JPH1016416A - レーザーアドレス可能な熱転写画像要素および方法 - Google Patents

レーザーアドレス可能な熱転写画像要素および方法

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JPH1016416A
JPH1016416A JP9059087A JP5908797A JPH1016416A JP H1016416 A JPH1016416 A JP H1016416A JP 9059087 A JP9059087 A JP 9059087A JP 5908797 A JP5908797 A JP 5908797A JP H1016416 A JPH1016416 A JP H1016416A
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Jeffrey C Chang
チン−イェ チャン ジェフリー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の品質または解像度を犠牲にすることな
く、速い処理速度のレーザーアドレス可能な熱転写画像
要素を提供する。 【解決手段】 (a) 光- 熱変換層(b) カラー転写層、お
よび、(c) 赤外線吸収剤および熱可塑性材料を含む、熱
転写性赤外線感受性接着剤トップコート、の順序で基材
上に付着した、前記基材を含むカラー熱転写要素。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は熱転写画像要素に関し、特に、赤
外線感受性熱可塑性トップコートを有するレーザーアド
レス可能な熱転写要素に関する。更に、本発明は、レー
ザーアドレス可能な装置において熱転写要素を使用する
方法に関する。
【０００２】電子画像情報容量および使用の増加ととも
に、様々な電子源によりアドレス可能な画像形成装置の
必要性も増加している。このような画像形成装置の例
は、熱転写、アブレーション（または透明化（transpar
entization) およびアブレーション- 転写画像形成を含
む。これらの画像形成装置は様々な用途、例えば、カラ
ープルーフ、カラーフィルターアレー、印刷版および再
生マスクにおいて有用であることが示されている。
【０００３】熱転写画像媒体を用いる電子情報を記録す
るための従来の方法は、熱源としてサーマルプリントヘ
ッドを使用する。情報は電気エネルギーとしてプリント
ヘッドへ送られ、熱転写ドナーシートの局所加熱が生
じ、そして画像データに対応する材料をレセプターシー
トへ転写する。主な2 種の熱転写ドナーシートは染料昇
華( または染料拡散転写) およびサーマルマストランス
ファーである。これらのタイプの画像形成装置の代表的
な例は、米国特許第4,839,224 号および第4,822,643 号
に見ることができる。サーマルプリントヘッドの熱源と
しての使用は幾つかの欠点に悩まされ、例えば、プリン
トヘッドのサイズの限界、遅い画像記録速度( ミリ秒)
、制限された解像度、制限されたアドレス可能性、お
よびプリントヘッドと媒体との有害な接触により生じる
画像の不自然さなどに悩まされる。
【０００４】可視および特に近赤外および赤外領域の電
磁スペクトルを発生する、高出力コンパクトレーザー、
半導体光源およびレーザーダイオードの使用可能性が増
すにつれ、熱源としてサーマルプリントヘッドに代わる
実現可能な代替品としてのこれらの使用が可能になって
きた。画像形成源としてのレーザーおよびレーザーダイ
オードの使用は電子情報を画像記録媒体上に輸送する主
な且つ好ましい手段の1 つである。レーザーおよびレー
ザーダイオードは従来のサーマルプリントヘッド画像形
成装置よりも高い解像度を付与し、そして最終画像のフ
ォーマットサイズのフレキシビリティーを提供する。更
に、レーザーおよびレーザーダイオードは熱源と媒体と
の接触による悪影響を排除する利点を有する。結果とし
て、これらの源に効率的に暴露されることができる能力
および高い解像度および改良された縁の鋭さを有する画
像を形成することができる能力を有する媒体の必要性が
ある。
【０００５】熱転写構造体に、光- 熱変換体として作用
するための光吸収層を含ませ、それによりレーザーまた
はレーザーダイオードをエネルギー源として使用して非
接触画像形成を行うことができることは当業界において
周知である。このタイプの代表的な例は、米国特許第5,
308,737 号; 第5,278,023 号; 第5,256,506 号および第
5,156,938 号に見ることができる。
【０００６】米国特許第5,171,650 号は、アブレーショ
ン- 転写技術を使用する画像形成のための方法および材
料を開示している。この画像形成法において使用される
ドナーは、支持体、中間動的剥離層、および着色剤を含
む融蝕性キャリアトップコートを含む。動的剥離層およ
びカラーキャリア層の両方は赤外線吸収性( 光から熱へ
の変換) 染料または顔料を含むことができる。カラー画
像はレセプターと密に接触してドナー要素を配置し、そ
してその後、画像様パターンに干渉光源をドナーに照射
することにより製造される。カラーキャリア層は光の当
たった領域において同時に剥離され、そして動的剥離層
から噴射して、レセプター上にカラー画像を形成する。
