JPH05338368A - 熱転写中間記録体及びその形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 普通紙やボンド紙に高画質記録を高速に記録
可能な熱転写記録材料及び記録方法に関する。 【構成】 記録ヘッド３と、転写体２と、シリコ−ンゴ
ム１０からなる中間記録体１と、受像体４とを具備し、
前記記録ヘッド３により転写体２上の色材５または色材
５を保持する樹脂層を前記中間記録体１上に熱転写記録
方法で転移した後、前記中間記録体１上の前記色材５ま
たは樹脂層を前記受像体４に転写そしてまたは定着する
熱転写記録方法に用いる中間記録体１おいて、前記中間
記録体１が厚さ０．２以上、１ｍｍ以下のゴム層であ
り、その表面粗度が５ミクロン以下であり、その接触角
余弦が０．４以下であり、かつその密度が０．９５〜
１．１５であることを特徴とする熱転写中間記録体１で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は普通紙やボンド紙に高画
質記録を高速に記録可能な熱転写記録材料及び記録方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱溶融転写記録技術は、一般的には熱ヘ
ッドで転写体上の溶融インクを軟化して紙等の受像体に
転写記録する。しかし最近、一旦、表面がシリコ−ンゴ
ム等で形成されたドラム状またはベルト状の中間記録体
上にインクを熱転写記録し、次にこのインクを紙等に転
写する記録技術が報告されている。それは中間記録体を
介さない一般的な熱溶融転写記録では、普通紙やボンド
紙等の上にボイド等の欠陥の無い高品位の印字記録が困
難であり、それを改良するため提案されている。シリコ
−ンゴムの均質性と柔軟性のため、均質な記録ができる
と共に、ゴムの柔軟性のためゴム上に記録されたインク
は紙の凹凸に沿う用に転写・定着する。ここで用いられ
るシリコ−ンゴムは、例えばジメチルシリコ−ンにメチ
ルビニルシリコ−ンを共重合させて架橋させたものに珪
素等の無機充填材を添加しゴム硬度３０から５０に形成
したもの等である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように表面がシ
リコ−ンゴム等で形成された中間記録体を用いて行う熱
転写記録方法では普通紙等に高品位の印字記録ができ
る。一般にドラム状に形成されるこのシリコ−ンゴムに
は、記録時のインク受理性と、紙等への転写時のインク
を離型する性質を付与する必要がある。しかし、ドラム
状に形成されたシリコ−ンゴム中間記録体は、連続して
使用するとそのゴム表面の離型性が劣化し、記録したイ
ンクが完全に受像体に転写せず、ゴム表面に蓄積し画質
の劣化を生じる。離型性の劣化は、紙等に摺動されて表
面粗度が大きくなることに起因するか、または離型性を
ゴムに内添したシリコ−ンオイル等の液体で作用させる
時には紙等へシリコ−ンオイルの転移することによるゴ
ム内のオイル量減少によると考えられる。

【０００４】本発明は、上記課題を解決する熱転写記録
材料及び記録方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録ヘッド
と、転写体と、シリコ−ンゴムからなる中間記録体と、
受像体とを具備し、前記記録ヘッドにより転写体上の色
材または色材を保持する樹脂層を前記中間記録体上に熱
転写記録転移した後、前記中間記録体上の前記色材また
は樹脂層を前記受像体に転写そしてまたは定着する熱転
写記録方法に用いる中間記録体おいて、前記中間記録体
が厚さ１ｍｍ以下のゴム層であり、その表面粗度が５ミ
クロン以下であり、その接触角余弦が０．４以下であ
り、かつその密度が０．９５〜１．１５であることを特
徴とする熱転写中間記録体である。

【０００６】また本発明は、前記中間記録体を構成する
シリコ−ンゴム層が１００゜Ｃ以下で固体の離型材を内
添または外添することにより含有することを特徴とする
熱転写中間記録体である。

【０００７】また本発明は、前記中間記録体を構成する
シリコ−ンゴム層が離型性を有する熱可塑性または熱硬
化性高分子成分を内添または外添することを特徴とする
熱転写中間記録体てある。

【０００８】また本発明は、前記中間記録体を構成する
シリコ−ンゴム層中の液体成分または低分子成分を溶剤
抽出法で除去する熱転写中間記録体の形成方法である。

【０００９】また本発明は、前記中間記録体を構成する
シリコ−ンゴム層中の液体成分または低分子成分を溶剤
抽出法で除去した後、流動性成分をゴム層中に外添し、
１００゜Ｃ以下で固体化する熱転写中間記録体の形成方
法てある。

