JPS60220793A - 感熱記録用転写体 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、熱転写による記録に用いられる染料転写体に
関し、とくにサーマルヘッドや７−ザービームなどの電
子デバイスによる高速記録に利用される転写体に関する
。

従来例の構成とその問題点 従来、高速記録に適用し得る昇華性染料を含んだフルカ
ラー用の転写体が広く用いられている。

ところが、これらによる記録画像はとくに中間調の領域
での画質の乱れが問題になり、その主要原因はエネルギ
ー印加部分の記録のぬけ（ドロップアウト）とエネルギ
ーを印加しない部分の染料のｌ 昇華または飛散（ノイズ）によるものである。

又、均質な画像を得るために用いる安価で均質なフィル
ムからなる転写基体は、特に記録手段としてサーマルヘ
ッドを用いた場合に、ヘッドの発生する高温度により融
着し、ヘッド上を安定に走行することができなかった。

発明の目的 本発明は、特に中間調の領域でのドロップアウトとノイ
ズを低減すると共に、サーマルヘッド上を安定に走行さ
せることにより良好な記録画質を与える感熱記録用転写
体を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、基体の一方の面に微粒子と液状潤滑性物質と
高分子物質からなる滑性耐熱層を設け、他方の面に昇華
性染料と非昇華性粒子と結着剤を含み、非昇華性粒子の
一部が昇華性染料層の々す基準面から突出している色材
層を設けたことを特徴とする感熱記録用転写体である。

この転写体は、基体のサーマルヘッド等の熱記録手段に
接する滑性耐熱層は耐熱性樹脂により耐熱性が向上し、
微粒子により表面が粗面化されると共に、液状潤滑性物
質が滑性耐熱層内部よシ微量に流出するため、転写基体
の安定な走行性を付与することができる。

又、スペーサーとしての役割をはだす色材層中の非昇華
性粒子の存在により、染料面と画像を記録する受像体面
が必要以上の押圧力を受けることがなく、中間調領域で
のノイズを減少させることができる。このようにフィル
ム等の均質な転写基体上に設けられた滑性耐熱層と非昇
華性粒子を含む色材層による総合効果のため高品位の画
質を得ることができる。

実施例の説明 第１〜２図に示す感熱記録用転写体１は、基体フィルム
２、基体２の一方の面に形成した滑性耐熱層３及び基体
２の他方の面に形成した色材層から構成され、色材層は
、昇華性染料及びバインダーからなる昇華性染料層４と
昇華性染料層のなす基準面ｌから一部突出するように設
けた非昇華性粒子５からなる。

昇華性染料のなす基準面ｌにおける非昇華性粒子５の断
面５ａの各点から半径ｒ＝２００μｍの円で囲まれる範
囲４ａのどれかの点が他の非昇華性粒子で占められる場
合には効果が大きい。このなかでもとくに半径２０μｍ
の円で囲まれる部分のどこかに他の非昇華性粒子が存在
する場合は著しい効果をもっている。

さらに、第１図に示すように、非昇華性粒子５の昇華性
染料層４の基準面ｌからの高さｈが０．１〜１００μｍ
の範囲内にある場合は良好な結果を示し、１μｍ＜　ｈ
　＜　１０μｍのときはとくにすぐれた効果をもつ。す
なわち、粒子５の適当な粒径は０．１〜１００μｍ１　
特に１〜１０μｍである。

本発明において、非昇華性粒子は必ずしも昇華性染料層
よりも外に露出している必要はなく、第３図の破線に示
すように、非昇華性粒子５が昇華性染料層４′で覆われ
ていてもよい。この場合には基準面ｌは図のようになる
。この場合でも、後に述べる非昇華性粒子の作用は全く
損なわれない。層４は上側ではバインダーを含んでいる
が、バインダーの必要がなければ昇華性染料だけでもよ
い。

