JPH04216097A - ポリエチレンオキシド裏面層からなる熱染料転写受容素子 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱染料転写に用いる染
料受容素子に関する。より詳細には、本発明は、かかる
素子の裏面層に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラービデオカメラで電気的につ
くり出される画像をプリントすることを目的とする熱転
写系が開発された。開発された方法のひとつによれば、
まず色フィルターによって電気的な画像の色を分けて、
それぞれの色の画像を電気信号に変換する。その後、こ
れらの電気信号からシアン、マゼンタおよびイエローの
電気信号をつくり出して電気信号をサーマルプリンター
へ送る。サーマルプリンターにおいてプリントするため
に、シアン、マゼンタおよびイエローの染料供与素子は
染料受容素子に重ね合わせる。これら２つの素子はサー
マルプリントヘッドと熱盤ローラーとの間に挿入される
。線形サーマルプリントヘッドによって、染料供与シー
トの裏側から熱を与える。サーマルプリントヘッドは多
くの加熱素子を有しており、シアン、マゼンタおよびイ
エローの信号に応じて断続的に加熱する。こうして、画
面上の画像に対応したカラーハードコピーが得られる。 この工程およびこの工程を実施する為の装置はブラウン
スタイン（Ｂｒｏｗｎｓｔｅｉｎ）の「サーマルプリン
ト装置操縦法およびそのための装置」と題する米国特許
第４，６２１，２７１号（１９８６年１１月４日付）明
細書にさらに詳しく記載されている。

【０００３】熱染料転写用染料受容素子は、一面に染料
像受容層を有し、その裏面に裏面層を有しているのが普
通である。裏面層の材料は、次の条件を満たすように選
択する。 （１）受容素子供給スタックから一度に一つの受容素子
を取り出すのに十分な摩擦をゴムピックローラーに与え
ることができるものであって、 （２）像を有する素子を重ね合わせたときに、像を有す
る１つの受容素子からそれに隣接する受容素子の裏面に
染料が写ってしまうような、受容素子の表面と裏面の相
互作用を最小限に止めることができるものであって、（
３）熱プリントに受容素子の表裏を誤って逆にして挿入
してしまったときに、染料供与素子と受容素子裏面層と
の粘着を最小限に止めることができるものであること染
料受容素子に使用することができる裏面層として、ポリ
エチレングリコール（２端がヒドロキシ末端エチレンオ
キシドポリマー）とコロイド状シリカ次微子との混合物
がある。この裏面層は、受容層の表面と裏面の相互作用
を抑え、受容素子を表裏逆にして挿入した場合でも染料
供与素子への粘着を抑えることができる点ですぐれた機
能を発揮する。この裏面層もまた、通常の室温条件（２
０℃、相対湿度５０％）でスタックから一度に１つの受
容素子を取り出すのに十分な摩擦をゴムピックローラー
に与えうるものである。しかしながら、高温や高相対湿
度（例えば３０℃、相対湿度９１％といった熱帯条件）
下においては、裏面層が潤滑性に富み過ぎるために、供
給スタックから一度に１つの受容素子を効果的に取り出
すことができないという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】染料受容素子の表面と
裏面との間の相互作用を最小にし、染料供与素子への粘
着を最小にし、そして、高温で高相対湿度下においても
受容素子供給スタックから一度に１つの受容素子を取り
出すのに十分な摩擦をゴムピックローラーに与えうるよ
うな、染料受容素子用裏面層を提供することを、本発明
の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的は、一面に高
分子染料像受容層を有し、その裏面にポリエチレンオキ
シド（一端がヒドロキシ末端であるエチレンオキシドポ
リマー）とコロイド状無機次微子との混合物からなる裏
面層を有する染料熱転写用染料受容素子を提供する本発
明によって達成された。本発明に使用する混合物は、ポ
リエチレンオキシドを２０重量％以下含有する。

【０００６】本発明により染料受容素子上に染料転写像
を形成する工程は、（１）上記の染料受容素子のそれぞ
れを染料受容素子の供給スタックから取り出し、（２）
それぞれの受容素子を熱プリンターのプリントステーシ
ョンに導いて、染料供与素子の染料含有層と染料受容素
子の染料像受容層とが接触するように、染料含有層を有
する支持体からなる染料供与素子と重ね合わせて、（３
）染料供与素子を像のかたちに加熱して染料像をそれぞ
れの受容素子へ転写する操作からなる。

