JPH03219969A

JPH03219969A - 溶融型熱転写記録方法

Info

Publication number: JPH03219969A
Application number: JP2015886A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Sato; 正倫佐藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1991-09-27

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〕本発明は、ビデオ画像等の画像をハードコピーするビデ
オプリンタ等に用いられ、熱溶融したインクを記録紙に
転写することによって中間調画像を記録する溶融型熱転
写記録方法に関するものである。

〔従来の技術］サーマル記録には、熱発色記録方式（感熱記録方式とも
称されている）と、熱転写記録方式とがある。前者の熱
発色記録方式は、サーマルヘッドで感熱記録紙を加熱し
、熱エネルギーに応じた濃度に発色させるものであり、
中間調画像の記録に適している。後者の熱転写記録方式
には、インクフィルムの背後から加熱して熱溶融又は軟
化したインクを普通紙に転写する熱溶融型転写記録方式
と、インクを記録紙の受像層に熱拡散させる昇華型転写
記録方式とがある。熱溶融型転写記録方式は、インクを
転写するものであるから、二値画像の記録に適し、そし
て昇華型転写記録方式は熱エネルギーに応じて熱拡散の
度合いが変化するため、中間調画像の記録に適している
。

熱発色記録方式は、フルカラー画像は得られないが、昇
華型転写記録方式に比べて高速記録が可能であるという
利点がある。最近では、サーマルヘッドの寿命を長くす
るために、熱エネルギーを一定とし、記録面積を変える
ことで画像の濃度を変化させるようにした熱発色記録装
置が知られている。例えば、特開昭６０−２４８０７４
号公報には、複数の発熱素子からなるサーマルヘッドを
感熱記録紙に対して相対的に連続移動させ、各発熱素子
の記録紙に対する単位移動距離あたりの通電時間を各発
熱素子ごとに設定し、１個の発熱素子による記録面積を
増減させて１記録画素（ドツト）ごとに階調性をもたせ
るようにした熱発色記録装置が提案されている。

また、発熱素子の副走査方向についての複数回分の印字
により、熱記録媒体に記録すべき１記録画素を構成する
とともに、各発熱素子の複数回分の印字に対応して発熱
素子に時系列的に複数個のパルス信号を印加し、かつ熱
記録媒体を間欠的に移動させて熱記録媒体に対する記録
を行うようにしたものも知られている（例えば特開昭６
０−４２０７５号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、感熱記録紙は、熱エネルギーに応じた濃度に
発色するため、サーマルヘッドの駆動を停止してもその
冷却に時間がかかるので、１記録画素を記録するに要す
る時間（ヘッド駆動時間と冷却時間の和）内での冷却時
間が短いと、サーマルヘッドの熱履歴による印字の尾引
きが生じる。

そのため、記録画像にカブリが発生したような状態とな
り、原画像に忠実な階調を再現することが困難であった
。また、発熱素子の過剰な温度上昇によってサーマルヘ
ッドの寿命が短くなるという欠点もある。また、記録紙
として怒熱紙を使用しているので、記録画像が経時変化
するとともに、カラー化が困難である。

〔発明の目的〕

本発明は、尾引き現象を防止するとともに、十分な耐久
性を備えた画像を記録することができ、しかもカラー化
も容易な溶融型熱転写記録方法を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、記録紙に対して
サーマルヘッドが１記録画素分の距離を移動する間に、
記録すべき画素の濃度に応じて各発熱素子の駆動時間を
制御するとともに、この発熱素子の駆動に際しては、そ
の初期に周期の長い１個の立ち上げ用パルスを印加して
発熱素子をインク溶融温度に立ち上げ、次にこの温度を
維持するために周期の短いパルス列を印加するようにし
たものである。

別の発明では、各発熱素子の駆動に際して、その初期に
大きな電力を供給して発熱素子を所定の温度に立ち上げ
、次にこの温度を維持するために小さな電力を供給する
ようにしたものである。

〔作用〕

上記構成によれば、立ち上げ用パルスが発熱素子に印加
されると、発熱素子の温度は急速に上昇され、短時間で
インクの融点に達する。インクが溶融され始めた直後に
は、発熱素子に周期の短いパルス列が印加されるように
なる。したがって、発熱素子の熱が一定に保たれて過度
に上昇することがないので、各発熱素子の駆動停止後は
速やかに冷却され、尾引きの発生が殆どなくなるととも
に、サーマルヘッドの耐久性も良好になる。

