JP2747023B2 - 記録方法、記録材料および記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、記録方法、記録材料および記録装置に関
する。さらに詳しく言うと、この発明は、薄い支持体を
使用することなく、高速印字が可能で、低平滑紙にも高
い品質の印字が可能な記録方法、記録材料および記録装
置に関する。

［従来の技術および発明が解決する課題］ 従来、OA機器等に使用されている記録材料として感熱
転写記録媒体がある。

この感熱転写記録媒体は、通常、支持体の表面にイン
ク層を設けてなる。

そして、この感熱転写記録媒体にあっては、インク層
を被記録体たとえば紙に押圧し、支持体側から加熱手段
たとえばサーマルヘッドによりイメージワイズに熱をイ
ンク層に加えてこのインク層を溶融もしくは軟化させ、
次いでこの感熱転写記録媒体を被記録体から剥離するこ
とにより、インクを被記録体に転写して、印字を行なっ
ている。

しかしながら、この種従来の感熱転写記録媒体におい
ては、サーマルヘッドからの熱を迅速かつ確実にインク
層に伝達するために、支持体を極薄の厚みにしなければ
ならなず、しかも耐熱性を保証しなければならないと言
う制約がある。かかる制約は、この種感熱転写記録媒体
のコストを引き上げ、工業的な実施を妨げる。さらに、
従来の感熱転写記録媒体では、インク層が直に被記録体
に接触しているので、高いプラテン圧で印字を行なう
と、被記録体の表面がインクで汚れると言う欠点もあ
る。

また、近年では高速印字が可能な感熱転写記録媒体が
望まれているので、この種感熱転写記録媒体において
は、インク層の凝集力や融点の調整等がきわめて煩雑に
なっている。

さらに近年では、高速印字のほかに低平滑紙にも印字
することのできる感熱転写記録媒体が望まれているので
あるが、そのためには、インク層の凝集力を微妙に調整
しなければならず、しかも高印字圧をかけねばならな
い。ところが、高印字圧をかけると、被記録媒体の表面
がインクで汚れると言う問題がある。

この発明の目的は、前記課題を解決することにある。

すなわち、この発明の目的は、薄い支持体を使用する
ことなく、高速印字が可能で、低平滑紙にも良好な印字
が可能な記録材料、記録方法および記録装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するためのこの発明は、支持体上に設
けたインク層をシリコン樹脂含有の熱軟化性層で被覆し
てなる記録材料における前記熱軟化性層をイメージワイ
ズに熱で穿孔することにより貫通した穿孔部を形成し、
次いで当該熱軟化性層と被記録体とを圧着することによ
り、前記穿孔部を通して被記録体表面に前記インク層を
移行させることを特徴とする記録方法であり、 支持体と、この支持体上に設けられ、かつ圧力により
移行可能な塑性を有するインク層と、このインク層の表
面を被覆し、シリコン樹脂を含有し、熱により穿孔可能
な熱軟化性層とを有することを特徴とする記録材料であ
り、 支持体上に設けたインク層をシリコン樹脂含有の熱軟
化性層で被覆してなる記録材料における前記熱軟化性層
にイメージワイズに熱を印加して熱軟化性層に貫通した
穿孔部を形成する加熱手段、穿孔部を有する熱軟化性層
と被記録体とを重ね合わせ、穿孔部からインク層が移行
するように圧着する圧着手段とを備えてなることを特徴
とする記録装置である。

［作用］ この発明の記録方法では、支持体上に設けたインク層
を熱軟化性層で被覆してなることを特徴とする記録材料
および前記記録材料における前記熱軟化性層にイメージ
ワイズに熱を印加して穿孔する加熱手段、穿孔された熱
軟化性層を有する記録材料を被記録体と重ねて圧着する
圧着手段とを備えてなることを特徴とする記録装置を使
用する。

すなわち、記録装置における加熱手段により、この記
録材料における熱軟化性層に、イメージワイズに加熱し
て、この熱軟化性層を穿孔する。ここで、穿孔の手段と
しては、熱軟化性層を部分的に除去することのできる手
段であれば特に制限はなく、たとえば熱収縮させる方
法、熱転写除去する方法、昇華させる方法、熱発泡剤を
含有させる方法などが挙げられる。

