JPH03178459A - 熱転写記録方法、熱転写記録装置および記録媒体 - 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（よ　サーマルヘッド等を利用して熱転写記録す
る方法　記録装置および記録媒体の改良に関するもので
ある。

従来の技術 記録媒体と、この媒体に転写すべき記録材料の層を基体
の一方の面側に有す゛る転写体とを用（＼この記録材料
層と記録媒体とを圧接した状態で、加熱手段により記録
材料を選択的に昇温させて、その記録材料を記録媒体に
選択的に転写し　記録を得る記録方法は公知である。

この種の転写記録において（友　上記記録材料の構成材
料の一部の融点を昇温温度よりも低く選び、その溶融に
よって、記録媒体に転写する。例えば記録材料を色材と
低融点の結着剤等を含んで構成し　これを薄いコンデン
サ紙やポリエチレンテフタレートシート等の耐熱性基体
シート表面に塗布したいわゆるワックス型転写シートを
転写体としこの転写シートの裏面に　電気的に発熱が制
御される抵抗発熱体素子を有するサーマルヘッドを圧接
し　この発熱体素子の発熱によって基体シート・を通し
て選択的に結着剤を融解（溶融）せし敗戦なとの記録媒
体に記録材料を転写付着せし奴文ス　図胤　画像等を記
録する熱溶融転写記録装置があａ しかし　この記録装置で（上　基体背面側から記録材料
を昇温させるた奴　記録材料の融解は基体側の接触界面
から始まり、そして記録媒体側が融解して初めて、記録
媒体表面に融解記録材料が転写記録され得る状態となん
　従って、ある一定値以上の外部発熱エネルギーによっ
て閾値をもって不連続的に転写されるた奴　中間調を有
しない二値濃度記録には適する力ｔ　加えられる発熱エ
ネルギー量に対応した連続的な記録濃度での中間調を有
する記録が困難であると言う本質的な問題点をルヘッド
の加熱量を可変にすることにより、階調記録ができる記
録方法が示されている。

この記録方法は　記録材料層を構成するバインダ材より
も色材の溶解度が高い熱溶融性物質を有する記録媒体を
使用する。記録（よ　記録媒体と記録材料を圧接して、
サーマルヘッドの加熱により熱溶融性物質を溶融させ、
色材を溶脈　または分散させて記録媒体へ転写記録する
ものであもしかし　この記録方法では　熱溶融性物質に
溶解性の色材が必要であり、化学的に不活性な顔料の使
用ができづ□　色材の選択範囲も少なくなる。

また　色材は熱溶融性物質に溶解するたべ　記録物の長
期保存中に色相が記録媒体の無溶融性物質内で拡散し　
画質が低下しゃすｂ１ 本発明（戴　上記の熱転写記録方法における本質的な難
点を解決し　保存性の良好な連続階調画像の記録を可能
とすると記録方法　記録装置および記録媒体の提供を目
的とすも 課題を解決するための手段 本発明にかかる記録方法（戴　基体の一方の面側に色材
とバインダ材からなる常温固形の記録材料を有する転写
体と、バインダ材の溶融転写温度よりも融点が低く、且
つ液状状態でバインダ材の構成成分の内の少くとも一成
分を溶解すると共にその溶解度が昇温と共に増加する特
性を有する溶媒材料を含んだ記録媒体とを用し＼　この
記録媒体に記録材料を圧接すると共に　選択的に昇温書
き込み制御し　バインダ材を溶媒材料に溶解させ、記録
媒体へ選択的に記録材料を転写記録することを特徴とす
も 記録材料の選択的な昇温書き込み制御（略して昇温記録
制御）（ヨ　　基体側または記録媒体側からこれらを介
して、赤外線やレーザービームなど光線エネルギーやサ
ーマルヘッド等からの熱伝導など、外部入射エネルギー
を利用して行う。

本発明は　熱転写記録時に　記録媒体の溶媒材料を液状
にし　昇温記録制御された記録材料部と接触させ、液状
の溶媒材料により記録材料に含まれるバインダ材の少く
とも一成分を熱溶解させて、記録媒体へ転写記録する。