【０００７】本発明によって、ポリエチレングリコール
の変わりに裏面層としてポリエチレンオキシドを使用す
ることによって、高温かつ高相対湿度下においても裏面
層とゴムピックローラーとの間に十分な摩擦を与えるこ
とができることが明らかになった。染料供与素子への偶
発的な粘着を抑えるために、ポリエチレンオキシドとコ
ロイド状無機次微子との混合物中にポリエチレンオキシ
ドを２０重量％より多く含有させてはならない。好まし
いポリエチレンオキシドの存在量は５〜２０重量％であ
り、より好ましい存在量は１０〜２０重量％である。

【０００８】本発明の裏面層混合物には、いかなる種類
のコロイド状無機次微子を使用してもよい。中でも、水
に分散することができるものを使用するのが好ましい。 例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、硫酸バリウ
ムなどを使用することができる。

【０００９】初期の目的を有効に達成することができる
量であれば、いかなる量で裏面層を存在させてもよい。 概して、濃度約０．５〜２ｇ／ｍ２で存在させれば良好
な結果が得られる。

【００１０】本発明の染料受容素子の支持体には、高分
子、合成紙またはセルロース系紙支持体を使用すること
ができるが、中でも紙支持体を使用するのが好ましい。 さらに、高分子層が紙支持体と染料像受容層との間に存
在していれば、より好ましい。例えば、ポリエチレンや
ポリプロピレンといったポリオレフィンを使用すること
ができる。さらに好ましいのは、反射能を持たせるため
に、二酸化チタン、酸化亜鉛といった白顔料を高分子層
に添加した場合である。さらに、染料像受容層への粘着
性を改善するために高分子層上に下塗り層を使用しても
よい。また、ポリオレフィン層などの高分子層を紙支持
体と裏面層との間に存在させれば、カールを防止したり
することもできるため好ましい。。

【００１１】本発明の染料受容素子の高分子染料像受容
層は、例えば、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ
エステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（スチレンーコーアク
リロニトリル、ポリ（カプロラクトン）またはこれらの
混合物を含有することができる。染料像受容層は、初期
の目的を効果的に達成する量で使用される。概して、１
〜５ｇ／ｍ２で使用すれば良好な結果が得られる。

【００１２】本発明の好適な実施態様においては、染料
像受容層はポリカーボネートである。この「ポリカーボ
ネート」という用語は、本明細書においては、カルボン
酸とグリコールまたは二価のフェノールからなるポリエ
ステルを意味する。このようなグリコールまたは二価の
フェノールの例として、ｐ−キシレングリコール、２，
２−ビス（４−オキシフェニル）プロパン、ビス（４−
オキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−オキシフ
ェニル）エタン、１，１−ビス（オキシフェニル）ブタ
ン、１，１−ビス（オキシフェニル）シクロヘキサン、
２，２−ビス（オキシフェニル）ブタンを挙げることが
できる。

【００１３】本発明の染料受容素子とともに使用する染
料供与素子は、その表面に染料含有層を有する支持体か
らなる。熱によって本発明の染料受容素子の染料像受容
層へ転写するものであれば、いかなる染料を上記の層に
使用することもできる。特に昇華性染料を使用した場合
には良好な結果が得られる。そのような昇華性染料の例
としては、米国特許第４，５４１，８３０号明細書に記
載される染料や下記の染料を挙げることができる。

【００１４】

【００１５】モノクロの像を得るために、上記の染料は
単独で使用しても組み合わせて使用してもよい。染料は
０．０５〜１ｇ／ｍ２でも使用することができ、疎水性
であるのが好ましい。

【００１６】高分子結合剤としては、セルロース誘導体
（例えばセルロースアセテートヒドロジェンフタレート
、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピ
オネート、セルロースアセテートブチレート、セルロー
ストリアセテート）、ポリカーボネート、ポリ（スチレ
ンーコーアクリロニトリル）、ポリ（スルホン）やポリ
（フェニレンオキシド）を使用することができる。結合
剤は約０．１〜約５ｇ／ｍ２で使用することができる。 染料供与素子の染料層は、支持体上にコーティングされ
ていてもよいし、グラビア印刷のようなプリント法によ
って表面にプリントされていてもよい。

