JPH07179063A - 昇華型熱転写体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色重ね時の逆転写を防止し、スティッキング
発生を低減させる昇華型熱転写体を提供する。 【構成】 基体上に昇華性染料を含有した色材層を設け
た昇華型熱転写体において、最上層に低染着性樹脂及び
潤滑剤を含有することを特徴とする昇華型熱転写体。

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、プリンタ等に用
い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。

【０００３】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。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。

【０００４】そこでこの欠点を改善するために、本発明
者は特開平２−５８６号公報において、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量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。一方、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として記録体側ばかりでな
く、インクシートと受像シートの密接方法の面からも検
討されており、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ｎ倍モード法の２つの方法が提案されている。

【０００５】後者の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
である。尚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、インク層のみ使
用部分の１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Ｃｖ
ｏｌ Ｊ７０−Ｃ、Ｎo.１１，１５３７〜１５４４頁、
１９８７年１１月）。しかし、これらｎ倍モードの多数
回記録の場合受像層からインク層への染料の逆転写によ
り色濁りが生じたり、エッジ部での尾引き現像が生じ、
鮮明な画像が得られない場合がある。すなわち、昇華性
染料を用いた熱転写記録方式は、昇華性染料のインク層
から受像層への熱拡散であり、両者はサーマルヘッドと
プラテンローラー間の押し圧力により密着している。こ
こでフルカラー形成時、２次色、３次色を形成する場
合、先に受像層に転写した染料が、２次色、３次色形成
時受像層からインク層に逆に転写する、いわゆる逆転写
がおこる。この逆転写した染料を含むインク層は、１回
使用の場合には使用後捨てられ問題を生じないが、多数
回インク層を使用する場合、次の記録時受像層へ転写
し、色濁りやエッジ部での尾引き現象が生じて次の記録
に影響を与える。

【０００６】またさらには、ｎ倍モード法は記録時イン
ク層と受像層間に相対速度が生じ両者間に摩擦力が働く
こと、さらに記録時サーマルヘッドからの加熱によりイ
ンク層と受像層との融着が発生し両者の走行不良及びス
ティッキングが発生する危険性が大となる。前述したよ
うに１）一般に使用される熱転写体においては色重ね前
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、結果的に次の記録時、転写時色濁り、ゴース
ト、尾引きが発生する。２）速度差モード法においては
インク層と受像層とが相対速度をもち、さらに記録時は
加熱を受けるためインク層界面及び受像層界面に耐熱性
及び滑性がないと両者の熱融着によるスティッキングが
発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、色重ね印字
時に発生する逆転写を防止するとともに、速度差モード
法において発生するスティッキングを防止することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、上記課題は最上層に低染色着性樹脂を含有させ
ることで、またスティッキングは潤滑剤を含有させるこ
とで解決されることを見出し、本発明に至った。即ち、
本発明は基体上に色材層を設けた昇華型熱転写体におい
て最上層に低染着性樹脂及び潤滑剤を含有することを特
徴とする。本発明に係る色材層は昇華性染料及び結着剤
を含有するインク層の単層構成、あるいは主として多数
回印字用、ｎ倍印字用として染料供給層及び転写寄与層
を基体側から順次積層した構成のものが含まれる。

【０００９】染料供給層及び転写寄与層については、前
述の特開平２−５８６号公報等に詳しく記載されている
ように、これら二層は受容層又は受像シートへの染料転
写量が“染料供給層＞転写寄与層”の関係にあり、昇華
転写する機能を有する比較的薄い転写寄与層と、その転
写寄与層に昇華性染料を拡散供給する機能を有する染料
供給層とに機能分離されている。色材層に使用される昇
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１，４，６，１１，１５，１７，５５，５９，６０，
７３，８３など、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルーの３，１
４，１９，２６，５６，６０，６４，７２，９９，１０
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
どがあげられる。これらの染料は一種で使用可能である
が、数種混合しての使用も可能である。

【００１０】色材層に使用される結着剤は熱可塑性樹脂
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が好ましく、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。

