JPH0632069A - レーザー誘導式感熱色素転写用色素供与体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザー誘導式感熱色素転写における色素転
写濃度を増加させる方法を提供する。 【構成】 画像色素をバインダー中に含んで成る色素層
及びそれと組み合わされた赤外吸収色素を表面に有する
支持体を含んで成るレーザー誘導式感熱色素転写用色素
供与体素子において、前記バインダーが、前記画像色素
を含む非晶質ガラスを形成することができる、ガラス転
移温度が２５℃よりも高いガラス状態を示す非ポリマー
の有機材料を含んで成ることを特徴とする前記素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー誘導式感熱色
素転写装置の供与体素子において、非ポリマーの有機材
料をバインダーとして使用することに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、カラービデオカメラによって電子
的に発生させた画像からプリントを得るための感熱転写
装置が開発された。このようなプリントを得る一つの方
法によると、電子画像を最初にカラーフィルターによっ
て色分解する。次いで、色分解された各画像を電気信号
に変換する。その後、これらの電気信号を操作してシア
ン、マゼンタ及びイエローの電気信号を発生させる。次
いで、これらの信号を感熱プリンターへ伝送する。プリ
ントを得るには、シアン、マゼンタまたはイエローの色
素供与体素子と色素受容体素子とを向かい合わせて配置
する。次いで、それら二つを感熱プリントヘッドと定盤
ローラーとの間に挿入する。線型感熱プリントヘッドを
使用して、色素供与体シートの裏側から熱を加える。感
熱プリントヘッドは多数の加熱素子を有し、そしてシア
ン、マゼンタまたはイエローの信号に応じて逐次加熱さ
れる。その後、その工程をその他の２色について繰り返
す。こうして、画面に表示される原画に対応するカラー
ハードコピーが得られる。このプロセスとそれを行うた
めの装置については、米国特許第 4,621,271号明細書に
さらに詳しく記載されている。

【０００３】上述の電子信号を用いてプリントを熱的に
得る別の方法は、感熱プリントヘッドの代わりにレーザ
ーを使用する方法である。このような装置では、供与体
シートが、レーザーの波長で強く吸収する材料を含有す
る。供与体を照射すると、この吸収材料が、光エネルギ
ーを熱エネルギーに変換し、そしてその熱を近くの色素
へ伝達し、よってその色素をその蒸発温度にまで加熱し
て受容体へ転写させる。吸収材料は、色素の下部の層中
にあっても、及び／または色素と混合されていてもよ
い。原画の形状及び色を代表する電子信号によってレー
ザービームを調節して、各色素を加熱してその存在が受
容体上で必要な領域においてのみ蒸発させて、原物体の
色を再構築する。このプロセスについては、英国特許出
願第 2,083,726号明細書に詳しく記載されている。

【０００４】レーザー画像形成装置は、典型的には、赤
外吸収材料、例えば赤外吸収色素、及び１種以上の色素
をバインダー中に含有する色素層を含んで成る供与体素
子を有する。

【０００５】米国特許第 5,017,547号明細書には、レー
ザー誘導式感熱色素転写装置用の典型的なバインダーが
記載されている。これらのバインダーはポリマー材料で
あり、酢酸プロピオン酸セルロースが好ましいとされて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなポリマーバ
インダーは使用に適しているが、バインダーを変更する
ことで転写濃度がいくらかでも増加すれば望ましい。

【０００７】本発明の目的は、レーザー誘導式感熱色素
転写装置において転写濃度を増加させる方法を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】これら及びその
他の目的は、画像色素をバインダー中に含んで成る色素
層及びそれと組み合わされた赤外吸収色素を表面に有す
る支持体を含んで成るレーザー誘導式感熱色素転写用色
素供与体素子であって、前記バインダーが、前記画像色
素を含む非晶質ガラスを形成することができる、ガラス
転移温度が２５℃よりも高いガラス状態を示す非ポリマ
ーの有機材料を含んで成る、レーザー誘導式感熱色素転
写用色素供与体素子に関する本発明によって実現され
る。

【０００９】本発明の好ましい実施態様では、非ポリマ
ーの有機材料は、異なる少なくとも２種の化合物であっ
て、各々が、一つの多価有機核と少なくとも二つの有機
核とを結合する少なくとも二つの結合成分を有し、該多
価有機核及び該有機核のうちの少なくとも一つが多環式
芳香核である、そのような化合物の混合物から製造され
る。

