JPS63118293A - 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、サーマルヘッド等を使用する熱転写記録方法
の改良に凹４°るものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）熱転
写記録方法は、小型でｎつ安価な記録Ｗ岡を用いること
が出来る為に、近年小型のワードプロセッサを初めとし
て多く使川されるようになり、その普及は１１　：ｌｔ
　Ｌいものがある。

しかし、熱転写記録方法は従来一定の環境温度に保たれ
るＡフィス等の室内に於て使用する場合にのみ濃度が高
く鮮明な印字を得ることが出来たが、小型ワードプロセ
ッサのように携：！ニジ型のプリンター等の場合には理
想的な環境温度だけで使用するとはかぎらない為、従来
の熱転写記録方法では満足な記録が得られない場合が多
発するようになった。

この、？、４転ＩＶ）ボンを使川した熱転写記録方法に
於ける被記録体へインクが転写されるメカニズムは、サ
ーマルヘッドの出力とインクの軟化点、凝固点及びイン
クの溶融温度（ここで言う軟化点とは、固体状態のイン
クを徐々に加熱した時に、・インクが被転写体に対して
粘着性や（Ｄ着＋’ｔを示し始める温度を言い、更に加
熱を続けるとインクがゲル化＝半溶融状態化するが、ゲ
ル状態になる時の温度をＱ同温度＝凝固点と言う、又更
に加熱を続けて！１！溶融状態から略液体状態に変化す
る処をトップビーク値と言う、）との関係に於て、次の
３通りがよ）る。

即ち、第１にはサーマルヘッドの出力が極めて小さく、
熱転写リボンのインクを軟化させるには充分な程度のイ
ンク昇温能力を有する出力である場合に、印加された直
後のインクは熔融せずに単に軟化することによってイン
クの表向に粘着性が生じ、この粘着性による粘着力で被
転写体にインクが粘着ｉ＆　接２ｆ　４°る。この時、
環境ｌ具度に依存する被転写体のｌ！度がインクの凝固
点よりも充分に低ければ直りにインクが冷却されて、略
完全な固体とへる。

第２のケースは、サーマルヘッドの出力はｆｆｉ＋’ｌ
ｌであり、インクを半１ｉ；融状的にする程度の出力で
ある場合に、１１１加された直後の熱転写リボンのイン
クは、嘔溶融状態となって粘着（’ｌが高く接着力も大
きい、従って、インク自体の高粘着＋Ｉ＋と接着力によ
ってインクは被転写体に接着し、この時の被転写体の温
）ｌｙがインクの最固点よりも充分に低い時に被転写体
に接着したインクは直りに冷却されて略完全な固体状態
となる。

”＋ｉ　３のケースは、サーマルヘッドの出力が非′帛
に大きく、印加された時の熱転与リボンのインクが完全
に溶融するのに充分な昇温能力を有する出力であるなら
ば、り、為転写リボンのインク自体が完全な溶１：１１
状態となって戻着削の働きをして被転写体に接着する。

この時、被転写体の温度がインクの凝＋、’ａ　＜、ｔ
よりも充分に低い温度であれば、ｆ！（らにインクが冷
却されて略完全な固体となる。

以１−３通りのいずれの場合にも、環境温度が例えば：
つ１１℃以下の場合には、インクが固化するのに充分な
温度であり、インクは速やかに冷却されて完全に固化し
、ワ、〒ンと被転写体を引き剥がす場合に、第１図に示
す如くインクが被転写体１と接着している部分２が強固
に接着されているので非接着部に剪断応力が働いて、固
体インク層が破壊され、非接着部３．３″に切断されて
転写が完了する。

これはＰへ転写リボンの支持体とインクの接着力よりも
被転写体とインクの界面に於ける接着力及びインクその
ものの凝集力の方が大きい為に、被転写体にインクが転
写されるからである。

