JPH0280290A - 昇華型熱転写記録媒体 - 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］ 本発明は昇華型熱転写記録媒体に関するものである。

［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、この
フルカラープリンターの記録方式として電子写真方式、
インクジェット方式、感熱転写方式等があるが、この中
で保守性が容易、騒音かない等により感熱転写方式か多
く用いられている。

この感熱転写は、固体化したカラーインクシトと受像紙
とからなっており、レーザーやサマルヘット等の電気信
号によりイ制御された熱エネルギーでインクを受像紙に
熱溶融転写または昇華移行させて画像形成させる記録方
式でおる。

そして、この感熱転写記録方式には大別して前記熱溶融
転写型と昇華転写型とがあり、特に後者は原理的にサー
マルヘッド等からの熱エネルキーに対応して昇華染料が
単分子状で昇華するため容易に中間調が得られ、かつ随
意に階調をコントロールすることが可能である利点を有
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、この昇華型転写記録方式は、記録用サプライとし
てカラーインクシートを用い、画像信号により選択的に
加熱記録を行なうため、１枚のフルカラー画像を得るた
めに、イエロマゼンタ、シアン、（ブラック）のインク
シートを各１枚づつ使用し、その後未使用部が存在して
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。

そこで、現在この欠点に看目し、インクシトを多数回使
用することにより、この欠点を改善しようとインクシー
トと受像体を等速に移動させ、繰返し利用する等速モー
ド法とインクシートの走行速度を受像体のそれより遅く
して色材層の第１回使用部分と第２回使用部分の重なり
を少しづつずらせ使用するＮ倍モード法とが提案されて
いる。

しかし、昇華型熱転写記録方式において、昇華、蒸発反
応か基本的に零次反応であり、等速モードにおいてはマ
ルチ使用に十分耐えられる染料量をインク層中に含ませ
ているにもかかわらず、印字回数が増加するにつれ急速
に特に高画像濃度部の転写濃度が低下してくるため、多
数回の印字が実質的にできないものであった。

そこで、本発明者らは、積層構造の昇華型感熱転写記録
媒体を提案しく特願昭６３−６２８６６＠　）、″染料
供給層、染料転写寄与層において、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の濃度低下を改善した
。

ところで、染料供給層は、染料色素を結着剤とともに、
溶媒中に溶解あるいは微粒子状に分散させることにより
インキを調製し、該インキをベースフィルム上に塗イｈ
し、乾燥することにより転写シートを作成する必要があ
る。しかしながら、該染料供給層は多数回性のため、染
料濃度を従来よりも多めにとるため、インキの塗布及び
乾燥後、インキ中に溶解していた色素が層中で結晶化し
、色素の結晶が生じることがあり、その上に転写寄与層
を設けても色素の結晶の生じた転写シートを用いて転写
記録を行った場合、転写記録画像に濃度ムラを発生し、
ザラつき感を与え、均一な画質を得ることができないと
いう問題があった。

［発明か解決しようとする課題１ 本発明は印字回数の増加によっても転写濃度の急速な減
少を起こさず、かつ、濃度ムラのない均一な画質を得る
ことができる昇華型熱転写記録媒体を提供することを解
決すべき課題とするものでおる。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、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染料供給層
及び転写寄与層を積層させてなる昇華型熱転写記録媒体
において、染料供給層に二酸化チタンを含有することを
特徴とする昇華型熱転写記録媒体が提供されるものであ
る。

本発明者らが、既に発明出願した特願昭６３−６２８６
６号の記録媒体を鋭意検討した結果、理由は定かではな
いが、層の中に二酸化チタンを含有させることにより、
良好なる多数回記録特性のみならず、良好なる均一な画
質を得ることができた。

本発明に使用される二酸化チタンとしては、一般に白色
顔料として使用されている微粒子状ルチル型及びアナタ
ーゼ型のものを挙げることができ、粒子の大きざ、表面
処理の方法など特に制限されるものではない。また、二
酸化チタンの添加量としては、色素に対して５重量％以
上で有効であり、特に１０〜８０重量％の範囲程度を挙
げることができる。

前記染料供給層及び前記染料転写寄与層は、その各処方
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〉染料転写寄与層 の関係にあることを特徴とするものである。

熱転写はサーマルヘッドによって行なってもよいが、支
持体および／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なってもよ
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を熱印加された時のインク層中の
各部位の平均拡散係数としたとき、 ｄｎ＝−Ｄ　（ｄｃ／ｄｘ）　ｑｄｔ の関係が適用される。

