JP2608379B2 - レーザー誘導感熱色素転写用色素供与体素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー誘導感熱色素
転写装置の色素供与体素子において赤外吸収物質として
金属コロイドを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から電子的に
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
が開発されている。このようなプリントを得る一つの方
法によると、まず電子画像をカラーフィルターによって
色分解する。次いで、それぞれの色分解画像を電気信号
に変換する。その後、これらの信号を操作して、シア
ン、マゼンタ及びイエローの電気信号を発生させ、これ
らの電気信号を感熱プリンターへ伝送する。プリントを
得るため、シアン、マゼンタまたはイエローの色素供与
体素子を色素受容体素子と向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。ライン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かける。感熱プリ
ントヘッドは、数多くの加熱素子を有することができ、
またシアン、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、この工程を、その他の２色につ
いて反復する。こうして、スクリーンで見た元の画像に
対応するカラーハードコピーが得られる。この方法とそ
れを実施するための装置についての詳細が、米国特許第
４，６２１，２７１号明細書に記載されている。

【０００３】上記の電子信号を使用してプリントを熱的
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。このような方式では、供与
体シートは、レーザーの波長において強い吸収を示す物
質を含有する。供与体を照射すると、この吸収物質が光
エネルギーを熱エネルギーへ転換し、その熱がすぐ近く
の色素へ伝達し、よってその色素がその蒸発温度にまで
加熱されて受容体へ転写される。吸収物質は、色素の下
方にある層中に存在しても、または色素と混合されてい
ても、あるいはその両方であってもよい。元の画像の形
状や色を代表する電子信号によってレーザーを変調し
て、元の物体の色を再構築するために存在させなければ
ならない受容体上の領域においてのみ各色素を加熱して
蒸発させる。この方法の詳細については、英国特許出願
公開第２，０８３，７２６号明細書に記載されている。

【０００４】米国特許第５，０３４，３１３号明細書に
は、準安定の金属コロイドとその調製について記載され
ている。しかしながら、その特許明細書には、レーザー
誘導感熱色素転写装置における赤外吸収物質としてその
ような金属コロイドを使用できることについては何ら記
載がない。

【０００５】英国特許出願第２，０８３，７２６号明細
書では、そのレーザー装置に使用されるものとして記載
されている吸収物質はカーボンである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】吸収物質としてカーボ
ンを使用することには、それが粒状であり、塗布時に塊
を形成しやすく、転写色素画像を劣化させうるという点
で問題がある。また、カーボンは粘着やアブレーション
によって受容体に移動して、まだらな色素像または脱飽
和した色素像の原因となる場合がある。本発明の目的
は、こうした欠点を有さず、しかも感熱効率または被覆
力のより大きな吸収物質を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これら及びその他の目的
は、昇華性画像色素と赤外吸収物質とがバインダー中に
含まれている色素層を表面に担持する支持体を含んで成
るレーザー誘導感熱色素転写用色素供与体素子であっ
て、該赤外吸収物質が非球形の板状金属銀コロイドであ
り、該コロイドが直径２０ｎｍ未満の核の表面に銀を無
電解めっきすることによって得られる、そのようなレー
ザー誘導感熱色素転写用色素供与体素子から構成される
本発明によると達成される。

【０００８】本発明に有用な板状金属銀コロイドは、上
記の米国特許第５，０３４，３１３号明細書にさらに詳
しく記載されている。この特許明細書の実施例１及び実
施例２に、本明細書で有用な板状金属銀コロイドの調製
方法が示されている。

【０００９】板状金属銀コロイドは、本発明においてそ
の所期の目的に有効な任意の濃度で使用することができ
る。一般には、約０．０４〜約０．３３ｇ／ｍ² の濃度
において良好な結果が得られる。

【００１０】色素層の上の別の層中にスペーサービーズ
を使用して、色素供与体と色素受容体とを分離させるこ
とによって、色素転写の均一性や濃度を向上させること
ができる。この発明については、米国特許第４，７７
２，５８２号明細書にさらに詳しく記載されている。所
望であれば、スペーサービーズをポリマーバインダーに
よって塗布してもよい。

【００１１】本発明で用いられるレーザー誘導感熱色素
転写画像を得るために、寸法が小さいこと、コストが低
いこと、安定であること、信頼性が高いこと、頑丈であ
ること、そして変調し易いことという実質的な利点を提
供することから、ダイオードレーザーを使用すると好ま
しい。赤外吸収物質を使用することによって、レーザー
輻射線が色素層中に吸収されて、内部変換として知られ
ている分子過程によって熱に変換される。こうして、有
用な色素層の構成は、画像色素の色相、転写性及び強度
のみならず、色素層が輻射線を吸収してそれを熱に変換
できる能力にも依存する。赤外吸収色素は、色素層自体
に含有させてもよいし、また組み合わされた別の層中に
含有させてもよい。