【０００７】1992年3 月23日の出願された米国同時係属
出願第07/855,799号は、電磁線吸収剤と組み合わせてグ
リシジルアジドポリマーを含むエネルギー感受性層で一
部分上を被覆した基材を含む融蝕性画像要素を開示して
いる。示された画像形成源は赤外線、可視線および紫外
線レーザーを含む。レーザーダイオードは特に述べられ
ていなかったが、ソリッドステートレーザーは露光源と
して開示されていた。この用途は、主として、エネルギ
ー感受性層の融蝕によるレリーフ印刷版およびリトグラ
フィー版に関する。サーマルマストランスファーに関す
る使用は特に言及されていなかった。
【０００８】米国特許第5,308,737 号は、照射されたと
きに比較的に高体積のガスを発生するガス発生性ポリマ
ー層を有するポリマー基材上の黒色金属層の使用を開示
している。黒色金属( 例えば、アルミニウム) は電磁線
を有効に吸収し、そしてガス発生性材料のための熱に変
換する。実施例において、ある場合には、黒色金属は基
材から除去され、それにより、基材上にポジティブ画像
を残したことが判る。
【０００９】米国特許第5,278,023 号は、カラープルー
フ、印刷版、フィルム、プリント回路版および他の媒体
を製造するためのレーザーアドレス可能な熱転写材料を
開示している。この材料は、噴射剤層を上に被覆してい
る基材を含み、前記噴射剤層は、好ましくは約300 ℃未
満の温度で窒素ガス(N2)を生じることができる材料;電
磁線吸収剤; およびサーマルマストランスファー材料を
含む。サーマルマストランスファー材料は、噴射剤層中
に含まれるか、または、噴射剤層上に被覆される追加の
層であることができる。電磁線吸収剤は、上記に開示さ
れたいずれかの層の中で使用されるか、または、別個の
層の中で使用されることができ、レーザーのような電磁
エネルギー源による局所加熱を達成する。レーザー誘導
加熱時に、転写材料は急速なガスの膨張によりレセプタ
ーに噴射される。サーマルマストランスファー材料は、
例えば、顔料、トナー粒子、樹脂、金属粒子、モノマ
ー、ポリマー、染料またはそれらの組み合わせを含むこ
とができる。画像形成法とともにそれにより製造される
画像製品も開示されている。
【００１０】レーザー誘導マストランスファー法は非常
に短い加熱時間( ナノ秒) という利点を有するが、従来
のサーマルマストランスファー法は、プリントヘッドを
加熱し、そして熱をドナーに移すために必要な、より長
い滞留時間( ミリ秒) のために比較的に遅い。しかし、
レーザー誘導装置において生じる画像はしばしば不完全
であり、そしてレセプターへの低い付着性を示す。それ
故、画像の品質または解像度を犠牲にすることなく、レ
ーザーアドレス可能な装置の速度および効率の利点を利
用する熱転写装置が必要である。
【００１１】本発明は、(a) 光- 熱変換層、(b) カラー
転写層および(c) 熱転写可能な赤外線感受性接着剤トッ
プコートを基材上に付着して有する、前記基材を含むカ
ラー熱転写要素に関する。赤外線感受性接着剤トップコ
ートは、赤外線吸収剤および赤外線源による照射時に軟
化する熱可塑性材料を含む。カラー転写層および／また
は赤外線感受性接着剤トップコートは更に架橋性または
重合性材料を含むことができる。
【００１２】本発明は、上記のカラー熱転写要素を使用
してレセプター上に画像を形成するための方法をも提供
する。カラー画像は、(a) レセプターと上記のカラー熱
転写要素とを密に接触させて配置すること、(b) 画像様
パターンで赤外線源により熱転写要素を露光すること、
および(c) 画像様パターンに対応して、カラー転写層お
よび接着剤トップコートを同時にレセプターに転写する
こと、によりレセプター上に転写される。カラー転写層
および／または赤外線感受性接着剤トップコートが架橋
性または重合性材料を含むときには、転写された画像に
対して、画像を架橋するための第二の電磁線源により露
光する追加の露光工程を行ってもよい。
【００１３】本明細書中に使用される用語「熱融解粘着
性材料」とは、ドナー表面上のサーマルマストランスフ
ァー材料であって、それは熱伝達されたときに、ドナー
表面に付着するよりも大きな強度でレセプター表面に粘
着し、そして両表面が分離されたときに物理的に転写す
るものであることを意味する。
【００１４】用語「密の接触」とは、材料の転写が画像
形成プロセスの間に達成され、それにより、熱伝達領域
内での材料の均質な( 完全な) 転写を提供することがで
きるように、2 枚の表面が十分に接触していることを意
味する。換言すれば、材料の不完全な転写による画像形
成領域における目に見える欠陥が観測されないというこ
とである。
【００１５】カラー熱転写要素は、光- 熱変換(LTHC)
層、カラー転写層および赤外線感受性接着剤トップコー
トの順序で上に付着して有する、光に対して透明な基材
を含んで提供される。基材は通常ポリエステルフィルム
である。しかし、画像形成ＩＲ波長( 例えば、720 〜12
00ナノメートル(nm)) で十分に透明であり、且つ、十分
な機械的安定性を有するどんなフィルムも使用すること
ができる。
【００１６】光- 熱変換(LTHC)層は画像形成電磁線、例
えば、赤外線(IR)源の少なくとも一部分を吸収し、そし
て吸収した電磁線を熱に変換することができる、本質的
に、どのような黒色体吸収剤であってもよい。適切な吸
