JPH03197187A

JPH03197187A - 熱転写式画像形成装置

Info

Publication number: JPH03197187A
Application number: JP1341335A
Authority: JP
Inventors: Eiichiro Imaoka; 今岡　英一郎; Takashi Shinozaki; 俊篠崎
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-08-28

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】（産業上の利用分野）この発明は熱転写式画像形成装置に係り、詳しくは、レ
ーザビームを転写紙に照射してレーザビームにより転写
紙を加熱する熱転写式画像形成装置に関する。

（従来の技術）画像形成装置としては、従来、サーマルヘッドを用いる
熱転写式画像形成装置、また、レーザビームを用いる光
学式画像形成装置等が知られる。前者の熱転写式画像形
成装置は、サーマルヘッドに複数の発熱抵抗素子を整列
して設け、この発熱抵抗素子を選択的に通電して発熱さ
せ、発熱抵抗素子により転写紙を加熱して転写紙に包含
された熱溶融性インクまたは熱昇華性色素を記録紙に転
写する。

また、後者の光学式画像形成装置は、−様帯電された感
光ドラムにレーザビームを照射して静電荷の潜像を形成
し、トナー現像により可視像を得て記録紙に転写し、こ
の記録紙を加熱して像を定着させる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前者の熱転写式画像形成装置にあっては
、サーマルヘッドに多数の発熱抵抗素子を設けるため、
サーマルヘッドには微細加工が不可欠であり、サーマル
ヘッドの製造が困難で製造コストの増大を招くという問
題がある。さらに、このようなサーマルヘッドは発熱抵
抗素子を保護膜で被覆して保護することが不可欠である
ため、保護膜により転写紙への伝熱性が損なわれて高速
化が困難であり、また、この保護膜内でも熱が伝達され
て連続的に消費されているから発熱している部分と他の
部分との温度差が小さくなって熱のダイナミックレンジ
がとれなくなり、鮮明な画像を得ることが困難であると
いう問題もあった。

一方、後者の光学式画像形成装置にあっては、感光ドラ
ムの寿命が比較的短く、また、装置構成が大型化、複雑
化するという問題がある。

この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、鮮明な
画像を得られ、かつ、高速化が可能な熱転写式画像形成
装置を安価かつ簡素な構成で達成することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）第１の発明は、転写紙にレーザビームを照射し、レーザ
ビームにより転写紙を加熱して記録紙に画像を転写する
熱転写式画像形成装置であって、前記転写紙の一面にレ
ーザビームが照射されてレーザビームの光エネルギを熱
エネルギに変換する光吸収層を設けるとともに、この光
吸収層を画像を形成する画素に対応して複数の発熱部分
に区画し、これら発熱部分間に発熱部分間の伝熱を抑制
する断熱部を設けたことが要旨である。

そして、例えば転写紙はベースフィルムの一面に光吸収
層を有し、この光吸収層を断熱部としての溝に−より複
数の発熱部分に分離することで具体化され、また、その
溝の深さをベースフィルムに到達する深さとすることで
具体化される。

第２の発明は、転写紙にレーザビームを照射し、レーザ
ビームにより転写紙を加熱して記録紙に画像を転写する
熱転写式画像形成装置であフて、前記転写紙の一面に、
前記レーザビームが照射されてレーザビームの光エネル
ギを熱エネルギに変換し、かつ、転写紙面延在方向の熱
伝導率が厚み方向の熱伝導率より小さい材料から成る光
吸収層を設けたことが要旨である。

（作用）第１および第２の発明の熱転写式画像形成装置は、レー
ザビームを転写紙に照射し、レーザビームのエネルギに
より転写紙の熱溶融性インクあるいは熱昇華性色素を加
熱して記録紙に転写するため、サーマルヘッドを必要と
せず安価に構成でき、また、高速化が９図れる。

そして、第１の発明の熱転写式画像形成装置は、転写紙
にレーザビームの光エネルギを熱エネルギに変換する光
吸収層を設けるとともに、この光吸収層を画素と対応す
る複数の発熱部分に断熱部によって分離するため、発熱
部分の相互の熱干渉を抑制でき、画素の高密度化を図っ
て鮮明な画像を得られる。また、断熱部を溝によって形
成することでその加工を容易に行なえ、溝をベースフィ
ルムに到達する深さとすることで発熱部分の相互の熱干
渉をより有効に抑制できる。