【００１７】寸法安定性であって熱プリント工程で使用
する熱に耐えることができるものであれば、染料供与素
子用支持体にはいかなる材料でも使用することができる
。例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）のようなポ
リエステル；ポリアミド；ポリカーボネート；グラシン
紙；コンデンサー紙；酢酸セルロースなどのセルロース
エステル；フッ化ポリビニリデンやポリ（テトラフルオ
ロエチレンーコーヘキサフルオロプロピレン）などのフ
ッ素ポリマー；ポリオキシメチレンなどのポリエーテル
；ポリアセタール；ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ
プロピレンまたはメチルペンタンポリマ−などのポリオ
レフィン；ポリイミドーアミドやポリエーテルーイミド
などのポリイミドを使用することができる。支持体の厚
さは一般に約２〜約３０μｍである。この支持体には、
所望により下塗り層をコーティングしてもよい。

【００１８】親水性ポリマーを含有する染料バリヤー層
は、転写したときの染料濃度が優れている染料層と支持
体との間にある染料供与素子中に使用することもできる
。このような染料バリヤー層の材料としては、バニヤー
（Ｖａｎｉｅｒ）らの米国特許第４，７００，２０８号
（１９８７年１０月１３日特許）明細書に記載され特許
を請求されている材料などを使用できる。

【００１９】染料供与素子の裏面には、染料供与素子へ
プリントヘッドが粘着するのを防ぐために滑層を使用す
ることもできる。このような滑層は、界面活性剤、液体
滑剤、固体滑剤またはこれらの混合物などの潤滑剤を含
有する。また、高分子結合剤は使用しても使用しなくて
もよい。潤滑剤としては、オイル、１００℃未満で溶融
するポリ（ステアリン酸ビニル）のようなセミクリスタ
ルの有機固形物、密蝋、過フッ化アルキルエステルポリ
エーテル、リン酸エステル、シリコーンオイル、ポリ（
カプロラクトン）、カーボワックスやポリ（エチレング
リコール）などを使用することができる。滑層に使用す
るのに適した高分子結合剤として、ポリ（ビニルアルコ
ールーコーブチラール）、ポリ（ビニルアルコールーコ
ーアセタール）、ポリ（スチレン）、ポリ（スチレン−
コーアクリロニトリル）、ポリ（酢酸ビニル）、セルロ
ースアセテートブチレート、セルロースアセテートやエ
チルセルロースなどが挙げられる。

【００２０】滑層に使用する潤滑物質の量は、滑剤の種
類によるところが大きいが、概して約０．００１〜約２
ｇ／ｍ２とする。高分子結合剤を使用した場合は、滑剤
は使用する高分子結合剤の０．１〜５０重量％，好まし
くは０．５〜４０重量％とする。

【００２１】上述のように、染料供与素子は染料転写像
を形成するのに使用される。このような工程は、染料供
与素子を像のかたちに加熱する工程と、染料像を染料受
容素子に転写して染料転写像を形成する工程とからなる
。本発明の特定の実施態様において使用する染料供与素
子は、シート状、連続ロール状またはリボン状のいずれ
のかたちで使用してもよい。連続ロールまたはリボンと
した場合は、単一の染料を使用しても、米国特許第４，
５４１，８３０号明細書に記載されるように、シアン、
マゼンタ、イエロー、ブラックのような様々な染料を交
互のエリアに適用してもよい。本発明の好適な実施態様
においては、染料供与素子は、シアン、マゼンタおよび
イエロー染料を有する連続繰り返しエリアをコーティン
グしたポリ（エチレンテレフタレート）支持体を有する
。上記の工程は、３色の各々の色について像を転写する
。しかし、このときに単一色についてのみ転写して、モ
ノクロの染料転写像を描いてもよい。

