JPH09500342A - 染料拡散熱転写印刷 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 染料転写リボン（１）は、支持基板（２）と、染料バインダ内部に分散された染料からなる比較的厚みのある染料層（３）と、を備える。変調された走査レーザビーム（７）は、リボン（１）の選択された画素領域を加熱し、染料をこれらの領域からレシーバシート（５）に拡散させてレシーバシートに多数の画素を印刷し、多数の画素は画像を形成する（昇華転写も可能である）。リボン（１）の再使用を可能としたり、リボンや未転写の染料を無駄にしないために、リボン（１）は、１対の加熱ローラ（８ａ，８ｂ）の間を通過して、染料層（３）の染料を拡散させて濃度を均一にし、故に、印刷行程中に染料が欠落した領域に染料が補給されてリボンが再使用される。リボン（１）の本体から染料を補充する替わりに、染料を別の供給源から運ぶこともできる。リボン（１）は、ローラなどの染料シートやパッドに置換することができ、カラー印刷を行うこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】 染料拡散熱転写印刷 本発明は、染料拡散熱転写印刷に関する。この染料拡散熱転写印刷は、昇華転 写印刷を含み、特に印刷時の染料の有効使用に関する。なお、「染料」という言 葉は、染料、色素、インク、適宜の可溶性着色剤を含むものである。 拡散熱転写印刷において、熱は、一連の抵抗加熱ワイヤやレーザビームの走査 などの適切な熱源により染料ドナーシートやリボンの選択された画素領域に供給 される。この加熱によって、選択された領域の染料の拡散や染料の転写が生じて 、隣接するレシーバシートやリボンに印刷されて画素を形成する。 転写は昇華を利用しても良い。この場合、ドナーシートの加熱によって、染料 は気相になる。次に、染料は空隙を横切ってレシーバシートの表面で凝結し、こ の表面から内方に向けて拡散する。 印刷の後、染料シートやリボンには、染料がレシーバに転写された多数の染料 欠落画素領域が残される。故に、染料シートやリボンは、再使用できず、シート から印刷を１回行った後やリボンの端部に達した後に捨てなければならなかった 。これは、染料シートやリボンにおいて印刷に用いられなかった領域に染料が残 るので、無駄である。 本発明は、染料の無駄の無いシステムを提供することを目的とする。第１の概 念から、本発明のシステムは、熱拡散可能性染料の相当量を担持する染料ドナー 手段と、ドナー手段から染料を受け取るレシーバ手段と、ドナー手段の選択され た領域を加熱してこの領域の染料をレシーバ手段に転写せしめる手段とを備え、 印刷により染料の欠落したドナー手段の領域に熱拡散性染料を補充する手段を備 えるものである。 第２の概念から、本発明は、染料ドナー手段の選択された領域が加熱されてこ の選択領域の染料をレシーバ手段へ転写せしめ、印刷により染料の欠落したドナ ー手段の領域に熱拡散性染料を補給する染料拡散熱転写印刷の方法を提供する。 染料欠落領域の補充によって、ドナー手段は繰り返し使用することができ、よ って、単に１回の印刷の実行やリボンの端に達した後でドナー手段を捨てなくて 良い。故に、ドナー手段の未印刷領域に残る染料は、損なわれず、さらなる印刷 において使用される。さらに、染料ドナー手段そのものが再使用されるので、節 約もなされる。例えば、染料リボンの多くは、染料層を担持する基板と、内部で 染料が分散されて染料層を形成する染料バインダと、分離層としてまたは染料が 分散されたレーザ光吸収部材とからなる。本発明により、これら部材の全ての再 利用される。 好ましい形態において、染料欠落領域は、ドナー手段の 他の領域から染料が供給される。この場合、印刷後にドナー手段に熱を供給する 手段を設けられて、ドナー手段の染料未欠落領域の染料の染料欠落領域への拡散 が生じる。この補充加熱手段は、適宜の方法でドナー手段を加熱する。この補充 加熱手段は、印刷加熱手段ほど加熱強度を高くする必要が無い。補充加熱手段を 、低電力レベルで動作させて染料を均一に分散させることが好ましい。 この好ましい自己貯蔵形態において、ドナー手段は、染料層を上部に備えた支 持基板を有する染料リボンやシートからなり、染料層は、標準的なものよりも厚 いので、複数の印刷サイクルにおいて染料転写領域を補充するための十分な量の 染料を内部に保持することができる。染料は、層の本体から拡散して、染料欠落 表面領域に補給される。この実施例において、補充用の熱は、リボンやシートの 染料層に、直接に、または基板を介して供給される。基板を介しての加熱は、基 板に近接する染料層の領域から、染料層表面で生じた染料欠落領域への染料拡散 をより迅速に促進するので好ましい。 補充加熱手段は、適宜の形態で行われ、リボンやシートを挿通する放射素子を 備えている。または、加熱手段はリボンやシートと接触して、リボンやシートが 加熱手段の平坦面や湾曲面を挿通しても良い。