JPH0733115B2 - 任意の形をした受容素子へ染料熱転写する方法 - Google Patents

任意の形をした受容素子へ染料熱転写する方法

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JPH0733115B2
JPH0733115B2 JP3100774A JP10077491A JPH0733115B2 JP H0733115 B2 JPH0733115 B2 JP H0733115B2 JP 3100774 A JP3100774 A JP 3100774A JP 10077491 A JP10077491 A JP 10077491A JP H0733115 B2 JPH0733115 B2 JP H0733115B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱染料転写方法に関す
る。より詳細には、本発明はかかる方法において補助受
容素子を使用することに関する。
【0002】
【従来の技術】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。開発された方法のひとつによれば、
まず色フィルターによって電気的な画像の色を分けて、
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サーマルプリンター
へ送る。サーマルプリンターにおいてプリントするため
に、シアン、マゼンタおよびイエローの染料供与素子は
染料受容素子に重ね合わせる。これら2つの素子はサー
マルプリントヘッドと熱盤ローラーとの間に挿入され
る。線形サーマルプリントヘッドによって、染料供与シ
ートの裏側から熱を与える。サーマルプリントヘッドは
多くの加熱素子を有しており、シアン、マゼンタおよび
イエローの信号に応じて断続的に加熱する。こうして、
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為の装置はブラ
ウンスタイン(Brownstein)の「サーマルプリント装置
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)明細書に
さらに詳しく記載されている。
【0003】上記の熱染料転写技術は、高分子受容シー
トに像を形成する手段としてかなり確立されているもの
である。しかし、サーマルヘッド、レーザー、フラッシ
ュなどの熱プリント機器を用いてこの方法を実施しよう
とする場合には、受容素子の厚さ、平面性、柔軟性や受
容素子の形状について幾分厳しい物理的制約がある。か
かる制約があるために、この方法は非平面性材料上に染
料を熱転写するときには用いがたい。したがって、受容
素子の厚さ、平面性、形状、柔軟性によって制約を受け
ない(仮に制約を受けるとしてもごくわずかである)熱
プリント機器による染料熱転写法を開発することが望ま
れていた。
【0004】特開昭62−66997号公報(日東電
気)および特開昭60−203494号(リコー)に
は、熱転写によって透明な受容素子上に染料像を形成
し、受容素子を材料(台板)に接着する方法が開示され
ている。この方法により、熱染料転写像をさまざまな材
料上に形成することが可能になった。しかしながら、粘
着した受容素子の表面がでこぼこになるためこの方法は
実用的ではなかった。
【0005】欧州特許第0 266 430号(大日本印
刷)には、任意の材料上に染料転写像を形成する方法が
開示されている。この方法は、まず、透明なシートの染
料受容層上に像を形成し、支持体から染料像受容層を分
離し、そして、染料受容層を任意の材料上に接着する工
程からなる。この方法によって、薄い受容層を材料上に
接着するには、像受容層を支持体から分離しなくてはな
らない。また、接着層によって表面がでこぼこになるた
め実用的ではなく、さらに材料に像を形成した層が永久
に接着したままになるという問題もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】任意の形をした材料上
に分離層を粘着させることなく熱染料転写像を形成する
ことができる方法を開発することが望まれていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的は、(a)
料供与素子から染料像受容層と支持体からなる補助染料
受容素子の染料像受容層に熱染料転写によって染料転写
像を形成し、(ここにおいて、前記染料供与素子は高分
子結合剤に分散した染料からなる染料層を表面に有する
支持体からなり、前記高分子結合剤は染料を転写するた
めに適用する熱によって実質的に転写しない) (b)像を有する染料像受容層を支持体から分離し、 (c)分離した像を有する染料像受容層を任意の形をし
た本受容素子に接触させ、(d)熱によって染料像受容
