JPH07148963A

JPH07148963A - 熱転写プリンタの印刷方法

Info

Publication number: JPH07148963A
Application number: JP29673493A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Endo; 光治遠藤
Original assignee: TEC CORP
Current assignee: TEC CORP
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-13

Abstract

(57)【要約】【目的】低濃度から高濃度まで中間調画像を滑らかに表
現し、特に低濃度時の階調幅を広くし、かつコントラス
トに優れた２値画像の印刷も可能にする。【構成】複数の発熱素子を設けたサーマルヘッドとプラ
テンとの間にインクリボンと記録紙とを介在させ、サー
マルヘッドの各発熱素子を発熱してインクリボンのイン
クを熱溶融し、記録紙にドット印刷を行なって中間調画
像記録を行なう熱転写プリンタにおいて、低濃度を表現
するドットの単位面積当たりの転写インク量を高濃度を
表現するドットの単位面積当たりの転写インク量よりも
少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドとイン
クリボンを使用して記録紙にドット印刷を行なって中間
調画像記録を行なう熱転写プリンタの印刷方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクリボンを使用した熱転写プリンタ
による熱溶融転写記録は、ジュール熱を記録エネルギー
とし、常態が固体であるインクを転写紙上に転写して可
視パターンを形成するノンインパクト記録方式の１つで
ある。この記録方式は記録メカニズムが簡単であり、保
守が容易であるという特徴を持っている。また、記録パ
ターンのコントラストが高い（画質がよい）、記録パタ
ーンは保存中に退色することが少ない、騒音レベルが低
い、インク補給する必要が無いので手を汚さない等の特
徴も持っている。

【０００３】第７図は、熱溶融転写記録の記録プロセス
を示す図で、記録紙１とインクリボン２を重ねた状態
で、サーマルヘッド３とプラテン４とで形成される隙間
を通し、サーマルヘッド３上の微小発熱体（数十μ
ｍ²）に適当なタイミングで電力を加えて発熱させる
と、この熱によりインクリボン２上の固体インクは活性
化して記録紙１上に接着する。

【０００４】その後、適当なタイミングでインクリボン
２を記録紙１から剥離することにより、固体インクは所
望のパターンとして記録紙１上に転写される。

【０００５】インクリボン２は、一般にインク層（２〜
８μｍ）、ベースフィルム（３〜１２μｍ）、耐熱（滑
性）層（１〜３μｍ）からなる。インク層は、顔料、染
料などの着色剤、ワックス／熱可塑性樹脂からなるバイ
ンダ及び柔軟剤、分散剤などの各種添加剤から構成され
ている。

【０００６】ベースフィルムには、コンデンサ紙、グラ
シン紙、ポリエステル、ポリイミドなどの耐熱性の高い
フィルムが使用できるが、３．５〜６μｍのポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）が専ら利用されている。Ｐ
ＥＴは２６３℃で軟化、溶融するのに対して、高速記録
ではサーマルヘッド３の発熱体表面温度は３００℃を越
える。このような温度ではインクリボン２がサーマルヘ
ッド３に融着し、搬送が困難となるため、これを防ぐた
めに数μｍの耐熱層を設けている。

【０００７】インク成分の６０〜８０重量％を占めるバ
インダは、インクの熱融解特性を左右する。一般にワッ
クス系バインダのインクは比較的幅の広い融点と融点以
上で急激に粘度低下する特性を示し、またレジン系バイ
ンダのインクは比較的幅の狭い融点と融点以上で緩やか
に粘度低下する特性を示す。比較的幅の広い融点のイン
クは加熱領域に多少の温度ムラがあっても一様なインク
転移が可能であり、比較的幅の狭い融点のインクは画像
エッジの鮮明さに優れている。

【０００８】サーマルヘッド３は、図８の(a) に部分斜
視図を、図８の(b) に図８の(a) の丸の部分を拡大して
示すように、セラミック基板３ａの上に発熱抵抗体アレ
イ３ｂ（なお、発熱抵抗体は、Ｔａ₂Ｎ，ＲｕＯ₂，Ｂ
ａＲｕＯ₃などで構成されている。）を蒸着やスクリー
ン印刷で形成し、保温や紙との密着性を向上させるため
に発熱抵抗体アレイ３ｂとセラミック基板３ａとの間に
はグレーズ層３ｃを介在させ、全体を耐摩耗保護層３ｄ
（ＴａＯ₅など）で被覆している。

