JPH0382595A - 昇華型熱転写体 - 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法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。

この感熱転写方式は基体上に、熱溶融性物質中に着色剤
を分散するか、又は樹脂結着剤中に昇華性染料を分散し
たインク層を設けてなる熱転写記録媒体（いわゆるカラ
ーインクシート）のインク層面に受像シートを重ね、記
録媒体側から、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を印加してその部分のイ
ンクを受像シート上に熱溶融転写又は昇華移行させて画
像形成する記録方式である。

そしてこの感熱転写記録方式は使用される記録媒体の種
類によって熱溶融転写型と昇華転写型とに大別されるが
、特に後者は原理的にサーマルヘッド等からの熱エネル
ギーに対応して染料が単分子状で転写するため容易に中
間調が得られ、且つ随意に階調を調節することが可能で
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、この昇華型熱転写記録方式は、１枚のフルカラー
画像を作るのに、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枚使用してインクシート毎に
選択的な熱印字を行ない、その後、未使用部が残っても
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。

そこでこの欠点を改善するために、近年は同一インクシ
ートを繰返し使用して多数回印字記録する方法が行われ
ている。具体的にはインクシートと受像シートとを等速
で走行させた状態で繰返し印字する等速モード法、及び
受像シートの速度をインクシートの速度のｎ倍（ｎ＞１
）にして両シートを走行させた状態で繰返し印字する０
倍モード法の２つの方法である。

後者の０倍モード法はインク層の前の回の使用部分と後
の回の使用部分との重なりを少しづつずらしながら送る
相対速度方式によって多数回印字を行なうものである。

なお０倍モード法ではｎ値が大きい程、コスト的に有利
であることは勿論である。このような０倍モード法によ
る多数回記録法は印字の都度、インク層の未使用部分の
一部が必ず供給されるため、使用部分の単なる繰返し使
用に過ぎない等速モード法による多数回記録法に比べて
記録履歴による残存インク量のバラツキを小さくできる
という利点がある（電子情報通信学会論文誌Ｃｖｏｌ　
Ｊ７０−Ｃ。

Ｎｏ、１１．１５３７〜１５４４頁、１９８７年１１月
）。

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、０倍モード法においても多
数回使用に十分耐えられる染料量をインク層中に含まれ
ているにも拘らず、ｎ値の増大、即ち記録媒体の相対速
度が遅くなるにつれて、特に高画像濃度部の転写濃度が
低下して来るため、満足し得る多数回印字は困難であっ
た。

そこで本出願人等は、基体上に昇華性染料を樹脂結着剤
中に粒子状態で分散したインク層を設けてなる昇華型熱
転写記録媒体のインク層に受像シートを重ね、［受像シ
ートの速度］／［記録媒体の速度コ〉１の条件で両者を
走行させた状態で記録媒体側から熱印字してその部分の
インク層中の染料を受像シート上に昇華転写する昇華型
熱転写体及び記録方式を提案した。

本出願人らは、記録体の多数回使用の検討において最初
に等速モード法において多数回印字時、染料残量により
転写画像濃度の低下が生ずる原因をインク層中の結着剤
のガスバリヤ性によるものと仮定し、研究を進めた。即
ちカラーシートのインク層はマルチ印字用とするために
は通常のワンタイム用と比較し、染料、結着樹脂の付着
量は大幅に増加し、結果的に膜厚が増大する。

この膜厚が増大したインク層において染料が結着剤中に
溶解又は微分散の状態で残存すると、加熱印字時、結着
剤のガスバリヤ性によりインク層下層部の染料は数■Ｓ
の短時間内では表面部までは拡散移動できず、結果的に
転写濃度に寄与しない。従って染料の転写量は限られた
膜厚のインク層の実際に転写に寄与する上層部界面均傍
に存在する染料だけで決定されることになる。

さらに、印字転写時、インク層上層部界面近傍の染料は
転写に寄与して減少し、下層部からは結着剤のガスバリ
ヤ性から染料の補給拡散が不足し、結着剤全体に必ずし
も望ましい染料濃度が形成されず、結果的に下層部の染
料濃度が上層部界面均傍と比較して高くなり、逆に転写
に寄与する上層界面での染料濃度は減少が著しい。

