JPH074941B2

JPH074941B2 - 中間調画像形成方法

Info

Publication number: JPH074941B2
Application number: JP60250885A
Authority: JP
Inventors: 泰之田村; 修三金子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-11-11
Filing date: 1985-11-11
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS62111786A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複写機や各種のプリンター等に利用できる中
間調画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、情報産業の急速な発展に伴ない、種々の情報処理
システムが開発され、それぞれの情報処理システムに適
した記録方法および装置が開発されている。このような
記録方法の一つに感熱記録方法があり、この方法は使用
する装置が軽量かつコンパクトで、騒音がなく、また操
作性や保守性にも優れており、最近広く使用されてい
る。

この感熱記録方法のなかで最近特に注目されているもの
に感熱転写記録方法がある。この記録方法は、一般に、
シート状の支持体上に、熱溶融性バインダー中に着色剤
を分散させてなる熱転写性インクを塗布してなる感熱転
写媒体を用い、この感熱転写媒体をその熱転写性インク
層が被転写媒体に接するように被転写媒体に重畳し、感
熱転写媒体の支持体側から熱ヘッド等により熱を供給し
て溶融したインク層を被転写媒体に転写することによ
り、熱供給パターンに応じた転写記録画像を被転写媒体
上に形成するものである。この方法によれば、普通紙を
被転写媒体として使用することができる。

しかしながら、このような従来の感熱転写記録方法にも
欠点がない訳ではない。それは、従来の感熱転写記録方
法は、転写記録性能、すなわち画像品質が被転写媒体の
表面平滑度により大きく影響され、平滑性の高い被転写
媒体については良好な印字ができるが、平滑性の低い被
転写媒体においては著しく印字品質が低下することであ
る。しかも、最も一般的な被転写媒体である紙について
も平滑性の高い紙はむしろ特殊であり、通常の紙は繊維
の絡み合いにより様々な程度の凹凸を有している。した
がって、表面凹凸の大きい紙の場合には印字時に熱溶融
したインクが紙の繊維の中まで浸透できずに表面の凸部
あるいはその近傍にのみ付着するため、印字された像の
エッジ部がシャープでなかったり、像の一部が欠けたり
して、印字品質が低下した。

また、インク層の被転写媒体への転写は、熱ヘッドから
の熱によってのみ行われるが、一般に熱ヘッドから供給
できる熱量には限度があり、また限られた時間内に多量
の記録信号を熱パルスとして変換供給するには、記録時
に於ける熱ヘッドの熱パルス間内での所定温度までの冷
却のタイムラグ、さらには熱ヘッド面を構成している発
熱セグメント間の熱ストロークを防止するために、理論
的にも熱ヘッドからの供給熱量を大きくすることは困難
であった。そのため、従来の感熱記録方法では高速記録
は難しかった。

また、熱伝導は、電気や光などに比べて応答レスポンス
が遅いため、熱ヘッドによる記録に於いて、中間調の再
現が可能にまで熱パルスを制御することは一般に困難で
あり、また、従来の感熱転写インク層は、階調性を発現
できる転写特性を備えていないため、一画素毎の中間調
の記録画像の形成はできなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記従来の感熱転写記録方法の問題点を解決
する画像形成方法、すなわち、表面平滑度の低い最も一
般的に用いられている普通紙に対して高品位の転写像を
形成でき、また高速記録が可能で、中間調の記録画像の
形成が可能な画像形成方法を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明の画像形成方法は、複数種のエネルギ
ーが付与されることによってその転写特性を支配する物
性が変化し、かつ該複数種のエネルギーのうちの少なく
とも一種のエネルギーの大きさに対応して該転写特性を
支配する物性の変化の程度が変わる画像形成素体を転写
記録層中に有してなる転写記録媒体に、該複数種のエネ
ルギーのうちの少なくとも一種のエネルギーを中間調記
録情報に応じた条件で変化させつつ該複数種のエネルギ
ー付与して転写記録層上に転写像を形成する工程と、該
転写像を被転写媒体に転写する工程とを有することを特
徴とする。

