JP3165027B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にプリンタ、フ
ァクシミリ、デジタル複写機等に供される記録装置に関
し、特に記録紙にインク像を転写する記録装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】上記の記録装置に用いられる方式には、
大きく分けて、液体状のインクをドットに対応するノズ
ルから吹き出し、紙に付着させるインクジェット方式
と、多数の発熱体を一列に並べたサーマルヘッドを使っ
て固体インクを加熱し、紙に転写する感熱転写方式とが
ある。このうち感熱転写方式には、染料系のインクを加
熱することによって昇華させ、紙に転写する昇華型と、
インクを加熱溶融させて紙に付着させる溶融型の二つの
方式がある。ただし、専用紙にしか印刷できない昇華型
感熱転写方式と異なり、溶融型感熱転写方式には、普通
紙にもカラー印刷を実現できるという特徴がある。その
ため、溶融型感熱転写方式は、近年、プリンタ、ファク
シミリ、デジタル複写機等の記録装置に幅広く用いられ
ている。

【０００３】溶融型感熱転写方式において、インクリボ
ンは、一度印字すると、印字した部分のインクが普通紙
に転写されるため、印字部分のインクが抜けた状態（イ
ンク抜け状態）となる。このままでは、インクリボンを
再使用することはできないため、使い捨てにせざるをえ
ず、経済性が極めて悪い。そこで、例えば、特開昭６１
−９５９６１号公報においては、インクリボンを再生し
て繰り返し利用する感熱転写記録装置が提案されてい
る。

【０００４】図１０は、その感熱転写記録装置の概略断
面図である。図１０において、エンドレスリボン５０
は、ベースフィルム５１と、インク保有層である微細多
孔層５２とからなる。ベースフィルム５１の材料として
は、ポリエステル、ポリイミド、セロハン（登録商標）
等があげられる。微細多孔層５２の材料としては、ビニ
ル系、アクリル系、繊維系等の樹脂があげられる。イン
ク供給装置５３は、インク供給ローラ５４と、インクタ
ンク５５とから構成されている。このインク供給装置５
３は、インク供給ローラ５４により、インクタンク５５
内のインク５６を、微細多孔層５２に供給する。

【０００５】紙送りローラ５７、リボン送りローラ５８
ａ及び５８ｂ、インク塗布対向ローラ５９は、記録紙６
０とエンドレスリボン５０とが等速度で動くように回転
する。エンドレスリボン５０の内側において、記録紙６
０と対向する位置には、電力が供給されると発熱するサ
ーマルヘッド６１が、ベースフィルム５１に接触するよ
うに備えられている。

【０００６】次に、記録紙６０へのインクの転写動作を
説明する。インク塗布対向ローラ５９とインク供給ロー
ラ５４に挟まれた位置において、インク供給ローラ５４
から微細多孔層５２にインク５６が供給される。サーマ
ルヘッド６１には、形成しようとする像に応じて選択的
に電力が供給される。サーマルヘッド６１は、電力が供
給されると発熱し、ベースフィルム５１を通して、微細
多孔層５２に保持されたインク５６を局部的に溶融し
て、該インク５６を記録紙６０上に転写する。転写後、
エンドレスリボン５０は、インク塗布対向ローラ５９と
インク供給ローラ５４に挟まれた位置まで移動し、イン
ク供給ローラ５４によりインク５６が微細多孔層５２に
再塗布されるので、再度サーマルヘッド６１で加熱する
ことにより印字を繰り返すことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、インク保有層に、印字の最小単位、すなわ
ち、ドット単位の境界がない。そのため、サーマルヘッ
ドにより、インク保有層の１ドットに相当する部分を加
熱すると、インク保有層内の熱拡散のために、インク保
有層の隣接ドットに相当する部分まで熱が伝わってしま
う。そのため、１つのドットの印字濃度が、隣接するド
ットの印字状況によって異なってしまうという問題点が
ある。

【０００８】また、多色印字を行う場合には、複数の感
熱転写記録装置を使用し、記録紙上において、複数のイ
ンクを融解することにより色を表現していた。このと
き、この記録紙上における融解、つまり混色が十分でな
い場合には、最後に転写した色が下の色を隠してしまう
ことや、転写するインクの比率により決まる色を、記録
紙上において忠実に発現することができないことがある
などの問題点がある。さらに、記録紙に一旦転写された
インクが、他の色のインク保有層に転移する結果、イン
クリボンを汚してしまうという別の問題点も抱えてい
る。

【０００９】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、１つのドットの印字濃度が、隣接する
ドットの印字状況によって異なることがない、高品位印
刷が可能な記録装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る記
録装置は、上記の課題を解決するために、インク供給手
段（例えば、インクローラ及びインクタンク）からイン
クが供給される表面層を有し、記録信号に対応してイン
クによって形成される像を、上記表面層から記録媒体
（例えば、用紙）へ転写する中間転写体を備えた記録装
置において、上記表面層は、インク供給手段のインク保
有層に対峙しており、部分的かつ選択的に凸変形できる
部材（例えば、ポリイミドフィルム）で形成されている
ことを特徴としている。

【００１１】上記の構成によれば、中間転写体の表面層
はインク保有層に対峙しているので、表面層を部分的に
凸変形させれば、凸変形した部分の頂部は、インク保有
層に接近する。そこで、表面層とインク保有層との対向
間隔を適宜選択することによって、凸変形した部分の頂
部をインク保有層に接触させ、該頂部にインクを付着さ
せることができる。

