JPS6268788A - 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Ｊ此１野 本発明は、インク転写面がシリコーンゴムからなる中間
転写媒体を利用して、例えば表面平滑性の悪い記録媒体
に対しても、熱供給形状に忠実で且つ鮮明な転写記録像
をグーえる感熱転写記録方法に関する。

ｉ且丑遣 従来より、昔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。

この感熱転写記録方法は、一般に、シート状の支持体」
−に、熱溶融性バイング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、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。

上記した感熱転写記録方法は、装置が軽鼠且つコンパク
トで騒音がなく、記録材料および記録像の変質が少ない
等の利点を有するが、記録媒体として普通紙が使用可能
であるとは云っても表面平滑性の低い紙に対しては熱転
写性インクの転写性が十分でなく、印字の欠けあるいは
同縁部の不鮮明等の不都合を生ずるという欠点があった
。

この欠点を除くために、溶融粘度の小さい熱転写性イン
クを使用すること、あるいは熱ヘッドの押圧力を増大さ
せることも考えられる。しかしながら、溶融粘度の小さ
い熱転写性インクを使用すると、インク層が比較的低温
においても粘着性を帯び、感熱転写材の保存性の低下、
ならびに感熱転写記録時における記録媒体の非印字部の
汚損等を生ずる。また熱ヘッドの押圧力を増大させると
、ヘッド表面の摩耗の増大によるヘッド耐久性の低下、
ならびに感熱転写材の蛇行、シワの発生等の走行不良を
きたし、その結果印字品質の低下をきたす。

このような不都合を生じさせることなく、記録媒体への
インク転写性を向」ニさせるために、ポリエステル等の
プラスチックフィルムからなる中間転写媒体１−に、感
熱転写材から熱転写性インクを−・旦熱転写して、該中
間転写媒体上にインクパターンを形成し、このインクパ
ターンを記録媒体に加熱・加圧しつつ再転写することが
提案されている（特開昭５４−１６１９４６号公報）。

この中間転写媒体を用いる方法によれば、表面平滑性の
悪い記録媒体へのインク転写を良好とするために必要な
押圧力は、中間転写媒体を介して、熱ヘッドとは別個の
押圧手段により午えることができる。したがって、熱ヘ
ッドの耐久性を損うことなく、表面平滑性の悪い記録媒
体に対して良好な転写記録像を形成することができる可
能性がある。しかしながら、この場合、転写記録像の熱
供給形状に対する忠実性、および鮮明性が低下するとい
う問題がある。

＆児五里１ 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、中間転写媒体を用いつつ、インクパタ
ーンの熱供給形状に対する忠実性を保持して、平滑性の
悪い記録媒体にも忠実性、鮮明性が良好な転写記録像を
与える感熱転写記録方法を提供することにある。

免肚豊ＩＪ 本発明者の研究によれば、上記した中間転写媒体を用い
る方法は、方法自体としては優れた面を有するが、それ
により良好な結果が得られなかったのは、中間転写媒体
の材質に対する配慮が充分でなかったことによるとの結
論が得られた。

すなわち、中間転写媒体の本質的な機能としては、熱供
給形状に忠実なインクパターンをその上に形成する機能
（パターン形成機能）、該インクパターンの形状をその
まま保持する機能（パターン保持機能）、および該イン
クパターンを、その形状に忠実に記録媒体へ転移させる
機能（パターン転移機能）がすべて必要とされる。

これらの機能を発揮させるために、中間転写媒体のイン
ク転写面を構成する材料には、上記パターン形成機能に
関連して、溶融ないし軟化した熱転写性インクに対する
優れた付着性、および適度の耐熱性、−に記パターン保
持機能に関連して、できる限り低い熱伝導性、上記パタ
ーン転移機能に関連して、熱転写性インクに対する剥離
性、ならびに適度の弾力性、がすべて要求される。

１−記した特性のうち、溶融ないし軟化した熱転写性イ
ンクに対する付着性と、該インクに対する剥離性は、一
般的に両立しがたい特性である。というのは、これらの
特性に影響を与える材料表面の物性である、熱転写性イ
ンクに対する材料の表面親和性について見ると、表面親
和性が大であれば、一般に熱転写性インクの付着性には
優れるが、インクの剥離性に欠け、−刃表面親和性が小
であれば、一般にインクの剥離性には優れるがインクの
４１着性に欠けることとなるからである。

