DE19754476B4

DE19754476B4 - Thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren und Aufzeichnungsmaterial für dieses

Info

Publication number: DE19754476B4
Application number: DE19754476A
Authority: DE
Inventors: Keiichi Shiokawa; Yoshiaki Yamada; Yasumitsu Kuga
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: GB2320102A; GB9726067D0; DE19754476A1; JPH10226178A; FR2756770A1; US20020097316A1; GB2320102B; FR2756770B1

Abstract

Thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren, umfassend die folgenden Stufen:
– Halten des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials, das einen Schichtträger und eine darauf befindliche thermische Übertragungsschicht umfasst, und ein Bildempfangselement zwischen einem Kantenzeilen-Thermokopf zur Verwendung in einem Zeilendrucker und einer Druckrolle auf solche Art und Weise, dass die thermische Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials unter Anwendung einer Zugkraft auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial mit dem Bildempfangselement in Kontakt kommt, wobei die Zugkraft, die auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübt wird, größer ist als die Abziehfestigkeit und die Scherfestigkeit, jeweils bei 70°C gemessen, der thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials;
– Übertragung eines Bildes von der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials auf das Bildempfangselement durch Anwendung von Wärme auf das Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung des Thermokopfes, wobei das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C aufweist; und
– anschließende Trennung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials vom Bild-tragenden Bildempfangselement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren und ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial, das einen Schichtträger und eine darauf gebildete thermische Übertragungsschicht umfasst, zur Verwendung in dem oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren, wobei von diesem Aufzeichnungsmaterial durch Anwendung von thermischer Energie auf das Aufzeichnungsmaterial ein Bild auf ein Bildempfangselement übertragen werden kann und die thermische Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials im Laufe der Bildübertragungsstufe in einem geschmolzenen oder erweichten Zustand vorliegt.

Das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren kann Informationsaufzeichnung unter Verwendung eines Bogens aus normalem (unbeschichtetem) Papier und eines thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials, wie beispielsweise eines Farbbandes, unter Anwendung thermischer Energie durchführen. Das oben erwähnte Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren wird weitverbreitet eingesetzt, da es Bilder mit hohem Bildkontrast erzeugen kann. Zur Durchführung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahrens werden beispielsweise eingesetzt ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial (z.B. ein Farbband), ein Bildempfangselement (z.B. ein Bogen unbeschichtetes Papier), ein Thermokopf zur Aufbringung von thermischer Energie auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial und eine Druckrolle. In diesem Fall wird das Farbband auf einen Bogen aus unbeschichtetem Papier so aufgelegt, dass eine thermische Übertragungsschicht des Farbbandes in Kontakt mit der Bildempfangsoberfläche des unbeschichteten Papiers kommt. Bilder aus Druckfarbe werden durch Anwendung von thermischer Energie auf das Farbband unter Vewendung des Thermokopfes von dem Farbband auf den Bogen aus unbeschichtetem Papier übertragen, wobei das Farbband und der Papierbogen zwischen dem Thermokopf und der Druckrolle gehalten werden und statischer Druck zwischen dem Thermokopf und der Druckrolle ausgeübt wird. Im allgemeinen umfasst der Thermokopf zur Verwendung mit dem oben erwähnten thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren einen keramischen Träger und einen auf dem Träger gebildeten integrierten Hybrid-Schaltkreis mit Integration im großen Maßstab (Large Scale Integration = LSI), versehen mit Heizwiderständen für die Umwandlung des Aufzeichnungssignals in thermische Energie und selbsthaltenden Schaltern und Antriebseinrichtungen für die Signalzeilen.

Herkömmlicherweise wird ein Serialdrucker oder Zeilendrucker eingesetzt, um mit Hilfe des oben erwähnten thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahrens das Aufzeichnungsbild auszudrucken.

Wenn der Serialdrucker eingesetzt wird, wird der Bild-Druckvorgang wie in 1 gezeigt durchgeführt. Konkreter werden Bilder von einem Farbband 30 auf einen Bildempfangsbogen 8 übertragen, indem man das Farbband 30 in Richtung des Pfeiles (a) transportiert und einen Thermokopf 60 in senkrechter Richtung zur Transportrichtung des Bildempfangsbogen 8 scannt, angezeigt durch Pfeil (b). Beispielsweise wird, nachdem die Bilder für mindestens eine Zeile vollständig auf dem Bildempfangsbogen 8 gedruckt worden sind, der Bildempfangsbogen 8 um eine Zeile in Richtung des Pfeiles (b) verschoben. Ein derartiger Bild-Druckvorgang und ein derartiger Transport des Bildempfangsbogens werden seriell wiederholt.

Beim Betrieb des oben erwähnten Serialdruckers liegen das Farbband 30 und der Thermokopf 60 stets in einem Abstand vom Bildempfangsbogen 8 vor, wenn kein Bild-Druckvorgang durchgeführt wird. Deshalb kann der Serialdrucker keine Bilder von hoher Qualität erzeugen, solange die Genauigkeit des Papiertransportes nicht bemerkenswert hoch ist.

Wenn das Bilddrucken andererseits unter Verwendung des Zeilendruckers durchgeführt wird, weisen sowohl ein Thermokopf 60 als auch ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial (Farbband) 30 eine Breite auf, die gleich oder größer derjenigen der vorher festgelegten Breite für das Drucken auf einem Bildempfangsbogen 8 ist, wie in 2 gezeigt. Das Farbband 30 wird auf solche Weise auf den Bildempfangsbogen 8 gelegt, dass die thermische Übertragungsschicht des Farbbandes 30 in Kontakt mit dem Bildempfangsbogen 8 kommt. Um auf dem Bildempfangsbogen 8 eine Bildaufzeichnung zu erzielen, werden das Farbband 30 und der Bildempfangsbogen 8 zwischen dem Thermokopf 60 und einer Druckrolle (nicht gezeigt) gehalten. Darauf werden beispielsweise die Zeichenbilder, die aus Punkten zusammengesetzt sind, Punkt für Punkt vom Farbband 30 auf den Bildempfangsbogen 8 übertragen, so dass jedes Zeichen, das in derselben Zeile senkrecht zur Transportrichtung des Farbbandes 30 angeordnet ist, gleichzeitig duch die Anwendung von thermischer Energie auf das Farbband 30 unter Verwendung des Thermokopfes 60 auf den Bildempfangsbogen 8 gedruckt werden kann. Jedesmal wenn eine derartige Zeile aus Punkten auf dem Bildempfangsbogen 8 gedruckt ist, werden das Farbband 30 und der ^` Bildempfangsbogen 8 um die Länge eines Punktes in Transportrichtung des Farbbandes 30 verschoben. In diesem Fall werden das Farbband 30 und der Bildempfangsbogen 8 bewegt, während sie miteinander in Kontakt sind. Das heißt, wenn kein Druckvorgang durchgeführt wird, wird im Fall des Zeilendruckers das Farbband 30 zwischen dem Thermokopf 60 und der Druckrolle (nicht gezeigt) stets in Kontakt mit dem Bildempfangsbogen 8 gebracht. Demgemäß ist die Transportgenauigkeit des Bildempfangsbogens 8 bemerkenswert hoch, so dass gedruckte Bilder von hoher Qualität erhalten werden können. Deshalb hat sich der Zeilendrucker auf dem Gebiet der Drucker in den letzten Jahren stark durchgesetzt.

