JPH04345889A - 熱転写プリント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融熱転写式のカラ−プ
リンタまたは昇華プリンタに採用して好適な転写効率の
良好な熱転写プリント方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱転写プリンタに用いられるインクシ−
トは通常，図６に示す構造になっている。即ち，ポリエ
ステルフィルム等のインクフィルム（以下ＰＥＴと略す
）１の一方の面に熱溶融タイプのワックスインク２が塗
布される。このワックスインク２の層の厚さは用途によ
り異なるが標準的には２〜４μｍ程度であり，一方，Ｐ
ＥＴ１の厚さは５μｍ程度である。ワックスインク２の
層とＰＥＴ１との間には離形処理のコ−ティング３が施
されるが，これは場合により省略されることもある。 またワックスインク２の層の反対面にはサ−マルヘッド
によるスティッキング現象（ＰＥＴがサ−マルヘッドに
溶着し，プリンタの用紙送りがスム−スでなくなる現象
）を防止するため耐熱性の背面処理剤４がコ−ティング
されている。以上のＰＥＴ１，ワックスインク２，コ−
ティング３，背面処理剤４によりインクシ−ト５が構成
される。

【０００３】図７は熱転写プリンタの概略構成を示すも
ので，７はプリンタ本体，８はサ−マルヘッド，８ａは
サ−マルヘッドの放熱フィン，９はプラテン，９ａはプ
ラテンシャフト，１０はリ−ル１６に巻かれた用紙，１
０ａは印刷後に取り出された用紙部分である。１１は用
紙ガイドロ−ラ，１２はインクシ−トガイドロ−ラ，１
３は用紙ガイドロ−ラ，１４はインクシ−トロ−ラ，１
５はインクシ−ト巻取りロ−ラ，なお，５はインクシ−
トである。上記構成において，インクシ−ト５はインク
シ−トロ−ラ１４に巻かれてプリンタにセットされ，プ
ラテン９とサ−マルヘッド８の間に用紙１０と重ね合わ
せてはさまれ，さらにインクシ−ト巻取りロ−ラ１５に
巻き取られる。又プラテン９とサ−マルヘッド８にはさ
まれた部分では，サ−マルヘッド８の発熱によりインク
が溶融し，用紙１０に転写される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで，従来の熱転
写プリンタにおけるインクシ−トはその構成上負に帯電
しやすいものであり，また負帯電により次の問題点が生
じていた。■ほこりを吸着し易くなる。インクシ−ト表
面に吸着されたほこりがサ−マルヘッド発熱抵抗体部分
に蓄積し，発熱抵抗体部分と，インクフィルムとの接触
を悪くし，サ−マルヘッドからインク層への熱伝導が正
常に行われなくなり，インクの転写を悪くする。■イン
クフィルムの取り扱い時，正帯電では殆ど起こらないま
つわり付きの作用が生じ易く，取り扱いにくい。■これ
は後述の方法で実験的に確認したものであるが，正帯電
に比べ著しく転写特性が劣る。即ち，図８は正帯電と負
帯電のインクシ−トを同一条件で印刷し，この時の印刷
面積率と印刷物のマクベス濃度の測定結果の関係を示し
たものである。また，図９は印刷面積率を５０％とした
時のＹ（イエロ−），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の
各色についての印刷物のマクベス濃度の測定結果である
。図８，図９において（イ）及び（ロ）は夫々正帯電さ
れたインクシ−ト（サンプルＡ）及び負帯電されたイン
クシ−ト（サンプルＢ）の特性で，各図より同一条件で
印刷しても正帯電のインクシ−トが良く（濃く）印刷さ
れ，負帯電のインクシ−トは劣った（薄く）印刷しかで
きないことが示されている。