本発明（友　記録材料の溶媒材料に対する熱溶解特性に
おいて、溶解度が温度と共に増加する言わゆる正の温度
溶解特性を利用することにより、バインダ材、つまり記
録材料の連続的な溶解量変化を得も また　バインダ材を溶解するた吹　溶媒材料に溶解する
色材を必ずしも用いる必要がなく、各種色材を使用する
ことができ、顔料の使用により保存性の良好な記録物を
得ることが容易にでき瓜な抵　溶媒材料ζ上　入射エネ
ルギーによる昇温書き込み制御工程においては流動性あ
る液状状態が既に形成されていて、昇温した記録材料と
接触すると共に記録材料を構成する少くとも一成分を溶
解するもの玄　常温では固体状　すなわち固形であも また　溶媒材料は単一材料で構成されて仮　複数材料で
構成されても要式 更に　前記の昇温状態で流動性を示す限りにおいては　
完全液体であることが好ましい力曳　必ずしもこれに限
定されず、固体材料を含んだ混合材料であってｋ　ゾル
やゲル状であっても良（１まな　記録材料（友　文字や
画像等をインク記録する通常の用途で（友　着色材料を
構成する力文　他の特殊な記録には必要に応じて非着色
材料も使用できる。

実施例 第１図は本発明にかかる記録方法及び記録装置の実施例
を示す部分断面構成図である。

１０はシート状の基体　１１は常温固形の記録材Ｋ　　
１２は基体１０上に記録材料１１からなる層を配置した
転写体　２０は基紙　２１は溶媒材銖　２２は基紙２０
上に溶媒材料２１からなる層を形成した記録媒体　３０
はサーマルヘッド、　４Ｏは発熱体４１を内蔵した加熱
制御ができる記録プラテン、　５０は記録媒体２２を記
録プラテン４０に圧接する補助ローラ、　５１は記録媒
体２２から転写体１２の剥離を開始する剥離開始ローラ
である。

記録過程を示すと、ま歌　補助ローラ５０により、シー
ト状の記録媒体２２は記録プラテン４０の表面に圧接さ
れ　圧接記録部６０に到る迄の間に　記録プラテン４０
の発熱体４１により、基紙２０側から加熱され　溶媒材
料２１が溶融　軟化されも　このとき、圧接記録部６０
でサーマルヘッド３０が発熱しない場合は　記録材料１
１による熱溶解のためかぶり転写を生じないよう、発熱
体４１からの加熱量が制御される。この溶媒材料２１ζ
友　液状では昇温と共に記録材料１１に含まれるバイン
ダ材の溶解度が向上する材料で構成される。

次に　サーマルヘッド３０による選択的な昇温書き込み
制御により、圧接記録部６０において、その昇温温度に
対応して記録材料１１は液状の溶媒材料２１に熱溶解し
　この熱溶解した記録材料１１が記録媒体２２に転写さ
れて記録像７０を得る。このとき、サーマルヘッド３０
を画像信号に応じて発熱量を変化させることにより、連
続階調記録ができも な抵　溶媒材料２１の固化を防止し　液状状態の溶媒材
料２１に対する記録材料１１の必要な熱溶解時定数を確
保するために　その時定数に対応して、例えば図の如く
剥離開始ローラ５１を設置して、サーマルヘッド３０に
よる圧接記録部６０か転　転写体１２と記録媒体２２と
の剥離位置までの走行時間を、適当に選ぶことができる
。

記録媒体２２から転写体１２が剥離され　記録像７０が
形成された後、溶媒材料が冷却されて光沢のある記録像
７０となん な叙　かぶり転写を防止するたム　その加熱溶融温度（
よ　溶媒材料２１の融点よりも若干高い程度に選ぶち　
な抵　溶媒材料１２が厚く、容易に熱溶融できない場合
、記録媒体２２の基紙２ｏが厚く溶媒材料２１の溶融が
不充分な場合に（友　補助ローラー５０の内部に発熱体
を設（す、記録プラテン４０に記録媒体を圧接すると共
に　発熱してこれを改善すも 記録材料１１として（上　色材とバインダ材からなり、
染料型　顔料型　染料・顔料混合型の何れも用いること
ができる。バインダ材１よ　複数種の材料を含んでいて
Ｌ　また　バインダ材そのものに表面活性剤　可塑剤　
柔軟剋　その他の補助剤を含んでいても良へ　すなわち
記録材料１１においてバインダ材とは色材を除く材料と
解釈される。