すなわち本発明による中間調画像形成方法では、転写像
の形成工程と転写工程とは分離され、転写工程では既に
転写像が形成されているので、像形成用の選択的なエネ
ルギー付与の制約は解除されており、被転写媒体の表面
性状に応じて、鮮明な画像を転写するのに必要十分なエ
ネルギーを転写記録媒体に付与することができる。ま
た、転写像形成工程において形成されている転写像は、
熱溶融像のような単なる性状変化像ではなく、転写層中
の画像形成素体の転写特性を支配する物性を変化させて
成る像であるから、この変化した物性の差を転写工程で
利用することによって確実に転写が実現でき、また、転
写像の忠実な転写も可能となる。例えば熱溶融像を転写
像とする場合には、転写像形成工程から転写工程に至る
まで熱溶融像の完全な維持が必要となるが、両工程間に
おける冷却現象による転写性の低下や、熱溶融像の周囲
への熱伝導による像のボケが避けられない。ところが、
本発明の場合には、転写特性を支配する物性、例えば転
写記録層内の画像形成素体の融点、軟化点、同一温度に
おける粘度等を変化させて転写像を形成しているので、
この物性変化が転写工程まで記憶させており、したがっ
て、転写像形成工程後に該物性を変化させるエネルギー
が付与されない限り、転写像の転写性の低下や、像ボケ
は生じない。このために、被転写媒体の表面平滑度が低
い場合でも、像品位の高い中間調画像の形成が可能とな
り、また、転写像の画質が劣化することなく被転写媒体
に転写することができる。

また、本発明による中間調画像形成方法では、転写像形
成のための信号化されたエネルギーの付与と、転写のた
めの一様なエネルギーの付与とが機能的に分離されてお
り、転写像形成のための信号化されたエネルギーを同時
に転写のためのエネルギーとして使う場合と較べると、
エネルギー付与の制約条件が大幅に緩和される。例え
ば、転写像形成のためのエネルギーは、画像形成素体の
物性の変化を生じさせるだけの量でよく、また、転写の
ためのエネルギーは、信号化されていない一様なエネル
ギーでよいから希望する転写速度に合せて増大させるこ
とができ、高速記録が容易に実現できる。

従来の熱転写記録装置に用いられていたサーマルヘッド
では、熱応答速度は最も高速のものでも１〜5msec程度
であって、それよりも速い繰り返し周期で駆動させよう
とすると、温度の上昇、降下が１周期内で充分に行なう
ことができなくなり、加熱不足や逆に温度が下がりきら
ずに蓄熱の影響が画像品質に現われた。これが高速化を
はばむ最大要員の一つであったが、本発明のように複数
種のエネルギーを用いれば、例えばサーマルヘッドと光
照射とを組合せると、蓄熱した状態下でも転写特性を支
配する物性を変化させる上での加熱状態の有効性を光照
射時のみとすることができるから、ピーク温度付近の限
られた時間帯にのみ光照射することで、従来のようにピ
ーク温度以降の温度降下速度の影響を受け難くすること
が可能となり、たとえ従来のサーマルヘッドを使用して
も、より短い繰返し周期で記録動作を行なうことがで
き、高速記録が容易となる。

また、本発明による中間調画像形成方法は、複数種のエ
ネルギーを付与して転写像を形成するものであるから、
従来の熱だけによって転写像を形成する場合に較べる
と、それだけ転写像の形成する物性変化の程度を段階的
に調整することができ、複数種のエネルギーの一つとし
て応答レスポンスが速く、強度の段階的調整が容易な光
を使用すれば中間調表現の必要な画像の形成が容易にな
る。例えば３段階の光照射の強度または時間を設定し、
加熱とを組合せると、４段階（３段階＋非加熱）の階調
表現が可能となる。

また、こうした制御は高速に行なわれることが望まれる
が、光のような応答レスポンスの速いエネルギーを使用
できることも高速の中間調記録を可能にする一因であ
る。もちろん加熱時間や加熱温度を複数段に分けること
によっても階調表現は可能である。

本発明による中間調画像形成方法においては、転写像
は、画像形成素体の転写特性を支配する物性を変化させ
て形成されるが、この物性は、使用する画像形成素体の
種類により任意に定められるものであり、例えば転写像
を熱溶融状態にして転写する転写記録媒体の場合には、
溶融温度、軟化温度またはガラス転移点などであり、ま
た、転写像を粘着状態または被転写媒体への浸透性状態
にして転写する転写記録媒体の場合には、同一温度にお
ける粘度である。

また、転写像を形成するのに用いる複数種のエネルギー
も使用する転写記録媒体の種類によって任意に定めら
れ、例えば光、電子ビーム、熱、圧力などか適宜組み合
わされて用いられる。

次に本発明の中間調画像形成法の原理の説明のために、
光と熱エネルギーの付与により転写像の形成される中間
調画像形成方法について第1a図〜第1f図を参照しつつ説
明する。

