JPS6317088A - 印写方法 - 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、熱エネルギー印加の制御により、像形成を行
なう、熱転写印写方法に関する。

〔従来の技術〕

小型低価格の印写方法として、熱転写印写方法が、広く
実用化されている。第６図に示す如く、サーマルヘラＸ
６１．インク媒体６２．被転写媒体６３の順に設置し、
サーマルヘッドからの熱エネルギーを、支持層６４より
インク層６５に伝えインクを溶融し、転写し、像形成を
行う方法である。インクが、顔料・染料等で着色された
熱可塑性物質であり、溶融、接着を利用する方法は、熱
溶融転写方法、またインクに、熱昇華性染料を含ｌ＋ 有し、該染料を被転写媒体に染着して傭を形成する方法
が、熱昇華転写方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし従来の技術では、被転写媒体が、平面平滑性の悪
いラフベーパーや、熱溶融インク或は、熱昇華性染料と
の化学親和性の悪い紙、フィルムの場合には１．転写効
率が悪く、画品質を落としていた。すなわち、第７図に
示す如く、平滑性の悪い被転写紙７３を用いた場合は、
熱印加時に被転写紙と接触していないインクが転写不良
となって、インク媒体側に残り（７Ａ　）、面品位を落
とす要因となっていた。尚、図中、７１はサーマルヘッ
ド、７２はインク媒体である。

またこのような問題点は、転写ドツトの解像度が高くな
った場合は、非常に顕著となり、完全に転写しないドツ
トの発生率が高くなる。

そこで、本発明は、このような問題点を解決するために
なされ念ものであり、その目的とするところは、表面平
滑性が非常に悪く、インクとの化学親和性の劣る、紙、
フィルムへも１．高解像度・高品位の文字・画偉を形式
することができる印写方法を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の印写方法は、画信号に対応した熱エネルギーを
印加する手段、熱的に活性化するインク媒体、中間転写
媒体、被転写媒体で構成され、該インク媒体に中間転写
媒体に転写後、中間転写媒体を被転写媒体に固着させる
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成による作用を従来の方法と比較して
説明する。

１、　従来の方法では、被転写媒体の表面平滑性が悪い
ラフ紙を使用した場合、サーマルヘッドからの熱印加時
に１インクと被転写媒体が接触していない部分は、活性
化したインクが被転写媒体に付着（接着）しないため、
後のインク媒体を被転写媒体から引き剥がすとき、転写
不良となる。

これに対し、本発明による方法では、非常に平滑度の高
い中間転写媒体へ熱像に対応したインクを付着させるた
め、儂の転写は理想的な状態で行なうことができる。

２　従来の方法では、インク媒体の被転写媒体からのひ
き剥がし過程（すなりち、インクを被転写媒体に固着さ
せる過程）において、被転写媒体への付着が不十分なイ
ンクは、転写せずにインク媒体側にもっていかれる現象
があった。この転写不良現象は、被転写媒体の表面平滑
性が悪く、また、転写するインクの面積が小さい（高解
像度のドツト転写のような）程、顕著となる。

すなわち、第８図（ａ）　、　（ｂ）に示すインク媒体
のひきはカシプロセスにおいて、転写されるべきインク
へ（８２ａ）作用する力は、ＩＰＡ（インク媒体の支持
層８１とインク媒体のインク層８２間の接着力）、’Ｂ
（像境界でのインクの凝集力）、ＦＣ（インクと被転写
媒体８３間の付着力）、の３種である。図中８４はイン
クの被転写媒体への付着ケ所であるインク８２ａが完全
に被転写媒体へ転写される為（Ｃは、ＦＣ）　Ｆ’Ａ　
＋　ＩＦＢである必要がある。ここで、ＦＡ、ＦＣは、
儂の面積に比例し、ＦＡ＝ｆＡ　−８、ＦＣ＝ｆＯ−８
で表わされる。ここでｆＡ　、　ｆＣはそれぞれ単位面
積あたシの接着力（付着力）、Ｓは像の面積である。ま
たＩＦＢは、像の円周の長さに比例しく但し、インクの
厚さは一定とする）、ＦＢ＝ｆＢ−Ｊで表わされる。こ
こでｆＢは雁位長さあた９の凝集力、Ｊぽ円周の長さで
ある。