【００１０】本発明の別の好ましい実施態様では、各々
の化合物が以下の構造式を有する：

【００１１】

【化１】

【００１２】上式中、ｍは、０または１であり；ｎは、
該化合物中の反復単位の数を表し、０から該化合物がポ
リマーになり始める時点の整数未満であり、該時点の整
数は含まない；ｐは、１〜８の整数であり；Ｒ¹ 及びＲ
³ は、各々独立に、炭素原子数１〜約２０個の一価の脂
肪族もしくは脂環式炭化水素、または芳香族基を表し；
Ｒ² 、Ｚ¹ 及びＺ² は、各々独立に、炭素原子数１〜約
２０個の多価の脂肪族もしくは脂環式炭化水素、または
芳香族基を表し；Ｙ¹ 、Ｙ² 、Ｙ³ 及びＹ⁴ は、各々独
立に、結合基を表し；但し、Ｒ¹ 、Ｚ¹ 、Ｒ² 、Ｚ² 及
びＲ³ のうちの少なくとも一つは多環式芳香核である。

【００１３】Ｙ¹ 、Ｙ² 、Ｙ³ 及びＹ⁴ についての結合
基の例には、エステル、アミド、イミド、ウレタン、ニ
トリロメチル、エネオキシ、ニトリロメチレンイミノ、
ニトリロメチレンチオ、等が含まれる。上記式におい
て、表現［（Ｚ¹ Ｙ² ）_m Ｒ²Ｙ³ ］_n は非ポリマー化
合物のオリゴマーを記述する。オリゴマーは通常、Ｚ¹
またはＲ² のどちらかが少なくとも２価である場合に形
成される。上記（Ｚ¹ Ｙ ² ）_m 部分はオリゴマーを記述
し、Ｚ¹ がｐ−ヒドロキシ安息香酸由来である場合のよ
うに、Ｚ¹ がそれ自身で反復する。ｎが１以上である場
合、構造式中のｐが１であり、Ｚ¹ の多価性による化合
物の有意な架橋を避けることが好ましい。

【００１４】用語「非晶質」は、材料が非結晶性である
ことを意味する。すなわち、材料は分子格子構造をまっ
たく有さない。

【００１５】「多環式芳香核」は、少なくとも２個の環
式基を含んで成り、そのうちの１個が、芳香族複素環式
環基を含む芳香族である、そのような核である。環式基
は、置換基、例えば脂肪族炭化水素（脂環式炭化水素を
含む）、その他の芳香環基、例えばアリール、並びに複
素環式環基、例えば置換または縮合チアゾール、オキサ
ゾール、イミド、ピラゾール、トリアゾール、オキサジ
アゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジ
ン、テトラジン及びキノリン基、で置換されていてもよ
い。置換基は、縮合または非縮合及び単環式または多環
式である。多環式芳香核の例には、９，９−ビス（４−
ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）−フルオレ
ン；４，４’−ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン
−５−イリデンビス（２，６−ジクロロフェノール）；
９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェ
ニル）−フルオレン；４，４’−ヘキサヒドロ−４，７
−メタノインダン−５−イリデンビス（２，６−ジブロ
モフェノール）；３’，３”，５’，５”−テトラブロ
モフェノールフタレイン；９，９−ビス（４−アミノフ
ェニル）フルオレン；フェニルインダンジオール；１，
１’−スピロビ−インダンジオール；１，１’−スピロ
ビインダンジアミン；２，２−スピロビクロマン；７，
７−ジメチル−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｈ］キサンテンジ
オール；キサンチリウム塩ジオール；９，９−ジメチル
キサンテン−３，６ビス（オキシ酢酸）；４，４’−
（３−フェニル−１−インダニリデン）−ジフェノール
及びその他のビスフェノール；３，３’−ジブロモ−
５’，５”−ジニトロ−２’，２”−オキサフェノール
−フタレイン；９−フェニル−３−オキソ−２，６，７
−トリヒドロキシキサンテン；等が含まれる。