収剤、特に、IR吸収剤は、顔料、例えば、カーボンブラ
ック、ボーンブラック、酸化鉄、銅/ クロム錯体黒色ア
ゾ顔料( 即ち、プラゾロンイエロー、ジアニシジンレッ
ドおよびニッケルアゾイエロー) 、および、フタロシア
ニン顔料、並びに、染料、例えば、ニッケルジチオレ
ン、ニッケルチオヒドリジド、ジラジカルジカチオン染
料( 例えば、American Cyanamid, NJ, USAからCyasorb
IR-165および126 の商品名で入手可能である) 、ジアル
キルアミノチオフェン、ピリリウム、アズレン、インド
ーリジン、ペリミジン、アザアズレン、および、Matsuo
ka, M., Absorption Spectra of Dyes for Diode Laser
s, Bunchin Publishing Co. Tokyo(1990) にリストされ
ている他の染料を含む。顔料を使用するときに、粒径は
好ましくは画像形成電磁線源の波長より短く、それによ
り、吸収していない電磁線はLTHC層を通してIR感受性熱
可塑性トップコートに通過する。染料を使用するなら
ば、染料は、好ましくはコーティング溶剤中に可溶性で
あり、且つ、層中に使用されるバインダーと相溶性であ
り、それにより、LTHC層を通して十分な電磁線をIR感受
性熱可塑性トップコートに通過させることができる透明
若しくは半透明のコーティングを提供することができ、
それにより、画像の転写性を改良する。
【００１７】LTHC層中での使用に適切なバインダーは、
視覚的に透明である被膜形成性ポリマー、例えば、フェ
ノール樹脂( 例えば、ノボラックおよびレゾール樹脂)
、ポリビニル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリビニ
ルアセタール、ポリビニリデンクロリド、ポリアクリレ
ート、セルロースエーテルおよびエステル、ニトロセル
ロースおよびポリカーボネートを含む。好ましくは、ポ
リマーは高く感熱性であり、より好ましくは、画像形成
条件において熱分解性である。使用するバインダーの量
は、IR吸収剤により発生した熱が過度にバインダーによ
り消費されないように最小レベルに維持される。吸収剤
/ バインダー比は、一般に、5:1 〜1:20重量比であり、
どのタイプの吸収剤およびバインダーが使用されるかに
よる。所望により、可溶性IR吸収性染料はポリマーバイ
ンダーなしに被覆される。バインダーを含まないコーテ
ィングは、熱融蝕性または熱転写性を改良する。従来の
コーティング助剤、例えば、界面活性剤および分散剤は
塗布工程を容易にするために添加されてよい。LTHC層
は、当業界において知られている様々な塗布技術を用い
て基材上に塗布されてよい。好ましくはLTHC層は0.05〜
5.0 マイクロメートル、より好ましくは0.1 〜2.0 マイ
クロメートルの厚さで塗布されてよい。最良の結果のた
めに、LTHC層は、画像形成電磁線の少なくとも10% がLT
HC層を通過し、それにより、電磁線がIR吸収性接着剤ト
ップコートに吸収されることができる。レーザー波長出
力でのLHTC層の光吸収率は、好ましくは、1.3 〜0.1 、
より好ましくは1.0 〜0.3 吸収単位(absorbance unit)
である。
【００１８】好ましいLTHC層は金属または金属/ 金属酸
化物層( 例えば、黒色の視覚外観を有する部分酸化され
たアルミニウムである、黒色アルミニウム) である。実
質的に、酸化物または硫化物を形成することができるど
んな金属も、黒色金属層のために本発明の実施において
使用できる。詳細には、アルミニウム、錫、クロム、ニ
ッケル、チタン、コバルト、亜鉛、鉄、鉛、マンガン、
銅およびそれらの混合物は使用されうる。これらの全て
の金属は、付着法により金属酸化物に転化されるとき
に、特に望ましい特性( 例えば、光学濃度、光透過率
等) の全てを有する材料を形成するわけではないであろ
う。しかし、これらの金属または金属酸化物を含む層の
全ては有用であり、そして、ポリマー材料への結合性を
含めた、本発明の多くの利益を提供するであろう。チャ
ンバー内の金属蒸気は特定の金属に適切な様々な既知の
技術、例えば、電子線蒸発、抵抗ヒーター等のいずれか
により供給されうる。多くの金属蒸着膜および蒸着技術
を提供する手段に関して、Vacuum Deposition Of Thin
Films, L. Holland, 1970, ChapmanおよびHall, Londo
n, England を参照されたい。
【００１９】本発明による黒色金属層の例示の金属酸化
物または金属硫化物を含む層は、分子寸法からマイクロ
メートルの寸法のできるだけ薄い層として付着されるべ
きである。厚さ全体にわたる層の組成は、明細書中に記
載されるように容易に制御されうる。好ましくは、金属
/ 金属酸化物若しくは硫化物層は画像形成用途において
は50〜5000Åであろうが、15Å、25Åまたはそれ以下の
ときに結合特性を付与し、そして5x104 Åまたはそれ以
上のときに構造特性を付与するであろう。
【００２０】勾配を有する金属酸化物または金属硫化物
への転化は、酸素、硫黄、水蒸気または硫化水素を金属
蒸気ストリームに沿った点で導入することにより行われ
る。このように、蒸着チャンバー中の蒸気ストリームに
沿った特定の点でこれらのガスまたは蒸気を導入するこ
