JPS61219691A - 熱転写記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は一転写記録方法、特に昇華性色素を利用した一
転写記録方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、一転写記録方法には、色材を含む熱溶融性インク
をサーマルヘッドなどの熱記録ヘッドによる加熱により
インクリボンから記録紙に転写する熱溶融転写型と、昇
華性色素を含むインクを塗布したインクリボンから熱記
録ヘッドによる加熱により、昇華性色素を昇華、転写す
る昇華転写臘がある。熱溶融転写型では、記録紙への定
着性、色の耐光性はすぐれているが、転写特注が２値的
であるため、階調性に乏しい、あるいはカラー画像を得
るため、インクの重ね合せを行なう時、インクの厚みの
ため、上包インクの転写量が不安定になり、所望の色再
現ができないなどの欠点があった。一方、昇華転写盤で
は、印加熱エネルギーに応じて、昇華性色素のみが分子
状、あるいはガス状で転写されるので、階調性にすぐれ
、また、インクの重ね合せ時のインク厚みによって発生
する上記問題もなく、良好な色再現ができる。しかし、
昇華性色素はパルプに対しては染色性が悪いため、記録
紙に普通紙を使用した場合、定着性。

発色性が悪く、画像が不安定である１画像濃度が低いな
どの問題があった。従がって従来の昇華転写盤では記録
紙として、合成紙、ポリエステルフィルムと普通紙に積
層したもの、を使用する、あるいは普通紙に画像形成後
、少なくとも画像形成面をポリエステルフィルムでオー
バーラッピンクするなどの方法が取られていた。しかし
、これらの方法では記録紙の筆記性、オフィイスで必要
な普通紙感覚を損ない実用上１問題であった。普通紙を
使用して、かつ、画像形成後の色素を安定化する方法が
提案されている（特開昭６９−７８８９３　）。

これは、熱昇華性でかつ、キレート化可能な色素をイン
クとして、受容紙に多価金属イオンを含有させて、昇華
転写された色素を受容紙面上でキレート化して、熱的に
非移行性化して画像の安定化を図るものである。しかし
、この方法をとったとしても画像形成的のインクリボン
における色素は熱昇華性を有しているため、インクリボ
ン保存時における環境温度による昇華を妨げることがで
きず、色素濃度が減少するという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題点を改良したもので階調性にすぐれ
、堅牢性にすぐれた画像を形成する昇華性色素を利用し
た一転写記録方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は熱Ｃ二より酸化剤を放出し得る酸化剤供与物質
と酸化剤と反応してキレート化可能な昇華性色素を放出
し得る非熱拡散性色素供与物質と接着材からなる色材層
を支持体上に設けたインクリボンの色材層に画像情報に
基づいた熱エネルギーを与え、例えばサーマルヘッドを
インクリボンの支持体に当接させ、サーマルヘッドの発
熱体に画像情報に基づいて通電し、発熱させて色材層を
加熱して、熱像に従がって酸化剤供与物質より酸化剤を
放出せしめ、放出された酸化剤と非熱拡散性色素供与物
質の酸化還元反応により、放出された酸化剤と化学当量
に従かったキレート化可能な昇華性色素を形成させ、イ
ンクリボンと積重関係にある多価金属イオンを含む受容
紙の昇華性色素受理層に形成された昇華性色素を熱的に
移動せしめ、昇華性色素受理層において、キレート化可
能な昇華性色素と多価金属イオンを反応せしめて、非昇
華性のキレート色素に変換し、受容紙上に色素像を固定
することにより達成される。インクリボンに含まれる成
分は非熱拡散性色素供与物質を始めとしていずれも非熱
拡散性である。

〔発明の効果〕

本発明によれば熱転写記録前にインクリボンに熱拡散性
色素を含まないため、記録前の熱覆歴。

保存時間の大小に拘わらず安定した発色濃度を得ること
ができる。また、記録画像形成色素は熱的安定性、耐光
性にすぐれているので、堅牢性、耐久性にすぐれたハー
ドコピーを得ることができる。

従がって記録前、記録後の全記録過程を通じて、熱的安
定性にすぐれた一転写記録方法を提供することができる
。また、インクリボンの色素（供与物質）濃度が安定し
ているので、色再現性にすぐれた昇華転写量のカラーハ
ードコピーを得ることができる。ポリエステルをラミネ
ートした特殊紙の使用や、記録後、記録紙をラミネート
加工するための装置などを付加することなく、記録紙と
して普通紙を用い、従来の熱浴融転写型と同様な簡単な
装置構成の昇華転写型熱転写記録装置を実現することが
できる。