しかし、例えば環境温度が３０℃以１ユになる場所で熱
転写記録を行おうとする場合には、熱転写リボン、プラ
テン、サーマルヘッド、被転写体等の総てが３０℃以、
Ｌになっており、従求使われている熱転写リボンに使川
しているインクの凝固点及び溶ＦＡ温度との関係で、通
常のエネルギーを与えて印加した場合、インクは常に溶
融温度以ヒとなって溶融状態となる。又、熱転写リボン
、プラテン、サーマルヘッド、被転写体等の総てが３０
℃以１である為にインクは３０℃以下の時と通って瞬時
にインクの凝固点以下の）３１９度にはドがらない。こ
の場合、熱転写り・ｌ゛ンの支持体とインクの接着力、
被転写体とインクの接着力、インクの凝集力の３つを比
較すると、熱転写リボンの支持体とインクの接着力及び
被転写体とインクの界面に於ける接着力の何れもがイン
クの凝集力よりも大きくなる。従ってこの状態のままで
熱転写リボンを被転写体から引き剥がした場合にはかな
りの（，１の・インクが熱転゛す。

リボンの支持体に残ってしまい、被転写体に転写された
・インクの弓［が少なくなって、転写記録の品質は濃Ｊ
（ｊ、Ｆ＋１明度何れも実用に耐える状態とはならない
。

（発明の目的） 本発明は、環境温度条件等に影響を受けない熱転写記録
方法、特に＋（Ｉｉ温度下に於ても４麿が高く、鮮明な
記録か得られる熱転写記録方法を堤供ケることを目的と
する。

（問題点を解決するための手段及び作用）熱転写＆！録
に於て転写された記録の濃度及びへＴ明度を向トさ仕る
為にこれまで各種の方法や熱転写リボンのインク層の構
造成いはインクの組成、配合等積々の提案がなされてい
るが、これは環境温度が高くても３０℃以下であるよう
に温度コントロールされた室内での使用を前提としたも
のであり、本発明が提供しようとするような広範囲な環
境温度条件、特にＡ温域に於ても高濃麿で且つ鮮明な記
録が得られるものではない。

熱転写リボンのインク組成は、一般的には＃！％溶融性
染料、染料及び／又は顔料とバインダー、或いはこれに
界面活性剤等の添加剤を配合したもので、常温では固体
のものが多く用いられる。このインクは常温では固体で
１丁。

っても印加等のプリンターの加熱手段で加熱されて溶ｉ
、：′Ｉｌ乃至は軟化する必要があり、溶融又は軟化し
たインクか熱転写リボンと密着している被転写体に転写
される。このインクの軟化１１１度は３５℃〜　１２０
℃位のものを用いているが、熱応答性を高める等の為に
軟化温度の低目のものを用いることが多く、この場合凝
固温度も低下する１頃向がある。従って、３０℃以ヒの
環境下で記録する場合に従来の方法ではインクが凝固温
度以下に充分に冷却されて固化しないうりに熱転写リボ
ンと被転写体とが引き剥がされることになり、記録の濃
度及び鮮明性が不足することとなる。又、３０℃以下の
温度環境下であっても、従来のＰへ転写方法では連続し
た使用がなされる場合、連続印加によってサーマルへラ
ド自体に７ｆ７熱されて、熱転写リボンのインクへ加わ
るエネルギー量が時間の経過と共に転写開始時よりも多
くなって、３０℃以ヒの環境下で記録する場合と同様に
インクが完全には被転写体には転写されず、一部熱転写
リボンの支持体の方に残ってしまい、濃度及び鮮明性に
問題のあるｉ！録しか得られなかった。