【００１０】また本発明は、前記色材を保持する樹脂が
拡散または気化して転移する染料により染着される染着
層樹脂であることを特徴とする熱転写中間記録体てあ
る。

【００１１】

【作用】均質で柔軟なシリコ−ンゴムからなる熱転写中
間記録体の性質には、この上に熱転写される溶融インク
または樹脂を一時的に受理し、紙等の受像体に記録物の
全量を転写・定着し、かつ連続使用しても記録物の一部
をゴム上に残さない（転写残さを残さない）ことが望ま
れる。そのため、連続使用に耐えられるインク等の記録
物に対する適度の離型性が必要である。そのため、ゴム
表面の物性として小さな表面粗度、小さな表面エネルギ
（接触角）、密度の大きいこと等が求められる。特に無
機添加材により密度をあげるのではなくゴム素材の架橋
密度を向上することによりち密なゴムが重要である。こ
れにより、記録時に溶融インクがゴム表面にのみ一時的
に保持され、ゴム内部にインクの一部が浸透することが
なく、常にインクの全量が受像体に転移しする。連続使
用しても転写残さのない安定な記録が可能となる。ま
た、最適なゴム層の厚みのため記録ヘッドのそり等があ
っても安定な記録ができ、受像体がボンド紙等の粗度の
大きいものでもゴム上の記録物が紙の表面に沿って安定
に定着できる。

【００１２】

【実施例】図１に本発明による熱転写中間記録体と転写
体（熱溶融インクシ−ト）を用いた記録方法の１実施例
を示す。図２に本発明の熱転写中間記録体と転写体（基
体上に染着樹脂層と昇華性染料層を面順次に形成したイ
ンクシ−ト）を用いた記録方法の他の実施例を示す。ま
ず図１の構成と動作を説明する。１は熱転写中間記録体
でアルミニウム等の金属ドラム（ロ−ル）７上に形成さ
れた薄肉シリコ−ンゴム１０からなっている。金属ドラ
ムの内部はヒ−タ−９が設けられて、ゴム表面が一定温
度に加熱される場合もある。２は熱溶融インクシ−ト、
３はサ−マルヘッド等の記録ヘッド、４は普通紙やボン
ド紙等の受像体である。まずシリコ−ンゴム１０上に記
録ヘッドにより溶融インクシ−トの色材５が熱転写記録
される。次にシリコ−ンゴム上の色材が定着ロ−ル８と
熱転写中間記録体１の間で受像体４上に転写・定着され
る。ゴム１０は均質であるので均質な記録像が形成で
き、またゴムの柔軟性と離型性により紙の繊維の凹凸に
沿ってボイド等欠陥のない定着性のよい記録物が作製で
きる。

【００１３】ゴム１０の硬度は２０から６０度（ショア
硬度）が望ましい。特に色材が紙の繊維に沿って転写・
定着するためには、４０度以下が好ましい。また実効的
な定着荷重を少なくするためにはゴムの厚みは１ｍｍ以
下がよく、この時Ａ４判の記録幅では約２０Ｋｇ・ｆの
荷重でベック平滑度３秒以下のボンド紙にも良好な定着
画像が得られる。ゴム厚が１ｍｍ以上になると定着荷重
が大きくなり、実用的な記録装置の実現が難しくなる。
この時ヒ−タ−９によりゴム表面が約７０゜Ｃ程度に加
熱されていると画像の定着性は更に向上する。ゴム厚の
下限は０．２ｍｍが好ましく、これによりライン型サ−
マルヘッド等の普通０．１ｍｍ程度あるそり等を吸収す
ることができ、均質な記録を行うことができる。しか
し、シャトル型サーマルヘッドを用いる場合はゴム厚の
下限は０．０１ｍｍ程度でよい。

【００１４】常に安定で良好な離型性を保つため、ゴム
の表面粗度は５ミクロン以下がよく、特に１ミクロン以
下が望まれる。ゴム成膜時の自由表面による表面粗度
０．１ミクロン程度の鏡面は最も好ましい。またメッキ
等で均質な表面に仕上げた金型による成形法によるもの
でもよい。

【００１５】また化学的観点から離型性を高めるため、
ゴム表面のメチル基の密度を高めて表面エネルギを低下
させることが好ましい。試験試薬の表面張力が４５ｄｙ
ｎ／ｃｍ以上で測定した時の値で定義した接触角の余弦
は０．４以下が望まれる。図３に固体の表面エネルギを
推定するジスマンプロットを一般的な熱可塑性樹脂と本
発明のシリコ−ンゴムについてまとめて示す。