〔発明の実施例〕

次に図面を以って本発明の詳細な説明する。第１図は本
発明の一転写記録方法宜説明するための原埋置である。

１は熱昇華性インクリボンで支持体２の主面に色材層３
が設けられている。支持体２にはコンデンサ紙、グラシ
ン紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ナイ
ロンなどが用いられる。支持体２の厚みは２μ〜２０μ
で機械的強度を損なわない範囲で極み薄いものが望まし
く、１２μ以下の厚みが好適に使用される。必要に応じ
て支持体２の色材層３形成面（主面）の他の面にニトロ
セルロースなどの耐熱層を設けても良い。

色材層３は熱により酸化剤を放出する酸化剤供与物質４
．酸化剤と反応してキレート化可能な昇華性色素を放出
し得る非熱拡散性色素供与物質５と接着材６からなって
いる。酸化剤供与物質４としてはクロルアセトアニリド
、ンクロヘキシル、ビス（トリフェニルメチル）ペルオ
キシド、ジラウリルペルオキシド、ベジゾイルベルオキ
シド、コハク酸モノペルオキシド、などが挙げられ、常
温で固体で、５０゛〜２００Ｃの温度範囲で酸化材を放
出するものが適す・る。キレート化可能な昇華性色素を
酸化材との反応で放出し得る非熱拡散性色素供与物質５
としては特開昭５９−４８７６５に示されているような
（１）　（１）　（１）に示す化合物などが挙げられる
。これらの化合物は酸化剤と反応してキレート基を持つ
昇華性色素を放出する。接着材６はニトロセルロース、
ポリビニルブチラール。

ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン
共！！合体、ポリビニルアルコール、酸化澱粉、ゼラチ
ン誘導体、アラビアゴム、ポリビニルピロジドン、アク
リルアミド重合体などを挙げることができる。特にゼラ
チン、アクリルアミド重合体など親水性接着材が好適に
使用される。これは、昇華性色素が分子状で昇華する時
、その双極子モーメントが小さく、疎水性が高く親水性
接着材中に捕捉されることなく放出された昇華性色素が
有効に画像形成に利用される。酸化剤供与物質４の酸化
剤放出温度Ｔａ、昇華性色素供与物質５から放出される
キレート化可能な昇華性色素の昇華温度Ｔｓと接着材６
の軟化あるいは融解温度Ｔｍの関係は重要で少なくとも
Ｔｍ　）　Ｔａ、　Ｔｓであることが必要である。Ｔｓ
、Ｔａの温度範囲は５０　Ｃ〜１５０Ｃに設定されるこ
とが望ましい。７は受容紙で基紙８に昇華性色素受理層
９が設けられている。基紙８として中質紙、上質紙など
の紙類、ポリエステルフィルム、合成紙などを用いるこ
とができる。

昇華性色素受理層９には、キレート化可能な昇華性色素
と反応してキレート色素を形成する多価金属イオン（図
示せず）を含んでいる。多価金属イオンとしてはｍ　（
１）　、ニッケル（Ｉ）、コバルト（１）Ｊ［鉛（ＩＩ
）などが挙げられる。これらの金属イオンは、イオン状
態で存在しても良いし、これらの金属イオンを供給する
化合物として含まれていても良い。

特に望ましい金属イオンは銅（１）、ニッケ／Ｌ（Ｉ）
？ある。

Ｕは加熱源であるサーマルヘッドである。サーマルヘッ
ド１１の発熱体１２はインクリボン１の支持体２に当接
しており、サーマルヘッド駆動回路（図示せず）により
、記録情報に応じて選択的に通電発熱させられる。加熱
源として社サーマルヘッドの他に、レーザ、あるいは熱
ペンなどでも良い。

次に記録動作について説明する。インクリボン１と受容
紙７は色材層３と色素受理層９が対向するように重ねら
れ、記録ヘッドであるサーマルヘッドＵ下に送られる。

この時、インクリボン１と受容紙７は受容紙７の背面に
位置するプラテンローラ（図示せず）とサーマルへラド
１１によりｆｌされ、サーマルヘッド１１の発熱体１２
とインクリボン１の支持体も密接される。記録情報に従
がって発熱体への通電を制御するサーマルヘッド駆動回
路（図示せず）の働きにより、発熱体１２へ通電され、
発熱体１２が発熱し、インクリボン１の支持体を介して
、選択された部分の色材層３が加熱される。この加熱に
より、まず酸化剤供与物質４より分解、脱離、置換反応
などにより、酸化剤が放出される。ここで放出される酸
化剤の量は、加熱エネルギーに従がって制御される。放
出された酸化剤と非熱拡散性色素供与物質５が反応して
、非熱拡散性色素供与物質５はキレート化可能な昇華性
色素１３を放出する。昇華性色素１３は加熱により接着
材６間を移動して対向する受容紙７の昇華性色素受理層
９上に析出、付着する。析出、付着したキレート化可能
な昇華性色素はただちに受理層９に含まれる多価金属イ
オン（図示せず）と反応してキレート色素を形成する。

