JP3171934B2 - カラーシートおよびそのシートを用いたカラー転写方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は昇華型のカラーシートお
よびそのシートを用いたカラー転写方法に関し、特に、
プリントの鮮明度とプリント所用時間が改善された昇華
型のカラーシートおよびそのシートを用いたカラー転写
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、感熱タイプのフルカラープリン
タや、ビデオプリンタに用いられている印刷方式の多く
は階調の優れた昇華熱転写方式である。この方式の原理
は、図７に示されるように、基板１０２上に順次塗布さ
れた常温で固体のイエロー、シアンまたはマゼンタの昇
華性固体インクを含有する染料層１０３をサーマルヘッ
ド１０５により加熱、昇華させ、その昇華した染料を受
像基体１２０上の受容層１２１内に拡散定着させて像を
形成させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サーマルヘッドによる方式を用い、染料層１０３の染料
を加熱、昇華させて受容層１２１に転写させるには、染
料の昇華点が１３０〜２００℃と高いうえにサーマルヘ
ッド１０５の熱応答性が悪いためにかなりの熱エネルギ
を加えつつ、ゆっくりと熱転写媒体を移動させなければ
ならず、そのため、記録速度が極めて遅いという問題が
あった。

【０００４】さらに、サーマルヘッドによる方式では、
いかに微細な記録ドットを形成しようとして小さ発熱素
子を作ったとしても、１ドットの周辺には熱拡散の影響
が及び、像滲みが生じ、結果として鮮明な画像を得るに
は自ずから限界がある（解像度がある限界以上、上がら
ない）。

【０００５】本発明は、かかる実情に基づいて創案され
たものであり、その目的は、記録速度および解像度が格
段と向上したカラーシートおよびそのシートを用いたカ
ラー転写方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、可撓性の基板と、この基板の上に設
けられた染料層とを有するカラーシートにおいて、前記
染料層は、イエロー、マゼンタまたはシアンの昇華性染
料と、以下の化学式で示され、近赤外域に光吸収を示
し、可視光域に実質的な光吸収を示さない近赤外吸収色
素とを含有するように構成した。

【化９】 また、本発明は、イエロー、マゼンダまたはシアンの昇
華性染料と、前記化学式で示される近赤外吸収色素とを
含有する染料層に、前記近赤外吸収色素が吸収を持つ波
長の光レーザビームを照射し、近赤外吸収色素が吸収し
た光エネルギを熱エネルギに変換することによって、前
記昇華性染料を昇華せしめ、該昇華した染料を前記染料
層と対向して配置された被転写紙上に転写させるように
構成した。

【０００７】

【作用】本発明のカラーシートの染料層には、近赤外吸
収色素が含有されているので、例えば、７８０〜８３０
ｎｍの近赤外に波長を持つ光レーザビームが染料層に照
射されると、近赤外吸収色素が光エネルギーを吸収し熱
エネルギーに変換され、この熱エネルギーによって昇華
性染料が昇華し、染料層と対向して配置された被転写紙
上に転写される。

【０００８】

【実施例】本発明のカラーシート１を図１〜図４に基づ
いて説明する。図１および図２は、それぞれ、１例とし
て面順次の３つのタイプの染料層を備えるカラーシート
１の概略断面図および平面図であり、図３は、染料層中
に含有される染料および色素の吸光度分布の相関関係を
示すグラフである。図４はカラーシート１を実際に用い
て、カラーシートの染料を被転写紙上に転写する状態を
模式的に示した断面図である。

【０００９】本発明のカラーシート１は、図１および図
２に示されるように可撓性の基板１１と、この基板１１
の上に塗設された複数の染料層１５を有する。基板１１
は、基板そのものが染料によって染着されず、光透過性
の良い、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポ
リエステル系の樹脂フィルムが使用される。本発明では
光エネルギを利用して記録を行うので、従来のサーマル
ヘッドを用いた場合と比べて熱伝達性をあまり考慮して
基板材質を選定する必要がなく、この意味で幅広い樹脂
の選定が可能であり、また、厚さも薄膜化にこだわる必
要がない。通常、この基板の厚さは、数μｍ程度であ
る。この基板１１の上に塗設される染料層１５は、１例
として面順次のタイプを例にとって説明しているので、
通常、少なくとも３種のタイプの染料層１５ａ（Ｙ：イ
エロー），１５ｂ（Ｍ：マゼンタ），１５ｃ（Ｃ：シア
ン）がいわゆる、面順次に配設される。

【００１０】染料層１５ａ（Ｙ），１５ｂ（Ｍ），１５
ｃ（Ｃ）の中には、それぞれ、各色に対応する公知の種
々の昇華性の染料と、近赤外吸収色素が含有される。各
色に対応する公知の昇華性の染料の一例として、染料層
１５ａには、