このことから、本発明は熱転耳時に印加されて溶融又は
軟化したインクが略完全に固化した状態で転写が完了す
るような方法を提供してこの問題を解決したもので、ｔ
。

る、　即ち、熱転写リボンのインクの〔固化−溶融〕の
状態と、加えられるエネルギーとの関係は、不差走査り
〜置針（以下ＤＳＣと言う）で測定した時に第２図に示
す如く、固体状態のインクが凝固温度以上で半溶融状態
となり、トップピーク（直を越えると、略完全な溶融状
態となる。この図で、熱転写リボンと被転写体とが密着
状態から引き剥がされる時、トップピーク値を越えた溶
融状態であると完全な転写が行われずに、転写効率が落
ちたり滲み等の不具合が生じる為、半溶融状態、好まし
くは固体の状態になるような方法が必要である。然るに
、１ｉＣ来の熱転写方法では、室温では固体のインクを
印加して加熱溶融し、インクが未だ溶融状態にある時に
熱転写リボンと被転写体とを引き剥が・４°ことも多く
、理想的な転写可能範囲である半溶融状態ｋｆましＫは
固体状態で熱転写リボンと被転写体とが引き剥がされる
のは、環境温１０等に左右された偶然の結果に過ぎなか
った。

そこで本発明は、確実に理想的な転写状態を提供する方
法として印加パルス後、被転写体と熱転写リボンとを密
着させた状態で、加熱されたインクを一定時間放置して
冷却し、インクをＤＳＣで測定した時にトップピーク値
以下に、より奸よしくは凝固温度以下に下げることによ
って転写を完了させる熱転写方法を提（バするものであ
る。

インクを一定時間以上放置して冷Ｊｌする方法は種々上
えられ、これらのどの方法であっても良く、特に限定す
るものでは無いが、被転写体と＃へ転写リボンとが密着
した状態で、サーマルヘッド等で印加加熱された後一定
時間経過後引き剥がす一連の機構をプリンターに設ける
か、被転写体と熱転写リボンとが蜜省した状態でサーマ
ルヘッド等で印加加熱された後一定時間経過後に引き剥
がず一連の機構を熱転写リボンを収納するりボンカセッ
トζ、設けるか、或いは熱転写リボンと被転写体とを印
加加熱ｌ＆密着した状態に保つ機構をプリンター側に設
け、−°定時間経過した後ｆへ転写リボンと被転写体と
を引き剥がす機構をリボンカセットに設けるか、若しく
は熱転写り・１ｒンと被転写体とを印加加Ｆ８後密着し
た状態に保つ機構をリボンカセット側に設け、一定時間
経過後熱転耳リボンと被転写体とを引き剥がす機構をプ
リンター側に設ける等のいずれの方法であっても良い、
　又、り熱転写リボンと被転写体とを一定時間以上放置
着した状Ｈ！に保つ機構及び、熱転写リボンと被転写体
とを引き剥がす機構は、現在使用している熱転写方法の
プリンター及び／又はリボンカセットに予め組み込んで
おくこともできるし、部材として別途取付けることもｕ
Ｔｌ！である。

熱転写リボンと被転写体とを一定時間以、１：密着した
状態に保つ機構として、例えばサーマルヘッドにてｌ’
ＪＩ加、加熱された熱転写リボンと被転写体とがプラテ
ン側に押しつけられて、一定時間以Ｉ−密着状態が保た
れるようにする「押え板」を、ゾ熱転写リボンと被転写
体とを引き剥がす・１−段としてのｒ＃Ｆｉ＋或いは「
基１等を、予めプリンター又はリボンカセットに取り付
けるか、さもなくばプリンターにどうらか一方の機構を
設け、リボン力ｐソトに他の一方の機構を設けても良い
し、両方の機構を１４番“る部材乃至は別々の機構を有
する別々の部材を取り付けるようにしても良いし、さら
にはこれらの種々の方法を組合せたものであっても良い
。

ンへ転写リボンと被転写体とを１４（着状態に保つ−ｒ
段は、＋１；１記の押え板等でプラテンに押し付ける方
法に限定するものではなく、熱転写リボンと被転写体と
が一定の間隔（間Ｆａｔ）をイ１する２枚のプレート状
のもの或いは２枚の壁若しくはロール等の間を通過する
ような構造等、−１溶融したインクが半溶融状態（ゲル
状態）に、より好ましくは軟化温ｊσ以下になるまで熱
転写リボンと被転写体が密着状態であるようにすれば良
く、引き剥がし機構は、取扱或いは爪等を用いずに、熱
転写リボンと被転写体の何れか一方若しくは両方を強制
的乃至は自然に引き剥がず手段等であっても良い。