キレート色素は非昇華性あるいは非熱拡散性なので、熱
的安定性にすぐれた定着性の良い発色画像１４となる。

発色画像１４の濃度は受理層９上に析出、付着するキレ
ート化可能な昇華性色素の量あるいはこれらがキレート
化したキレート色素含有体偵、キレート色素濃度に比例
する。このキレート化可能な昇華性色素の量は一義的に
、酸化剤供与物質４よりサーマルへラド１１の発熱体１
２より発生する熱エネルギーの関数として放出される酸
化剤の量によって定まる。

従がって、発熱体１２への逼゛峨エネルギーを制御する
ことにより、中間調記録を行なうこともで＠る。

本発明を応用した一実施例の熱転写プリンタの概略構成
を第２図に示す。２１は６μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルムの一方の面に耐熱層として２μｍのニト
ロセルロースな＆け、ａの主面に、接着材としてアクジ
ルアミド重合体、酸化剤供与物質としてビス（トリフェ
ニルメチル）ペルオキシドを用い、キレート化可能な昇
華性色素を放出する非熱拡散性色素供与物質として第６
頁に示した化合物Ｉを用いた色材層を設けたλ４：＠の
ロール状インクリボンである。２２は坪量６５に−の上
質紙に塩化ニッケルの水溶液を塗布した入４サイズのカ
ット紙である。詔は８素子／１ａＩの発熱体密度で１７
．２８素子の発熱体（図示せず）を−列に設けたサーマ
ルヘッドである。２４は硬度３５度のプラテンローラで
ある。次にこのプリンタの動作について説明する。印字
開始信号によって、紙繰り出しローラ２５が駆動され、
カット紙２２は１枚取り出され１紙搬送ローラ群謬の働
きにより、カット紙２２の先端部がサーマルヘッドｎの
発熱体（図示せず）の位置に来るまで移動させられる。

この時、サーマルヘッド器とプラテンローラ２４は、サ
ーマルヘッド器に連結するサーマルヘッド上下動制御機
構（図示せず）によって離間されている。

インクリボン２１はインクリボン供給リール２７より繰
り出され、サーマルヘッドｎ、プラテンローラＵの間を
通ってインクリボン巻き取りリール四に巻き取られる。

カット紙２２が所定の位置迄搬送されると、サーマルヘ
ッド上下動制御機構（図示せず）の働きにより、サーマ
ルヘッド詔、プラテンローラ冴は離間状態を開放され、
この両者は停動してインクリボン２１の色材層（図示せ
ず）とカット紙２２の昇華性色素受理層（図示せず）が
、またサーマルヘッド器の発熱体（図示せず）とインク
リボン２１の耐熱層（図示せず）が対向して密接するよ
うにする。濃度情報を含む中間調記録情報は発熱体印加
パルス時間変換回路（図示せず）によって濃度情報に応
じて発熱体印字パルス時間の長短に変換される。サーマ
ルヘッドおの発熱体（図示せず）はサーマルヘッド駆動
回路（図示せず）Ｃ；よって駆動され、濃度情報に応じ
た印加パルス時間通電され発熱する。印加パルス時間は
、最大２４ｍ５．最小１ｍｓとし、印加パルスの繰り返
し周期は５０ｍ５とした。発熱体への通電は、１ライン
毎に同時に行なわれた。１ライン印字されるとプラテン
ローラ冴が駆動され、１２４７分インクリボン２１．カ
ット紙２２が送られる。送られたインクリボン２１とカ
ット紙２２は、インクリボン−カット紙分離ローラ２９
によって分離され、インクリボン２１は一定張力を付勢
されたインクリボン巻き取りリール路に巻き取られ、画
像状発色したカット紙は排紙ローラ群３０によって排紙
され、記録が完了する。このようにして、入４サイズの
カット紙に階調性にすぐれたマゼンタ色の中間調記録が
９０秒で得られた。得られた記録画像の最大濃度（緑色
フィルタ使用）は０．７４であった。この記録済みのカ
ット紙を４５′Ｃの温度環境下で３６時間放置後、再度
濃度を測定したところ、初期濃度の９５％を保持してお
り、中間濃度においてもほとんど退色が感ぜられなかっ
た。また同じ環境下に放置されていた使用前のインクリ
ボンを用いて、同様の記録を行なった記録画像の濃度は
最大値０．７２であり、このような熱積歴を経ないイン
クリボンを使用した記録画像の最大値とほとんど同等で
あった。