とにより、連続のまたは勾配を有する組成( 層の全ての
厚さに通して) のコーティングを得ることができる。被
覆されるべき基材が移動している蒸着チャンバーの長さ
に沿ってこれらの反応性ガスまたは蒸気の濃度の勾配を
選択的に維持することにより、コーティング層( その厚
さにわたって)の組成の増加的な勾配が得られる。とい
うのは、蒸着チャンバーの異なる領域において異なる組
成が( 酸化物または硫化物の金属に対する異なる比) 蒸
着されるからである。実際、片側表面( コーティング層
の上面または下面) で100%金属を含み、且つ、反対面で
100%金属酸化物または硫化物を含む層が蒸着される。こ
の主の構造は、基材に対して優れた付着性を有する強い
干渉性のコーティング層を提供するので、特に望ましい
ものである。
【００２１】被覆しようとする基材は、蒸着チャンバー
の内側領域から外側領域へのチャンバーの長さに沿って
連続的に移動する。金属蒸気はチャンバーの実質的な長
さにわたって蒸着され、そしてチャンバーの長さに沿っ
たある点で、金属と同時蒸着されている金属酸化物若し
くは硫化物の比率( または100%酸化物若しくは硫化物と
して蒸着) は、チャンバーの長さに沿ったその点で蒸着
されている金属蒸気ストリームの一部分に入る反応性ガ
スまたは蒸気の量に依存する。例示の目的として、同数
の金属原子( 金属または酸化物若しくは硫化物として)
がチャンバーの長さに沿ったどの点でもどの時にも蒸着
されると仮定すると、チャンバーの長さに沿った様々な
点または領域で金属蒸気と接触する、酸素または硫黄を
含む反応性ガスまたは蒸気の量を変化させることにより
蒸着膜中の勾配が期待される。チャンバーの長さに沿っ
て、反応性ガスの量の増加の勾配があると、蒸着された
酸化物または硫化物の増加した比率での対応した勾配が
得られる。金属蒸気の蒸着は、仮定したように均質にな
ることは稀であるが、実際上、基材が移動されていると
きに、被覆されるべき基材の表面の長さに沿って前記金
属蒸気の異なる領域に導入される酸素、水、硫黄または
硫化水素の量を局所的に変化させることは困難でなく、
それにより、厚さを通して金属/(金属酸化物若しくは硫
化物) の比が変化している層を有して表面を被覆するこ
とができる。反応性ガスまたは蒸気がストリーム中に拡
散するだけでなく、ストリーム自体の中に入ることが望
ましい。拡散するだけであると、ストリーム中の酸化物
の制御できない分布を生じる傾向がある。反応性ガスま
たは蒸気をストリームへ注入し、または入る所を合わせ
ることにより、ストリームのその点でのより均質な混合
が行われる。
【００２２】遷移的な特性は、黒色金属製品の特性の幾
つかへの重要な関係を生じる。コーティングはその中に
材料の分散した相を有し、一方は金属で、そしてもう一
方は金属酸化物若しくは硫化物である。後者の材料は、
しばしば透明または半透明であるが、前者は不透明であ
る。透明な酸化物若しくは硫化物相中に残る粒状金属の
量を制御することにより、コーティングの透明性は大き
く変化する。黄色がかった色、褐色およびグレーのトー
ンの透明コーティングは提供されることができ、そして
実質的に不透明な黒色膜は、コーティング層の蒸着の間
の金属の酸化物への転化の割合を変化させることによ
り、単一の金属から得ることができる。
【００２３】カラー転写層は少なくとも1 種の有機また
は無機着色剤( 即ち、顔料または染料) および熱可塑性
バインダーを含む。他の添加剤、例えば、IR吸収剤、分
散剤、界面活性剤、安定剤、可塑剤およびコーティング
助剤をも含んでよい。あらゆる顔料は使用されてよい
が、良好な色永久性および透明性を有するとしてNPIRIR
aw Materials Data Handbook,第4 巻( 顔料) にリスト
されているものは好ましい。非水性または水性顔料分散
体のいずれも使用されてよい。顔料は、一般に、バイン
ダーとともに分散され、そして溶剤または溶剤混合物中
に懸濁されている顔料を含むミルベースの形態でのカラ
ー配合物中に導入される。顔料タイプおよびカラーは、
カラーコーティングが予備設定されたカラーターゲット
または産業界で設定された仕様に適合するように選択さ
れる。分散性樹脂のタイプおよび顔料/ 樹脂比はミルベ
ースを製造するのに使用される顔料タイプ、顔料上の表
面処理、分散溶剤およびミル加工法によるであろう。適
切な分散性樹脂はビニルクロリド/ ビニルアセテートコ
ポリマー、ポリ( ビニルアセテート)/クロトン酸コポリ
マー、スチレン無水マレイン酸半エステル樹脂、( メ
タ) アクリレートポリマーおよびコポリマー、ポリ( ビ
ニルアセタール) 、酸無水物およびアミンで変性したポ
リ( ビニルアセタール) 、ヒドロキシアルキルセルロー
ス樹脂およびスチレンアクリル樹脂を含む。好ましいカ
ラー転写コーティング組成物は30〜80重量% の顔料、15
〜35重量% の樹脂および0 〜20重量% の分散剤を含む。
【００２４】カラー転写層中に存在するバインダーの量
は、カラー転写層中の過度の干渉のによる画像解像度の
損失を避けるために最小量に維持される。顔料- バイン
ダー比は、使用する顔料およびバインダーのタイプによ
り、通常、4:1 〜1:2 重量比である。バインダー系は、
重合性エチレン系不飽和材料( 即ち、モノマー、オリゴ
マーまたはプレポリマー) および開始剤系をも含んでよ