【００１２】さらに、表面層の部分的な凸変形を、記録
信号に対応して選択的に行わせれば、所望のインク像に
対応するように、凸変形した部分の各頂部にそれぞれイ
ンクを付着させることができる。この状態で、表面層に
用紙などの記録媒体を圧接すれば、表面層から記録媒体
へインク像が転写される。

【００１３】このように、表面層においてインクを付着
させたい部分のみを凸変形させることは、凸変形した部
分の各頂部に対するインクの付着が互いに独立的に行わ
れることを意味する。すなわち、従来の溶融型感熱転写
方式のように、隣接ドット間で印字状態が互いに熱的に
干渉し合うという問題の解決を図ることができる。した
がって、凸変形した部分の１つの頂部に１つのドットを
対応させることで、１つのドットの印字濃度は、隣接す
るドットの印字状況によって異なるということがなくな
り、高品位印刷を実現することができる。

【００１４】請求項２の発明に係る記録装置は、請求項
１記載の中間転写体が、内部に複数の気室を備えてお
り、該気室の体積を選択的に増加させることにより、上
記中間転写体の表面層を部分的かつ選択的に凸変形させ
ることを特徴としている。

【００１５】上記の構成によれば、気室とは、少なくと
も気体を充満させ得る仕切られた空間を意味しており、
しかも、気室の体積増加によって上記表面層を凸変形さ
せるようになっている。したがって、気室をドット単位
に形成することにより、例えば気室内の気体の体積を増
大させるという簡便な手法によって、表面層の凸変形
を、ドット単位で選択的かつ部分的に行わせ、その頂部
にインクを付着させることができる。

【００１６】上記のように気室内の気体の体積を増大さ
せるには、気室内に気体そのものを注入する手法、気室
に熱を与え、気室内の気体を膨張させる手法、あるいは
気室内に低融点の液体を少量密封し、この液体に熱を与
えて気化させる手法等が考えられる。また、各気室に
は、従来のサーマルヘッドのような発熱体を対置すれば
よく、上記した手法の中から、最も熱効率の良い手法を
選択すればよい。

【００１７】なお、気室内に熱媒体としての液体や固体
を充填することもできるが、優れた熱効率で気室の体積
増加を得るには、気室内に少なくとも気体を充満させる
方がよい。また、気体は、液体や固体に比べて温度を調
節することにより、その体積を広範囲に制御することが
可能である。

【００１８】請求項３の発明に係る記録装置は、請求項
２記載の構成に加えて、複数の発熱体（例えば、サーマ
ルヘッド）を有し、上記各気室の内部には液体（例え
ば、低級アルコール、メチルエチルケトン、トリエチル
アミン）が密封されており、上記気室を上記発熱体で選
択的に加熱することにより、上記液体を気化させて、上
記気室の体積を増加させることを特徴としている。

【００１９】上記の構成によれば、等物質量当たりの体
積を比較したときに、気体の体積は、液体の体積に比べ
て極めて大きいため、加熱により上記気室内の液体が気
化すると、気室の体積が増大し、その気室上の表面層を
効率良く凸変形させることができる。

【００２０】また、複数の気室は互いに独立して設けら
れているので、１つの気室に与えた熱は、隣接する気室
に伝導されにくい。すなわち、従来の溶融型感熱転写方
式のように、１つのドットに対応する発熱体からインク
層に与えられた熱が、インク層そのものを介して、隣接
するドットのインク層に伝導されるという熱干渉の問題
が緩和される。したがって、本発明の中間転写体は、ド
ット間の熱的独立性が従来に比べて高い、あるいはドッ
ト間の熱的独立性を保証し得る構成となっている。

【００２１】もちろん、ドット間の熱的独立性をより一
層高めるためには、中間転写体を断熱性の高い材料で形
成するとよい。

【００２２】また、複数の気室に対応する複数の発熱体
を、集積化の容易な従来のサーマルヘッドで構成するこ
とができるので、高精細な印刷が可能になる。

【００２３】さらに、気室内に密封する液体を低沸点の
液体から選択すれば、その液体の気化及び凝縮を速やか
に行わせることができるので、凸変形の応答性が良好と
なる。したがって、インク層自体を加熱する従来の溶融
型感熱転写方式に比べて、高速印刷を実現することがで
きる。

【００２４】請求項４の発明に係る記録装置は、請求項
１、２、又は３記載の中間転写体の形状が、ドラム、又
は、無限軌道であることを特徴としている。

【００２５】上記の構成によれば、中間転写体は、イン
ク供給手段に対して循環する形状を備えているので、中
間転写体を繰り返し使用することができ、ランニングコ
ストを抑えることができる。また、中間転写体を繰り返
し使用する構成としたことにより、例えば、記録媒体へ
の転写を終えた使い捨てのインクリボンを一時的に格納
するための廃棄用空間を設ける必要がない。さらに、中
間転写体が平板状であれば、中間転写体を移動させるた
めに、中間転写体の長さと同じ程度のスペースが必要と
なり、記録装置が大型化してしまうが、中間転写体をド
ラム状または無限軌道状としたことにより、中間転写体
を円軌道または長円軌道に沿って循環させることがで
き、円軌道の直径または長円軌道の長径と同じ程度のス
ペースを必要とするだけなので、記録装置本体の小型化
を図ることができる。

【００２６】請求項５の発明に係る記録装置は、請求項
１、２、又は３記載のインクが、常温では固体であり加
熱によって溶融するホットメルトインクであることを特
徴としている。