【００１６】「脂肪族炭化水素基」は、炭素原子数１〜
約２０個の一価または二価のアルカン類、アルケン類、
アルカジエン類及びアルキン類を意味する。該基は、直
鎖または枝分れ鎖であり、炭水化物、カルボン酸、アル
コール、エーテル、アルデヒド及びケトン官能基を含
む。「脂環式」は、環式脂肪族炭化水素基を意味する。
該基は、ハロゲン、アルコキシ、アミド、ニトロ、エス
テル及び芳香族基で置換されていてもよい。

【００１７】脂肪族基の例には、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、ヘキシル、２−エチルヘ
キシル、メトキシエチル、エトキシカルボニルプロピ
ル、３−オキソブチル、３−チアペンチル、フルフリ
ル、２−チアゾリルメチル、シクロヘキシルメチル、ベ
ンジル、フェネチル、フェノキシエチル、ビニル（−Ｃ
Ｈ＝ＣＨ−）、２−メチルビニル、アリル、アリリデ
ン、ブタジエニル、ブテニリデン、プロパルギル、等が
含まれる。

【００１８】「芳香族」及び「芳香族複素環式」基は、
ベンゼンと同じ種類の置換反応を起こす有機基を意味す
る。ベンゼンでは、置換反応の方が付加反応よりも起こ
り易い。このような基は、好ましくは、６〜約４０個の
核原子を有し、また単環式及び多環式である。

【００１９】芳香族基の例には、キノリニル、ピリミジ
ニル、ピリジル、フェニル、トリル、キシリル、ナフチ
ル、アントリル、トリプチセニル、ｐ−クロロフェニ
ル、ｐ−ニトロフェニル、ｐ−ブロモフェニル、２，４
−ジクロロフェニル、２−クロロフェニル、３，５−ジ
ニトロフェニル、ｐ−（テトラブロモフタルイミド）フ
ェニル、ｐ−（テトラクロロフタルイミド）フェニル、
ｐ−（テトラフェニルフタルイミド）フェニル、ｐ−ナ
フタルイミドフェニル、ｐ−（４−ニトロフタルイミ
ド）フェニル、ｐ−フタルイミドフェニル、１−ヒドロ
キシ−２−ナフチル、３，５−ジブロモ−４−（４−ブ
ロモベンゾイルオキシ）フェニル、３，５−ジブロモ−
４−（３，５−ジニトロベンゾイルオキシ）フェニル、
３，５−ジブロモ−４−（１−ナフトイルオキシ）フェ
ニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、ピラ
ゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、ピラジニ
ル、等、並びにそれらの対応する多価及び縮合環形状、
が含まれる。

【００２０】上記有機材料の製造方法については、米国
特許第 4,499,165号明細書を参照する。バインダーは、
約 0.1〜約5 g/m²の範囲で使用することができる。色素
供与体層の安定性を最適化するためには、ガラス転移温
度(Tg)を約60℃以上にすべきである。

【００２１】本発明で使用することができる有機材料の
特別例を以下に記載する。

【００２２】組成物１ これは、以下の反応体を比率３：１：２：６で反応させ
て得られる。Tg＝１２９℃

【００２３】

【化２】

【００２４】組成物２ これは、以下の反応体を比率７：６：７：２０で反応さ
せて得られる。Tg＝１３０℃

【００２５】

【化３】

【００２６】組成物３、Tg＝１１１℃

【００２７】

【化４】

【００２８】組成物４、Tg＝１１８℃

【００２９】

【化５】

【００３０】組成物５、Tg＝１１０℃

【００３１】

【化６】

【００３２】組成物６、Tg＝１１０℃

【００３３】

【化７】

【００３４】本発明の別の好ましい実施態様では、赤外
吸収色素が色素層に含まれている。

【００３５】本発明に用いられるレーザー誘導式感熱色
素転写画像を得るためには、小さな寸法、低コスト、安
定性、信頼性、頑丈さ、及び変調し易さの点で実質的に
有利なので、ダイオードレーザーを使用することが好ま
しい。実際には、いずれかのレーザーを使用して色素供
与体素子を加熱することができる以前に、該素子が、赤
外吸収材料、例えば米国特許第 4,973,572号に記載され
ているシアニン赤外吸収色素、または米国特許第 4,94
8,777号、同第 4,950,640号、同第 4,950,639号、同第
4,948,776号、同第 4,948,778号、同第 4,942,141号、
同第 4,952,552号、同第 5,036,040号及び同第 4,912,0
83号明細書に記載されているその他の材料を含有する必
要がある。その後、レーザー輻射線を色素層中に吸収さ
せ、そして内部変換として知られている分子プロセスに
よって熱に変換させる。こうして、有用な色素層の構築
は、画像色素の色相、転写性及び濃度のみならず、輻射
線を吸収してそれを熱に変換する色素層の性能にも依存
する。赤外吸収色素は、色素層自体に含有させても、ま
たは色素層と組み合わされている別の層中に含有させて
もよい。