そこで、染料供給層から染料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、 王、染料濃度に関して、染料供給層〉染料転写寄与層の
関係とさせること、および／または■、それぞれの層中
における拡散係数に関して、染料供給層〉染料転写寄与
層の関係とさせる手段がある。ざらに上記■に関して拡
散係数を操作する具体的方法としては例えば、酒井豊子
他繊維学会誌Ｖｏ１．３０．Ｎｏ、１２（１９７４）　
；黒木宣彦著「染色理論化学」憤吉店発行ｐ、５０３〜
；第１回ノンインパクトプリンティング技術シンポジュ
ーム論文集３−５等で紹介されている。これらを参考に
し、上記■の手段を実現させる具体的方法としては例え
ば、 （１）　　拡散係数は、染料−有機結着剤間の水素結合
等による染料拡散に対するエネルギー的抑制効果により
影響されるので、染料転写寄与層の結着剤として、昇華
性染料と水素結合しやすい陽子供給性基または陽子受容
性基を多く有する有機高分子材料を用いる方法、 （２）　　拡散係数は、染料を分散している有機結着剤
のガラス転移または軟化温度依存性かあり、本プロセス
における印字中の層の昇温特性よりガラス転移または軟
化温度が低い方が拡散係数が大となり、従って染料供給
層の有機結着剤として、染料転写寄与層のそれより低ガ
ラス転移温度または低軟化温度の物質を用いる方法、（
３）　　染料供給層中の少なくとも一種の有機結着剤と
相溶性を有し、かつ染料転写寄与層中の全ての有機結着
剤と非相溶性である可塑剤を染料供給層中に含有させる
方法、 （４）　　上記（１）　、（２）および（３）の方法を
適当に組み合わせて行なう方法、 等か挙げられるが、上記拡散係数の関係が満足されれば
、これらの方法に限らないことは、いうまでもない。

本発明における染料供給層および染料転写寄与層の材料
処方設計をする上で、上記工および／または■の手段が
有用であり、これらの効果により意図した改善が実現し
ているか否かを確認する簡単な方法として、染料供給層
および染料転写寄与層の各処方にて同一付着量を基体上
に単独層として形成し、各々をそれぞれ別々の受像層と
重ね合わせ、一定の昇華温度を印加した時、昇華転写措
が染料供給層〉染料転写寄与層の関係になるような各層
を選択する方法がある。

次に染料転写寄与層の厚さは、−数的には０．０５〜５
μｍ、好ましくは、０．１〜２μｍである。また、染料
供給層の厚さは一般的には０．１〜２０μｍ１好ましく
は０．５〜５μｍである。

また、本発明の染料転写寄与層および染料供給層に使用
される昇華性染料、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℃以上で貸華必るいは気化する
染料であり、主に分散染料、油溶性染料等熱転写捺染で
使用されるものであればよく、例えばＣ，１，デイスパ
ースイエローの１．３．８．９．１６４１　、５４．６
０．７７、１１６など、Ｃ，１，７’イスバースレｙド
の１．４．６．１１．１５．１７．５５．５９．６０．
７３．８３など、Ｃ１１、ティスハ−スフ／Ｌ／−（７
）３．１４．１９，２６，５６６０６４７２．９９．１
０８など、Ｃ，１，ンルベントイエローの７７．１１６
など、Ｃ，１，ソルベントレッドの２３．２５．２７な
ど、Ｃ，１，’／ルヘント７／Ｌ、−ノ３６．８３．１
０５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。

染料転写寄与層および染料供給層に使用される結着剤に
は熱可塑性または熱硬化性樹脂が用いられ、そのうら比
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、ざらに共重合体を使用してもよい
。

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
ス転移または軟化温度に対し差を付ける場合、ガラス転
移温度Ｏ′Ｃ以下、または軟化温度６０°Ｃ以下の樹脂
または天然、合成ゴムが好ましく、具体的には、シンジ
オタクチック１゜２−ポリブタジェン（市販品としてＪ
ＳＲＲＢ８１０゜８２０、８３０日本合成ゴム社製）；
酸または非酸性酸を含むオレフィンコポリマーおよびタ
ーポリマー（市販品としてデクソンＸＥＡ−７、デクソ
ンケミカル社製）；エチレン−酢酸ビニルコポリマー（
市販品として４００　＆４００Ａ、　４０５　、４３０
、アライド・ファイバーズ＆プラスチックス；Ｐ−３３
０７（ＥＶ１５０）　、　Ｐ−２８０７（ＥＶ２５０）
　、三井”　Ｔ’　ｌ　ホンポリケミカル社製）；低分
子量ポリオレフィン系ポリオールおよびその誘導体（市
販品としてポリテール［１、ＨＥ三菱化成工業社製〉；
臭素化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０、４００、５００
、６００束都化学社製）；ノボラック型エポキシ樹脂（
ＹＤＣＮ−７０１，７０２、７０３東部化学社製）；熱
可塑性アクリルツルージョン（タイヤナール［Ｒ１０７
５、１０８０，１０８１，１０８２，１０６３，１０７
９三菱レイヨン社製）；熱可塑性アクリルエマルジョン
（ＬＸ−４００，ＬＸ−４５０三菱レイヨン社製）；ポ
リエチレンオキサイド（アルコックスＥ−３０，４５゜
アルコックスＲ−１５０、４００、１０００明成化学工
業社製）；カプロラクトンポリオール（プラクセルＨ−
１、４、７，ダイセル化学工業社製）；などが好ましく
、特に、ポリエチレンオキサイド、ポリカプロラクトン
ポリオール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１種または数種と混合
した形で用いるのが好ましい。