叉、熱転写リボンと被転写体とを密着状態に保つ時間は
、４０℃以１・であるような極めて特殊な環境で使用す
る場合や、特別に軟化が、４度や凝固点、溶融温度の低
い・インクを使用、した場合を除き、３１■常３／１０
０秒以ｔとすることでＤＳＣで測定した時のトップピー
ク値に於ける温度以下にすることが可能である。これは
、３５℃〜１２０’Ｃの軟化＋！！度をイｆするインク
を用いた熱転写リボンは、４０℃Ｍｉｌ後の環１指温度
で３＋！ｌ　’＋’？の熱転写プリンターを用いＣｒＪ
ｌ加、加熱した際に、インクが一口溶融した（麦、ＤＳ
（ユで測定したトップピーク値に於ける１１μ度以下に
ドがるのに要する時間が約３／１００秒必要であり、溶
融したインクをＤＳＣで測定したトップピーク値に於け
る温度にして放置すると、４０℃１１１）後の唖境温度
であっても、３／　１００Ｊル単位の時間があれば急速
に冷却されるからであり、機に１の異常や、熱転写リボ
ンに使用されるインクの４１１質、或いは使用環境温度
等の異常等予め想定できないようへ条１’ｔにも対処で
きるようにする為には５／＋（１０秒以上熱転写リボン
と被転写体とを密ン１さ忰るようにしたほうが、まりｋ
ｌましい。

これは、軟化点と融点の異なるインクを使用した数種類
の熱転写リボンを使用して同一温度に於けるインクの加
熱溶融から冷却同化するまでの状態を観察した結果、同
一条件で加熱する場合にはそれぞれの熱転写リボンの溶
融状態に差は出るが、加熱を１１めて放置すると略同じ
時間で同一温度にまで下がることが確認でき、インクが
固化するのに要した時間も、環境条件及び加熱条件によ
って一部５／１００秒近（必要な場合がある以外は、は
ぼ３／１００秒イ９度であった為である。

叉、熱転写リボンと被転写体とを一定時間以１″、密着
させておく］１段の一つとして、プリンターの構造成い
は条４’を等により、熱転写記録が一行分若しくは一頁
分完了するまでは密着状態に保ら、改行或いは改頁の際
に熱転写リボンと被転写体とを引き剥がすようにしても
良い。このノｌ法は、特にラインプリンター等を用いる
時には有効である。

（実施例１） 第３図に示す如く、熱転写リボンを収納してプリンター
にセットし゛Ｃ使使用るリボンカセット７に、熱転写リ
ボンと被転写体ｌとの密着兼引き剥がし機構８を設けた
構造のものを用いて、市販の携帯用ワードプロセッサー
で熱転写リボンと被転写体とを密着状態にして印加後３
／１００秒プラテン］−に押し当てた後、熱転写リボン
を被転写体から引き剥がすようにして０１墳温度３５℃
で熱転写記録を行った。使用した熱転写リボンのインク
のトップビーク値に於ける温度は７０℃、凝固点６８℃
のものである。

（実施例２） 実施例１に於て、使用する熱転写リボンのインクのトッ
プビーク値に於ける温度は７７℃、凝固点７５℃のもの
に変えて他は同じ条件にて熱転写記録を行った。

（実施例３〉 実施例１に於ける環境温度を４５℃に変えて、被転写体
と熱転写リボンとの密着している時間を５／１００秒に
する以外は同様にし、熱転写記録を行った。

（実施例４） 実施例２に於ける環境温度を４５１：に変えて、被転写
体と熱転′ＪＴリボンとの密着している時間を５／＋０
０紗にする以外は同様にし、熱転写記録を行った。

