JPS63158270A - 熱転写記録方法に用いられるサーマルヘッド - 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】 （技術分野〕 本発明は１ドツト単位で複数階調を表現する多値記録に
より中間調表現が可能な熱転写記録方法に関する。

〔従来技術〕

プリンタやファクシミリなどの記録装置は、記録ヘッド
に設けた複数のドツト形成素子を記録情報（画像信号）
に基いて選択的に駆動しながら、記録シート（用紙やプ
ラスチック薄板などの記録媒体）上にトンドパターンを
形成するものである。

記録装置の型式には、記録ヘッドをシートの幅方向に移
動させながら記録していくシリアル型、行方向所定長さ
分まとめて記録するラインプリント型、および１頁分ま
とめて記録するページプリント型などがある。

また、記録方式には、サーマル式、インクジェソト式お
よびワイヤドツト式などがあり、サーマル式はインクシ
ートを用いて普通シートにインクを転写する熱転写式と
サーマルヘッドで感熱シートを加熱発色させる感熱シー
ト式に分けることができる。

本発明は上記熱転写式の記録装置における記録方法、す
なわち熱転写記録方法の改良に関する。

従来より、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックなど複
数色を用いるカラー記録あるいは画像記録においては濃
度差を表現するための中間調記録方法が採用されている
。

従来の中間調記録では一般的に２値記録の原理に基く方
法が採用されていた。

すなわち、従来技術で階調表現を行うためには、複数ド
ツトを１単位として、その単位中のドツトのオン・オフ
（２値）の割合によって中間調を表現するディザ法など
の面積階調法が採用され、この面積階調法により擬似的
に中間調を再現する手法がとられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記面積階調法を用いると、多くの階調を表
現するためには１単位に必要なドツト数が増加するので
、画素解像度が落ちてしまうという問題がある。

例えば、６４階調で６画素／　ｍ　ｍ程度の画質を得る
ためには、４８ドツト／ｍｍ程度の記録ヘッドの解像度
が必要になる。

サーマルプリンターでは、４８ドツト／　ｍ　ｍのサー
マルヘッドが必要になるが、このように高密度なサーマ
ルヘッドは製造がきわめて困難である。

たとえ製造できたとしても、膨大な画素数になるため今
一マルヘッドの駆動に大規模な駆動回路が必要になり、
現実的でない。

すなわち、２値記録では高画質な階調記録を得るのに限
界があり、何らかの方法によって１ドツトの大きさを多
階調に表現する多値記録を実用化することが要請されて
いた。

従来一般に利用されているサーマルヘッドを用いた熱熔
融転写による記録では、印加エネルギーの変化に対する
濃度変化は第９図の（Ａ）になる。

すなわち、印加エネルギーに対する記録濃度の変化率が
太き（、またばらつきもグラフ中の垂直線の長さで示す
ごとく大きいため、中間の濃度を出すことは非常に困難
であった。以下にその理由を説明する。

第９図の（Ｂ）に示す従来のサーマルヘッドでは、発熱
素子１と電ＶＦＡ２とが同一幅になるような形状になっ
ているため、発熱素子１に流れる電流の分布はほぼ均一
になる。

このため、発熱素子１の温度分布は、放熱量が比較的少
ない中央部で若干高温になる程度である。

したがって、電極２に印加するパルス電圧の印加時間を
変化させて発熱素子１の温度分布を、第９図の（Ｃ）に
示すごとく、ＩＩＡおよび１２Ａ（印加時間はＩＩＡ＜
１２Ａ）のように変化させても、熱転写インクの溶融点
Ｔｍより高い温度領域か、そうでないかは、第９図の（
Ａ）に示すように印加エネルギーのわずかの差で大きく
異なってしまう。

すなわち、印加エネルギーがＴｍよりわずかでも小さけ
ればインクが全く熔融せず、逆にＴｍよりわずかでも大
きいと発熱素子１に接するインクのほとんどが〆８融す
ることになる。

このため、従来の熱転写記録方法では、事実上、２値記
録しか実施できなかった。

〔目的〕

本発明の目的は、以上述べた従来の熱転写記録方法の問
題を解決でき、多値記録が可能であり、もって、多階調
表現を容易に実現できる中間調表現が可能な熱転写記録
方法を提供することである。

〔目的達成のための手段〕

本発明は、印加エネルギーと記録濃度との関係を示す曲
線の傾き（変化率）を小さくすることができ、しかもこ
の関係のばらつきを小さくすることができ、発熱素子の
熱分布を制御できる方法が得られれば、熱転写記録でも
多値記録が実施可能になるという原理に基く攻究の結果
完成されたものである。

