JPH03133690A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は昇華型熱転写記録媒体に関するものであり、多
数回記録に適した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ートと受像
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、特に後者は原理的なサーマ
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
シートを各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、インクシートを多数回使
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
を少しずつずらせて使用する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大幅に
高画像濃度部の転写濃度が低下することが知られている
（“第２回ノンインパクトプリンティング技術シンポジ
ウム論文集５−３”）。更に又、１倍モード法において
は、前記染料量をインク層に内添させ、転写体と受像体
とを相対的に違って速度で走行させることによって良好
な転写濃度特性を得ることができるが、昇華型感熱転写
方法の場合、原理的には受像体である被染着用樹脂を軟
化溶融させ染着させる方法であるため、両者が相対速度
を有する転写方法では両者間に融着及び走行摩擦力によ
り走行不良が生ずる欠点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来の欠点を解決し、多数回記録が可能な昇
華型熱転写記録媒体を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は基材上に、昇
華性染料を封じ込めたトナー状粒子が有機結着剤中に分
散している染料供給層と昇華性染料が有機結着剤中に溶
解又は微分散している染料転写寄与層が順次積層してい
る昇華型熱転写記録媒体でるる。

第１図を参照して具体的に説明すると、第１図は本発明
の昇華型熱転写記録媒体を用いて転写する状態の断面の
模式図である。

本発明の昇華型熱転写記録媒体（熱転写シート）は、ベ
ースフィルム（基材）ｌの一面に染料供給層４と染料転
写寄与層５が積層されたものであり、染料供給層４は、
昇華性染料を封じ込めたトナー状粒子２が有機結着剤３
の中に分散している層である。染料転写寄与層５は昇華
性染料が有機結着剤中に溶解又は微分散している層であ
る。

この熱転写シートを、基材６の上に染着層７を有する受
像シートと重ね合わせ、裏面からサーマルヘッド８によ
って画信号に応じて加熱をすると染料転写寄与層５から
染料が染着層７１；転写され画像が受像シートに形成さ
れる。

この画像形成と同時にトナー状粒子２に封じ込められた
昇華性染料が加熱によって放出され染料転写寄与層５中
に拡散し、画像形成のために消費された染料を補給する
。

したがって、この熱転写シートは複数回使用しても画像
濃度が底下しない。

発明者等は、特に等速モード法に注目し、多数回印字時
、染料残量に影響を受け、転写画像濃度の低下が生ずる
原因をインク層中の結着剤のガスバリヤ性によるものと
仮定し、研究を進めた。即ちカラーシートのインク層は
マルチ印字用とするためには通常のワンタイム用と比較
し、染料、結着樹脂の付着量は大幅に増加し、結果的に
膜厚が増大する。

この膜厚が増大したインク層において染料が結着剤中に
溶解又は微分散の状態で残存すると、加熱印字時、結着
剤のガスバリヤ性によりインク層下層部の染料は数ｍｓ
の短時間では受像層までは拡散移動できず、結果的に転
写濃度に寄与しない。

よって染料の転写量は、限られた膜厚のインク層の実際
に転写に寄与する上層部界面近傍に存在する染料のみに
よって決定されることになる。

更に、この転写濃度に寄与すべきインク層の界面近傍で
の染料濃度は以下の理由により低下する。

つまり、インク層中ではバインダー全体が印字ごとに常
に均一な染料濃度で形成されるとすると、前回の印字に
よって転写しインク層中から減少した染料量分だけイン
ク層中の染料濃度が減少する。

又、印字転写時、インク層上層部界面近傍の染料は転写
に寄与して減少し、下層部からは結着剤のガスバリヤ性
から染料の補給拡散が不足し、結着剤全体に必ずしも望
ましい染料濃度が形成されず、結果的に下層部の染料濃
度が上層部界面近傍と比較して高くなり、逆に転写に寄
与する上層界面での染料濃度は減少が著しい。

こうしてインク層上層部での染料濃度は印字を重ねるに
つれて低下し、インク層全体においては、転写濃度を飽
和状態にするまで十分満足させる染料量が残存するにも
拘らず、多数回印字では、高濃度転写部において次の転
写濃度低下の現象が顕著に現われると考えられる。この
ような理由により昇華反応自体は零次反応であるにも拘
らず、あたかも−次反応のように、転写濃度特性が変化
すると考えられる。

よって本発明者等はこの考えに基づいてバインダーのガ
スバリヤ性の影響を低下させる目的から特願昭８３−８
２８６６号において、前記染料供給層及び染料転写寄与
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昇華型熱転写媒体を提案
した。

本発明は同じ考え方で、更に効率良く多数回記録性を向
上させるように検討されて染料供給層の染料を粒子状聾
でしかも高濃度で封じ込めたトナー状粒子として存在さ
せることにより、等速モード法において良好な多数回印
字を可能とした。

