JPH05338230A

JPH05338230A - 熱転写印刷方法

Info

Publication number: JPH05338230A
Application number: JP2402379A
Authority: JP
Inventors: Richard G Crystal; ジークリスタルリチャード; Hardy Sonnenberg; ソンネンバーグハーディー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1993-12-21
Also published as: US5045865A

Abstract

(57)【要約】【目的】熱転写印刷方法における転写素子から受像紙
へのインクの転写を画像方向に向上させる。【構成】上部にインクを含む基板より成る転写素子を
熱印刷ヘッド付きの熱転写印刷装置内へ組込み、印刷ヘ
ッドから転写素子へ画像方向へ熱を加え、転写素子と受
像紙間に電界または磁界を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写印刷、殊に受像紙
へのインクの転写が電界又は磁界によって強化される熱
転写印刷プロセスの改良に関する。

【０００２】

【従来技術】熱転写は高解像度の画像を形成することを
可能にするノンインパクト印刷プロセスである。これら
の印刷プロセスは簡単でノイズレベルが低く、拡張され
た使用に対してその信頼性は非常に高い。熱転写プロセ
スは３つのカテゴリーに分類することができる。直接
的、熱転写印刷は感熱染料をコーチングした特殊紙を画
像方向に加熱することによって一定の画像が加熱された
領域に形成される。もう一つの熱転写印刷は染料転写又
は染料昇華技法として知られ、昇華可能な染料をコーチ
ングされた転写素子を加熱することによって行われる。
上記転写素子は受像紙とは接触していない。転写素子が
画像方向に加熱されると、染料は昇華して受像紙へ移動
する。受像紙はポリマコーチングを有し、その内部へ染
料が拡散して一定の画像を形成する。第３の加熱印刷法
は熱転写印刷として知られている。上記熱転写印刷プロ
セスは、インクを含む転写素子を画像方向に加熱する。
上記転写素子は一方の面をヒータと、他方の面を受像紙
と密接に接触している。転写素子を画像方向に加熱する
とインクが転写素子から受像紙へ転送されて画像が形成
される。熱転写印刷法は全体としてコーチングされてい
ない普通の紙質を使用するため受容可能な外観と優れた
記録性を備えた印刷を可能にする。更に、熱転写印刷法
は所望色彩の転写素子を使用することによってカラー印
刷用途に使用することもできる。

【０００３】熱転写印刷プロセスは普通、熱転写ヘッド
と、転写素子と、受像紙を使用する。インクを含む転写
素子の側は受像紙と接触して配置され、その後熱転写ヘ
ッドから発生する熱が転写素子へ加えられる。転写素子
から伝わる熱は、インクの温度を高め、それを融かし、
軟化させ、粘度を低下させたり、あるいはインクを受像
紙へ転送させる繊維状態を経験させる。受像紙と転写素
子とが分離された後、受像紙上には一定の画像が残る。
抵抗加熱として知られるもう一つの転写素子加熱法は熱
印刷ヘッドの代わりに一列の電極を使用することによっ
て電極と転写素子内のアース導電層の間に電流を発生さ
せる。この方法は「ＩＢＭ研究開発誌」（第２９巻、N
o.5、１９８５年）中に記述されている。熱転写印刷プ
ロセスに関する情報は更に「熱転写印刷、技術、製品、
展望」（ディテック・インフォメーション・サービス
刊）に開示されている。

【０００４】本発明のプロセスは電界又は磁界によって
インクの受像紙への転送を補助することによって熱転写
印刷プロセスを向上しさせるものである。転送プロセス
を補助することによってインクは受像紙方向へひきつけ
られるためにより迅速な印刷プロセスが可能になる。同
時に、それらの電界または磁界によって、インクは粗い
画像紙の表面上のくぼみへひきつけられたり加圧された
りするために画像の粗い紙への形成効果は向上する。更
に、それらの界によって補助された熱転写プロセスは多
用途の転写素子による印刷を向上させることができる。
多用途熱転写素子の寿命はそれぞれの使用時に開放され
るインク量を注意深く計量し、所要のインク量だけが転
写素子から解放され、残りのインクは転写素子を用いて
次の画像プロセスに使用できるようにすることによって
向上させることができる。多用途転写素子に対して電界
又は磁界を選択的に加えることによってインクの開放を
強化したり制限したりすることによって、形成される各
画像について開放されるインク量を計量することができ
る。更に、多用途転写素子が使用される磁界及び電界補
助熱転写印刷プロセスによって「グレースケール」の画
像濃度を有する画像を形成することができる。グレース
ケールとは、画像密度が画像が皆無の状態から最大画像
密度へ連続体に沿って変化できるということを意味す
る。

【０００５】米国特許第4,５６7,４８９号は、へこみ点
を形成する抵抗器が載置される絶縁基板と、抵抗器にボ
ンドされる給電リードと放電リードとを備えるサービス
フィックプリンタ用熱転写ヘッドについて開示してい
る。印刷ヘッドは抵抗器のすぐ近くで抵抗器印刷ライン
に沿って抵抗器に作用する磁界を形成するための構造を
含む。磁界は電流が抵抗器内を流れる時に電流路が上部
方向へ、その外表面上の抵抗器の上部内へ偏向するよう
な方向へ向かう。かくして、一個の抵抗器の圧痕点はそ
れらが記録媒体へ熱を伝える印刷面でその最高温度に達
する。その結果、抵抗器を加熱するために必要な熱が記
録媒体へより迅速に供給されることによって単一の抵抗
器圧痕点の冷却時間は少なくなり熱印刷ヘッドにより高
い印刷速度を得ることができる。

【０００６】従来技術によるプロセスはそれらの所期目
的にふさわしいものであるが、改良された熱転写印刷プ
ロセスに対する必要が依然として存在している。また、
転写素子から開放されるインク量が電界又は磁界によっ
て計量されるような多用途転写素子を使用する熱転写印
刷プロセスに対する必要も存在している。更に、グレー
スケールの画像濃度内で画像を形成することを可能なら
しめる熱転写印刷プロセスに対する必要を存在する。更
に、印刷速度が界補助により強化又は向上した熱転写印
刷プロセスに対する必要も存在する。同様に、粗い紙そ
の他の粗い受像シート上に高品質画像を形成することの
できる熱転写印刷プロセスに対する必要も存在する。更
に、界の補助により強化された熱転写印刷プロセスによ
ってべた領域が均一な画像濃度を有するような画像を形
成できるようにする必要もある。更に、機械可読の磁気
文字を形成することができるように界の補助により強化
された熱転写印刷プロセスに対する必要も存在する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は改良さ
れた熱転写印刷プロセスを提供することである。

【０００８】これらの目的ならびにその他の目的は熱印
刷ヘッドを有する熱転写印刷装置内へその上部にインク
が含まれた基板より成る転写素子を組込み、同転写素子
を受像紙と接触させ、熱を画像方向に印刷ヘッドから転
写素子へ加え、転写素子と受像紙間に界を印加して転写
素子から受像紙へ画像方向にインクを転写強化するよう
にした熱転写印刷プロセスを提供することによって達成
される。印加される界の性質は電界でも磁界でもよく、
本発明の目的上、「界」という語は電界又は磁界を指す
ものとする。

【０００９】界補助熱転写印刷は種々の方法で実行する
ことができる。一つの方法によれば、磁鉄鉱の如き磁性
材料を転写素子上に含まれるインク組成中へ組込み、磁
石を受像紙背後に配置してインクを受像紙へひきつける
ことによりインクの転写素子から受像紙への転送を容易
にする。磁石は永久磁石でもよく、また磁界強度が電流
を変化させることによって調節できるようになった電磁
石とすることもできる。もう一つの可能な磁石構造は永
久磁石と電磁石を共に設けることによって磁界調節に一
定の余裕をもたせることである。

【００１０】もう一つの界補助法は、インクの転写素子
から受像紙への転写を強化する目的で電界を提供するこ
とである。インクの組成がカーボンブラックやその他の
導電物質の如き材料をそれが含む結果として導電性を有
する場合、一方の電極を受像紙背後に配置し、他方の電
極を転写素子の背後に配置する。両電極間に電圧を印加
してバイアスをつくりだすと、導電性のインクが転写素
子から受像紙へジャンプする。インク組成が絶縁性の場
合、電極やコロトロン又はそれらの組合せの如き充電装
置を使用して受像紙面上に電荷を発生させる。転写素子
は電極やコロトロン又はそれらの組合せの如き任意の適
当な手段により反対の極性に予め均一に充電される。受
像紙と転写素子の間に発生した電界は、その後インクを
受像紙へ引きつける。

