JPH0669757B2 - 官能基を導入したシロキサンおよびワックスを含有する染料熱転写のための染料供与素子用滑層 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、染料熱転写用の染料供与素子に関する。とく
に、様々なプリント欠陥や供与素子の裂化がプリント操
作中に生じるのを防ぐために、染料供与素子の裏面に特
定のポリシロキサンおよびワックスの滑層を使用するこ
とに関する。

（先行技術） 近年、カラービデオカメラで電気的につくり出される画
像をプリントすることを目的とする熱転写系が開発され
た。開発された方法の一つによれば、まず色フィルター
によって電気的な画像の色に分けて、それぞれの色の画
像を電気信号に変換する。その後これらの電気信号から
シアン、マゼンタおよびイエローの電気信号をつくり出
して電気信号を熱転写器へ送る。熱転写器において、シ
アン、マゼンタおよびイエローの染料供与素子はプリン
トするために染料受容素子に近接して設置されている。
線形熱転写ヘッドが染料供与シートの裏面から熱を与え
るように、これら二つの素子を熱転写ヘッドと熱盤ロー
ラーとの間に挿入する。線形熱転写ヘッドは加熱素子を
数多く有しており、シアン、マゼンタおよびイエローの
電気信号に応じて各々継続的に加熱される。このように
して、画面上の画像に対応したカラーハードコピーが得
られる。この工程およびこの工程を実施するための装置
はブラウンスタイン（Brownstein）の「熱プリント装置
操縦法およびそのための装置」と題する米国特許第４、
621,271号（1986年11月４日付）にさらに詳しく記載さ
れている。

バニヤー（Vanier）およびエバンス（Evans）の1988年
４月19日付米国特許第4,738,950号は、染料熱転写系の
滑層としてアミノ改質したシリコーン物質を使用する発
明に関する。この特許にかかる物質は多くの長所を有し
ている。しかし、依然として以下に述べる課題を軽減す
ることが特に望まれている。

（発明が解決しようとする課題） 染料熱転写に染料供与素子を使用する場合には、熱転写
の効率を良くするために薄い支持体を使用しなくてはな
らないという問題がある。例えば、薄いポリエステルフ
ィルムを使用する場合は、プリント操作で加熱したとき
に融解してサーマルプリントヘッドに粘着してしまう。
このため、サーマルプリントヘッドの通過が連続的でな
く断続的になってしまい、転写した染料は不均一で明暗
が交互に出て来るびびり模様を描いてしまう。

また、引っ張りによって生じる染料供与体上のひだのた
めに、受容素子上にスマイルといわれる三日月形の低濃
度帯の欠陥を生じる。

さらに、染料供与素子の裏側がすりへって溶けた破片が
熱転写ヘッド上に蓄積して進行方向に平行で像全体にひ
ろがるステーキを生ぜしめるという別の問題もある。ま
た、極端な場合にはプリント中に染料供与素子が引き裂
かれる程の摩擦を生ずることもある。

ラインまたはエッジを有するプリント像がプリントヘッ
ドの加熱ラインに平行であるとき、ポップスといわれる
別の欠陥が生じる。その結果、ヘッドを横切るかなりの
加熱素子が同時に冷えてしまうことになる。この急激な
冷却によって供与素子がサーマルヘッドに粘着し、引つ
張られてしまうためにプリントラインが飛んで画像形成
位置がずれてしまうことがよくある。ときには、かかる
粘着がひどすぎて、ポップしたノイズあるいはポップス
が生じてしまう。

本発明はかかる問題点を解決して商業的に受容される系
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的およびその他の目的が本発明によって達成さ
れた。本発明は、一面に熱によって転写しない高分子結
合剤中に分散した昇華性染料からなる染料層を有しその
裏面に滑層を有する支持体からなる染料熱転写のための
染料供与素子であって、 前記滑層が、室温で液体であるシロキサン；および炭化
水素、エステルまたはアミドワックスを含有し、 前記シロキサンがアミノアルキルジメチルシリル末端ポ
リジメチルシロキサンまたはアシルオキシ末端ポリ（ジ
アルキル、ジアリールまたはアルキルアリール）シロキ
サンであることを特徴とする染料供与素子を提供する。

本発明で使用するポリシロキサンの１以上の末端基は、
アミノアルキルジメチルシリル基またはアシルオキシ基
である。例えば、メチルジアセトキシ末端ポリジメチル
シロキサン、メチルモノアセトキシ末端ポリジメチルシ
ロキサンまたはアミノプロピルジメチル末端ポリジメチ
ルシロキサンが本発明の範囲内で使用される。本発明の
好ましい実施態様は次式の構造を有するポリシロキサン
である。

