JPS605197B2 - 熱転移型カラ−プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラープリンタ、特に単一回処理にて多色印刷
が可能な熱転移型カラープリン外こ関する。

熱転移型プリンタでは、インク又はその他の記録形成材
料をキヤリヤ（支持体）から普通の紙であるを可とする
記録媒体に選択的に転移する、即ちキャリャの局部領域
に熱ェネルギを加える。

情報は普通着色点又は他の形状の絵素の配列として記録
媒体上にプリントされる。例えば、ステゲンガ発明の米
国特許第３４５３６４８号明細書には各々１３個のスト
ライプ状の加熱素子を有する多数のプリント用モジュー
ルを含む装置を開示している。所望英数字を形成する線
分を、モジュール内の所望加熱素子を付勢することによ
り、近傍のインク塗布キャリャシートから記録媒体へ転
移することができる。固定プリントヘッド内に別のモジ
ュールが各潜在文字位置に１個の割合で一線上に取付け
られている。また、ェルストン発明の米国特許第３５９
６０５５号明細書中には、１表面に５×５のドットマト
リクス状半導体メサを有するプリントヘッドを含む熱プ
リント装置を開示している。

このメサを装置内のロジック回路によって選択的にある
高温に上昇させ、プリントヘッド表面に文字状の高温点
のパターンを形成する。使用に際しては、モータ駆動の
キャリッジが、プリントヘッド面と記録媒体間に支持し
た色素キャリャリボンに沿ってプリントヘッドを歩進さ
せる。ロジック回路によってあるメサを各キャリッジ位
置で付勢することにより、ドットマトリクス文字をなす
色素の点を作り、キャリッジリボンから記録媒体へ転送
する。ダートゾス等の発明による米国特許第３９８４８
０９号明細書に開示する第３の型式の熱転移プリンタは
、一列の加熱素子を有する固定プリントヘッドを含んで
いる。この加熱素子の列は連続して移動するキャリャゥ
ェプと記録媒体を、それらの移動方向に対して直角に横
切っている。このウェブが移動するにつれて加熱素子を
選択的に付勢することにより、記録媒体上に密接した一
連のドットをプリントして、二次元のドットパターンに
より英数字又はその他の情報を形成する。熱転移プリン
トにより多色画像を作るには２つの方式があった。

その１つは、同じプリントヘッドを使用し、１つの記録
媒体を毎回異なる色の転送キャリャを用いて複数回プリ
ントする多回処理方式である。他の方式は、上述のダー
トゾス等の特許に開示する如く、記録媒体を夫々異なる
色の転移キャリャに関連する３個のプリントヘッドを連
続して通過させるものである。即ち、単一のプリントヘ
ッド及び単一のキヤリャを用いて単一回処理により多色
画像を形成する熱転移型カラープリンタは存在しなかっ
た。多色感熱記録紙を用いて多色記録を行なう方法及び
装置が、夫々特関階４８−１７９９４号公報及び特開昭
５１一１４６２４２号公報に開示されている。この方法
及び装置によれば、単一回処理により多色記録が可能で
あるが、任意の色の組合せが得られない、熱転移型でな
いため記録媒体として特殊用紙を必要とし普通紙が使用
できない、加熱素子の温度レベルが色の数に対応して複
数レベル必要であるため加熱素子の温度制御が困難とな
ると共に制御回路が複雑になる。表示色が混合色となる
ため色の純度、安定性が悪い等の種々の問題点があった
。本発明は、上述の如き従来の感熱プリンタの間題点に
鑑みてなされたものであり、その主目的は、単一のプリ
ントヘッド及び単一のキャリャを用いて単一回処理によ
り多色画像を形成することができる多色熱転移型プリン
タを提供することである。