第1a図〜第1d図の各グラフの時間軸（横軸）はそれぞれ
対応している。また、転写記録層を構成する画像形成素
体には感応成分として、後述する反応開始剤、架橋剤を
含む高分子化成分が含まれている。第1a図はサーマルヘ
ッド等の加熱手段を時間０〜t₃の間発熱駆動させた場合
の加熱素子の表面温度の上昇およびその後の温度降下の
様子を示すものである。この加熱素子に圧接されている
転写記録媒体は、加熱素子の温度変化に伴い、第1b図に
示すような温度変化を示す。すなわちt₁の時間の遅れを
もって温度は上昇し、同様にt₃より遅れてt₄の時刻に最
高温度に達し、以降温度は下降する。この転写記録層中
の画像形成素体はガラス転移点Tg₀を有し、Tg₀以上の温
度領域で急激に軟化し粘度が減少する。この様子を第1c
図の曲線Ａで示した。時刻t₂でTg₀に達した以降最大温
度に達する時刻t₄迄粘度の降下が続き、温度低下と伴に
再び粘度は増加し、Tg₀に降下する時刻t₆まで粘度は急
激に増加する。この場合、画像形成素体には加熱前と基
本的には物性の変化が生じておらず、次の転写工程で温
度Tg₀以上に加熱すると再度上述したと同様な粘度の変
化現象を示す。従って被転写媒体と圧接して転写に必要
な加熱、例えばTg₀以上に加熱すれば、従来の熱転写記
録の転写メカニズムと同様な機構で画像形成素体は転写
される。しかし、本発明の方法の場合には、第1d図に示
すように、時刻t₂より転写記録層の加熱と同時に光照射
すると、画像形成素体に含まれている反応開始剤が光照
射により活性化され、温度が反応速度を大きくするに充
分なだけ上昇していると、反応開始剤が作用して活性化
された架橋剤が生成し、これが架橋性プレポリマーを架
橋する確率が飛躍的に大きくなり、画像形成素体の硬化
が進む。

こうして加熱と光照射とが同時に行なわれると、画像形
成素体は第1c図の曲線Ｂに示すような挙動を示す。そし
て架橋反応が進むと共にガラス転移点が上昇し、架橋が
終了する時刻t₅では第1d図に示されるようにTg₀からTg₁
に変化する。

また、光照射時間をt₂〜t₅の間で変化させた場合につき
曲線ＣおよびＤで示した。また、これらを再加熱した際
の粘度の対温度特性を第1e図に示した。すなわち、光照
射時間に応じて画像形成素体のガラス転移点は、Tg₁、T
g₂あるいはTg₃へと変化する。

一方、転写工程に於ける画像形成素体の粘度と転写画像
の光学濃度は、第1f図に示すような関係を有し、粘度が
低い程転写効率が高くなるので転写画像濃度は高くな
る。

また、一画素内の画像形成素体への光照射時間を変化さ
せると、第1d図で示したTg₁に変化する画像形成素体の
一画素内の占有面積が変化し、転写工程での一画素内で
転写される画像形成素体の量が変化することにより階調
記録を実施することもできる。

このようにして中間調転写記録像を形成した後に、転写
工程で、例えばTg₀、Tg₂、Tg₃＜Tr＜Tg₁を満たす温度Tr
に加熱すれば、第1e図に示すような粘度の変化が生じ、
被転写媒体上に加熱により粘度の低下した部分のみが粘
度の低下の度合に応じて転写され、光学濃度の異る画像
が記録（階調記録）される。転写工程の温度安定精度に
も依るが、このときのTg₁−Tg₀は、約20℃以上であるこ
とが好ましい。このようにして画像信号に応じて加熱ま
たは非加熱を制御し、同時に光照射することで転写像が
形成できる。また、ガラス転移点が変われば、軟化温度
や溶融温度も同様な傾向で変動するから、ガラス転移点
の変動幅を目安にして軟化温度や溶融温度を制御するこ
ともできる。

また、転写像形成工程に於ける加熱温度は、転写特性を
支配する物性が変化する反応速度を速くするためおよび
その反応を安定に行なうためには、転写記録層を70℃以
上、好ましくは80℃以上となるよう加熱すると良好な結
果が得られる。

以上、光照射時間を変化させる場合について具体的に説
明したが、画像形成素体の転写特性を支配する特性を変
化させるエネルギーとしての温度を変化させることによ
っても同様な中間調転写画像の形成、転写を実施するこ
とができる。重合性プレポリマーとしてアクリル酸エス
テル共重合体、架橋剤としてテトラエチレンジアクリレ
ート、光開始剤としてベンゾフェノンおよび安定剤とし
てハイドロキノンの混合物についての反応感度Ｓが下記
式Ｓ＝Ａ（Ｔ−Tg）で表わされることがJ.Pol.Sci.20 847−861（1982）に
報告されている。

したがって、温度を変化させることにより架橋反応の進
行度合が変化し、架橋反応の進行とともにポリマーの分
子量が増大し、これにともない溶融粘度の対温度特性は
先に示した第1e図と同様に変化し、中間調画像の形成が
可能となる。

