JPH07246785A

JPH07246785A - 熱転写印刷用紙及び溶融型熱転写プリントシステム

Info

Publication number: JPH07246785A
Application number: JP6067814A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Tanaka; 英史田中
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26
Also published as: US5668586A

Abstract

(57)【要約】【目的】熱溶融性のインクを用いて高解像度・高画質
な多階調画像を得ることができる熱転写印刷用紙を提供
する。【構成】基材２ｂ上に、平均溝幅が１〜１０μｍで、
少なくとも副走査方向の長さが１画素以上である多数の
細溝２ａ１を有する多溝性層２ａを形成して熱転写印刷
用紙２を構成する。この熱転写印刷用紙２に熱溶融性の
インク１ａを転写すると、インク１ａが細溝２ａ１に浸
透し細溝２a1に沿って広がって高解像度・高画質な多階
調画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱溶融性のインクを用
いて多階調表現を行うための熱転写印刷用紙及び溶融型
熱転写プリントシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱溶融性のインクを用いて多階調表現を
行う場合には、一般に、複数画素（マトリクス）を用い
るディザ法によって多階調画像を得るか、あるいは、発
熱抵抗体の小さい特殊なサーマルヘッドを用いる熱集中
法によって多階調画像を得ている（例えば、写真工業出
版社，イメージングＰａｒｔ１，ｐ１０３〜ｐ１０８参
照）。

【０００３】従来の溶融型熱転写印刷においては、複数
画素を用いると解像度が劣化して画質が著しく低下する
という問題点があり、特殊なサーマルヘッドを用いると
コストが高くなってしまうという問題点がある。そこで
本発明者は、先に、１９９３年５月２０日、テレビジョ
ン学会技術報告において、多孔性記録媒体を用いその記
録媒体に形成された細孔に１画素毎にサーマルヘッドに
よる加熱量に応じたインクを浸透させる「溶融性インク
浸透方式による多階調熱転写印刷」を発表し、溶融型熱
転写印刷においても高解像度，高画質な多階調記録が可
能であることを明らかにした。また、その内容を特願平
５−１１８９５９号によって出願している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
技術報告あるいは先願に記載されている基材上に細孔
（表面多孔性層）が形成された多孔性記録媒体や、この
多孔性記録媒体を用いた従来の溶融型熱転写プリントシ
ステムでは、溶融したインクは細孔内に浸透するのみで
拡散せず、インク浸透量に応じた濃度が得られず、この
ため高濃度を得にくいという問題点があった。そこで、
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、
さらに高解像度・高画質の多階調画像を得ることができ
る熱転写印刷用紙及び溶融型熱転写プリントシステムを
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、（１）熱溶融性のインク
を用いる溶融型熱転写印刷に供する熱転写印刷用紙であ
り、基材上に、平均溝幅が１〜１０μｍで、少なくとも
副走査方向の長さが１画素以上である多数の細溝を有す
る多溝性層を形成したことを特徴とする熱転写印刷用紙
を提供し、（２）薄膜フィルム上に粒子径φの塗料と熱
溶融性バインダとを混合した熱溶融性のインクが２．５
ｇ／ｍ²以下の塗布量で厚さＴに塗布されたインクリボ
ンと、基材上に溝幅ｋが１〜１０μｍである多数の細溝
を有する表面多溝性層が形成された表面多溝性記録媒体
と、加熱時に中央部で温度が最も高く周辺部ほど温度が
低い温度勾配を有する複数の発熱抵抗体がライン状に形
成されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドへの通
電量を制御することにより前記発熱抵抗体による前記イ
ンクの溶融面積を制御する階調制御回路とを備え、前記
表面多溝性記録媒体の前記表面多溝性層に前記インクリ
ボンの前記インクを密着させて前記サーマルヘッドを前
記インクリボンの前記薄膜フィルム側より押圧すると共
に、前記階調制御回路によって前記インクの溶融面積を
制御することにより、前記表面多溝性記録媒体上に多階
調画像を得ることを特徴とする溶融型熱転写プリントシ
ステムを提供するものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の熱転写印刷用紙及び溶融型熱
転写プリントシステムについて、添付図面を参照して説
明する。図１は本発明の熱転写印刷用紙の一例を示す
図、図２は本発明の熱転写印刷用紙を説明するための
図、図３は本発明の溶融型熱転写プリントシステムの要
部拡大図、図４は本発明の溶融型熱転写プリントシステ
ムで用いるインクリボンのインクの温度と粘度との関係
を示す図、図５は本発明の溶融型熱転写プリントシステ
ムで用いるインクリボンを示す図、図６はインク塗布量
を変化させた時のインクリボンの加熱時間とインク濃度
との関係を示す図、図７は本発明の熱転写印刷用紙にお
ける表面多溝性層の溝幅とインクの浸透率との関係を示
す図、図８は種々の溝幅の表面多溝性層にインクを転写
した状態を示す図、図９は表面多溝性記録媒体における
表面多溝性層の細溝の溝幅ｋとインクリボンにおける塗
料の粒子径φとインクリボンにおけるインクの塗布厚Ｔ
との関係を説明するための図、図１０は押圧手段を備え
た本発明の溶融型熱転写プリントシステムの要部の一例
を示す構成図、図１１は押圧手段による押圧力と表面多
溝性記録媒体への浸透率の関係を示す図、図１２は本発
明の溶融型熱転写プリントシステムで用いる階調制御回
路の一例の構成を示すブロック図、図１３及び図１４は
図１２に示す階調制御回路の動作を説明するための図、
図１５はインクリボンの印刷順序を説明するための図、
図１６は複数色のインクの転写が良好な状態と良好でな
い状態とを示す図、図１７は本発明の熱転写印刷用紙の
より好ましい実施例を説明するための図である。

