JPS63172669A - 熱転写記録装置 - 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］ 本発明は熱転写記録装置に係り、特に記録ドツト濃度を
安定に制御する中間記録に好適な熱転写記録装置に関す
る。

〔従来の技術］ 従来、熱転写装置の主要部である発熱ヘッドは。

特開昭５６−１５９１７６号に記載のように、絶縁基板
上に部分グレーズを設け、その頂上部に発熱抵抗体を配
置する構造を有している。

以下、第５図により、従来の熱ヘッドを用いた熱転写記
録装置の記録原理を説明する。第５図−（Ｃ）は従来の
発熱ヘッドを用いた熱転写記録装置の主要部断面図を示
す、まず、ベースフィルム１０の片面に熱溶融性のイン
ク９を塗布したインクシート７と受像紙６を発熱ヘッド
１と同筒状のプラテンローラ５により挟着する０発熱ヘ
ッド１はセラミックス等から成る絶縁基板２と、その上
に形成した部分グレーズ３及び部分グレーズ頂上部に設
けた発熱抵抗体４などにより構成されている０発熱抵抗
体は図示されていないが、記録信号（電流）を供給する
装置に接続され、その発熱量が制御される。第５図（Ｄ
）は発熱ヘッド１の平面図で発熱抵抗体４をアレイ状に
部分グレーズ３の頂上部に配置している。また、部分グ
レーズ３は一般に抵融点ガラス等の比較的保温性の高い
材料をスクリーン印刷などの技術を利用して塗布し、乾
燥、焼成して形成されるため、その形状は第５図（Ｃ）
に示す如く部分円筒形または、かまぼこ形に近い形状を
成す、第５図（Ｃ）において、インクシート７と受像紙
６を挟着した状態で、プラテンローラ５を方向８へ回転
し、記録信号に応じて発熱抵抗体４を発熱さることによ
り、インク９が部分的に溶融し受像紙６に融着する。そ
の後、インクシート７と受像紙６を剥離すると、被加熱
部のインク９が受像紙６に転写され画像を形成する。

発熱抵抗体４で発生する熱の利用効率及び記録ドツト面
積の安定性の点で１発熱抵抗体４、インクシート７及び
受像紙６の接触状態と発熱状態すなわち、インクシート
７と受像紙６の界面の圧力分布と温度分布の関係が重要
である。第５図（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ圧力分布１
１と温度分布１２を示す、第５図（Ａ）及び（Ｂ）に示
すように、従来の装置では発熱抵抗体４の温度のピーク
を示す抵抗体中心Ｐｇに圧力ピークが一致するように発
熱抵抗体４を配置している０以上の構成により、熱溶融
性のインク９が最も高温に達し、流動性の高い状態で圧
力最大となるため、最少の印加エネルギーでインク９が
受像紙６に転写する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記した従来の装置は、記録ドツト形状の安定
性がインクと受像紙の密着性、インクの溶融及び剥離時
にインクに加わる圧力と温度とに関連している点につい
て配慮がされておらず、高品位の二値画像記録及び１発
熱抵抗体の発熱量に応じて記録ドツト面積またはインク
量を制御することにより記録ドツト濃度を正確に制御し
濃淡画像を記録する中間調画像記録の場合に問題があっ
た。

本発明の目的は記録ドツト濃度の安定性に優れた熱転写
記録装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は少なくともインクシート及び受像紙がプラテ
ンローラによって受ける押圧の最高圧力部と発熱抵抗体
によってインクが受ける最高温度部をプラテンローラ回
転方向に順にずらすことによって達成される。特にイン
クシートと受像紙が剥離を開始する剥離点付近に発熱抵
抗体の最高温度部を配置することにより達成される。

〔作用〕

インクシートと受像紙の、ｍ着性は１両者の界面の圧力
と温度により決定され、圧力及び温度が高い程密着性が
増大する。一方、インク溶融時のインクシートと受像紙
の密着性が良く、シかも、インクシート剥離時のインク
温度が高く、インク粘度が低い程剥離エネルギが小さい
ため、インクが安定にインクシートから受像紙に転写し
、記録ドツト面積、すなわち記録濃度が安定となる。

したがって、インクシートと受像紙の剥離点付近に発熱
抵抗体の最高温度部を配置することにより、インクが溶
融しない程度の比較的低い温度において圧力の最大部に
到達するためインクを溶融することなくインクシートと
受像紙の密着性を向上することができる。その後、プラ
テンローラ等の回転により、インクシートと受像紙が良
好な密着性を保ちながら発熱抵抗体の最高温度部上に移
動するが、この時、発熱抵抗体の最高温度部とインクシ
ートの剥離位置がほぼ等しいことから、インク温度が高
く、粘度の低い状態で剥離することができるため、記録
ドツト面積を安定にすることができる。