１つの好ましい形態において、加 熱手段はローラ手段を備える。このローラ手段は、リボンやシートと接触する１ つ以上のローラと、１つ以上 の加熱ローラとを有する。この構成は、ローラ手段も印刷中のリボンやシートを 巻き取るために使用できるので、有効である。また、２つのローラを対向させる と、リボンやシートをより良く接触させることができる。 補充加熱手段がドナー手段の表面と接触する場合、加熱手段は、ドナー手段が 少しも粘着しなかったり染料に対する親和力が低い面を有することが好ましい。 例えば、加熱手段は、染料シートやリボンが高温回転積層体によって加熱される ポリプロピレンコーティング紙などの、ポリプロピレンコーティング面を有する 。 リボンを使用する際、リボンは、別のスプールに巻回されたり、または反転自 在なカセット内部に収納され、リボン全体が印刷に使用された後の再巻回動作中 に染料欠落領域を補充するために加熱される。リボンは、ループを形成し、シス テムは、ループに沿う１つの位置に印刷ステーションを、別の位置に補給ステー ションを有する。 染料シートを使用する際、このシートは、頑丈な保持手段に交換可能に装着さ れて印刷ステーションから補充ステーションへと移動したり、回転ドラムの外周 面に取付けられて印刷ステーション及び補給ステーションがドラムに近接するド ラムのほぼ円周上の距離を介して離れた位置にそれぞれ位置する。このような構 成によって、染料シートを容易に扱うことができ、染料の濃度がかなり低くなっ て交換されるまで、染料シートは多数回の印刷に対して保持手 段に取り付けられたままとなる。 染料ドナー手段のさらなる自己貯蔵形態において、ドナー手段は、染料充填多 孔性パッドなどの染料が拡散する固体本体部からなる染料パッドからなる。染料 パッドは、リボンよりも頑丈であって扱い易く、さらに、交換を必要とするまで の長期間に亘り染料を保持することができる。一旦パッドの染料が多数回の印刷 において使用されると、パッドを再充填することが可能となる。 パッドは、適宜の形状を採ることができ、平坦なまたは湾曲した印刷面を有す る固体ブロックからなる。印刷面は、使用時にはレシーバ手段に押し付けられ、 印刷位置と補給加熱位置との間を移動したり、または印刷位置に固定されて加熱 手段によって包囲されている。さらに、パッドは、内部に加熱手段を含み、染料 が印刷中にパッドの印刷面に連続的に拡散することを保証している。これは、例 えば、レシーバ手段と対向するように取り付けられた、好ましくはテーパが付さ れた端部を有する細長いパッドによって行われる。この場合、加熱手段は、パッ ドの長手方向に沿って設けられている。 パッドは、周縁部に印刷ステーション及び補給ステーションを有するローラの 形状を採ることもできる。そして、ローラの内部に加熱手段が取り付けられて、 ローラの中心近傍の染料が染料の欠落が生じている外周領域に向けて拡散するこ とを保証している。 好ましい形態において、レーザが使用されて染料パッドの選択領域を加熱する 。この染料パッドは、多孔質炭素素子を形成する従来の適宜のプロセスや粉末冶 金によって作製される多孔質炭素ローラの形状を採る。炭素そのものは、レーザ エネルギを吸収するので、炭素は熱くなり、染料に熱を伝える。 非常に小さな孔は、表面に浮き上がる染料に対して過剰な抵抗となり、非常に 大きな孔は印刷を不均一にするので、炭素の孔の寸法は、一様な加熱と染料保持 とを保証するために制御されることが必要である。直径の０．０１μｍから１０ μｍまでの孔寸法が適していることが判っているので、孔の直径は約０．０５μ ｍから２μｍまでが好ましい。 転写の後、ローラは、上述の如く、例えばフィラメントランプからの放射加熱 や、炭素の抵抗特性を利用した電気的加熱により、加熱される。 炭素ローラなどの染料パッドを使用するとき、成分にキャリア材料を入れるこ とが必要となる。このキャリア材料は、染料のレシーバ媒体への移動を助けるが 、その主たる使用は、補給プロセス中にパッドの表面に平衡状態をより迅速に設 けるためである。パッドは時々再充填されることを言及したが、補給用混合物は 、レシーバによるパッドの様々な成分の吸い上げの度合いに依存する。これは、 パッド全体に対する最適濃度に対応する必要はない。例えば、キャリア分子が存 在して染料よりもゆっくりと移動すれば、 補給用混合物において必要とされる分子の濃度はさらに低くなる。 染料パッドなどの炭素ローラを使用することの代わりに、例えば、固体マンド レル上の染料、バインダ、及び赤外線吸収体の厚いコーティングを使用すること ができる。このコーティングは、１０ｍｍの厚さを有し、３つの成分の等しい部 分からなる。ここで、放射加熱素子やライトバルブが使用されて染料を再分配す るために表面を加熱しても良い。再び、キャリア部材を供給しても良い。この実 施例において、染料濃度は、最後にはあまりにも低くなって印刷ができなくなり 、パッドの交換が必要となる。