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    公开号:WO1984001746A1
    申请号:PCT/JP1983/000375
    申请日:1983-10-25
    公开日:1984-05-10
    发明作者:Yoshio Fujiwara；Junetsu Seto；Shigemichi Honda；Naotake Kobayashi；Tetsuya Abe；Satoru Shinohara
    申请人:Sony Corp；
    IPC主号:B41M5-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 害
    [0002] 発明の名称 熱昇華性ィ ンク リ ボン
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は印画紙上に染料を昇華転写させ、 カ ラー画像を形成す るのに使用される熱昇華性ィ ンク リ ボンに関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] 従来、 昇華性染料を樹脂及び溶剤に溶解分散させて得られるィ ンクを紙などの薄い耐熱シー ト上にした熱昇華性ィ ンク リ ボンを 用い、 この裏側から感熱へッ ドにより加熱する事でィ ンク中の染 料のみを昇華させ、 ポリ エステル樹脂などの染料吸着性の良い樹 脂を表面に塗布した印画紙上に染料を転写させて力ラー画像を形 成させるカラ一複写方法が提案されている。
    [0007] この力ラー複写方法に用いる熱昇華性ィ ンク リ ボンは画像の発 色濃度を高め、 コ ン ト ラス トの髙ぃ鮮明な画像を得、 プリ ンタの 感熱へッ ドにかかる熱エネルギを少な く し、 消費電力及び感熱へ ッ ドの負担を軽減し感熱へッ ドの寿命を長く するこ とができるよ うに、 染料を効率良く 印画紙上に昇華できるようにする要請があ つた。
    [0008] また、 このカラ一複写方法に用いる熱昇華性ィ ンク リ ボンは染 料の効率良い昇華と印画の際、 印画紙上に塗布された処理剤との 間に融着が起こ らない事が要讃される。
    [0009] 即ち、 このようなカラー複写方法は一般に 200Ϊ以上の高温に 加熱された感熱へッ ドにより瞬時にィ ンク中の染料を昇華させィ ンク リボンと接触した印画紙上に転写させるためィ ンク中の樹脂 及び染料と印画紙上の処理樹脂同士が溶融しあい く つついてしま ぅ融着現象が起き易すかった。 融着が起きればィ ンク リ ボンは印 画紙より剝離が困難となり特に濃度の高い部分では基材の破壊に まで達してしまう。 これほどでなく ても融着は細かい部分的な発 生が起り易く、 特に画像における中間調では画像のザラツキなど としてあらわれ、 混色の場合には融着部分がかさなつた部分のみ 特に灘度がまして画質が低下し、 鮮明な中間調を得る事が出来な かった。 この問題を鲟決するために従来ィ ンク中の樹脂をそれ自 体充分髙ぃ耐熱性を持つ樹脂に置換するか、 硬化剤などの手段に よって樹脂を硬化させて耐熱性をあげ同様に印画紙処理剤も耐熱 性をあげる事でお互いの樹脂の混融を防ぐ方法がとられていた。 しかしこの様な方法でも前述の中間調での樹脂や染料の融着を充 分防ぐことが出来なかった。 また、 一般に樹脂の耐熱性が高まる と印画の際、 感熱へッ ドの熱によって染料をおおっている樹脂が 軟化しにく いため融着という現象が軽減される半面、 染料の印画 紙上への転着量が减り発色濃度が低く なる傾向にあった。
    [0010] 発明の開示
    [0011] 本発明は耐熱性基材シー トと、 この耐熱性基材シー ト表面に形 成された熱昇華性イ ンク とより成り、 この熱昇華性イ ンクは昇華 性染料と結合剤とこの昇華性染料及び結合剤の総計 100重量部に 対して、 30〜 200 重量部の溶剤に不溶性でかつ熱伝導ドロ ップア ゥ トの高い粒子が均一に分散されたもので、 斯る本発明によれば 昇華性染料を印画紙上に少量の熱で効率良く昇華転写できると共 に熱昇華性ィ ンク リボンと印画紙との間の熱による融着がない。 発明を実施するための最良の形態