い。モノマーまたはオリゴマーを使用することは、カラ
ー転写層中のバインダー凝集力を減じることを助け、そ
れにより、転写される画像の解像度が改良される。重合
性組成物をカラー転写層に含むことにより、より耐久性
であり、且つ、耐溶剤性の画像を製造することが可能で
ある。高度に架橋した画像は、最初に、画像をレセプタ
ーに転写し、そしてその後に、転写された画像を電磁線
に露光させて、重合性材料を架橋することにより形成さ
れる。架橋工程は光開始または熱開始のいずれかにより
行われうる。重合性組成物中に使用される開始剤系によ
り吸収される、どんな電磁線源も使用されてよく、好ま
しくは紫外線源とともに紫外線感受性光開始剤系が使用
される。紫外線感受性開始剤系は当業界で周知であり、
そして様々な供給源から市販されている。熱開始剤も当
業界において周知である。好ましくは、開始剤系は、電
磁線源への露光の前後で色に対して最小の効果を与える
ものである。適切な熱開始剤は、市販の過酸化物および
金属触媒系を含む。適切な光開始剤系はトリアジン、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン、インドニウム塩、スル
ホニウム塩およびチオキサントンを含む。適切なモノマ
ーは多官能性アクリレート若しくはメタクリレートを含
み、例えば、1,3-ブタンジオールジアクリレート、テト
ラメチルグリコールジアクリレートおよびプロピレング
リコールジアクリレートである。適切なオリゴマーは、
不飽和カルボン酸および脂肪族多価アルコールのエステ
ル化合物、アクリル化ウレタン( 例えば、米国特許第4,
304,923 号に開示されているもの) およびエチレン系不
飽和アズラクトン( 例えば、米国特許第4,304,705 号に
開示されているもの) のような材料を含む。
【００２５】カラー転写層は当業界において知られてい
る従来の塗布方法のいずれかにより塗布されることがで
きる。均質な塗膜を提供するために界面活性剤および分
散剤のようなコーティング助剤を加えることは望ましい
であろう。好ましくは、層は約0.4 〜4.0 マイクロメー
トル、より好ましくは、0.5 〜2.0 マイクロメートルの
厚さを有する。
【００２６】赤外線吸収剤および熱活性化接着剤を含む
赤外線(IR)感受性接着剤トップコートはカラー転写層に
隣接している。IR感受性接着剤トップコートは、熱活性
化接着剤の手段により、レセプターにカラー転写層の改
良された転写を提供する。接着剤トップコートは、好ま
しくは無色であるが、幾つかの用途では、半透明または
不透明の接着剤は、画像のカラー濃度を改良し、また
は、特殊な効果を与えるために望ましいであろう。液晶
ディスプレーの用途では、接着剤は好ましくは無色透明
である。接着剤トップコートは好ましくは室温で不粘着
性であり、そして接着剤が画像形成された層のレセプタ
ーへの付着性を阻害しないかぎり、粘着性を下げるため
にスリップ助剤( 即ち、ワックス、シリカ、ポリマービ
ーズ) を含むことができる。好ましい接着剤は、約30℃
〜110 ℃の間の溶融温度を有する熱可塑性材料を含む。
適切な熱可塑性接着剤は、ポリアミド、ポリアクリレー
ト、ポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポ
リスチレン、ポリビニル樹脂、そのコポリマーおよび組
み合わせのような材料を含む。接着剤は、転写された画
像に熱安定性および耐溶剤性を付与するために熱若しく
は光化学架橋剤を含んでよい。架橋剤はモノマー、オリ
ゴマーおよびポリマーを含み、外部開始剤系または内部
開始性基のいずれかにより、熱的にまたは光化学的に架
橋されてよい。熱架橋剤は、熱エネルギーを受けたとき
に架橋することができる材料を含む。
【００２７】どのようなIR吸収性材料が接着剤トップコ
ート中で使用されてもよいが、IR吸収剤は、好ましく
は、無色で且つカラー転写層上に接着剤トップコートを
付着させるために使用される塗布溶剤中に可溶性であ
る。適切なIR吸収剤は、CyasorbIR-165およびIR126 の
ようなジラジカルジカチオン性染料を含む。IR吸収剤の
濃度は接着剤を活性化するために必要な熱量により変化
することができる。IR吸収剤を含まずに接着剤トップコ
ートが使用されるときには、接着剤の活性化は隣接層か
らの熱の伝導による。接着剤層中にIR吸収剤を含ませる
ことにより、接着剤トップコートは画像形成プロセスの
間に直接的に活性化されうる。接着剤の直接活性化は画
像のレセプターへのより有効な転写を提供する。接着剤
中に含まれるIR吸収剤の量は、過度の加熱なしに十分な
熱が発生して接着剤を活性化するように選択される。過
剰の加熱は層内にバブルを生じさせ、または層の分解を
もたらしうる。IR吸収剤のバインダーに対する比は、一
般に、1:50〜1:8 の重量比である。通常、低いTg( ガラ
ス転移温度) またはTm( 溶融温度) を有する接着剤は、
接着剤材料の低い熱活性化エネルギーのために、低いIR
吸収剤の濃度が要求される。IR吸収剤は接着剤材料中に
分散され、または溶解されることができる。最良の性能
のためには、IR吸収剤は接着剤トップコートを通して均
質に分散している。
【００２８】IR感受性接着剤トップコートは当業界にお
いて知られている従来の塗布法のいずれかによりカラー
転写層上に塗布されてよい。溶液からキャストされると