また、第４図のような非昇華性粒子は図中の破線で区別
して２つの粒子とみなす。３つ以上の突出部をもつもの
も同様に考える。

非昇華性粒子の作用はそれが基体の上に存在する場合の
みでなく、基体の中に一部が貫入する場合でも変わらな
い。

次に、サーマルヘッドを用いた第５図の記録例で非昇華
性粒子の作用を説明すると昇華性染料層４と受像体らと
を対向させ、滑性耐熱層３側に配したサーマルヘッド７
によって加熱する場合粒子５によって染料層４と受像体
６とが直接に接触しないので、抑圧や溶融による染料の
移行がなく、昇華または気化のみによって染料が移行し
、良好な透明画像を与える。

また、バインダーは次のような作用をもつ。すなわち、
十分な量の昇華性染料を保持し、基準面ｌと受像体６と
の距離を近接させるので、十分な記録濃度を画像に与え
、また、転写体をくり返し使用に耐えさせ得る。

なお、第２図の外側の斜線で示したｒ＝２００μｍ範囲
内に他の非昇華性粒子が存在しない場合や、第１図のｈ
が０．１μｍよりも小さ・い場合は非昇華性粒子の効果
は十分でない。また、ｈが１００μｍを超えるときは昇
華性染料の昇華が妨げられ、十分な記録濃度をもつ画像
が得られない。ここで、ｈは基準面ｌから測った非昇華
性粒子５の高さの最大値である。

言うまでもなく、良好な中間調画質を得るだめの非昇華
性粒子５の転写体上での密度は、画素の大きさ、基体や
受像体などの平滑度、均質性などに依存し、画素が大き
く、基体、受像体の平滑度や均質性が増すにつれて、非
昇華性粒子は少ない密度でスペーサの機能を果たす。

非昇華性粒子６の密度は第６図での実施例で述べるｄｐ
ｉの値に反映する。

非昇華性粒子の形状は、球形粒子がとくに効果が大きい
。これは個々の球形粒子が転写体に対してどういう相対
配置をとっても全く同じスペーサの機能をもつからに他
ならない。すなわち、第７図に示すように相対配置の変
化によって基体２と受像体６との間の距離は全く変化し
ない。非昇華性粒子のうちでも、金属、金属酸化物また
は高分子組成物などは大きな剛性または弾性のためにと
くに効果が高い。

本発明の感熱記録用転写体において、用いる染料には、
分散染料、塩基性染料および塩基性染料のグイフォーマ
−などがある。また、バインダーとして、ポリスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、セル
ロース誘導体などの融点または軟化点の高いものは、記
録時の熱による受像体への溶融転写を起こさず、高画質
の透明画像を得るのに寄与する。

なお、複数種類の昇華性染料を用いるときにも、きわめ
て特徴的な効果を示す。すなわち、昇華性染料でブラッ
クの画像を得るためには通例、複数種類の昇華性染料が
用いられる。ところが、染料層と受像体との直接の接触
による染料の不均一な転写や受像体近傍の染料の優先的
な転写などのために、低記録濃度から高記録濃度までの
広い範囲にわたって良好なブランクの画像を得ることは
きわめて困難であった。

ところが、これらを非昇華粒子とともに用いて構成した
感熱記録用染料転写体では、それぞれの染料の均一な昇
華による受像体への転写が助けられ、かつ受像体の近傍
に存在する染料の優先的な転写がないために、それぞれ
の染料がまんべんなく受像体に転写される。よって、広
い記録濃度範囲にわたって良好なブラックの画像が得ら
れる。

複数種類の染料のうち、少なくとも一種類が塩基性染料
（有色染料、または電子受容体で発色するカラーフォー
マ−を含む）から選ばれ、かつ少なくとも一種類が分散
染料から選ばれる場合は受像体の適当な選択によって、
きわめて良好な色調で、記録濃度の高いブラックが得ら
れる。これば、塩基性染料と分散染料とでダイ・サイト
（染着点）が異なり、互いの染着と発色に有害な相互作
用を起こさないだめと考えられる。また、これ以外にも
適当な種類の染料を組み合わせて任意の色相の良好な画
像が広い記７録濃度の範囲において得られる。