3A ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlicherweise bekannten Thermokopfes. Wie in 3A gezeigt, befindet sich ein Heizelement 401 auf der flachen Oberfläche eines Thermodruckkopfes 40, wobei er vom Randteil um einen Abstand D₁ von etwa 3 bis 10 mm nach innen versetzt ist.

Wenn der wie in 3A gezeigte Thermokopf in dem thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren eingesetzt wird, wie in 3B veranschaulicht, wird ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial (Farbband) 30 in Kontakt mit einem Bildempfangselement 8 gebracht und beide bewegen sich durch einen Thermodruckkopf 40 und eine Druckrolle 50 hindurch. In diesem Fall ist ein Heizelement 401 des Thermodruckkopfes 40 in einem ebenen Kontakt mit dem Farbband 30. Das Bildempfangselement 8 kommt mit dem Farbband 30 in Kontakt und die Bildaufzeichnung auf dem Bildempfangselement 8 wird an der Stelle durchgeführt, wo die Druckrolle 50 in Kontakt mit dem Heizelement 401 des Thermodruckkopfes 40 ist. Der Abstand dieser Bildübertragungsstellung von der Stellung, in der das Farbband 30 von dem Bildempfangselement 8 getrennt wird, das heißt der in 3B mit A angegebene Abstand, beträgt im allgemeinen 3 bis 15 mm. Deshalb kann das Problem auftreten, dass sich die Druckfarben-Zusammensetzung in der thermischen Übertragungsschicht des Farbbandes 30, die durch die Anwendung von Wärme darauf mit Hilfe des Thermodruckkopfes 40 geschmolzen wurde, abkühlt, bevor sie auf die Oberfläche des Bildempfangselementes 8 übertragen wird. Das heißt, die interne Temperatur der Druckfarben-Zusammensetzung, die einmal geschmolzen wurde, nimmt allmählich ab, während das Farbband 30 die Entfernung A durchläuft, und sinkt schließlich auf eine Temperatur nahe Raumtemperatur ab, wenn die Druckfarben-Zusammensetzung auf das Bildempfangselement 8 übertragen wird. Die Druckfarben-Zusammensetzung kann auf Grund von hoher Kohäsion der Druckfarben-Zusammensetzung nicht ohne weiteres auf das Bildempfangselement 8 übertragen werden. Als Ergebnis wird die Bildqualität des übertragenen Bildes vermindert, da viele unbedruckte Teile in dem auf das Bildempfangselement 8 übertragenen Bild erzeugt werden, und die Auflösung des erhaltenen Druckfarbenbildes ist schlecht.

Um den oben erwähnten Nachteil des herkömmlichen Thermokopfes, wie er in 3A gezeigt ist, zu überwinden, ist es aus der EP 0700791 A1 bekannt, die thermische Bildübertragungs-Aufzeichnung unter Verwendung eines Zeilendruckers durchzuführen, der mit einem wie in 4A gezeigten Kantenzeilen-Thermokopf ausgestattet ist.

Wie in 4A gezeigt, ist ein Heizelement 201 am Rand des Thermodruckkopfes 20 angeordnet. Genauer beträgt der Abstand D₂, wie er in 4A angegeben ist, nur 0,2 mm oder weniger.

Wenn eine thermische Bildübertragungs-Aufzeichnung unter Verwendung eines derartigen Kantenzeilen-Thermokopfes 20 zur Verwendung in einem Zeilendrucker durchgeführt wird, wie in 4B gezeigt, beträgt der Abstand A etwa 80 bis 300 um, vorzugsweise etwa 150 bis 250 um, was viel kürzer ist als der Abstand A in 3B. Deshalb kann die Druckfarben-Zusammensetzung zur Verwendung in der thermischen Übertragungsschicht des Farbbandes 30, die durch Anwendung von Wärme darauf geschmolzen wurde, ohne weiteres auf den Bildempfangsbogen 8 übertragen werden, wobei die Druckfarben-Zusammensetzung auf hoher Temperatur gehalten wird. Als Ergebnis können die Bilder auf dem Bildempfangsbogen 8 ohne irgendwelche unbedruckte Teile gebildet werden.

Wie oben erwähnt, kann ein geschmolzener Teil des Farbbandes 30, der einem Bildteil entspricht, bei der Übertragung auf den Bildempfangsbogen 8 bei hoher Temperatur gehalten werden. Im Farbband 30 gibt es einen klaren Temperaturunterschied zwischen dem oben erwähnten, auf den Bildempfangsbogen- 8 zu übertragenden Hochtemperatur-Teil und einem nicht geschmolzenen Teil, der einem Hintergrundteil entspricht. Deshalb sind die Grenzen zwischen dem geschmolzenen Hochtemperatur-Teil und dem nicht geschmolzenen Teil im Farbband 30 klar, so dass der geschmolzene Hochtemperatur-Teil ohne weiteres an den Grenzlinien geschert werden kann, wodurch Bilder mit scharfem Rand und hoher Auflösung erzeugt werden.

Wenn der oben erwähnte Kantenzeilen-Thermokopf eingesetzt wird, tritt jedoch das Problem einer schlechten Übertragung der geschmolzenen Farbe auf das Bildempfangselement auf.

Gemäß einer Analyse der Erfinder der vorliegenden Erfindung geht man davon aus, dass der Grund für dieses Problem wie folgt ist. Die Länge des Kantenzeilen-Thermokopfes zur Verwendung in momentan zugänglichen Zeilendruckern liegt im Bereich von etwa 5 bis 26 cm, um der Breite des Bildempfangselements Rechnung zu tragen, und die Breite des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials, wie beispielsweise eines Farbbandes, das damit zusammen eingesetzt werden soll, entspricht der oben erwähnten Länge des Kantenzeilen-Thermokopfes. Unmittelbar nach dem Schmelzen der thermischen Übertragungsschicht des Farbbandes durch Anwendung von Wärme darauf unter Verwendung des Kantenzeilen-Thermokopfes wird das Farbband unter Anwendung einer Zugspannung (Zugkraft) darauf nach oben gezogen, um um einen Spulenkern gewickelt zu werden. Da im Zeilendrucker das Heizelement des Kantenzeilen-Thermokopfes in Richtung der Breite des Farbbandes in Zeilenkontakt mit dem Farbband ist, kann es sein, dass sich die auf das Farbband in Richtung der Breite desselben ausgeübte Spannung von Stelle zu Stelle ändert, wenn der Kantenzeilen-Thermokopf in Kontakt mit dem Farbband gebracht wird. Eine derartige Schwankung der auf das Farbband ausgeübten Spannung, die sich besonders bemerkbar macht, wenn die Länge des Kantenzeilen-Thermokopfes erhöht wird, führt in ungünstiger Weise dazu, dass die Temperatur der geschmolzenen Druckfarben-Zusammensetzung, die auf das Bildempfangselement übertragen werden soll, ungleichmäßig wird.

