JPH0441667B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、サーマルヘツ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。

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、この記録材料と記録媒体を圧接した状
態で、昇温手段の一つであるサーマルヘツドで転
写体の裏面側から前記記録材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
録材料は融点が常温（例えば25℃）より遥かに高
い65〜85℃程度のホツトメルト固体材料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
テレフタレート（PET）フイルム等の薄い耐熱
性の基材に塗布成層したシート状の転写体を用
い、この転写体の裏面に、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ツドを圧
接しこの発熱体素子の発熱によつて基材を介して
選択的に記録材料を昇温書き込みしてホツトメル
ト固体材料を融解させ、紙等の記録媒体に記録材
料を選択的に転写記録する。

この種の熱転写記録方法では、ホツトメルト固
体材料の融点よりも低い温度状態、すなわち常温
状態で、記録材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
を構成するホツ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、記録媒体側の記録材料が融解された
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
るという特徴をもつている。

従つて、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つて、閾
値をもつ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、従来の転写記録方法では、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イザ法等、
二値濃度記録によつて多階調濃度記録を行うため
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、デイ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
数をもつ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それぞれまた
は何れか一方に塗布供給し、昇温書き込み制御す
ることによつて一応所期の目的を達するものであ
つたが、その塗布溶媒量の差異によつて最高記録
濃度が小であつたり、または記録濃度の記録エネ
ルギーに対する変化が急峻であつたりするため、
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。

発明の目的 本発明は、上記のような熱転写記録方法の本質
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改良されたアナログ
階調の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 上記の目的を達成するために本発明の熱転写記
録方法は、基材の片面に記録材料を有するシート
状の転写体と、その転写体の記録材料にシート状
の記録媒体を圧接して昇温手段により上記記録材
料を昇温させて上記記録媒体に書き込みする熱転
写記録方法において、上記記録材料および記録媒
体または何れか一方に上記記録材料の少なくとも
一種を溶解可能な溶媒を塗布手段により転写直前
に少なくとも一回塗布し、その後、塗布量を変え
て転写記録すべきパターンを複数回重ね合わせて
転写記録する。

作 用 本発明は上記構成により、温度と塗布溶媒量に
より転写量がアナログ制御されることになる。

実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第１図は、本発明にかかる熱転写記録方法を実
施する熱転写装置において、モノクロテレビ受像
機の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、その熱転写記録装置の断面図であ
る。第１図において、テレビ受像機からの信号１
０は輝度信号１１と同期信号１２に分離され、輝
度信号１１はAD変換器２０によつて８ビツト程
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４０は、
輝度信号に対する記録画像の階調補正と一画面メ
モリー３０からの信号に対応したサーマルヘツド
４００への印加パルス幅の変調を行う。

制御部７００は、テレビ受像機からの同期信号
１２を受けてAD変換器２０、一画面メモリー３
０、変調電源装置４０、サーマルヘツド４００お
よび記録装置駆動部８００の制御をそれぞれ行
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７０１，７０２，７０３，７０
４，７０５，７０６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によつてパルス幅
変調された信号４１はサーマルヘツド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、重ね合せの熱転写記録においても転
写ずれを起こ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４〜15μｍ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
の耐熱性の薄いフイルム状の基材１１０の表面１
１０ａ側に、融点が例えば65〜85℃程度のホツト
メルト固体材料と色材材料としての顔料とを混合
して成る記録材料１２０を例えば２〜10μｍ程度
の厚さに成層して構成される。３００はセルロー
ズ紙、合成紙、プラスチツ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ヘ
ツドで、金属や耐熱ゴム等の記録プラテン５００
との間に、記録媒体３００と転写体１００を圧接
し、記録プラテン５００の矢印１のような回転に
より矢印２，３のように紙送りする。５２１は記
録媒体巻き戻しロール、５２２は記録媒体巻き取
りロール、５２３は転写体ロール、５２４は転写
体巻き取りロールである。６００は溶媒の塗布手
段で、溶媒塗布量調整器６０４の押圧４によつて
溶媒塗布量を制御する溶媒塗布量調整補助ローラ
ー６０２および記録媒体３００に接して記録媒体
３００の溶媒タンク６０５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。

この溶媒の塗布手段６００は、第１図の制御部
７００からの制御信号７０１によつて矢印５，６
のように溶媒塗布ローラー６０１が記録媒体３０
０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。