これは、パッドの表面を定期的に除去して、染料 が最も欠落している部分を除去し、表面に蓄積する汚染物を除去することによっ て、遅らせることができる。 これらの汚染物質は、本来粒子（すなわち、埃）であり、連続的な熱サイクル による染料やバインダ、ＩＲ吸収体の化学的堆積物から生じる。汚染物質は、カ ラー印刷シーケンス（後述）において前のパッドによって印刷された図柄から削 られた染料も含む。 表面層の除去は、高温ブレードによって、または紙などの多孔質シートを高温 表面にあてることによって実行され、表面層が剥される。 さらなる実施例において、染料パッドは、支持ローラに装着されるシート状の フィルタ紙からなる。このシートは、 例えば１ｍｍまたはそれ以上の厚みを有する。 補給する染料は、必ずしも染料ドナー手段内部に収納されている必要はなく、 染料をドナー手段に移す別の供給源に保持されても良い。これは、上述の如く、 自己貯蔵ドナー手段の染料濃度は最終的にはかなり低下してドナー手段からの印 刷ができなくなるので有効である。また、ドナー手段の染料は、時間の経過とと もに質が低下することがある。よって、別の供給源から新しい染料を供給するこ とによって、これらの問題は解決される。 この別の染料供給源は、加熱された多孔質パッドなどの加熱された染料貯蔵器 の形態を採り、染料は、貯蔵器と接触する間にドナー手段に移される。または、 供給源は、染料蒸気に曝されることによって染料ドナー手段を補給することがで きる。別の加熱手段が、新たに移された染料がドナー手段内で均一に分布するこ とを保証するために、補給箇所の後に設けられる。 この別の染料供給源とともに使用するドナー手段は、上述のリボンやシート自 己貯蔵器と同様に、染料転写リボンやシートの形状を採る。しかし、この場合、 染料層は厚く形成する必要はなく、リボンや染料シートは、加熱された染料貯蔵 器を通過するが、貯蔵器の表面と接触して、この貯蔵器の表面からリボンやシー トへの染料拡散が生じる。この貯蔵器は、平坦面または湾曲面を有するブロック の形を採り、または、染料ローラに対してリボンやシートを付 勢するために対向する圧力ローラを備えた染料ローラの形を採る。上記自己貯蔵 器の構成のように、リボンは、連続していて、再巻回可能であって、カセットに 装着されている。一方、染料シートは、回転ドラムなどの支持体に装着されてい る。 ドナー手段は、印刷位置から補給位置まで移動自在で染料貯蔵器と接触するパ ッドの形を採ったり、または、円周の異なる位置に印刷手段と貯蔵手段とが配置 されたローラの形態を採る。染料を担持するパットは、染料が常時パッド表面領 域から供給されて転写されるので、上記の自己貯蔵型パッドほど厚く形成する必 要はない。 上記実施例において、自己貯蔵型であろうとなかろうと、ドナーからレシーバ 手段に染料を移す印刷加熱手段は、抵抗加熱ワイヤのアレイやレーザビームのア レイ、走査レーザビーム、均一な超音波などの適宜の形態を採る。これらの印刷 加熱手段は、標準のものと同様に配列されて、染料ドナー手段を介して選択され た画素領域を加熱する。例えば、レーザビームは、支持基板を通過して染料層の 本体を加熱し、次に所望の表面転写領域の染料を加熱する。しかしながら、好ま しい形態において、印刷加熱手段は、レシーバ手段を介して染料ドナー手段を加 熱する。これは、例えば、抵抗加熱ワイヤの熱源とともに熱電導特性の優れた厚 みの薄いレシーバ手段を用いることによって、または、レーザ光源とともにレー ザ光を透過するレシーバ手段を使 用することによって行われる。この構成によって、レシーバ手段近傍の染料層の 領域の染料が、熱を染料層の本体に拡散させる必要無しに最初に加熱される。次 に、これは印刷速度を増大せしめ、ドナー手段が貯蔵器そのものであり且つ染料 層が比較的厚い膜厚を有する場合に特に効果がある。さらに、染料リボンやシー トの支持基板は、レーザビームに対する透過性を呈したり抵抗ワイヤからの熱を 効率良く伝導させるために十分に薄い必要はなく、様々な材料から、頑丈に、例 えば厚みのある形状に作製されているので、多数回の印刷に対する耐性を持つも のである。さらに、この構成によって、印刷用熱源を、レシーバ手段に対してド ナー手段とは反対側に配置することができる。これによって、染料パッドやキャ リアのバルクは、供給源の装着やレシーバ近傍のドナー手段転写領域への熱の供 給を妨害しないので、装置の組立を容易にすることができる。 しかしながら、これは、レシーバ手段と同一側部にパッド及び印刷加熱手段を 備える構成は可能でないと言うことではない。例えば、染料シートを有する回転 ドラムは、中空であり、内部に取り付けられたレーザ光源からの光を透過する周 面壁を有しても良い。なお、このレーザ光源はドラムから外すことができる。さ らに、固定された染料パッドは、内部に通路を有し、通路の端部は厚みの薄い染 料ドナー素子によって橋絡されている。この染料ドナー素子には、連続的にパッ ドの他の部分から拡散してくる染料が供 給されている。レーザビームは、通路に沿って案内されて、ドナー素子に入射し て染料を加熱し、染料の転写を行う。