トナー状粒子の作製方法としては有機バインダーと昇華
染料との混合物を既知の如く溶融混練して粉砕する方法
があり、又、上記混合物の溶液、融液、分散液をスプレ
ィドライする方法もある。

この他乳化重合、懸濁重合、分散重合等を利用した直接
重合によるトナー粒子作製法がある。

更に必要に応じて分級して最終トナー粒子を得る。

粒径としてはインク層厚より小さいものが好ましいが、
別に限定はされない。

有機バインダーとしては、ガラス転移温度（Ｔｇ１５０
〜７０℃程度の非晶質ポリマーが主に用いられ、例えば
、スチレン／ブチルアクリレート、ブチルメタクリレー
ト等のスチレン／アクリル系共重合体、スチレン／ブタ
ジェン共重合体、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ
樹脂等が挙げられるが、これに限定はされない。

本発明で使用される昇華性染料の具体例としては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の分野で使用されるもので
あれば良く、例えばＣ，１，デイスパースイエローの１
．３．８，９，１［１，４１，５４゜６０．７７．１１
８など、Ｃ，１，デイスパースレッドの１゜４．８．１
１．１５．１７，５５．５９．６０．７３．８３など、
Ｃ，１，デイスパースブルーの３．１４．１９．２８，
５６．６０．６４．７２，９９゜１０８など、Ｃ６１，
ソ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，ｌ。

ソルベントブルーの３８．８３，１０５などが挙げられ
る。これらの染料は一種で使用可能であるが、数種混合
しても使用可能である。

上記の染料とバインダーとの混合比は染料濃度ｌＯ〜８
０％好ましくは３０〜７０％程度である。

次に前記トナー状粒子を有機バインダー中に分散せしめ
るインク層を作製する方法としては、前記トナー状粒子
を溶解させないで、かつ分散させる有機バインダーを十
分溶解させる溶剤又はエマルジョン化させた水に前記ト
ナー状粒子を入れて分散混合させ、その混合液をポリエ
ステルフィルム、芳香族ポリアミドフィルム、ポリイミ
ドフィルム等の公知のフィルム支持体上に塗布し、乾燥
させて第１図の如く構成したものが得られる。

前記トナー状粒子とバインダーとの混合比はトナー状粒
子１０〜８０％、好ましくは３０〜７０％程度である。

又インク層の膜厚は１〜２０μ■、好ましくは３〜８μ
ｍ程度である。

又、速度差を持つ０倍モード法ではなく、単純な多数回
繰り返し法においては、好ましくは前記インク層の光沢
度がＪＩＳ　　Ｚ−８７４１に準じた測定においてＧｓ
　　（ｆ！Ｏ’　）≧１５％であり、これにより記録時
の斑点、印字むら発生を改善することができる。

上記トナー状粒子を含むインク層表面の光沢度Ｇｓ　　
（８０’　）≧１５％の形成法は、上記以上の光沢度を
有する部材に一度塗布形成後ベースフィルムに転写する
方法、ベースフィルム上にインク層を塗布後、乾燥時、
上記以上の光沢度を有する部材を重ね合せながら乾燥す
る方法、ベースフィルム上にインク層を塗布乾燥後、上
記以上の光沢度を有する部材を重ね合わせ、使用樹脂軟
化温度以上でインク層表面を平滑化する方法等が挙げら
れ、作業性の容易性等から判断し、適当な方法を選択す
る。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。

実施例１　　　　　　　　　　　　　重量部スチレン−
ブチルメタクリレ− ト共重合体　　　　　　　　　　　　１０昇華性染料Ｋ
ａｙａｓｅｔ　Ｒｅｄ　Ｂ（日本化薬■製）１５ をブレンダーで良く混合した後、ロールミルで溶融混練
した。冷却後ハンマーミルで粗粉砕し、次いで超音速ジ
ェット粉砕機で微粉砕し、更に風力分級機にて分級し、
平均粒径約３μｍのトナー状粒子を得た。

次に下記処方の液を十分に混合分散した。

重量部 上記トナー状粒子　　　　　　　　ｌＯ昇華性染料Ｋａ
ｙａｓｅｔ　Ｒｅｄ　Ｂ　　　　　１ポリビニルブチラ
ール樹脂　　　　　５エチルアルコール　　　　　　　
　１００その得られたインク組成物を、厚さ約７．５μ
のポリイミドフィルム（東しデュポン■製）にワイヤー
バーで塗布乾燥し、インク層厚約４．０μｍの染料供給
層を得た。

次いで下記処方の液を十分に混合分散する。

重量部 昇華性染料Ｋａｙａｓｅｔ　Ｒｅｄ　Ｂ　　　　　４ポ
リビニルブチラール樹脂　　　　　５メチルエチルケト
ン　　　　　　　５０トルエン　　　　　　　　　　　
　　５０その得られたインク組成物を、更に該染料供給
層上にワイヤーバーにて塗布乾燥し、染料転写寄与層を
厚さ約０．８μｍになるように設けた。