【００２７】上記の構成によれば、インク供給手段から
中間転写体の凸変形の頂部に加熱されて液状になったイ
ンクが供給され付着したとしても、液状のインクは、中
間転写体によって熱を奪われ、速やかに凝固する。これ
により、記録媒体への転写前に、中間転写体上でインク
が流れて１ドットあたりのインク像が不鮮明になった
り、隣接ドットのインク像を汚染して印字品位を損なう
ことがなくなる。

【００２８】請求項６の発明に係る記録装置は、請求項
１、２、又は３記載の構成に加えて、互いに異なる融点
及び色を持ち、常温では固体であり加熱すると溶融する
ホットメルトインクを保持した複数のインク保有層を、
融点の高い順に、上記表面層に対峙するように配設した
ことを特徴としている。

【００２９】上記の構成によれば、複数のインク保有層
を、融点の高い順に、上記表面層に対峙するように配設
したので、中間転写体には融点の高い順にインクを付着
させることができる。したがって、カラー画像に対応す
る色別の記録信号に基づいて、上記表面層が複数のイン
ク保有層に対峙する毎に、対峙した表面層を凸変形させ
るように構成すれば、同一の凸変形の頂部に融点の高い
インクから順に積層的に付着させることができる。

【００３０】この場合、融点の高いインクの上に融点の
低いインクが付着するため、付着済みのインクを融解さ
せることのないよう、複数のインク保有層の温度調節を
することが可能になる。これにより、インク保有層に、
そのインク保有層が保持する色以外の色のインクが転移
することがない。そのため、インク保有層が、そのイン
ク保有層が保持している色を、変色することなく中間転
写体に供給することができ、高品位のカラー印刷を実現
できる。

【００３１】また、複数のインクを、中間転写体上にお
いて重ね合わせた後に、記録媒体に１度に転写するた
め、色ずれの恐れがない。さらに、記録媒体への転写
は、全てのインクが十分に溶融する温度で加熱転写する
ようにすれば、画素ごとの混色を十分に行うことができ
る。このため、画素ごとに、転写するインクの比率によ
り決まる色を、記録媒体上において忠実に発現すること
ができ、高品位のカラー印刷を実現できる。

【００３２】請求項７の発明に係る記録装置は、請求項
２又は３記載の気室の体積増加量を調節することによ
り、上記表面層の凸変形量を制御することを特徴として
いる。

【００３３】上記の構成によれば、気室の体積増加量を
大きくすることにより、表面層の凸変形量を大きくする
ことができる。表面層の凸変形量が大きくなると、イン
ク保有層に接触する凸変形頂部の面積が大きくなるた
め、凸変形頂部に対するインクの付着面積が大きくな
る。すなわち、１ドットあたりのインク像の径が大きく
なる。一方、表面層の凸変形量が小さくなると、この逆
の結果となる。このように、気室の体積増加量を調節す
ることで、１ドットあたりのインク像の大きさを変化さ
せることができる。

【００３４】これにより、画像における濃色の領域に対
して、対応する気室の体積増加量を大きくし、薄色の領
域に対して、対応する気室の体積増加量を小さくすると
いう制御によって、本発明に係る記録装置は、濃淡の階
調表現を実現できる。

【００３５】請求項８の発明に係る記録装置は、請求項
３記載の構成に加えて、１画素に、１つの発熱体を対応
させると共に、１つの発熱体で複数個の気室が加熱され
るように、１つの発熱体に複数個の気室を対応させたこ
とを特徴としている。

【００３６】ここで、画素とは、印字するかしないかを
選択できる最小単位のことであり、これまでの説明に用
いたドットとは、１つの凸変形によって印字される印字
の最小単位のことである。

【００３７】上記の構成によれば、１画素に複数個の気
室を対応させているので、１画素を複数ドットで表現す
ることができる。この場合の利点としては、１つの発熱
体に対する複数個の気室の配置の仕方によって、１画素
の形を任意に調整できるということである。例えば、１
画素の形が正方形に近くなるように、１つの発熱体に対
して複数個の気室を配置すれば、記録媒体上に転写され
た文字のエッジが、１画素を１ドットで表現した場合と
比べて、よりシャープに表現される。これにより、印字
品位を向上させることができる。

【００３８】請求項９の発明に係る記録装置は、請求項
４記載の構成に加えて、インク像を記録媒体に転写後
に、上記表面層に残留するインクを除去するクリーニン
グ手段を備えていることを特徴としている。

【００３９】上記の構成によれば、表面層にインクが残
留したままの状態で、次の印字動作を行うと、残留イン
クによる画像の汚れが発生するが、クリーニング手段を
備えたことにより、表面層の汚れによる画質の低下を生
じることなく、中間転写体を繰り返し使用することがで
きる。これにより、本発明に係る記録装置は、中間転写
体を繰り返し使用しても高品位印刷を維持することがで
きる。

【００４０】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕発明の実施の一形態について図１乃至
図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００４１】図２は本発明に係る記録装置の構成図であ
る。図２に示すように、この記録装置は、表面層を選択
的に凸変形できる部材で形成した中間転写体１と、上記
中間転写体１上に備えられた、クリーニング装置２（ク
リーニング手段）、インク供給装置３及び定着装置４、
該中間転写体１を挟んでインク供給装置３と対置された
サーマルヘッド５及び中間転写体送りローラ７より構成
されており、すべて、記録紙６よりも十分に大きな幅を
持っているものとする。

