轉(zhuǎn)移熱敏成像技術(shù)的成像材料

1、熱轉(zhuǎn)移成像材料

通常，熱轉(zhuǎn)移成像材料由支持體耐熱性光滑層、染料轉(zhuǎn)移層組成。

色帶的支持體必須具有耐熱性好、強度高、價格便宜等特點。從這幾方面考慮，PET薄膜是最好的材料，其厚度通常在3.0～9.0μm之間，但是從提高導熱性、解像能力和減小體各和重量方面考慮，要盡量使用比較薄的材料。作為記錄介質(zhì)的支持體，通常用紙基。

耐熱性光滑層主要功能是減小摩擦力，使熱頭在其表面毫無阻礙地來回運動，不受損壞。所以它必須具有耐熱性、光滑性、對熱頭不磨損、不帶電、對染料轉(zhuǎn)移層無不良影響等特性。它的主要成份是耐熱性很高的合成樹脂和各種潤滑性物質(zhì)。根據(jù)需要可以使用熱固性的交聯(lián)型聚合物，以便提高物理強度和耐熱性。

由于轉(zhuǎn)移機理不同，熔融型染料轉(zhuǎn)移層主要由無機或有機顏料和粘合劑樹脂一起混煉而成。在熱轉(zhuǎn)移時，受熱部分全部轉(zhuǎn)移。作為粘合劑主要是蠟類物質(zhì)和少量低軟化點的合成樹脂。根據(jù)用途不同，為了提高影像的耐熱性、耐摩擦性和耐化學藥品性，可以減少蠟的用量，較多地使用各種合成樹脂。

熱轉(zhuǎn)移成像材料有單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)之分，單層結(jié)構(gòu)如圖4，由顏料、填充料、蠟或樹脂以及支持體組成。其中，填充料如Al2O3微粒的作用是提高熱敏涂層的熱傳導速度，使其周圍的連接料、蠟盡快融化并加速連接料和呈色劑的轉(zhuǎn)移。

雙層結(jié)構(gòu)如圖5，由蠟層、染料層以及支持體組成，染料在熱源的作用下擴散進入熔融狀態(tài)的蠟涂層，蠟涂層轉(zhuǎn)移到接受介質(zhì)上形成印跡。通過改變熱源的熱能可以控制進入蠟涂層的染料分子數(shù)量，即控制最終形成的影像的密度，影像密度與打印信號的脈沖寬度之間存在良好的線性關系。 #p#副標題#e#

2、熱升華成像材料

熱升華轉(zhuǎn)移最后形成的影像效果如何，除了與打印機有關外，更重要的是與成像材料有直接的關系，即完成影像形成的染料給予體和染料接受體是熱升華成像的關鍵。

①染料給予體

染料給予體的基本結(jié)構(gòu)如圖6所示，通常包括很薄的片基，在片基上正。反兩面都有涂層，片基正面涂上染料層，它包括打印染料和聚合型黏合劑，在染料層與片基之間還有一輔助層或叫底層，片基的背面涂布滑動層，目的是提供潤滑表面，以防止熱打印頭經(jīng)過而劃傷。

作為染料給予體的支持體片基，不僅要求平整度要好，而且要能適應溫度的急驟變化，因為在打印中要使染料產(chǎn)生升華轉(zhuǎn)移，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)要求，溫度的急驟變化是很頻繁的。能滿足這樣條件的支持體有：聚酯類，一般厚度為2μm～30μm。

在片基背面涂布滑動層是為了保護，防止黏附打印頭，滑動層通常要求要盡可能薄且均勻，以免影響轉(zhuǎn)移熱量的程度；對感熱頭沒有影響，不要污染感熱頭；不對染料層產(chǎn)生不良影響，通常含有交聯(lián)型樹脂和潤滑材料構(gòu)成。

染料層可以含有單色染料或者是含有不同彩色染料的連續(xù)的重復區(qū)域，如青、品紅、黃和黑等、當染料給予體使用含有兩種或多種主要彩色染料時，就可以得到彩色影像。

一般地說，染料層中含有升華染料、黏合劑等，其中，升華性染料的一般要求是升華性高，室溫保存穩(wěn)定性好；耐熱性良好，在加熱頭加熱的條件下，不產(chǎn)生熱分解；色再現(xiàn)性好；分子吸光系數(shù)高；耐光、耐濕、耐藥品性好；對水粘合樹脂的溶解性或微粒分散性高等。

②染料接受體

染料接受體的基本結(jié)構(gòu)如圖6所示，是在支持片基上先涂布底層，最上面涂布染料接受層。一般要求支持體具有耐熱性、勻質(zhì)性、表面平滑且有一定的柔性，厚度一般在100～200μm，片基可以是透明的膠片或各種塑料薄膜，如聚烯烴等。

