JPS62179988A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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、汚通紙に対する記録が行なえ、装置
が比較的小型軽がであり、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−ヒ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５８−２２０
７９５壮公報、同５Ｂ−１２７９０壮公報などに記載さ
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
材か比較的高価なプラスチックフィルムの支持体Ｆ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、この転写材かり、（末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、くり返し使用が可能な無
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４ｉ
　Ｊｙ’１．禍を装置に組み込む心安があるので、装置
全体が複雑、大型となり、装置の製造コストが上５１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与
えて溶融あるいは軟化させ転写Ｉｉｆ能状ｙＥ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、
この方法では加熱条件、記録媒体に対するインクロール
の圧接条件のばらつき、あるいは記録媒体の平滑性のば
らつきなどにより、記録結果に尾引きなどが現われ、容
易に記録品位が低ドしやすかった。

［問題点を解決するための手段］ 以り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Ｉｌｌ能状態とする工程、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ＩＩｆ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、前記インクロールから記録媒体を剥
離する際そのタイミングを調整する工程、およびインク
ロール外周面を平滑化する工程から成る構成を採用した
。

［作　用］ 以上の構成によれば、熱転写ののち、しかもインクロー
ルに沿って記録媒体材が適切な時間搬送されるので、記
録媒体の無理な剥離によりインクがはがれたりする記録
品位低下を防止することができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

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、図において符号ｌ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、−ｊｌ−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７７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、同過冷却性をイｉするバイ
ンダ中に染料、顔料などの着色材を分１１にシて構成す
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
、ジシクロヘキシルフタレートなどの可塑剤、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、′Ａ導体が考えられ、これらを？ｉ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熱可塑性樹脂類に混入することに
より得ることができる。

熱可塑性樹脂としては、鯨ロウ、ミツロウ、ラノリン、
カルナバワンクス、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、マイクロク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
Ｊ［（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、ンル
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（好ましくは軟化点
が４０〜２３０　’Ｃ１さらに好ましくは５０〜２００
℃のもの）が考えられる。

過冷却性バインダを得るには、Ｌ２過冷却物質２０〜９
０部（重ｙｉ″Ｌ基準；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、荷屯１０Ｋｇ、ｐ７温速度２
°Ｃ／分の条件で、試ネ４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使用１”’
Ｔ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Ｆ形ワックス、酸化ワンクスなどが考えられる。

さらに、前記過冷却熱溶融性のバインダに油剤などを添
加してその過冷却性をＡ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ｕ（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。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。

Ｌ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、熱転写インクが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されるまでの時間（以
下過冷却時間という）は、好ましくは０．１秒〜ｌＯＯ
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’Ｏより低
いと、インクロール１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２００℃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１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１
００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１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ア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、鋳型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。

以上では、インクロールの種々の構成につき示したが、
本実施例では次のような組成による熱転写インクを用い
るものとする。

黒色染料としてカーボンブラック（デグサ社製の商品名
プリンテックスＬ）を５重量部、バインダとしてポリア
ミド樹脂（三和和化学社製のサンマイド＃５５）を８０
玉量部、そして過冷却性物質としてＮ−エチル−ｐ−ｌ
・ルエンスルホンアミドを１５７４量用いて熱転写イン
クを形成した。

に２各成分を１１０°Ｃで加熱しつつ分散混合して得た
過冷却熱転写インク（融点は６２°Ｃ１過冷却時間は１
０秒となる）を１０ｍｍφの樹脂性の芯材を中心とする
６０ｍｍφの円筒形に形成し。

インクロール１とした。

このインクロール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７ｇ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５図の
実施例ではインクロールｌの外周面の位置Ｑにおいてサ
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、インクロール１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ｙＥ
にある限り。

圧接力は２　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’以−ドでよく、サー
マルヘッド３に対する発熱駆動パルス幅は０．５〜５ｍ
５ｅｃ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＃ｉ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。

