JPH05254162A - 熱転写記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 普通紙への受像層の転写をサーマルヘッドで
行う場合、表面平滑性を向上させ画素毎のつながりのよ
い画像を得る。 【構成】 サーマルヘッド８を、被転写記録体２３と、
受像層保持手段体と、インク保持手段と、サーマルヘッ
ドの加熱を制御するコントロール手段とから構成され
る。受像層の転写時にはスイッチ３３で切り換えること
によりシステムコントローラ２３を介して受像層の樹脂
の熱溶融転写に適した特殊はパルス幅の所定の信号を通
電パルス幅制御回路３１から出力し、サーマルヘッド８
を加熱し、被転写記録体上に受像層が転写される。受像
層が転写された後にスイッチ３３が切り換えられサーマ
ルヘッド８の加熱が映像信号に基づく制御信号が通電パ
ルス幅制御回路３１より出力され被転写記録体上の受像
層上にインクが転写される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被転写記録体の表面に信
号記録の前に受像層を形成することのできる熱転写記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱転写記録装置は熱昇華性染料を
サーマルヘッドにより加熱昇華し、記録媒体上に熱転写
記録する方法が色階調性がよく、取扱いが容易等の種々
の理由により多く利用されている。その記録品質をさら
に向上するために信号記録の前に記録媒体上に受像層を
如何に容易に確実に被着するかが工夫されている。

【０００３】以下に従来の熱転写記録装置について説明
する。図５は従来の熱転写記録装置のインク材料の保持
体、図６は受像層の保持体、図７は転写時の簡単な機構
をそれぞれ示したものである。

【０００４】インク材料の保持体は図５に示すように構
成要素として、１は染料を転写するのに用いるインクシ
ートである。２は耐熱性のフィルム等でできた基体シー
ト、３はヘッドの走行性をよくするための滑性層、４は
加熱により昇華し樹脂等に対し染着性を有する染料を保
持したインク材料層である。

【０００５】また受像層の保持体は図６に示すように構
成要素として５は画像等の転写がおこなわれる記録媒体
である。６はセルロースやプラスチック等で構成された
基材、７は昇華性染料に対して有効な染着性を有するポ
リエステル樹脂やビニルブチラール樹脂等の高分子材料
からなる受像層である。

【０００６】機構としては図７に示すように構成要素と
して８は染料を昇華させる熱エネルギーを加えるための
サーマルヘッド、９はインクシート１と記録媒体５をサ
ーマルヘッド８との間で圧接挟持するためのプラテンロ
ーラである。

【０００７】図８はビデオプリンタの信号系を表すブロ
ック図である。その構成要素として２１はデコーダ、２
２はアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換す
るためのＡ／Ｄ変換器、２３はビデオプリンタのシステ
ムをコントロールするシステムコントローラ、２４は入
力された映像信号の画面構成等の処理をおこなう画像メ
モリのコントローラ、２５はプリントアウトするための
映像情報を記憶するメインメモリ、２６はメインメモリ
２５の内容を読みだし指定のラインの情報サンプリング
するためのサンプリング回路、２７はデジタルの映像信
号をアナログの映像信号に変換するためのＤ／Ａ変換回
路、２８はエンコーダ、２９は読みだされた信号に様々
な補正を行うためのデータ制御回路、３０は１ライン分
のデータを記憶するためのラインメモリ、３１はシリア
ルに送られてくるデータをサーマルヘッド８へ送るパラ
レルの制御パルスに変換するための通電パルス制御回
路、３２は通電パルスを送る同期信号であるストローブ
信号である。

【０００８】以上の熱転写記録装置について、以下その
構成要素のお互いの関連動作について図面を参照しなが
ら説明する。入力された映像信号は、デコーダ２１で色
差の信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器２２でディジタルの
映像信号に変換され、システムコントローラ２３からの
制御信号によるコントローラ２４で映像信号を加工した
のち、メインメモリ２５に記憶される。メインメモリ２
５に記憶されたディジタルビデオ信号はサンプリング回
路２６により垂直同期信号を同期信号として再び読みだ
される。読みだされたディジタルビデオ信号は、一方は
Ｄ／Ａ変換器２７に送られ、再びアナログビデオ信号に
変換されてエンコーダ２８でコンポジットビデオ信号に
変換されモニタに送られる。また、一方ではメインメモ
リ２５より読みだされたディジタルビデオ信号はサンプ
リング回路２６で指定の１ライン分のデータのサンプリ
ングを行うと、色差の信号Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の各色信号に変換され、データ制御回路２９で色
相補正、γ補正等の処理が行われた後、１ライン分のデ
ータとして、一旦ラインメモリ３０に記憶される。ライ
ンメモリ３０に記憶されたデータは通電パルス制御回路
３１で階調に見合った通電が行われるパルス幅のデータ
に変換されると、システムコントローラ２３からのスト
ローブ信号３２を同期信号としてサーマルヘッド８の各
発熱素子にパラレルに送られる。

