JPH01237165A - カラー熱転写記録装置 - 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】 （目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段　（第１図）作用　（第１図
） 実施例　（第２図〜第６図） 発明の効果 〔概要〕 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドを駆動させて基
材上に融点の異なる二種以上の熱溶融性インクを層状に
塗布してなる転写シートを加熱し被転写体にこのインク
を溶融転写するカラー熱転写記録装置に関し、 簡単な構造で高速にカラー熱転写を行うことができるカ
ラー熱転写記録装置を提供することを目的とし、 原画像の各画素に対応する色彩情報を含む画信号に基づ
いて定められるパルス幅をもつパルス信号を出力するパ
ルス幅制御回路と、当該パルス信号のパルス幅に基づい
て該当する画素位置にある前記発熱素子を駆動するサー
マルヘッド駆動回路とを有する構成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明はカラー熱転写記録装置に係り、特に複数の発熱
素子を有するサーマルヘッドを駆動させて、基材上に融
点の異なる二種以上の熱溶融性インクを層状に塗布して
なる転写シートを加熱し被転写体に溶融転写するカラー
熱転写記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、カラー熱転写記録装置としては、面順次で塗り分
けられた転写シートを用い記録時には第１の色を記録し
、その後、第２の色をこの上に重ねて記録し、これを繰
り返すことにより複数の色を記録する、いわゆる面順次
記録を行うものがあった。

また、異なる色毎にシートロール、サーマルヘッド及び
プラテンの記録ユニットを複数個備えることにより複数
の色を記録するラインプリンタ装置や、シート状の基材
の上に融点の異なる二種以上の熱溶融性インクを層状に
塗布してなる転写シートにサーマルヘッドを駆動させて
加熱して被転写体に溶融転写するカラー熱転写記録装置
であって、各画素毎に当該融点に対応した異なる電流を
各発熱素子に供給してサーマルヘッドを駆動するものが
あった。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来のカラー熱転写記録装置であって、面順
次記録を行うものは被転写体としての記録紙を往復させ
る時間が必要であり、記録速度が遅くなるという問題点
があり、色毎に別個のシートロール、サーマルヘッド及
びプラテンの複数の記録ユニットを備えるものは装置が
大型化するという問題点を有していた。

さらに、基材上に融点の異なる二種以上の熱溶融性イン
クを層状に塗布してなる転写シートにサーマルヘッドを
駆動して被転写体に多色印刷を行う従来のカラー熱転写
記録装置にあっては、前記融点に対応した異なる大きさ
の電流を各発熱素子に供給してサーマルヘッドを駆動す
るため、各発熱体毎にその犬きさを制御することができ
ないという問題点を有していた。

そこで、本発明は以上の問題点を解決すること技術的課
題とするものであり、簡単な構造で高速にカラー熱転写
を行うことかできるカラー熱転写記録装置を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は以上の技術的課題を解決するため第１図に示す
ように複数の発熱素子を有するサーマルヘッド３を駆動
させて、基材上に融点の異なる二種以上の熱溶融性イン
クを層状に塗布してなる転写シートを加熱し、被転写体
にこのインクを溶融転写するカラー熱転写記録装置にお
いて、原画像の各画素に対応する色彩情報を含む画信号
に基づいて定められるパルス幅をもつパルス信号を出力
するパルス幅制御回路１と、当該パルス信号のパルス幅
に基づいて該当する画素位置にある前記各発熱素子を駆
動するサーマルヘッド駆動回路２とを有するものである
。

（作用） 本発明によりカラー熱転写記録を行う場合には第１図に
示すように、記録を行おうとする原画像の各画素の色彩
情報を含む画信号がパルス幅制御回路１に入力する。