    [0012] 力ラー複写法に使用される熱昇華性ィ ンクは一般に昇華性染料 と架橋性樹脂を含む結合樹脂及び溶剤を主体とし少量の分散剤、 潤滑剤などの添加剤を加えた後、 攙拌して準備され必要に応じて 印刷適性の改善及び粘度調整の目的でィ ンクバイ ンダーに対して 10重量部前後の徵粉末無機質粒子を加える事があった。
    [0013] 本発明者は、 昇華染料を舍むィ ンクバイ ンダ一に対して 30〜 200 重量部もの高濃度の溶剤に不溶蘚にして熱伝導性の良い粉末粒子 を分散させて得られるィ ンクを紙などの耐熱性シー ト上に塗布し て成る熱昇華性ィ ンク リ ボンがカラ一複写法に対して特に顕著な 効果があることをみいだした。 以下、 この裏づけとなった実験結 果について説明しょう。
    [0014] 先ず昇華性染料としてのス ミ カ プラ ス ト ブルー S 35 (住友化学 社製） を 4重量部、 バイ ンダと しての酢酸セルロ ース （ダイ セル 化学社製） を 6重量部、 溶剤としてのメ チルェチルケ ト ンを 90重 量部の配合比で配合したィ ンクに、 昇華性染料とバイ ンダとの合 計 100重量部に対しシリ カ （ァエロジール R 972 日本ァエロジル 社製） を上限 250重量部の範囲内の種々の濃度で配合する実験 1 〜実験 8を行なった。 夫々の実験において配合剤をボ一ルミ ルで 1 日分散させて 25 <«のコ ンデンサーペーパーに乾燥重量が 3 g trf となるように塗布して熱昇華性ィ ンク リ ボンを作成した。 そして、 あらかじめポ リ エステル樹脂の表面処理を施した印画紙に熱昇華 性イ ンク リ ボンのイ ンク面をあわせた後、 熱昇華性ィ ンク リ ボン 裏側より感熱へッ ドの電流をコ ン ト ロ ールし最高 300¾から段階 的に温度を下げて染料昇華量を変化させると同時に印画紙及び熱 昇華性ィ ンク リ ボンを移動させて階調画像を形成した。 そして、 プリ ン ト後の熱昇華性ィ ンク リ ボンと印画紙との融着具合と、 中 間調の仕上り具合とを得ると共に、 印画紙上に形成された階調画 像の最高濃度部分のシァ ンの発色濃度をマクべス反射濃度計によ り得た。 以下、 シ リ カ濃度を昇華性染料と酢酸セルロ ースとで 100 重量部に対しシリ 力濃度を 0重量部 （以下、 単に 「 シ リ カ濃度 0 重量部」 と記す。 ） とした実験 1 と 20重量部とした実験 2 と 30重 量部とした実験 3 と 50重量部とした実験 4 と 100重量部とした実 験 5 と 150重量部とした実験 6 と 200重量部とした実験 7 と 250 重量部とした実験 8 との夫々の実験結果を表 1を参照しながら説 明しょう。 シリ力濃度を 0重量部とした実験一 1 では、 プリ ン ト後の熱昇 華性ィ ンク リ ボンと印画紙との融着 （以下、 単に 「融着」 と記す。 ） については完全に融着し、 中簡绸の仕上がりについては融着が多 くザラツキが多癸し、 印画紙上に形成された階調画像の最高濃度 部分のシア ンの発色濃度 （以下、 単に発色濃度と記す。 ） につい ては測定不能であった。
    [0015] また、 シリ カ璣度を 20重量部とした実験— 2 では高璣度部には 融着が生じ、 中間調の仕上がり はザラツキが多く、 発色濃度は
    [0016] 1 . 31であつた。
    [0017] また、 シリカ濃度を 30重量部とした実験- 3では融着がなく、 中間調の仕上がり も良好で、 発色濃度 1 . 65であつた。
    [0018] 表— 1
    [0019]
    [0020] また、 シリ 力濃度を 50重量部とした実験— 4では、 融着がなく、 中間調の仕上がり も良好で、 発色濃度は 1 . 72であった。
    [0021] また、 シリ力濰度を 100重量部とした実験— 5では、 融着がな く、 中間調の仕上がり も良好で、 発色濃度は 1. 68であった。
    [0022] また、 シリ力濃度を 150重量部とした実験— 6では、 融着がな く、 中間調の仕上がり も良好で、 発色濃度は 1 . 65であった。
    [0023] また、 シリ 力潑度を 200重量部とした実験- 7 では、 融着がな く、 中間調の仕上がり も良好で、 発色濃度は 1 . 57であった。
    [0024] また、 シリ 力濃度を 250重量部とした実験— 8では、 融 かったが中間調の仕上がりは悪く部分的に粉落ちがあり発色濃度 は 1.03であつた。