本発明に用いる中間調転写記録媒体は、複数種のエネル
ギーが付与されることによってその転写特性を支配する
特性が変化し、かつ該複数種のエネルギーのうちの少な
くとも一種のエネルギーの大きさに対応して該転写特性
を支配する物性の変化の程度が変わる画像形成素体を有
していれば任意の構成を有してよい。転写特性を支配す
る物性としては、例えば前述した溶融温度が、軟化点、
ガラス転移点、粘度などの物性が挙げられる。このよう
な転写特性を支配する物性の変化の程度が変わる画像形
成素体としては、例えば着色成分と、感応成分としての
高分子成分とを含む画像形成素体が挙げられる。高分子
化成分を高分子化することでその部分の転写記録層の溶
融温度等が高くなり、高分子化されない部分が転写像を
形成する。

高分子化成分は、重合反応または架橋反応を起す成分で
あり、代表的なものとして次の（イ）〜（ハ）のような
モノマーまたはポリマーが挙げられる。

（イ）架橋性プレポリマー、（ロ）重合性プレポリマーと架橋剤、（ハ）重合性モノマーまたはオリゴマー、架橋性プレポリマーとしては、例えばポリケイ皮酸ビニ
ル、ｐ−メトキシケイ皮酸−コハク酸半エステル、ポリ
ビニルスチリルピリジウム、ポリメチルビニルケトンな
どが挙げられる。

重合性プレポリマーとしては、例えばエポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニル
アルコール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル酸樹
脂、ポリマレイン酸樹脂、シリコーン樹脂などが挙げら
れる。

架橋剤としては、例えばエチレングリコールジアクリレ
ート、プロピレングリコールジアクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、N,N′−メチレンビスアクリルアミドな
どが挙げられる。

重合性モノマーとしては、例えばメチルアクリレート、
メチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、
ベンジルアクリレート、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ジアセトン
アクリルアミド、スチレン、アクリロニトリル、ビニル
アセタート、エチレングリコールジアクリレート、ブチ
レングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオー
ルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリ
レートなどが挙げられる。

重合性オリゴマーとしては、例えばジエチレングリコー
ルジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリ
コールジアクリレートなどが挙げられる。

重合性モノマーやオリゴマーを用いる場合には、層形成
性も向上させるためにセルロースアセテートスクシネー
トメチルメタクリレート−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートコポリマーなどのポリマーを含有させても良い。

高分子化成分の反応を生じさせるために、必要に応じて
反応開始剤が添加される。反応開始剤として、光エネル
ギーにより作用する開始剤の例としては、ベンゾフェノ
ン、ベンジル、ベンゾインエチルエーテル、４−N,N−
ジメチルアミノ−４′−メトキシ−ベンゾフェノン等の
カルボニル化合物；ジブチルスルフィド、ベンジルジス
フィルド、デシルフェニルスルフィド等の有機硫黄化合
物；ジ−tert−ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオ
キシド等の過酸化物；四塩化炭素、臭化銀、２−ナフタ
リンスルホニルクロライド等のハロゲン化合物；アゾビ
スイソブチロニトリル、ベンゼンジアゾニウムクロライ
ド等の窒素化合物；等があげられる。

また、熱エネルギーを受けて反応開始剤として作用する
ものとしては、例えばメチルヒドロパーオキシド、ｔ−
ブチルヒドロキシパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルヒドロ
パーオキシド、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、パーオ
キシ酢酸、パーオキシ安息香酸、過酸化アセチル、過酸
化プロピオニル、過酸化イソブチリル、アセトパーオキ
シド、ジアゾアミノベンゼン、メチルエチルケトンパオ
キシド、ジメチル−3,2′−アゾイソブチラート、ジフ
ェニルスルフィド、ベンゾイルジスルフィド等が挙げら
れる。

特に、光と熱エネルギーの両方を受けて転写像を形成す
る場合の転写記録層の構成には、上記した光エネルギー
を受けて作用する反応開始剤と高分子化成分との反応で
反応速度の温度依存性の大きい組合せとなるように、反
応開始剤と高分子化成分の種類を選べばよい。

例えば、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステルの
共重合体等の官能基を持つ重合性プレポリマーと、テト
ラエチレングリコールジアクリレート等の感光性架橋剤
と、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン等の反応開始剤
との組合せが挙げられる。

着色成分は、光学的に認識できる画像を形成するために
含有させる成分であり、各種顔料、染料が適宜用いられ
る。このような顔料、染料の例としては、カーボンブラ
ック、黄鉛、モリブデン赤、ベンガラ等の無機顔料、ハ
ンザイエロー、ベンジジンイエロー、ブリリアントカー
ミン6B、レークレッドＣ、パーマネントレッドF5R、フ
タロシアニンブルー、ビクトリアブルーレーク、フアス
トスカイブルー等の有機顔料、ロイコ染料、フタロシア
ニン染料等の着色剤などが挙げられる。

