JPH02286354A - 通電転写記録装置およびそれに用いる記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、通電転写記録装置およびそれに用いる記録
ヘッドに関する。 （従来の技術） 一般に熱転写記録装置は普通紙記録、無騒音印字、高信
頼性、メンテナンスフリーなどの特徴を持ち、パーソナ
ルコンピュータ用やワードプロセッサ用のプリンタ、あ
るいはカラープリンタなどのＯＡ関連のハードコピー装
置として広く用いられている。 そして、このＯＡ関連のハードコピー装置の分野では、
従来より、より高画質印字が要求され、さらに高速印字
が要求されている。

【７かしながら、記録信号源としてサーマルへ、ンドを
用いる熱転写記録装置では、サーマルヘッドの熱出力が
限界に近付いているため、ＰＰＣ用紙やボンド紙などの
表面の粗い紙に高品位印字を行うために必要な高融点イ
ンクあるいは滑らかな中間調画像記録が得られる昇華性
インクなど、より大きな記録エネルギーを必要とするイ
ンクシートを用いる記録では、良好な印字、あるいは従
来以上の高速化を図ることが困難になっていた。 そこで、このような要求に対して、記録信号に応じてイ
ンクシート内部で発熱させ、その熱によりインクを受容
紙に転移させる通電転写方式のプリンタが実用化されて
きている。この方式のプリンタは、インクシート内部で
発熱を生じさせるため、発生した熱のインクへの伝達効
率が良く、従来より大きな記録エネルギーを得ることが
できるのである。 この通電転写方式の記録原理が第７図に示されている。 この第７図において、１は抵抗性インクシートであり、
この抵抗性インクシート１は抵抗性支持体２、アルミニ
ウムの導電層３および熱により溶融あるいは軟化する色
材層４より構成されている。また、５は記録電極であり
、この記録電極５は記録信号に応じて記録電極５を駆動
する記録電極駆動回路６に接続されている。７は帰路電
極であり、記録電極５と抵抗性インクシート１の相対的
移動方向（矢印ゆで示されている）に関して下流側に設
けられ、接地されている。この帰路電極７は、インクリ
ボン搬送駆動手段（図示せず）によりフォローローラ８
と係合して抵抗性インクシート１を搬送する。 そしてこの装置では、記録電極駆動回路６の働きにより
記録電極５からこれに当接する抵抗性支持体２に記録電
流が注入され、この記録電流か抵抗性支持体２を通り、
導電層３を矢印で示した方向に流れ、ｉｌＴび抵抗性支
持体２を通って帰路電極７に流れるが、記録電流の集中
する記録電極の抵抗性支持体２で発生するジュール熱に
より発熱領域に接するインク層４が溶融あるいは軟化し
て受容紙９に転写され、記録される。そして、記録７（
ｉ極５は抵抗性支持体２上を移動しつつ記録信号に応じ
て記録電流を抵抗性支持体２に注入し、インク層４を転
写していくのである。 なお、帰路電極７の所でも記録電流は抵抗性支持体２を
通り、ジュール熱を発生するが、記録電極５と比べて接
触面積が広いため、インク層４を溶融あるいは軟化させ
るまでの温度に上昇せず、転写が起こらないのである。 このようにして通電転写記録装置では、発熱がインクシ
ート１内で生ずるため、インク層４への熱伝達効率が良
く、従来の外部熱源であるサーマルヘッドを用いる熱転
写記録装置に比べて、高速記録あるいは従来使用できな
かった高融点の色材を使用することができる特徴がある
。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の通電転写記録装置でも
次のような問題点があった。 一般には、記録電極よりインクシートへ記録電流を注入
する通電記録部の位置でインクシートに発熱が生じ、こ
の熱によりインク層が溶融あるいは軟化して受容紙に転
写されるのであるが、従来の通電転写記録装置では、こ
の通電記録部の記録進行方向下流側で直ちにインクシー
トと受容紙とを分離するようにしており、インク層温度
が抵抗層で発生したジュール熱に見合う温度まで十分に