こうしてインク層上層部での染料濃度は印字を重ねるに
つれて低下し、インク層全体においては、転写濃度を飽
和状態にするまで十分満足させる染料量が残存するにも
拘らず、多数回印字において高濃度転写部において顕著
に次の転写濃度低下の現象が現われると考えられる。こ
のような理由により昇華反応自体は零次反応であるにも
拘らず、あたかも−次反応のように、転写濃度特性が変
化すると考えられる。そこで、本発明者等はこの考えに
基づいてインク層上層部での染料濃度低下分を粒子状染
料からの分子状染料で補給する目的からインク層中での
染料を溶解状態で存在させるのではなく、染料を固体粒
子状態で存在させた熱転写記録媒体を開発した。さらに
この記録媒体を、第１図（図中１は基体、　２はインク
層、３は受像シート、４はサーマルヘッド）に示すよう
に、受像シートの速度をインクシートの速度のｎ倍（ｎ
ｉｌ）にして両シートを走行させた状態で繰返し印字す
る０倍モード法と組合せることにより、いっそう良好な
多数回印字が可能となった。

しかし、インク層中に粒子状染料を含有する場合、染料
と結着剤との結合が溶解タイプと比較し不均一のため、
保存中に、結着剤との結合が弱い染料がインク層表面に
析出し、記録時、地汚れが発生する危険を有すると共に
、０倍モード法のマルチ性（多数回印字性）において、
ｎの値が小さい場合（初期の場合）、粒子状染料からの
分子状染料の放出量が多くなる結果、記録濃度は目標の
記録濃度より高い値を示す傾向があり・したがって、結
局マルチ性が低下するという欠点があった。

［発明が解決しようとする課８］ こうした実情の下に本発明は、保存安定性が良く、感度
も適性で多数回印字をしても転写濃度の低下がなく、か
つ、インクシートのインク層と受像シートの受容層との
摩擦密着による走行不良やインク層の剥離といったトラ
ブルを起さない昇華型熱転写体を提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは前記した課題を解決するための鋭意検討し
てきた結果、粒子状で分散するインク層上に、滑性、離
型性を有する物質を分散させたオーバー層を設けること
が有効であることを知見し、本発明に至った。

すなわち、本発明は基体上に、該基体側から順にそれぞ
れ昇華性染料を有機結着剤中に粒子状で分散したインク
層、および滑性、もしくは離型性を有する物質を有機結
着剤中に分散した滑性層を積層した昇華型熱転写体であ
る。

インク層に使用する昇華性染料としては１３０”０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記録の分野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
．８，９．１８，４１．５４．８０，７７．１１６など
、Ｃ９１，デイスパースレッドの１．４．６．１１，１
５．１７．５５，５９，８０，７３．８３など、Ｃ，１
，デイスパースブルーの３．１４．１９．２Ｂ、５６．
８０，６４．７２．９９．１０８など、Ｃ０１，ソルベ
ントイエローの７７．１１８など、Ｃ３１，ソルベント
レッドの２３．２５．２７などＣ０！、ソルベントブル
ーの３６．８３．１０５などが挙げられる。これらの染
料は単独又は数種混合して使用される。インク層中の染
料濃度は５〜８０％、好ましくは１０〜６０％程度であ
る。

染料の粒径は１．０〜２０μ園好ましくは１．０〜ｌＯ
μｍであり、染料粒子の粒径がインク層の膜厚より大き
くなると、インク層の表面に凹凸が生じ、転写画像の品
質を劣化させる傾向がある。

従って本発明の熱転写記録媒体に用いられる染料粒子の
粒径は良好なマルチ印字を可能にするのに充分な大きさ
を有すると同時に、インク層の表面に凹凸を生じさせな
いようにインク層の膜厚より小さいことが好ましい。

さらにインク層の膜厚は１〜２０μ、好ましくは１〜８
μ程度である。

滑性もしくは離型性を有する物質（滑性物質）の例とし
ては、例えば、流動パラフィン等の石油系潤滑油、ハロ
ゲン化水素、ジエステル油、シリコーン油、フッ素シリ
コーン油等合成潤滑油、各種変性シリコーン油（エポキ
シ変性、アミノ変性、アルキル変性、ポリエーテル変性
等）、ポリオキシアルキレングリコール等の有機化合物
とシリコーンの共重合体等のシリコーン系潤滑性物質、
フルオロアルキル化合物等各種フッ素系界面活性剤、三
フッ化塩化エチレン低重合物等のフッ素系潤滑性物質、
パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等のワック
ス類、高級脂肪酸、高級脂肪族アルコール、高級脂肪酸
アミド、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸塩等がある。

