JPH03101992A - 昇華型熱転写体 - 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］ 本発明は昇華型熱転写体に関する。

［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、騒音が無い等により感熱転写方式が多
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一トと受像
紙とから成っており、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でインクを受容紙
に熱溶融転写又は昇華移行させて画像形成させる記録方
式である。

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ギーに対応して昇華染料が単
分子状で昇華するするため容易に中間調が得られ、且つ
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、記録用サブライとし
てカラーインクシ一トを用い、画像信号により選択的に
加熱記録を行うため、１枚のフルカラー画像を得るため
に、イエロー、マゼンタ、シアン、（ブラック）のイン
クシ一トを各１枚ずつ使用し、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着目し、インクシ一トを多数回使
用することにより、この欠点を改善しようとインクシ一
トと受像体を等速に移動させ、繰返し利用する等速モー
ド法とインクシ一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
を少しずつずらせ使用する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
応が基本的に零次反応であり、等速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、本発明者等は、特願昭８３−　８２８８８号に
おいて、積層構造の昇華型感熱転写記録媒体を提案し、
“染料供給層と染料転写寄与層との間において、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。

しかしながら、前記記録媒体では、後述する用に、理論
上、染料供給層は染料濃度を増加または拡散係数を増大
させるために一般的に結着剤樹脂の含有量が少なく、支
持体との接着性が悪くなり、記録条件が異なると（例え
ば、印加電圧が高くなるとき、受容層が変わったりする
と）、インク層全体が受像体側に転移（いわゆるインク
層剥離）シ、画質を損なう問題があった。

又、前記した如く、Ｎ倍モード法による多数回記録を試
みると、染料転写寄与層と受像体表面とがより強く密着
又は摩擦が生じ、走行不良と成る問題もあった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、こうした実情の下に、インク層の剥離や融着
を起さず、又安定した走行性を有するｎ倍モード法に好
適な昇華型熱転写記録媒体を提供することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前記した課題を解決するため鋭意検討し
た結果、染料転写寄与層に活性もしくは離型性を有する
物質を含有させると共に、インク層（染料転写寄与層お
よび染料供給層）の結着剤としてイソシアネートと活性
水素含有化合物との反応生成物を選択することが有効で
あることを知見し、本発明に至った。

すなわち、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染料供給
層及び染料転写寄与層を積層させてなる昇華型熱転写体
において、前記染料転写寄与層が滑性もしくは離型性を
有する物質を含有し、さらに前記染料転写寄与層及び染
料供給層が有機結着剤としてイソシアネートと活性水素
を有する化合物との反応生戊物を含有する昇華型熱転写
体である。

本発明は上記のように、染料転写寄与層中に滑性剤もし
くは離型剤を添加することにより該寄与層と受像体との
離型性を向上せしめ、一方、滑性剤もしくは離型剤の添
加による染料転写寄与層自体の膜強度の低下および該寄
与層と染料供給層との間の接着力の低下は、両層におけ
る結着剤としてイソシアネートと活性水素含有化合物と
の反応物を選択して硬化させることにより回避すること
ができる。

又、染料転写寄与層を上記のように硬化させることで高
エネルギー印加時、これと受像体との間での融着を防止
することもできる。以下に本発明の各構成について説明
する。

第１図は本発明の昇華型熱転写体の構造を示すもので１
は基体、２はインク層、３は受像体、４は染料供給層、
５は染料転写寄与層、Ｂはサーマルヘッド、７は必要に
応じて設ける中間接着層である。

染料転写寄与層に含有させる滑性もしくは離型性を有す
る物質（滑性物質）の例としては、例えば、流動パラフ
ィン等の石油系潤滑油、ノ１ロゲン化水素、ジエステル
油、シリコーン油、フッ素シリコーン油等合成潤滑油、
各種変性シリコーン油（エボキシ変性、アミノ変性、ア
ルキル変性、ポリエーテル変性等）、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
等各種フッ素系界面活性剤、三フッ化塩化エチレン低重
合物等のフッ素系潤滑性物質、バラフィンワックス、ポ
リエチレンワックス等のワックス類、高級脂肪酸、高級
脂肪族アルコール、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エス
テル、高級脂肪酸塩、及び前記の滑性もし《は熱離型性
を有する粒子として挙げた各種粒子等がある。

滑性もしくは離型性を有する物質の染料転写寄与層中の
含有量は５〜８０重量％が好ましい。

前記含有量が５％未満では離型性又は融着防止効果が不
充分であり、一方、３０％を越えると、感度及び保存性
が低下する。

前記染料供給層及び染料転写転写寄与層は、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昇華型熱転写記録媒体に
関するものである。