    [0025] また、 本発明者はシリ力に限定せず熱伝導性粉末粒子を添加す る実験一 9 〜実験— 14を行なつた。 これらの実験は次の如きもの である。
    [0026] 昇華性染料カャセ ッ ト レ ッ ド 126 (日本化薬社製） 13重量部、 ェチルセルロース 10重量部、 メ ラ ミ ン樹脂 10重量部、 パラ トルェ ンスルホ ン酸 0.2重量部、 メ チルェチルケ ト ン 133重量部の配合 ィ ンク中の'染料を含むバイ ンダー 100重量部に対し各種の熱伝導 性良好な粉末粒子 50重量部を加える。 そして、 これをサン ド ミ ル にて 5時間分散しィ ンクを作成した。 次に、 これを坪量 20g Z nf のライ スペーパ ーに乾燥重量が 3 g Z nf となるよ う塗布した後、 80'cで 3分間、 100'cで 1時間加熱し樹脂を粳化させて熱昇華性 イ ンク リ ボンを作成する。 そして、 添加する熱伝導性良好な粉末 粒子及びその配合比を加える実験 - 9 〜実験- 14を行ない表 - 2 に^す結果を得た。 尚、 発色濃度、 中間調の仕上がり、 融着の用 語は表一 1 と同様に用いるものとする。
    [0027] 粉末粒子を全く添加しない実験- 9 では、 高璣度部が融着し、 中間調の仕上がり もザラツキが多く 、 発色濃度は 1.30であった。
    [0028] 表— 2
    [0029]
    [0030] f Ο ΪΙ また、 シリ力粉末だけを 50重量部添加した実験— 10では融着な く、 中間調の仕上がり良好で、 発色濃度は 1 . 55であった。
    [0031] また、 シリ カ粉末 70%、 カーボン粉末 30%として全体で 50重量 部添加した実験- 1 1では、 融着はなく、 中間調の仕上がり も良好 で、 発色濃度は 1 . 68であった。 ·
    [0032] また、 シリ カ粉末 70%、 アルミ粉末 30%として全体で 50重量部 添加した実験 - 12では、 融着はなく 、 中間調の仕上がりが良好で、 発色潘度は 1 . 73であった。
    [0033] また、 炭化ケィ素粉末た'けを 50遣量部添加した実験- 13におい ては、 融着はなく 、 中間調の仕上がり も良好で発色濃度は 1 . 70で あった。
    [0034] また、 シリ カ粉末.50%、 炭酸カルシウム粉末 50%と して全体で 50重量部添加した実験- 14においては、 融着はなく、 中間鐧の仕 上がり も良好で、 癸色濃度 1 . 56であった。
    [0035] 感熱ヘッ ドによる熱はイ ンク リ ボンのベースとなる耐熱性シ一 トを通してイ ンク層に伝わり、 染料を加熱し昇華開始温度にいた らしめリ ボンにより印画紙表面へ昇華転写する事により、 固像を 形成せしめるが、 ここで感熱へッ ドの熱はィ ンク層に瞬時に効果 的に伝わる必要がある。 この実験によれば耐熱シー トを通して伝 わった熱はィ ンク中に高濃度に分散された熱伝導性粉末粒子を添 加することによって、 効果的にィ ンク内に伝わりィ ンク中の昇華 性染料の昇華をすみやかに開始する事が可能であることがわかつ た。 ここで単にイ ンク リボンの熱伝導性を高めるだけでは本発明 の効果は出ない。 例えば、 耐熱性シー 卜の熱伝導性を高めるため に金属箔をつかったり金属処理を行った場合には感熱へッ ドの熱 は横方向への伝導が増し、 効果的にィ ンクを加熱せずかえって染 料の昇華性は低下してしまう。 反面本発明によるィ ンク中に高濃 度に分散された粉末粒子はその各々が部分的に接触し、 まず粒子
