JPH0939421A

JPH0939421A - 熱転写記録材料及びそれを用いた熱転写記録方法

Info

Publication number: JPH0939421A
Application number: JP19065495A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shinozaki; 研二篠崎; Eiki Hirano; 栄樹平野; Yoshiyuki Kuromiya; 美幸黒宮; Yukichi Murata; 勇吉村田; Yoshiori Ishida; 美織石田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Sony Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Sony Corp
Priority date: 1995-07-26
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の熱転写方式とインクジェット方式の双
方の利点を生かす、転写部に多孔質構造が設けられた記
録装置を用いた記録方法において、特にコゲーションの
問題を解消して、優れた解像度と画素内階調を実現し、
記録性能を長時間保持することのできる熱転写記録材料
及びそれを用いた記録方法を提供する。【解決手段】多孔質構造（小柱体６１）を有する転写
部（気化部５７）に毛管現象によって導かれ、加熱によ
って気化若しくは液滴化等のように状態変化して、前記
転写部に対向した被転写体（被記録材８０）へ飛翔せし
められる熱転写記録材料であって、下記一般式（Ｉ）で
表わされる色素（シアン色素）を含有する熱転写記録材
料及びそれを用いた熱転写記録方法。【化１】（但し、一般式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ直鎖状
のアルキル基であり、かつ少なくとも一方は炭素数５以
上のアルキル基である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、新規な熱転写記録
材料、特にシアン色の熱転写記録材料、及び該記録材料
を使用した熱転写記録方法（例えば、画像情報に応じた
選択的加熱により記録部から記録液を飛翔せしめ、対向
する印画紙に転写する、フルカラー画像記録方法）に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、コンピュータグラ
フィックス等のカラー化が進むにつれ、これらのハード
コピーのカラー化へのニーズが急速に高まっている。そ
れに対して、昇華型熱転写方式、溶融熱転写方式、イン
クジェット方式、電子写真方式、熱現像銀塩方式等のカ
ラーハードコピー方式が提案されている。これらの記録
方式の中で、高画質の画像を簡単な装置で手軽に出力す
る方法は、染料拡散熱転写方式（昇華型熱転写方式）と
インクジェット方式とに大きく分類できる。

【０００３】これらの記録方式の中で、染料拡散熱転写
方式によれば、適当なバインダ樹脂中に高濃度の転写染
料の分散するインク層が塗布されているインクリボン又
はシートと、転写された染料を受容する染着樹脂がコー
ティングされた印画紙などの被転写体とを、一定の圧力
で密着させ、インクシート上に位置する感熱記録ヘッド
から画像情報に応じた熱が加えられ、インクシートから
染料受容層に加えられた熱量に応じて転写染料を熱転写
させる。

【０００４】上記の操作を、減法混色の三原色、即ち、
イエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信号につ
いてそれぞれ繰り返すことによって、連続的な階調を持
つフルカラー画像を得ることを特徴とする、いわゆる染
料拡散熱転写方式は、小型化、保守が容易で、即時性を
備え、銀塩カラー写真並の高品位な画像を得る優れた技
術として注目を集めている。

【０００５】図５はこうした熱転写方式のプリンタの要
部の概略正面図である。感熱記録ヘッド（以下サーマル
ヘッドと呼ぶ）１とプラテンローラ３とが対向し、これ
らの間に、ベースフィルム１２ｂ上にインク層１２ａを
設けたインクシート１２と、紙２０ｂ上に染着樹脂層２
０ａを設けた被記録紙（被転写体）２０とが挟まれ、こ
れらが回転するプラテンローラ３によってサーマルヘッ
ド１に押し付けられて走行する。

【０００６】そして、サーマルヘッド１によって選択的
に加熱されたインク層１２ａ中のインク（転写染料）
が、被転写体２０の染着樹脂層２０ａにドット状に転写
され、熱転写記録が遂行される。このような熱転写記録
には、被記録紙２０の走行方向と直行する方向にサーマ
ルヘッドを走査するシリアル方式や、同被記録紙走行方
向とに直行方向に一本の直線状のサーマルヘッドを固定
して配したライン方式が採用されている。

【０００７】しかし、この方式はインクシートの使い捨
てに起因する多量の廃棄物の発生と、高いランニングコ
ストが大きな欠点であり、その普及が妨げられている。
これは染料拡散型（昇華型）熱転写記録方式のみなら
ず、溶融型熱転写方式でも同様である。このように、従
来の熱転写方式は高画質であるが、ランニングコストが
高い。

【０００８】熱現像銀塩方式も高画質であるが、やはり
専用印画紙と使い捨てのインクリボン又はシートを使用
するためにランニングコストが高く、装置コストも高
い。一方、インクジェット方式とは特公昭６１ー５９９
１１号公報や特公平５ー２１７号公報等に示されるよう
に、画像情報に応じて、静電吸引方式、連続振動発生方
式（ピエゾ方式）、サーマル方式（バブルジェット方
式）等の方法で記録液の小滴を記録ヘッドに設けられた
ノズルから飛翔させ、被記録材に付着せしめ、記録を行
うものである。