Dies induziert eine schlechte Übertragung von Druckfarben-Zusammensetzung auf das Bildempfangselement. Konkreter wird überhaupt kein Bild auf das Bildempfangselement übertragen oder es wird nur teilweise darauf übertragen. Zusätzlich kann es passieren, dass ein Druckfarbenbild am Startpunkt des Bild-Druckvorganges nicht scharf übertragen werden kann. Dieses Phänomen tritt innerhalb eines breiten Bereiches von niedriger Druckgeschwindigkeit bis zu hoher Druckgeschwindigkeit auf.

Weiter besteht das weitere Problem, dass die Reibungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit des unter Verwendung des mit dem oben erwähnten Kantenzeilen-Thermokopf ausgestatteten Zeilendruckers übertragenen Bildes unzureichend ist. Wenn die thermische Übertragungsschicht des Farbbandes eine große Menge an thermoplastischem Harz umfasst, kann das auf das Bildempfangselement übertragene thermoplastische Harz nicht vollständig darauf fixiert werden. Grund hierfür ist, dass wenn das Farbband nach der Bildübertragung vom Bildempfangselement getrennt wird, das thermoplastische Harz zur Verwendung in der auf das Bildempfangselement übertragenen thermischen Übertragungsschicht sich noch auf einer hohen Temperatur befindet und einfach darauf verbleibt. Deshalb kann kein mit hoher Reibungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit ausgestattetes Bild auf dem Bildempfangsbogen erzeugt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahrens und eines thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials zur Verwendung in dem oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren, das frei von herkömmlichen Nachteilen ist und das Problem der schlechten Übertragung einer thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials, welche ein farbgebendes Mittel und ein thermoplastisches Harz enthält, auf das Bildempfangselement, wenn der Thermodruck unter Verwendung eines mit einem Kantenzeilen-Thermokopf ausgestatteten Zeilendruckers durchgeführt wird, lösen kann.

Ferner soll ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren bereitgestellt werden, das scharfe Bilder mit hoher Auflösung auf einem Bildempfangsbogen mit niedriger Oberflächenglätte, beispielsweise einer Oberflächenglätte von 1000 s oder weniger, erzeugen kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren, umfassend die folgenden Stufen:

– Halten des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials, das einen Schichtträger und eine darauf befindliche thermische Übertragungsschicht umfasst, und ein Bildempfangselement zwischen einem Kantenzeilen-Thermokopf zur Verwendung in einem Zeilendrucker und einer Druckrolle auf solche Art und Weise, dass die thermische Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials unter Anwendung einer Zugkraft auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial mit dem Bildempfangselement in Kontakt kommt, wobei die Zugkraft, die auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübt wird, größer ist als die Abziehfestigkeit und die Scherfestigkeit, jeweils bei 70°C gemessen, der thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials;
– Übertragung eines Bildes von der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials auf das Bildempfangselement durch Anwendung von Wärme auf das Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung des' Thermokopfes, wobei das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C aufweist; und
– anschließende Trennung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials vom Bild-tragenden Bildempfangselement.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial, umfassend einen Schichtträger und eine darauf vorgesehene thermische Übertragungsschicht, welches einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C aufweist.

Die folgende detaillierte Beschreibung liefert in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ein besseres Verständnis der Erfindung und der vielen damit verbundenen Vorteile.

In den Zeichnungen:

ist 1 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsvorganges unter Verwendung eines Serialdruckers;

ist 2 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsvorganges unter Verwendung eines Zeilendruckers;

ist 3A eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Thermokopf-Typs;

ist 3B eine schematische Ansicht, die den thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsvorgang unter Verwendung des mit dem herkömmlichen, wie in 3A gezeigten Thermokopf ausgestatteten Zeilendruckers zeigt;

ist 4A eine schematische perspektivische Ansicht eines Kantenteilen-Thermokopfes zur Verwendung in einem Zeilendrucker;

ist 4B eine schematische Ansicht, die den thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsvorgang unter Verwendung des mit dem wie in 4A gezeigten Kantenzeilen-Thermokopf ausgestatteten Zeilendruckers zeigt;

ist 4C eine schematische Skizze zur Erläuterung der Beziehung zwischen der auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübten Zugkraft und der Scherfestigkeit oder Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials;

ist 5 ein schematischer Querschnitt eines thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials zur Erläuterung der Scherfestigkeit und der Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht; und

ist 6 eine schematische Skizze zur Erläuterung des Verfahrens der Messung der Scherfestigkeit und der Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Beziehung zwischen der auf ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübten Spannung, wenn der Drucker angetrieben wird, und der physikalischen Festigkeit des Aufzeichnungsmaterials sowie zwischen den thermischen Eigenschaften der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials und den physikalischen Eigenschaften derselben untersucht.

Erfindungsgemäß umfasst ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren die Schritte des Haltens eines thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials und eines Bildempfangselments zwischen einem Kantenzeilen-Thermokopf zur Verwendung in einem Zeilendrucker und einer Druckrolle auf solche Art und Weise, dass die thermische Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials unter Anwendung einer Zugkraft auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial in Kontakt mit dem Bildempfangselement kommt, und der Übertragung eines Bildes von der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials auf das Bildempfangselement durch Anwendung von Wärme auf das Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung des Thermokopfes. Das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung mit dem oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren weist einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C auf. Die oben erwähnte Temperatur von 70°C ist eine Temperatur, bei welcher eine thermische Bildübertragung im allgemeinen durchgeführt wird.

Wenn die thermische Bildübertragungs-Aufzeichnung erfindungsgemäß durchgeführt wird, kann das oben erwähnte herkömmliche Problem einer schlechten Übertragung der thermischen Übertragungsschicht auf das Bildempfangselement effektiv vermieden werden und gleichzeitig kann die thermische Übertragungsschicht, die ein thermoplastisches Harz umfasst, stetig auf das Bildempfangselement übertragen und daran fixiert werden.

Die Zugkraft, die auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübt wird, wenn das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial angetrieben wird, größer ist als sowohl die Abziehfestigkeit als auch die Scherfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials.

Ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial 30, wie es in 4C gezeigt ist und das einen Schichtträger 1 und eine thermische Übertragungsschicht 2, die auf dem Schichtträger 1 vorgesehen ist, umfasst, wird unter Verwendung eines Kantenzeilen-Thermokopfes 20 bildweise erwärmt. In diesem Fall kommt die thermische Übertragungsschicht 2 mit einem Bildempfangselement 8, das mit Hilfe einer Druckrolle 50 vorantransportiert wird, in Kontakt. Nach Beendigung der thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnung wird das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial 30 von dem Bildempfangselement 8 getrennt und in Richtung des Pfeiles d₁ nach oben gezogen. Die Zugkraft (f₁), die auf das Aufzeichnungsmaterial 30 ausgeübt wird, kann so eingestellt werden, dass die Zugkraft (f₁) größer wird als sowohl die Abziehfestigkeit (f₂) als auch die Scherfestigkeit (f₃) der thermischen Übertragungsschicht 2 des Aufzeichnungsmaterials 30. Wenn der obigen Beziehung genügt wird, kann die geschmolzene Druckfarbe zur Verwendung in der thermischen Übertragungsschicht 2 ohne weiteres auf das Bildempfangselement 8 übertragen werden, wenn man das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial 30 dazu veranlaßt, durch den Thermokopf 20 hindurchzugehen. Somit kann eine schlechte thermische Übertragung effektiv verhindert werden.

