JPH02253988A - レーザ記録用熱転写シートおよびそれを使用した画像記録法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、昇華型熱転写記録に関し、微細なスポットｓ
熱が容易でかつ高速記録可能なレーザエネルギを利用す
る新たな熱転写シートおよび画像記録方法である。

〔従来技術とその問題点〕

従来、熱転写記録方法として、二つの方法が提案されて
いる。

その一つは熱源としてサーマルヘッド等の電気的発熱素
子を利用するサーマルプリンタによる方法であり、他の
一つは熱源としてレーザ光やキセノンランプ等の光学的
方法を利用する光プリンタによる方法である。

前者は、転写シートを介して紙等の被転写体（以後、受
像紙と呼ぶ）に圧着したサーマルヘッドの発熱素子を選
択的に通電することで、転写シートの染料を溶融、サー
マルヘッドの発熱素子を選択的に通電することで、転写
シートの染料を溶融、拡散または昇華させ、受像紙に吸
着させて所定の画像を記録するものである。

一方、後者は、透明支持体上に光吸収発熱体とともに塗
布された染料にレーザ光を照射して、レーザ光が光吸収
発熱体に吸収されて発せられる熱により、所定の文字や
絵柄などを構成する部分の染料を溶融、拡散または昇華
し、透明支持体に対向して設けられた紙などの受像紙に
染料を吸着して所定の画像を記録するものである。

このような光プリンタの分野における転写シートの構成
物としては、光吸収発熱体としてカーボンブラック、バ
インダ樹脂としてニトロセルロースを用い、これに発色
材としての染料を分散混合したものが知られている。

これらの材料を用いることで、カーボンブラックにより
光の吸収を促進し、発熱速度を高めるとともに、バイン
ダ樹脂であるニトロセルロースの急激燃焼作用を利用し
て、約１８０℃にてニトロセルロースの瞬間的燃焼を図
り、その燃焼熱により染料を溶融、拡散または昇華せし
めて受像紙に吸着して所定の画像記録を行うことができ
る。

まず、サーマルヘッドを熱源としてより高精細、高解像
度の転写画像を記録させる場合には、サーマルヘッドが
高価になること、製造上、発熱素子の大きさを微小にす
ることや発熱素子からの発生熱量を制御することが困難
である等の問題がある。

また大面積の画像記録の場合にも、操作するラインヘッ
ドの製造が実質的に極めて困難であるといった問題があ
る。

さらに、より高速記録を目的としてサーマルヘッドに設
けられた発熱素子の発熱温度を上げると、転写フィルム
の支持体がその温度に耐えられない等の問題もある。

レーザを熱源として用いれば、上記の問題は解消される
が、ここで新たな問題が発生する。

従来の記録材料（カーボンブラック、ニトロセルロー・
ス、染料）を用いると記録速度は向上するが、レーザ光
の焦点においてニトロセルロースの急激燃焼（熱分解反
応）が起こると染料の溶融、拡散または昇華による転写
とともに、光吸収発熱体であるカーボンブラックも同時
に吹き飛ばされ（ｂｌｏｗ−ｏｆｆ）　、受像紙表面に
飛散付着して、画像の質を著しく損なうことになる。

〔発明が解決すべき課Ｍ］ また、従来、光記録材料である光吸収発熱体と染料を分
離し、光吸収発熱体としてカーボンブラック、バインダ
樹脂としてニトロセルロースを用いて形成した光吸収発
熱層、または昇華性の染料をそれと相溶性（溶解性）の
ある樹脂（熱可塑性樹脂に分散させて形成した色材層を
、透明支持体上にこの順に積層することで、光を吸収し
て熱交換する働きと、その熱により染料が溶融、拡散ま
たは昇華して受像紙に転写する働きの二つの作用に機能
分割したものは公知であった。

