KR100284451B1 - 기록방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

롤러(6)에 의해 주회하는 잉크시트(3)에 대해 피기록지(인화지)(4)가 간격(d)을 칸막이로 위치하고 화살표와 같이 주행한다. 간격(d)은 1~100㎛, 예를들면 10㎛로 되어있다. 레이저 발생장치(5)로 부터 레이저광(L)이 화살표(A)와같이 잉크시트(3)에 조사하고 잉크시트(3)의 염료를 피기록지(4)에 이행시켜서 기록한다.

잉크시트(3)에는 레이저광 조사위치이외의 위치로 염료공급체(7)로 부터 염료(30)가 히터(9)에 의해 가열용융하여 공급되고 기록에 제공된 나누어진 염료가 보급염료(30A)로서 보급된다. 잉크시트와 피기록지와는 1~100㎛의 간격(d)이 칸막이되어 있으므로 피기록지에 이행한 염료가 잉크시트에 되돌아가지않고 선명한 고농도의 양호한 기록이 된다. 또 기록에 의해 소비된 염료가 보급되므로 잉크시트는 반복하여 사용되어서 폐기물이 없다.

Description

기록방법 및 그 장치

제1a도는 본 발명에 의거하여 실험용 기록장치를 나타내는 개략정면도이다.

제1b도는 제1a도의 부분확대도이다.

제2도는 본 발명의 다른 실험용 기록장치의 개략정면도이다.

제3a도는 동일 실험용 잉크시트의 확대평면도이다.

제3b도는 제3a도의 Ⅲb-Ⅲb선 단면도이다.

제4도는 동일 실험용 원판형 기록매체의 확대단면도이다.

제5도는 본 발명의 다른 실험용 기록장치의 개략정면도이다.

제6도는 제5도의 장치에 사용하는 잉크시트의 확대단면도이다.

제7도는 본 발명의 또 다른 실험용 기록장치의 개략정면도이다.

제8a도는 제7도의 장치에 사용하는 기록칩을 나타내는 확대단면도이다.

제8b도는 제7도의 장치에 사용하는 기록칩을 나타내는 염료가 세트된 상태에서의 확대단면도이다.

제9도는 제8도의 기록칩의 확대단면도이다.

제10도는 본 발명의 또 다른 실험용 기록장치의 개략정면도이다.

제11도는 본 발명의 실시예에 의한 기록장치의 기록부의 단면도이다.

제12도는 상기 기록장치의 분해사시도이다.

제13도는 상기 기록의 기구를 설명하기 위한 기록부의 부분단면도이다.

제14도는 상기 기록장치의 기록부의 개략단면도이다.

제15a~d도는 레이저광조사시간의 경과에 의한 내열광 투과성수지의 온도변화와 염료의 이행관계를 나타내는 설명도이다.

제16도는 또 다른 실시예에 의한 기록장치의 기록부의 단면도이다.

제17도는 종래의 감열기록헤드를 이용한 기록장치의 요부 정면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 베이스 필름 2 : 백금흑의 박층

3,10,11,17 : 기록매체 4 : 인하지

5,14A,14B,48 : 레이저발생장치 7 : 염료공급체

9,46 : 히터 12 : 원판상기체

15 : 포커싱렌즈계 16 : XY스테이지

18 : 기록칩 19 : 저항발열체

20 : 글라스판 21 : 스페서

22 : 폴리이미드필름 23 : 코발트-니켈합금 증착층

24 : 스테인리스 강제시트 24h : 개구(염료지지공)

25,26,30,61,Y,M,C : 염료 30A : 보급된 염료

40,90 : 기록부 41 : 고체염료 수납통

45 : 액체염료 수납통 47 : 기화부

50 : 내열광 투과성 베이스재 51 : 광열변환체

52 : 액체염료유지체 62 : 액화승화성염료

63 : 기화승화성염료 80 : 피기록지

80a : 수상층 152 : 글라스비즈

L : 레이저광 d : 간격

본 발명은 기록방법 및 그 장치에 관계되고, 또한 상술하면 열기록방법 및 그 방법에 사용하는 열기록장치에 관계한다.

최근 비디오카메라, 텔레비젼, 컴퓨터그래픽 등의 화상기록의 칼라화가 진행됨에 따라 하드카피의 칼라화에 대한 요구가 급속히 높아지고 있다. 이에 대응하여 여러가지 방식의 칼라프린터가 개발되고, 여러가지 분야로 전개되고 있다.

이들 기록방식중에서 적당한 바인더수지중에 고농도의 염료의 분산하는 잉크층이 도포되어 있는 잉크시트와 염료를 수용하는 염착수지가 코팅된 인화지 등의 피기록체를 일정의 압력으로 밀착시키고, 잉크시트상에 위치하는 감열기록헤드나 레이저광원으로부터 화상정보에 따른 열이 가해지고, 잉크시트로부터 수상층에 가하여진 열량에 따른 염료을 열이행시켜서 기록하는 방식이 있다.

그중에서도 염료로서 승화성염료 또는 열확산성염료를 이용한 소위 승화형 열기록방법은 기록장치를 소형화 할 수 있고 또는 보수관리도 간편하다. 또 상기의 조작을 감법혼색의 삼원색 즉 옐로우(yellow),마젠타(Magenta),시안(Cyan)으로 분해된 화상신호에 대하여 각각 반복하는 것으로, 가열 에너지에 따른 연속적인 계조를 가지는 전체 칼라화상을 얻는 것을 특징으로 하는, 소위 열기록방식은 즉시성을 갖추고 은염칼라사진과 같은 고품위의 화상을 얻는 우수한 기술로서 주목을 모으고 있다.

제 17도는 이러한 열기록방식의 프린터의 요부의 개략정면도이다.

감열기록헤드｛이하 서멀헤드(thermal head)라고 부른다.｝(91)와 플래틴롤러(platen roller)(93)가 대향하고, 이들의 사이에 베이스필름(92b)상에 잉크층 (92a)을 설치한 잉크시트(92)와 종이(100b)상에 염착수지층(100a)을 설치한 피기록지(100)가 끼워지고, 이것이 회전하는 플래틴롤러(93)에 의해 서멀헤드(91)에 눌려부착되어 주행한다.

그리고, 서멀헤드(91)에 의해 선택적으로 가열된 잉크층(92a)중의 잉크(기록재)가 피기록지(100)의 염착수지층(100a)에 도트(dot)형태로 전사되고 기록이 수행된다. 이와 같은 열기록에는 일반적으로 긴 서멀헤드를 피기록지 주행방향에 직각으로 고정하여 배치한 라인방식이 채용되고 있다.

이와 같은 종래의 승화형열기록방법에 있어서 사용하는 잉크시트로서는 통상, 염료와 바인더수지와를 중량비 1:1정도로 혼합하고 폴리에스텔필름등의 기체상에 두께 1㎛정도로 도포하고 염료층을 형성한 것이 사용되고 있다. 이와 같은 잉크시트는 소위 원타임기록용의 것이고, 따라서 일단 사용한 후는 폐기하지 않으면 아니되며, 성자원, 환경보호의 관점으로부터 문제가 되고 있었다.

일단 사용한 잉크시트의 이용효율을 올리는 방법으로서, 예를 들면 염료층에 염료를 보급하여 다수회인자를 실현할수 있도록 하는 염료층재생법, 복수의 염료층을 적층하는 다수회염료층구성법, 혹은 잉크시트와 피전사지와의 상대주행속도를 콘트롤함으로 잉크시트의 단위길이당의 기록량을 증대시키는 상대속도법등이 제안되고 있다.

종래의 열기록방법에 있어서는, 어느 것도 기록시에 잉크시트염료층과 기록지의 염료수용층을 압접시켜 가열하고 있다. 예를 들면, 칼라 화상을 형성하는 경우에는 먼저 옐로우 염료층을 피기록지의 염료수용층에 포개어 옐로우염료의 이행을 행하여 옐로우화상을 기록지에 형성하고, 이어서 마젠타염료층을 사용하여 마젠타염료의 이행을 행하고 마젠타화상을 옐로우화상위에 포개어 형성하고 뒤이어 그 위에 시안염료층을 사용하여 시안염료를 이행시켜서 시안화상을 형성하고, 필요에 따라서, 또한 그 위에 블랙염료층에 의해 블랙화상을 형성한다.

