JPS61297183A - 通電感熱転写記録方法 - 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】 挟］１ｊＬ野 本発明は１通電ヘッドにより発生するジュール熱により
溶融したインクパターンを記録媒体に転写する型の感熱
転写記録方法、すなわち通電感熱転写記録方法の改良に
関する。

１１韮遣 従来より、普通紙への記録が可能な記録方法として、感
熱転写記録方法が知られている。感熱転写記録方法は、
通常はポリエステル等のプラスチックフィルムからなる
支持体（ベースフィルム）上に熱溶融性インクの層を形
成してなる感熱転写材（感熱転写インクリボン）を、通
常は発熱ドツトの集合（通常は列状配列）からなるサー
マルヘッドにより、支持体を介してパターン状に加熱し
、加熱パターンに応じて溶融したインクを記録紙へ転写
する方法である。この感熱転写記録方法は、装置が簡単
で、普通紙に良好な印字ができるという利点を有するが
、サーマルヘッドによってインクリボンの支持体フィル
ムを介してインクを加熱するため熱効率が悪く、消費電
力が大きいこと；各ドツト毎にサーマルヘッドの冷却の
ための時間が必要なため、高速度の印字が困難であるこ
と；更にサーマルヘッドが高価である等の欠点を有する
。

他方、上記したようなサーマルヘッドを用いる感熱転写
記録方法の欠点を除くものとして、複数の電極針を有す
る通電ヘッドにより、インクリボンに通電してインクリ
ボン自体を発熱させ、この発熱によりパターン状に溶融
したインクを記録紙に転写する方式（すなわち、「通電
感熱転写記録方法」）も提案されている。この通電感熱
転写記録方法には、大別して二つの方式がある。

通電感熱転写記録方法の第１の方式は、インクリボンの
ベースフィルムを高抵抗体により構成し、ベースフィル
ムとインク層の間にアルミニウム蒸着層等の導電層を設
け、導電層を帰路電極に接続し、ベースフィルムに通電
ヘッドを接触させ、通電ヘッドの電極針→ベースフィル
ム→導電層→帰路電極の回路を構成し、通電ヘッド直下
のベースフィルムにおいてパターン状にジュール熱を発
生させ、ベースフィルムと接触するインク層をパターン
状に溶融させて、記録紙に転写する方法である（特開昭
５６−９３５８５公報等）。

通電転写記録方法の第２の方式は、インクリボンのベー
スフィルム側の離間位置に複数の電極針からなる通電ヘ
ッドと大面積の帰路電極を接触させ、通電ヘッドの電極
針→ベースフィルム（＋インク層）→帰路電極の回路に
よりベースフィルム（＋インク層）の面内方向に電流を
流す過程で、電流密度の大きい電極針近傍で選択的にジ
ュール熱を発生させて、溶融インクを記録紙に転写する
方法である（特開昭５８−１２７９０公報等）。

上述した通電感熱転写記録方法は、いずれも熱効率が高
く、高速印字が可能である等の利点を有するが、インク
リボンのベースフィルムに導電粉末を均一に分散させて
厚さならびに固有抵抗を含めて均質な支持体フィルムを
構成することが困難であり、また第１の方式では蒸着等
により高価な導電層を設ける必要がある。特にベースフ
ィルム中への導電粉末の分散が不均一であると、ジュー
ル熱が発散し、効率を悪くするだけでなく、印字品質が
不良となる。この点を考慮して、良質なインクリボンを
形成しようとすると、消耗品であるインクリボンが極め
て高価となってしまう。

先艶立１通 本発明の主要な目的は、高速印字特性等の利点を維持し
つつ、高価なインクリボンの使用を不要とした新規な通
電感熱転写記録方法を提供することを目的とする。

先１豊１１ 本発明者等の研究によれば、上述の目的の達成のために
は、そのままでは高価な通電感熱転写用インクリボンを
、繰り返し使用の可能なエンドレスベルト状支持体と、
熱転写性インクの塗布層に機能分離することが極めて有
効であることが見出された。

本発明の通電感熱転写記録方法は、上述の知見に基づく
ものであり、より詳しくは、導電性のエンドレスベルト
状高抵抗支持体を転写位置に沿って移送しつつ、転写位
置上流で導電層上に熱転写性インクを塗布し、転写位置
においてかくして形成した熱転写性インク層と記録媒体
を接触させ、更に通電ヘッドを前記高抵抗支持体と接触
させて該通電ヘッドに画像信号に応じて電流を流して高
抵抗支持体にパターン状に局所ジュール熱を発生させ、
対応して溶融した熱転写性インクを記録媒体に転写する
ことを特徴とするものである。また本発明の好ましい態
様によれば、熱転写性インク層は、支持体のジュール発
熱により固体熱溶融性インクを溶融塗布して形成される
。

