JPS6277985A - 転写記録媒体 - 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〉 本発明は複写機、ファクシミリ、プリンター等に利用で
きる新規な転写記録媒体に関する。

〈従来の技ｆ−トｉ〉 近（Ｆ、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、また、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も開発、採用されてい
る。このような記録方法の一つとして、感熱転写記録方
法は、使用する装置が軽量かつコンパクトで騒音がなく
、操作性、保守性にも優れており、最近広く使用されて
いる。

この感熱転写記録方法は、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、被転写媒体上に熱供
給形状に応じた転写インク像を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可能で
ある。

しかしながら、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、すなわち印字品質が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は良好な印字が行な
われるが、平滑性の低い被転写媒体の場合には著しく印
字品質が低下することである。しかし、最も典型的な被
転写媒体である紙を使用する場合にも、平滑性の高い紙
はむしろ特殊であり１通常の紙は繊維の絡み合いにより
種々な程度の凹凸を有する。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
中にまで浸透できず表面の凸部あるいはその近傍にのみ
付着するため、印字された像のエツジ部がシャープでな
かったり、像の一部が欠けたりして、印字品質を低下さ
せることになる。

又、インク層の被転写媒体への転写は、熱ヘッドからの
熱のみによって行われるが、一般に熱ヘッドから供給さ
れる熱量は限られており、又、限られた短い時間内に多
量の記録信号を熱パルスとして交換するには、記録時に
おける熱ヘッドの熱パルス間における所定温度までの冷
却、更には熱ヘツド面を構成している発熱セグメント間
の熱的クロストークを防止する為に、理論的にも熱ヘッ
ドからの供給熱量を大きくする事は困難である。その為
、従来の感熱転写記録方法では、高速記録は難しかった
ものである。

又、熱伝導は電気や光などに較べて応答レスポンスが遅
い為、熱ヘッドによる記録において、中間調の再現が可
能にまで熱パルスを制御する事は一般に困難であり、又
、従来の感熱転写インク層は、階調性のある転写機能を
備えていない為、中間調記録にできなかったものである
。

〈発明の目的〉 そこで１本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、表面平滑度の低い最も一般的に用いら
れる普通紙に対して、高品゛位の転写像を形成でき、ま
た、高速記録が可能で、また中間調記録も可能な転写記
録媒体を提供することを主たる目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、基材上に常温で固相の転写記録層を有するも
ので、前記転写記録層に光反応性成分と色材とを少なく
とも含み、前記転写記録層を加熱したとき前記転写記録
層が粘度１０００ｃｐｉｓ以下の液相となるものである
。

即ち、本発明の転写記録媒体による画像形成方法では、
転写像形成と転写工程は分離され、転写工程では、既に
転写像が形成されているので、像様の選択的エネルギー
付与の必要がなく、被転写媒体の表面性状に応じて解明
な画像が転写形成されるのに必要なエネルギーを転写記
録媒体に与えることができる。また、前工程として形成
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、転写特性を支配する物性を変化させて成る
像であるから変化前後の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を実現でき、また、転写像の忠
実な転写も可能となるものである。例えば、熱溶融像を
転写像とした場合、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望まれるが、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
記録層の融点、軟化点、同一温度における粘度等を像状
に変化させて転写像としているから、この物性変化が転
写工程まで記憶されており、しかも、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
、転写像の転写性との低下や、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
位の高い画像形成が可能となり、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させることができる
ものである。

また、本発明による画像形成方法では、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が同時に転写の
ためのエネルギーとして使われなければならない場合と
較べて、エネルギー付与の条件が緩和される、例えば、
転写像形成のためのエネルギー量は、転写記録層の物性
の変化を生じさせるだけでよく、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ものである。

又、従来の熱転写記録装置に用いられていたサーマルヘ
ッドは熱応答速度は最も高速のものでも１〜５ｍｓ　ｅ
　ｃ　、程度であってそれよりも逮い繰返し周期で駆動
しようとすると温度の上昇・降下が１周期内で充分に行
なう事ができなくなり、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る。これが高速化
をはばむ最大要因の１つであったが、本発明の様に、例
えばサーマルヘッドと光照射とを組合せると、蓄熱して
きても加熱状態が有効となるのは光照射時のみであるか
ら、ピーク温度付近の限られた時間帯のみ光照射する事
で従来の様にピーク温度以降の温度降下速度の影響を受
けにくくする事が可能となり、それだけ従来のサーマル
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
なう事が可能となる為、高速記録が容易となる。

