JP2650551B2 - トナー画像のカラー化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、磁気写真
法その他の方法によって記録紙上に複写されたトナー画
像を、熱転写フィルムを用いて所望の多色カラー画像に
変換するトナー画像のカラー化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラーコピーにおいて、カラート
ナー画像、とりわけ中間色を有しない多色のカラーコピ
ー（以下、フラットカラーコピーという）を得るために
は、色の種類に応じたカラートナー及び該カラートナー
専用の現像機と、各色用の原稿を必要とし、さらに各色
について一回ずつ複写操作を行なうことを必要としてい
た。このフラットカラーコピーによれば、色分解等の過
程を必要としないため、単色複写機であっても現像機さ
え交換すればカラーコピーが可能であり、また原稿の色
に拘束されずに着色が可能であるという利点を有してい
る。さらに、本願出願前に出願されその後出願公開され
た特開昭６２−２１５８５号公報には、感熱接着性物質
を含有する記録材を用いて画像を形成しうる複写装置を
使用して、所望の紙面又はシート面上に原稿画像の単色
画像を複写形成した後、該面上の全面に、転写層の最外
層が前記紙面又はシート面とは非接着性又は難接着性で
あり且つ前記画像を形成する記録材とは接着性を有する
ところの樹脂塗膜層よりなる転写材を用いて加熱加圧転
写を行い、複写画像のみを着色化或は金属光輝色化する
転写印刷方法が示されている。この転写材に使用される
樹脂塗膜層は、画像への接着層としての機能を有するだ
けで、着色層を別途有しているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フラットカラーコピーにあっては、 ａ．各色別に現像機を設けて各現像機を各複写操作毎に
入換えることが必要となるため、構造が複雑化したり、
コストアップ、故障の増大の原因となったり、さらには
着色可能な色の数が２〜３色に制限される、 ｂ．色の数と同じ回数分だけ複写操作を繰り返す必要が
あるため、コピー用紙などの記録紙に色ずれが発生した
り、シワ等のダメージが発生する恐れがある、 ｃ．各色に対応した原稿を必要とする、等の欠点を有し
ている。さらに、先行技術においては、着色層を画像面
上に接着するための樹脂塗膜層を有しているので、転写
材の製造に当たっては、接着特性を調整するとともに樹
脂塗膜層を形成する追加の工程が必要となるという問題
を有している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑みてな
されたものであり、各色別に現像機を設けることによる
構造の複雑化及び着色数に対する制限を解消するため、
耐熱性ベースフィルム上に低温溶融性接着層及び着色塗
膜層を順次積層し、該着色塗膜層は、溶融状態にある記
録紙上のトナー表面に直接接着されることによって該耐
熱性ベースフィルム上から剥離転写されるように構成さ
れている熱転写カラーフィルムを使用したトナー画像の
カラー化方法を提供するものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の熱転写カラーフィルムを使用
したトナー画像のカラー化方法について説明する。図１
は本発明のトナー画像のカラー化方法に用いる熱転写カ
ラーフィルムの一実施例の構成説明図であり、このカラ
ーフィルム１は耐熱性ベースフィルム２の片面上に着色
塗膜（層）３を塗布した構成を有し、着色塗膜３はバイ
ンダに色材を混合して成るものである。