    [0036] O PI が優先的に加熱される事でその周辺に分散、 吸着している染料を 効果的に加熱、 昇華する事が可能になるがィ ンク塗膜の厚み、 接 触面積が小さいため熱の横への広がり と縦への広がりはあまり差 がなく昇華性が良く解像度の高い熱昇華性ィ ンク リ ボンを得る事 が出来た。 さらに効果的な事は本実験例による熱昇華性イ ンク リ ボンの塗布表面は高充てん粉末粒子によって非常に細かい範囲で 凹凸となり結果的に表面積を多く している。 このため伝わって来 た热によって加熱された染料が昇華する空間が多く なつた結果、 印画紙表面への染料転着量が増し、 発色性の良い画像が得られた。 また一方、 ィ ンク リ ボンと印画紙との融着に対し本実験のィ ン ク リ ボン表面の D3凸は逆に印画紙との接触面積を低下させる結果、 融着を防ぐ効果がある。 特に感熱へッ ドの熱がィ ンク中に高濃度 に充てんされた熱伝導性の良い粉末粒子によつて効果的に伝達さ れさらにリ ボン表面の凹凸によつて昇華空間が増し昇華劫率が高 まる結果、 従来のリ ボンでは羿華効率が憩い様な耐熱性樹脂を使 用しても充分高濃度の発色画像を印画紙上に形成しう るようにな つた。 その結果、 特に効果的なことは形成した画像の高璣度部分 の融着がなく なり さらに中間調域での微細な融着も防ぎ得るよう になり画像は高濃度域から中間調域、 低孅度域にかけて染料濃度 むらによるザラツキのない鮮明な画像を形成し得るにいたつた。 この効果は昇華性染料を舍むィ ンクバイ ンダ一に対し溶剤に不溶 解な熱伝導性の良い粉末粒子を昇華性染料とバイ ンダの総計 100 重量部に対して 30〜 200 重量部好ましく は 40〜 150 重量部分散す る事によって得られることが実験一 1 〜実験— 8の結果より確認 できる。 こ こで、 添加量が 30重量部未満の場合は粒子間の充分な 接触とィ ンク表面の微細な凹凸が得られないために効果的な熱の 伝達が起らない事、 昇華空間が少ない事などにより昇華効率が充 分高まらない上、 リボンと印画紙の間の融着が起り易く特 鑭域の融着を防ぎ得ない。 また、 200重量部より多い場合は印画 時に粉末粒子が印画紙側に転着してしまう事、 また染料濃度が少 なく なりすぎて発色璣度が足りなく なることもある。 この場合粉 末粒子の径は 100ミ ク ロ ン以下とすることが好ましく、 より好ま し く は 10ミ リ ミ ク ロ ン〜 10ミ ク ロ ンである。
    [0037] また、 粉末粒子の添加割合の必要程度を知るため次なる実験 - 15〜実験- 17も行なつた。
    [0038] ェチルセルロース 10重量部、 速硬化型メ ラ ミ ン樹脂 10重量部、 バラ トルエンスルホン酸 0 . 2重量部の配合比率の樹脂と昇華性染 料 PS B l ue RR (三井東圧社製） との配合比率が 3 ： 1 ， 3 : 2 ,
    [0039] 3 ： 3 となるよう に配合し、 メ チルェチルケ ト ンにて 10%に希釈 した。
    [0040] 配合のィ ンク中の染料を含むバイ ンダー 100重量部に封しシリ 力粉末 （ァエロジール R 972 日本ァエロジル社製） と炭化ケィ桊 粉末 （不二見研磨材工業社製） が重量比で 3 ： 2に混合された熱 伝導性の良い粉末粒子を加えァ トライ タ一にて 15時間分散しィ ン クを作成した。 坪量 20 g nf のコ ンデンサーペーパーに上記ィ ン クを乾燥時に一定面積中の染料がほぼ同一となるようにィ ンク塗 布厚をかえた昇華性ィ ンク リ ボンを作成し 80でで 15時間加熱し樹 脂を硬化した。 その後、 実験- 1 と同様な方法で印画紙上にプリ ン ト しその画像の最高濃度のシア ン濃度を測定し比較した。 尚、 測定値はマクべス反射濃度計によるシア ン濃度とする。
    [0041] 次に、 表一 3を参照して実験一 15、 実験— 16、 実験一 17につい け説明しょう。
    [0042] 昇華性染料と樹脂との配合比を 1 ： 3 とした実験- 15では、 昇 華性染料と樹脂とで 100重量部に対し粉末粒子を 0重量部とした とき最高潘度部のシアン濃度は 0 . 98、' 30重量部としたとき 1 . 48、 70重量部としたとき 1 . 50であった
    [0043] O PI また、 昇華性染料と樹脂との配合比を 2 ： 3 とした実験一 16で は、 昇華性染料と樹脂とで 100重量部に対し粉末粒子を 0重量部 としたとき最高濃度部のシア ン濃度は 1 , 23、 30重量部としたとき 1 . 60s 70重量部としたとき 1 . 65であった。
    [0044] 表一 3
    [0045]
    [0046] また、 昇華性染料と樹脂との配合比を 3 ： 3 とした実験— 17で は昇華性染料と樹脂とで 100重量部に対し粉末粒子を 0重量部と したとき最髙濃度部のシァ ン濃度は 1 , 35、 30重量部としたとき 1 . 72、 70重量部としたとき 1 . 76であった。