【０００７】まず、本発明の溶融型熱転写プリントシス
テムについて説明する。本発明の溶融型熱転写プリント
システムは、図３に示すように、サーマルヘッド３とプ
ラテンローラ４との間に、後に詳述する本発明の熱転写
印刷用紙である多溝性記録媒体２とインクリボン１とを
重ね合わせて搬送し、サーマルヘッド３をプラテンロー
ラ４に対して押圧すると共にサーマルヘッド３の発熱抵
抗体を加熱してインクリボン１のインク１ａを多溝性記
録媒体２に転写するものである。

【０００８】ここで、サーマルヘッド３の発熱抵抗体
は、周知のように矩形状に形成されていることが多い。
そして、発熱抵抗体の温度分布は発熱抵抗体の中央部が
最も高く、周辺になるに従って低くなる温度勾配を持っ
ており、インク１ａの溶融温度以上の部分が溶融するこ
とになる。この温度勾配を利用してインク１ａの溶融面
積を制御することができる。また、インクリボン１のイ
ンク１ａとして、図４に示すように、溶融点以上の温度
では温度が高いほどインクの粘度が下がるものを用いる
と、発熱抵抗体の温度分布により中央部のインク粘度が
低く周辺ほど高い粘度となり、表面多溝性記録媒体２へ
のインク浸透量はこれに応じて中央部が多く周辺ほど少
なくなる。よって、発熱抵抗体に流す電流を表現階調に
応じて変化させると、インク１ａの浸透量と浸透面積が
同時に制御され、多階調表現が容易となる。

【０００９】ところで、記録媒体の表面温度はインクリ
ボンの厚さにより変動し、薄いほど発熱抵抗体の温度分
布に近付き温度勾配が急になるので、インク溶融面積の
制御が容易となる。従って、インクリボンの厚さは薄い
ほうがよい。インクリボンのフィルムの実用上の薄さの
限界は３．５μｍ程度であるので、一般的に、インクリ
ボンには厚さ３．５μｍの薄膜フィルムが用いられてい
る。インクリボンの厚さは、フィルムとこのフィルム上
に塗布されたインクとにより決まる。従って、インクの
塗布量が少ないほど記録紙の表面温度分布を発熱抵抗体
の温度分布に近付けることができる。

【００１０】図５は本発明の溶融型熱転写プリントシス
テムで用いるインクリボン１を示す図であり、（Ａ）は
その斜視図、（Ｂ）はその断面図である。このインクリ
ボン１は、図５（Ａ）に示すように、複数色（例えば、
イエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラッ
ク（Ｋ））を１組としたインク１ａ（塗料と熱溶融性バ
インダとを混合して形成したもの）をその長手方向に連
続して塗布したものであり、また、図５（Ｂ）に示すよ
うに、例えばバックコート１ｃ（０．０５μｍ）を有す
る厚さ３．５μｍの薄膜フィルム１ｂ上に熱溶融性のイ
ンク１ａを塗布したものである。また、図６は厚さは
３．５μｍのフィルムにインクを塗布したインクリボン
の加熱時間と記録紙上のインクの濃度（ＯＤ）との関係
を、インク塗布量２．０ｇ／ｍ²，２．５ｇ／ｍ²，
３．０ｇ／ｍ²の場合について示している。従来のイン
クリボンでは、例えば３．５μｍのフィルムに３．０ｇ
／ｍ²以上のインクを塗布していたが、図６より、フィ
ルムに塗布するインクの塗布量を２．５ｇ／ｍ²以下と
することにより、多階調表現ができることが分かった。
また、ここではフィルムの厚さを３．５μｍとしたが、
４．５μｍ以下であれば問題がないことも確かめられ
た。