この発明の記録方法においては、次いで、穿孔された
熱軟化性層と被記録体とが接触するように、被記録体と
記録材料とを重ねあわせる。

この発明の記録装置における圧着手段により、重ねた
被記録材料に対して、記録材料を圧着する。

圧着すると、熱軟化性層の穿孔部から、インク層中の
インク成分が被記録体の表面に移行する。そして、被記
録体を記録材料から剥離すると、インク成分がイメージ
ワイズに転写された被記録体が得られ、画像記録が達成
される。

［実施例］ この発明の好適な実施例について、記録材料、記録装
置および記録方法の順に詳述する。

（記録材料） この発明の記録材料は、支持体上に、インク層と、熱
軟化性層とを、この熱軟化性層が最外層になるように積
層してなる。

この記録材料は、長尺のシート状あるいはフィルム
状、あるいは所定サイズに裁断されたシート状あるいは
フィルム状の形態で使用される。

−支持体− この記録材料における支持体は、良好な耐熱強度を有
するとともに寸法安定性の高い材料で構成されることが
望ましい。

その材料としては、たとえば、普通紙、コンデンサー
紙、ラミネート紙およびコート紙等の紙類；ポリエチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリ
プロピレンおよびポリイミド等の樹脂フィルム類；紙と
樹脂フィルムとの複合体ならびにアルミ箔等の金属シー
トなとがいずれも好適に使用される。

支持体の厚みは、従来の感熱転写記録媒体における支
持体のような厚みにする必要はなく、通常、5,000μｍ
以下、好ましくは1,000〜500μｍの範囲内である。

支持体の形状としても特に制限がなく、シート状、リ
ボン状等任意である。

なお、この感熱転写記録媒体において、支持体の裏面
側の構成については任意であり、たとえばスティッキン
グ防止層等のバッキング層を設けても良い。

支持体には、次に詳述するインク層が積層される。

−インク層− この記録材料におけるインク層は、前記支持体と次に
詳述する熱軟化性層との間に設けられる。

前記インク層は、結合剤および色材を含有する。そし
て、このインク層は、（１）圧着により熱軟化性層の穿
孔部から被記録体にインク成分が移行し、（２）加熱に
よりインク成分の流動性を増加させ、圧着により熱軟化
性層の穿孔部から被記録体にインク成分を移行させ、あ
るいは（３）加熱により色材が昇華性あるいは揮発性に
なり、押圧と相まって熱軟化性層の穿孔部から被記録体
に色材を含むインク成分が移行するように、結合材と液
体、半固体あるいは固体の色材とが適宜に選定され、組
み合わされて構成される。

前記結合剤としては、熱溶融性物質、熱可塑性樹脂を
挙げることができる。

前記熱溶融性物質の具体例としては、カルナバロウ、
木ロウ、オウリキュリーロウおよびエスパルロウ等の植
物ロウ；蜜ロウ、昆虫ロウ、セラックロウおよび鯨ロウ
等の動物ロウ；パラフィンワックス、マイクロクリスタ
ルワックス、ポリエチレンワックス、エステルワックス
および酸ワックス等の石油ロウ；ならびに、モンタンロ
ウ、オゾケライトおよびセレシン等の鉱物ロウ等のワッ
クス類を挙げることができ、さらにこれらのワックス類
などの他に、パルミチン酸、ステアリン酸、マルガリン
酸およびベヘン酸等の高級脂肪酸；パルミチルアルコー
ル、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、マル
ガニルアルコール、ミリシルアルコールおよびエイコサ
ノール等の高級アルコール；パルミチン酸セチル、パル
ミチン酸ミリシル、ステアリン酸セチルおよびステアリ
ン酸ミリシル等の高級脂肪酸エステル；アセトアミド、
プロピオン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン
酸アミドおよびアミドワックス等のアミド類；ならびに
ステアリルアミン、ベヘニルアミンおよびパルミチルア
ミン等の高級アミンなどが挙げられる。

