JPH09156238A

JPH09156238A - 感熱転写記録方法および記録装置

Info

Publication number: JPH09156238A
Application number: JP7345523A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Tanaka; 元治田中; Keiji Taniguchi; 圭司谷口; Hiroyuki Kamimura; 浩之上村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は下記の課題を解決した感熱転写記録
方法および記録装置を開発することにある。１．昇華染料の補給を十分に行ない、濃度ムラのない安
定した画像を繰返し形成出来る。２．濃度が高く、階調
性の良い画像を安定して形成する。３．高画質を維持す
るための安定した昇華染料補給を実現する。４．昇華染
料補給を確実に実施する。５．昇華染料層の均一性を高
め、フィルム上への接着性を高める。６．転写層および
昇華染料補給層の安定した繰返し使用を実現する。７．
システム的にシンプルで、高速に微細な画素が形成出来
る。【解決手段】昇華染料供給フィルム３と受像体６との
間に複数の貫通孔を有するフィルムからなる転写フィル
ム４をはさんで、これらを重ねた状態で所望の画像状に
加熱し、受像体６上に画像を形成することを特徴とする
感熱転写記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等に
用いる感熱転写記録方法および記録装置に関する。

【０００２】

【従来技術】昇華型感熱転写記録方法は、階調性および
色再現性に優れ、銀塩カラー写真に近い画像が得られる
ため、フルカラープリンタに応用され、市場に普及し始
めている。しかし、染料を保持するリボンの利用効率が
低いために、その価格が問題となり、利用効率を上げる
検討がされている。例えば、昇華染色層の層構成を変え
て、インクリボンの繰返し特性を上げることが試みられ
ているが、数回に止まっている。他に、受像体とインク
リボンとの相対速度を変えて、インクリボンの速度を低
くして画像を形成し、インクリボンの利用効率を上げる
方法が提案されている。しかし、それでも１５〜２０倍
の利用効率のアップに止まっている。そこで、特開平６
−５５８５２では感熱転写記録媒体へ外部から昇華染料
を連続的に補給出来るようにし、多数回の繰返し使用が
出来るようにした。しかし、この方法では昇華染料の補
給が十分に行われず、繰返し使用時に濃度ムラが生じや
すいことが分かっている。また、特開昭６２−７３９９
５では染料供給ユニットの狭隙部に染料を供給して、ユ
ニット上面を加熱し、ユニット下面の染料透過性膜を通
じて画像形成している。しかし、狭隙部に染料を連続的
に補給するのがゴミや固着などにより難しく、濃度ムラ
なども出やすかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は下記の課題を
解決した感熱転写記録方法および記録装置を開発するこ
とにある。１．昇華染料の補給を十分に行ない、濃度ムラのない安
定した画像を繰返し形成出来る。２．濃度が高く、階調性の良い画像を安定して形成す
る。３．高画質を維持するための安定した昇華染料補給を実
現する。４．昇華染料補給を確実に実施する。５．昇華染料層の均一性を高め、フィルム上への接着性
を高める。６．転写層および昇華染料補給層の安定した繰返し使用
を実現する。７．システム的にシンプルで、高速に微細な画素が形成
出来る。