【００４２】上記記録装置は、先ず、インク供給装置３
により供給されたホットメルトインク１４を用いて、イ
ンク像を中間転写体１上に作り、該中間転写体１上のイ
ンク像を、定着装置４において記録紙６に転写すること
を特徴としている。中間転写体１は、無限軌道となって
おり、記録紙への転写を終えた中間転写体１をクリーニ
ング装置２により清浄な状態に戻すことで、繰り返し使
用することができるようになっている。

【００４３】クリーニング装置２は、クリーニングロー
ラ８、クリーニングブレード９、廃インク溜め１０によ
り構成されている。クリーニングローラ８は加熱されて
おり、記録紙への転写を終えた後に中間転写体１に残留
した固体状のインクを溶融して拭き取る。クリーニング
ローラ８上のインクが中間転写体１に再付着することを
防ぐために、クリーニングローラ８上のインクは、クリ
ーニングブレード９によって除去され、廃インク溜め１
０に回収される。

【００４４】インク供給装置３は、請求項に記載のイン
ク供給手段に相当しており、転写ローラ１１（インク保
有層）と、インクローラ１２と、インクタンク１３とを
備えている。

【００４５】図３は、このインク供給装置３の詳細断面
図である。インクタンク１３には上述のホットメルトイ
ンク１４（以下、インク１４と略称する）が入ってい
る。ここで、ホットメルトインクとは、常温では固体で
あり、加熱によって溶融するインクのことをいう。この
インク１４は、ヒータ１５で加熱されて適当な粘度でイ
ンクローラ１２に供給される。インクローラ１２は加熱
されており、インク１４が供給されると、これを適当な
粘度に保持しつつインク膜１６を形成する。そして、イ
ンク膜１６は、転写ローラ１１にインク１４を供給す
る。

【００４６】転写ローラ１１もまた加熱されており、イ
ンク１４がインク膜１６により供給されると、これを適
当な粘度に保持しつつ、膜厚が一定であるインク膜１７
を形成する。そして、インク膜１７は、中間転写体１の
後述する変形部１８が凸状に変形したとき、該変形部１
８にインク１４を付着させる。なお、この機構について
は後に詳細に述べる。

【００４７】図２の定着装置４は、定着ローラ１９と、
前側記録紙ガイド２０ａと、後側記録紙ガイド２０ｂと
により構成されている。インク供給装置３において形成
した中間転写体１上のインク像は、中間転写体１がイン
ク供給装置３から定着装置４に移動するまでの間に、冷
えて固化しているが、定着ローラ１９は加熱されている
ため、中間転写体１上のインク像を溶融して、記録紙６
に転写することができる。なお、低融点インクを使用す
ることにより、液状のまま転写する構成にして、定着ロ
ーラ１９の加熱を省略することも可能である。

【００４８】図１は、上記中間転写体１の部分拡大図で
ある。中間転写体１は、ベースフィルム２１と、多数の
小穴２２があけられたメッシュフィルム２３と、転写フ
ィルム２４（表面層）とから構成されている。ベースフ
ィルム２１上にメッシュフィルム２３が積層され、その
上に各小孔２２の開口部を覆う転写フィルム２４が積層
されている。

【００４９】べースフィルム２１は、サーマルヘッド５
と直接接触するため、例えばポリイミドのような耐熱性
のある樹脂がよい。また、転写フィルム２４について
も、溶融されたインク１４が載るため、例えばポリイミ
ドのような耐熱性のある樹脂が好ましい。

【００５０】次に、メッシュフィルム２３の小穴２２
は、感光性樹脂にメッシュ形状をパターニング後、エッ
チングして作製したり、ポリイミド等の樹脂にエキシマ
レーザを使用して穴を開けて作製したりすることができ
る。この小穴２２の配列パターンは、中間転写体１の進
行方向（図１中に矢印で示す）に対し直角を成す方向に
１列の小穴２２が整列され、さらに中間転写体１の進行
方向に複数列が形成されるように構成されている。この
ような配列パターンにより、中間転写体１の進行方向に
対し直角に設けられたサーマルヘッド５と、１列の小穴
２２とが同時に対向し得るようになっており、この際、
サーマルヘッド５が備える複数の発熱素子と小穴２２と
が１対１に対応するようになっている。さらに、中間転
写体１の進行と共に、各列の小穴２２が順次サーマルヘ
ッド５上を通過していく構成となっている。

【００５１】また、好ましくは、上記中間転写体１を製
造する際に、ベースフィルム２１、メッシュフィルム２
３、転写フィルム２４を積層した後に圧力をかけて、転
写フィルムの小穴２２上の凸状に変形することができる
部分（前述の変形部１８）に少したるみを作っておくと
よい。このようにすれば、変形部１８が変形しやすくな
る。

【００５２】小穴２２は、積層の結果、べースフィルム
２１及び転写フィルム２４により囲まれることになり、
密閉され独立した空間である気室２５を形成する。この
気室２５には、低沸点の液体２６が入っている。この液
体２６は、ベースフィルム２１とメッシュフィルム２３
とを接着した後、転写フィルム２４を接着する前に封入
される。封入する低沸点の液体２６としては、エタノー
ル、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）のような低級ア
ルコールや、メチルエチルケトン、トリエチルアミン等
の有機化合物が好ましい。