これらの４つのインク型式において、バインダ材の少く
とも一成分が液状状態の溶媒材料２１に対して溶解し　
昇温につれて溶解度（相溶度を含む）が増加すれば要式 記録材料１１はバインダ材の少なくとも一成分が溶解さ
れることにより、記録媒体２２への転写性が付与され　
溶解したバインダ材と共に色材も転写し　記録媒体２２
への記録材料１１の転写・付着が可能となも 色材（よ　一般に使用する塗抹　印刷インクなどに用い
られる染抹　顔料を使用できる。

基体１０として（上　転写時のずれや機械的強度を考慮
して厚さが３．５〜１５μｍ程度のプラスチックフィル
ら　セルローズ繊維紙やプラスチック繊維紙等のシート
状の基体１０が使用される。これらの基体１０に要求さ
れる条件（よ　熱や輻射エネルギー颯　入射エネルギー
に対する伝導性　透過性が良好なること、少くとも記録
材料１１の昇温温度以上の高融点を有すること、溶媒材
料２１が液状状態にある場合においてこれに著しく溶解
されない力＼　好しくは全く溶解されないこと、溶媒材
料２１により熱溶解された記録材料１１が記録紙等の記
録媒体２２に容易に転写されるよう、記録媒体２２と比
較していわゆるインク受理性が低いこと剤型　これらの
条件を満足する限りにおいては　基体材料は自由に選択
でき、非多孔質　多孔質を問わなし＼　基体ｌＯとして
、これらの条件を考慮して、例えば　コンデンサ紙やグ
ラシン紙あるいはポリエルテル（ＰＥＴ）、　　ポリイ
ミペ　セロファン等のフィルムが使用されも 記録材料１１４：Ｌ　　適当な溶剤を使用していわゆる
液状インクを形成したり、バインダ材としてホットメル
ト材料を用Ｌ＼　加熱溶融させたりした状態で基体に塗
布され　シート状の転写体１３が形成される。

記録材料１１を構成するバインダ材（よ　通常の塗林　
オフセットインク、　グラビアインクに使用されるバイ
ンダ材が使用できる。

な耘　記録材料１１が塗布設置される基体１０表面に他
の合成樹脂を塗布　若しくはラミネートして、記録材料
１１の基体１０表面への接着強庇取いは溶媒材料２１に
対する基体１０の耐熱溶解性を改善することができる。

また　基体１０表面から記録材料１１が自然剥離するこ
とを防止するた△　溶媒材料２１に溶解せ狐　基体１０
表面との接着性に優れた樹脂を混入したり、或いは記録
材料１１表面に微細な凹凸（例えば１〜５μ程度）を付
与上　溶解接触面積を増大させたり、熱溶解特性を改善
するために溶媒材料２１に対して熱溶解性のあるバイン
ダ材の他紙　このバインダと相溶性のない第２のバイン
ダを溶液状態で混入したり、固体粉末を混入することが
できも 転写体１３に被着される記録材料１１の量は厚み換算に
おいて、乾燥状態で例えばｌ〜１５μｍ程度に選ぶこと
が望ましｌ、Ｘｏ　　この厚さが小さ過ぎると、記録媒
体２２に熱溶解転写される着色剤の過少により記録濃度
が取れず、また厚過ぎると、入射エネルギーに対する温
度上昇が非効率的で、熱溶解量不充分のために記録材料
１１の転写記録が困難になる場合があも 記録材料１１（よ　染料及びバインダ材が共に液状状態
の溶媒材料２１に溶解される染料型記録材料を使用して
も良（℃　な抵　耐候性や耐にじみ性が要求される場合
に（よ　顔料型や染料・顔料混合型の記録材料構成が推
奨されも 上記の構成（友　熱溶解転写記録と入射エネルギーによ
る昇温書き込み制御でバインダが溶融する熱溶融転写記
録とを併用する場合にも同様に適用できも 記録材料１１の構成において、色材たる染料・顔料とバ
インダ材の混合重量比（友　好しくは色材：バインダ材
が通常１：５０から１＝１の範囲内に選ばれも　色材の
過少は記録反射濃度の過小を招き、また色材の過多は相
対的なバインダ材不足から記録画像の熱不足と耐候性の
劣化を招く。