（実施例５） 第４図に示す如く、プリンターに、サーマルヘッドと共
にプラテン−ヒを移動するリボンの押え仮（ネツ転写リ
ボンと被転写体との密着兼引き剥がし機構）　８を設け
、該押え板８がサーマルヘッドにまり印加パルスを加え
′ζ後後３１００砂倉へ転写リボンと被転写体とを密着
状態でプラテントに押て後、熱転写リボンがプラテン及
び被転写体から剥がれるように、印加と四偶して作動す
るようにした市販のワードプロセッサー川のプリンター
を用い、環境ｉＩ！度３５℃で、インクのトップピーク
（１αに於ける温度が７０℃、凝固点が６８℃の熱転写
リボンを仲Ｊｌｌ　して熱転写＆！録を行った。

（実施例６） 実施例５に於て、使用する熱転写リボンのインクのトッ
プビーク値に於ける温度は７７’ｒ：、凝固点７５℃の
ものに変えて他は同じ条件にて熱転写記録を行った。

（実施例７） 実施例５に於ける環境温度を４５℃に変えて、被転写体
と熱転写リボンとの密着している時間を５／＋００１３
１にする以外は同様にし、熱転写ｉ！録を行った。

（実施例８） 実施例６に於ける環境温度を４５１：に変えて、被転写
体と熱転′Ｊｉリボンとの密着している時間を５／１０
０秒にする以外は同様にし、り〜転写記録を行った。

（実施例９） 第５１１に示す如く、リボンカセット７に、熱転写リボ
ン６と被転写体ｌとを密着してプラテン側に押し付ける
密着兼引き剥がし機構８を取り付けて、印加後３／１０
０秒間熱転写リボンと被転写体とが密着ケるようにして
、市販の１ｊ％帯川ワードプロセッサー用のプリンター
に、インクのトップビーク値に於ける温度が７０℃、凝
固＋ｊ、ｔ６８°Ｃの熱転写リボンで、ｆ１境温度３５
℃にてＰへ転１ｆ記録を行った。

（実施例１０） 実施例９に於て、使用する熱転写リボンのインクのトッ
プビーク値に於ける温度は７７℃、凝固点７５℃のもの
に変えて他はｐｌじ条件にて熱転写記録を行った。

（実施例１１．） 実施例９に於ける環境温度を４５℃に変えて、被転２ｉ
’体と熱転写リボンとの密着している時間を５／　１０
０　Ｊ４ｙにする以外は同様にし、Ｐへ転写記録を行っ
た。

（実施例１２） ’１５施例１Ｏに於ける環境温度を４５℃に変えて、被
転写体と熱転写リボンとの密着している時間を５／ｌｏ
ｏ秒にする以外は同様にし、熱転写記録を行った。

（実施列１３） １１３６図に示す如く、リボンカセット７に取り付けた
押え「１−ラー９で熱転写リボンと被転写体とを３／　
Ｉｏｎ　４ｂ密着させ、爪９にて引き剥がすようにした
リボンカセットを用いて、環境ｔ１μ度３５℃で熱転写
記録を行った。

（実ｈｉｉ例＋４） 実施例１３に於て、使用する熱転写リボンのインクのト
ップビーク値に於ける温度は７７℃、凝固点７５℃のも
し・１に変えて他は同じ条件にて熱転写記録を行った。

（実ｍ釦しリ１５） 実Ａｌｉ　（Ｆｌｌ　Ｉ　３に於ける環境温度を４５°
（二に変えて、被転写体とクチ転写リボンとの密着して
いる時間を５／１００秒ζこする以外は同様にし、熱転
写記録を行った。

（実施例１６） ′ｌこ隔測１４に於ける環境温度を４５°【：に変えて
、被転写体と熱転：１ｊリボンとの密着している時間を
５／１００紗にする以外は同様にし、熱転写記録を行っ
た。