前記熱可塑性樹脂としては、エチレン系共重合体、ポ
リアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系
樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビ
ニル系樹脂、セルロース系樹脂、ロジン系樹脂、アイオ
ノマー樹脂および石油系樹脂等の樹脂類；天然ゴム、ス
チレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレン
ゴムおよびジエン系コポリマーなどのエラストマー類；
エステルガム、ロジンマレイン酸樹脂、ロジンフェノー
ル樹脂および水添ロジン等のロジン誘導体；ならびにフ
ェノール樹脂、テルペン樹脂、シクロペンタジエン樹脂
および芳香族系炭化水素樹脂等の軟化点50〜150℃の高
分子化合物などを挙げることができる。

色材としては、たとえば無機顔料および有機顔料など
の顔料ならびに染料を挙げることができる。

前記無機顔料としては、二酸化チタン、カーボンブラ
ック、酸化亜鉛、プルシアンブルー、硫化カドミウム、
酸化鉄ならびに鉛、亜鉛、バリウムおよびカルシウムの
クロム酸塩などが挙げられる。

前記有機顔料としては、アゾ系、チオインジゴ系、ア
ントラキノン系、アントアンスロン系、トリフェンジオ
キサジン系の顔料、バット染料顔料、フタロシアニン顔
料、たとえば銅フタロシアニンおよびその誘導体ならび
にキナクリドン顔料などが挙げられる。

前記染料としては、酸性染料、直接染料、分散染料、
油溶性染料、含金属油溶性染料、ロイコ染料（可溶性バ
ット染料）、塩基性染料、酸性媒染染料、金属鎖塩染
料、硫化染料、バット染料、アゾイック染料、反応染
料、酸化染料、油溶染料などなどが挙げられる。

前記各種の染料の中でも、熱により拡散し、あるいは
熱により拡散性に変化し、あるいは昇華または気化する
染料であるのが好ましい。

もっとも、染料分子の拡散性はその分子量により変化
するから、本発明において好適な染料の分子量として
は、通常、80〜4,000の範囲内であり、特に好ましいの
は、100〜1,000の範囲内である。

前記染料の分子量が、80〜4,000の範囲内にあること
により、染料の拡散性が特に良好になる。

また、この記録材料をどのような装置に装填して記録
するかにより染料に要求される融点あるいは昇華温度な
いし気化温度が相違するから、好ましいそれらの温度を
一概に決定することができないが、例えば、ファクシミ
リ等の通信装置にこの記録材料を使用するのであれば、
前記染料の融点あるいは昇華温度ないし気化温度として
は、30〜200℃の範囲内であるのが好ましく、さらに、5
0〜120℃の範囲内であるのが好ましい。

なお、この発明においては、前記各種の染料のその一
種を単独で使用しても良いし、また、その二種以上を併
用しても良い。

二種以上の染料を使用する場合、色調、分子量、融点
あるいは昇華温度ないし気化温度等が相違して拡散性の
相違する二種以上の染料を使用すると、供給する熱エネ
ルギー量の相違により、画像の色調や濃淡を変化させる
ことができる。したがって、たとえば、加熱手段たとえ
ば発熱素子により供給する熱エネルギー量を種々に変化
させることにより、多色のあるいは濃淡の異なる文字、
図形、記号等の印字を被記録体に形成することができ
る。

インク層における前記色材の含有率は、通常、５〜40
重量％の範囲内であり、好ましくは10〜30重量％の範囲
内である。

このインク層における結合剤および色材の種類および
その配合量等においては、従来公知の組成であれば良
く、その要求物性に基いて前記熱溶融性物質および熱可
塑性物質を適宜に選んで形成することができる。

前記インク層は、たとえば、溶媒を用いた塗布法、ホ
ットメルト塗布法などを採用して支持体上に形成するこ
とができる。

このインク層の厚みは通常、１〜100μｍであり、好
ましくは２〜30μｍである。

−熱軟化性層− この熱軟化性層は、加熱手段によりイメージワイズに
印加された熱により穿孔可能であり、また、前記熱の印
加によって粘着性あるいは接着性にならず、被記録体と
の剥離を円滑に行なうことのできる材質で層状に形成さ
れるのであれば特に制限がない。

また、熱により昇華性、拡散性あるいは揮発性になる
染料を色材として使用する場合には、加熱時に、その染
料の移行を阻止し得る（熱軟化性層の穿孔部から染料を
被記録体に移行させることができるが、被穿孔部からは
染料が移行しない。）材質を選択するのが良い。