その他、画像形成素体にはハイドロキノン、ｐ−メトキ
シフェノール、ｐ−tert−ブチリカテコール2,2−メチ
レン−ビス（４−エチル−６−tert−ブチルフェノー
ル）などの安定化剤が含まれていても良い。

更に反応開始剤のエネルギーに対する活性化を高めるた
めのｐ−ニトロアニリン、1,2−ベンゾアントラキノ
ン、ｐ−ｐ′−ジメチルアミノベンゾフェノン、アント
ラキノン、2,6−ジニトロアニリン、ミヒラーケトンな
どの増感剤が転写記録層に含まれていても良い。

本発明で使用する中間調転写記録媒体は、例えば次のよ
うにして製造することができる。

官能基を持つ重合性プレポリマー、感光性架橋剤、反応
開始剤、増感剤、安定剤、着色剤等の組成分を溶融混合
法や噴霧乾燥法等によって、微小な画像形成素体とす
る。更に、ポリエステル樹脂等のバインダーと共に画像
形成素体をメチルエチルケトン、エチレングリコールニ
アセタート等の溶剤中で充分混合した後、ポリイミド等
のフィルム上へソルベントコートを行ない、更に例えば
80℃で３分間乾燥させて溶剤を除去し、所望の記録媒体
が得られる。

このような転写記録媒体を用いる本発明の中間調画像形
成方法として下記のような態様例が例示される。

（１）転写記録媒体に対して、熱エネルギーまたは光エ
ネルギーの少なくとも一方を中間調記録情報に対応させ
た条件で変化させつつ熱と光エネルギーの両者を付与
し、融点や溶解粘度等が段階をもって変化してなる部分
により構成される転写像を形成した後、転写記録媒体を
転写特性を支配する物性が変化した画像形成素体の少な
くとも一部が転写されないような条件で加熱し、被転写
媒体に転写像を転写する態様。

（２）熱により作用する反応開始剤と高分子化成分とが
圧力を受けた部分で混合する構成（例えば反応開始剤が
カプセル中に内包されており、圧力の印加によりこのカ
プセルが壊れ、反応開始剤と高分子化成分が混合する）
を有し、転写記録媒体に対して、圧力または熱エネルギ
ーの少なくとも一方を中間調記録情報に対応させた条件
で変化させつつ、圧力と熱エネルギーの両者を付与し、
前記（１）の場合と同様な転写像を形成し、この転写像
を（１）と同様にして転写する態様。

（３）光エネルギーだけで作用する反応開始剤と高分子
化成分とが圧力を受けた部分で混合する構成を有する転
写記録媒体に対して、圧力または光エネルギーの少なく
とも一方を中間調記録情報に対応させた条件で変化させ
つつ、圧力と光エネルギーの両者を付与し、前記（１）
の場合と同様な転写像を形成し、この転写像を（１）と
同様にして転写する態様。

（４）熱および光エネルギーを受けて作用する反応開始
剤と高分子化成分とが圧力を受けた部分で混合する構成
を有する転写記録媒体に対して、圧力、熱または光エネ
ルギーの少なくとも一つを中間調記録情報に対応させた
条件で変化させつつ、圧力、熱および光エネルギーの三
者を付与し、前記（１）の場合と同様な転写像を形成
し、この転写像を（１）と同様にして転写する態様。

このような転写像が形成された転写記録媒体を転写工程
では、被転写媒体と接面させて、転写記録媒体または被
転写媒体側から加熱し、融点が高くない部分、すなわち
高分子化されていない部分および十分高分子化されてい
ない部分とによって融点に分布が生ずることにより形成
されてなる中間調情報を有する転写像を、被転写媒体上
に選択的に転写することにより中間調画像を形成する。
したがって、この転写における加熱温度は、中間調情報
を有する転写像のみが選択的に転写され、かつその転写
量が転写記録媒体の有する中間調情報を反映して転写さ
れるような温度に設定する必要がある。

また、転写を効率的に実施するには同時に加圧すること
も有効である。加圧は特に表面平滑度の低い転写媒体を
用いる場合に有効である。転写特性を支配する物性が、
室温に於ける粘度の場合には加圧だけで転写が可能であ
る。

上述の例は、複数種のエネルギーを付与した部分の溶融
温度等が高くなる場合を示したが、転写記録媒体とし
て、複数種のエネルギーを受けて軟化するまたは溶融温
度等が低くなる感応成分を用いた場合には、エネルギー
を受けた部分が転写像を形成する。このような感応成分
としては、ポリメチルビニルケトン、ポリビニルフェニ
ルケトン、メチルビニルケトンやメチルイソプロペニル
ケトンとエチレン、スチレン等との共重合体、エチレン
と一酸化炭素との共重合体、塩化ビニル、アクリラート
などと一酸化炭素との共重合体、ポリビニルフェニルケ
トン、ポリアミド−イミド、ポリアミド、ポリスルホン
等が挙げられる。