昇温しないうちにインク層と受容紙とが分離されてしま
うことになり、記録エネルギーに応じた色材の熱移行量
を確保することができなかったり、あるいは昇華性色材
を有するインクシートを用いて高速通電昇華記録を行う
時には画像濃度が飽和濃度に達する前に軟化した昇華性
色材をａするインク層が転写されてしまって濃度ジャン
プか生じ、滑らかな濃度階調が得られないという問題点
があった。 この発明は、このような従来の問題点に鑑み成されたも
ので、滑らかな中間調画像記録を従来よりも高速で行う
ことができる通電転写記録装置を提供することを目的と
する。 ［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の通電転写記録装置は、通電により発熱する発
熱シートの一側面に昇華性色材を含むインク層を設けた
インクシートと受容紙とを重ね合わせ、発熱シートの背
面に一対の電極を当接させて通電することにより発熱シ
ー！・を部分的に発熱させ、この熱によりインク層より
色材を受容紙に転移させ、記録を行うために、通電記録
部よりインクシートと受容紙とを分離する地点までの間
にインクシートと受容紙とを密着走行させる密着区間を
設けたものである。 また、この通電転写記録装置に用いる記録ヘッドは、平
坦なセラミックス基板上に多数の記録電極を等間隔に揃
えて配列すると共に、記録電極の端部とセラミックス基
板の端部との間に前記密着区間に相当する幅の平面部を
設けたものである。 （作用） この発明の通電転写記録装置では、通電記録部よりイン
クシートと受容紙とを分離する地点までの間にインクシ
ートと受容紙とを密着走行させる密着走行区間を設ける
ことにより、インク層温度が記録エネルギーに見合った
温度になり、それに見合った量の色材の熱移行が完了す
るまでインクシートと受容紙の受容層とを密着させてお
くことができ、記録エネルギーに忠実な画像濃度を得る
ことかできる。 また、この発明の記録ヘッドでは、記録電極の端部と基
板の端部との間に通電転写記録装置のインクシートと受
容紙との密着区間に相当する幅の平面部を設けることに
より記録電極によりインクシートを発熱させる時に発熱
部分の後に密着区間を確保してインク層温度が記録エネ
ルギーに見合った温度まで上昇させ、色材の熱移行を行
わせることができ、記録エネルギーに忠実な画像濃度を
転写することを可能とする。同時に、この密行走行区間
において、基板がセラミックスであるためインク層の冷
却を速やかに行うこともでき、転写の安定性を増すこと
ができる。 （実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。 第１図はこの発明の通電転写記録装置の一実施例として
のビデオプリンタの構成を示している。 １０は記録ヘッドであり、１１はインクシート、１２は
受容紙、１３はプラテン、１４は帰路電極ローラである
。 そして、記録ヘッド１０は第２図に示すように、例えば
厚さ３ｍｍのセラミックス基板１５の平面１−６上に記
録電極１７を多数揃えて形成した構成である。 この記録ヘッド１０は、まずセラミ・ソクス基板１５の
絶縁性平面１６」二に無電解銅メ・ツキにより厚さ５μ
ｍの銅膜を形成し、これを薄膜加工することにより記録
電極ピッチ１２５μｍ、記録電極幅８５μｍで６２８本
の電極を形成し、さらに電解メツキによりＮ１−Ｐ合金
膜をこの銅電極の上に形成することにより得られたもの
である。 さらに、この記録ヘッド１０では、記録電極１７のイン
クシー１−１１と接触する端部は、記録電極１７の延長
方向で下面１６の端部位置よりも約１０ｍｍ内側に人っ
ており、記録電極１７の他端は記録電極制御ＩＣｌ３の
出力端子にワイヤボンディングにより接続されている。 この記録電極制御ＩＣｌ３はその１つが６４個の定電圧
駆動回路を有しており、したがって１０個のＩＣにより
全部の記録電極１７の駆動を行うようにしている。なお
、各記録電極制御ＩＣｌ３の出力端子は外部接続端子（