層から本受容素子へ染料像を転写し、そして、 (e)工程(d)でできた像を有する本受容素子から染
料像受容層を分離する、(ここにおいて、補助染料像受
容層と本受容素子は染料再転写工程(d)中に互いに溶
融しないように選択する) 各工程からなる任意の形をした材料に染料像を形成する
方法を提供する本発明によって達成された。
【0008】効率よく実施するために、転写方法のすべ
ての工程に制限的な事項が幾つかある。まず、染料は補
助受容素子へ効率よく転写することができるものでなく
てはならない。しかし、本受容素子へ再転写することが
できる程度に付着していなくてはならない。支持体を補
助受容素子からきれいに分離する(第1分離工程)こと
ができるようにするためには、接着力はある程度弱くな
くてはならない。補助受容素子から支持体を除いた残り
の層は、お互いに強く結合していて、単一のユニットと
して運ぶことができるようによく凝集していなくてはな
らない。そして、本受容素子として使用する材料がさま
ざまな表面(局面、不均一面や平面など)を有していて
も、それに滑らかに設置することができるものでなくて
はならない。補助受容素子と本受容素子との接触は、再
転写工程(d)中に滑ったり分離したりしない程度でな
くてはならない。再転写後、融合染料像のみが本受容素
子に残るように、本受容素子から補助受容素子の残存層
を完全にかつ容易に除去することができなくてはならな
い。
【0009】補助染料受容素子は、表面に染料像受容層
を有する支持体からなる。本発明で用いる補助染料受容
素子の染料像受容層は、例えば、ポリカーボネート、ポ
リカプロラクトン、または脂肪族ジオールと芳香族また
は脂肪族ジカルボン酸との直鎖ポリエステルからなって
いてもよい。この他の当業者に自明の高分子も受容素子
に使用しうる。共重合体や高分子ブレンドも単一層とし
て、または保護オーバーコートや第2の受容オーバーコ
ートとともに使用することができる。本発明の好ましい
実施態様においては、補助染料受容素子はポリカプロラ
クトン受容オーバーコートからなる。補助受容層高分子
は、染料に対する適合性があることと本受容素子への永
久接着性がないことの2点のバランスをとって選択しな
くてはならない。染料像受容層の量は、初期の目的を効
果的に達成するものであればいかなる量であってもよ
い。概して0.5〜5g/m2とすれば良好な結果が得られ
る。
【0010】本発明の好ましい実施態様においては、補
助受容素子の染料像受容層はポリカーボネートからな
る。本明細書において「ポリカーボネート」とは、カル
ボン酸とグリコールまたは二価のフェノールのポリエス
テルを意味する。このようなグリコールまたは二価のフ
ェノールとしては、p−キシレングリコール、2,2−
ビス(4−オキシフェニル)プロパン、ビス(4−オキ
シフェニル)メタン、1,1−ビス(4−オキシフェニ
ル)エタン、1,1−ビス(オキシフェニル)ブタン、
1,1ービス(オキシフェニル)シクロヘキサン、2,2
−ビス(オキシフェニル)ブタンなどを挙げることがで
きる。特に好ましい実施態様においては、平均分子量が
25,000のビスフェノール−Aポリカーボネートを
使用する。好ましいポリカーボネートとして、ジェネラ
ルエレクトリックLEXANTMやバイヤ−AG MAC
ROLON 5700TMを挙げることができる。
【0011】補助染料受容素子の支持体の材料として、
例えば、セルロースをベースにした材料、合成紙や高分
子フィルムを使用することができる。高質の像を転写す
ることができるようにするために、補助受容素子へ像を
転写しているときに十分な強度と寸法安定性と断熱効果
を補助受容素子に付与することを目的として、このよう
な支持体を使用する。受容層から支持体を剥がすことが
できるように穏やかに接着するために、紙ストック上に
押出被覆した下塗りしていないポリオレフィン層を補助
受容素子に使用するのが好ましい。その中でも、凝集強
度が高くて裂けにくいポリプロピレンまたはポリプロピ
レン誘導層を用いるのが特に好ましい。また、ポリオレ
フィンの共重合体も使用することができる。ポリプロピ
レンとポリエチレンとのブレンドが特に好ましい。かか
るポリオレフィン層は、本受容素子へ染料像を再転写す
る工程(d)において適度の強度と寸法安定性を付与
し、補助染料像受容層への染料転写工程(a)中に効果
を発揮した後、補助受容素子の大部分(支持体)を除去
することができるようにする。支持体の除去したとき、
残りの層はより柔軟であるため、本受容素子の形により
よく適合する。このため再転写によって本受容素子上に
高質の像を形成することができる。
【0012】上記の補助受容素子の支持体としてポリオ
レフィン層でコーティングした材料を用いる場合は、ポ
リオレフィン層とこれに接触する染料受容層とを強固に
接着することが重要である。この接着が弱いと、紙支持
体をポリオレフィン接面から分離するときにポリオレフ
