JP2773394B2

JP2773394B2 - 熱転写記録装置

Info

Publication number: JP2773394B2
Application number: JP15904090A
Authority: JP
Inventors: 宏大西; 総一郎美間
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH0449056A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、専用の受像体を必要としない熱転写記録装
置に関するものである。

従来の技術色材として顔料を用いた熱転写シートは、例えば厚さ
が９μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（PET）フ
ィルムやコンデンサ紙等のシート状基体の表面に、バイ
ンダ材としてカルナバワックス20重量部、エステルワッ
クス40重量部、鉱物油10重量部、その他の補助剤10重量
部からなるホットメルト材料を用い、このホットメルト
バインダ材料に顔料色材20重量部を混合したインク材料
からなる厚さが３μｍ程度のインク層を、ホットメルト
コーティング法で形成した熱転写シートが公知である。
更に、これらの熱転写シートを用いて、インク材料を記
録媒体に溶融転写せしめて記録物を得る熱溶融型の熱転
写記録装置も公知である。（例えば、ワイトクナガ
アンドケイスギヤマ“さーまるインク−トランス
ファイメージング”アイイイイトランスオ
ンエレクトロンデバイスボリュウムイディペ
ージ218−222.1980（Y.Tokunaga and K.Sugiyama,“The
rmal Ink−Transfer Imaging",IEEE Trans.on Electron
Devices.Vol.ED−27,pp.218−222,1980.））近年の熱転写記録装置としては、熱昇華性染料を色材
に用いた熱昇華型と、前述したように熱溶融性のホット
メルト材料を結着剤として顔料を色材に用いた熱溶融型
がある。これらの熱転写記録装置は、耐熱性基体に構成
されたインク層を受像体に接触させ、耐熱性基体側から
選択的に加熱して、加熱に応じた色材を受像体に転写す
るものである。

第４図は従来の熱溶融型のインクシートを用いた熱転
写記録装置の部分断面構成図を示すものである。以下
に、この熱転写記録装置の動作を詳細に示すと、耐熱性
基体100上にホットメルト材料と色材を含んだインク層1
01を配置して構成したインクシート102と、受像体であ
る記録紙103をサーマルヘッド104とプラテン105との間
に圧接して記録信号源からの信号に応じてサーマルヘッ
ド104の発熱体106を発熱させて溶融したインク材料107
を生じさせると共に、プラテン105の回転108により記録
紙103を矢印109方向へインクシート102を矢印110方向へ
各々送り、サーマルヘッド104と接触後、インクシート1
02を受像紙103から剥離させる。このとき、受像紙103上
にインク層107の少なくとも一部の色材が転写され転写
インク像111を得る。熱昇華型のインクシートを用いた
ときの加熱による色材の転写は、加熱に応じて昇華性染
料を受像体へ熱拡散させて行なっている。

発明が解決しようとする課題しかしながら前記のような構成では、以下に示すよう
な問題点を有する。

熱昇華型では、昇華性染料を受容し定着させるための
受容層を予め受像体表面に設けないと実用に耐えるよう
な画像を得ることができない。つまり、上質紙あるいは
OHPなどに転写記録することが困難である。それは、受
像体に熱拡散した染料が十分に染着しないからである。

また、熱溶融型では、紙表面が荒れているとインク材
料と表面が均一に接触できず、加熱に応じた転写が困難
となり、画質が大きく劣化する。なぜならば、サーマル
ヘッドで紙を押圧する場合に、サーマルヘッドの押圧力
に対する耐性が3Kg/cm²程度であり、この程度の圧力で
は平滑性の劣る紙に対して均一にインク材料を押しつけ
ることができないからである。

本発明はかかる点に鑑み、さまざまな受像体を用いて
も、熱昇華型または熱溶融型のインクによる良好な画質
の記録物を得ることができる記録装置を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、少なくともインク層を有するインクシート
と、インク層の少なくとも色材を受容する光透過性の受
容層を中間転写体に担持させる受容層担持手段と、この
中間転写体上の受容層とインク層を圧接しながら選択的
にインク層を加熱する加熱手段と、中間転写体から受容
層を受像体に転写する転写手段とを備えたことを特徴と
する記録装置である。

作用本発明は前記した構成により、受容層担持手段により
中間転写体に受容層を担持させ、その後、加熱手段によ
りインク層から色材を転写して受容層に一次記録像を形
成し、更に、転写手段により一次記録像を有する受容層
を受像体に転写して記録物を得る。

