JPS6228290A - 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】 炎髭立Ｉ 本発明は、従来用いられていた感熱転写材を不要とする
ことにより、記録コストを低下させた感熱転写記録方法
に関する。

１且且遣 感熱転写記録方法は、普通紙に記録でき、且つ使用する
装置がコンパクトで騒音がないと言う特徴を有しており
、最近、広く使用されている。

この感熱転写記録方法は、一般に、シート状の支持体上
に、熱溶融性バインダー中に着色剤を分散させてなる熱
転写性インクを塗布してなる感熱転写材を用い、この感
熱転写材をその熱転写性インク層が記録媒体に接するよ
うに記録媒体に重畳し、感熱転写材の支持体側から熱ヘ
ッド等の外部発熱部材により熱を供給するか、又は導電
性の支持体もしくはインク層に電圧を印加し、ジュール
熱により該導電性支持体もしくはインク層自身を発熱さ
せて（特開昭５８−２２０７９５号公報、特開昭５８−
１２７９０号公報等）、溶融したインクを記録媒体に転
写することにより、記録媒体上に熱供給形状に応じた転
写記録像を形成するものである。

しかしながら、従来の感熱転写記録方法においては、比
較的高価な耐熱性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性インク層を形成してなる感熱
転写材を用いること、および、この感熱転写材は木質的
に使い捨てであることのため、感熱転写記録のコストが
高くなるという欠点があった。また、上記感熱転写材に
対しては、その支持体側からパターン状の熱を印加する
ため、支持体を介して熱転写性インク層を加熱すること
となり、熱エネルギーのロスが生じていた。

感熱転写記録方法の記録コストを低下させるためには、
くり返し使用が可能な無端ベルト状、あるいはドラム状
とした支持体を用い、この上に熱転写性インク層をその
場で塗布、形成して感熱転写材とし、そのまま感熱転写
記録に用いることも考えられるが、この場合は、インク
塗布機構を感熱転写装置に組み込む必要があるため、該
装置が複雑化、大型化するという問題がある。

１１立１１ 本発明の主要な目的は、上述した従来の感熱転写記録方
法の欠点を除き、諸々の熱転写性能を維持しつつ、コン
パクトな装置を用いて、記録コストが低く、且つ熱エネ
ルギーの有効利用が可能な感熱転写記録方法を提供する
ことにある。

１且立１」 本発明者等は上述の目的で研究した結果、熱転写性イン
ク自体をロール状に形成し、その外周面に、直接に熱ま
たは電圧を印加してパターン状の粘着性を付与した後、
この粘着性のパターンが保持されている間に熱転写性イ
ンクを記録媒体に押圧転写することが、コンパクトな感
熱転写装置を用いつつ、従来用いられていた高価な感熱
転写材を不要とし、感熱転写記録のコストを低下させる
とともに、従来の支持体を介するパターン状の熱供給に
起因する熱エネルギーの損失をなくし、上述の目的達成
に極めて効果的であることを見い出した。

本発明の感熱転写記録方法は、このような知見に基づく
ものでありより詳しくは、外周面が熱転写性インクから
なるインクロールの外周面に、パターン状の熱または電
圧を印加して熱転写性インクを選択的に溶融ないし軟化
させる工程、該インクロール外周面を記録媒体に接触さ
せ、上記パターンに応じた溶融ないし軟化状態にある熱
転写性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なることを特徴
とするものである。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ１本発明を更に詳
細に説明する。以下の記載において、量比を表わす「％
」および「部」は、特に断わらない限り重量基準とする
。

の　　　　　　１ 第１図は、熱転写性インクを溶融ないし軟化する熱の供
給源として熱ヘッドを用いる場合（以下、この熱供給方
式を「熱へ−２ド方式」という）の本発明の実施態様を
示す、記録媒体の厚さ方向模式断面図である。

第１図を参照して、外周面が熱転写性インクからなるイ
ンクロール１が、その中心１１をバネ２ａによって保持
されて配置され、矢印Ａ方向へ連続的または間欠的に回
転する。

一方、このように回転するインクロールｌ右方の外周面
に配置され、バネ２ｂの作用によって該外周面に接触す
る熱へラド３から、所望の印字パターンに応じた熱を上
記外周面を構成する熱転写性インクに供給すると、該イ
ンクは、上記の加熱パターンに応じて熱溶融ないし熱軟
化すると同時に粘着性を帯び、記録媒体に対する転写性
を有するようになるが、該インクはインクロールｌの回
転に伴い図の上方へ移動する。