【００１２】上記のレーザーを使用して感熱印刷媒体上
に画像を形成する感熱プリンターについては、米国特許
第５，１６８，２８８号明細書に記載され、また特許請
求されている。

【００１３】本発明に用いられる色素供与体には、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、いずれの色素を使用してもよい。以下に示すような
昇華性色素を使用すると特に良好な結果が得られる。

【００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】

【化３】

【００１７】また、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４，７５７，０４
６号、同第４，７４３，５８２号、同第４，７６９，３
６０号及び同第４，７５３，９２２号明細書に記載され
ている色素のいずれを使用しても良好な結果が得られ
る。上記の色素は、単独で使用しても、組み合わせて使
用してもよい。色素は、約０．０５〜約１ｇ／ｍ² の被
覆量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。

【００１８】色素供与体素子中の色素は、ポリマーバイ
ンダー中に分散している。ポリマーバインダーとして
は、例として、セルロース誘導体、例えば酢酸水素フタ
ル酸セルロース、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セ
ルロース、酢酪酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリ
カーボネート、ポリ（スチレン−コ−アクリロニトリ
ル）、ポリ（スルホン）、ポリ（フェニレンオキシド）
または親水性バインダー、例えばポリビニルアルコール
もしくはゼラチンが挙げられる。バインダーは、約０．
１〜約５ｇ／ｍ² の被覆量で使用することができる。

【００１９】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することもできる。

【００２０】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、しかもレーザーの熱に耐
えられるならば、いずれの材料でも使用できる。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〜約２００μｍであ
る。また、所望であれば、米国特許第４，６９５，２８
８号または同第４，７３７，４８６号明細書に記載され
ているような下塗層を支持体に塗布してもよい。

【００２１】本発明に用いられる色素供与体素子と共に
用いられる色素受容素子は、通常は色素画像受容層を表
面に担持する支持体を含んで成るが、それ自体が色素画
像受容性材料であるものからできている支持体を含むこ
ともできる。該支持体は、ガラス、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、酢
酸セルロースのような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）またはポリ（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、例えばバライタ塗布紙、白
色ポリエステル（ポリエステルに白色顔料を含有させた
もの）、アイボリー紙、コンデンサー紙またはＤｕＰｏ
ｎｔ Ｔｙｖｅｋ（登録商標）のような合成紙であって
もよい。好ましい実施態様では、射出成形ポリカーボネ
ート支持体を使用する。

【００２２】色素画像受容層は、例として、ポリカーボ
ネート、ポリエステル、セルロースエステル、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から構成してもよい。色素画
像受容層は、所期の目的に有効である任意の量で存在す
ることができる。一般に、約１〜約５ｇ／ｍ² の濃度で
良好な結果が得られる。

【００２３】本発明を利用するレーザー誘導感熱色素転
写画像の形成方法は、 ａ）赤外吸収物質と組み合わせた色素をバインダー中に
含有する色素層を表面に担持する支持体を含む少なくと
も一つの色素供与体素子を、ポリマー色素画像受容層を
表面に担持する支持体を含む色素受容素子と接触させる
工程、 ｂ）レーザーによって色素供与体素子を像様加熱する工
程、並びに 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する工程、から構成される。

【００２４】本発明の色素供与体素子は、シート状で使
用しても、また連続ロールやリボン状で使用してもよ
い。連続ロールまたはリボンを使用する場合、上述のよ
うに１種のみの色素を担持してもよいし、また別の色
素、例えば昇華性のシアン及び／もしくはマゼンタ及び
／もしくはイエロー及び／もしくはブラックまたはその
他の色素、からなる交互領域を担持してもよい。このよ
うな色素は、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。こうして、本発明の範囲には、単色、２色、３色ま
たは４色の素子（また５色以上でもよい）が含まれる。

【００２５】本発明の好ましい実施態様では、色素供与
体素子は、シアン、イエロー及びマゼンタ色素の領域を
逐次反復して塗布したポリ（エチレンテレフタレート）
支持体から構成され、上記の処理工程を各色について逐
次施すことによって３色色素転写画像を得る。もちろ
ん、この工程を単一の色についてのみ実施した場合に
は、モノクロ色素転写画像が得られる。

【００２６】本発明を利用する感熱色素転写集成体は、 ａ）上記の色素供与体素子、及び ｂ）上記の色素受容素子、 を含み、色素供与体素子の色素層が色素受容素子の色素
画像受容層と接触するように、色素受容素子と色素供与
体素子とが重ね合わされている。

