JPS63205281A - 画像形成方法 - 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、各種のプリンターや複写機、ファクシミリ等
に利用できる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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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、さらには熱ヘツ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
か遅いため、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。

本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、その目
的は、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、特に高速記録が可能で、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。

ところで、本発明者らは従来の転写記録媒体の転写記録
層を形成する組成物のうち多くのものについて、潜像形
−成工程における硬化速度が加熱温度がガラス転移点を
越えたところで急激に大きくなることを見い出している
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、光と熱とが付与されることにより
転写特性を支配する物性が変化する転写記録層を有する
転写記録媒体に、光と熱の少くとも一方を記録情報に対
応させつつ光と熱とを付与して転写記録層上に転写像を
形成する工程と、該転写像を被転写部材に転写する工程
とを有する画像形成方法であって、転写像の形成工程に
おいて該転写層の温度がその溶融温度よりも高くなるよ
うに熱を付与する画像形成方法によって達成される。

すなわち本発明による画像形成方法では、転写像の形成
工程と転写工程とは分離され、転写工程に於いては既に
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熱ま
たは光エネルギーを転写記録媒体に付与することができ
る。

本発明の画像形成方法に使用される転写記録媒体の転写
記録層は、転写記録層をなす組成物が均一に溶融塗布さ
れてなるまさに層状をなすものであってもよいし、該組
成物よりなる粒状素子が付着されてなるものであっても
よい。

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、転写記
録層（粒状素子の場合も含む）の転写特性を支配する物
性である融点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。例えば転写像形成工程で形成した熱溶融像を転写像
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、両工程の間で
の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、転写記録層の融点、同一温度における粘
度等を変化させて転写像としているので、この融点の変
化が転写工程まで記憶されており、したがって、転写像
形成工程後に、熱転写臨界温度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。

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っていた従来の方法と較べ
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量は、転写記録
層の融点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熱
エネルギーや圧力でよいから希望する転写速度に合せて
これらを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
ッドでは、熱応答速度は最も高速のものでも　１〜５ｍ
５ｅｃ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　ｇ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習が画像品質に現われた。これ
が高速化をはばむ最大要因の一つであったが、本発明の
ように熱および光のエネルギー、例えばサーマルヘッド
による加熱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習を受
は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、本発明による画像形成方法は、熱および光のエネ
ルギーを付与して転写記録するものであるから、従来の
熱だけによって転写記録する場合に較べると、それだけ
、転写像を形成する物性変化の過程を段階的に調整する
ことができること、また光の応答レスポンスが速く、細
かな段階的調整が容易になるので中間調を持つ画像の高
速形成か容易になるものである。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）の高速での階調表現が可能となる
。

本発明による画像形成方法において、転写像は、転写記
録層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、使用する転写記録媒体の種類により
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は、溶融温度、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。

次に本発明による画像形成方法を第１ａ図〜第１ｃ図を
用いて説明する。第１ａ図〜第１ｃ図の各グラフの時間
軸（横軸）はそれぞれ共通に対応している。また、転写
記録層中には、感応成分として、後述する反応開始剤、
架橋剤を含む重合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
の開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１．の時間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。この転写記録層はガラス点移点Ｔｇｏを有
し、Ｔｇｏ以上の温度領域で急激に光感度が上昇する。

高分子成分としては、重合反応又は架橋反応を起こす成
分であり、代表的なものとしては千ツマ−、オリゴマー
またはポリマーが挙げられる。

オリゴマーまたはポリマーとしては、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ニウム、ポリメチルビニル
ケトン、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、あるいはエポキシ系樹脂
、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポ
リビニルアルコール酸系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
アクリル酸系樹脂、ポリマレイン酸系樹脂、シリコーン
系樹脂などの末端あるいは側鎖に反応基を有するものが
挙げられる。更に、具体的にはアクリル酸エステル、ア
クリル酸アミド、メタクリル酸エステル、メタクリル酸
アミドなどが挙げられる。

重合性モノマーとしては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、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、シク
ロへ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、ブチレンゲ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
−ヘキサンシオールジメタクリレート、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
リレートなどが挙げられる。

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
物などのラジカル開始剤が好ましい。例えば、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≠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、ジブチルフェニルスルフィド
、ベンジル・ジスルフィド、デシルフェニルスルフィト
等の有機硫黄化合物、ジー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、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。

例えば熱溶融性のウレタンアクリレート系の重合性モノ
マーと、２−クロロチオキサントンあるいはエチル−ｐ
−ジメチルアミノベンゾエートの反応開始剤の組合せが
挙げられ、転写性の調整剤として、アクリル系樹脂をバ
インダーとして加える事が挙げられる。

