JPH05301471A - 熱転写体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速度差モード法によるマルチ使用リボンにお
いて、良好な厚膜狭幅面順次塗布印刷されたランニング
コストの安価な熱転写体の製造方法の提案を目的とす
る。 【構成】 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インク層構成が、
少なくとも染料供給層、染料転写寄与層を有し、記録紙
の送り速度に対し、転写体の送り速度を１／ｎ（ｎ〉
１）にして転写記録可能な熱転写体の製造方法いおい
て、少なくとも該染料供給層がスクリーン印刷法によっ
て塗布されることを特徴とする。また、少なくとも前記
染料供給層用インクの溶剤が蒸発速度５０以下のものを
１種以上含有し、さらにまた、少なくとも染料供給層用
インクの溶剤が染料溶解度５０ｇ／ｌ以下のものを１種
以上含有することを特徴とする。

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、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する。

【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、騒音がないこと等より感
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するか、または樹
脂結着剤中に昇華性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熱エネル
ギーに対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。但し、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、必要に応じて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
らは特願昭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」により多数回の記録でも濃度低下をきたさない
二層法を提案したがコスト高になる。

【０００４】また、記録体のみならず近年は受像シート
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て印字するｎ倍モード
法が提案されている。ｎ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法により多数回印字を行う
もので速度差法と呼ばれる。なお、ｎ倍モード法ではｎ
値が大きいほど、コスト的に有利であることは勿論であ
る。このようなｎ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すぎない等速モー
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田口信義ら、Ｃ Vol．Ｊ７０−
Ｃ、Ｎo.１１，１５３７〜１５４４頁、１９８７年）。

【０００５】しかし、ｎ倍モード用リボンはワンタイム
用リボンと比較して１色の塗布幅が１／ｎとなると同時
にインク層付着量も増加し、一般的なイエロー、マゼン
タ、シアン、必要に応じてブラックの３または４色面順
次リボンの作成を考えると、塗布方式として厚膜狭幅塗
布方式が必要となる。ここで、一般のグラビア印刷では
狭幅塗布はできるものの厚膜均一層の塗布には適さず、
数回の重ね塗りが必要となってリボンが高価なものにな
る。また、マイクログラビア印刷では１回で厚膜塗布が
できるものの、塗布ヘッドが上下駆動方式のため狭幅塗
布に適さない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】速度差モード法による
マルチ使用リボンにおいて、良好な厚膜狭幅面順次塗布
印刷されたランニングコストの安価な熱転写体の製造方
法の提案を目的とする。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】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分
散させてなるインク層構成が、少なくとも染料供給層、
染料転写寄与層を有し、記録紙の送り速度に対し転写体
の送り速度を１／ｎ（ｎ〉１）にして転写記録可能な熱
転写体の製造方法において、少なくとも該染料供給層が
スクリーン印刷法によって塗布されることを特徴とす
る。

【０００８】また、少なくとも前記供給層用インクの溶
剤が蒸発速度５０以下のものを１種以上含有することを
特徴とする。

【０００９】さらにまた、少なくとも前記供給層用イン
クの溶剤が染料溶解度５０ｇ／ｌ以下のものを１種以上
含有することを特徴とする。

【００１０】以上のような特徴をもつ熱転写体の製造方
法によれば次のような特色が発揮できる。即ち、スクリ
ーン印刷法によって塗布することにより、速度差モード
法によるマルチ使用リボンに要求される厚膜塗布、狭幅
塗布の二つの要求課題を同時に満足させることが可能で
ある。マルチ使用リボンの染料供給層用インク中に蒸発
速度５０以下の溶剤を１種以上含有させることによりイ
ンクが遅緩性となり、スクリーン印刷版の目詰まりによ
る印刷カスレを防止する。染料供給層用インク中に染料
溶解度５０ｇ／ｌ以下の溶剤を１種以上含有させること
により、染料供給層中に粒子状染料から分子状染料が熱
的に放出されることにより良好なマルチ特性が得られ
る。

【００１１】本発明の染料供給層及び染料転写寄与層
は、それぞれの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＞転写寄与層の
関係にある。

【００１２】本発明者らの知見によれば、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ｔ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、 ｄｎ＝−Ｄ×（ｄｃ／ｄｘ）×ｑ×ｄｔ の関係が適用される。但し、ｃは染料濃度である。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
され易くするための手段としては、１）染料濃度ｃに関
して、染料供給層＞転写寄与層の関係とさせる方法、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
が、本発明にあってはいずれの手段であってもよい。

【００１３】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
てレーザ転写法を利用することも可能である。