基紙２Ｏｉ表　液状状態の溶媒材料２１によって著しく
溶解されない限りは必ずしも材質を問わず、プラスチッ
クフィルムや通常の記録紙や印刷用紙などが用いられも
　基紙２０が紙から構成される場合、普通紙　コート紙
の何れも適宜に選択できも 溶媒材料２１に必要とされる条件（戴　圧接記録部６０
において流動性ある液状状態にあって、記録材料１１を
構成するバインダ材の内の少なくとも一成分を溶解し　
且つその溶解度が温度上昇に対して増加する正の熱溶解
特性を有することであも 転写記録時に　溶媒材料２１の沸騰または熱分解により
熱溶融を妨げぬよう、バインダ材の融点すなわち記録材
料Ｉ　Ｌの熱溶融転写温度より転溶媒材料２１の沸点ま
たは熱分解点を高く選ぶ必要があも 溶媒材料２１の融点または軟化点（よ　入射エネルギー
により選択的に昇温書き込み制御された際の記録材料１
１の表面最低温度を最高値とする範囲内で適宜選択でき
も　従って、この条件を満足する限りでは原理的に常温
（例えばＯ℃〜３５℃程度）で固体である例えば固形パ
ラフィン、カルナバワックス　酸化ワックス　エステル
ワックス石油樹脂等の固形ワックスや有機樹脂等のホッ
トメルト材料も使用できる。但し　記録材料１１の熱溶
融転写も併用する場合には　溶媒材料２Ｉの融点または
軟化点は　記録材料１１のバインダ材の融点すなわち熱
溶融転写温度よりも低く選ばれる。

更に　本実施例ではサーマルヘッド３０を利用、して接
触法により昇温制御記録するので、サーマルヘッド３０
の熱定格をも考慮して、溶媒材料２１の温度上限が定め
られる。

例えば　サーマルヘッド３０にはラッチ回路やドライバ
等積々の半導体素子が実装されていて、その本体の上限
定格温度は例えば８０℃程度にある。

従って、溶媒材料２１の融点または軟化点ζよ　少くと
もこの上限定格温度８０℃以下に選ばれも　しかし　発
熱抵抗素子は通象　単一素子当り最大でＩＷの記録信号
電力が印加され　瞬間的には抵抗発熱素子は°３００℃
以上に昇温する。この電力によって記録ヘッド本体（上
　通常の熱拡散冷却寸法では約２０℃の温度上昇を生ず
ん　従って、連続動作中のサーマルヘッド３０の本体温
度は非記録時で最大６０℃程度に抑える必要があも　溶
媒材料２１はこの温度で、既に液状でなければならな鶏
そのため溶媒材料２１の融点または軟化点（よ常温（例
えば最大で３５℃）で固体であることを考慮すると、３
５℃〜６０℃の範囲へ　好しくは４５℃〜５５℃が推奨
できる範囲である。勿漁　これらの場合においてｋ　熱
溶融転写をも併用する時（よ　溶媒材料２１の融点また
は軟化点（よ　記録材料の溶融転写温度（例えば６０℃
〜９０℃程度）よりも低く選ばれも このような温度範囲を含めて一般に溶媒材料２１の温度
（戴　溶解転写濃度に直接的な影響を及ぼすので、その
温度制御は重要であも 本実施例で（よ　溶媒材料２１の温度制御を、記録媒体
２２の裏側か板　記録プラテン４０の内部の発熱体４１
から加熱制御しているパ　そのほかに　或いはサーマル
ヘッド３０本体を温度制御したり、或いはその本体温度
を利用して転写体１３を介してこれに接する溶媒材料２
１を温度制御したり、これらの単数または複数を適当に
組合せて行うことができる。

