JPH0120992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は熱転写記録装置に係り、特に階調性
のある画像やカラー画像を転写記録できる熱転写
記録装置に関する。 近年、情報システムの発達に伴い、ハードコピ
ーにも種々の出力形態が要求されるようになつて
いる。特にハードコピーのカラー化は、ソフトコ
ピーであるデイスプレイのカラー化、情報の多様
性に対応すべく強に要求がある。また、これらの
ハードコピーを得る記録装置に対しては、操作
性、保守性、信頼性にすぐれ、さらに小型、低騒
音であることなどが要求されている。これらの要
求に応えて現在、感熱記録紙を用いた感熱記録装
置がフアクシミリ、プリンタなどに多く利用され
ている。しかし、感熱記録紙は紙自体に発色体を
含むため、同一紙に複数の発色体を含む場合には
各発色体の発色温度領域を重ならないように設定
することが必要である。したがつて複数の色を同
一面上で重ね合せることができず、また各色にお
ける濃度の階調性を得ることも難かしいので、階
調性のある単色画像を重ね合せて得られるカラー
画像を感熱記録で得ることは困難である。 これに対し、感熱記録の長所を生かして、かつ
色の異なるインク担体を用いることにより、複数
の色の重ね合せの可能な熱転写記録装置がある。
この装置の原理的構成を第１図に示す。すなわ
ち、熱溶融性着色インク層１をベースフイルム２
に塗布したインク担体３を、着色インク層１が記
録体４表面に接触するように記録体４と重ね合
せ、これらをプラテンゴムローラ５とサーマルヘ
ツド６との間に供給し、プラテンゴムローラ５に
よりインク担体３、記録体４をサーマルヘツド６
に押しつけた状態でインク担体３のベースフイル
ム２側よりサーマルヘツド６により着色インク層
１を加熱して溶融させる。加熱溶融したインクは
記録体４に付着するので、インク担体３と記録体
４を引離すことにより、転写したインクによる画
像７が記録体４上に得られる。 しかし、第１図でも明らかなように、インクは
ベースフイルム２とインク層１との界面より剥離
するため、インクはほとんど記録体４に転写して
しまい。転写量を制御することはかなり困難であ
る。したがつて従来の熱溶融性インクを用いた熱
転写記録では、濃度の階調性のある記録の実現は
難かしく、またカラー記録も難かしい。 一方、昇華温度80℃未満の染料を主成分とする
インクをベースフイルム上に付着したインク担体
を用いて、熱的印字ユニツトにより染料を受容シ
ートに昇華付着せしめる熱転移型記録方法も知ら
れている（特公昭51−23182）。しかし、階調性の
ある画像を得る方法についてはなんら示されてい
ない。また、同様に昇華性染料を用いた転写印
刷、捺染（特公昭48−11409など）、熱複写法（特
公昭39−18793など）も知られているが、いずれ
も任意に階調性のある画像を得る方法は示唆され
ていない。 この発明は上記の問題点を鑑みて成されたもの
で、任意の記録体上に階調性のある画像あるいは
カラー画像を得ることができる熱転写記録装置を
提供することを目的とする。 この発明は、昇華性色材を供給するインク担体
を用い、その加熱時間を可変として、加熱時間に
応じて昇華・遊離し記録体に転写する昇華性色材
の量を制御することにより、階調性のある画像や
カラー画像を得ることを可能としたものである。 第２図は熱転写記録装置における加熱手段とし
てのヘツドの発熱抵抗体への通電時間と転写記録
された画像の記録濃度の関係の一例を示したもの
で、実線Ａは熱昇華性色材を有するインク担体を
用いた場合であり、破線Ｂは従来の熱溶融性色材
を有するインク担体を用いた場合である。昇華性
色材を有するインク担体を使用したＡの場合に
は、通電時間の長さに応じて記録濃度は徐々に変
化するが、熱溶融性インクを有するインク担体を
用いたＢの場合には、ある通電時間を境にして記
録濃度が急激に変化することがわかる。すなわち
Ｂの場合は濃度変化を生じる時間幅が極めて狭い
ので、これを各濃度に対応させ選択することは実
用上困難である。これに対してＡの場合は、所定
の濃度変化を生ずる通電時間幅が広いので、容易
に濃度に応じた時間幅を選択でき、したがつて階
調性のある画像が容易に得られることになる。 第３図に本発明の一実施例を示す。インク担体
１３としては昇華性色材１１をベースフイルム１
２上に設けたものが用いられる。記録に際して
は、従来と同様インク担体１３を昇華性色材１１
が記録体１４表面に接触するように記録体１４と
重ね合せた状態でプラテンゴムローラ１５と加熱
手段であるサーマルヘツド１６との間に供給し、
プラテンゴムローラ１５によりインク担体１３お
よび記録体１４をサーマルヘツド１６に押し付け
つつ、サーマルヘツド１６に対して相対的に移動
させる。そして、サーマルヘツド１６の発熱抵抗