シート状の基材１１０の片面１１０ａ側に記録
材料１２０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５２４の
間で矢印３のように一定方向に移動し、常に新し
い記録材料面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５２４およびサーマルヘツド４
００は同一基台上に取り付けられており、制御部
７００からの制御信号７０２によつて矢印７，８
のように記録媒体３００を介して記録プラテン５
００に圧接したり（図示）、離れたりする（離れ
た状態は図示省略）。

画像の記録に際しては、まず制御部７００から
の制御信号７０１，７０２によつて溶媒の塗布手
段６００は矢印５のように持ち上げられ、サーマ
ルヘツド４００および転写体１００は矢印７のよ
うに記録媒体３００を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からの記録プ
ラテン駆動制御信号７０３によつて矢印１のよう
に回転される。

上記回転と同期して、制御部７００からの溶媒
制御信号７０４は、これから行う転写記録が一回
目か二回目かにより、溶媒塗布量調整器６０４の
押圧４を制御する。

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を押す圧力４は小とな
り、溶媒塗布ローラー６０１への溶媒タンク６０
５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。このように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１００は、転写体ロール５２３より矢印３の
ように移動するが、圧接記録部１３０を通過後の
記録媒体３００および転写体１００のたわみを防
ぐため記録媒体巻き取りロール５２２および転写
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および転写体１００を巻
き取り始める。

溶媒が塗布された記録媒体は、記録プラテン５
００の駆動制御信号７０３より一定時間T_p遅れ
て圧接記録部１３０を通過するが、この時間T_p
より更に僅かな一定時間遅れてサーマルヘツド４
００への、変調電源装置４０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１３
０では、サーマルヘツド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１２
０および溶媒を含んだ記録媒体部を印加パルス幅
P_w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３００の表面濃
度付近より連続的に階調記録を行うことが可能と
なる。

かぶり転写は常温（例えば25℃）における記録
材料１２０の溶解度が適当に小なるように塗媒お
よび記録材料の材質を適当に選択して回避され
る。

サーマルヘツド４００は、抵抗発熱体素子を例
えば主走査方向に0.25mmのピツチで線状に配置し
た線順次記録用のサーマルヘツドであり、一ライ
ン当りの記録速度は例えば33.3ms、副走査方向
の記録密度は同様に0.25mmピツチで記録プラテン
５００によつて矢印１のように送られる。

このようにして、一回目の一画面が記録される
と、前述の各制御信号７０３，７０５，７０６，
７０１，７０２，７０４によつて、記録プラテン
５００、記録媒体巻き取りロール５２２、転写体
巻き取りロール５２４の駆動は停止し、溶媒の塗
布手段６００は矢印６、サーマルヘツド４００お
よび転写体等は矢印８のように圧接が解除され、
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７０７によつて記録媒体巻き戻しロール５
２１に巻き戻される。

二回目の記録は、一回目の記録と同様に制御信
号７０１，７０２によつて溶媒の塗布手段６００
は矢印５のように持ち上げられ、サーマルヘツド
４００および転写体等は矢印７のように記録媒体
３００を介して記録プラテン５００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５２２、転写体巻き取りロール５
２４は、それぞれ制御信号７０３，７０５，７０
６によつて駆動が開始される。溶媒の塗布手段６
００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６
０５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
ツド４００による昇温書き込み制御は、一画面メ
モリー３０に記憶された一回目と同一信号である
が、変調電源装置４０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
溶媒量が少ないと高記録濃度域が有効に記録され
る。従つて、第一回目に比し、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
録材料の溶媒に基く、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。

本実施例の記録特性を第３図の特性１に、従来
の一度書きによる記録特性を溶媒量が多い場合
（特性２）と、少ない場合（特性３）について第
４図に示した。上記の各特性は、第１図のシステ
ム構成および第２図の熱転写装置において、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
ウバ系のワツクスと、記録色材としてマゼンタ色
の顔料を混合したホツトメルト型の溶融転写機能
を有する記録材料１２０を成層したもので溶媒６
１０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500秒、厚さ
70μｍの非塗工の普通紙（以下記録紙と称す）で
ある。