これらの八　本実施例で示している記録プラテン４０か
ら記録媒体２２を介して溶媒材料２１を温度制御する方
法（よ　装置構成上　最も容易で推奨できる方法である
。

溶媒材料２１の色彩（よ　転写記録画像の色彩変化を防
止する意味から白色または透明であることが望ましち〜
　溶媒材料２１の塗布量（よ　記録材料１１の熱溶解度
を考慮して適宜決められる。

熱溶解転写記録された記録媒体２２（よ　必要に応じて
、溶媒材料２１を適当な温度で、再嵐　加熱できも　こ
れは転写された記録材料の定着性を向上したり、表面の
光沢性を上げることができ、推奨される方法であも 記録媒体２２からの転写体１２の剥離（よ　紙むけや記
録材料（１むけを防止する観点か板　溶媒材料２１が液
状状態または流動性を失なわない期間中に行われること
が望まし鶏 溶媒材料２１が記録媒体２２上に配置しているので、記
録材料１１と接触することが圧接記録部６０付近に限定
され　非昇温部のかぶり転写を防止し易く、良好な記録
画像を得ることができも記録媒体２２力交　記録紙の如
く多孔質体を用いる時（上　過度に溶媒材料２１が含浸
されたり、或いは熱溶解した記録材料１１が記録紙の奥
深く浸透し　転写記録濃度を低下せしめたり、更に（よ
溶媒材料２１、熱溶解した記録材料１１が裏側に透過し
たりすも この防止に（友　第２図に断面図を示す如く、記録媒体
２２（よ　多孔質体である基紙２０の背面にＰＶＡや澱
粉等を塗布　含浸せしめこれをスーパータレンダ処理等
をしたり或いは弗素樹脂等のオイルバリヤー（例えば３
Ｍ社Ｆｌｕｏｒａｄ　ＦＣ−７２１等）を塗布して溶媒
材料２１に不溶の溶媒透過防止コーティング２３を施こ
すことが好し〜も　特にオイルバリヤー処理ζよ　記録
媒体２０の多孔性を消失しない程度の僅かの量の塗布で
済むたべ　熱容量の増加は無視できる程度で、特に高濃
度の熱溶解転写記録に適している。

本方式で（よ　常温では実質的に乾式の簡便な熱溶解転
写記録装置が実現できも　塗布更には含浸される固形の
溶媒材料２１の実質的な厚みは（すなわち量は）、記録
材料１１との熱溶解度を考慮して決定される力交　通焦
　厚み換算型　記録材料１１の厚みと同颯　またはそれ
以上の量に選ばれも 本実施例で、バインダ材が例えば平均分子量が１２００
、軟化点が１００℃の脂肪族系炭化水素樹脂（例えば三
井石油化学社のハイレッツＧ−１００Ｘ）にマゼンタ、
シアン、イエロー、黒の顔料を夫々１４〜２０重量％混
入した記録材料１１と、常温で固形で例えば融点が４４
〜４６℃の固形パラフィンを溶媒材料２１をパルプ紙に
塗工した記録媒体２２を用いると、固形パラフィンが液
状化した５０℃では２秒間の接触時間では殆んど溶解せ
ず、７０℃以上で転写記録ができ７Ｑ、７０℃以上で（
よ　温度に応じて記録材料１１の転写量が増大し　階調
記録ができｔうな抵　バインダ材は溶媒材料２１よりも
高融点例えば融点が６６〜７０℃の固形パラフィンや、
高軟化点のマイクロクリスタリンワックス（例えば日本
精蝋社のＨｉ−Ｍｉｃ−＋２０９５　（軟化点９６℃）
やエッソ石油社のＥｓｍａｃ＋１８０　（軟化点８４℃
）に替丸　溶媒材料２１たる固形パラフィンが液化した
状態で熱溶解転写記録が行えｔも 以上　サーマルヘッドを利用した場合を例に取り説明し
た力曳　以上の実施例（戴　レーザ光線や発光ダイオー
ドアレイを用いた光線による昇温記録制御についても同
様に適用でき、また実施例及び本明細書の記載は適寛　
組合せて実施できるものとすも 発明の効果 以上述べたように　本発明（上　色材とバインダ材から
構成される記録材料を有する転写体と、液状状態でバイ
ンダ材を溶解する常温固形の溶媒材料を含んだ記録媒体
を用（＼　溶媒材料を液状化した状態で記録材料を圧機
　昇温させて熱溶解転写させる記録方法及び記録装置で
あって、従来の熱転写記録法では不可能であった保存性
の良好な連続階調転写記録を実現し　その産業上の効果
は極めて大なるもので、あん