発熱体と部分グレーズとの相対的な位ｌｉ！関係として
は、インクシート及び受像紙が最高の押圧を受けた後に
発熱抵抗体の最高温度部を通過するように発熱抵抗体位
置を制御すればよいので、圧力の最大部はプラテンロー
ラの回転方向に対し、部分グレーズ頂上部よりも手前に
位置してもほぼ同様の効果が得られる。

〔実施例〕

発明を実施例に基づき更に詳述する。

実施例　１ 本発明の第１の実施例を第１乃至第２図により説明する
。熱転写記録装置を構成する主な要素は第５図に示す従
来の熱転写記録装置とほぼ同様であるが１部分グレーズ
３上に配置する発熱抵抗体１４の位置と、その形状が異
なる。第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に成る熱転写
記録装置のインクシートユと受像紙６の境界部の、それ
ぞれ圧力特性及び温度特性である。

第１図（Ｃ）は、本発明に成る熱転写記録装置の主要部
の部分断面図を示し、第１図（Ｄ）は、その発熱ヘッド
１の平面図を示す、第１図（Ｄ）に示すように、発熱抵
抗体１４が長方形ではなく、階段状を低呈しているため
１発熱抵抗体１４に印加するエネルギにより抵抗体表面
の高ａ！領域、すなわち、インクを溶融することが可能
となる面積が変化し、記録ドツト面積を制御することが
可能となる。このような発熱抵抗体の形状の発熱ヘッド
１を用いることにより、記録ドツト面積制御方式の中間
調記録が実現できる。このような中間調記録方式におい
て、多階調、高品位画像を記録するためには、各階調の
記録濃度偏差を少なくする必要があり、印加エネルギに
対する記録ドツト面積の安定性が特に重要となる。

第１図（Ｃ）及び（Ｄ）に示す如く１発熱抵抗体１４の
形成位置を、部分グレーズ３の頂上部からプラテンロー
ラ５の回転方向８に移動することにより、圧力分布１１
は、第１図（Ａ）に示す如く第５図（Ａ）と同様で変化
しないが、温度分布１３は、第１図（Ｂ）に示す如く、
その最高温度部が方向８へ移動し、インクシート７と受
像紙６の剥離点付近に置くことが可能である。

第１図（Ｂ）の温度１５はインク９の融点を示し、熱溶
融性のインクでは、一般に５０℃から９０℃の範囲に存
在する。

第２図にインクシート−２−と受像紙６の密着性を温度
と圧力に関して求めた実験曲線を示す、横軸にインクシ
ートと受像紙界面の圧力を、縦軸にその温度をとると、
インクシートと受像紙の密着性は温度と圧力の上昇に伴
って向上する。十分な密着性が得られ、かつ、融点１５
に達しない領域。

すなわち、インクシートと受像紙の接着領域１６を斜線
部で示す、融点１５を越えた領域では、インクシートと
受像紙の密着性の悪い場所の溶融インクが１表面張力に
よる凝集９周辺密着部へのインクの移動及び受像紙への
浸透等により、密着性の悪い場所から他へインクが移動
してしまうため、インクの白抜けとなる。したがって、
良好な記録ドツトを得るためには、インクの温度が融点
に達する前に、接着領域１６を通過し、十分密着性を向
上した後に、溶融転写することが必要である。

また、第１図の本実施例の圧力と温度の軌跡は第２図に
おいて、一点鎖線で示す曲４１１７の如くとなり、第１
図に対応した位１！ＰＩ、Ｐａ、Ｐａの順序で変化し、
Ｐｓ以後は、インクシート７と受像紙６の剥離過程に入
る。したがって、第２図の位置Ｐｓの圧力最大位置では
、インクは融点に達していないが、多少加熱され、粘度
が低下しているため、インクシートユと受像紙６は十分
な密着性が得られる。その後、圧力が低下しても、加熱
によるインク粘度の低下、すなわち接着性の増加により
、インクシートユが融点１５に達しても良好な密着状態
を維持する。