したがって、加熱による色材の受容層への移行は、常
に中間転写体に担持されている状態で行なわれるため
に、受像体の種類に関わらず一次記録像を安定して形成
することができる。特に、担持される受容層が均一な表
面を有するように設定することにより、インク層の受容
層への接触状態が常に均一化され、画質を良好にでき
る。

次に、この一次記録像を受容層と共に受像体に転写す
るとき、サーマルヘッドを用いるとき以上の圧力で中間
転写体に受像体を圧接でき、受容層全体を転写すること
が容易にできる。また、均一な一次記録像が既に受容層
に形成されているために、受像体に依らず画質の高い記
録像を得ることができる。

実施例第１図は本発明の第１の実施例における記録装置の部
分断面構成図を示すものである。第１図において、１は
シート状基体３に受容層３を形成した受容層シート、４
は受容層２を一次的に担持するドラム状の中間転写体、
５は受容層シート１を加熱しながら圧接して中間転写体
４に受容層２を転写させる受容層担持手段である受容層
転写ローラ、6aは中間転写体４に担持した受容層２に定
着する色材を含むインク層７を表面に配置したインクシ
ート、８はインクシート6aを中間転写体４側に圧接する
と共に選択的にインク層７を加熱する加熱手段であるサ
ーマルヘッド、９は記録物の基体となる受像体、10は中
間転写体４上に担持した受容層２に受像体９を加熱しな
がら圧接する転写手段である受像体圧接ローラである。

以上のように構成されたこの実施例の記録装置におい
て、以下に示すように大きく３つの段階で行なわれる。

まず、受容層シート１を受容層転写ローラ５で中間転
写体４に加熱・圧接し、中間転写体４の矢印11方向の回
転により受容層シート１を矢印12方向に搬送する。この
とき、受容層２が軟化または溶融して中間転写体４の表
面に転写・保持される。一画面分の受容層２が転写され
た後に、矢印13方向に受容層転写ローラ５が移動し、中
間転写体４への受容層シート１の接触が解除される。

次に、この中間転写体４に保持した受容層２に、矢印
14方向にサーマルヘッド８を移動してインク層７を受容
層２に圧接すると共に、選択的に加熱する。中間転写体
４の矢印11方向の回転により、インクシート6aが矢印15
方向に搬送され、加熱に応じた一次記録像が中間転写体
４表面の受容層２上に形成される。カラー記録の場合、
少なくともシアン、マゼンタ、イエロの色材の転写が同
一の受容層２上に重ねて行なわれる。その後に、矢印16
方向にサーマルヘッドを移動し、中間転写体４へのイン
クシート6aの接触が解除される。

最後に、受像体圧接ローラ10の矢印17方向の移動によ
り一次記録像を有した受容層２に受像体９を圧接しなが
ら加熱する。中間転写体４の回転11に従い、受像体９が
矢印18方向に搬送されると共に、一次記録像が受容層２
と共に全面転写され、最終的に記録物を得る。この後、
受像体圧接ローラ10が矢印19方向に移動して中間転写体
４への受像体９の接触が解除される。

以上の過程を繰り返して、一画像毎の記録が行なわれ
る。

以上のようにこの実施例によれば、中間転写体４に受
容層２を一次的に保持させ、この受容層２に熱転写記録
するので、受像体の種類に関わらず、安定した記録特性
を得ることができる。

また、受容層２を受像体９に全面転写して記録するた
めに、受像体の種類に関わらず均一な記録像を得られ
る。特に、昇華型のインクシート6aを用いて一般の受像
体９に記録像を得ることが容易にできる。

また、受容層２で記録像が覆われており、指での擦り
などに対して記録像の画質が劣化されることもない。更
に、受容層２に紫外線吸収剤を添加することにより、特
に染料を色材として用いたときの光による退色をおさえ
ることができ、記録物の耐光保存性も向上させることが
できる。この紫外線吸収剤には、公知のフェニルサリシ
レート、2,4−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒ
ドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノンなどを用
いることができる。

更に、カラー記録では同一の受容層２に色重ね記録す
ることにより行なうが、受容層２がドラム状の中間転写
体４に保持されているために、色ずれなく、重ね記録で
き画質が向上する。

受容層シート１は、少なくとも後に記録される画面以
上の面積を有する受容層２を配置している。受容層２と
しては、昇華性染料を使用したインクシート6aの場合、
例えば染料の染着性の高い熱可塑性飽和ポリエステル樹
脂を主成分として、インク転写時のインクシート6aとの
熱融着を防ぐための耐熱樹脂などからなる。このとき、
光透過性を考慮して、無色透明な樹脂材料で受容層２を
構成することが好ましい。