熱転写はサーマルヘッドによって行ってもよいが、支持
体層及び／又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よい。

又、基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
はフィックの法則即ち、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を熱印加されたときのインク層中の各部
位の平均拡散係数としたとき、 ｄ　ｎ　＝　−　Ｄ　（　ｄａ／　ｄＸ）　Ｑ　ｄｔの
関係が適用される。

そこで、染料供給層から転写起用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、 ■．染料濃度に関して、染料供給層〉転写寄与層の関係
とさせること、及び／又は ■，それぞれの層中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。更に上記■
に関して拡散係数を操作する具体灯方法としては例えば
、酒井豊子他繊維学会誌Ｖｏ１．ＩＯ，Ｎｏ．１２（１
９７４）　；黒木宣彦著「染色理論化学」槙書店発行９
．５０３〜；第１回ノンインバ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Ｈ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、染料一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、転写寄与層の結着剤として、昇華性染料と
水素結合し易い陽子供給性基又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合剤のガ
ラス転移又は軟化温度依存性があり、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、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、且つ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）及び（３）の方法を適当に
組合せて行う方法、等が挙げられるが、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、
言うまでもない。

本発明における染料供給層および転写寄与層の材料処方
設計をする上で、上記ｌ及び／又は■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、染料供給層及び転写
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
形威し、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とき、昇華転写量が染料供給層
〉転写層の関係になるような各層を選択する方法がある
。

次に転写寄与層の厚さは、一般的には０．０５〜５μ露
、好ましくは０．１〜２μ一である。また染料供給層の
厚さは一般的には０．１〜２０μｌ１好ましくは０．５
〜１０μ−である。

本発明で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．１．ディスパースイ１　ｃｒ　−　（７）ｌ．
３．８．９，１Ｂ．４１．５４．６０，７７．１１８な
ど、Ｃ．１，ディスパースレッドの１．４．６．１１．
１５．１７，５５．５９．８０．７３，Ｈなど、Ｃ６１
．ディスバースブルーの３．１４，１９．２Ｂ，５８．
６０．　８４，７２．　９９，１０８など、Ｃ．Ｉ．ソ
ルベントイエローの７７．１１８など、Ｃ．Ｉ．ソルベ
ントレッドの２３．２５．２７など０．１．ソルベント
ブルーの３８．８３．１０５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。

中間接着層、染料転写寄与層及び染料供給層におけるウ
レタン形成反応に使用される活性水素を有する結着剤用
高分子化合物としては、ポリビニルブチラール、ポリビ
ニルアセタール、ポリウレタンボリオール、ポリエーテ
１ルボリオール、ポリエステルボリオール、アクリル、
アクリルーポリエステル共重合物、アルキド、シリコン
ポリエステル、エポキシのエボキシ基をアルカノールア
ミンで開環して一〇Ｈ基にしたもの等があり、イソシア
ネート類としては、ジーまたはトリイソシアネートが有
効であり、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、
２．６−｝リレンジイソシアネート．、４．４’−ジフ
エニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニ
ルメタントリイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、ビスイソシアネートメチルシクロヘキサン、トリ
メチルへキサメチレンジイソシアネート等がある。