さらに、第２の発明の熱転写式画像形成装置も、光エネ
ルギを熱エネルギに変換でき、かつ、転写紙の面方向の
熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも小さい光吸収層を
設けるため、レーザビームを照射された部分が発熱して
も、この部分の周囲の温度の上昇を抑制でき、発熱する
部分の面積を小さくして画素の高密度化を図り鮮明な画
像を得られる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は第１の発明の第１実施例にかか−
る熱転写式画像形成装置を示し、第１図が模式概略図、
第２図（ａ）が転写紙の破断斜視図、第２図（ｂ）がそ
の断面図である。

第１図において、１１は半導体レーザ等から成るレーザ
出力器、１２は音響光学素子あるいは電気光学素子を有
する変調器、１３は図示しないモータ等により駆動され
て矢印で示すように回転する回転多面鏡であり、レーザ
出力器１１はレーザビームＲを出力し、このレーザビー
ムＲが変調器１２で振幅変調されて回転多面鏡１３に入
射し、この回転多面鏡１３で反射されてｆ・θレンズ１
４を経て転写紙１５に照射される。変調器１２は、形成
する画像情報、回転多面鏡１３の回転および転写紙１５
の送りと記録紙１６の送りとに同期して振幅変調、すな
わちレーザビームＲのオン・オフを行い、画像を画素に
よって形成する。回転多面鏡１３は、転写紙１５および
記録紙１６の送りと同期して回転され、その回転で、レ
ーザビームＲを転写紙１５の送紙方向と直角方向（図中
矢印で示す走査方向）に走査させる。

ｆ・θレンズ１４はレーザビーム凡の走査方向における
ビーム速度を一定にする。なお、この光学系は周知のレ
ーザプリンタの光学系とほぼ同一であり、説明を簡略し
ている。

転写紙１５は、図示しないモータ等で駆動される供給ロ
ーラ１７と巻取ローラ１８との間に掛装され、これらロ
ーラ１７，１８の回転で供給ローラ１７から送り出され
て巻取ローラ１８に巻取られる。この転写紙１５はドラ
ム２２に所定角度にわたって巻き付けられ、転写紙１５
とドラム２２との間に記録紙１６が配置されている。記
録紙１６はドラム２２に転写紙１５の巻き付は角度より
大きな角度にわたって巻き付けられて転写紙１５と接触
し、記録紙１６には転写紙１５およびトラム２２と接触
する部分で画像が転写される。

記録紙１６はドラム２２の回転で送り出され、このドラ
ム２２および前述したローラ１７，１８は図示しないモ
ータで同期して駆動される。

転写紙１５は、第２図ａ、ｂに示すように、ベースフィ
ルム１９の一面にインク層２０を、ベース、フィルム１
９の他面に光吸収層２１を有し、インク層２０にドラム
２２に巻き付けられた記録紙１６が接触し、光吸収層２
１にレーザビームＲが照射される。光吸収層２１は、ベ
ースフィルム１９まで到達する深さの溝（断熱部）３１
が格子状に形成され、この溝３１によって略矩形状の多
数の発熱部分３２に区画されている。これら発熱部分３
２は、画素に対応した大きさ（面積）を有する。この光
吸収層２１は、例えば８ドツトのサーマルヘッドを有す
る熱転写式画像形成装置と同等の性能を得るためには、
溝３２の幅Ｗを０．０２５ｍｍ、発熱部分３２の大きさ
（縦Ｈ×横寸法Ｗ）を０．１ｍｍＸ　Ｏ，１ｍｍ程度に
設定し、また、レーザ出力器１１の出力および以下に述
べる光吸収層２１の構成材料等に応じて光吸収層２１の
厚さｄが定められる。上述したベースフィルム１９はポ
リエチレンテレフタレート、ポリイミド、グラシン紙あ
るいはコンデンサ紙等から成り、インク層２０は顔料を
カルナウバワックスあるいはエステルワックス等に分散
させて成り、光吸収層２１はタンタル（Ｔａ）、アルミ
ニウム（＾ｆＬ）、無定型炭素（Ｃ）、グラファイト　
（Ｇ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄ）あるいは酸化
けい素（５１０２）等から成る。