受容層２の厚さは、通常２μｍから100μｍ、特に10
μｍから50μｍが好ましい。２μｍより薄いと受容層２
に十分な引っ張り強度を持たせられず、受像体９の種類
によっては、転写時に受容層２が伸びたり、破れたりし
て記録物の画質が大きく劣化する。100μｍ以上では中
間転写体４に転写するときに大きな熱量を必要とし、ま
た、受容層を通して記録像を見るために厚み方向に透過
する光量が低下して、記録物のコントラストが低下し、
判別しにくいものとなるからである。

シート状基体３は、公知のプラスティックフィルムを
使用でき、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
イミド、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、ポリ
サルフォンなどの耐熱性フィルムやコンデンサ紙などを
用いる、受容層シート１は、例えば、シート状基体３に受容層
２を構成する材料を溶解した溶液を塗布・乾燥させるこ
とにより光透過性のものを得ることができる。

中間転写体４は、受容層２を一次的に保持できればよ
く、プラスティックまたは金属材料で構成することがで
きる。中間転写体４の表面は、受容層２の保持を容易に
するために、若干凹凸にすることもできる。

受容層転写ローラ５および受像体圧接ローラ10は、例
えば、通電により発熱する発熱体をゴムまたは金属から
なるローラの表面または内部に配置することにより作成
できる。

インクシート6aは、従来の記録装置で用いられていた
公知のインクシートと同組成、同構成のものを使用する
ことができる。

受像体９は、上質紙などのパルプ紙、OHP用紙、シリ
コーンゴム、ポリエチレンテレフタレートなどのシート
状の高分子材料、アルミニウム、鉄、ホーローなどから
なる板材料などを用いることができる。

第２図は本発明の第１の実施例における記録装置に用
いる受容層シートの一構成例であり、その断面構成図を
示すものである。第２図において、図番が第１図と同じ
ものは、同一のものを用いることができる。20は、シー
ト状基体３から受容層２を剥離し易くする離型層であ
る。

受容層２とシート状基体３との間に介在させる離型層
20は、受容層転写ローラ５からの熱エネルギーを受けて
中間転写体４表面への受容層２の剥離転写を容易にす
る。

離型層20としては、例えばシリコーン樹脂、弗素樹脂
などを使用することができる。離型層20の厚さは0.1μ
ｍから10μｍ、特に0.5μｍから５μｍが好ましい。0.1
μｍより薄いと十分な離型性が得られ難くなり、10μｍ
を越えると離難効果に大きな変化がなく、受容層転写ロ
ーラ５からの熱エネルギーが無駄に消費されるからであ
る。

また、本実施例において、受容層２の表面に更に中間
転写体４と受容層２との保持力を強くする接着層などを
配置することもできる。

この接着層は、例えば、石油樹脂、ポリスチレンなど
のホットメルト材料を含んで構成できる。

また、本実施例では、中間転写体４上に受容層２を形
成するために受容層シート１を用いたが、受容層２を形
成する材料を溶解した溶液を用い、公知の塗布方法によ
り中間転写体４上に受容層２を形成することもできる。

第１図の構成における実施例を更に具体的に以下に述
べる。

受容層シート１は、２つの構成を作成した、１つは、飽和ポリエステル樹脂（東洋紡（株）製、バ
イロン200、Tg＝67℃）:20重量部、飽和ポリエステル樹
脂（東洋紡（株）製、バイロン500、Tg＝４℃）:2重量
部、シリコーンオイル（信越シリコーン（株）製、KF9
6）:2重量部、トルエン:80重量部、メチルエチルケト
ン:20重量部からなる溶液をワイヤーバー＃20で、ポリ
エチレンテレフタレート９μｍフィルムに塗布し、乾燥
させて約10μｍ厚の受容層２を有した受容層シート１を
作成した。

他方は、第２図で示した受容層シート１であり、以下
に示すように作成した。

離型層20は、シリコーンオイル（トーレシリコーン
（株）製、SD3502）をワイヤーバー＃５でポリエチレン
テレフタレート９μｍフィルムに塗布・乾燥して約５μ
ｍ厚さとした。この離型層20上に前述した飽和ポリエス
テル樹脂からなる層（約10μｍ厚）を形成し、受容層シ
ート１とした。