【００１６】また、一般にはゴムの密度は高いことが求
められ、１．０以上が好ましい。無機添加材を含まない
場合の密度は０．９〜１．１０５が好ましい１．１５以
上では硬度が高くなり、本目的に不都合となる。これは
ち密なゴム程熱記録した色材や樹脂の一部のゴム中への
食い込み量が少なく、色材を全量受像体に転移すること
ができ、連続使用における経時変化が少なく、実用上常
用である。ゴムの見かけの密度は珪素等の無機添加材で
も向上するが、ゴム素材の架橋密度を向上することがよ
りよい結果をあたえる。無機添加材は記録時の色材との
密着性を上げ、転写残さを大きくする要因となる。従っ
て、珪素のゴムへの添加量は機械強度を保つ範囲で少な
い方が好ましく、２０重量％以下が好ましい。最も好ま
しくは無機添加材を含まない方がよい。珪素を添加する
ときは、単なる分散による方法だけでなく、シラン処理
した珪素を用いシリコ−ンゴムとカップリング反応させ
るとゴム強度の増加に好ましい結果をもたらす。

【００１７】また、ゴムの普通紙に対する摩擦係数は２
以下がこのましい。２以上になるとゴムに粘着性を付与
することになり、離型性が低下する。０．５以下では離
型性は向上するがインクの記録性の低下を生じたり、熱
転写中間記録体による転写体の駆動または受像体の駆動
に問題を生ずる。１ないし１．５の普通紙に対する摩擦
係数が望まれる。

【００１８】ゴムに離型性を付与するために各種のシリ
コ−ンオイルを内添または外添してもよい。オイルが液
体の時はその添加量は３０重量％以下が好ましい。しか
し、液体のシリコ−ンオイルは連続使用により熱転写中
間記録体のゴムより少しずつ受像体の紙に拡散し減少す
るため、ゴムの離型性が低下する。そのため、熱転写中
間記録体は８０゜Ｃ以下に加熱して利用することがある
ので、１００゜Ｃ以下では固体の離型材を含有すると効
果が大きい。カルナバ変性シリコ−ンオイル（融点８０
゜Ｃ）、高級脂肪酸エステルで変性したもの或は高級脂
肪酸を含有したシリコ−ンオイル等が用いられる。

【００１９】室温では液体の各種の反応性オイルをオイ
ル同士で反応させ固形化したものや、シリコ−ンゴムと
架橋しうる反応性オイルも効果がある。前者の例として
はアミノ変性とエポキシ変性を等量ずつ反応して用いる
ことができる。また、カルボキシやアミド変性オイルも
用いることができる。シリコ−ンゴムと反応するものと
してはメルカプト変性オイル等が効果がある。これらの
反応性オイルはゴムの主鎖または側鎖に架橋してもよ
い。

【００２０】シリコ−ンゴムに離型性を有する熱可塑性
樹脂や熱硬化性樹脂を含有すると、離型性を保持したま
ま、ゴム強度が増加して連続使用に対してもゴム表面の
粗度が大きくならず特に効果が大きい。この目的の熱可
塑性樹脂としてはポリビニルブチラ−ル、ポリスチレ
ン、ＡＳ樹脂等が用いられる。熱硬化樹脂としてはアク
リル樹脂またはアクリルウレタン樹脂またはアクリルウ
レタンシリコ−ン樹脂の一部にジメチルシロキサン部を
持つ含シロキサン樹脂あるいは含シロキサン樹脂の一部
をふっそで置き換えた含ふっそ樹脂等は特に効果が大き
い。

【００２１】以上のようなシリコ−ンゴムの第２成分を
外添するには、もともとのシリコ−ンゴム中の低分子成
分を溶剤で抽出してゴムに気孔性をもたせた後、第２成
分を外添した後加熱等によりゴム中に安定化することが
できる。外添する時必要に応じて溶剤に第２成分を溶解
または分散させてゴム中に埋設してもよい。