【００１１】次に、印刷に用いる記録媒体を表面多溝性
記録媒体とし、インクの転写特性を検討した。本発明で
用いる表面多溝性記録媒体２は、図２に示すように、例
えば厚さ約１０数μｍの表面多溝性層２ａを例えば合成
紙，ポリエステル等のプラスチック主体の基材２ｂ上に
形成したものである。本発明の熱転写印刷用紙である表
面多溝性記録媒体２の表面多溝性層２ａにおける細溝２
a1は、図２に示すように略一定方向に平行して多数形成
されている。さらに、表面多溝性層２ａにおける細溝２
a1は、図１に示すように、副走査方向に略平行に形成さ
れていることが望ましく、また、副走査方向に１画素以
上の長さを有することが望ましい。このような表面多溝
性層２ａを形成した表面多溝性記録媒体２を用いて熱溶
融性のインク１ａを転写すると、図２（Ａ）に示すよう
に、細溝２a1がインク１ａを浸透させると共に、インク
１ａの浸透量分の空気を逃がすので、浸透したインク１
ａが細溝２a1に沿って広がって濃度を広範囲に制御する
ことができる。

【００１２】ここで、表面多溝性記録媒体２の製造方法
としては、基材２ｂ上に感光剤を塗布し、これに溝パタ
ーンを照射した後に現像して溝部分の感光剤を除去した
り、基材２ｂ上に白色塗料を溝を形成するように印刷し
たり、基材２ｂ上に白色塗料を均一に塗布した後に溝状
に切削する等がある。そして、表面多溝性層２ａの細溝
２a1の幅が所定の条件のとき、インク１ａは表面多溝性
層２ａの細溝２a1の部分に転写・吸収され、多階調表現
に最適であることが確かめられた。

【００１３】図７には表面多溝性層２ａの溝幅とインク
１ａの浸透率との関係を示している。これにより、表面
多溝性層２ａの溝幅は１〜１０μｍで良好な結果を示す
ことが分かる。図８（Ａ）〜（Ｃ）にはそれぞれ溝幅が
１０μｍより大，溝幅が１〜１０μｍ，溝幅が１μｍよ
り小の場合のインク転写状態を示している。溝幅が１０
μｍより大きいと、図８（Ａ）に示すように、インク１
ａは溝部分にはほとんど入り込まず、表面のみに転写さ
れる。この状態ではインク１ａは溝部分が抜けた一定厚
さの転写となり、インク周辺が不安定で欠けが発生しや
すく、また、複数色のインク１ａを転写すると前に転写
したインク１ａの厚さの影響を受けて転写不良を生じや
すい。逆に、溝幅が１μｍより小さいと、図８（Ｃ）に
示すように、インク１ａは溝部分に入り込まず、やはり
表面のみに一定厚さで転写される。この場合もインク周
辺及び複数色のインク転写時に不安定となる。従って、
これらはいずれも一定厚さのインク１ａが不安定な状態
で転写されるため正確な多階調記録は困難である。

【００１４】一方、溝幅が１〜１０μｍであると、図８
（Ｂ）に示すように、加熱され溶融したインク１ａは表
面多溝性層２ａの細溝２a1の部分に転写される。この場
合、温度の高いサーマルヘッド３の発熱抵抗体中央部に
相当する部分にはインク１ａが多く転写し、温度の低い
発熱抵抗体周辺部に相当する部分にはインク１ａは少し
しか転写しない。また、複数色のインク１ａを転写する
場合には、前に転写したインク１ａの上から重ねて次の
色のインク１ａが転写されるため、インク１ａの転写状
態は安定である。従って、インク１ａは加熱温度により
転写量が決まり、多階調記録を容易に行うことができ
る。

【００１５】さらに、表面多溝性記録媒体２における表
面多溝性層２ａの溝幅について別の観点から検討する。
表面多溝性層２ａにおける細溝２a1の溝幅をｋとし、イ
ンクリボン１におけるインク１ａの塗料の粒子径をφ、
インクリボン１におけるインク１ａの塗布厚をＴとす
る。図９（Ａ）に示すように、表面多溝性層２ａの細溝
２a1の溝幅ｋがインク塗布厚Ｔと等しく、細溝２a1が規
則正しく同一間隔で並んでいたとすると、インク１ａが
溶融し表面多溝性層２ａの細溝２a1内に毛細管現象によ
り全て浸透した状態では、それぞれの細溝２a1に２Ｔの
深さのインク柱ができる。インク塗布量を２．０ｇ／ｍ
²（＝約２．０μｍ）とすれば、約４μｍのインク柱と
なる。この時、細溝２a1に浸透したインク１ａはそれぞ
れ溝幅ｋ＝Ｔの範囲で薄膜フィルム１ｂに接触し、薄膜
フィルム１ｂに接触するインク１ａに対して両側に細溝
２a1の内壁が存在するので、インク１ａの薄膜フィルム
１ｂに対する付着力：インク１ａの細溝２a1の内壁に対
する付着力は、１：４となる。従って、インク１ａは薄
膜フィルム１ｂから剥がされて表面多溝性層２ａの細溝
２a1に転写される。