Wie oben erwähnt kann, wenn die Zugkraft (f₁) größer ist als sowohl die Abziehfestigkeit (f₂) als auch die Scherfestigkeit (f₃) der thermischen Übertragungsschicht 2 des Aufzeichnungsmaterials 30, der Zeitpunkt der Übertragung eines Bildes von der thermischen Übertragungsschicht 2 auf das Bildempfangselement 8 konstant gemacht werden. Selbst wenn die thermische Übertragungsschicht 2 ein thermoplastisches Harz mit hoher Kohäsion umfasst, kann deshalb verhindert werden, dass der Zeitpunkt des Abziehens der thermischen Übertragungsschicht 2 vom Schichtträger 1 des Aufzeichnungsmaterials 30 variiert. Als Ergebnis kann eine unzureichende Übertragung des Bildes von der thermischen Übertragungsschicht verhindert werden. Zusätzlich kann das übertragene thermoplastische Harz so stetig auf dem Bildempfangselement fixiert werden, dass das auf dem Bildempfangselement erzeugte Bild hinsichtlich Wärmebeständigkeit und Reibungsbeständigkeit ausgezeichnet ist.

Erfindungsgemäß wird ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial bereitgestellt, welches einen Schichtträger und eine darauf befindliche thermische Übertragungsschicht umfasst und einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C aufweist. Dieses thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ist besonders effektiv, wenn es in dem thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren, das sich des Zeilendruckes mit dem oben erwähnten Kantenzeilen-Thermokopf bedient, eingesetzt wird. Das erfindungsgemäße thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren kann solange durchgeführt werden, wie das Bild von der thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials auf das Bildempfangselement übertragen wird, wobei die thermische Übertragungsschicht in einem geschmolzenen oder erweichten Zustand gehalten wird.

Im Licht des oben erwähnten Faktors ist es wünschenswert, dass das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung einen Schichtträger, eine darauf vorgesehene Ablöseschicht, die beim Erwärmen leicht vom Schichtträger abgezogen werden kann, und eine thermische Übertragungsschicht mit hoher Kohäsion, die auf der Ablöseschicht vorgesehen ist und nicht vollständig geschmolzen aber ausreichend erweicht wird, wenn sie zwecks Bildübertragung erwärmt wird, umfasst. Wenn diese Art von thermischem Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial eingesetzt wird, ist es leicht, der obigen Beziehung zu genügen, dass während der Übertragung des Bildes von der thermischen Übertragungsschicht auf das Bildempfangselement unter Anwendung von Wärme darauf die Zugkraft, die auf das Aufzeichnungsmaterial ausgeübt wird, größer ist als sowohl die Scherfestigkeit als auch die Abziehfestigkeit der thermischen Bildübertragungsschicht.

Das Verfahren zur Messung der auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübten Zugkraft wird im folgenden detailliert beschrieben. Die auf das Aufzeichnungsmaterial angewendete Zugkraft kann erhalten werden aus dem Drehmoment und dem Radius eines Spulenkerns zum Aufwickeln des Aufzeichnungsmaterials darauf und der Breite des Aufzeichnungsmaterials gemäß der folgenden Formel:
Auf Aufzeichnungsmaterial ausgeübte Zugkraft = P (g · cm) / 1 (cm) × W (cm) (g/cm) (1 g/cm = 0,981 N/m)
worin P ein Drehmoment der Spulenkernachse ist; 1 ein Radius des Spulenkerns ist; und W die Breite des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials ist.

Unter Bezugnahme auf 5 wird eine thermische Übertragungsschicht 2 an einem Schichtträger 1 in dem thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial angebracht. Die Scherfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht 2 ist die Fähigkeit, der Scherspannung in Richtung des Pfeiles α standzuhalten; während die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht 2 die Haftfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht 2 am Schichtträger 1 ist, wenn die thermische Übertragungsschicht 2 in Richtung des Pfeiles β vom Schichtträger 1 abgezogen wird, wie in 5 veranschaulicht.

Das Verfahren zur Messung der Scherfestigkeit und der Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials wird detailliert unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.

In 6 umfasst ein thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial 30 einen Schichtträger 1 und eine thermische Übertragungsschicht 2, die auf dem Schichtträger 1 vorgesehen ist. Das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial 30 ist auf solche Weise an einer Platte 5 mit Temperatursteuerung fixiert, dass die thermische Übertragungsschicht 2 über ein Klebband 4 an der Platte 5 befestigt ist. Während die Temperatur der Platte 5 auf 70°C eingestellt ist, wird der Schichtträger 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m/s in einer Abziehrichtung 6 von der thermischen Übertragungsschicht 2 abgezogen. Gleichzeitig werden die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht 2 unter Verwendung eines Zugspannungs-Messgerätes gemessen. Der als erstes von dem Zugspannungs-Messgerät abgelesene Spitzenwert wird als Scherfestigkeit angesehen und derjenige, der beim Abziehvorgang abgelesen wird, wird als die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht 2 angesehen.

In der vorliegenden Erfindung wird der dynamische Elastizitätsmodul des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials unter Verwendung eines handelsüblichen Viskoelastizitäts-Messgerätes SDM-5600 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Seiko Instruments Inc., bei 70°C unter den folgenden Bedingungen gemessen:

Breite des Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials:	20 mm
Frequenz:	1,5 und 10 Hz
Messtemperatur-Bereich	30 bis 100°C
Temperaturerhöhungsrate:	2°C/Min.

Das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C auf. Wenn der dynamische Elastizitätsmodul im oben erwähnten Bereich liegt, kann die Übertragung eines Bildes von der thermischen Übertragungsschicht auf das Bildempfangselement effizient durchgeführt werden, obwohl die Kohäsion der thermischen Übertragungsschicht hoch ist.

Zusätzlich wird das Elastizitäts-Verhalten des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials bei 70°C zu einem der wichtigsten Faktoren, die die Bildqualität des auf das Bildempfangselement übertragenen Bildes und die Wärme- und Reibungsbeständigkeit des auf dem Bildempfangselement erhaltenen Bildes bestimmen.

Wenn der dynamische Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C liegt, können auf einem Bildempfangselement mit niedriger Oberflächenglätte zufriedenstellende Bilder erzeugt werden und das erhaltene Bild kann mit Wärmebeständigkeit und Reibungsbeständigkeit versehen werden. Wenn der dynamische Elastizitätsmodul weniger als 1 × 10⁶ beträgt, neigt die erweichte thermische Übertragungsschicht dazu, sich in dem Bildempfangselement auszubreiten oder es zu durchdringen. Als Ergebnis ist das auf einem Bildempfangselement mit niedriger Oberflächenglätte erhaltene Bild nicht scharf; während ein auf einem Bildempfangselement mit hoher Oberflächenglätte erzeugtes Bild leicht verschmiert wird. Weiter ist die Wärmebeständigkeit und die Reibungsbeständigkeit des so erhaltenen Bildes schlecht.