【０００９】従って、インクシート等を使用する場合の
ような廃棄物の発生はほとんどなく、ランニングコスト
は低い。最近では、特にサーマル方式が簡易にカラー画
像を出力できることから、普及が拡大している。しか
し、インクジェット方式は、画素内の濃度階調が原理的
に困難であり、染料拡散熱転写方式で得られるような、
銀塩写真に匹敵する高品位な画像を短時間で再現するこ
とは困難である。

【００１０】即ち、従来のインクジェットでは、インク
の１液滴が１画素を形成するので、原理的に画素内階調
が困難であり、高画質の画像形成ができない。インクジ
ェットの高解像度を利用して、ディザ法による擬似階調
の表現も試みられているが、昇華型熱転写方式と同等の
画質は得られず、さらに転写速度は著しく低下してい
る。

【００１１】他方、電子写真方式は、ランニングコスト
は低く、転写速度も速いが、装置コストが高い。上記の
ように、画質、ランニングコスト、装置コスト、転写時
間等の要求を全て満たす記録方法は存在しなかった。最
近、これらの問題点を解決する新たな記録方法が提案さ
れている（特開平７−８９１０７号公報及びヨーロッパ
特許公開（ＥＰ−Ａ）第６０８８８１号明細書）。即
ち、記録液を毛管現象によって多孔質構造を有する転写
部に導き、レーザ光等の適当な加熱手段により加熱し、
記録液を気化させるか或は直径が１μｍ以下のミストを
発生させ、これを転写部から１０〜３００μｍのギャッ
プを介して対向配置された印画紙上に転写させる非接触
タイプの染料飛翔型の熱転写記録方式である。

【００１２】こうした熱転写記録方式では、上記の多孔
質構造であるため、加熱部（転写部）の表面積が大き
く、また記録液を毛管現象により記録液加熱部へと常時
供給し、かつそこに保持することができ、この状態で加
熱手段（例えば、レーザ光）により記録情報に応じた熱
量を転写部に選択的に加えることによって記録液の一部
を蒸発させ、微小な蒸気又は液滴にして被記録材へ移行
させ、カラービデオカメラ等で作成された電気的な画像
に対応した記録情報に応じて被記録材上に転写すること
ができる。

【００１３】従って、公知のインクジェット方式と比較
して小さいサイズの液滴を多数形成でき、かつ記録情報
に対応した加熱エネルギーに応じて液滴の生成数を自由
に制御することができるので、多値濃度階調が可能にな
り、銀塩方式の画像と同等若しくはそれ以上の画質を持
つ記録（例えばフルカラー画像）を得ることができる。

【００１４】また、熱転写記録方式であるため、既述し
た小型化、保守容易性、即時性、画像の高品位化、高階
調性等の特長を有している。しかしながら、この熱転写
記録方式は、上記の優れた特長を有していると共に、な
お改善すべき問題点も有していることが分かった。即
ち、この方法で転写を繰り返すと、転写部に焦げ（染料
の分解生成物等）が溜まり、吐出孔が詰まる、いわゆる
コゲーションが発生する。この結果、記録材の飛翔状態
が変動し、記録性能が劣化し易くなる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した熱転写方式とインクジェット方式の双方の利点を生
かしつつ、それらの欠点、特にコゲーションの問題を同
時に解消して、優れた解像度と画素内階調を実現し、記
録性能を長時間保持することのできる熱転写記録材料及
び該記録材料を用いた熱転写記録方法を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の如き
コゲーションは用いる色素の耐熱性が不十分であるため
に生じることをつき止め、特定の色素を用いることによ
り、色素の耐熱性が十分となってコゲーションを大きく
低減でき、ヘッド寿命を長くできることを見出し、本発
明に到達したものである。

【００１７】即ち、本発明は、多孔質構造を有する転写
部に記録材料が毛管現象によって導かれ、該転写部で加
熱により気化若しくは液滴化等のように状態変化して、
前記転写部に対向した被転写体へ移行せしめられ、該被
転写体上に記録を行うための熱転写記録材料であって、
下記一般式（Ｉ）で表わされる色素（シアン色素）を含
有する熱転写記録材料及びそれを用いた熱転写記録方法
に係るものである。ここで「含有」とは、上記色素が一
部を占める場合は勿論、実質的に１００％を占める場合
も意味する（本明細書の他の箇所においても同様）。

【００１８】

【化３】

【００１９】（但し、一般式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²はそ
れぞれ直鎖状のアルキル基であり、かつ少なくとも一方
は炭素数５以上のアルキル基である。）本発明の記録材料においてはＲ¹及びＲ²の一方が炭素数
１〜１３の直鎖状アルキル基であり、かつ他の一方が炭
素数５〜１３の直鎖状アルキル基であるのがよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】前記一般式（Ｉ）で示されるシア
ン色素としては、下記表１に示されるものが具体的に挙
げられる。

【００２１】

【表１】

【００２２】本発明の熱転写記録材料は、具体的には、
記録装置の転写部の加熱によって気化されるか或は直径
が１μｍ以下のミストを発生し、該転写部から１０〜３
００μｍの間隙（ギャップ）を介して対向配置された被
転写体上に転写される液状の記録材料である。このよう
な間隙を介しての非接触の転写によって、既述したと同
様に、高画質と即時性を兼ね備え、装置の小型、軽量化
が可能であり、廃棄物が発生せずに、普通紙にも転写可
能であり、低消費電力及び低ランニングコストで実施可
能となる。