さらに、非昇華性粒子のバインダーに対する体積比率が
１０−３〜１０２　の範囲内にあるものがずぐれた効果
をもつ。これよりも低い比率では非昇華性粒子の効果は
顕著ではなく、高い比率ではバインダーで十分に結着さ
れない。この中でも１σ２〜１０の比率が最も効果が大
きい。

又、スペーサーの機能を十分に発揮するためには、各画
素に対応する転写基体当り、最低３個の非昇華性粒子か
存在することが必要となり、この密度以下でしか存在し
ないと、スペーサーとしての機能は不十分て、画像にノ
イズが発生ずる。

非昇華性粒子を構成する拐料は金属、金属酸化物、金属
硫化物、金属炭化物、黒鉛、カーボンブラック、シリコ
ンカーバイド、鉱物、無機塩、翁機顔料または高分子組
成物のうちのどれかから選ばれる。効果の高いものの一
例を以下に列挙する。

金属ニアルミニウム、ケイ素、ケルマニウム。

スズ、銅、亜ｉ、銀、鉄、コバルト、ニッケル。

クロム、およびこれらを主体とする合金。

金属酸化物：アルミナ、酸化べＩＪ　ＩＪウム、酸化マ
グネシウム、亜酸化銅、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸
化スズ、酸化チタレ、酸化ケイ素、酸化鉄、酸化コバル
ト、酸化ニッケル、酸化マンガン。

酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸
化モリブデンおよびこれらの化合物に不純物をドープし
たもの。

金属硫化物：硫化銅、硫化亜鉛、硫化スズ、硫化モリブ
デン。

鉱物：苦土鉱物２石灰鉱物、ストロンチウム鉱物、バリ
ウム鉱物、ジルコニウム鉱物、チタニウム鉱物、スズ鉱
物、リン鉱物、アルミニウム鉱物（ろう石、カオリン、
クレー）、ケイ素鉱物（石英、雲母、タルク、ゼオライ
ト、ケインウ士）。

無機塩：アルカリ土金属元素の炭酸塩または硫酸塩（炭
酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム
、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、
硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム）金属ケイ酸塩を主
体とするもの。

高分子組成物：フェノール樹脂、メラミン樹脂。

ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂。

ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキッド樹脂
、アセタール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂、セルロース系樹脂。

デンプンおよびその誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、塩素化ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリジビニル
ベルゼン、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリビ
ニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リアミノビスマレイミド、ボリアリレート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレート、ポリイミド。

ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ＡＳ樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ＳＢＲおよびこれらを主体とする組成物。

これらの材料はどれも大きな機械的強度をもち、たとえ
ば、染料転写体と受像体とを密着さ、せる圧力で破壊さ
れず、本発明の目的を達成するのに適している。また、
上に述べた高分子組成物以外にも融点または軟化点が１
００°Ｃ以上のものはとくに効果が大きい。これは、用
いる昇華性染料の中には１００℃以下でも十分な昇華能
をもつものが多く、この条件を満たす高分子組成物は受
像体に転写しないので、染料のみによる良質な透明画像
が得られるためである。

本発明の転写体の基体は特に限定するものではないが、
高分子フィルムであれば特に有用である。

例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート、ポリカーボネート等のエステル系高分子、
ナイロン等のアミド系高分子、アセチルセルロース、七
ロハン等のセルロース誘４Ｌポリフッ化ビニリデン、４
７ノ化エチレン−６フソ化プロピレン共重合体、テフロ
ン等のフッ素系高分子、ポリオキシメチレン、ポリアセ
タール等のエーテル系高分子、ポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のオ
レフィン系高分子、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リエーテルイミド等のイミド系高分子等を用いるととが
できる。