【００２２】染料を本発明で使用する染料供与素子から
転写するのに使用する熱プリントヘッドは商業的に入手
することができる。例えば、富士通のサーマルヘッド（
ＦＴＰ−０４０　ＭＣＳ００１）、ＴＤＫサーマルヘッ
ドＦ４１５ＨＨ７−１０８９やロームサーマルヘッドＫ
Ｅ２００８ーＦ３などを使用することができる。また、
レーザーや超音波などの熱染料転写用エネルギー源とし
て公知のものも使用すことができる。

【００２３】本発明の熱転写アセンブリッジは、ａ）上
記の染料供与素子およびｂ）上記の染料受容素子からな
る。染料受容素子の染料受容層が、染料供与素子の染料
層と重なるようにこれらの素子は組み合わされる。３色
像を描かせたい場合は、サーマルプリントヘッドに熱を
供給しているときに上記のアセンブリッジを３回形成す
る。最初の染料が転写した後に、素子を剥がし、第２の
染料供与体素子（または異なった染料エリアを有する染
料供与素子の他のエリア）を染料受容素子と組み合わせ
て操作を繰り返す。第３の染料についても同一の操作を
繰り返す。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を説明する。 酸化チタン着色ポリエチンレン被覆紙ストックの白色反
射支持体上に、下記の層を順にコーティングして染料受
容素子を形成した。

【００２５】（１）ブタノン溶媒からコーティングした
ポリ（アクリロニトリルーコー塩化ビニリデンーコ−ア
クリル酸）（重量比１４：７９：７）（０．０８ｇ／ｍ
２）の下塗り層 （２）塩化メチレン溶媒からコーティングした、ジフェ
ニルフタレート（０．３２ｇ／ｍ２）、ジーｎ−ブチル
フタレート（０．３２ｇ／ｍ２）、Ｆｌｕｏｒａｄ　Ｆ
Ｃ−４３１Ｒ（３Ｍ社の過フッ化スルホンアミド）（０
．０１ｇ／ｍ２）、Ｍａｋｒｏｌｏｎ　５７００Ｒ（バ
イヤーＡＧのビスフェノール−Ａポリカーボネート）（
１．６ｇ／ｍ２）およびカルボン酸、ビスフェノール−
Ａおよびジエチルグリコール（フェノールとグリコール
のモル比５０：５０）（１．６ｇ／ｍ２）から誘導した
直鎖縮合ポリマーの染料受容層（３）塩化メチレンから
コーティングした、上記の直鎖縮合ポリマ−中の　Ｆｌ
ｕｏｒａｄ　ＦＬ−４３１Ｒ（０．０２ｇ／ｍ２）、Ｄ
Ｃ−５１０Ｒ　シリコーン流体（ダウコーニングのジメ
チルおよびメチルフェニルシロキサンの混合物）（０．
０２ｇ／ｍ２）の上塗り層これらの支持体の裏面には、
高濃度のポリエチレン（３２ｇ／ｍ２）を押し出しコー
ティングした。この層の上には、本発明の裏面層か対照
裏面層を水とイソブチルアルコールとの混合溶媒からコ
ーティングした。裏面層には、下記の表に示す分子量を
有するポリエチレンオキシド（ユニオンカーバイドのＰ
ｏｌｙｏｘＲ）またはポリエチレングリコール（サイエ
ンティフィックポリマープロダクツ）を表に示す量で含
有させ、さらに直径約０．０１４μｍのコロイド状シリ
カ（デュポンの　Ｌｕｄｏｘ　ＡＭＲ　アルミナ改質コ
ロイド状シリカ）を下記の量で含有させた。コーティン
グを容易にするために、すべての裏面層に　Ｔｒｉｔｏ
ｎ　Ｘ−２００Ｒ（ロームアンドハースのスルホン化芳
香族−脂肪族界面活性剤）（０．０９ｇ／ｍ２）と　Ｄ
ｅｘａｄ−３０Ｒ（Ｗ．Ｒ．グレースのポリメタアクリ
ル酸ナトリウム）（０．０２ｇ／ｍ２）を含有させ、粘
度を調節するために０．６ｇ／ｍ２未満のヒドロキシエ
チルセルロースを使用した。

