JPS60184884A - 熱転写記録方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、サーマルヘッドを利用してアナログ階調記録
を可能とする改良された熱転写記録方法に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 記録媒体と、この記録媒体に転写すべき記録材料の層を
耐熱性基材の片面に有するシート状の転写体とを用い、
この記録材料層と記録媒体を圧接した状態で、サーマル
ヘッドで暴利の裏面側から前記々録拐料を選択的に昇温
書き込み、その記録材料を記録媒体に選択的に転写記録
する熱転写記録方法及び記録装置は公知である。

この種の従来の熱転写記録方法においては、記録月利は
融点が常温（例えば２６℃）よシ遥かに高い６５〜８６
℃程度のホットメルト固体利料８０重量部程度と顔料色
材材料２０重量部程度との混合材料から成り、これをコ
ンデンサ紙やポリエチレンテレフタレー）（ＰＥＴ）フ
ィルム等の薄い匍１熱性基材に塗布成層したシート状の
転写体を用い、この転写シートの裏面に、電気的に発熱
が制御される抵抗発熱体素子を有するサーマルヘッドを
圧接し、この発熱体素子の発熱によって基材シートを介
して選択的に記録拐料を昇温書き込みしてホットメルト
固体材料を融解せしめ、紙等の記録媒体に記録材料を選
択的に転写記録する。

この種のいわゆる熱溶解転写記録法では、ホントメルト
固体材料の融点よりも低い温度状態、すなわち常温状態
で、記録制料への昇温書き込み制御されるのが特徴であ
る。そして基材を介して記録材料の裏面側から昇温書き
込み制御されるため、記録材料を構成するホットメルト
固体材料の融解は記録媒体と反対の基材面側から始まる
。その融解は供給される熱エネルギーに対応して記録材
料の厚み方向に進行し、記録媒体側記録材料層表面部が
融解された状態で、初めてこれら層厚み方向に融解した
記録材料の殆んど全てが、一度に記録媒体に転写記録さ
れるという特徴をもっている。

従って、融解エネルギーに基くある一定値以上の昇温書
き込み熱エネルギーの供給によって、閾値をもって不連
続的に記録材料が転写記録されるため、二値濃度記録に
は適するが、書き込み昇温熱エネルギーに対応した連続
的な転写記録濃度での中間調記録を有する転写記録が不
可能であるという本質的な問題点を含んでいる。

そのため、従来の熱溶融転写記録装置では、現在の拡大
するビデオイメージ記録等の多階調記録の用途に対応す
るため、濃度パターン法やディザ法等、二値濃度記録に
よって多階調濃度記録を行なうためのデジタル階調記録
処理方式が検討されている。

しかし、この種の階調処理方式では複雑な画像信号処理
回路を必要とし、加えてその記録解像度や記録速度は、
ディザ処理のマトリクス内に含まれる二値濃度記録ドツ
ト数に反比例して低下する。

また、二値ドツト濃度を単位としてそのドツト数をも−
て濃度表示するため、多階調ではあるがその濃度階調は
不連続デジタルで、連続的なアナログ階調濃度の転写記
録は不可能である。

このような技術的難点を背景として、本発明者等の一人
は先に連続的なアナログ階調ができる熱転写記録方法に
ついて提案した。この熱転写記録方法は、記録材料を形
成する少なくとも一種を溶解可能な溶媒を記録媒体と転
写体の夫々成るいは倒れか一方に塗布供給し、昇温書き
込み制御することによって一応所期の目的を達するもの
であったが、その塗布溶媒量の差異によって最高記録濃
度が小であったり、或いは記録濃度の記録エネルギーに
対する変化が急峻であったりするため、連続的なアナロ
グ階調はできるがその制御が難しい等の問題を残してい
た〇 発明の目的 本発明は、上記の如き熱溶融転写記録を原理とする記録
方法の本質的な難点を解決し、転写ドツトそのものの濃
度が、記録材料への書き込み熱エネルギーに対応して連
続的に制御でき、高記録濃度でかつ制御が容易で、中間
調を有するモノクロ画像やフルカラー画像の転写記録を
可能とする熱溶解転写記録と称される改良されたアナロ
グ階調熱転写記録方法を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、記録媒体と、基材の片面に記録材料を有する
シート状の転写体と、この記録材料を構成する少なくと
も一種の溶解可能な溶媒を前記々録媒体と前記転写体の
夫々成るいは何れか一方に塗布供給する手段を有し、前
記塗布供給された溶媒は前記々録拐料と共に選択的に昇
温書き込み制御され、前記溶媒に対する前記々録材刺を
構成する少なくとも一種の溶解度を制御し、前記書き込
み温度に対応して前記々録材料を前記々録媒体へ圧接、
転写するに際し、前記の塗布溶媒量を変えて転写すべき
パターンを複数回、重ね合せ転写記録することを特徴と
する熱転写記録方法である。

