JPS5979788A - 熱昇華性インクリボン - 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】 本翫明ｔよ印画紙上に染料を昇華転写させ、画像を形成
するのに適した熱昇華性インクリボンにＩ′９；ｔし、
特に！１華性染料を印画紙上に少量の熱で効率良く昇華
転写できると共に熱昇華性インクリづピンと印画紙との
間の熱による融着が々いようにしだものである。

イが来、昇華＋１゛染料を樹脂及び溶剤に溶解分散させ
てイ：１られるインクを紙などの薄い耐熱シート上にし
た熱昇華性インクリゼンを用い、この１μ側から感熱ヘ
ッドにより加熱する月１でインク中の染料のみを昇華さ
せ、ポリエステル樹脂などの染料吸着性の良い樹脂を表
面に塗布した印画紙上に染料を転写させてカラー画像を
形成きせるカラー複写方法が提案されている。

このカラー複写方法に用いる熱昇華性インクリボンは画
像の発色で炭度を高め、コントラストの高い鮮明な画像
を（４ｆ　、プリンタの感熱ヘッドにがかる熱エネルギ
を少なくシ、消費市１カ及び感熱ヘッドの負担を軽減し
感熱ヘッドの寿命を長くすることができるように、染料
を効率良く印画紙上に昇華できるようにする要請があっ
た。

また、このカラー複写方法に用いる熱昇華性インクリボ
ンは染料の効率良い昇華と印画の際、印画紙上に塗布さ
れた処理剤との間に融着が起こらない事が些請される。

υ）」ち、このようなカラー複写法は一般に２００℃以
上の高温に加熱された感熱ヘッドによシ瞬時にインク中
の染料を昇華させインクリピンと接触した印画紙上に転
写させるためインク中の樹脂及び染料と印画紙上の処理
樹脂同志が溶融しあいくつついてしまう融着現象が起き
易すがった。融着が起きればインクリボンは印画紙より
ｍｌ　１ｉｉｆｔ、が困難となり特にγＫｒ４１重ｇの
高い？１１１分では基材の破壊にまで達してしまう。こ
れほどでなくても融着は細かい部分的な発生が起り易く
、’ｔ’ｒに画像にνける中間調では画像のす゛ラツギ
などとしてあられれ、混色の場合に１重融着部分がかさ
なった部分のみ特に濃度がまして画質が低下し、１奸明
な中間調を得る事が出来なかつブｒ０この問題を所決す
るだめに従来インク中の樹脂をそれ自体充分高い耐熱性
を持つ樹脂に置換するか、硬化剤などの手段によって樹
脂を硬化させて耐熱性をあげ同様に印画紙処理剤も１石
１熱性をあげるＡ１１でお互いの樹脂の混融を防ぐ方法
がとられていた。しかしこの様な方法でも前述の中間調
での樹脂や染料の融着を充分防ぐ事が出来なかった。ま
だ、一般に樹脂の耐熱性が高まると印画の際、感熱ヘッ
ドの熱によって染料をおおっている樹脂が軟化しにくい
ため融着という現象が軽減される半ｆｆ１ｌ　、染料の
印画紙上への転着量がイ）Ａ・、すｙＧし色祷度が低く
なる傾向にあった。

従来、鳩目的のカラー史写法に使用さセ９．る熱昇華性
インクは一般に昇華性染料と架橋性樹脂を含む結合樹脂
及び溶剤を主体とし少量の分散剤、潤滑剤などの添加剤
を加えた後、攪拌して（＜Ｂ備され必微に応じて印刷適
性の改善及び粘度調整の目的でインクバインダーに対し
て１０重量部前後の微粉末無機質粒子を加える事があっ
た。

本発明者は、ダ１華染料を含むインクバインダーに対し
て３０〜２００７に−ｔ’＆部も・の高濃度の溶剤に不
溶解にして熱伝導性の良い粉末粒子を分散させてイ＜＋
られるインクを紙などの耐熱性シートーヒに塗布して成
る熱昇華性インクリボンがカラー複写法に対して特に顕
著な効果があることをみいだした。以下、この裏づけと
なった実験結果について説明しよう。

