(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体と接触状態で加熱した時に後退接触角が低下し、液体に対し親液性を示す状態となる記録材料を含有した記録層を有し、該記録層と基板との間に、電磁波に対して吸収を示す固形微粒子を含有した光吸収層を有しており、前記固形微粒子は、光吸収材料を含有し、球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下であることにより、前記記録層表面に凹凸が形成されていることを特徴とする記録体。
【請求項２】
液体と接触状態で加熱した時に後退接触角が低下し、液体に対し親液性を示す状態となり、かつ、液体と非接触状態で加熱した時に後退接触角が上昇し、前記液体に対し疎液性を示す状態となる記録材料を含有した記録層を有し、該記録層と基板との間に、電磁波に対して吸収を示す固形微粒子部材を含有した光吸収層を有しており、前記固形微粒子は、光吸収材料を含有し、球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下であることにより、前記記録層表面に凹凸が形成されていることを特徴とする記録体。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記固形微粒子を含まない領域の光吸収層の厚さと記録層の厚さの和のうち、前記固形微粒子に応じた高さの突起高が、該固形微粒子の外形の１／１０以上、４／５以下であることを特徴とする記録体。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記固形微粒子を含まない領域の光吸収層の厚さと記録層の厚さの和が、前記固形微粒子の外形の１／３以上、９／１０以下であることを特徴とする記録体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの記録体を用いたことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録体及び該記録体を用いた記録装置、より詳細には、印刷機、プリンタ等の画像形成装置に適用して好適な記録体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機等の画像形成装置においては、記録体上にインクを塗布して画像形成した後、直接記録媒体へ転写して、もしくは中間転写体へ転写した後記録媒体へ転写して画像形成を行う。記録体から記録媒体もしくは中間転写体への転写においては、良好な画質を獲得するために、一般には、両者の間に僅かながら周速差が設けられているが、これにより記録体に応力が加わり、その機械強度が十分でない場合記録体表面が破壊され、良好な画像を形成することが不可能となる。
【０００３】
特開平９−３１５００４号公報に記載されている記録体は、記録材料とバインダ材料を混合することで機械強度は向上しているが、その一方で、記録体と記録媒体もしくは中間転写体との間で発生する摩擦熱は増加し、記録体上に記録された画像品質の低下を促進させている。これに対し、本出願人は、記録層中に充填材を加え、表面に凹凸を設けることで記録体表面の破壊を防止し、その機能を維持することを提案したが、現在さまざまな記録プロセスで用いられているレーザ光等を利用した光書き込み方法に対しては、まったく考慮されていなかった。そのため、記録層下部に光吸収層を設けた場合（記録層中に充填材添加）、記録層中の充填材により光吸収層へのレーザ光が散乱されて、光熱変換が効率的に行われず、品質の高い画像形成を行うことはできなかった。
【０００４】