【０００５】なお，図８，図９に用いたインクシ−トの
正帯電，負帯電のインクシ−トの表面電位の測定は次の
手順で行った。■インクシ−ト５を図１０に示すように
アルミ板枠１７に粘着テ−プでしわにならないように張
り付ける。■コロナ放電でイオンを発生させ，発生した
イオンをインクシ−ト表面に吹き付け電荷を中和させる
。■インクシ−ト５を除電ブラシではさみ，インクシ−
ト５の両面を一様になで，除電する。実際の作業はアル
ミ板枠１７を３次元テ−プルに固定し，除電ブラシを，
たとえばＸ軸方向の可動軸に固定し，Ｘ軸を何回か往復
動させることによりインクシ−ト５表面を一様に除電す
る。除電ブラシにはステンレス製ブラシを用い，除電作
業時の室内湿度は７５％ＲＨ以上になるように湿度調整
を行った。■インクシ−ト５表面から５ｍｍ離れたとこ
ろに表面電位測定器（トレックジャパン製ＭＯＤＥＬ３
４１）のセンサをセットし，インクシ−ト５の表面を２
次元方向夫々５ｍｍピッチで全面測定を行った。この場
合，測定ポイント数は５７×３６＝２０５２ポイントに
なる。図１１は上記のようにして測定した正帯電のイン
クシ−ト（サンプルＡ）と負帯電のインクシ−ト（サン
プルＢ）の測定結果を示すもので，前者の特性を（イ）
で，後者の特性を（ロ）で示す。同図に示すように，サ
ンプルＡの測定ポイントの全平均が＋１．２５ＫＶ，サ
ンプルＢの場合は−０．４ＫＶになっている。なお，表
面電位の測定結果はインク面側とＰＥＴ面側のいずれの
場合で測定してもほぼ同一であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の考察に基
づき，インクフィルムまたはインクシ−トあるいはイン
ク層を正帯電させることにより，負帯電され易いことに
より生じていた従来のものの課題（問題点）を解決する
ことを骨子とするもので，具体的には，次の４つのいず
れかの手段によりこの課題を達成しようとするものであ
る。 （１）インクシ−トを構成するインクフィルムまたはイ
ンク層を次の■および■の化学的処理方法で正帯電させ
，このように正帯電したインクフィルムまたはインク層
を備えたインクシ−トを用いて，熱転写プリントを行う
ようにした熱転写プリント方法。■ビス（β−ヒドロキ
シエチル）−テレフタレ−トから過剰のグリコ−ルを留
去して重合し，アルキルアミン等の添加剤を加え，ポリ
エステルフィルム樹脂を生成した後，これを乾燥させ，
押し出し・冷却固化し，非晶性無配向フィルムとした後
，このフィルムを縦方向，横方向に延伸配向させ，引き
続き横方向を拘束したまま熱固定し，結晶化させること
によりインクフィルムであるポリエステルフィルムを正
帯電させる。■上記インク層をワックス顔料，染料など
の材料を混練して製造するに際し，オクシデシルアミン
アセテ−ト等のカチオン系の界面活性剤を添加すること
により，インク層を正に帯電（エレクトレット化）させ
る。 （２）インクシ−トまたはその構成材のインクフィルム
を高電圧の加熱炉またはコロナ放電の電気的手段で正に
帯電させ，このように正帯電したインクシ−トまたはイ
ンクフィルムを備えたインクシ−ト用いて，熱転写プリ
ントを行うようにした熱転写プリント方法。 （３）インクシ−トまたはその構成材のインクフィルム
をテフロン等の摩擦帯電材のシャフトと印刷工程におい
て摩擦接触させることにより正に帯電させ，このように
正帯電したインクシ−トまたはインクフィルムを備えた
インクシ−ト用いて，熱転写プリントを行うようにした
ことを熱転写プリント方法。 （４）インクシ−トに対して，印刷工程において，コロ
ナ放電によって生じた正電荷をチャ−ジさせることによ
りインクシ−トを正帯電させ，このように正帯電したイ
ンクシ−トを用いて，熱転写プリントを行うようにした
熱転写プリント方法。

【０００７】

【作用】本発明のものではインクシ−トまたはその構成
材であるインクフィルムまたはインク層を正帯電するよ
うにしたため，図８及び図９に示すように印字面積率に
対するマクベス濃度は単一色に対しても，カラ−３原色
においても向上し，インクの転写特性は大幅に向上され
る。また，正帯電のためインクシ−トの取り扱い時のま
つわり付きやほこり（塵埃）の吸着も大幅に緩和される
。なお，インクシ−トが正帯電であると転写特性が良い
理由については必ずしも明確ではないが，下記２つの要
因による複合的な作用ではないかと考えられる。 （要因１）図５はサ−マルヘッド発熱抵抗体近傍の模式
図でＰＥＴ１が＋に帯電している状態を示している。イ
ンクシ−ト５は発熱抵抗体２０で加熱されインク２が溶
融する。溶融したインク２はＰＥＴ１と用紙１０にはさ
まれ一体となって矢印Ｍ方向に送られる。ＰＥＴ１が発
熱抵抗体２０から陽極電極２１上に送られた時，陽極電
極２１との間に静電反発力が働き，ＰＥＴ１は用紙１０
側に押し付けられる。この時溶融したインク２も用紙１
０に押し付けられ，用紙１０とインク２が良好な密着状
態になる。なお，２２はサ−マルヘッドの保護膜である
。また，図５に示したインクシ−ト５では図６のインク
シ−ト５の構成中，コ−ティング３と背面処理剤４は図
示を省略してある。 （要因２）ＰＥＴ１が帯電するとＰＥＴ１の表面張力が
低下し溶融した時インク２をはじきやすくなり，はじか
れたインクが用紙１０に転写する。