サーマルヘツド４００は、512個の抵抗発熱体
素子を４素子／mm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ツドで、表面ゴム硬
度65゜の耐熱ゴム被覆の金属プラテン５００との
間に、前記記録紙３００と転写体１００とを1.43
Kg／cm²圧力で圧接する。

昇温書き込み制御は線順次で行い、主走査線速
度は一ライン当り33.3ms、これに同期した記録
プラテン５００の回転矢印１によつて副走査線密
度は４本／mmで行う。

サーマルヘツド４００の昇温書き込み制御は各
抵抗発熱体素子にそれぞれ電圧13.35V、電流
52.4mA（電力0.7W）でパルス幅P_w変調された信
号４１が印加される。

記録濃度D_oは、反射光学濃度計（Macbeth
RD914）により測定し、転写記録された測定濃
度Ｄより未転写記録紙の表面濃度D_pを差し引い
た値である。

第４図の特性は、従来の一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P_wに対する記録濃度D_o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上
の昇温が困難なため、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。また、特性
３は、従来の一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P_wに対する記録濃度D_oの変
化が比較的急俊で階調記録制御には不利である。

第３図の特性１は、本実施例による記録特性図
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
量を制御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は本実施例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D_o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との
記録は転写のされ方が違うため、または記録材料
を構成する色材やワツクス固有の特性によるもの
と思われる。

本実施例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
るものである。

なお、実施例において、溶媒は記録媒体に塗布
したが、転写体の記録材料に塗布してもよく、ま
た、両者に塗布してもよく、圧接記録部におい
て、記録媒体と転写体の間隙に溶媒が存在すれば
よい。したがつて記録媒体は薄いシート状の片側
表面上に、サーマルヘツドの素子密度よりさらに
高密度の実質的に凹凸を形成したプラスチツクフ
イルムや合成紙等、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よく、材
質は問わない。

この実施例においては、溶媒の塗布は二度とも
記録媒体へ行つたが、上述の通り凹凸を形成した
転写体を用い、転写体はそのものに溶媒保持能力
を持たせ、一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押圧がゼロ）、一回目の転写
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ゼ
ロ、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
よい。

また、実施例では、二回の重ね合せ転写記録を
例に取つたが、二回以上の重ね合せ転写記録を、
それぞれ塗布溶媒量を変えて行うと、この複数回
の転写記録によりさら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、実施例では、それぞれの転写記録毎に新
しい転写体を用いる場合を示したが、第一回目の
転写記録に使用した転写体を第二回目以降、それ
ぞれもう一度、第一回目の転写記録の位置にまで
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の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、この位置ずれが、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体の記録材料の
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
は、転写記録画像の品質、または転写体の有効利
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ツトメルト型
の溶融転写記録用の場合を例に取つたが、通常の
グラビヤインクのようにバインダーとして非ホツ
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ツク材料を
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、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、転写体の同一基体上に、シアノ、マゼ
ンタ、イエロー、さらには黒を加えた３色および
４色の原色記録材料を規則的に順次設け、これら
それぞれの記録パターンを正しく位置合せして複
数回の転写記録をそれぞれ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、染料材料の何れかまたは両方を
溶媒材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つてもむらのな
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、溶媒量を変えて複数回重ね合せ転写記録を
するものであり、従来の熱転写記録方法では不可
能であつたが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つた記録
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とともに記録媒体
の材質の選択幅の広いアナログ階調熱転写記録方
法を提供するものであり、その産業上の効果は極
めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の熱転写記録方法を
実施する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断面図、第３図は同記録
特性図、第４図は従来の方法による記録特性図で
ある。 １００……転写体、１１０……基材、１２０…
…記録材料、３００……記録媒体、４００……サ
ーマルヘツド（昇温手段）、６００……塗布手段、
６１０……溶媒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材の片面に記録材料を有するシート状の転
   写体と、その転写体の記録材料にシート状の記録
   媒体を圧接して昇温手段により上記記録材料を昇
   温させて上記記録媒体に書き込みする熱転写記録
   方法において、上記記録材料および記録媒体また
   は何れか一方に上記記録材料の少なくとも一種を
   溶解可能な溶媒を塗布手段により転写直前に少な
   くとも一回塗布し、その後、塗布量を変えて転写
   記録すべきパターンを複数回重ね合せて転写記録
   することを特徴とする熱転写記録方法。 ２ 重ね合せの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、
   一回目の転写記録を行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 一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。