本発明の好適−実施例によると、プリンタは長いプリン
トヘッド、キャリャ及び記録媒体ウェブをこのヘッドと
接触関係で伝送する手段とを含んでいる。このプリント
ヘッドは複数の菱形セルを構成する２列の加熱素子を有
し、キャリャウェブを横断する。各セルは３原色と黒の
４個の基本加熱素子を含み、多色記録を行なう基本ユニ
ットを構成する。移動するウヱブがプリントヘッド上を
通過するとき、加熱素子はロジック回路により選択的に
付勢され、異なる色物質の点をキャリャから記録媒体へ
転送する。種々の転送可能な色材料をプリントヘッドと
対向するキャリャ上に隣接菱形セル状（反復ドットパタ
ーン状）に配列する。キヤリヤウェプとプリントヘッド
を位置合わせすることにより、その上を走行するキャリ
ャシートの通過と同期ごせて所定の加熱素子を付勢して
所望色の記録を得ることができる。以下、本発明を好適
実施例に基づいて詳細に説明する。

まず第１図は、本発明による単一回処理多色熱転移プリ
ント装置１０を示す。この装置１０において、着色点に
よる情報表示パターンは普通紙等の走行ウェブ１２上に
形成され、このウェプ及び同時に移動するキャリャゥェ
ブ１４は長いプリントヘッド１６上を移行する。記録媒
体ウェプ１２は供Ｖ給リール１８から供孫舎され、背面
ローラ２０の下を通り、次いで互に逆方向に回転してい
る引出しローラ２２，２４間にはさまれる。その上面１
５上に異なる色の記録形成材料のバターンを有するキャ
リャウェブ１４は、供給リール２６からプリントヘッド
１６上を通って巻取り。−ラ２８へと進む。それが背面
ローラ２０の下側を通過すると、記録媒体とキャリャウ
ヱブは接触し、その全幅にわたりプリントヘッドと背面
ローラ間に押当てられる。ローラ２０、リール１８，２
６，２８及びローラ２２，２４は適当な支持枠上に回転
的に取付けられるが、これは当業者に明らかな事項であ
るので図中では省略されている。プリントヘッド１６も
またこの枠上に取付け、ウェプ１２，１４に加える圧力
を調整し、またキヤリヤウェブに対する位置合わせを行
なう。供給リール１８、背面ローラ２０及び引出しロー
ラ２２，２４は所望駆動手段３０によりパワーを受け、
駆動手段３２による供給及び巻取りリ−ル２６，２８と
同様の機能を果す。

詳細は後述する如く、ウェプ１２及び１４は、同じ速度
でプリントヘッド１６上を横切る。複数の加熱素子を含
むプリントヘッド１６は、電源及びキヤリャウェブ１４
の運動に同期して素子を選択的に付勢する制御ロジック
回路（制御手段）３４に作動的に接続されている。この
同期をとる為に、回路３４は図示の如く駆動手段３２に
適当にリンクする。本発明の一実施例によると、キャリ
ヤウェブ１４は、異なる熱転移可能なカラー記録形成材
料、即ち「インク」のモザイクパターンを記録媒体ウェ
ブ１２と接触する面、即ち上面１５上に含んでいる。こ
のパターンは、第２図に大幅に拡大して図示している。
この図示パターンは、菱形セル状に配列した４個の異な
る色のインクの個別且つ分離スポット３６を含んでおり
、その１つは１点鎖線３８の枠で囲んでいる。各セルは
黄色のインクスポット３６Ｙ、シアンスポット３６Ｃ、
マゼンタスポット３６Ｍ及び黒色インクスポット３６Ｂ
より成る。このセルはゥェブ１４を横切る並行ランクに
密接して設け、即ちそのウェブの走行方向と直角方向に
設けている。このランクの１つは、第２図中枠４０で示
している。適当な色記録形成材料には、従来の昇華物印
刷で使用している組成物や、ある温度に加熱すると軟化
したり溶融したりする組成合物であって、差動援着或は
拡散で記録媒体に転移する周知のものがある。

キャリャウヱブ材料としては、熱抵抗が良好で熱伝導性
の優れたものが好ましく、その応用に必要な物理的強度
及び寸法安定性上可能な限り薄いことが好ましい。典型
的なキヤリヤ材料としては、厚さ１〜３ミル（０．０２
５〜０．０７５腿）のマイラーポリヱステルフイルム、
ポリエステルコーティング紙、及びシリコンコーティン
グ紙がある。熱転移性カラー材料は、オフセット、スク
リーン謄写、又は必要とするスポットパターンの形成が
できる他の従来プリント方法によってキャリャに付着す
る。次に第３図において、プリントヘッド１６は、好ま
しくは低熱伝導性のセラミックである耐熱絶縁体の基体
、即ちストリップ４２より成る。