−１−記したような各特性は、中間転写媒体材料に木質
的に要求されるものであるが、この他、実際に用いられ
る材料にあっては、力学的強度、成形性、あるいは耐久
性等の多様な諸特性が要求される。

本発明者は、］二述した諸特性を考慮して、実際の中間
転写媒体材料につき検討を行ったが、ポリエステル、ポ
リアミド等のプラスチックは熱転写性インクに対して付
着性が強く、剥離性に欠けるため、中間転写媒体として
のパターン転移機能に欠けていた。また、アルミニウム
等の金属は、該インクに対して剥離性が高く、付着性に
欠けるため、中間転写媒体としてのパターン形成機能に
欠け、更に熱伝導性が高いためパターン保持機能にも欠
けていた。

本発明者らは更に研究を進め、各種のプラスチック、金
属に加え、ガラス、セラミック等の種々の材料について
鋭意検討を行った結果、比較的高重合度の有機シロキサ
ン重合体の硬化物であるシリコーンゴムが、一般的に両
ｉｆ　Ｌかたい特性であるインク付着性とインク剥離性
をバランスよく併有することを見出した。このシリコー
ンゴムは、溶融ないし軟化した熱転写性インクに対する
優れたイ」前件、および良好な耐熱性を有し、熱伝導性
は極めて低く、その良好な離型効果に基づく熱転写性イ
ンクに対する優れた剥離性、および適度のゴム状弾性を
有するため、このシリコーンゴムをインク転写面とする
中間転写媒体は、パターン形成機能、パターン保持機能
、およびパターン転移機能すべてに優れるものであった
。更に、このシリコーンゴムは、」−記の木質的な各特
性に加えて、力学的強度、成形性、および耐久性等の実
用的な特性に優れるため、中間転写媒体のインク転写面
を構成する材料として極めて好ましいことが見出された
。

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、支持体上に熱転写性インク
の層を設けてなる感熱転写材の該インク層側を、中間転
写媒体のインク転写面に接触させ、感熱転写材にその支
持体側から画像信号に応じたパターン状の熱または電圧
を印加して、選択的に溶融ないし軟化した熱転写性イン
クを中間転写媒体に転写する工程、および中間転写媒体
のインク転写面を記録媒体に接触させ、中間転写媒体−
Ｅのインクパターンを記録媒体に押圧転写する工程から
なる感熱転写記録方法において、中間転写媒体のインク
転写面がシリコーンゴム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、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、熱転写性インク層を溶融ないし軟化する熱の
供給源として、熱ヘッドを用いて（以下、この方式を「
熱ヘツド方式」という）、本発明に従う感熱転写記録方
法を実施するための装置系の一例を示す模式側面図であ
る。

第１図を参照して、ポリエステル等のプラスチックフィ
ルム、あるいはセロハン紙等の紙からなり、好ましくは
厚さ２〜１５Ｂｍのシート状の支持体Ｊ上に、熱転写性
インクの層２を設けてなる感熱転写材３の転写位置−１
一方には熱へラド４が配置され、−力、感熱転写材３の
転写位置の下方（インク層２側）には、エンドレスベル
ト状の中間転写媒体たる中間転写ベルト５が、そのイン
ク転写面（外周面）がインク層２に接触するように、駆
動ローラ６ａおよび６ｂにかけ回して配置されている。

この中間転写ベルト５の下方には、記録媒体７を介して
プラテンローラ８が接触している。

他方、中間転写ベルト５の右方には、粘着テープ等から
なる修正シート９ａをかけ回した修正用ローラ９ｂが配
置され、更に、中間転写ベルト５の記録媒体７への転写
位置の下流側外周面には、必要に応じて、クリーニング
ブレード１０あるいは拭き取り装置（図示せず）等のク
リーニング手段が設けられている。

本発明の感熱転写記録方法は、上記のような装置を用い
て行うものであるが、特に中間転写媒体のインク転写面
がシリコーンゴムからなることを特徴とするものである
。

本発明に用いるシリコーンゴムは、一般に、比較的高重
合度の有機シロキサン重合体（シリコーン）を橋かけに
より硬化してなるゴム状弾性体として定義され、有機物
ではあるが、シロキサン結合の導入により、無機物と１
７ての性質をも有することを特徴とするものである。