または、抵抗ワイヤが通路内に取り付けら れる。かかるパッドは、円筒形状であって厚みの薄い染料ドナー素子は円筒形の 一端部を横切るように延在したり、または厚みの薄い橋絡素子によって端部が互 いに接続されている２つ以上のパッド部からなる。いずれの場合も、パッドやパ ッド部及び補充加熱手段は、パッドやパッド部から厚みの薄い染料ドナー素子へ の染料の連続拡散を保証するように配列されることが必要である。 本発明のシステムは、単一のレシーバシートに多数の異なる印刷物を形成する ことによってフルカラー画像を印刷するために使用される。なお、異なる印刷の 各々は、異なる色、例えばイエロ、シアン及びマゼンタの染料を使用する。しか しながら、レシーバ手段に印刷済みの染料が、次の印刷中に逆に移動して次のド ナー手段を汚染するという問題が生じている。故に、染料の逆移動の発生を防止 するための処置が行われている。１つの方法は、レシーバ手段は各染料印刷の各 々に後で加熱されるので、染料はレシーバ手段により深く浸透する。これによっ て、レシーバ表面に残る染料が少なくなり、故に次の染料源への逆移動が少なく なる。さらに、またはこの代わりに、レシーバ手段が補助層を有しても良く、こ の補助層は表面層よりも染料の吸着性が高いものである。故に、染料が引き寄せ られて表 面層に残る染料が少なくなる。 各染料印刷の間でレシーバ手段に染料を固定することも可能である。これは様 々な方法によって実行される。例えば、染料は、レシーバ媒体において適切な反 応性種によって、特に酸をベースとする反応体や染料の特性（触媒）反応体によ って化学的に固定される。かかる反応体は、サーマルヘッド及び使い捨てのリボ ンによって行われる拡散熱転写印刷では周知である。染料の固定は、レシーバ層 によるさらなる染料の取り込みを妨害することができる。また、場合によっては 各色に対してレシーバ層を別々に設けることが必要になる。このように、イエロ 染料を印刷した後、例えば、マゼンタ染料に対して適切な固定特性を備えた新た なレシービング層が印刷面に供給される。他の変形例は、レシーバ層を介して分 配される色の各々に対して固有の固定剤をいれることであり、故に、システムは 、１つの色で飽和せず、さらなる染料を受け付けない。 逆移動を減らす他の方法は、紫外光や適切な放射によってレシーバ手段を照射 することによって染料の可動性を低下させることである。適切な成分のレシーバ が架橋され、故に染料の逆移動を妨害する。次に、別のレシーバ層が上述のよう に供給される。 多数の物理的方法が、逆移動を防止するために使用される。例えば、薄膜が、 各染料印刷の後にレシーバ手段の表面に積層され、この薄膜は、レシーバ手段に 隣接する一方 の側部に染料を浸透させないものであるが、その反対側においては染料を受け取 るので、次の染料を反対側に印刷することができる。 他の方法は、別々のレシーバ手段に別々の染料を印刷し、次にこれらのレシー バ手段を１つに積層することである。この場合、各レシーバ手段は厚みがかなり 薄いことが好ましく、臨時の支持に対して印刷された後で基板に取り付けられる 。 他の方法は、染料ドナーとレシーバ手段との間に空隙を設けることである。こ の場合、染料の転写は昇華によって生じる。次に、染料の逆転写は、この空隙に よって減少される。空隙は、レシーバ手段の既存の染料の加熱に対するバリアと しても機能する。空隙は、染料ドナーやレシーバ手段の表面から突出する微小球 体によって形成される。 レシーバ手段は、印刷物が形成される最終の物品である必要はなく、１つ以上 の染料の色の印刷画像が１つ以上のレシーバ手段に転写される中間キャリアのバ ルクでも良い。中間キャリアは、好ましくは、別のレシーバ手段に印刷物を容易 に転写可能とすることを保証するために、使用される染料に対して非浸透性を呈 する。中間キャリアは、暖かい状態に保たれているので、染料は、液体もしくは 柔軟な固体となって、圧力の印加による別のレシーバ手段への印刷画像のバルク 転写を可能にしている。他の実施例において、熱と圧力とが供給されてバルク転 写を行っている。ま た、さらに他の実施例において、バルク転写は、空隙を横切る染料の昇華によっ て行われる。 中間キャリアの使用は、染料の拡散特性がバルク転写ステージにおいてさほど 重要ではなく、また、様々なレシーバ材料への印刷を可能にするという効果を呈 する。また、カラー印刷物を作製するとき、中間キャリアは、各染料の色を別々 に転写するとともに各転写の間で洗浄されるので、前の印刷物の染料が次の染料 源を汚染しない。前述のように、空隙を使用することもできる。 中間キャリアの好ましい形態は、ガラスやレーザ光透過性を呈する無機質材料 にて作製されたローラである。レーザビームは、ローラを通過して染料を移動せ しめ、次に、ローラは、染料を最終のレシーバに運搬せしめる。ガラスは染料に 対して殆ど親和性を持たないので、染料すべてがローラ表面に残り、ローラ本体 の内部へと浸透しないので、染料は、ガラスローラから最終のレシーバに殆ど移 動する。