【００３６】本発明に用いられる色素供与体に使用可能
な色素は、レーザーの作用によって色素受容層へ転写可
能であるならば、いずれの色素であってもよい。特に良
好な結果が得られる色素は、以下の化学式で示される昇
華性色素；

【００３７】

【化８】

【００３８】

【化９】

【００３９】

【化１０】

【００４０】または、米国特許第 4,541,830号、同第
4,698,651号、同第 4,695,287号、同第4,701,439号、同
第 4,757,046号、同第 4,743,582号、同第 4,769,360号
及び同第 4,753,922号明細書に記載されているいずれか
の色素である。上記色素は、単独で使用しても、または
組み合わせて使用してもよい。色素は、約0.05〜約1 g/
m²の範囲で使用することができ、また疎水性であること
が好ましい。

【００４１】色素供与体素子の色素層は、支持体表面に
塗布してもよいし、またグラビア印刷のような印刷技法
によって支持体表面に印刷してもよい。

【００４２】本発明に用いられる色素供与体素子用の支
持体には、寸法安定性があり且つレーザーの熱に耐える
ことができるならば、いずれの材料を使用してもよい。
このような材料には、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；セルロースエステル；フッ素ポリマー；ポリエーテ
ル；ポリアセタール；ポリオレフィン；及びポリイミド
が含まれる。支持体の厚さは、一般に約５〜２００μｍ
である。所望であれば、米国特許第 4,695,288号または
同第 4,737,486号明細書に記載されているような材料の
下塗層を、支持体に塗布してもよい。

【００４３】本発明で用いられる色素供与体素子と共に
使用される色素受容素子は、色素画像受容層を表面に有
する支持体を含んで成る。該支持体は、ガラスである
か、または透明フィルム、例えばポリ（エーテルスルホ
ン）、ポリイミド、セルロースエステル、ポリ（ビニル
アルコール−コ−アセタール）もしくはポリ（エチレン
テレフタレート）であることができる。また、色素受容
素子用の支持体は、反射体、例えばバライタコーティン
グ紙、白色ポリエステル（白色顔料を含有するポリエス
テル）、アイボリー紙、コンデンサー紙または合成紙、
例えばデュポン社製の Tyvec（登録商標）であってもよ
い。好ましい実施態様では、透明フィルム支持体が用い
られる。

【００４４】色素画像受容層は、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−コ−アクリロニトリル）、ポリ（カプ
ロラクトン）またはそれらの混合物を含んで成ることが
できる。色素画像受容層は、所期の目的に対して有効な
任意の量で存在することができる。一般に、濃度約１〜
５g/m²で良好な結果が得られる。

【００４５】本発明によるレーザー誘導式感熱色素転写
画像の形成方法は、 ａ）画像色素と組み合わされた赤外吸収材料を有する上
記バインダー中に画像色素を含んで成る色素層を表面に
有する支持体を含んで成る少なくとも一つの色素供与体
素子と、ポリマー色素画像受容層を表面に有する支持体
を含んで成る色素受容素子とを接触させる工程； ｂ）色素供与体素子をレーザーによって像様加熱する工
程；及び ｃ）色素画像を色素受容素子へ転写してレーザー誘導感
熱色素転写画像を形成させる工程；を含んで成る。

【００４６】

【実施例】以下の実施例を提供し、本発明を例示する。

【００４７】下塗していない厚さ１００μｍのポリ（エ
チレンテレフタレート）支持体表面に以下の色素層を塗
布することによって、色素供与体素子を製作した：ジク
ロロメタンと１，１，２−トリクロロエタン溶剤混合物
から塗布した、上記２種のシアン色素（各々 0.39 g/
m²）と、下記のシアニン赤外吸収色素（ 0.13 g/m²）
と、及び表中に示したモノマー性ガラスバインダー（
0.39 g/m²）とのシアン色素層。