【００２３】また、上記した転写部の多孔質構造は、そ
の毛管作用によって記録材料が導入され、かつ該記録材
料を保持する機能を有し、特にその孔が０．２〜３μｍ
の一辺又は直径を有しているのがよい。また、０．２〜
３μｍの一辺又は直径と１〜１５μｍの高さを有する小
柱体を、互いに０．３〜３μｍの間隔で３行以上及び３
列以上配することによって多孔質構造が形成されている
のが好ましい。

【００２４】こうした小柱体群からなる多孔質構造は、
少なくとも次の３種類の顕著な効果を奏するものであ
る。即ち、第１の効果は、大きな表面積により、記録材
料を自発的な毛管現象によって転写部に供給できる。第
２の効果は、一般に液体の表面張力は高温であるほど低
下するので、記録材料を加熱すると記録液の加熱中心の
表面張力はその外周部の表面張力より低下して、中心部
の記録液に外方向の力が働くが、転写部の多孔質構造に
より、外周部への記録液の移動を抑制し、中心部の転写
感度の低下を防止できる。

【００２５】第３の効果は、転写部の多孔質構造中の多
数の孔の部分がそれぞれ、記録材料の微細な吐出部とし
て働くことにより、転写部に与えた熱量に応じた数の非
常に細かい記録材料の蒸気又は液滴が吐出され、転写部
と被記録材間の空間中を飛翔して、該転写部に対向する
印画紙等の被記録材に付着する。この原理により、通常
のインクジェット方式では不可能であった画素内階調が
可能である。

【００２６】このような多孔質構造（凹凸構造）を転写
部に設け、記録材料を毛管現象により該転写部へと常時
供給し、かつそこに保持し、この転写部に適当な加熱手
段（例えばサーマルヘッド又はレーザ光）により記録情
報に応じた熱量を選択的に加えることによって、記録材
料の一部を蒸発させて圧力上昇を起こし、カラービデオ
カメラ等で作成された電気的な画像に対応した記録情報
に応じた量の記録材料を微小な液滴にして被記録体へ移
行させて、画像を転写することが可能となった。

【００２７】従って、このような構成の記録装置を用い
ることにより、オンデマンドで記録材料を非常に微小な
液滴で熱転写することが可能であり、少なくとも１色当
たり１画素内で１２８階調若しくはそれ以上の濃度階調
表現が可能であるインクジェットタイプの記録方式を実
現できる。こうした多孔質構造は、例えば平均粒径が
０．１〜２μｍの多孔質アルミナを５〜２０μｍ厚に積
層する方法、平均粒径０．５〜３μｍのガラスビーズを
５〜２０μｍ厚に積層する方法、平均直径０．５〜２μ
ｍで高さ２〜１０μｍの多数のシリコンウイスカーを１
〜３μｍの間隔で基盤上に成長させる方法等の手法で製
造できる。

【００２８】しかし、特に転写量を正確に制御するため
には、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）法やパ
ウダービームエッチング法等の半導体加工技術を利用し
て、一辺又は直径が０．５〜３μｍで高さが１〜１５μ
ｍの範囲内のサイズを持つガラス製又はシリコン製等の
微細な小柱体状が、０．５〜３μｍの間隔で規則的に３
行以上、３列以上並んだ構造が好ましい。

【００２９】多孔性構造としては、小柱体状以外にも、
壁状体状、ビーズ集合体状、繊維体状等で形成したもの
であってもよい。更に、多孔質構造は、３００℃以上の
耐熱性を有することが好ましい。このような多孔質構造
は、上記した優れた作用を有するが、その孔のサイズが
微小であるだけに、記録（特に繰り返しの記録）時にお
いて記録材料の加熱による劣化物、例えば分解生成物が
多孔質構造に付着し、目詰まりを生じてその作用を損な
う傾向がある。

【００３０】本発明の記録材料に使用する上記一般式
（Ｉ）の色素は加熱に対して十二分の耐熱性を有し、分
解生成物によるコゲーションは殆ど生じず、繰り返し記
録時でも多孔質構造を保持し、その機能を有効に発揮さ
せることができる。本発明において、記録材料は熱溶融
性の上記一般式（Ｉ）で示される色素を単独で用いても
よいが、水以外の溶媒に溶解又は均一に分散させた記録
液とするのがよい。

【００３１】色素単独で使用する場合は、転写部の多孔
質構造に供給される前の記録材料を保持する部分（例え
ば記録液タンク）が、転写部で気化或いは微小な液滴に
状態変化する温度より低い温度に加熱されており、上記
色素は該温度で溶融していなければならない。従って、
該色素は、例えば１６０℃以下、好ましくは１２０℃以
下の融点を有し、かつ転写部で加熱により状態変化させ
るために２５０〜３５０℃程度の気化温度を有すること
が好ましい。