実施例の説明 第１図は、本発明にかかる熱転写記録方法を実施した熱
転写記録装置の例であり、モノクロＴＶ画像を記録しよ
うとする場合のシステム構成図、第２図は、その記録部
の断面構造を示す図である。

第１図において、ＴＶからの信号１ｏは輝度信号１１と
同期信号１２に分離され、輝度信号はＡＤ変換器２０に
よって８ビット程度に量子化される。

３０は一画面メモリーであり、本発明の特徴である二度
書きのためには信号蓄積のうえで重要である。変調電源
装置４ｏは、輝度信号或いは色信号に対する記録画像の
階調補正と一画面メモリ−３０からの信号に対応したサ
ーマルヘッド４００への印加パルス幅の変調を行なう。

制御部７ｏ○は、ＴＶ同期信号１２を受けてＡＤ変換器
２ｏ、一画面メモリ３０、変調電源部４０、ザ＝−マル
ヘノド４００及び記録装置駆動部ＳＯＯ夫々の制御を行
なう。

制御部７００から、記録装置駆動部８００への後述する
制御信号７０１．７０２．７０３．７０４゜７０５．７
０６は、本発明の特徴である二度書きのためには記録タ
イミングを合わせるのに重要である。

すなわち、変調電源装置４０によってパルス幅変調され
た信号４１はサーマルヘッド４００へ、上記記録装置駆
動部８００への制御信号と同期して印加され、重ね合せ
熱転写記録においても転写ずれを起さないようにされる
。

第２図において、１００はシート状の転写体で、厚さが
例えば４〜１６μｍ程度のコンデンサペーパやポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）等の耐熱性の薄いフィル
ム状の基材１１０表面１１０ａ側に、融点が例えば６６
〜８６℃程度のホットメルト固体材料と色材材料として
の顔料とを混合して成る記録制料１２０を例えば２〜１
０μｍ程度の厚さに成層して構成される。３００はセル
ローズ紙１合成紙、プラスチック等の記録媒体である。

４００は抵抗発熱体素子を多数個規則正しく線状に配置
した公知の線順次記録用のサーマルへｙドで、金属や耐
熱ゴム等の記録プラテン５００との間に、記録媒体３０
０と転写体１ｏ○を圧接し、記録プラテン５００の矢印
１の如き回転により矢印２，３の如く紙送りする。５２
１は記録媒体巻き捩しロール、５２２は記録媒体巻き取
りロール、６２３は転写体ロール、５２４は転写体巻き
取ジローへである。６００は溶媒塗布供給装置で、溶媒
塗布量調整器６０４の押圧４によって溶媒塗布量をコン
トロールする溶媒塗布量調整補助ローラー６０２及び記
録媒体３００に接して記録媒体３００に溶媒タンク６０
６内の溶媒６１０を供給する溶媒塗布ローラー６０１よ
り構成される。

この溶媒塗布供給装置６００は、制御部７００からの制
御信号７０１によって矢印５，６の如く、溶媒塗布ロー
ラー６０１が記録媒体３００に接するように持ち上げた
り（図示）、離れるように下げたり（離れた状態は図示
省略）される。