【００１１】

【化１】

【００１２】

【化２】

【００１３】などのイエローの昇華性染料が含有され
る。染料層１５ｂには、

【００１４】

【化３】

【００１５】

【化４】

【００１６】などのマゼンタの昇華性染料が含有され
る。染料層１５ｃには、

【００１７】

【化５】

【００１８】

【化６】

【００１９】などのシアンの昇華性染料が含有される。
これらの昇華性染料は、それぞれ、染料層塗設前のイン
キ組成物の中に、２〜１０重量部程度含有される。

【００２０】このような昇華性染料が含有される染料層
１５ａ，１５ｂ，１５ｃの中には、以下に示す構造式を
有する近赤外吸収色素が含有される。

【００２１】

【００２２】

【化７】

【００２３】当該近赤外吸収色素は、染料層塗設前のイ
ンキ組成物の中に、２〜２０重量部、より好ましくは２
〜１０重量部含有される。この値が、２０重量部を越え
ると、近赤外吸収色素自身の色が、染料が転写された後
に形成される像の色に影響を及ぼすという不都合が生
じ、この値が２重量部未満になると近赤外吸収色素によ
って光エネルギから変換される熱エネルギの量が少なく
なるため、染料の昇華が起こりにくくなるという不都合
が生じる。

【００２４】当該近赤外吸収色素の吸光度分布と、前記
イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各昇
華性染料の吸光度分布との相関関係が図３のグラフに示
される。図３のグラフによれば、当該近赤外吸収色素は
レーザ発振波長７８０〜８３０ｎｍ域、つまり近赤外域
で吸収をしめすが、各昇華性染料はレーザ発振波長域に
吸収を示さない。さらに、当該近赤外吸収色素は波長３
８０〜７８０ｎｍの範囲の可視光域に実質的な光吸収を
示さない。吸光度の分布の裾野が可視光域にわずか入っ
ているが、色滲みを生じさせない程度の範囲ものであ
る。ここで、近赤外域に光吸収を示す必要性は、現在、
高パワーで実用化されている発振波長７８０〜８３０ｎ
ｍ半導体レーザを記録手段として有効に用いるためであ
る。また、可視光域に光吸収を持たせない理由は、各染
料への色滲みを防止するためである。可視光域に光吸収
を示さないといっても、吸光度の分布の裾野が可視光域
にわずか入ることもあり、この場合には色滲みを生じさ
せない程度の範囲もの（強度が比較的小さい）であれ
ば、特に問題とはならない。この意味で“実質的”であ
る。

【００２５】その他、染料層塗設前のインキ組成物の中
には、セルロース系、水溶性アクリル、ポリビニルアル
コール、ポリアミド系等のバインダー樹脂が含有された
り、溶媒としてメチルエチルケトン、トルエンなどが含
有されてもよい。

【００２６】このような染料層１５の厚さは、１〜２μ
ｍ程度である。なお、通常は前記３種のタイプの染料層
１５ａ（Ｙ），１５ｂ（Ｍ），１５ｃ（Ｃ）に加えて、
別途、黒の染料層が設けられる。イエロー、マゼンタお
よびシアンは、理想的な反射分光特性をとらないので、
３色重ねで完全な黒色が出ないからである。

【００２７】このようなカラーシート１を実際に用い
て、カラーシートの染料を被転写紙である受像体３０上
に転写する本発明のカラー転写方法を図４に基づいて説
明する。

【００２８】図４に示されるように、受像基体３１と受
容層３５とを備える受像体３０と、前記カラーシート１
とを、染料層１５と受容層３５とが対向するように当接
させ、プラテンゴム３７の上に載置する。そして、カラ
ーシート１の基板側から印字ヘッド４０の中に組み込ま
れた半導体レーザ４５により、前記近赤外吸収色素が吸
収を持つ波長７８０〜８３０ｎｍ程度の光レーザビーム
をレンズ４３で絞り込み染料層１５に照射する。する
と、染料層１５に含有される近赤外吸収色素は光エネル
ギ（熱エネルギに変換）を吸収し、このエネルギによっ
て前記昇華性染料は昇華させられ、該昇華した染料は前
記染料層１５と対向して配置された受像体３０（被転写
紙）の受容層３５の上に転写させられる。なお、受像体
３０とカラーシート１はプラテンゴム３７の移動（回
動）と伴に、所定のスピードで移動させられる。