空隙の使用は好ましく、昇華転写が生じて固体染料堆積物がローラ表面 に形成される。この空隙は、ローラ表面を曇らせることによって、例えば、物理 的または化学的エッチング処理を使用して所望の浮き彫りを形成することによっ て容易に形成される。突起の高さは、約０．５μｍから３０μｍまでの値が好ま しく、特に、約２μｍから１０μｍまでの値が効果的である。最終の転写は、レ シーバ媒体をガラスローラと加熱ゴムローラとの間のニップを通過させ ることによって効果的に行われる。 印刷加熱源がレーザや他の放射源である場合、ドナー手段は、染料を加熱する 放射エネルギを吸収しなければならない。故に、染料が放射を吸収しなければな らず、またはこの代わりに、染料が分散したりまたは別の層として形成される別 の放射吸収層を形成する必要がある。ドナー手段が染料パッドの場合、パッドそ のものがレーザエネルギを吸収する、すなわち、前述の炭素ローラである。ドナ ー手段が染料貯蔵器を含み、且つ放射吸収体が別の層にある場合、この別の層は 、好ましくは染料に対して浸透性を呈して、ドナー手段の転写面近傍に配列され て、ドナー手段の内部から表面領域へのこの層を通過する染料の拡散を邪魔しな い。放射吸収体が染料でありまたは染料とともにレシーバに移動する場合、また 、放射がレシーバ手段を経由して染料供給源に到達する場合、異なる着色染料の 各々や別々の染料とともに使用される放射吸収体は、それぞれ異なる波長の放射 を吸収することが好ましい。さもなければ、レシーバ手段に既に移動した染料や 放射吸収体は、放射エネルギの吸収によって、ドナー手段の加熱を妨害するから である。 染料は、通常、ポリビニルブチラールなどの適切なバインダ内に分散されてい る。染料の補給を容易とするために、例えばセレクラ（Cereclor）７０などの塩 素化ワックスなどの補充加熱の温度で若干液状になるバインダの使用が効 果的である。 次に、本発明の実施例を図面を参照しながら記載する。なお、記載された実施 例は本発明の単なる例示にすぎない。 図１は、染料転写リボンを使用する本発明の第１の実施例を示す。 図２は、第２の染料転写リボンの実施例を示す。 図３は、ローラ染料パッドを使用する実施例を示す。 図４は、他の染料パッドの実施例を示す。 図５は、第３の染料パッドの実施例を示す。 図６は、自己補給型染料シートからの連続印刷の光学濃度を示すグラフである 。 図１の実施例において、染料転写リボン１は、支持基板２と、染料バインダ内 に分散された染料からなる比較的厚みのある染料層３とからなる。リボン１は、 ローラ４の周囲を通過し、支持基板に装着された染料レシーブ層からなるレシー バシート５と接触する。リボン１及びレシーバシート５は、接触して配置され、 移動してレーザ光源６を通過する。レーザ光源６は、リボン１の幅方向にレーザ ビーム７を走査する。ビーム７は、リボン１の選択された画素領域を加熱するた めに走査されるので変調され、これらの選択画素領域からレシーバシート５に染 料が拡散されて多数の画素を印刷し、これらの画素が画像を形成する。次に、リ ボン１は、対をなす加熱ローラ８ａ，８ｂの間を通過し、染料層３において染料 が拡散されて均一な濃度になり、故 に印刷行程中に染料が欠落した領域に染料が補充される。 リボン１は、任意の適切な形態を採り、連続したループを形成したり、または 、反転自在なカセットに収納されている。対をなす加熱ローラ８a，８ｂを使用 する替わりに、ローラの１つのみを加熱して外側のロール８ｂを省略することも できる。レシーバシート５は、レーザビーム７に対して透過性を呈しても良い。 この場合、ビーム７は、レシーバ５を経由してリボン１に入射することができ、 よって、レーザ光源６を装置のレシーバ側に取り付けることができる。 図２は、リボン１及びレーザ光源６を使用する装置を示す。しかしながら、本 実施例において、リボン１は、連続したループであり、印刷によって染料が欠落 したリボンの領域は、新しい染料が別の加熱染料貯蔵器９から補給される。 本実施例のリボン染料層は、染料の貯蔵器を保持する必要が無いので、第１の 実施例のリボン染料層ほど厚みを厚くする必要が無い。さらに、染料濃度が一定 に維持されて印刷の質を適切なものとするために必要とされる濃度以下に低下し ないので、リボン１は、第１の実施例ほど頻繁に交換する必要はない。 また、レシーバ５は、レーザビーム７に対して透過性を呈しても良い。この場 合、レーザ光源６を装置のレシーバ側に取り付けることができて、染料貯蔵器９ の取付の邪魔 にならない。 図３の実施例において、染料パッド１０が転写リボン１の替わりに使用される 。レシーバシート５は、レーザビーム７に対して透過性を呈するので、ビーム７ は染料パッド１０の表面の幅方向を走査して、パッド１０の表面領域からレシー バシート５への染料の拡散を生じせしめる。パッド１０の表面領域は、ビーム７ によって走査された後、低レベルヒータ１１を通過する。