染料転写寄与層の染料ａ度は通常５〜８０重量％、好ま
しくは１０〜６０重量％程度である。

また、染料供給層の染料濃度については、５〜８０重量
％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ｙＡ度に対し、１゜１〜５倍、好ましくは、１．５
〜３倍が望ましい。

また、基体シートとしてはコンデンサーペパー、ポリエ
ステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリスチレン
フィルム、ポリサルホンフィルム、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慣用の接
着層などを設けても良く、また、基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。

前記方法（３）でいう染料供給層に含有させる可塑剤と
は、樹脂の分子間に入り込み、樹脂の硬い網状構造の原
因であるファン・デル・ワールス結合を弱め、結果的に
樹脂の２次転移点を低下させる物質であり、また、相溶
性とは樹脂と可塑剤とが互いに親和性を持ら、ゲル化速
度が速く、成形後も可塑剤が分離しないものと定義する
。

また、具体的には、可塑剤と樹脂の相溶性を考慮しなが
ら、可塑剤について言及した書物、文献、カタログ等、
例えば、山田桜著、「プラスチック配合剤」　（大成社
発行、Ｄ、１７−　）や「９８８７の化学商品」　（化
学工業日報社発行、ｐ。

７４５−）等に記載されているものから自由に選択でき
る。

これらから例示すると、下表のような組合せが挙げられ
る。

これらの組合ぜで可塑剤と相溶性樹脂は染料供給層に使
用し、また、非相溶性樹脂は染料転写寄与層に使用する
。また、好ましい可塑剤としては耐熱性、揮発性に優れ
た上表に記したものが好ましく、ざらに可塑剤の樹脂に
対する配合比は１０〜１００％、好ましくは１０〜５０
％である。

今まで染料層を２層に分けた例について述べて来たが、
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２層以上の多層にすることも
可能である。

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、本発明の熱転写記録媒体は、記録熱エネルギー
を感熱ヘッド以外の方法によって付与する記録方法、例
えば、熱印版、レーザー光、あるいは基体等媒体中で発
生するジュール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
、いわゆる通電感熱転写法が最もよく知られ、例えばＵ
ＳＰ４．１０３．０６６、特開昭５７−１４０６０、特
開昭５７−１１０８０１あるいは特開昭５９−９０９６
等の多くの文献に記載されている。

この通電転写法に用いる場合には基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、銀等の金属粉および／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基体、またこれらの基体に
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
せた基体を用いれば良い。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、２〜１５μｍ程度である
ことが望ましい。

また、レーザー光転写法に用いる場合には、基体として
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熱変換
材を含有させるか、または吸収層を基体の表、裏面に形
成したものが使用される。

［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明を説明する。なお、部は重伍
基準である。

実施例１ ポリビニルブチラール樹脂　Ｂχ−１１０部（槽水化学
工業■製） 昇華性染料ＫＡＹＡＳＥ’ｒ　ＢＬＵＥγ１４（日本生
薬■製） 溶剤　トルエン　　　　　　　　　　１００部メチルエ
チルケトン　　　　１００部 上記処方において、染料供給層用処方では上記昇華性染
料を２０部及び二酸化チタンＪＡ−１（帝国化工■製）
５部、転写寄与履用処方では上記昇華性染料を１０部と
し、それぞれの組成物を２４時間ボールミルにて分散せ
しめた。

次に、第１図に示したような構造の昇華型感熱転写媒体
を下記のように作成した。

８．５μｍポリイミドフィルム（東しデュポン■製）を
基体１として使用し、この上にワイヤバーを用いて上記
染料供給層４用インクを膜厚２．４０μｍ塗布後、ざら
にその上に染料転写寄与層５用インクを０．６１μｍ塗
布し、昇華型熱転写記録媒体を形成した。インク層表面
は、色素の結晶化はほとんど見られず、均一に塗布され
た転写媒体が得られた。