」二記有機シロキサン重合体は、例えばジメチルシロキ
サン等のアルキルシロキサン、ジフェニルシロキサン等
のアリールシロキサンあるいはビニルメチルシロキサン
等のアルケニルシロキサン等から構成される単独重合体
、もしくはこれらの共重合体であって、分子量が３Ｘ１
０’〜６×１０６程度のものが好ましい。この重合体と
しては、ジメチルシロキサン等にジフェニルシロキサン
等を共重合させて耐熱性を向上させ、あるいはジメチル
シロキサン等にビニルメチルシロキサン等を共重合させ
て加硫による橋かけをより容易とした有機シロキサン重
合体が特に好ましく用いられる。

本発明に用いるシリコーンゴムは、−１−記の有機シロ
キサン重合体に、必要に応じて、微細シリカ、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム等の無機充填剤を添加した後、過酸
化ベンゾイル等の硬化剤により、もしくは加硫により、
該重合体に橋かけすることによって得られる。加硫によ
って橋かけする場合、１−記したような共重合成分ある
いは架橋剤の種類によって加硫温度は異なり、この加硫
温度によって、それぞれ低温加硫型（ＬＴＶ）、室温加
硫型（ＲＴＶ）、あるいは高温加硫型（ＲＴＶ）のシリ
コーンゴムが生成する。いずれの型のシリコーンゴムも
本発明に好適に用いられるが。

熱転写ＪｒＪ＋インクに対する剥離性の点から、室温加
硫型のものが特に好ましく用いられる。

また、−１−記橋かけの程度によって、得られるシリコ
ーンゴムの硬度は異なるが、本発明においてはＪＩＳＫ
５３０１の方法によるゴム硬度が１０〜１００、更には
３０〜５０のものが好ましく用いられる。

１−述したようなシリコーンゴムは、その半無機・半有
機的な分子構造に基づき、主に有機物からなる熱転写性
インクに対して、他の材料には見られない特殊な表面親
和性を示すため、中間転写媒体材料に木質的に要求され
るインク刊着性およびインク剥離性をバランスよ〈併有
すると推定される。

中間転写ベルト５は、上記シリコーンゴムからなるイン
ク転写面を有する部材であり、例えば上記シリコーンゴ
ムをエンドレスベルト状に形成することにより得られる
。駆ａ１トルクおよびベルト寿命の点から、該ベルト５
のシリコーンゴム層の厚さは、１〜５　ｍ　ｍ程度、更
には２〜５　ｍ　ｍ程度が好ましい。この中間転写ベル
ト５としては、必要な強度および表面弾力性等の特性を
有する限り、金属、樹脂等のシリコーンゴム以外の材料
からなる層と、インク転写面を構成するシリコーンゴム
層からなる複層化エンドレスベルト（図示せず）も好ま
しく用いられる。

また、適度な表面粗面度を得るために、中間転写ベルト
５のインク転写面にエツチング、マット処理等を施して
もよい。

次に上記装置を用いる感熱転写記録方法について説明す
る。

図の左方から右方へ移送される感熱転写材３は、前記支
持体１−］二に、熱溶融性バインダー１００部に対して
４〜４０部程度のカーボンブラック等の公知の染顔料を
分散ないし溶解してなる熱転写性インクからなる、好ま
しくは厚さ０゜１〜１０ｇｍのインク層２を形成してな
る。

熱溶融性バインダーとしては、従来公知の各種の天然お
よび合成ワックス、樹脂等に、必要に応じて油剤等を添
加したものが広く使用可能であるが、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）が好ましく用いられる。ここに過冷却熱溶融
性バインダーとは、−ｔ１融点以−１−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−１−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、−１−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−１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ｉ・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」二組み合わせて、
従来の熱転写性インクに用いられていたポリアミド樹１
１ｒ１、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）をはじめとす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＋＋バインダーを得るには、例えば、−
１−１記の過冷却物質２０〜９０部を−［−記従来の熱
・溶融性バインダー１９０部に混入すればよい。

ｌ−述したような通常の熱溶融性バインダーあるいは過
冷却熱溶融性バインダー、および前記の着色剤から構成
される熱転写性インクは、一般に融点ないし軟化点が５
０〜２００　’Ｏに設定される。

１−述の支持体ｌおよび熱転写性インクの層２からなる
感熱転写材３は、転写位置において、熱ヘッド４により
、好ましくは０．５〜３Ｋｇ／ｃｍ２程度の押圧下に、
画像信号に応じたパターン状の熱を供給される。熱転写
性インクは、この加熱パターンに応じて溶融ないし軟化
し、矢印入方向へ移動する中間転写ベルトのシリコーン
ゴムからなるインク転写面に転写されて、シリコーンゴ
ムの良好なインク付着性に基づき、熱供給形状に忠実な
インクパターン２２を形成する。

