JPH01171878A - 印刷部材 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は印刷または複写技術に関し、具体的には、抵抗
リボン式熱転写印刷技術を用いて直接ネガまたはオフセ
ット・マスクとして機能できる印刷部材に関する。

Ｂ、従来技術 抵抗リボン式熱転写印刷技術は、高解像度、高品質の印
刷を行なう点で、当技術分野で周知であり、通常コンピ
ュータの印刷装置やタイプライタなどの装置で使用され
ている。この技術の一般的な形態では、−組の針をもつ
印刷電極などの電流源と可融性インク及び抵抗性物質の
層を含む印刷リボンとを組み合わせて利用する。印刷さ
れるパターンに応じて、電極によって電流がリボンの選
択領域に加えられると、局所的抵抗層の選択領域で抵抗
熱が発生し、可融性インク層の隣接領域を溶融させる。

可融性インクは、紙などの受容媒体に容易に転写でき、
その上に印刷パターンを生成させる。抵抗層は通常、ポ
リカーボネートなど炭素またはグラファイト充填重合体
である。アルミニウムなどの金属からなるリボンの中間
層として薄い復帰電流層を設けることもある。約２０な
いし３０ミリアンペアの電流で、通常熱可融性インクを
溶融させるのにたりる約１００℃の温度が得られる。抵
抗リボン式熱転写印刷に関する様々な実施例が、米国特
許第３７４４６１１号、第４０９８１１７号、第４４０
０１００号、第４４９１４３１号及び第４４９１４３２
号明細書で詳細に記載されており、この技術を利用する
市販の印刷装置の例は、ＩＢＭ社のクワイエツト電子タ
イプライタである。

周知の関連技術は、放電印刷であり、これはりソグラフ
ィに使用される直接ネガ及び直接オフセット・マスクを
作成するのに適している。この技術を利用する特定の実
施例は、米国特許第２９８３２２１号、第３７８８５１
８号、第３８Ｅｉ　１９５２号、第４３３９７５８号及
び第４０８Ｅ３８５３号明細書に出ている。この技術で
は、記録媒体は通常、支持層と薄い導電層から構成され
る部材またはシートである。支持層は、紙またはマイラ
などのポリエステルであるが、薄い導電層はアルミニウ
ムなど適切な金属製である。印刷されるパターンは、電
極を使って電気アークにより、薄いアルミニウム層の複
数の部分°を取り除くことによって作成される。具体的
には、通常直径７．５−１２゜５ミクロンのタングステ
ン・ワイヤから作られている複数の針から構成された印
刷ヘッドで、針の先端と導電層の間の良好な電気接触を
維持しながら記録媒体の表面を走査させる。付勢された
針とアルミニウム層の間に所定のパターンのアークを発
生させるため、表面の印刷される領域上を通過するとき
、当該の針に刻時された電気パルスを加える。アークは
、分解または蒸発により所定のパターンでアルミニウム
の局所加熱及び除去を行なうのに十分な大きさである。

アークが当たらない領域のアルミニウム層に掻き傷がつ
くのを防止し、ヘッドの摩耗と汚れを最小にするために
、記録媒体は普通、支持基板と薄い金属層の間に基層を
、また金属層上に上層を備えている。様々な層の特性に
応じて、この種の媒体は、リソグラフィに使用されるの
に適切な直接ネガ及び直接オフセット・マスクを作成す
るのに使用される。たとえば、直接ネガを作成するため
に、透明重合体支持層とその上に直接付着配置された薄
いアルミニウム層が、記録媒体として使用でき、放電書
込みを用いて、アルミニウム層にパターンを生成させる
。基板は透明でありアルミニウム層は光を反射するので
、放電書込みで、媒体中にネガをつくるのに必要な光透
過領域及び不透過領域が生成する。こうしたネガを、プ
レート作成装置を用いてオフセット・フォトリングラフ
ィで使用されているような接触印刷により「マスタ」を
つくることができる。