また、本発明による画像形成方法は、複数種のエネルギ
ーを付午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て転写像を
形成するエネルギ一種が複数であるから、それだけ、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
ができること、また、複数種のエネルギーには、熱を使
う場合であっても、光などの応答レスポンスが速く５強
度の段階的調整が容易な他のエネルギーも併用すること
になるので中間調を持つ画像の形成が容易になるもので
ある。

例えば３段階の光照射の強度又は時間を設定し加熱と組
合せで、４段階（３段階＋非加熱）の階調表現が可能と
なる。

また、こうした制御が高速に行なわれる必要が望まれる
が、光などのように応答レスポンスが速いエネルギーを
併用できる事も高速の中間調記録を可能にするものであ
る。

本発明の転写記録媒体は、基材上に常温で固体の転写記
録層を有するものである。基材上の転写記録層は、熱に
より溶融した状態で光が照射されると溶融温度が上昇す
る性質を有している。このような本発明の転写記録媒体
は、例えば第１図に示す装置により使用される。

第１図に示す装置は、複数の加熱素子を備えた単一の加
熱手段４を、画信号に応じて選択的に駆動するとともに
、少なくとも前記駆動された加熱素子の位置に光を照射
して、本発明の転写記録媒体１の転写記録層１ａに転写
像を形成する。基材１ｂ上の転写記録層１ａは熱により
溶融した状態で光を照射されることにより、溶融温度が
上昇する。２は転写記録媒体１を巻回した供給ロール、
３は転写記録媒体ｌに光を一様照射するだめの低圧水銀
灯、高圧水銀灯、メタルハコイド、蛍光灯、キセノンラ
ンプ等の光照射手段、４は画信号に基づいて制御回路５
により熱パルスを発生せしめるサーマルヘッド等の加熱
手段である。この加熱手段４は、複数の加熱素子を備え
ている。加熱素子は一列に配列されるもの、マトリクス
状に配列されるもの、又は複数列配列されるものがある
。

又加熱素子は各々分離したものでも、連続的な棒状の通
電発熱素材を複数の両極で分離されたものでもよい。

８．９は転写手段で、８は内部にヒーター７をもつヒー
トロールであり、９は前記ヒートロール８に対向配置し
て普通紙、ＯＨＰシート等の被転写媒体１０及び転写記
録媒体１をはさんで押圧するピンチローラ、１１は転写
記録後に転写記録媒体１を巻取る巻取りロールである。

記録画像１２は被転写媒体１０に形成されて転写記録媒
体１から分離される。

さて、供給ロール２かも送り出された転写記録媒体１は
、サーマルヘッド４により画信号に刈づいた熱パルスが
与えられる。サーマルヘッド４により転写記録媒体１に
熱パルスが与えられるのと同時にラップ３から光が照射
される。

転写記録層１ａの熱と光が照射された部分は硬化し溶融
温度が上昇する。その結果硬化しなかった部分により転
写像が形成される。この転写像はヒートロール８及びピ
ンチローラ９により被転写媒体ｌＯに転写される。

未発明の転写記録媒体１の転写記録層１ａには、光反応
性成分と色材とが少なくとも含有されている。光反応性
成分とは、光架橋、光重合により高分子化するものをい
い、後に詳しく説明するように例えば光反応基を有する
プレポリマー等がある。

本発明の転写記録媒体では、転写記録層は常温では固相
であるが、加熱することにより所定の温度で急激に流動
性を呈するような性質を有している。転写記録層が急激
に流動性を呈することによって光反応性成分の自由度は
増大し、この状態で光が照射されることによって非常に
短時間で重合架橋反応が進行する。こうして熱と光が照
射された部分は硬化し、熱と光が照射されなかった部分
により転写像が形成される。

このように非常に短時間で転写像を形成するためには、
熱を加えたときに転写記録層が固相から粘度１０００ｃ
ｐｉｓ以下の液相になることが必要である。特に温度変
化２０度以内、好ましイは５度以内で粘度１０００ｃｐ
　ｉ　ｓ以下の液相になることが望ましい。また、転写
記録層が溶融し始める温度は、サーマルヘッド等の加熱
手段の実用上から５０〜１８０℃、好ましくは７０〜１
００℃が好ましい。尚、本発明で固相とは転写記録層が
自から形状を保持できる範囲のものまでもいい、従って
高粘調な液相のものまでも含むものとする。また、粘度
はＢ型粘度計により測定した値である。