【００１１】本発明では最上層に低染着性樹脂及び潤滑
剤を含有させる。本発明でいう低染着性樹脂とは、受像
層用樹脂として評価した場合に記録濃度の低い樹脂のこ
とである。具体的には以下の方法で評価し決定する。

【００１２】基本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５〜２０ｗｔ％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が約１０μ
ｍとなるよう７０℃、１分間乾燥室温で１日以上乾燥す
る。次に上記により形成した受像紙と、三菱カラービデ
オプロセッサＳＣＴ−ＣＰ２００用カラーシートと、シ
アン色のリボンとを重ねあわせ、解像度６ドット／ｍ
ｍ、平均抵抗５４２ΩのサーマルヘッドＫＭＴ−８５−
６ＭＰＤ−４（京セラ社製）を用いて２．００ｍｊ／ド
ットで記録し、この記録濃度を反射型濃度計ＲＤ−９１
８で評価した結果、記録濃度１．２以下好ましくは１．
０以下となるものを低染着性樹脂として採用する。

【００１３】本発明においては低染色性樹脂とは、上記
記録濃度が１．２以下のものと定義される。この結果、
低染着性樹脂として好ましいものは芳香族ポリエステル
樹脂、スチレンブタジエン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、
ポリアミド樹脂、更には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−アクリロニトリル樹脂、ポリサル
フォン樹脂、セルロース類、ゼラチン、ポリビニルアル
コール、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリアクリルアミ
ド、水性ウレタン樹脂、水性アクリル樹脂等が挙げられ
る。

【００１４】次に、本発明で用いられる潤滑剤として
は、高級脂肪酸、高級脂肪酸アルコール、高級脂肪酸エ
ステル、リン酸エステル、ワックス等が挙げられるが、
この中でスティッキング防止に特に有効なのはシリコー
ンオイル系である。シリコーンオイルとしては、ジメチ
ルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ア
ミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオ
イル、カルボキシ変性シリコーンオイル、フェノール変
性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイ
ル等が挙げられるが、中でも特に好ましいのは、アルコ
ール変性シリコーンオイルである。

【００１５】アルコール変性シリコーンオイルは主鎖の
シロキサンの側鎖又は末端に−ＯＨ基を有するオイル
で、例えば、ＫＦ８５１、Ｘ−２２−８０１〔以上信越
化学工業（株）製〕、ＢＹ１６−８４８、ＢＸ１６−８
４８Ｂ、ＢＸ１６−００１〜０１２、ＳＦ８４２７、Ｓ
Ｆ８４２８、ＳＨ３７７１、ＢＹ１６−０３６、ＢＹ１
６−０２７、ＢＹ１６−０３８、ＢＸ１６−０１８〔以
上トーレ・シリコーン（株）製〕等を用いる事ができ
る。上記潤滑剤の含有量は、最上層の樹脂結着剤に対し
て０．１重量％から３０重量％まで、好ましくは０．１
重量％から２０重量％が好適である。

【００１６】また、更にスティッキング発生に対し効果
的なものとしてシロキサン硬化物を含有する事がよい。
このシロキサン硬化物はシランカップリング剤を加水分
解した生成物で、このシランカップリング剤の加水分解
生成物とは、二官能性シランカップリング剤と三官能性
シランカップリング剤との混合物の加水分解生成物から
なり、３次元立体構造を有している為、耐熱性が高く、
又、染料に対しても低染着性を示す樹脂である。

【００１７】二官能性シランカップリング剤としては、
ジメチレンジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジフ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。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る。

【００１８】次に基本としてはコンデンサー紙、ポリエ
ステルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリサルファ
ニフィルム、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、基体と色材層との間には必
要に応じて従来の接着層（中間接着層ともいう）などを
設けてもよく、また基体の裏面には従来より慣用の耐熱
性潤滑層（耐熱層ともいう）を設けてもよい。