像を円形のドツトとし、ドツト径をφとすると、ＦＡ＝
に、・ｆＡ・φ”　ＦＢ＝に、・ｆＢ・φＦ　Ｃ！　＝
　Ｋ、・ｆＯ・φ２となる。ただし、Ｋ、〜に３は定数
。

よって転写の条件ＰＣ＞ＦＡ＋ＦＢはに、・ｆＣ・φ鵞
＞Ｋｌ・ｆＡ・φ２十に、ｆＢ・φとなυ、Ｋ、・ｆＣ
＞Ｋ、・ｆＡ＋に、・ｆＢ・１Ａ・・・・・・■で表わ
される。

ここで、被転写媒体の平滑度が悪い場合には、上記０式
中のｆＣが小さくなり、また転写像の面積が小さい場合
には上記０式中１／４を増大させるため、両者共に、転
写効率を低くする働きをする。

これに対して本発明の方法では、第８図（ｃ）に示す如
く小ドツトを転写する場合、倫８２ａが付着した中間転
写媒体８５を大きな面積で一括転写するため、上記０式
中の１／４を小さくする効果があり、転写効率を非常に
高める作用がある。

〔実施例〕

〈実施例１〉 本発明による印写方法の実施例を第１図（ａ）及び（ｂ
）及び（ｃ）に示す。１１はサーマルヘッド、１２はイ
ンク媒体であり、支持層１３とインク層１４から成る。

本発明のインク媒体は、従来の熱転写用インク媒体と同
様なものを用いることができる。

すなわち、支持層としては、ｐｚ’ｒ、ｐｐｓ。

ＰＥＥＫ、ＰＫＥ＋　、ポリイシド等の耐熱ポリマーフ
ィルムで、厚さが１〜２０μ涌が望ましい。インクは、
染料・顔料等を含有した熱可塑性物質で融点或いは軟化
点は、ＡＯ℃〜２００℃の範囲であることが望ましい。

熱可塑性物質のバインダとしては、天然ワックス、石油
系ワックス、合成ワックス等のワックス類、及び、脂肪
酸アミド、脂肪酸エステル、ＥＶＡ　、　ＦＸＥＡ　、
ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキン
メチル七ルロース、スチレン−ブタジェン共重合体、メ
チルメタアクリル樹脂等を用いることができる。染料・
顔料の含有率は、１〜５０ｗｔ％であることが望ましい
。

インクの厚さは１ｌＬ１〜２０μ慣であることが望まし
い。第１図中、１５は中間転写媒体で、熱可塑性有機物
質を主成分とするもので、透明、あるいは必要に応じ着
色された薄膜である。融点、あるいは軟化点は、ＡＱ℃
〜２００℃の範囲であシ、厚さは１１〜１００μ悔の範
囲であることが望ましい。成分は、前述のインクと同様
な、ワックス、ポリマー等の単独あるいは混合物が使用
でき、融点あるいは軟化点以上での粘度は５０００Ｐ８
以上にすることが好ましい。

次に本実施例における印写のメカニズムについて説明す
る。

５ｔｅｐ　１．　　インク媒体を中間転写媒体へ転写す
る過程。

第１図（ａ）に示す如く、インク媒体と中間転写媒体が
積層されている状態（プラテン１７の上部）で、サーマ
ルヘッドからの熱エネルギーにより、インクを溶融させ
、中間転写媒体へ付着（転写）させる。図中Ｓ部は、付
着した部分である。