当該パルス幅制御回路１は入力した画信号に基づいて定
められるパルス幅を有するパルス信号を各画素毎に出力
する。

ここで、画信号に基づいて定められるパルス幅とは前記
画信号が表す色彩情報を前記被転写体上に表示させるた
めに前記転写シートに塗布された各融点、前記サーマル
ヘッドが有する各発熱素子の性質及び駆動させるための
エネルギー等に基づいて定められるものである。

サーマルヘッド駆動回路２は当該パルス幅により定まる
時間だけ該当する画素の発熱素子を駆動させる。

これにより、各発熱素子は電流値を変化させることなく
各発熱素子に加えるパルス幅で発熱量を変化させて、各
融点に対応した温度で熱溶融性インクを溶融させて多色
熱転写記録を行うことができる。

（実施例） 本発明の実施例に係るラインプリンタ装置について説明
する。

第２図に示すように、本装置は記録の対象となる原画像
の各画素の色彩に関する色彩情報を格納するカラー画像
メモリ１４と、当該カラー画像メモリ１４から読み出さ
れた色彩情報を含む画信号に基づいて前記プリンタ装置
のサーマルヘッド１３についての制御を行うサーマルヘ
ッド制御部２０と、複数の発熱素子がライン上に配列さ
れたサーマルヘッド１３とを有するとともに、転写シー
トロール１７と、被転写体としての記録紙１９と、プラ
テン１８とを有する。

さらに、前記サーマルヘッド制御部２０は前記カラー画
像メモリ１４から走査線の順序で順次各画素毎に画信号
を読み出して出力する読出し制御部１５と、読み出され
た画信号に基づいて対応するパルス幅を有するパルス信
号を順次各画素毎に出力するパルス幅制御回路１１と、
出力されたパルス幅に基づいて対応する画素位置にある
発熱素子を駆動するサーマルヘッド駆動回路１２とを有
する。

また、本実施例で使用する転写シートとして例えば第５
図に示す二色転写シートまたは第６図に示す三色転写シ
ートがある。

二色転写シートは基材６１上に黒色の色材で融点１５０
°Ｃの高融点のバインダーからなるインク層Ａ６２と赤
色の色材で融点７０°Ｃの低融点のバインダーから成る
インク層Ｂ６３をこの順に重ねたものである。

また、基材６１側の高融点のインク層Ａ６２の色材には
顔料を用い、その上に形成する低融点のインク層Ｂ６３
の色材には染料を用い、かつ２つのインク層のバインダ
ーは相溶しない材料を用いている。

ここで、基材６１としては、ポリエステルフィルム、ポ
リカーボネイト、ポリアミド、ナイロン、ポリイミド、
コンデンサ紙などが用いられる。

また、高融点のインク層Ａ６２の色材として用いられる
顔料には、一般の無機又は有機顔料があり、低融点のイ
ンク層８６３の色材として用いられる染料は油溶性染料
、分散染料などがある。

相溶しないバインダーの材料としては、一方に例えば油
溶性であるワックス系のバインダー、他方に例えば油に
溶けない樹脂系のバインターを用いる。

ワックス系バインダーとしては、ミツロウ、ラノリン、
カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワ
ックスなどの天然ワックス；パラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス；酸化
ワックス、エステルワックス、低分子量ポリエチレンな
どの合成ワックス；ラウリン酸、パルチミン酸、ステア
リン酸などの高級脂肪酸の他；高級アルコール、エステ
ル類、アミド類およびこれらの混合物を用いることがで
きる。

樹脂系バインダーとしては、ポリアミド系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、
ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＳＢＲ、フ
ェノール系樹脂、天然ゴム、酢酸ビニル系樹脂およびこ
れらの混合物を用いることができる。

このように高融点のインク層Ａ６２の色材は顔料、低融
点のインク層Ｂ６３の色材は染料とし、これら２つのイ
ンク層のバインダーは相溶しないので、２色間の混色を
防止することができる。即ち、一般に顔料系の色材は染
料形の色材に比べ粒子が大きく熱転写に用いられる熱溶
融性バインダーには溶解せず、分散によって若色する。