この方法によれば、照射されるレーザエネルギを均一に
かつ効率よく活性できるが、この場合も前記の、受像紙
への光吸収発熱材の問題は解消されない。

本発明は、上記の問題点を解決し、受像紙への光吸収発
熱層のバインダー樹脂や光吸収発熱体等の飛散付着を防
ぎ、画像汚れがなく、また鮮明な色彩の高画質画像を得
るための新しい層構成の転写シートおよびこれを用いた
画像記録法を提供することを目的とする。

〔課題を解決する手段〕

すなわち、本発明は １、透明支持体（１）、光吸収発熱材がバインダ内に分
散している光吸収発熱層（２）、光吸収発熱材の飛散を
防止するブロックＮ（３）および昇華性染料を含む色材
Ｎ（４）が、（１）、　（２）、　（３）、　（４）の
順に積層されていることを特徴とするレーザ記録用熱転
写シート。

２、　請求項１に記載のレーザ記録用熱転写シートと被
転写体とを接触させて、透明支持体側からレーザエネル
ギを照射することにより被転写体。

に昇華性染料を転写することを特徴とする画像記録法。

を提供する。

本発明における転写シートは、光吸収発熱層内のバイン
ダー樹脂や光吸収発熱体等の受像紙上への飛散付着を防
ぐために、光吸収発熱層と色材層の間に、ブロック層を
持つ層構造であることを特徴とするものである。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のレーザ記録用熱転写シートの断面図で
ある。

透明支持体１上に光吸収発熱１１２が形成され、その上
にブロック層３、更に色材層４と続いて形成されている
。

透明支持体ｌは光吸収発熱Ｎ２、ブロックＮ３と色材ｊ
１４を機械的に支持する働きを成す強さを有し、その材
質は、光透過性で耐熱性を有し、且つ光吸収発熱層との
接着性を有するものであれば良い、形状は目的に応じて
とくに制限はないが、通常フィルム状、シート状などで
あればよい。

材料としては目的に応じて広く選択できるが例えば、プ
ラスチックフィルム、ガラス、紙等が使用できる。

ポリエチレンテレフタレート（ＰＵＴ）や芳香族ポリア
ミド（アラミド）等の透明フィルムが好ましい。また、
材料の厚さについても特に限定を受けないが、製造上及
び使用上の問題から通常２〜７５μ糟、好ましくは２〜
２０μ曙、程度である。

光吸収発熱層２は、光を吸収して発熱する働きがあり、
光吸収発熱体が結合材中に微分散状で保持されてい、る
。

本発明に用い得るレーザ光は紫外光域、赤外光域および
可視光域のレーザである。

光吸収機能を成す材料としては、いわゆる光吸収材料で
あればすべて用いることができるが、特に熱源として半
導体レーザを用いる場合には半導体レーザの発振波長に
吸収を持つ物質としてカーボンブラック、グラファイト
やフタロシアニン系、ジチオールニッケル錯体系、ナフ
トキノン・アントラキノン系、シアニン系等の色素が挙
げられる。

なかでも安価で入手し易く熱交換率の良いカーボンブラ
ックが適当である。

バインダ（結合材）としてバインド（結着）機能を成す
材料としては、天然樹脂及びその誘導体または合成樹脂
が挙げられる。

例えば、ロジン、マレイン酸樹脂、フマル酸樹脂、フェ
ノール樹脂、尿素樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合
樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、セルロース系樹脂等
である。

なかでも、ニトロセルロースはバインド機能のほかに自
己酸化性を有し発熱機能を果たすこと（燃焼熱１０３０
　ｃａｌ／ｇ　）から最適な材料である。

これらの材料の混合は、溶媒中でボールミルまたはペイ
ントシェーカー等を用いて溶解または微粒化分散させる
が、この際に可塑剤を添加し、通常の印刷法および塗布
法により透明支持体１に形成すれば、乾燥膜に可とう性
、柔軟性を与えることができる。この可塑剤は脂肪族エ
ステル系が適当である。また乾燥膜厚は０．５〜３，０
μ−１好ましくは０．５〜１．５μ−程度が望ましい。