따라서, 종래의 열기록방법에 있어서는, 이미 피기록지에 이행한 염료상에 다른 색의 염료층을 압접시켜 염료의 열기록을 행하게 된다. 이로 인해 이미 이행되어 있는 염료가 뒤로부터 이행하는 염료층에 역이행하여 버리고, 화상의 품질이 저하한다고 하는 문제가 있었다. 또, 잉크시트의 염료층이 다른 색의 염료에 의해 오염된다고 하는 문제가 있었다. 특히 다수회 이행을 행하기 위한 동일의 잉크시트를 반복하여 사용하는 경우에는 이 문제는 현저하게 되었다.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 된 것으로, 고품질의 기록이 보증되고 열효율이 높고, 소형화, 경량화가 용이하고, 또한 사용완료 잉크시트와 같은 폐기물을 발생하지 않는 기록방법 및 기록장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 예의연구의 결과 기록의 요청에 따르는 열기록방법으로서 다음과 같은 기록방식의 개발에 성공하고 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

상기의 방식에서는 열용융성의 염료층을 가지는 기록부와 대향하는 염료를 수용하는 수상층을 가지는 피기록체의 사이에 미소의 공극을 설치하고, 서멀헤드나 레이저등의 적당한 가열수단에 의해 기록부상에 염료를 선택적으로 기화 혹은 승화시켜 공극간을 이동시키고, 피기록체상에 연속적인 계조를 가지는 화상을 얻는 기록방식이 고려된다. 이 조작을 감법혼색의 삼원색인 옐로우, 마젠타, 시안으로 분해된 화상신호에 대하여 각각 반복함으로 전체 칼라화를 달성할 수 있다.

이 방식에서는 염료가 바인더수지를 거의 포함하지 않으므로 기록시에 잃어버린 염료분만큼을 염료모아둔 곳에서 용융상태로 기록부로 흐르게함으로 염료를 연속적으로 공급하고, 혹은 적당한 기체상에 염료가 연속적으로 도포되고, 그 기체가 기록부로 이동함으로서 기록부에 연속적으로 공급할 수 있다. 따라서 기록부는 원리적으로 다수회 사용할 수 있으므로 다량의 잉크시트가 사용후에 폐기된다고 하는 문제는 해결된다.

또, 바인더리스의 기록지를 사용하는 경우에 있어서는 기록시에 융해한 염료가 수평방향으로 달아남으로 충분한 기록감도가 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있다.

이것은 가열부와 비가열부의 온도차에 대응하여 융해한 염료의 표면장력에 차이가 생기고, 융해한 염료가 표면장력이 큰 비가열부에 인장되기위해 생긴다. 이것을 방지하기 위해서는 계면활성제의 첨가에 의해 융해한 염료의 표면장력을 낮추는 것이 유효하다.

더우기 승화형 열기록방식에서는 충분한 양의 염료를 기화시키기 위해서 염료가열을 위한 열매체를 상당히 고온으로 승온시킬 필요가 있다. 그러나 염료의 비점에 관해서는 어떤 배려도 되어있지 않은 것이 현실이다. 이것에 대하여 염료로서 분해온도이하로 비점을 가지는 연료를 선택하므로 상기의 문제가 해소되고 있다.

본 발명은 가열원에 의해 생기는 열을 기록재로 부여하여, 이 기록재를 가열하는 것에 이용되고 또한 이 기록재를 지지하는 열매체를 가지고, 상기 기록재와 피기록체의 간격을 1~100㎛로 유지하고, 상기 열매체를 통하여 상기 기록재를 가열함으로 상기 기록재를 상기 피기록체로 이행시키는 기록방법에 관계한다.

본 발명에 있어서, 화상신호에 따른 광조사에 의해 열매체에 지지된 염료를 선택적으로 가열하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서 열매체가 서로 색이 다른 복수의 염료를 지지하도록 하면 전체칼라의 기록이 수행된다.

또 본 발명에 있어서, 염료공급수단으로부터 열매체에 염료를 보급하고 상기 열매체를 반복하여 사용하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 광조사위치이외의 위치에서 염료공급수단으로부터 열매체에 염료를 보급하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 염료공급수단으로부터 열매체에 염료를 보급할 때에 염료를 가열하는 것 및 염료가 바인더를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 염료에 계면활성제를 첨가하는 것, 계면활성제가 음이온 계면활성제인 것, 더우기 계면활성제를 염료에 대하여 0.001~10중량% 배합하는 것이 일층바람직하다.

본 발명에 있어서 기록재를 기화 혹은 승화시키고, 기록재와 피기록체와의 간극을 통하여 이 피기록체에 이행시키는 것에 의해 기록을 행하고, 상기 기록재로서 분해온도이하로 비점을 가지는 기록재를 사용하는 것이 바람직하다. 기록재로서의 염료의 비점이 50~600℃의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하고, 염료의 비점이 250~450℃의 범위내에 있는 것이 한층더 바람직하다.

본 발명은 상기의 열매체와 기록재의 가열수단을 가지고 상기 기록방법에 제공되는 기록장치에 관계한다.

본 발명의 기록방법에 있어서는, 기록재와 피기록체와의 간격을 1~100㎛, 바람직하게는 2~50㎛로 유지하면서 염료를 이행시킨다. 이것은 기록재와 피기록체와의 간격을 1㎛미만으로 하면, 기록재 역이행의 가능성이 생기고, 100㎛를 넘으면 충분한 기록감도를 실현할 수 없다. 이와 같은 간격을 설치함으로써 기록시의 열에너지가 피기록체에 확산되지 않고, 이미 기록체에 이행한 기록재가 가열되지 않으므로 특히 칼라화상형성시에 문제가 되는 역이행이 생기지 않는다. 그러나, 기록시의 열에너지가 피기록체에 확산하지 않기때문에 기록재의 층을 집중적으로 가열할 수 있게 되고 기록감도를 향상시킬 수 있다.

이와 같은 이점을 가지는 본 발명의 기록방법은 색이 다른 복수의 염료층을 사용하여 칼라화상형성의 경우에 특히 바람직하게 적용할 수 있다.

기록재와 피기록체와의 간격을 일정의 간격으로 유지하는 수단으로서는 특히 한정은 없이 임의의 수단을 선택할 수 있다. 예를 들면 기록재를 가열하는 수단으로서 서멀헤드를 사용하는 경우에는 서멀헤드를 기록재층에 압접한 때에 기록재층과 피기록체와의 사이에 1~100㎛의 간격이 유지되도록 피기록체의 염료수용층에 비즈를 혼입시켜 표면의 평활도를 저하시키는 것등을 예시할 수 있다. 또 기록체와 피기록체와의 사이에 일정의 간격이 확실히 유지되도록 예를 들면 기록재층으로서의 염료층을 형성하는 때에 즈음하여 염료층의 표면이 열매체의 전체로서의 표면으로부터 오목한 위치가 되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 기록방법에 있어서, 기록재와 피기록체를 일정의 간격으로 유지하여 기록을 행하는 이외의 구성에 대하여는 종래의 열기록방법과 동일형태의 구성으로 할 수 있다. 기록재나 그 가열수단 및 피기록체도 종래로부터 열기록방법에 이용되어 있는 것같은 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 기록재로서는 염료층이 염료와 바인더로부터 형성되는 여러가지 형태의 것, 혹은 염료층이 바인더리스의 것도 사용할 수 있다.

기록재를 가열하는 수단으로서는 종래와 동일형태으로 서멀헤드나 레이저광을 사용할 수 있다. 기록재로서의 염료층과 피기록체와의 간격을 넘어서 염료를 이행시키기 위해서는 수시로 고밀도의 에너지를 염료층에 공급하기 쉬운 레이저광을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 열매체에 레이저광을 흡수하여 발열하는 물질, 예를 들면 카본블랙이나 백금흑등을 함유시키고 있든가 혹은 그와 같은 발광물질(예를 들면 코발트 니켈 합금)로 이루어진 박층을 열매체로 설치하는 것이 바람직하다.