【００５３】上記の構成において、上記中間転写体１へ
のインク１４の転写を、図４を用いて説明する。

【００５４】最初に、図４（ａ）に示すように、転写ロ
ーラ１１の配設位置あるいはその少し手前に配されたサ
ーマルヘッド５により、中間転写体１の進行方向（図４
中に矢印で示す）に対し直角を成す方向に配列された１
列の気室２５に対し、選択的に加熱を開始する。する
と、図４（ｂ）に示すように、サーマルヘッド５の熱に
より、加熱された気室２５内の液体２６が気化して、気
室２５が膨張し、転写フィルム２４の変形部１８が、転
写ローラ１１に向かって凸状に変形する。

【００５５】変形部１８は、凸状に変形しない状態で
は、転写ローラ１１のインク膜１７に接触しないが、凸
状に変形すると、中間転写体１及び転写ローラ１１間の
間隔設定によって、インク膜１７に接触する（図４
（ｃ））。この結果、図４（ｄ）に示すように、凸状に
変形した変形部１８の頂部にインク１４が付着する。こ
のような凸状の変形は、記録信号に対応して選択的に行
われるので、中間転写体１上に記録信号に対応したイン
ク像が形成される。

【００５６】なお、変形部１８は、インク１４の付着
後、気室２５へのサーマルヘッド５による加熱が無くな
るため、図４（ｅ）に示すように、気室２５内の気化し
ていた液体２６が冷えて凝縮する結果、直ぐに元の形状
に戻る。このような変形部１８の変形の応答速度は、液
体２６に与えられる熱量を一定とすれば、液体２６の沸
点が低い方が良好となる。ただし、記録装置の使用環境
温度によって気化してしまうことのない液体から選択す
る必要が有る。

【００５７】次に、サーマルヘッド５に供給する電力量
を制御することにより、サーマルヘッド５が放出する熱
量を変化させることができるため、これを利用して画像
の濃度を階調表現することができる。図５にその様子を
示す。図５（ｂ）では、図５（ａ）よりもサーマルヘッ
ド５が、気室２５内の液体２６に与える熱量が小さいた
め、気化する液体が少なく、変形部１８の変形量が小さ
くなる。したがって、図５（ａ）と比較し、図５（ｂ）
の方が、転写ローラ１１上のインク膜１７に接触する変
形部１８の頂部の面積が小さくなるため、中間転写体１
上のインクドット（図中の黒丸）の半径が小さくなる。
このように、気室２５に与える熱量を調整し、変形部１
８の変形量を変えることによって、インクドットの面積
を変化させることができるので、インクドットの面積変
化による画像濃度の階調表現、すなわち面積階調を実現
することができる。

【００５８】ここまでの説明では、サーマルヘッド５の
１つの電極対に１つの気室２５を対応させ、図６（ａ）
に示すように、１つの変形部１８を印字の最小単位であ
る１ドットに対応させていた。この場合、印字するかし
ないかを選択できる画像形成の最小単位を意味する画素
と、印字の最小単位であるドットとが、いずれも１つの
変形部１８に対応することになる。

【００５９】これに対し、サーマルヘッド５の各発熱素
子に隣合う複数の気室２５を対応させ、１つの発熱素子
で複数の変形部１８を凸変形させることにより、図６
（ｂ）に示すように、１画素を複数ドットで表現するよ
うに構成してもよい。さらに、気室２５をより細かく多
数形成して、１ドットの大きさをより小さくした上で、
例えば１画素を正方形の４隅に配された４つのドットで
表現すれば、印字品位を向上させることができる。

【００６０】すなわち、インク１４は定着するとき、図
６（ａ）（ｂ）に示すように、ドット中央を中心として
紙に広がり、気室の間に対応する部分にも広がるが、こ
のとき、図６（ｂ）のドット配置の方が、１画素の形状
が正方形に近くなるため、文字のエッジをシャープに表
現できるからである。なお、ここでは、１つのサーマル
ヘッドに、４つの気室を対応させたが、対応させる気室
の数については、これに限るものではない。

【００６１】以上のように、本実施の形態に係る記録装
置において、中間転写体１へのインク１４の転写は、熱
的に独立した気室２５の膨張により、該気室２５上の変
形部１８を、インク膜１７に接触させることにより行わ
れる。したがって、１つの気室をサーマルヘッド５によ
り加熱したときに、その熱拡散が隣接する気室２５には
及ばない。つまり、中間転写体１を部分的かつ選択的に
凸変形させることができる。これにより、１つのドット
の印字濃度が、隣接するドットの印字状況によって異な
るということがなく、高品位印刷を実現できる。

【００６２】また、変形部１８の変形、元の状態への復
帰は、気室２５内の液体２６の気化及び気化した気体の
凝縮により行われるため、高速印刷にも対応できる。

【００６３】さらに、中間転写体１の形状は無限軌道で
あり、インク１４の転写後に中間転写体１上の残留イン
クを加熱除去するクリーニング装置２を備えているた
め、中間転写体１の汚れによる画質の低下を招くことな
く、一つの中間転写体１を繰り返し使用可能である。し
たがって、ランニングコストの削減及び高品位印刷が可
能である。

【００６４】さらに、気室２５内の液体の気化は、サー
マルヘッド５の加熱により行われる構成である。サーマ
ルヘッド５は集積化が容易なので、高精細な印刷が可能
である。また、サーマルヘッド５の発熱量は、入力電力
の大きさによって制御することができる。これにより、
該発熱量に応じて液体２６の気化する量を調節し、変形
部１８の凸変形量を変えることにより、面積階調表現に
も対応できる。