次に、本発明の中間調画像形成方法の幾つかのプロセス
の例を、第２図〜第５図を参照しつつ説明する。

第２図は、光と熱エネルギーを用いて転写像を形成する
本発明の中間調画像形成方法の一態様を示す模式図であ
る。

１は加熱して溶融または軟化した状態で光を照射するこ
とにより、加熱状態に応じてその融点または軟化点の上
昇度合が変化する画像形成素体を含有する転写記録層を
フィルム上に配してなる転写記録媒体であるインクドナ
ーフィルム（IDF）、２はIDF1を巻回した供給ロール、
３はIDF1に光を一様に照射するための低圧水銀灯、高圧
水銀灯、メタルハロイド、蛍光灯、キセノンランプ等の
光照射手段、４は画像信号に基づいて制御回路５により
熱パルスを発生するサーマルヘッド等の加熱手段であ
る。中間調記録情報に応じて加熱手段４への熱パルスの
大きさまたは長さを制御する。転写記録媒体に通電して
発熱させる通電発熱型の転写記録媒体を用いることも可
能であり、この場合、４は通電のための電気パルスを発
生させる通電ヘッドである。この加熱手段は、複数の加
熱素子（加熱素子は、例えば加熱手段がサーマルヘッド
の場合は第2a図に示す発熱抵抗体を指し、加熱手段が通
電ヘッドの場合は電極を指す。）を備えている。加熱素
子は、一列に配列されたもの、マトリクス状に配列され
たものまたは複数列配列されたものがある。また、加熱
素子は、各々分離したもの、連続的な棒状の通電発熱素
材を複数の電極で分離されたものがあり、そのいずれの
タイプを使用してもよい。

８は内部にヒーター７を備えたヒートロールであり、９
は前記ヒートロール８に対向して配置され、普通紙、OH
Pシート等の被転写媒体10とIDF1とをはさんで押圧する
ピンチローラ、11は転写記録後IDFを巻取る巻取りロー
ルであり、ここでIDF1はTg₀、Tg₂、Tg₃＜Tr＜Tg₁を満た
す温度Trに加熱され、記録画像12は被転写媒体10上に転
写されてIDF1から分離される。

第３図は、光と熱と圧力により転写像を形成する本発明
の中間調画像形成方法の他の態様を示す模式図である。
この場合に用いるIDF1は、カプセル内に収納された光反
応開始剤がカプセルが解裂することにより高分子化成分
と混合し、先の態様と同様に付与する光と熱エネルギー
の大きさに応じて融点や軟化点の上昇度が変化するする
画像形成素体を含有する転写記録層をフィルム上に配し
てなるものである。13は、転写像形成工程に於いて、ID
F1に圧力をほぼ一様に付与し、カプセルを解裂させるた
めの紫外線透過性圧着部材であり、石英ガラス等を用い
たものが使用できる。その他の構成については第２図に
示した態様と同様である。

第４図は、光と熱エネルギーにより転写像を形成する本
発明の中間調画像形成方法の一態様を示す模式図であ
る。この態様に於いては、第２図の場合とは逆に、光照
射を画像信号に基づいて制御し、熱は一様に印加する。
したがって、14はIDF1を一様に加熱する加熱器であり、
８のようなヒートロールでもよいし、セラミック基材上
にヒーターを配したもの等も使用できる。もちろん加熱
温度の高精度な制御を目的とした温度センサーとフィー
ドバックヒーター制御回路を設けてもよい。一方、15は
画像信号に基づいて制御回路により光照射するランプア
レイであり、転写記録層の分光感度に依って選択される
もので、可視光域に感度をもつ場合には、LEDアレイ、
レーザーアレイ、液晶シャッターアレイなどである。ま
たランプアレイの代りにレーザー走査系を用いてもよ
い。また紫外域に感度をもつ場合には、紫外線ランプア
レイまたは紫外線を光学系で走査する方法が用いられ
る。

この場合、画像信号に基づいて制御されるのが基本的に
応答性に優れ且つ拡散性を小さくしうる光であるため、
高速に、かつ明瞭な階調性を有する画質を得ることが容
易である。

第５図は、転写工程の前にIDF1に圧力を付与する工程を
設けた本発明の画像形成方法の変形態様例である。基本
的には第３図の場合とほぼ同様である。すなわち、第３
図の紫外線透過性圧着部材13に代え、加圧ローラー16が
配設されており、転写像形成の前にIDF1に圧力を付与
し、IDF1を光と熱エネルギーに反応しうる状態としてお
く。用いるIDF1を始め、他は第３図の場合と同様であ
る。