【００１６】図９（Ｂ）に示すように、表面多溝性層２
ａの細溝２a1の溝幅ｋがインク塗布厚Ｔの４倍であり、
細溝２a1が規則正しく同一間隔で並んでいる場合にも、
インク１ａが溶融し表面多溝性層２ａの細溝２a1内に毛
細管現象により全て浸透した状態では、それぞれの細溝
２a1に２Ｔの深さのインク柱ができる。インク塗布量を
２．０ｇ／ｍ²（＝約２．０μｍ）とすれば、約４μｍ
のインク柱となる。しかし、この時、細溝２a1に浸透し
たインク１ａはそれぞれ溝幅ｋ＝４Ｔの範囲で薄膜フィ
ルム１ｂに接触し、薄膜フィルム１ｂに接触するインク
１ａに対して両側に細溝２a1の内壁が存在するので、イ
ンク１ａの薄膜フィルム１ｂに対する付着力：インク１
ａの細溝２a1の内壁に対する付着力は、１：１となる。
ところが、インク溶融後の冷却は発熱源から離れた表面
多溝性記録媒体２側から始まるため、サーマルヘッド３
による加熱終了後直ちにインクリボン１と表面多溝性記
録媒体２とを離反させれば付着力は細溝２a1側の方が強
いので、インク１ａは薄膜フィルム１ｂから剥がされて
表面多溝性層２ａの細溝２a1に転写される。

【００１７】そして、インクリボン１におけるインク１
ａの塗料の粒子径φより小さい溝幅ｋの細溝２a1には溶
融したインク１ａであっても浸透しないこと、及び上記
した検討を考慮すれば、表面多溝性記録媒体２における
表面多溝性層２ａの細溝２a1の溝幅ｋとインクリボン１
における塗料の粒子径φとインクリボン１におけるイン
ク１ａの塗布厚Ｔとの関係を、φ≦ｋ≦４Ｔと設定すれ
ば加熱量に応じたインク浸透を無駄なく良好に行うこと
ができる。

【００１８】このような状態の表面多溝性記録媒体２を
用い、表面多溝性記録媒体２の表面多溝性層２ａにイン
クリボン１のインク１ａを密着させてサーマルヘッド３
をインクリボン１のフィルム１ｂ側よりプラテンローラ
４に押圧し、さらに、サーマルヘッド３への通電量を制
御して前述した発熱抵抗体の温度勾配を利用することに
より、この発熱抵抗体によるインク１ａの溶融面積を制
御すれば、インク１ａはその溶融時にサーマルヘッド３
の加熱量に応じて容易かつ即座にインクリボン１から表
面多溝性記録媒体２の表面多溝性層２ａに転写・吸収さ
れ、高解像度・高画質な多階調画像を得ることができる
ことを実験により見いだした。

【００１９】なお、サーマルヘッド３のプラテンローラ
４に対する押圧力が小さいと、インク１ａは表面多溝性
記録媒体２の細溝２a1に十分転写・吸収されず、その表
面にとどまってしまうことがある。図１０はこのような
場合の問題点を改良したものである。図１０において、
１はインクリボン、２は表面多溝性記録媒体、３はサー
マルヘッド、４はプラテンローラ、５は押圧手段である
プランジャである。プランジャ５に電圧を加えることに
より軸は矢印方向に引き下げられ、サーマルヘッド３は
インクリボン１及び表面多溝性記録媒体２を介してプラ
テンローラ４に押圧される。このように、表面多溝性記
録媒体２にインク１ａを転写する際、押圧手段によって
所定の圧力をかけることにより、インク１ａは表面多溝
性記録媒体２の細溝２a1に確実に浸透し、極めて高解像
度・高画質な多階調画像を得ることができることが分か
った。

【００２０】図１１には押圧手段による押圧力（ｋｇ）
と表面多溝性記録媒体２への浸透率（％）の関係につい
て示している。なお、ここでは、インクリボン１のフィ
ルム厚を３．５μｍ、インク塗布量を２．０ｇ／ｍ²、
表面多溝性記録媒体２における細溝２a1の溝幅を１〜１
０μｍ、サーマルヘッド３の印字長を２６０ｍｍ（２６
ｃｍ）、サーマルヘッド３の発熱抵抗体間隔８４．５μ
ｍ（１２ドット／ｍｍ）、発熱抵抗体形状を部分グレー
ズとして実験した場合の結果である。なお、例えばファ
クシミリで使用されているサーマルヘッドの発熱抵抗体
間隔は略８ドット／ｍｍであり、視覚上十分な高解像度
・高画質の多階調画像を得るためには、発熱抵抗体間隔
を８ドット／ｍｍ以下の間隔が必要となる。従来におい
ては上記の印字長のサーマルヘッド３の押圧力は通常４
〜６ｋｇであった。実験により、８ｋｇ以下ではインク
１ａの転写は不安定であり、表面のみの転写となること
が多く、９ｋｇでやや浸透し、１０ｋｇ以上では必ず良
好にインク１ａが浸透することが確かめられた。９ｋｇ
／２６ｃｍ＝０．３４６…より、サーマルヘッド３の印
字長の単位長さ当たりでは、０．３５ｋｇ／ｃｍ以上で
良好な結果を示すことが考えられる。