中間転写体４は、アルミニウムからなる筒の表面に、
シリコーン樹脂（トーレシリコーン（株）製、SH808）
を塗布し、室温で２時間乾燥後、250℃で１時間加熱て
作成（シリコーン樹脂の厚さは約100μｍ）した。

インクシート6aは、シアン昇華性染料（三菱化成
（株）製、PTB−16）:5重量部、アクリロニトリルスチ
レン樹脂（電気化学（株）製、AS−Ｓ）:5、シリコーン
離型（トーレシリコーン（株）製、SH203）:0.2重量
部、メチルエチルケトン:50重量部、トルエン:50重量部
からなる溶液を、ワイヤーバー＃10でポリエチレンテレ
フタレート９μｍフィルムに塗布・乾燥して約３μｍ厚
さとした。つまり、シアン色のインク層７を有するイン
クシート6aである。

受像体には、PPC用紙（松下電器産業（株）製、パナ
コピー用紙FQ−P5A4M）を用いた。

前述した受容層シート１から受容層２を中間転写体４
に圧接しながら100℃で加熱し、中間転写体４上に受容
層２を保持させた。第２図で示した離型層20を有する受
容層シート１を用いた方が、中間転写体４上で平滑な表
面とすることができた。

この受容層２に対して、試作したシアン色のインクシ
ート6aをサーマルヘッド８で押圧（2Kg/cm²）した。画
像信号をパルス幅変調し、この信号に応じてサーマルヘ
ッド８を通電発熱（最大8J/cm²）させ、受容層２に連続
階調を有する一次記録像を形成した。更に、この受容層
２にPPC用紙を圧接（7Kg/cm²）しながら130℃に加熱し
たところ、PPC用紙に受容層２を全面転写でき、シアン
色の連続階調記録像を得た。この記録像は、第２図で示
した受容層シート１を用いた方が画質が良好であった。

第３図に、本発明における第２の実施例である記録装
置の部分断面構成図を示す。第２図までと同じ図番は、
同一のものを用いることができる。

6bはシート状基体３上にインク層７と受容層２が面順
次に形成されているインクシートである。

以上のように構成されたこの実施例の記録装置におい
て、以下その動作を説明する。

まず、インクシート6bをサーマルヘッド８で中間転写
体４に圧接しながら、中間転写体４の矢印30方向の回転
により、インクシート6bを矢印35方向に搬送している。
このとき、サーマルヘッド８でインクシート6b上の受容
層２を加熱して、中間転写体４に全面転写させる。

次に、サーマルヘッド８が矢印31方向に移動して、イ
ンクシート6bの圧接が解除され、中間転写体４に保持さ
れている受容層２とインクシート6bのインク層７が重な
るように、中間転写体４を回転させる。再度、サーマル
ヘッド８で受容層２とインク層７を圧接した状態で、中
間転写体４の30方向への回転で矢印35方向にインクシー
ト6bを搬送しながら、選択的に加熱して一次記録像を受
容層２に形成する。このとき、カラー記録では、受容層
２へ少なくともシアン、マゼンタ、イエロ色の３種類の
インク層を圧接・加熱する。

最後に、サーマルヘッド８を31方向に移動させてイン
クシート6bの圧接を解除した後、受像体圧接ローラ10を
矢印32方向に移動させて受像体９を加熱しながら圧接
し、中間転写体４の30方向の回転により、受像体９を33
方向に搬送させる。このとき、受像体９に一次記録像を
形成した受容層２を全面転写させて記録物を得る。

本実施例では、第１図で示した記録装置と同様に、受
像体９の種類に関わらず、均一な記録像を得ることがで
きる。また、第３図に示す本実施例では、加熱手段であ
るサーマルヘッド８を、受容層２の中間転写体４への受
容層担持手段としても用いるため、第１図の実施例と比
べて、構成が簡単であり、記録装置の小型化と低コスト
化ができる。

また、本実施例では、受容層２の中間転写体４への転
写にサーマルヘッド８を用いたが、第１図の実施例で述
べた受容層転写ローラ５のような他のヒートローラを用
いたり、中間転写体４側から加熱することもできる。