また、着色剤として顔料、染料の他に発色剤または発色
剤を発色させる顕色剤を用いて画像形成素体が色調を呈
するようにすることもできる。この発色反応は、転写像
形成工程で行なわれてもよいし、転写工程またはその後
で行なわれてもよい。更に被転写記録媒体に、例えば顕
色剤を含有させておき、転写された発色剤との反応で発
色するようなものでもよい。こうした発色剤の例として
は、ロイコ染料、ジアゾ基等があげられる。

一方、発色反応を用いない顔料、染料等の着色剤を含む
場合には、一般的に記録前の媒体の保存性や記録後の画
像保存性に優れると同時に、色調の再現精度の高い高品
位の画像を得ることが容易である。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基ずきより具体的に説明する。

実施例１第１表に示した成分から構成された画像形成素体90重量
部をバインダー10重量部中に分散し、これを厚さ６μｍ
のポリイミドフィルム上に乾燥膜厚が３μｍとなるよう
設けて転写記録層とした転写記録媒体を形成し、ロール
状に巻回して供給ロールとして第２図に示す転写装置に
組込んだ。

サーマルヘッド４には、８ドット/mmのA4サイズのライ
ンタイプで発熱体列がエッジ部に配列されているものを
用い、転写記録媒体の基材側が発熱抵抗体に接するよう
に配し、転写記録媒体１のテンションにより発熱抵抗体
に押圧されるようにした。一方、発熱体と対向した部所
には、2kwの高圧水銀灯を転写記録媒体より2cm離して配
置した。

このような装置を使用して、中間調記録情報に応じてネ
ガ記録を行なった。すなわち、サーマルヘッド４の制御
は制御回路５により、マーク信号が最強（黒）の場合は
通電せず、マーク信号が弱いあるいはない（白〜灰）時
に通電して発熱させる。サーマルヘッド４の発熱素子へ
の印加エネルギーは中間調記録情報に応じて約0.8w/ド
ットを4msec通電した。こうして高圧水銀灯で光を一様
に照射しながら上記の要領で画像信号に応じてサーマル
ヘッド４を制御駆動させ、5msec/ラインの繰り返し周期
で同期して転写記録媒体をステッピングモーターとドラ
イブゴムロールとで搬送した。

このようにして画像形成素体の融点を部分的に上昇させ
てなる転写像を形成した転写記録媒体１を、転写工程へ
搬送し、表面平滑度が10〜30秒の普通紙である被転写媒
体10を被転写媒体の転写写像形成面に重ねて、ヒートロ
ール８とピンチロール９とで挾み転写を実施した。ヒー
トロール８は300Wのヒータを内蔵し、表面を2mm厚で硬
度が80゜のシリコンゴムで被覆したアルミロールで、表
面を90〜100℃を保つようヒータを制御した。ヒートロ
ール８に対向するピンチロール９は硬度が50゜のシリコ
ンゴムロールで被覆したアルミロールで、ヒートロール
８とピンチロール９との間には１〜1.5kg/cm²の圧力が
加わるよう図示しない機構により調整した。

このようにして形成した記録画像は、鮮明で、定着性お
よび階調表現に優れた画像であった。

実施例２重合開始剤であるｐ−フェニレンビス（α−シアノブタ
ジエンカルボン酸）を圧力で解裂できる壁剤で包んだマ
イクロカプセル10重量％、下記式で表わされる重合単位を有する不飽和ポリエステル樹脂
80重量％、およびカーボンブラック10重量％を溶剤（メ
チルエチルケトン）中で混合し、厚さ６μｍのポリエス
テルフィルム上に乾燥膜厚が５μｍなるようソルベント
コート法により転写記録層を設けた転写記録媒体を形成
した。

上記マイクロカプセルは、ｐ−フェニレンビス（α−シ
アノブタジエンカルボン酸）とパラフィン油に混合した
ものを、HLB価が12のノニオン系界面活性剤1g、ゼラチ
ン1gおよびアラビアゴム1gと共に蒸留水200ml中に混合
し、ホモミキサーで8000〜10000rpmで攪拌した後、アン
モニアを添加することによってpHを11以上にすることに
よりマイクロカプセルスラリーを得、その後ヌッチェ濾
過機で固液分離し、35℃にて真空乾燥機で10時間乾燥し
てマイクロカプセルを得た。得られたマイクロカプセル
の大きさは、平均粒径が約10μｍで、パラフィン油に混
合された開始剤がゼラチンとアラビアゴムとで被覆され
たものである。

この転写記録媒体をロール状に巻回して供給ロールとし
て転写装置に組込み、この転写記録媒体をガラス板とゴ
ムローラとの間に、２〜4kg/cm²の圧力が加わるように
調整しつつ供給し、ガラス板の側から488nmの波長のア
ルゴンレーザーを中間調記録情報に応じて２〜5mJ/cm²
のエネルギーでポリゴンミラーを介して走査し、転写像
を転写記録媒体上に形成した。