本発明は、上述のごとき状況に鑑みなされたもので、光書き込み方法に対応しつつ、かつ記録体表面に発生する摩擦熱の低減手段を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、記録体表面に凹凸を設けることによって記録体表面と記録媒体もしくは中間転写体との接触面積を減少させ、摩擦熱の発生を抑制すると同時に、電磁波に対して均一な吸収効率を有する光吸収層を設けることによって、電磁波の吸収効率を低下させること無くレーザ光等の電磁波における光記録を行えるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、液体と接触状態で加熱した時に後退接触角が低下し、液体に対し親液性を示す状態となる記録材料を含有した記録層を有し、該記録層と基板との間に、電磁波に対して吸収を示す固形微粒子を含有した光吸収層を有しており、前記固形微粒子は、光吸収材料を含有し、球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下であることにより、前記記録層表面に凹凸が形成されていることを特徴とし、もって、光吸収層中に球形でかつその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下の固形微粒子を添加することで、記録体表面と記録媒体もしくは中間転写体との接触面積を減少させ、摩擦熱の発生を抑制し、同時に、該固形微粒子中に光吸収材料を含有させることで、均一な吸収係数を有する光吸収層の形成が可能となり、レーザ光等の電磁波における良質な画像形成を可能にしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、液体と接触状態で加熱した時に後退接触角が低下し、液体に対し親液性を示す状態となり、かつ、液体と非接触状態で加熱した時に後退接触角が上昇し、前記液体に対し疎液性を示す状態となる記録材料を含有した記録層を有し、該記録層と基板との間に、電磁波に対して吸収を示す固形微粒子部材を含有した光吸収層を有しており、前記固形微粒子は、光吸収材料を含有し、球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下であることにより、前記記録層表面に凹凸が形成されていることを特徴とし、もって、繰り返し記録が可能な記録材料を有する記録層を有し、光吸収層中に球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下の固形微粒子を添加することで記録体表面と記録媒体もしくは中間転写体との接触面積を減少させ、摩擦熱の発生を抑制し、同時に、該固形微粒子中に光吸収材料を含有させることで均一な吸収係数を有する光吸収層の形成が可能となり、レーザ光等の電磁波における書き込みを可能にしたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、固形微粒子を含まない領域の光吸収層の厚さと記録層の厚さの和のうち、前記固形微粒子に応じた高さの突起高が、前記固形微粒子の外形の１／１０以上、４／５以下であることを特徴とし、もって、球形の固形微粒子を用いることで吸収層中に固形微粒子を均一に分散させるようにしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、前記固形微粒子を含まない領域の光吸収層の厚さと記録層の厚さの和が、前記固形微粒子の外形の１／３以上、９／１０以下であることを特徴とし、もって、光吸収層の厚さを前記固形微粒子の外径に応じて調整することで、該固形微粒子を保持し、請求項１、２の発明の効果を維持するようにしたものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの記録体を用いて記録装置を構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明による記録体は、表面の接触角変化を利用して画像形成を行っている。即ち、接触角の低い領域（画像部）にはインクが付着し、接触角が高い領域（非画像部）にはインクが付着しない。高精細化画像形成においては、レーザ等非接触かつ選択的に加熱することが可能な光書込み手段を用いる。このような接触角変化を利用した記録体上に形成された画像は、耐熱特性に乏しく、記録層を構成する材料の融点以下であっても劣化（非画像部の接触角が低下）する恐れがある。従って、記録体と記録媒体もしくは中間転写体との間で発生する摩擦熱によっても画像劣化が発生することは、容易に推測される。更に、通常の印刷工程においては、十分なドットゲインを獲得するために、記録体と記録媒体もしくは中間転写体との間に意図的に擦りを発生させているので、記録体の耐久特性を考慮する上で、摩擦熱の発生を抑制することは極めて重要である。