すなわち、本発明は、複数の発熱素子および該発熱素子
に電気工矛ルギーを供給する電極を傳えたサーマルヘッ
ドを使用し、インクシートを介して前記サーマルヘッド
を記録シートに圧接するとともに画像信号に基いて前記
発熱素子を選択的に駆動することによりインクを記録シ
ートへ熔融転写させる熱転写記録方法において、前記電
極の発熱素子への接続部の幅を該発熱素子の記録有効幅
より小さくし、前記発熱素子に対する電圧印加時間を制
御することにより階調表現を行う熱転写記録方法により
、上記目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下第１図〜第８図を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図は本発明方法の実施に用いるサーマルヘッドの発
熱素子と電極との形状関係を示す部分拡大図である。

第１図において、発熱素子ｌはライン状に複数個並べて
配列されており、各発熱素子ｌに接続される電極２の幅
は該発熱素子の幅よりも狭くなっている。

第２図は第１図のサーマルヘッドを用いた熱転写記録装
置の模式図である。

複数の発熱素子ｌおよび該発熱素子に電気エネルギーを
供給する電極２を備えたサーマルヘッド３１は、プラテ
ン３４に対面して配置され、該プラテン表面に対し圧接
および離隔可能に取付けられている。

サーマルヘッド３１の発熱部は、記録時、プラテン３４
に支持された記録シート３３すなわち受画層を有する記
録媒体３３に対し、熱可塑性インク層を有するインクシ
ート３２を介して圧接されている。この状態で、画像信
号に基いてサーマルヘッド３１の発熱素子ｌを選択的に
駆動することにより、インクを記録シート３３へ熔融転
写させて記録が行われる。

発熱素子ｌの駆動はその電極２にパルス電圧を印加する
ことにより行われる。

所定範囲の記録を終了するごとに、記録シート３３およ
びインクシート３２は第２図中の矢印方向へ搬送される
。

第３図の（Ａ）は発熱素子１にこれより幅の狭い電極２
を通してパルス電圧を印加したときの電流の流れ方を示
す。

第３図の（Ａ）において、電流は抵抗が一番低くなる最
短距離を通って流れる傾向があるため、一定の電流値以
下であれば発熱素子ｌの電極２の幅に対応する幅内にほ
とんどの電流が流れ、電流の流路３は発熱素子ｌの幅全
体には広がりにくい。

このため、発熱素子１内の温度分布は第３図の（Ｂ）の
ようになる。すなわち、電極２の幅に対応する部分の温
度だけが特に高くなり、この範囲以外（図示の例では両
側部分）との温度差は大きな値を示す。

そこで、印加エネルギーを変えるためにパルス電圧の印
加時間を次第に長くしていくと、発熱素子１の幅方向の
温度分布は第３図の（Ｂ）中の曲線４２−４３−４４の
ように変化する。

このとき、インクシートのインクの熔融点がＴｍである
と、Ｔｍより高い温度領域ではインクが熔融し記録シー
トに転写される。したがって、転写されるドツトの面精
は、第３図の（Ｂ）中の塩度分布４２．４３．４４の変
化に対応して、第３図の（Ｃ）中の４２Ａ、４３Ａ、４
４Ａのように高温（Ｔｍ以上）領域に相当する広さにな
るよう変化する。

その結果、記録濃度は、印加エネルギーの大きさに対し
て、第４図に示すグラフのような傾き　（変化率）とな
り、濃度のばらつきはグラフ中に垂直線の長さで示すよ
うに小さくなる。

このため、パルス電圧を印加する時間、すなわち印加エ
ネルギーを制御することによって中間消を表現すること
が可能になり、中間調記録における濃度のばらつきも充
分小さく安定したものになる。

第５図は本発明方法の実施に使用されるサーマルヘッド
の発熱素子の他の構造例を示す。

第５図に示す発熱素子１は、第３図の（Ｃ）中の熱分布
領域４４Ａに近似した形状、すなわち大きな電気エネル
ギーを印加したときの熱分布曲線に近似させた丸みを帯
びた形状を備えている。

こうして発熱素子ｌの形状を大きな印加工ネルギーを電
極２に加えたときの温度分布曲線に近い形状にしたので
、インクシート上で熔融して記録シートへ転写されるイ
ンクの形状（ドツト形状）もこの発熱素子１の形状とほ
ぼ同じになる。

したがって、第５図の発熱素子ｌを使用することにより
、濃度の高い転写を行った時のドツトの輪郭が明確にな
り、濃度のばらつきが小さくなるという効果が得られる
。

第６図は本発明方法の実施に使用されるサーマルヘッド
の発熱素子と電極のさらに他の構造例を示す。

第６図のサーマルヘッドにおいては、電極２が発熱素子
１の両側に片寄った２箇所でまたは間隔をおいた２点で
接続されているため、発熱素子１内での電流の流路は矢
印３のようになる。