【００２９】なお、本発明の転写方法は、光ビームを使
うために非接触で行なわれ、基板の片面（染料層を設け
ない側）に滑性層を設ける必要もない。実際に、幅２１
ｃｍのポリエチレンテレフタレート製基板の上に、上記
各昇華性染料２．５重量部と上記近赤外吸収色素２．５
重量部と、バインダーとしてポリビニルブチラール樹脂
５重量部と、溶媒としてメチルエチルケトン４５重量部
とトルエン４５重量部を含有するインキ成物を塗設して
染料層１５ａ（Ｙ），１５ｂ（Ｍ），１５ｃ（Ｃ）を形
成した。加えて、別途、上記近赤外吸収色素を含有させ
た黒の染料層をも形成した。このように作製したカラー
シート１を、図４示されるように被転写紙である受像体
３０上に載置し、波長７８０ｎｍ，出力１０ｍＷの半導
体レーザを用いて画像を形成させたところ、極めて鮮明
な画像が得られた。また、印字速度も従来のサーマルヘ
ッド方式に比べ格段と向上することが確認された。な
お、印字速度は後述するカラー転写装置を用いればさら
なる向上が図られる。

【００３０】好適なカラー転写装置の一例を図５および
図６に基づいて説明する。カラー転写装置５０は、ドラ
ム５１と、このドラム５１の円周上に積層されたプラテ
ンゴム５２と、このプラテンゴム５２の円周上に配設さ
れた４つの印字ヘッド６０と、これらの印字ヘッド６０
にそれぞれ対応する位置に設置されたカラーシート７
１，７３，７５，７７とを有する。

【００３１】ドラム５１は略筒状形状をなし、その長さ
は、用いる受像体３０（被転写紙）の幅によって適宜設
定される。印字ヘッド６０の基本構造は前述した印字ヘ
ッド４０と同様とされる。そして、この印字ヘッド６０
は、図５に示されるようにドラム５１（被転写紙）の幅
方向に走査されるようになっている。こうすることによ
って、従来のサーマルヘッドを熱発生手段として用いて
いる場合のようにヘッド長さを被転写紙の幅と同程度に
大きくするという必要性がない。また、ヘッドも簡単に
できる。

【００３２】カラーシート７１，７３，７５および７７
は、それぞれ、４種のタイプの染料層１５ａ（Ｙ：イエ
ロー），１５ｂ（Ｍ：マゼンタ），１５ｃ（Ｃ：シア
ン）および１５ｄ（黒）が単独で設けられ、それらの各
層には前記近赤外吸収色素が含有されている。そして、
各カラーシート７１，７３，７５および７７は、それぞ
れ巻取カセット７２，７４，７６および７８に収納され
ており、これらのカセッットから各カラーシートが順次
繰り出されるようになっている。

【００３３】このように４つの印字ヘッド４０をドラム
５１の回りに配置させる構造にすることにより、ドラム
５１を連続的に一方向に回動させながら、各ヘッドによ
り特定一色の転写が行なわれるので、従来の面順次方式
に比べて印刷時間は大幅に短縮できる。また、さらに光
ビームによる印刷であるので幅方向の走査スピードを上
げることができ、さらなる印刷時間の大幅短縮化が図ら
れる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、カラーシートの染料層
には、近赤外吸収色素が含有されているので、例えば、
７８０〜８３０ｎｍの近赤外に波長を持つ光レーザビー
ムを用いて転写記録ができ、記録速度および解像度は格
段と向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】面順次の３つのタイプの染料層を備えるカラー
シートの概略断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】近赤外吸収色素の吸光度分布と、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの各昇華性染料の吸光度分布との相関関
係を示すグラフである。

【図４】カラーシートの染料を被転写紙上に転写する状
態を模式的に示した断面図である。

【図５】好適なカラー転写装置の一例を示す正面図であ
る。

【図６】図５の概略斜視図である（但し、印字ヘッドは
１つしか表わされていない）。

【図７】従来の転写方式を模式的に示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１１…基板 １５…染料層 ４０…印字ヘッド

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性の基板と、 この基板の上に設けられた染料層とを有するカラーシー
   トにおいて、 前記染料層は、イエロー、マゼンタまたはシアンの昇華
   性染料と、以下の化学式で示され、近赤外域に光吸収を
   示し、可視光域に実質的な光吸収を示さない近赤外吸収
   色素とを含有することを特徴とするカラーシート。 【化８】
2. 【請求項２】 イエロー、マゼンダまたはシアンの昇華
   性染料と、前記請求項１に記載の化学式で示される近赤
   外吸収色素とを含有する染料層に、前記近赤外吸収色素
   が吸収を持つ波長の光レーザビームを照射し、近赤外吸
   収色素が吸収した光エネルギを熱エネルギに変換するこ
   とによって、前記昇華性染料を昇華せしめ、該昇華した
   染料を前記染料層と対向して配置された被転写紙上に転
   写させることを特徴とするカラー転写方法。
3. 【請求項３】 前記光レーザビームの波長は、７８０〜
   ８３０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載のカ
   ラー転写方法。