体に通電を行なつて発熱抵抗体を発熱させ、その
熱で昇華性色材１１を昇華させベースフイルム１
２より遊離させる。こうして遊離した昇華性色材
は記録体１４に受容されて転写され、これによつ
て記録体１４上に画像１７が得られる。 ここで、サーマルヘツド１６の発熱抵抗体は、
階調性記録信号１８によつてその通電のオン、オ
フが制御されると共に、通電時間が制御される。
これによつて、インク担体１３における昇華性色
材１１がベースフイルム１２より遊離して記録体
１４に転写される場合、その転写量が階調性記録
信号１８に従つて変化するので、結局記録体１４
上に得られる画像１７として、記録信号１８に応
じた濃度変化を持つた階調性のある画像を得るこ
とができる。 サーマルヘツドの発熱抵抗体への通電方式は通
常、発熱抵抗体が経時的にも損傷しない範囲の時
間幅を持つたパルス通電方式がとられる。一方、
記録信号の原信号の階調性はその電圧値で表現さ
れ、これを発熱抵抗体への通電時間に変換する方
法にはアナログ変換とデイジタル変換がある。こ
こでは、デイジタル変換を例にして説明する。第
４図は光学的に原稿濃度を読み取る読み取り素子
の出力である原信号電圧をデイジタル的に発熱素
子への通電時間に変換する方法の一例を示したも
のである。第４図ａに示す読み取り素子の出力電
圧値と原稿濃度の関係と、同図ｂに示すサーマル
ヘツドの発熱抵抗体への通電時間と記録濃度の関
係とから階調性を再現するに適切な記録濃度を数
ステツプ選択する。ここではこのステツプ数を４
ステツプとして説明する。また一般には、読み取
り素子出力電圧値と通電時間の対応はγ補正を必
要とするが、ここでは省略して説明する。要する
に選択された記録濃度D₁，D₂，D₃，D₄に応じ
て、読み取り素子出力電圧値V₁，V₂，V₃，V₄と
通電時間τ₁，τ₂，τ₃，τ₄との関係が決められる。
具体的には第４図ｃのように読み取り素子の出力
電圧値を４値の基準電圧V₁，V₂，V₃，V₄で判定
し、その判定結果を同図ｄのように発熱抵抗体へ
の基準通電時間τ₁，τ₂，τ₃，τ₄に各々変換する。
そして、前記の階調性記録信号１８は例えば第４
図ｄに従つてパルス幅が変化するパルス列として
サーマルヘツド１６に与えられる。これによつて
第４図ｅに示すようにD₁，D₂，D₃，D₄の４段階
の記録濃度で表現される階調性のある画像１７を
得ることができる。 なお、本発明において、インク担体における昇
華性色材は一般にバインダによつてベースフイル
ムに固定されるが、その際昇華性色材の昇華点と
バインダの軟化点との関係は重要である。なぜな
らば、バインダの軟化点が昇華性色材の昇華点よ
り低い場合には、加熱により昇華性色材の昇華が
始まる前にバインダの軟化溶融が始まり、バイン
ダを含む昇華性色材の層のほぼ全体が記録紙に転
写してしまい、加熱時間を変えても第２図の破線
Ｂに近い記録濃度の変化となつて、階調性のある
記録が困難となるからである。したがつて昇華性
色材の昇華点は、昇華性色材をベースフイルムに
固定するバインダの軟化点より低いことが必要条
件となる。 本発明における昇華性色材は昇華点70℃〜400
℃の範囲のものが好ましく、特に200℃以下のも
のが好適である。昇華性色材としては商品名TS
−ブルー603〔住友化学工業(株)〕、カヤロン・フア
ースト・オレンジ、カヤロン・フアースト・ブル
ー、カヤロン・フアースト・グリーン〔日本化薬
(株)〕、ダイヤニツクス・フアースト・イエロー
〔三菱化成工業(株)〕、アイゼンQZレツド〔保土谷
化学(株)〕などや、キナリザン染料、分散性モノア
ゾ染料、分散アントラキノン系染料、分散ニトロ
ジフエニルアミン系染料、アンスラセン染料、ス
モーク染料などの昇華性染料や、昇華性物質をキ
ヤリアとした着色物質などが上げられる。一方、
昇華性色材を受容する記録体としては中質紙、上
質紙などの普通紙、ナイロン、ポリエステル、ポ
リイミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネイト、
ポリスチレン、ポリプロピレンなどのプラスチツ
クフイルム、あるいは合成紙、合成樹脂で被覆さ
れた普通紙、金属蒸着あるいはラミネート紙ある
いはシートを使用することができる。記録体の性
質は印字性記録体上の記録画像の安定性に関係が
ある。 次表に昇華点90℃の昇華性染料を含む色材を使
用したインク担体を用いて、各種の記録体に熱転
写した場合についての記録画像の安定性を比較し
た結果を示す。

【表】

【表】 但し、◎は非常に良、○は良、△は普通、
×は不良を表わし、また＊の消しゴムテスト
は砂消しゴムで20回こすることを意味する。
この結果から本発明に用いる記録体としては、
特にポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂シー
