JPH05212977A - 熱転写体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基体上にこの基体側から順にそれぞれ熱移行
性染料を有機結着剤中に分散されてなる染料供給層、染
料転写寄与層の層間に染料濃度勾配、及び／または染料
拡散係数勾配を設けた積層転写体がマルチ転写能には優
れるものの初期立上り感度の低い点を解決すること。 【構成】 （１）前記各層に分散される熱移行性染料が
有機溶媒に対する溶解度が異なる少なくとも２種以上の
熱移行性染料からなること。 （２）前記熱移行性染料が少なくとも２０℃におけるト
ルエン溶剤に対し溶解度５０g/l以上のものと溶解度５
０g/l未満であるものとを有すること。 （３）さらに前記染料転写寄与層上に低染着性樹脂層を
有すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、カラープリンタ
ー等に用いる熱転写体、殊に速度差モード法による多数
回記録（マルチ記録）に適する昇華型熱転写体に関わ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、フルカラープリンターの需要が年
々増加している。このフルカラープリンターの記録方式
として電子写真法、インクジェット法、感熱転写方式が
あるが、この中で保守が容易、騒音がない等より感熱転
写法が多く用いられている。この感熱転写法は基体上
に、熱溶融物質中に着色剤を分散したインク層、または
樹脂結着剤中に昇華染料を分散したインクを設けてなる
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
溶融転写または昇華移行させて画像を形成する記録方法
である。そしてこの感熱転写記録法は使用される記録媒
体の種類によって熱溶融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
ルギーにたい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。この昇華型熱転写記録法
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
してインクシートごとに選択的な熱印字を行い、その
後、未使用部が残っていても破棄するため、ランニング
コストが高いという欠点を有している。

【０００３】そこでこの欠点を改善するために、本発明
者は、特願昭63-62866号において、積層構造の昇華型感
熱転写体を提案し、「染料供給層と染料転写寄与層を有
する昇華型感熱型転写体において、染料供給層と染料転
写寄与層の染料放出能を染料供給層＞染料転写寄与層と
すること」により多数回記録でも濃度低下を来たさない
方法を提案した。すなわち、染料供給層及び染料転写寄
与層を各々の処方にて同一付着料になるように基体上に
それぞれ単独層として形成し、その染料供給層及び染料
転写寄与層を別々の受像層と重ねあわせ、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 の関係にすることにより記録体のマルチ能を高めること
を可能にした。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の積層タ
イプ転写体（層間に染料濃度勾配及び／または染料拡散
係数勾配を設けた）がマルチ転写能には優れるものの初
期立上り感度の低い点を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明等は、（１）基体
上に該基体側から順にそれぞれ熱移行性染料を有機結着
剤中に分散させてなる染料供給層、染料転写寄与層を積
層した熱転写体において、前記各層に分散される熱移行
性染料の有機溶媒に対する溶解度が異なる少なくとも２
種以上の熱移行性染料とすること。（２）前記熱移行性
染料が少なくとも２０℃におけるトルエン溶剤に対し溶
解度５０g/l以上のものと溶解度５０g/l未満とするこ
と。さらに（３）染料転写寄与層上に、さらに低染着性
樹脂層を有することにより問題が解決されることを見出
した。

【０００６】すなわち、両層間の初期染料濃度勾配を繰
返し使用時状態に近づけるため染料供給層に溶剤に対し
溶解度の高い染料を混合させ、染料転写寄与層を積層塗
布時、供給層から染料を溶出させ上記欠点を改善した。
但し、溶剤に対し溶解度の大きい染料のみでは溶出量が
多すぎてマルチ能自体に支障をきたすため、結果的に溶
解度大の染料と溶解度小の染料２種を混合することに初
期上りが優れかつマルチ能が優れる熱転写体が得られ
る。

【０００７】特に熱移行性染料が少なくとも２０℃にお
けるトルエン溶剤に対し溶解度５０g/l以上のものと、溶
解度５０g/l未満であるものとを有することにより初期
立上りが優れかつマルチ能が優れる熱転写体が得られ
る。

【０００８】又、基体上にこの基体側から順にそれぞれ
熱移行性染料を有機結着剤中に分散させてなる染料供給
層、染料転写寄与層を積層した熱転写体において、さら
にその上に低染着性樹脂層を有することにより尾引き、
ゴーストが発生しない良好なマルチ画像が得られる。