この実施例の熱転写式画像形成装置にあフては、レーザ
ビームＲを転写紙１５に照射し、レーザビームＲを走査
して転写紙１５の発熱部分３２を発熱させ、この発熱部
分３２の発熱で転写紙１５のインク層２０の熱溶融性イ
ンクを溶融あるいは熱昇華性色素を昇華させて画素形の
画像形成を行なう。ここで、転写紙１５の光吸収層２１
は発熱部分３２溝３１により分離されているため、レー
ザビームＲを照射された発熱部分３２が生じる熱は溝３
１により隣接する発熱部分３２への伝熱が抑制され、レ
ーザビームＲが照射される発熱部分３２のみが高温とな
る。したがって、転写紙１５インク層２０は発熱部分３
２に対応する部分のインクのみが溶融し、輪郭が明確で
小さな画素を得られ、画素の高密度が図れ、鮮明な画像
を記録紙１６に転写できる。そして、この実施例の熱転
写式画像形成装置は、微細加工が不可欠なサーマルヘッ
ドを必要としないため製造コストを低減でき、また、転
写紙１５の光吸収層２１をレーザビームＲで直接に加熱
するため高速化が図れる。

なお、上述した実施例では、転写紙１５はベースフィル
ム１９に光吸収層２１を別個に形成して光吸収層２１を
溝３１により多数の発熱部分３２に分離するが（第２図
（ａ）、（ｂ）参照）、第３図　（ａ）、（ｂ）に示す
ように、ベースフィルム１９に前述した光吸収性の材料
を混入してベースフィルム１９自体を光吸収機能を発揮
する光吸収層として構成し、このベースフィルム１９の
一面に溝３１を格子状に形成してベースフィルム１９の
表面に溝３１で分離される多数の発熱部分３２を形成す
ることも可能であり、また、第４図（ａ）、（ｂ）に示
すように、転写紙１５は溝３１を光吸収層２１のみなら
ずベースフィルム１９に所定の深さまで喰い込むように
形成して発熱部分３２を構成することも可能である。こ
れら第３図（ａ）、（ｂ）および第４図（ａ）、（ｂ）
の転写紙１５は、溝３１の深さを精密に管理する必要が
無く、その製造が容易である。

さらに、上述した実施例では、転写紙１５の送りと記録
紙１６の送りとを独立に行なわせることができるため、
転写紙１５のインク層２０に送り方向に異なる部分で異
なる色のインクを設ければ多色の画像形成を容易に行な
える。

第５図には、第１の発明の第２実施例を示す。

なお、この実施例および後述する実施例では、前述した
第１実施例と同一の部分についての説明は省略する。

この第２実施例は、２つのレーザ出力器ｌｆａ、ｆｉｂ
（１つは図示せず）、２つの変調器１２ａ、１２ｂ　（
１つは図示せず）、２つの回転多面鏡１３ａ、１３ｂお
よび２つのｆ・θレンズ１４ａ、１４ｂを備えて２つの
光学系を構成し、一方の光学系のレーザビームＲａを転
写紙１５の一部（図中右手部）に、他方の光学系のレー
ザビームＲｂを転写紙１５の残部（図中左手部）に照射
させる。したがって、記録紙１６の大きさが変化しても
印刷速度を一定に保持でき、また、その高速化も図れる
。

第６図には、第１の発明の第３実施例を示す。

この第３実施例は、回転多面鏡１３が回転軸方向に２組
に鏡面２３ａ、２３ｂを有し、これら鏡面２３ａ、２３
ｂに２つのレーザ出力器１１ａ。

１１ｂ（１つは図示せず）からレーザビームＲａ、Ｒｈ
が変調器１２ａ、１２ｂ　（１つは図示せず）を経て入
射し、これら鏡面２３ａ、２３ｂで反射したレーザビー
ムＲａ、Ｒｂはそれぞれ転写紙１５の送り方向に離間し
た位置を照射する。

したがって、高速化を図れる。

なお、上述した第２および第３実施例では転写紙１５を
照射するレーザビームＲの光束は２つを例示するが、よ
り多数のレーザビームＲを転写紙１５に入射するように
構成することは容易である。

第７図には、第１の発明の第４実施例を示す。

この第４実施例は、レーザ出力器１１、反射鏡２４およ
び変調器１２を記録紙１６の高速回転方向と直角方向（
図中矢印Ａ）に一体移動可能に支持し、レーザ出力器１
１が出力するレーザビームＲを反射＃ｊｉ２４で屈折さ
せて変調器１２に入射させ、これらレーザ出力器１１、
反射鏡２４および変調器１２を一体移動させることで転
写紙１５に照射されるレーザビームＲを記録紙１６の高
速回転方向と直角方向に移動させる。したがって、この
第４実施例でも、高速化が図れ、製造コストの低減が図
れる。