このような性質を有する熱軟化性層は、前記インク層
の形成で使用した熱可塑性樹脂から適宜に選択して構成
することができる。

熱軟化性層を構成する熱可塑性樹脂の好適例として、
例えば、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシロキサン樹脂、セ
ルロール系樹脂、アセタール樹脂、ポリビニルアルコー
ル樹脂、ゴム系樹脂およびこれらの変性シリコン樹脂な
どを挙げることができる。

この熱軟化性層は、加熱手段による穿孔を容易ならし
めるために、延伸した合成樹脂シートないしフィルムで
構成することも好ましい。

さらにまた、ワックスを含浸してなる紙でこの熱軟化
性層を構成しても良い。

また、この熱軟化性層は、その穿孔部からインクを被
記録体に転写した後の被記録体との剥離性を良好ならし
めるために、この熱軟化性層中にシリコン系樹脂を含有
させておく。

前記シリコン系樹脂としては、たとえばオルガノポリ
シロキサン、変性ポリシロキサン樹脂、シリコン変性ア
クリル樹脂、シリコン変性ウレタン樹脂、シリコン変性
ウレア樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂などのシリコン
変性樹脂を好適に使用することができる。これらのシリ
コン変性樹脂は、たとえばアクリル樹脂、ウレタン樹
脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂などをポリシロキサンに
より変性したものである。

前記各種のシリコン変性樹脂において、シリコン部分
の含有率は、通常、１〜90重量％の範囲内であり、好ま
しくは５〜50重量％の範囲内であるのが好ましい。

これらのシリコン系樹脂は一種単独で用いても良い
し、二種以上を組合わせて用いても良い。

前記各種のシリコン系樹脂中の中でも、好ましいのは
前記の各種シリコン変性樹脂である。

前記シリコン系樹脂は、架橋剤により硬化させるのが
好ましい。

なお、前記架橋剤としては特に制限がなく、たとえば
イソシアナート類、アジリジン類、エポキシ類などが挙
げられる。

熱軟化性層における前記シリコン系樹脂の含有率は、
通常、１〜100重量％の範囲内であり、好ましくは10〜8
0重量％の範囲内である。

前記シリコン系樹脂は、樹脂の状態で添加して、熱軟
化性層の硬化体中に均一に含有させることもできるし、
さらに、微粉末の形態で熱軟化性層に含有させることも
できる。

前記熱軟化性層は、たとえば、溶媒を用いた塗工法、
ホットメルト塗工法などを採用してインク層上に形成す
ることができるし、前記熱可塑性樹脂シートあるいは熱
可塑性性フィルムをインク層上にラミネートすることに
より形成しても良い。

このようにして形成される熱軟化性層の厚みは通常、
0.5〜50μｍの範囲内であり、好ましくは１〜10μｍの
範囲内である。

（記録装置） この発明の記録装置の一例を第１図に示す。

第１図に示すように、この発明の記録材料１の熱軟化
性層にイメージワイズに熱を印加する加熱手段たとえば
サーマルヘッド２と、熱軟化性層と被記録体たとえば紙
とが接触するように、被記録体３に重ねた記録材料１を
押圧すると共に記録材料１を加熱する圧着手段たとえば
一対のヒートローラ4,4とを有する。なお、前記記録材
料１は所定の規格サイズに裁断されたカットシートであ
る。そして、この記録材料１は、記録装置内の記録材料
フィーダー５に収納されていて、自動的に搬送経路に送
り込まれ、搬送経路に沿って自動的に搬送されるように
なっている。また、被記録体３は、記録装置内の被記録
体フィーダー６に収納され、自動的に搬送経路に送り込
まれ、搬送経路に沿って自動的に搬送されるようになっ
ている。

なお、この実施例装置では、前記圧着手段は一対のヒ
ートローラで構成されているが、記録材料が、加熱しな
くても色材もしくは色材を含インク成分が熱軟化性層に
設けた穿孔部から移行するように構成されたインク層を
有するのであれば、圧着手段を単なる押圧ローラで構成
しても良い。

（記録方法） この発明の記録方法は前述の記録材料および記録装置
を使用して、画像を有する被記録体を得る。

第１図に示すように、記録装置内で、記録材料１にお
ける熱軟化性層にサーマルヘッドによりイメージワイズ
に熱を印加して、第２図に示すように、熱軟化性層1aに
穿孔部1bを設ける。なお、言うまでもないことではある
が、この穿孔部1bは貫通孔である。