【０００９】昇華型熱転写体による熱転写はサーマルヘ
ッドによって行っても良いが、支持体層及び／またはイ
ンク層を通電によりジュール熱を発生するように調整
し、通電転写によって行っても良い。また、支持体とし
てレーザー光を吸収し発熱する材料を選択することによ
ってレーザー転写法を利用することも可能である。本発
明者の知見によれば、インク層中における染料の拡散は
フィックの法則、すなわち、断面積ｑをｄｔ時間に通過
した染料量ｄｎは、拡散方向における染料の濃度勾配を
ｄｃ／ｄｘとし、Ｄを熱印加されたときのインク層中の
各部位の平均拡散係数としたとき、

【００１０】

【数１】ｄｎ／ｄｔ＝−Ｄｑ ｄｃ／ｄｘ の関係が適用される。そこで、染料供給層から転写寄与
層に昇華性染料が拡散供給されやすくするための手段と
しては、 １）染料濃度に関して、染料供給層＞転写寄与層の関係
とさせること、及び／または ２）それぞれの層中における拡散係数に関して、染料供
給層＞転写寄与層の関係とさせる手段がある。

【００１１】次に染料転写寄与層及び低染着性樹脂層の
厚さは、一般には０.０５〜５μｍ、好ましくは、０.１
〜２μである。また染料供給層の厚さは一般的には０.
１〜２０μｍ、好ましくは０.５〜１０μｍである。

【００１２】本発明の転写寄与層及び染料供給層に使用
される昇華染料、結着剤等は公知のものが使用できる。
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.Ｉ.ディスパ
ースイエローの１，３，８，９，16，41，54，60，77，
116など、Ｃ.Ｉ.ディスパースレッドの１，４，６，1
1，15，17，55，59，60，73，83など、Ｃ.Ｉ.ディスパ
ースブルーの３，14，19，26，56，60，64，72，99，10
8など、Ｃ.Ｉ.ソルベントイエローの77，116など、Ｃ.
Ｉ.ソルベントレッドの23，25，27など、Ｃ.Ｉ.ソルベ
ントブルーの36，83，105などが挙げられ、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。

【００１３】染料転写寄与層及び染料供給層に使用され
る結着剤には熱可塑性又は熱硬化性樹脂が用いられ、そ
のうち比較的高ガラス転移点または高軟化性を有する樹
脂としては、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、フッソ樹脂、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
ても良い。さらに染料転写寄与層と染料供給層との間に
おいてガラス転移又は軟化温度に対し差をつける場合、
ガラス転移温度０℃以下、又は軟化温度６０℃以下の樹
脂又は天然、合成ゴムが好ましく、具体的には、ポリエ
チレンオキサイド（アルコックスE-30，45，R-150，40
0，1000 明成化学工業）；カプロラクトンポリオール
（プラクセルH-1，4，7 ダイセル化学工業）等が実用上
有用であり、また先に記した熱可塑性又は熱硬化性樹脂
と上記一種又は数種と混合した形で用いるのが好まし
い。

【００１４】低染着性樹脂層に使用される結着剤は、対
照の樹脂を受像層用樹脂として評価し記録濃度の低い樹
脂が上記樹脂として適することになる。具体的には以下
の方法で評価し決定する。基体ベースとして合成紙ユポ
ＦＰＧ＃９５（王子油化製）上に揮発性溶媒中に５〜２
０ｗｔ％溶解した各検討樹脂溶液に樹脂固形分の３０ｗ
ｔ％の変性シリコーンオイルＳＦ８４１１／ＳＦ８４２
７＝１／１（東レシリコーン性）を含む液を乾燥膜厚１
０μｍとなるよう７０℃、１分間乾燥後室温で１日以上
乾燥する。次に以上で形成した受像紙、三菱カラービデ
オプロセッサＳＣＴ−ＣＰ２００用カラーシート、シア
ン色のリボンと重ねあわせ、解像度６ドット／ｍｍ平均
抵抗５４２ΩのサーマルヘッドＫＭＴ−８５−６ＭＰＤ
４（京セラ製）を用い２ｍｊ／ドットで記録し、この記
録濃度を反射型濃度計ＲＤ−９１８で評価した結果、記
録濃度１.２以下好ましくは１.０以下を低染着性樹脂と
して採用する。この結果好ましい樹脂として、芳香族ポ
リエステル樹脂、スチレンブタエン樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル樹脂、ポリアミド樹脂さらには特に好ましい樹脂とし
てメタアクリレート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリア
ミド樹脂さらには特に好ましい樹脂としてメタアクリレ
ート樹脂又は共重合体、スチレン−マレイン酸エステル
共重合体、ポリイミド樹脂、アセテート樹脂、シリコー
ン樹脂、スチレンアクリルニトリル樹脂、ポリサルフォ
ン樹脂等が挙げられる。