【０００９】このようなサーマルヘッド３を使用してカ
ラー印刷する場合は、例えば図９に示すような、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色が交互
に配列されたダンダラ塗りの３色インクリボンを使用す
る。各色の領域は記録紙の１頁分に相当し、このカラー
インクリボンはプラテンとサーマルヘッドとの間を一方
向に巻き取られ、記録紙はプラテンとカラーインクリボ
ンとの間を３回往復してイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色が重ね印刷されることにな
る。

【００１０】このような印刷を行なう熱転写プリンタと
しては、例えば図１０に示すものが知られている。これ
は中央部に矢印方向に回転するドラム５を設け、このド
ラム５に対向してサーマルヘッド６を配置している。ま
たサーマルヘッド６の側方近傍にインクリボンカセット
７を配置し、そのインクリボンカセット７に収納された
インクリボン８をサーマルヘッド６とドラム５との間を
介し、さらにリボン押え９とドラム５との間を介してイ
ンクリボンカセット７の一端側（巻元スプーラ７ａ側）
から他端側（巻先スプーラ７ｂ側）に移動可能に設けて
いる。

【００１１】記録紙１０は給紙カセット等から給紙さ
れ、ドラム５の回転上流側から回転下流側にインクリボ
ン８との間を介して搬送され、排紙されるようになって
いる。なお、１１はドラム５を回転駆動するドラムモー
タである。

【００１２】このプリンタではサーマルヘッド６、イン
クリボンカセット７及びリボン押え９をドラム５から上
方に離間させて記録紙１０をドラム５に供給する。そし
てインクリボンカセット７及びリボン押え９をドラム５
に接触させてインクリボン８を送り、インクリボン８と
記録紙１０との位置合わせを行なう。

【００１３】続いてサーマルヘッド６をドラム５に接触
させ、この状態で記録紙１０とインクリボン８を搬送し
つつサーマルヘッド６を制御して記録紙１０に印刷を行
なう。そして印刷プロセスにおいてインクリボン８がリ
ボン押え９を通過すると記録紙１０から剥されることに
なる。

【００１４】このようなプリンタを使用して中間調画像
を印刷するためには、インクリボン８のベースフィルム
の厚さを３．５μｍ以下とし、インク塗布量を２ｇ／ｍ
²（厚さにすると約２μｍ）とする。

【００１５】また、サーマルヘッドへの印加エネルギー
を各画素毎に変化できるプリンタ、すなわち中間調画像
を印刷できるプリンタは、通常の２値プリンタとは異な
り、インクの単位面積当たりの転写量を少なくして中間
調が滑らかに表現できるようになっている。また、低濃
度表現から高濃度表現への変化は単に印刷ドットの面積
を変化させて行なっていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の中間
調画像を印刷できる熱転写プリンタは、インクの単位面
積当たりの転写量を少なくして中間調を表現しているた
め、最高濃度が２値プリンタに比べて低くなり、コント
ラストに優れた２値画像（文字等）の印刷ができなかっ
た。

【００１７】また、従来は低濃度表現から高濃度表現ま
で各ドットの単位面積当たりの転写インク量は同じであ
り、このため低濃度時の階調幅が狭くなり、明るい中間
調の表現が不十分であった。

【００１８】そこで本発明は、低濃度表現から高濃度表
現まで中間調画像を滑らかに表現できるのは勿論、特に
低濃度時の階調幅を広くできて明るい中間調画像を十分
に表現でき、かつコントラストに優れた２値画像の印刷
ができる熱転写プリンタの印刷方法を提供する。

【００１９】

【課題を解決するための手段と作用】本発明は、複数の
発熱素子を設けたサーマルヘッドとプラテンとの間にイ
ンクリボンと記録紙とを介在させ、サーマルヘッドの各
発熱素子を発熱してインクリボンのインクを熱溶融し、
記録紙にドット印刷を行なって中間調画像記録を行なう
熱転写プリンタにおいて、低濃度を表現するドットの単
位面積当たりの転写インク量を高濃度を表現するドット
の単位面積当たりの転写インク量よりも少なくしたこと
にある。

