JPH03108582A - 昇華型熱転写媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は昇華型熱転写体、特に多数回印字用昇華型熱転
写記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 近年、フルカラープリンターの需要が年々増加し、この
フルカラープリンターの記録方式として電子写真方式、
インクジェット方式、感熱転写方式等があるが、この中
で保守性が容易、騒音が無い等により感熱転写方式が多
く用いられている。

この感熱転写は、固体化したカラーインクシートと受像
紙とから成っており、レーザーやサーマルヘッド等の電
気信号により制御された熱エネルギーでインクを受容紙
に熱溶融転写又は昇華移行させて画像形成させる記録方
式である。

そしてこの感熱転写記録方式には大別して前記熱溶融転
写型と昇華転写型とがあり、特に後者は原理的なサーマ
ルヘッド等がらの熱エネルギーに対応して昇華染料が単
分子状で昇華するため容易に中間調が得られ、且つ随意
に階調をコントロールすることが可能である利点を有し
、フルカラープリンターに最も適した方式と考えられる
。

但し、この昇華型転写記録方式は、記録用サプライとし
てカラーインクシートを用い、画像信号により選択的に
加熱記録を行うため、１枚のフルカラー画像を得るため
に、イエロー、マゼンタ、シアン、（ブラック）のイン
クシートを各１枚ずつ使用し、その後未使用部が存在し
ても、破棄するためランニングコストが高いという欠点
を有している。

そこで現在この欠点に着目し、インクシートを多数回使
用することにより、この欠点を改善しようとインクシー
トと受像体を等速に移動させ、繰返し利用する等速モー
ド法とインクシートの走行速度を受像体のそれより遅く
して色材層の第１回使用部分と第２回使用部分の重なり
を少しずつずらせて使用する８倍モード法とが提案され
ている。

しかし昇華型熱転写記録方式において、昇華、蒸発反応
が基本的に零次反応であり、等速モードにおいてはマル
チ使用に十分耐えられる染料量をインク層中に含ませて
いるにもかかわらず、印字回数が増加するにつれ急速に
特に高画像濃度部の転写濃度が低下してくるため、多数
回の印字が実質的にできない欠点があった。

多数回印字に耐え得る充分な量の染料を均一に含んだ厚
い従来のインク層が２回目以降急激に濃度低下を生じる
のは、（ｉ）転写に寄与する染料がインク層の自由表面
のごく近傍付近のみであること及びＧＯ染料の転写がフ
ィックの法則に従うことから、結果的にインク層の自由
表面のごく近傍付近の染料が毎回印字ごとに減少するた
めであることがわかった。

この知見に基づき、印字によって染料転写寄与層の上層
部（自由表面層）で消費された染料を補充するために、
染料供給層から染料転写寄与層の下層部に染料を補い易
いように染料放出能が染料供給層〉染料転写寄与層の関
係になるように各層を設計することが提案された（特願
昭６３−８２８８８参照）。しかしながら、この方法は
多数回記録時における濃度については良好な結果が得ら
れるが、高温短時間の加熱によりインク層の染料転写寄
与層の表面が受像層に融着して欠損したりする危険性が
あった。

又、マルチ印字性を改良するために、染料供給層中の非
溶解粒子状染料を含有させる従来の方法では、多数回記
録時、非溶解粒子状染料が、バインダー剤の軟化、サー
マルヘッドとプラテンローラ間の押圧力（特に発熱体の
凸の部分がグレーズタイプの場合に顕著）により各回集
合し、集合部分の濃度上昇によって斑点状の濃度むらが
発生する欠点があった。さらに供給層とベース間の接着
力が、染料濃度大、低軟化、又はガラス転移温度の樹脂
混合等の要因により通常のワンタイム用より弱く、熱転
写（剥離）の危険性がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は従来の欠点を克服し、多数回印字しても転写濃
度の低下が生じることがなく、染料供給層中の未溶解粒
子状染料の集合体による印字むらもなく、インク層が剥
離して欠損したり熱転写時にインク層の染料転写寄与層
の表面が受像層に融着して欠損したりすることもない多
数回印字用昇華型熱転写記録媒体を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は前記目的を達成するために鋭意研究した結
果、インク層中の有機結着剤としてポリウレタンを選択
し、かつその含有量を染料転写寄与層が染料供給層より
も多くすることが有効であることを見出し、本発明に至
った。

即ち、本発明は、基体上に該基体側から順にそれぞれ昇
華性染料及び有機結着剤からなる染料供給層及び染料転
写寄与層を積層させてなる昇華型熱転写媒体において、
前記両層が前記有機結着剤樹脂としてイソシアネートと
活性水素を有する化合物との反応生成物を含有し、かつ
活性水素を有する化合物の−ＯＨ基に対するイソシアネ
ートの−ＮＣＯ基の混合比が染料供給層よりも、染料転
写寄与層が多いことを特徴とする昇華型熱転写媒体であ
る。