他方、放電印刷を用いて、従来のオフセット・リングラ
フィでマスクまたはプレートを作成する工程を単純化す
ることもできる。こうした適用例では、記録媒体は通常
、支持層、疎水性の基層、アルミニウム層及び任意選択
の上層から構成される。アルミニウム層が放電食刻され
上層が取り除かれると、アルミニウム層（非書込み層）
及び基層（書込み居）の領域が、媒体の表面上に露出す
る。アルミニウムは親水性なので、水はアルミニウム表
面すなわち非書込み領域に吸引されるが、有機インクは
弾かれる。疎水性基層表面から構成される書込み領域は
水を弾くが、有機インクは受は入れ・る。°したがって
、印刷される情報パターンが、水及びインクに対して適
切な親和力をもつ領域の形で媒体の表面にマツプされる
ので、記録媒体が直接マスクになる。

基本記録媒体は、アルミニウム層の掻き傷と印刷ヘッド
の摩耗や汚゛れの問題に対処するために、基層と上層を
備えていることに留意されたい。通常、基層が、架橋さ
れたセルロース接着剤中のシリカなど適切な接着剤に埋
め込まれた硬い粒子からなる硬質層である。上層は通常
、セルロース接着剤中のグラファイトなどの固体潤滑剤
を含む重合体からなる潤滑性保護層である。しかし、掻
き傷の問題がない場合は、基板とアルミニウム層の組合
せで構成される基本記録媒体を、直接マスク及び直接ネ
ガ用に使用できる。たとえば、ポリエステルは光透過性
で、疎水性なので、普通ポリエステルの透明な重合体シ
ートを基板として使用でき、金属層のアルミニウムは非
透過性で親水性なので、その結果得られる放電食刻媒体
は、直接ネガまたは直接マスクとして使用するのに適し
ている。

Ｃ８発明が解決しようとする問題点 本発明は、基層と上層が不必要で、直接ネガまたは直接
マスクとして使用できる改良型記録媒体を提供すること
を目的とする。

本発明は、抵抗リボン式熱転写技術を利用して、直接ネ
ガまたは直接マスク記録媒体を提供する。

この記録媒体は、高解像度、高品質の印刷を行なうこと
ができ、高速かつ効率よく作成される。

Ｄ０問題点を解決するための手段及び作用この改良型記
録媒体は、ポリエステル、ポリイミドまたはワックスな
どの熱伝導性材料第１の層と、金属など熱伝導性材料の
第２の層とを含む、互いに接着された２つの層から構成
された印刷部材の形を取る。支持と補強のため、重合体
基板をその２つの層に設けても良い。

この居伏印刷部材は、抵抗リボン（印刷部材上の層とし
て含まれることも含まれないこともある）及びマトリッ
クス状の針をもつヘッドなど適切な電気印刷ヘッドと組
み合わせて使用される。この針に、印刷したいパターン
に対応するパターンの電流が供給される。抵抗リボンが
第２の層すなわち実施例の熱伝導性金属層すなわち転写
層に接触すると、電流が電極針によって、抵抗リボンに
導入され、電極針の下の領域のリボンが加熱される。

リボン中で発生した熱は、接触する金属層により、金属
層の下の第１の層すなわち実施例の熱軟化性材料の層す
なわち熱層の隣接領域に伝わる。抵抗リボン及び熱軟化
層の軟化点または融点を適切に事前決定することにより
、次のようにして、金属層の所定の領域の選択的な除去
が行なわれる。抵抗リボンが金属層の表面と接触すると
、電極によって適切な電流がリボンに導入される。この
電流により、電極のすぐ下のリボンの領域で金属層との
界面に集中して加熱が行なわれる。加熱は、電極の下の
界面領域の溶融またはその他の方法で、リボンの表面が
金属の表面に接着する温度に達するまで行なう。リボン
からの熱はまた金属層を介して伝わり、金属層の下側の
熱層の材料を軟化させて、これらの２つの層の間の接着
を隣接する界面で弱化または破壊させる。次いでリボン
が金属層との接触から離れる場合、はぼ電極の大きさの
表面積をもつ領域が、その領域の金属へのリボンの接着
及び熱届による金属の分離の結果、金属層から剥がれる
。このようにして、パターンが金属層中に形成できる。

その結果得られる印刷部材は、金属層と熱層に対する親
和力が逆の材料を選択することにより、マスタ・オフセ
ット印刷のマスク・プレートとして使用するのに適して
いる。たとえば、親水性の金属が選択されるので、印刷
インクは金属が残っている領域には接着しないが、熱層
は疎水性の材料が選択されるので、金属が取り除かれた
領域は疎水性の特徴を帯び、油性のインクで湿潤される
。

