JP2688426B2 - 昇華転写材および昇華転写記録方法 - Google Patents

昇華転写材および昇華転写記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発熱体ヘッドあるいはレーザーなどにより画
像情報に応じた加熱印字を行なうための熱転写材に関
し、さらに詳しくは昇華性インクを用いた熱転写材およ
びその記録方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、情報システムの発達に伴い、ハードコピーにも
種々の出力形態が要求されるようになっている。特にハ
ードコピーのカラー化は、ソフトコピーであるディスプ
レイのカラー化、情報の多様性に対応すべく強い要求が
ある。また、これらのハードコピーを得る記録装置に対
しては、操作性,保守性,信頼性にすぐれ、さらに小
型,低騒音であることなどが要求されている。これらの
要求に応えて現在、感熱記録紙を用いた感熱記録装置が
ファクシミリ,プリンタなどに多く利用されている。し
かし、感熱記録紙は紙自体に発色体を含むため、同一紙
に複数の発色体を含む場合には各発色体の発色温度領域
を重ならないように設定することが必要である。したが
って複数の色を同一面上で重ね合せることができず、ま
た各色における濃度の階調性を得ることも難かしいの
で、階調性のある単色画像を重ね合せて得られるカラー
画像を感熱記録で得ることは困難である。
そのような欠点に対して、階調再現性のよいピクトリ
アル・ハードコピー装置が求められており、種々の転写
型感熱画像プリンタの開発が進められており、その1つ
としてワックス型インクを用いた熱転写材での疑似階調
表現も提案されている。(小橋,大西,江崎;テレビジ
ョン学会技術報告IPD92-6,31〜36(1984))しかしなが
らこれらの方法では現在のところ階調再現性、色再現性
の点で十分でない。
これに対して、階調再現性,色再現性の優れた、分子
レベルでの混色画像の得られる昇華転写型感熱記録方式
が開発されており、銀塩写真に匹敵する画質が得られて
いる。(S.Masuda,N.Kihara,O.Majima,IEEE,Transactio
n on Consumer Electronics,CE−28(3),226(198
2)) 〔発明が解決しようとしている課題〕 しかしながら、前記従来例において優れた画質を提供
する昇華転写型感熱記録方式は、記録感度が低く、駆動
エネルギーが大量に必要となるために、大量の印加熱エ
ネルギーに耐えうる支持フィルムが必要となり、高価な
材料を用いなければならないこと、熱印加時に昇華性イ
ンク層が溶融転写されないような高耐熱バインダーを用
いるとさらに記録感度が低下すること、大量の印加熱エ
ネルギーを発生するための駆動制御系が大型・高価にな
ってしまう等の欠点があった。
これに対して昇華性インクの昇華温度を低下させるこ
とによって記録感度を向上する試みも行なわれている
が、昇華転写材自身の保存安定性や昇華転写後の受像紙
での画像の保存安定性に問題を生じるために本質的な問
題解決となっていなかった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば昇華性インク層を高分子液晶性化合物
をバインダーとして形成するか、もしくは、昇華インク
層にさらに高分子液晶性化合物からなる昇華転写制御層
を設けることにより、昇華転写における記録感度を向上
するとともに耐熱性を低下させることがなくなり、昇華
転写材の保存安定性不良や昇華転写時のインク層の融着
を防止することを可能としたものである。
昇華転写の記録感度を向上するためには、昇華インク
層のバインダーの軟化点は低い方が好ましい。軟化点が
低いことは、昇華転写時のバインダーの運動性を高め、
粘度の低減をもたらすことから、昇華インク層での昇華
性色素の拡散移動を容易にし、昇華転写の記録感度の向
上をもたらす。しかしながら、低い軟化点温度は昇華転
写材の保存安定性や昇華転写時の記録媒体と昇華性イン
ク層の融着に悪影響を与える。
これに対し、本発明者らは、高分子液晶性化合物を昇
華性インク層のバインダーもしくは昇華転写制御層に用
いることで記録感度向上と高軟化点化を両立しうること
を見い出した。
これは、高分子液晶性化合物の液晶性においては高分
子液晶分子の運動性に異方性があり、色素の拡散移動に
関与する粘度は溶融状態と変らないような低粘度を与
え、高分子液晶性化合物全体としては強い応力を加えな
い限り見かけ上高粘度の状態を維持している非ニュート
ン流体の挙動をするためと考えられる。
すなわち、昇華性インク層もしくは昇華転写制御層に
高分子液晶性化合物を用いることにより、高い記録感度
と、良好な保存安定性と転写時の安定性を実現した。
前記目的のために高分子液晶性化合物の融点もしくは
ガラス転移点は室温以上であることが望ましく、さらに
望ましくは50℃以上とすることで良好な保存安定性が得
られる。また、高分子液晶性化合物の液晶相−等方相転
移温度は100℃以上が望ましく、さらに望ましくは150℃