中間転写ベルト５の移送に伴って、インクパターン２２
は図の下方へ移動し、プラテンローラ８により−１−記
インク転写面に押圧された記録媒体７に転写される。該
インク転写面を構成するシリコーンゴムは、良好なイン
ク剥離性に加えて、適度の弾力性を有するため、インク
パターン２２は、好ましくは１〜ｌ　ＯＫ　ｇ　／　ｃ
　ｍ　２程度の押圧下に、記録媒体７の表面四部にも該
パターン２２の形状を崩すことなく転写付着し、熱供給
形状に忠実で且つ鮮明な記録像２３を形成する。

この記録媒体７への転写の際に、シリコーンゴムの良好
な剥離性により、インクパターン２２の再加熱は行わな
くてもよいし、再加熱する場合でも、ごくわずかの熱で
足りる。また、前記した過冷却熱溶融性バインダーを構
成成分とする熱転写性インクを用いれば、−［−記再加
熱はまったく不要となる。

」二連した定常的転写操作においては、感熱転写材３、
中間転写ベルト５および記録媒体７の移送は、連動した
状態で行われる。

ここでインクパターン２２の修ＩＦが必要な場合には、
中間転写ベルト５と、移送をＩトめた感熱転写材３およ
び記録媒体７との接触を解除する。次に、修正用ロール
９ｂ上の修ＩＦテープ９ａにより誤記録のインクパター
ン２２を除去した後、上記名部材を修正前の状態に戻し
、定常的転写操作に復帰させる。

上記インクパターン２２の除去も、シリコーンゴムの良
好なインク剥離性を利用して、再加熱することなく、あ
るいはごくわずかの再加熱により、極めて容易に行うこ
とができる。

第２図は、第１図のエンドレスベルト状の中間転写媒体
５に代えて１円筒状の中間転写媒体たる中間転写ドラム
５ａを用いる感熱転写装置系の一例を示すものである。

第２図を参照して、中間転写ドラム５ａは、そのインク
転写面（外周面）が前述のシリコ−ンゴムよりなる円筒
状の部材であり、必要な強度を有する限り、その形状は
中空の円筒状でも、中実の円筒状でもよい。この中間転
写ドラム５ａは、シリコーンゴムを円筒状に成形するか
、あるいは金属、樹脂、ガラス、セラミック等の他の材
料からなる円筒状の部材の外周面に、好ましくは厚さ１
〜１０ｍｍのシリコーンゴム層を形成することにより得
られる。

この中間転写ドラム５ａに対応する部材である、第１図
の構成における中間転写ベルト５は、駆動ローラ６ａ、
６ｂを介してその移送を制御するだめに、摩擦等に起因
し、他の部材との連動における位置対応関係のズレが生
じる場合がある。

これに対して、この中間転写ドラム５ａは、それ自体の
回転を直接に且つ精密に制御できるため、感熱転写材３
や記録媒体７等の部材との連動における位置対応関係を
、より１確に保持しつつ回転させることが極めて容易で
ある。

したがって、中間転写ドラム５ａを用いる場合は、感熱
転写装置を連続使用した際でも、他の部材との連動にお
ける所望の位置対応関係は容易に維持され、前述した定
常的転写操作および修正操作をより正確に行うことがで
きる。

この第２図の装置においては、第１図の装置と、中間転
写媒体の形状が異なるのみであるから、上記した以外は
、本発明の記録方法が第１図の場合と同様に実施できる
ことは容易に理解できよう。

第３図は、第２図の感熱転写材の支持体ｌに代えて中空
円筒状の支持体ドラム１１を用い、その外周面に、イン
クアプリケータ１２により熱転写性インク層２を塗布形
成して、感熱転写記録に用いる装置系の一例を示すもの
である。上記の他の構成は、第２図の構成とほぼ同様で
ある。

以トにおいて、熱ヘツド方式、すなわち熱印加丁稈にお
ける熱源として熱ヘッドを用いる場合の本発明の実施態
様について説明したが、Ｌ記熱ヘッドの代わりにレーザ
ー光等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。