本発明の好ましい実施態様では、前記染料供給層が少な
くとも未溶解粒子状の昇華性染料を含んであり、前記染
料転写寄与層が少なくとも分子分散状の昇華性染料を含
んでいる。

本発明は本出願人の特願昭６３−８２８６６号に開示さ
れている発明、即ち基体上に、該基体側から順にそれぞ
れ昇華性染料を有機結着剤中に分散させてなる染料供給
層及び染料転写寄与層を積層させてなる昇華型熱転写媒
体において、前記染料供給層及び前記染料転写寄与層は
、その各処方にて同一付着量を基体上にそれぞれ単独層
として形成し、その各々を別々の受像層と重ね合わせ、
両者に同一の熱エネルギーを印加したとき、それぞれの
受像層への染料転写量が、染料供給層〉染料転写寄与層 の関係にあることを特徴とする昇華型熱転写媒体に関す
る発明を改良したものである。

即ち、前記発明においては、染料供給層及び染料転写寄
与層に有機結着樹脂としてイソシアネート類と活性水素
を有する化合物との反応生成物を含有させ、かつその含
有量を前記染料供給層と比較して、前記染料転写寄与層
の方を多くすることによって、染料転写寄与層と染料供
給層との間に拡散係数勾配が生じ、多数回印字しても転
写濃度の低下が生じなくなる。更に染料供給層では粒子
状染料が存在していても、多数回印字時に粒子状染料が
集合体を形成することがなく、従って反転状の濃度むら
が生じることがなく、基体との接着力が向上することに
よってインクが剥離して受像層に熱転写することが防止
されている。

又、染料転写寄与層では耐熱性、機械的強度に優れてい
るため、熱転写時に染料転写寄与層が受像体に融着する
ことが防止されている。

以下、個々の材料について更に具体的に説明する。

転写寄与層の厚さは、−船釣には０．０５〜５μ■、好
ましくは０．１〜２μｍである。又染料供給層の厚さは
一般的には０．１〜２０μｍ１好ましくは０．５〜５μ
ｍである。

昇華性染料としては６０℃以上で昇華あるいは気化する
染料であり、主に分散染料、油溶性染料など熱転写捺染
で使用されるものであれば良く、例えばＣ，１，デイス
パースイエローの１．３．８゜９．１Ｂ、４１．５４，
６０．７７．１１８等、ｃ、１．デイスパースイエロー
１．４．８，１１．＋５．１７．５５．５９，８０．７
３．８３等、Ｃ，１，デイスパースブルー（７）３．１
４．１９，２６．５Ｂ、８０゜８４．７２，９９，１０
８等、Ｃ，１，ソルベントイエローの７７゜１１８等、
Ｃ，１，ソルベントレッドの２３．２５．２７等、及び
Ｃ，１，ソルベントブルー（７）　３Ｂ、８３，１０５
等が挙げられ、これらの染料の一種で使用可能であるが
、数種混合しても使用可能である。

染料転写寄与層の染料濃度は通常５〜８０％、好ましく
は１０〜６０％程度である。

又、染料供給層の染料濃度については、５〜８０％の染
料濃度が好ましいが、染料転写寄与層と染料供給層との
間に染料濃度勾配をつける場合、転写寄与層の染料濃度
に対し、１．１〜５倍、好ましくは、１．５〜３倍が望
ましい。

染料の供給を長時間安定に継続し、印字特性を良好に保
つために、染料供給層は少なくとも未溶解粒子状の昇華
性染料を含んでいるのが好ましい。ここで未溶解粒子状
染料とは、インク層形成時インク（有機結着剤＋昇華性
染料士溶剤）を塗布乾燥後、有機結着剤に溶けきれず、
粒子状として析出する染料を意味し、同一の結着剤及び
染料でも溶剤により未溶解粒子状染料の存在状況が異な
る。未溶解粒子状染料の存在の有無は染料供給層形成後
、電子顕微鏡により容易に識別できる。未溶解粒子状染
料の粒径は染料供給層の層厚によって異なるが、０．０
１μｍ〜２０μ１１好ましくは１．０〜５μｍである。

又、染料転写寄与層中での染料状態は、実際に転写に寄
与する単分子状で分散していることが、転写濃度ムラ発
生防止や、染料供給層と染料転写寄与層との間の染料濃
度勾配を安定に保つことから望ましい。