【００２１】次に、本発明の溶融型熱転写プリントシス
テムに用いられる、サーマルヘッド３への通電量を制御
することによりインク１ａの溶融面積を制御するための
階調制御回路の一例の構成及び動作について説明する。
図１２において、インターフェイス回路１１には、テレ
ビカメラ等の画像入力装置により得られた画像データを
パソコン等で処理した入力データＩｄが入力される。こ
の入力データＩｄは画像データに印刷装置で必要な制御
データを付加したものであり、印刷する画像に対応した
階調数を表すものである。インターフェイス回路１１に
入力された入力データＩｄの内、画像データはバッファ
メモリ１２に入力され、制御データは印刷制御回路１３
に入力される。印刷制御回路１３は印刷装置の動作に従
って種々の制御信号を発生する。ここで、印刷装置とは
サーマルヘッド３及びインクリボン等より構成される印
刷手段をいう。

【００２２】印刷制御回路１３は印刷装置の動作に合わ
せてアドレスカウンタ１４に開始信号を供給し、印刷装
置の動作状態、即ち、インクリボンのインクの色、いず
れの加熱パターンで印刷するか等に応じた選択信号ＴＣ
を直線性変換テーブル１７に供給する。アドレスカウン
タ１４はその開始信号によってアドレスＡＤを生成し、
バッファメモリ１２に供給する。バッファメモリ１２は
そのアドレスＡＤに従って、入力された画像データか
ら、図１３及び図１４に示すように、サーマルヘッド３
の１ライン分のデータＤｉ（Ｄ１〜Ｄｎ）を並列／直列
変換回路１５に順次出力する。なお、図１３は図１４の
一部分を拡大して示すものである。

【００２３】ここで、バッファメモリ１２より出力され
るサーマルヘッド３の１ライン分のデータＤｉについて
説明する。上記のように、ライン状に形成された発熱抵
抗体（Ｒ１〜Ｒｎ）を有するサーマルヘッド３を用いて
階調数ｍを表現する場合を考える。階調数ｍを表現する
場合には、それぞれの発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎには加熱量
（加熱パルス）がｍ段階で与えられることになる。従っ
て、バッファメモリ１２より出力される１ライン分のデ
ータＤｉは、図１４に示すように、それぞれの発熱抵抗
体Ｒ１〜Ｒｎに対応したデータＤ１〜Ｄｎが、第１階調
から第ｍ階調まで順次出力されることになる。そして、
これらのデータＤｉがそれぞれのライン（Ｌ１，Ｌ２，
…）毎に順次出力される。なお、表現階調数ｍは一般的
に２５６がよく用いられ、本実施例でも０〜２５５の２
５６階調である。

【００２４】また、アドレスカウンタ１４は、バッファ
メモリ１２からサーマルヘッド３の１ライン分のデータ
Ｄｉが読み出される毎に、階調カウンタ１６にパルスを
出力する。階調カウンタ１６は入力されたパルスを基
に、図１３及び図１４に示すように、階調信号ＳＴを発
生し、並列／直列変換回路１５及び直線性変換テーブル
１７に供給する。この階調信号ＳＴは、図１３より分か
るように、第１階調のデータＤｉであれば１、第２階調
のデータＤｉであれば２、第ｍ階調のデータＤｉであれ
ばｍという数を表す信号である。

【００２５】そして、並列／直列変換回路１５は、デー
タＤｉ（Ｄ１〜Ｄｎ）のそれぞれのデータと階調信号Ｓ
Ｔとを比較し、図１３及び図１４に示すように、Ｄ１〜
Ｄｎが階調信号ＳＴより大きいか等しければ（Ｄｉ≧Ｓ
Ｔ）１、データＤｉが階調信号ＳＴより小さければ（Ｄ
ｉ＜ＳＴ）０なる比較信号Ｃｉを発生し、サーマルヘッ
ド３内のシフトレジスタ３１に入力する。シフトレジス
タ３１にはアドレスカウンタ１４から図１３に示すよう
なクロックＣＫが入力されており、シフトレジスタ３１
に入力された比較信号ＣｉはこのクロックＣＫによりシ
フトされ、シフトレジスタ３１には１ライン分の比較信
号Ｃｉが配列される。図１３及び図１４においては、そ
れぞれの階調数を、Ｄ１＝ｍ，Ｄ２＝３，Ｄ３＝２，Ｄ
４＝１，…，Ｄｎ−１＝ｍ−２，Ｄｎ＝ｍ−３とした場
合の例である。第４階調ではＤ１〜Ｄｎの階調数列と
“４”とを比較するので、第４階調での比較信号Ｃｉ
は、図１３に示すように、“１０００…１１”となる。

【００２６】また、アドレスカウンタ１４は、図１３及
び図１４に示すように、バッファメモリ１２からサーマ
ルヘッド３の１ライン分のデータＤｉが読み出される毎
に、ラッチ回路３２及び直線性変換テーブル１７にロー
ドパルスＬＤを出力する。シフトレジスタ３１に配列さ
れた１ライン分の比較信号ＣｉはこのロードパルスＬＤ
によりラッチ回路３２に記憶される。ラッチ回路３２よ
り出力された比較信号Ｃｉはゲート回路３３に入力され
る。