第４図は、本発明に従い、第２図の態様における熱ヘッ
ド４に代えて、金１状ないしマルチスタイラス状の電極
である記録電極４ａを用いる（以ド、この方式を「記録
電極方式」という）感熱転写記録方法を実施するための
装置系の一例を示すものである。この記録電極方式を用
いた場合、一般に、熱ヘツド方式よりも高速で印字記録
を行うことができ、また熱効率も熱ヘツド方式より高い
という利点があるが、感熱転写材の構成がやや複雑とな
り、感熱転写材コストは若干増加する。

第４図を参照して、この装置系は、前述した支特休１（
あるいは、これに加えて、熱転写性インク層？）にカー
ボンブラック、チタンブラック等の導電性粒子を分散さ
せてなる導電性支持体１ａ（あるいはこれに加えて導電
性インク層２ａ）を用いること、前述の記録電極４ａに
電源１３を介して接続する大面積帰路電極１４を用いる
（特開昭５８−１２７９０号公報等）ことを除いて、第
２図の装置系と同様である。

この装置系においては、」―記のような構成の感熱転写
材３ａに代えて、支持体１ａと熱転写性インク層の間に
金属薄膜からなる金属性導電層（図示せず）を設けてな
る感熱転写材を、必要に応じて帰路電極１４の形状を変
えて用いる（特開昭５８−２２０７９５号公報等）こと
もできる。

この第４図の装置を用いる感熱転写態様および修正態様
は、記録電極４ａから印加される画像信号に応じたパタ
ーン状の電圧により、支持体１ａ（もしくはインク層２
ａ）自身に発生するジュール熱を用いて、熱転写性イン
ク層２ａを溶融ないし軟化することを除き、第２図で説
明したものと同様である。

先用ユｊ−果 ］−述したように、本発明によれば、分子構造に基づく
特殊な表面特性を示すシリコーンゴムよりなるインク転
写面を有する中間転写媒体を利用して、中間転写媒体の
特徴を生かしつつその欠点を除去し、ｆ滑性の悪い記録
媒体に対しても、熱供給形状に忠実で且つ鮮明な転写記
録像を与える感熱転写記録方法が提供される。

本発明においては、シリコーンゴムの表面特性を利用す
ることにより、中間転写媒体から記録媒体へのインクパ
ターン転写の際の再加熱を除き、あるいは著しく緩和し
て、インクパターン形状の崩れを著しく抑制し、また、
中間転写媒体−Ｌのインクパターンの修正も極めて容易
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、それぞれ本発明の感熱転写記録
方法を実施するための装置系の例の模式側面図であり、
第１図は中間転写ベルトおよび使い捨ての感熱転写材を
用いる感熱転写記録装置、第２図は、中間転写ドラムを
用いる感熱転写記録装置、第３図は、インク支持体ドラ
ムを用いる感熱転写記録装置、第４図は記録電極方式の
感熱転写記録装置を示す。 Ｊ・・・支持体、 １ａ・・・導電性支持体。 １１・・・支持体ドラム、 ２・・・熱転写性インク層、 ３・・・感熱転写材、 ４・・・熱ヘッド、 ４ａ・・・記録電極、 ５・・・中間転写媒体、 ５ａ・・・中間転写ドラム、 ６ａ、８ｂ・・・駆動ローラ、 ７・・・記録媒体、 ８・・・プラテンローラ、 ９ａ・・・修正テープ、　　　　９ｂ・・・修正用ロー
ラ、１０・・・クリーニングブ１／−ド、 １２・・・インクアプリケータ、 １３・・・電源、 １４・・・帰路電極。 飴す；第２図 第１図 第　２　Ｎ 第　３　図 第４図 ゝ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体上に熱転写性インクの層を設けてなる感熱転
   写材の該インク層側を、中間転写媒体のインク転写面に
   接触させ、感熱転写材にその支持体側から画像信号に応
   じたパターン状の熱または電圧を印加して、選択的に溶
   融ないし軟化した熱転写性インクを中間転写媒体に転写
   する工程、および中間転写媒体のインク転写面を記録媒
   体に接触させ、中間転写媒体上のインクパターンを記録
   媒体に押圧転写する工程からなる感熱転写記録方法にお
   いて、中間転写媒体のインク転写面がシリコーンゴムか
   らなることを特徴とする感熱転写記録方法。 ２、中間転写媒体が円筒状であり、その外周面をインク
   転写面として用いる特許請求の範囲第１項に記載の感熱
   転写記録方法。