JPS62176894A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱転写記録方法に係り、さらに詳細には熱エネ
ルギーを媒介として無端状のインクロール外周面の熱転
写インクを記録媒体に転写する熱転写記録方法に関する
。

［従来の技術］ 熱転写記録方法は、普通紙に対する記録が行なえ、装置
が比較的小型軽量であり、騒音が小さいという利点があ
り、最近ではコンピュータシステム、ワードプロセッサ
などの記録出力装置、あるいは画像記録装置などとして
広く用いられている。

従来より知られている熱転写記録方法は、シート状の支
持体上に熱溶融性バインダ中に着色材を分散させて成る
熱転写インクを塗布して構成した感熱転写材を用い、こ
の転写材の熱転写インクを記録媒体に接するように重畳
させ、転写材の支持体側からサーマルヘッドなどにより
熱を供給する、あるいは前記支持体を導電性としておき
転写材に電圧を印加し、ジュール熱により転写材もしく
は支持体を発熱させることにより、熱溶融あるいは軟化
させたインクを紙などの記録媒体に転写し、記録像を得
るものである。このような技術は特開昭５８−２２０７
９５号公報、同５８−１２７９０号公報などに記−成さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の熱転写記録方法においては、転写
材が比較的高価なプラスチックフィルムの支持体上に複
雑な工程により熱転写インク層を形成して構成されるこ
と、および、この転写材が基本的に使い捨てであるため
、ランニングコストが高いという問題がある。

記録コストを低減するために、くり返し使用がｌＴ能な
無端状のベルトあるはドラム状に形成した支持体を用い
、この上に熱転写インク層をその場で塗布、形成して用
いる方法が考えられているが、この方法ではインク塗布
機構を装置に組み込む必要があるので、装置全体が複雑
、大型となり、装置の製造コストが上昇するのを避けら
れない。

また、過冷却性を有する熱転写インクからインクロール
を形成し、この表面の熱転写インクに熱エネルギーをり
−えて溶融あるいは軟化させ転写可能状態とし、この部
分を記録媒体に圧接して転写した後インクロールと記録
媒体を分離する方法も提案されている。ところが、この
方法では加熱、あるいは記Ｑ媒体に対するインクロール
の圧接条件のばらつきなどにより、記録結果に尾引きな
どが現われ、容易に記録品位が低下しやすかった。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明においては、外
周面が過冷却性を有する熱転写インクから成る無端状の
インクロールの外周面に耐熱性の部材を密着させ、この
耐熱性部材を介して所定の物理的パターンを有するイン
ク溶融エネルギーを印加して前記熱転写インクを選択的
に転写可能状態とする工程、前記耐熱性部材を前記イン
クロールと密着状態で所定時間搬送した後剥離させる工
程、前記インクロール外周面を記録媒体に接触させ、前
記パターンに応じた転写可能状態にある熱転写インクを
記録媒体に押圧転写する工程、およびインクロール外周
面を平滑化する工程を設けた構成を採用した。

［作用］ 以上の構成によれば、耐熱性部材を介して熱印加が行な
われ、しかもインクロールに沿って耐熱性部材が所定時
間搬送されるので、インクの尾引き、熱印加手段として
のサーマルヘッドなどへの付着などの現象を生じず、記
録品位を向上させるとともに記録効率を良好に維持でき
るようになる。

［実施例］ 以ｒ、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明による熱転写記録方法を実施する装置の
構成を示したもので１図において符号１は少なくともそ
の外周面近傍または全体が熱転写インクから形成された
インクロールである。インクロールの一部または全部の
材質は、過冷却性を有する熱転写インクから構成される
。ここで過冷却性とは、一旦加熱され溶融ないし軟化し
た後に冷却されれば、本来の融点ないし、軟化点以下の
温度においてもその溶融ないし軟化性、粘着性を一定時
間保持できる性質をいう。

このような熱転写インクは、同過冷却性を有するバイン
ダ中に染料、顔料などの着色材を分散して構成すること
ができる。

過冷却性を有するバインダとしては、たとえば公知の過
冷却物質である、Ｎ−シクロヘキシル−ｐトルエンスル
ホンアミド、ｎ−エチル−ｐ−トルエンスルホンアミド
、ジシクロへキシルフタレ−１・などの可塑剤、あるい
、はベンゾトリアゾール、アセトアニリドなどもしくは
これらの誘導体が考えられ、これらを単独で、または２
種類以上組、み合わせて、従来の熱転写性インクに用い
られていた次のようなバインダ類に混入することにより
得ることができる。