特に、基体がポリエステル系高分子は薄く、ある程度の
耐熱性を有しており、安価であるので有用である。

又、基体がポリエステル系高分子より耐熱性のあるイミ
ド系、アミド系等の高分子は転写体を繰り返し使用する
場合、高速セ使用する場合に側熱的に優れているので有
用である。

滑性耐熱層に用いる高分子は、その材質を特に限定する
ものでなく、熱可塑性樹脂、熱、光、電子線等による各
種硬化樹脂（架橋樹脂）を用いることができる。特に硬
化樹脂が基体との接着性および耐熱性が良好である。例
えば、シリコーン系。

アクリレート系、エポキシ系、不飽和アルデヒド系樹脂
等がある。中でもアクリレート系樹脂の硬化物が優れた
特性を示す。又、光、電子線による硬化樹脂が短時間で
容易に硬化するため長尺の転写体を作製しやすく良好な
特性を示す。例えば、オリゴアクリレート、スピラン樹
脂の光あるいは電子線硬化物、あるいは芳香族？アゾニ
ウム塩触媒によるエポキシ樹脂の光硬化物等が優れてい
る。

樹脂には種々の反応性希釈剤を添加して用いることがで
きる。高分子組成物の膜厚は特に限定されるものでない
。一般に製造面から０．１μｍ以上の膜厚を有する高分
子組成物が得やすく均一な特性を示す。

滑性耐熱層に含まれる微粒子としては、金属。

金属酸化物、金属硫化物、金属炭化物、黒鉛、カーボン
ブランク、鉱物、無機塩、有機塩、有機顔料等が使用で
きるが、特に合成非晶質シリカ、カーボンブラック、ア
ルミナ、酸化チタン等が有力である。合成非晶質シリカ
には無水シリカ及び含水シリカがあるが、無水シリカと
しては、気相法で作製された超微粒子が有用である。例
えば、西独デグサ社で開発された高純度の超微粒子状シ
リカ（商品名、アエロジル、日本アエロジル株式会社）
、同様に気相法で作製された酸化アルミニウム、酸化チ
タン（いずれも、日本アエロジル株式会社）等がある。

超微粒子状シリカは使用する染料の特性によっては染料
と反応する場合もあるため、このような場合にはシリカ
に存在するシラノール基を化学的にメチル基等で一部置
換結合させた疎水性シリカを用いることができる。

超微粒子は、超音波、三本ロール、ホモジナイザー等に
よりよく分散される。

ホワイトカーボンは、主成分が含水二酸化ケイ素でケイ
酸カルシウムを含むこともある。例えば、塩野義製薬株
式会社「カープレックス」１日本シリカニ業株式会社「
ニップシール」、水澤化学工業株式会社「ジルトン」等
の名称で市販されている。微粒子は高分子組成物の結着
剤に対し０．１〜２００重量％の範囲で用いることがで
きる。特に添加比率が５〜１００重量％の範囲で安定し
た特性を示す。

液状潤滑性物質としては、例えば、ジメチルポリシロキ
サン、メチルフェニルポリシロキサン。

メチルハイドロジエンポリシロキサン、フッ素シリコー
ン油、その他の各種変性シリコーン油（エポキシ変性、
アルキル変性、アミン変性、カルボキシル変性、アルコ
ール変性、ポリエーテル変性。

アルキル・アラルキル−ポリエーテル変性、エポキシ・
ポルエーテル変性等）、ポリオキシアルキレングリコー
ル等の有機化合物とシリコーンの共重合体等のシリコー
ン系潤滑性物質。

フルオロアルキル化合物等の各種フッ素系界面活性剤、
三弗化塩化エチレンの低重合物等のフッ素系潤滑性物質
、アルキルベンゼン、ポリブテン。

アルキルナフタレン、アルキルジフェニルエタン。

リン酸エステル、ホＩＪアルキレンゲルコール油等の合
成油、飽和炭化水素、動植物油、鉱物等があるＯ 更に具体的な実施例を説明する。

基体に厚さ９μｍのポリエチレンテレフタレートフィル
ムを用いる。このフィルムの下面に以下の組成を有する
塗布液をワイヤーバーで塗布し、６０℃の熱風で溶媒を
蒸発させた後、１ＫＷの高圧水銀灯を照射して硬化させ
た。