【０００６】図２（イ）（ロ）は図１に示した熱転写カ
ラーフィルムを使用した本発明のカラー画像形成工程を
示す図である。記録紙１０上には通常の電子写真法や磁
気写真法などによってすでにトナー画像（黒色）１１が
転写されている。図１に示した熱転写カラーフィルム１
の着色塗膜３をトナー画像１１上に重ねて加熱しながら
加圧することによってトナーの存在する部分だけに選択
的に着色塗膜３が付着して、トナー画像１１が外見上カ
ラー画像に変換される。これはトナーを再溶融した時に
生ずる粘着力を利用することによってカラーフィルム１
の着色塗料を剥離転写するものである。即ち、通常の電
子複写機等によって得られるトナー画像は、他の着色型
画像形成材料、例えば液体系の印刷インキや固体系のイ
ンキリボン、鉛筆等とは異なり、分子量の高いポリマー
を主体とした強固な熱可塑性樹脂の粉体像から成ってお
り、このトナー粉体像は熱エネルギーによって溶融され
ることによって強い粘着性を発揮するため、ベースフィ
ルム２から着色塗膜３を剥離転写することが可能とな
る。従って多色のカラー画像を得るためには、種々の色
のカラーフィルムを予め用意しておき、各色のカラーフ
ィルムをそれぞれ所望のトナー画像の上に重ねて加熱し
ながら加圧することによって一度に多色のカラー画像を
得ることができる。また、カラーフィルムには色相ばか
りでなく異なる濃度や彩度のカラーフィルムを、例えば
薄い色から同色相の濃い色のものまで用意することによ
って所望の色相の中間色のカラー画像を得ることができ
る。

【０００７】前記のような転写によるカラー画像の形成
を可能とするためには、本発明のカラー化方法に用いる
熱転写カラーフィルムは以下のような条件を満足するこ
とが必要である。 ａ）耐熱性ベースフィルム２は、少なくともトナー１１
より高い溶融温度を有したフレキシブルな薄膜であるこ
と。トナーよりも溶融温度が高いことによって着色塗膜
３だけをトナー上に剥離転写することができ、フレキシ
ブルであることによってトナー画像１１との密着性を高
めることができ、また薄膜であることによって熱伝導性
を良くすることができる。 ｂ）着色塗膜層３は、加熱によって溶融することがない
こと。熱溶融しないように構成することによってトナー
画像の存在しないコピー用紙部分に転写されることを防
止できる。 ｃ）ベースフィルム２と着色塗膜層３との接着力は、溶
融状態のトナーの粘着力によって塗膜層３を部分的に剥
離できる程度に弱いこと。 ｄ）着色塗膜層３自体の結合強度は、ベースフィルム２
と塗膜層３間の接着力よりも弱いこと。塗膜層３はトナ
ー画像の形状に沿って忠実に分断剥離される必要がある
からである。 ｅ）着色塗膜層３は、トナー画像を隠蔽するのに十分な
濃度と厚さを有していること。 ｆ）記録紙上に転写された塗膜が十分な画像強度を有し
ていること。外力や経年劣化等によって塗膜が破損、剥
離、移動等しないようにするためである。

【０００８】図３は本発明のカラー化方法に用いる熱転
写カラーフィルムの他の実施例を示す図である。このカ
ラーフィルム１はベースフィルム２と着色塗膜層３との
間に中間層として低温溶融性接着層（中間接着層）４が
配設されている構成において前記実施例のカラーフィル
ムと相違している。この実施例によれば、前記ａ）〜
ｆ）の各条件を満たすカラーフィルム１の構成素材（ベ
ースフィルム２、着色塗膜３を構成する材料）の選択の
範囲を大幅に拡大することができる。