【００６５】そして、サーマルヘッド５の１つの発熱素
子に複数の気室２５を対応させることにより、１つの画
素の形を正方形に近くなるように配置すれば、１つの画
素を１つのドットで表現した場合と比べて、文字のエッ
ジがよりシャープに表現されるので、印字品位を向上さ
せることができる。

【００６６】本実施の形態に係る記録装置は、インク１
４として、常温では固体であり加熱によって溶融するホ
ットメルトインクを用いている。これにより、中間転写
体１上にインク像を形成した後、記録紙６への転写まで
の間は、インク像のインクが冷却されて凝固しているの
で、中間転写体１上でインク１４が流れて周りの画素を
汚染して印字品位を損なうことがない。

【００６７】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について、図７乃至図９に基づいて、以下に説明する。
なお、説明の便宜上、前記の実施の形態の図面に示した
部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記
して、その説明を省略する。

【００６８】図７は、図８に示すイエローのインク２７
Ｙ、マゼンタのインク２７Ｍ、シアンのインク２７Ｃ、
ブラックのインク２７Ｂをそれぞれ供給するインク供給
装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂを、中間転写体１の表面近
傍に備えることによりカラー印刷を可能とした記録装置
の一例である。各インク供給装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３
Ｂは、転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂを個
別に備え、各転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１
Ｂに、サーマルヘッド５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂがそれぞ
れ対置されている。

【００６９】このとき、４つのインク供給装置３Ｙ、３
Ｍ、３Ｃ、３Ｂは、インク２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２
７Ｂについて、融点の高いものから順に中間転写体１上
に転写できるように並べられている。すなわち、融点
は、イエローのインク２７Ｙの融点Ｔ_Y が最も高く、マ
ゼンタのインク２７Ｍの融点Ｔ_M 、シアンのインク２７
Ｃの融点Ｔ_C と低くなり、ブラックのインク２７Ｂの融
点Ｔ_B が最も低い（Ｔ_Y＞Ｔ_M ＞Ｔ_C ＞Ｔ_B ）。また、
それぞれの転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂ
は、中間転写体１上に転写済みのインクを融解させるこ
とがないような温度、つまり、直前の転写ローラが保持
するインクの融点よりも低い温度で、インク２７Ｙ、２
７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｂをそれぞれ保持しているものとす
る。

【００７０】図８は、図７に示した感熱記録装置の転写
ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂ付近の断面図で
ある。以下に、図８にしたがって、上記の４色を中間転
写体１上に転写する一工程を説明する。転写ローラ１１
Ｙで転写されたインク２７Ｙは、空気中や中間転写体１
に放熱することによって、次の転写ローラ１１Ｍを通過
するまでに凝固する。次の転写ローラ１１Ｍでインク２
７Ｍをインク２７Ｙ上に載せるとき、インク２７Ｍの温
度は、インク２７Ｍの融点Ｔ_M よりも高いが、１番目に
転写したインク２７Ｙの融点Ｔ_Y よりは低くなるように
転写ローラ１１Ｍの加熱温度が制御されているので、最
初に転写したインク２７Ｙを融解させることなく、２番
目のインク２７Ｍを中間転写体１上に転写できる。

【００７１】このようにして、あるインクを中間転写体
１上に転写するときには、そのインクの温度が、そのイ
ンクの融点よりは高いが、それ以前に中間転写体１上に
転写済みのインクの融点よりも低い温度になるように、
インク２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｂが順に中間転写
体１上の同一部分に重ねられる。最後に、図７の定着ロ
ーラ１９は、全てのインク２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２
７Ｂの融点よりも高い温度に保たれているので、重ねら
れたインク２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｂは全て溶融
し、互いによく混ざり合った状態で記録紙６に転写され
る。

【００７２】また、本発明の中間転写体は図９のように
ドラム状に構成することも可能である。ドラム状の中間
転写体１’の周りに、中間転写体１’の回転方向（図中
に矢印で示す）に沿って、クリーニング装置２、インク
供給装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ、定着ローラ１９を配
設する。また、インク供給装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ
に対応する中間転写体１の内側にサーマルヘッド５Ｙ、
５Ｍ、５Ｃ、５Ｂを配置する。このように構成すること
により、中間転写体１の形状を無限軌道とした場合と比
べて、記録装置のコンパクト化を図ることができる。

【００７３】以上のように、本実施の形態に係る記録装
置においては、中間転写体１上に転写するインクの融点
を色毎に異ならせ、各インクを、融点の高いインクより
順に、中間転写体１上に転写済みのインクを融解させる
ことがないよう、中間転写体１上に転写していく。この
ため、転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂの各
々のインク膜に、該インク膜が保持する色以外の色のイ
ンクが転移することがない。したがって、記録装置は、
その記録装置が保持している色を、変色することなく中
間転写体１に転写することができるので、高品位のカラ
ー印刷を実現できる。

【００７４】また、複数のインクを、中間転写体１上に
おいて重ね合わせた後に、記録紙６に１度に転写する構
造なので、従来のように複数回の記録紙への転写を経て
カラー印刷を行う場合と異なり、高速印刷が実現でき、
また色ずれの心配がない。

【００７５】さらに、中間転写体１から記録紙６に転写
するときは、重ね合わせた複数のインクを、定着ローラ
１９で、全てのインクが十分に溶融する温度で加熱転写
するために、画素ごとに、転写するインクの比率により
決まる色を、記録紙６上において忠実に発現することが
できる。