ここで、ｎは１〜３の整数； ｍは０〜２の整数； ｎ＋ｍ＝3; ｐは10〜2000; Ｒは各々独立に、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシエチル、
ベンジル、２−メタンスルホンアミドエチル、２−ヒド
ロキシエチル、２−シアノエチル、メトキシカルボニル
メチル等の炭素数１〜18のアルキル基；またはフェニ
ル、ピリジル、ナフチル、ｐ−トリル、ｐ−クロロフェ
ニル、ｍ−（Ｎ−メチルスルファモイル）フェニル等の
炭素数６〜10の置換または無置換アリール基；そして R¹は各々独立に、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｓ−ブチル、ｎ−ペン
チル、ｎ−ヘキシル、３−ヘキシル、メトキシエチル、
ベンジル、２−メタンスルホンアミドエチル、２−ヒド
ロキシカルボニルメチル等の炭素数１〜７の置換または
無置換アルキル基；またはＲで例示したもの等の炭素数
６〜10の置換または無置換アリール基である。

本発明の他の好ましい実施態様では、ポリシロキサンは
次式のようなメチルジアセトキシ末端ポリジメチルシロ
キサンである。

ここで、ｑは10〜2000であり、分子量は36,000である。
この物質は、ペトラーチシステム社（Petrarch System
s,Inc）Bartram Rd.Bristol,Pennsylvania 19007からPS
368.5^Rとして販売されている。

本発明の別の好ましい実施態様ではポリシロキサンは次
式のようなメチルモノアセトキシ末端ポリジメチルシロ
キサンである。

ここで、ｒは10〜2000であり、分子量は36,000である。
この物質は、ペトラーチシステム社（Petrarch System
s,Inc）Bartram Rd.Bristol,Pennsylvania 19007からPS
363.5^Rとして販売されている。

本発明のさらに別の好ましい実施態様ではポリシロキサ
ンは次式のようなアミノプロピルジメチル末端ポリジメ
チルシロキサンである。

ここで、ｓは10〜2000であり、分子量は36,000である。
この物質は、ペトラーチシステム社（Petrarch System
s,Inc）Bartram Rd.Bristol,Pennsylvania 19007からPS
513^Rとして販売されている。

ポリシロキサンは、意図する目的を効果的に達成する量
であればいかなる量で用いてもよい。本発明の好ましい
実施態様では、ポリシロキサンは0.0005〜0.05g/m²で用
いる。

本発明の滑層には高分子結合剤も用いてもよい。好まし
い実施態様では、熱可塑性の結合剤を使用する。かかる
物質として、ポリ（スチレンーコーアクリロニトリル）
（重量比70/30）；ポリ（ビニルアルコールーコーブチ
ラール）（モンサント社からButvar 76^Rとして販売）；
ポリ（ビニルアルコールーコーアセタール）；ポリ（ビ
ニルアルコールーコーベンザール）；ポリスチレン；ポ
リ（ビニルアセテート）；セルロースアセテートブチレ
ート；セルロースアセテートプロピオネート；セルロー
スアセテート；エチルセルロース；ビスフェノールーＡ
ポリカーボネート樹脂；セルローストリアセテート；ポ
リ（メチルメタクリレート）；メチルメタクリレートの
コポリマー；ポリ（スチレンーコーブタジエン）等が挙
げられる。本発明の好ましい実施態様では、熱可塑性結
合剤はセルロースアセテートプロピオネートである。

上記のアシルオキシ末端シロキサンは高分子結合剤中で
被覆し特定の反応を進行させる。シロキサンは水蒸気と
反応して、アシルオキシ基は加水分解してもよい。ま
た、シロキサン基は互いに反応するか、結合剤の水酸基
と反応して架橋シロキサンとしてもよい。

本発明の滑層中に高分子結合剤を使用する場合は、その
量に制限はない。一般に高分子結合剤は、0.1〜2g/m²で
使用してもよい。

本発明では、いかなる炭化水素、エステルまたはアミド
ワックスを使用してもよい。一般的に、ワックスは周囲
温度で固体であり融点のすぐ上における密度が小さい物
質である。かかる本発明に有用なワックスとして、カル
ナバ蝋、密蝋、パラフィンワックス、ペトロラタム、ペ
ンタエリスリトールテトラステアレート、超微粉砕した
ポリエチレン粒子、ポリエチレンとカルバナ蝋との混合
物、エルシルエルクアミドまたはエルクアミドを例示す
ることができる。