次いで、この穿孔部1bを有する記録材料１を搬送し、
第３図に示すように、熱軟化性層1aの上に被記録体３を
重ねる。被記録体３を重ねた記録材料１を一対のヒート
ローラ4,4間に通し、記録材料１を被記録体３に加熱し
ながら押圧する。この押圧により、第３図に示すよう
に、インク層1c中のインク成分が穿孔部1bを通じて被記
録体３の表面に移行する。一対のヒートローラ4,4を通
過した後に、この被記録体３を記録材料１から剥離する
と、第４図に示すように、穿孔部を通じて移行してきた
インク成分1dが表面に付着した被記録体が得られる。

なお、第２図および第３図において、1dで示すのは支
持体である。

以上この発明の一実施例について説明したが、この発
明はこの実施例に限定されるものではなく、この発明の
要旨の範囲内で適宜に変形実施が可能であることは言う
までもない。

［発明の効果］ この発明の記録方法によると、記録材料における熱軟
化性層に穿孔部を設けることにより、印字可能にするこ
とができるので、高速印字が可能になり、また、押圧に
より熱軟化性層に設けた穿孔部からインク成分を被記録
体に移行させるので、インク成分移行の際に高い押圧力
をかけることができ、低平滑紙にも印字が可能になる。
換言すると、低平滑紙および高平滑紙を選ばずにどのよ
うな表面平滑度の被記録体に対しても印字を行なうこと
ができる。しかも、熱軟化性層がインク層を被覆してい
るので、印字に際し、被記録体の表面がインク成分で汚
れることがない。

この発明の記録材料は、極薄の支持体である必要がな
く、また特に耐熱性に優れた材料を選ぶ必要もない。し
たがって、ランニングコストの小さな記録材料にするこ
とができる。しかも、穿孔部からインク成分を通過させ
るだけで被記録体に印字を行なうことができるので、高
速印字に適しており、また、高速印字可能な熱転写記録
媒体における熱軟化性色材層におけるようなインク層の
凝集力や熱軟化速度等に特に工夫を凝らす必要がない。
この点においてもランニングコストの小さな記録材料に
することができる。

この発明の記録装置は、加熱手段は単に熱軟化層を穿
孔するだけであるので、従来の感熱転写記録媒体を使用
するときのように、加熱とインク層の剥離とのタイミン
グを微妙に調節する構造にする必要がなくなり、装置構
成が簡単になり、この発明の記録材料を使用して高速で
画像を有する記録体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するこの発明の一実施例
である記録装置を示す概念図、第２図はこの発明の記録
材料の熱軟化性層に穿孔部を形成した状態を示す説明
図、第３図は前記記録材料において穿孔部からインク成
分が移行する状態を示す説明図および第４図は被記録体
に画像が形成された状態を示す説明図である。 １……記録材料、1a……熱軟化性層、1b……穿孔部、1c
……インク層、1d……支持体、２……サーマルヘッド
（加熱手段）、３……被記録体、４……ヒートローラ
（圧着手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に設けたインク層をシリコン樹脂
   含有の熱軟化性層で被覆してなる記録材料における前記
   熱軟化性層をイメージワイズに熱で穿孔することにより
   貫通した穿孔部を形成し、次いで当該熱軟化性層と被記
   録体とを圧着することにより、前記穿孔部を通して被記
   録体表面に前記インク層を移行させることを特徴とする
   記録方法。
2. 【請求項２】支持体と、この支持体上に設けられ、かつ
   圧力により移行可能な塑性を有するインク層と、このイ
   ンク層の表面を被覆し、シリコン系樹脂を含有し、熱に
   より穿孔可能な熱軟化性層とを有することを特徴とする
   記録材料。
3. 【請求項３】支持体上に設けたインク層をシリコン樹脂
   含有の熱軟化性層で被覆してなる記録材料における前記
   熱軟化性層にイメージワイズに熱を印加して熱軟化性層
   に貫通した穿孔部を形成する加熱手段、穿孔部を有する
   熱軟化性層と被記録体とを重ね合わせ、穿孔部からイン
   ク層が移行するように圧着する圧着手段とを備えてなる
   ことを特徴とする記録装置。