【０００４】

【発明の構成】本発明は、昇華染料供給フィルムと受像
体との間に複数の貫通孔を有するフィルムからなる転写
フィルムをはさんで、これらを重ねた状態で所定の画像
状に加熱し、受像体上に画像を形成することを特徴とす
る感熱転写記録方法および記録装置に関する。本発明
は、図１に示すように昇華染料供給手段１によって昇華
染料供給フィルム形成用基材フィルム上に昇華染料層が
形成された昇華染料供給フィルム３と受像体６との間
に、複数の貫通孔を有するフィルムから成る転写フィル
ム４をはさんで、重ね合わせた状態で、昇華染料供給フ
ィルム３からサーマルヘッドやレーザなどの記録ヘッド
５の熱源で加熱し、昇華染料供給層中の昇華染料を転写
フィルム４中の孔を通して拡散させて受像体６上に画像
を形成し、かつ転写の終了した後、昇華染料供給フィル
ム３は昇華染料供給手段１で前記のようにして再度新た
に昇華染料を供給し再生する。本発明において、形成さ
れる画像はグラフィック画像ばかりでなく、文字であっ
てもよい。転写フィルム４は、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミドなどの耐
熱性プラスチックフィルムから成り、多数の貫通孔が開
いているものである。孔はレーザ加工などで開ける。孔
径は、小さ過ぎると画像濃度が低過ぎ、大き過ぎると非
常に立った画像になるので、０．１〜１００μｍ、好ま
しくは１〜３０μｍである。また、フィルムの厚みは画
像濃度の他に、記録感度および耐久性にも影響を与え、
フィルム厚が薄過ぎると立った画像になるとともにフィ
ルムの熱変形が起こりやすく耐久性が悪くなり、フィル
ム厚が厚くなると画像濃度が低くなり記録感度も悪くな
るので、１〜２００μｍ、好ましくは１〜３０μｍであ
る。前記転写フィルム４の孔は厚み方向にテーパーを付
けても良く、一方の面の孔径と他方の面の孔径を異なら
せることにより、昇華染料の拡散度合を調整することが
出来、受像体側の孔径を大きくすることにより画像濃度
を高くし、受像体側の孔径を小さくすることにより画像
濃度を低くすることが出来る。この傾向は、フィルムの
表裏の孔径差が大きいほど、大きくなるので、プロセス
のγ特性（記録エネルギー画像濃度特性）を評価して、
それに応じて最適な孔のテーパー形状を決定する必要が
ある。なお、前記のように一方の面の孔径と他方の面の
孔径の大きさはプロセスのγ特性に応じて適宜決定され
るが、ヘッドの汚れが問題になるような場合にはヘッド
側の孔径が小さい方が好ましい。

【０００５】昇華染料供給フィルム３は、耐熱性のプラ
スチックフィルムであるポリエチレンテレフタレート、
ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリイミドなどの基材フィ
ルム上に昇華染料層を形成したものから成る。昇華染料
供給フィルム３の基材フィルム厚は、薄いと記録感度は
良くなるが耐久性が悪く、厚いと耐久性は良くなるが記
録感度が悪くなり、両者のバランスで決まるが、通常１
〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍである。昇華染料
層の厚みは、厚いと記録感度が悪くなり薄いと濃度ムラ
が生じやすい。昇華染料層を形成する方法は、粉体昇華
染料を静電気的な吸引力によりホッパー付きローラなど
の昇華染料供給手段から供給し、ブレードで均一塗膜化
したり、コロナ帯電器で昇華染料供給フィルムを帯電し
た後、ホッパー付きローラなどの昇華染料供給手段から
粉体昇華染料を供給し、ブレードで均一塗膜化したり、
液体昇華染料をスポンジローラやゴムローラで塗膜し、
その後加熱手段で硬化させるなどの方法がある。粉体昇
華染料を用いる場合でも、塗膜後ヒータなどの加熱手段
で熱処理すると、塗膜面の均一性が増しフィルムとの接
着性が向上するので効果がある。熱処理温度は、塗膜性
との関係で６０〜２００℃が適している。図１には、前
記のような基材フィルムの上に昇華染料供給手段の昇華
染料塗布ローラで染料を供給し、ブレードで染料の均一
な層を形成した後、加熱手段により染料層を溶融し塗膜
面の均一性およびフィルムとの接着性を増して昇華染料
供給層を形成する方法を示す。昇華染料供給手段は、前
記基材フィルムの周辺に設け、均一な昇華染料層を形成
するのが好ましい。転写フィルム４および昇華染料供給
フィルム３は、図１に示すようにエンドレスベルト状に
構成され、回転することにより繰返し再生され、使用さ
れる。画像形成する場合は、一つ一つの画素が細かいほ
ど高画質になるため、画像形成用熱源はサーマルヘッド
およびレーザが適している。