【００３２】また、記録液とする場合は、３００℃以上
に加熱したときに９０重量％以上が気化し、残留物が１
０重量％以下である上記のシアン色素と、この色素を５
０℃以下で５重量％以上溶解若しくは分散させる沸点１
５０℃以上の非水溶媒とを含有する記録液とするのがよ
い。この記録液に用いる非水溶媒は、上記の染料を十分
に溶解又は分散させるものであると同時に、その沸点を
１５０℃以上とするのがよい。これは、上記の多孔質構
造が大きな表面積を有しているために、１５０℃未満で
あると、溶媒が蒸発若しくは揮発し易く、転写部が乾燥
したり、記録液濃度が変動し易く、記録性能を劣化させ
易くなるためである。

【００３３】特に、この溶媒は、融点が５０℃以下であ
り、かつ沸点が１５０℃以上、４００℃以下の範囲にあ
り、無色であることが好ましい。融点が５０℃を越える
と、色素の融点は一般に１００℃以上であるので、色素
と溶媒を混合して作成した記録液は、非転写時の転写部
の温度（通常、室温から５０℃）範囲で凝固しやすくな
る。また、沸点が４００℃以上であると気化の効率が悪
く、転写感度が低下し易くなる。

【００３４】溶媒の分子量は４５０以下であることが好
ましい。分子量が高すぎると、気化時の膨張率が低く、
転写感度が低下し易い。また、空気中で２００℃に加熱
したときの残留分の割合が０．０１重量％以下の溶媒が
好ましい。更に、溶媒が前記の色素を５０℃以下で５重
量％以上、特に１０重量％以上溶解するためには、２５
℃での溶媒の溶解度パラメータ（Ｊ．Ｈ．ヒルデブラン
ドにより定義されたもの）の値が７．５〜１０．５の範
囲であることが好ましい。溶解度パラメータが１０．５
を越えると、色素の溶解度が低くなり、かつ空気中の水
蒸気を吸着して転写感度の再現性が悪化し易い。また、
溶解度パラメータが７．５未満であると、やはり色素の
溶解度が低くなり易い。

【００３５】加えて、引火点が１５０℃以上であって、
かつ人体に対する毒性が低い溶媒が好ましい。このよう
な溶媒としては、具体的にはフタル酸ジメチル、フタル
酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチ
ル、フタル酸ジオクチル等のフタル酸ジアルキルエステ
ル類を含む芳香族エステル類が挙げられ、更にはアルキ
ル鎖の炭素数が２〜３０までのｎーアルキルベンゼン、
ｎーアルキルナフタレン、ｎージアルキルベンゼン、ｎ
ージアルキルナフタレン等の芳香族炭化水素類等が好ま
しい。上記の「アルキル」の例としては、エチル基、イ
ソプロピル基をはじめドデシル基等も含む。ｎーアルキ
ルベンゼンのときは炭素数１０〜１５のアルキル基が良
く、例えばドデシルベンゼンが挙げられる。

【００３６】また、記録液中の場合、色素の使用量は記
録液全体の５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量
％の範囲が良い。溶媒の使用量は、色素や必要に応じて
添加される添加物の使用量の残量であるが、通常５０〜
９５重量％の範囲である。従来のインクジェット方式に
用いられている色素は、記録液が水性であるため、一般
に水溶性の酸性染料が多いが、記録紙に付着しても記録
紙上で流れ易く、十分な発色が得にくく、また記録物の
耐水性も低い。また、記録時の熱で自己分解によるコゲ
ーションを生じ易い。これに対し、本発明で使用する上
記の特定の色素は、耐水性があり、記録紙上の発色性も
良好で、またコゲーションも生じ難い色素である。

【００３７】しかも、このシアン色素と組み合わせて溶
媒として特にフタル酸ジアルキルエステルを使用すれ
ば、この溶媒はＰＰＣ用紙やアート紙等の記録紙の繊維
中への浸透性が良好であり、色素を十二分に付着させる
ことができ、かつ色素を発色させる発色助剤としての作
用もある。この組成の記録液を用いると、ＰＰＣ用紙や
アート紙等の普通紙へも高画質の転写が可能である。ま
た、記録液の色素濃度についても、従来では高々５重量
％であったが、上記の組合せからなる記録液では、色素
濃度を１０重量％以上に高め、画像濃度を向上させるこ
とができる。

【００３８】本発明の記録材料を用いる記録装置の転写
ヘッドは少なくとも加熱手段を備えた転写部（記録部）
と、液体の記録材料（溶融色素又は記録液）を貯蔵する
記録液タンクと、転写部と記録液タンクを結ぶ記録液通
路とを有する。転写ヘッドは、記録材料が溶媒と色素を
含む記録液の場合は、粘性率を調整するために全体を５
０℃程度まで加熱しても良い。転写時間を短縮するため
に１つの記録ヘッド上に転写部は２個以上設けることも
できる。記録液通路を通して、記録液を連続的に転写部
へ補給する。

【００３９】加熱手段は、抵抗加熱ヒータ等の発熱体、
記録情報に応じて出力変化するレーザ、レーザと転写部
に設けられたレーザ光吸収剤（光熱変換体）の組み合わ
せ等が使用できる。レーザとして半導体レーザを利用す
ると、制御性が高く、小型軽量のヘッド部を構成でき
る。抵抗加熱ヒータは、転写部上に直接ポリシリコン等
の導電性物質を付着させて作製したものが挙げられる。