기록재의 이용효율을 향상시키기 위해서는 염료층을 재생하고, 기록재를 반복하여 사용하는 것이 바람직하고, 그와 같이 염료층을 재생하여 기록을 행하는 경우에 본 발명의 열기록방법은 특히 유리하게 적용할 수 있다. 본 발명의 기록방법에 있어서 염료층의 재생과 이행과는 여러가지의 모양으로 행할 수 있고 예를 들면 다음과 같이 행할 수 있다.

먼저, 테이프형의 기록매체를 이용하고, 가열수단으로서 레이저광을 이용하는 경우에 대하여 설명한다.

이 경우에 사용하는 기록매체로서는 예를 들면 제 3(a)도에 나타내는 확산부분 평면도와 같이 폴리에스텔등으로 이루어진 기체(1)에 라인형의 옐로우 염료층(Y), 마젠타염료층(M), 시안염료층(C)이 배치된 테이프형의 기록매체(3)를 예시할 수 있다.

제 3(b)도는 제 3(a)도의 Ⅲb-Ⅲb선 단면도이다. 이 기록매체의 기체(1)의 이면에는 각 염료층에 대응하여 레이저광을 흡수하여 발열하는 백금흑의 박층(2)을 설치하는 것이 바람직하다.

제 3(a),(b)도에 나타낸 바와같은 기록매체(3)를 사용하여 기록하는 방법으로서는 제 1a도에 나타낸 바와같이 기록매체(3)와 인화지(4)를 소정의 간격(d)으로 대향시키고, 레이저발생장치(5)로부터 발진한 레이저광(L)을 화살표(A)와 같이 기록매체(3)에 조사하고 가열하여 기록을 행한다. 이와 같이 간격(d)을 설치함으로 염료의 역이행을 방지하고 고품질의 화상을 형성할 수 있다.

다음에 기록매체(3)를 롤러(6)에 의해 주행시키고 레이저광을 조사하는 위치이외의 장소에 존재하는 염료공급체(7)로부터 기록매체(3)의 염료층에 염료를 공급함으로 기록매체의 재생을 행한다. 이것에 의해 기록매체(3)의 이용효율의 향상을 실현할 수 있다.

염료공급체(7)로서는 예를 들면 제 1(b)도에 나타낸 것같이 보급용의 분말염료(30)를 넣어 두기 위한 염료탱크(8)와 염료의 보급시에 보급용의 분말염료(30)를 가열하기 위한 히터(9)로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 염료공급체 (7)로부터 기록매체에 염료를 보급하는 방법으로서는 기록매체(3)를 염료공급체(7)의 가운데를 통과시킬때 염료탱크(8)내의 분말염료(30)의 적어도 기록매체(3)측에 있는 것을 히터(9)에 의해 용융시켜 기록매체(3)에 염료(30A)로서 보급한다.

제 2도는 원통형의 기록매체(10)를 사용한 예이다. 이 경우에는 먼저 인화지(4)와 기록매체(10)를 소정의 간격(d)으로 대향시키고, 레이저발생장치(5)로부터 발진한 레이저광을 화살표(A)와 같이 기록매체(10)에 조사하여 가열하고 기록을 행한다.

이것에 의해 염료의 역이행을 방지하고 고품질의 화상을 형성할 수 있다.

다음에, 기록매체(10)를 화살표(B)와 같이 회전시키고, 레이저광을 조사하는 위치 이외의 장소에 존재하는 염료공급체(7)로부터 기록매체(10)의 염료층에 염료를 공급함으로써 기록매체의 재생을 행한다. 이것에 의해 기록매체의 이용효율의 향상을 실현할 수 있다. 염료공급체(7)로서는 예를 들면 상술의 제 1(b)도에 나타낸 것을 사용할 수 있다.

제 4도는 원판형의 기록매체(11)의 단면설명도이다. 기록매체(11)는 원판형 기체(12)와, 그 상면에 동심원형으로 배치된 옐로우 염료층(Y), 마젠타 염료층(M) 및 시안염료층(C)과 각 염료층의 배면의 기재상에 설치된 백금흑의 박층(2)으로 구성되어 있다. 기록매체(11)를 사용하여 기록을 행하는 경우에도 먼저 인화지와 피사체를 소정의 간격(d)으로 대향시키고, 레이저발생장치로부터 발진한 레이저광을 기록매체에 조사하여 가열하고, 기록을 행한다. 이것에 의해 염료의 역이행을 방지하고 고품질의 화상을 형성할 수 있다.

다음에 기록매체(11)를 회전축(13)을 중심으로 회전시키고, 레이저광을 조사하는 위치이외의 장소에 존재하는 염료공급체(7)로부터 기록매체(11)의 각 염료층에 염료를 공급함으로써 기록매체의 재생을 행한다. 이것에 의해 기록매체의 이용효율의 향상을 실현할 수 있다. 이 경우의 염료공급체(7)로서도 예를 들면 상술의 제 1(b)도에 나타낸 것을 사용할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 기록방법에는 상술과 같이 여러가지의 기록매체를 사용할 수 있지만, 특히 이하에 상술하는 기록매체도 바람직하게 사용할 수 있다.

이 기록매체는 염료층이 염료 및 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다. 이와 같이 염료층이 계면활성제를 함유함으로써 기록시에 융해한 염료가 수평방향으로 달아나는 것이 억제되고 충분한 전사감도를 얻는 것이 가능하게 된다.

이 기록매체에 있어서 계면활성제로서는 융해한 염료의 표면장력을 저하시키든가 혹은 표면장력의 온도의존성을 저하시키는 것이라면 특히 한정되지 않고, 여러가지의 계면활성제를 사용할 수 있지만 100~200℃의 온도범위에 있어서 안정하고 또한 저휘발성 및 불연성의 것이 바람직하다.

이와 같은 계면활성제로서는 예를 들면 탄소수 6~24의 지방산, 그 알칼리염류, 고급알콜 유산 에스테르, 그 염류, 고급알콜 인산에스테르염류, 고급알킬설폰산염류 등의 음이온계 계면활성제, 고급지방족 아민염류, 제 4급 암모니움염류, 알킬 피리지늄염류등의 양이온계 계면활성제, 폴리옥시 에틸렌 알킬 에테르류, 폴리옥시 에틸렌 알킬 에스테르류, 폴리옥시 에틸렌 페놀에테르류등의 비이온계 계면활성제, 폴리디메틸실로산, 폴리디메틸실로산-폴리옥시에틸렌 공중합체드의 실리콘계 계면활성제등을 사용할 수 있다.

그중에서도 음이온 계면활성제는 그 산잔기가 염료의 아민잔기와 친화성이 높으므로 바람직하다. 또 이들 각종 계면활성제는 단독으로 사용하여도 좋고 복수를 혼합하여 사용하여도 좋다.

계면활성제의 사용량은 사용하는 계면활성제나 염료의 종류에도 좋지만 통상은 염료의 0.001~10중량%로 하는것이 바람직하다.

염료로서는 예를들면 승화성염료등의 열확산염료를 여러가지 사용할 수 있다.

기록매체의 염료층에는 또한 바인더 및 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다. 그러나 다수회기록을 양호하게 실시할 수 있도록 하는점에서 바인더는 함유시키지 않고 염료층의 단위면적당의 염료량을 증가시키고 염료가 가열에 의해 신속히 공급되도록 하는 것이 바람직하다.

기록매체는 염료층에 염료와 계면활성제를 함유시키는 한 그 형태에는 특히 제한은 없다. 예를 들면 종래의 잉크시트와 같이 시트형의 기체상에 염료층을 형성한 잉크시트로서도 좋고 글라스(glas)판 등의 기체상의 일부에 염료층을 형성한 기록용 칩으로서도 좋다.