【００２０】また、本発明は、記録紙として表面に多数
の孔を有する記録紙を使用したことにある。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２２】図１はサーマルヘッドの構成を示す部分斜
視図で、セラミック基板３１の上に発熱抵抗体アレイ３
２（なお、発熱抵抗体は、Ｔａ₂Ｎ，ＲｕＯ₂，ＢａＲ
ｕＯ₃などで構成されている。）を蒸着やスクリーン印
刷で形成し、保温や紙との密着性を向上させるために発
熱抵抗体アレイ３２とセラミック基板３１との間にはグ
レーズ層３３を介在させ、全体を耐摩耗保護層３４（Ｔ
ａＯ₅など）で被覆している。

【００２３】前記発熱抵抗体アレイ３２の各発熱抵抗体
（発熱素子）３２ａは図２に示すように、上下左右の一
部を切欠した略Ｈ形状を為している。

【００２４】このような構成のサーマルヘッドを使用し
て図１０に示す熱転写プリンタと同様のプリンタを構成
する。

【００２５】そして、記録紙として表面に数μｍの多数
の孔が空いた記録紙を使用している。また、サーマルヘ
ッドによる記録紙への単位長さ当たりのヘッド荷重は
０．１７〜０．３２Kg／cmの範囲で設定している。好ま
しくは０．２〜０．３Kg／cmの範囲がよい。

【００２６】本実施例のサーマルヘッドでは発熱抵抗体
３２ａに対してパルス幅が０．６ｍｓのパルス電流を通
電すると発熱抵抗体３２ａの発熱領域及び温度は図３の
(a)に示すようになり、この発熱抵抗体３２ａによって
熱転写されたインク面積は図４の(a) に示すようにな
る。

【００２７】また、発熱抵抗体３２ａに対してパルス幅
が０．８ｍｓのパルス電流を通電すると発熱抵抗体３２
ａの発熱領域及び温度は図３の(b) に示すようになり、
この発熱抵抗体３２ａによって熱転写されたインク面積
は図４の(b) に示すようになる。

【００２８】また、発熱抵抗体３２ａに対してパルス幅
が１．０ｍｓのパルス電流を通電すると発熱抵抗体３２
ａの発熱領域及び温度は図３の(c) に示すようになり、
この発熱抵抗体３２ａによって熱転写されたインク面積
は図４の(c) に示すようになる。

【００２９】そしてこのサーマルヘッドに対して印加エ
ネルギーを小さくして低濃度印字を行なったところ、図
５の(a) に示すように、単にインクの転写面積が小さく
なるのみでなく、ドットの単位面積当たりの転写インク
量も少なくなった。

【００３０】また、印加エネルギーを高めて中濃度印字
を行なったところ、図５の(b) に示すように、インクの
転写面積が印加エネルギーの増加に応じて大きくなると
共にドットの単位面積当たりの転写インク量も増加し
た。

【００３１】さらに印加エネルギーを高めて高濃度印字
を行なったところ、図５の(c) に示すように、インクの
転写面積が印加エネルギーの増加に応じてさらに大きく
なると共にドットの単位面積当たりの転写インク量もさ
らに増加した。

【００３２】このように低濃度印字から高濃度印字にわ
たって印加エネルギーの増加に応じてインクの転写面積
が徐々に大きく変化するので、低濃度表現から高濃度表
現まで中間調画像を滑らかに表現できる。

【００３３】また、低濃度印字においてはインクの転写
面積が小さくなるのみでなく、ドットの単位面積当たり
の転写インク量も少なくなるので、低濃度の明るい中間
調を表現する場合に階調幅を広く取ることが可能とな
り、従って明るい中間調画像を十分に表現できる。

【００３４】この点従来は、印加エネルギーを変化させ
たときのドット印字例を図６の(a)〜(c) に示すよう
に、印加エネルギーが小さい低濃度印字の場合も印加エ
ネルギーが大きい高濃度印字の場合もドットの単位面積
当たりの転写インク量は変化せず、このため低濃度の明
るい中間調を表現する場合に十分に低濃度の中間調表現
が困難となり、階調幅を広く取ることができない。

