JP2525580B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はプリンターや複写機、或いはファクシミリ等
に利用出来る記録装置に関する。

＜従来の技術＞ 近年、情報産業の急速な発展に伴って種々の情報処理
システムが開発され、またそれぞれの情報処理システム
に適した記録装置が開発されている。

上記記録装置の一つとして感熱転写記録装置がある。
これは熱溶融性バインダー中に着色剤を分散させてなる
熱溶融性インクをリボン状の支持体に塗布してなるイン
クリボンを用いて、記録紙に記録を行うものである。

即ち、前記インクリボンをその熱溶融性インク層が記
録紙に接するように重ね合わすと共に、該インクリボン
及び記録紙を熱ヘッドとプラテンとの間へ搬送し、前記
インクリボンの支持体側から熱ヘッドによって画信号に
応じたパルス状の熱を印加すると共に、両者を圧接して
溶融したインクを記録紙に転写することにより、記録紙
上に熱印加に応じたインク像を記録してなるものであ
る。

上記記録装置は使用する装置が小型軽量にして騒音が
なく、更に普通紙に記録を行なうことが出来るので、近
年広く使用されている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、従来の感熱転写記録装置にも問題点が
ない訳ではない。

それは、従来の感熱転写記録装置は転写記録性能、即
ち画像品位が記録紙の表面平滑度により大きく影響さ
れ、平滑性の高い記録紙には良好な画像記録が行なわれ
るものの、平滑性の低い記録紙の場合には画像記録品位
が低下する恐れがある。

また従来の感熱転写記録装置では多色の画像を得よう
とした場合、転写を繰り返して色を重ね合わす必要があ
る。その為に複数の熱ヘッドを設けたり、或いは記録紙
に停止、逆送等複雑な動きをさせなければならず、色ず
れが避けられないばかりでなく、装置全体が大きく複雑
になってしまう等の問題点がある。

＜問題点を解決するための手段＞ そこで本件出願人は光熱感応性の高分子材料を用い、
熱エネルギーと光エネルギーとを与えたとき、その高分
子の反応が急激に進んで転写特性が不可逆的に変化し
て、画信号に応じた前記特性の違いによる像を形成し、
それを被記録媒体に転写する記録装置を提案した（特願
昭60−150597号）。

この記録装置によれば、表面平滑度の低い被記録媒体
にも高品位の画像を記録することが可能であり、また多
色記録に応用した場合には、被記録媒体に複雑な動きを
させることなく多色の画像が得られるものである。

本発明は前記記録装置を更に発展させたものであっ
て、中間調の記録が出来る記録装置を提供せんとするも
のである。

その為の手段は、複数種のエネルギーが付与されるこ
とによって転写特性が変化する転写記録層を有する転写
記録媒体を用いて被記録媒体に画像を記録する装置であ
って、転写記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段
によって搬送される前記転写記録媒体の搬送経路に沿っ
て設けられた転写記録媒体にエネルギーを付与するため
の付与手段を有する記録部と、該記録部でに於いて付与
する少なくとも一種のエネルギー量を画信号の各画素毎
の濃度に応じて制御する制御手段と、前記記録部で転写
記録媒体に形成された像を被記録媒体に転写するための
転写部とを有することを特徴としてなるものである。

＜作用＞ 上記手段によれば転写記録媒体と被記録媒体を装置に
セットして記録をすると、記録部に於いて転写記録媒体
に複数種のエネルギーが付与され、複数種のエネルギー
が付与された部分が非転写性となり、非転写性とならな
かった部分が転写部に於いて被記録媒体に転写される。

また転写記録層に形成される像は各画素毎にエネルギ
ー付与量を制御される為、被記録媒体には鮮明な中間調
画像が転写される。

＜実施例＞ 次に上記手段を適用した本発明の一実施例を説明す
る。

第１図（Ａ）は記録装置の断面概略説明図であり、第
１図（Ｂ）は斜視説明図である。

図に於いて、１は長尺シート状の転写記録媒体であっ
て、ロール状に巻き回して供給ロール２として装置本体
Ｍに着脱可能に組み込まれている。即ち、この供給ロー
ル２は、装置本体Ｍに設けられた回転自在の軸2aに着脱
可能に装填される。