きには、溶剤は下層のカラー転写層との相互作用が最小
になるように選択される。接着剤トップコートの厚さ
は、好ましくは2.0 〜0.05ミクロンであり、より好まし
くは1.0 〜0.05ミクロンであり、そして最も好ましくは
0.5 〜0.1 ミクロンである。
【００２９】本発明の方法は、かなり単純な工程により
行われうる。画像形成の間に、ドナーシートは圧力下ま
たは真空下でレセプターシートと密の接触がなされる。
赤外線レーザーまたはレーザーアレーは、画像様にIR吸
収剤層を加熱するために使用され、ドナーからレセプタ
ーへの画像の同時剥離および転写を行う。レーザー誘導
熱転写法の間に、LTHC層は入射光の主要部分を熱に変換
し、LTHC層の画像様の除去を行い、そして上にあるカラ
ー転写層および接着剤トップコートの剥離を行う。同時
に、IR吸収剤接着剤トップコートは入射光の一部分を吸
収し、そして熱に転化し、これにより、接着剤を活性化
して、画像をレセプターに付着させる。
【００３０】赤外線、可視線および紫外線レーザーを含
めた様々な発光源は本発明において使用されてよい。本
発明における使用に好ましいレーザーは、高出力(>100m
W)の単一モードのレーザーダイオード、ファイバー結合
レーザーダイオードおよびダイオードポンプドソリッド
ステートレーザー( 例えば、Nd:YAPおよびNd:YLF) を含
む。レーザー露光は熱転写媒体の温度を150 ℃より高く
上昇させ、そして最も好ましくは200 ℃より高く上昇さ
せるべきである。レーザー露光の滞留時間は約0.1 〜5
マイクロ秒であるべきであり、そしてレーザー流束は約
0.01〜約1 ジュール/cm2であるべきである。
【００３１】本発明の実施において、焦点深さは、好ま
しくは、光- 熱変換層、カラー層および赤外線感受性接
着剤トップコートの合計厚さ以上である。画像形成層の
合計の厚さは、通常、10μm 未満であり、そして好まし
くは5 μm 未満である。画像形成層はLTHC層、カラー転
写層およびIR感受性接着剤トップコートを含む。
【００３２】レーザー露光の間に、画像形成した材料か
らの多重反射による干渉パターンの形成を最小限にする
ことは望ましいであろう。このことは様々な方法により
達成されうる。最も一般的な方法は、米国特許第5,089,
372 号に記載される通り、入射電磁線のスケールでドナ
ー材料の表面を有効に粗くすることである。このこと
は、入射電磁線の空間的な干渉を阻害する効果を有し、
これにより、自己干渉を最小にする。別の方法は入射光
が遭遇する第二の界面上で反射防止コーティングを使用
することである。反射防止コーティングの使用は当業界
において周知であり、そして米国特許第5,171,650 号に
記載される通り、フッ化マグネシウムのような1/4 波長
厚さのコーティングからなる。コストおよび製造の制約
により、表面粗さ付与のアプローチは多くの用途で好ま
しい。
【００３３】適切なレセプターは当業界において周知で
ある。本発明において使用できるレセプターの制限しな
い例は、陽極酸化されたアルミニウムおよび他の金属、
透明なポリエステルフィルム( 例えば、PET)および様々
な異なるタイプの紙( 例えば、充填剤入りまたは充填剤
入りでない、カレンダー加工された、塗工された紙)を
含む。
【００３４】次の制限しない例は、更に本発明を説明す
るものである。 例 次の例において使用される材料は、特に指示がないかぎ
り、Aldrich Chemical Co.(Milwaukee, WI) のような標
準的な市販元から入手可能である。次の例で使用される
IR吸収剤IR-165は次の構造を有し、American Cyanamid,
Wayne, NJから入手可能である。
【００３５】
【化１】
【００３６】黒色アルミニウム被覆されたポリエステル
フィルムの製造 黒色アルミニウム（酸化アルミニウム）を４ミル（0.1m
m)のポリエステル基材の片面上に蒸着した。アルミニウ
ムをポリエステルフィルム上にアルゴン/ 酸素雰囲気下
で、次の条件下で真空コーター中でスパッタリングし
た。 スパッタリング電圧 455 ボルト 真空系圧力 1.3x10 -2トル 酸素/ アルゴン流量比 0.008 基材輸送速度 3.0ft/ 分
【００３７】上記コーティング条件はShimadzu MPC-310
0 Spectrometer(Shimadzu Scientific Inc., Columbia,
MD)上に測定される、1064nmで0.77に等しい吸収率を有
する黒色アルミニウム被覆フィルムを生じた。
【００３８】次の例において記載されるカラー熱転写ド
ナーシートをガラスレセプター上への熱画像転写に関し
て試験した。各例の中に示したカラードナーシートは、
逐次画像形成され、そして1.1mm の厚さの2 インチx2イ
ンチのガラスレセプターシート上に転写された。画像形
成はフラットベッド画像形成装置で、Nd:YAGレーザーを
用い、140 ミクロンのレーザースポットサイズを有する
ドナーフィルム平面上で7.5 ワットの操作電圧で行っ
た。レーザースキャン速度は12メートル/ 秒であった。
画像形成データをマスメモリー装置から送り、そして、
レーザーの画像様変調を行うアコスト- オプティックモ
ジュレーターに供給した。画像形成法の間に、ドナーシ
ートおよびレセプターは真空の助けにより密の接触を維