ィン層から染料像受容層が分離してしまうため、再転写
に適した積層シートにすることができない。したがっ
て、ポリオレフィン接面において下塗り層を強固に接着
することが必要とされる。架橋ポリ(酢酸ビニルーコー
ビニルアルコール)はかかる目的にかなう効果的な下塗
り層であることが判明している。
【0013】本受容素子にはさまざまな高分子を使用す
ることができる。これらの材料の化学構造や物理的性質
には共通性がなく、互いに極めて異なったものであるか
も知れない。本受容素子に使用するのが好ましい高分子
として、ポリイミド、ポリアリーレイト、ポリアセター
ル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエーテル
スルホンやポリエーテルケトンが挙げられる。
【0014】補助受容素子から本受容素子へ染料像を転
写するのに必要な時間は、160〜220℃において
1.0〜3.0分である。205℃で2分間処理すると良
好な結果が得られる。
【0015】本発明の補助染料受容素子とともに使用す
る染料供与素子は、表面に染料含有層を有する支持体か
らなる。熱染料転写に使用するのに適するものとして知
られている染料は、本発明の工程に有効に使用すること
ができるものと考えられる。本発明で使用することがで
きる染料は、可視光を吸収する既に合成された染料に限
らない。したがって、赤外線や紫外線を吸収する材料も
使用することができる。2成分からなる染料調製系も本
発明で使用することができる。使用するのに適した染料
として、アントラキノン染料(住友化学製 Sumikalon V
iolet RSTM、 三菱化学製 Dianix Fast Violet 3R-FSTM
日本化薬 Kayalon Polyol Brilliant Blue N-BGMTMとK
ST Black 146TMなど)や、 アゾ染料(日本化薬製 KST Bl
ack KRTM、 Kayalon Polyol Brilliant Blue BMTM、 Kaya
lon Polyol Dark Blue 2BMTM、 住友化学製 Sumikaron D
iazo Blue 5GTM、 三井東圧製 Miktazol Black 5GHTM
ど)や、ダイレクト染料(三菱化学製 Direct Dark Gre
en BTM、 日本化薬製品 Direct Fast Black DTMとDirect
Brown MTMなど)や、 酸染料(日本化薬製 Kayanol Mill
ing Cyanine 5RTMなど)や、塩基性染料(住友化学製 S
umicacrylBlue 6GT M、 保土ケ谷化学工業製 AizenMalach
ite GreenTMなど)が挙げられる。また、
【0016】
【0017】で表される染料や米国特許第4,541,8
30号に記載される染料も使用することができる。上記
の染料は単独でも組み合わせても使用できる。染料の使
用量は0.05〜1g/m2とすることができる。また、疎
水性染料を使用するのが好ましい。
【0018】染料供与素子中の染料は高分子結合剤中に
分散させる。かかる高分子結合剤としては、セルロース
誘導体(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など)、ポリカーボネート、ポリ
(スチレンーコーアクリロニトリル)、ポリ(スルホ
ン)やポリ(フェニレンオキシド)などが挙げられる。
本発明で用いる高分子結合剤は、染料を転写させるため
に適用する熱によって実質的に転写しない。結合剤は
0.1〜5g/m2で使用することができる。
【0019】染料供与素子の染料層は、グラビア印刷な
どのプリント法によってプリントされていても、支持体
上にコーティングされていてもよい。
【0020】染料供与素子の裏面には、プリントヘッド
が染料供与層に粘着するのを防止するために滑層をコー
ティングすることができる。かかる滑層は、界面活性
剤、液体潤滑剤、固体潤滑剤やこれらの混合物といった
潤滑剤を含有していてもよい。また高分子結合剤は使用
してもしなくてもよい。潤滑剤として好ましいのは、オ
イル、100℃以下で溶融する半結晶質の有機固体(例
えば、ポリ(ビニルステアレート)、密蝋、過フッ化ア
ルキルエステルポリエーテル、ポリ(カプロラクト
ン)、カーボワックスやポリ(エチレングリコール)な
ど)である。滑層に適した高分子結合剤として、ポリ
(ビニルアルコールーコーブチラール)、ポリ(ビニル
アルコールーコーアセタール)、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ラ
ート、セルロースアセテートやエチルセルロースが挙げ
られる。
【0021】滑層に使用することができる潤滑剤の量
は、潤滑剤の種類に大きく依存するが、一般には0.0
01〜2g/m2である。高分子結合剤を使用する場合は、
その高分子結合剤の0.1〜50重量%、好ましくは0.