以上である。これによって、転写時の融着等を防止し、
高い安定性を実現出来る。
高分子液晶性化合物を昇華性インク層のバインダーと
昇華転写制御層の両方にもちいてもよく、その場合に高
分子液晶性化合物は同一であっても、違ってもよい。
本発明で用いることの出来る高分子液晶性化合物とし
てはサーモトロピック主鎖型高分子液晶性化合物,サー
モトロピック側鎖型高分子液晶性化合物がある。主鎖型
高分子液晶性化合物としてはポリエステル系,ポリアゾ
メチン系,ポリエーテル系,ポリアミド系等のものがあ
る。側鎖型高分子液晶性化合物としては、ポリアクリル
系,ポリメタクリル系,ポリクロロアクリル系,ポリシ
ロキサン系,ポリエーテル系等がある。
より具体的には以下に示すような高分子液晶性化合物
を用いることが可能である。
本発明に用いることのできる昇華転写用色素として
は、分散染料,建染染料,カチオン染料,油溶性染料,
ナフトール染料等があり、特に分散染料,油溶性染料,
カチオン染料が適している。
より具体的な昇華転写用色素の例としては下記のよう
なものがある。
(アゾ系) (アントラキノン系) (ベンザンスロン系) (その他) その他、市販の昇華転写用色素としては、MS Red EX-
28,MS Yellow EX-50,MS Red EX-15,MS Blue EX-9,MS Re
d EX-49(以上、三井東圧)やKayaset Yellow A-G,Kaya
set Red B,Kayaset Blue FR(以上、日本化薬)等も使
用することが出来る。
前記高分子液晶性化合物をバインダーとして用いる場
合には昇華転写用色素と溶融混合もしくは、溶媒を加え
て均一に溶解もしくは分散する。このとき分散剤や粒
子,柔軟剤,剥離付与剤等を加えてもよい。
高分子液晶性化合物を昇華性インク層の上に形成し、
昇華転写制御層として用いる場合には、昇華性インク層
に従来用いられていたバインダー材を用いることが可能
なだけでなく、従来軟化温度が低いために用いることの
出来なかったバインダー材も用いることが出来る。従来
用いられていたバインダー材料としては、ポリカーボネ
ート,ポリスルフォン,ポリビニルアルコール,セルロ
ース等があるが、軟化点の低いものとしてポリエチレ
ン、ポリエーテル,ポリアクリル酸エステル,ポリメタ
クリル酸エステル等も使用できる。
昇華転写用色素とバインダーからなる混合物をベース
フィルム上に塗布することで昇華転写インク層を形成す
る。塗布する方法としては、スピンコート法,ディッピ
ング法,バーコート法,グラビアロール法,ドクターブ
レード法,スクリーン印刷法等があり、塗布厚みとして
0.1〜50μm程度が好ましい。
高分子液晶性化合物を昇華転写制御層として用いる場
合は、昇華性インク層の上に前記塗布法と同様の方法で
高分子液晶性化合物を塗布積層することが可能である。
このとき高分子液晶性化合物からなる昇華転写制御層の
厚みとしては、0.01〜10μm程度が好ましい。
支持体として用いることのできるフィルムとしては、
ポリエチレンテレフタレート,ポリイミド,ポリアミ
ド,ポリアミドイミド等がある。
発熱体ヘッドとの接触部に耐熱性潤滑層をもうけるこ
とは昇華転写材の走行の上で有効である。
昇華性インク層加熱の手段は、発熱体ヘッドに限定さ
れない。例えばレーザー装置を加熱手段に用いてもよ
い。このとき階調性のある記録画像を得るためにレーザ
ー照射回数やエネルギー量を変調してもよい。又、熱ペ
ンや熱活字などを用いても、良好な記録を行うことがで
きる。
このとき高分子液晶性化合物を用いた昇華性インク層
もしくは昇華転写制御層はそのガラス転移点温度もしく
は融点以上、液晶相−等方相転移点以下に加熱されるこ
とが好ましい。高分子液晶性化合物のガラス転移点もし
くは融点より低い加熱では、昇華性色素の拡散転写が進
まないために記録感度が得られない。又、液晶相−等方
相転移点以上では、記録媒体等との融着が発生しやすく
好ましくない。
〔実施例1〕 下記の組成のインクを作成し、ワイヤーバーコート法
を用いて6μm厚のポリエステルフィルムに均一に塗布
した。乾燥後厚みは約10μmであった。
なお、高分子液晶性化合物(I)のガラス転移点は12
0℃、液晶相−等方相転移温度は265℃である。
Disperse Red 60 2重量部 高分子液晶性化合物(I) 8重量部 DMF 80重量部 この昇華転写材を発熱体ヘッドにて印加電圧15V,パルス
巾5mSecで加熱したところ受像紙(ポリエステル樹脂を
5μm塗布したもの)に良好な記録を行うことが出来
た。
〔実施例2〕 下記の組成のインクを作成し、ワイヤーバーコート法
を用いて6μm厚のポリエステルフィルムに均一に塗布
した。乾燥後厚みは約10μmであった。
なお、高分子液晶性化合物(II)の融点は174℃、液
晶相−等方相転移温度は233℃である。
Solvent Blue 105 2重量部 高分子液晶性化合物(II) 12重量部 DMF 80重量部 この昇華転写材を発熱体ヘッドにて印加電圧15V,パルス
巾8mSecで加熱したところ受像紙(ポリエステル樹脂を