第８図には、第２の発明の一実施例を示す。

この実施例では、転写紙１５は光吸収層２１を層状結晶
のグラファイト等の熱伝導率が異方性を有する材料から
構成する。この光吸収層２１は、転写紙１５の厚さ方向
ｄに大きな熱伝導率、転写紙１５の面方向に小さな熱伝
導率を有し、また、前述したように、照射されるレーザ
ビームＲの光エネルギを熱エネルギに変換する。

この実施例にあっても、転写紙１５はレーザビームＲが
光吸収層２１に照射され、光吸収層２１はレーザビーム
Ｒを照射された部分が発熱して温度が上昇し、この高温
化した部分に対応してインク層２０のインクが記録紙１
６に転写される。ここで、光吸収層２１は、厚さｄ方向
に熱伝導率が大きく、面方向に熱伝導率が小さいため、
レーザビームＲを照射された部分の温度のみが局部的に
上昇する。したがって、前述した実施例と同様に、輪郭
が明確で高い濃度の小さな画素を得られ、画素の高密度
化が図れ、鮮明な画像を記録紙１６に転写できる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明にかかる熱転写式画像形
成装置によれば、レーザビームを転写紙に照射し、この
レーザビームで転写紙を加熱して記録紙に画像を転写す
るため、サーマルヘッドを必要とせず安価に構成でき、
また、高速化が図れ、さらに、熱のダイナミックレンジ
を大きくでき濃度に依存する口調性を向上できる。

さらに、第１の発明の熱転写式画像形成装置では、転写
紙に光吸収層を設け、この光吸収層を画素に対応して断
熱部により相互の熱干渉を抑制して複数の発熱部分に分
離するため、画素の高密度を図ることができる。そして
、上述した実施例では、光吸収層に断熱部として溝を形
成して溝により発熱部分を分離するため、その加工が容
易である。

また、第２の発明の熱転写式画像形成装置にあっても、
転写紙の光吸収層は面方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝
導率よりも小さい熱伝導率異方性を有するため、画素の
高密度化が図れる。そして、この第２の発明の熱転写式
画像形成装置は、転写紙がベースフィルムに光吸収層を
付設するのみで追加工を必要としないため、転写紙の製
造が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１の発明にかかる熱転写式画像
形成装置を示し、第１図が模式概略図、第２図（ａ）が
転写紙の一部の破断斜視図、第２図（ｂ）が同断面図で
ある。第３図（ａ）、　（ｂ）は他の態様の転写紙を示
し、第３図（ａ）が破断斜視図、第３図（ｂ）が断面図
であり、第４図（ａ）、（ｂ）はまた他の態様の転写紙
を示し、第４図（ａ）が破断斜視図、第４図（ｂ）が断
面図である。第５図は第１の発明の第２実施例、第６図
・は第１の発明の第３実施例、第７図は第１の発明の第
４実施例の熱転写式画像形成装置の模式概略図である。第８図は第２の発明にかかる熱転写・δＬ式画像形成装置の転写紙の断面図である。１１・・・レーザ出力器、１転多面鏡、１５・・・転写紙、ベースフィルム、２０・・・イ層、３１・・・溝（断熱部）、２・・・変調器、１３・・・回１６・・・記録紙、１９・・・ンク層、２１・・・光吸収３２・・・発熱部分。５第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）転写紙にレーザビームを照射し、レーザビームに
より転写紙を加熱して記録紙に画像を転写する熱転写式
画像形成装置であって、前記転写紙の一面にレーザビームが照射されてレーザビ
ームの光エネルギを熱エネルギに変換する光吸収層を設
けるとともに、この光吸収層を画像を形成する画素に対
応して複数の発熱部分に区画し、これら発熱部分間に発
熱部分間の伝熱を抑制する断熱部を設けたことを特徴と
する熱転写式画像形成装置。
（２）転写紙にレーザビームを照射し、レーザビームに
より転写紙を加熱して記録紙に画像を転写する熱転写式
画像形成装置であって、前記転写紙の一面に、前記レーザビームが照射されてレ
ーザビームの光エネルギを熱エネルギに変換し、かつ、
転写紙面の延在方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よ
り小さい材料から成る光吸収層を設けたことを特徴とす
る熱転写式画像形成装置。