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、バ
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、転写記録層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−シニトロアニリン、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。

次に、本発明の画像形成方法のプロセスを説明する。

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

１はガラス転移点を越えた温度に加熱した状態で光を照
射することにより、その融点または軟化点の上昇度合が
変化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、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１に光を一様に照射するための低圧水銀灯
、高圧水銀灯、メタル八ロイド、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。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、ＯＨＰシート等の被転写
媒体１０と転写記録媒体１とをはさんで押圧するピンチ
ローラ、１１は転写記録後転写記録媒体を巻取る巻取り
ロールである。記録画像１２は被転写媒体ｌＯ上に転写
されて転写記録媒体１から分離される。

なお、第２図に示すプロセス態様において、加熱、光照
射面は同方向よりでもよいし図示したものと逆でもよい
。

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転写記録層が色調を呈す
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
剤を含存させておき、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づ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２〜３μ厚の転写記
録層を厚さ６μのポリイミドフィルム上に設けて転写記
録媒体としこれを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。

第１表 サーマルヘッド４には、　８ドツト／ｍｍのＡ４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
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、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、マーク信号でない（白）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記録
情報に応じて約０．８ｗ／ドツトを２ｍ５ｅｃ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、５　ｍ５ｅｃ／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。

このようにして転写記録層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、ビー
トロール８とピンチロール９とで挾み転写を実施した。

ビートロール８は３０αＷのヒータを内蔵し、表面を２
１１ＩＩｎ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℃を保つようヒータを制御した。

ビートロール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１〜１．５　
ｋｇ／　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、定着性の
良好な高品位な画像であった。

実施例２ 反応開始剤としてメチルエチルケトンパーオキサイドを
圧力で解裂する壁材で包んだマイクロカプセルと市販の
不飽和ポリエステル樹脂とレークレッドＣを溶剤中で混
合して３．５鱗厚のポリイミドフィルム上にソルベント
コート法に依ってＩＤＦ（インクドナーフィルム）を得
る。なお、このマイクロカプセルはＰ−フェニレンビス
（α−シアノブタジェンカルボン酸）をパラフィン油に
混合シタもの１０ｇ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Ｉｇ、
アラビアゴム１ｇを水２００ｍ　ｌに混合して更にホモ
ミキサーで８０００〜Ｉ００００ｒｐｍで攪拌した後Ｎ
）Ｉ、　ＯＨ（アンモニア）を添加しｏｈｌ１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、その後
ヌッチェ濾過器で固液分離し３５℃にて真空乾燥器で１
０時間乾燥して粉末を得る。大きさは７〜１５μ平均１
０．の粉末でパラフィン油に混合した開始剤がゼラチン
とアラビアゴムとで被覆されたマイクロカプセルを得た
ものである。

２〜４にｇ／ｃｍ２の圧力をサーマルヘッドとシリコン
ゴムローラとの間に挾まれたＩＤＦに与え、画信号に応
じてサーマルヘッドを制御し、サーマルヘッドの発熱抵
抗体に約４　ＯＮ／ｍｍ２の電力を約３ｍ５ｅｃ通電す
ると、熱パルスが発生した。

こうして形成した転写像を表面平滑度１０〜５０秒の普
通紙と重ね約１にｇ／ｃｍ２の圧力で、表面材質がゴム
硬度４５°のシリコンゴムを肉厚３１１１１１でアルミ
芯材に被覆したロールと内部にヒータを配した同様のヒ
ートロールで挾み、ビートロールの表面温度が８０〜１
００℃となる様に制御して鮮明な画像が得られた。

〔発明の効果〕

このように、本発明に於いては、光と熱のエネルギーが
同時に加わえられた時にのみ転写特性を支配する物性で
ある融点や溶融粘度等が変化する転写記録層を有する転
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比べて、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、系の熱応容性に記
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、本発明は二つの
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、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
が容易となり、安定的に高蹟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
紙やトランスベアレンジ−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１ｃ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図は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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）光と熱とが付与されることにより転写特性を支配す
   る物性が変化する転写記録層を有する転写記録媒体に、
   光と熱の少くとも一方を記録情報に対応させつつ光と熱
   とを付与して転写記録層上に転写像を形成する工程と、
   該転写像を被転写部材に転写する工程とを有する画像形
   成方法であって、転写像の形成工程において該転写層の
   温度がそのガラス転移温度よりも高くなるように熱を付
   与することを特徴とする画像形成方法。