なお、この場合も電極２の接続部の合計の幅は発熱素子
ｌの記録有効幅より小さく設定されている。

第６図のサーマルヘッドによれば、図示のように発熱素
子１の対角線方向にもある程度の電流が流れるので、パ
ルス電圧の印加時間を次第に長くして印加エネルギーを
次第に増加させていくに従って、該発熱素子１が圧接し
たインクシートのインクの熔融転写面積８１が第７図の
（Ａ）−（Ｂ）−（Ｃ）−（Ｄ）のように次第に変化す
ることになり、これによって中間調表現が可能になる。

本発明によれば、以上の各実施例で具体化されたように
、電極２の発熱素子ｌへの接続部の幅を該発熱素子の記
録有効幅より小さくし、前記発熱素子に印加する駆動パ
ルスのパルス幅を制御することにより、記録シート３３
へのインク転写量（転写面積）を変化させて中間調を表
現させる熱転写記録方法が提供される。

第８図は本発明による熱転写記録方法を実施するのに好
適な装置の模式図である。

第８図において、１Ｏ−１は記録信号の中間調（多値記
録）制御手段であり、１０−２は熱転写記録手段である
。

画像データ１０−Ａが中間調制御手段１０〜１に入力さ
れ、この画像データは所定の処理を施された後サーマル
ヘッドに印加される出力パルス１Ｏ−Ｂとして出力され
る。この出力パルス１０−Ｂのパルス幅によって前述の
第４図について説明したように記録濃度が変化するので
、熱転写記録における中間調記録が可能になる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、電極
の発熱素子への接続部の幅を該発熱素子の記録有効幅よ
り小さくし、前記発熱素子に対する電圧印加時間を制御
することにより階調表現を行うので、印加エネルギーの
変化による発熱面積の制御が容易であり、多値記録によ
る多階謂表現を容易に実現できる熱転写記録方法が提供
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱転写記録方法を実施するのに使
用されるサーマルヘッドの部分拡大正面図、第２図は熱
転写記録手段の模式図、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
はそれぞれ本発明方法を実施する時の発熱素子内の電流
の流路、温度分布およびインク溶融面積を示す模式的説
明図、第４図は本発明方法を実施する時の印加エネルギ
ーと記録濃度との関係を示すグラフ、第５図は本発明方
法を実施するのに使用されるサーマルヘッドの他の構造
例を示す部分拡大正面図、第６図は本発明方法を実施す
るのに使用されるサーマルヘッドのさらに他の構造例を
示す部分拡大正面図、第７図は第６図のサーマルヘッド
における印加エネルギーとインク熔融分布の関係を示す
模式的説明図、第８図は本発明方法を実施するのに使用
される装置の模式図、第９図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は
それぞれ従来のサーマルヘッドの印加エネルギーと記録
濃度との関係、発熱素子の電流の流れ、発熱素子の温度
分布を示す図である。 ｌ・・・・・・・・・発熱素子、２−・−・−・−・電
極、３−−−−−一電流、３１・−・−・−・−サーマ
ルヘッド、３２−・・−・−インクシート、３３−・−
・−記録シート、４２．４３．４４−−−−−・・−発
熱素子の温度分布曲線、４２Ａ、４３Ａ、４４Ａ−・−
・−−−−一発熱素子の温度分布領域（ドツト面積）。 第１図 ！ 第２図 Ｉ 第３図 第４図 印加エネル代゛−（ｍＪ） 第６図 第５図 第７図 （Ａ）　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　（Ｃ）（Ｄ
） 第８図 第９図 １　　　（八）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の発熱素子および該発熱素子に電気エネルギ
   ーを供給する電極を備えたサーマルヘッドを使用し、イ
   ンクシートを介して前記サーマルヘッドを記録シートに
   圧接するとともに画像信号に基いて前記発熱素子を選択
   的に駆動することによりインクを記録シートへ転写させ
   る熱転写記録方法において、前記電極の発熱素子への接
   続部の巾を該発熱素子の記録有効幅より小さくし、前記
   発熱素子に対する電圧印加時間を制御することにより階
   調表現を行うことを特徴とする熱転写記録方法。
2. （２）前記発熱素子の形状を、大きな電気エネルギーを
   印加したときの熱分布曲線に近似させた形状にすること
   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）前記サーマルヘッドの各電極を発熱素子に対し少
   なくとも２点で接続させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の熱転写記録方法。