バインダとしては、鯨ロウ、ミツロウ、ラノリン、カル
ナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワック
ス、セレシンワックスなどの天然ワックス、パラフィン
ワックス、マイクログリスタリンワックスなどの石油ワ
ックス、酸化ワックス、エステルワックス、低分子量ポ
リエチレン、フィッシャートロプシュワックスなどの合
成ワックス、ラウリン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸
、ステアリン酸ベヘニン酸などの高級脂肪酸、ステアリ
ルアルコール、ショ糖の脂肪酸エステル、ソルビタンの
脂肪酸エステルなどのエステル類、オレイルアミドなど
のアミド類などに代表されるワックス類、天然ゴム、ス
チレンブタジェンゴム、イソプレンゴム、クロロプレン
ゴムなどのエラストマー類、ポリアミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、
ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロー
ス系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、石油系樹脂、
フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性
樹脂類（好ましくは軟化点が４０〜２３０℃、さらに好
ましくは５０〜２００℃のもの）を単独で、または２種
以上組合せて使用することができる。

過冷却性バインダを得るには、上記過冷却物質２０〜９
０部（改埴）人準；以下同じ）を上記熱溶融性バインダ
１０〜９０部に混入すればよい。

融点ないし軟化点は、島津フローテスターＣＦＴ−５０
０型（商品名）を用いて、荷重１０Ｋｇ、昇温速度２℃
／分の条件で、試料の熱特性を測定した際の流出開始温
度によって定義されるものとする。

他の過冷却性熱溶融性バインダとしては、樹脂あるいは
ワックスそのものが過冷却性を有するものをそのまま使
用することも可能である。たとえば、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アミド系
ワックス、酸化ワックスなどがあげられる。

さらに、前記過冷却熱溶融性のバインダに油剤無機塩な
どを添加してその過冷却性を調整したり、エラストマー
類などを添加して溶融粘度、粘着力を調整することも可
能である。

熱転写性インクを上記バインダとともに構成する着色剤
としては、たとえば、カーボンブラックなどの印刷ある
いは他の記録方法に一般的に用いられる染料、顔料をす
べて用いることができる。

これらの染料、顔料は単独で、または２種以上混合して
用いることができる０着色剤の含有料は上記インクに対
して１〜４０％（重量基準：以下同じ）が好ましい。

上述のようにして構成された過冷却性を有する熱転写イ
ンクは、その融点もしくは軟化点が４０〜２００℃、さ
らに好ましくは５０〜１８０℃程度となるように特性を
調整される。また、熱転写インクの融点ないし軟化点に
達し、その後室温で放置された際に凝固が開始するまで
の時間（以下過冷却時間という）は、好ましくは０．１
秒〜１００秒程度さらに好ましくは０．１秒〜１０秒程
度に設定しておく、インクの融点もしくは軟化点が４０
°Ｃより低いと、インクロールｌの保存性の低下、記録
媒体の非記録領域の汚損を生じ、融点ないし軟化点が２
００℃よりも高いとインクを溶融ないし軟化させて転写
可能状態とするために多大な熱エネルギーが必要になる
。

また、過冷却時間が０．１秒よりも小さいと、熱印加工
程終了後、記録媒体への転写工程に至るまでの溶融ない
し軟化状態の保持が困難になり、−・方、過冷却時間が
１００秒より大きいと、記録媒体に転写直後の記録像の
安定性が低下することになる。

インクロールｌを最終的に得るには、上記の過冷却性を
有する熱溶融性バインダもしくは通常の熱溶融性バイン
ダ、着色剤および添加剤を７トライターなどの分散装置
を用いて溶融混練して熱転写性インクを得、必要に応じ
て芯材を用い、ｐＪｙｌｌなどにより円筒状あるいは円
錐台形状など所望の回転体形状に成形する。カラー記録
、あるいは記録色の変更のため、異なる着色材を用いれ
ば、複数の異なった色調を有するインクロールを形成す
ることもできる。

前記のインクロールｌの熱転写インクの過冷却性を利用
して、サーマルヘッド３により加熱を行なって表面のイ
ンクを溶融ないし軟化状態とし。

過冷却時間内に記録媒体に圧接することにより熱転写を
行なうことができる。

インクロールｌの熱転写インクに熱を与えるため、第１
図の実施例ではインクロールｌの外周面の位ｍＱにサー
マルヘッド３が圧接されている。

サーマルヘッド３による熱印加では、耐熱性フィルム９
とサーマルヘッド３が所望のパターンで熱印加を行なう
のに充分な接触状態にある限り、圧接力は２　Ｋ　ｇ　
／　ｃ　ｍ″以下よく、サーマルヘッド３に対する発熱
駆動パルス幅は０．５〜５ｍ５ｅｃ程度の条件が好適に
用いられる。サーマルヘッド３による熱印加量を変化さ
せることにより、記録媒体４に対するインク転写量を変
化させて中間調の記録を行なうことも可能である。