【００２２】本発明のシリコ−ンゴムは１種類以上のポ
リオルガノシロキサン（生ゴム）を原料とし、これに珪
素等の補強充填材等を添加して調合し、これに架橋材や
重合開始材、触媒等を添加して加熱し、縮重合や付加重
合させて形成される。熱加硫型またはＨＴＶ法と呼ばれ
るミラブル型シリコ−ンゴムは本目的に用いられる。Ｒ
ＴＶと呼ばれる縮合型または付加型の室温硬化型シリコ
−ンゴムも本目的に用いられる。更に、ＬＴＶと呼ばれ
る加熱硬化型シリコ−ンゴムも本発明に効果的である。
その中で特にメチルビニル系の付加重合法が有用であ
る。しかし、これに限定することなく、ジメチル系やメ
チルフェニルビニル系やメチルフルオロアルキル系、更
にはこれらの複合系の縮重合や付加重合型も用いられ
る。ゴムのメチル基の一部をふっそまたはふっか炭素を
含む基で置き換えたゴムも有用である。シリコ−ンゴム
ゴムの離形性の高い理由の一つは溶解性パラメ−タ（Ｓ
Ｐ値）のの小さいことである。シリコ−ンゴムのＳＰ値
は約５であり、テフロンの６や一般の樹脂の値である９
ないし１０よりはるかに小さい。このためインクの樹脂
に対する離型性が大きい。このシリコ−ンゴムのメチル
基の一部を極性基としては離型性の大きいふっか炭素系
で置き換えるとゴム全体の離型性は更に大きくなる。本
目的のためにはテフロンでは離型性が不十分であるの
で、シリコ−ンゴムに第２成分を添加する時、ＳＰ値が
６以下に保つことが重要である。

【００２３】以下、更に具体的な実施例を示す。 ・熱転写中間記録体１の作製 ５０ミクロン厚のＰＥＴフィルム上に次のようなＬＴＶ
法による付加重合法で厚み０．４ｍｍにシリコ−ンゴム
を成膜し、内部にゴムが７０゜Ｃになるよう加熱したハ
ロゲンランプを有するアルミニウム製金属ドラム上に巻
き付けて熱転写中間記録体とした。

【００２４】シロキサン単位約５０００のメチルビニル
系生ゴムを原料とし、これにシラン処理した珪素を５重
量％添加して調整し、白金触媒下で１５０゜Ｃ、１時間
で架橋してシリコ−ンゴムとした。 ・転写体（熱溶融インクシ−ト）の作製 ４ミクロン厚のＰＥＴフィルムに０．３ミクロンの滑性
耐熱層を裏面に設け、表面に４ミクロンの次の固形分比
のインク層を形成した。

【００２５】ワックス（分子量１５００）：３０重量％ エチレン−酢酸ビニル共重合体（分子量１０万）：５０
重量％ 長鎖脂肪酸類（２５０）：５重量％ カ−ボンブラック：１５重量％ ・画像の作製 上記の熱転写中間記録体と転写体を用いて、サ−マルヘ
ッドで転写体系インクを熱転写中間記録体上に記録し、
すぐボンド紙に転写・定着して高品位の記録画像を得
た。また、Ａ４判のボンド紙に合計５万枚記録しても記
録画像の乱れは生じなかった。画像形成は次の条件でお
こなった。

【００２６】サ−マルヘッド：Ａ４判 １２ドット／ｍ
ｍの分解能 記録ライン速度：２ｍｓ／ライン 転写・定着圧力：２０Ｋｇ・ｆ／Ａ４幅 図２は転写体にポリビニルブチラ−ル等の染着樹脂層と
昇華性染料等の色材層を面順次で形成したものを用いた
例であるが、この目的のためにも前述のシリコ−ンゴム
は有用である。図２では、転写体上の樹脂層６’を記録
ヘッドでシリコ−ンゴム１０上に全面熱転写し、その上
に色材層５’中の染料を熱転写記録する。最後に染めら
れた染着樹脂層を受像体上に転写・定着する。６”は紙
の上に定着された染められた樹脂層を示す。

【００２７】図３に熱転写中間記録体の１例の特性を示
す。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、熱転写
中間記録体の離型性の経時変化が少ないので、文字記録
像やマルチカラ−像やフルカラ−像を普通紙やボンド紙
上に高品位に連続して何万枚も作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱転写中間記録体を用いた記録方法の
１実施例を示す構成図