【００１９】これまでは感熱ヘッドを用いての記録方法
を念頭において説明してきたが、本発明の昇華型熱転写
体は感熱ヘッド以外の手段によって記録する方法、例え
ば熱印版、レーザ光、あるいは基体などの媒体中で発生
する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通電感熱転
写法はよく知られており、ＵＳＰ４，１０３０６６、特
開昭５７−１４０６０号、特開昭５７−１１０８０号、
特開昭５９−９０９６号公報等多くの文献に記載されて
いる。

【００２０】この通電感熱転写法に用いる場合には、基
体として比較的耐熱性のよいポリエステル、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溜又はス
パッタリングさせた支持体を用いればよい。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、２〜１
５μｍ程度であることが望ましい。また、レーザ光転写
法に用いる場合には、基体としてレーザ光を吸収し発熱
する材質を選べばよい。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
層を支持体の表面及び／又は裏面に形成したものが使用
される。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。尚、以下の記載における各成分の量（部）は
重量部である。 実施例１ 厚さ約１μｍのシリコーン樹脂系耐熱層を裏面に有する
厚さ約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、乾燥後の厚さがいずれも約１μｍになる様
に下記処方による中間接着層、更に下記処方による染料
供給層形成液（乾燥後層厚：約４．０μｍ）及び染料転
写寄与層液（乾燥後層厚：約１．０μｍ）積層して色材
層を形成した。

【００２２】 （中間接着層形成液） ポリビニルブチラール樹脂（積水化学社製ＢＸ−１） １０部 ジイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネートＬ） ５部 トルエン ９５部 メチルエチルケトン ９５部 （染料供給層形成液） ポリビニルブチラール樹脂 ７部 ポリエチレンオキサイド樹脂（Ｒ−４００） ３部 ジイソシアネート（コロネートＬ） ７部 Ｃｅｒｒｓ Ｂｌｕｅ ＧＮ（バイエル社製） ３０部 ブチルアルコール １３３部 （染料転写寄与層形成液） 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 Ｌｅｗｅｓ Ｂｌｕｅ ＧＮ（バイエル社製） ２０部 トルエン ４５部 メチルエチルケトン ４５部 ジオキサン １００部 次いで上記色材層上に下記処方による最上層形成液をワ
イヤーバーを用いて０．７μｍになる様塗工し、昇華型
熱転写体を作製した。

【００２３】 （最上層形成液） ポリメタクリレートダイヤナールＢＲ−８５（三菱レイヨン社製） （染着濃度１．０６） ５部 ポリエチレンワックス３２０ＭＰ〔三井石油化学（株）製〕 １部 トルエン ２５部 実施例２ 最上層形成液を下記処方にて形成した以外は実施例１と
同様にして昇華型熱転写体を作製した。 （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９ｇをトルエン１２ｇ、メチルエチルケトン１２ｇ
の混合溶媒に溶解し、３％硫酸１３ｍｌを加えて３時間
加水分解を行った。この液をＡ液とする。

【００２４】 （最上層形成液） スチレンマレイン酸共重合体（ＢＡＳＦ社スプラパール ＡＰ−３０）（染着濃度０．９３） ５部 Ａ液 １０部 ポリエチレンワックスＡＨ−６（ＢＡＳＦ社） １部 メチルエチルケトン ２５部 実施例３ 最上層形成液を下記処方にて形成した以外は実施例１と
同様にして昇華型熱転写体を作製した。

【００２５】 （最上層形成液） ポリサルフォン樹脂Ｐ−１７００ＮＴ₁₁（日産化学社製） （染着濃度０．９０） ５部 Ａ液 １０部 エポキシ変性シリコーンオイル（東レ社製ＳＦ８４１１） １部 テトラヒドロフラン ２５部 実施例４ 最上層形成液を下記処方で形成した以外は、実施例１と
同様にして昇華型熱転写体を作製した。

【００２６】 （最上層形成液） スチレン／マレイン酸共重合体（ＢＡＳＦ社スプラパール ＡＰ−３０）（染着濃度０．９３） ５部 アルコール変性シリコーンオイル（東レ社製ＳＦ８４２７） １部 酢酸エチル ２５部 実施例５ 最上層形成液を下記処方で形成した以外は実施例１と同
様にして昇華型熱転写体を作製した。