転写工程では、実施例１で用いたのと同じ被転写媒体を
転写記録媒体の転写像形成面に重ねて、1kg/cm²の圧力
が加わるように調整しつつ表面がシリコンゴムで被覆さ
れたヒートロールとピンチロールとで挟み、ヒートロー
ルの表面温度が100〜120℃となるよう制御することによ
り転写を実施した。

このようにして形成した記録画像は、鮮明で、階調表現
に優れた高品位な画像であった。

実施例３実施例２の場合と同様な方法により製造した重合開始剤
であるメチルエチルケトンパーオキシドを圧力で解裂で
きる壁剤で包んだマイクロカプセル10重量％、不飽和ポ
リエステル樹脂80重量％およびレークレッドC10重量％
を溶剤（メチルエチルケトン）中で混合し、厚さ3.5μ
ｍのポリイミドフィルム上に乾燥膜厚が５μｍなるよう
ソルベントコート法により転写記録層を設けた転写記録
媒体を形成した。

この転写記録媒体をロール状に巻回して供給ロールとし
て転写装置に組込み、この転写記録媒体をサーマルヘッ
ドとゴムローラとの間に、２〜4kg/cm²の圧力が加わる
ように調整しつつ供給し、サーマルヘッドの発熱抵抗体
に中間調画像信号に応じて0.8w/dotの通電エネルギーを
１〜3msecの熱パルスとして供給して転写画像を形成し
た。

転写工程では、実施例１で用いたと同じ被転写媒体を転
写記録媒体の転写像形成面に重ねて、1kg/cm²の圧力が
加わるように調整しつつ表面がゴム硬度45゜のシリコン
ゴムを肉厚3mmでアルミ芯材に被覆しロールと、内部に
ヒーターを配した同様なヒートロールとで挟み、ヒート
ロールの表面温度が80〜100℃となるよう制御すること
により転写を実施した。

〔発明の効果〕

このように、本発明に於いては、複数種のエネルギーが
同時に加えられた時にのみ転写特性を支配する特性であ
る融点や溶融粘度等が変化する画像形成素体を有する転
写記録媒体を用い、転写像を形成した後に転写を実施す
るため、従来の方法にあったような環境温度に影響され
る熱の印加のみによって転写する方法に較べて、対環境
安定性が高くなり、常に安定して高精度な画像を得るこ
とが可能となり、また転写記録媒体の保存性や記録画像
の保存性が向上した。

また、例えば熱だけを用いる方法は、系の熱応答性に記
録速度が支配されたり、一つのエネルギーのみによって
画像形成に必要なエネルギーを転写記録媒体に与えるた
めに時間を大きく必要とするのに対し、本発明は二以上
のエネルギーで制御するために高速記録に適している。

また、複数種のエネルギーで転写像を形成するため、転
写像を形成する物性変化の程度を段階的に調整すること
が容易となり、安定的に高精度な中間調の画像記録がで
きる。

更に、転写像を形成する工程と転写する工程と定着する
工程とが独立しているため、被転写媒体に転写像を高品
位にかつ安定に転写する上に適した条件を転写像の形成
工程とは独立して自由に設定できる。したがって、被転
写媒体としては、普通紙はもちろん、表面平滑度の低い
紙やトランスペアレンシー等広範な被転写媒体を適用し
ても高品位な画像を得ることが可能となり、同時に定着
性も向上させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第1a図〜第1f図は、光と熱エネルギーにより転写像を形
成する場合の原理を説明するためのグラフである。第２
図〜第５図は、それぞれ本発明の画像形成方法の実施態
様例を示す模式図である。 1:転写記録媒体、2:供給ロール 3:ランプ、4:サーマルヘッド 5:制御回路 7:ヒーター、8:ヒートローラー 9:ピンチローラー、10:被転写媒体 11:巻取りロール、12:記録画像 13:紫外線透過性圧着部材 14:加熱器、15:ランプアレイ 16:加圧ローラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種のエネルギーが付与されることによ
ってその転写特性を支配する物性が変化し、かつ該複数
種のエネルギーのうちの少なくとも一種のエネルギーの
大きさに対応して該転写特性を支配する物性の変化の程
度が変わる画像形成素体を転写記録層中に有してなる転
写記録媒体に、該複数種のエネルギーのうちの少なくと
も一種のエネルギーを中間調記録情報に応じた条件で変
化させつつ該複数種のエネルギー付与して転写記録層上
に転写像を形成する工程と、該転写像を被転写媒体に転
写する工程とを有することを特徴とする中間調画像形成
方法。