滑性もしくは離型性を有する物質の染料転写寄与層中の
含有量は５〜３０重量％が好ましい。

前記含有量が５％未満では離型性又は融着防止効果が不
十分であり、一方、３０％を越えると、感度及び保存性
が低下する。

インク層および離型層に使用される結着剤は各種熱可塑
性又は熱硬化性樹脂が用いられ、例えば、塩化ビニル樹
脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリ
カーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリ
ル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリウレタン
、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ブチラ
ール樹脂、メラミン樹脂、天然ゴム、合成ゴム、ポリビ
ニルアルコール、セルロース類、樹脂等が挙げられる。

これらの樹脂は一種で使用できるが、数種を混合するか
、さらに共重合体を使用してもよい。

又離型層の層厚は０．１〜２．０μ■好ましくは０．１
〜１．０μ嘗が好ましい。

基体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
が使用される。

なお、基体裏面に耐熱性潤滑層を設けたりすることは必
要に応じて適宜威すことができる。

また熱印字手段としてはサーマルヘッドの他、熱印版、
レーザー光（この場合は基体をレーザー光の吸収によっ
て発熱するものを使用する。）或いは基体及び／又はイ
ンク層を通電性にして発生するジュール熱を利用する方
法等が使用できる。このうち、媒体中で発生するジュー
ル熱を用いる、いわゆる通電感熱転写方式が最もよく知
られ、例えば米国特許第４．１０８．０８８号、特。

開明５７−１４０６０号、特開昭５７−１１０８０号、
特開昭５９−９０９８号等、多くの文献に記載されてい
る。

この通電転写方式に用いる場合には基体として、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、ポリアミド、ポリイミド、芳香族ポ
リアミド等の樹脂に、アルミニウム、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もの、またこれらの基体
に前述のような導電性金属を蒸着またはスパッタリング
させたものを用いれば良い。これらの基体の厚さはジュ
ール熱の伝導効率を考慮すると、２〜１５ミクロン程度
であることが望ましい。

また、レーザー光転写法に用いる場合には、基体として
レーザー光を吸収し、発熱する材料を選べば良い。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、又はこのような光吸収層を支持体の
表面又は裏面に形成したものが使用される。

［実施例］ 以下、本発明を下記の実施例によってさらに具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

なお実施例に記載の各成分のｊｌ（部）はｆｆｉ量部で
ある。

（受容層処方） 線状飽和ポリエステル樹脂 バイロン２００［東洋紡■製］　　　　　２０部イソシ
アネート　マロネート１２部 アミノ変性シリコーンオイルＫＦ−８９３［信越シリコ
ーン■製］　　　　　　　１部エポキシ変性シリコーン
オイル Ｘ−２２−３４３［信越シリコーン物製］　　　１部ト
ルエン／ＭＥＫ−１／１　　　　　７６部を１５０μ量
の合成紙（玉子油化合成紙■製］にワイヤーバーコーテ
ィングを用い厚み８μ−の被覆を形成後ＢＯ℃で４８時
間硬化し受像紙を得た。

又、印字条件としては、サーマルヘッド４１；よって、
以下の印字条件にて印字記録を行った。

印加エネルギー：３．０謹」ｌドツト サーマルヘッド＝　６ドツトｌ■部分 グレーズタイプ 受像紙と記録媒体との速度比：ｎ−１〜１５実施例１ 基体として表面に１μ−厚のシリコーン樹脂系耐熱層を
有する６μ厘厚の芳香族ポリアミドフィルム（塗布面は
ポリアミドフィルム側）に染料付着量３．８ｇ／ｍ　”
となるようにインク層を形成し、さらにその上に離型層
０．５μ層厚を形成し昇華型熱転写体を得た。

（インク層組成物）　　　　　　　　　重量部ポリビニ
ルブチラール樹脂ＢＸ−１ ［積木化学工業■製］　　　　　　　　　１０昇華性染
料カヤセツトブルーフ１４ ［日本化薬■製］　　　　　　　　　　　　１５メチル
エチルケトン　　　　　　　　９５トルエン　　　　　
　　　　　　　　　９５（離型層組成物）　　　　　　
　　　　重量部ポリビニルアルコール樹脂ＫＭ−１１ ［日本合成化学工業■製］１０ ポリエチレンワックス　サンワックス Ｅ−８００［三洋化成工業■製］　　　　　　２ワツク
ス乳化用アルキロールアミド 系活性剤プロフアン２０１２Ｅ ［三洋化成工業■製］０．４ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１９０実施Ｎ２ 実施例１において、 （離型層組成物）　　　　　　　　　　　重量部ヒドロ
キシエチルセルロースＮａｔｒｏｓｏ１２５ＯＥタイプ
［パーキュレス社■製］　　１０ポリエチレンワツクス
　サンワックス Ｅ−３００［三洋化成工業■製］　　　　　　２ワツク
ス乳化用ポリオキシエチレン ノニルフエニルエーテル　ノニボール１００［三洋化成
工業■製］０．５ ２０％カセイカリ水溶液　　　　　　０．１５水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４９０
を使用した他は実施例１と同様にして昇華型熱転写体を
得た。