【０００９】以下に示すのは、図３のカラーフィルムの
実施例によった場合に使用が可能となる各構成素材の例
である。 １）耐熱ベースフィルム・・・厚さ約１〜約５００μ
ｍ、好ましくは約５〜約１００μｍの高分子フィルム、
金属フィルム、セラミックスフィルム、シート、紙等。 高分子フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート
等のポリエステル類、ポリカーボネート類、ポリイミド
類、ポリフッ化ビニルやポリテトラフルオロエチレン等
のフッ素系ポリマー類、ナイロン等のポリアミド類、ス
チレン及びアクリル類、ポリエチレン及びポリプロピレ
ン類、酢酸セルロース等のセルロース変性物類、ポリ塩
化ビニリデン、ポリアリレート及びポリエーテル類、ポ
リサルホン類、ポリキシリレン類、フェノキシ樹脂類、
ポリアセタール類等の高分子フィルム、シート、クロス
等を挙げることができる。これらの高分子系フィルム
は、融点或は軟化点が約１５０℃以上の耐熱性のものが
好ましいが、耐熱性高分子と複合化したフィルムシート
を用いてもよいし、或はフッ素系、シリコーン系、架橋
性ポリマー等の耐熱層を汎用高分子シートにコーティン
グしたり、金属、セラミクス等の耐熱層をコーティング
したフィルム、シート、クロス等を用いてもよい。ま
た、高分子フィルム中にカーボンブラック、グラファイ
ト、アルミナ、シリコンカーバイド、ボロンナイトライ
ド等の粒状、針状繊維状等の熱伝導性向上剤を添加した
り、さらに必要に応じては、導電化剤、静電防止材、磁
性体、剥型剤、補強剤等の添加剤を内部及び／若しくは
フィルム表面に添加してもよい。高分子フィルムの他に
も、コンデンサー紙、グラシン紙等の紙類、セラミクス
系のフィルム、シート、クロス、金属フィルム等を用い
てもよい。

【００１０】２）低温溶融性接着層（中間接着層）・・
・厚さ約０．０１〜１０μｍ、好ましくは約０．１〜５
μｍの透明若しくは塗膜層３と同色のもの。 具体的には、パラフィンワックス、ハロゲン化オレフィ
ン、低分子量オレフィン、低分子量ポリシチレン、ポリ
プロピレン及び同酸化物等の変性物、エステルワック
ス、マイクロクリスチリンワックス、カルナバワック
ス、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／無水マ
レイン酸共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体等の
オレフィン系樹脂若しくはワックス類。ステアリン酸等
の高級脂肪酸及びその金属酸、アミド、エステル等の誘
導体、高級アルコール及び誘導体、ポリエステル、ダイ
マー酸系のポリアミド、エポキシ、ウレタン化合物、石
油樹脂、ロジン及び誘導体、シリコーン樹脂、フッ素樹
脂、スチレン及びアクリル系樹脂類等。主成分となる物
質は、ガラス転移温度、軟化点或は融点が約４０〜１５
０℃、好ましくは約５０〜１００℃で、分子量、特に数
平均分子量が１万以下程度の比較的低分子量の樹脂状物
やワックス類が好ましい。より高分子量のもの或は架橋
樹脂を添加剤として併用することも勿論可能である。オ
イル類、ゲル化剤等を添加してもよい。また熱転写時、
主成分の物質の溶融粘度が約１０⁵POISE以下、好ましく
は約１０⁴POISE以下になるように調整するのが好まし
い。

【００１１】３）着色塗膜・・・５〜９８重量％、好ま
しくは約２０重量％以上の色材に、比較的高分子量のバ
インダ樹脂を９５〜２重量％混合したもの。色材とバイ
ンダとの重量比は重要なパラメータとなる。また、膜厚
は色材の隠蔽力によって異なってくるが、一般には１〜
３０μｍである。 バインダ樹脂としては、スチレン系、アクリル系、ポリ
エステル、ポリアミド、エポキシ、ウレタン、シリコー
ン、フッ素系樹脂、ポリエチレン系、ポリプロピレン等
が良い。特に、トナーと相溶性の良好な樹脂が用い易
く、とりわけポリエステル、ポリスチレン、スチレン／
ブタジエン共重合体、スチレン／ｎ−ブチルメタクリレ
ート共重合体、スチレン／ブチルアクリレート共重合
体、スチレン／２−エチルヘキシル共重合体等のスチレ
ン／アクリル系共重合体が用い易い。ガラス転移温度を
約５０℃以上、好ましくは約６５℃以上にするととも
に、熱転写時の主成分の溶融粘度を約１０⁵POISE以上、
好ましくは約１０⁷POISE以上に調整すると、バックグラ
ウンド汚染を防止し易くなる。内添色材としては、各種
有機顔料、染料、ＴiＯ₂、ＺnＯ、樹脂微粉、シリカ、
炭カル等の白色顔料、体質顔料、その他必要に応じて、
界面活性剤、ワックス類、シリコンオイル等のオイル
類、導電化剤、補強剤等を添加してもよい。トナー層を
隠蔽するための色材としては、染料よりも顔料の方が用
いやすい。染料は光散乱を促進する酸化チタン、酸化亜
鉛、樹脂微粉末等の白色顔料等と併用することによって
使用し易くできる。顔料と白色顔料等を併用できること
は勿論である。加熱加圧装置としては、一般の電子複写
機のトナー定着装置として用いられている熱ロールフュ
ーザや、一般の家庭で用いられている電気アイロン等を
用いることができる。