前記の熱供給形状に対応した熱転写性インクの粘着性の
パターンが保持されている間に、インクロールｌの外周
面は、転写位置において、図の右方から左方へ移送され
る記録媒体４に接触するが、この際、記録媒体４を介し
てインクロールｌと対向する加圧ロール５からの圧力の
下に、前述のパターン状の粘着性状態を保った熱転写性
インクは、記録媒体４に押圧転写して転写記録像６を形
成する。

上記の転写工程の後、インクロール１は更に転写位置か
ら矢印Ａ方向へ回転し、その凹凸化した外周面は、熱へ
ラド３の上流に配置され、バネ２Ｃに接続されたブレー
ド７により平滑化され、ブレード７によってかき取られ
たインクはインクだめ８に集められる。

次に、図面に示した各部の構成を説明する。

インクロール１は、円筒あるいは円錐台等の回転体形状
を有し、少なくともその外周面が熱転写性インクからな
る部材であるが、インクロール１の中心１１を中心とし
た回転が可能であり、且つ、この中心１１に接続するバ
ネ２ａによる必要な加圧が可能である限り、熱転写性イ
ンクのみを上記回転体形状に成形してインクロールｌと
してもよく、また金属、樹脂等の材料からなる芯材の周
囲に、上記インクの層を形成してインクロール１として
もよい。

熱へラド３からの熱印加によりパターン状に溶融ないし
軟化したインクは、記録媒体４との接触による転写位置
まで、その転写性を維持する必要がある。そのためには
、インクロールｌ外周面を構成する熱転写性インクとし
て通常の熱転写性インクを用い、熱ヘッド３と、記録媒
体４への転写位置との間隔を微小間隔とすることにより
、熱印加工程終了後の粘着性パターンを保持することも
可能であるが、本発明においては、過冷却性を有する熱
転写性インク（以下「過冷却熱転写性インク」という）
を用いて、インクロールｌ外周面を構成することが好ま
しい。

ここに、過冷却熱転写性インクとは、加熱されて溶融な
いし軟化した後に冷却された場合に、該インク本来の融
点ないし軟化点以下の温度においても、記録媒体、転写
し得る溶融ないし軟化状態、粘着性の状態を一定時間保
持するものをいう。

過冷却熱転写性インクは、過冷却性を有する熱溶融性バ
インダー（以下「過冷却熱溶融性バインダー」という）
中に染料、顔料などの着色剤を分散してなる。ここに過
冷却熱溶融性バインダーとは、一旦融点以上に加熱され
て溶融した状態から冷却された場合に、本来の融点以下
の温度においても一定時間は上記溶融状態を保持するバ
インダーをいい、それ自体は公知のものである。なお、
一定の融点を示さないバインダーにおいては、上記の「
融点」の代りに「環球法による軟化点」、「溶融」の代
りに「軟化」が用いられる。

このような過冷却熱溶融性バインダーは、例えば公知の
過冷却物質であるＮ−シクロヘキシル−Ｐ−）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ート等の可塑剤、あるいは
ベンゾトリアゾール、アセトアニリド等、もしくはこれ
らの誘導体を単独で、または二種以上組み合わせて、従
来の熱転写性インクに用いられていたポリアミド樹脂、
ポリアクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂もしくはこれら
の共重合体等の熱可塑性樹脂（好ましくは環球法による
軟化点が４０〜２３０℃、更に好ましくは５０〜２００
℃のもの）、各種の天然もしくは合成のワックス等から
なる従来の熱溶融性バインダーに混入することによって
得られる。

本発明に用いる過冷却熱溶融性バインダーを得るには、
例えば、上記の過冷却物質２０〜９０部を上記従来の熱
溶融性バインダー１０〜９０部に混入すればよい。

また、前記過冷却熱溶融性バインダーに油剤などを添加
してその過冷却性を調整したり、エラストマー類などを
添加し溶融粘度、粘着力などを調整することも可能であ
る。

過冷却熱転写性インクを上記過冷却熱溶融性バインダー
とともに構成する着色剤としては、例えば、カーボンブ
ラック等の印刷あるいは、他の記録方法に一般的に用い
られる染顔料がすべて用いられ、これらの染顔料は単独
でまたは二種以上混合して用いられる０着色剤の含有量
は上記インクに対して１〜４０％が好ましい。

上述したように、過冷却熱溶融性バインダー、着色剤そ
の地温加物から構成される過冷却熱転写性インクは、そ
の融点もしくは軟化点が好ましくは４０〜２００℃程度
、さらに好ましくは５０〜１８０℃程度であり、且つ、
一旦該融点ないし軟化点以上に加熱されて溶融ないし軟
化した後、室温で放置された場合に凝固が開始するまで
の時間（以下「過冷却時間Ｊという）が好ましくは０゜
１秒〜１００分程度、さらに好ましくはＯ１１秒〜５０
分程度に設定される。該インクの融点もしくは軟化点が
４０℃より低いと、インクロール１の保存性の低下、記
録媒体の非印字部の汚損を生じ、一方、該融点もしくは
軟化点が２００℃より高いと該インクの溶融ないし軟化
に多大の熱エネルギーを要することとなる。