Vorzugsweise liegt der dynamische Elastizitätsmodul unter Berücksichtigung sowohl des Bildübertragungs-Verhaltens als auch der Wärme- und Reibungsbeständigkeit des erhaltenen Bildes im Bereich von 1 × 10⁷ bis 5 × 10⁸ bei 70°C.

Das erfindungsgemäße thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial umfasst einen Schichtträger und eine darauf vorgesehene thermische Übertragungsschicht, wie oben erwähnt. Als Schichtträger für das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial können herkömmliche Folien und Bögen aus Papier eingesetzt werden. Beispielsweise kann vorzugsweise eine Kunststofffolie mit relativ hoher Wärmebeständigkeit verwendet werden, wie beispielsweise eine aus Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Triacetylcellulose, Nylon oder Polyimid hergestellte Folie; eine Cellophan-Folie; und Pergamentpapier.

Das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann weiter eine Schutzschicht umfassen, die auf der Rückseite des Schichtträgers, bezüglich des Schichtträgers auf der der thermischen Übertragungsschicht entgegengesetzten Seite, vorgesehen ist.

Die Schutzschicht dient dazu, den Schichtträger vor hoher Temperatur zu schützen, wenn unter Verwendung des Thermokopfes thermische Energie darauf angewendet wird. Deshalb können für die Herstellung der Schutzschicht nicht nur vielfältige thermoplastische Harze und duroplastische Harze mit hoher Wärmebeständigkeit, sondern auch UV-härtende Harze und Elektronenstrahl-härtende Harze eingesetzt werden. Bevorzugte Beispiele für das Harz, das für die Herstellung der Schutzschicht eingesetzt wird, sind Fluorkunststoffe, Siliconharz, Polyimidharz, Epoxyharz, phenolisches Harz und Melaminharz. Ein derartiges Harz kann zu einer dünnen Schicht geformt werden, um die Schutzschicht auf der Rückseite des Schichtträgers zu bilden. Die Wärmebeständigkeit des Schichtträgers kann durch Bereitstellung der Schutzschicht merklich verbessert werden, so dass auch ein Material für den Schichtträger eingesetzt werden kann, das ansonsten als für den Schichtträger nicht geeignet angesehen würde.

Die thermische Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials umfasst ein farbgebendes Mittel und ein thermoplastisches Harz. Die thermische Übertragungsschicht kann durch Laminieren von zwei oder mehr thermischen Übertragungsschichten hergestellt werden.

Das farbgebende Mittel zur Verwendung in der thermischen Übertragungsschicht kann geeignet aus Ruß, organischen Pigmenten, anorganischen Pigmenten und einer Vielfalt von Farbstoffen gemäß dem gewünschten Farbton der Bilder ausgewählt werden.

Die Menge an farbgebendem Mittel ist nicht besonders beschränkt, liegt aber vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Gew.-% des Gesamtgewichts . der thermischen Übertragungsschicht, um die Reibungsbeständigkeit des erhaltenen Bildes zu verbessern.

Das thermoplastische Harz wird der thermischen Übertragungsschicht zugegeben, um den dynamischen Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials innerhalb des vorher festgelegten Bereiches einzustellen und dem erhaltenen Bild Reibungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit zu verleihen. Insbesondere wird in der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein thermoplastisches Harz eingesetzt, das Haftung am Bildempfangselement zeigen kann.

Konkrete Beispiele für das thermoplastische Harz zur Verwendung in der thermischen Übertragungsschicht umfassen Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Polyamid, Polyester, Polyurethan, Polyvinylchlorid, eine Vielfalt von Cellulose-Derivaten, Polystyrol, Polyvinylbutyral, phenolisches Harz, Epoxyharz, acrylisches Harz und Polyolefin-Harz; und modifizierte Materialien daraus.

In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Harzes zur Verwendung in der thermischen Übertragungsschicht 30°C oder mehr beträgt.

Angesichts der Glasübergangstemperatur ist es bevorzugt, dass das thermoplastische Harz zur Verwendung in der thermischen Übertragungsschicht ein Polyesterharz und/oder ein acrylisches Harz umfasst, um das Fixierungsverhalten des auf das Bildempfangselement übertragenen Bildes und die Reibungsbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit des so erzeugten Bildes zu verbessern.

Das Polyesterharz zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden durch statistische Copolymerisation einer mehrwertigen Carbonsäure und eines mehrwertigen Alkohols.

Beispiele für die mehrwertige Carbonsäure umfassen aromatische Dicarbonsäuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Orthophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure und para-Phenylendicarbonsäure; geradkettige aliphatische Dicarbonsäuren wie beispielsweise Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dodecandisäure; Trimellitsäure; Natriumsulfoisophthalat; und 1,4-Cyclohexandicarbonsäure.

Beispiele für den mehrwertigen Alkohol umfassen Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Polytetramethylenglycol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und ein Addukt von Bisphenol A mit Ethylenoxid.

Mindestens eine mehrwertige Carbonsäure und ein mehrwertiger Alkohol können geeignet so gewählt werden, dass dem erhaltenen thermoplastischen Harz die geeignete Haftung am Bildempfangselement verliehen wird, das erhaltene thermoplastische Harz eine vorher festgelegte Glasübergangstemperatur aufweisen und das so hergestellte Aufzeichnungsmaterial den oben erwähnten dynamischen Elastizitätsmodul zeigen kann. Wenn das Polyesterharz für die thermische Übertragungsschicht eingesetzt wird, kann der dynamische Elastizitäts-modul des Aufzeichnungsmaterials leicht innerhalb des oben erwähnten Bereiches eingestellt werden, indem man das Zahlenmittel des Molekulargewichts des erhaltenen Polyesterharzes im Laufe der Polymerisation im Bereich von 300 bis 20000 einstellt.

Weiter kann das acrylische Harz, das als thermoplastisches Harz in der thermischen Übertragungsschicht dient, durch Copolymerisation eines oder mehrerer Monomerer mit Vinylgruppe erhalten werden.

Als Vinylgruppe-haltiges Monomer können beispielsweise eingesetzt werden Acrylnitril, Methacrylnitril, Alkylacrylat, Alkylmethacrylat, Glycidylacrylat, Glycidyl methacrylat, Styrol, Styrol-Derivat und Hydroxyalkylmethacrylat. Eines oder mehrere Vinylgruppe-haltige Monomere können geeignet gewählt werden. Es ist bevorzugt, dass das Zahlenmittel des Molekulargewichts des erhaltenen acrylischen Harzes im Bereich von 1000 bis 10000 liegt.

Es ist bevorzugt, dass die Menge des thermoplastischen Harzes im Bereich von 40 bis 90 Gew.-%, noch bevorzugter 60 bis 90 Gew.-%, des Gesamtgewichts der thermischen Übertragungsschicht liegt.

Die thermische Übertragungsschicht kann weiter ein thermisch schmelzbares Material enthalten, um die Viskoelastizität der thermischen Übertragungsschicht zu verbessern. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, dass das thermisch schmelzbare Material mit einem Schmelzpunkt von 50 bis 120°C in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-% des Gesamtgewichts der thermischen Übertragungsschicht enthalten ist.