さらに、熱層が透明材料からできている場合、金属が取
り除かれた領域を経て光をリングラフィ印刷プレートま
たは他の光受容媒体に通過させることにより、この印刷
部材を、従来のオフセット印刷マスク・プレートの作成
用やオーバーヘッド・フォイルの生成など他の目的用の
直接ネガとして使用できる。

それぞれの融点が十分に異なるように予め決定されてい
るような抵抗リボンと熱層の材料組成を選択し、リボン
を適切な温度レベルに加熱することにより、リボン／金
属界面は接着するが、金属／熱届接着は熱軟化材料の軟
化によって殖れ、印刷されるパターンのリボンに接着し
た金属部分を剥がして、抵抗リボンを金属層との接触か
ら引っ込めると、望ましい印刷部材を得ることができる
。

構成要素の引張り強さを改善するため、抵抗性炭素装入
重合体からなる抵抗リボンを、高温接着層で覆われた薄
いアルミニウム膜で被覆することができる。印刷部材に
は、すでに記したように別の基板を設けることができる
。

Ｅ、実施例 本発明は改良型の記録媒体すなわち印刷部材に関し、抵
抗リボン及び加熱電流源を利用したシステムで使用され
るものである。それらはすべて第１図に実際に動作する
組合せの形で示しである。

具体的には、電流源は、電流ｉを抵抗リボン１４に選択
的に誘導するマトリックス状の針（その１本を１２で示
す）をもつ印刷ヘッド電極１０でよい。復帰素子または
接地素子１６は、適切な付勢源または活動化源１によっ
て刻時電気パルスが当該の針に印加されるときに電流ｉ
の経路を完成するため、設けられている。抵抗リボン１
４は、通常、ポリカーボネイトなどの炭素またはグラフ
ァイト充填重合体からなり、針１２と接地素子１６の両
方と片面が接触して配置されている。ただし、接地素子
は他の配置を取ることもある。記録媒体は、転写層２０
と熱層または分離層２２から構成される印刷部材１８の
形をとり、それらの層２０と２２は初期感熱接着されて
いる。強化のために熱層２２の下の記録媒体上に適切な
支持層または基板２４が設けられることもあるが、それ
は本発明に不可欠なものではない。

転写Ｊｉ５２０は、金属たとえば、アルミニウムなどの
熱伝導性材料からなり、熱層２２は、適当な重合体たと
えば、ポリエステル、ポリイミドまたはワックスなどの
熱軟化性材料から形成される。

基板２４は、印刷部材１８に引張り強さを与えるマイラ
または他の適切な材料の重合体から形成することができ
る。

転写ＪｉＭ２０に印刷パターンを形成させる過程を第２
図に示す。電極または針１２及び接地素子１６が抵抗リ
ボン１４の片面に電気的に接触しているため、適切な電
流ｉが抵抗リボン１４に導入される。熱伝導性金属の転
写層２０は、抵抗リボン１４の反対面に圧着またはほん
の軽く接着されて、電極間の好都合な低抵抗の電流経路
の一部として出く。電流ｉは、針１２から転写層２０に
進む際に、それらの間の領域１４ａで抵抗リボンを通過
する。リボン１４の抵抗特性により、領域１４ａ１特に
リボンと金属間の界面１４ｂが加熱される。

電流ｉの印加は通常短時間なので、界面１４ｂでの領域
１４ａの加熱は、第３図の温度対時間のグラフで示され
ているような温度特性Ａをもつ。高熱伝導性金属からな
る転写層２０が、抵抗リボン１４の領域１４ａから、金
属層２０の領域１４ａと接触する面とは反対側の面に比
較的密着して配置された熱厄２２の領域２２ａに熱を伝
える。熱層領域２２ａの加熱の温度特性を第３図のＢに
示す。