ここで、光吸収発熱層２が透明支持体１に接着機能を併
有する場合は、特別な処理は必要ないが、接着機能が弱
いか、全くない場合には、別途透明な接着剤によって両
者を接着させるか、あるいはプラスチックの表面処理を
行い、表面に対する接着性を向上させることが必要であ
る。接着剤としてはエポキシ系等、またプラスチックの
表面処理の方法としては、放電酸化、オゾン酸化、紫外
線照射等がある。

なお光吸収材とバインダの混合比は光吸収率と発熱量の
バランスから、光吸収材２０〜５０重量％（対固形分比
）が望ましい。

ブロック層３は、光吸収発熱Ｎ２の発熱による光吸収発
熱体や結合材等の受像紙への飛散付着を防ぐ働きをなす
。その材質としては、機械的強度が強く、耐熱性が高い
樹脂を用いる。また、光吸収発熱層２から色材層４への
熱伝導の面から、熱伝導率が高いことが望ましい。

耐熱温度としては１２０″Ｃ以上、好ましくは１５０°
Ｃ以上が、また熱伝導率は１０−’ｃａｌ／ｅｉａ。

ｓ、”Ｃ以上、好ましくは、５　Ｘ　１０−’ｃａｔ／
ｃｍ、　ｓ。

℃以上の樹脂を用いることが望ましい。例えば、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリスチレン、
エチルセルロース、アミド系樹脂、ポリイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォ
ン、ＰＥＴ、アラミド等の一般的な耐熱樹脂を使用する
。

ブロック層３は、このような樹脂を光吸収発熱層２上に
薄膜塗布したものであってもいいし、またシート上の樹
脂を光吸収発熱層２上に接着したものであってもよい。

ブロック１１３の厚みは、ブロック機能の役目を果たす
ために、ある程度の厚さが必要であるが、色材層４への
伝熱量を多くするために、できるだけ薄いことが望まし
い。実際の厚さの範囲としては１０μ−以下、好ましく
は０．５μｍ〜１１０１Ｉ。

より好ましくは０．５μｍ〜５μｌにし、ブロック層中
での熱伝達損失を小さくすることが望ましい。

色材層４の材料は、昇華性染料およびバインダからなる
混合物である。

色材層４に含有される昇華性染料は、一般に知られてい
る昇華性染料を用いることができるが、好ましくは分散
染料であり、熱昇華温度、色相、耐候性、バインダ樹脂
との相溶性等を考慮して選択する。例えば、アントラキ
ノン系、アゾ系、ナフトキノン系、ポリメチレン系等の
昇華性染料が適当である。

なお染料の色材層４中に含有される割合は、通常５〜７
０％、好ましくは１０〜５０％程度が適当である。。

また、バインダとしては、昇華性染料と相溶性があり、
ブロック層３との接着性がよく、また昇華性染料が転写
しやすいようにガラス点転移温度（Ｔｇ）が低いことが
望ましい０例えば、ポリビニルブチラール１．ポリサル
フォン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリフ
ェニレンオキサイド、セルロース誘導体等の熱可塑性ポ
リマーが用いられる。

これらの材料の混合は、溶媒中でペイントシェーカー等
を用いて溶解分散させ、通常の印刷法および塗布法によ
り、乾燥厚み、０．５〜５．０ＩＩｍ、好ましくは、０
．５〜２．Ｏ１Ｉｗ１μでブロック層３上に塗布形成す
る。

ここで、色材層４がブロック層３に対し接着機能を併有
する場合は、特別な処理は必要ないが、接着機能が弱い
か、全くない場合には、別途透明な接着剤によって両者
を接着させるか、あるいはブロック層３の表面処理を行
い、表面に対する接着性を向上させることが必要である
。接着剤としてはエポキシ系やウレタン系等の接着剤が
用いられる。またブロック層３０表面処理の方法として
は、放電酸化、オゾン酸化、紫外線照射等がある。