先ず昇華性染料としてのスミカシラストブルー８３５（
住友化学社製）を４重量部、バインダとしての酢酸セル
ロース（ダイセル化学社製）を６重−置部、溶剤として
のメチルエチルケトンを９０重量部の配合比で配合した
インクに、昇華性染料とバインダとの合計１００重量部
に対しシリカ（アエロノール１Ｌ９７２　日本アエロジ
ル社製）を上限２５０車ｉｔｔ部の範囲内の神々の＆ｉ
ｕ　ＩＪｔで配合−する実験１〜実験８を行なった。夫
々の夾かにおいて配合剤をｓｊ−ルミルで１［１分散烙
ぜて２５μのコンデンサーイー・や−に乾灯ユ重）？１
が３ｇ／＋♂となるように塗布して熱昇華性インクリボ
ンを作成した。そして、あらかじめ、＋Ｑ　リエステル
樹脂の表面処理を施した印画紙に熱ｆ１華性インクリア
ビンのインク而をあわせた後、熱外１１°Ｅ性インクリ
ボン裏側より感熱ヘッドの１、流をコントロールし最高
３００℃から段階的に況展を１げて染料昇華に１を変化
させると同時に印画紙及び熱昇華性インクリボンを移動
させて階調両像奢１１を成した。ぞして、グリント後の
熱引華性インクリ、ｇンと印画紙との融着具合と、中間
調の仕上り具合とを得ると共に、印画紙上に形成された
階調画像の最高イｈす８一部分のシアンの発色濃度をマ
クベス反射両度ｉ１によシ得た。以下゛、シリカ濃度を
昇華性染料どｎ″Ｆ酸セルロースとで１００軍量部に対
しシリカ濃度を０軍量部（以下、単に「シリカ７Ｉ；１
度（）沖酸部」と記す。）とした実験１と２０重量部と
した実ｒ＄２と３（ｊ＠量置部した実験３と５０重量部
とした実験４と１００重１ρ部とした実験５と１５０重
量部とした実験６と２００重句部とした実験７と２５０
重月十部とした実験８との夫々の実験結果を表１を参照
しながら説明しよう。

シリカ９度を０重）４部とした実験−１では、グリント
後の熱昇華性インクＩＪ　、４？ンと印画紙との融着（
以下、単に「融着」と記す。）については完全に融着し
、中間調の仕上がシについては融着が多くザラツキが多
発し、印画紙上に形成、された階調画像の最高濃度部分
のシアンの発色濃度（以下、中に発色σき度と０１１す
。）については測定不能であつブζ。

１ｔだ、シリカ一度を２０重量部とした実験−２では品
濃度部には融着が生じ、中間調の仕上がりはす１ラツキ
が多く、発色濃度は１３１であった。

また、シリカ０朋を３０重量部とした実験−３では融着
かなく、中間調の仕上がシも良好で、発色濃度１．６５
であった。

表　−１ また１、シリカζν度を５０重量部とした実験−４では
、融着かなく、中間調の仕上がりも良好で、発色猛勇は
１．７２であった。

また、シリカ６°維度を１００重量部とした実験−５で
は、融着かなく、中間調の仕上がシも良好で、発色γを
１度は１．６８であった。

また、シリカ娯；λｔを１５０重駕部とした実験−６で
は、融着がなく、中間調の仕上がりも良好で、発色濃度
は１．６５であった。

また、シリカ眞度を２００ＪｉＨＭ一部とした実験−７
では、１に執着がなく、中間調の仕上がりも良好で、強
色ｒＩＡｔｍ：は１．５７　テアツ７’Ｃ０また、シリ
カ濃度を２５０亀量部とした実験−８では、融着はなか
ったが中間調の仕上が９は悪く部分的に粉落ちがあシ発
色濃度は１．（１３であった。