또, 상기 기록매체를 사용하는 기록방법에도 특히 제한은 없지만 바인더 리스로 한 경우에는 기록시에 염료층의 염료가 융해형태로 이루어지므로 기록매체와 피기록매체를 접촉시키는 기록방법에는 적합하지 않고, 본 발명의 기록방법과 같은 기록매체와 피기록체를 접촉시키지 않도록 하는 승화형 기록방법에 적용할 수 있다.

본 발명의 기록방법에 있어서는 기록매체와 피기록매체와의 사이에 1~100㎛의 거리를 유지하면서 기록하므로 기록하기 위한 기록매체에 공급된 에너지가 기록매체에 확산하지않고 피기록체에 이미 이행한 염료의 불필요한 가열이 방지될 수 있다. 따라서 특히 칼라화상 형성시에 문제가 되는 염료의 역이행을 방지하는 것이 가능하게 된다. 기록매체의 염료층을 집중적으로 가열하는 것으로 부터 기록감도를 향상시키는 것도 가능하다.

상기 기록매체는 염료층에 계면활성제를 함유하므로 융해한 염료의 표면장력 혹은 온도의존성이 저하한다. 이 때문에 기록시에 이행하는 부분을 가열하고 염료층의 염료가 융해한 경우에 그 융해한 염료가 비가열부측에 인장되어 해당가열부분으로 부터 수평방향으로 달아날 수 없다. 따라서 가열부분의 기록농도의 저하를 방지하는 것이 가능하게 된다. 이와같은 효과는 염료층이 바인더를 함유하지않는 경우에 현저하게 발휘된다.

승화형 열기록방식에 있어서 기록재로서의 염료는 열에 의한 열매체의 열화를 막는 견지에서 비점이 분해온도이하로 있는 것이 바람직하다. 염료의 비점은 50~600℃의 범위, 특히 80~450℃의 범위, 또는 250~450℃의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이와같은 저비점의 염료를 이용하므로 열매체의 가열온도를 지나치게 높게하지 않도록 하여 열에 의한 열화를 방지할 수 있다.

이와같은 염료로서는 다음에 나타내는 디시아노스틸계를의 기를 가지는 것 및 퀴노프탈론계의 것을 들 수 있다. 그 밖에 안트라퀴논계도 상기의 조건을 만족한다.

디시아노스틸계의 기

R은 수소원자 또는 알킬기 CN기등의 치환기이다.

퀴노프탈론계

X는 할로겐원자이다.

이들중의 여러종을 예시하면 다음에 알려져 있다. 옐로우염료로서는, HSY-2068(미쯔비시가세이사제) 및 Solvent-Yellow-56을 들 수 있다. 마젠타염료로서는, HSR-2109, HSR-2031, HSR-2063(이상, 미쯔비시가세이사제) 및 Solvent-Red-19를 들 수 있다. 시안염료로서는, HSB-2000-2(미쯔비시가세이사제) 및 Solvent-Blue-35를 들 수 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

최초로 제 3(a)도, 제 3(b)도, 제 4도의 기록매체를 이용하여 제 1(a),(b)도, 제 2도의 장치에 의해 기록실험을 행한결과에 대하여 설명한다.

[실험 1]

제 3(b)도에 나타내는 기록매체로서 두께 10㎛ 티타늄제필름(1)의 편면에 깊이 5㎛에서 폭 100㎛의 홈(1a, 1b, 1c)을 3개 평행하게 형성하고 홈(1a)에 옐로우염료(Y)(ESC151, 스미토모가가꾸사제)를 홈(1b)에 마젠타염료(M)(ESC451,스미토모가가꾸사제)를 홈(1c)에 시안염료(C)(포론블, 샌드사제)를 함유하는 염료층을 형성하고 또 티타늄제필름(1)의 이면에는 염료층에 대응하여 폭 200㎛로 두께 5㎛의 백금흑의 박층(2)을 코딩하므로서 형성하고 잉크시트(3)를 제작하였다.

다음으로 잉크시트(3)를 이용하여 제 1(a)도에 나타낸 바와 같이 하여 인화지(4)(VPM-30STA, 소니사제)에 직선상의 칼라화상을 형성하고 또 제 1(b)도에 나타낸 바와같은 염료공급체(7)로 부터 염료층에 염료를 연속적으로 보급하였다. 즉 잉크시트(3)의 염료층면과 인화지(4)의 염료수용층을 대향시키고 그 사이에 10㎛의 간격(d)을 유지하면서 잉크시트(3)를 4Cm/초로 주행시키고 한편 인화지(4)를 2Cm/초로 주행시켰다. 그 상태로 잉크시트(3)에 반도체 레이저광(780nm)을 30mW의 출력으로 조사함으로써 연속적으로 기록을 행하였다. 이 사이 염료공급체(7)에 수용한 분말염료(30)를 히터(9)로 가열함으로서 용융하고 용융염료(30A)를 잉크시트(3)의 염료층에 공급하였다.

그 결과 광학농도 2.3에서 폭 85㎛의 선을 그릴 수 있고 또 염료의 역이행도 생기지 않았다. 또 잉크시트(3)의 염료층에는 염료가 보급되고 연속적인 기록이 화상품위를 저하시키지 않았다.

[실험 2]

기록매체로서 두께 100㎛의 폴리에틸렌 테레부탈레이트 원통(10a)상에 실험1의 잉크시트(3)를 감는 기록매체(10)를 사용하여 제 2도에 나타내는 바와같이 하여 인화지(4)(VPM-30STA, 소니사제)에 직선형의 칼라화상을 형성하였다. 이때 제 1(b)도에 나타낸 바와같은 염료공급체(7)로 부터 염료층에 염료를 연속적으로 보급하였다. 즉 잉크시트(3)의 염료층면과 인화지(4)의 염료수용층을 대향시키고 그 사이에 10㎛의 간격(d)을 유지하면서 기록매체(10)를 1회전/초로 회전시키고 한편 인화지(4)를 2Cm/초로 주행시켰다. 그 상태에서 잉크시트(3)에 반도체 레이저광(780nm)을 30mW의 출력으로 조사함으로서 연속적인 기록을 행하였다. 이 사이 염료공급체(7)에 수용한 분말염료(30)를 히터(9)로 가열하므로서 용융하고 용융분말(30A)을 잉크시트(3)의 염료층에 공급하였다.

그 결과 광학농도 2.3에서 폭 85㎛의 선을 그릴 수 있고 또 염료의 역이행도 생기지 않았다. 또 잉크시트(3)의 염료층에는 염료가 보급되고 연속적인 기록이 화상품위를 저하시키지 않았다.

[실험 3]

기록매체로서 직경 20mm로 두께 100㎛의 글라스 원판상에 제 4도에 나타낸 동일직경의 두께 10㎛의 티타늄원판(12)을 얹어서 설치하고 그 한편의 표면에 동심원상에 깊이 5㎛로 폭 100㎛의 홈(12a, 12b, 12c)를 3개 형성하고 홈(12a)에 옐로우염료(Y)(ESC151, 스미토모가가꾸사제)를 홈(12b)에 마젠타염료(M)(ESC451, 스미토모가가꾸사제)를 홈(12c)에 시안염료(C)(포론블, 샌드사제)를 함유하는 염료층을 형성하고 또 티타늄제 필름(12)의 이면에는 염료층에 대응하는 동심원상에 폭 200㎛로 두께 5㎛의 백금흑의 박층(2)을 코딩함으로서 형성하고 원판상의 기록매체를 제작하였다.

이 기록매체를 이용하여 인화지(VPM-30STA, 소니사제)에 직선형의 칼라화상을 형성하였다. 이때 제 1(b)도에 나타낸 바와같은 염료공급체(7)(가상선으로 표시)로 부터 염료층에 염료를 연속적으로 보급하였다. 즉 원판(12)의 염료층면과 인화지(4)의 염료수용층을 대향시키고 그 사이에 10㎛의 간격(d)을 유지하면서 원판(12)을 1회전/초로 회전시키고 한편 인화지(4)를 2Cm/초로 주행시켰다. 그 상태에서 염료층에 반도체 레이저광(780nm)을 30mW의 출력으로 조사함으로써 연속적으로 기록을 행하였다. 이 사이 염료공급체(7)에 수용한 분말염료(30)를 히터(9)로 가열함으로서 용융하고 용융염료(30A)를 염료층에 공급하였다.