【００１１】

【実施例】図１に磁界の補助により、熱転写印刷プロセ
スを強化する方法を示す。同プロセスは熱印字ヘッド１
を含む熱転写印刷装置を設けて熱を矢印（ａ）方向へ移
動する転写素子３へ運ぶ操作を伴う。転写素子は支持基
板層５とインク７を含む層を備える。矢印（ｂ）の方向
へ移動する受像紙９が印刷ヘッド１が熱を画像方向に転
写素子３へ運ぶ地点で転写素子３と緊密に接触して配置
される。インク層７内には、磁鉄鉱の如き磁気材料が含
まれる。磁石１１は受像紙９背後に配置されることによ
って磁気材料を含むインク７を転写素子３から受像紙９
へ引きつけ、転写素子３から受像紙９へのインク７の転
送を強化する。

【００１２】インクを引きつけることにより転写を強化
するために使用される磁石は強さが一定の磁界を発生さ
せる永久磁石とすることができる。大部分の印刷業務に
おいて画像方向に磁界を印加する必要は存在しない。か
くして、多くの場合、転写プロセスを強化するには一つ
の永久磁石で十分であろう。もし磁界の強さを調節する
ことが望ましい場合には、永久磁石をそれが受像紙間を
移動できるように取付けることによって受像紙により経
験される有効磁界を強化または弱化するようにすること
ができる。何故ならば、磁界の強さは磁石からの距離の
２乗に反比例して変化するからである。磁界により強化
された熱転写プロセスにより形成される画像の印刷濃度
を変更したり背景付着物を減少させたりするために磁界
強度を調節することが望ましいかもしれない。

【００１３】また、磁界が電流により生成される電磁石
はインク転写を強化するためにも好適である。この種の
磁石は電気エネルギーを動作させる必要があるという欠
点をもっている（永久磁石のばあいにはかかる必要はな
い）が、電磁石は発生する磁界の強さに対して容易に調
節できるという利点がある。電磁石はそれに供給される
電流値を調節することによって容易かつなめらかに調節
され、磁界の強さはゼロ磁界から最大磁界の広範囲にわ
たって変化させることができる。

【００１４】磁石の第３の可能な形状は永久磁石の電磁
石との組合せである。このオプションはプリンタの低電
力必要条件である低電源と小発熱量との可能性を含む永
久磁石の利点を界磁の調節の容易さとなめらかさと磁界
方向を逆転する可能性を含む電磁石のそれと組合わせ
る。動作中、この永久磁石と電磁石の組合せを含むプリ
ンタは、必要に応じて、大部分の印刷操作の場合永久磁
石のみを使用し、磁界の強さの増減が望ましい場合にの
み電磁石を使用することにより動作可能である。

【００１５】磁界補助が選択された場合、磁石の固有誘
導範囲は転写媒体から基板へのインク転送を強化すると
いう所望の結果を得るために有効な値である。典型的な
場合、磁石の固有誘導範囲はほぼ１〜２５キロガウスの
範囲である。但し、この範囲外とすることもできる。

【００１６】磁界補助により強化される熱転写印刷プロ
セスは、磁鉄鉱の如き磁気材料を含むインク組成や、Fe
Ｏや Fe₂Ｏ₃の如き酸化金属や、強磁性材料やそれらの
混合物を使用する。磁気材料はインク組成中にほぼ１〜
９０重量％の有効重量存在する。但し、インク組成の１
０重量％を超える量はインク転送の強化に関してそれ以
上の利益を与えないのが普通である。磁気材料の量は経
済的望ましさの点から決定されるのが普通である。例え
ば、ブラックインクが望ましい場合には、カーボンブラ
ックと磁鉄鉱を着色剤として選択することができ、磁鉄
鉱がカーボンブラックより安価である場合には、磁鉄鉱
はカーボンブラックに対して大量に存在することができ
る。更に、もし印刷画像が磁気バーコードや磁気チェッ
クコードの読取りの如き用途で磁気的に読取ることがで
きるように意図される場合には、インク中の大量の磁気
材料、例えば約３０％以上の量が望ましいかもしれな
い。適当なインクの特殊例の一つはカボット社から市販
の、約１２重量％の量のリーガル（登録商標）９９Ｒカ
ーボンブラックの如き着色剤と、マピコブラック磁鉄鉱
の如き磁気材料（約／重量％）と、インターナショナル
ワックス社より市販のパラフィン１２３０の如きパラ
フィンワックス（約３８重量％）合成ビーズワックス
（約３０重量％）、ペトロライト社より市販のペトロラ
イトＷＢ１４の如き分散剤（約５重量％）、ジュポン・
ド・ネムール社より市販のエルヴァックス４１０（登録
商標）如きエチレンビニルアセテートコポリマ（約１２
重量％）、およびエポレンＣ１０の如きイーストマンコ
ダック社より市販のポリエチレンワックス（約２重量
％）より成る。もう一つの適当な特殊例インクとしては
マプリコブラック磁鉄鉱の如き約１３重量％の量の磁気
着色剤と、インターナショナルワックス社より市販の
パラフィン１２４６の如き約４０重量％のパラフィンワ
ックスと、約３２重量％の量の天然ビーワックスと、ペ
トロライト社より市販のペトロライトＷＢ１４の如き分
散剤（約５重量％の量）と、エルヴァックス４１０（登
録商標）の如き、ジュポン・ド・ネムール社より市販の
エチレンビニールアセテートコポリマ（約６重量％）
と、イーストマンコダック社より市販のエポレンＣ１０
の如きポリエチレンワックス（約２重量％）と、カルノ
ーバ＃イェローワックスの如き追加ワックス（約２重量
％）より構成される。更にもう一つの適当な特殊例イン
クはマピコブラック磁鉄鉱の如き磁気着色剤（約３５重
量％）と、インターナショナルワックス社より市販の
パラフィン１２４６の如きパラフィンワックス（約３７
重量％）と、約２０重量％の天然ビーワックスと、ペト
ロライト社より市販のペトロライトＷＢ１４の如き分散
剤（約３重量％）と、E.I.デュポンド・ネムール社より
市販のエルバァックス（登録商標）の如きエチレンビニ
ールアセテートコポリマ（約３重量％）と、イーストマ
ン・コダック社より市販のエポレンＣ１０の如きポリエ
チレンワックス（約１重量％）と、カルノーバ＃１イエ
ローワックスの如き追加的なワックス（約１重量％）よ
り構成される。このタイプのインクを有する転写素子は
例えば成分を加熱混合することによる等適当なプロセス
により製作することにより均一な等質的混合物と同混合
物をマイラ（登録商標）ポリエステル等の如き適当な基
板上へコーチングするホットメルトコーチング又は溶剤
を得ることができる。同様にして、これらのインクは多
用途転写媒体内へ組込むことができる。

【００１７】図２に電界補助により熱転写印刷プロセス
を向上させる方法を略示する。同プロセスは熱印刷ヘッ
ド２１を格納する熱転写印刷装置を提供して熱を矢印
（ａ）方向へ移動する転写素子２３へ運ぶ作用を伴う。
転写素子は支持基板層２５とインク２７を含む層を備え
る。矢印（ｂ）方向へ移動する受像紙２９は印刷ヘッド
２１が転写素子２３へ熱を画像方向に運ぶ地点で転写素
子２３と緊密に接触して配置される。インク層２７中に
含まれるインクは絶縁性である。充電装置１７はコロト
ロン、ブレード、導電布その他の任意の適当な接触又は
非接触充電手段とすることができるが、受像基板２９の
一方側へ配置され、その上部に電荷１３を生成し、第１
の裏打ち電極１６が受像基板２０の反対側に選択により
配置される。必要ではないが、裏打ち電極１６は基板２
９上に電荷を形成し維持する上で助けになる。裏打ち普
通１６はカースの如き充電装置１７により生成される電
位よりも大きさの小さい（即ち、充電手段１７が正の電
位を生成する時により小さな割合のプラスで、充電手段
１７が負の電位を生成する時により小さな割合のマイナ
ス）電位に接続される。図２には負電荷として示されて
いるが、電荷１３はプラスでもマイナスでもよい。転写
素子２３は受像紙２９上の電荷１３と逆極性を有する電
荷１５に均一に予め充電される。図２にはプラスの電荷
として示されているが、電荷１５は、それが電荷１３と
逆極性である限り、プラスでもマイナスでもよい。転写
素子２３の予備充電は充電手段１８により実行すること
ができる。同充電手段１８はコロトロン・ブレード、導
電布、もしくは転写素子２３が印刷ウヘッド２１と受像
紙２９と接触する前の一点にあるその他の任意の適当な
接触もしくは非接触充電手段とすることができる。選択
により、第２の裏打ち電極１９が転写素子２３の背後に
配置され、転写素子２３上に電荷を形成もしくは維持す
る上で役立つ。裏打ち電極１９はアースの如き充電装置
１８により生成される電位よりも小さな大きさの電位
（即ち、充電手段１８がプラスの電荷を生成する時より
小さな程度でプラスで、充電手段１８がマイナスの電荷
を生成する時より小さな程度でマイナス）に接続され
る。電荷１３を有する受像紙２９と、電荷１５を有する
転写素子２３との間に発生する電荷はインクをインク層
２７から受像紙２９へひきつける。