転写記録層としては１例えば イ）　光反応性成分として重合酸プレポリマーを用い、
架橋剤、光反応開始剤１ バインダーか　らなるもの。

口）　光反応性成分として重合性モノマーまたはオリゴ
マーを用い、光反応開始 剤、バイン　ダーからなるもの等が使 用できる。

重合性プレポリマーとは、主鎖、主鎖末端または側鎖に
重合性の官能基を有するもので、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、シ
リコーン樹脂などが挙げられる。

また、架橋剤、重合性モノマー、オリゴマーとしては、
単官能及び多官能のメタクリレート、アクリルレート類
が挙げられる。

光反応開始剤としでは、アゾ化合物、有機イオウ化合物
、カルボニル化合物、ハロゲン化合物などのラジカル発
生源を用いる。

さて、バインダーには本発明の転写記録媒体が有する性
質、すなわち温度変化２０度以内、好ましくは５度以内
で固相がら粘度１０００ｃｐｉｓ以下の液相となるもの
を用いる。

このような性質を有するものとして、ポリマーワックス
類を用いることができ、例えばポリエステルポリオール
やポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール
、ポリテトラメチレングリコールなどのフルキレン共重
合体、フェノール樹脂、キシレン樹脂、テルペン、ロジ
ンなどが挙げられる。

また、場合によっては前述のイ）、口）の材料からバイ
ンダーを除いて用いることも可能である。この場合、重
合性プレポリマー、重合性モノマーまたはオリゴマー自
体が急激に流動性を呈するようなものでなければならな
い。このようなものでなければならない。このようなも
のとしてはアルキレン共重合体の末端の水酸基をウレタ
ンアクリレート、エポキシアクリレートなどの重合性の
官能基に置換したものがあげられる。

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
ックや黄鉛、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、ファ
ツトススカイブルー、カヤセット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材などがあげ
られる。

本発明において転写記録層の厚みは３〜２０絡が好まし
く、更には５〜ｌＯ色が好ましい。

転写記録層の形態は、連続的な膜状のものでもよいか、
前記のイ）、口）の材料をカプセル化して基材上に一様
に並べたものであってもかまわない。基材としては、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリイミド、その他従来の
転写記録媒体に用いられる基材が使用できる。

また、本発明の転写記録媒体では、着色材として複数種
の色調を呈するものを用い、転写記録層をカプセル化又
は粒状化されたものとすると共に、反応開始剤として着
色剤の色調に応じた波長選択性をもたせたものを用いる
ことでカラー記録も可能である。

更に、記録前後の保存性や転写特性等の向上のために転
写記録層に添加剤を混合してもよい。

以上説明した本発明の作用を第２図を用いて更に詳しく
説明する。ここでは光反応開始剤Ｉと架橋剤Ｃ及び重合
性プレポリマーＰによって生じる重合反応について示し
た。第２図ａ）では光反応開始剤■が光照射を受けて活
性化した状態Ｉφになる確率が温度に依らずほぼ一定で
あることを示す。第２図ｂ）ではニーとＣが反応して活
性化架橋剤Ｃ・を作る確率が、また第２図Ｃ）では重合
性プレポリマーが重合する確率が温度Ｔｍｃ以上で急激
に増大する様子を示す。これは第２図ｂ）に示す通りＴ
ｍｃかも急に系全体の流動性が増し、第２図ｅ）に示す
ように反応速度がＴｍｃ以上で急激に大きくなることに
よる。同様の理由により活性化した架橋剤Ｃ・と重合性
プレポリマーＰとが反応して架橋する確率がＴｍｃ以上
で急激に増大する。

従って、光が照射されることとＴｍｃ以上に加熱される
こととが、同時になされることが短い時間で架橋重合生
成物を形成する。

実施例１ 第１表に示す成分から構成された６μ厚の記録層を、６
μ厚のポリエチレンテレフタレート上に設け、ロール状
にして第１図に示す装置に組み込んだ。

第１表 そして８ドツト／　ｍ　ｍのＡ−４サイズのライン・タ
イプで発熱体列がエツジ部に配列されているサーマルヘ
ッドを用い、転写記録媒体の基材側が発熱体に配し、転
写記録媒体に接するように配し、転写記録媒体のテンシ
ョンにより発熱体に押圧されるようにした。そして対向
した部所で転写記録媒体より２ｃｍ離して約２Ｋｖの　
　高　　圧　　水　　銀　　灯　　を　　配　　置　　
し　　た　　。