【００２１】
これに対し、本出願人は、記録層中に別部剤を添加した記録体を提案し、これにより摩擦熱等による熱劣化を大幅に改善することができた。しかし、この記録体における画像形成は、サーマルヘッド等表面より加熱するものであり、高精細な画像を得ることはできない。
【００２２】
一方、固形微粒子を記録層中に有する記録層を光吸収層上に形成した場合、記録層中の固形微粒子によりレーザ光が散乱するため、十分に過熱する為にはより長時間もしくはより高出力レーザを用いた画像形成を必要とする。
【００２３】
本発明は、上述のごとき状況に鑑みてなされたもので、以下の実施例で示されているように、光吸収層中もしくはその下部に固形微粒子を添加し、記録体表面に凹凸を設け、光書込みによる画像形成を妨げること無しに、記録体表面に形成した凹凸の効果を得るようにしている。
【００２４】
図１は、本発明による記録体を説明するための図で、同図は、光吸収層中に固形微粒子（以下、フィラと記す）が添加されている記録体の断面模式図を示し、図中、１は基板、２は光吸収層、３は記録層、４はフィラである。フィラ４は光吸収層２中に存在するため、記録体３の表面に照射されたレーザ光は、記録層によって遮られること無く光吸収層２に到達し熱変換される。用いるフィラ４の材質は、酸化チタン、酸化マグネシウム等の酸化物やニッケル等の金属微粒子のごとき金属材料や架橋アクリル樹脂やブタジエン共重合体やシリコーン樹脂やＰＴＥＦのごときフッ素樹脂などの有機材料のいずれでもよい。さらに、軟化温度（融点やガラス転移点）が１００℃〜１８０℃、さらには１４０℃〜１６０℃の範囲にあるものが望ましい。
【００２５】
製造方法としては、光吸収層コート材中に予めフィラを分散させて基板上にコートする方法が最も簡単かつ確実である。コート方法としては、グラビアコート、マイクログラビアコート、ブレードコート、ワイヤーバーコートのいずれでもよい。光吸収層２の厚みは、０.５μｍから１０μｍ、さらには１μｍから４μｍの範囲が適当である。記録層３の厚みは、０.１μｍから５μｍ、さらには０.２μｍから０.９μｍの範囲が適当である。光吸収層２に含有される電磁波に対して吸収を示す部材としては、カーボンブラックのごとき無機顔料、有機顔料、シアニン系やフタロシアニン系等の有機色素が適当である。光吸収層２にはバインダー樹脂を含有してもいなくてもどちらでもよい。記録層材料は、例えば、特開平３−１７８４７８号公報に記載の材料の中から選択する。
【００２６】
図１に示した構成において、記録層３として繰り返し記録が可能な記録材料を用いている。繰り返し記録を可能とすることで、印刷における初期コストを下げることができる。用いる記録層材料は、特開平３−１７８４７８号公報に記載の材料の中から繰り返し記録可能な材料を選択する。また、繰り返し記録において、印刷後の残存インキを洗浄する必要があり、記録層及び光吸収層は、洗浄に用いる洗浄剤に対して、耐液性に優れた材料が適当である。
【００２７】
光吸収層２中に添加されるフィラ４を球形とすることで記録体前面にわたり均一な凹凸を形成し、これにより、良質な画像形成を行うことができるようにしている。フィラ４が球形でない場合、フィラ４が凝集しやすく、記録体上に部分的にフィラの存在しない領域が発生し、そのような領域はフィラ添加による効果が得られず、印刷時において摩擦熱等により画像劣化が進行しやすくなる。球形フィラとしては、懸濁重合や分散重合による樹脂微粒子やニッケル球形微粒子のごとき金属微粒子が適当である。
【００２８】
記録層３は、その特性を保持するためには最低０.２−０.３μｍの厚み（図１の膜厚ａ）が必要であり、同様に、吸収層２の厚み（図１の膜厚ｂ）については０.５μｍ程度は必要である。従って、最小のフィラ径はそれらの数値から決定され、１μｍ程度であるといえる。また、これらの膜厚は機能だけでなく膜強度によっても制限される為、上記膜厚では必ずしも十分ではない。また、同時に必要以上の膜厚は記録体のコストアップを招くだけでなく、機能低下を誘発する。例えば、本記録体による画像形成は、吸収層で発生した熱の記録体表面への伝達により行っているので、必要以上の記録層厚は画質の低下・画像形成時間の延長・書込み用レーザの高出力化等を引き起こす。添加するフィラの最大径についても、本発明者らは鋭意検討した結果、２０μｍ程度が適当であることを見出した。