ト、あるいはこれらの樹脂で処理されたインク受
容層を持つ樹脂加工紙が好ましいことがわかる。 本発明におけるインク担体加熱のための加熱手
段は、サーマルヘツドに限定されない。例えばレ
ーザ装置を加熱手段に用いた場合においてはイン
ク担体へのレーザ照射回数と記録濃度とが比例す
ることを利用して、階調性記録信号に応じて同一
点を照射する回数を変化させ、階調性のある記録
画像を得ることができる。その他加熱手段として
は熱ペン、熱活字など必要に応じて選択すること
ができる。 以上説明したように、本発明によれば階調性の
ある記録画像を容易に得ることができる。また、
基本的な構成は従来の熱転写記録装置と共通なの
で、２値記録にも使用でき融通性に富む。 さらに、本発明によれば階調性のある記録画像
が得られることを利用して、各々異なつた色の昇
華性色材を供給する複数のインク担体を用意する
ことにより、多色あるいはフルカラー記録を行な
うこともできる。第５図は本発明の他の実施例と
してのカラー熱転写記録装置の構成例を概略的に
示したものである。記録体１４の進行方向に順次
熱昇華性のシアンインク担体１３ａ、マゼンタイ
ンク担体１３ｂ、イエローインク担体１３ｃが配
置されており、この順にサーマルヘツド１６ａ，
１６ｂ，１６ｃによりカラー情報１９ａ，１９
ｂ，１９ｃに応じて色材が記録体１４に転写され
る。記録体１４に転写された色材は第６図に示さ
れるように、単色あるいは積層されて混色してい
る。例えば三色の混色している部分２１では黒
色、シアンとイエローの混色している部分２２で
は緑色となる。第６図中のＣはシアン、Ｍはマゼ
ンタ、Ｙはイエローの転写された色材を示してい
る。このようにすれば、各々の色材の量の違いに
より、フルカラーを表現することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱転写記録装置の概略構成図、
第２図は熱溶融性インク担体と昇華性インク担体
を用いた場合の通電時間と記録濃度との関係を比
較して示す図、第３図は本発明の一実施例の概略
構成図、第４図はその動作説明図、第５図は本発
明の他の実施例の概略構成図、第６図は同実施例
における記録体上にカラー画像が得られる様子を
示す図である。 １１…昇華性色材、１２…ベースフイルム、１
３，１３ａ〜１３ｃ…インク担体、１４…記録
体、１５…プラテンゴムローラ、１６，１６ａ〜
１６ｃ…サーマルヘツド、１７…転写された記録
画像、１８…階調性記録信号、１９ａ〜１９ｃ…
カラー情報。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 昇華性色材を供給するインク担体と、このイ
   ンク担体を加熱して前記昇華性色材を昇華させ前
   記インク担体のベースフイルムより遊離させる加
   熱手段と、この手段により前記インク担体のベー
   スフイルムより遊離した昇華性色材を受容する記
   録体とからなる熱転写記録装置において、前記加
   熱手段の加熱時間を可変とし、この加熱時間を記
   録信号に応じて変化させて前記インク担体より遊
   離する昇華性色材の量を制御するように構成した
   ことを特徴とする熱転写記録装置。 ２ 加熱手段の加熱時間を階調性記録信号に応じ
   て制御し、記録体上に階調性のある画像を得るよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の熱転写記録装置。 ３ 各々異なる色の昇華性色材を供給する複数の
   インク担体を共通の記録体に対応させて設け、こ
   れらのインク担体を各々加熱する加熱手段の加熱
   時間を記録信号のカラー情報に応じて制御し、記
   録体上にカラー画像を得るようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の熱転写記録装
   置。 ４ 加熱手段は発熱抵抗体を有するサーマルヘツ
   ドであり、発熱抵抗体への通電時間の制御によつ
   て加熱時間が可変に構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の熱転写記録装
   置。 ５ インク担体は熱昇華性色材をバインダにより
   ベースフイルム上に固定せしめたものであつて、
   昇華性色材の昇華点は上記バインダの軟化点より
   低く選ばれていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の熱転写記録装置。 ６ 記録体はポリエステル樹脂またはポリ塩化ビ
   ニール樹脂からなるシートあるいはこれらの樹脂
   で処理された樹脂加工紙であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の熱転写記録装置。