本発明によれば、抵抗リボン１４と熱層２２の組成は、
それぞれが異なる軟化点または融点をもつように選択さ
れる。本明細書で「軟化点または融点」とは、転写層の
金属に対する親和力または接着状態が変化する温度であ
り、その変化は、融解または材料の接着をもたらす他の
現象によるものである。抵抗リボン１４の軟化点は、第
３図に示すレベルＣにくるように予め決定し、熱層２２
の軟化点は、それより低いレベルＤになるように選択す
る。これらの規定条件の下で、第３図に示した関係から
分かるように、抵抗リボン１４と記録媒体１８の複合層
に適切な電流を流している間に、以下に示す現象が発生
する。抵抗リボン領域１４ａ内の温度レベルは、曲線Ａ
に従って時間と共に上昇し、抵抗リボン１４の軟化点の
レベルＣを越える。抵抗リボンの軟化点Ｃを越えている
間、抵抗リボン材料は軟化または溶融する。すなわち、
領域１４ａの金属ｆｆ２０に対する親和力を変える。

この抵抗リボン材料の状態の変化は、金属層２０との界
面１４ｂでだけ発生させればよく、２つの接触表面相互
の接着を増加し、その領域でそれらの間の結合を開始ま
たは強化する。金属層２０の中間音２０ａを介して伝わ
った熱により、熱層２２の温度が、曲線Ｂに従って、領
域２２ａの熱層の軟化点または融点りを越えるレベルま
で上がる。

熱層２２が軟化すると、金属転写層２０と熱層２２の間
の領域２２ａとの界面２２ｂに予め設けた接着による結
合が弱化または破壊される。こうして生成された条件の
下で、金属層の領域２０ａは熱層２２よりも強く抵抗リ
ボン１４に接着されるが、金属層の残りの部分は逆の親
和力をもっている。

このとき、適切な状態が確立されると、抵抗リボン１４
は、第２図の右に示すように、クワイエツト電子タイプ
ライタのリボン送り装置など適切な装置２５によって記
録媒体１８から引き離される。

金属層２０の領域２０ａで結合力の差が生じるため、抵
抗リボン及び熱層のそれぞれの接着温度Ｃ及び軟化点Ｄ
１ならびに所定の加熱電流ｉの印加によって抵抗リボン
及び熱層でそれぞれ生成される温度曲線ＡとＢを適切に
事前選択することにより、金属層２０の表面から抵抗リ
ボン１４を引き出すと、領域２０ａは金属層２０から剥
離または除去され、空所２０ｂが残る。したがって、電
極針（１２）によって望ましいパターンで加熱電流を適
当に加えることにより、印刷される情報に基づいて、転
写層２０の空所によ゛ってパターンが形成される。抵抗
リボン１４を除去した後、残りの複合体（２０，２２）
は、その表面に空所のパターンの形で印刷された印刷部
材１８となる。

その結果得られる印刷部材１８は、転写層及び熱層の材
料をそれぞれ親水性と疎水性またはその逆になるように
選択した場合、マスク・オフセット印刷用のマスク・プ
レートとして使用するのに適している。たとえば、転写
層２０として親水性のアルミニウムなどの金属を選択す
ると、印刷インクは、金属が残っている領域に接着しな
いが、熱層２２として疎水性のワックスなどの材料を選
択した場合は、金属が除去された領域が疎水性の特徴を
示し、油性インクによって湿潤され、その結果リングラ
フィ・マスクが得られる。さらに、熱層を透明材料で形
成する場合、金属が取り除かれた領域を通してリソグラ
フィ印刷プレートまたは他の光受容媒体上に光を通過さ
せることにより、印刷部材１８が直接ネガとして使用で
きる。この印刷プレートまたは光受容媒体は、従来のオ
フセット印刷用またはオーバーヘッド・フォイルの生成
など他の目的用に適している。

本発明に基づき、所望の材料の軟化及び接着の交換を行
なって、パターンを剥離させるには、適切な特徴をもつ
様々な農用の材料を選択しなければならないことが分か
る。抵抗リボンと熱層材料の軟化点または融点は事前に
決定しなければならず、必要な加熱を行なうのに必要な
電流の大きさを評価しなければならない。材料と電流の
大きさの様々な組合せで、望ましい結果が得られること
があり得るが、当分野の技術者なら理解できるように、
好ましい実施例は以下のようなものである。

金属層２０は、約５００ないし１０００オングストロー
ムの範囲の厚みをもつアルミニウムとするのが好ましい
。疎水性の金属層が望ましい場合、銅が好ましい。親水
性と疎水性のどちらの材料を使用するかに応じて、この
適用例で適切な他の様々な金属が見つかる。

