JPH0737143B2 - 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、その材料の反応が
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、
環境温度等が変化しても光照射手段の光量を一定にして
高品位の画像記録が可能な記録装置を提供せんとするも
のである。

その為の手段は、光エネルギーと熱エネルギーとが付与
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熱エネルギーを付
与するための加熱手段及び前記転写記録媒体に光エネル
ギーを付与するための光照射手段とを有する記録部と、
該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、前記記録部における光照射手
段の光源温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴
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て像が形成され、該像が
転写部に於いて被記録媒体に転写される。

また環境温度や光源の発熱等によって前記光照射手段の
光源温度が変化した場合、温度制御手段がこれを検出し
て光源の表面温度を一定に保持する。これによって光量
の変動を防止し、一定光量によって転写記録媒体に像を
形成するものである。

＜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12b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、転写記録媒体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
れた場合に像を形成し得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1g
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で攪拌して乳化し、平均粒径
26μｍの油滴を得る。

更に60℃下で攪拌を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20mgを加え、ゆっくり冷却しながらNH
₄OH（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７〜15
μｍ、平均粒径10μｍに形成される。

これを更に詳しく説明すれば、日本合成化学工業（株）
社製のポリエステル系接着剤ポリエスターLP−022（固
形分50％）1ccにトルエン3ccの割合で溶解してなる付着
剤1fを厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレートフィル
ムよりなる支持体1a上に塗布する。その後、溶剤を乾燥
除去し、厚みを測定したところ約１μｍであった。この
付着剤1fはガラス転位点が−15℃であるため、室温でも
微妙なタックが残っており、前記の如く形成した画像形
成素体を容易に支持体1aに付着させることが可能とな
る。

次に上記の如く得られた第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層且つ90％の割合で付着層上に配置されていた。

その後、約1kg/cm²の圧力と、約80℃の熱エネルギーを
与えて画像形成素体を支持体1a上に強固に固定させて転
写記録媒体１を構成する。

前記第１表で示す画像形成素体中の光開始剤は、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8dot/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）から発せられる。

一方記録ヘッド3aと対向した転写記録層1b側には光照射
手段が配設されている。この光照射手段は第４図に示す
ような分光特性をもった光源たる20Wタイプの２本の蛍
光灯3c,3dで構成されている。この蛍光灯3c,3dは転写記
録媒体１よりも約15〜35mm離れて配設され、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の直射光が照射されるように
ハウジング3eが転写記録媒体１より約0.5mm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20
W健康線用蛍光ランプFL20SEを使用し、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を使用している。

また上記蛍光灯3c,3dには温度を一定に調節するための
制御手段14が設けられている。

上記制御手段14は第１図（Ｂ）に示すように蛍光灯3c,3
dの一端に放熱フィン14aが取り付けられ、該放熱フィン
14aの内部であって蛍光灯3cの管面に接する部分に温度
検出用のサーミスタ（図示せず）が取り付けてあり、こ
れによって蛍光灯3cの管面温度をモニタするように構成
している。

更に上記放熱フィン14aの近辺には前記サーミスタと接
続され、その温度検出信号に応じて動作する冷却ファン
14bが設けられ、該ファン14bからの送風によって前記放
熱フィン14aを冷却するように構成している。

即ち、本実施例に係る蛍光灯3c,3dは管内面に塗布され
た蛍光体を発光させるために微量の水銀が封入されてお
り、その水銀蒸気圧との関係で発光効率が最大になるの
は第５図に示すように管壁温度が約40℃のときである。
そこで前記サーミスタで蛍光灯3cの管面温度をモニタ
し、該温度が40℃以上になると公知のスイッチング回路
を介して前記冷却ファン14bをONし、また40℃以下にな
るとOFF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度の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へ送給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、熱を画信号に応じて付与
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に光と熱とを画信号に応じて付与
すると像が形成される。

即ち、転写記録層1bは所定波長の光と熱とが付与される
と軟化点温度が上昇し、記録紙８に転写されなくなる性
質を有している為に第６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、5msの遅れをもって蛍光灯3cを一様に
照射する。このときの照射時間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25msの通電を行い、5ms後
に蛍光灯3dを一様に照射する。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。

上記記録に際して環境温度の変化や蛍光灯3c,3d自体の
発熱によってその管面温度が上昇し、40℃以上になると
冷却ファン14bが駆動して放熱フィン14aへの送風によっ
て蛍光灯3c,3dを冷却し、また管面温度が40℃以下にな
ると冷却ファン14bの駆動を停止して蛍光灯3c,3dの管面
温度を常に一定温度に保持する。このため蛍光灯3c,3d
からの光量が一定し、転写記録層1bの転写特性が安定す
るので高画質の像が形成される。

尚、蛍光灯の管面温度をモニタするサーミスタは一方の
蛍光灯3cの表面にしか設けていないが、蛍光灯3c,3dは
第６図に示したように同じ点灯デューティで駆動されて
おり、且つ同一の冷却フィン14aで冷却されるので、管
面温度は夫々が同じ温度に制御されることになる。

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。

上記の如くして高画質の２色記録がワンショットで行わ
れる。

＜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、所定の光を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。

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。そしてこれらの光源も光量に温
度特性を持つので管面温度を一定にする制御手段を設け
ることによって安定した画像を形成することが出来る。

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、本件
出願人が特願昭61−128814号で明らかにしたように、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
選定すると共に、前記光開始剤を反応させる波長の光源
を選定し、前記出願に係るプロセスを用いることによっ
て単色、３色以上の多色或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。

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。

更に被記録媒体としては、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
の像を定着させる為の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。

また光照射手段における光量を一定に保持することによ
って転写記録媒体の転写特性変化を安定化させ、高画質
の像を形成することが出来るものである。

【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図は光照
射手段における光源の管面温度と全光束の関係を示すグ
ラフ、第６図は熱及び光を付与するタイミングチャート
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はハウジング、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、14は温度制御手段、14aは放熱フィ
ン、14bは冷却ファンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光エネルギーと熱エネルギーとが付与され
   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熱エネルギーを付与す
   るための加熱手段及び前記転写記録媒体に光エネルギー
   を付与するための光照射手段とを有する記録部と、該記
   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、前記記録部における光照射手段の
   光源温度を制御する制御手段とを有することを特徴とし
   た記録装置。