本発明の熱転写シートの作用をその画像記録方法に沿っ
て説明する。

第３図は、本発明の画記録方法の概略を示した図である
。

通常のレンズ系により光８が透明支持体１を通して、光
吸収発熱層２と透明支持体１の境界面または光吸収発熱
層２内部で焦点を結ぶようにする。

この焦点において光吸収発熱体が光を吸収し、発熱する
。とくに自己酸化性物質であるニトロセルロースを用い
る場合はこれが加熱され、分解温度以上になると酸化分
解を起こし、燃焼が急速に進行する。

この光吸収発熱層２内で生じた熱エネルギーは１、ブロ
ック層３内を伝導伝熱し色材層４へ達し、色材層４に含
有された昇華性染料を瞬間的に溶融、昇華飛散せしめ、
受像紙７に吸着されるか進入するなどして転写され１．
画像記録が行われる。この時、光吸収発熱Ｎ２に含まれ
る光吸収発熱体と結合材の飛散物は、ブロックＮ３があ
るために、受像紙７には付着せず、記録画像を汚染する
ことはない。

こごて、光吸収発熱Ｍ２、ブロックＮ３および色材１１
４は薄膜であるから、横方向の熱拡散は少なく、、光エ
ネルギーの照射スポットに応じて微少なドツト（点）を
記録することが可能であり、高速記録と同時に高解像度
画像を記録することもできる。

〔実施例〕

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例１ 厚さ７５μｌのＰＥＴフィルムの支持体上に、カーボン
ブラック３重量部、ニトロセルロース７重量部を、メチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）４　（１量部に混合分散した
物をグラビアコーターで乾燥厚さ１．５μ−に塗布し、
光吸収発熱層を形成した。

ブロック層として厚さ４μ階のアラミドフィルムを使用
し、その上にシアン色の昇華性染料５．５重置部、ＭＥ
Ｋｌ、２８重量部、シクロヘキサノン４重量部を混合し
た物をグラビアコーターで乾燥厚さ１μ−に塗布し、色
材層を形成した。

これを図のように、アラミドフィルムを光吸収発熱層に
重ね、転写実験を行ったところ、カーボン飛散のない鮮
やかな色調が転写された。

比較例１ 上記実施例工に於て、色材層をアラミドフィルム上では
なく、光吸収発熱層上にグラビアコーターで乾燥厚さ、
１μ潮に直接塗布し、転写実験を行ったところ、転写画
像にカーボン飛散が生じ、汚れた画像になった。

〔発明の効果〕

本発明の熱転写シートは、熱源としてレーザエネルギー
を用いるため熱転写シートは非接触で染料を被転写体に
転写できるため、支持体の厚みによらず取扱が簡単であ
る。。

また発生熱量はレーザ光の照射量と光吸収発熱層の材料
で制御でき、高速かつ高解像度画像の記録も可能である
。

更に、光吸収発熱層と色材層の間にブロック層を設ける
ことにより、光吸収発熱層中の物質は、受像紙上に飛散
付着せず、色素のみが転写され、汚れがなく、きれいで
より鮮明な画像が形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱転写シートの断面図であり、第２図
は本発明の画像記録方法を概略的に示した図である。 ｌ・・・・・透明支持体、２・−・光吸収発熱層、３−
ブロック層、４・−・・色材層、５−・−転写画像、６
−・熱転写シート、７−・・・受像紙、８・・−レーザ
ー光。 特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）透明支持体（１）、光吸収発熱材がバインダ内に
   分散している光吸収発熱層 （２）、光吸収発熱材の飛散を防止するブロック層 （３）および昇華性染料を含む色材層 （４）が、（１）、（２）、（３）、（４）の順に積層
   されていることを特徴とするレーザ記録用熱転写シート （２）請求項１に記載のレーザ記録用熱転写シートと被
   転写体とを接触させて、透明支持体側からレーザエネル
   ギを照射することにより被転写体に昇華性染料を転写す
   ることを特徴とする画像記録法