また、別の発明では、発熱素子の駆動初期には大きな電
力が供給され、発熱素子は速やかに所定の温度に立ち上
げられる。そして、インクが溶融され始めた直後には、
発熱素子に小さな電力が供給されるようになる。この小
電力によって発熱素子の温度は一定に保持され、駆動停
止後には速やかに冷却されるので、尾引きの発生が防止
される。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

〔実施例〕

本発明を採用した溶融型熱転写記録装置の構成を示す第
１図において、ＴＶカメラやスキャナー等の画像入力部
１１から取り込まれた画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２に
よってアナログ信号からデジタル信号に変換されてフレ
ームメモリ１４にいったん書き込まれる。このフレーム
メモリ１４から読み出された各画素の画像信号は、画像
信号処理部１５に送られ、ここで階調補正されてテーブ
ルメモリ１６に送出される。このテーブルメモリ１６は
、予め階調制御データを格納しており、各画素ごとの画
像データをサーマルヘッドの各発熱素子を駆動する駆動
時間データに変換し、ラインバッファメモリ１７に格納
する。このラインバッファメモリ１７から読み出された
１ライン分の画像データは、１ラインごとにゲート２０
に送出される。

ゲート２０には、第２図（Ａ）に示すような波形の定常
パルスＰ０を出力するパルス発生器１８が接続されてい
る。前記定常パルスＰ０は、発熱素子をインク溶融温度
に立ち上げる周期の長い１個の立ち上げ用パルスＰ１と
、発熱素子の温度を一定レベルに維持する周期の短いパ
ルス列Ｐ！とからなる。ゲート２０は、同図ＣＢ）に示
すような駆動時間データの長さに応じて定常パルスＰ０
を通過させることにより、同図（Ｃ）に示すような駆動
パルスをドライバ１９に出力する。ドライバ１９は、前
記駆動パルスに従ってサーマルヘッド２１を駆動し、各
発熱素子を所定時間発熱させる。また、制御回路２２は
、前記フレームメモリ１４、画像信号処理部１５．テー
ブルメモリ１６゜ラインバッファメモリ１７．ゲート２
０に接続されており、これらの同期をとって装置全体の
制御を行う。

サーマルヘッド２１には、幅が例えば２０μ２長さが１
２０μ程度の発熱素子２３が記録紙の搬送方向と直角に
複数個ライン状に並べられている。

サーマルヘッド２１の下方にはプラテン２５が設けられ
ており、これらの間にはインクシート２６゜記録紙２７
が重ね合わされながら、樹脂ローラ２８、ゴムローラ２
９によって一定速度で搬送される。前記インクシート２
６は、第３図に示すように、インク層３１．ベースフィ
ルム３２．耐熱滑性層３３の３層構造になっている。

前記インク層３１は、顔料、染料等の着色剤と例えばパ
ラフィンワックス等の熱溶融ワックスとが混合されて形
成されており、サーマルヘッド２１によって所定の融点
以上に加熱されたときにインク層３１が溶融して記録紙
２７に転写される。

前記ベースフィルム３２は耐熱性が高く厚みの薄い２例
えば３．５〜６μ程度のポリエチレンテレフタレー）　
（ＰＥＴ）が用いられる。前記耐熱滑性層３３は、例え
ばシリコン樹脂等にシリカ等の粒子や界面活性剤を添加
したもので、ＰＥＴの背面に厚み数μで設けられている
。これは、ＰＥＴが約２６３°Ｃで軟化、溶融するのに
対して発熱素子２３の表面温度が３００℃を越える場合
があり、このような場合に生じる発熱素子２３とベース
フィルム３２との焼付を防止するためである。

以上のように構成された溶融型熱転写記録装置の作用を
説明する。写真や絵画等の中間調画像は画像入力部１１
によって画像信号に変換され、得られた画像信号がＡ／
Ｄ変換器１２を介してフレームメモリ１４に書き込まれ
る。プリント時には、フレームメモリ１４から読み出さ
れた画像信号が画像信号処理部１５によって階調補正さ
れた後、テーブルメモリ１６に送出される。このテーブ
ルメモリ１６により、画像信号は１記録画素（例えば１
２０Ｘ１６０μ）内での記録面積を決定するための駆動
時間データに変換され、ラインバッファメモリ１７に書
き込まれる。そして、制御回路２２により順次１５４７
分の駆動時間データがラインバッファメモリ１７から読
み出されてゲート２０に送出される。