Weiter kann ein Füllstoff, wie beispielsweise Polyethylen, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Calciumcarbonat, der thermischen Übertragungsschicht zugesetzt werden, um die Oberfläche derselben rauh zu machen. Es ist wichtig, die der thermischen Übertragungsschicht zuzugebende Füllstoff-Menge so zu steuern, dass die Scherfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht nicht abnimmt. Die Menge an Füllstoff beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger des Gesamtgewichts der thermischen Übertragungsschicht.

Weiter kann das erfindungsgemäße thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial zusätzlich eine Ablöseschicht, die zwischen dem Schichtträger und der thermischen Übertragungsschicht vorgesehen ist, aufweisen, um die Ablöse-Eigenschaften der thermischen Übertragungsschicht vom Schichtträger während des thermischen Bildübertragungs-Vorganges zu verbessern. Die Ablöseschicht kann zu einer Flüssigkeit mit niedriger Viskosität geschmolzen werden, wenn sie mit Hilfe des Thermokopfes erwärmt wird, und die Ablöseschicht kann leicht an der Grenzfläche zwischen dem erwärmten Teil und dem nicht erwärmten Teil geschert werden.

Jedes beliebige Wachs, das bei Raumtemperatur hart ist und durch Anwendung von Wärme darauf geschmolzen wird, kann vorzugsweise für die Herstellung der Ablöseschicht eingesetzt werden.

Konkrete Beispiele für das Wachs umfassen natürlich Wachse wie beispielsweise Bienenwachs, Carnauba-Wachs, Walwachs, Japan-Wachs, Candellila-Wachs, Reiswachs und Montanwachs; synthetische Wachse wie Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, oxidiertes Wachs, Ozokerit, Ceresinwachs, Esterwachs und Polyethylenwachs; höhere gesättigte Fettsäuren wie beispielsweise Margarinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Frominsäure und Behensäure; höhere Alkohole wie beispielsweise Stearylalkohol und Behenylalkohol; höhere gesättigte Ester wie beispielsweise Fettsäureester von Sorbitan; und höhere Fettsäureamide wie beispielsweise Stearinsäureamid und Ölsäureamid.

Zusätzlich kann die Ablöseschicht weiter einen nicht vulkanisierten Kautschuk wie beispielsweise Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Butyl-Kautschuk oder Nitril-Kautschuk umfassen, um der Ablöseschicht Flexibilität und Haftung am Schichtträger zu verleihen und die Abziehfestigkeit zu verbessern. Weiter kann die Abziehschicht zusätzlich umfassen ein Harz, zum Beispiel ein Polyolefin-Harz wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymer oder Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Polyamidharz, Polyurethanharz, Polyesterharz, polyacrylisches Harz, Celluloseharz, Polyvinylalkoholharz, Erdölharz, Phenolharz und Polystyrolharz; und einen Klebrigmacher.

Diese Materialien können für die Herstellung der Ablöseschicht geeignet in Kombination eingesetzt werden.

Es ist bevorzugt, dass in der Ablöseschicht die Menge an Wachs im Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugter 80 bis 100 Gew.-%, des Gesamtgewichts der Ablöseschicht liegt.

Die oben erwähnte Scherfestigkeit und Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht kann in Abhängigkeit von den Trocknungsbedingungen bei der Bildung der thermischen Übertragungsschicht und der Abziehschicht schwanken. Deshalb können derartige Trocknungsbedingungen so eingestellt werden, dass der thermischen Übertragungsschicht die gewünschte Scherfestigkeit und Abziehfestigkeit verliehen werden.

Wenn die Ablöseschicht zwischen dem Schichtträger und der thermischen Übertragungsschicht vorgesehen wird, kann zwischen dem Schichtträger und der Ablöseschicht eine Haftschicht vorgesehen werden, um die Scherfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht bei Raumtemperatur weiter zu erhöhen.

Die Haftschicht kann jedes beliebige Material umfassen, das das Wachs zur Verwendung in der Ablöseschicht bei Raumtemperatur fest an den Schichtträger bindet und keine Auswirkung auf die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht hat, wenn die thermische Übertragungsschicht abgezogen und übertragen wird.

Konkrete Beispiele für derartige Materialien zur Verwendung in der Haftschicht umfassen nicht vulkanisierten Kautschuk wie beispielsweise Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Butyl-Kautschuk oder Nitril-Kautschuk; Polyolefin-Harz wie beispielsweise Ethylen-Vinylacetat-Copolymer oder Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer; Polyurethanharz; polyacrylisches Harz; Celluloseharz; phenolisches Harz; und Erdölharz. Diese Materialien können unter Verwendung eines geeigneten Vernetzungsmittels vernetzt werden, um die Zusammensetzung der Haftschicht daran zu hindern, sich mit der Zusammensetzung der Ablöseschicht zu vermischen.

Weiter ist es bevorzugt, die Haftschicht zwecks Erhöhung der Grenzfläche zwischen der Haftschicht und der Ablöseschicht rauh zu machen. Zu diesem Zweck können ein anorganischer Füllstoff, wie beispielsweise Ruß, Graphit, Calciumcarbonat oder Titanoxid, und ein organischer Füllstoff, wie beispielsweise Polyvinylchlorid-Pulver, in der Haftschicht dispergiert werden.

Die thermische Übertragungsschicht kann durch Heißschmelz-Beschichtung, Auftragen einer wäßrigen Beschichtungsflüssigkeit oder Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels auf dem Schichtträger oder der Ablöseschicht vorgesehen werden.

Es ist bevorzugt, dass die Dicke des so hergestellten thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung im Bereich von 0,1 bis 10 μm und noch bevorzugter im Bereich von 0,5 bis 6,0 μm liegt.

Es ist bevorzugt, dass die Dicke der thermischen Übertragungsschicht im Bereich von 0,5 bis 6,0 μm, noch bevorzugter im Bereich von 0,8 bis 3 μm, liegt.

Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Ablöseschicht im Bereich von 0,2 bis 3,0 μm und noch bevorzugter im Bereich von 1,0 bis 2,0 μm liegt.

Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Haftschicht im Bereich von 0,05 bis 2 μm und noch bevorzugter im Bereich von 0,1 bis 0,5 μm liegt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1
[Bildung einer wärmebeständigen Schutzschicht]
Die folgenden Komponenten wurden unter Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit für eine wärmebeständige Schutzschicht gemischt:

Silicon-Kautschuk Gewichtsteile 3

Härtungsmittel 0,05

Toluol 97
Auf eine Seite einer Polyesterfolie mit einer Dicke von 1,5 μm wurde die oben hergestellte Beschichtungsflüssigkeit aufgetragen und getrocknet, so dass auf dem Schichtträger eine wärmebeständige Schutzschicht mit einer Dicke von 0,1 μm vorgesehen wurde.
[Bildung der Haftschicht]
Eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Haftschicht, die aus 100 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers mit einem Vinylacetat-Gehalt von 46% und mit einer Schmelzflussrate von 24,5 mN/mm², wenn mit Hilfe von JIS K 6730 gemessen, bestand, wurde auf die andere Seite der Polyesterfolie, entgegengesetzt zur oben hergestellten Schutzschicht, aufgetragen, wodurch eine Haftschicht mit einer Dicke von 0,2 μm auf dem Schichtträger vorgesehen wurde.
[Bildung der Ablöseschicht]
Eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Ablöseschicht, die aus 50 Gewichtsteilen Carnauba-Wachs und 50 Gewichtsteilen Candellila-Wachs bestand, wurde auf die oben hergestellte Haftschicht aufgetragen, wodurch eine Ablöseschicht mit einer Dicke von 1,0 μm auf der Haftschicht vorgesehen wurde.
[Bildung der thermischen Übertragungsschicht]
Eine Mischung der folgenden Komponenten wurde in einer Kugelmühle 10 Stunden lang dispergiert, um eine Beschichtungsflüssigkeit (1) herzustellen:
Beschichtungsflüssigkeit (1)