５ｔｏｐ　２．　　像が形成された中間転写媒体を被転
写媒体へ固着させる過程。

第１図（ａ）中に示す如く、インク媒体、中間転写媒体
、被転写媒体が積層されている状態（プラテン１９の上
部）で、インク媒体を中間転写媒体から引き剥がし、前
Ｅｌｔｅｐで付着したインク部を中間転写媒体上へ転移
させる。（図中ＩＡａ）また同時に、ローラー１８から
の熱、或いは押圧により、中間転写媒体を被転写媒体１
６の上に付着し、（Ｓａ部）固着させる。

抑圧により転写させる場合は、中間転写媒体は、感圧接
着材料であり、熱により中間転写媒体を軟ｆヒ、あるい
は溶融して転写させる場合は、熱可塑性材料である必要
がある。また、後者の場合、ローラー１８からの熱によ
り、熱像を付与されていない非記録部のインクが中間転
写媒体へ付着しないように、インクの中間転写媒体への
付着温度ＴＡ、ローラー１８の温度ＴＢ、中間転写媒体
の被転写媒体への付着温度ＴＯがＴＡ）ＴＢ）Ｔ（：！
となるように、インク及び中間転写媒体の軟化点或いは
融点と、ローラー１８の温度を適当に設定する。

第１図（ｂ）は、中間転写媒体の被転写媒体への固着が
終了した様子を示す。図に示される如く、終了時には、
供給側のインク媒体及び中間転写媒体の走行は停止し、
被転写媒体のみ走行する（この逆でもよい）ため、中間
転写媒体は図中Ｐ部で切断される。

以上が本実施例での印写のメカニズムである。

また、インク媒体と中間転写媒体は、別々に供給し、サ
ーマルヘッドによる熱像付与時に重ね合わせることもで
きるが、第２図に示す如く、支持層２１、インク層２２
．中間転写媒体２３を積層し一体化した形で供給するこ
とも可能である。

但し、この場合、保存中にインクが中間転写媒体に付着
（ブロッキング）するのを防ぎ、かつ、サーマルヘッド
により熱印加された部分が強固に付着するようにするた
め、インクと中間記録媒体の境界面に、非常に薄いリケ
イ層を設けるか、界面処理を施す必要がある。該リケイ
層や界面処理層は、非常に薄いため、熱像付与時に溶融
・拡散し、インクの中間転写媒体への付着を妨げること
はない。

また、５ｔｏｐ　ｊ、インク媒体を中間転写媒体へ転写
する過程と、５ｔｏｐ２．＠が形成された中間転写媒体
を被転写媒体へ固着させる過程は、前記の如く、時系列
的に分離して行うこともできるが、８ｔｅｐ１．と５ｔ
ｅｐ　２．を同時に行うことも可能である。すなわち、
第１図（Ｃ）に示す如くサーマルヘッドによる熱像付与
時（プラテン１７の上部）に、像の転写と、中間転写媒
体の被転写媒体への固着を同時に行なう。この場合、中
間転写媒体の固着はサーマルヘッドからの抑圧、或いは
、インクの転写温度以下の熱パ゛イアス、或いは、プラ
テン１７の加熱のいずれか１方法、或いは組み合わせで
行うことができる。

〈実施例２〉 本実施例における印写方法において、インク媒体３２（
支持層３３．インク層５４）及び中間転写媒体３５は実
施例１と同様である。

本実施例の転写のメカニズムについて説明する。

５ｔｏｐ　１．　　インク媒体を中間転写媒体へ転写す
る過程。

第３図（ａ）に示す如く、インク媒体と中間転写媒体が
積層されている状態（プラテン３７の上部）で、サーマ
ルヘッドからの熱エネルギーにより、インクを溶融させ
、中間転写媒体へ付着（転写）させる。図中Ｓ部は、付
着した部分である。

５ｔｏｐ　２．インク媒体と中間転写媒体を分離し、イ
ンクを中間転写媒体上に転移させる過程。

第３図（ａ）のひき剥がしローラー３８及び転写ローラ
ー３９によって、インク媒体と中間転写媒体は分離され
、前５ｔｏｐで中間転写媒体に付着したインク部を、中
間転写媒体側に転移（３４ａ）させる。