【００４０】本発明の記録材料の転写に使用できる被記
録材は、ＰＰＣ用紙等の普通紙、アート紙等の上質紙等
が挙げられるが、特に階調性と濃度が高い高品質の画像
を得るために、色素を良好に発色させる樹脂として、ポ
リエステル、ポリカーボネート、アセテート、エポキシ
樹脂、ポリ塩化ビニル等を基紙上に塗布して作製した専
用紙を使用するのも好ましい。得られた画像の保存安定
性を向上させるには、転写後の被記録材の記録面に樹脂
フィルムをラミネートして画像を保護することも効果的
である。

【００４１】本発明の記録材料を用いて、記録の多色化
（特にフルカラー化）を達成するには、減法混色の三原
色のうち、本発明の記録材料はシアン色であるため、他
の２色の記録液と、本発明の記録材料と同様に調製し、
イエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信号につ
いてそれぞれ記録することによってフルカラー化を達成
できる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例に従い詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではな
い。図１〜図４は、本発明を非接触方式のサーマル型プ
リンタ（例えばビデオプリンタ：以下、同様）に適用し
た例を示すものである。

【００４３】本実施例の記録方式では、図１に示す構造
のヘッド７０をレーザ光によって加熱する。また、レー
ザ光の吸収性を向上させるためには転写部５７に光吸収
性物質（光熱変換体）を設けるのがよい。そして、上記
一般式（Ｉ）のシアン色素単独で使用する場合には、該
色素（液化色素＝記録液６２）を貯蔵する記録液タンク
５５は少なくとも該色素が溶融して液化する温度（例え
ば８０〜１６０℃）に加熱する手段（ヒータ５６ａ、５
６ｂ）が設けられている必要がある。また、記録材料が
色素及び溶媒を含む記録液６２の場合は、粘度を調整す
るために、５０℃以下程度の温度に加熱するためにヒー
タ５６ａ、５６ｂが使用されてもよい。

【００４４】また、ヘッド７０に対向する被記録材８０
との間に微小空隙５１を設ける。そして、レーザ光Ｌ等
の適当な加熱手段により転写部上の液化染料（記録液）
６２を選択的に加熱して気化又は微小液滴化し、該気体
又は微小液滴を飛翔させて空隙５１を移動させ、被記録
材８０上に階調を持つ画像を形成することができる。こ
の操作を減法混色の三原色であるイエロー、マゼンタ、
シアンに分解された画像信号について、本発明のシアン
色の記録材料以外に、イエロー、マゼンタのそれぞれに
応じた記録材料を用いて、記録を繰り返すことで、フル
カラーの記録物を形成することができる。

【００４５】ここで、上記の空隙５１は１０〜３００μ
ｍであるのが好ましく、特に５０〜２００μｍであるこ
とが好ましい。空隙が５０μｍ未満であると、ヘッドの
移動中にヘッド７０と被記録材８０とが接触する可能性
が有り、画像転写の安定性が低下し易いので好ましくな
い。空隙５１が３００μｍを越えると、記録液滴が効率
良く被記録材８０に到達せず、転写感度と画像の解像度
が低下し易い。

【００４６】この記録方式では、被記録材８０をヘッド
７０の上方側に対向して置き、転写部５７の上面付近
に、レーザ１８から出射されてレンズ１９で集光された
レーザ光Ｌを照射して、その部分の記録材料を気化又は
液滴化させ、形成された記録液滴８２を上方の被記録材
８０に飛翔させ、移行させるのがよい。また、レーザ光
透過性のベース５４に記録液タンク５５を設け、ベース
５４上に固定したスペーサ５８との間に液化染料（記録
液）６２を収容し、ここから記録液通路６７を経て転写
部５７に連続的に供給する。転写部５７は多数の小柱体
６１からなる微小多孔質構造がＲＩＥやリソグラフィ技
術を用いて設けられている。

【００４７】これらの小柱体６１は、３００℃以上の耐
熱性を有していて、高さが１〜１５μｍ（望ましくは２
〜１０μｍ）、直径又は一辺の長さｔが０．２〜３μｍ
（望ましくは０．５〜３μｍ）、小柱体と小柱体の間隔
ｄが０．２〜３μｍ（望ましくは０．５〜３μｍ）であ
る円柱或は角柱が多数並ぶ構造、特に３行以上、かつ３
列以上規則的に並んだ構造を有している（図２及び図３
参照）。

【００４８】この小柱体構造は、表面積が大きいため
に、毛管現象によって記録液を転写部（気化部）に自発
的に導入すると共に、転写時に転写部の中心が局所的に
加熱されても表面張力の温度依存性により記録液が非加
熱部に移動する現象（逃げ現象）を防止する働きをす
る。この場合、小柱体６１の１つの柱体の高さが１μｍ
未満の場合や、小柱体６１の１つの柱体と隣会う他の柱
体の間隔が３μｍを越える場合では、上記の転写時の逃
げ現象を防止し難くなり、また、１５μｍを越えると記
録液が多すぎて効率よく加熱することが困難となる。小
柱体６１の１つの柱体の直径又は一辺の長さが０．２μ
ｍ未満では記録のための加熱で生じる流体の波動で小柱
体６１が破損し易くなり、また、３μｍを越える場合
や、小柱体６１の１つの柱体と隣会う他の柱体の間隔が
０．２μｍ未満である場合も、転写される記録液の量が
少なくなるので、転写感度が低下し易い。