１だ、本発明者はシリカに限定せず熱伝導性粉末粒子を
添加する実）Ａ−９〜実験−１４を行なった。

これらの実験は次の如きものである。

昇華性染料カヤセットレッド１２６（日本化ｉ社製）１
３涌−針部、エチルセルロース１０　重量部、メラミン
樹脂ｌＯ軍量部、ツクラドルエンスルホン酸０．２重布
部、メチルエチルケトン１３３２ｆｔ（ｔｔ部の配合イ
ンク中の染料を含むバインダー１００市量部に対し各種
の熱伝導性良好な粉末粒子５０重相部を加える。そして
、これをサンドミルにて５時間分散しインクを作成した
。次に、これを秤量２０　ｊｊ／ｄのライスペー・ぐ−
に乾燥重量が３ｇ／−と々るよう塗布した後、８０℃で
３分間、１００℃で１時間加熱し樹脂％（＋ｌＩ’化さ
すて熱列華性インクリボンを作成する。そして、ｊ：Ｊ
ｓ加する熱伝導性良好な粉末粒子及びその配合比をり゛
える実験−９〜実験−１４を行ない岩−２に示す鯖ψ・
をイ１）た。尚、発色濃度、中間調１の仕上り、融着の
用語は表−１と同様に用いるものとする。

粉末粒子を全く冷加しない実験−９では、高濃度部がｔ
、つ甲府し、中間調の仕−ヒがシもす１ラツキが多く、
光１ｒ’、　ｉｉ１度（１，Ｌｌ、、　３０　テアＯｋ
。

表　−２ また、シリカ粉末だけを５０重量部添加した実験−１０
では融着なく、中間調の仕上がり良好で、発色濃度１．
５５であった。

また、シリカ粉末７０チ、カーデン粉末３０　％として
全体で５０重職部添加した実験−１１では、融着はなく
、中間調の仕上がシも良好で、発色濃度は１．６８であ
った。

また、シリカ粉末７０％、アルミ粉末３０％として全体
で５０重量部添加した実験−１２では、融着はなく、中
間調り仕上がりが良好で、発色濃度は１．７３であった
。

また、炭化ケイ素粉末だけを５０３量部添加した実験−
１３においては、融着はなく、中間ｈＩ仲仕上がりも良
好で発色濃度は１．７０であった。

まだ、シリカ粉末５０％、炭酸カルシウム粉末５（）チ
として全体で５０重一部添加した実験−１４においては
、融着はなく、中間調の仕上′かりも良好で、発色濃度
１．５６であった。

感熱ヘットによる熱はインクリボンのペーストなる耐熱
性シートを通してインク層に伝ゎシ、染利を加熱しケ１
華開始Ｙ昌度にいたらしめリボンより印画紙Ｌｉｌ１１
へ夕１華転写する事により、画像を形成、ヒしめるが、
ここで感熱ヘッドの熱はインク層に瞬時に効果的に伝わ
る必要がある。この実験によれｔ」゛耐熱シートを通し
てイ云わった熱はインク中に高部Ｈ＆４に分１１９され
／こ熱伝導性粉末第１マフ子を添加することによって、
効果的にインク内に伝わりインク中のゲ１華＋’４染刺
の月光をすみやかに開始する事が１’Ｊ　ｆｉｌ：であ
ることがわかった。ここでＪｌつにインクリフ１？ンの
熱伝導性を高めるだけでは本発明の効果は出ない。１＋
１１えば、耐熱性シートの熱伝導性を高めるだめに金属
箔をつかったり金属処理を行つ／こ場合には感熱ヘッド
の熱は横力向への伝導が増し、効果的にインクを加熱せ
ずかえって染料の昇華性は低下してしまう。反面本発明
によるインク中に高濃度に分散された粉末粒子はその各
々が部分的に接触しまずｌｅｔ子が優先的に加熱される
事でその周辺に分散、吸着している染料を効果的に加熱
、昇華する事が可能になるがインク塗膜の埋み、接触面
積が小さいため熱の横への広がりと縦への広がりはあ１
シ差がなく昇華性が良く解像１耳：の高い熱昇華性イン
クリダンを得る事が出来だ。さらに効４（す的な事は本
実験例による熱ケ１華性インク＋）　Ｈξンの塗布表面
は〆１充てん粉末粒子によって非常に細かし箇１１１ｉ
囲で凹凸となシ結呆的に表面和を多くしている。このた
め伝わって来た熱によって加熱さＩした染料がケ（華す
る空間が多くなった結果、印画紙表面への染料転着量が
増し、発色性の良い画像が１４ｔられた。