一方、ゲート２０にはパルス発生器１８から第２図（Ａ
）に示すような定常パルスＰ０が入力されており、同図
（Ｂ）に示すような駆動時間データｔ＋、ｊｚ、ｔｓ、
Ｌ４．ｔｓに基づいて定常パルスＰ０を通過させ、同図
（Ｃ）に示すような駆動パルスＧ＋　、Ｇｚ　、Ｇ３　
、Ｇａ　、Ｇｓをドライバ１９に出力する。ドライバ１
９は、駆動パルスＧ１．Ｇｚ　、Ｇ３　、Ｇｓ　、Ｇｓ
に従ってサーマルヘッド２１を駆動して、同図（Ｄ）に
示すように、それぞれ幅！３．！□、１３．ｌａ、ｌｓ
の記録画素を記録紙２７に転写記録する。

次に、駆動パルスＧ５による１個の発熱素子２３の駆動
状況を第４図（Ａ）、　　（Ｂ）を参照して更に詳しく
説明する。発熱素子２３に立ち上げ用パルスＰ、が印加
されると、発熱素子２３の温度は高速度で上昇してイン
ク層３１の融点に達する。

ここで、従来の連続的な電流通電方式によった場合には
、破線で示した曲線ａのように発熱素子２３の温度が必
要以上に高温になり、インク層３１の粘度が過剰に低下
して転写画像の画質を劣化させるとともに発熱素子２３
の寿命を縮める。

しかし、立ち上げ用パルスＰ、の印加は発熱素子２３の
温度がインク層３１の融点に達した直後に停止されるの
で、発熱素子２３の温度は曲線ａのように過度に上昇す
ることなく、インク層３１の融点をわずかに越えただけ
で下降状態に転じる。

発熱素子２３の温度がインク層３１の融点まで下がる直
前にパルス列Ｐ３が印加され始め、発熱素子２３の温度
は短い周期で上昇下降を繰り返し、インク層３１の融点
よりやや高いレベルに保持される。そして、パルス列Ｐ
３が終了した後、発熱素子２３の温度は下降に転じ、冷
却状態になる。

このように、インク層３１の融点に達してからそれを下
回るまでの時間Ｔ０だけインク層３１は溶融される。そ
して、この時間Ｔ０に対応したサーマルヘッド２１と記
録紙２７との相対的な移動距離だけ、インク層３１が記
録紙２７へ転写される。

なお、パルス列Ｐ３の印加が終了した時点から発熱素子
２３の温度が下降してインク層３１の融点に達するまで
の時間Ｔ１には、発熱素子２３の熱履歴によるインクの
尾引きが生じる。しかし、パルス列Ｐ３による発熱素子
２３の温度上昇幅がインク層３１の融点から微少である
から、尾引きの幅は顕微鏡で確認できる程度のわずかな
ものであり、転写画像の画質に影響しない。

このように、駆動時間データの増減によって１記録画素
中に転写されるインク幅が増減されるので、熱溶融型の
転写方式でありながら、高い階調性を得ることができる
。

次に、サーマルヘッド２工の駆動方式の別の実施例につ
いて第５図（Ａ）、　　（Ｂ’）を参照して説明する。

この実施例は、各発熱素子の駆動の初期に立ち上げ用の
大きな電力を供給して発熱素子の温度を迅速にインクの
融点まで到達させた後、小さな電力を供給してこの温度
を維持するようにしたものである。これによって、前記
実施例と同様に、発熱素子の駆動停止後はその温度が直
ちにインクの融点以下に下降するので、インクの尾引き
を発生させる時間Ｔ２を極めて短くすることができる。

以上各実施例ではモノクロハードコピーの作成について
説明したが、本発明はカラーハードコピーの作成にも利
用することもできる。インクシートとしてインク層を１
フレームの長さごとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）
、シアン（Ｃ）の３色に色分けして設けたものを用いる
とともに、画像信号処理回路１５で階調補正の他に色調
補正を行い、テーブルメモリ１６で画像のＲＧＢ各成分
の濃度をそれぞれＹＭＣの転写時間に変換する。

そして、まず、例えばＹの転写を１フレーム分行った後
、ゴムローラ２９を逆回転させて記録紙２７を初期位置
に戻すと同時に、インクシート２６を次のＭのインク層
がサーマルヘッド２１の下方にセットされるように移送
させる。そして、Ｙの転写と同様にＭ、Ｃの転写を順次
に行う。これによって、ＹＭＣ混合色による１枚のカラ
ーハードコピーが作成される。