【００４９】小柱体６１の１つの柱体の平面形状は、図
３に示すように、正方形等、種々のものを採用してよ
く、また、その集合体の平面パターンは、縦方向と横方
向においてそれぞれ２〜１００行と２〜１００列の範囲
内でマトリクス状となるように選択することができる。
そして、上記の空隙５１を保持し、紙の給紙方向から排
紙方向のＸ方向に移動する被記録材８０をガイドするた
めに、スペーサ５８上に保護板５９を固定している。こ
の保護板５９には、上記の液化色素の液化状態や、記録
液を好ましい粘度に保持するための加熱手段が仮想線で
示したヒータ５６ｂのように埋設されてよいが、ベース
５４の外面に固定されたヒータ５６ａのみでも良く、ま
た両方を設けても良い。或いは、上記の記録液通路６７
及び記録液タンク５５内に配設しても良い。

【００５０】本例に使用する記録ヘッドにおいて、主と
してベース５４はガラス、金属、シリコン、セラミック
等の耐熱性の良い無機物で構成されるか、或いは、ポリ
イミド、アラミド等の３００℃以上の耐熱性を具備する
有機高分子で構成されるのが良い。このヘッド７０に適
当な保温装置を設けることによって、融点が室温以上で
ある記録液の使用も可能になる。

【００５１】また、転写部５７と記録液タンク５５の間
の記録液を補給するための記録液通路６７は５０μｍ²
以上の断面積があり、かつ記録液６２の粘性率を１５０
℃以下で１０ｃｐｓ以下とすれば、速やかに記録液６２
を転写部へ供給でき、転写中に感度が低下することはな
い。記録液６２中の色材として、上記した本発明による
一般式（Ｉ）の色素を使用するが、この色素は一般式
（Ｉ）の範囲内の色素の２種類以上を混合してもよい。

【００５２】そして、記録液の一部を加熱により蒸発さ
せ、画像情報に応じた量の記録材料を微小な液滴にして
空隙５１中を移動せしめ、被記録材８０上に転写する。
インクジェット方式の場合は、気化することによって５
０倍以上の体積膨張をし、前記色素を溶解若しくは分散
させ、融点が５０℃以下、１気圧での沸点が１５０℃以
上（望ましくは２５０〜４００℃）の溶媒（キャリ
ア）、特にフタル酸ジアルキルエステルを含むことが好
ましい。

【００５３】本実施例の記録材料を転写するのに適した
被記録材８０は、色素受容層８０ａを有してもよいが、
前記一般式（Ｉ）の色素と適当な相溶性を持ち、該色素
を容易に受容して色素本来の発色を促進し、かつ色素を
固定する作用があれば、どのような被記録材も使用可能
である。本発明による転写方式の加熱手段として、図１
のようにレーザ光を使用する場合には、解像度が良好で
あると共に、レーザ光密度を光学系で大きくすることに
より集中的な加熱が可能となり、到達温度が上がり、そ
の結果として熱効率が向上するという特徴がある。

【００５４】特に、半導体マルチレーザ（数個から数百
個の半導体レーザ素子がライン上に並んだ構造を持つレ
ーザ）を使用することによって、１画面を転写する時間
は大幅に短縮される。但し、光熱変換体（図１中に一点
鎖線６０で示す。）は、連続的にレーザ光の光エネルギ
ーを吸収するために、耐熱性を十分に満足するものでな
ければならない。

【００５５】従って、この方式の光熱変換体６０として
は、レーザの発光波長に一致する吸収を持つ金属薄膜、
金属薄膜と高誘電率を持つセラミック薄膜との２層膜等
の薄膜系光吸収体を図１のように転写部に直接設ける他
に、カーボンブラック、金属微粒子等の微粒子系光吸収
体を記録材料中に均一に分散して使用しても良い。な
お、プリンタヘッド全体は、例えばフルカラー用として
シアン、マゼンタ、及びイエローの各記録液タンク５５
Ｃ、５５Ｍ、５５Ｙを共通のベース５４に設けて各色の
ヘッド部７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙを構成し、各色用の記
録材料を１２〜２４個の多数のドットを形成する列状の
転写部５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｙのそれぞれに供給する。

【００５６】各転写部５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｙに対して
は、対応するレーザ（特に半導体レーザチップ）１８を
例えば２４個アレイ状に配したマルチレーザアレイ３０
から出射される各レーザ光Ｌを多数の集光レンズ１９を
配したマイクロレンズアレイ３１によってそれぞれ集光
する。尚、本発明の記録材料のみを用いたシアン色のモ
ノカラー印刷の場合は、ヘッド７０をベース５４上に唯
１個設け、対応する１次元レーザアレイを作製すれば良
い。