【００２７】ところで、ゲート回路３３はこの比較信号
Ｃｉによって発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎを加熱する（オン）
か加熱しない（オフ）かを表す信号を生成する。即ち、
比較信号Ｃｉが１の時はオン、０の時はオフである。図
１４に示す第１階調から第ｍ階調までの発熱抵抗体Ｒ１
〜Ｒｎそれぞれに対応した比較信号Ｃｉにより、それぞ
れの発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの加熱状態が決定される。図
１４には、発熱抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒｎ−
１，Ｒｎそれぞれの加熱期間ｔＲ１，ｔＲ２，ｔＲ３，
ｔＲ４，ｔＲｎ−１，ｔＲｎを示している。発熱抵抗体
Ｒ１〜Ｒｎに加熱が開始されるのは、次の階調のデータ
Ｄｉが出力される時点であるので、第１階調による加熱
は第２階調のデータ転送時から始まっている。例えば、
発熱抵抗体Ｒ１では比較信号Ｃｉが“１１１１…１１”
であるので、発熱抵抗体Ｒ１は第１階調〜第４階調、第
ｍ−１階調及び第ｍ階調で加熱（オン）、発熱抵抗体Ｒ
２では比較信号Ｃｉが“１１１０…００”であるので、
発熱抵抗体Ｒ２は第１階調から第３階調までは加熱（オ
ン）、第ｍ−１階調及び第ｍ階調では非加熱（オフ）で
ある。

【００２８】一方、直線性変換テーブル１７には選択信
号ＴＣ，アドレスＡＤ，階調信号ＳＴ，ロードパルスＬ
Ｄが入力され、図１３に示すような加熱時間設定信号Ｓ
Ｂを出力する。この加熱時間設定信号ＳＢのオン期間は
それぞれの階調毎に応じた期間で設定される。それゆ
え、前述の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎそれぞれの加熱期間ｔ
Ｒ１〜ｔＲｎは、それぞれの階調内で加熱時間設定信号
ＳＢのオン・オフによりゲートされ、発熱抵抗体Ｒ１〜
Ｒｎが実際に加熱されるのは、比較信号Ｃｉにより決定
される加熱期間内の加熱時間設定信号ＳＢがオンの期間
である。例えば、発熱抵抗体Ｒ１の加熱期間は、図１４
に破線で示す如く設定される。このように、発熱抵抗体
Ｒ１〜Ｒｎそれぞれの加熱期間は、第１階調〜第ｍ階調
それぞれで加熱時間設定信号ＳＢにより細かく設定され
る。

【００２９】そして、ゲート回路３３は、上記のよう
に、ラッチ回路３２より入力された比較信号Ｃｉと直線
性変換テーブル１７より入力された加熱時間設定信号Ｓ
Ｂとにより決定されるそれぞれの発熱抵抗体の加熱期間
でオンのパルスを発生し、このパルスをドライバ回路３
４に供給する。従って、シフトレジスタ３１，ラッチ回
路３２，ゲート回路３３は、サーマルヘッド３の発熱抵
抗体を加熱するためのパルスを出力するパルス出力手段
として動作する。ドライバ回路３４はこのパルスに基づ
いて発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに電流を流し、インクリボン
１を加熱して塗布されたインク１ａを記録媒体に転写し
て画像を印刷する。これにより、インクリボン１に加え
る加熱量を細かく設定でき、熱溶融性インクを用いて多
階調表現が実現できる。

【００３０】なお、複数色のインクを用いて印刷する
際、例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順序で転写するものとすれ
ば、図１５にＡで示すように、インク１ａの溶融温度が
印刷順に高くなるよう、即ち、インク１ａの溶融温度を
低い順に転写するのが望ましい。このようにすれば、後
に転写するインク１ａが先に転写されたインク１ａを溶
融させることになるので、その転写状態は図１６（Ａ）
に示すように、表面多溝性記録媒体２の細溝２a1に十分
浸透して良好な状態となる。従って、インク１ａの転写
状態は安定なものとなり、より剥がれにくいものとな
る。一方、図１５にＢで示すように、インク１ａの溶融
温度を高い順に転写すると、図１６（Ｂ）に示すよう
に、後に転写するインク１ａが十分浸透しないことがあ
る。なお、インク１ａは常温では固体であり、加熱時に
液体となることが要求され、しかも、インクリボン１の
薄膜フィルム１ｂ及び表面多溝性記録媒体２の熱による
変形もできるだけ少なくする必要があるため、インク１
ａの溶融温度は６０〜１００°Ｃの範囲で選定される。

【００３１】また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順序で転写するも
のとすれば、インク溶融時の粘度は低い順にして転写す
る方がよい。これは、インク粘度が低ければ、表面多溝
性記録媒体２の細溝２a1に浸透しやすくなるからであ
る。粘度は参考として数値を示すと、水１．０ｃｐ（ce
nti-poise ），桐油５０ｃｐ，ヒマシ油１０００ｃｐと
なっており、溶融性インクの場合は温度により変動し、
例えば９０°Ｃに加熱した場合、５０〜２００ｃｐの範
囲で選定される。さらに、インク溶融温度及び溶融粘度
を低い順に転写するとよりよい。