２列の加熱素子４４は、ストリップの上面４３に沿って
長く伸びている。

加熱素子はキャリャウェプ表面１５上の熱転移スポット
３６と同様の形状及び寸法であり、また、４個の菱形セ
ル状に配列している。プリントヘッドセルの各素子４４
は、キャリャウェブセルの対応インクスポットと同じ色
である。よって、例えば１点鎖線の枠４６内のセルには
、黄色の加熱素子４４Ｙ、シアン加熱素子４４Ｃ、マゼ
ンタ加熱素子４４Ｍ及び黒色加熱素子４４Ｂを含んでい
る。プリントヘッド１６はこのようなセルの単一ランク
４８を含んでいる。ストリップ４２上の加熱素子の各々
は、表面４３上の電源リード５０及び共通バス５２の２
個の導体間に接続している。このバスと、電源リードと
、加熱素子とは、周知の厚腰又は薄膜技術により基体上
に形成してもよい。好適な方法は、ステイプルトン等の
発明に係る米国特許第４０３７３１５号明細書に開示し
ている。導体及び加熱素子を形成した後、ストリップ４
２をプリントヘッド用の取付け及び位置合せ素子（図示
せず）を含む金属製支持板５４に固着する。第１図のプ
リント装置１０の動作を説明すると、回路３４はウェブ
１２及び１４のプリントヘッド１６上の運動と同期して
選択した加熱素子４４を付勢する。

この素子の付勢は、バス５２及び夫々の電源リード５０
を介して電流パルスを流すことにより行なう。各パルス
期間中、付勢された素子は瞬間的に高温に加熱され、そ
の表面４５に熱いスポットを生じる。この素子からの熱
は、ウヱプ１４を通って着色材をこの素子上のスポット
３６から記録媒体ゥェブ１２へ転移させる。キヤリヤウ
ェブ１４上の４個のスポットセルの各ランク４０がプリ
ントヘッド上を連続して通過するとき、ランク４８内の
加熱素子の選択したグループを付勢することにより多色
表示が得られる。この動作においては、キャリャウェブ
とプリントヘッド間の位置合わせを良好にして、例えば
黒色の加熱素子が付勢されたときウェブ１４から対応す
る黒いスポットが転移するようになすことが重要である
ことが理解できよう。この位置合わせは種々の方法によ
り行なうことができるが、例えばキャリャゥェブ上のタ
イミングマークに応答するサーボ駆動のプリントヘッド
位置合わせ機構によってもよい。或は、スプロケット型
ウヱプ移動機横を使用してもよい。ウェプ１２及び１４
は、良好な画質を得るには、同一速度でプリントヘッド
１６を横切らなければならないことは明らかである。こ
れは、駆動手段３０及び３２を調整して両ゥェブの走行
速度を実質的に同じ‘こすることにより行なうのが好ま
しい。前述した型式のプリントヘッド及びモザイクパタ
ーンゥェブの結合によるプリント装置では、画像の分解
能は、基本画像形成単位をなすプリントヘッドと色スポ
ットセルの寸法により制限される。