塗布液組成 次に下記の構造式で表される昇華性染料５体積部、ポリ
カーボネート６体積部、ジクロロメタン１００体積部と
平均粒径３μｍのアルミナ粒子を配合量をかえてそれぞ
れ別個にボールミルで攪拌し、この分散液を上記転写基
体の上面にワイヤーバーで塗工して染料転写体とした。

これらを用いてサーマルヘッドで活性クレー紙に画像を
描かせた。記録条件は次のとおりである。

主走査、副走査の線密摩：４ドツト／餌記録電力　：０
．７Ｗ／ドツト ヘツドの加熱時間　４ｍ５ｅＣ 下表に１０００ドツト尚りのドロップアウトとノイズの
発生個数、染料転写体に存在する任意のアルミナ粒子ｐ
１とその近傍に存在する粒子の間の投影図形間の最小距
離ｄｐｉのうちの量大のものの長さｍａｘ（ｄｐｉ）を
示す。第６図に粒子の配置とｄｐｉとの関係を示す。ｄ
ｐｉはコンデンサ紙に垂直方向から写した走査型電子顕
微鏡写真から決定した０ また、第１図で定義したｈは染料転写体の断面の走査型
電子顕微鏡写真から決定され、アルミナ粒子の配合量を
かえたものについて、どれも７μｍ以下であった。なお
、比較例としてアルミナを配合しない場合の結果をも示
す。

以下余白 発明の効果 以上のように、本発明の感熱記録用転写体は、安定な転
写体走行性とドロップアウトとノイズとが低減した良好
な画質をもつ記録画像を与える。

また、シアン、マゼンタおよびイエロに発色する三種類
の染料転写体を用いてフルカラーの画像も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における感熱記録用転写体の
縦断面図、第２図は同転写体の一部を断面にした平面図
、第３図、第４図はそれぞれ他の実施例における感熱記
録用転写体の縦断面図、第５図、第７図は同転写体の使
用状態を示す縦断面図、第６図は同転写体の粒子の密度
を示す図である。 １・・・・・・感熱記録用転写体、２・・・・・・基体
、３・・・・・滑性耐熱層、４・・・・・昇華性染料層
、５・・・・非昇華性粒子１，６・・・・・・受像体、
７・・・・・サーマルヘッド０代理人の氏名　弁理士　
中　尾　敏　男　ほか１名第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ′１ 第６図 砧　７　図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の一方の面に微粒子と液状潤滑性物質と高分
   子物質からなる滑性耐熱層を設け、他方の面に昇華性染
   料と非昇華性粒子と結着剤を含み、非昇華性粒子の一部
   が昇華性染料層のなす基準面から突出している色材層を
   設けたことを特徴とする感熱記録用転写体。
2. （２）昇華注染粒層のなす基準面と任意の非昇華性粒子
   との断面の外周の各点から半径２００μｍの円で囲まれ
   る範囲のどれかの点が他の非昇華性粒子で占められてい
   る特許請求の範囲第１項記載の感熱記録用転写体。
3. （３）任意の非昇華性粒子の昇華性染料層のなす基準面
   からの高さが０．１〜１００μｍの範囲内にある特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の感熱記録用転写体。
4. （４）非昇華性粒子の粒径が０．１〜１００μｍの範囲
   にある特許請求の範囲第１項まだは第２項記載の感熱記
   録用転写体。
5. （５）画素に対応する任意の部分に３個以上の非昇華性
   粒子を有する特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   感熱記録用転写体。
6. （６）滑性耐熱層微粒子の平均粒径が６μｍ以下である
   特許請求の範囲第１項捷たは第２項記載の感熱記録用転
   写体。