そこで先ずこの転写記録媒体１の先端を供給ロール
２、ガイドローラ12a,記録ヘッド3a及びガイドローラ12
bを経由し、転写ローラ4aと加圧ローラ4bの間から剥離
ローラ５、ガイドローラ12cによって変向して巻取りロ
ール６へ至らせ、その先端を巻取りロール６にグリッパ
ー（図示せず）等の手段により係止する。その後は巻取
りロール６を公知の駆動手段によって駆動回転させるこ
とによって、転写記録媒体１が矢印ａ方向に繰り出さ
れ、巻取りロール６の周面に順次巻き取られていくもの
である。

尚、前記巻き取りの際に供給ロール２には例えばヒス
テリシスブレーキ（図示せず）によって一定のバックテ
ンションが与えられ、このテンション及び前記ガイドロ
ーラ12a,12bによって、転写録媒体１は記録ヘッド3aに
対して一定の圧力で、且つ一定の角度で圧接しつつ搬送
されるように構成されている。

次に前記各部の構成について個々説明する。

先ず転写記録媒体１は、第２図に示す如くシート状の
支持体1a上に熱エネルギーと光エネルギーとが共に付与
されると非転写性となる性質を有する転写記録層1bを付
着してなるものである。

その一例を説明すると、第２図に示す如く前記転写記
録層1bはコア1c,1dとして第１表及び第２表に示す成分
を用い、次に示す方法によりマイクロカプセル状の画像
形成素体を形成してなる。

即ち、第１表及び第２表に示す成分10gを先ず塩化メ
チレン20重量部に混合したものを、カチオン又はノニオ
ン等HLB値の少なくとも10以上の界面活性剤とゼラチン1
gを溶解した水200mlに混合し、60℃加温下ホモミキサー
によって8,000〜10,000rpmで撹拌して乳化し、平均粒径
26μｍの油滴を得る。

更に60℃下で撹拌を30分間続け塩化メチレンを留去す
ることにより平均粒径を10μｍにする。これにアラビア
ゴム1gを溶かした水20mlを加え、ゆっくり冷却しながら
NH₄OH（アンモニア）水を添加しpH11以上にすることに
よってマイクロカプセルスラリーを得、グルタルアルデ
ヒド20％水溶液1.0mlをゆっくり加えてカプセル壁を硬
化する。

その後ヌッチエ濾過器で固液分離し、真空乾燥器で35
℃、10時間乾燥してマイクロカプセル状の画像形成素体
を得る。

この画像形成素体は、第１表及び第２表のコア1c,1d
がシェル1eで被覆されたマイクロカプセルで、粒径７〜
15μｍ、平均粒径10μｍに形成される。

前記の如く形成された画像形成素体を、厚さ６μｍの
ポリエチレンテレフタレートよりなる支持体1a上に付着
剤1fにて付着させて、転写記録層1bを形成し、転写記録
媒体１を構成する。

更に詳しく説明すれば、先ず付着剤1fとしては、カネ
ボー・エヌ・エス・シー（株）の２液性のエポキシ系接
着剤で、エポルジョンEAI及びエポルジョンEBIを用い
た。そして上記エポルジョンEAI及びEBIを1:1の割合で
混合した液を、水で２倍希釈しポリエチエンテレフタレ
ートフィルム上に塗布し、水分を乾燥して付着層を得
た。この付着層は乾燥後も粘着性を有しており、別途硬
化させた時の付着層の厚みは約0.3μｍであった。次に
粘着性を有する付着層上に、上記得られた第１表及び第
２表に示すものをコア材としたマイクロカプセル状の画
像形成素体を1:1の割合で混合し、これを振り掛けて接
着させた。その後、余分な画像形成素体を払い落とす
と、画像形成素体は略１層に且つ90％の割合で付着層上
に配置されていた。