【図２】本発明の熱転写中間記録体を用いた記録方法の
他の実施例を示す構成図

【図３】本発明の熱転写中間記録体の１特性を示す図

【符号の説明】

１ 熱転写中間記録体 ２ 転写体 ３ 記録ヘッド ４ 受像体 ５ 色材 ６ 樹脂層 １０ シリコ−ンゴム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽我美 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉川 正紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤森 佳久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井上 暢 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松下 電送株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録ヘッドと、転写体と、シリコ−ンゴム
   からなる中間記録体と、受像体とを具備し、前記記録ヘ
   ッドにより転写体上の色材または色材を保持する樹脂層
   を前記中間記録体上に熱転写記録方法で転移した後、前
   記中間記録体上の前記色材または樹脂層を前記受像体に
   転写し、そしてまたは定着する熱転写記録方法に用いる
   中間記録体おいて、前記中間記録体が厚さ１ｍｍ以下の
   ゴム層であり、その表面粗度が５ミクロン以下であり、
   その接触角余弦が０．４以下であり、かつその密度が
   ０．９５〜１．１５であることを特徴とする熱転写中間
   記録体。
2. 【請求項２】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層が０ないし３０重量％のジメチルシリコ−ンオイルを
   内添または外添することにより含有することを特徴とす
   る請求項１記載の熱転写中間記録体。
3. 【請求項３】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層が０ないし２０重量％の珪素を含有することを特徴と
   する請求項１記載の熱転写中間記録体。
4. 【請求項４】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層のゴム硬度が２０度ないし６０度であることを特徴と
   する請求項１記載の熱転写中間記録体。
5. 【請求項５】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層の無機添加材を含まないで構成されたゴム層の密度が
   ０．９５〜１．１５であることを特徴とする請求項１記
   載の熱転写中間記録体。
6. 【請求項６】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層がゴムを構成するメチル基の一部をふっそまたはふっ
   化炭素を含む基で構成することを特徴とする請求項１記
   載の熱転写中間記録体。
7. 【請求項７】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層がメチルビニルシリコ−ンゴムの付加重合による架橋
   反応で形成することを特徴とする請求項１記載の熱転写
   中間記録体。
8. 【請求項８】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層がメチルビニルシリコ−ンゴムの付加重合による架橋
   反応で形成するとともに、シラン処理した珪素と前記ゴ
   ムとをカップリング反応させて形成することを特徴とす
   る請求項１記載の熱転写中間記録体。
9. 【請求項９】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴム
   層が１００゜Ｃ以下で固体の離型材を内添または外添す
   ることにより含有することを特徴とする請求項１記載の
   熱転写中間記録体。
10. 【請求項１０】前記固体の離型材が１種類以上の反応性
    シリコ−ンオイルであることを特徴とする請求項１記載
    の熱転写中間記録体。
11. 【請求項１１】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴ
    ム層のゴム主鎖または側鎖に反応性シリコ−ンを架橋さ
    せて離型性を付与したことを特徴とする請求項１記載の
    熱転写中間記録体。
12. 【請求項１２】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴ
    ム層が離型性を有する熱可塑性または熱硬化性高分子成
    分を内添または外添することを特徴とする請求項１記載
    の熱転写中間記録体。
13. 【請求項１３】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴ
    ム層が他の材料を含有すると共に、このゴム層全体の溶
    解性パラメ−タ（ＳＰ値）が６以下となることを特徴と
    する請求項１記載の熱転写中間記録体。
14. 【請求項１４】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴ
    ム層がジメチル系、メチルビニル系、メチルフェニルビ
    ニル系、メチルフルオロアルキル系の少なくとも一つを
    含むことを特徴とする請求項１記載の熱転写中間記録
    体。
15. 【請求項１５】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴ
    ム層中の液体成分または低分子成分を溶剤抽出法で除去
    する請求項１記載の熱転写中間記録体の形成方法。
16. 【請求項１６】前記中間記録体を構成するシリコ−ンゴ
    ム層中の液体成分または低分子成分を溶剤抽出法で除去
    した後、流動性成分をゴム層中に外添し、１００゜Ｃ以
    下で固体化する添加物を外添する請求項１記載の熱転写
    中間記録体の形成方法。
17. 【請求項１７】前記流動性成分が、反応性シリコ−ンオ
    イル、１００゜Ｃ以下で固体の離型材、溶剤に溶解また
    は分散した熱可塑性または熱硬化性高分子成分であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の熱転写中間記録体の形成
    方法。
18. 【請求項１８】前記色材が熱溶融インクであることを特
    徴とする請求項１ないし１７記載の熱転写中間記録体。
19. 【請求項１９】前記色材を保持する樹脂が拡散または気
    化して転移する染料により染着される染着層樹脂である
    ことを特徴とする請求項１ないし１７記載の熱転写中間
    記録体。