    [0047] この 3つの実験により昇華性染料と樹脂との配合比に関係な く 、 ^華性染料と樹脂とで 100重量部に.对し、 30重量部程度熱伝導性 の良い粉末粒子を配合すれば画像の充分な^色濃度が得られるこ とがわかった。
    [0048] 以上に述べた種々の実験結果より、 昇華性染料を含むィ ンクバ ィ ンダに対し、 昇華性染料とィ ンクバイ ンダとの総計 100重量部 に対して 30〜 200 重量部の、 溶剤に不溶解にして熱伝導性の高い 粒子を分散させたィ ンクを耐熱性シー ト表面に塗布するようにし た熱昇華性イ ンク リボンに依れば、 特に昇華性染料を印画紙上に 少量の熱で効率良く昇華転写できると共に、 熱昇華性ィ ンク リ ボ ンと印画紙との間の熱による融着がないようにできる利益がある。 尚本癸明に使用される溶剤に不溶鲑な熱伝導性の良い粉末粒子と は酸化チタ ン、 酸化亜鉛、 炭酸カルシウ ム、 硫酸バリ ゥ ム > 酸化 アル ミ 、 シ リ カ、 ク レー、 酸化マグネシウム、 酸化スズ、 炭化ケ
    [0049] O PI ィ素、 ベリ リ ア、 ガラス粉などに代表されるような無機質粉末粒 子ばかりでな く、 鉄粉、 銅粉、 アルミ粉などに代表されるような 金属粉及び黒鉛、 カ ーボンなどの炭化物などでもよい。 これらの 粉末粒子はィ ンク リ ボンの基材となる耐熱プラスチ ッ クシー ト、 紙及びィ ンクバイ ンダ一中の樹脂などにく らべ高'い熱伝導性を持 つため伝わって来た感熱へッ ドの熱を効果的にィ ンク中に伝える 事か出来る。 一般にはイ ンク中に炭酸カルシウム、 ク レー、 シリ 力などの安価な無機粉末粒子を主体とし必要に応じて鉄粉、 アル ミ粉などの金薦粉ゃカーボンなどを混在させると効果はさ らに高 まる。 また印刷適性を低下させない程度に短镞維状及びリ ン片状 粉末を少量加えてもかまわない。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1. 耐熱性基材シー ト と、 該耐熱性基材シー ト表面に形成された 熱昇華性イ ンク とより成り、 該熱昇華性イ ンクは昇華性染料と 結合剤とこの昇華性染料及び結合剤の総計 100重量部に対して 30〜 20ϋ 重量部の溶剤に不溶性でかつ熱伝導度の高い粒子が均 一に分散されてなることを特徴とする熱昇華性ィ ンク リ ボン。
    2. 昇華性染料を保持するィ ンク リ ボンと印画紙を接触させた状 態でィ ンク リ ボン中の昇華性染料を選択的に加熱することによ り印画紙表面に画像を形成する様にした羿華転写式ハー ドコ ビ ―に用いられる熟昇華性ィ ンク リ ボンであって、 耐熱性基材シ 一 卜と、 該耐熱性基材シー ト表面に形成された熱昇華性ィ ンク とより成り、 該熱昇華性ィ ンクは昇華性染料と結合剤とこの昇 華性染料及び結合剤の総計 100重量部に対して、 30〜 200 重量 部の溶剤に不溶性でかつ熱伝導度の高い粒子が均一に分散され5 てなることを特徴とする熱昇華性ィ ンク リ ボン。
    3. 溶剤に不溶性でかつ熱伝導度の高い粒子が 40〜 150 重量部で あることを特徴とする婧求の範囲第 i 項又は第 2項記載の熱 華性ィ ンク リボン。
    4. 溶剤に不溶性でかつ熱伝導度の高い粒子は酸化チタ ン、 酸化 亜鉛、 炭酸力ルシゥム、 硫酸バリ ウム、 酸化アルミ ニゥム、 ク レー、 シリ カ、 酸化マグネシゥム、 酸化スズ、 炭化ケィ素、 ベ リ リ ア、 ガラス粉末、 金属粒子、 黒鉛、 力 一ボンから選ばれて なることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項又は第 3項 記載の熱昇華性ィ ンク リ ボン。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP57190189A|JPH0471718B2|1982-10-29|1982-10-29||DE19833376541| DE3376541D1|1982-10-29|1983-10-25|Heat-sublimable ink ribbon|
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