ワックスは本発明の意図する目的を有効に達成するなら
いかなる濃度で用いてもよい。一般に、0.005〜0.5g/m²
で使用すれば好適な結果が得られる。

バニヤーの1988年11月18日付米国特許第273,380号は、
滑層中に有機潤滑物質を使用する発明に関するものであ
る。かかる粒子もまた、本発明の滑層に有効に使用され
る。

本発明の染料供与素子の染料層には、熱によって染料受
容層に転写しうるものであればいかなる染料でも使用し
得る。とくに下記の構造式を有するような昇華性染料を
使用すれば良好な結果が得られる。

また、米国特許第4,541,830号に開示される染料を使用
しても良好な結果が得られる。単色の画像を描くため
に、これらの染料を単独で使用しても２種以上を混合し
て使用してもよい。染料は0.05〜1g/m²で使用してもよ
い。また、染料は疎水性であるのが好ましい。

本発明の染料供与素子中の染料は、セルロースアセテー
トヒドロジェンフタレート、セルロースアセテート、セ
ルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテ
ートブチレート、セルローストリアセテートまたは米国
特許第4,700,207号に記載されるいずれかの物質等のセ
ルロース誘導体、ポリカーボネート、ポリ（シロキサン
ーコーアクリロニトリル）、ポリ（シロキサン）または
ポリ（フェニレンオキシド）等の高分子結合剤中に分散
する。結合剤は0.1〜5g/m²で被覆してもよい。

染料供与素子の染料層は、グラビヤ印刷のようなプリン
ト技術によって支持体上に被覆またはプリントしてもよ
い。

本発明の染料供与素子用の支持体には、寸法安定性を有
し、かつ熱プリントヘッドの熱に耐え得るものであれば
いかなる物質でも使用しうる。そのような物質として、
例えばポリ（エチレンテレフタレート）のようなポリエ
ステル、ポリアミド、ポリカーボネート、グラシン紙、
コンデンサー紙、セルロースエステル、フッ素高分子、
ポリエーテル、ポリアセタール、ポリオレフィンおよび
ポリイミドが挙げられる。この支持体の厚さは通常２〜
30μｍとし、必要に応じて米国特許第4,695,288号に記
載される物質等からなる下塗り層を被覆してもよい。

本発明の染料供与素子とともに使用する染料受容素子
は、表面に染料像受容層を有する支持体からなる。その
支持体は、ポリ（エーテルスルホン）等の透明なフィル
ム、ポリイミド、セルロースアセテート等のセルロース
エステル、ポリ（ビニルアルコールーコーアセタール）
またはポリ（エチレンテレフタレート）であってもよ
い。また、染料受容素子用の支持体は、バライタ被覆
紙、ポリエチレン被覆紙、ホワイトポリエステル（白色
顔料を混入したポリエステル）、アイボリー紙、コンデ
ンサー紙またはduPont Tyvek^R等の合成紙のように反射
性を有するものであってもよい。

染料像受容層は、例えばポリカーボネート、ポリウレタ
ン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（スチレンー
コーアクリロニトリル）、ポリ（カプロラクトン）また
はこれらの混合物を含有していてもよい。染料像受容層
は本発明の目的を効果的に達成せしめる量で存在させて
よい。通常は、濃度１〜5g/m²とすれば良好な結果が得
られる。

上述したように、染料供与素子は染料転写像を形成する
ために使用する。染料像の転写は、上述したように像の
形に染料供与素子を加熱し、染料像を染料受容素子上に
転写して染料転写像を形成することによって行う。

本発明の染料供与素子は、シート、連続ロールまたはリ
ボンのいずれの状態で使用してもよい。連続ロールまた
はリボンにする場合には、染料を一色だけ使用しても、
昇華性シアンおよび／またはマゼンタおよび／またはイ
エローおよび／またはブラック等の上記の染料以外の染
料を交互に使用してもよい。かかる染料については、米
国特許第4,541,830号、第4,698,651号、第4,695,287号
および第4,701,439号に開示されている。かかる単一
色、二色、三色または四色（あるいはそれ以上の色から
なる）素子は本発明の範囲内に含まれるものである。

本発明の好ましい実施態様では、染料供与素子はイエロ
ー、シアンおよびマゼンタを順に繰り返し被覆したポリ
（エチレンテレフタレート）の支持体を有しており、こ
れらの三色それぞれについて上記の操作を施して三色の
染料転写像を得る。この工程を単一色で行って単一色の
染料像を転写してもよいことは言うまでもない。