従って、高融点のインク層Ａ６２側に顔料を用いると、
低い加熱エネルギーで低融点のインク層Ｂ６３が溶融転
写されるとき、高融点のインク層Ａ６２側の顔料は低融
点インク層Ｂ６３側へ溶解することはなく、混色を生じ
ることがない。

また“２つのインク層Ａ６２、Ｂ６３の熱溶融性バイン
ダーに同種の材料を用いると溶融又は軟化により、混合
、粘着による混色が生じるが、低融点のインク層Ｂ６３
には、例えばワックス系のバインダー、高融点のインク
層Ａ６２には、例えば樹脂系のバインターを用いる、と
いうように相溶しない材料を用いたので、２層間の粘着
を防ぐことができる。

６ｇｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム（基材
６１）に下記の組成比の高融点インク層Ａ６２及び低融
点インク層Ｂ６３をインク塗布装置（バーコーダ）でそ
れぞれ厚さ３ｇｍとなるように塗布する。

低融点インク層 ・パラフィンワックス　　　　３０ｆｆｉ４ＬＪ・アミ
ドワックス　　　　　　６５重量部・染料（油溶性染料
）　Ｒｅｄ　　　　５重量部高融点インク層 ・ポリエステル樹脂　　　　　７０重量部・ポリアミド
樹脂　　　　　　１０重量部・顔料（カーボンブラック
）２０重量部尚、上記の低融点インク層８６３は、パラ
フィンワックスの融点か約６０°Ｃ、アミドワックスは
約７７°Ｃの融点のものを使用することにより、インク
層全体の融点を約７０°Ｃとし、一方、高融点インク層
Ａ６２も夫々異なる融点のものを使用し、全体として約
１５０°Ｃの融点となるように設定した。

上記の処決で得られた２色用熱転写インクシートを用い
プリンタ評価機にて記録評価した。記録電力０．３ｗ／
ｄｏｔ　、周期１０ｍ５／１ｉｎｅ、記録パルス幅を１
ｍｓ　、　４ｍｓとして記録した結果、熱エネルギーの
低いパルス幅１ｍｓの条件では赤色の画像を、また熱エ
ネルギーの大きいパルス幅４ｍｓの条件では黒色の画像
を混色なく得ることができた。

なお、３色の熱転写インクシートを得る場合は、第６図
に示すように、下記の組成比の基材７１（厚さ６ルｍ）
側から順にそれぞれ厚さ３層ｍとなるように、色材に染
料を用いた高融点インク層Ｃ７２、色材に顔料を用いた
中融点インク層Ｄ７３、色材に染料を用いた低融点イン
ク層Ｅ７４とし、互いに隣接するインク層のバインダー
が相溶しない材料のものを用いる。

高融点インク層Ｃ７２（融点的１６０°Ｃ）・アミドワ
ックス（融点が１６０°Ｃのもの）９５重量部 ・黒色染料　　　　　　　　　　５重量部中融点インク
層Ｄ７３（融点的１２０°Ｃ）・ポリアミド樹脂（融点
が１３０°Ｃ）８０重量部 ・顔料（シアン）２０重量部 低融点インク層Ｅ７４（融点７０°Ｃ）・パラフィンワ
ックス　　　　３０重量部・アミドワックス（融点が約
７７°Ｃのもの）６５重量部 ・染料（油溶性染料）　Ｒｅｄ　　　　５重量部当、中
融点インク層Ｄ７３の場合は、シアン系の分散染料や油
溶性染料を用いると、インク層Ｃ７２及びＤ７４に溶け
てしまうので、顔料を用いるのが良い。

そして、記録パルス幅を１ｍｓ　、３ｍｓ　、５ｍｓと
し、それ以外は２層のインクシートと同様の条件で記録
を行った結果、記録パルス幅が１ｍｓのときは、Ｏ，Ｄ
、値か１．２のピンク色、記録パルス幅が３ｍｓのとき
は、Ｏ，Ｄ、値が１．３の青色、記録パルス幅が５ｍｓ
のときは、Ｏ，Ｄ、値が１．５の黒色という３色のカラ
ー記録が得られる。