【００２９】
吸収層２中にフィラ４を添加した効果を得るには、記録体表面にフィラ径ｄ（図１参照）に応じた高さの突起が存在しなければならない。突起高ｃ（図１参照）が同じであってもフィラ径ｄが大きいほど突起側面の傾斜は緩やかになるため、十分な効果を得るためには、突起高はフィラ径に応じて決定されなければならない。しかし、必要以上の突起高ｃを設定すると、光吸収層２及び記録層３によりフィラ４を保持することができない。これらの点を考慮すると１／１０＜ｃ／ｄ＜４／５が適当である。
【００３０】
実際の印刷においては、十分なドットゲインを得るために版（記録体）と中間転写体もしくは記録媒体との間に、適当な周速差を設定するのが一般的であり、このことは、記録体上に応力が発生することを意味している。本発明においては、フィラ４によって形成された突起のみ中間転写体もしくは記録媒体と接触するので、前記応力はフィラ４に集中する。従って、フィラ４の効果を維持するには、十分な強度でそれを固定しなければならない。最も簡便なフィラ固定方法は、記録層３と吸収層２の膜厚の和（ａ＋ｂ）を制御することである。フィラ径が大きいほど固定に必要な膜厚は増加し、一般的に表すならば１／３＜（ａ＋ｂ）／ｄである。但し、必要以上の膜厚は、フィラ添加の効果を損なうので（ａ＋ｂ）／ｄ＜９／１０という条件をも同時に満たさなければならない。
【００３１】
図２は、フィラ頂部の状態を説明するための図で、図２（Ａ）はフィラ４頂部の吸収層厚が十分でない状態を示しており、図２（Ｂ）はフィラ４頂部に吸収層が存在しない様子を示している。図２（Ａ）の場合、レーザ光の一部は吸収層２において熱変換されるが、その膜厚が十分でないため残りはフィラ頂部の吸収層を透過する。それらはフィラ下部の吸収層で吸収されるか、吸収層を完全に透過する。いずれにせよ、吸収効率は大幅に低下し、その領域における記録体表面の接触角は低く地汚れの原因となる。図２（Ｂ）の場合は、フィラ頂部に吸収層はまったく存在しないので、吸収効率・接触角は更に低下する。固形微粒子に光吸収材料を含有する方法として、微粒子内部に光吸収材料を練り込む方法や微粒子表面に光吸収材料をコートする方法が適当である。上記の要件を組み合わせると、図１において球形フィラを用い、かつ、ａ＝０.５μｍ、ｂ＝３.０μｍ、ｄ＝４.５μｍとした時、前記条件を同時に満たしており、高画質・高耐久な記録体を提供することができる。
【００３２】
図３は、フィラの他の状態を説明するための図で、図３では、基板１上に接着層５によりフィラ４が固定されており、その上に吸収層２、記録層３が形成されている。吸収層・記録層により固定されている場合と比較してより強固に固定されているので、より自由に吸収層・記録層の厚さを設定することができる。図示していないが、必ずしも接着層を必要としなくてもよく、微粒子自身と基板との密着性がよければ構わない。例えば、多少、アクリル系樹脂等を用い、固形微粒子に粘着性が備わっている場合、基板に静電コート等によりコート後、軟化点以上で加熱することで微粒子それ自身が基板と強く密着する。
【００３３】
図３に示した構成において、記録層３として繰り返し記録が可能な記録材料を用いている。繰り返し記録を可能とすることで、印刷における初期コストを下げることができる。用いる記録層材料は、例えば、特開平３−１７８４７８号公報に記載の材料の中から繰り返し記録可能な材料を選択する。また、繰り返し記録において、印刷後の残存インキを洗浄する必要があり、記録層及び光吸収層は、洗浄に用いる洗浄剤に対して、耐液性に優れた材料が適当である。
【００３４】
接着層５として、樹脂接着層を用いた場合が、もっとも微粒子（フィラ）固定に効果がある。接着層５の厚さはフィラ添加による効果を損なわない限り、いかなる値でも構わない。用いる樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン共重合系樹脂等の樹脂で、樹脂をコート後、熱又は紫外線にて硬化する樹脂が望ましい。コート方法としては、微粒子のみ静電塗装した後、スプレーコートにて樹脂層をコートする方法や予め樹脂コート液中に微粒子を分散し、一回のコートで形成する方法が望ましい。