【００１８】界補助が図２に示す方法に従って行われる
時、インク組成は全体として絶縁性である。インクの有
効抵抗値は本発明の目的が達成される限りどんなもので
もさしつかえない。典型的な場合、絶縁インクは約１０
⁹〜１０¹⁶オームcmの範囲の抵抗を有する。この実施例
にふさわしい典型的なインク組成は普通、非導電性着色
剤と非導電性ワックス成分を備える。適当なインクの特
殊例として、カボット社より市販のリーガル９９Ｒカー
ボンブラックの如き非導電性着色剤（約１３重量％）
と、インターナショナルワックス社から市販のパラフ
ィン１２３０の如きパラフィンワックス（約３８重量
％）と、約３０重量％の合成ビーワックスと、ペトロラ
イト社より市販の約５重量％のペトロライトＷＢ１４の
如き分散剤と、エルヴァックス４１０の如きエチレンビ
ニルアセテートコポリマー（E.I.デュポン・ド・ネムー
ル社より販売、約１２重量％）と、エポレンＣ１０の如
きイーストマンコダック社より市販のポリエチレンワッ
クス（約２重量％）より成る。もう一つの適当なインク
の例はリーガル９９Ｒカーボンブラックの如き非導電性
着色剤（カボット社より販売、約１３重量％）と、パラ
フィン１２４６の如きインターナショナルワックス社
より市販のパラフィンワックス（約４０重量％）と、３
２重量％の天然ビーワックスと、ペトロライトＷＢ１４
の如きペトロライト社より市販の分散剤（約５重量％）
と、エルヴァックス４１０の如きエチレンビニルアセテ
ートコポリマー（E.I.デュポン社より販売、約６重量
％）と、エポレンＣ１０の如きイーストマン・コダック
社より市販のポリエチレンワックス（約２重量％）と、
カルノーバ＃１イエローワックスの如き追加的ワックス
（約２重量％）より成る。更にもう１つの適当なインク
の例はリーガル９９Ｒの如きカボット社より市販の非導
電性着色剤（約１１重量％）と、パラフィン１２４６の
如きインターナショナルワックス社より市販のパラフ
ィンワックス（約５１重量％）と、約２７重量％の天然
ビーワックスと、ペトロライトＷＢ１４の如きペトロラ
イト社より市販の分散剤（約4.５重量％）を、エルヴァ
ックス４１０の如きエチレンビニルアセテートコポリマ
（E.I.デュポン・ド・メムール社より販売、約4.５重量
％）と、エポレンＣ１０の如きイーストマンコダック社
より販売のポリエチレンワックス（約１重量％）と、カ
ルノーバ＃１イエローワックスの如き追加的なワックス
（約１重量％）より構成される。このタイプのインクを
有する転写素子は成分を加熱し混合する等、適当な方法
により製作することによって均一な等質的な混合物と同
混合物をマイラポリエステル等の如き適当な基板上へコ
ーチングするホットメルトコーチング又は溶剤を得るこ
とができる。同様にして、これらのインクは多用途転写
媒体内へ組込むことができる。また、これらのインクと
同様なインクも図１に示す実施例に対して使用すること
ができる。上記例では磁界を使用して転写を補助するた
めに磁気材料を所望費インク形成に組込む。

【００１９】もう一つの電界補助により熱転写印刷プロ
セスを向上させる方法を図３に略示する。同プロセスは
熱転写印刷プロセス３１を格納する熱転写印刷装置を設
けて熱を矢印（ａ）方向に運動する転写素子３３に伝え
る。転写素子は支持基板層３５とインク３７を含む層を
備える。矢印（ｂ）方向に移動する受像紙３９は印刷ヘ
ッド３１が熱を画像方向に転写素子３３へ伝える地点で
転写素子３３と緊密に接触状態に配置される。インク層
３７中に含まれるインクは導電性である。電極３２は受
像紙３９背後に配置され、もう一つの電極３４は転写素
子３３の背後に配置される。電極３２と３４の間には電
圧が印加され、バイアスが生成し、インク層３７中の導
電インクは転写素子３３が受像紙３９へジャンプする。
バイアス電圧源３８によって、導電インク３７と受像紙
３９の間には、電荷３６ａと３６ｂが惹起される。何れ
の有効電圧も印加することができる。典型的な電圧はセ
ンチメートルあたり約１００〜2,０００ボルトの範囲に
わたる。

【００２０】図３に示す方法により界補助が実行される
場合、インク組成は導電性であることが普通である。イ
ンクは基板へのインクの転写を向上させるに十分な導電
性を有するインク構成であればどんなものでもよい。そ
の際の典型的な導電性はほぼ４０〜１５０ピコオームで
あろう。例えば、ここに記述される絶縁インク組成は、
例えば、絶縁性着色剤の代わりにレイヴン５２５０、プ
リンテクス１５０Ｔ、スーダンブルーＯＳ等、又はフサ
ロシアニン顔料又は染料を使用するか、ナフサネート
鉄、レシチン（フィッシャー社）、ＯＬＯＡ１２００、
シェブロンケミカル社より市販のポリイソブチレン・ス
クシニミド、塩基性バリウムペトロネート（ウィトコ
社）、ジルコニウムホクトエート（ニュオデックス
社）、コバルト・オクトエート、アルミニウム・ステア
レート、カルシウム、マンガン、マグネシウム、亜鉛お
よびヘプタン酸の塩、バリウム、アルミニウム、コバル
ト、マンガン、亜鉛、セリウム、およびジルコニウム、
オクトエートの塩、バリウム、アルミニウム、亜鉛、
銅、鉛、およびステアリン酸の塩、それらの混合物等を
大体ほぼ１〜４０重量％の有効量インク組成に添加する
ことによって変更することができる。適当な導電性イン
ク組成の例はレイヴン５２５０導電性カーボンブラック
の如き導電性インク（約１３重量％）と、パラフィン１
２３０の如きインターナショナルワックス社より市販
のパラフィンワックス（約３重量％）と、ＯＬＯＡ１２
００の如きシエブロン・ケミカル社から市販の導電強化
剤（約５重量％）と、合成ビーワックス（約３０重量
％）と、ペトロライトＷＢ１４の如きペトロライト社よ
り市販の分散剤（約５重量％）と、エルヴァックス４１
０の如き、E.I.デュポン・ド・ネムール社より市販のエ
チレン・ビニールアセテートコポリマ（約１２重量％）
と、エポレンＣ１０の如きイーストマン・コダック社よ
り市販のポリエチレンワックス（約２重量％）より構成
される。もう一つの適当なインクの例は、レイヴン５２
５０導電性カーボンブラックの如き導電性着色剤（約１
３重量％）と、パラフィン１２４６の如き、インターナ
ショナルワックス社より市販のパラフィンワックス
（約３５重量％）と、ＯＬＯＡ１２００の如きシエブロ
ン・ケミカル社より市販の導電強化剤（約５重量％）
と、約３２重量％の天然ビーワックスと、ペトロライト
ＷＢ１４の如き、ペトロライト社より市販の分散剤（約
５重量％）と、エルヴァックス４１０の如き、E.I.デュ
ポン・ド・ネムール社より市販のエチレンビニルアセテ
ートコポリマ（約６重量％）と、エポレンＣ１０の如き
イーストマンコダック社より市販のポリエチレンワック
ス（約２重量％）と、カルノーバ＃１イエローワックス
の如き追加のワックス（約２重量％）より構成される。
更にもう一つの適当なインクの例は、レイヴン５２５０
導電カーボンブラックの如き導電着色剤（約１１重量
％）と、パラフィン1246の如きインターナショナルワ
ックス社より市販のパラフィンワックス（約４５重量
％）と、ＯＬＯＡ１２００の如き、シエブロン・ケミカ
ル社より市販の導電強化剤（約６重量％）と、約２７重
量％の天然ワックスと、ペトロライトＷＢ１４の如きペ
トロライト社より市販の分散剤（約4.５重量％）と、エ
ルヴァックス４１０の如きE.I.デュポン・ド・ネムール
社より市販のエチレンビニルアセテートコポリマ（約4.
５重量％）と、エポレンＣ１０の如き、イーストマン・
コダック社より市販のポリエチレンワックス（約１重量
％）と、カルノーバ＃１イエローワックスの如き印加的
ワックス（約１重量％）より構成される。このタイプの
インクを有する転写素子は成分を加熱混合する等の任意
の適当なプロセスにより製作することによって均一の等
質的な混合物と同混合物をホットメルトコーチング又は
マイラポリエステル等の適当な基板上へコーチングする
溶剤を得ることができる。同様にして、これらのインク
は多用途転写媒体内へ組込むことができる。