【０００８】

【実施例】インクシ−トまたは，インクフィルムあるい
はインク層を正に帯電させる方法には基本的には次の４
つの方法が考えられる。■インクシ−トの構成材である
ＰＥＴ，インクのいずれか一方または，これら両者を化
学的処理によって正に帯電させる方法。■インクシ−ト
またはその構成材のインクフィルムを電気的手段で正に
帯電させる方法。■プリンタ−内でインクシ−トをテフ
ロンなどの摩擦帯電材と接触，摩擦させ帯電させる方法
。■コロナ放電によって作った正電荷をインクシ−ト表
面にチャ−ジさせ，インクシ−トを正に帯電させる方法
。次に，インクシ−ト等を正帯電させるための上記各方
法を各実施例によって説明する。

【０００９】（１）インクフィルムまたはインク層等の
構成材料を帯電させる方法 これには夫々次の化学的処理方法がある。 ■ＰＥＴは通常ジメチルテレフタレ−トまたは，テレフ
タル酸とエチレングリコ−ルからビス（β−ヒドロキシ
エチル）−テレフタレ−トを作り，次いでこの生成物を
２７０〜２８０℃の高真空下で過剰のグリコ−ルを留去
して重合する。さらにフィルムにするために添加剤を加
えて生成したＰＥＴ樹脂を乾燥させ，押し出し機・ダイ
を用いて溶融押し出し，キャスティグドラムで冷却固化
し，非晶性無配向フィルムとする。このフィルムをロ−
ル延伸装置で縦方向，次いでテンタ−を用い，横方向に
延伸配向させる。引き続きテンタ−内で横方向を拘束し
たまま熱固定し，結晶化を進行せしめ寸法安定性を高め
る。一方，ＰＥＴは本来負に帯電し易すい材料であるか
ら，電荷を中和するため添加剤を混練させる。この場合
の添加剤としては通常アルキルアミン，アルキルアンモ
ニウム，アルキルアンモニウムクロライド，アルキルア
ンモニウムボライドなどが用いられる。これらの添加剤
の添加量を調整することによりＰＥＴを正に帯電させる
ものである。

【００１０】■インクシ−トに塗布するインクは通常，
ワックス顔料，染料などを混練したものである。これら
の材料を混練する時に，カチオン系の界面活性剤を添加
することにより，インクを正に帯電（エレクトレット化
）させることが可能である。この界面活性剤としては，
オクタデシルアミンアセテ−ト，ラウリルジエタノ−ル
アミン塩酸塩，ステアリルアミン塩酸塩，ラウリルアミ
ンアセテ−ト，トリメチルオクタデシルアンモニウムク
ロライドなどが用いられる。

【００１１】（２）インクシ−ト等を電気的手段で正に
帯電させる方法 これには２つの方法があり，以下図１及び図２に示すイ
ンクフィルムに適用した２例について説明する。 ■実施例１ 図１において，３０は高電圧電源，３１は加熱炉で，こ
の炉内に正側及び負側の電極３２ａ，３２ｂ間に正側及
び負側に配置した半導体シ−ト３３ａ，３３ｂを介して
インクフィルム３４を挟着して収納し，電源３０により
高電圧を印加する。　　この場合，半導体シ−ト３３ａ
，３３ｂを介在したのは単純に電極間にインクフィルム
３４をはさみ電圧を印加すると，インクフィルム３４が
絶縁破壊し短絡してしまうためこれを保護するものであ
る。この場合，インクフィルム３４には少なくともガラ
ス転移点以上の温度に加熱された状態で高電界がかかる
ため，インクフィルム３４内に形成される双極子が電界
方向に配向する。電界をかけたままで冷却すると，双極
子が配向したままで固定されるため，エレクトレット化
が起こり正帯電するものである。なお，炉内の温度は温
度コントロ−ラ３５により設定されるもので，インクフ
ィルム３４に代えインクシ−トに直接正帯電させる場合
にはインク層を考慮してインクフィルム３４よりも低い
適正な温度となるように設定するものとする。