【００２７】これら２種の素子を含む上記の集成体は、
モノクロ画像を得る場合には、一体ユニットとして予め
集成しておいてもよい。この集成は、それら２種の素子
の縁部を一時的に接着することによって行うことができ
る。転写後、色素受容素子を剥離して、色素転写画像を
露呈させる。

【００２８】３色画像を得る場合には、感熱プリントヘ
ッドによって熱を加える際に上記の集成体を３回形成す
る。最初の色素を転写した後、素子を剥離する。次い
で、第二の色素供与体素子（または異なる色素領域を有
する供与体素子の別の領域）を色素受容素子と位置合わ
せし、工程を繰り返す。同様にして第三の色を得る。

【００２９】

【実施例】以下の実施例によって本発明を例示する。

【００３０】米国特許第５，０３４，３１３号明細書の
実施例１に記載されているように、赤外吸収コロイド銀
ゾルを調製した。

【００３１】本実施例で用いる色素分散液を以下のよう
に調製した。

【００３２】 表Ｉ 成分 量（グラム） シアン、マゼンタまたはイエロー色素 ２５０ Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−２００ ２７５ Ａ２分散剤（１８．２％水溶液） 蒸留水 ４７６

【００３３】表Ｉに示した配合物を、０．４〜０．６ｍ
ｍのジルコニアシリカ媒体（Ｑｕａｒｔｚ Ｐｒｏｄｕ
ｃｔｓ社、ＳＥＰＲ部門、Ｐｌａｉｎｆｉｅｌｄ ＮＪ
より入手可能）を７５体積％まで満たした１リットル媒
体ミル（モデル ＬＭＥ１、Ｎｅｔｚｓｃｈ社）におい
て１６℃で微粉砕した。離散波長濁度法による平均近赤
外濁度測定値が示す粒径が０．２μｍ以下になるまで、
スラリーを微粉砕した。これは、４５〜９０分の微粉砕
滞留時間に相当した。

【００３４】表ＩＩに示した配合に従い、水性カーボン
ブラック（赤外吸収種）分散液を調製した。

【００３５】 表ＩＩ：カーボンブラック分散液 成分 量（グラム） カーボンブラック（Ｃａｂｏｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社 ２００ から市販のＢｌａｃｋ Ｐｅａｒｌ ４３０） Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−２００ １６５ Ａ２分散剤（１８．２％水溶液） 蒸留水 ６３５

【００３６】１００μｍのゲル下塗済ポリ（エチレンテ
レフタレート）支持体上に、以下の多層構造体の各々を
水から同時塗布することによって、個々の色素供与体素
子を製作した。

【００３７】ａ）上記の第二のイエロー色素、上記の銀
ゾル（０．１１ｇ／ｍ² ）、ゼラチン（０．１１ｇ／ｍ
² ）及びＦｌｕｏｒｔｅｎｓｉｄｅ ＦＴ−２４８（登
録商標）界面活性剤（ペルフルオロオクチルスルホン酸
テトラエチルアンモニウム）（Ｂａｙｅｒ社）（０．０
０７ｇ／ｍ² ）を、ゼラチン（１．６１ｇ／ｍ² ）及び
ポリ（ジビニルベンゼン）のスペーサービーズ（平均粒
径９μｍ）（０．０２ｇ／ｍ² ）の層上に同時塗布し、
それ自身はゼラチン（３．７７ｇ／ｍ² ）及びゼラチン
架橋剤の１，１’−〔メチレンビス（スルホニル）〕ビ
スエテン（０．０５４ｇ／ｍ² ）の層上に同時塗布され
ている、上記の色素分散体（０．４４ｇ／ｍ² ）を含む
イエロー色素層。

【００３８】ｂ）上記の第一のマゼンタ色素、上記の銀
ゾル（０．１１ｇ／ｍ² ）、ゼラチン（０．１１ｇ／ｍ
² ）及びＦｌｕｏｒｔｅｎｓｉｄｅ ＦＴ−２４８（登
録商標）界面活性剤（ペルフルオロオクチルスルホン酸
テトラエチルアンモニウム）（Ｂａｙｅｒ社）（０．０
０７ｇ／ｍ² ）を、ゼラチン（１．６１ｇ／ｍ² ）及び
ポリ（ジビニルベンゼン）のスペーサービーズ（平均粒
径９μｍ）（０．０２ｇ／ｍ² ）の層上に同時塗布し、
それ自身はゼラチン（３．７７ｇ／ｍ² ）及びゼラチン
架橋剤の１，１’−〔メチレンビス（スルホニル）〕ビ
スエテン（０．０５４ｇ／ｍ² ）の層上に同時塗布され
ている、上記の色素分散体（０．５７ｇ／ｍ² ）を含む
マゼンタ色素層。