低レベルヒータ１１に よって、パッド１０の染料が、印刷によって染料が欠落した領域へと拡散せしめ られて染料の均一な分布を形成する。パッド１０は、０．０１μｍから１０ｐｍ までの孔を有する多孔性炭素ローラからなり、フィラメントランプなどの低レベ ルヒータの替わりに、またこのようなヒータを追加して抵抗加熱される。 本実施例の他の構成として、パッド１０の周面のみが染料拡散に適しており、 パッドは、低レベルヒータ１１のところに取り付けられた加熱染料貯蔵器から新 しい染料を受け取ることもできる。 図４も、染料パッドの実施例である。しかし、この場合、染料パッド１２は、 固定されているので、染料は、同一のパッド表面領域からレシーバ５に転写され る。パッド１２は、ヒータ１３に包囲されているので、パッド１２が十分に加熱 されて印刷中に染料がパッドを経由して転写領域に連続的に確実に拡散するよう にしている。 本実施例において、レシーバシート５も、レーザビーム７に対して透過性を呈 するので、パッド１２及びレーザ光源６をレシーバシート５に対してパッドの反 対側に取り付けることができる。しかしながら、レシーバシート５のパッド１２ と同一側にレーザ光源６を取付ることも可能であり、これを実行した実施例を図 ５に示す。 図５の実施例において、固定パッドは、２つのパッド部１４から作製され、こ れらのパッド部は、短くて薄く且つレーザビーム７を透過する橋絡素子１５によ って一端部で互いに接続されている。パッド部１４の染料は、加熱素子１６によ って加熱され、故に染料が橋絡部１５に亘って拡散され、橋絡部１５において、 レーザビーム７が染料を加熱してレシーバシート５への転写を生ぜしむる。 別々の染料部１４を形成する替わりに、染料パッドは、単一の、例えば円筒形 の染料パッドで構成することもできる。この染料パッドは、中心軸に沿って通路 を有し、透明な架橋部１５が通路の端部に亘って延在している。レーザビーム７ は、この通路に沿って伝搬して架橋部１５に入射する。 上記記載は本発明の特定の実施例にすぎず、様々な変形例が本発明の請求の範 囲に含まれるものである。例えば、加熱抵抗ワイヤや超音波が、レーザビームの 替わりに、熱源として使用される。ドナーは染料シートであったり、回転ドラム などのキャリアに取り付けることもできる。さら に、レシーバシートを中間キャリアに置換することができる。この中間キャリア は、間隙を形成するために艶消し処理されたガラスローラなど、最終のレシーバ シートに仕上げの印刷画像を転写するものである。また、カラー印刷は、単一の レシーバシートに各々が色の異なる染料を使用している多数の図柄を印刷するこ とによって作製され、そして、印刷済みの染料が次の染料のドナー手段への逆移 動を防止する手段が設けられている。実施例１ 自己補充型染料シートを用いる構成を本実施例に示す。これは、印刷によって コーティングの表面で染料が欠落したときに使用される厚みの厚い染料層の使用 を含む。染料欠落領域は、染料シートを高温回転積層器を通過させて染料の流動 及び再分配を容易にすることによって、印刷の後に染料が補充される。 次に示す成分の染料コーティング溶液がＳ規格メリネックス（melinex）にコ ーティングされる。 マゼンタ染料 0.833g ＩＲ吸収染料 0.197g PVBBX1 0.444g（セキスイのポリビニルブチラール） ECT10 0.111g（ヘラクレスのエチルセルロース） THF 11.1g（テトラヒドロフラン） コーティングは、Ｋバーで塗られて乾燥すると厚みが４．５μｍになる。 使用される標準印刷手順を次に示す。染料シートは、透明レシーバフィルムと 対向配置され、染料シート及びフィルムは円弧状に一緒に保持されて、１大気圧 の印加によってレーザ焦点をとどめている。媒体は、染料シートがレシーバシー トの下方になるように配置される（すなわち、入射レーザ光は、染料コーティン グに吸収される前にレシーバシートを通過する）。８０７ｎｍで動作するＳＤＬ １５０ｍＷの半導体レーザは、１６０ｍｍのアクロマートレンズを使用してコリ メートされ、レシーバフィルムを介して投影されて染料コーティングで吸収され る。入射レーザパワーは約１００ｍＷであり、完全スポットサイズ（最大出力の 半分となる幅）は、約３０×２０μｍである。スポットは、検流計によって媒体 を横切るように走査されて、隣接ドットと適度にオーバーラップするように離れ た位置２０×１０μｍにレーザがアドレスされる。各位置において、レーザは所 定時間の間パルス化されてレシーバに色の塊を作る。変化する光学濃度ＯＤのブ ロックは、レーザパルス時間を変えることによって生成される。染料転写の範囲 は、緑色フィルタとともに動作するサクラのデンシメータ（コニシロク製造）を 使用してレシーバに印刷されたブロックの伝送光学濃度を測定することによって 測定される。 染料コーティングにおける染料の欠落は、単一の染料シ ートで印刷を繰り返すことによって見られる。