第２図、に、インクシートと受像紙の密着性と同時に、
良好な密着性を付与した後の、インクシート７の剥離開
始時に於ける溶融状態にあるインクの転写後のドツト面
積の安定性に関する実験曲線１８を実線で示す、横軸に
は、インクシートと受像紙界面の圧力、縦軸には、ドツ
ト面積の安定性を表すドツト面積偏差をとる。ドツト面
積偏差が小さいほど安定性が良く多階調記録が実現でき
る。

インクシート７と受像紙の密着性が良くインクシート７
剥離時のインフッ温度が融点以上の場合。

曲線１８に示す如く、圧力が低いほどドツト面積の偏差
が小さく良好な記録特性が得られる。したがって、イン
クシート７と受像紙６の剥離開始点で圧力が零となるこ
とから、理想的には、インクシート−７−の剥離開始点
Ｐ８に発熱抵抗体１４の最高温度部を配置することによ
り、最も安定したドツト面積が得られる。しかし、剥離
開始点Ｐδは、プラテンローラ５の硬度、インクシート
７と受像紙６の厚さ及び剛性及び部分グレーズ３の形状
により変化し１部分グレーズ３の頂上部通過後の所定の
位置となる。現実的には、インクシート７が部分グレー
ズ３の頂上部を通過した後に、圧力が急速に低下するこ
とから１発熱抵抗体１４の最高温度部を、部分グレーズ
３の頂上部を越え、インクシート７の移動方向で、イン
クシート７の剥離開始点までの位置に配置することによ
り、発熱抵抗体１４の最高温度部を剥離開始点付近に配
置することとほぼ同様の効果が得られる。第２図におい
て、インクシート７と受像紙６の界面の圧力と温度の軌
跡１７のうち、融点１５を越えた部分がドツト転写領域
となり、曲線１８のドツト面積偏差曲線が適用される。

本実施例では、曲線１７の位置Ｐ４からＰ８がドツト転
写状態にあり、この時インクシート７が部分グレーズ３
の頂上部通過後であるため、インクシート７に加わる圧
力が十分低く、ドツトのつぶれが少ないため、曲線１８
に示す如くドツト面積偏差の小さい状態でドツトを転写
できる。

また、記録ドツト面積の安定性に対し、インクシート７
の剥離開始時におけるインクの粘度が低・いほど、すな
わち、インクの温度が高いほど安定となる。第３図に、
インクシート剥離時のインク温度と記録ドツト面積の偏
差を示す実験による特性曲線１９を示す、インクシート
７剥離時のインク温度の上昇に伴い、インク粘度が低下
している。

このインク粘度の低下によりインクシート７と受像紙６
の剥離に必要な力が低減するため、ドツト面積偏差が小
さくなり、安定な記録ドツト面積が得られる。特に、融
点１５付近から、粘度が急激に低下するため、より安定
な記録ドツト面積が得られる。

したがって、本実施例によれば、インクシートと受像紙
の密着性が良好な状態を維持しながら。

インクシートの剥離開始点付近の低圧力状態において、
インクを、溶融転写す、る機構としたため、ドツト面積
を制御し中間調を記録する本実施例において、各階調の
印加エネルギに応じて記録ドツト面積を安定化する効果
があり、多階調記録を実現できる。

また１発熱抵抗１４の形状を、従来の発熱抵抗体４の形
状とした場合にも、同様に記録ドツト面積を安定化する
効果があり、白抜は等の画質劣化を大幅に改善した高品
位の記録を実現できる。

実施例２ 第４図に本発明の他の実施例を示す。基本構成は第１図
に示す実施例とほぼ同様であるが１発熱抵抗体４の形状
が均一に発熱する長方形であることと、インクシート２
０のインクの転写量が１発熱抵抗体４により与えられる
熱エネルギに応じて変化するインクシートである点が異
なる。

インクの転写量が熱エルネギにより変化するインク１９
の例としては、インクの融点分布を厚み方向に制御し、
インク１９の温度に応じて、溶融するインクの厚さを制
御できるインク、多量の高融点物質を混在させ、熱印加
時間に応じてインクの転写量を制御できるインクがある
。

上記のインク１９を用いてドツトを記録すると。

第４図（Ｃ）に示すように、印加エネルギの増大に伴い
、ドツトの厚さがｄ　ＩＩ　ｄ　ｘ＊　ｄ　ａの順で増
大し、記録ドツト濃度も増大する。したがって。

記録ドツト濃度を制御することにより、中間調記録を実
現できる、上記中間調記録方式においても、第１図に示
す実施例と同様に記録ドツト転写時のインクシート２０
と受像紙６の密着性が良好、かつ、圧力が低いことが重
要で、圧力が高い場合には、インクのつぶれ、または、
非溶融部のインクまで転写するような異常転写が発生し
、記録ドツト濃度が安定しない。