【００３２】さらに、本発明の熱転写印刷用紙である多
溝性記録媒体２のより好ましい実施例について説明す
る。

【００３３】本発明者は多溝性記録媒体２における基材
２ｂの平滑性が印刷画像の画質に影響を及ぼすことを見
いだし、種々の表面特性を有する基材２ｂにほぼ同一の
多溝性層２ａ（平均細溝幅１〜１０μｍ）を形成し、こ
の多溝性層２ａに上記した浸透方式による熱転写印刷を
行った。この実験による評価結果を表１に示す。なお、
サーマルヘッド３はライン長２５９．６ｍｍで１２ドッ
ト／ｍｍのものを用い、サーマルヘッド３に対する押圧
力１４ｋｇとし、インクリボン１は厚さ３．５μｍの薄
膜フィルム（ポリエステルフィルム）１ｂにインク１ａ
の塗布量２．０ｇ／ｍ²のものを用いた。また、評価は
サーマルヘッド３による加熱量を一定としてインク１ａ
を多溝性記録媒体２に転写し、その浸透状態の均一性を
視覚により判定した。

【００３４】

【表１】

【００３５】多溝性記録媒体２に図１７（Ａ）に示すよ
うなドット状の画像を印刷した際、ベック平滑度が３０
２秒、プリントサーフラフネスが４．９μｍである多溝
性記録媒体では印刷画像は不良であり、ベック平滑度
が５００秒、プリントサーフラフネスが３．１μｍであ
る多溝性記録媒体では、図１７（Ｂ）に示すように、
所々抜けが見られるがある程度の印刷画像が得られた。
さらに、ベック平滑度が９２２秒、プリントサーフラフ
ネスが２．２μｍである多溝性記録媒体及びベック平
滑度が１４００秒、プリントサーフラフネスが１．８μ
ｍである多溝性記録媒体では良好な印刷画像が得ら
れ、ベック平滑度が２０００秒、プリントサーフラフネ
スが０．９μｍである多溝性記録媒体では、図１７
（Ｃ）に示すように、ほぼ全て転写され極めて良好な印
刷画像が得られた。なお、ここではベック平滑度とプリ
ントサーフラフネスを併せて示しているが、ベック平滑
度とプリントサーフラフネスの少なくとも一方の条件を
満たせばよい。

【００３６】この実験結果より、多溝性記録媒体２にお
ける基材２ｂが、ベック平滑度が５００秒以上、あるい
はプリントサーフラフネスが３μｍ以下であれば高解像
度，高画質な多階調画像を得ることができる。さらに、
好ましくはベック平滑度が９００秒以上、あるいはプリ
ントサーフラフネスが２μｍ以下の場合、最適にはベッ
ク平滑度が２０００秒以上、あるいはプリントサーフラ
フネスが１μｍ以下の場合である。なお、基材２ｂは平
滑であればあるほど好ましいものであり、ベック平滑度
に上限、プリントサーフラフネスに下限はない。ところ
で、多溝性記録媒体２における基材２ｂが印刷画像に影
響を及ぼすのは、多溝性記録媒体２をインクリボン１と
重ね合わせ、高圧力で押圧しながらサーマルヘッド３に
よる加熱を行うため、多溝性層２ａの表面が基材２ｂの
表面の影響を受けて変形するためで、多溝性層２ａの表
面のみが平滑であっても記録時にこの状態を保てないか
らであると考えられる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の熱
転写印刷用紙は、基材上に、平均溝幅が１〜１０μｍ
で、少なくとも副走査方向の長さが１画素以上である多
数の細溝を有する多溝性層を形成したものであるので、
細溝がインクを浸透させると共にインクの浸透量分の空
気を逃がす働きをし、細孔（表面多孔性層）が形成され
た従来の熱転写印刷用紙である多孔性記録媒体と比較し
て高濃度を得ることができ、熱溶融性のインクを用いて
さらに高解像度，高画質な多階調画像を得ることができ
る。

【００３８】さらに、本発明の溶融型熱転写プリントシ
ステムは、薄膜フィルム上に粒子径φの塗料と熱溶融性
バインダとを混合した熱溶融性のインクが２．５ｇ／ｍ
²以下の塗布量で厚さＴに塗布されたインクリボンと、
基材上に溝幅ｋが１〜１０μｍである多数の細溝を有す
る表面多溝性層が形成された表面多溝性記録媒体と、加
熱時に中央部で温度が最も高く周辺部ほど温度が低い温
度勾配を有する複数の発熱抵抗体がライン状に形成され
たサーマルヘッドと、このサーマルヘッドへの通電量を
制御することにより発熱抵抗体によるインクの溶融面積
を制御する階調制御回路とを備え、表面多溝性記録媒体
の表面多溝性層にインクリボンのインクを密着させてサ
ーマルヘッドをインクリボンの薄膜フィルム側より押圧
すると共に、階調制御回路によってインクの溶融面積を
制御することにより、表面多溝性記録媒体上に多階調画
像を得るように構成したので、インクは表面多溝性層の
細溝に十分浸透し、安定した極めて高解像度・高画質の
多階調画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱転写印刷用紙の一例を示す図であ
る。