図６において、点線は、異なるレ ーザパルス時間で１，２，３の連続印刷を行った後の染料シートから得られたＯ Ｄを表す。図６は、染料シートにおいて、印刷により徐々に染料が欠落していく ことを示し、特に、印刷時のレーザパルス時間が長くなると染料がより顕著に欠 落することを示している。 染料コーティング内の染料の一部のみが、これら印刷行程中に転写され、染料 の欠落が染料シートの表面領域で生じる。印刷行程の後で染料を再分配せしめる ことによって、コーティングの染料欠落領域に染料が補充され、染料コーティン グによる光学濃度が改善される。これは、染料シートの新しい切片で２回目の印 刷試験を実行することによって証明されるが、印刷２，３の各々の前に、染料シ ートは、プリンタから外され、染料コーティング内の染料の再再分布を容易にす るために、１５０℃で０．５ｍ／分で動作するオザテック（Ozatec）３５０高温 回転積層体を使用するポリプロピレンコーティング紙に対して積層される。（Ｐ Ｐコーティング紙は、染料コーティングを基板から外さずに染料コーティングを 積層できるとともに染料が広範囲に拡散しない面を有する。概して、染料コーテ ィングは、接着力の無いまたは低接着力である面や、コーティング時に染料に対 する親和力の低い面に対して積層される。） この第２の印刷試験の結果も図６に示し、実線は、前の試験と同一のレーザパ ルス時間で得られたＯＤを示す。図 ６における点線と実線との比較によって、染料シートが加熱されて再び使用され る前に未使用の染料がコーティングの染料欠落領域を補充するときのＯＤが改善 される。実施例２ フィルタ紙の使用を使用するなどの、別の貯蔵器から染料が補充される多孔質 パッドを使用する構成を本実施例に示す。次に示す染料溶液が使用される（質量 単位はグラム）。 Ｍ３ ４．２ ＰＶＢｂｘ１ ２．８ Ｓ１０１７４３ ２．８ トスパール ３μｍ ３．２ ＴＨＦ ２１６ｍｌ 染料Ｍ３は、３−メチル−４（３−メチル−４−シアンイソチアゾール−５− イラゾ）−Ｎ−エチル−Ｎ−アセトキシ−エチルアニリンである。 赤外線吸収体Ｓ１０１７４３は、ヘキサデカ−β−チノナフタレン銅（II）フ タロシアンである。 シリコンゲル球、トスパール（Tospearl）は、染料とレシーバシートとの間に 空隙を形成する。 フィルタ紙は、最初に、染料溶液の貯蔵器に２回浸され、印刷前に約１０分間 乾燥せしめられる。 印刷によって、透明レシーバシートに２．７×２．６ｃｍ（１５００×１５０ ０画素）の色の図柄が残る。透明レシーバシートは、ビロン（Vylon）２００の １０％のＴＨＦ溶液をＫ５バーにて塗布して１００℃で３０秒乾燥させたもので ある。プリンタは、３．８０２Ｊ／ｃｍ²のエネルギを供給する。 全層状構造体は、１４０℃で０．５ｍ／ｓで搬送される。 染料の昇華が生じるので、全印刷物は印刷後に加熱されて印刷物が固定される 。加熱は、１４０℃で１分間行われる。 染料シートは、最初に、フィルタ紙の表面を滑らかにし且つ染料の均一な分布 を保証するために層状に形成される。次に、染料シートは、プリンタのプラテン に固定され、印刷の間で少しも染料シートを処理すること無く一連の印刷行程が 行われる。結果を次に示す。 印刷番号 平均ＯＤ １ １．６８ ２ １．１５ ３ ０．９１ ４ ０．８ ５ ０．６５ ６ ０．５ 同じ実験が繰り返されるが、この場合、染料シートは印刷の合間に染料溶液に 浸される。染料シートは、次の印刷に備えて積層される前に、約１０分間乾燥さ れる。結果は次のようになる。 印刷番号 平均ＯＤ １ １．１５ ２ ２．１５ ３ ２．５ ４ ２．６５ ５ ２．７５ ２つの実験の結果の比較によって、染料シートが補充されたときのＯＤ及び複 数回使用される染料シートの性能に改善が見られる。実施例３ 染料蒸気に対して染料シートを曝すことによって染料が補充される構成を本実 施例に示す。１片の５０μｍのＳ規格メリネックスは、Ｋ３バーによって次に示 すバインダ、ＩＲＡ及び充填剤の溶液でコーティングされる（質量単位はグラム ）。 ＰＶＢｂｘ１ ３．３３ Ｓ１０１７４３ １．２ トスパール ４．５μｍ ０．９ ＴＨＦ ７５ｍｌ コーティングされたメリネックスは、底部がマゼンタＭ３染料のカーペットで 被覆されているペトリ皿に張りつめられる。ペトリ皿は、１５０℃の真空オーブ ンに配置されて、圧力が１０００ｍｂａｒに低下される。ペトリ皿は、メリネッ クスが剥された後２時間放置され、レーザプリント用となる。 透明レシーバは、Ｋ５バーにてコーディングされたビロン２００の１０％のＴ ＨＦ溶液からなる。印刷によって、２．７×２．６ｃｍ（１５００×１５００画 素）の色の図柄が残る。プリンタは、３．３４５Ｊ／ｃｍ²のエネルギを供給す る。レシーバは、１４０℃で１分間加熱されて染料を固定する。次の補充が、同 一条件で同じ２時間の間に行われる。 初期加熱は、転送に４．６５の平均染料シートＯＤを与える。最初の補充は、 これを４．９４に増加せしめて、ＯＤは一定になる。結果を次に示す。 