【００３９】ｃ）上記の第二のシアン色素、上記の銀ゾ
ル（０．１１ｇ／ｍ² ）、ゼラチン（０．１１ｇ／
ｍ² ）及びＦｌｕｏｒｔｅｎｓｉｄｅ ＦＴ−２４８
（登録商標）界面活性剤（ペルフルオロオクチルスルホ
ン酸テトラエチルアンモニウム）（Ｂａｙｅｒ社）
（０．００７ｇ／ｍ² ）を、ゼラチン（１．６１ｇ／ｍ
² ）及びポリ（ジビニルベンゼン）のスペーサービーズ
（平均粒径９μｍ）（０．０２ｇ／ｍ² ）の層上に同時
塗布し、それ自身はゼラチン（３．７７ｇ／ｍ² ）及び
ゼラチン架橋剤の１，１’−〔メチレンビス（スルホニ
ル）〕ビスエテン（０．０５４ｇ／ｍ² ）の層上に同時
塗布されている、上記の色素分散体（０．７８ｇ／
ｍ² ）を含むシアン色素層。

【００４０】銀ゾルを上記のカーボン分散液（０．２２
ｇ／ｍ² ）に交換して、対照用色素供与体素子を上記の
ように製作した。

【００４１】用いた色素画像受容素子は、米国特許第
５，２３４，８８６号明細書に記載されているように製
作したポリカーボネートの厚いスラブとした。

【００４２】米国特許第５，１０５，２０６号明細書に
記載されている装置と似たようなレーザー画像化装置を
使用して、上記の色素供与体シートから色素受容体へ単
色画像を以下に示すように印刷した。レーザー画像化装
置は、コリメーティング光学レンズ及びビーム付形光学
レンズを取り付けたシングルダイオードレーザー（日
立、モデルＨＬ８３５１Ｅ）から構成されるものとし
た。レーザービームを、ガルバノメーターミラーへ向け
た。ガルバノメーターミラーを回転させて、画像のＸ軸
方向のレーザービームの掃去を制御した。レーザーの反
射ビームを、真空溝を備えた平らな定盤にビームを集め
るレンズに向けた。親ネジによって位置を制御する可動
ステージに定盤を取り付けて、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固定
し、そして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固定した。

【００４３】レーザービームの波長は８３０ｎｍとし、
その定盤における出力は３７ｍＷとした。レーザービー
ムの公称測定スポットサイズは７×９μｍの卵形（レー
ザービームの掃去方向が長軸）であった。線の中心間距
離は８．９４μｍ（１インチ当たり３２９０本のライ
ン）とし、レーザー走査速度は２６．９Ｈｚとした。

【００４４】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て色素を色素受容体へ
転写した。画像化後、色素受容体を定盤から取り外し、
そして白色光を５０秒間照射して画像色素を受容体中へ
融合させた。

【００４５】各々の着色画像の可視スペクトルを、空気
を基準にした可視分光光度法で測定した。（望ましくな
い中性物質転写または色汚染の測定値として）色素自身
が吸収しないスペクトルの領域における濃度は以下のと
おりであった。

【００４６】

【表１】

【００４７】上記表中の最後の欄にあるデータは、赤外
吸収物質として銀を使用した場合の非色素吸収領域にお
いて透過した光の増加量を反映している。光は、画像化
系において画像色素にのみ吸収されることが理想的であ
るので、これらの光透過の向上は、望ましくない吸収の
除外による色純度の実質的改善を構成する。

【００４８】

【発明の効果】本発明に用いられる板状金属銀コロイド
は、赤外光の吸収性が高いので、他の赤外吸収物質より
も少量で使用することができ、すなわち、熱効率が高
い。また、これらの物質を用いた色純度も、カーボンの
ような望ましくない物質の転写がないために改善され
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−201483（ＪＰ，Ａ) 米国特許5034313（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開395095（ＥＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇華性画像色素と赤外吸収物質とがバイ
   ンダー中に含まれている色素層を表面に担持する支持体
   を含んで成るレーザー誘導感熱色素転写用色素供与体素
   子であって、前記赤外吸収物質が非球形の板状金属銀コ
   ロイドであり、前記コロイドが直径２０ｎｍ未満の核の
   表面に銀を無電解めっきすることによって得られる、前
   記レーザー誘導感熱色素転写用色素供与体素子。