／−ト状の基材１１０の片面１１０ａ側に記録相料１２
０を成層してなる転写体１００は、転写体ロール５２３
と転写体巻き取りロール６２４の間で矢印３の如く一定
方向に移動し、常に新しい記録材別面１２０ａが溶媒を
塗布供給された記録媒体３００と圧接される。

この転写体１００、転写体ロール５２３、転写体巻き取
りロール６２４及びサーマルヘッド４００は同−基台上
に取りつけられており、制御部７００からの制御信号７
０２によって矢印７，８の如く記録媒体３００を介して
記録プラテン５００に圧接したり（図示）、離したり（
離した状態は図示省略）される。

画像の記録に際しては、捷ず制御部７００からの制御信
号７０１，７０２によって溶媒塗布供給装置６００は矢
印５の如く持ち上けられ、サーマルヘッド４００及び転
写体１００は矢印７の如く記録媒体３００’ｉ介して記
録プラテン５００側に圧接される。

上記圧接された後に、記録媒体３００を矢印２の方向へ
移動すべく、制御部７００がらの記録プラテン駆動制御
信号７０３によって矢印１の如く回転される。

上記回転と同期して、制御部７００がらの溶媒制御信号
７０４は、これから行なう転写記録が一回目か二回目か
により、溶媒塗布量調整器６０４の押圧４ｆ：コントロ
ールする。

信号７０４が一回目の信号であれば、溶媒塗布量調整補
助ローラー６０２′ｆ：押す圧力４は小となり、溶媒塗
布ローラー６０１への溶媒タニク６０５内の溶媒６１０
の移行は容易となり、すなわち記録媒体３００への溶媒
塗布供給量は多量となる。

かくして、多量の溶媒が塗布供給された記録媒体は、記
録媒体巻き取りロール５２２により、矢印２の方向に送
られる。

記録媒体３００の移動にともない圧接された転写体１０
０は、転写体ロール５２３より矢印３の如く移動するが
圧接記録部１３０を通過後の記録媒体３００及び転写体
１００のたわみを防ぐため記録媒体巻き取りロール５２
２及び転写体巻き取りロール５２４は、記録プラテン駆
動制御信号７０３と同期して、制御信号７０５．７０６
が加えられ記録媒体３００及び転写体１００ｆ：巻き取
り始める。

溶媒が塗布供給された記録媒体部は、記録プラテン６０
０の駆動制御信号７０３より一定時間（Ｔｏ）　遅れて
圧接記録部１３０を通過するが、この時間（Ｔｏ）より
更に僅かな一定時間遅れてサーマルヘッド４００への、
変調電源部４ｏでパルス幅変調された信号４１の印加が
開始される。

圧接記録部１３０では、サーマルヘッド４００の抵抗発
熱体素子により、転写体基材１１０を介して記録材料１
２０及び溶媒を含んだ記録媒体部を印加パルス幅（Ｐｗ
）に対応して加熱する。

溶媒はこの発熱エネルギーに対応して、記録材料１２０
の表面１２０ａ側から記録材料の溶媒に対する溶解度に
応じて徐々に溶解転写するので記録媒体３０００表面濃
表面近より連続的に階調記録を行なうことが可能となる
。

かぶり転写は常温（例えば２６℃）における記録材料１
２０の溶解度が適当に小なるよう塗媒及び記録材料の拐
質を適当に選択して回避される。

サーマルヘッド４００は、抵抗発熱体素子を例えば主走
査方向に０．２５ｍｍのピンチで線状に配置した線順次
記録用のサーマルヘッドであり、−ライン当りの記録ス
ピードは例えば３３゜３ｍｓ、副走査方向の記録密度は
同様に０．２５解ピツチで記録プラテン５００によって
矢印１の如く送られる。

かくして、−回目の一画面が記録されると、前述の各制
御信号７０３．７０５．７０６．７０１゜７０２．７０
４によって、記録プラテン６００、記録媒体巻き取りロ
ール６２２、転写体巻き取りロール５２４の駆動は停止
し、溶媒塗布供給装置６００は矢印６、サーマルへノド
４００及び転写体等は矢印８の如く圧接が解除され、溶
媒塗布量調整補助ローラー６０２の押圧４が解除される
。