図示せず）と導線（図示せず）により接続されるものと
する。 インクシート１１は第３図に示すように４．５μｍ厚の
ポリエチレンテレフタレートフィルムから成るキャリア
シート１つの一側面に厚さｌ　０００オングストローム
のアルミニウム層で成る導電層２０を設け、この導電層
２０の上に熱可塑性あるいは熱硬化性バインダに導電性
カーボンブラックなどの導電性粒子を分散させた抵抗性
インクを塗布、乾燥させた厚さ７μｍの抵抗層２１を設
け、さらに前記キャリアシート１９の他面に昇華性色材
を含む１μｍ厚のインク層２２を設けた構成である。 このインク層２２は、昇華性イエロー色素を含むイエロ
−インク層２２Ｙ１昇華性マゼンタ色素を含むマゼンタ
インク層２２Ｍ１昇華性シアン色素を含むシアンインク
層２２Ｃがインクシート１１の流れ方向に順次塗布され
ており、１色のインり層の長さは記録画面の長さに応じ
ており、この実施例では１４５ｍｍとしである。このイ
ンク層２２の各色素の幅は、記録電極１７の列の長さ７
８．５ｍｍを十分にカバーするように８４ｍｍとしてい
る。また、インク層２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃはこれらの
３色で一組となり、このインク層の組がインクシート１
１の流れ方向に順次形成されているのである。 接地された帰路電極ローラ１４はインクシート１１の幅
よりも長く設けられており、インクシート１１の抵抗層
２１に当接すると同時にインクシート１１をプラテン１
３の方向に付勢し、インクシート１１の流れに従って回
転して記録ヘッド１０の記録電極１７に当接する部分で
インクシート１１に皺が発生するの゛を防いでいる。 なお、帰路電極ローラ１４はＩＣｌ３の動作電流方向に
より記録電源に接続しても良い。そして、この場合には
帰路電極ローラ１４を絶縁リングなどで他の部分より電
気的に絶縁することが望ましい。 次に、上記の構成の通電転写記録装置および記録ヘッド
の動作について説明する。 まず受容紙１２がカセット２３から取り出され、プラテ
ン１３に巻き回され、その先端がクリップ２４によって
プラテン１３に固定され、保持される。また、インクシ
ート１１は、インクシート１１の搬送を制御する一対の
ローラ２５によってインクシート供給リール２６より引
き出され、まずイエローインク層２２Ｙの頭出しが行わ
れる。 受容紙１２とインクシート１１とのこの一連の動作中、
記録ヘッド１０はプラテン丁３より離間しているが、イ
ンクシート１１と受容紙１２とか定位置に設定された後
、記録ヘッド１０はプラテン１３に付勢される。 ついで、カラー画像信号（図示せず）よりイエロー成分
の記録信号が記録ヘッド１０の記録電極側＠ＩＣｌ３に
供給され、記録電極１７に記録電流が選択的に給電され
る。 受容紙１２は、プラテン１３の回転に従って送られ、イ
エロー画面の記録が終了する。 次に、記録ヘッド１０がプラテン１３より離間し、受容
紙１２の記録画面およびインクシート１１のマゼンタイ
ンク層２２Ｍの頭出しが行われ、その後、記録ヘッド１
０が再びプラテン１３に当接され、記録電極１７にマゼ
ンタ成分の記録信号に従って記録電流が選択的に給電さ
れ、イエロー画像に重ね合わせてマゼンタ画像の記録が
なされる。 ついで、同様の動作によりシアン画像が記録される。 このシアン画像の記録の後に記録ヘッド１０はプラテン
１３より離間し、インクシート１１の搬送が停止される
が、受容紙１２はプラテン１３の回転に従って送り出さ
れ、排紙ガイド２８によってクリップ２４が外され、受
容紙１２の先端が開放されてガイド２８上に排紙される
。 上記の一連の動作において、特に記録ヘッド１０による
インクシート１１から受容紙１２へのインク層２２の転
写動作についてさらに詳しく説明する。 第４図に示すように、インクシート１１はまず帰路電極
ローラ１４と密着すると同時にプラテーン１３に付勢さ
れ、帰路電極ローラ１４は゛インクシート１１の抵抗層