また一方、インクＩＪ　、ｇンと印画紙との融着に対し
本実験のインクリチン表面の凹凸１ｌＳＪ、逆に印画紙
壱の接触面積を低下させる結果、融氷を防ぐ効果がある
。特に感熱ヘッドの熱がインク中に高ｖｔ：９度に充て
んされた熱伝導性の良い粉末粒子によって効果的に伝導
されさらに＋７　、ｐン表面の凹凸によってＪｆｆ華窒
間が増し昇華効率が高捷る結果、従来のリボンでは七）
光効率が悪い様な耐熱性樹脂を使用しても充分高ｒ？＋
・Ｌ度の発色画像を印画紙上に形成しうるようになった
。その結果、特に効果的な事は形成した画像の高濃度部
分の融屑がなくなりさらに中間調域での械細な融着も防
き得るようになり画像は高、Ｊｒ４度域から中間心１域
、低ＬｉＡ度域にかけて染料濃１１’（むらによる→）
゛ラツキのない鮮明な画像を形成しイ（するにいたつＡ
−０この効果の、夕１華ｐ４染料を含むインクバインダ
ーに対し浴剤に不イ餐解な熱伝杼１性の良いわ〕米粒子
を！ｊ１華性染ネ４と・ぐイン′の総語１１１ｔ１　Ｉ
ｉｉ、　ｉｉｔ部に夕°−ｊ　して３＋）〜２００市量
部好ましくは４０〜ｌ　５０１（ｊ　Ｅａｔ部分散する
平によって得られることが実１−・１１−１〜ソ（（ｐ
］７−８の結果よシ確認できる。ここで　７７、ト加ト
ｉが３０３を扇部未満の場合は粒子間の充分な接触とイ
ンク表面の倣細な凹凸が仕られないためにり；ノ朱的な
熱の伝達が起らない事、ケイ争空間が少ない＋ＪＨ，７
ｆｆ−どによりゲ１華効率が充分高まらない土、リボン
とＲ４１ｉｉｌ＋ｉ紙の間の融着が起り易くへ、ｊに中
間調域のｊ、＋Ｉ殆−を防き（４ｊない。寸だ、２（用
型置部より多い」に１合は印画時に粉末粒子が印画紙Ｉ
ｎ＋に転箔し１−シ゛まう事、また染料濃度か少なくな
りすぎてう１１色ｆＮ　ＩＩＬが足りなくなることもあ
る。

１だ、３’ｒＪ末粒子の徐加割合の必要程度を知るため
医なる庚−１！、Ｉ！−１５〜実験−１７も行なった。

エチルセルロース１０市柘部、速硬化型メラミン樹脂１
０　亜）”Ａ部、ツヤラドルエンスルホン酸ｏ、ｚ重％
一部の配合比率の樹脂と昇華性染料ＰＳ　１３１ｕｅ　
ＲＲ（三井東圧社製）との配合比率が３：１，３：２゜
３：３となるように配合し、メチルエチルケトンにに対
しシリカ粉末（アエロシールＲ９７２日本アエロノル社
製）と炭化ケイ素粉末（不二見研磨利工業社４．ｌ＋＞
　）が重量比で３：２に混合された熱伝導性の良いわ）
米粒子を加えアトライターにて１５時間分散しインクを
作成し／ζ。秤−ｋｔ、　２０　ｇ／ｎｎ２のコンビン
ツー−く−・々−に上記インクを乾燥時に一定面積中の
染料がほぼ同一となるようにインク塗布厚を７５）えた
昇華性インクリ１１でンを作成し８０℃で１５時間カロ
熱し樹脂を硬化し７た。その後、実験−１と同様な方法
で印画紙上にプリントしその画像の最高濃度部のシアン
濃度を測定し比較した。尚、測定値はマクベス反射濃度
計によるシアン濃度とする。