【００１５】染料転写寄与層及び低染着性樹脂層の染料
濃度は通常、５〜８０％、好ましくは１０％〜６０％程
度である。また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、染料転写寄与
層染料濃度にたいし、１.１倍〜５倍、好ましくは１.５
〜３倍が望ましい。

【００１６】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、
未溶解粒子とはインク層形成時インク（有機結着剤＋昇
華性染料＋溶剤）を乾燥後、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粒径は染料供給層厚によって異
なるが、０.０１μｍ〜２０μｍ好ましくは１.０μｍ〜
５μｍである。

【００１７】又、染料転写寄与層及び低染着性樹脂層で
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。

【００１８】またシランカップリング剤の加水分解物は
二官能性シランカップリング剤又は三官能性シランカッ
プリング剤を適度に組み合わせて、有機溶剤中で水及び
酸やアルカリ性の触媒を加えて作られる。

【００１９】二官能性シランカップリング剤としてはジ
メチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジ
メチルジメトキシラン、ドメチルジエトキシシラン、ジ
アェニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
メチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−
アミノプロピルメチルジメトキシシランなどが使用でき
る。

【００２０】又三官能性シランカップリング剤として
は、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルト
リメトキシシランなどが使用でき、特に二官能シランカ
ップリング剤と三官能シランカップリング剤の加水分解
生成物が滑性を有する２官能性シランカップリング剤と
三官能の３次元架橋反応により耐熱性の両者を兼ね備え
ることより有用であり、シランカップリング剤の加水分
解生成物がメチル基を有することにより滑性が向上しさ
らに有効となる。

【００２１】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
リサルフォンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアラ
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の接着層などを設け
いても良く、又気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３
層に分けた例について述べてきたが、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３層以上の多層にすることも可能である。

【００２２】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エネルギ
ー以外の方法によって記録する記録方法、例えば、熱印
版、レーザー光、あるいは支持体等媒体中で発生するジ
ュール熱による方法にたい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通電感
熱転写法が最も良く知られ、例えばUSP4，103，066，特
開昭57-14060、特開昭57-11080あるいは特開昭59-9096
号公報等の多くの文献に記載されている。

【００２３】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、２〜１５
ミクロン程度であることが望ましい。

【００２４】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
吸収変換剤を含有させるか、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。

【００２５】

〔中間接着層〕

ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１（積水化学社製） １０部 ジイソシアネート コロネートＬ（日本ポリウレタン社製） ５部 溶剤 トルエン ９５部 メチルエチルケトン ９５部 〔染料供給層〕 ポリビニルプチラール樹脂ＢＸ−１ ７部 ポリエチレンオキサイド アルコックスＲ４００（明成化学製） ３部 ジイソシアネート コロネートＬ ３部 熱移行性染料 Foron Brillant Yellow S 6GL（サンド社製) ２４部 Macrolex Yellow 6G（バイエル社製） ６部 溶剤 エチルアルコール １７０部 ブチルアルコール ２０部 〔染料転写寄与層液〕 ポリビニルプチラール樹脂ＢＸ−１ １０部 ジイソシアネート コロネートＬ ３部 熱移行性染料 Foron Brillant Yellow S 6GL（サンド社製) １６部 Macrolex Yellow 6G（バイエル社製） ４部 溶剤 トルエン ４５部 メチルエチルケトン ４５部 ジオキサン １００部 〔低染着性樹脂層〕 （シランカップリング剤加水分解生成物の合成）ジメチ
ルメトキシシラン１５ｇ、メチルトリメトキシシラン９
ｇをトルエン１２ｇ、メチルエチルケトン１２ｇの混合
液に溶解し３％硫酸１３ｍ１を加えて３時間加水分解を
行った。この液をＡ液とする。 スチレン／マレイン酸共重合体 スプラパールＡＰ３０（ＢＡＳＦ社製） ５部 Ａ液 １２部 熱移行性染料 Foron Brillant Yellow S 6GL（サンド社製) ２部 Macrolex Yellow 6G（バイエル社製） ０．５部 溶剤 テトラヒドロフラン ２０部

【００２６】以上用意した液を用い、厚さ１μｍのシリ
コーン樹脂系耐熱層を有する厚さ６μｍの芳香族ポリア
ミドフィルム上にワイヤーバーを用い、厚さ１.０μｍ
の中間接着層、次に染料供給層を膜厚４.５μｍになる
ように塗布しさらにその上に染料転写寄与層を膜厚１.
０μｍになるよう塗布し（又実施例１及び比較例１にお
いてはさらにその上に低染着性樹脂層を膜厚０.７μｍ
になるよう塗布し）インク層を形成し６０℃ 時間熱硬
化させて実施例１の記録体を作成した。