【００３５】
図３に示したように球形フィラを強固に固定することによって、記録体上に均一な凹凸を設け、良質な画像形成を行うことができ、かつ、その効果をより顕著にし、長期にわたり維持することができる。
【００３６】
また、フィラを強固に固定することによって、接着層を使用しない場合と比較してより大径のフィラを用いることができる。即ち、フィラの効果をより顕著にすることができる。ただし、過度の大径フィラを用いた場合、記録体と中間転写体もしくは記録媒体との接触面積が減少し、画像品質を損なう恐れがあり、固形微粒子非存在領域の樹脂層の厚さと該固形微粒子存在領域の該樹脂層の厚さの差が２μｍ以上３０μｍ以下とすることが望ましい。
【００３７】
更には、フィラを強固に固定することによって、フィラ径にかかわらず吸収層・記録層を任意の厚さとすることができる。但し、図３におけるフィラ径と接着層の厚さの差（ｄ−ｆ）と比較して吸収層が薄い場合、フィラ頂部の吸収層の厚さが不充分になる可能性がある。その時、吸収層で吸収しきれないレーザ光を吸収材料よりなるフィラにより補うことで、均一な吸収効率をもつ記録体を提供することができる。
図３において球形フィラを用い、かつ、ａ＝０.５μｍ、ｂ＝３.０μｍ、ｄ＝６μｍ、ｆ＝１μｍとした時、前記条件を同時に満たしており、高画質・高耐久な記録体を提供することができる。
【００３８】
図４は、本発明による記録体を用いた記録装置の一例を説明するための図で、記録装置１０は、周知のように、インキングユニット１１、版胴１２、ブランケット胴１３、給紙台１４、圧胴１５、ガイドローラ１６、排紙台１７等からなり、本発明における記録体（図示せず）は版胴１２に取り付けられている。本発明による記録体を用いることにより該記録装置は良質の画像を継続的に作製することができる。
【００３９】
実施例（手法）
本発明において記録体の物性評価は、動的接触角を指標としている。従って、本発明の効果は、すべて接触角により判定した。耐久試験については、より具体的には、撥水状態にある記録体を版胴上に固定し、版胴とブランケット胴を接触させた状態で回転させた後、初期状態の接触角と比較し、その変化より記録体の耐久特性を判定した。また、耐久特性の違いをより明確にするために、版胴とブランケット胴の周速差を標準の印刷条件以上に設定した。周速差を増加させる方法は、ブランケットの仕立て量を調整することでブランケット胴の外径を変化させる方法を用いた。
画像記録試験については親水状態にある記録体を定格５０ｍＷのレーザダイオード（ＬＤ）を用いて非画像部のみを選択的に加熱し、その接触角により画像記録の成否を判定した。
なお、すべての接触角測定は目視によるため、±５ｄｅｇ．程度の誤差は考慮すべきである。
【００４０】
共通実験条件
接触角測定法：液滴法
測定液      ：水
記録材料    ：パーフルオロアルキルアクリレート共重合体
基板        ：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィラ      ：粉末状シリコーン（商品名：トスパール）
記録体構成
Ｒｅｆ：フィラ無、記録層０.８μｍ、吸収層２μｍ
Ａ    ：フィラ径４.５μｍ、記録層０.８μｍ、吸収層２μｍ
Ｂ    ：フィラ径１２μｍ、記録層０.８μｍ、吸収層５μｍ
Ｃ    ：フィラ径４.５μｍ、記録層０.８μｍ、吸収層０.５μｍ
Ｄ    ：フィラ径４.５μｍ、記録層０.８μｍ、吸収層４μｍ
Ｅ    ：フィラ径４.５μｍ、記録層０.８μｍ、吸収層３μｍ
Ｆ    ：フィラ径１２μｍ、記録層０.８μｍ、吸収層３μｍ、フィラ固定樹脂層２μｍ
【００４１】
実施例１（光記録特性）
表１は、初期状態・親水処理後・画像記録後の後退接触角（ｄｅｇ．）を示す。表１において、Ａ〜Ｆのいずれにおいても記録体Ｒｅｆ．と同等の値を示しており、吸収層へのフィラ添加が画像記録にまったく影響を与えないことが分かる。
【００４２】
【表１】