次に画信号に応じてサーマルヘッドの発熱を制御する。

この場合光と熱が与えられてガラス転移点が上昇する転
写記録層を扱うため、ネガ記録を行う。即ちサーマルヘ
ッドの制御はマーク信号（黒）の場合は通電せずマーク
信号でない（白）の時に通電して発熱させる。この発熱
時の通電エネルギーは０．８ｗ／ｄ　ｏ　ｔ　Ｘ２．Ｏ
ｍｓ　ｅ　ｃ　。

である。こうして高圧水銀灯で光照射を一様にしながら
上記した様な要領で画信号に応じてサーマルヘッドを制
御、駆動し５ｍｓ　ｅ　ｃ／　ｌ　ｉ　ｎｅの繰返し周
期で同期して転写記録媒体をステッピングモータとドラ
イブゴムロールとで搬送した。こうして転写像を形成し
た後、表面平滑度１０〜３０秒の普通紙を転写像面に重
ねて、ヒートロールとピンチコールとで挾んで切込した
。ヒートロールは３００Ｗのヒータを内部に持ち表面を
２ｍｍ厚のシリコンゴムで被覆したアルミロールで表面
を９０〜１００℃に保つようヒータを制御した。ピンチ
ロールは硬度５０℃のシリコンゴムロールで押圧’ｉ−
Ｉ　Ｎ１．５Ｋｇ／ｃｍ２とした。こうして普通紙に得
た画像は鮮明で、定着性の良好な高品位な画像を得るこ
とができた。

実施例２ 第２表に示すような成分から構成された６ル厚の記録層
を厚さ６ルのポリエチレンテレフタレート上に設けた。

第２表 この転写記録媒体を用い、実施例１と同様にして普通紙
に転写画像を形成した。但し、実施例２ではヒートロー
ルの温度は７０〜８０℃に維持した。こうして得た画像
は１ｇ明で定着性の良い高品位のものであった。

く本発明の効果〉 本発明の転写記録媒体は、所定温度で思激に流動性を示
すので、非常に短時間で光反応性成分の重合、架橋反応
が進行する。このため、本発明の転写記録媒体によれば
、光と熱のエネルギーを付与することにより高速度で転
写画像を得ることができる。

本発明においては、光と熱のエネルギーが同時に加わっ
た時にのみ性質が異なる転写記録媒体を用いるため、従
来技術にあったような環境温度に影響を得る熱のみを用
いる方法や、光エネルギーだけでも特性変化を得る転写
媒体を用いる方法に比べて、対環境安定性が高くなり、
常に安定に高精細な画像を得ることが可能となる。更に
この理由により転写記録媒体の保存性が向上する。

また、例えば熱だけを用いるものは、系の応答性に記録
速度が支配されたり、１つのエネルギーのみで画像形成
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
を大きく必要としたりする従来のものに対し、本発明の
転写記録媒体は光と熱のエネルギーで制御されるため高
速記録に適している。

また、光と熱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
が容易となって中間調記録ができるものである。

また、転写像を形成する工程と転写する工程とは独立で
あるため、被転写媒体に転写像を高品位に、かつ安定に
転写する上で適した条件を転写像形成の条件とは独立に
自由に設定可能である。従って被転写媒体は普通紙は勿
論１表面平滑度の低い紙やトランスペアレンジ−等高範
囲な被転写媒体を高品位な画像を得る事が可能である。

また同時に優れた定着性をも得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の転写記録媒体を用いる装置の一例を示
す概略図、 第２図ａ）、　ｂ）、　ｃ）、　ｄ）及びｅ）は本発明
の転写記録媒体の作用を説明するためのグラフである。 １−−−−−−一転写記録媒体 ３−−−−−−一光照射手段 ４−−一−−−−加熱手段 １０−−−−一被転写媒体 １２−−−−一記録画像

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材上に、常温で固相の転写記録層を有する転写記録媒
   体において、前記転写記録層に光反応性成分と色材とを
   少なくとも含み、前記転写記録層を加熱したとき、前記
   転写記録層が粘度１０００ｃｐｉｓ以下の液相となるこ
   とを特徴とする転写記録媒体。