２１と電気的結合を保っている。 プラテン１３に沿って移動するインクシート１１は記録
ヘッド１０とプラテン１３との間に圧接されるが、この
状態では、記録ヘッド１０の記録電極１７の先端が基板
１５の端面より内側にあるためインクシート１１は記録
電極１７とプラテン１３で圧接され、その後、密着区間
Ａにおいて記録電極１７の先端側の基板平面１６とプラ
テン１３とで圧接されるようになる。 そこで、記録電極１７に通電されると、矢印で示すよう
に記録電流が記録電極】７と接する抵抗層２１に流入し
、導電層２０を通って帰路電極ローラ１４に接する抵抗
層２１より帰路電極ローラ１４に流入し、帰還する。そ
して、記録電極１７の上の抵抗層２１における電流集中
によって生ずるジュール熱によりインク層２２は加温さ
れ、そのインク層２２に含まれる色材（図示せず）が受
８紙１２の受容層に熱移行、転写されていくのである。 この実施例では、記録電極１７を通過した後も、インク
シート１１と受容紙１２とが密着した状態で区間Ａの間
搬送されるので、十分に記録エネルギーが伝達され加温
されたインク層２２から所定量の色材が受容紙１２に転
写されていくのである。 ここで、記録電極先端が基板１５の端面にまで設けられ
ている記録ヘッドを用いて記録電極を通過した後直ちに
インクシート１１と受容紙１２とを剥離する従来の通電
転写記録装置と、この発明の」二足の実施例の装置との
間で行った階調記録実験の結果を比較してみた。記録速
度は９インチ／秒とし、記録周期内で通電時間を変える
ことにより】６段階の記録エネルギーレベルを設定した
。 第５図に示すようにように、密着走行区間Ａを設けたこ
の発明の実施例では、記録エネルギーレベルに応じて画
像濃度がほぼ直線的に変化し、滑らかな階調性が得られ
たが、密着走行区間のない従来の装置では画像濃度の立
上がりが遅く、また急激に増加し、高いエネルギーレベ
ルではインクシートのインク層そのものが転写してしま
う現象が起こった。 このように、インクシートに通電後もインクシートと受
容紙とを密着させて走行する区間を設けることにより良
好な階調性を得ることができるのである。高速記録時に
は短い時間に受容紙に接するインク層表面の温度を色材
が熱移行するするのに十分な温度まで昇温するため、イ
ンク層の内部に大きな温度勾配が生ずるが、この結果、
インクシートの抵抗層側だけでなく、受容紙側のインク
層の一部も溶融し、受容紙に付着した状態が生じている
と考えられる。そこで、従来装置のようにインクシート
と受容紙とをインク層の転写後直ちに剥離させる場合に
は、受容紙とインク層との付着力が弱いにも拘らず抵抗
層側のインク層はより軟らかく凝集力が著しく弱まって
いるため、インク層が転写されてしまうが、これに対し
て、密着走行区間を設ける場合には、密着走行中にイン
ク層が再固化し、凝集力が元に戻り、インク層の全部あ
るいは一部の転写が生じず、滑らかな階調性が得られる
のである。 また、抵抗層で発生した熱がインク層へ伝わり、インク
層の温度がピークに達する時間は通電時間に対して遅れ
を生ずる。そこで、インクシートを受容紙よりインク層
の転写後直ちに剥離した場合には、インク層温度が抵抗
層で発生したジュール熱に見合う温度まで昇温しないう
ちにインク層と受容紙の受容紙とが離れてしまい、記録
エネルギーに応じた色Ｈの熱移行量を確保することがで
きず、立上がりが遅く、また階調性が悪くなると考えら
れるが、この発明の実施例のように密着走行区間を設け
るならば、インク層温度が記録エネルギーに見合った温
度になり、それに見合った量の色材の熱移行が完了する
までインクシートと受容紙の受容層とが密着し、記録エ
ネルギーに忠実な画像濃度が得られると考えることもで
きる。 なお、密着走行区間Ａの長さしは、以上の理由により通
電時間よりインク層、特に受容紙側のインク層の温度が
ピークに達する間での遅れ時間Δｔ、記録電極とインク
リボンとの相対速度Ｖとすると、　　　Ｌ≧ｖ×Δｔ を満足することが望ましい。 この関係を満たす一例として５〜５０μ「ｎ厚のインク