次に、表−３を参照して実験−１５、実験−１６、実！
１、・・−１７について説、明しよう。

ｌ！１１″１１′［染料と４！ｇ　１ｌｉＹとの配でヤ
比を１＝３とした実験−１５で３４：、　Ｊｔイｌ’ｉ
　ｊ’１染料と４＋’？を脂とテＨ’）０７１ｆ４ｉ：
部に７１し１ツリ末粒子な０　’ｌ’ｋ　ｉ・１部とし
だとき最高６°ａｔ　ｔｈ：ｒ部のシアン濯１１１１１
　＆、Ｉ’　ｆ口）８、；う０屯扇、川（とし、たとき
１４８．７０７ｉ、、　ｉｉ暑？ｌＸとＬ７たとき１５
０で、１つだ。

＋た、）１．漬）性染料と（ｉ’ｉＪ脂との配合比を２
：３とした実験−１１ｉでは、昇華性染料と樹脂とで１
００重量１＜ＩＸに対し粉末粒子を０４目１４部としだ
とき最高濃度部ｒ；）　ン７　ン直１ｆＬ−ｔｄ、　１
．２３．３０　重ｈ４部と［７たとき１．６ｏ、７０中
Ｊｅｔ　７＜１！としたとき１６５であった。

表−３ また、昇華性染料と樹脂との配合比を３：３とした実験
−１７ではケ（、華性染料と樹脂とで１００重１１部に
対し粉末粒子をＱ　３Ｊｔ　ｈ・部としたとき最高ピ月
Ｗ部のシアンｄ１゛↓度は１．３５．３０３）Ｔ階部と
したとき１．７２．７Ｏｊｔｊ量部置部たとき１．７６
であった。

この３つの実験により昇華性染料と樹脂との配合比に関
係なく、昇華性染料と４（ｉ、Ｊ脂とで１００市量部に
対し、：３０７１ｊ　）ａ部程ＩＷ熱伝導性の良い粉末
粒子を配合すハ、ば両像の十分な発色’／ｂ＝度が１４
子らｉすることかわかった。

以上にＪボベたイ・１７々の実験結果より、昇華性染料
を沈むインクバインダに対し、昇華性染料とインクバイ
ンダとの総計１ｏｏ市部部に対して：３（）〜２００車
１１：部の、溶剤に不溶解にして熱伝）パ性の高い粒子
を分散させたインクを耐熱性シート表面に塗布するよう
にしだ熱昇華性インクリボンに依れば、１１４に昇華性
染料を印画紙上に少量の熱で効率良く昇華転写できると
共に、熱昇華性インクリ・げンと印画紙との間の熱によ
る融着が々いようにできる利益がある。尚本発明に使用
される溶剤に不溶角・ｒな熱伝導性の良い粉末粒子とは
酸化チタン、酸化！１Ｆ鉛、炭酸カルシウム、（ＩｉＩ
ｃ　ＩＷ−々リウム、Ｌ）化アルミ、シリカ、クレー、
作ヒ化マグネシウム、酸化スズ、炭化ケイ素、ベリリア
、ガラス粉などに代表さ４するようなｐＨｒ機質粉質粉
末粒子りでなく、鉄粉、ｌ同粉、アルミ粉などに代表さ
れるような金属粉及び黒鉛、ｈ−＝Ｉεンなどの炭化物
などでもよい。これらの粉末粒子（ｌよインクリフげン
の基材となる耐熱）０ラスチツクシート、紙及びインク
・マイングー中の樹脂などにくらべ高い熱伝導性を持つ
ため伝わって来だ感熱ヘラ１９の熱を効果的にインク中
に伝える隼が出来ろ。一般にはインク中に炭酸カルシウ
ム、クレー、シリカなどの安価な無機粉末粒子を主体と
し必要に応じて鉄粉、アルミ粉などの金属粉やカーｓｐ
ンなどをｎイ、在させると効果はさらに高する。また印
刷適性を低下させない程関に短繊維状及びリン片状粉末
を少薯１加えてもかまわない。

代理人　伊藤　頁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１華性染別を含むインクバインダに対し、上記昇華件
   染刺と」−記インクパインダとの総泪１００重１１孟部
   に対して３０〜２００４（Ｃ置部の、溶剤に不溶解にし
   て熱伝導性の高い粒子を分散させたインクを耐熱性シー
   ト表面に塗布するようにしたことを特徴とする熱昇華性
   インクリボン。