【００７６】

【発明の効果】請求項１の発明に係る記録装置は、以上
のように、記録信号に対応してインクによって形成され
る像を、記録媒体へ転写する中間転写体の表面層が、イ
ンク供給手段のインク保有層に対峙しており、部分的か
つ選択的に凸変形できる部材で形成されている構成であ
る。

【００７７】それゆえ、中間転写体の表面層において、
記録信号に対応してインクを付着させたい部分のみを凸
変形させるので、凸変形した部分の各頂部に対するイン
クの付着を互いに独立的に行わせることができる。すな
わち、凸変形した部分の１つの頂部に１つのドットを対
応させることで、１つのドットの印字濃度は、隣接する
ドットの印字状況によって異なるということがなくな
る。この結果、従来の溶融型感熱転写方式のように、隣
接ドット間で印字状態が互いに熱的に干渉し合うという
問題の解決を図ることができ、高品位印刷を実現するこ
とができるという効果を奏する。

【００７８】請求項２の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項１記載の中間転写体が、内部に複数の気
室を備えており、該気室の体積を選択的に増加させるこ
とにより、上記中間転写体の表面層を部分的かつ選択的
に凸変形させる構成である。

【００７９】それゆえ、気室の体積増加によって上記表
面層を凸変形させるようになっているので、中間転写体
内の気室をドット単位に形成することにより、表面層の
凸変形を、ドット単位で選択的かつ部分的に行わせるこ
とができる。また、例えば気室内の気体の体積を増大さ
せるという簡便な手法によって、高品位印刷を実現する
ことができるという効果を、請求項１の発明による効果
に加えて奏する。

【００８０】請求項３の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項２記載の構成に加えて、複数の発熱体を
有し、上記各気室の内部には液体が密封されており、上
記気室を上記発熱体で選択的に加熱することにより、上
記液体を気化させて、上記気室の体積を増加させる構成
である。

【００８１】それゆえ、液体の気化による体積膨張を利
用することによって、その気室上の表面層を効率良く凸
変形させることができる。また、複数の気室は互いに独
立して設けられているので、１つの気室に与えた熱は、
隣接する気室に伝導されにくい。すなわち、本発明の中
間転写体は、ドット間の熱的独立性を従来に比べて高め
ることができる、あるいはドット間の熱的独立性を保証
し得る構成となっている。さらに、複数の発熱体を、従
来どおり、集積化の容易なサーマルヘッドで構成するこ
とができるので、高精細な印刷が可能である。その上、
気室内に密封する液体を低沸点の液体から選択すれば、
その液体の気化及び凝縮を速やかに行わせることができ
るので、凸変形の応答性が良くなり、従来に比べて、高
速印刷を実現することもできるという種々の効果を、請
求項２の発明による効果に加えて奏する。

【００８２】請求項４の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項１、２、又は３記載の中間転写体の形状
が、ドラム、又は、無限軌道である構成である。

【００８３】それゆえ、中間転写体をインク供給手段に
対して循環させ、繰り返し使用することができる。ま
た、中間転写体が平板状であれば、中間転写体を移動さ
せるために、中間転写体の長さと同じ程度のスペースが
必要となり、記録装置が大型化してしまうが、中間転写
体をドラム状または無限軌道状としたことにより、中間
転写体を円軌道または長円軌道に沿って循環させること
ができ、円軌道の直径または長円軌道の長径と同じ程度
のスペースを必要とするだけで済む。したがって、請求
項１、２、又は３の発明による効果に加えて、ランニン
グコストを抑えることができ、かつ、記録装置本体の小
型化を図ることができるという効果を併せて奏する。

【００８４】請求項５の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項１、２、又は３記載のインクが、常温で
は固体であり加熱によって溶融するホットメルトインク
である構成である。

【００８５】それゆえ、溶融したインクの熱を中間転写
体に奪わせ、中間転写体上でインクを速やかに凝固させ
ることができるので、記録媒体への転写前に、中間転写
体上でインクが流れて１ドットあたりのインク像が不鮮
明になったり、周りの画素を汚染するということがない
ため、請求項１、２、又は３の発明による効果に加え、
更なる印字品位の向上という効果を奏する。

【００８６】請求項６の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項１、２、又は３記載の構成に加えて、互
いに異なる融点及び色を持ち、常温では固体であり加熱
すると溶融するホットメルトインクを保持した複数のイ
ンク保有層を、融点の高い順に、上記表面層に対峙する
ように配設する構成である。

【００８７】それゆえ、複数のインク保有層の温度調節
によって、表面層に付着済みの融点の高いインクを融解
させないように、その上に融点の低いインクを重ねるこ
とができる。したがって、インク保有層に、そのインク
保有層が保持する色以外の色のインクが転移することが
ない。また、複数のインクを、中間転写体上において重
ね合わせた後に、記録媒体に１度に転写するため、色ず
れの恐れがない。さらに、記録媒体への転写は、全ての
インクが十分に溶融する温度で加熱転写するようにすれ
ば、画素ごとの混色を十分に行うことができる。これに
より、画素ごとに、転写するインクの比率により決まる
色を、記録媒体上において忠実に発現することができ
る。したがって、請求項１、２、又は３の発明による効
果に加え、高品位のカラー印刷を実現できるという効果
を奏する。

【００８８】請求項７の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項２又は３記載の気室の体積増加量を調節
することにより、上記表面層の凸変形量を制御する構成
である。