染料供給層及び染料転写寄与層におけるウレタン形成反
応に使用される活性水素を有する結着剤用高分子化合物
としては、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセター
ル、ポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール
、ポリエステルポリオール、アクリル、アクリル−ポリ
エステル共重合物、アルキド、シリコンポリエステル、
エポキシのエポキシ基をアルカノールアミンで開環して
−ＯＨ基にしたもの等があり、イソシアネート類として
は、ジーまたはトリイソシアネートが有効であり、例え
ば２．４−　トリレンジイソシアネート、２．６−１リ
レンジイソシアネート、４，４°−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビスイソ
シアネートメチルシクロヘキサン、トリメチルへキサメ
チレンジイソシアネート等がある。

この中で特にポリビニルブチラールは使用する染料と適
度の相互作用を有し、染料拡散に対するバリヤ性とリボ
ン保存性が両立し得ることから望ましい。

又、イソシアネートとしては市販のコロネートしく日本
ポリウレタン社製）やタケネートＤ（武田薬品工業社製
）が取扱が容易なことがら望ましい。

活性水素を有する化合物の−ＯＨ基に対するイソシアネ
ートの−ＮＣＯ基の混合比が染料転写寄与層の方が、染
料供給層よりも多いことを必須とするが、染料転写寄与
層においてイソシアネートの−ＮＣＯ基と活性水素を有
する化合物の−ＯＨ基とが０．３：１〜１：１となる範
囲が好ましい。

又、染料供給層においては、−ＮＣＯ基と−ＯＨ基とが
０．１：１〜ｏ、ｓ：ｉとなる範囲が好ましい。

基体シートとしてはコンデンサーペーパーポリエステル
フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリサルホンフィル
ム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム等のフィ
ルムが使用され、基体シートと染料供給層との間には必
要に応じて従来慣用の接着層などを設けても良く、又、
基体シートの裏面には必要に応じて従来慣用の耐熱性潤
滑層を設けても良い。

今まで染料層を２層に分けた例について述べて来たが、
適切な染料転写量の差を生じさせ、本発明が意図する機
能分離ができれば染料層を２層以上の多層にすることも
可能である。

以上の説明は感熱ヘッドを用いての記録方法により説明
したが、本発明の転写媒体は、記録熱エネルギーを感熱
ヘッド以外の方法によって付与する記録方法、例えば、
熱印版、レーザー光、あるいは支持体媒体中で発生する
ジュール熱による方法に対しても用いることができる。

このうち、媒体中で発生するジュール熱を用いる、所謂
通電感熱転写法が最も良く知られ、例えばＬＩＳＰ４，
１０３．０８６、特開昭５７−１４０６０　、特開昭５
７−１１０８０　、あるいは特開昭５９−９０９８等の
多くの文献に記載されている。

この通電転写法に用いる場合には支持体として比較的耐
熱性の良いポリエステル、ポリカーボネート、トリアセ
チルセルロース、ナイロン、ポリイミド、芳香族ポリア
ミド等の樹脂に、ア／ｌ／　ミニラム、銅、鉄、錫、亜
鉛、ニッケル、モリブデン、銀等の金属粉及び／又はカ
ーボンブラック等の導電性粉末を分散させて抵抗値を絶
縁体と良導体との中間に調整した支持体、又これらの支
持体に前述のような導電性金属を蒸着又はスパッタリン
グさせた支持体を用いれば良い。これらの支持体の厚さ
はジュール熱の伝導効率を考慮すると、２〜１５μ程度
であることが望ましい。

又、レーザー光転写法に用いる場合には、支持体として
レーザー光を吸収し、発熱する材質を選べば良い。例え
ば従来の熱転写用フィルムにカーボン等の光吸収熱変換
材を含有させるか、又は吸収層を支持体の表、裏面に形
成したものが使用される。

以下、本発明を下記の実施例に基づいてさらに具体的説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ ［染料転写寄与層の処方］　　　　　重量部ポリビニル
ブチラール樹脂ＢＸ−１ （漬水化学工業■製）　　　　　　　　４昇華製染料Ｋ
ａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４（日本化薬味製）　　
　　　　　　　　３ジイソシアネート　コロネートＬ （日本ポリウレタン工業■製）　　　　■溶剤　トルエ
ン　　　　　　　　　３８メチルエチルケトン　　　　
３８ ［染料供給層の処方コ　　　　　　　重量部ポリビニル
ブチラール樹脂ＢＸ−１ （漬水化学工業■製）１０ 昇華性染料Ｋａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４（日本化
薬味製）２０ ジイソシアネート　コロネートＬ （日本ポリウレタン工業■製）　　　　■溶剤　トルエ
ン　　　　　　　　　９５メチルエチルケトン　　　　
９５ 上記処方の組成物をボールミルにて分散後、８．５μ■
ポリイミドフィルム基体（東しデュボン■製）上にワイ
ヤーバーを用いて上記染料供給層用インク組成物を膜厚
４．５μ−になるように塗布後、さらにその上に上記処
方の染料転写寄与雇用インク組成物を膜厚１，０μ−に
なるように塗布し、インク層を形成し、昇華転写媒体を
製造した。