シートを用いた場合、数ｍｍ〜５０ｍｍの長さが望まし
い。 なお、この発明の通電転写記録装置の場合、Ｊ二足の実
施例に限定されることはなく、第６図に示すように密着
走行区間Ａの形成のために剥離ローラ２９をインクシー
ト１１の流れ方向の前方においてプラテン１３と圧接し
、インクシート１１を受容紙１２と共に密着状態のまま
保持する構成としてもよい。 このような構成にすることにより、記録電極１７より通
電された後、インクシート１１と受容紙１２とは剥離ロ
ーラ２９の位置まで搬送され、この位置で剥離されるこ
とになり、この記録ヘッド１０から剥離ローラ２９まで
の間が密着走行区間となる。なお、記録ヘッド１０は、
この場合には第２図に示したような記録電極１７の端部
に平面部１６を設けておく必要はなくなる。また、この
剥離ローラ２９を第二の帰路電極として接地するように
すれば、特に記録電極数が多いライン型記録ヘッドのよ
うに同時に多数の記録電極が駆動されるものにおいて、
第一の帰路電極１４だけでは大きな電流量が流れ、帰路
電極１４の位置でも大きな発熱が生じて記録画像に悪影
響を及ぼす恐れがある場合でも、その大電流を分散させ
ることができて安定した記録画像を得ることができる。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明の通電転写記録装置によれば、通
電記録部よりインクシートと受容紙とを分離する位置ま
での間にインクシートと受容紙とを密着走行させる区間
を設けることにより、記録エネルギーレベル１こ応じて
滑らかに変化する画像濃度を得ることができ、階調性に
優れた転写記録が行える。 また、この発明の記録ヘッドによれば、記録電極の端部
に平面部を形成しているためにインクシートに通電転写
した後、この平面部により上述のインクシートと受容紙
との密着走行区間を形成することができ、階調性の良い
転写記録を行う通電転写記録層に利用することができる
。また、セラミックス基板を用いているため、転写した
インクの冷却を効果的に行うことができ、通電転写画像
の安定性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の通電転写記録装置の一実施例を示す
説明図、第２図はこの発明の記録ヘッドの一実施例を示
す説明図、第３図は上記の通電転写記録装置の実施例で
用いるインクシートの断面図、第４図は上記の実施例の
記録ヘッドを用いた通電転写記録装置の動作を説明する
説明図、第５図は上記の実施例と従来の通電転写記録装
置で得られる記録エネルギーレベル−画像濃度特性を示
すグラフ、第６図はこの発明の他の実施例の説明図、第
７図は従来例の説明図である。 １０・・・記録へラド　　　１１・・・インクシート１
２・・・受容紙　　　　　１３・・・プラテン１４・・
・帰路電極ローラ　１５・・・セラミックス基板１６・
・・平面部　　　　　１７・・・記録電極１８・・・記
録電極制御ＩＣ Ａ・・・密着走行区間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）通電により発熱する発熱シートの一側面に昇華性
   色材を含むインク層を設けたインクシートと受容紙とを
   重ね合わせ、発熱シートの背面に一対の電極を当接させ
   て通電することにより発熱シートを部分的に発熱させ、
   この熱によりインク層より色材を受容紙に転移させ、記
   録を行う通電転写記録装置において、 通電記録部よりインクシートと受容紙とを分離する地点
   までの間にインクシートと受容紙とを密着走行させる密
   着区間を設けたことを特徴とする通電転写記録装置。
2. （２）平坦なセラミックス基板上に多数の記録電極を等
   間隔に揃えて配列すると共に、記録電極の端部とセラミ
   ックス基板の端部との間に前記密着区間に相当する幅の
   平面部を設けて成る請求項１に用いる記録ヘッド。