この中で特にポリビニルブチラールは使用する染料と適
度の相互作用を有し、染料拡散に対するバリャ性とリボ
ン保存性が両立し得ることから望ましい。

また、イソシアネートとしては市販のコロネートＬ（日
本ポリウレタン社製）やタケネートＤ（武田薬品工業社
製）が取扱いが容易なことから望ましい。

両者の混合比はイソシアネートの−ＮＧＯ基と活性水素
を有する化合物の一〇〇基とが０．１：１〜１：１とな
る範囲が好ましい。

又、更に滑性剤として理由は定かではないがシリコンオ
イルを採用すると活性が飛躍的に向上する。

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
ス転移又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、又は軟化温度６０℃以下の樹脂又は天然
、合成ゴムが好ましく、具体的には、シンジオクチック
　１．２−ポリブタジエン（市販品としてＪＩＳ　ＲＢ
８１０，８２０，８３０日本合成ゴム）；酸又は非酸性
酸を含むオレフィンコボリマー及びターボリマ−（市販
品としてデクソンＸＥＡ−７、デクソンケミカル）：エ
チレンー酢ビコボリマ−（市販品として４００＆　４０
ＧＡ，４０５、４３０，アライド●ファイバーズ＆プラ
スチックス；　Ｐ−１：｛０７（ＥＶｌ５０）　、ｐ−
２８０７（ＥＶ２５０）、三井●デュポンボリケミカル
）；低分子量ポリオレフィン系ポリオール及びその誘導
体（市販品としてボリテールＨＳＨＥ三菱化成工業）；
臭素化エボキシ樹脂（　ＹＤＢ−３４Ｇ．４００，５０
０，６００東都化学）；ノボラック型エボキシ樹脂（　
ＹＤＣＮ−７０１，７０２．７０８東都化学）；熱可塑
性アクリルソルーション（タイヤナールＬＲ１０７５．
１０８０．１０８１，１０８２．１０８３．１０７９三
菱レイヨン）；熱可塑性アクリルエマルジ＝ｓ　ン（Ｌ
Ｘ−４００．ＬＸ−４５０三菱レイヨン）；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）；
カプロラクトンボリオール（ブラクセルＨ−１．４．７
、ダイセル化学工業）；などが好ましく、特に、ポリエ
チレンオキサイド、ポリ力ブロラクトンボリオールが実
用上有用であり、又先に記した、熱可塑性又は熱硬化樹
脂と上記１種又は数種と混合した形で用いるのが好まし
い。

転写寄与層の染料濃度は通常５〜８０％、好ましくは１
０〜６０％程度である。

又、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染料濃度
に対し、１．１〜５倍、好ましくは１．５〜３倍が望ま
しい。

又、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、ボ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。

本発明においては、基体シートと染料供給層との間に必
要に応じて中間接着層を設けることができる。この中間
接着層は、厚さ　０．１〜２．０μ厘、好ましくは０．
１−Ｌ．Ｏμ厘で形戊され、使用される高分子化合物は
本明細書のＰｌ２Ｒｌ５〜Ｐ１４５１４に記載したとお
りのものである。更に染料濃度は基本的に０が好ましい
が、染料が溶解する範囲で染料を含有してもよい。

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、本発明の転写媒体は、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、あるいは基体及び／又はイン
ク層等媒体中で通電により発生するジュール熱を利用し
た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、所謂通電感熱転写法
が最もよく知られ、例えばｕｓｐ４，ｔｏｓ，ｏｅｅ、
特開昭５７−　１４０８０　，特開昭５７−１１０８０
　、あるいは特開昭５９−　９０９８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、ポリカーボネード、トリアセチ
ルセルロース、ナイロン、ポリイミド、芳香族ボリアミ
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基体、又これらの基体は前述の
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、２〜１５ミクロン程度であることが望ましい。

又、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、又は吸収層を基体の表、裏面に形成し
たものが使用される。

以下、本発明を下記の実施例に基づいてさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
。

実施例１ （染料供給層の処方）　　　　　　　重量部ボリビニル
ブチラール樹脂ＢＸ｛　　　　１（＋（積水化学工業■
製） 昇華性染料Ｋａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４　　　　
　２ｇ（日本化薬■製） ジイソシアネート　コロネートＬ３ （日本ポリウレタン工業■製） 溶剤　トルエン　　　　　　　　　　９５メチルエチル
ケトン　　　　　９５ （染料転写寄与層の処方） ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１　　　　１０昇華性
染料Ｋａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４　　　　　１０
ジイソシアネート　コロネー｝Ｌ　　　　３シリコーン
オイルＳＦ　Ｂ４１７　　　　　　　２（トーレシリコ
ーン製） 溶剤　トルエン　　　　　　　　　　９５メチルエチル
ケトン　　　　　９５ 上記処方の組成物をボールミルにて分散後、第１図に示
すように表面にｌμ會厚のシリコーン樹脂系耐熱層を有
する６μ口厚の芳香族ボリアミドフィルム　ｌ上にワイ
ヤーバーを用いて上記染料供給層４用インク組成物を膜
厚４．５μ■になるように塗布後、さらにその上に上記
処方の染料転写寄与層５用インク組成物を膜厚１．０μ
一になるように塗布し、インク層２を形成し、６０℃２
４時間熱硬化させ昇華転写媒体を製造した。

実施ｆｌ２ 実施例１において、 （中間接着層の処方） ポリビニルブチラール５０００Ａ　　　　　１０コロネ
ートＬ５ トルエン　　　　　　　　　　　　　　９５メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　９５を基体上に１μ瀧厚で塗
布し、次いで染料（供給層及び染料転写寄与層のポリビ
ニルブチラール樹脂ＯＸ−１の代わりにデンカブチラー
ル５０００Ａ＜ＶＳ気化学工業■製）を使用し、染料転
写寄与層のシリコーンオイルＳｒ　８４１７の代わりに
ポリエチレンワックス３２０　ＨＰ　（．野田ワックス
■製）を使用した以外は、同様にして昇華熱転写媒体を
製造した。