【００１２】図４は加熱ローラ１５と加圧ローラ１６か
らなる加熱加圧装置の構成説明図である。熱転写条件と
しては、トナー画像及び中間接着層が溶融し、かつ着色
塗膜層３だけが溶融しないような範囲であることが必要
であり、例えば上記熱ロールフューザ等を用いた場合、
次の範囲が好ましい。 加熱ロール温度 １００〜２５０℃ 加 熱 時 間 ０．０３〜３ sec 圧 力 ０．１〜１０ ｋｇ／ｃｍ^２ 以上の構成を有するカラーフィルム１をコピー用紙１０
上のトナー１１に重ねた状態で上記の条件下で加熱加圧
すると、低温溶融接着層４及びトナー１１が溶融して着
色塗膜３はトナー１１に強固に接着される。このとき、
着色塗膜３は溶融していないため、トナーの存在してい
ないコピー用紙紙面１０ａと、この面に接する着色塗膜
３部分との間には接着力は生じず、この部分の着色塗膜
３はベースフィルム上に残留する。加熱後、カラーフィ
ルムをトナー画像から剥離すると、トナーの存在する部
位においてはベースフィルムと中間接着層４との界面に
おいて剥離が発生し、トナー画像上に塗膜層３と中間接
着層４が残留する。トナーの存在していないコピー用紙
面１０ａ上は何も付着しない。このように、中間接着層
４を介在させておくことによって、ベースフィルム１と
着色塗膜層３間の接着強度を、着色塗膜層３とトナー１
１間の接着強度よりも弱くすることが容易となり、トナ
ー１１の形状に対応する面積分の着色塗膜３だけを他の
着色塗膜部分から、分断させることが可能となる。ま
た、トナー１１に転写された着色塗膜上に残留している
中間接着層４は着色塗膜３の保護膜としても役立つ。こ
のようなカラーフィルムを各種に色について取り揃えて
おくことによって、着色可能な色の範囲を大幅に拡大す
ることができる。次に具体的に実施例を示す。

【００１３】（実施例１）まず、カラーフィルムを以下
のような手順で作成した。膜厚２５μｍのポリエステル
フィルムから成るベースフィルム上に、 パラフィンワックス ７０部 マイクロワックス ２５部 エチレン／酢酸ビニル ３部 ロ ジ ン ２部 酸 化 防 止 剤 微 量 から成る中間接着層を５μｍで塗布し、さらに、トルエ
ン溶液に 顔 料 ……… フタロシアニンブルー ９０部 バインダ ……… 結晶性ポリエチレン １０部 を溶融混合した粘性度２０ｃｓの着色塗膜を、バーコー
タによって２０μｍ厚で中間接着層上に塗布し、約１５
分間乾した。上記構成を有するカラーフィルムを図５
（イ）に示すような状態で記録紙１０のトナー１１上に
重ねてから、以下に示すような条件下で加熱加圧するこ
とによって図５（ロ）に示すように、トナー画像１１は
着色塗膜３及び中間接着層４によって完全に被膜され
た。 加熱ロール１５ …… φ４０ｍｍ 表面テフロンコート １６０℃加熱 加圧ロール１６ …… φ４０ｍｍ シリコンゴムコート １００℃加熱 両ロールの接触幅…… ５ｍｍ 圧 力 …… ２．５kg/cm² ロール回転速度 …… ３０ｍｍ／sec なお、トナーの存在しない記録紙部分には着色塗膜は全
く付着しなかった。また、転写された着色塗膜層の表面
は中間接着層によって被膜されているため、指でこすっ
たり曲げたりしても欠落することがなく、十分な定着状
態となっていた。