0004097407.tif 000002
【００４３】
実施例２（耐久特性）
図５は、表１に示した記録体Ｒｅｆ．及びＡ〜Ｆを上記手法より実験した時の耐久特性を示す。Ｒｅｆ．は吸収層にフィラを持たないため、耐久特性が著しく低い。Ａ、Ｅ、Ｆはフィラを有し且つその保持力が十分であるため、耐久力が高い。一方、Ｂ、Ｃはフィラを有しているもののその保持力が不十分なため、３００枚以降急激に接触角が低下している。Ｆについて、フィラ径、総膜厚はＢと同様であるが、フィラ固定樹脂層により強固に固定されているため、耐久特性に優れている。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明の効果
液体と接触状態で加熱した時に後退接触角が低下し、液体に対し親液性を示す状態となる記録材料を含有した記録層を有し、該記録層と基板との間に、電磁波に対して吸収を示す固形微粒子を含有した光吸収層を有しており、前記固形微粒子は、光吸収材料を含有し、球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下であることにより、前記記録層表面に凹凸が形成されているので、吸収層中に固形微粒子を添加し、表面粗さを増加させることで、光書込み手段を妨げること無しに、記録表面において発生する摩擦熱を低減し耐刷性が向上する。しかも、固形微粒子中に光吸収材料を含有させることで、均一な吸収係数を有する光吸収層の形成が可能となり、良質な画像形成が可能となる。
【００４５】
請求項２の発明の効果
液体と接触状態で加熱した時に後退接触角が低下し、液体に対し親液性を示す状態となり、かつ、液体と非接触状態で加熱した時に後退接触角が上昇し、前記液体に対し疎液性を示す状態となる記録材料を含有した記録層を有し、該記録層と基板との間に、電磁波に対して吸収を示す固形微粒子部材を含有した光吸収層を有しており、前記固形微粒子は、光吸収材料を含有し、球形でその外形が１μｍ以上、２０μｍ以下であることにより、前記記録層表面に凹凸が形成されているので、吸収層中に固形微粒子を添加し、表面粗さを増加させることで、光書込み手段を妨げること無しに、記録表面において発生する摩擦熱を低減し耐刷性が向上する、しかも、固形微粒子中に光吸収材料を含有させることで、均一な吸収係数を有する光吸収層の形成が可能となり、良質な画像形成が可能となる。更には、繰り返し利用ができることから印刷時のイニシャルコストを下げることができる。
【００４８】
請求項３の発明の効果
請求項１又は２の発明において、固形微粒子を含まない領域の光吸収層の厚さと記録層の厚さの和を、固形微粒子の外形の１／１０以上、４／５以下としたので、光書込み手段を妨げること無しに、効果的に記録表面において発生する摩擦熱を低減することができる。
【００４９】
請求項４の発明の効果
請求項１又は２の発明において、固形微粒子を含まない領域の光吸収層の厚さと記録層の厚さの和を、固形微粒子の外形の１／３以上、９／１０以下としたので、固形微粒子を保持し、摩擦熱低減効果を維持することができる。
【００５７】
請求項５の発明の効果
記録装置に、請求項１乃至４のいずれかの記録体を用いているので、良質の画像を継続的に作製することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による記録体の一例を説明するための断面模式図である。
【図２】  本発明による記録体の他の例を説明するための断面模式図である。
【図３】  本発明による記録体の更に他の例を説明するための断面模式図である。
【図４】  本発明による記録体が適用された記録装置の一例を示す要部構成図である。
【図５】  本発明による記録体の耐久特性の実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１…基板、２…光吸収層、３…記録層、４…フィラ、５…接着層。
【図１】
0004097407.tif 000003
【図２】
0004097407.tif 000004
【図３】
0004097407.tif 000005
【図４】
0004097407.tif 000006
【図５】
0004097407.tif 000007