実施例３ （中間接着層の処方） ポリウレタン系　樹脂ＳＰプライマ −７２５　　（大日本インキ■製） ｌ０ イソシアネート硬化剤　　　　　　。、８ＣＬＶ　／’
−ドナーＮｏ．１０ トルエン　　　　　　　　　　　　　２０酢酸エチル　
　　　　　　　　　　　２０イソブロビルアルコール　
　　　　　ＩＯを基体上に　ｌμｌ厚で塗布し、次いで
実施例１において染料供給層を以下とした他は同様にし
て昇華型転写体を得た。

（染料供給層の処方） ポリウレタン系樹脂ＳＰプライマ−７２５　１０昇華性
染料Ｋａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４’　　　　　２
０ＣＬ■ハードナーＮｏ．１０ 溶剤　トルエン ２０ 酢酸エチル ２０ イソブロビルアルコール　　　１０ 以上を以下の条件で記録した。

（受容層処方） 下記組成の混合物を、充分混合分散させ、染料受容層用
塗液［Ａ液］を調製した。

［Ａ液］ 塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニル アルコール共重合体（商品名ＶＡＧＨ　；ユニオンカー
バイド社製）　　　　　　　１０部イソシアネート（商
品名コロネー トＬ：日本ポリウレタン工業社製）　　５部アミノ変性
シリコーン（商品名ＳＦ −　８４１７　；東レシリコーン社製）０．５部エポキ
シ変性シリコーン（商品名 ＳＦ−　８４１１　；東レシリコーン社製）０．５部ト
ルエン　　　　　　　　　　　　　　４０部メチルエチ
ルケトン　　　　　　　４０部次に［Ａ液］をワイヤー
バーを用いて、厚さ約１５０μ園の合成紙（商品名ユポ
ＰＰＧ−１５０．王子油化合戒紙社製）上に塗布し、乾
燥温度７５℃で１分間乾燥して、厚さ約５μ馴の染料受
容層を形成させた後、更に８０℃で３時間保存して硬化
させ、本発明の受像媒体を作成した。

又、印字条件としては、サーマルヘッド４によって、以
下の印字条件にて印字記録を行った。

印加電力：　４４２ｍＶ／ドット サーマルヘッド＝　６ドット／曙一部分グレーズタイプ 受像紙と記録媒体との速度比：ｎ−１〜１５印加工ネル
ギー：　２．２１ｓＪ／ｄｏｔ得られた結果を第２図に
走行速度比ｎと画像濃度との関係として示した。

第２図に示した結果からわかるように、本発明の昇華型
熱転写記録媒体は走行速度比を変えても走行不良を起こ
さないことが判った。又、多数回印字特性も良好であり
、インク層剥離及び融着を起こすこともなかった。

比較例１ 実施例１においてコロネートＬを省いた他は全て同様に
して行った。

比較例２ 実施例２においてコロネートＬを省いた他は全て同様に
行った。

比較例１、２はインク層破壊及びインク層熱転写が生じ
た。

［発明の効果］ 以上述べたようにインク層構成の改善された本発明の昇
華型熱転写記録媒体は、Ｎ倍モード法印字を行っても印
字濃度が実質的に低下せず、良好な多数回印字特性を備
え、さらにインク層剥離及び融着を起こさず、且つ走行
不良が生ずることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の昇華型熱転写体の構造を示す説明図、 第２図は受像媒体／転写媒体の走行速度比ｎと画像濃度
との関係を示すグラフ。 ｉ・・・基体、２・・・インク層、３・・・受像体、４
・・・染料供給層、５・・・転写寄与層、６サーマルヘ
ッド、７・・・必要に応じて設ける中間接着層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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染料転写
   寄与層を積層させてなる昇華型熱転写体において、前記
   染料転写寄与層が滑性もしくは離型性を有する物質を含
   有し、さらに前記染料転写寄与層及び染料供給層が有機
   結着剤としてイソシアネートと活性水素を有する化合物
   との反応生成物を含有することを特徴とする昇華型熱転
   写体。
2. （２）染料転写寄与層中の滑性もしくは離型性を有する
   物質がシリコーンオイルである請求項（１）記載の昇華
   型熱転写体。
3. （３）基体と染料供給層間にイソシアネートと活性水素
   を有する化合物との反応生成物を含有する中間接着層を
   設けてなる請求項（１）記載の昇華型熱転写体。