実施例２ 実施例１の染料供給層及び染料転写寄与層においてポリ
ビニルブチラール樹脂ＢＸ−１の代わりにデンカブチラ
ール５０００−Ａ　（電気化学工業■製）を使用した以
外は、実施例１と同様にして昇華転写媒体を製造した。

実施例３ 実施例１の染料供給層においてポリビニルブチラール樹
脂ＢＸ−１の代わりにポリビニルブチラール樹脂ＢＬ−
１（漬水化学工業■製）を使用した以外は実施例１と同
様にして昇華転写媒体を製造した。

実施例４ 実施例１の染料供給層においてポリビニルブチラール樹
脂ＢＸ−１の代わりにポリエーテル樹脂ＳＰブライマー
７２５（大日本インキ■製）を使用し、更に溶剤をトル
エン２０重量部、酢酸エチル２０重量部、イソプロピル
アルコール１０重量部に代えた以外は、実施例１と同様
にして昇華転写媒体を製造した。

比較例１ 実施例１の染料供給層及び染料転写寄与層１こおいてジ
イソシアネート　コロネートＬを使用しなかった以外は
実施例１と同様にして昇華転写媒体を製造した。

比較例２ 実施例２の染料供給層及び染料転写寄与順番こおいてジ
イソシネート　コロネートＬを使用しなかった以外は、
実施例２と同様にし昇華転写媒体を製造した。

比較例３ 実施例３の染料供給層及び染料転写寄与層（こおいてジ
イソシアネート　コロネートＬを使用しなかった以外は
、実施例３と同様にして昇華転写媒体を製造した。

比較例４ 実施例４の染料供給層及び染料転写寄与層においてジイ
ソシアネート　コロネートＬを使用しなかった以外は、
実施例４と同様にして昇華転写媒体を製造した。

比較例５ 実施例１の染料供給層処方のジイソシアネート　コロネ
ートＬを２．５重量部にした以外は、実施例１と同様に
して昇華熱転写媒体を製造した。

なお、実施例１において、染料供給層形成後、走査型電
子顕微鏡Ｓ−３１０Ａ（日立製作所■製）で２０００倍
にて観察したところ、染料供給層中には、長手方向に平
均粒子径的７．０μ■の針状結晶状の染料粒子が一面に
密に多数交錯するように横たわった状態で存在している
のが確認された。又、実施例２．３及び４並びに比較例
１、２．３．４及び５の場合についても、実施例１と同
様な状態の未溶解粒子状染料の存在が確認された。

以上の実施例１〜４及び比較例１〜５の昇華型熱転写媒
体について、受像体として昇華型感熱転写記録用受像紙
である日立ビテオプリンター　ＶＹ−５０用サプライＶ
Ｙ−８１００の受像紙を用い、部分グレーズタイプのサ
ーマルヘッドを用いて印字条件として印加電力４５５ｍ
Ｗ／ドツト、最高印字エネルギー３．０ｈＪ／　ドツト
にて同一箇所による多数回印字５回を行った。

その結果を下記の表に要約する。

［発明の効果］ 以上述べたように、インク層の染料供給層と染料転写寄
与層にイソシアネート類と活性水素を有する化合物との
反応生成物を含有させ、かつ活性水素を有する化合物の
−ＯＨ基に対するイソシアネートの−ＮＣＯ基の混合比
が染料供給層におけるよりも染料転写寄与層における方
を多くしたことによって本発明の昇華型熱転写媒体は多
数回印字での濃度特性が良好な状態を保持しながら、基
体とインク層との間の接着力、又、染料転写寄与層の表
面特性が改善され、多数回印字を行ってもインク層が剥
離欠損して受像体に融着したりすることがなく、染料供
給層に粒子状染料が存在しても粒子状染料集合体による
印字濃度むらが発生せず、印字濃度が実質的に低下する
ことがない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に、該基体側から順にそれぞれ昇華性染料
   及び有機結着剤からなる染料供給層及び染料転写寄与層
   を積層させてなる昇華型熱転写媒体において、前記両層
   が前記有機結着剤樹脂としてイソシアネートと活性水素
   を有する化合物との反応生成物を含有し、かつ活性水素
   を有する化合物の−ＯＨ基に対するイソシアネートの−
   ＮＣＯ基の混合比が染料供給層よりも染料転写寄与層が
   多いことを特徴とする昇華型熱転写媒体。
2. （２）前記染料供給層が少なくとも未溶解粒子状の昇華
   性染料を含んでおり、前記染料転写寄与層が少なくとも
   分子分散状の昇華性染料を含んでいる請求項（１）記載
   の昇華型熱転写媒体。