すなわち、本発明においては、支持体が繰り返し使用可
能なエンドレスベルト形態であるため、通電感熱転写に
おける均質なジュール熱の発生のために必要な高抵抗支
持体の形成に注意を払い且つ良質材料を用いたとしても
、その費用は従来の使い捨て通電感熱転写用インクリボ
ンよりもはるかに経済的に抑え、且つ熱転写性インク層
のその場での塗布形成により通電感熱転写記録方法の全
体的コストを低減できる。他方、通電ヘッド自体は、発
熱しないため、熱ヘッドの冷却のための印字速度の低下
や、ヘッドの損耗ならびにコスト−に昇防止等の、通電
感熱転写記録方法の木質的な利点は維持される。

以下、実施例について、図面を参照しつつ本発明を更に
具体的に説明する。

の−四 図面は、本発明の通電感熱転写記録方法を実施するため
の装置系の一例の模式側断面図である。

この装置において、エンドレスベルト状支持体ｌは、必
要に応じて金属、繊維補強ゴム等からなる適宜のベルト
（図示せず）で補強されたフィルムからなる。高抵抗支
持体フィルムは、例えばポリエステル、弗素樹脂、ポリ
カーボネート、トリアセチルセルロース、ポリアミド、
ポリイミド等の比較的耐熱性の良いフィルム材料に、カ
ーボンブラック、チタンブラック、金属粉、５ｎ０２等
の導電粉末を混入し、成膜してなる、体積固有抵抗が１
０〜１０４Ωｃｍ、特にｔｏ−ｔｏｎΩｃｍで、厚さが
０．０３〜１ｍｍ、特に０．０５〜０．１ｍｍのフィル
ムとしたものが好ましく用いられる。

上記したエンドレスベルト状支持体ｌは、電極兼用の固
定ローラ２ａ、２ｂおよびテンションローラ２ｃにかけ
回されて矢印Ａ方向に回転する。また、これに内接可能
に複数電極針の集合からなる通電へラド３ならびにその
下流に帰路電極４が接触配置される。帰路電極４の接触
面積はヘッド３の接触面積の２倍以上にとることが好ま
しい。

また機能的あるいは転写工程から云って、通電ヘッド３
の上流側にあたる支持体ｌの電極ローラ２ａ、２ｂ間に
かけ渡した部分（塗布部）の外方には、固体熱溶融性イ
ンキ５が配置され、押さえ板６およびバネ７により支持
体ｌに押圧されている。更に電極ｑ−ラ２ａ、２ｂは電
源８に接続されている。固体熱溶融性インキ５は、支持
体ｌの塗布部のうち、下流側のローラ２ａにできるだけ
近い位置に配置することが好ましい。

また、支持体ｌの塗布部は、通電ヘッド３ならびに帰路
電極４からエンドレス支持体全長の１／３以上離して設
けることが好ましい。

更にエンドレスベルト状支持体ｌの下方には普通紙等か
らなる記録媒体９およびプラテンローラ１０が配置され
る。

熱転写性インクは、一般に熱溶融ないし軟化性のバイン
ダーに１００部に対して、４〜４０部程度のカーボンブ
ラックをはじめとする印刷・記録等の分野で用いられる
各種の染料あるいは顔料を混合分散することにより得ら
れる。熱溶融性ないし軟化性のバインダーとしては、カ
ルナバロウ、木ロウ、密ロウ等の天然ワックス、ポリエ
チレン、パラフィンワックス等の合成ワックス、エポキ
シ樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂
、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン樹脂
等からなるワックスないしは低融点樹脂に、必要に応じ
て、たとえば綿実油、菜種油、鯨油等の動植物油；ある
いはモーターオイル、スピンドル油、ダイナモ油等の鉱
油、あるいはオレイン酸オクチル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル等のエステル類等更にはラノリン、ワセリン、ラ
ード等の半固体状樹脂を添加したものが用いられる。熱
転写性インクは一般に融点ないし軟化点が３０〜７０℃
の範囲とすることが好ましい。特にこの実施態様で用い
る固体熱溶融性インクは４０〜６０℃の範囲の融点とす
ることが好ましい。

次に上記装置を用いる本発明の通電感熱転写記録方法の
一態様について説明する。

エンドレスベルト状支持体ｌは、’Ｏ−ラ２ａ、２ｂ、
２ｃの回りを矢印Ａ方向に回転し、そのローラ２ａ、２
ｂ間のかけ渡し部分（塗布部）は、電極ローラ２ａ、２
ｂを通して電源８から流れる電流により常時加熱され、
これと接触する固体熱溶融性インク５を溶融させ、その
上に乾燥厚さが１〜２０ｇ、好ましくは２〜１０ｇの熱
転写性インク層５ａを形成する。この熱転写性インク層
５ａの厚さは、支持体ｌの塗布部を流れる電流量および
固体熱溶融性インク５の支持体ｌへの押圧力を調節する
ことにより制御される。

かくして、ベルト状支持体１上に形成された熱転写性イ
ンク層５ａは、支持体１とともに通電へラド３の位置す
る転写位置へ移送され、この転写位置までに乾燥状態と
される。

他方、転写位置には、記録紙９が矢印Ｂ方向へ移送され
、プラテンローラｌＯで押圧され、前記熱転写性インク
層１０と接触する。この接触積層状態テ、エンドレスベ
ルト状支持体１に接触する通電ヘッド３の電極針には、
画像信号に応じて。