また、過冷却時間が０．１秒より小さいと、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となり、一方、過冷却時間が１０
０分より大きいと、記録媒体に転写直後の記録像が安定
性に欠けることとなる。

本発明に用いるインクロールｌを得るには、例えば、上
記した過冷却熱溶融性バインダーもしくは通常の熱溶融
性バインダー、着色剤および添加剤をアトライター等の
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、鋳型等により所望の回転体形状
に成形する。

熱ヘッド３に、このインクロール１の溶融ないし軟化し
たインクが付着するのを防止するため、インクロールｌ
に熱溶融性バインダーの一成分として脂肪酸アマイド、
金属石けん等を添加してもよく、また充填剤として高融
点のワックス、樹脂等の微粒子を添加してもよい。

また、カラー記録のため複数の異った色調を有するイン
クロールｌを用いることも可能である。

熱ヘッド３は、上記したインクロール１の外周面に所望
の印字パターンに応じた熱を供給する部材である。

この熱へラド３としては、従来の熱ヘッドをそのまま用
いることができるが、直接に接触するインクロー）”？
；）溶融ないし軟化したインクが付着するのを防止する
ため、熱へラド３の発熱部にシリコーン樹脂等のコーテ
ィングを施してもよい。

この熱へラド３による熱印加においては、インクロール
１の外周面と熱ヘッドが所望のパターン状の熱印加に充
分な接触状態にある限り、印加圧力は２ｋｇ／ｃｍ’以
下でよく、また印加パルス巾は０．５〜５　ｍ　ｓ　ｅ
　ｃの条件が好適に採用される。

熱ヘッド３による熱印加量を変化させることにより、記
録媒体４に対するインクの転写量を変化させて、記録媒
体上にいわゆる中間調の記録を得ることも可能である。

加圧ロール５としては、その表面が各種のゴム、樹脂等
からなる弾性体ロール、または、その表面が金属、セラ
ミックス等からなる剛体ロールのいずれも用いられる。

この加圧ロール５と前述のインクロールｌの間で記録媒
体４に印加される圧力は、線圧０．５〜１０　ｋ　ｇ　
／　ｃ　ｍ、更には１〜５　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ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点からは、上記圧力は大きい
方が好ましい。

この加圧ロール５がインクロール１と対向する転写位置
と、前述の熱へラド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。

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、インクかき取りにより平滑化する部材で
ある。

この平滑化は、後述するように、上記外周面をある程度
加熱して、再び溶融ないし軟化する加熱ロール等の部材
を用いて行ってもよい。

バネ２ａ、２ｂ、および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、熱へラド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
各部材を保持するものである。

以上において、熱へ−２ド方式、すなわち熱印加工程に
おける熱源として熱ヘッドを用いる場合の本発明の態様
について説明したが、上記熱ヘッドの代わりにレーザー
光その他の熱源を用いる場合にも、本発明が同様に実施
できることは容易に理解できよう。

また、これとは別に第２図にその実施態様を示すように
、パターン状の熱供給手段たる第１図の熱へラド３に代
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３ａと導電性ドラム９とを組み合わせて用いること
もできる。

第２図を参照して、低抵抗層９１（固有抵抗１０〜１０
４Ω＊ｃｍ）上に、より高い導電性を有する金属性導電
層９２を設けてなる導電性ドラム９の該低抵抗Ｍ９１に
、導電性ドラム９を介して、インクロール１と対向する
記録電極３ａが接触し、この記録電極３ａは電源１０を
介して、金属性導電層９２と接触する帰路電極１２と接
続されている。

この第２図の構成においては、記録電極３ａ直下の低抵
抗層９１がジュール発熱することにより、インクロール
１の外周面にパターン状の熱印加が行われるが、記録電
極３ａがインクロールｌ外周面に直接に接触しないため
、この電極３ａの汚れが少なく、また金属性導電層９２
の表面を容易にクリーニングできるという特徴がある。

その他の構成は、ブレード７に代えて前述した加熱ロー
ル７ａを用いた以外は、第１図の構成と同様である。

第３図は、記録電極３ａを用いる他の態様を示すもので
ある。

第３図を参照して、導電性微粒子（図示せず）を分散さ
せて導電性としたインクロール１ａに、記録電極３ａお
よび大面積帰路電極１２ａが直接に接触している。この
第３図の構成においては、記録電極３ａ直下の導電性イ
ンクロール１ａの外周面自身がジュール発熱して、パタ
ーン状に溶融ないし軟化する他は、第２図の構成と同様
である。