Gewichtsteile

Ruß 3

Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (Schmelzflussrate: 147 mN/mm², Tg: 5°C) 16

Hydriertes Terpenharz (Erweichungspunkt:90°C) 1

Toluol 80
Die so hergestellte Beschichtungsflüssigkeit (1) wurde auf die oben hergestellte Ablöseschicht aufgetragen und bei 50°C getrocknet, so dass eine thermische Übertragungsschicht mit einer Dicke von 1,5 μm auf der Ablöseschicht vorgesehen wurde.
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 1 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 1 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2
Die Vorgehensweise für die Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 1 in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungsflüssigkeit (1), die für die Bildung der thermischen Übertragungsschicht in Beispiel 1 verwendet wurde, durch eine Beschichtungsflüssigkeit (2) mit der folgenden Formulierung ersetzt wurde:
Beschichtungsflüssigkeit (2)

Gewichtsteile

Ruß 3

Polyesterharz (Tg: 40°C, Mn: 15000) 17

Methylethylketon 40

Toluol 40
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 2 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 2 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 3
Die Vorgehensweise für die Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 1 in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungsflüssigkeit (1), die für die Bildung der thermischen Übertragungsschicht in Beispiel 1 verwendet wurde, durch eine Beschichtungsflüssigkeit (3) mit der folgenden Formulierung ersetzt wurde:
Beschichtungsflüssigkeit (3)

Gewichtsteile

Ruß 3

Polyesterharz (Tg: 36°C, Mn: 5500) 17

Methylethylketon 40

Toluol 40
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 3 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 3 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 4
Die Vorgehensweise für die Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 1 in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungsflüssigkeit (1), die für die Bildung der thermischen Übertragungsschicht in Beispiel 1 verwendet wurde, durch eine Beschichtungsflüssigkeit (4) mit der folgenden Formulierung ersetzt wurde:
Beschichtungsflüssigkeit (4)

Gewichtsteile

Ruß 3

Acrylnitril/Methylmethacrylat/ Butylmethacrylat-Copolymer (Tg: 70°C, Mn: 6000) 17

Methylethylketon 80
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 4 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 4 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 5
[Herstellung der wärmebeständigen Schutzschicht]
Dieselbe wärmebeständige Schutzschicht wie in Beispiel 1 wurde auf einer Seite einer Polyesterfolie mit einer Dicke von 1,5 μm vorgesehen.
[Bildung der Ablöseschicht]
Die folgenden Komponenten wurden unter Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit für eine Ablöseschicht gemischt:

Gewichtsteile

Carnauba-Wachs 90

Polyesterharz (Tg: 36°C, Mn: 25000) 5
Die oben hergestellte Beschichtungsflüssigkeit für die Ablöseschicht wurde auf die andere Seite der Polyesterfolie,, entgegengesetzt zur wärmebeständigen Schutzschicht, aufgetragen und getrocknet, wodurch eine Ablöseschicht mit einer Dicke von 1,0 μm auf dem Schichtträger vorgesehen wurde.
[Bildung der thermischen Übertragungsschicht]
Eine Mischung der folgenden Komponenten wurde 10 Stunden in einer Kugelmühle dispergiert, um eine Beschichtungsflüssigkeit (3) herzustellen:
Beschichtungsflüssigkeit (3):

Gewichtsteile

Ruß 3

Polyesterharz (Tg: 5°C, Mn: 5500) 17

Methylethylketon 40

Toluol 40
Die so hergestellte Beschichtungsflüssigkeit (3) wurde auf die oben hergestellte Ablöseschicht aufgetragen und bei 50°C getrocknet, wodurch eine thermische Übertragungsschicht mit einer Dicke von 1,5 um auf der Ablöseschicht vorgesehen wurde.
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 5 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 5 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 6
Das Verfahren zur Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 3 von Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass das bei der Herstellung der Haftschicht in Beispiel 3 eingesetzte Ethylen-Vinylacetat-Copolymer durch ein Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, das Ethylacrylat in einer Menge von 12% enthielt und eine Schmelzflussrate von 49 mN/mm² aufwies, ersetzt wurde.
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 6 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 6 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 7
Das Verfahren zur Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 3 von Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass das bei der Herstellung der Haftschicht in Beispiel 3 eingesetzte Ethylen-Vinylacetat-Copolymer durch ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer mit einem Molekulargewicht von 280000 ersetzt wurde.
So wurde ein erfindungsgemäßes thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial Nr. 7 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials Nr. 7 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Das Verfahren zur Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 1 in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungsflüssigkeit (1), die für die Bildung der thermischen Übertragungsschicht in Beispiel 1 verwendet wurde, durch eine Beschichtungsflüssigkeit (5) mit der folgenden Formulierung ersetzt wurde:
Beschichtungsflüssigkeit (5):

Gewichtsteile

Ruß 3

Styrol-Acrylnitril-Copolymer (Tg: 90°C, Mn: 20000) 17

Methylethylketon 80
So wurde ein thermisches Bildübertragungs-Vergleichsaufzeichnungsmaterial Nr. 1 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Vergleichsaufzeichnungsmaterials Nr. 1 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Das Verfahren zur Herstellung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials Nr. 1 in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungsflüssigkeit (1), die für die Bildung der thermischen Übertragungsschicht in Beispiel 1 verwendet wurde, durch eine Beschichtungsflüssigkeit (6) mit der folgenden Formulierung ersetzt wurde:
Beschichtungsflüssigkeit (6):

Gewichtsteile

Ruß 6

Ethylen-Vinylacetat-Copolymer 8

(Schmelzflussrate: 1,47 N/mm²) Paraffinwachs (Schmelzpunkt: 61 °C) 6

Toluol 80
So wurde ein thermisches Bildübertragungs-Vergleichsaufzeichnungsmaterial Nr. 2 erhalten.
Der dynamische Elastizitätsmodul des erhaltenen Vergleichsaufzeichnungsmaterials Nr. 2 und die Scherfestigkeit und die Abziehfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht wurden bei 70°C gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Es wurde ein thermischer Druckversuch auf solche Weise durchgeführt, dass jedes der oben hergestellten thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterialien Nr. 1 bis 7 gemäß der vorliegenden Erfindung und der thermischen Bildübertragungs-Vergleichsaufzeichnungsmaterialien Nr. 1 und Nr. 2 in ein thermisches Druck-Testgerät gegeben wurde, das mit einem handelüblichen Kantenzeilen-Thermokopf mit einer Länge von 13 cm ausgestattet war. In diesem Fall wurde der wie in 4B gezeigte Abstand A auf 210 μm eingestellt. Ein thermischer Druckvorgang wurde auf zwei Arten von Bildempfangselementen durchgeführt, das heißt einem handels üblichen weißen PET-Etikettenbogen und einem handelsüblichen beschichteten Papier, mit einer Oberflächenglätte von 600 s, und zwar unter solchen Bedingungen, dass der auf das Bildempfangselement und das Aufzeichnungsmaterial ausgeübte Druck 19,6 kPa betrug und die Druckgeschwindigkeit 152 mm/s war.
In dem thermischen Druck-Testgerät wurde jedes Aufzeichnungsmaterial nach der Beendigung der thermischen Übertragung nach oben gezogen, um es um einen Spulenkern mit einem Radius von 1,4 cm zu winden. Die auf das Aufzeichnungsmaterial ausgeübte Zugspannung wurde auf die folgenden beiden Arbeitsweisen eingestellt:

(1) Ausgeübte Zugspannung: 42,2 N/m (Drehmoment des Spulenkernschaftes: 0,059 Nm)
(2) Ausgeübte Zugspannung: 76,5 N/m (Drehmoment des Spulenkernschaftes: 0,107 Nm)

Das Aufzeichnungsmaterial brauchte 1,4 ms, um sich vom Bildempfangselement zu trennen, nachdem die Anwendung von thermischer Energie auf das Aufzeichnungsmaterial zum Zwecke des thermischen Druckvorganges beendet war.
Im thermischen Drucktest wurden Parallel-Strichcode-Bilder, die aus 10 Zeichen bestanden, mit einer engen Breite von 2 Punkten und einer breiten Breite von 5 Punkten auf zwei Arten von Bildempfangselementen gedruckt. Dann wurden die folgenden Beurteilungen durchgeführt:
1. Bildübertragungsverhalten
Die übertragenen Strichcode-Bilder wurden mit Hilfe eines handelsüblichen Stift-Scanners gelesen. Das Bildübertragungs-Verhalten wurde auf der folgenden Skala eingestuft:
o: Alle Strichcode-Bilder wurden vom Stift-Scanner zufriedenstellend gelesen.
Δ: Es wurden teilweise nicht bedruckte Teile in den Strichcode-Bildern beobachtet, aber alle Strichcode-Bilder wurden vom Stift-Scanner gelesen.
x: Es wurde kein Strichcode-Bild auf das Bildempfangselement übertragen.
2. Reibungsbeständigkeit des übertragenen Bildes
Der oben erwähnte Stift-Scanner wurde 2000 mal gegen die auf jedem Bildempfangselement erzeugten Strichcode-Bilder gerieben. Dann wurde die Reibungsbeständigkeit der übertragenen Bilder auf der folgenden Skala eingestuft:
o: Es gab kein Verwischen der Bilder.
Δ: Ein Teil der Strichcode-Bilder wurde verschwommen, aber das Lesen mit dem Stift-Scanner war möglich.
x: Die auf dem Bildempfangselement erzeugten Strichcode-Bilder platzten teilweise ab, so dass ein Lesen mit dem Stift-Scanner nicht möglich war.
3. Wärmebeständigkeit des übertragenen Bildes
Ein Stück Wellpappe wurde 50 mal mit Anwendung einer Last von 0,002 N/mm² in einer Atmosphäre von 80°C gegen die auf jedem Bildempfangselement gebildeten Strichcode-Bilder gerieben. Darauf wurde die Wärmebeständigkeit der übertragenen Bilder auf der folgenden Skala eingestuft:
o: Es gab kein Verwischen der Bilder.
Δ: Ein Teil der Strichcode-Bilder wurde verschwommen, aber das Lesen mit dem Stift-Scanner war möglich.
x: Die auf dem Bildempfangselement gebildeten Strichcode-Bilder platzten teilweise ab, so dass ein Lesen mit dem Stift-Scanner nicht möglich war.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Die Zeitspanne von der Beendigung der Anwendung von thermischer Energie auf das Aufzeichnungsmaterial bis zum Trennen des Aufzeichnungsmaterials vom Bildempfangselement wurde auf 19,7 ms ausgedehnt, indem man eine Platte am Rand des Thermokopfes befestigte, so dass der Abstand A, wie er in 4B gezeigt ist, möglicherweise um 3 mm länger war.
Darauf wurden dieselben Beurteilungen wie oben erwähnt durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Wie oben erläutert, ist, da der dynamische Elastizitätsmodul des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ liegt, das Bildübertragungs-Verhalten zufriedenstellend und es können auf einem Bildempfangselement, wie beispielsweise einem beschichteten Papier mit niedriger Oberflächenglätte, scharfe Bilder erzeugt werden.
Zusätzlich können die oben erwähnten Wirkungen weiter verbessert werden, indem man die Zugkraft, die auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial angewendet wird, größer macht als sowohl die Abziehfestigkeit als auch die Scherfestigkeit der thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials.
Wenn die thermische Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials ein thermoplastisches Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 30°C oder mehr umfasst und das oben erwähnte thermoplastische Harz ein Polyesterharz und/oder ein Acrylharz umfasst, ist das auf das Bildempfangselement übertragene Bild hinsichtlich Reibungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit ausgezeichnet.

Claims

Thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsverfahren, umfassend die folgenden Stufen: – Halten des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials, das einen Schichtträger und eine darauf befindliche thermische Übertragungsschicht umfasst, und ein Bildempfangselement zwischen einem Kantenzeilen-Thermokopf zur Verwendung in einem Zeilendrucker und einer Druckrolle auf solche Art und Weise, dass die thermische Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials unter Anwendung einer Zugkraft auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial mit dem Bildempfangselement in Kontakt kommt, wobei die Zugkraft, die auf das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial ausgeübt wird, größer ist als die Abziehfestigkeit und die Scherfestigkeit, jeweils bei 70°C gemessen, der thermischen Übertragungsschicht des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials; – Übertragung eines Bildes von der thermischen Übertragungsschicht des Aufzeichnungsmaterials auf das Bildempfangselement durch Anwendung von Wärme auf das Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung des Thermokopfes, wobei das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C aufweist; und – anschließende Trennung des thermischen Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterials vom Bild-tragenden Bildempfangselement.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1, in welchem das thermische Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial vom Bild-tragenden Bildempfangselement innerhalb von 5 ms nach der Beendigung der Übertragungsstufe getrennt wird.
Thermisches Bildübertragungs-Aufzeichnungsmaterial, umfassend einen Schichtträger und eine darauf vorgesehene thermische Übertragungsschicht, welches einen dynamischen Elastizitätsmodul im Bereich von 1 × 10⁶ bis 5 × 10⁸ bei 70°C aufweist.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, in welchem die thermische Übertragungsschicht ein thermoplastisches Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 30°C oder mehr umfasst.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, in welchem das thermoplastische Harz mindestens eine Harz-Komponente umfasst, die aus einem Polyesterharz und einem acrylischen Harz ausgewählt ist.
Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, weiter umfassend eine Ablöseschicht, die zwischen dem Schichtträger und der thermischen Übertragungsschicht vorgesehen ist.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, weiter umfassend eine Haftschicht, die zwischen dem Schichtträger und der Ablöseschicht vorgesehen ist.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, in welchem die Haftschicht mindestens eine Komponente umfasst, die aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharz, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymerharz und nicht vulkanisiertem Kautschuk ausgewählt ist.