実施例３ 実施例１において、 （インク層組成物）　　　　　　　　　重量部セルロー
スフセテートブチレード樹 脂ＣＡＢ−１８１−０，５［コダック社■製］１０昇華
性染料ＭＳ　Ｒｅｄ　Ｇ ［三井東圧染料化学■製］　　　　　　　１５メチルエ
チルケトン　　　　　　　　４５トルエン　　　　　　
　　　　　　　４５（離型層組成物）　　　　　　　　
　　重量部メチルセルロース　　　　　　　　　ｌＯパ
ラフィンワックス乳乳化物ハイドリ ン−７［中東油脂■製］　　　　　　　　１０水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂ５と
した他は全て実施例１と同様にして昇華型熱転写体を得
た。

比較例１ 実施例１における離型層を有さむい昇華型熱転写体を形
成した。

比較例２ 実施例１においてインク組成物にさらにポリエチレンワ
ックスサンワックスＥ　−３００を２重量部加え、離型
層を設けずにインク層のみを形成し、昇華型熱転写体を
形成した。

比較例３ 実施例１で離型層にポリエチレンワックスサンワックス
Ｅ−３００、プロファン２０１２Ｅを省いた離型層組成
物を塗布した他は実施例１と同様にして昇華型熱転写体
を得た。

実施例４ 実施例３における離型層組成物を　　重量部ポリビニル
アルコール樹脂ＫＭ−１１１０ポリエーテル変性シリコ
ーンオイル ＫＰ１５１（Ａ）　［信越化学工業■製］　　　　　２
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１９０とした他は全て実施例３と同様にして、昇華型熱
転写体を得た。

比較例４ 実施例３で離型層を有さない昇華型熱転写体を形成した
。

比較例５ 実施例３でインク組成物にポリエーテル変性シリコーン
オイルＫＰ３５１（Ａ）を２重量部加え、離型層を設け
ずにインク層のみを形威し、昇華型熱転写体を形成した
。

比較例６ 実施例３で離型層にパラフィンワックス乳化物ハイドリ
ンＰ−７を省いた離型層組成物を塗布した他は実施例１
と同様にして昇華型熱転写体を得た。

さらにこれら実施例１〜比較例１〜６のインク層の染料
状態を確認するために走査型電子顕微ｆｉｓ−３１０Ａ
（日立製作所■製］を用いて倍率２０００倍で観察を行
ったところ良好な分散状態であり、又染料粒子の平均粒
径は実施例１において５μ畷であって。

以上の実施例１〜４および比較例１〜６で得られた各熱
転写体について、保存試験として温度ＢＯ℃、湿度５０
％、１００時間の保存前後でのれ−１での地汚れ発生状
態； 及び７倍速での走行不良、つまりインク層、熱転写、イ
ンク層破壊の状態； さらには速度比を変化させた時の記録濃度変化を観察し
、その結果を表１に示す。

表１ 地汚れ無しＯ１有り×、走行不良無し０、若干有りΔ、
有り（記録不可）×１マルチ性１５回良好０，７回程度
Δ、マルチ性無し×なお、地汚れ、走行不良は目視判断
によった。

また、マルチ性は反射濃度計はＲＤ−９１８（マクベス
社）で測定し、最高濃度の１５％ダウンまで可とした。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の昇華型熱転写体は、粒子
状染料を含有し、さらにその上に滑性層を設けることに
より、染料の表面析出を滑性層で防止でき、また、初期
の過剰な記録濃度を緩和できる結果マルチ性が向上し、
更に滑性良好で走行状態も円滑となる。

とくに滑性層中に低融点又は低ガラス転移温度の滑性剤
を混合する場合には滑性層を設けることによる感度ロス
（記録濃度低下）を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の昇華型熱転写体を使用するに好適なｎ
倍モード法の説明図。 １・・・基体、２・・・インク層、３・・・受像シート
、４・・・サーマルヘッド。 オ 図

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
   を有機結着剤中に粒子状で分散したインク層、および滑
   性、もしくは離型性を有する物質を有機結着剤中に分散
   した滑性層を積層したことを特徴とする昇華型熱転写体
   。
2. （２）滑性層において、軟化温度またはガラス転移温度
   が 有機結着剤＞滑性もしくは離型性を有する 物質 である請求項（１）記載の昇華型熱転写体。