上記の如くして得られたものを100℃の環境下に、約
２時間放置して付着材1fを硬化させて第２図のような転
写記録媒体１を構成した。

前記第１表で示す画像形成素体の光開始剤は、第３図
の吸光特性に於いて、グラフＡの帯域の光を吸収して反
応を開始し、画像形成時にはマゼンタ色となり、また第
２表で示す画像形成素体中の光開始剤は、第３図のグラ
フＢに示した帯域の光を吸収して反応を開始し、画像形
成時には青色となる。

次に記録部３について説明する。記録部３は加熱手段
と光照射手段とから構成されている。

加熱手段は記録ヘッド3aの表面に画信号に応じて発熱
する幅0.2mmであって８ドット/mmのＡ−４サイズ、ライ
ンタイプの発熱素子列3bが配列されてなり、前述した通
り転写記録媒体１の支持体1a側が搬送の際のバックテン
ションによって前記発熱素子列3bに所定圧力をもって圧
接するように構成されている。尚、前記画信号は用途に
応じて、例えばファクシミリ、イメージスキャナ、或い
は電子黒板等の制御部（図示せず）から発せられ、各画
素毎に中間調情報を有している。

一方記録ヘッド3aと対向した転写記録層1b側には第４
図に示すような分光特性をもった20Wタイプの光照射手
段たる２本の蛍光灯3c,3dが転写記録媒体１よりも約25m
m離れて配設されている。

更に記録ヘッド3aに圧接している転写記録媒体１の発
熱素子列直上の領域にのみ蛍光灯3c,3dの直接光が照射
されるようにスリット板3eが転写記録媒体１より約0.5m
mの距離を保って、開口幅が1.2mmとなるように設けられ
ている。

尚、本実施例に於いては前記第４図のグラフＡに示す
分光特性を持った一方の蛍光灯3cとして（株）東芝製の
20W健康線用蛍光ランプFL20SEが用いられ、グラフＢに
示す分光特性を持った他方の蛍光灯3dとしては（株）東
芝製の20W蛍光灯FL10A70E39が使用されている。

また前記加熱手段の各発熱素子は画信号の中間調情報
に応じて加熱時間が第６図に示すように制御される。第
６図は前記した第１表及び第２表の画像形成素体を有す
る転写記録媒体１に第４図に示す波長A,の光を10mW/cm²
の照度で言用に照射したときの、加熱時間に対するコア
1cの被記録媒体への転写率である。これから明らかなよ
うに濃度が濃い画素（転写率が高い画素）に対応した発
熱素子は加熱時間が短く濃度が薄い画素（転写率が低い
画素）に対応した発熱素子は加熱時間が長くなるように
し、中間調情報に応じて転写記録層1bへの熱印加量を各
画素毎に制御するように構成している。

次に転写部４について説明する。該転写部４は前記記
録部３よりも転写記録媒体１の搬送方向下流側に配設さ
れ、第１図に示す如く矢印ｂ方向に駆動回転する転写ロ
ーラ4aと該転写ローラ4aに圧接した加圧ローラ4bとによ
って構成されている。前記転写ローラ4aは、表面が1mm
厚で硬度70度にシリコンゴムによって被覆されたアルミ
ローラで構成され、且つ内蔵された800Wのハロゲンヒー
タ4cによって表面が90〜100℃に保持されるように構成
されている。

また加圧ローラ4bは、硬度70度のシリコンゴムによっ
て1mm厚被覆されたアルミローラからなり、バネ等の加
圧手段（図示せず）によって転写ローラ4aとの押圧力が
６〜7kgf/cmに設定されている。

更にカセット７内に積載された被記録媒体たる記録紙
８は、給送ローラ9,レジスタローラ対10a,10bによっ
て、転写記録媒体１の像領域と重なるように同期して転
写部４へ給送される如く構成されている。