【００１４】一般に使用される熱転写体においては、色
重ね時前の色染料（受像層表面に存在する染料）が熱転
写体に逆転写して結果的に次の転写記録時に色にごり、
ゴースト、尾引きなどが発生しやすい。さらに速度差モ
ード法においては、インク層と受像界面とが相対速度を
もち、さらに記録時には加熱を受けるためインク層界面
及び受像界面に耐熱性及び滑性が不足すると、両者の熱
融着によるスティキングが発生し易い。本発明では、こ
の欠点を防止するために染料供給層の上に昇華性染料を
含有する低染着性樹脂層を設けてもよい。

【００１５】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０.０５μｍ、好ましくは、０.１〜２
μ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。

【００１６】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、
１１、１５、１７，５５，５９，６０，７３，８３な
ど、Ｃ．Ｉ．デイスパーブルーの３，１４，１９，２
６，５６，６０，６４，７２，９９，１０８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。

【００１７】染料転写与層及び染料供給層に使用される
結着剤に熱可塑性また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
ロース樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は一種でも使
用できるが、数種を混合して使用しても良い。

【００１８】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温度、また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、または軟化温度６
０℃以下の樹脂または天然、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−３
０，４５，Ｒ−１５０，４００，１０００；明成化学社
製）、カプロラクトンポリオール（プラクセルＨ−１，
４，７；ダイセル化学社製）等が実用上有用であり、ま
た先に記した熱可塑性または熱硬化性樹脂と上記一種ま
たは数種と混合した形で用いるのが好ましい。

【００１９】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
層の染料濃度に対し、１.１倍〜５倍、好ましくは１.５
〜３倍が望ましい。

【００２０】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の際、インク（有機結着剤
＋昇華性染料＋溶剤）を乾燥した時に有機結着剤に溶け
きれずに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厚によって異なるが、
０.０１μｍ〜２０μｍ好ましくは１.０μｍ〜５μｍで
ある。

【００２１】また、染料転写寄与層及び低染着性樹脂層
での染料の状態は、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。

【００２２】またさらに、染料転写寄与層上に低染着性
樹脂層を設けることが好ましく、低染着性樹脂層に使用
される結着剤は、対象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結着剤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。

【００２３】即ち、基体ベースとして合成紙ユポＦＰＧ
＃９５（王子油化社製）上に揮発性溶媒中に５〜２０ｗ
ｔ％溶解した各検討樹脂溶液に樹脂固形分の３０ｗｔ％
の変性シリコーンオイルＳＦ８４１１／ＳＦ８４２７＝
１／１（東レシリコーン社製）を含む液を乾燥膜厚１０
μｍ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ト三菱カラービデオ
プロセッサＳＣＴ−ＣＰ２００用カラーシートのシアン
色のリボンとを重合わせ解像度６ドット／ｍｍ平均抵抗
５４２ΩのサーマルヘッドＫＭＴ−８５−６ＭＰＤ４
（京セラ社製）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
ート樹脂または共重合体、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連脂、ポリサルフ
ォン樹脂等が挙げられる。

【００２４】さらに、厚み、染料濃度等の条件は転写寄
与層と同条件である。スクリーン印刷用溶剤としては、
結着用樹脂を溶解するものであれば基本的に使用可能で
ある。しかし、スクリーン印刷法はグラビア印刷等の多
量インキの中に印刷版を浸し、ブレード等で過剰インク
を除去後、被転写物にインクを転写する方法と若干異な
り、スクリーン版上に少量のインキを添加して印刷を行
なうこと、及びマルチ用拡散転写を考慮したインクは、
通常のスクリーン印刷用インクと比較して結着用樹脂に
対する色材含有量が多いためインク乾燥によるスクリー
ン版の目詰まりが発生し易いことから、蒸発速度の遅い
溶剤を用いることが好ましい。具体的には、蒸発速度に
おいて５０以下の溶剤が好ましい。なお、ここで言う蒸
発速度とは一般簡易的に用いられる値であり、酢酸ｎブ
チルを１００とした場合とした場合の相対蒸発速度を意
味するもので、溶剤ハンドブック（松田種光ら：産業図
書 昭和５１年）等を参考に選択すれば良い。

【００２５】また、もう一つの溶剤に求められる特性と
して、先に述べたマルチ性に有効な粒子状染料を形成
し、かつインク層表面の平滑性を満足させる目的から染
料に対して貧溶媒であることが望ましく、具体的物性値
として染料溶解度が２０℃において５０ｇ／ｌ以下であ
ることが望ましい。

【００２６】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て
も良く、また基体シートと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と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。

【００２７】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明細
書，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。

【００２８】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／
また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、また
これらの支持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。

【００２９】また、レーザ光転写法に用いる場合には、
支持体としてレーザ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、また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。