【００２１】界補助によれば、転写素子が受像紙へのイ
ンク転写量を調節することによって、インクが布又はグ
ラビア状アプリケータ又は同時係属米国出願（番号はま
だ付与されていない。Ｄ／８７０３６、本出願と同時出
願）中に含まれるようなものの如き多用途転写素子を使
用して熱転写印刷プロセスを向上させることができる。
多用途転写素子から最大限可能な数のオーバーストライ
クを得るには所要インク量だけをそれぞれの使用につい
て素子から開放することによって残りのインクが転写素
子内に保存され続く画像サイクルにおいて使用されるよ
うにする必要がある。電界又は磁界の強さを調節すると
転写されるインクの量が制御されることによってインク
の保存を可能にすることができる。また、界の強さを調
節すると、界の強さが調節されることによって転写素子
が繰返し使用され次第に含まれるインクが少なくなるに
つれてより大きな界補助効果が得られるが、均一な画像
濃度を多用途転送素子の寿命期間を通じて可能にするこ
とができる。

【００２２】また、本発明による界補助熱転写印刷と多
目的転送素子の活用によって画像を“グレースケール”
内に印刷することができる。グレースケールとは、画像
濃度が画像濃度ゼロから最大画像濃度へと連続的に変化
できることを意味する。画像濃度は受像紙上にインクの
濃度の関数であって、「印刷科学と技術における進歩」
（パーガモンプレス、１９７１年第６巻）の「グラフィ
ックアート研究の最近の発展」（Ｗ．Ｈ．バンク編）に
開示のようなクベルカ・ムンク式により表現される。画
像濃度と紙に運ばれるインクの間の関係は図６に示す通
りである。ガンマ領域で、画像濃度はインク濃度が上昇
すると共に増加する。然しながら、一定のインク濃度を
上廻ると、図６の一定濃度領域によって表現されるよう
にそれ以上のインクは画像濃度を向上させない。一定濃
度領域内の多用途転写素要素を有する熱転写プリンタの
動作はインク濃度が転写素子が余り早く消費されたり受
像紙上への画像のパイル高さが不都合に高いような高さ
に維持しない限り、ラインコピーとモノクローム印刷に
とって好適である。ガンマ領域内で本発明の転写素子か
ら開放されるインクの量の制御又は調節はかくして印刷
される画像のグレースケール制御を可能にすることがで
きる。

【００２３】グレースケール内の画像濃度を有する画像
を生成するために開放されるインクの制御は、本文中に
説明したような界補助印刷プロセスにおける電界または
磁界を調節することによって行うことができる。本発明
に従って実行される大部分の熱転写印刷業務のばあい、
画像を形成するためには画像方向に磁界や電界を印加す
る必要はない。即ち、界は転写素子の像領域全体に印加
され、熱は画像方向に転写素子に加えられる。印加され
た界は印刷ヘッドから画像方向に熱を加えた結果として
融解の如き遷移を蒙ったインク部分にしか作用せず、転
写素子の非画像領域は影響を受けないままにとどまる。
しかしながら、グレースケール印刷が望ましい場合に
は、熱転写印刷ヘッドが画像が形成さるべき全領域に熱
を運び、印加された界が受像紙に運ばれたインクの量を
調節することによってグレーの陰影をもった画像が生成
されるから、転写素子へ界を画像方向に印加することが
望ましいことがあり得る。図４と図５には界を画像方向
に転写素子へ伝える適当な装置例が示されている。

【００２４】磁界補助により、熱転写印刷プロセスを画
像方向に強化する一つの方法を図４に略示する。同プロ
セスは熱転写印刷ヘッド４１を格納する熱転写印刷装置
を設け、熱を矢印（ａ）方向に移動する転写素子４３へ
伝える。転写素子は支持基板層４５と、インク４７を含
む層を備える。矢印（ｂ）方向に移動する受像紙４９
は、インクヘッド４１が熱を画像方向に転写素子４３へ
伝える地点で転写素子４３と緊密に接触して配置され
る。インク層４７内には磁鉄鉱の如き磁気材料が含まれ
る。受像紙４９の背後には磁気スタイラスのアレイ４２
が配置され、磁気材料を含むインク４７を転送素子４３
から受像紙４９へひきつけることによって転送素子４３
から受像紙４９へ転送を推進する。磁気スタイラスアレ
イ４２は調節された磁界を画像方向に受像紙４９へ印加
する。調節制御はオンオフ又は連続的に可変的なものの
何れでもよい。

【００２５】磁気スタイラスは任意の適当な形のものと
することができる。例えば、磁気スタイラスは、磁気反
応トナが透磁スタイラスのアレイからスタイラス先端上
に形成されたトナーチェーン内へと電子流が流れる結果
絶縁受光体上に直接付着させられる一定の電子写真印刷
プロセス中に使用されるものと似たものとすることがで
きる。スタイラス自体は透磁性であることが望ましく、
直線状のアレイに配列されるのが普通である。連続的な
グレースケール印刷は例えば「グレースケール画像情報
のダイレクト電子印刷法」（第３３年次会議、ＳＰＳ
Ｅ、１９８０年５月４−９日、ミネアポリス・ミネソタ
州）中にＯ．Ｌ．ネルソンにより記述のデシタルデュー
ティサイクル変調又はアナログ電圧変調の何れかにより
実行することができる。磁気スタイラスと、同スタイラ
スを使用するための方法に関するそれ以上の情報につい
ては、例えば米国特許第 3,816,840号および第 3,914,7
71号に開示されている。

【００２６】変調電界補助による熱転写印刷プロセスを
画像方向に向上させる方法は図５に略示する通りであ
る。同プロセスは熱印刷ヘッド５１を格納する熱転写印
刷装置を設け、熱を矢印（ａ）方向に移動する転写素子
５３へ伝える。転写素子は支持基板層５５と、インクを
含む層５７より構成される。矢印（ｂ）方向へ移動する
受像紙５９は、印刷ヘッド５１が熱を画像方向に転写素
子５３へ伝える地点で転写素子５３と緊密に接触状態に
おかれる。インク層５７内に含まれるインクは導電性で
ある。静電又は電子写真印刷において使用され例えば米
国特許 4,731,622号、 4,485,982号および 3,611,419
号、 4,240,084号、3,564,556 号、3,937,177号、 3,72
9,123号、 3,859,960号に開示のような電気スタイラス
アレイ５２が受像紙５９背後に配置され、電極５４は転
送素子５３の背後に配置される。パルス変調電圧が電極
５４と電気スタイラスアレイ５２の間のバイアス電圧源
５８から印加され、変調バイアスが生成され、インク層
５７中の導電インクは転写素子５３から受像紙５９へジ
ャンプする。変調制御はオンオフ、又は連続的に可変と
することができる。任意の有効電圧を印加することがで
きる。典型的な電圧はセンチメートルあたり約１００〜
２０００ボルトの範囲である。

【００２７】磁気的に向上した熱転写印刷プロセスに適
当なインク組成と熱転写素子は、本文中に並べたように
必要に応じて変更された周知の熱転写インクを含み、磁
気材料又は導電材料を含む。適当なインク組成の例は、
例えば、同時係属出願米国出願（Ｄ／８７０３６、本出
願と同時出願）と米国出願（Ｄ／８７１５７、本願と同
時出願）中に記載されている通りである。それ以上の適
当な転写インクとドナー素子の例は、例えば、米国特許
4,762,934号、 4,503,095号、 4,308,318号、および
4,251,276号に開示されている通りである。磁気成分又
は導電成分をそのインクに加えると、このインク成分
は、インク組成プロセス中に他のインク成分と混合さ
れ、インクと転写素子は、例えば上記引用文献中に記載
の従来方法により作成される。