【００１２】■実施例２ 図２において，４０はフィルム押出機，４１〜４４は夫
々一対の誘導ロ−ラ，４５及び４６は夫々フィルム延伸
機，４７は巻取りロ−ラである。４８ａ及び４８ｂは夫
々コロナ放電手段で，その内，４８ａは一方向（たとえ
ば，上方向）からコロナ放電を行うもの，４８ｂは上下
方向からコロナ放電を行うもので，このいずれか一方の
手段をフィルム延伸機４６と誘導ロ−ラ４３内の区間に
配置する。このようにフィルム押出機４０から押し出さ
れたインクフィルム４９は各ロ−ラ４１，４２及びフィ
ルム延伸機４５，４６を経て適正な厚さのインクフィル
ム４９とせられた後，放電手段４８ａまたは４８ｂによ
りフィルム表面に対してコロナ放電をさせることにより
，インクフィルム４９の内部に電荷を形成し，エレクト
レット化による正帯電を生ぜしめるものである。なお，
インクフィルムに代えインクシ−トを帯電させる場合に
は，図２における４５，４６の延伸手段は不必要となり
，４８ａまたは４８ｂの放電手段の部分でインクシ−ト
に対して正に帯電させることになる。

【００１３】（３）インクシ−トを摩擦帯電させる方法
図３がこの場合の実施例を示すものである。同図に示す
ように，図７に示した従来のプリンタの構成において，
プラテン９とインクシ−トロ−ラ１４との間にテフロン
などの帯電材（帯電荷列で摩擦によりＰＥＴを正に帯電
させることが可能な摩擦帯電材料）で作られたテフロン
シャフト１８，１９ａ，１９ｂを中間に設け，これらの
テフロンシャフト１８，１９ａ，１９ｂを通過するとき
の摩擦によりインクシ−ト５を正に帯電させるようにし
たものである。前記テフロンシャフト１８，１９ａ，１
９ｂはポリエチレン，塩化ビニ−ル等の他の帯電材のシ
ャフトで代替しても良い。なお，その他の構成５〜１６
は従来のものと全く同一で良いので，対応するものに，
図７のものと同一の符号を付して示した。

【００１４】（４）コロナ放電によってインクシ−ト表
面にチャ−ジさせる方法 図４がこの場合の実施例である。同図において，プリン
タ本体７内の基本構造は従来のものと同等であるので，
対応部分は図７と同一の符号を付して示した。５０，５
１は夫々電極で，直流電源５２からの５〜５００Ｖの電
圧が印加され，５０は負極，５１は正極になっており，
正極５１はア−スされている。なお，プリンタ本体７も
ア−スされ，電位的には電極５０だけが周囲よりも低く
なる状態となっている ５３はコロナ放電用針電極，５４はその対向電極，５５
はその高電圧の交流電源で，これは直流電源で置換して
も良い。電極５３，５４間に電源５５からの高電圧が印
加すると，針電極５３の先端部でコロナ放電が起こり，
空気がイオン化し，プラズマ５６が形成される。一方，
このプラズマ５６の直下に近接してインクシ−ト５が配
置され，このインクシ−ト５はさらに電極５０の表面に
接触している。従って，プラズマ５６中の＋イオンは電
界に引かれて電極５０の表面，即ち，電極５０に接する
インクシ−ト５の表面にチャ−ジされる。このため，イ
ンクシ−ト５は正に帯電された状態でサ−マルヘッド８
側に送られるが，電極５０から外れる少し手前の部分か
らシ−ルドカバ−５７で上面が覆われるようになってい
るため，プラズマ５６中の−イオンの浸入は防止され，
電荷の中和は起こらず，インクシ−ト５上の正帯電は保
持される。上記の各実施例は熱転写プリンタに適用され
るインクシ−トまたはインクフィルム等の場合で説明し
たが，昇華プリンタに適用される場合についても同様に
適用できるものである。