記録媒体３００は、二回目の記録にそなえて制御信号７
０７によって記録媒体巻き捩しロール６２１に巻き捩さ
れる。

二回目の記録は、−回目の記録と同様に制御信号７０１
．７０２によって溶媒塗布供給装置６００は矢印６の如
く持ち上げられ、サーマルヘッド４００及び転写体等は
矢印７の如く記録媒体３００を介して記録プラテン５０
０側に圧接される。圧接された後に、記録媒体３００、
記録媒体巻き取りロール６２２、転写体巻き取りロール
６２４は夫々制御信号７０３．７０５．７０６によって
駆動が開始される。溶媒塗布供給装置６００では、溶媒
制御信号７０４が二回目の記録信号であるので、溶媒塗
布量調整器６０４の溶媒塗布量調整補助ローラー６０２
を押す圧力４は大となり、溶媒塗布ローラー６０１への
溶媒タンク６０５内の溶媒６１０の移行が難しくなり、
すなわち記録媒体３００への溶媒塗布供給量は一回目よ
り少量となる。

二回目の圧接記録部１３０におけるサーマルヘッド４０
０による昇温書き込み制御は、一画面メモリ−３０に記
憶された一回目と同一信号であるが、変調電源部４ｏで
パルス幅変調された信号４１は、その記録タイミングを
一回目の記録パターンと重なり合うように制御して記録
される。

以上、二回の重ね合せ転写記録により、この実施例では
所期のパターンが記録される。後に詳述するが塗布溶媒
量が多いと低記録濃度域が、塗布溶媒量が少いと高記録
濃度域が有効に記録される。

従って、第１回目に比し、これに引き続く溶媒塗布工程
たる第二回目の塗布溶媒量を少なくすると、塗布溶媒に
よる高濃度域における既転写記録材料の溶解に基く、記
録パターンのにじみや画像品質の低下が防止できる利点
がある。

本発明の理解を深めるために、第３図に本発明にかかる
熱転写記録方法及び熱転写記録装置の動作例による記録
特性図（特性１）と第４図に従来の一度書きによる記録
特性例を溶媒量が多い場合（％性２）と、少ない場合（
特性３）について示した。本動作例は、前述の第１図、
第２図におけるシステム構成において、転写体１００と
しては、基材として厚さ１３μｍのコンデンサペーパー
の片面に７０℃に融点をもつカルナウバ系のワックスと
、記録色椙としてマゼンタ色の顔料を混合したホットメ
ルト型の溶融転写機能を有する記録部１１２０を成層し
たもので溶媒６１０はトリクロルエチレンである。

記録媒体３００としては、平滑度６００秒、厚さ７０μ
ｍの非塗工の普通紙（以下記録紙と称す）である。

サーマルヘッド４００は、５１２個の抵抗発熱体素子を
４素子／關の密度で直線状に配置した線順次記録用の公
知のサーマルヘッドで、表面ゴム硬度６６°の耐熱ゴム
被覆の金属プラテン５００との間に、前記々録紙と転写
体１００とを１．４３Ｈ／ｃ、ｒｌ圧力で圧接する。

昇温書き込み制御は線順次で行ない、主走査線速度は−
ライン当り３３．３ｍｓ、これに同期した記録プラテン
６００の回転矢印１によって副走査線密度は４本／請で
行なう。

サーマルヘッド４００の昇温書き込み制御は各抵抗発熱
体素子に夫々電圧１３．３５Ｖ、電流５２．４ｎｉＡ　
（電力０．７Ｗ）でパルス幅２ｗ変調された信号４１が
印加される。

記録濃度Ｄユは、反射光学濃度計（ＭａｃｂｅｔｈＲＤ
９１４　）により測定し、転写記録された測定濃度りよ
り未転写記録紙の表面濃度Ｄ０を差し引いた値である。

第４図の特性２は、従来の１度書きで溶媒量が多量の場
合であるが、低パルス側領域においては、印加パルス幅
ＰｗＹｃ対する記録濃度Ｄｎの変化はゆるやかで階調表
現には有利である。しかし多量の溶媒量の存在による過
大な熱容量のため一定以」二の昇温か困難なため、記録
材料の熱溶解がそれ以上進まず、飽和記録濃度が低過ぎ
る。又、特性３は、従来の１度書きで溶媒量が少量の場
合であるが、飽和記録濃度は比較的高いが、逆に溶媒量
の不足からパルス幅Ｐｗに対する記録濃度Ｄｎの変化が
比較的急峻で階調記録制御には不利である。