したがって、第４図（Ｃ）に示す如く、発熱抵抗体の位
置を配置することにより、圧力と温度の軌跡は、第２図
と全く同様に推移し、インクシート並と受像紙６の十分
な密着性と、ドツト記録時の低圧力を実現できるため、
記録ドツト濃度を安定化する効果がある。

また１本実施例の発熱抵抗体４の代わりに、第２図（Ｃ
）に示す発熱抵抗体１４を用いることにより、記録ドツ
ト濃度をドツト面積とインク厚さの双方で制御すること
が可能となるため、より広い濃度制御範囲と、特に低濃
度領域を安定な濃度制御が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ドツト記録過程を低温、高圧力のイン
クシートと受像紙の接着過程と、高温。

低圧力のインク溶融、剥離過程に分離することにより、
インクシートと受像紙の密着性を向上し。

かつ、記録ドツト面積偏差に少い条件でドツトを記録で
きるので、記録ドツト濃度の安定性に優れた熱転写記録
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる熱転写Ｖ＆置の要部拡大図及び
特性図で、第１図（Ａ）はそれぞれの位置に対応する圧
力状態を示す図、第１図（Ｂ）は同様温度状態を示す図
、第１図（Ｃ）は発熱ヘッドとプラテンローラ部の拡大
縦断面図、第１　Ｎ（Ｄ）は発熱ヘッダ上平面図である
。第２図及び第３図は本発明に係わる熱転写装置の特性
図である。第４図は本発明に係わる他の熱転写装置の要
部拡大図及び特性図で、第４図（Ａ）はそれぞれの位置
に対応する圧力状態を示す図、第４図（Ｂ）は同様温度
状態を示す図、第４図（Ｃ）は発熱ヘッドとプラテンロ
ーラ部の拡大縦断面図、第４図（Ｄ）は発熱ヘッダ上平
面図である。第５図は従来の熱転写装置の要部拡大図及
び特性図で、第５図（Ａ）は圧力状態図、第５ｗ１（Ｂ
）は温度特性図、第５図（Ｃ）は発熱ヘッダとプラテン
ローラ部の要部拡大縦断面図、第５図（Ｄ）は発熱ヘッ
ダの上平面図である。 １・・・発熱ヘッド、２・・・絶縁基板、３・・・部分
グレーズ、４．１４・・・発熱抵抗体、５・・・プラテ
ンローラ、６・・・受像紙、ユ、２０・・・インクシー
ト、９．１９・・・インク、１１・・・圧力特性、１２
．１３・・・温度特性、１５・・・融点、１６・・・接
着領域、１７・・・圧力。 温度軌跡、１８・・・ドツト面積偏差。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁基板上に略ライン状の突起を成す部分グレーズ
   を設け、上記グレーズ上に発熱抵抗体を配置した発熱ヘ
   ッドと、表面の一部がグレーズの表面部と所定の圧力で
   接する筒状プラテンローラとから成り、上記グレーズと
   上記プラテンローラとの接触部に熱溶融性成分の多いイ
   ンクを塗布したインクシート及び受像紙を挟着し、上記
   プラテンローラの回転により上記インクシート及び上記
   受像紙を上記プラテンローラの回転方向に移動させると
   同時に上記インクシート上のインクを上記受像紙に転写
   する熱転写装置に於て、上記インクシートと上記受像紙
   とが受ける最高圧力部と最高温度部が上記プラテンロー
   ラの回転方向に順次ずれるように上記プラテンローラと
   上記発熱ヘッドとの接触部及び上記発熱ヘッドの上記発
   熱抵抗体の位置をずらしたことを特徴とする熱転写装置
   。 ２、上記発熱抵抗体はアレイ状に発熱ヘッドに配置され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱
   転写装置。 ３、上記発熱抵抗体の形状を部分的に変えたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の熱転写装
   置。 ４、上記インクシート上のインク層内の融点が、上記プ
   ラテンローラ側が低く、上記発熱ヘッド側が高くなるよ
   うに厚さ方向に異なることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項又は第３項記載の熱転写装置。 ５、上記インクシートと上記受像紙が上記プラテンロー
   ラによつて押圧を受けた後上記インクシートと上記受像
   紙とが剥離する位置は上記発熱ヘッドの最高温度部であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項、
   又は第３項又は第４項記載の熱転写装置。 ６、上記最高温度は上記インクの融点温度以上であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の熱転写装置
   。