【００３５】すなわち、本実施例においては印刷した場
合に特に目立つ明るい中間調の階調性を高めることがで
きるので、自然に極めて近い中間調表現が可能となり、
良好な多階調画像の印刷ができる。

【００３６】また、高濃度印字においてはインクの転写
面積が大きくなるのみでなく、ドットの単位面積当たり
の転写インク量も多くなるので、文字等の２値画像の印
刷する場合に高濃度印字を行なうことにより、コントラ
ストに優れた２値画像印刷ができる。

【００３７】この点従来は、低濃度から高濃度まで中間
調表現を滑らかにしようとすると、ドットの単位面積当
たりの転写インク量をある程度少なくすることが要求さ
れるため、２値画像の印刷に高濃度印字を採用しても十
分な高濃度が得られずコントラストが低下するという問
題がある。

【００３８】また、本実施例では低濃度印字の場合には
インクの転写面積が小さくなるとともにドットの単位面
積当たりの転写インク量も少なくなるように発熱抵抗体
への印加エネルギーを制御しているので、従来に比べて
低濃度印字の場合の消費エネルギーを少なくできる。

【００３９】例えば自然画を中間調表現する場合、完全
のベタ黒という部分はほとんど無く、中間濃度から低濃
度の部分が多いので、このような場合には従来との消費
エネルギーの差は顕著となる。

【００４０】なお、ヘッド荷重を０．１７Kg／cm未満に
すると、濃度が高くなって充分な多階調表現ができなく
なり、またヘッド荷重を０．３２Kg／cmよりも大きくす
ると、ドットの単位面積当たりの転写インク量が減少
し、特に高濃度時の印刷に支障が出る。

【００４１】

【発明の効果】以上、本発明によれば、低濃度表現から
高濃度表現まで中間調画像を滑らかに表現できるのは勿
論、特に低濃度時の階調幅を広くできて明るい中間調画
像を十分に表現でき、かつコントラストに優れた２値画
像の印刷ができる熱転写プリンタの印刷方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すサーマルヘッドの構成を
示す部分斜視図。

【図２】同実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗体の構成
を示す図。

【図３】同実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗体に供給
するパルス電流のパルス幅変化に対する発熱領域及び温
度の変化を示す図。

【図４】同実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗体に供給
するパルス電流のパルス幅変化に対する転写インク面積
の変化を示す図。

【図５】同実施例のサーマルヘッドによる低濃度印字、
中濃度印字、高濃度印字のときの転写インク面積と単位
面積当たりの転写インク量の変化を示す図。

【図６】従来のサーマルヘッドによる低濃度印字、中濃
度印字、高濃度印字のときの転写インク面積と単位面積
当たりの転写インク量の変化を示す図。

【図７】サーマルヘッドを使用した熱転写印刷を説明す
るための図。

【図８】従来のサーマルヘッドの構成を示す図。

【図９】カラーインクリボンの構成を示す図。

【図１０】熱転写プリンタの構成を示す図。

【符号の説明】

３２…発熱抵抗体アレイ３２ａ…発熱抵抗体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/23 １０２Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱素子を設けたサーマルヘッド
とプラテンとの間にインクリボンと記録紙とを介在さ
せ、前記サーマルヘッドの各発熱素子を発熱して前記イ
ンクリボンのインクを熱溶融し、前記記録紙にドット印
刷を行なって中間調画像記録を行なう熱転写プリンタに
おいて、低濃度を表現するドットの単位面積当たりの転
写インク量を高濃度を表現するドットの単位面積当たり
の転写インク量よりも少なくしたことを特徴とする熱転
写プリンタの印刷方法。
【請求項２】複数の発熱素子を設けたサーマルヘッド
とプラテンとの間にインクリボンと表面に多数の孔を有
する記録紙とを介在させ、前記サーマルヘッドの各発熱
素子を発熱して前記インクリボンのインクを熱溶融し、
前記記録紙にドット印刷を行なって中間調画像記録を行
なう熱転写プリンタにおいて、低濃度を表現するドット
の単位面積当たりの転写インク量を高濃度を表現するド
ットの単位面積当たりの転写インク量よりも少なくした
ことを特徴とする熱転写プリンタの印刷方法。