第３図は第２図に示される本実施例に係るパルス幅制御
回路１１、サーマルヘッド駆動回路１２及びサーマルヘ
ッド１３の内部構成を示す図である。

パルス幅制御回路１１は順次シリアルに入力した前記パ
ルス３３号値をクロック信号に基づいて移動させながら
保持させるとともに１微小パルス分保持されたパルス信
号値をパラレルに出力して直並変換を行うシフトレジス
タｌｌｂと、当該１（敦小パルス分の前記パルス信号値
を保持するラッチ回路１１ａとを含んで構成され、サー
マルヘッド駆動回路１２は当該ラッチ回路１１ａに保持
された前記パルス信号値を印字のタイミングで入力する
ストローブ信号に基づいて出力するゲート素子１２１ｂ
、１２２ｂ、−−−１２ｎｂと、当該ゲート素子１２１
ｂ、・・・１２ｎｂの出力したパルス信号値をベースに
受けて、当該信号値に基づいて電流の開閉制御を行うト
ランジスタ１２１ａ、・・・１２ｎａとを有する。

サーマルヘッド１３はライン上に配列されるとともに、
所定の電圧値を有する直流電源■ｃｏにより電流を供給
され前記トランジスタ１２１ａ、・・・１２ｎａにより
電流の開閉制御がされる所定抵抗値を有する抵抗体から
なる発熱素子１３１．・・・１３ｎを有する。

次に本実施例の動作について第４図のタイムチャートを
用いて説明する。

例えば第２図に示した前記カラー画像メモリ１４より各
画素に対応する画信号が前記読出し制御部１５により読
み出される。

当該画信号は前記パルス幅制御回路１１に入力される。

この画信号は、サーマルヘッド１３の発熱素子１３１・
・・１３ｎが１０２４個の場合、第４図（ａ）に示され
るように構成されている。

すなわち、１０２４画素×４列＝　４０９６ビツト分の
ビットデータ（実線部分がビット「１」、点線部分がビ
ット「０」を示す）で１ライン分を構成している。

そして、カラー画像メモリ１４には、第０列の第１画素
、・・・第１０２４画素、第■列第１画素・・・、第■
列第１０２４画素の順にｒｌ、　ｌ　ｒＯ，のデータと
して格納されており、読出し制御部１５によりこの順に
読出される。

従って、読出し制御部１５は、この画信号をカラー画像
メモリ１４より順次読出し、パルス幅制御回路１１内の
１０２４画素分の格納領域を有するシフトレジスタｌｌ
ｂにクロックに同期させて順次ビット毎に移動して、第
０列の１０２４画素分のデータを保持させる。

そして、第０列の１０２４画素分のデータがシフトレジ
スタｌｌｂに格納されたタイミングで図示しない制御信
号線を介してラッチ回路１１ａにデータセット信号を入
力することで、このシフトレジスタｌｌｂに格納された
データがラッチ回路１１ａにセットされる。

次に、ゲート素子１２１ｂ、１２２ｂ、・・・１２ｎｂ
に図示しない制御回路から１ｍｓの時間幅を有するスト
ローブ信号“ＨＩＩを供給することにより、データ「１
」を保持しているラッチ回路の画素位置に対応するゲー
ト素子が開き、対応するトランジスタか駆動される。す
なわち、データは、第０列目においては、第１．第２．
第４．第５画素・・・が「１」であるから、第４図（ｂ
）に示されるように、ゲート素子１２１ｂ、１２２ｂ。

１２４ｂ、１２５ｂ−・・は１ｍｓの間、出力かｉｉ　
Ｈ＋＋になる。

また、これと同時にシフトレジスタｌｌｂには、データ
入力端子を介して与えられる第■列目の１０２４画素の
データが順次シフトされて格納され、そして、ラッチ回
路１１ａにセットされる。