（参考例１〜１６） 実施列ｔ〜ｌ　ｆｉに対応して、熱転写リボンと被転写
体との密着兼引き剥がし機構を取り除いた以外は全く同
一の熱転写記録を行−２た。

１４１字品付評価結果 実施例１　◎　　　参考例１　△ 実施例２　◎　　　参考１ｆ１２　０ 実ｈｉ！　５４３　０　　　　参考例３　×実ｊｔｌガ
例４　◎　　　参考例４　×実ｈＩＩＩ任１５　◎　　
　参考例５　△実施例６　■　　　参考例６０ 実施例７０　　　参ｊ４例７　× 実施例８　◎　　　参考例８　× 実施例９　◎　　　＃８圀９　△ ′ｌこ隔測１０　　◎　　　参考例＋０　０実施例１１
　０　　　参考例１１　　Ｘ実施例１２　　◎　　　参
考例１２× 実施例１３　　◎　　　参考例１３　　Δ実施例１４　
　◎　　　参考１ｆｌ１４０実施例１５　０　　　参考
例１５× 実施例１６　　◎　　　参考１ｆｌ１６ｘ（注）　熱転
写記録の品イ１γの評価は、印字濃度及び鮮明性を５０
音の「ひらがな」　「カタカナ」及び「アルファベット
］と「０〜９１の数字や「漢字」　「記号」等をイ１す
る一般的な印字試験パターンを用い、ｒａｍ及び倍率目
１倍のルーバにて以下の通りで評価した。

■　　優秀 Ｏ良 △　　印字の読み取り可能 ×　　判読が可能かそれよりも悪い。

（発明の効果） 本発明によれば、プリンターの大きさ等に殆ど影響せず
に、又確実に品（１′Ｉの高い熱転写記録を管！ｌるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱転写リボンのインクが被転写体に転写される
時の転耳状憇を示す概念図、第２図は熱転写リボンのイ
ンクの〔固化−溶融〕の状態を示差走査熱量計（ＤＳＣ
）で測定した時の温度−熱量関連曲線、第３図及び第４
図は本発明の具体例を示す１実施例。 １・・・・・被転写体　　　９・・・押えロール２．３
．３’・・・インク　　　　１０・・・爪５・・・・・
サーマルヘッド ６・・・・・熱転写リボン ７・・・・・リボンカセット ８・・・・・熱転写リボンと被転写体の密着兼引き剥が
し機構 箋　　ラ　１コ 各　　５　　１”３ 手続補正書（方式） 昭和６２年　２月１３日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）印加パルス終了後、被転写体と熱転写リボンとを
   密着させた状態で、印加パルスによって加熱されたイン
   クが示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した時、融解潜熱
   が最大値を示す温度（トップピーク値）以下の温度に下
   がった後、熱転写リボンを被転写体から引剥がすことを
   特徴とする熱転写記録方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項に於て、サーマルヘッド等
   による印加後、インクが示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測
   定した時のトップピーク値以下の温度に下がるのに必要
   な時間経過するまでは熱転写リボンと被転写体とが密着
   した状態に保ち、次いで引き剥がす為の機構をプリンタ
   ーに設けたことを特徴とする熱転写記録方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項に於て、サーマルヘッド等
   による印加後、インクが示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測
   定した時のトップピーク値以下の温度に下がるのに必要
   な時間経過するまでは熱転写リボンと被転写体とが密着
   した状態に保ち、次いで引き剥がす為の機構を熱転写リ
   ボンを収納するリボンカセットに設けたことを特徴とす
   る熱転写記録方法。
4. （４）特許請求の範囲第１項に於て、サーマルヘッド等
   による印加後、インクが示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測
   定した時のトップピーク値以下の温度に下がるのに必要
   な時間経過するまでは熱転写リボンと被転写体とを密着
   した状態に保つ機構をプリンター側に設け、熱転写リボ
   ンと被転写体とを引き剥がす機構をリボンカセットに設
   けたことを特徴とする熱転写記録方法。
5. （５）特許請求の範囲第１項に於て、サーマルヘッド等
   による印加後、インクが示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測
   定した時のトップピーク値以下の温度に下がるのに必要
   な時間経過するまでは熱転写リボンと被転写体とを密着
   した状態に保つ機構をリボンカセット側に設け、熱転写
   リボンと被転写体とを引き剥がす機構をプリンター側に
   設けたことを特徴とする熱転写記録方法。