位置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Ｆ？、　Ｑよりインクロール１の回転角にし
て約６０’進んだ位置Ｒ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ｌの
間で記録媒体４に印加される圧力は線圧０．５〜１０ｋ
ｇ、さらには１〜５ｋｇが好ましい０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、Ｌ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ｌと対向する転写位置
Ｒと、前述のサーマルヘッド３との間隔は、インクロー
ル１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。

さて、位置Ｒにおいて転写を受けた記録媒体４は位置Ｒ
から所定の調整可能な距＃ｄだけ離れた位置Ｐまでイン
クロールｌに密着されたまま搬送され、剥離ローラ１３
の下をくぐった後、剥離ローラ１３と、これに協働する
剥離爪１４によってインクロール１から剥離される。

本実施例においては、表面平滑度の高い記録媒体に対し
て、転写後すみやかにインクロールからの剥離を行ない
、平滑度の低い記録媒体では長時間密着状態においた後
に剥離を行なうよう記録媒体のインクロールからの剥離
までの時間を制御する。

このため、転写位置Ｒからローラ１３および剥離爪１４
までの距離ｄは、記録媒体４の表面の４１滑性に応じて
調節できるようにしておく。この調整は操作者がレバー
などを操作して「動で行なうようにしてもよいし、ある
いはソレノイドやモータなどの駆動り段を介して調整さ
れてもよい。その場合にはコンピュータなどの制御装置
による自動制御も可能となる。

このように記録媒体の平滑度によって記録媒体の剥離タ
イミングを調整するのは、平滑度　の低い記録媒体にお
いて記録媒体に対して熱転写インクを充分浸透させ、良
好な記Ｑｅ度および鮮明度を得るためである。

たとえば、」二足の構成を有する　インクロールｌと加
圧ロール５の間で線圧Ｉ　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍの圧力を
印加しつつ、王研式橿ｉ滑度試験機による平滑度が１２
０秒程度の高平滑度の記録紙に熱転写を行なった場合、
距ｇＩｄは０．５ｃｍで充分な記Ｑｅ瓜と鮮明度を有す
る記録結果を得ることができた。したがって、この距離
を基準として、それよりも４Ｌ滑度の低い記録媒体では
適宜距＃ｄを延長して記録媒体の剥離タイミングを遅ら
せるようにすればよい。

なお、図において、サーマルヘッド３近傍に設けられた
ブレード７は、」二記転写および記録紙剥１殖工程によ
り凹凸化したインクロールｌの外周面の熱転写インクを
かきとり、廃インクだめ８に受はインクロールｌ外周面
を＋Ｉｆ度記録がｔｉ（能な状ｙｑに）ｉ消化する部材
である。かきとり方式を用いない場合には、ブレード７
は熱転写インクを加熱して＋ｌｒび溶融ないし軟化させ
て平滑化する加熱ブレード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ｌの外周面が記録媒体４、
サーマルヘッド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。

以−Ｌ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ｊＩ：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
の構成が筒中安価となる。

さらに記録媒体の平滑度に応じて熱転写後の記録媒体剥
離タイミングを調節する構成を採用しているので、種々
の記録紙ｑｉ滑度に対応でき、記録ｎ（にかかわらず、
常に高品位の記録がＩＩ）能な優れた記録装置を提供で
きる。

以上の実施例における記録媒体の剥離タイミング時間は
、上記の制御方法に限定されず、環境温塵などの条件に
応じて調節してもよい。

以」二の説明では、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］ 以上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’ｕ３にある熱転写インクを記録媒体に押圧転写
する工程、前記インクロールから記録媒体を剥離する際
そのタイミングを調整する工程、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
、種々の平滑度を有する記録紙に低コストで高品質の記
録を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】 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である。 ｌ・・・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　　１３・・・剥離ローラ１４剥離爪

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、前記インクロールから記録媒体を剥離する
   際そのタイミングを調整する工程、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。