尚、このシフトレジスタｌｌｂの１０２４画素のシフト
動作及びラッチ回路１１ａへのセット動作は１ｍｓ以内
に終了する。

従って、ストローブ信号は更に１ｍｓの間、その出力が
“Ｈ１１となるので、ゲート素子１２１ｂ、１２４ｂ、
１２５ｂ−・・が更に１ｍｓの間、その出力か“Ｈ゛と
なる。

以下、同様にして、第■列目、第０列目の１０２４画素
のデータに対応してゲート素子１２１ｂ。

１２４ｂ、１２５ｂ・・・が“Ｈ′”となる。

結局のところ、第１画素、第４画素、第５画素目・・・
の発熱素子は４ｍｓの時間だけ駆動され、第２画素目・
・・の発熱素子は１ｍｓの時間だけ駆動され、また、第
３画素目・・・の発熱素子は全く駆動されない。

このようにして、各発熱素子は入力されるデータに応じ
て所定の時間幅、つまり、黒は４ｍｓ　、赤は１ｍｓ　
、白はＯｍｓの時間だけ駆動される。

それによって、各インク層を溶融させるのに必要な熱量
が加えられて対応する色のインクが記録紙に転写される
。

このように、本実施例では、従来用いられているパルス
幅駆動が可能なサークルヘッド駆動装置を用い、これに
与えるデータを第４図に示すように各色毎に異なるビッ
ト数を割当てるのみで、パルス幅制御を行ない、所望の
インク層のみを転写させることが可能となる。

また、第４図（ａ）に示されるデータは予めカラー画像
メモリ１４に格納されているものとして説明したが、例
えば、カラー画像読取装置がその読取結果に応じて、１
０２４画素×４列の画像メモリ（ラインバッファ）に格
納するようにしても良い。

この場合、黒画素は、各列共にビットを「１」、赤画素
は第１列のみをビット「１ヨ、白画素は各列共にビット
を「０」として格納することにより実現される。

また、これは、三色インクシートの場合も、データ列が
増えるのみであり、他は同様に実現できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、融点の異なる二種以上の
熱転写シートに対してサーマルヘッドの各発熱素子を駆
動して、溶融転写させるに際して、パルス信号により、
供給する電流値は一定にしてその駆動時間巾を変化させ
るようにしているため、装置を大型化させることなく簡
単な構造で、かつ高速にカラーで熱転写記録を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の原理ブロック図、第２図は実施例に係る
熱転写記録装置を示すブロック図、第３図は第２図に示
される回路の内部構成を示す図、第４図はタイムチャー
ト、第５図は実施例に係る二色転写シートを示す図、第
６図は実施例に係る三色転写シートを示す図である。 １．１１・・・パルス幅制御回路 ２．１２・・・サーマルヘッド駆動回路３．１３・・・
サーマルヘッド う−了ヨ ＠　ｌ　　囚 φ−−１０２４番鮎？−−−−−−−−−−−１２３４
５６７５１９１０１１１２′″−−−ＩＷＯ１０２２１
０２４＋　　　　　　２３４５ タイムチャート 第４！！１ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の発熱素子を有するサーマルヘッド（３）を駆動さ
   せて、基材上に融点の異なる二種以上の熱溶融性インク
   を層状に塗布してなる転写シートを加熱し、被転写体に
   このインクを溶融転写するカラー熱転写記録装置におい
   て、 原画像の各画素に対応する色彩情報を含む画信号に基づ
   いて定められるパルス幅をもつパルス信号を出力するパ
   ルス幅制御回路（１）と、当該パルス信号のパルス幅に
   基づいて該当する画素位置にある前記各発熱素子を駆動
   するサーマルヘッド駆動回路（２）とを有することを特
   徴とするカラー熱転写記録装置。