抵抗リボン１４は、前述のクワイエツト電子タイプライ
タで使用されているものなど、グラファイト充填重合体
から構成される市販のものでよい、ただし、金属層とイ
ンク層は取り除いである。リボン材料は、約１２０℃な
いし１５０°Ｃの温度で金属層の表面に接着し始めるも
のでなければならない。

熱居または分離層２２は、適切な比率のトルエン、パラ
フィン・ワックス、重合炭化水素及びエチレン／酢酸ビ
ニル共重合物の混合物から構成されるのが好ましく、約
１００℃の温度レベルで軟化し金属層に対する接着力を
喪失し始める。様々な望ましい特徴を得るための正しい
混合物の調製と組成は、十分に、当分野の技術者の知識
の範囲内にある。同様に、それらの親水性と疎水性の特
徴及びそれらの軟化温度を得るための適切なポリエステ
ル及びポリイミド材料の選択は、技術者には比較的単純
なことである。適切な基板材料は、マイラまたは紙など
である。

層状の組合せの他の実施例を第４図に示す。これは、ア
ルミニウムの薄膜１４２で覆われた抵抗性炭素装入重合
体１４１からなる市販の形に近い修正された抵抗リボン
を含む。しかし、この実施例では、市販のリボンの熱可
融性インク層の代わりに、適切な接着層１４３を用いて
もよい。接着層の材料は、必要な接着特性をもち、熱層
材料と同じ成分を含んでもよいが、その場合は当然、そ
の融点が上昇するように比率を変えて用いる。この複合
抵抗リボン中にアルミニウムの薄層１４２が存在すると
複合体全体の熱効率が低下するが、前記の薄膜は、リボ
ンの引張り強さが重要とされる適用例で用いれば、それ
なりの利点をもたらす。

層状複合体を、適切な印刷装置で使用される印刷部材に
抵抗リボンが取り付けられた複合体として製造すること
もでき、リボンと部材を別々に装置に取り付けて両方を
印刷装置の所で結合することもできる。これらの実施例
では、接地素子１６が層状複合体の縁部または他の好都
合な位置に接触するように配置できる。

本明細書に開示した改良型印刷部材は、抵抗リボン式熱
転写システム中の適切な要素の組合せと一緒に使用する
とき、オフセット・リングラフィまたは関連分野の直接
ネガまたは直接マスクとして使用できる記録媒体になる
、改良型印刷部材である。

Ｆ０発明の効果 本発明によれば、基層と上層を必要としない、高解像度
、高品質の記録媒体を提供できる効果があり、たとえば
直接ネガ、直接マスクとして特に好適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による、加熱電流を加える際の電極ヘ
ッド、抵抗リボン及び印刷部材の配置を示す構成図であ
る。 第２図は、第１図に示す加熱後の印刷部材からの抵抗リ
ボンの剥離を示す構成図である。 第３図は、第１図に示す加熱に関する温度曲線のグラフ
であり、それと第２図のリボン剥離中の抵抗リボンと熱
層材料の所定の軟化温度との関係を示す。 第４図は、本発明の抵抗リボンと印刷部材の他の実施例
である。 １０・・・・電極、１２・・・・針、１４・・・・抵抗
リボン、１６・・・・接地素子、１８・・・・印刷部材
、２゜・・・・転写層（第２の層）、２２・・・・熱層
（第１の層）、２４・・・・基板。 ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　印刷部材上に印刷パターンを形成するため抵抗リボン
   中の選択した領域に、該抵抗リボンと電流源とが協働し
   て熱を生ずる装置で使用される印刷部材において、 所定の可融温度を有する第１の層と、 印刷しようとするパターンを画成する、上記第１の層上
   の第２の層であって、上記所定の可融温度の下の温度で
   は上記第１の層に付着するが、上記所定の可融温度の上
   の温度では上記抵抗リボンに付着する熱伝導手段を含む
   上記第２の層とを含み、該第２の層は、上記所定の可融
   温度のレベルの上の温度レベルに、印刷しようとするパ
   ターンを形成する選択領域が加熱されるとき、上記選択
   領域が上記抵抗リボンに付着し且つ上記第１の層から離
   れるよう作用することを特徴とする印刷部材。