【００３０】

〔中間接着層液〕

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 〔染料供給層液〕 ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１ ７部 ポリエチレンオキサイド アルコックスＲ４００（明成化学社製） ３部 ジイソシアネート コロネートＬ ３部 昇華性染料 ＨＭ−１０４１（三井東圧染料社製） ３０部 溶剤 トルエン（蒸発速度２４０、染料溶解度６４ｇ／ｌ） ９５部 メチルエチルケトン （蒸発速度２４０、染料溶解度６４ｇ／ｌ） ９５部 〔染料転写寄与層液〕 ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１ １０部 ジイソシアネート コロネートＬ ３部 昇華性染料 ＨＭ−１０４１ ２０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 〔低染着性樹脂層液〕 （シランカップリング剤加水分解生成物の合成）メチル
トリメトキシシラン２７．２ｇをトルエン５０ｇ、メチ
ルエチルケトン５０ｇ混合液に溶解し３％硫酸３ｍ１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ＡＰ−３０（ＢＡＳＦ社製） ５部 Ａ液 ２０部 昇華性染料 ＨＭ−１０４１ ５部 溶剤 テトラヒドロフラン ２０部

【００３１】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、次にスク
リーン印刷にてメッシュ数１５０（メッシュ／インチ）
で染料供給層を膜厚４.５μｍ、２０ｍｍ幅になる用に
塗布し、さらにその上に染料転写寄与層及び低染着性樹
脂層を膜厚１.０、０.７μｍ、２０ｍｍ幅になるように
グラビア印刷にて重ね塗布してマゼンタインク層を形成
し、６０℃、２４時間熱硬化させて記録体を作成した。

【００３２】〔実施例２〕実施例１において、染料供給
層用インキを以下に変更した以外は全て実施例１と同様
にして記録体を作成した。 〔染料供給層〕 ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１ ７部 ポリエチレンオキサイド アルコックスＲ４００（明成化学社製） ３部 ジイソシアネート コロネートＬ ３部 昇華性染料 ＨＭ−１０４１ ３５部 溶剤 ベンジルアルコール （蒸発速度《１、染料溶解度１０８ｇ／ｌ） １９０部

【００３３】〔実施例３〕実施例１において、染料供給
層用インキを以下に変更した以外は全て実施例１と同様
にして記録体を作成した。 〔染料供給層〕 ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１ ７部 ポリエチレンオキサイド アルコックスＲ４００（明成化学社製） ３部 ジイソシアネート コロネートＬ ３部 昇華性染料 ＨＭ−１０４１ ３０部 溶剤 ２エチル１ブチルアルコール （蒸発速度８、染料溶解度３ｇ／ｌ） １４０部 α−メチルベンジルアルコール （蒸発速度《１、染料溶解度５２ｇ／ｌ） ５０部

【００３４】〔比較例１〕実施例１において染料供給層
をマイクログラビアコーターにてロール９０線／イン
チ、ロール回転数１００ｒｐｍ、塗布速度１ｍ／分にて
塗布した他は全て実施例１と同様にして記録体を作成し
た。

【００３５】表１にインク層の厚膜狭幅塗布状態、粒子
状染料の粒子径状態の評価結果を示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明の熱転写体の製造方法によれば
（１）スクリーン印刷法によって塗布することにより、
速度差モード法によるマルチ使用リボンに要求される厚
膜塗布、狭幅塗布の二つの要求課題を同時に満足させる
ことが可能である。（２）マルチ使用リボンの染料供給
層用インク中に蒸発速度５０以下の溶剤を１種以上含有
させることによりインクが遅緩性となり、スクリーン印
刷版の目詰まりによる印刷カスレを防止することがで
き。（３）また、染料供給層用インク中に染料溶解度５
０ｇ／ｌ以下の溶剤を１種以上含有させることにより、
染料供給層中に粒子状染料から分子状染料が熱的に放出
されることにより良好なマルチ特性が得られる。

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、少なくとも
   昇華性染料を有機結着剤中にそれぞれ分散させてなる染
   料供給層、染料転写寄与層からなるインク層を積層し、
   記録紙に対し走行速度が１／ｎ（ｎ〉１）で転写記録可
   能な熱転写体の製造方法いおいて、少なくとも該染料供
   給層がスクリーン印刷法によって塗布されることを特徴
   とする熱転写体の製造方法。
2. 【請求項２】 少なくとも前記供給層用インクの溶剤が
   蒸発速度５０以下のものを１種以上含有することを特徴
   とする請求項１に記載の熱転写体の製造方法。
3. 【請求項３】 少なくとも前記供給層用インクの溶剤が
   染料溶解度５０ｇ／ｌ以下のものを１種以上含有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の熱転写体の製造方法。