位２？Ｑで、所定の記録データに応じた加熱パターンを
受けたインクロールｌは、矢印Ａ方向に回転され、過冷
却時間内に位２ｔＱよりインクロールｌの回転角にして
約９０°進んだ位置において記録媒体４を介して加圧ロ
ーラ５に圧接され、この圧接点において記録媒体４に熱
転写インクの転写像６が転写される。インクロールｌは
バネ２ａにより加圧ローラ５に圧接される。

加圧ローラ５としてはその表面が各種のゴム、樹脂など
から成る弾性体ロール、または、その表面が金属、セラ
ミックスなどから成る剛体ロールのいずれをも用いるこ
とができる。加圧ローラ５とインクロール１の間で記録
媒体４に印加される圧力は線圧０．５〜１０ｋｇ、さら
には１〜５ｋｇが好ましい６表面平滑性の悪い記録媒体
の表面凹部に熱転写性インクを充分に付着させるために
は、上記圧力は大きい方が好ましい。

この加圧ローラ５がインクロール１と対向する転写位置
と、前述のサーマルヘッド３との間隔は、インクロール
ｌの外周面を構成する熱転写性インクが所望のパターン
状の溶融ないし軟化状態を保持しうる間隔に設定される
のはもちろんである。

ブレード７は、転写工程により凹凸化したインクロール
１の外周面を平滑化する部材であり、加熱して再び溶融
ないし軟化する加熱ブレードとする方法、あるいはイン
クをかき取る方法などから構成してもよい。

バネ２ａ〜２Ｃはブレード７による平滑化により、徐々
に径が減少するインクロール１の外周面が記録媒体４．
サーマルへラド３およびブレード７と感熱転写記録の継
続に必要な接触を維持しうる状態に上記各部材を維持す
るものである。

本実施例において、記録のための熱を与えるサーマルヘ
ッド３はインクロールｌに直接圧接せず、耐熱性フィル
ム９を介して圧接する。耐熱性フィルム９はサーマルヘ
ッド３の位２ｔＱの前後的４５°の位置Ｐ−Ｈの区間で
ローラ１５．１６に張架された状態でインクロール１の
円周面に密着される。耐熱性フィルム９は第１図の実施
例の場合無端状のもので、前記ローラ１５．１６と、さ
らにもう一つのローラ１１に張架され、インクロール１
の回転にしたがって同一速度でインクロールｌの円周面
に沿って進む、。

耐熱性フィルム９は必要な強度、耐熱性を有する限りに
おいて、従来の感熱転写リボンのベース材に使用される
プラスチックフィルム、たとえばポリエステル、トリア
セチルセルロース、ナイロン、ポリイミド、ポリカーボ
ネイト、フッ素樹脂などのフィルムがそのまま使用可能
である。また、耐熱性フィルム９として金属フィルムな
ども使用することができる。たとえば、チタン箔、ベリ
リウム銅箔、純金箔、白金箔、インジウム箔、パラジウ
ム箔、タンタル箔、ニッケル箔、モリブデン箔、ニオブ
箔、銅箔、スズ箔、鉛箔、亜鉛箔、鉄箔、アルミ箔、ジ
ルコニウム箔、黄銅箔、洋白箔、ステンレス箔、ニクロ
ム箔、燐青銅箔、銅チタン箔、アルミ合金箔、エルジロ
イ箔、銀ロー箔、銅ニッケル（アドバンス）箔、パーマ
ロイ箔、４２７０イ箔、バイメタル箔、アモルファス箔
などが考えられる。フィルムの厚みは熱源として熱ヘッ
ドを使用する場合には２〜１５ミクロン程度が好ましい
が、特に限定されるものではない。

耐熱性フィルム９は、インクロールｌ外周面に記録パタ
ーンに応じた熱印加を行なう際、サーマルヘッド３とイ
ンクロールｌの間に介在し、しかもＬ記のように位置Ｑ
−Ｈの区間において一定時間密着状態に保たれる。この
密着時間はインクロールｌの表面の熱転写性インクの過
冷却時間よりも短く設定しておく。

以上のような構成によれば、次のような利点が得られる
。

まず、熱転写インクをインクロールの形で用いるので、
インク部材を使い捨てではなく何度も再使用することが
でき、記録コストを低減することができる。従来のイン
クリボン方式では大量にリボンベース部材が消費される
のに対して、本実施例によればこのような浪費がなくな
る。また、従来のリボン式のインク部材に比してインク
部材の搬送機構を簡略化することができ、装置全体の構
成が簡単安価となる。