５ｔｏｐ五　中間転写媒体を被転写媒体に固着させる過
程。

第３図（ａ）の転写ローラー３９及び、プラテンローラ
ー３９ａにより、中間転写媒体を、被転写媒体３６に固
着させる（Ｓａ）。

固着方法は、転写ローラーとプラテンローラー間の圧力
に依る方法、または、転写ローラーを加熱し、中間転写
媒体を熱的に活性化し固着する方法のいずれでもよい。

ただし、押圧により転写させる場合は、中間転写媒体は
、感圧接着材料であり、熱により中間転写媒体を軟化、
あるいは溶融して転写させる場合は、熱可塑性材料であ
る必要がある。また、後者の場合、転写ローラー３９か
らの熱により、熱イ象を付与されていない非記録部のイ
ンクが中間転写媒体へ付着しないように、インクの中間
転写媒体への付着温度ＴＡ　、　　ローラー３９の温度
ＴＢ　　、中間転写媒体の被転写媒体への付着温度ＴＯ
がＴＡ＞ＴＢ＞ＴＯとなるように、インク及び中間転写
媒体の軟化点或いは融点と、転写ローラー３９の温度を
適当に設定する。

第３図（ｂ）は、中間転写媒体の被転写媒体への固着が
終了した様子を示す。図に示される如く、終了時には、
供給側のインク媒体及び中間転写媒体の走行は停止し、
被転写媒体のみ走行する（この逆でもよい）ため、中間
転写媒体は図中２部で切断される。

〈実施例３〉 本実施例における印写方法を第４図（ａ）及び（１））
及び（Ｃ）に示す。４１はサーマルヘッド、４２はイン
ク媒体であり、支持層４３とインク４ムから成る。

本発明のインク媒体は、従来の昇華性熱転写用インク媒
体と同様なものを用いることができる。すなわち、支持
層としては、コンデンサー紙、或いは、ＰＥＴ　、ＰＥ
Ｓ　、ＰＥＥＥ　、ＰＩＰＳ　、ポリイミド等の耐熱ポ
リマーフィルムで厚さが１〜２０μ鴨が望ましい。イン
ク層は、昇華性色素、バインダ、添加剤から収り、昇華
性色素としては、アントラキノン系他、捺染用染料を用
いることができる。バインダは、フェノール系、ロジン
系、ポリアシド系、アルキド系、アルキルセルロース系
のような油性系のポリマー、或いはアクリル酸系、マレ
イン酸１り系のような水性系ポリマーを用いることがで
きる。インク中の染料の含有率はｃＬ５〜１５０ｗｔ４
で、インク層の厚さはＣＬＩ〜２０μｍが望ましい。

第４図中、４５は中間転写媒体で、顕色層４６及び接着
層４７より成る。顕色層は、インク層中の色素と相溶性
の優れるポリマーを主成分とし、必要に応じて、架橋剤
を添加し、定着性を向上させることもできる。該ポリマ
ーとして、ポリエステル樹脂が優れている。接着層は、
熱可塑性ポリマー及び或いはワックスを主成分とし、抑
圧或いは加熱によりタック性を有するものが望ましい。

すなわち、天然ワックス、石油系ワックス、合成ワック
ス等のワックス類、及び、脂肪酸アミド。

脂肪酸エステル、１！ｆＶＡ　、ＫＫＡ　、ポリビニル
アルコール、メチルセルロース、スチレン−ブタジェン
共重合体、アクリル系樹脂等の単独、或いは混合物を用
いることができる。顕色層の厚さは、ｌ：Ｌ５〜２０μ
鴨、接着層の厚さは（Ｌ１〜３０μ煤が望ましい。また
成分を選ぶことにより顕色層と接着層を１層で兼ねるこ
ともできる。