5μm塗布したもの)に良好な記録を行うことが出来
た。
〔実施例3〕 下記の組成のインクを作成し、ワイヤーバーコート法
を用いて6μm厚のポリエステルフィルムに均一に塗布
した。乾燥後厚みは約6μmであった。
Disperse Yellow 54 2重量部 ポリエチレンオキサイド 8重量部 水 100重量部 次に下記、高分子液晶性化合物(III)のジクロロエ
タン溶液を前記昇華性インク層の上にスピンコート法に
より塗布した。
なお、高分子液晶性化合物(III)のガラス転移点は1
20℃、液晶相−等方相転移温度は152℃である。
この昇華転写材を発熱体ヘッドにて印加電圧10V,パルス
巾8mSecで加熱したところ受像紙(ポリエステル樹脂を
5μm塗布したもの)に良好な記録を行うことが出来
た。
〔実施例4〕 実施例1で作成した昇華転写材と受像紙をガラス基板
で狭持して、恒温層にて200℃に1分間保持したところ
全面で良好な転写が行なわれた。
〔実施例5〕 実施例1で作成した昇華転写材を支持体であるポリエ
ステルフィルムと昇華転写インク層が重なるように重ね
て50℃で100hr放置したが、融着しなかった。昇華転写
特性も変化なく、良好な状態で保存された。
〔比較例1〕 実施例1と同様の条件にて高分子液晶性化合物(I)
のかわりにポリスルフォン(ガラス転移点:165℃、非晶
質)を用いて昇華転写材を作成した。この昇華転写材を
発熱体ヘッドにて受像紙(ポリエステル樹脂を5μm厚
に塗布したもの)に記録したところ、実施例1と同程度
の記録濃度を得るためには印加電圧15V,パルス巾10mSec
が必要であった。
〔比較例2〕 実施例2と同様の条件にて高分子液晶性化合物(II)
のかわりにポリビニルブチラール(ガラス転移点:−20
℃、非晶質)12重量部を用いて昇華転写材を作成した。
この昇華転写材を発熱体ヘッドにて印加電圧15V,パルス
巾8mSecで加熱したところ受像紙に昇華性インク層ごと
転写されてしまった。
〔発明の効果〕
以上、説明したように、昇華性インク層のバインダー
もしくは、昇華転写制御層に高分子液晶性化合物を用い
ることで記録感度の良好なしかも、保存安定性のよい昇
華転写時の融着のないすぐれた昇華転写材を提供するこ
とが可能となった。これによって昇華転写プリンター自
体の構造も小型化・低コスト化が可能となる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の昇華転写材の断面図を示す、第2図は
本発明の別の昇華転写材の断面図を示す。 1:高分子液晶性化合物含有昇華性インク層 2:昇華性インク層 3:昇華転写制御層 10:支持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 正人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 竹之内 雅典 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−82792(JP,A) 特開 昭62−152795(JP,A) 特開 平2−34391(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に昇華性インク層を有し、該昇華
    性インク層が、高分子液晶性化合物を含有していること
    を特徴とする昇華転写材。
  2. 【請求項2】支持体上に昇華性インク層、さらに昇華転
    写制御層を有し、該昇華転写制御層が高分子液晶性化合
    物を含有していることを特徴とする昇華転写材。
  3. 【請求項3】高分子液晶性化合物の融点又はガラス転移
    点が50℃以上で、液晶相−等方相転移温度が150℃以上
    である特許請求の範囲(1)又は(2)記載の昇華転写
    材。
  4. 【請求項4】高分子液晶性化合物を含有している昇華性
    インク層を支持体上に形成してなる昇華転写材と記録媒
    体とを重ね、該昇華転写材を該高分子液晶性化合物のガ
    ラス転移点もしくは融点以上、液晶相−等方相転移温度
    以下に加熱することにより、記録媒体上に加熱パターン
    に応じた昇華転写インクの像を形成することを特徴とす
    る昇華転写記録方法。
  5. 【請求項5】支持体上に昇華性インク層を形成し、さら
    に高分子液晶性化合物を含有している昇華転写制御層を
    形成してなる昇華転写材と記録媒体を重ね、該昇華転写
    材を該高分子液晶性化合物のガラス転移点もしくは融点
    以上、液晶相−等方相転移温度以下に加熱することによ
    り、記録媒体上に加熱パターンに応じた昇華転写インク
    の像を形成することを特徴とする昇華転写記録方法。
  6. 【請求項6】高分子液晶性化合物の融点又はガラス転移
    点が50℃以上で、液晶相−等方相転移温度が150℃以上
    である特許請求の範囲(4)又は(5)記載の昇華転写
    記録方法。
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