그 결과 광학농도 2.2에서 폭 85㎛의 선을 그릴 수 있고 또 염료의 역이행도 생기지 않았다. 또 잉크시트(3)의 염료층에는 염료가 보급되고 연속적인 기록이 화상품위를 저하시키지 않았다.

[비교실험 1]

잉크시트의 염료층의 두께를 10㎛로 하고 잉크시트와 인화지와의 사이에 간격을 설치하지 않고 양자를 접촉시켜서 기록을 하는 이외는 상기 실험1과 동일형태로 하여 기록을 행하였다. 그 결과 염료의 역이행이 생기고 또 얻어진 칼라화상도 불선명하지 않게 되었다.

다음으로 염료로의 계면활성제 첨가의 효과를 확인하기 위해 행한 실험에 대하여 설명한다.

[실험 4]

아세톤에 마젠타염료(HSR2031, 미쯔비시가세이사제)를 10g/1과 계면활성제로서 스테아릴을 10ng/1용해하였다. 이 용액을 광열변환체으로서 코발트-니켈합금 증착막(두께 0.2㎛)을 형성한 아라미드필름(두께 4㎛)상에 와이어바를 이용하여 두께 약 1㎛도포하고 아세톤을 증발시켜서 잉크시트를 작성하였다. 이 잉크시트를 사용하여 제 6도에 나타내는 실험장치를 이용하여 다음과 같은 인화지(VPM-30STA, 소니사제)에 직선상의 화상을 형성하였다.

제 6도는 잉크시트의 확대단면도이다. 잉크시트(17)는 두께 4㎛의 아라미드 필름(17a)상에 두께 0.2㎛의 코발트-니켈합금 증착막(17b), 두께 1㎛의 마젠타염료 박층(17c)이 순차 피착하여 되어있다.

제 5도는 실험용 기록장치의 개략정면도이다.

받침판(27)상에 받침대(28)가 세워져 설치되고, 받침대(28)에 블래킷 (bracket)(29A, 29B, 29C)이 고정되고, 블래킷(29C, 29B, 29A)에는 각각 렌즈(15A, 15B), 반도체 레이저칩(SV-203, 소니사제)(14A)이 광축을 공통하여 고정되어 있다. 렌즈(15a, 15b)에 의해 포커싱(focussing)렌즈계(15)가 구성된다. 그리고 받침판(27)상의 XY스테이지(16)상에 놓은 인화지(4)에 잉크시트를 포개어서 열기록을 한다. 이 실험에 있어서는 상기와 같이 작성한 잉크시트(17)를 스페서 (spacer)(21)를 통하여 인화지(4)상에 포개었다. 그리고 반도체 레이저를 10mW로 하고 인화지(4)상의 빔지름을 20×30㎛로 하여 인화지(4)를 선속도 1Cm/초로 보내면서 조사하였다. 그 결과 광학농도2.4로 폭은 약 110㎛의 선을 그릴 수 있었다.

[비교실험 2]

계면활성제를 사용하지 않는 이외는 상기 실험4와 같은 형태로 하여 잉크시트를 작성하고 제 5도에 나타낸 장치를 이용하여 직선상의 화상을 형성하였다. 그 결과 인화지에 광학농도 1.2로 폭은 약 30㎛의 선밖에 그릴 수 없지만 염료의 이행량은 실험4의 약 1/3로 감소하였다.

[실험 5]

이 실험에서는 잉크시트나 잉크필름을 사용하지 않고 계면활성제 배합의 염료를 기록칩(열매체)에 담지시켜서 기록을 하고 있다. 제 7도는 이 실험에 제공한 실험용 기록장치의 개략정면도이다.

제 7도의 장치에서는 제 5도의 받침대(28)에 블래킷(29D)을 추가하여 설치하고 블래킷(29D)에 기록칩(18)을 장착하고 있다.

받침판(27)상에 받침대(28)를 세워서 설치하고, 받침대(28)에 블래킷(29A, 29B, 29C, 29D)이 고정되고, 블래킷(29D, 29C, 29B, 29A)에는 각각 기록칩(18), 렌즈(15a, 15b), 반도체 레이저칩(SLD-203, 소니사제)(14B)이 광축을 공통하여 고정되어 있다.

렌즈(15a, 15b)에 의해 포커싱렌즈계(15)가 구성된다. 기록칩(18)의 아래에는 XY스테이지(16)가 받침판(27)상에 고정되고 XY스테이지(16)상에 피기록지(4)가 얹어서 설치된다.

제 8(a)도는 기록칩(18)의 확대단면도 제 9도는 확대저면도이다.

기록칩(18)은 저항발열체로서 인듐, 석산화물(ITO)의 증착막(19)을 형성한 글라스판(20)에 단열을 위한 스페서(21, 21)을 통하여 폴리이미드필름(두께 4㎛) (22)에 코발트-니켈합금 증착막(두께 0.2㎛)(23)을 형성한 광열변환부를 설치하고 다시 그 아래에 스테인리스(stainless) 강제(鋼製)시트(두께 10㎛)(24)를 설치한 것이다. 시트(24)에는 염료의 투입부로서 직경은 약 1mm의 개구부(24h)가 형성되어 있다. 기록시에는 스테인리스시트(24)와 인화지(4)가 접촉하게 된다. 인화지(4)에는 STA-30(소니사제)을 이용하였다.

이 실험에 있어서는 먼저 장치의 기록칩(18)을 꺼내고 제 8(b)도에 나타내는 바와 같이 개구부(24h)가 위로 향하도록 놓아서 개구부(24h)에 마젠타염료 (HSR2031, 미쯔비시가세이사제) 1g 및 계면활성제 1mg의 비율로 배합한 혼합물(25)을 1/3한도의 깊이만큼 넣고 저항발열체(19)를 가열하여 염료 계면활성제 혼합물(25)을 용해하고 이것을 블래킷(29D)에 장착하였다. 그리고 반도체 레이저를 10mW로 하고 인화지(4)를 선속도 1Cm/초로 보내면서 조사하였다. 그 결과 광학농도 2.4로 폭은 약 110㎛의 선을 그릴 수 있었다.

[비교실험 3]

계면활성제를 사용하지 않는 이외는 상기 실험5와 같은 형태로 하여 기록칩(18)에 염료를 넣고 제 7도에 나타낸 장치를 이용하여 직선상의 화상의 형성을 시도하였다.

그러나 전부의 화상을 형성하는 것은 가능하지 않았다.

다음으로 염료의 비점과 기록결과의 관계를 조사하는 실험을 행한 결과에 대하여 설명한다.

[실험 6]

제 10도는 이 실험에 제공한 실험용 기록장치의 개략정면도이다. 제 10도의 장치는 제 7도의 장치의 기록칩(18)과 인화지(4)와의 접촉을 시키지 않고 양자의 사이에 간격(d)을 형성하고 있다. 그 다른부분은 제 7도의 장치와 같은 형태이다.

제 8(a)도에 나타낸 스테인리스 강제시트(24)의 개구부(24h)에 융점 103℃, 비점378℃인 옐로우염료HSY-2068(미쯔비시가세이사제)(26A)(분말염료)를 채워넣고 저항발열체(19)에 통전하여 염료를 120℃까지 가열하여 융해시켰다. 용융염료(26B)의 두께는 4㎛로 되었다.

계속해서 반도체 레이저(14B)에 의해 30mW, 스폿사이즈(Spot Size)(20㎛×30㎛)로 레이저광을 코발트-니켈합금 증착막(23)의 염료상위치에 60분간 조사하여 계속하고 이 사이 XY스테이지(16)를 구동하여 인화지(4)를 10Cm/sec로 이동시켰다.

그 결과 인화지(4)상에 광학농도 1.8로 폭 85㎛의 선을 그릴 수 있었다. 기록 후 폴리이미드 필름(22) 및 코발트-니켈 증착막(23)으로 부터 이루는 광열변환부 및 그 주변의 열열화는 처리하지 않았다.