【図２】本発明の熱転写印刷用紙を説明するための図で
ある。

【図３】本発明の溶融型熱転写プリントシステムの要部
拡大図である。

【図４】本発明の溶融型熱転写プリントシステムで用い
るインクリボンのインクの温度と粘度との関係を示す図
である。

【図５】本発明の溶融型熱転写プリントシステムで用い
るインクリボンを示す図である。

【図６】インク塗布量を変化させた時のインクリボンの
加熱時間とインク濃度との関係を示す図である。

【図７】本発明の熱転写印刷用紙における表面多溝性層
の溝幅とインクの浸透率との関係を示す図である。

【図８】種々の溝幅の表面多溝性層にインクを転写した
状態を示す図である。

【図９】表面多溝性記録媒体における表面多溝性層の細
溝の溝幅ｋとインクリボンにおける塗料の粒子径φとイ
ンクリボンにおけるインクの塗布厚Ｔとの関係を説明す
るための図である。

【図１０】押圧手段を備えた本発明の溶融型熱転写プリ
ントシステムの要部の一例を示す構成図である。

【図１１】押圧手段による押圧力と表面多溝性記録媒体
への浸透率の関係を示す図である。

【図１２】本発明の溶融型熱転写プリントシステムで用
いる階調制御回路の一例の構成を示すブロック図であ
る。

【図１３】図１２に示す階調制御回路の動作を説明する
ための図である。

【図１４】図１２に示す階調制御回路の動作を説明する
ための図である。

【図１５】インクリボンの印刷順序を説明するための図
である。

【図１６】複数色のインクの転写が良好な状態と良好で
ない状態とを示す図である。

【図１７】本発明の熱転写印刷用紙のより好ましい実施
例を説明するための図である。

【符号の説明】

１インクリボン１ａインク１ｂ薄膜フィルム２表面多溝性記録媒体２ａ表面多溝性層２a1 細溝２ｂ基材３サーマルヘッド４プラテンローラ５プランジャ（押圧手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ４１Ｊ 3/20 １１７Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱溶融性のインクを用いる溶融型熱転写印
刷に供する熱転写印刷用紙であり、基材上に、平均溝幅
が１〜１０μｍで、少なくとも副走査方向の長さが１画
素以上である多数の細溝を有する多溝性層を形成したこ
とを特徴とする熱転写印刷用紙。
【請求項２】前記細溝は、副走査方向に略平行に形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の熱転写印刷用
紙。
【請求項３】前記基材は、ベック平滑度が５００秒以上
である第１の条件とプリントサーフラフネスが３μｍ以
下である第２の条件との少なくとも一方を満たすもので
あることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記
載の熱転写印刷用紙。
【請求項４】薄膜フィルム上に粒子径φの塗料と熱溶融
性バインダとを混合した熱溶融性のインクが２．５ｇ／
ｍ²以下の塗布量で厚さＴに塗布されたインクリボン
と、基材上に溝幅ｋが１〜１０μｍである多数の細溝を有す
る表面多溝性層が形成された表面多溝性記録媒体と、加熱時に中央部で温度が最も高く周辺部ほど温度が低い
温度勾配を有する複数の発熱抵抗体がライン状に形成さ
れたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドへの通電量を制御することにより前
記発熱抵抗体による前記インクの溶融面積を制御する階
調制御回路とを備え、前記表面多溝性記録媒体の前記表面多溝性層に前記イン
クリボンの前記インクを密着させて前記サーマルヘッド
を前記インクリボンの前記薄膜フィルム側より押圧する
と共に、前記階調制御回路によって前記インクの溶融面
積を制御することにより、前記表面多溝性記録媒体上に
多階調画像を得ることを特徴とする溶融型熱転写プリン
トシステム。
【請求項５】前記表面多溝性記録媒体における前記表面
多溝性層の細溝の溝幅ｋと前記インクリボンにおける前
記塗料の粒子径φと前記インクリボンにおけるインクの
塗布厚Ｔとの関係を、φ≦ｋ≦４Ｔとしたことを特徴と
する請求項４記載の溶融型熱転写プリントシステム。
【請求項６】前記表面多溝性記録媒体における前記表面
多溝性層の細溝は、前記サーマルヘッドの副走査方向に
略平行としたことを特徴とする請求項４または５のいず
れかに記載の溶融型熱転写プリントシステム。
【請求項７】前記サーマルヘッドを印字長の単位長さ当
たり０．３５ｋｇ／ｃｍ以上の押圧力で押圧することを
特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の溶融型
熱転写プリントシステム。