【００２８】多用途転写素子は本発明の方法に好適であ
って、変調磁界又は電界を使用してグレースケール画像
を形成するような実施例のばあいに特に好適である。本
発明に好適の多用途熱転写素子は基板とインクを充たし
た多孔層より構成されるのが普通である。上記基板は任
意の適当な材料とすることができ、例えば、紙、グラシ
ン紙、ポリエステル（マイラ）、ポリカーボネート、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリビニルフルオライド（テド
ラ）、ポリアクリルエーテルの如き、ポリエーテル、ポ
リスルホン、ポリ−α−オレフィン、再生セルローズ等
とすることができる。印刷ヘッドに付着する基板の潜在
的問題を軽減するためには、基板をヒータと接触する受
像紙から最も隔った側を開放コーチングによりコーチン
グすることができる。特に望ましいのはアルミ処理した
マイラの基板であって、同基板は約１０００オングスト
ロームの厚さのアルミ層でコーチングしたマイラの層よ
り構成される。アルミニウムは基板の印刷ヘッドへの接
着と、それに附随する転写素子の裂傷や拡張の如き問題
を防止すると共に、印刷ヘッドと転写素子の間の熱伝動
を推進する。他のコーチング材料はポリステル、ポリア
ミド、ポリビニルクロライド、ポリビニルアセテート、
ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコー
ル、シリコンオイル、ワックス、グラファイト、ワック
ス／ポリマ混合物、その混合物等を包含する。コーチン
グは約0.０５〜１ミクロンの有効厚さを有するが、他の
厚さも使用することができる。

【００２９】同様にして基板として望ましいのはカレン
ダー紙としても知られるコンデンサ紙であるが、それら
は安価で、印刷ヘッドに対する接着を防止するために分
離物質をコーチングする必要はなく、また印刷ヘッドと
転写素子間の熱伝達を推進する。コンデンサ紙基板が存
在するばあいには、基板とスポンジ層の間の選択的な接
着コーチングスポンジ層の基板からの剥離を防止する。
この接着コーチングはユニオンカーバイド社より市販の
ＶＹＨＨを含むポリビニルクロライド／ポリビニルアセ
テートコポリマや、ヴアイテルＰＥ−２２２の如き一般
的な有機溶剤中に可溶性のポリエステル（グッドイア社
より販売）や、デュポン４９０００ポリエステル接着剤
の如きポリエステル等の材料により作ることができる。
コーチング材料は引落しナイフコーチングやギャップ付
ブレードコーチングの次に熱を加えたりあるいは加えず
に溶剤を蒸発させる等の任意の適当な手段によりメチル
エチルケトン又は同様な溶剤から基板上へ溶剤コーチン
グすることによって約２〜３ミクロンの範囲のコーチン
グ層を作ることができる。

【００３０】更に、「抵抗リボン熱転写印刷：新印刷技
術に対する歴史的検討と序論」（ＩＢＭＪ．研究開発、
２９巻、第５号、４４９〜４５７頁（１９８５年））中
に記述のカーボンブラックを充たしたポリカーボネート
の如き材質の基板や、その他の適当な抵抗加熱ベースを
提供する材料を使用してＩＢＭクワイエットライタープ
リンタファミリーで行われるような抵抗加熱熱転写印刷
に熱転写素子を使用することが出来る。

【００３１】基板は全体としてほぼ２〜１５ミクロン、
特に３ミクロンの有効厚を有するが、その厚さはこの範
囲外のものとすることもできる。電気抵抗加熱プロセス
を使用する印刷プロセスの場合、基板は全体としてほぼ
５〜３５ミクロン（１／４〜１／２ミル）の厚さを有す
るが、その厚さはこの範囲外のものとすることができ
る。基板の厚さは種々の考慮に従って選択することがで
きる。例えば、基板は厚い方が薄いよりも機械的に強力
であるから、多数の加熱や巻取り力にさらされたとき裂
けたり拡張したりする危険が少ない。基板は薄いよりも
厚い方が基板に対して加えられる熱が少なくてすみ、イ
ンクの受像紙への転写は実行しやすくなる点で熱負担は
少なくてすむ。更に、基板が薄い転写素子のロールに対
する長さを大きくすることができる。上記範囲の厚さを
有する基板は、これらの考慮の全てに対してその機能は
全体として許容できるものとなる。基板の第１次的作用
は熱を印刷ヘッドからインク層へ伝えることであるか
ら、その性質は支持を与えるに十分な強さを有する他に
高い固有の熱伝導性を有するように設計されるのが普通
である。更に、基板は融解、変形又は焦がさずに数ミリ
秒の間ほぼ３００℃の高い印刷ヘッド温度に耐えるよう
に構成することが望ましい。

【００３２】基板は多孔質のインクを充たした材料でコ
ーチングして多用途熱転写素子を形成する。この層は全
体として約２０〜８０重量％、殊にほぼ２０〜５０重量
％、殊に約３０％のスポンジ材料と、ほぼ２０〜８０重
量％の、殊にほぼ５０〜８０重量％、殊にほぼ７０重量
％のインクより成るスポンジ材料とインクの有効量から
構成されるが、スポンジ材料とインクの相対量はこの範
囲外のものとすることもできる。スポンジ中にインクを
多く負荷したスポンジ材料が望ましい。何故ならば、か
かるスポンジによれば若干の用途に耐える転送媒体が得
られるからである。適当なスポンジ材料としてはＶＹＨ
ＨやＶＹＨＤとしてユニオンカーバイド社から市販のも
のの如きポリビニルクロライドとポリビニルアセテート
のコポリマや、グッドイア社より市販のヴアイテルＰＥ
−２２２の如きポリエステル、一般的な有機溶剤中に可
溶性のシリコンポリマ、ポリカーボネート、ポリスルフ
ォン、酸化ポリフェニレンおよびその他の一般溶剤中に
可溶の有機ポリマや、ウレタン、天然ゴム、合成ゴム、
アルファメチルスチレンの如き、熱抵抗性モノマのブロ
ックコポリマ（一般的な有機溶剤中に溶ける）、エメリ
ー・インダストリ社より市販のエメレッツの如き一般的
な有機溶剤中に可溶のポリアミドを包含する。更に、シ
ルガルド１８２としてダウコーニング社より市販のシリ
コンエラストマの如きエラストマ材料や、ポリジメチル
シロクサンの如き接着エラストマを使用することができ
る。これらの材料は加熱と同時に接着することによって
インクは画像方向に多孔質層の表面に接近し受像紙へ転
写されることになろう。

【００３３】多孔質層は全体として約１２〜２５ミクロ
ン、殊に約２１〜２２ミクロンの範囲の有効厚のものが
存在するが、この層はこの範囲以外の厚さを有すること
もできる。厚いスポンジ層は同層がより多くのインクを
収納できるため媒体の幾つかの使用が可能になる点で望
ましい利点を有する。然しながら、過剰な厚さの多孔質
層はインクを画像方向に受像紙へ転写させるためにより
多くの熱が媒体の背部に加えられることが必要となろ
う。何故ならば、加えられる熱は基板と多孔質層の両方
を通り抜けなければならないからである。上記範囲内に
ある厚さを有する多孔質層を有する転写素子は多数の使
用を可能にし、過剰な熱負担を提供することはない。

【００３４】インク組成は小量のインクのみしか許容可
能な画像濃度を有する画像を提供するように構成される
ことが望ましい。かくして、インク組成はほぼ２〜２５
重量％の高い顔料又は染料濃度を有することが望まし
い。多孔質層に好適のインク成分は４等級の材料を含む
が、その全ては加熱と同時に若干の変化を蒙る。この変
化はほぼ４０〜１５０℃の温度範囲、特にほぼ５０〜６
５℃の温度範囲で生ずることによってブロッキングと熱
負担を最小限にすることが望ましい。但し、画像形成温
度は必要とあらばこの範囲以外のものであってもよい。
ある等級の材料は、ほぼ１５〜３５℃の範囲の室温から
印刷ヘッドにより生成される温度に加熱された後に粘度
が低下するような液体インクより構成される。例えば、
この種のインクは室温でほぼ５０センチポアズ〜2,００
０ポアズの粘度と、印刷ヘッドにより例えばほぼ４０℃
から１５０℃の温度に加熱された直後に約１０センチポ
アズから２００ポアズの範囲の粘度を有することができ
よう。室温下での粘度と、ほぼ４０〜１５０℃の範囲の
温度の下での粘度の差異はインクが多孔質スポンジ層か
ら受像紙へ流れることを可能にするに十分である。細孔
がこの種のインクで充たされる多孔質層を有する熱転写
素子を使用する熱転写印刷プロセスは転写素子を画像方
向に加熱することによって行われる。即ち、インクの粘
度は加熱領域で低下し、インクは多孔質層から受像紙へ
転送されることが可能になり、画像が形成される。この
種のインクの例は、脂肪油、鉱物油、ポリグリコール、
グリコール等と共にその混合物の如き液体インク基剤を
有するものを包含する。このタイプのインクは、同時
に、一つ又はそれ以上の顔料又は染料又はその混合物の
如き着色剤を全体としてほぼ２〜２５重量％の有効量含
む。