[실험 7]

하기 표에 나타낸 염료를 사용하고 상기 실험6에 있어서와 같은 형태의 기록을 행하였다. 이들 염료의 화학적 구조는 각 색에 대하여 대표적인 것을 든다면 다음과 같다.

Solvent Yellow-56(옐로우)

Solvent Red-19(마젠타)

HSR-2031(마젠타)

Solvent Blue-35(시안)

주) 표중에서 (Y)는 옐로우염료, (M)는 마젠타염료, (C)는 시안염료이다.

표에 올린 염료같이 상기 실험6에 있어서와 동일형태로 각 염료의 융점 이상으로 가열하여 실험한 부분 어느것도 1.8이상의 양호한 기록감도를 나타내고 기록후 광열변환체 및 주변부재료의 열열화는 처리하지 않았다.

[비교실험 4]

융점 117℃, 222℃에 분해온도가 있고 그이하의 온도에 비점이 보여지지않는 염료 MS블루(blue)(삼정동압사제)를 사용하고 상기 실험6,7과 완전히 동일형태로 기록실험을 행하였다. 레이저조사개시후 15분으로 광역변환층에 구멍이 있고 염료의 이행이 가능하게 되었다.

상기 실험6,7 및 비교실험4의 결과로 부터 분해온도이하로 비점을 가지는 염료를 사용하는 것인바 양호한 기록결과를 가져오는것을 이해할 수 있다.

상기 실험6,7에서 사용한 염료외에 분해온도이하로 비점을 가지는 염료로서는 다음에 예시하는 것을 들 수 있다.

ESC-155(스미토모가가꾸사제)옐로우

ESC-655(스미토모가가꾸사제)시안

Disperse Yellow-64 옐로우

Disperse Yellow-134, -143, -160 퀴노프탈론옐로우

Kayaset Red-114(Solvent Red-114)(니폰가가꾸사제) 마젠타

Kayaset Red-G(Solvent Red-111)(니폰가가꾸사제) 마젠타

Kayaset Orange-G(Solvent Orange-80)(니폰가가꾸사제) 옐로우

Kayaset Blue-FR(Solvent Blue-105)(니폰가가꾸사제) 시안

Kayaset Flavine FG(Solvent Yellow-116)(니폰가가꾸사제) 옐로우

Sumiplast Red-FB(Solvent Red-146)(스미토모가가꾸사제) 시안

Sumiplast Blue-OA(Solvent Blue-36)(스미토모가가꾸사제) 시안

Sumiplast Red-3B(Solvent Red-145)(스미토모가가꾸사제) 마젠타

Sumiplast Voiet-RP(Solvent Voiet-28)(스미토모가가꾸사제) 마젠타

Disperse Red-15 마젠타

Solvent Blue-59 시안

다음으로 기록장치의 실시예를 설명한다.

먼저 제 14도에 의해 기록부의 구조에 개요에 대하여 설명한다.

광열변환부(51)의 위쪽에 반도체 레이저칩(48)이 위치하고 같은 하측에 피기록지(80)가 위치하고 있다. 피기록지(80)는 베이스 페이퍼(base paper)(80b)의 상측표면에 수상층(80a)이 형성되어져 있다. 광열변환부(51)와 수상층(80a)과는 간격(d)을 칸막이로 대향하여 있고 간격(d)의 길이는 10~100㎛, 이예에서는 60㎛로 하고 있다.

광열변환부(15)의 하측에 염료(61) 또는 액화승화성 염료(62)가 공급되고 반도체 레이저칩(48)으로 부터 레이저광(L)이 광열변환부(51)에 의해 열에너지로 변환되고 염료(61), 또는 (62)를 기화(또는 승화)시키고, 이것이 간격(d)을 통해서 수상층(80a)에 이행하고 정착되어서 기록이 된다.

제 11도는 기록부의 단면도, 제 12도는 기록장치의 분해사시도, 제 13도는 이예에 의한 기록기구를 설명하기 위한 기록부의 개략단면도이다. 먼저 제 12도, 제 13도에 의해 이예에 의한 기록기구를 설명한다.

제 12도, 제 13도중 부호(31)은 레이저 승화형 칼라 비디오 프린터(레이저 승화형 프린터)이고 케이스체(32a)로 덮힌 프레임샤시(32)상에 피기록지(80)를 넣는 카세트(33)와 기록용의 평면베이스(34)를 가지고 있다.

케이스체(32a)내의 피기록지 배출구(32b)측에는 모터(35)등에 의해 구동하는 종이 보내는 구동롤러(36a)가 설치되고, 종이보내는 구동롤러(36a)와의 사이에서 피기록지(80)를 경압력으로 끼워두는 압접종동(從動)롤러(36b)가 설치되어 있다. 케이스체(32a)내의 카세트(33)의 상방향에는 구동IC(78)를 마운트(mount)한 헤드구동회로기판(37)과 DC전원(38)을 설치한다. 헤드구동회로기판(37)과 평면베이스(34)상에 배치된 헤드부(기록부)(40)와는 플렉시블 하니스(flexible harness)(37a)를 통하여 접속되어 있다.

헤드부(40)는 옐로우(Y), 마젠타(M) 및 시안(C)의 고형분말상의 각 승화성염료(61Y, 61M, 61C)(총칭하여 부호(61)로 나타냄)를 수납하는 각각 고체염료 수납통(41Y, 41M, 41C)(총칭하여 부호(41)로 나타냄)과 하측에 위치하는 고강도재로 이루는 내마모성의 보호층(43)과 상측에 위치하는 글라스제 또는 투명세라믹제의 헤드베이스(44)와의 사이에 형성되어 있다. 그리고 헤드부(40)는 상기 각 고체염료 수납통(41)내의 고형분말상의 승화성염료(61)를 헤드베이스(44)측에 장착된 전기저항체로 이루는 히터(발열체)(46)에 의해 가열액화하여 수납하는 협로상의 각 액체염료 수납통(45)과 각 액체염료 수납통(45)으로 부터 인도된 액화승화성염료(액화분산염료)(62)를 기화시키는 각 기화부(47)와 헤드베이스(44)에 지지판(49)을 통해 장착되고 각 기화부(47)에 레이저광(L)을 조사하는 각 반도체 레이저칩(레이저광원)(48)을 갖추고 있다.

각 기화부(47)의 기화공(47a)내에는 상측에서 순서로 헤드베이스(44)에 장착된 투명단열층(50)과 투명단열층(50)에 적층되고 레이저광(L)을 흡수하여 열로 변환하는 광열변환체(51)와, 접착층(53)과, 접착층(53)을 통하여 광열변환체(51)에 적층되고 액화한 액화승화성염료(62)를 유지하는 유지층으로서의 글라스비즈(glass beads)(152)를 배치하고 있다. 투명단열층(50)은 투명한 PET수지에 의해 형성되어 있다. 광열변환체(51)는 바인더와 카본미립자를 혼합한 것을 투명단열층(50)에 도포하므로서 형성하고 있다.

글라스비즈(152)는 직경 5~10㎛의 것을 이용하고 있다. 또한 히터(46)는 고형분말상의 승화성염료(61)를 가열액화하면서 글라스비즈(152)까지 확산이행시키기 위한 것이다.

레이저 승화형 칼라비디오 프린터(31)의 카세트(33)내의 피기록지(80)는 1매씩 분리되어서 평면베이스(34)와 헤드부(40)의 사이에 공급되고 종이보내는 구동롤러(36a)까지 보낸다. 헤드부(40)는 한쌍의 경화중부가 스프링(39, 39)에 의해 피기록지(80)를 넣어서 평면베이스(34)에 경하중(약 50g)으로 눌려지고 있다. 또 헤드부(40)에는 3색(Y, M, C)분의 반도체 레이저칩(48)이 3열로 화소분만 다수개와 각 고체염료 수납통(41)(41Y, 41M, 41C)으로 부터 여러가지 가열액화되어 각 기화부(47)에 정량공급된다.