また、例えば１記録画素の大きさを１２０Ｘ１６０μ１
発熱素子２３の副走査方向（記録紙の搬送方向）の長さ
を２０μ、主走査方向（副走査方向と直角方向）の長さ
を１２０μとし、紙送り速度を５ｍｍ／秒で記録すると
、主走査方向で８記録画素／　ｍ　ｍ　、副走査方向で
６．２記録画素／ｍｍとなる。この場合は、記録画素の
境界（走査線）が肉眼で見えなくなり、写真プリントの
ようなカラーバートコビイを得ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、記録紙に
対してサーマルヘッドが１記録画素分の距離を移動する
間に記録すべき画素の濃度に応じて各発熱素子の駆動時
間を制御し、各発熱素子の駆動に際して初期に周期の長
い立ち上げ用パルス。

次に周期の短いパルス列を印加して迅速な立ち上げと温
度維持とを行うようにしたので、尾引き現象を防止する
とともに、十分な耐久性を備えた画像を記録することが
でき、しかもカラー化も容易な溶融型熱転写記録方法を
提供することができるようになる。

別の発明では、各発熱素子の駆動に際して、初期に大き
な電力２次に小さな電力を供給して迅速な立ち上げと温
度維持とを行うことにより、尾引き現象を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用する熱溶融型転写記録装置の概略
を示すブロック図である。第２図（Ａ）はパルス発生器によって発生される定常パ
ルスを示す波形図である。第２図（Ｂ）は駆動時間データを示す波形図である。第２図（Ｃ）は駆動パルスの一例を示す波形図である。第２図（Ｄ）は同図（Ｃ）に示した駆動パルスによって
インクが記録紙に転写された状況を示す説明図である。第３図は第１図に示した実施例のサーマルヘッドまわり
の側面拡大図である。第４図（Ａ）は駆動パルスの一例を示す波形図である。第４図（Ｂ）は発熱素子の温度変化を示すグラフである
。第５図（Ａ）は発熱素子の駆動方法の別の実施例を示す
信号波形図である。第５図（Ｂ）は発熱素子の温度変化を示すグラフである
。第６図６８０１３６７テーブルメモリパルスゲートサーマルヘッド発熱素子インクシート記録紙。手続補正書平成　３年　４月１８日平成　２年　特許層　第　１５８８６号２、発明の名称溶融型熱転写記録方法３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人住所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名称　（５２０
）富士写真フィルム株式会社４、代理人　　の１７０東京都豊島区北大塚２−２５−１太陽生命大塚ビル３階　酋（３９１７）１９１７（７５
２Ｂ）弁理士　小林和事７、補正の内容（１）　　明細書第１５頁第９行と第１θ行との間に、
次の文章を加入する。「以上の説明から明らかなように、主走査方向は発熱素
子の配列方向を表し、副走査方向は主走査方向と直交す
る方向を表す。また、上記実施例は、サーマルヘッド又
は記録紙を副走査方向に相対移動して記録するラインプ
リンタであるが、本発明は二次元的に相対移動して記録
するシリアルプリンタに対しても適用することができる
。このシリアルプリンタでは、発熱素子が主走査方向に
配列され、熱記録時に副走査方向に移動するサーマルヘ
ッドが用いられ、そして記録紙は主走査方向に移動する
。」以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の発熱素子からなるサーマルヘッドを記録紙
に対して相対的に連続移動させ、サーマルヘッドと記録
紙との間に設けられた熱転写用インクフィルムのインク
を熱溶融し、これを記録紙に転写して画像を記録する溶
融型熱転写記録方法において、前記記録紙に対してサーマルヘッドが１記録画素分の距
離を移動する間に、記録すべき画素の濃度に応じて各発
熱素子の駆動時間を制御するとともに、この発熱素子の
駆動に際しては、その初期に周期の長い１個の立ち上げ
用パルスを印加して発熱素子をインク溶融温度に立ち上
げ、次にこの温度を維持するために周期の短いパルス列
を印加するようにしたことを特徴とする溶融型熱転写記
録方法。
（２）複数の発熱素子からなるサーマルヘッドを記録紙
に対して相対的に連続移動させ、サーマルヘッドと記録
紙との間に設けられた熱転写用インクフィルムのインク
を熱溶融し、これを記録紙に転写して画像を記録する溶
融型熱転写記録方法において、前記記録紙に対してサーマルヘッドが１記録画素分の距
離を移動する間に、記録すべき画素の濃度に応じて各発
熱素子の駆動時間を制御するとともに、各発熱素子の駆
動に際しては、その初期に大きな電力を供給して発熱素
子を所定の温度に立ち上げ、次にこの温度を維持するた
めに小さな電力を供給するようにしたことを特徴とする
溶融型熱転写記録方法。