実施例２ く染料供給層の処方〉 ポリビニルブチラール樹脂　ＢＸ−１１部（清水化学工
業（体製　ガラス転移温度的８３°Ｃ）ポリエチレンオ
キナイド　アルコックスＲ４００（明成化学工業銖製　
ガラス転移温度的−６０℃）９部 昇華性染料　ＫＡＹＡＳＥＴ　ＢＬＩＪＥ　７１４　　
　　１０部二酸化チタン）ＩＴ−１００３（帝国化工■
製）３部溶剤　　　トルエン　　　　　　　　　ｉｏｏ
部メデメチルエチルケトン　１００部 上記処方の組成物を２４時間ボールミルにて分散後、８
．５μｍポリイミドフィルム（東しデュポン（株製）に
ワイヤバーを用いて上記染料供給筒用インク組成物を膜
厚２，４０μｍになるように塗布後、ざらにその上に実
施例１と同様処方の染料転写寄与開用インク組成物を膜
厚０，６１μｍになるように塗布し、昇華型熱転写記録
媒体を形成した。

実施例１と同様にインク層表面は色素の結晶化はほとん
ど見られず、均一に塗布された転写媒体が得られた。

実施例３ 〈染料供給層の処方〉 ポリビニルブチラール樹脂　ＢＸ−１１部（活水化学工
業株製　ガラス転移温度的８３°Ｃ）ポリカプロラクト
ンＰｌｅｃｅｌ　Ｈ−７（ダイセル化学工業（体製　ガ
ラス転移温度的−６０′Ｃ）９部昇華性染料　ＫＡＹＡ
ＳＥＴ　ＢＬυＥ７１４　　　　１０部（日本化薬味製
） 二酸化チタン　タイベークＲ−６８０５部（石原産業■
製） 溶剤　　　トルエン　　　　　　　　　１００部メチル
エチルケトン　　　１００部 上記処方の組成物を２４時間ホールミルにて分散後、８
．５μｍポリイミドフィルム（東しデュポン■製）にワ
イヤバーを用いて上記染料供給層用インク組成物を膜厚
２．４０μｍになるように塗４５１＊、ざら【こその上
に実施例１と同様処方の染料転写寄与開用インク組成物
を膜厚０．６１μｍになるように塗布し、昇華型熱転写
記録媒体を形成した。　実施例１と同様にインク層表面
は色素の結晶化はほとんど見られず、均一に塗布された
転写媒体が得られた。

比較例に 酸化チタンを添加することなく、（也は実施例１と同様
の方法にて昇華型熱転写記録媒体を作成した。しかし、
インク層表面に色素の針状結晶が見られた。

比較例２ 実施例１で使用した二酸化チタンのかわりにシリカアエ
ロジル１３０（日本アエロジル＠Ｊ製）を含有させて実
施例１と同様の方法にて昇華型熱転写記録媒体を作成し
た。しかし、インク層表面に色素の針状結晶が見られた
。

比較例３ 同様に二酸化チタンのかわりに炭酸カルシウム（関東化
学■製試薬）を含有させて実施例１と同様の方法にて昇
華型熱転写記録媒体を作成した。しかし、インク層表面
に色素の針状結晶が見られた。

次いで、下記の要領で熱転写を行った。受像体３として
は、昇華型感熱転写記録用受像紙である日立ビデオプリ
ンターＶＹ−５０用サプライＶＹ−３１００の受像紙を
用いた。

実施例１，２．３及び比較例１．２．３の昇華型熱転写
記録媒体に対し、第１図に示すように、上記受像体３上
に、サーマルヘッド６を用いて印字条件として印加電力
４４２　ｍＷ／ドツト、最高印加エネルギー２．２１ｍ
Ｊ／ドツトにて同一箇所による多数回印字を行った結果
、いずれも多数回記録特性は良好で、７回まで画像濃度
の低下はほとんどなかった。

但し、印字濃度（光学的濃度）はマクベス濃度計ＲＤ−
５１４を用いて評価した。

しかし、画質均一性に関して比較例については濃度ムラ
画発生し、目視で評価すると、表１の如くであった。

表１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の昇華型熱転写記録媒体を用いて印字記
録する際の状態を示す説明図である。 １・・・基体、２・・・インク層、３・・・受像体、４
・・・染料供給層、５・・・染料転写寄与層、６・・・
グーマルヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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染料供給層及び転写寄与層を
   積層させてなる昇華型熱転写記録媒体において、染料供
   給層に二酸化チタンを含有することを特徴とする昇華型
   熱転写記録媒体。