【００１５】

【発明の効果】本発明は溶融熱転写プリンタ，昇華プリ
ンタにおいて，エレクトレット化により予めインクシ−
トまたはその構成材のインクフィルムまたはインク層を
正帯電させるか，またはプリンタ内においてテフロンな
どの帯電材との摩擦により，またはコロナ放電によるチ
ャ−ジによりインクシ−トを正帯電させるようにした熱
転写印刷方法であるから，次に述べるような優れた効果
を有する。■インクの転写特性は大幅に向上する。■イ
ンクシ−トの取り扱い時のまつわり付きが緩和される。 ■ほこりの吸着も大幅に緩和される。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクシ−トを正に帯電させるための実施例１
を示すもので，その電極部分を断面表示した接続図であ
る。

【図２】インクシ−トを正に帯電させるための実施例２
の正面略図である。

【図３】インクシ−トを摩擦帯電させる方法を適用した
プリンタの構成を示す正面略図である。

【図４】インクシ−トに正電荷をチャ−ジさせる方法を
適用したプリンタの構成を示す正面略図である。

【図５】正帯電したインクシ−トによる作用を説明する
ための要部断面図である。

【図６】インクシ−トの構成を示す縦断正面図である。

【図７】従来のプリンタの構成を示す正面略図である。

【図８】正帯電インクシ−トと負帯電インクシ−トとの
印字面積率に対するマクベス濃度を示す特性図である。

【図９】正帯電インクシ−トと負帯電インクシ−トとの
５０％印字面積率における３原色に対するマクベス濃度
の関係を示す特性図である。

【図１０】正帯電インクシ−ト及び負帯電インクシ−ト
の表面電位の測定用具を示す平面図である。

【図１１】正帯電インクシ−トと負帯電インクシ−トと
の表面電位に対する度数の関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１，３４，４９：インクフィルム（ポリエステルフィル
ム） ２：ワックスインク（インク層） ５：インクシ−ト １８，１９ａ，１９ｂ：帯電材のシャフト（テフロンシ
ャフト） ３０，５５：高電圧電源 ３１：加熱炉 ３２ａ，３２ｂ，５０，５１：電極 ３３ａ，３３ｂ：半導体シ−ト ４８ａ，４８ｂ，５３，５４：コロナ放電手段５２：直
流電源 ５６：プラズマ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インクシ−トを構成するインクフィル
   ムまたはインク層を次の■および■の化学的処理方法で
   正帯電させ，このように正帯電したインクフィルムまた
   はインク層を備えたインクシ−トを用いて，熱転写プリ
   ントを行うようにしたことを特徴とする熱転写プリント
   方法。■ビス（β−ヒドロキシエチル）−テレフタレ−
   トから過剰のグリコ−ルを留去して重合し，アルキルア
   ミン等の添加剤を加え，ポリエステルフィルム樹脂を生
   成した後，これを乾燥させ，押し出し・冷却固化し，非
   晶性無配向フィルムとした後，このフィルムを縦方向，
   横方向に延伸配向させ，引き続き横方向を拘束したまま
   熱固定し，結晶化させることによりインクフィルムであ
   るポリエステルフィルムを正帯電させる。■上記インク
   層をワックス顔料，染料などの材料を混練して製造する
   に際し，オクシデシルアミンアセテ−ト等のカチオン系
   の界面活性剤を添加することにより，インク層を正に帯
   電（エレクトレット化）させる。
2. 【請求項２】　　インクシ−トまたはその構成材のイン
   クフィルムを高電圧の加熱炉またはコロナ放電等の電気
   的手段で正に帯電させ，このように正帯電したインクシ
   −トまたはインクフィルムを備えたインクシ−トを用い
   て，熱転写プリントを行うようにしたことを特徴とする
   熱転写プリント方法。
3. 【請求項３】　　インクシ−トまたはその構成材のイン
   クフィルムをテフロン等の摩擦帯電材のシャフトと印刷
   工程において摩擦接触させることにより正に帯電させ，
   このように正帯電したインクシ−トまたはインクフィル
   ムを備えたインクシ−トを用いて，熱転写プリントを行
   うようにしたことを特徴とする熱転写プリント方法。
4. 【請求項４】　　インクシ−トに対して，印刷工程にお
   いて，コロナ放電によって生じた正電荷をチャ−ジさせ
   ることによりインクシ−トを正帯電させ，このように正
   帯電したインクシ−トを用いて，熱転写プリントを行う
   ようにしたことを特徴とする熱転写プリント方法。