久」Ｌ凶」転ぶ 上述したように本発明によれば、熱転写性インクからな
る外周面を有するインクロールの平滑な外周面に、直接
にパターン状の熱または電圧を加えた後に、上記パター
ンに応じた溶融ないし軟化状態にある該インクを記録媒
体に押圧転写する感熱転写記録方法が提供される。

本発明の記録方法によれば、コンパクトな感熱転写装置
を用いつつ、従来使用されていた高価な感熱転写材を不
要とするとともに、熱転写性インクに（支持体を介する
ことなく）直接にパターン状の熱を供給することにより
、材料面、およびエネルギーコスト面から記録コストを
著しく低下させることができる。

更に、本発明においては、低平滑性記録媒体に対しても
良質な印字を得ることができ、且つ、中間調の記録を得
ることも可能となる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

支ム遺 過冷却熱転写性インクを下記の処方に従い作成した。

カーボンブラック　　　　　　　　　　　　５部（プリ
ンテックスＬ、デグサ社製） ポリアミド樹脂　　　　　　　　　　　８０部（サンマ
イド＃５５、三相化学社製） Ｎ−エチル−Ｐ−１ル工ンスルホンアミド１５部 上記に示した各成分を、１１０℃で加熱しつつ分散混合
して得た過冷却熱転写性インク（融点６２℃、過冷却時
間１０秒）を、１０ｍｍｍの樹脂製の芯材を中心とする
６　０　ｍ　ｍｍの円筒形に形成し、インクロール１と
した。

更に、熱へラド３と、インクロールｌに加圧ロール５が
対向する転写位置との間隔が１ｃｍであり、且つ、装置
全体がコンパクトに構成された第１図に示す感熱転写装
置を用い、熱ヘッド（印加パルス巾：１．１ｍ５ｅｃ）
を用いてインクロールｌの外周面に直接熱印加すること
により、パターン状に軟化した過冷却熱転写性インクを
、インクロールｌと加圧ロール５の間で線圧１ｋｇ／　
ｃ　ｍの圧力を印加しつつ、王研式平滑度試験機による
平滑度が１２０秒程度の高平滑性の記録紙に転写させ、
記録像を形成した。

この高平滑性の記録紙上の記録像は、印字濃度、転写性
、鮮明性等の印字品位において目視で良好であり、且つ
、従来の感熱転写材を用いる感熱転写記録方法に比べ、
記録コストは低く、また熱エネルギー消費量も低いもの
であった。

次に、インクロール１と加圧ロール５による加圧を線圧
５　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍとした他は上記と同様にして、
王研式平滑度試験機による平滑度３〜４秒の低平滑性の
ポンド紙上に過冷却熱転写性インクを転写させ、記録像
を形成した。

このポンド紙上の記録像は、印字濃度、転写性、鮮明性
等の印字品位において、目視で良好であり、印字品位に
おいて、前述した高平滑性の記録紙上の記録像とほぼ同
等であった。

また、熱ヘッド３の印加パルスを変化させることにより
記録媒体に対する過冷却熱転写性インクの転写量は変化
し、前述の高平滑性の記録紙およびポンド紙上に中間調
の記録像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、それぞれ本発明の感熱転写記録
方法の実施態様を示す記録媒体の厚さ方向模式断面図で
あり、第１図は熱ヘッドを用いる実施態様、第２図は記
録電極と導電性ドラムを組み合わせて用いる実施態様、
第３図は記録電極を用いる実施態様を示す。 １・・・インクロール、 １１・・・インクロールの中心、 ２ａ、２ｂ、２　ｃ　−バネ、 ３・・・熱ヘッド、 ３ａ・・・記録電極、 ４・・・記録媒体、 ５・・・加圧ロール、 ６・・・転写記録像、 ７・・・ブレード、 ７ａ・・・加熱ロール、 ８・・・インクだめ、 ９・・・導電性ドラム、 ９１・・・低抵抗層、 ９２・・・金属性導電層、 ｌＯ・・・電源、 １２・・・帰路電極。 ΩＪ：第１図 第１図 第２図 第３図 ２０　　　　　２Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面が熱転写性インクからなるインクロールの外周面
   に、パターン状の熱または電圧を印加して熱転写性イン
   クを選択的に溶融ないし軟化させる工程、該インクロー
   ル外周面を記録媒体に接触させ、上記パターンに応じた
   溶融ないし軟化状態にある熱転写性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
   する工程からなることを特徴とする感熱転写記録方法。