【００２７】 （最上層形成液） スチレン／マレイン酸共重合体（ＢＡＳＦ社スプラパール ＡＰ−３０）（染着濃度０．９３） ５部 Ａ液 １０部 アルコール変性シリコーンオイル（東レ社製ＳＦ８４２７） １部 酢酸エチル ２５部 比較例１ 最上層形成液を下記処方で形成した以外は実施例１と同
様にして昇華型熱転写体を作製した。 （最上層形成液） ポリ塩化ビニル（アルドリッチ社製）（染着濃度１．４７） ５部 テトラヒドロフラン ２５部 比較例２ 最上層形成液を下記処方で形成した以外は実施例１と同
様にして昇華型熱転写体を作製した。

【００２８】 （最上層形成液） 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ＶＹＨＨユニオンカーバイ ト社製）（染着濃度１．４３） ５部 エポキシ変性シリコーンオイル １部 メチルエチルケトン ２５部 比較例３ 最上層形成液を下記処方で形成した以外は実施例１と同
様にして昇華型熱転写体を作製した。 （最上層形成液） 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（染着濃度１．４３） ５部 フェノール樹脂〔大日本インキ（製）１００１〕 ５部 メチルエチルケトン ２５部 （受像シートの作製） 約１５０μｍ厚の合成紙（王子油化合成紙社製ユポＦＰ
−１５０）上に下記組成の中間層及び受像層塗布液を順
次塗工し、乾燥温度７５℃で１分間乾燥して中間層及び
受像層を形成した。次いで６０℃２４時間保存して硬化
させ、試験用受像体を作製した。

【００２９】 （中間層形成液） 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（ユニオン カーバイト社製ＶＡＧＨ） １０部 ジイソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネートＬ） ５部 トルエン ４０部 メチルエチルケトン ４０部 （受像層形成液） 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体 １０部 ジイソシアネート ５部 アミノ変性シリコーンオイル（東レダウコーニング社製 ＳＦ８４１７） ０．５部 エポキシ変性シリコーンオイル（東レダウコーニング社製 ＳＦ８４１１） ０．５部 トルエン ４０部 メチルエチルケトン ４０部 この試験用受像体を用いて各実施例及び比較例で得られ
た昇華型熱転写体の印字試験を下記に示す。

【００３０】 （印字条件） 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 印加電圧 ０．１６Ｗ／ドット （記録時の送り速度） ３倍速：受像シート ８．４ｍｍ／ｓｅｃ 転写体 ２．８ｍｍ／ｓｅｃ ７倍速：受像シート ８．４ｍｍ／ｓｅｃ 転写体 １．２ｍｍ／ｓｅｃ １０倍速：受像シート ８．４ｍｍ／ｓｅｃ 転写体 ０．８４ｍｍ／ｓｅｃ １５倍速：受像シート ８．４ｍｍ／ｓｅｃ 転写体 ０．５６ｍｍ／ｓｅｃ となる様に設定し、印字を行った。

【００３１】またマゼンタ色のブロックパターン上にシ
アン色のベタ印字をｎ倍モード記録（ｎ＝３）で印字し
た。スティッキング状態及びｎ倍モード記録方式におけ
るゴースト発生、即ち受像層表面のマゼンタ染料が昇華
型熱転写体表面に逆転写することによって生じるマゼン
タブロックの尾引きを観察した。表１に結果を示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】上記のとおり、本発明のごとく基体上に
昇華染料を含有した色材層を設けた昇華型熱転写体にお
いて、最上層に低染着性樹脂及び潤滑剤を含有する事
で、色重ね時の逆転写を起こす事なく、スティッキング
発生を低減できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に昇華性染料を含有した色材層を
   設けた昇華型熱転写体において、最上層に低染着性樹脂
   及び潤滑剤を含有することを特徴とする昇華型熱転写
   体。
2. 【請求項２】 潤滑剤がシリコーンオイルであることを
   特徴とする請求項１記載の昇華型熱転写体。