持した。
【００３９】次の比較例は接着剤トップコートを有しな
い転写カラードナーを例示する。
【００４０】例1(比較) CRY-SO89赤顔料分散体溶液(Fuji-Hunt Electronics Tec
hnology Co. LTD., Tokyo, JapanからColor Mosaicの商
品名で入手可能) を、黒色アルミニウム蒸着した4 ミル
(0.1mm) ポリエステルフィルムの22.9cmx29.5cm(9inchx
12inch) シート上に塗布することにより赤の熱転写ドナ
ーを製造した。溶液を#5ワイヤー巻きバーを用いて塗布
し、熱対流炉中で80℃で2 分間乾燥して約１．０マイク
ロメートルの重量の膜を生じた。Color Mosaic CRY-SO8
9 はC.I.顔料レッド177 、C.I.顔料イエロー139 、ベン
ジルメタクリレート/ メタクリル酸コポリマーおよびジ
ペンタエリトリトールヘキサアクリレートモノマーをエ
チル3-エトキシプロピオネート、メトキシプロピルアセ
テートおよびシクロヘキサノン溶剤混合物中に含んだ。
【００４１】上記のレーザー誘導熱転写法を用いて、平
行であるが別個のライン状の画像を生じるようにガラス
レセプター上に赤ドナーを画像形成した。得られるドナ
ーおよびレセプターの視覚試験は、ドナー上の画像形成
は完全であるが、カラー画像のレセプター上への転写は
不完全であることを示した。ガラスレセプターからドナ
ーを分離した後に、形成した画像の約40% はドナーシー
ト上に残存した。しかし、残存したドナー上の画像はSc
otch（商標）ブランド感圧接着テープでドナーシートか
ら容易に分離され、カラー層のレセプター表面への低い
転写性を示した。画像は主としてレセプターへの付着性
の欠如により良好に転写しなかった。
【００４２】次の例は、ドナーシートの熱転写層上への
接着剤トップコートの追加の効果を示す。
【００４３】例2(比較) 例1 に記載した赤熱転写ドナーに次の接着剤トップコー
ト溶液をオーバーコートした。接着剤トップコート溶液 ICI Acrylics Inc., Wilmington, DE からElvacite 2776 の商品名で入手可能なポリアクリル樹脂 10.0g メチルエチルケトン 90.0g #6ワイヤー巻きバーを用いて接着剤溶液を熱転写層上に
塗布し、そして80℃で2 分間乾燥した。得られた赤熱転
写ドナーをガラスレセプターに対して画像形成した。結
果は、例1 に示したよりもレセプター上への完全な画像
の転写性を示した。20x 出力の顕微鏡検査のもとで、レ
セプター上に得られた画像は55〜100 ミクロンの範囲の
ライン幅を有し、そして画像ラインの両側で破壊された
パターンを有する、非常に粗いライン縁を有した。転写
は完全であったが、画像の解像度は低かった。
【００４４】次の例は、熱転写性赤外線感受性トップコ
ートをカラー熱転写ドナーシート上に追加することの効
果を示す。
【００４５】例3 例1 に記載した赤熱転写ドナーシートを、次の熱転写性
赤外線感受性接着剤トップコート溶液を用いてオーバー
コートした。熱転写性赤外線感受性接着剤トップコート IR165 染料(MEK中8 重量%) 1.875g Elvacite 2776 ポリアクリル樹脂、MEK 中10重量% 5.0g #6ワイヤー巻きバーを用いて接着剤溶液をカラー熱転写
層上に塗布し、そして80℃で2 分間乾燥した。接着剤層
は1068nmで0.8 の吸収率を有した。得られた赤熱転写ド
ナーを、上記の画像形成法を用いてガラスレセプターに
対して画像形成した。結果は、ガラスレセプターへの画
像の非常に良好な転写を示した。比較結果は、例1 およ
び2 よりも有意に良好であった。200x出力の顕微鏡検査
のもとで、レセプター上に得られた画像は105 ミクロン
のライン幅を有し、そして画像ラインのいずれの側でも
破壊されたパターンの兆候を示さない鋭いライン縁を有
した。
【００４６】次の例は接着剤層を有しない異なるタイプ
の比較の熱転写ドナーを例示する。
【００４７】例4(比較) 4 ミル（0.001mm)のポリエステルフィルムに次の光- 熱
変換層溶液を塗布した。光- 熱変換層溶液 IR-165染料(MEK中8 重量%) 1.32g Borden Chemical, Columbus, OH からBorden SP-126A の商品名で入手可能なノボラック樹脂; MEK 中 10 重量% 1.3g 3M, St. Paul, MNからFC-431の商品名で入手可能な フルオロケミカル界面活性剤; MEK 中 10 重量% 0.2g 光- 熱変換層溶液を#4ワイヤー巻きバーで塗布し、そし
て80℃で2 分間乾燥した。乾燥したフィルムはShimadzu
MPC-3100Spectrophotometerで測定して、1064nmで0.59
の吸収率を有した。例1 に記載した赤熱転写溶液を上記
の光- 熱変換層に#5ワイヤー巻きバーを用いて塗布し、
そして80℃で2 分間、加熱空気を用いて乾燥し、約1.5
マイクロメートルの重量の膜を生じた。得られたドナー
シートを上記の画像形成法を用いてガラスレセプターに
対して画像形成した。顕微鏡写真試験のもとで、ガラス
レセプター上に得られた画像は90ミクロンのライン幅を
有し、そして幾分、破壊したライン縁を有した。
【００４８】次の例は例4 のドナーシートの熱転写層上