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる記録方法及び記録装置の実施例
を示す断面構造は　第２図は本発明にかかる記録方法及
び記録装置に用いられる記録媒体の他の実施例の断面図
である。 １０・・・・基体　１１・・・・記録材料、１２・・・
・転写体　２０・・・・基虱２１・・・・溶媒材料、　
２２・・・・記録媒体２３・・・・溶媒透過防止コーテ
ィング０・・・・サーマルヘッド、　４０・・・・記録
プラテン、ｌ・・・・発熱Ｊ、＊、　５０・・・・補助
ローラ、１・・・・剥離開始ローラ、 Ｏ・・・・圧接記録餓 Ｏ・・・・記録イ亀

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の一方の面側に色材とバインダ材からなる常
   温固形の記録材料を有する転写体と、前記バインダ材の
   溶融転写温度よりも融点が低く、且つ液状状態で前記バ
   インダ材の構成成分の内の少くとも一成分を溶解すると
   共に、その溶解度が昇温と共に増加する特性を有する溶
   媒材料を含んだ記録媒体とを用い、この記録媒体に前記
   記録材料を圧接すると共に、選択的に昇温書き込み制御
   し、前記溶媒材料に前記バインダ材を溶解させ、前記記
   録媒体へ選択的に前記記録材料を転写記録することを特
   徴とする熱転写記録方法。
2. （２）溶媒材料が液状状態を保持した状態で、転写体と
   記録媒体とを剥離することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の記録方法。
3. （３）基体の一方の面側に色材とバインダ材からなる常
   温固形の記録材料層を有する転写体と、前記バインダ材
   の溶融転写温度よりも融点が低く、且つ液状状態で前記
   バインダ材の構成成分の内の少くとも一成分を溶解する
   と共に、その溶解度が昇温と共に増加する特性を有する
   溶媒材料を含んだ記録媒体と、この記録媒体に前記転写
   体を圧接する手段と、この圧接時に前記記録材料に選択
   的な昇温記録制御を行う手段とを有し、前記昇温記録時
   に前記溶媒材料により前記バインダ材を溶解し、前記記
   録媒体へ記録材料を転写することを特徴とする記録装置
   。
4. （４）溶媒材料が液状状態を保持した状態で転写体と記
   録媒体とを剥離する手段を付与したことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の記録装置。
5. （５）溶媒材料を加熱溶融せしめて液状状態を形成する
   と共に所定の温度に設定する手段を付与したことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の記録装置。
6. （６）シート状記録媒体の一方の面側に、常温固形にし
   て且つ昇温液状状態においてバインダ材の構成成分の内
   の少くとも一成分を溶解すると共に、その溶解度が昇温
   と共に増加する関係にあるホットメルト材料から成る常
   温固形の溶媒材料を配置したことを特徴とする記録媒体
   。
7. （７）シート状記録媒体は多孔質であって、一方の面側
   には溶媒材料が設置、含浸され、他方の面側には前記昇
   温液状状態における溶媒材料の透過を防止する透過防止
   剤を塗布、含浸せしめたことを特徴とする記録媒体。