5〜40重量%の潤滑剤を使用する。
【0022】上記のように、染料供与素子は染料転写像
を本発明の補助受容素子に形成するために使用する。具
体的には、上記の染料供与素子を像のかたちに加熱して
染料像を補助染料受容素子に転写して転写染料像を形成
する。
【0023】染料を染料供与素子から転写するのは、サ
ーマルヘッドにより行うのが好ましい。しかし、レーザ
ー、閃光、超音波法などの方法によって行うこともでき
る。これらの方法の中には、当業者に周知のように、入
力エネルギーを熱エネルギーに変換する工程を含むもの
もある。
【0024】染料供与素子は、シート状、連続ロールま
たはリボンとして使用することができる。連続ロールま
たはリボンとする場合には、表面に単一の染料のみを適
用してもよいし、米国特許第4,541,830号に記載
される昇華性シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックな
どの異なる染料を繰り返しエリアに適用してもよい。こ
のような、単一色、2色、3色、4色(およびそれ以上
の多色)素子はすべて本発明の範囲に含まれる。
【0025】好ましい実施態様においては、染料供与素
子は、シアン、マゼンタおよびイエロー染料からなる連
続繰り返しエリアでコーティングされたポリ(エチレン
テレフタレート)支持体からなる。そして、上記の工程
をそのそれぞれの色について行い、補助染料受容素子に
3色の染料転写像を形成する。
【0026】染料供与素子から補助染料受容素子へ染料
を転写するのに用いるサーマルプリントヘッドは、商業
的に入手することができる。例えば、富士通サーマルヘ
ッド(FTP−040 MCS001)、TDKサーマ
ルヘッドF415 HH7−1089やロームサーマル
ヘッドKE2008ーF3を使用することができる。
【0027】本発明をさらに説明するために、以下に実
施例を挙げる。
【0028】
【実施例】(1)染料供与素子の調製染料供与素子を、
厚さ6μmのポリ(エチレンテレフタレート)の支持体
の1面上に以下の層をコーティングすることによって調
製した。
【0029】1)n−酢酸プロピルと1ーブタノールと
の混合溶媒からコーティングした duPont Tyzer TBTTM
チタニウムテトラーnーブトキシド(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混合
溶媒からコーティングした、セルロースアセテートプロ
ピオネート結合剤(2.5%アセチル、45%プロピオ
ニル)(0.47g/m2)中の下記の構造
【0030】
【0031】を有するマゼンタ染料および Shamrock Te
chnologies 社 S-363TM(ポリエチレン、ポリプロピレ
ンおよび酸化ポリエチレン粒子の超微粉砕ブレンド)
(0.02g/m2)からなる層それぞれの染料供与素子の
裏面上には、AchesonColloids Emralon 329TM(硝酸セ
ルロース中のポリテトラフルオロエチレン粒子の乾燥フ
ィルム)(0.54g/m2)および Shamrock Technologie
s S-Nauba 5021TM(一般名:カルナバワックス)(0.
02g/m2)からなる層(滑層)を、n−酢酸プロピル、
トルエン、2ープロパノールおよび1ーブタノールの混
合溶媒からコーティングした。
【0032】(2)補助染料受容素子の調製硬木と軟木
からなる亜硫酸漂白パルプの混合物(厚さ7ミル(17
2ミクロン))のペーパーストックを用いて、補助染料
受容素子を調製した。このストックを、当業者に周知の
方法によって、20%ポリエチレンと80%ポリプロピ
レンとの混合物(37g/m2)を用いて押出被覆した。ポ
リオレフィン層の上には、ブタノンと水との混合溶液と
して、ポリ(酢酸ビニルーコービニルアルコール)(7
3%アセタール)(0.11g/m2)、グリオキサール
(0.026g/m2)およびp−トルエンスルホン酸(0.