第３図の特性１は、本発明による記録特性図であり従来
の特性２．特性３に示す飽和記録濃度の低さや階調記録
性の問題点が、溶媒塗布供給量をコントロールし同一画
像を二度書きすることにより、改善され、記録濃度は高
く低濃度域から高濃度域まで連続的に変化しアナログ階
調が可能で、かつ階調制御が容易なことを示している。

特性１は本発明の動作原理より明らかなように特性２と
特性３の記録濃度の単純和で近似されるが記録濃度Ｄｎ
は若干下まわる。これは、未記録の記録紙への記録と一
度記録されたものへの記録は転写のされ方が違うため、
成るいは記録材料を構成する色材やワックス固有の特性
によるものと思われる。

本発明の特徴とするところは、溶媒の溶解力を熱制御し
、溶媒量を変え複数回重ね合せ書きするものであシ、溶
媒は、記録媒体と転写体の夫々成るいは何れか一方に塗
布され、圧接記録部において、記録媒体と転写体の間隙
に存在すれば良い。

したがって記録媒体は薄いシート状の片側表面上に、サ
ーマルヘッドの素子密度より更に高密度の実質的に凹凸
を形成したプラスチックフィルムや合成紙等、通常の記
録紙に限定されることなく、溶媒を保持できるものであ
れば自＜、材質は問わない。

この実施例においては、溶媒の塗布供給は二度共記録媒
体へ行なったが、上述の通り凹凸を形成した転写体を用
い、転写体そのものに溶媒保持能力を持たせ、−回目の
溶媒供給は記録媒体へ、二回目のそれは転写体へと別々
に供給することもできる。このことは、一度記録された
記録媒体表面を溶媒塗布ローラーで触れることがなく記
録画像の鮮明さの点で有効である。

記録媒体への溶媒供給量が非常に多く、（例えば溶媒塗
布量調整器の抑圧がゼロ）、−回目の転写記録後、溶媒
が完全に蒸発することなく記録媒体上に少量が残存した
状態で二回目の転写記録をするように構成すると、二回
目の溶媒塗布量が零、すなわち二回目の溶媒塗布工程を
省略しても本実施例と同様の効果が得られ、この転写記
録法は工程上も簡略化され有用な方法である。

なお、上述の実施例における溶媒塗布量は、第一回目に
対して第二回目の溶媒塗布量を少なくしたが、第一回目
を少量、第二回目を多量にしても良い。

壕だ、以上の説明では、二回の重ね合せ転写記録を例に
取ったが、二回以上の重ね合せ転写記録を、夫々、塗布
溶媒量を変えて行なうと、この複数回の転写記録により
更に記録濃度と階調特性に優れた記録特性を得ることが
できる。

また、以上の実施例では、夫々の転写記録毎に新しい転
写体を用いる場合を示しだが、第一回目の転写記録に使
用した転写体を第二回以降、夫々もう一度、第一回目の
転写記録の位置に迄引き戻し、繰り返し使用すると、転
写体の消費を少なくできる利点がある。

この場合、記録媒体上の転写記録パターンと、これに対
応する転写体記録材料の既に転写記録されたパターンと
の位置合せは必ずしも必要としないが、時として、この
位置すれか、記録媒体上の転写記録パターンに濃淡の差
として記録表示される不都合を生じる場合がある。

これらの防止のために、記録媒体上の転写記録パターン
と、これに対応する転写記録画像の既に転写記録された
パターンとを、正しくその都度位置合せして繰り返し転
写記録する記録方法及び装置は、転写記録画像の品質、
また転写体の有効利用の両面から推奨される。