【００３５】加熱と同時に粘度の変化を蒙るタイプのイ
ンクは選択成分を混合し攪拌する等の任意の適当な方法
により、作成することによって均一で等質的な混合物を
得ることができる。

【００３６】インクとして多孔質層に好適の第２等級の
材料は、約４０℃〜１５０℃の温度範囲に、殊に約５０
〜６５℃に加熱された時に室温での固体状態から液体状
態へ溶解する等の第一次変化を経験する材料から構成す
る。但し、画像形成温度は希望とあらばこの範囲外のも
のとすることもできる。好適な材料は全体として鋭い融
点を示し、融解してむずか約５ポアズの比較的低粘度を
有する液を形成し、殊に融解直後容積が増加する能力を
もち、インクをスポンジ構造の表面へ押しやる。孔がこ
の種のインクで充たされるような多孔質層を有する熱転
写素子を使用すに熱転写印刷プロセスは素子を含むイン
クを画像方向に加熱することによって行われる。即ち、
孔中の固体インクは融解して、インクの受像紙への転送
を可能ならしめる。インクが再び凝固すると、インクは
受像紙へ接着することによって画像が形成される。この
種のインクの例は結晶性ワックス基剤インク、ほぼ１２
〜５０の炭素原子を有する飽和した長鎖状脂肪酸、ほぼ
１２〜５０の炭素原子を有する飽和長鎖状アルコール、
ほぼ１２〜５０炭素原子を有する飽和した長鎖エステル
等と共にそれらの混合物を包含する。また、この種のイ
ンクは一つもしくはそれ以上の顔料又はそれらの混合物
の如き着色剤を、全体として約２〜２５重量％の有効量
含む。

【００３７】加熱後に一次位相変化を経験するタイプの
インクは任意の適当な方法によって作成することができ
る。例えば、成分を全成分が液体であるような温度にま
で加熱した後にインク成分を混合攪拌することによって
均一で均質的な混合物を得ることができる。

【００３８】第３の等級の適当なインクは、印刷ヘッド
によって室温から加熱された直後ガラス遷移又は軟化の
如き２次位相変化を経験する固体材料を含む。この相変
化はガラス状態から液相への遷移、又はガラス状態から
粘質状態へ遷移の何れかを構成することができる。ガラ
ス状態から液体状態への遷移を伴う状況においては、通
常第一次相変化を経験するインクについてここで述べた
ような画像が形成される。すなわち、転写素子は画像方
向に加熱され、インクはガラス状又は軟化状態になり、
受像紙へ転移して画像が形成される。ガラス状態から粘
質状態への遷移を伴う状況においては、転写素子の画像
方向の加熱によってインクは粘質状態となり画像方向に
受像紙へ固有する。この種のインクの例はイーストマン
コダック社より市販のエポレンＣ１６の如きハロゲン化
されたポリエチレンを含むポリオレフィンと置換ポリオ
レフィンやE.I.デュポン社より市販のエルヴァックスポ
リマを含むポリエチレン／ポリビニルアセテートコポリ
マやスチレン−ブタジェンコポリマ、スチレンアクリレ
ートコポリマ、スチレンメサクリレートコポリマ等と共
にその混合物を含め、ロジンベースポリマやポリオレフ
ィンや置換ポリオレフィンの如き材料の約２００〜1,０
００の分子量を有する低分子量ポリマやオリゴマの如き
インク基剤を有するものを含有する。この種のインクは
また、一つ又はそれ以上の顔料又は染料又はその混合物
の如き着色剤を全体としてほぼ２〜２５重量％の有効量
だけ含む。

【００３９】加熱後に２次相変化を経験するタイプのイ
ンクは任意の適当な方法によって作成することができ
る。例えば、その成分は全成分が液体であるような温度
まで加熱された後、インク成分を混合攪拌することによ
って均一で等質的な混合物を得ることができる。

【００４０】本発明のインク組成として適当なもう一つ
の等級の材料は液晶分子やポリマの如き、印刷ヘッドに
より加熱後に中間型相変化を経験するものから構成され
る。この種のインク成分は同時係属の米国出願（Ｄ／８
７１５７、本願と同時出願）中に詳細に記載されてい
る。相変化は固相からスメクチック又はネマティックな
状態への遷移又はスメクチック又はネマティックな状態
から液体状態への遷移の何れかを構成することができ
る。この種のインクはアゾキアニスゾル、コレステロー
ル誘導体等と共にそれらの混合物を含むものを包含す
る。ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、
コポリカーボネート、コポリエステル等の如き液晶挙動
を示すポリマも使用できる。液晶材料の例は、例えば、
米国特許4,543,313 号、 4,617,371号、 4,729,847号、
4,774,160号、3,907,559 号、3,732,119号、および 4,3
94,498号中に開示されている。

【００４１】中間相変化を加熱後に経験することの可能
な典型的なインク組成は約１０〜７５％の中間材料重量
％と、約２〜２５％の顔料、染料、それらの結合を含む
着色剤重量％と、約０〜９０％の追加成分より構成可能
であり、それらはＢＨＡ又はＢＨＴのような約0.１〜0.
５重量％存在する選択によるアンチオクシダントと、約
１０〜８８重量％の量存在するポリエチレングリコール
又は酸化ポリエチレンを含むグリコールの如き画像の汚
れを防止するための選択的添加剤とインクが顔料を包含
する場合には、約１〜１０重量％の量存在する界面活性
剤の如き分散剤を備えることができる。適当な分散剤の
一例は、ウイトコ・ケミカル社より市販のペトロネート
＃９の如きスルホン化炭化水素である。中間状態材料の
量は選択された染料がどのようにうまくその材料内へ溶
解するか、選択された顔料がその材料中に懸濁するかに
ついて中間状態材料の選択された染料又は顔料との互換
性に依存する。中間状態材料は高価なことが多いので、
それらは約１２〜２０炭素原子を含む、殊に飽和中の脂
肪酸の如き同様な分子によって希釈することができる。
同様に、希釈剤として適当なのは非飽和アルコール、脂
肪酸のエステル、非飽和脂肪酸、および長鎖炭素を有す
るその他の同様な材料であり、中間状態材料中の希釈剤
の可溶性を向上させるために−ＯＨ又は−ＯＲ基により
提供されるもののように液晶材料との互換性と、一定程
度の極性を強化する。更に、界面活性剤又は汚れ防止剤
を増加してこれらの成分が分散又は汚れ防止作用の他に
希釈剤としても機能するようにすることができる。

【００４２】この種の中間状態インク成分は成分全体を
室温の下で選択されたインク溶剤中でアトリッタ、オー
ルミル、又は高せん断ミキサ中で混合した後同溶液を本
文で述べたようなスポンジポリマを含む他の溶液と混合
することによって作成することができる。この種のイン
クは相変化をひきおこすためには他の等級のインクより
も僅かな熱しか要しないことが多く、従って、高速の印
刷とエネルギー必要量を低めることができる等、熱転写
印刷プロセスの利点を提供する。

【００４３】溶剤中のポリマーの濃度は約１０重量％以
下、好ましくは0.５〜８重量％、最も好ましくは0.５〜
５重量％の範囲である。上記の範囲の上限のポリマー濃
度は熟成しないで所望の範囲の粘度を有する溶液を生じ
るが、また0.１〜１０μの範囲の厚い方の上限にある膜
層の生成をもたらす。一層薄い膜層は溶剤溶液中の一層
低い濃度のポリマーを用いて生成しされるが、このよう
な低いポリマー濃度は、所望の範囲の粘度をもつために
溶液が熟成されることを必要とする。