【００２６】受容素子の裏面層の摩擦を調べるために、
試験対象であるそれぞれの染料受容素子を、ポリエチレ
ングリコールのコントロール裏面層からなる受容素子の
スタックの一番上に染料像受容層が接触するように設置
した。市販されているプリンター（コダックＳＶ６５０
０カラービデオプリンター）の２つのピックローラー（
幅１２ｍｍ、直径２８ｍｍで表面に　ＫｒａｔｏｎＲ　
Ｇ２７１２Ｘゴムの層２ｍｍを有する）を試験する裏面
層と接触するように試験対象の受容素子上に降ろした。 ローラーを回転しないように固定し、受容素子の裏面層
に約４００ｇの通常の力を加えた。試験に先立ち、ピッ
クローラーを水で洗浄し、乾燥した。試験装置と受容素
子は３０℃、相対湿度９１％の条件で１時間保温した。 試験する受容素子にスプリング型のフォーススケール（
チャッティロン２ｋｇｘ２６ｇスケール）を取り付けて
、受容素子を受容素子スタックから０．５ｃｍ／秒で引
き取った。測定する摩擦力はローラー上の汚れによって
かなり影響を受けるので、それぞれの試験にはきれいな
ローラーを使用した。さまざまな裏面層に要求される引
取力は下記の表に示すとおりである。実際には、引取力
を約４００ｇ以上とするのが好ましく、確実性を高める
ためには約６００ｇ以上とするのが望ましいことが明ら
かになっている。

【００２７】受容素子の裏面層と染料供与素子との間の
粘着の程度を試験するために、コダックＳＶ６５００カ
ラービデオプリンターに試験対象である受容素子を表裏
逆にして挿入して高濃度像をプリントした。本明細書の
一部としてここに引用する米国特許出願第３４５，０４
９号明細書の実施例２に記載されるのと同様の、シアン
、マゼンタおよびイエロー染料の交互繰り返しエリアか
らなる染料供与素子を使用した。染料供与素子は染料受
容素子の裏面と接触させ、このアセンブリッジをカラー
ビデオプリンターのステッパーモーター駆動のゴムロー
ラーにクランプした。プリンターの熱プリントヘッドを
染料供与素子の側からゴムローラーに向けて押し付けた
。画像形成電子系を稼働させて、アセンブリッジをプリ
ントヘッドとローラーの間から引き出し、本明細書の一
部としてここに引用する米国特許出願第３４５，０４９
号明細書の実施例２に記載されるプリント工程と同様に
、さまざまな速度で熱プリントヘッド内の抵抗素子をパ
ルスすることによって濃度の異なる像を描いた。受容素
子を誤って表裏逆に挿入してプリントしても、供与素子
と受容素子の裏面は粘着しないのが理想的である。さま
ざまな裏面層への粘着試験結果は下記の表に示すとおり
であった。

【００２８】

【００２９】

【００３０】上記の結果は、コロイド状シリカ粒子と混
合したポリエチレングリコールからなる従来の裏面層に
比べて、コロイド状粒子と混合したポリエチレンオキシ
ドからなる本発明の裏面層は、摩擦特性が優れているこ
とを示している。ポリエチレンオキシドの濃度が約２０
重量％未満の場合は粘着が全く起こらなかった。上記の
結果は、２０重量％未満でも染料供与素子に粘着するポ
リエチレングリコールなどの他のポリマーよりも、ポリ
エチレンオキシドの方が優れていることを示している。 また、上記の結果は、むき出しのポリエチレンに対して
は裏面層が存在しなくても粘着せず、また引取力も大き
いが、ポリエチレンのみでは染料転写などの受容素子の
表面と裏面との相互作用を十分に阻止できないので、裏
面層としては不適当であることを示している。上記の試
験において使用したポリエチレンオキシドの分子量は市
販物のため１００，０００〜３００，０００の範囲にわ
たるが、分子量は特に限定されるものではなく、この範
囲外の分子量のものも良好な摩擦特性を与えるものと考
えられる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の熱染料転写用の染料受容素子は
、温度や相対湿度の影響を受けずに、ゴムピックローラ
ーとの間の摩擦を良好にする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２０重量％以下のポリエチレンオキシドと
   コロイド状無機次微子との混合物からなる層を裏面層と
   して有する熱染料転写用染料受容素子。