【００５７】ヘッド７０では、転写部５７の多孔質構造
に記録ドット数に対応した個数分だけ記録液６２をドッ
ト状に収容し、レーザ１８は記録ドット数分の発光点を
有するアレイ状に配する。また、上記したヘッド７０を
有するプリンタは、例えばシリアル方式として、縦方向
（Ｘ方向）の紙送りと、Ｘ方向と直交方向（Ｙ方向）の
ヘッドの横方向スキャンとによって、印刷を行うもので
あり、これらの縦方向の紙送りと横方向のヘッドスキャ
ンは交互に行うように構成されている。

【００５８】図４に示すように、このプリンタ９１にお
いて、例えば多色印刷用のヘッド７０は、送りねじ機構
からなるヘッド送り軸９２とヘッド支軸９３とにより、
被記録材８０の紙送り方向Ｘと直交するヘッド送り方向
Ｙに往復移動自在にしてある。また、ヘッド７０の上側
には、被記録材８０を挟むように支持するヘッド受けロ
ーラ９４が回転自在に設けられている。そして、被記録
材８０は、紙送り駆動ローラ９５と従動ローラ９６との
間に挟持されて紙送り方向Ｘに移動するようになってい
る。なお、ヘッド７０は、フレキシブルハーネス９７を
介してヘッド駆動回路基板（図示せず）等に接続されて
いる。

【００５９】例１図１に示すヘッド７０（転写部直径５０μｍ、小柱体直
径２μｍ）に上記の表１のＮｏ．１の色素を、ヒータ５
６ａにより１００℃に加熱して導入した。そして、図４
に示すプリンタ（但し、モノカラー用としてヘッド部は
唯１個）に該ヘッド７０を装着し、被記録材８０として
昇華熱転写用専用紙（商品名：ＶＰＭ３０ＳＴＡ、ソニ
ー社製品）をセットした。この場合、被記録材とヘッド
の転写部５７の表面との距離は５０μｍとした。

【００６０】次に、８５０ｎｍの半導体レーザ光を光学
系で転写部５７に６×１０μｍサイズに集光し、２０ｍ
Ｗで１ｍｓＯＮ、１ｍｓＯＦＦのレーザパルスを照射
し、同時に被記録材８０をスキャンさせ、直線を印刷し
た。この結果、印画紙上には、幅約８０μｍでシアン色
の光学濃度（ＯＤ値）約０．４（マクベス反射濃度計で
測定）の直線が描かれた。また、１００万パルス照射
後、ヘッド７０を取り出し、洗浄して残存色素を除去し
た後、転写部５７を顕微鏡観察したところ、焦げのこび
りつき等は全く認められなかった。

【００６１】例２色素として、上記表１のＮｏ．２を用いる以外は例１と
全く同様の試験を行ったところ、１００万パルス照射後
の焦げの生成はなかった。例３色素として、上記表１のＮｏ．３を用いる以外は例１と
全く同様の試験を行ったところ、１００万パルス照射後
の焦げの生成はなかった。例４色素として、上記表１のＮｏ．４を用いる以外は例１と
全く同様の試験を行ったところ、１００万パルス照射後
の焦げの生成はなかった。

【００６２】例５色素として、上記表１のＮｏ．５を用いる以外は例１と
全く同様の試験を行ったところ、１００万パルス照射後
の焦げの生成はなかった。例６色素として、上記表１のＮｏ．６を用いる以外は例１と
全く同様の試験を行ったところ、１００万パルス照射後
の焦げの生成はなかった。例７上記表１のＮｏ．１の色素をフタル酸ジブチルに溶解し
た溶液（濃度１５重量％）を記録液６２として、常温で
転写部５７に導入し、これ以降は例１と全く同様に試験
を行った。この結果、幅８０μｍでＯＤ値約０．１の直
線が印刷された。また、１００万パルス照射後の焦げの
生成はなかった。

【００６３】比較例１下記構造の色素を用いる以外は例１と全く同様の試験を
行った。

【００６４】

【化４】

【００６５】この結果、レーザパルス数が１０万パルス
を越えた付近から、印刷された直線の色濃度の低下が始
まった。２０万パルスで転写が不可能になった。ヘッド
７０を取り出して洗浄し、顕微鏡観察したところ、小柱
体群６１の頭部に焦げの固まりが生成していた。

【００６６】比較例２比較例１と同一の色素を用いる以外は例７と全く同様の
実験を行ったところ、レーザパルス数が１０万パルスを
越えた付近から、印刷された直線の色濃度の低下が始ま
った。２０万パルスで転写が不可能になった。ヘッド７
０を取り出して洗浄し、顕微鏡観察したところ、小柱体
群６１の頭部に焦げの固まりが生成していた。