次に上記の如く構成された記録装置によって記録を行
なった場合の作用について説明する。

尚、次に述べる実施例では、熱を画信号を応じて付与
し、光は一様に付与する例を示す。

図示しないモーターを駆動させて転写記録媒体１を供
給ロール２から順次繰り出し、記録部３に於いて転写記
録媒体１の転写記録層1bに光と熱とを付与すると、光と
熱の両方が付与された部分が非転写性となり、非転写性
とならなかった部分で像が形成される。

即ち、転写記録層1bは所定波長の光と熱とが付与され
るエネルギー量に応じて軟化点温度が上昇し、転写特性
が不可逆的に変化して記録紙８に転写されなくなる程度
が変化する性質を有している。これを用いて第５図のタ
イミングチャートに示すように、マゼンタ色記録に際し
ては発熱素子列3bのうち画信号のマゼンタに相当する発
熱素子に通電せず、画信号の白（記録紙８は白色とす
る）に相当する部分に25msの通電を行ない、また中間調
部分例えば転写率が50％に対応した濃度の記録を行う画
信号に相当する発熱素子には第６図から明らかなように
16.5msの通電を行う。そして蛍光灯3cの光を5msの遅れ
をもって一様に照射する。このときの照射時間は45msと
する。

次に青色記録に際しては、前記照射終了後50ms経過し
てから、即ち前記通電時間より100ms後に今度は発熱素
子列3bのうち画信号の青に相当する発熱素子には通電せ
ずに画信号の白に相当する部分に25msの通電を行い、こ
のときも中間調部分例えば転写率が50％に対応した濃度
の記録を行う画信号に相当する発熱素子には15msの通電
を行う。そしてこの場合は蛍光灯3dの光を5ms後に一様
に照射する。このときの照射時間も前記と同様に45msで
ある。

以上のような要領で青、マゼンタ、白の画信号に応じ
て、記録ヘッド3aを制御して転写記録層1bにネガ像を形
成し、200ms/lineの繰り返し周期で同期して転写記録媒
体１を搬送する。更に転写部４に於いて、前記像が形成
された転写記録層1bを記録紙８に圧接して加熱すること
によって青、マゼンタ２色の中間調の転写像を記録紙８
に転写することが出来る。

その後剥離ローラ５によって転写記録媒体１と記録紙
８とを剥離し、所望の色及び濃度の画像記録が行われた
記録紙８を排出ローラ対13a,13bによって排出トレー11
に排出する。

上記の如くして２色中間調記録がワンショットで行わ
れるものである。

＜他の実施例＞ 前述の実施例では記録部３に於いて、転写記録媒体１
の転写記録層1b側から所望の色に応じた所定波長の光を
一様に照射すると共に、支持体1a側から画信号に応じた
熱を印加する構成であったが、他の実施例として熱を一
様に印加すると共に、所定の光エネルギー付与量を中間
調画信号に応じて照射する構成にしても良い。

また支持体1aを透光性の材質で構成すれば、支持体1a
側から光を照射すると共に、転写記録層1b側から熱を印
加する構成にしても良い。

更に前記実施例では支持体1aを挟んで光照射と熱印加
を行なったが、これとは別に支持体1aの片側から光照射
と熱印加の双方を行うようにしても像形成は可能であ
る。

また光照射手段としては、前述の蛍光灯3c,3dを用い
る方法の他、例えばLEDアレイを用いる方法、或るいは
キセノンランプと材料の吸光特性に合ったフィルターを
用いる方法等が使用出来る。

また加熱手段としては、前述の記録ヘッド3aを用いる
方法の他に、YAGレーザーとポリゴンミラーを用いて選
択的に加熱する方法等を使用しても良い。

尚、前述の実施例では転写記録層1bに光エネルギーと
熱エネルギーとを同時に付与するようにしたが、光エネ
ルギーと熱エネルギーとは別々に付与する構成であって
も、結果的に両エネルギーが付与される構成であれば良
い。

更に前述の実施例では２色記録の例で説明したが、画
像形成素体を構成する着色剤及び光開始剤の種類を適宜
選定し、且つ前記光開始剤を反応させる波長の光源を選
定することによって単色、或るいはフルカラーの記録画
像を得ることも出来る。