【００４４】多用途転写素子中に存在するインク成分は
一定の着色剤を含み、同着色剤は、染剤、顔料又は一つ
又はそれ以上の染料と（又は）顔料の混合物とすること
ができる。着色剤は全体として約２〜２５重量％のイン
クの有効量存在する。適当な顔料と染料の例は、カラー
インデクスがＣＩ６０７１０、ＣＩ分散レッド１５とし
て識別されるカーボンブラック、ニグロジン染料、アニ
リンブルー、2,９−ジメチル置換キナクリドンおよびア
ンスラキノンと、カラーインデクスがCI26050として識
別されるジアゾ染料と、カラーインデクス中にＣＩ７４
１６０・ピクメントブルーとアンスラダントレンブルー
としてリストされカラーインデクスがCI６９８１０、ス
ペシャルブルーＸ−２１３７として識別される銅テトラ
ー４（オクタデシルスルホナミド）フタロシアニン、銅
フタロシアニン顔料と、カラーインデクスがＣＩ１２７
００、ＣＩソルベント・イエロー１６として識別される
ジアリライドイエロー３，３−ジクロロベンジデン・ア
セトアセタニリドと、カラーインデクスがフオロンイエ
ローＳＥ／ＧＬＮ、ＣＩ分散イエロー３３として識別さ
れるニトロフェニール・アミン・スルホナミドと２，５
−ジメトキシ−４−スルホンアニリド・フェニルアゾ−
４′−クロロ−２，５−ジメトキシアセト−アセトアニ
リド、パーマネントイエローＦＧＬ、ノルマンジーマジ
ェンタＲＤ−２４００（ポールウーリッヒ）、パリオゲ
ンバイオレット５１００（ＢＡＳＦ）と、パリオゲン・
バイオレット５８９０（ＢＡＳＦ）と、パーマネントバ
イオレットＯＴ２６４５（ポール・ウーリッヒ）、ヘリ
オゲン・グリーンＬ８７３０（ＢＡＳＦ）と、アルギル
・グリーンＸＰ−III −Ｓ（ポール・ウーリッヒ）と、
ブリリアント・グリーン・トナーＧＲ０９９１（ポール
・ウーリッヒ）と、ヘリオゲン・ブルーＬ６９００、Ｌ
７０２０（ＢＡＳＦ）と、ヘリオゲン・ブルーＤ６８４
０、Ｄ７０８０（ＢＡＳＦ）と、スーダン・ブルーＯＳ
（ＢＡＳＦ）と、ＰＶファストブルーＢ２ＧＯ１（アメ
リカンヘーヒスト）と、イルガリテブルーＢＣＡ（シバ
ーガイギ）と、パリゲンブルー６４７０（ＢＡＳＦ）、
スーダンIII （マセソン、コールマン、ベル）、スーダ
ンII（マセソン、コールマン、ベル）、スーダンIV（マ
セソン、コールマン、ベル）、スーダンオレンジＧ（ア
ルドリッチ）、スーダンオレンジ２２０（ＢＡＳＦ）、
パリオゲン・オレンジ3040（ＢＡＳＦ）、オーソオレン
ジＯＲ２６７３（ポール・ウーリッヒ）、パリオゲン・
イエロー１５２、１５６０（ＢＡＳＦ）、リソル・ファ
スト・イエロー0991Ｋ（ＢＡＳＦ）、パリオトール・イ
エロー１８４０（ＢＡＳＦ）、ノボパーム・イエローＦ
ＧＩ（ヘーヒスト）、パーマネント・イエローＹＥ０３
０５（ポール・ウーリッヒ）、ルモゲンイエローＤ０７
９０（ＢＡＳＦ）、スコーゲルプ1250（ＢＡＳＦ）、ス
コーイエローＤ１３５５（ＢＡＳＦ）、オスタパーム・
ピンクＥ（アメリカン・ヘーヒスト）、ファナル・ピン
クＤ４８３０（ＢＡＳＦ）、ミンキァシア・マジェンタ
（デュポン）、リソール・スカーレットＤ３７００（Ｂ
ＡＳＦ）、トルイジン・レッド（アルドリッチ）、スカ
ーレット・フォー・サーモプラストＮ＆ＤＰＳＰＡ
（ユージン・キュールマン・オブ・カナダ）、Ｅ．Ｄ．
トルイジン・ヒッド（アルドリッチ）、リソル・ルービ
ン・トナー（ポール・ウールリッチ）、リソル・スカー
レット４４４０（ＢＡＳＦ）、ボン・レッド（ドミニオ
ン・カラー社）、ロイアルブリリアントレッドＲＤ− 8
192（ポール・ウールリッチ）、オラセットピンクＲＦ
（シバーガイギ）、パリオゲンレッド３８７１Ｋ（ＢＡ
ＳＦ）、パリオゲンレッド３４０（ＢＡＳＦ）、リソー
ル・ファスト・スカーレットＬ４３００（ＢＡＳＦ）、
リソール・ルービンＤ４５６６（レイク）（ＢＡＳ
Ｆ）、ヘリオゲンブルーＮＢＤ７０１０（ＢＡＳＦ）
と、シュイエローＮＢＤ１３６０（ＢＡＳＦ）を含む
ことができる。

【００４５】多用途転写素子用に選択されるインク成分
は、小量のインクが所望の光学濃度の画像を形成するに
十分であるように存在する高濃度の着色剤を有すること
が望ましい。インク中の高含有量の着色剤は、インク容
器中の染料の可溶性が相対的に低く、顔料が高い割合で
含まれたインクと関連する粘度の高さのために実現が困
難であることが多い。しかしながら、脂肪酸と反応して
染料塩を形成した反応染料又は塩基染料（７１０以上の
pHを有するもの）は反応しない染料よりもインク容器中
で相当高い可溶性を呈する傾きがある。例えば、脂肪酸
と反応しない反応染料又は塩基染料は典型的溶剤又は液
体容器中で約１〜４重量％の可溶度を示し、約0.３〜２
重量％の量存在する染料を有するインク成分を可能にす
るのが普通である。しかし、これら同じ染料は、オレイ
ン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ま
たはリノレン酸のような脂肪酸と反応した時、液体容器
又は溶剤中で約２０〜５０重量％の可溶性を示し、約５
〜１５重量％の量存在する染料を有するインク成分を可
能にする。脂肪酸の染料塩は高度に着色され、優れた輝
きを呈し、異例に高度の密度での印刷を可能にする。更
に、脂肪酸の染料塩を含むインクは受像紙に対してすぐ
れた拡散と固着質を示し、熱的に誘発された昇華に対す
る小さな感受性と良好な透明性を呈する。それらは透明
材料上に対する印刷と、プロセスカラー画像の形成にと
って好適になる。脂肪酸と反応するために好適な染料は
反応染料と7.０以上のpHを有する塩基染料として知られ
る染料の等級を含む。特に望ましいのはネプタンベース
レッド４８６（ＢＡＳＦ）、ネプタンベースブルーＮＢ
６５２（ＢＡＳＦ）、バソイエロー１２４（ＢＡＳ
Ｆ）、ネプタンＸ６０（ＢＡＳＦ）等の如き染料であ
る。

【００４６】固体インクは上記した染料の一つを１６個
の炭素を有するパルミチン酸や１８個の炭素原子を有す
るステアリン酸の如き約１２〜５０炭素原子を有する飽
和脂肪酸と反応させることによって作成することができ
る。液体インクは上記の染料の一つを１８個の炭素原子
を有するオレイン酸と１６個の炭素原子を有するパルミ
チン酸の如き約１２〜３０個の炭素原子を有する非飽和
脂肪酸と反応させることによって作成することができ、
半固体インクは上記染料の一つを飽和・非飽和脂肪酸の
混合物を反応させることによって作成できる。その際、
飽和酸の非飽和酸に対する比は０％の飽和状態と１００
％の非飽和状態から１００％の飽和状態と０％の非飽和
状態の間で変化することができる。これらの染料塩を含
むインクは約７０〜９５℃で成分を混合攪拌することに
よって作成することができる。液晶成分がインク中に存
在する場合、染料塩を含むインクは、液体染料塩が存在
する場合、室温で、また半固体又は固体染料が存在する
場合には約７０℃で成分を混合することによって作成す
ることができる。