각 고체염료 수납통(41)내의 고형분말상의 승화성염료(61)는 히터(46)에 의해 융해점까지 가열되어서 용융(액화)되고 각 액화승화성염료(62)는 각 액체염료 수납통(45)의 모세관현상에 의해 각 기화부(47)의 기화공(47a)내의 글라스비즈 (152)에 정량 공급된다. 이 상태에서 1매의 피기록지(80)가 종이보내는 구동롤러 (36a)와 압접종동롤러(36b)에 끼워지면 1라인씩 1색씩 1도트신호가 헤드부(40)에 보내어져서 각 반도체 레이저칩(48)에 의해 발생한 레이저광(L)이 각광열변환체(51)에 의해 열로 변환된다.

이에 의해 각 글라스비즈(152)에 유지된 각 액체승화성염료(62)가 기화되고 이 각 기화승화성염료(기화분산염료)(63)의 Y, M, C의 기화승화성염료가 평면베이스(34)와 보호판(43)간에 보내지는 피기록지(80)의 표면에 도포된 수상층(80a)에 Y→M→C로 차례로 이행하여서 칼라프린트된다.

제 11도에 있어서 부호(40)은 레이저 승화형 칼라비디오 프린터(31)에 이용되는 헤드부이다.

헤드부(40)는 옐로우(Y), 마젠타(M) 및 시안(C)의 고형분말상의 각 승화염료 (고화분산염료)(61Y, 61M, 61C)(총칭하여 부호(61)로 나타냄)를 수납하는 각 고체염료 수납통(41Y, 41M, 41C)(총칭하여 부호(41)로 나타냄)과 하측에 위치하는 고강도재로 이루는 내마모성의 보호층(43)과 상측에 위치하는 글라스제 또는 투명세라믹제등의 헤드베이스(44)와의 사이에 형성되어 있다. 그리고 헤드부(40)는 각 고체염료 수납통(41)내의 고형분말상의 승화성염료(61)를 헤드베이스(44)측에 장착된 전기저항체로 이루는 히터(발열체)(46)에 의해 가열액화하여 수납하는 각 액체염료 수납통(45)과, 각 액체염료 수납통(45)으로 부터 인도된 액화승화성염료(액화분산염료)(62)를 기화시키는 각 기화부(47)와, 헤드베이스(44)에 지지판(49)을 통하여 장착되고 각 기화부(47)에 레이저광(L)을 조사하는 각 반도체 레이저칩(레이저광원)(48)을 갖추고 있다.

이점은 제 13도의 구성과 동일형태이다.

각 고체염료 수납통(41)과 각 액체염료 수납통(45)의 접속구(53)에는 역지밸브(54)를 각각 설치하고 있다. 또한 각 액체염료 수납통(45)내의 기화부(47)에 대향하는 위치에는 기화부(47)측에 액화승화성염료(62)를 가압공급하기 위한 염료가압 공급수단(예를들면 진동체)(55)을 각각 설치하고 있다. 염료가압 공급수단(55)은 예를들면 바이모루프 또는 핀조소자등으로 부터 구성되어 있지만 반드시 필요한 것은 아니다. 역지밸브(54)는 염료가압 공급수단(55)의 가압시에는 접속구(53)를 막고 감압시와 무가압시에는 접속구(53)을 개방하도록 되어 있다.

각 고체염료 수납통(41)내의 고형분말상의 승화성염료(61)는 역지밸브(54)의 개방시에 히터(46)에 의해 가열액화되어서 액화승화성염료(62)로 되고 각 액체염료 수납통(45)내에 저유되도록 되어 있다.

또 상기 각 기화부(47)의 기화공(47a)내의 중앙에는 헤드베이스(44)에 부착되고 내열성과 광투과성과 단열성을 겸하여 갖춘 내열광투과성 베이스재(50)와, 내열광 투과성 베이스재(50)에 적층되고 레이저광(L)을 흡수하여 열로 변환하는 광열변환체(51)와, 가열액화된 액화승화성염료(62)를 모세관현상에 의해 유지하는 액체염료 유지체(52)(비즈내장)를 각각 배치하고 있다.

내열투과성 베이스재(50)는 180℃이상의 내열성 내전도성 1W/m℃이하 근적외광투과율 85%이상(두께10㎛) 비열 2J/g℃이하, 밀도3g/Cm³이하의 투명한 필름재로 되고 헤드베이스(44)에 도포되어 이루고 있다.

광열변환체(51)는 폴리이미드필름으로 되어있다.

액체염료유지체(52)는 광열변환체(51)상에 직접 금속박막을 형성하고 이 금속박막을 에칭가공등으로 그물코상(메시(mesh)상)에 가공하므로서 형성하고 있다.

이상의 레이저 승화형 칼라비디오 프린터(31)에 의하면 각 고체염료 수납통(41)내의 고형분말상의 승화성염료(61)는 히터(46)에 의해 융해점까지 가열되어서 용융(액화)된다. 이 각 액화승화성염료(62)는 각 액체염료 수납통(45)내의 염료가압공급수단(55)에 의한 이송 및 모세관현상에 의해 각 기화부(47)의 기화공 (47a)내의 내열광투과성 베이스재(50), 광열변환체(51), 액체염료 유지체(52)에 정량씩 고속으로 공급된다.

그리고 1매의 피기록지(80)를 칼라프린트할때에 1라인씩 1색씩 1도트신호가 헤드부(40)에 보내어지고 각 반도체 레이저칩(48)에 의해 발생한 레이저광(L)이 각 광열변환체(51)에 의해 열로 변환된다. 이것에 의해 각 액체염료 유지체(52)에 유지된 각 액화승화성 염료(62)가 기화되고 각 기화승화성 분산염료(63)의 Y, M, C의 기화 분산염료가 평면베이스(34)와 보호층(43)간에 보내진 피기록지(80)의 수상층(80a)에 Y→M→C의 순서로 각각 이행하여 칼라프린트된다.

이와같이 각 액체염료 수납통(45)내에 진동체(55)를 설치하므로써 각 액체염료 수납통(45)내의 액화승화성염료(62)에 적당한 정도의 경압력을 가해서 광열변환체(51) 및 액체염료 유지체(52)에 정량의 액화승화성염료(62)를 고속으로 송출하여 공급할 수 있다. 또 액체염료 수납통(45)과 고체염료 수납통(41)의 접속구(53)에 역지밸브(54)를 설치하므로 액체염료 수납통(45)내의 액화승화성염료(62)가 고체염료 수납통(41)에 제자리로 돌아가는 것을 확실히 막을 수 있다.

또한 액체염료 수납통(45)에 히터(46)를 설치하므로 액화승화성염료(62)를 가열하여 항상 액화상태로 유지할 수 있다.

또한 내열성이 늘어난 내열광 투과성 베이스재(50)로 연속사용에 견디는 구조체를 얻을 수 있다. 또 광열변환체(51)를 내열광 투과성 베이스재(50)에 적층한 것에 의해 역속사용에 견디는 구조가 가능하게 되는 한편 열전도율을 크게할 수 있다.

이 때문에 레이저광(L)의 광에너지분포가 예를들면 가우시안분포와 같이 비균일에서도 면적방향에 열확산이 빨리 행해지고 균일한 온도분포를 실현할 수 있어서 균일한 염료의 이행을 행할 수 있다.

다시 또 광열변환체(51)에 액체염료 유지체(52)를 적층하고 특히 액체염료 유지체(52)를 메시상에 가공한 금속박층에 의해 형성하고 깊이나 칩을 가감함으로써 기록에 필요한 적량의 액화승화성염료(62)를 액체염료 유지체(52)에 의해 항상 확실히 유지할 수 있고 항상 기록에 필요한 적량의 액화승화성염료(62)를 광열변환체 (51)에 의해 기화시킬 수 있다. 액화염료 유지체(52)를 직접 광열변환체(51)에 형성하므로써 접착층을 생략할 수 있다. 이것에 의해 여분의 열용량을 없애고 열효율을 높일 수 있다.

다음에 기화승화성염료가 광열변환체로부터 피기록지로 이행하는 모양에 대하여 설명한다.