更に前述の実施例に於いては、光エネルギーと熱エネ
ルギーによって着色剤を含んだ高分子材料の転写記録層
1bの軟化点温度の変化によって、記録紙へ像を転写記録
する例を示したが、記録紙への接着特性、或いは昇華特
性の違いによって像を転写記録するようにしても良い。
或いは記録紙にの発色性をもたせて、該記録紙の発色特
性を変化させるような層を転写記録媒体に設け、該転写
記録媒体に形成した像を記録紙へ転写することによっ
て、画像の記録を得るように構成しても良い。

更に転写記録層1bに付与する複数種のエネルギーは前
述の熱及び光エネルギーに限定されるものでなく、例え
ば圧力エネルギー等他のエネルギーを付与して像を形成
するようにしても良い。

また支持体1aの材料としては、前述のポリエチレンテ
レフタレートの他に、例えばポリアミド、或いはポリイ
ミド，コンデンサー紙，セロハン紙等も使用出来る。

また転写記録層1bとしては熱溶融性、熱軟化性、或い
は熱昇華性等の性質を有するものを適宜選択して用いる
ことが可能である。

更に記録媒体としては、前述の記録紙に限定されるも
のでなく、例えばオーバーヘッドプロジェクター（OH
P）用のプラスチックシート等も当然に使用することが
出来る。

更に転写部４は転写ローラ4a及び加圧ローラ4bのよう
にローラ状のものに限定されるものでなく、例えば回転
ベルトの如きもの等所望の圧が得られる構成であれば良
い。

また必要に応じて転写部４で画像転写された被記録媒
体の像を定着させる定着手段を被記録媒体の搬送方向で
あって、剥離ローラ５の下流側に設けるようにしても良
い。

＜発明の効果＞ 本発明は上述の如く、転写記録媒体への像の形成と、
この像の被記録媒体への転写とを順次行うので、表面平
滑度の比較的低い被記録媒体にも画像の記録を良好に行
うことが出来る。また本発明を多色記録に応用した場合
には、被記録媒体に複雑な動きをさせることなく多色の
画像を得ることが出来る。

また各画素毎に中間調記録が可能であり、それを多色
記録に応用した場合には鮮明なフルカラー画像を得るこ
と出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の一実施例の全体模式説
明図、第２図は転写記録媒体の構成説明図、第３図は転
写記録媒体中の光開始剤の吸光特性を示す説明図、第４
図は光照射手段の分光特性を示す説明図、第５図は熱及
び光を付与するタイミングチャート、第６図は光一様照
射の下での加熱時間対転写率の関係を示すグラフであ
る。 １は転写記録媒体、1aは支持体、1bは転写記録層、1c,1
dはコア、1eはシェル、1fは付着剤、２は供給ロール、2
aは供給ロール軸、３は記録部、3aは記録ヘッド、3bは
発熱素子列、3c,3dは蛍光灯、3eはスリット板、４は転
写部、4aは転写ローラ、4bは加圧ローラ、4cはヒータ、
５は剥離ローラ、６は巻取りロール、７はカセット、８
は記録紙、９は給送ローラ、10a,10bはレジスタロー
ラ、11は排出トレー、12a,12b,12cはガイドローラ、13
a,13bは排出ローラである。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数種のエネルギーが付与されることによ
   って転写特性が変化する転写記録層を有する転写記録媒
   体を用いて被記録媒体に画像を記録する装置であって、
   転写記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段によっ
   て搬送される前記転写記録媒体の搬送経路に沿って設け
   られた転写記録媒体にエネルギーを付与するための付与
   手段を有する記録部と、該記録部に於いて付与する少な
   くとも一種のエネルギー量を画信号の各画素毎の濃度に
   応じて制御する手段と、前記記録部で転写記録媒体に形
   成された像を被記録媒体に転写するための転写部とを有
   することを特徴とした記録装置。
2. 【請求項２】前記複数種のエネルギーを熱エネルギーと
   光エネルギーとで構成してなる特許請求の範囲第１項記
   載の記録装置。