なお、以上において記録材料はホットメルト型の溶融転
写記録用の場合を例に取ったが、通常のグラビヤインク
のようにバインダーとして非ホットメルト型の例えばニ
トロセルローズ、ポリアミド樹脂等のいわゆる熱可塑性
プラスチック材料を使用した場合でも、溶媒材料の熱溶
解度を適宜選択することにより、同様の複数回の転写記
録により良好な階調画像が得られる。

また、以上の実施例は、モノクロ画像の転写記録を中心
にその態様を説明したが、上述の転写記録の原理に基き
、転写体の同−基体上に、シアン。

マゼンタ、イエロー、更には黒を加えた３色及び４色の
原色記録材料層を規則的に順次に設け、これら夫々の記
録パターンを正しく位置合せして複数回の転写記録を、
夫々の原色に対応して重ね記録するとフルカラー画像の
転写記録が行える。

本発明による転写記録は、記録材料を構成するバインダ
ー材料、染料材料の内の少くとも何れが、乃至は両方を
溶媒桐料で熱溶解する湿式法を採用しているため、記録
媒体の表面状態が粗であってもむらのない鮮明な転写記
録画像が得られ、フルカラーの色再現にも優れている。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、溶媒の溶解力を利用した
熱転写記録方式において、溶媒量を変えて複数回重ね合
せ転写記録をするものであシ、従来の熱融解転写記録方
式では不可能であったアナログ階調記録や従来の溶媒の
溶解力を利用した熱転写記録の問題点であった記録濃度
や階調記録性を改善したものであり、記録材料への書き
込み熱エネルギーに対応して記録濃度を連続的に制御で
き、かつ制御が容易で、記録濃度の高い中間調を有する
モノクロ画像やフルカラー画像の転写記録を可能とする
熱溶解転写記録と称されるアナログ階調熱転写記録方法
及び熱転写記録装置を提供するものであり、その産業上
の効果は極めて犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱転写記録方法を実施した熱転写記
録装置のシステム構成図、第２図は同熱転写記録装置の
記録部の原理図、第３図は同熱転写記録装置の記録特性
を示す特性図、第４図は従来の方法による記録特性の特
性図である〇２ｏ　・八り変換器、３〇　一画面メモリ
−１４０・　・変調電源装置、４００・・・・サーマル
ヘッド、７００・・・・・制御部、８００・・・・記録
装置駆動部、７０１．７０２，７０３．’７０４，７０
５゜７０６．７０７　・制御信号、１００　・・・転写
体、１１０　・・基材、１２０　記録材料、３００・・
記録媒体、５００・・・・記録プラテン、１３０圧接記
録部、６００　・　溶媒塗布供給装置、６　Ｃ１１溶媒
塗布ローラー、６０２・・溶媒塗布調整補助ローラー、
６ｏ５・　・溶媒タンク、６１０　・溶媒、６０４　・
・・溶媒塗布調整器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 １ｚ 第３凶 ｔＤカロ八へルスー輻　Ｐｗ（ＭＳ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体と、基材の片面に記録材料を有するシー
   ト状の転写体と、この記録材料を構成する少なくとも一
   種の溶解可能な溶媒を前記々録媒体と前記転写体の夫々
   成るいは何れか一方に塗布供給する手段とを有し、前記
   塗布供給された溶媒は前記々録材料と共に選択的に昇温
   書き込み制御され、前記溶媒に対する前記々録材料を構
   成する少なくとも一種の溶解度が制御され、前記書き込
   み温度に対応して前記々録材料を前記々録媒体へ圧接。 転写するに際し、前記の塗布溶媒量を変えて、転写記録
   すべきパターンを複数回、重ね合せ転写記録することを
   特徴とする熱転写記録方法。
2. （２）重ね合せ転写記録は二回の転写記録から成り、二
   回目の転写記録を行う際の塗布溶媒量を、−回目の転写
   記録を行なう際の塗布溶媒量よりも少なくしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱転写記録方法。
3. （３）−回目の熱転写記録に引き続く二回目の溶媒塗布
   量を零とし、記録媒体に塗布溶媒が残存した状態で二回
   目の熱転写記録を行なうことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の熱転写記録方法。