に接着剤トップコートを追加することの効果を示す。
【００４９】例5(比較) 例4 に記載した赤熱転写ドナーシートを次の熱転写性赤
外線感受性接着剤トップコート溶液でオーバーコートし
た。熱転写性赤外線感受性接着剤トップコート溶液 IR-165染料(MEK中8 重量%) 1.875g Elvacite 2776 ポリアクリル樹脂; MEK 中10重量% 5.0g #6ワイヤー巻きバーを用いて接着剤溶液をカラー熱転写
層上に塗布し、そして80℃で2 分間乾燥した。得られた
ドナーシートを上記の画像形成法を用いてガラスレセプ
ター上に画像形成した。顕微鏡試験のもとで、レセプタ
ー上に得られた画像は、90〜98ミクロンのライン幅を有
し、そしてライン画像の両側の縁で破壊されたパターン
を有する粗いラインを有した。
【００５０】次の例は例4 のカラー熱転写ドナーシート
上に熱転写性赤外線感受性接着剤トップコートを追加す
ることの効果を示す。
【００５１】例6 例4 に記載した赤熱転写ドナーシートを、次の熱転写性
赤外線感受性接着剤トップコート溶液でオーバーコート
した。 熱転写性赤外線感受性接着剤トップコート溶液 IR-165染料(MEK中10重量%) 1.875g Elvacite 2776 ポリアクリル樹脂; MEK 中10重量% 5.0g 接着剤溶液をカラー熱転写層上に、#6ワイヤー巻きバー
を用いて塗布し、そして80℃で2 分間乾燥した。接着剤
層は1064nmで0.8 の吸収率を有した。得られた赤ドナー
シートを、上記の画像形成法を用いてガラスレセプター
上に画像形成した。得られた結果はレセプター上への非
常に良好な転写性を示した。顕微鏡検査のもとで、レセ
プター上に得られた画像は110 ミクロンのライン幅を有
し、そして鋭いライン縁を有した。ラインの鋭さは例5
よりも有意に良好であった。
【００５２】表1 に例1 〜6 で観測した画像形成結果を
要約する。 〔表１〕 例 ライン幅 縁鋭さ 1(比較) 不完全な転写 不完全な転写 2(比較) 55 〜100 ミクロン 破壊 3 105ミクロン 均一 4(比較) 90ミクロン 破壊 5(比較) 90〜98ミクロン 破壊 6 110ミクロン 均一
【００５３】表1 の結果は、赤外線吸収性接着剤トップ
コートの追加が画像転写効率および転写された画像の解
像度の両方を改良することを明らかに示した。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (a) 光- 熱変換層 (b) カラー転写層、および、 (c) 赤外線吸収剤および熱可塑性材料を含む、熱転写性
    赤外線感受性接着剤トップコート、の順序で基材上に付
    着した、前記基材を含むカラー熱転写要素。
  2. 【請求項２】 前記光- 熱変換層が金属または金属/ 金
    属酸化物を含む、請求項１記載のカラー熱転写要素。
  3. 【請求項３】 前記光- 熱変換層が赤外線吸収剤および
    バインダーを含む、請求項１記載のカラー熱転写要素。
  4. 【請求項４】 前記カラー転写層が顔料を含む、請求項
    １記載のカラー熱転写要素。
  5. 【請求項５】 前記カラー転写層が重合性材料および開
    始剤系を更に含む、請求項１記載のカラー熱転写要素。
  6. 【請求項６】 前記赤外線感受性接着剤トップコートが
    ０．０５〜２．０ミクロンの厚さである、請求項１記載
    のカラー熱転写要素。
  7. 【請求項７】 前記赤外線感受性接着剤トップコートが
    架橋剤を更に含む、請求項１記載のカラー熱転写要素。
  8. 【請求項８】 レセプター上に画像を転写する方法であ
    って、 (a) 前記レセプターと、(i) 光- 熱変換層(ii)カラー転
    写層、および、(ii)赤外線吸収剤および熱可塑性材料を
    含む、熱転写性赤外線感受性接着剤トップコート、の順
    序で基材上に付着した、前記基材を含むカラー熱転写要
    素とを密に接触させて配置すること、ここで、前記接着
    剤トップコートが前記レセプターと接触する、(b) (ii
    i) を加熱する赤外線源により、前記熱転写要素を画像
    様パターンで露光すること、および、(c) 前記画像様パ
    ターンに対応して、前記カラー転写層および前記熱転写
    性接着剤トップコートを前記レセプター上に同時に転写
    して、転写画像を形成させること、を含む方法。
  9. 【請求項９】 前記光- 熱変換層が金属または金属/ 金
    属酸化物を含む、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記光- 熱変換層が赤外線吸収剤およ
    びバインダーを含む、請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記カラー転写層が顔料を含む、請求
    項８記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記カラー転写層が重合性材料および
    開始剤系を更に含む、請求項８記載の方法。
  13. 【請求項１３】 d)前記転写画像を第二の電磁線源に露
    光させること、を更に含む、請求項１２記載の方法。
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