【００６７】

【発明の効果】本発明の熱転写記録方法は、転写部に形
成した多孔質構造によって小さいサイズの熱転写記録材
料の液滴を多数形成でき、かつ記録情報に対応したエネ
ルギーを該転写部に与えることによって、それに応じた
液滴の生成数や形成する液滴のサイズ等も自由に制御す
ることができるので、多値濃度階調が可能になり、他の
色調の記録材料と組み合わせてフルカラー記録を行え
ば、銀塩方式の画像と同等若しくはそれ以上の画質を持
つ記録を得ることができる。また、装置の小型化、保守
容易性、即時性、画像の高品位化、高階調性等の特長を
有している。特に本発明の記録材料は、一般式（Ｉ）に
示される色素を使用するので、加熱に対して十二分の耐
熱性を有し、分解生成物によるコゲーションは殆ど生じ
ない。このため、繰り返し記録時でも転写部の多孔質構
造の作用を保持し、有効に発揮させることができる。本
実施例に示した記録方法は、熱転写記録方式とインクジ
ェット方式の双方の利点を生かしつつ、使用済みインク
リボン等の廃棄物及び転写エネルギーを低減し、プリン
タを小型、軽量化し、かつ優れた解像度及びドット内階
調を実現できる記録方法であり、また該記録方法のコゲ
ーションの問題も無く、記録性能を長時間保持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に使用するヘッドの断面図であ
る。

【図２】図１のヘッドの要部の斜視図である。

【図３】図１のヘッドの転写部（気化部）に設ける小柱
体群の平面パターン図である。

【図４】図１のヘッドを装着した記録装置の例を下方か
ら見た概略斜視図である。

【図５】従来の感熱記録ヘッドを用いた記録装置の要部
正面図である。

【符号の説明】

１８…レーザ（半導体レーザ）１９…集光レンズ３０…マルチレーザアレイ３１…マイクロレンズアレイ５１…空隙５３…気化孔５４…ベース５５…記録液タンク５６ａ，５４ｂ…ヒータ５７…転写部（気化部）５８…スペーサ５９…保護板６１…小柱体６２…記録液（液化色素）６７…記録液通路７０…ヘッド７０Ｃ…シアン用ヘッド７０Ｍ…マゼンタ用ヘッド７０Ｙ…イエロー用ヘッド８０…被記録材８０ａ…色素受容層８２…記録液滴Ｌ…レーザ光Ｘ…紙送り方向Ｙ…ヘッド移動方向ｔ…柱体の１辺又は直径ｄ…柱体同志の平行方向の間隔９２…ヘッド送り軸９３…ヘッド支軸９４…ヘッド受けローラ９５…駆動ローラ９６…従動ローラ９７…フレキシブルハーネス１…サーマルヘッド１２…インクシート１２ａ…インク層１２ｂ…ベースフィルム２０…被記録紙２０ａ…染着樹脂層２０ｂ…紙３…プラテンローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 7416−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 １０１Ｋ (72)発明者黒宮美幸東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者村田勇吉神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者石田美織神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質構造を有する転写部に毛管現象に
よって導かれ、加熱によって状態変化して、前記転写部
に対向した被転写体へ移行せしめられ、該被転写体上に
記録を行うための熱転写記録材料であって、下記一般式
（Ｉ）で表わされる色素を含有する熱転写記録材料。【化１】（但し、一般式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ直鎖状
のアルキル基であり、かつ少なくとも一方は炭素数５以
上のアルキル基である。）
【請求項２】一般式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²は炭素数１
〜１３の直鎖状アルキル基であり、かつ残る一方が炭素
数５〜１３の直鎖状アルキル基である請求項１に記載の
熱転写記録材料。
【請求項３】分子量が４５０以下、融点が５０℃以
下、沸点が１５０℃以上、４００℃以下であり、無色で
あり、かつ空気中で２００℃に加熱したときの残留分の
割合が０．０１重量％以下の溶媒に、一般式（Ｉ）で表
わされる色素が室温以上、５０℃以下の温度範囲で５重
量％以上溶解してなる請求項１に記載の熱転写記録材
料。
【請求項４】溶媒が芳香族エステル及び／又は芳香族
炭化水素である請求項３に記載の熱転写記録材料。
【請求項５】溶媒がフタル酸ジアルキルエステルであ
る請求項３に記載の熱転写記録材料。
【請求項６】多孔質構造を有する転写部を有する記録
装置を用い、該転写部に熱転写記録材料を毛管現象によ
って導き、該記録材料を加熱によって状態変化させて、
前記転写部に対向した被転写体へ移行せしめ、該被転写
体上に記録を行う熱転写記録方法において、該記録材料
が下記一般式（Ｉ）で表わされる色素を含有することを
特徴とする熱転写記録方法。【化２】（但し、一般式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ直鎖状
のアルキル基であり、かつ少なくとも一方は炭素数５以
上のアルキル基である。）
【請求項７】記録装置の転写部で、熱転写記録材料を
加熱によって気化するか或いは直径が１μｍ以下のミス
トとし、転写部より１０〜３００μｍの間隙を介して対
向配置された被転写体上に転写することを特徴とする請
求項６に記載の熱転写記録方法。
【請求項８】転写部の多孔質構造が０．２〜３μｍの
一辺又は直径の孔を有している請求項６又は７に記載の
熱転写記録方法。
【請求項９】転写部の多孔質構造が０．５〜３μｍの
一辺又は直径、及び１〜１５μｍの高さを有する微細な
小柱体状体を０．５〜３μｍの間隔で３行以上及び３列
以上配することによって形成されている請求項６ないし
８のいずれかに記載の熱転写記録方法。