〔他の実施例〕

第３図に本発明を利用した他の実施例の熱転写プリンタ
の概略構成図を示す。第３図Ｃ＝おいて第２図と同じ番
号は第２図と同じものを示す。３１は板状ヒータである
。この板状ヒータの温度は酸化剤供与物質の酸化剤放出
温度より低く設定されなければならない。またこの板状
ヒータは常時一定温度が保たれていても良いし記録持直
前に温度を維持するようにしても良い。ここでは紙、イ
ンクリボンのガイドを兼ねて電気加熱の板状ヒータを用
いたが、上述した温度条件を満たして、加熱ローラ、赤
外線ランプなどを用いても良い。

次にこのプリンタの中間調記録を行なうための動作を説
明する。濃度情報を含む中間調記録情報により変調され
た発熱体印加パルス時間に応じて発熱体にｆｉ電し、キ
レート化可能な昇華性色素を放出させるまでは第２図の
プリンタと同じである。

記録情報に従がって加熱されたインクリボン２１はカッ
ト紙２２と等速で送られ、板状ヒータ３１に入ってくる
。板状ヒータ３１領域をインクリボン２１とカット紙２
２は等速で移動する間、板状ヒータ３１により酸化剤供
与物質の酸化剤放出温度以下で常温より高い温度に維持
され、板状ヒータ３１の端部で、インクリボン２１とカ
ット紙ｎは分離され、インクリボン２１はインクリボン
巻き取りリール路に巻き取られカット紙は排紙ローラ群
３１によって排紙されて記録が完了する。このようにし
て人４サイズのカット紙に階調性にすぐれたマゼンタ色
の中間調記録が９０秒で得られた。得られた記録画像の
最大濃度（緑色フィルタ使用）は０．８６であり、板状
ヒータ３１を設けない第２図のプリンタにおける記録画
像よりも高い濃度の記録画像が得られた。この理由につ
いては明らかではないが、第１のプリンタと第２のプリ
ンタにおいて同じ熱エネルギーが与えられ、同じ量のキ
レート化可能な昇華性色素がインクリボンの色材層に形
成されても、色材層中に生成した昇華性色素は色材層表
面近傍に生成された昇華性色素と比べて色材層中の移動
に時間が必要であり、この移動の最中１＝加熱が中止さ
れた場合、移動が停止して、実質的に受容紙の色素受理
層に析出、付着する昇華性色素が減少することが考えら
れる。第２のプリンタの構成においてはこの移動時間を
確保して色材層中に形成された昇華性色素を色材層中に
残すことなく、受容紙の色素受理層に析出、付着させる
ことができる。

すなわち、形成されたキレート化可能な昇華性色素の利
用効率の改良がなされている。この記録画像、およびイ
ンクリボンについても＄１のプリンタで行なったのと同
様な温度試験を行なったところ、第１のプリンタと同様
に熱的安定性にすぐれていた。

以上の実施例ではマゼンタ発色のみのインクリボンを用
いたが、同じベースフィルム上に３色に　　　・・発色
するキレート化可能な昇華性色素を放出する非熱拡散性
色素供与物質を別々に含む色材層を分離して設けたカラ
ーインクリボンを用いて熱転写フルカラープリンタを構
成することもできるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一転写記録方法を説明するための図、
第２図は本発明の一実施例になるプリンタの概略構成図
、第３図は本発明の他の実施例になるプリンタの概略構
成図である。 １・・・熱昇華性インクリボン　２・・・基紙４・・・
酸化剤供与物質　５・・・非熱拡散性色素供与物質７・
・・受容紙　　　　　９・・・昇華性色素受理層ｌ３・
・・キレート化可能な昇華性色素１４・・・キレート色
素像　　２１・・・インクリボン２２・・・カット紙　
　　　　器・・・サーマルヘッド３１・・・板状ヒータ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか１名）第１図 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱により酸化剤を放出し得る酸化剤供与物質と該
   酸化剤と反応してキレート化可能な昇華性色素を放出し
   うる非熱拡散性色素供与物質を含有する色材層を支持体
   に塗布したインクリボンの該色材層に画像情報に基づい
   た熱エネルギーを与え酸化剤供与物質の酸化剤放出温度
   以上に加熱することにより、加熱領域において酸化剤を
   放出せしめ、該酸化剤と非熱拡散性色素の反応によりキ
   レート化可能な昇華性色素を形成させ、該昇華性色素を
   色材層と積重関係にある多価金属イオンを含む受容紙に
   移動せしめ、受容紙上で該キレート化可能な昇華性色素
   と多価金属イオンを反応せしめて、キレート色素による
   画像を形成することを特徴とする一転写記録方法。
2. （２）酸化剤放出量が、酸化剤供与物質の酸化剤放出温
   度以上において、印加熱エネルギーの関数として制御さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱転
   写記録方法。
3. （３）加熱によりキレート化可能な昇華性色素形成後、
   酸化剤供与物質の酸化剤放出温度以下に制御された加熱
   手段により該インクリボンと該受容紙が接触、一体とし
   てある間にアフタヒートすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の熱転写記録方法。