実例を挙げると、ウェブ１４の色スポットは約０．２３
助平方で間隔は０．０２５肋である。プリントヘッド１
６は同様寸法の加熱素子を有する。隣接セルの同一色ス
ポット間の間隔は０．２８柵であるので、達成できる最
高分解能は単色画像の最悪の場合で１インチ（２５側）
当り約５の三絵素である。プリントヘッド及び色スポッ
トセルの寸法を縦少することにより一層高い分解能を得
ることも勿論可能である。本発明によれば、以下のよう
な種々の効果が得られる。まず、記録媒体として普通紙
を用いることができる熱転移型プリンタにおいて単一の
プリントヘッド及び単一のキャリヤを用いて単一回処理
によりカラー画像記録が行なえるので、記録媒体をプリ
ントヘッド‘こ対して複数回往復運動させる必要がなく
装置の簡略化、処理速度の向上が図れランニングコスト
も低い。キヤリャには、３原色または３原色及び黒色の
カラー記録形成材料の各色スポット同色スポットが隣接
しないように２列に規則的に配列したスポットパターン
を更にキャリャの移動方向に反復的に配列したので、１
画素を構成する３原色は互いに近接してフルカラー記録
に好適であり、且つ同色スポットは夫々均一に分散され
るので、単色記録にも支障はない。このキャリャに対し
てプリントヘッドの複数の加熱素子はキャリャの隣接す
る整数個のスポットパターンに対応して偶数個の列に配
置されると共に、各加熱素子は夫々常に同一色のスポッ
トに１対１に対応して付勢されるようにしたので、各加
熱素子と整数個のスポットパターンの各スポットとは１
対１に対応し、１つの加熱素子には常に同一色の信号を
供給すればよく、加熱素子の制御が簡単になる。また偶
数個の列に配置された複数の加熱素子により異なる色を
同時に記録できるので前述の単一回処理と相僕つて更に
記録速度が向上する。

プリントヘッドは複数（偶数）列の加熱素子により構成
されるので、スポットパターン内の２つのスポット列が
本願第２図の如く列方向にずれている場合にも加熱素子
の配置を容易に対応させることができる（この場合、加
熱素子が１列であればプリントヘッドをスポット列毎に
列方向にシフト制御しなければならず制御が複雑になる
。また加熱素子を奇数個の列に配置したのでは各加熱素
子を常に同一色のスポットに１対１に対応させることが
できない。）。ここで使用した「記録形成材料」という
語は、熱転移により何かの上に情報を確立するすべての
材料を意味し、「記録媒体」なる語は、記録形成材料に
より情報が確立できるあらゆる材料を意味する。

本発明の現在考えられる最善の実施例につき説明した。

しかし、ここに例示した実施例は単に例示にすぎず、本
発明の要旨を逸脱することなく種々の変更変形が可能で
ある。例えば、この特定実施例では３原色と黒色の４色
プリント装置につき説明したが、キヤリヤウェプィンク
パターン、加熱素子の色決定、ゥェブ走行速度、制御ロ
ジック等を変更することにより、３色プリント装置も得
られること明らかである。これら変更は、いずれも当業
者にとっては充分に想到し得る事項である。よって、本
発明の技術的範囲は、これらすべての変更、変形を含む
ものと解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラープリンタの一実施例の簡略構成
図、第２図は本発明の一実施例によるカラー転移キャリ
ャの拡大平面図、第３図は第２図のキャリャと共に使用
するプリントヘッドの一部分の拡大斜視図である。 図中、１６はプリントヘッド、４４は加熱素子、１２は
記録媒体、１４はキャリャ、３６は記録形成材料、３０
及び３２は駆動手段、３４は制御ロジック回路を示す。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ３原色または３原色及び黒色のカラー記録形成材料
   を用いて記録媒体上にカラー画像を形成する熱転移型カ
   ラープリンタであって、第１方向に並べて配置された複
   数の加熱素子を有するプリントヘツドと、該プリントヘ
   ツド及び記録媒体間に設けられ、上記カラー記録形成材
   料で形成された各色スポツトを同色スポツトが隣接しな
   いように２列に規則的に配列したスポツトパターンを更
   に上記第１方向と略直角の第２方向に反復的に配列した
   キヤリヤと、該キヤリヤ及び上記記録媒体を上記プリン
   トヘツドに対して上記第２方向に移動させる駆動手段と
   、該駆動手段に同期して上記加熱素子を選択的に付勢す
   る制御手段とを具え、上記プリントヘツドの複数の加熱
   素子は、上記キヤリヤの隣接する整数個の上記スポツト
   パターンに対応して偶数個の列に配置されると共に、各
   加熱素子は夫々常に同一色の上記スポツトに１対１に対
   応して付勢されるようにしたことを特徴とする熱転移型
   カラープリンタ。