本発明を用いた熱染料転写体は、（ａ）上記の染料供与
素子および（ｂ）上記の染料受容素子からなり、染料受
容素子は染料供与素子と重ね合わせてあるため、染料供
与素子の染料層は染料受容素子の染料像受容層と接触し
ている。

実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例１−プリントの欠陥試験 ６μｍのポリ（エチレンテレフタレート）の支持体上に
以下の層を被覆してシアン染料供与素子を製造した。

１）酢酸ｎ−プロピルおよびｎ−ブタノールとの混合溶
媒から被覆したチタニウムアルコキシド（dupont Tyzor
TBT^R）（0.12g/m²）の下塗り層 ２）トルエン、メタノールおよびシクロペンタノンの混
合溶媒から被覆したセルロースアセテートプロピオネー
ト（2.5％アセチル、45％プロピオニル）結合剤（0.44g
/m²）中の上述のシアン染料（0.28g/m²）およびマイク
ロパウダー社（Micropowders,Inc.）のFluo-HT^R（0.05g
/m²）を含有する染料層。

染料供与素子の裏面には以下の層を被覆した。

１）酢酸ｎ−プロピルおよびｎ−ブタノールとの混合溶
媒から被覆したチタニウムアルコキシド（duPont Tyzor
TBT^R）（0.12g/m²）の下塗り層 ２）トルエンおよび３ーペンタノンの混合溶媒から被覆
したセルロースアセテートプロピオネート（2.5％アセ
チル、45％プロピオニル）結合剤（0.54g/m²）中の末端
を改質した１種以上のポリシロキサンまたは下記の対照
物質（各々0.016または0.032g/m²）のからなる滑層。

対照滑層は、シリコーン物質を加えずに調製したもの
か、あるいは末端を改質したシリコーンの代わりに改質
していないシリコーンまたは鉱油を使用したものであ
る。

［本発明のポリシロキサン］ 以下の末端を改質したポリシロキサンを試験した。

上記のPS368.5^Rポリシロキサン（ペトラーチシステム
社） ｐ−トルエンスルホン酸で中和した上記のPS513^Rポリシ
ロキサン（ペトラーチシステム社） ［対照潤滑剤］ 下記の構造を有するPS043^Rポリシロキサン（ペトラーチ
システム社） ここで、ｎは10〜2000であり、分子量は28,000である。

鉱油（コダックＬ＆Ｒプロダクツ） ［ワックス］ 上記のポリシロキサンと組み合わせて下記のワックスを
試験した。

カルナバ蝋（コダックＬ＆Ｒプロダクツ） 密蝋（コダックＬ＆Ｒプロダクツ） パラフィンワックス（融点63℃）フィッシャーサイエン
チフィック） ペトロラタム（コダックＬ＆Ｒプロダクツ） ヘキサワックス（コダックＬ＆Ｒプロダクツ）、 ペンタエリスリトールテトラステアレート、エステルワ
ックス 超微粉砕したポリエチレン粒子（Ｓ−395N5^Rシャムロッ
クテクノロジー社）、平均粒径12.5μｍ、融点125℃ 超微粉砕したポリエチレン粒子（マイクロパウダー社の
MPPー620XF^R）、平均粒径２μｍ、融点116℃ ポリエチレンとカルナバワックス（Ｓ−232^Rシャムロッ
クテクノロジー）との超微粉砕した混合粉末、平均粒径
５μｍ エルシルエルクアミド（アミドワックス）（フンコーシ
ェルフィールド社のKemamide E−221^R） エルクアミド（アミドワックス）（フンコーシェフィー
ルド社のKemamide E^R） ２−ブタノンから被覆したポリ（アクリロニトリルーコ
ー塩化ビニリデンーコーアクリル酸）（14:79:7重量
％）（0.08g/m²）層で下塗りしたチタニウムジオキシド
で着色したポリエチレン被覆ペーパーストック上に以下
の順に層を被覆することによって染料受容素子を製造し
た。