007g/m2)からなる下塗り層をコーティングした。コ
ーティング温度は71℃とし、接触時間は2分とした。
かかる条件は、下塗り層内のアセタールポリマーを架橋
するのに十分であった。
【0033】下塗り層の上に、Bayer AG Makrolon 5700
TM(ビスフェノールーAポリカーボネート)(2.9g/m
2)、Union Carbide Tone PCL-300TM(ポリカプロラク
トン)(0.38g/m2)および1,4ージデコキシー2,
5−ジメトキシベンゼン(0.38g/m2)を、塩化メチ
レンとトリクロロエチレンとの混合溶媒からコーティン
グした。この層の上に、Union Carbide Tone PCL-300TM
(0.11g/m2)、Dow Corning DC510TM シリコーン流
体(0.01g/m2)および3M社の Fluotad FC-431
TM(0.01g/m2)を、塩化メチレンとトリクロロエチ
レンとの混合溶媒からコーティングした。
【0034】(3)試験エリアが約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
の補助染料受容素子の高分子像受容層側に接触するよう
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設置した。
TDK熱ヘッドL−231(サーモスタット22℃)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。
【0035】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ーとの間を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、128μ
秒ごとに29マイクロパルス加熱した。最大濃度の像は
255パルス/ドットで描かせた。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/ドットとなり最大供給エネルギ
ーは9.6ミリジュール/ドットとなった。
【0036】像を形成した後、紙支持体を補助受容素子
のポリオレフィン接面から分離して廃棄した。像を転写
した補助受容素子(ポリオレフィン層、アセタール、受
容層と受容素子被覆層)を一体化した素子として本受容
素子の上に被覆層が下になるように置いた。厚さ2mmの
押出しポリマーのシートからなる本受容素子を使用し
た。しわをなくすために、緩やかな圧力をかけて2つの
受容素子を密接に接触させた後、これらを熱盤を用いて
205℃で2分間加熱して補助受容素子から染料像を転
写し本受容素子高分子内においてこれを融着した。補助
受容素子層を一体化したまま本受容素子から除去して廃
棄し、染料像のみを本受容素子中に残した。本受容素子
の後ろに高反射率の白色カードをおいて、それぞれの本
受容素子のステータスAグリーン反射濃度を測定した。
染料転写のデータと補助受容素子と本受容素子の分離上
の問題は下記の表に示すとおりであった。
【0037】下記の材料について試験を行った。
【0038】(E−1)ULTEM 1000TM(ジェ
ネラルエレクトリック)テレフタレートとイソフタル酸
とのポリアリーレートコポリエステルとビスフェノール
−A (E−2)ARYLONTM(デュポン) テレフタル酸とイソフタル酸とのポリアリーレートコポ
リエステルとビスフェノール−A (E−3)DELRINTM(デュポン) ポリオキシメチレン (E−4)ポリプロピレン(濃度0.905) (E−5)ポリエチレン(濃度0.955)(高濃度) (E−6)LEXAN141TM(ジェネラルエレクトリ
ック)ビスフェノール−A由来のポリカーボネート (E−7)ポリエーテルスルホン(ICI) PES 4−ヒドロキシフェニルスルホンとヒドロキノンから誘
導したポリエーテルスルホン (E−8)ポリエーテルエーテルケトン(ICI) P
EEK p,p'−ジヒドロキシベンゾフェノンとヒドロキノンと
のコポリマー (E−9)ZYTELTM(デュポン) アジピン酸とヘキサメチレンジアミンとの反応によって
合成したポリアミド(ナイロン6/6) (E−10)フルオロシント TFETM(ポリマー) テトラフルオロエチレンと称するフッ素高分子 (E−11)NYLATRON GSTM(ポリマー) アンモニウムジスルフィドアダクツを有するナイロン6
/6と称するナイロン誘導高分子 (C−1)ポリ(エチレンテレフタレート) PET (C−2)ポリ(ブチレンテレフタレート) PBT (C−3)イソフタル酸とフタル酸と共重合した1,4
−シクロヘキシレングリコール PETG (C−4)HYTREMTM(デュポン) TPE ブタン−1,4−ジオールとテトラメチレンエーテルグ
リコールでエステル交換したジメチルテレフタレート (C−5)ポリスルホン(アモコ) ビスフェノール−A エーテルフェニレンスルホン
【0039】
【0040】ND:測定不能 F:受容素子が互いに溶融 C:きれいに分離 上記の結果は、本発明の方法がさまざまな本受容素子に
適用することができることを示している。
【0041】
【発明の効果】本発明の方法を使用することによって、
任意の形を有する材料上に分離層を強固に粘着させるこ
となく熱染料転写像を描くことができるため、像を転写
した本受容素子の外観をよくすることができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−74393(JP,A) 特開 平2−88294(JP,A) 特開 昭62−53888(JP,A) 特開 昭62−109686(JP,A) 特開 昭62−257886(JP,A) 特開 昭63−17087(JP,A) 特開 昭63−17091(JP,A) 特開 昭63−173693(JP,A) 実開 昭62−50970(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)染料供与素子から染料像受容層と支持体からなる
    補助染料受容素子の染料像受容層に熱染料転写によって
    染料転写像を形成し、(ここにおいて、前記染料供与素
    子は高分子結合剤に分散した染料からなる染料層を表面
    に有する支持体からなり、前記高分子結合剤は染料を転
    写するために適用する熱によって実質的に転写しない) (b)像を有する染料像受容層を支持体から分離し、 (c)分離した像を有する染料像受容層を任意の形をし
    た本受容素子に接触させ、(d)熱によって染料像受容
    層から本受容素子へ染料像を転写し、そして、 (e)工程(d)でできた像を有する本受容素子から染
    料像受容層を分離する、(ここにおいて、補助染料像受
    容層と本受容素子は染料再転写工程(d)中に互いに溶
    融しないように選択する) 各工程からなる任意の形をした材料に染料像を形成する
    方法。
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