熱印加部においてはインクロール１表面の熱印加部は溶
融、あるいは軟化するため、耐熱性フィルム９を介在さ
せない従来方式ではサーマルヘッド３が後方に溶融部を
押し出すように働くので溶融ないし軟化したインクがこ
の方向にずれ、記録媒体４に対する転写像に尾引き現象
が生じ、不鮮明な転写像となり記録品質が劣化する、あ
るいは溶融したインクがサーマルヘッド３に付着する問
題がある。しかし、本実施例によれば、耐熱性フィルム
９を介して熱印加が行なわれ、しかもインクロールｌに
沿って耐熱性フィルム９が一定時間搬送されるので、イ
ンクの尾引き、サーマルヘッド３への付着などの現象を
生じず、記録品位を向上させるとともにサーマルヘッド
３の記録効率を劣化させることがない。

また、耐熱性フィルム９を一定時間インクロールｌに沿
って同一速度で一定時間搬送させた後、位２！ＩＲにお
いて剥離させるようにしているので、耐熱性フィルム９
に対してインクが転写されることがなく、したがって、
記録媒体４上の転写像が不鮮明になることがない、熱印
加とほぼ同時に耐熱性フィルム９を剥離すると、溶融状
態のインクは比較的低粘度であるので、耐熱性フィルム
９にインクが転写されてしまうが、本実施例によれば耐
熱性フィルム９とインクロールｌを同期して一定時間搬
送するようにしているので、この間にある程度インクロ
ールｌが冷却され、溶融部の粘度が上昇するのでこのよ
うな不都合はなくなる。

耐熱性フィルム９に対するインク転写を完全に防止する
には耐熱性フィルム９にシリコーン皮膜などの離型剤に
よる処理を加えておくことが好ましい。

あるいは耐熱性フィルム９の密着時間を一定値とせず、
環境温度などの条件に応じて調節するような構成も考え
られる。

以上の実施例では、耐熱性フィルム９を無端状のものと
して再使用するが、その場合には必要に応じて耐熱性フ
ィルム９外周部にクリーニングブレードなどの清掃手段
を設けるようにしてもよい。

また、上記実施例ではサーマルヘッド３による熱印加点
Ｑを耐熱性フィルム９が密着するＰ−Ｈの区間の中央部
に設定したが１位置Ｐと位ｉＷＱを一致させ熱印加点か
ら耐熱性フィルム９を密着させるようにしてもよい。

さらに第２図に示すように、耐熱性フィルム９を無端状
とせず、リボン状とし巻き戻して再使用する（あるいは
使い捨てる）方式も考えられる。

第２図ではロール２０．２１に巻かれた耐熱性フィルム
９をローラ１５．１６でインクロールｌに密着させ、ロ
ール２０から２１に搬送するようにしている。　以上の
説明では、サーマルヘッドを用いる方式を例示したが、
サーマルヘッド以外にレーザ光その他の熱源を用いる場
合でも上記と同様の構成を実施することは容易である。

また、パターン状の熱を供給する手段としては、サーマ
ルヘッドに替えて針状、ないしマルチスタイラス状の電
極である記録電極と、耐熱性フィルムとして高抵抗の導
電性フィルムを組み合せたものが考えられる。このよう
な構成においては耐熱性フィルム自体がジュール発熱す
るので、熱エネルギーのロスが少ないという利点がある
。

［発明の効果］ 以Ｅの説明から明らかなように、本発明によれば外周面
が過冷却性を有する熱転写インクから成る無端状のイン
クロールの外周面に耐熱性の部材を密着させ、この耐熱
性部材を介して所定の物理的パターンを有するインク溶
融エネルギーを印加して前記熱転写インクを選択的に転
写可能状態とする工程、前記耐熱性部材を前記インクロ
ールと密着状態で所定時間搬送した後剥離させる工程、
前記インクロール外周面を記録媒体に接触させ、前記パ
ターンに応じた転写可能状態にある熱転写インクを記録
媒体に押圧転写する工程、およびインクロール外周面を
平滑化する工程を設けた構成を採用しているため、高品
質の記録を低コストで行なえる優れた熱転写記録方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱転写記録方法を用いる記録装置の構
造の概略を示した説明図、第２図は第１図の構成の変形
例を示した説明図である。 １・・・インクロール　　３・・・サーマルヘッド４・
・・記録媒体　　　　５・・・加圧ローラ７・・・ブレ
ード　　　　９・・・耐熱性フィルム１５〜１７・・・
ローラ 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面が過冷却性を有する熱転写インクから成る無端状
   のインクロールの外周面に耐熱性の部材を密着させ、こ
   の耐熱性部材を介して所定の物理的パターンを有する熱
   転写インク溶融エネルギーを印加して前記熱転写インク
   を選択的に転写可能状態とする工程、前記耐熱性部材を
   前記インクロールと密着状態で所定時間搬送した後剥離
   させる工程、前記インクロール外周面を記録媒体に接触
   させ、前記パターンに応じた転写可能状態にある熱転写
   インクを記録媒体に押圧転写する工程、およびインクロ
   ール外周面を平滑化する工程から成ることを特徴とする
   熱転写記録方法。