【０００６】昇華染料としては、分散染料、分散アント
ラキノン染料、分散モノアゾ染料、油溶染料、カチオン
染料、ニトロ染料、ロイコ染料、キノフタロン染料、ナ
フタロシアニン染料、トリシアノスチル染料、油溶化し
たカチオン染料などを用いる。また、無機系として、カ
ーボンブラック、他にＳｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｓ、
Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｅなどを含有
したものやこれらの酸化物、有機系としてはポリメチン
系色素、アズレン系色素、ナフトキノン系色素、ピリリ
ウム系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン
系色素、シアニン系色素、フルオレン系色素、ローダミ
ン系色素、トリアリールアミン系色素、アミニウム系色
素、ジイモニウム系色素、中心金属がＮｉ、Ｐｄ、Ｃ
ｕ、Ｃｏなどのキレート化合物なども用いられる。フル
カラー画像を形成する場合には、図２に示すように大き
いプラテンローラ７の周りに、それぞれが図１の構成か
らなるイエロー画像形成部１０、マゼンタ画像形成部９
およびシアン画像形成部８を設け、受像体６上にそれぞ
れの色を形成して行なう。但し、装置構成はこのかぎり
ではなく、例えば画像形成部を横一例に並べたような構
成でも良い。

【０００７】実施例１画像形成を図１に示すような構成の装置を用いて行な
い、画像濃度の変化を調べた。粉体状のマゼンタ染料
（三井東圧社製：染料製昇華染料ＭＳＭａｇｅｎｔａ
ＶＰ）を表面の粗いゴムローラとブレードから成る昇華
染料塗布ローラを備えたホッパーの中に入れ、ポリイミ
ドフィルム（７μｍ厚）から成るシームレスのエンドレ
スベルトの上に薄く均一に塗布して、その後ヒータによ
り加熱して、接着性を上げた状態で昇華染料供給層を形
成し、昇華染料供給フィルム３を作成した。転写フィル
ム４は、耐熱性のあるポリイミドフィルム（５μｍ厚）
に、レーザにより均一な孔を全面に多数開けて作成し
た。本実施例においては、レーザ出力を変えて、孔径を
１、５、１０、１５μｍと変えた転写フィルムを作成
し、それらを使って画像形成した時の画像濃度との関係
を調べた。画像濃度はマクベス濃度計で調べた。記録ヘ
ッド５にはサーマルヘッドを用い、記録エネルギー３０
ｍＪ／ｍｍ²で行なった。受像体は、ポリビニルブチラ
ールから成る受像層を有する印画紙を用いた。画像形成
は、２０回繰返して行ない、２０回目の画像濃度をデー
タとした。その結果、下表１および図３のようになり、
今回の実験範囲では繰返しても濃度低下はなく、十分に
画像形成されることが分かった。画像濃度は孔径が大き
くなるほど昇華染料の移動量が大きくなり、高くなっ
た。

【０００８】

【表１】

【０００９】実施例２画像形成は図１の記録ヘッド５の部分に高出力半導体レ
ーザ（λ＝７８０ｎｍ）を用いて、他は同じ条件で行な
った。光スポット径は約３μｍ、昇華染料供給フィルム
上での光出力は約３０ｍＷであった。今回は転写フィル
ムのフィルム厚を５、１０、１５μｍと変えて（転写フ
ィルムの孔径は５μｍ一定で）、画像形成実験を行ない
画像濃度との関係を調べた。画像形成は、２０回繰返し
て行ない、２０回目の画像濃度をデータとした。その結
果、下表２および図４のようになり、今回の実験範囲で
は２０回繰返しても濃度低下はなく、十分に画像が形成
されることが分かった。画像濃度は、フィルム厚が厚く
なると熱の伝わり方が悪くなり、画像濃度は低くなっ
た。