【００４７】多用途転写素子の多孔質のインクを充たさ
れた層は多くの方法で作成することができる。例えば、
２溶剤法を使用することができる。同法によればポリマ
スポンジ材料が一つの溶剤に、またインクがもう一つの
溶剤に溶解する。これら溶剤は互いに混合可能なように
選択され、インクスポンジ溶剤中で相当な可溶性を示さ
ず、スポンジはインク溶剤中で相当な可溶性を示さない
ようなものが選択される。インク溶剤は全体としてスポ
ンジ溶剤よりも低温で蒸発することができるか、任意の
所与の大気圧の下でスポンジ溶剤よりも低い沸点を有す
る。混合物はその選択された溶剤中のスポンジ材料の溶
液をその選択された溶剤中のインク溶液と混合させるこ
とによって作成される。その際、スポンジ材料とインク
はコーチング内に期待されるインクのスポンジに対する
比に比例した相対量で存在する。上記混合物はその後、
基板上へコーチングされる。熱をインク溶剤の沸点以上
又はスポンジ溶剤の沸点より低い温度で混合物に加える
と、まづインク溶剤が蒸発して、その溶剤中のスポンジ
材料のマトリックス全体に分散したインク液滴を残す。
続いて、混合物は高温に加熱されスポンジ溶剤は蒸発
し、そのためポリマスポンジ材料は析出し、インク液滴
のまわりに固体構造が形成され、その内部に分散するイ
ンク液滴を含み基板に付着するスポンジが得られる。

【００４８】もう一つの多孔質のインクを充たした層を
作成する適当な方法は多相系を紫外線ポリマー化するこ
とである。インク成分とモノマーより構成されるエマル
ジョンが形成される。このエマルジョンは基板上へコー
チングされ、コーチングされた基板は、その後紫外線光
にさらされ、モノマはエマルジョン中でポリマー化さ
れ、インク液滴附近にポリマスポンジが形成される。

【００４９】多孔質のインク充満層を作成する第３の方
法は、ポリマスポンジの溶液を溶剤中に作成し、同液中
に塩の如き浸出可能な材料を懸濁させる。懸濁液は基板
上へコーチングされ、溶剤は蒸発され、ポリマ材料は析
出してその内部に固体の浸出可能な材料が埋込まれたス
ポンジ材料が形成される。続いて、スポンジと基板が水
又は別の適当な材料中浸され、浸出材料はスポンジから
浸出して固体粒子が以前存在したスポンジ中に細孔が残
される。その後、インク入れ操作を用いてインク成分を
細孔内へ配置する。かかるプロセスは例えば、インクを
スポンジ層上へホットロールコーチングした後に、転写
素子を加熱してインクが毛管作用によってスポンジ内へ
吸収されるようにすることを伴う。

【００５０】多孔質のインク充満層を作成する更にもう
一つの適当な方法は溶剤中にポリマスポンジ材料の懸濁
液を作成し、同溶液内に、溶剤を蒸発させるために必要
なものよりも高い温度に加熱した後ガス状になる液体又
は固体の発泡剤を懸濁させることである。懸濁液は基板
上へコーチングされ、溶剤は蒸発され、ポリマ材料は析
出して発泡材料の液滴又は粒子の周囲にスポンジ材料が
形成される。続いてスポンジと基板を加熱すると発泡剤
はガス状となり、スポンジを「発泡」させ、その内部に
細孔を形成する。その後、ホットロールコーチングした
後に加熱する等のインク入れ操作を活用してインク成分
を孔内へ射出又は加えることができる。

【００５１】多孔質層内の孔サイズはインクが多用途転
写素子から開放される速度に影響を及ぼす。即ち、孔が
小さいとインクの開放速度が緩慢な転写素子になる。孔
のサイズは、インク粘度のような変数もインクが転写素
子から開放される速度に影響を及ぼすから、使用される
インク成分に従って選択する。全体として、開放速度は
できるだけ小さい一方、インクを保存して転写素子の最
大使用数を可能にするために所望品質の画像を可能にす
るのでなければならない。全体として、孔サイズの範囲
は平均径でほぼ0.５〜３０ミクロンの間にあるが、約２
〜５ミクロンであることが望ましい。

【００５２】孔サイズは２溶剤コーチングプロセスでイ
ンク溶剤のスポンジ溶剤に対する比を変化させることに
よって制御することができる。スポンジ溶剤量をインク
溶剤量に対して増加するとより小さな孔が形成される。
例えば、インク充満スポンジはメチルケトンがスポンジ
溶剤でトルエンがインク溶剤であるような２溶剤法によ
って作成することができる。メチルエチルケトンの比は
５０：５０〜６０：４０の範囲で変化させることによっ
て小さな孔を有するスポンジを形成することができる。
即ち、インクのポリマに対する比を一定に維持しより多
くのメチルエチルケトンを追加することによって、その
結果得られる孔サイズを小さくすることができる。２溶
剤コーチングプロセス中に溶剤中の固体成分を調節する
と孔サイズにも影響が及ぶ。全体として、固体材料は溶
剤中に約２５重量％の量存在する。溶液中の固体成分を
約２５重量％に引上げると、より小さな孔が形成され
る。更に、溶剤の蒸発速度は、高速の蒸発がより大きな
孔を生成するという点で孔サイズに影響を及ぼす恐れが
ある。蒸発速度は高速のエアフローと（又は）高温が高
速の蒸発を結果するような溶剤蒸発中に温度とエアの流
れを制御することによって制御することができる。スポ
ンジが多相系を紫外線ホポリマ化することによって作成
される場合、孔サイズはインク液滴が所望のサイズとな
るようにインクを乳化させる界面活性剤を選択すること
によって調節することができる。例えば、存在する界面
活性剤の量を増加させるとインクとスポンジモノマ間の
表面積は増加することによってインク液滴と孔はより小
さいものとなろう。スポンジが浸出又は発泡により作成
される場合、浸出剤又は発泡剤は所望サイズの孔を提供
するように選択することができる。例えば、大粒子の浸
出剤又は発泡剤によれば孔は大きくなるが、それらが細
かく分割されている場合には孔は小さくなろう。

【００５３】インク開放の調節は、開放されるそれぞれ
の着色インクの量が受像紙上の色に影響を及ぼすような
フルカラー熱転写印刷業務のばあいにとりわけ重要であ
る。更に、孔サイズは大きな孔がスカラップ状の辺縁と
粒状の固体領域を有する画像をもたらす点で画像の辺縁
の鋭さに影響を及ぼす。更に、スポンジ内に存在するイ
ンク量が増加するとインクの開放度は大きくなろう。基
板に対するインクの親和性が増加すると同時にインク開
放も増加する。すなわち、基板は表面上に極性群を有す
る傾きがあるため、ポリビニルアルコールを含むアルコ
ールの如き材料、ポリビニルアセテート又は酸化ポリエ
チレンの如き材料、および同様な極性材料を追加すると
紙に対するインクの親和性を増加させ、インクの開放を
促進することになろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクを転写素子から受像紙上へ引きつけるた
めに受像紙の背後に配置される磁石を有する熱転写印刷
装置の概略図である。

【図２】転写素子が受像紙と逆に帯電されて絶縁インク
を転写素子から受像紙へ引きつける電界を生成する熱転
写印刷装置の概略図である。

【図３】電極が転写素子と受像紙の背後に位置する熱転
写印刷法印刷装置の概略図である。電極間に印加される
電圧は転写素子を受像シートへ引きつける電界を生成す
る。

【図４】変調磁界が加熱された素子と受像紙間に画像方
向に印加されることによってグレースケール画像の印刷
が可能になる熱転写印刷装置の概略図である。

【図５】変調電界が加熱された転写素子と受像紙との間
に画像方向に印加されることによっしグレースケール画
像の印刷が可能になる熱転写印刷装置の概略図である。

【図６】一定の画像を形成するために画像濃度と基板に
加えられるインク量の間の関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１熱転写印刷ヘッド３転写素子５基板層７インク含有層９受像紙１１磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ハーディーソンネンバーグカナダ国エヌ０ビー２ジェイ０オンタリオパスリンチアールアール３ハイウェイ 97−900

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その上部にインクを含有する基板を備え
る転写素子を熱印刷ヘッドを有する熱転写印刷装置内へ
組込み、上記転写素子を受像紙と接触させ、熱を画像方
向に印刷ヘッドから転写素子へ加え、転写素子と受像紙
間に界を印加して転写素子から受像紙へのインクの画像
方向転写を向上させる熱転写印刷方法。
【請求項２】インクが基板上の層内に位置するポリマ
ースポンジ材料中に含まれ、界の強さが変調されて転写
素子から開放されるインク量を計測する請求項１の熱転
写印刷方法。
【請求項３】界が画像方向に印加されてグレースケー
ル内の画像濃度を有する画像が形成される請求項２の熱
転写印刷方法。
【請求項４】転写素子と受像紙間に加えられる界が磁
界であって、インクがほぼ１〜９０重量％のインク量中
に存在する磁気材料を含む請求項１の熱転写印刷方法。
【請求項５】転写素子と受像紙間に加えられる界が電
界である請求項１の熱転写印刷方法。