実施例２ 実施例１のカラーインクシートに対し、インク層のベー
スフィルムに用いたと同じポリイミドフィルムを重ね合
わせ、印加エネルギー２．２１ｍＪ／ｄａｔにて空印字
を行うことによってインク層表面を平滑化させ、表面光
沢度Ｇｓ（８０°）＝７８．８％のインクシートを得た
（但しポリイミドフィルムへの染料転写は行われなかっ
た）。

これら実施例１〜２のカラーインクシートを用い、受像
体として日立ビデオプリンター用受像紙ＶＹ−８ｔｏｏ
を用い、以下の印字条件にて同一パターンをインクシー
トの同一場所から得た。

印加電力４４２ｍＷ／ドツト サーマルヘッド　６ドツト／ｆｌｌｆ１１部分グレーズ
タイプ この結果、第２図及び第３図に示すように多数回印字し
ても印字回数による濃度低下のない良好な印字特性を得
た（転写濃度で示す）。

又、実施例２のインクシートはインク層表面を平滑化処
理しているので、平滑化処理していない実施例１のイン
クシートより低印加エネルギ一部（低濃度部）における
感度が良い。但し、転写濃度は反射型マクベス濃度計Ｒ
Ｄ−５１４によった。

実施例３　　　　　　　　　　　　　重量部エポキシ樹
脂　　　　　　　　　　５ 昇華性染料Ｋａｙａｓｅｔ　７１４ （日本化薬製）　　　　　　　　　　７メチルエチルケ
トン　　　　　　　５０トルエン　　　　　　　　　　
　　５０上記混合物を６０℃に加熱した容器に入れ、ミ
キサーで均一に撹拌し、微分散液を得た。この液状物を
市販スプレードライヤー装置で噴霧し、生成した微粒子
を捕集し、濾過したのち乾燥して粉体を得た。

それぞれの粒子はほぼ真球状であり、分級により　５μ
ｍ以下の粒径のトナー粒子を得た。

次に下記処方の液を十分に混合分散し、重量部 上記トナー粒子　　　　　　　　　工０昇華性染料Ｋａ
ｙａｓｅｔ　７１４ （日本化薬製）　　　　　　　　　　１ポリビニルブチ
ラール樹脂　　　　　５エチルアルコール　　　　　　
　１００その得られたインク組成物を約７．５μ■のポ
リイミドフィルム（東しデュポン■製）にワイヤーバー
にて塗布乾燥し、インク層厚的４．０μｌの染料供給層
を得た。

次いで下記処方の液を十分に混合分散した。

重量部 昇華性染料Ｋａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４　　　４
ポリビニルブチラール樹脂　　　　　５メチルエチルケ
トン　　　　　　　５０トルエン　　　　　　　　　　
　　５０その得られたインク組成物を、実施例１と同様
にして染料転写寄与層を約１．０μ厚設けた。

実施例４ 実施例３のカラーインクシートに対し、インク層のベー
スフィルムに用いたのと同じポリイミドフィルムを重ね
合わせ、印加エネルギー２．２１ｍＪ／ｄｏｔにて空印
字を行うことによってインク層表面を平滑化させ、表面
光沢度Ｇｓ　　（６０’　）−６５゜５％のインクシー
トを得た（但しポリイミドフィルムへの染料転写は行わ
れなかった）。

同様に実施例１と同じく多数回印字を行ったところ第４
及び５図に示すように良好なる印字特性を得た。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の昇華型染料を封じ込めたトナ
ー状粒子を利用することにより、等速モード法において
、高濃度転写を多数回印字しても濃度低下がなく、良好
な階調表現がなされ、さらにインクシートを平滑化処理
することにより画像を一段と良好になる。

又、以上についてはインクシート及び受紙に融着防止の
ための機能を与えれば（例えば離型剤を入れたり、硬化
させたりさせれば）等速モードの多数回記録だけでなく
速度差モードの０倍モード法にも適することは言をまた
ない。

【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転写す
る状態の断面の模式図、 第２図〜第５図は本発明の実施例の昇華型熱転写記録媒
体の印字特性を示すグラフである。 ■・・・ベースフィルム（基材）、 ２・・・昇華性染料を封じ込めたトナー状粒子、３・・
・有機結着剤、４・・・染料供給層、５・・・染料転写
寄与層、６・・・基材、７・・・染着層、８・・・サー
マルヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材上に、昇華性染料を封じ込めたトナー状粒子が有機
   結着剤中に分散している染料供給層と昇華性染料が有機
   結着剤中に溶解又は微分散している染料転写寄与層が順
   次積層していることを特徴とする昇華型熱転写記録媒体
   。