【００２７】〔実施例２，３、比較例１，２，３〕実施
例１において、染料供給層液、染料転写寄与層液の熱移
行性染料の種類と部数を表１に示すように変えて実施例
２、３、比較例１、２、３の記録体を作成した。

【００２８】

【表１】 〔注〕溶解度は２０℃で測定値である。

【００２９】以上の実施例１、２、３及び比較例１、
２、３の記録体と組合せるために、下記受像層液をワイ
ヤーバーを用いて厚さ約１５０μｍの合成紙（ユポＦＰ
Ｇ−１５０；王子油化合成紙性）上に塗布し、乾燥温度
７５℃で１分間乾燥して厚さ約５μｍの染料受像層を形
成させた後、さらに８０℃で３時間保存して硬化させ試
験に用いる受像体を作成した。 〔受像層液〕 塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコール共重合体 ＶＡＧＨ（ユニオンカーバイド社製） １０部 ジイソシアネート コロネートＬ（日本ポリウレタン社製） ５部 アミノ変性シリコーン ＳＦ８４１７（東レダウコーニング社製） ０.５部 エポキシ変性シリコーン ＳＦ８４１１（東レダウコーニング社製） ０.５部 溶剤 トルエン ４０部 メチルエチルケトン ４０部 上記組成の混合物を充分混合分散させ、染料受像層用塗
液を調整した。

【００３０】用意した実施例１，２，３及び比較例１，
２，３の記録体及び受像体を用い下記条件で速度差モー
ド法により画像を形成させた。 印字装置の条件 サーマルヘッド解像度；１２ドット／ｍｍ 印加エネルギー ；０.６４ｍｊ／ドット 印加電力 ；０.１６Ｗ／ドット 記録時の送り速度 ７倍速 受像体シート ８.４ｍｍ／ｓｅｃ 記録体インクシート １.２ｍｍ／ｓｅｃ １４倍速 受像体シート ８.４ｍｍ／ｓｅｃ 記録体インクシート ０.６ｍｍ／ｓｅｃ ２１倍速 受像体シート ８.４ｍｍ／ｓｅｃ 記録体インクシート ０.４ｍｍ／ｓｅｃ 結果を表２の記録濃度変化率の欄に示す。

【００３１】また以下の方法で尾引き長を測定した。ま
ず前記受像層上に熱移行性染料 MS Magenta VP（三井東
圧染料製）によるマゼンタ色でのブロック状のパターン
を印字した。この時のマゼンタ濃度はマクべス濃度計に
おいて２.０を超えていた。次にこのパターン上に実施
例１，２，３、比較例１，２，３の転写体を用い１４倍
速にてベタ画像印字を色重ねし、この結果受像層表面の
マゼンタ染料がインク層に逆転写することによって生じ
たマゼンタブロックのエッジ部のぼやけ部をミクロフォ
トメータＭＰＭ−２（ユニオン光学製）を用いてミクロ
的濃度変化をプロットし、その結果から尾引き長を評価
した。なお尾引き長が短いほど逆転写による色にごりや
逆転写が少ないことを示している。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【数２】

【００３４】

【発明の効果】（１）基体上にこの基体側から順にそれ
ぞれ熱移行性染料を有機結着剤中に分散させてなる染料
供給層、染料転写寄与層を積層した熱転写体において、
前記各層に分散される熱移行性染料が有機溶媒に対する
溶解度が異なる少なくとも２種以上の熱移行性染料から
なることによりマルチ性に優れ、初期立上り良好な熱転
写体が得られる。（２）前記熱移行性染料が少なくとも
２０℃におけるトルエン溶剤に対し溶解度５０ｇ／l以
上のものと溶解度５０ｇ／l未満であるものとを有する
ことにより上記改善効果が大である。（３）さらに、前
記染料転写寄与層上に低染着性樹脂層を有することによ
り色重ね時ゴースト、尾引きにない画像が得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に該基体側から順にそれぞれ熱移
   行性染料を有機結着剤中に分散させてなる染料供給層、
   染料転写寄与層を積層した熱転写体において、前記各層
   に分散される熱移行性染料の有機溶媒に対する溶解度が
   異なる少なくとも２種以上の熱移行性染料からなること
   を特徴とする熱転写体。
2. 【請求項２】 前記熱移行性染料が少なくとも２０℃に
   おけるトルエン溶剤に対し溶解度５０g/l以上のものと
   溶解度５０g/l未満であるものとを有することを特徴と
   する請求項（１）記載の熱転写体。
3. 【請求項３】 前記染料転写寄与層上に低染着性樹脂層
   を有することを特徴とする請求項（１）記載の熱転写
   体。