【００８９】それゆえ、気室の体積増加量を変化させる
と、インク保有層に接触する凸変形頂部の面積が変わる
ので、１ドットあたりのインク像の大きさを変化させる
ことができる。したがって、画像における濃色の領域に
対して、対応する気室の体積増加量を大きくし、薄色の
領域に対して、対応する気室の体積増加量を小さくする
という制御によって、濃淡の階調表現を実現できるとい
う効果を、請求項２又は３の発明による効果に加えて奏
する。

【００９０】請求項８の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項３記載の構成に加えて、１画素に、１つ
の発熱体を対応させると共に、１つの発熱体で複数個の
気室が加熱されるように、１つの発熱体に複数個の気室
を対応させた構成である。

【００９１】それゆえ、１つの発熱体に対する複数個の
気室の配置の仕方により、１つの画素の形を任意に調整
することができるので、例えば、印刷した文字のエッジ
をよりシャープに表現することができる。したがって、
請求項３の発明による効果に加え、更なる印字品位の向
上を実現できるという効果を奏する。

【００９２】請求項９の発明に係る記録装置は、以上の
ように、請求項４記載の構成に加えて、インク像を記録
媒体に転写後に、上記表面層に残留するインクを除去す
るクリーニング手段を備えている構成である。

【００９３】それゆえ、中間転写体の汚れによる画質の
低下を生じることなく、中間転写体を繰り返し使用する
ことができる。したがって、請求項４の発明による効果
に加え、中間転写体を繰り返し使用しても高品位印刷を
維持することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すものであり、中間
転写体の一部断面を有する要部拡大図である。

【図２】上記実施の形態における中間転写体を設けた記
録装置を示す構成図である。

【図３】図２に示すインク供給装置の細部を模式的に示
す断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は、上記実施の形態における転
写過程を示す説明図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は、上記実施の形態における階調
表現を示す説明図である。

【図６】（ａ）は、１画素に１ドットを対応させた場合
の画素形状を示す説明図、（ｂ）は、１画素に複数ドッ
トを対応させた場合の画素形状を示す説明図である。

【図７】本発明の他の実施の形態を示すものであり、カ
ラー記録装置を示す構成図である。

【図８】上記カラー記録装置によるカラー印刷過程を示
す説明図である。

【図９】上記カラー記録装置の他の構成例を示す説明図
である。

【図１０】従来例に係る記録装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 中間転写体 １’ 中間転写体 ２ クリーニング装置（クリーニング手段） ３ インク供給装置（インク供給手段） ３Ｙ インク供給装置（インク供給手段） ３Ｍ インク供給装置（インク供給手段） ３Ｃ インク供給装置（インク供給手段） ３Ｂ インク供給装置（インク供給手段） ５ サーマルヘッド（発熱体） ５Ｙ サーマルヘッド（発熱体） ５Ｍ サーマルヘッド（発熱体） ５Ｃ サーマルヘッド（発熱体） ５Ｂ サーマルヘッド（発熱体） ６ 記録紙（記録媒体） １１ 転写ローラ（インク保有層） １１Ｙ 転写ローラ（インク保有層） １１Ｍ 転写ローラ（インク保有層） １１Ｃ 転写ローラ（インク保有層） １１Ｂ 転写ローラ（インク保有層） １４ ホットメルトインク １８ 変形部 ２４ 転写フィルム（表面層） ２５ 気室 ２６ 液体 ２７Ｙ インク ２７Ｍ インク ２７Ｃ インク ２７Ｂ インク

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク供給手段からインクが供給される表
   面層を有し、記録信号に対応してインクによって形成さ
   れる像を、上記表面層から記録媒体へ転写する中間転写
   体を備えた記録装置において、 上記表面層は、インク供給手段のインク保有層に対峙し
   ており、部分的かつ選択的に凸変形できる部材で形成さ
   れていることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】上記中間転写体は、内部に複数の気室を備
   えており、該気室の体積を選択的に増加させることによ
   り、上記中間転写体の表面層を部分的かつ選択的に凸変
   形させることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 【請求項３】複数の発熱体を有し、上記各気室の内部に
   は液体が密封されており、 上記気室を上記発熱体で選択的に加熱することにより、
   上記液体を気化させて、上記気室の体積を増加させるこ
   とを特徴とする請求項２記載の記録装置。
4. 【請求項４】上記中間転写体の形状が、ドラム、又は、
   無限軌道であることを特徴とする請求項１、２、又は３
   記載の記録装置。
5. 【請求項５】上記インクが、常温では固体であり加熱に
   よって溶融するホットメルトインクであることを特徴と
   する請求項１、２、又は３記載の記録装置。
6. 【請求項６】互いに異なる融点及び色を持ち、常温では
   固体であり加熱すると溶融するホットメルトインクを保
   持した複数のインク保有層を、融点の高い順に、上記表
   面層に対峙するように配設したことを特徴とする請求項
   １、２、又は３記載の記録装置。
7. 【請求項７】上記気室の体積増加量を調節することによ
   り、上記表面層の凸変形量を制御することを特徴とする
   請求項２又は３記載の記録装置。
8. 【請求項８】１画素に、１つの発熱体を対応させると共
   に、１つの発熱体で複数個の気室が加熱されるように、
   １つの発熱体に複数個の気室を対応させたことを特徴と
   する請求項３記載の記録装置。
9. 【請求項９】インク像を記録媒体に転写後に、上記表面
   層に残留するインクを除去するクリーニング手段を備え
   ていることを特徴とする請求項４記載の記録装置。