パターン状の電圧が印加され、通電ヘッド３→高抵抗支
持体層ｌ→帰路電極４の回路が形成され、通電ヘッド３
に接触する高抵抗支持体層１ａにパターン状にジュール
熱が発生する。このジュール熱は熱転写性インク層５ａ
をパターン状に溶融させる。この溶融インクパターンは
、次いで、記録媒体９上に転写し、インク像５ｂを形成
する。

他方、支持体１上に残存する熱転写性インク５Ｃは、塗
布部に循環され、新たに供給される熱溶融性インク５と
ともに再度熱転写性インク層５ａｌ の形成に使用される。

具体的な一例においては、ポリカーボネート樹脂にカー
ボンブラックを分散した後、直径５０ｍｍ、厚さ２０ｐ
Ｌｍ、［１１１０ｍ　ｍのリング状に成型加Ｔしエンド
レス状の高抵抗支持体フィルムを作成した。このフィル
ムの表面抵抗は３００Ωｃｍであった。

一方、熱溶融性インクは以下の組成で４ｍｍＸ１０ｍｍ
の角で長さ２０　ｍ　ｍに圧縮成型加工した。

パラフィンワックス　　　　　１００重量部セレスレッ
ド３Ｒ１０重量部 （バイエル社商品名） これらの材料を添付図面に示す如く配置し、５ｍｍ間隙
の２ａと２ｂ間にＤＣ２４Ｖ常時印加することによって
２ａと２ｂ間の該高抵抗フィルムが発熱し、熱溶融性イ
ンクが溶けて塗工された。

プロセススピードは約１００ｍｍ／ｓｅｃであるので次
々該フィルムに塗工された。

次に該フィルムが駆動されキャラクターゼネレージ窪ン
につながれた通電ヘッドにＤＣ２４Ｖ印加した（この時
帰路電極はＡＩのブロックを用いてアースした）。一方
通電ヘッドがある部分にホワイトポンド紙（平滑度１０
〜１２秒）を通過させることによって、高抵抗支持体フ
ィルムが画像信号に基づいて発熱し、その結果熱溶融性
インクが溶解して、ホワイトポンド紙に赤色の鮮明な印
字が形成された。

上記においては、本発明の通電感熱転写記録方法の好ま
しい一実施態様を、装置系の一例とともに説明した。し
かしながら、本発明の範囲内で上記態様を種々改変する
ことが可能である。

たとえば電極ローラ２ａ、２ｂ、固体熱溶融性インク５
、電源８等からなる塗布部の代りに、グラビアロール、
オフセットロール等により熱転写性インクを溶融塗布す
ること、あるいは溶媒等を用いて希釈塗布することも可
能である。

また、上記態様における通電ヘッド３と帰路電極４の組
合せの代りに１本出願人の開発した「各々印字すべきド
ツトの寸法と同等以下の巾を有する対をなす電極を、前
記印字すべきドツト寸法と同等以下の間隔をおいて配置
し、該対をなす電極間に通電するようにそれぞれ電源に
接続したことを特徴とする通電記録用電極ヘッド」　（
特願昭６０−１０２６２４号）を用いることも好ましい
。

余ｍｖ９に釆 」二連したように本発明によれば、従来の通電感熱転写
記録方法に用いられる通電感熱転写用インクリボンの代
りにエンドレスベルト状高抵抗支持体を用い、その上に
熱転写性インクをその場で塗布する形式を採ることによ
り、高速印字特性等の利点を維持しつつ高価なインクリ
ボンの使用を不要とした新規な通電感熱転写記録方法が
提供される。またインクリボンの積層状態による保存の
問題性もなくなるので、熱転写性インクの選択の自由度
が追加し、表面平滑性の不良な記録媒体への転写特性を
向上することも可能となる。

更に、高抵抗支持体自体のジュール発熱を利用して、コ
ンパクトな装置系により、その場で熱転方性インク層を
形成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の通電感熱転写記録方法に使用するに適
した装置系の一例の要部模式側面図である。 ｌ・・・エンドレスベルト状支持体、 ２ａ、２ｂ・・・電極兼用ローラ、 ２Ｃ拳拳・テンションローラ、 ３・・・通電ヘッド、 ４・・・帰路電極、 ５・・・固体熱溶融性インク、 （５ａ：その塗布層、５ｂ＝インク記録像）９・・・記
録媒体。 １０…プラテンロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性のエンドレスベルト状高抵抗支持体を転写位
   置に沿って移送しつつ、転写位置上流で導電層上に熱転
   写性インクを塗布し、転写位置において、かくして形成
   した熱転写性インク層と記録媒体を接触させ、更に通電
   ヘッドを前記高抵抗支持体と接触させて該通電ヘッドに
   画像信号に応じて電流を流して高抵抗支持体にパターン
   状に局所ジュール熱を発生させ、対応して溶融した熱転
   写性インクを記録媒体に転写することを特徴とする通電
   感熱転写記録方法。 ２、転写位置上流部分の高抵抗支持体を一様に発熱させ
   、該発熱部分に固体熱溶融性インクを接触させて溶融塗
   布により熱転写性インク層を形成する特許請求の範囲第
   １項に記載の通電感熱転写記録方法。