結果の比較は、光学濃度が低下せずに再使用される補充された染料シートの能 力を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステフェンソン イアン リチャード イギリス国 イプスウィッチ アイピー４ ５ユーエイチ ラッシュメア セントア ンドリュー パードウプレイス 10 (72)発明者 トラン ハ コン ヴィエット イギリス国 エセックス シーオー11 ２ エルジー マニングトゥリー ローフォー ドデール ターナーアベニュ ７ (72)発明者 ハン リチャード アンソニー イギリス国 サフォーク アイピー１ ３ ティーイー イプスウィッチ ウッドスト ーンアベニュ 22 (72)発明者 デビース ダフィッド ジェラント イギリス国 ケンブリッジシャー シービ ー５ ８エイチエックス ケンブリッジ ベッチェロード 19 (72)発明者 ハリー アラン ジョン イギリス国 ハートフォードシャー エス ジー８ ６ビーエイ エヌアール ロイス トン メルボーン ザ ローンズ ２ (72)発明者 ペスター ポール デビッド イギリス国 ケンブリッジシャー ピーイ ー17 ６エイチエイ ハンティンドン セ ントアイブズ モーランドウェイ 28

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 熱拡散性染料の相当量を担持する染料ドナー手段と、前記ドナー手段か ら染料を受け取るレシーバ手段と、前記ドナー手段の選択領域を加熱して前記選 択領域の染料を前記レシーバ手段に転写する手段と、を備え、印刷によって染料 が欠落した前記ドナー手段の欠落領域を熱拡散性染料で補充する手段を設けたこ とを特徴とする染料拡散熱転写印刷システム。 ２． 前記欠落領域は前記ドナー手段の他の領域から染料が供給されることを 特徴とする請求項１記載のシステム。 ３． 前記ドナー手段は、一面側に染料層を備えた支持基板を含み、前記染料 層は厚みが十分に厚いので内部に相当量の染料を内部に保持して複数回の印刷サ イクルに亘り染料を転写領域に補給することを特徴とする請求項１乃至請求項２ 記載のシステム。 ４． 印刷の後で前記ドナー手段に熱を供給する手段が設けられて、前記ドナ ー手段の染料非欠落領域から染料欠落領域への染料の拡散を生成せしめることを 特徴とする請求項２乃至請求項３記載のシステム。 ５． 前記加熱手段はローラ手段を備え、前記ローラ手段はリボンやシートと 接触するとともに加熱されたローラと接触するローラを有することを特徴とする 請求項４記載のシステム。 ６． 前記ドナー手段は連続したリボンを備え、前記システムは前記リボンに 沿う１つの位置に印刷ステーションと別の位置に補充ステーションとを有するこ とを特徴とする請求項２乃至請求項５記載のシステム。 ７． 前記ドナー手段は、回転ドラムの外周面に取り付けられた染料シートを 備えることを特徴とする請求項２乃至請求項４記載のシステム。 ８． 前記ドナー手段は、染料が拡散する固体本体部からなる染料パッドを備 えることを特徴とする請求項２乃至請求項４記載のシステム。 ９． 前記パッドは、周縁部に印刷ステーションと補充ステーションとを有す るローラであることを特徴とする請求項８記載のシステム。 １０． 前記染料パッドは多孔質炭素ローラの形を採ることを特徴とする請求項 ８乃至請求項９記載のシステム。 １１． 補充される染料は、染料を前記ドナー手段に移す別の供給源に保持され ていることを特徴とする請求項１記載のシステム。 １２． 前記染料供給源は、加熱される染料貯蔵器の形を採り、染料は前記貯蔵 器との接触中に前記ドナー手段に移されることを特徴とする請求項１１記載のシ ステム。 １３． 前記染料供給源は、前記染料ドナー手段を染料蒸気に曝すことによって 前記染料ドナー手段に染料を補充することを特徴とする請求項１１記載のシステ ム。 １４． 前記システムは、単一のレシーバシートに多数の異なる印刷物を形成す ることによってカラー印刷物を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項１ ３記載のシステム。 １５． 空隙が前記ドナー手段と前記レシーバ手段との間に設けられて前記レシ ーバ手段から前記ドナー手段への色の逆移動を防止することを特徴とする請求項 １４記載のシステム。 １６． 前記レシーバ手段は、バルクが１つ以上の染料の色の印刷画像を１つ以 上のレシーバ手段に転写する中間キャリアを備えることを特徴とする請求項１乃 至請求項１５記載のシステム。 １７． 染料ドナー手段の選択領域が加熱されて前記選択領域の染料がレシーバ 手段に転写される染料拡散熱転写印刷の方法であって、印刷によって染料が欠落 した前記ドナー手段の欠落領域に熱拡散性染料を補充することを特徴とする方法 。 １８． 前記欠落領域は前記ドナー手段の他の領域から染料が供給されることを 特徴とする請求項１７記載の方法。 １９． 補充される染料は、別の供給源から前記ドナー手段に移されることを特 徴とする請求項１７記載の方法。