第３図に示す本実施例を更に具体的に以下に述べる。

インクシート6bは以下に示すように作成した。

インクシート6bは、第２図で示したように離型層20を
受容層２とシート状基体３との間に介在させた。シート
状基体３は、ポリエチレンテレフタレート９μｍフィル
ムを用いた。前述したように離型層20、受容層２とイン
ク層７は、各種ワイヤーバーで塗布・乾燥させて形成し
た。約５μｍ厚のシリコーンオイル（トーレシリコーン
（株）製、SD3502）を硬化させた離型層20を形成した
後、この離型層20上に前述した飽和ポリエステル樹脂か
らなる受容層２（約10μｍ厚）を形成している。更に、
この受容層２を形成したシート状基体３の同一面上に、
シアン昇華性染料（三菱化成（株）製、PTB−16）とア
クリロニトリルスチレン樹脂（電気化学（株）製、AS−
Ｓ）を含んだ約３μｍ厚さのインク層７を形成する。

これらの構成および組成比は、第１図の具体的な説明
で述べたものと同一である。

中間転写体４は、受像体圧接ローラ10は第１図で試作
したものを用いた。

試作したインクシート6bの受容層２を中間転写体４に
圧接（2Kg/cm²）しながらサーマルヘッド８で加熱（5J/
cm²）し、中間転写体４上に受容層２を保持させた。こ
の受容層２に対して、シアン色のインク層を圧接して、
サーマルヘッド８でパルス幅変調により加熱（最大8J/c
m²）して受容層２に一次記録像を形成した。更に、この
受容層２にPPC用紙を圧接（7Kg/cm²）しながら130℃に
加熱したところ、PPC用紙に受容層２を全面に均一に転
写でき、シアン色の連続階調記録像を得た。

なお、本実施例では、熱昇華型のインクシートを用い
る場合に付いて述べているが、熱溶融型のインクシート
に付いても同じようにできる。このとき、受容層は、イ
ンクを保持できればよく、例えば、ブチラール樹脂、ポ
リスチレン、アクリル樹脂などのホットメルト材料を含
んで構成することができる。

また、本実施例ではシアン色のみによる記録像につい
て示しているが、カラー記録では同一の受容層に各色を
重ね記録した後に、受容層を受像体に転写することによ
り容易に得ることができる。

また、中間転写体としてドラム状の物を用いている
が、耐熱性のシート状のものを用いてもよい。この耐熱
性シートには、例えばポリイミドなどを用いることがで
きる。

また、本実施例では受容層転写ローラまたは受像体圧
接ローラから加熱する場合を示しているが、中間転写体
の表面または内部に発熱体を設け、中間転写体側から受
容層の転写時に通電発熱させることもできる。

更にまた、中間転写体または受像体への受容層の転写
に、必ずしも加熱させる必要はない。中間転写体への転
写の場合、例えば、第２図で示した剥離層の剥離効果で
押圧力を上げることにより、非加熱で受容層を転写させ
ることができる。受像体への転写の場合、例えば、受容
層の柔軟性により、押圧だけで受像体表面に受容層をめ
り込ませ、非加熱で転写させることもできる。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば、さまざまな受
像体を用いても、熱昇華型または熱溶融型のインクによ
る良好な画質の記録像を得ることができ、その実用的効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における記録装置の部分
断面構成図、第２図は第１の実施例に用いる受容層シー
トの一実施例の部分断面構成図、第３図は本発明の第２
の実施例における記録装置の部分断面構成図、第４図は
従来の記録装置の部分断面構成図である。１……受容層シート、２……受容層、 3,100……シート状基体、４……中間転写体、５……受容層転写ローラ、 6a,6b,102……インクシート、 7,101……インク層、 8,104……サーマルヘッド、９……受像体、 10……受像体圧接ローラ、20……離型層、 103……記録紙、105……プラテン、 106……発熱体、107……溶融したインク材料、 111……転写インク像。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/32 - 2/325 B41M 5/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともインク層を有するインクシート
と、前記インク層の少なくとも色材を受容する光透過性
の受容層を中間転写体に担持させる受容層担持手段と、
この中間転写体上の受容層と前記インク層を圧接しなが
ら選択的に前記インク層を加熱する加熱手段と、前記中
間転写体から前記受容層を受像体に転写する転写手段と
を備え、前記受容層担持手段により担持している前記受
容層に、前記加熱手段により加熱に応じて前記インク層
から色材を転写して一次記録像を形成し、前記転写手段
により前記一次記録像を有する前記受容層を前記受像体
に転写して記録物を得ることを特徴とする熱転写記録装
置。
【請求項２】シート状基体表面に受容層を配置した受容
層シートを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の熱転写記録装置。
【請求項３】インクシートが、インク層と受容層が面順
次に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の熱転写記録装置。