각 반도체 레이저칩(48)에서 레이저광(L)을 급준하게 조사하면, 레이저광(L)은 그라스제등의 헤드베이스(44) 및 내열광 투과성 베이스재(50)를 통과하여 광열변환체(51)에 이르고 광분포에 대응한 열로 변환된다. 이 열에 의해 내열광 투과성 베이스재(50)는 제 15(a)~15(c)도에 과장하여 나타낸 바와같이 급격하게 열팽창하고 제 15(c)도에 나타낸 바와같이 광열변환체(51)에 접착한 액화승화성염료(62)에 피기록지(80)의 수상층(80a)쪽에 비상하는 운동에너지를 준다. 이 결과 제 15(d)도에 나타낸 바와같이 상기 열에 의해 비례한 양의 기화승화성염료(63)가 피기록지(80)의 수상층(80a)에 부착함으로써 농도계조를 얻는 것으로 된다.

제 15(c)도에 있어서 Ø₁은 레이저광(L)의 스폿지름(Ø₁=100㎛)을 나타내고 제 15(d)도에 있어서 Ø₂는 1도트(화소)의 지름(Ø₂=60~80㎛)을 나타낸다. 이와같이하여 각 기화승화성염료(63)의 Y, M, C의 기화승화성염료가 평면베이스(34)와 보호층(43)간에 보내어진 피기록지(80)의 수상층(80a)에 Y→M→C의 순서로 각각 이행하여 칼라프린트된다.

또 내열광 투과성 베이스재(50)에 방향족 폴리아미드를 이용하면 내열광 투과성 베이스재(50)의 내열성을 보다 향상시킬 수 있어서 연속사용에 견딜 수 있다.

이상 설명한 기록장치에 의해 상술한 계면활성제 배합의 염료나 저비점(비점이 분해온도이하)의 염료를 사용하여 양호한 기록결과가 안정적으로 얻어진다.

제 11도~제 13도의 예는 헤드부 상방에서 레이저광을 조사하고 하측에 위치하는 피기록지에 기록을 행하는 예이지만 이들의 예와는 상하를 역으로 할 수 있다.

제 16도는 이와같이 한 헤드부를 나타내고 있다.

제 16도의 헤드부(90)에서는 헤드베이스(44)상에 히터(46)을 배치하고 이것에 통전하여 각 고체염료 수납통(41)으로 부터 공급되는 고체염료(61)를 가열용융하여 액화승화성 염료(62)로 한다. 헤드베이스(44)상에 내열투과성 베이스재(50), 광열변환체(51), 액상염료유지체(52)가 이순서로 아래에서 위로 향해서 적층되어 있다.

헤드베이스(44)의 하측에는 반도체 레이저칩(48)이 위치하고 있고 레이저광 (L)이 액상염료 유지체(52)에 유지된 액상염료에 집광, 조사하고, 이것을 기화시켜서 기화부(47)를 통해서 상방의 피기록지(80)의 염료수용층(80a)으로 이행시킨다. 그 타측에는 제 11도의 헤드부(40)에 있어서와 동일형태이다.

광열변환체(51)는 폴리이미드제로 하지 않고 내열투과성 베이스재(50)상에 니켈-코발트합금의 박층(근적외광 투과율 0.9이상, 두께 1㎛이하, 비열 0.5J/g이상, 열전도율 20W/m℃이상, 밀도 20g/Cm³이하)을 증착 또는 스패터에 의해 형성하고, 설치하는 것이 바람직하다.

이 경우, 이 박막의 면적은 제 11도 제 16도에 나타낸 기화염료의 기록면적(S)에 한정되어서 좋다. 이와같이 하여 광열변환수단의 내열성을 향상시켜서 연속사용을 가능하게 하고 또 그 두께를 얇게하는 동시에 열용량을 작게 억제할 수 있어서 광열변환체의 주위를 액상염료로 단열하여 열효율을 높일 수 있다.

또 고체염료를 일단 용액상태로하고 이것을 기화시켜서 기록을 하는외에 고체염료를 레이저광에 의해 가열하여 직접기화, 즉 승화시켜서 기록을 행할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상에 의거해서 각각의 변형을 상기의 실시예에 가할 수 있다.

예를들면 기록층이나 헤드부의 구조나 형상은 상기 이외의 적정의 구조형상으로서 좋고 헤드부를 구성하는 각 부분의 재료에는 다른 적정의 재료를 사용하여도 좋다.

또 기록염료를 마젠타, 옐로우, 시안 3색으로서 전체 칼라의 기록을 행하는 외에 1색의 모노칼라 또는 백흑의 기록을 행할 수 있다.

또 염료등의 열용융성 기록재를 기화 또는 승화시키는 에너지로서는 레이저광외, 다른 에너지 예를들면 다른 전자파나 스타일러스(Stylus)전극을 이용한 방전 혹은 서멀헤드를 비접촉으로 하여 사용하는 것도 가능하다.

본 발명은 열매체에 지지된 기록재와 피기록체와의 간격을 1~100㎛로 유지하고 열매체를 통하여 기록재를 가열하여 피기록체에 이행시키므로 다음과 같은 효과가 나타내어 진다.

기록재를 피기록체에 접촉시키지 않는 것으로부터 기록재를 담지체(擔持體)에 담지시켜서 공급할 필요가 없으므로 기록에 제공되지않고 담지체상에 잔존하는 기록재가 담지체와 함께 폐기물로서 발생하는 것이 없다. 또 기록재와 피기록체와의 접촉을 위한 하중이 불필요하여 기록장치의 소형화, 경량화가 가능하게 된다.

또 복수종의 기록재를 겹쳐서 기록하는 경우, 먼저에 기록된 기록재가 다음의 기록에 제공되는 다른 기록재로 이동하여서 이것을 더럽히는 것이 없다.

또한 상기 간격을 1㎛이상으로 되어있으므로 상기의 효과가 확실하고, 상기 간격을 100㎛이하로 하고 있으므로 기록농도가 높고 선명한 기록이 된다.

Claims (14)

1. 가열원에 의해 생기는 열을 기록재에 부여하여, 이 기록재를 가열하는 것에 이용되고 또한 이 기록재를 지지하는 열매체를 가지고, 상기 기록재와 피기록체의 간격을 1~100㎛로 유지하고, 상기 열매체를 통하여 상기 기록재를 가열함으로서 상기 기록재를 상기 피기록체로 이동시키는 것을 특징으로 하는 기록방법.
2. 제1항에 있어서, 화상신호에 따른 광조사에 의해 열매체에 지지된 염료를 선택적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
3. 제1항에 있어서, 열매체가 서로 색이 다른 복수의 염료를 지지하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
4. 제1항에 있어서, 염료공급수단으로부터 열매체에 염료를 보급하고, 상기 열매체를 반복하여 사용하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
5. 제4항에 있어서, 광조사위치이외의 위치에서 염료공급수단으로부터 열매체에 염료를 보급하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
6. 제4항에 있어서, 염료공급수단으로부터 열매체에 염료를 보급할 때에 염료를 가열하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
7. 제1항에 있어서, 염료가 바인더를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 기록방법.
8. 제1항에 있어서, 염료에 계면활성제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
9. 제8항에 있어서, 계면활성제가 음이온 계면활성제인 것을 특징으로 하는 기록방법.
10. 제8항에 있어서, 계면활성제를 염료에 대하여 0.001~10중량% 배합하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
11. 제1항에 있어서, 기록재를 기화 혹은 승화시키고, 기록재와 피기록체와의 간격을 통하여 이 피기록체에 이행시키는 것에 의해 기록을 행하고, 상기 기록재로서 분해온도이하로 비점을 가지는 기록재를 사용하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
12. 제11항에 있어서, 기록재로서의 염료의 비점이 50~600℃의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 기록방법.
13. 제12항에 있어서, 염료의 비점이 250~450℃의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 기록방법.
14. 제1항 내지 제13항중 어느 한항에 기재한 열매체와 기록재의 가열수단을 갖는 제1항 내지 제13항중 어느 한항에 기재된 기록방법에 제공하는 기록장치.