【００４８】対照色素供与体色素は、バインダーを酢酸
プロピオン酸セルロース（アセチル2.5％、プロピオニ
ル46％）としたことを除いて、上記通りに製作した。

【００４９】上記色素供与体素子の各々には、 Woodlok
（登録商標）40-0212 白色グルー（酢酸ビニルの水系エ
マルションポリマー）（ナショナルスターチ社）（0.04
7 g/m²）のバインダー中に架橋ポリ（スチレン−コ−ジ
ビニルベンゼン）ビーズ（比率90：10）（平均粒径８
μ）（0.047 g/m²）及び１０Ｇ界面活性剤（ノニルフェ
ノールとグリシドールとの反応生成物）（Olin社）（0.
006 g/m²）を含むスペーサー層をオーバーコートした。

【００５０】ＩＲ吸収シアニン色素：

【００５１】

【化１１】

【００５２】色素受容素子は、Ektar DA003 （イースト
マンコダック社）、ビスフェノールＡポリカーボネート
とポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタ
レート）との混合物（モル比率50：50）、の平らな試料
から製作した。

【００５３】米国特許第 5,105,206号明細書に記載され
ているものと類似のレーザー画像形成装置を使用してシ
アン色素供与体シートを色素受容体表面へ印刷すること
によって下記のようにシアン色素画像を製作した。レー
ザー画像形成装置は、コリメーティング及びビームシェ
ーピング光学レンズを取り付けた単ダイオードレーザー
（日立モデル HL8351E）から成るものとした。レーザー
ビームは、ガルバノメーターミラーに向けた。ガルバノ
メーターミラーの回転によって、画像のｘ軸に沿ったレ
ーザービームの走査を制御した。レーザーの反射ビーム
をレンズへ向けて、そのレンズによりビームの焦点を真
空溝を具備した平らな定盤に合わせた。定盤を可動台に
取り付け、その位置を親ネジによって制御して、画像の
ｙ軸位置を決めた。色素受容体を真空溝によって定盤に
しっかりと保持し、また各色素供与体素子を第二の真空
溝によって色素受容体にしっかりと保持した。

【００５４】レーザービームの波長は830 nmであり、ま
た定盤での出力は37 mWattとした。レーザービームの測
定スポット寸法は公称で１２×１３ミクロン（レーザー
ビームの走査方向が長寸法）とした。中心間距離は１０
ミクロンとし、また走査速度は５２５mm／秒とした。

【００５５】試験画像は、レーザーへの電流を 100％か
ら45.3％まで13.6％単位で変調して発生させた様々な色
素濃度の一連の７mm幅のステップから成るものとした。

【００５６】画像化電子装置を作動させ、変調したレー
ザービームで色素供与体を走査し、色素受容体へ色素を
転写した。ステップ濃度画像は、シアン画像を印刷する
ことによって形成させた。画像形成後、色素受容体を定
盤から取り外し、そして画像色素を輻射加熱によって受
容ポリマー層中へ融着させた。

【００５７】各ステップ画像のステータスＡ赤透過濃度
を出力 100％（最大濃度）と出力73％とで読み取り以下
に示す。 ステータスＡ濃度 供与体中のバインダー 出力７３％ 出力１００％ 酢酸プロピオン酸セルロース（対照） 0.98 1.6 ガラス組成物１ 1.4 2.0 ガラス組成物２ 1.7 2.1 ガラス組成物３ 1.5 1.9 ガラス組成物４、５及び６^* 1.4 1.7 * 各材料は 0.13 g/m²で塗布された。

【００５８】

【発明の効果】上記データは、モノマー性ガラスバイン
ダー組成物が、酢酸プロピオン酸セルロースの対照用バ
インダーよりも改善された転写赤色素濃度を提供したこ
とを示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像色素をバインダー中に含んで成る色
   素層及びそれと組み合わされた赤外吸収色素を表面に有
   する支持体を含んで成るレーザー誘導式感熱色素転写用
   色素供与体素子において、前記バインダーが、前記画像
   色素を含む非晶質ガラスを形成することができる、ガラ
   ス転移温度が２５℃よりも高いガラス状態を示す非ポリ
   マーの有機材料を含んで成ることを特徴とする前記素
   子。