【００１０】

【表２】

【００１１】以下、本発明の実施態様を示す。１．昇華染料供給フィルムと受像体との間に複数の貫通
孔を有するフィルムからなる転写フィルムをはさんで、
これらを重ねた状態で所望の画像状に加熱し、受像体上
に画像を形成することを特徴とする感熱転写記録方法。２．昇華染料供給フィルム形成用基材フィルムと複数の
貫通孔を有する転写フィルムとの重ね合わせフィルムの
昇華染料供給フィルム用基材フィルム面に昇華染料層を
形成して昇華染料供給フィルムを作製し、該昇華染料供
給フィルムと受像体との間に複数の貫通孔を有するフィ
ルムからなる転写フィルムをはさんで、これらを重ねた
状態で所望の画像状に加熱し、受像体上に画像を形成す
ることを特徴とする感熱転写記録方法。３．転写フィルムが耐熱性のプラスチックフィルムであ
る前記１ないし２の感熱転写記録方法。４．転写フィルムが耐熱性であり、孔径が０．１〜１０
０μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、厚さが１〜２００μ
ｍ、好ましくは１〜３０μｍである前記１ないし３の熱
転写記録方法。５．転写フィルムの貫通孔が孔が厚み方向にテーパー状
になっており、一方の面の孔径と他方の面の孔径が異な
るものである前記１ないし４の感熱転写記録方法。６．昇華染料供給フィルムは、耐熱性フィルム上に昇華
染料層が形成されたものである前記１ないし５の感熱転
写記録方法。７．染料層が熱処理されたものである前記６の感熱転写
記録方法。８．熱処理が６０〜２００℃で行われたものである前記
７の感熱転写記録方法。９．昇華染料供給フィルムの基材フィルムの周辺に昇華
染料供給手段を設け、常にフィルムの上に均一な昇華染
料層を設けた前記１ないし８の感熱転写記録方法。１０．昇華染料供給フィルムの周辺に、昇華染料供給後
の昇華染料層を均一にするための加熱手段を設けた前記
１ないし９の感熱転写記録方法。１１．加熱源として、サーマルヘッドまたはレーザを用
いた前記１ないし１０の感熱転写記録方法。１２．加熱を昇華染料供給フィルム側から行う前記１な
いし１１の感熱転写記録方法。

【００１２】１３．転写フィルムおよび昇華染料供給フ
ィルムがエンドレスベルト状に重ねた状態である前記１
ないし１２の感熱転写記録方法。１４．昇華染料供給フィルム（Ａ）、複数の貫通孔を有
する転写フィルム（Ｂ）、前記昇華染料供給フィルム
（Ａ）面に昇華染料層を形成する手段（Ｃ）、および前
記昇華染料供給フィルム（Ａ）と転写フィルム（Ｂ）を
受像体面に重ね合わせた状態で加熱し画像を受像体面に
形成する加熱転写手段（Ｄ）とを少なくとも有する感熱
転写記録装置。１５．加熱源がサーマルヘッドまたはレーザである前記
１４の感熱転写記録装置。１６．加熱源が昇華染料供給フィルム側に配設したもの
である前記１４ないし１５の感熱転写記録装置。１７．転写フィルムおよび昇華染料供給フィルムをエン
ドレスベルト状に配設したものである前記１４ないし１
６の感熱転写記録装置。１８．前記１４ないし１７の感熱転写装置により形成さ
れたイエロー画像形成部、マゼンタ画像形成部およびシ
アン画像形成部を有するフルカラー用感熱転写記録装
置。１９．画像形成部がプラテンローラの周りに配設された
ものである前記１８のフルカラー用感熱転写記録装置。

【００１３】

【効果】

（１）請求項１に対応する作用効果昇華染料供給フィルムと受像体との間に貫通孔を有する
フィルムからなる転写フィルムをはさんで、重ねた状態
で画像状に加熱することにより、昇華染料の補給を十分
に行ない、濃度ムラのない安定した画像を繰返し形成す
ることが出来た。（２）請求項２に対応する作用効果貫通孔を有するフィルムを耐熱性フィルムから構成し、
孔径０．１〜１００μｍ、フィルム厚１〜２００μｍに
することにより、濃度が高く、階調性の良い画像を安定
して形成することが出来た。（３）請求項３に対応する作用効果耐熱性フィルムの貫通孔を厚み方向にテーパー状にし、
一方の面の孔径と他方の面の孔径を異ならせることによ
り、染料の拡散状態を制御し、階調性の良い画像を安定
して形成することが出来た。（４）請求項４に対応する作用効果昇華染料供給フィルムを耐熱性フィルムの上に固体染料
または液体染料を塗布したものにすることにより、高画
質を維持するための安定した昇華染料補給を実現出来
た。（５）請求項５に対応する作用効果昇華染料供給フィルムの周辺に染料供給手段を設けるこ
とにより、昇華染料補給が確実に出来た。（６）請求項６に対応する作用効果昇華染料供給フィルムの周辺に、加熱手段を設けること
により、昇華染料層の均一性を高め、フィルム上への接
着性を高めた。（７）請求項７に対応する作用効果転写フィルムおよび昇華染料供給フィルムをエンドレス
ベルトにすることにより、転写フィルムおよび昇華染料
供給フィルムの安定した繰返し使用を実現した。（８）請求項８に対応する作用効果画像状にする加熱源として、サーマルヘッドまたはレー
ザを用いることにより、システム的にシンプルで、高速
に微細な画素が形成出来た。（９）請求項９に対応する作用効果請求項１に対応する作用効果を容易に達成することので
きる感熱転写記録装置が作製された。（１０）請求項１０に対応する作用効果前記（９）の効果に加えて、フルカラーの画像形成も容
易な感熱転写記録装置が作製された。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の感熱記録方法で用いた記録装置の断
面模式図である。