【００１４】（実施例２）膜厚１２μｍのＰＥＴフィル
ムから成るベースフィルム上に、 エステルワックス ２０部 エチレン／酢酸ビニル樹脂 １０部 スチレングラフトポリエチレン ４０部 から成る中間接着層を約３μｍの厚さでホットメルトコ
ートし、さらに、トルエンと フタロシアニンブルー ４０部 酸化チタン ２０部 Ｓt／ブチルアクリレート共重合体 ５０部 をアトライターで溶融混合した着色塗膜層をドライ厚１
０μｍでソルベントコートすることによってカラーフィ
ルムを得た。上記構成を有するカラーフィルムを図５
（イ）に示すような状態で記録紙１０のトナー１１上に
重ねてから、上記実施例１と同じ条件下で加熱加圧する
ことによって図５（ロ）に示すように、トナー画像１１
は着色塗膜３及び中間接着層４によって完全に被膜され
た。トナーの存在しない記録紙部分には着色塗膜は全く
付着しなかった。また、転写された着色塗膜層の表面は
中間接着層によって被膜されているため、指でこすった
り曲げたりしても欠落することがなく、十分な定着状態
となっていた。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明の熱転写カラーフィ
ルムを使用したトナー画像のカラー化方法によれば、耐
熱性ベースフィルム上に低温溶融性接着層及び着色塗膜
層を順次積層し、該着色塗膜層は、溶融状態にある記録
紙上のトナー画像表面に直接転写されることによって該
耐熱性ベースフィルム上から剥離転写されるように構成
されているため、各色別に現像機を設けることによる構
造の複雑化及び着色数に対する制限を解消することがで
きる。さらに、本発明は、加熱して記録シートのトナー
を溶融してトナー画像表面に直接前記着色塗膜層の塗膜
を転写する、すなわち、加熱状態でトナー自体が粘着性
を有することを利用して、着色塗膜層をトナー画像表面
に直接転写しているので、先行技術のように転写のため
の樹脂塗膜層を別途設けることなく、着色塗膜を選択的
に転写することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のカラーフィルムの構成説
明図。

【図２】 （イ）図１のカラーフィルムによる転写の手
順を示す説明図。 （ロ）図１のカラーフィルムによる転写の手順を示す説
明図。

【図３】 本発明の他の実施例の構成説明図。

【図４】 加熱加圧装置の構成説明図。

【図５】 （イ）図３のカラーフィルムによる転写の手
順を示す説明図。 （ロ）図３のカラーフィルムによる転写の手順を示す説
明図。

【符号の説明】

１ カラーフィルム ２ 耐熱性ベースフィルム ３ 着色塗膜層 ４ 低温溶融性接着層 １０ 記録紙 １１ トナー画像 １５ 加熱ローラ １６ 加圧ローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性ベースフィルムと、該耐熱性ベー
   スフィルム上に形成されバインダ樹脂と内添色材とを含
   む着色塗膜層とを有する熱転写カラーフィルムを、前記
   着色塗膜とは異なる色のトナー画像が形成された記録シ
   ートに、前記熱転写カラーフィルムの着色塗膜層と記録
   シートのトナー画像が合わさるように重ね、次に加熱し
   て前記記録シートのトナーを溶融してトナー画像表面に
   直接前記着色塗膜層の塗膜を転写することを特徴とする
   トナー画像のカラー化方法。