染料接受層就是為了接受由染料給予體加熱傳輸過來的染料。染料接受層中一般有可吸收性樹脂，如聚酯等，為了提高轉(zhuǎn)移影像的清晰度，改善接受層的白度，提高保護轉(zhuǎn)移影像的再轉(zhuǎn)移，給接受表面賦予再寫穩(wěn)定性，在接受層中還可以加人白色顏料，這種顏料一般為氧化鈦。為了更好地提高轉(zhuǎn)移影像的防光性，還可以加入UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、防氧化劑等，為了改善釋放性能，染料接受層還可以加入釋放劑，作為釋放劑一般有固體蠟等。

在片基和接受層之間還可以有一層或多層中間層，中間層隨材料不同起不同的作用，可以起緩沖作用，疏松染料防擴散作用，也可兼而滿足兩種或多種作用，也可作附著層，如染料防擴散層是防止染料向片基擴散，用于這些層的黏合劑，可以是水溶的，也可以是油溶的，但常用是水溶的，特別是明膠。 #p#副標題#e#

3、熱轉(zhuǎn)移成像與熱升華成像材料結(jié)構(gòu)特點

升華型成像材料是受熱部位的升華性染料以單分子形態(tài)轉(zhuǎn)移，作為分散相的成膜性樹脂和其它組分并不隨染料分子轉(zhuǎn)移；而熱轉(zhuǎn)移成像材料則是受熱部位所有組分都轉(zhuǎn)移，因此升華型成像材料的涂層結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要比熱轉(zhuǎn)移成像材料復雜得多，升華型熱轉(zhuǎn)移成像材料通常被設計成多涂層結(jié)構(gòu)。其中，至少有兩個涂層中含有升華性染料，即至少有一個染料供給層?以下稱為下層?和一個染料擴散層?以下稱為上層，而且，要使下層釋放染料的能力大于上層。也就是說，如果單獨將下層和上層分別涂到同樣的支持體上，并且，分別將它們與同樣的受像紙復合，并用供給能量相同的熱頭或激光加熱進行熱轉(zhuǎn)移時，轉(zhuǎn)移到受像紙上的染料的光學密度應該是下層大于上層，這樣就可以保證在多次熱轉(zhuǎn)移印刷中，各次印刷所得到染料密度均勻不下降。

4、熱升華打印的特點

1)具有高質(zhì)量的圖像、相片輸出功能

由于熱升華打印機每種顏色的濃淡是由打印頭的溫度控制的，而且每一個打印色彩點都可呈現(xiàn)出256色階濃度的變化，顏料又是通過升華過程氣相施加到紙張上的，三種基色相互融合可以形成連續(xù)的色階，再者，由于彩色熱升華打印機并不存在墨滴擴散的問題，其實際分辨率達到了非常理想的境界，300dpi的熱升華打印相當于4800×4800dpi的彩色噴墨打印的效果。因此，就打印效果而言，使用熱升華打印出的圖像可以如噴霧般細膩，潤滑，打印出的圖像的色彩逼真度和還原性與噴墨打印機，彩色激光打印機相比更勝一籌。

2)長久保存不退色

使用熱升華打印機輸出圖像時，打印機會為圖像上一層保護膜，這種功能可謂是熱升華打印機獨有的功能，給圖像上膜之后，照片不但具有了防水、抗氧化的特性，在保存方面比傳統(tǒng)的噴墨打印機輸出的照片要長久得多，具有長久保存不退色的特點，而且其整體的色彩感覺將會更加的明亮鮮艷。

3)打印速度慢

由于熱升華打印機是三原色循環(huán)打印的，每打印一種顏色，紙張就要在打印通道中走一個來回，因此完成一個打印任務需要走三遍紙。因此，熱升華打印機的效率與噴墨相比要慢很多，傳統(tǒng)彩色噴墨的速度幾乎快過熱升華打印機的三倍，而且熱升華打印機不能通過降低打印分辨率的方法來提升打印速度，這就使得熱升華打印機不適合經(jīng)常需要連續(xù)打印的用途，阻礙它不能在商業(yè)領域取得更大的發(fā)展。

4)不適合文本打印

由于熱升華打印機在打印文本時，是將包括黑色的四種顏色的固體顏料混合在一起進行打印的，因此其黑色的純度很低，根本無法與噴墨相比，因此它不適合作為文本打印的用途。

5)打印幅面較窄

目前，大多數(shù)普通熱升華打印機都只具有4×6英寸的輸出能力，剛好是普通照片的大小，與噴墨的A4甚至A3幅面相比，熱升華打印機還是有很大的差距，而稍大幅面的熱升華打印機，不但機器本身價格昂貴，而且耗材價格也非常貴，不適合大眾用戶選用。

6)使用環(huán)境要求很高

熱升華打印機對灰塵很敏感，如果有灰塵進入打印頭或者色帶，打印質(zhì)量很可能會產(chǎn)生嚴重的影響，例如形成一條很長的白色細線，造成整張照片報廢。此外，熱升華打印機對工作的溫度要求也很高，如果長時間連續(xù)工作，可能會由于散熱不良而影響色彩的準確度。