【図２】本発明の感熱記録方法を用いたフルカラー用感
熱転写記録装置の断面模式図である。

【図３】実施例１の実験結果を示すグラフである。

【グラフ４】実施例２の実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１昇華染料供給手段２加熱手段３昇華染料供給フィルム４転写フィルム５記録ヘッド６受像体７プラテンローラ８シアン記録手段９マゼンタ記録手段１０イエロー記録手段

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【手続補正書】

【提出日】平成８年３月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図３】実施例１の実験結果を示すグラフである。

【図４】実施例２の実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】１昇華染料供給手段２加熱手段３昇華染料供給フィルム４転写フィルム５記録ヘッド６受像体７プラテンローラ８シアン記録手段９マゼンタ記録手段１０イエロー記録手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】昇華染料供給フィルムと受像体との間に
複数の貫通孔を有するフィルムからなる転写フィルムを
はさんで、これらを重ねた状態で所望の画像状に加熱
し、受像体上に画像を形成することを特徴とする感熱転
写記録方法。
【請求項２】転写フィルムが耐熱性であり、孔径が
０．１〜１００μｍ、厚さが１〜２００μｍである請求
項１記載の感熱転写記録方法。
【請求項３】転写フィルムの貫通孔が孔が厚み方向に
テーパー状になっており、かつ一方の面の孔径と他方の
面の孔径が異なるものである請求項１、２または３記載
の感熱転写記録方法。
【請求項４】昇華染料供給フィルムは、耐熱性フィル
ム上に固体昇華染料層または液体昇華染料層が形成され
たものである請求項１、２または３記載の感熱転写記録
方法。
【請求項５】昇華染料供給フィルムの周辺に昇華染料
供給手段を設け、常にフィルムの上に均一な昇華染料層
を設けることを特徴とする請求項１、２、３または４記
載の感熱転写記録方法。
【請求項６】昇華染料供給フィルムの周辺に、昇華染
料供給後の昇華染料層を均一にするための加熱手段を設
けたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記
載の感熱転写記録方法。
【請求項７】転写フィルムおよび昇華染料供給フィル
ムをエンドレスベルト状に重ね合わせたことを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５または６記載の感熱転写記
録方法。
【請求項８】転写加熱源として、サーマルヘッドまた
はレーザを用いる請求項１、２、３、４、５、６または
７記載の感熱転写記録方法。
【請求項９】昇華染料供給フィルム（Ａ）、複数の貫
通孔を有する転写フィルム（Ｂ）、前記昇華染料供給フ
ィルム（Ａ）面に昇華染料層を形成する手段（Ｃ）、お
よび前記昇華染料供給フィルム（Ａ）と転写フィルム
（Ｂ）を受像体面に重ね合わせた状態で加熱し画像を受
像体面に形成する加熱転写手段（Ｄ）とを少なくとも有
する感熱転写記録装置。
【請求項１０】請求項９記載の感熱転写記録装置によ
り形成されたイエロー画像形成部、マゼンタ画像形成部
およびシアン画像形成部を有するフルカラー用感熱転写
記録装置。