１）塩化メチレンから被覆したMakrolon 5705^R（Bayer
AG社）ポリカーボネート樹脂（2.9g/m²）、Tone PCL-30
0^Rポリカプロラクトン（ユニオンカーバイド社）（0.38
g/m²）および1,4ージデコキシー2,6−ジメトキシフェノ
ール（0.38g/m²）の染料受容層 ２）塩化メチレンから被覆したTone PCL-300^Rポリカプ
ロラクトン（ユニオンカーバイド社）（0.11g/m²）、FC
-431^R界面活性剤（3M社）（0.016g/m²）およびDC-510^R
界面活性剤（Dow Corning）（0.016g/m²）からなる上塗
り層 エリアが約10cmX13cmの染料供与素子ストリップの染料
側が、これと同一のエリアの染料受容素子の染料像受容
層に接触するように組み合わせ染料転写体とした。この
染料転写体を直径60mmのゴムローラーで駆動した引取装
置につけた。TDK熱ヘッドＬ−231（サーモスタット26
℃）を染料供与素子の側からゴムローラーに向けて8.0
ポンド（3.6kg）の力で押し付けた。

画像形成電子系を働かせて、染料転写体をプリントヘッ
ドとローラとの間を6.9mm/秒で引き取った。これと同時
に、熱プリントヘッドの抵抗体を１ドットあたり33ミリ
秒のプリント時間において、128マイクロ秒ごとに29マ
イクロ秒パルス加熱した。１ドットあたりのパルス数を
０から255に増やすことによって1.5mm幅のＤ−maxおよ
びＤ−minのバーを交互にしたテストパターンを描かせ
た。熱プリントヘッドに供給した電力は約23.5Vであ
り、その結果瞬間ピーク電力は1.3ワット／ドットとな
り最大総供給エネルギーは9.6ミリジール／ドットとな
った。

エリアテストパターンを各々描かせながら、ハイメルス
タイン社の３ー08TL（16−１）Torquemeter^R（レンジ10
インチー1b.）および６ー205 Conditioning Module^Rを
用いてプリントヘッドとローラーとの間を引き取り装置
が染料転写体を引っ張るのに必要な力を測定した。Ｄ−
maxからＤ−minへの通過のエッジにおける力を一覧表に
した。この境界における力が小さいと、ポップスや画像
の位置のずれが小さくなるので望ましい。力が小さいの
がベターである。結果を以下に示した。

上記の結果より、種々のワックスと組み合わせたとき本
発明の滑層は官能基を導入していないポリシロキサンま
たは鉱油よりも優れた効果を示すことが明らかである。
また、ポリシロキサンとワックスを併せて使用すれば、
各々を個々に同量使用した場合よりも効果が優れてい
る。

実施例２−潤滑粒子の使用 実施例１と同様にしてシアン染料供与体を製造した。た
だし、以下のように２種の有機潤滑粒子を滑層に添加し
た。

A.液体濃縮物として提供される熱可塑性樹脂中のポリ
（テトラフルオロエチレン）粒子のドラーフィルム潤滑
剤として製造者によって記述されるEmralon329^R。熱可
塑性樹脂は、ｎ−プロピルアセテート、トルエン、２−
プロパノールおよび１−ブタノール中の硝酸セルロース
である。形がふぞろいの粒子のおおよその粒径は１〜５
μｍであり、10μｍより大きい粒子はない。フルオロカ
ーボンが全重量の約50％である。（硝酸セルロースを結
合剤として使用しているため、この滑層にはセルロース
アセテートプロピオネート結合剤は使用していない）Fl
uo HT^R（マイクロパウダー社）は平均粒径２μｍの超微
粉砕したポリテトラフルオロエチレンのフルオロカーボ
ンパウダーである。

各々のワックスおよび潤滑剤を0.016g/m²で被覆した。

染料受容体は実施例１として同様にして製造した。実施
例１と同一の評価方法により以下の結果をさらに得た。

上記の結果により、官能基を導入したポリシロキサンお
よびワックスを組み合わせて使用し、さらに潤滑粒子も
使用すれば卓越したプリント効果が得られることが示さ
れた。

（発明の効果） 本発明の滑層を使用すれば、官能基を導入していないポ
リシロキサンを使用した場合よりも優れた効果が得られ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−137693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭66−192688（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一面に熱によって転写しない高分子結合剤
   中に分散した昇華性染料からなる染料層を有しその裏面
   に滑層を有する支持体からなる染料熱転写のための染料
   供与素子であって、 前記滑層が、室温で液体であるシロキサン；および炭化
   水素、エステルまたはアミドワックスを含有し、 前記シロキサンがアミノアルキルジメチルシリル末端ポ
   リジメチルシロキサンまたはアシルオキシ末端ポリ（ジ
   アルキル、ジアリールまたはアルキルアリール）シロキ
   サンであることを特徴とする染料供与素子。