次に本実施例における印写のメカニズムについて説明す
る。

５ｔｏｐ１．　　昇華性インク（色素）を中間転写媒体
へ転写する過程。

第４図（ａ）　Ｋ示す如く、インク媒体と中間転写媒体
が積層されている状態（プラテンＡ９の上部）で、サー
マルヘッドからの熱エネルギーにより、インク層中の色
素を中間転写媒体の顕色層中に拡散させ、像を形成する
。（図中Ａ） Ｓｔｏｐ　２．　　像が形成された中間転写媒体を被転
写媒体へ固着させる過程。

第４図（ａ）に示す如く、インク媒体、中間転写媒体、
被転写媒体が積層されている状態で、インク媒体と中間
転写媒体を分離させ、同時に、ローラー４９ａからの熱
或いは抑圧により、中間転写媒体を被転写媒体４８の上
に付着し、（８部）固着させる。

第４図（ｂ）は、中間転写媒体の被転写媒体への固着が
終了した様子を示す。図に示される如く、終了時には、
供給卯のインク媒体及び中間転写媒体の走行は停止し、
被転写媒体のみ走行する（この逆でもよい）ため、中間
転写媒体ｔＩ′ｉＰ部で切断される。

以上が本実残層での印写のメカニズムである。

また、Ｅ］ｔｅｐ１．インク媒体を中間転写媒体へ転写
する過程と、５ｔｅｐｌ像が形成された中間転写媒体を
被転写媒体へ固着させる過程は、前記の如く、時系列的
に分離して行うこともできるが、ＥＩｔｅｐｌ、と５ｔ
ｅｐ　２．を同時に行うことも可能である。すなわち、
第４図（Ｃ）に示す如くサーマルヘッドによる熱像付与
時（プラテン４９の上部）に、儂の転写と、中間転写媒
体の被転写媒体への固着を同時に行なう。この場合、中
間転写媒体の固着はサーマルヘッドからの押圧、或いは
、インクの転写温度以下の熱バイアス、或いは、プラテ
ン１７の加熱のいずれか１方法、或いは組み合わせで行
うことができる。

また、インク媒体と中間転写媒体は、別々に供給し、サ
ーマルヘッドによる熱像付与時に重ね合わせることもで
きるが、第５図に示す如く、支持層５１．インク層５２
．顕色層５３．接着層５４を積層し、すなわち、インク
媒体と中間転写媒体を積層しｚ室上供給することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明による印写方法では、傷形成が
、非常に転写再現性の高い条件、すなわち、中間転写媒
体上でなされ、かつ、光面平滑性が劣る被転写媒体へも
、比較的大面積の中間転写媒体を一括して転写するだめ
、転写効率が非常に高いため、高解俊度の文字・画像を
、高品位に形成することができる。更に、中間転写媒体
により被転写媒体への文字・画像の定着性は非常に優れ
たものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（１））　、　（（りは、本発明の
印写方法の実施例を示す図。 第２図は、本発明の印写方法に使用する、インク媒体及
び中間転写媒体の実施例を示す図。 第３図（ａ）　、　（１）＞、第４図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（Ｃ）は、本発明の印写方法の実施例を示す図
。 第５図は、本発明の印写方法に使用する、インク媒体及
び中間転写媒体の実施例を示す図。 第６図及び第７図は、従来の印写方法を示す図。 第一８図（亀’）　、　（ｂ）、　（ｃ）は、インク転
写時に、インクに作用する力を示す図。 以　　　上 出願人　　セイコーエプソン株式会社 にｆ・ 代理人　弁理士　最　上　　務　゛　２他１名 第１図（Ｃ） 第２図 第３図 （ｂ） 第４図 第４図　（Ｃ） 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画信号に対応した熱エネルギーを印加する手段、熱的に
   活性化するインク媒体、中間転写媒体、被転写媒体で構
   成され、該熱エネルギーにより活性化された該インク媒
   体のインクを中間転写媒体に転写後、中間転写媒体を被
   転写媒体に固着させることを特徴とする印写方法。