【０００９】図７を用いて記録メカニズムの説明を行
う。記録媒体５はサーマルヘッド８とプラテンローラ９
の間に給紙機構（図示せず）により送られ、印画開始位
置まで送られると、サーマルヘッド８とプラテンローラ
９との間でインクシート１と押圧挟持される。サーマル
ヘッド８は多数の各発熱素子に送られる通電パルスによ
り発熱し、インクシート１が加熱されるとインク材層４
の中の昇華性の染料が昇華点に達し、昇華をはじめ、イ
ンク材層４より記録媒体５の受像層７に移行し、転写染
着がおこなわれる。１ライン分の転写が終了するとライ
ンメモリ３０より次のラインのデータを読み込み、同様
に１ライン分の転写を行う。このように最終ラインまで
転写されると、インクシート１が次色の染料層まで移行
され、同様にして次色の転写染着がおこなわれる。この
ようにして、記録媒体５の上にイエロー，マゼンタ，シ
アンの３色あるいは、黒を加えた４色の染料が転写染着
され、フルカラーの画像が熱転写記録されることにな
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、受像層７が形成された専用の記録媒体５
を用いなければ画像の記録を行うことができなかった。
そこで、普通の用紙である被転写記録体にサーマルヘッ
ド８による加熱でまず受像層を転写し、その後に、画像
を記録しようとすることが考えられている。そこで、染
料の転写はサーマルヘッド８に送られるパルス幅データ
をもとに画像の一画素毎の色階調表現の正確さが要求さ
れるが、受像層の転写は樹脂の溶融転写であり、画像を
転写する面積全体に平滑に転写することが望ましい。し
かし、受像層転写時に染料の転写と同様のサーマルヘッ
ド８の加熱制御をおこなうと、転写後の受像層の画素毎
のつながりが悪く、平滑な受像層面が得られないため
に、染料の転写後のドット形状に欠けが生じたり、画像
に筋が入る等の画質の劣化が起こるという問題点を有し
ていた。本発明は上記従来の問題点を解決するもので、
受像層を持たない普通の被転写記録体に良好な画像の転
写がおこなえる熱転写記録装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の熱転写記録装置はサーマルヘッドと、このサ
ーマルヘッドの加熱により記録媒体に転写される受像層
を保持する受像層保持手段と、この記録媒体上に予め転
写された受像層にサーマルヘッドの加熱により転写され
るインクを保持するインク保持手段とを備え、このイン
ク保持手段のインクを転写する時のサーマルヘッドの駆
動信号とは異なる所定の信号により受像層を転写する時
のサーマルヘッドの駆動する信号の処理手段を備えたも
のである。

【００１２】

【作用】上記構成の本発明の熱転写記録装置は、熱転写
の記録のための映像信号によるサーマルヘッドを駆動す
る制御信号と、その制御信号とは異なる所定の信号を発
生する機能を信号処理を行う処理手段に備えたものであ
る。すなわち、サーマルヘッドの発熱素子の加熱電力を
通常の映像信号によるインク保持手段のインクを転写す
る動作のときより、何らかの方法により増大させた所定
の信号を用いて受像層保持手段の受像層を転写するもの
である。その加熱電力の制御として加熱パルスの休止期
間の制御や、電圧の制御の方法がある。これにより転写
した後の受像層のライン間のつながりがよく、平滑性が
保たれ、染料などのインク転写時のインクの染着拡散性
がよく、きれいなドット形状をもつ、つながりのよい良
好な画像をえることができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１４】図１に本実施例の熱転写記録装置の構成を
示すブロック図を示すが、従来例と同様の機能構造を有
するものは同符号を付している。その構成要素として２
１はデコーダ、２２はＡ／Ｄ変換器、２３はシステムコ
ントローラ、２４はメモリのコントローラ、２５は画像
を記憶するメインメモリ、２６はサンプリング回路、２
７はＤ／Ａ変換器、２８はエンコーダ、２９はデータ制
御回路、３０はラインメモリ、３１は通電パルス幅制御
回路、３２はストローブ信号、３３は受像層転写の有無
の判別をおこなうためのスイッチである。

【００１５】また図２に熱転写記録装置に用いる受像層
転写シートの構成を示しており、構成要素として３４は
加熱により軟化し接着性を有する転写型受像層、２は耐
熱性のフィルムからなる基体シート、３５は基体シート
２上に転写型受像層３４を設けた受像層転写シートであ
る。さらに図３にこの受像層転写シート３５を用いて記
録媒体としての被転写記録媒体３６に転写型受像層３４
を転写する動作を説明する模式図を示し、サーマルヘッ
ド８とプラテンローラ９により受像層転写シート３５と
被転写記録体を圧接挟持している状態である。

【００１６】つぎにその構成要素のお互いの関連動作を
説明する。まず、図１のスイッチ３３の入力でシステム
コントローラ２３が受像層転写のモードであることを判
別すると、外部からの映像信号に関係なく受像層転写に
使用するサーマルヘッド８の駆動データをシステムコン
トローラ２３よりラインメモリ３０に送る。１ライン分
のデータは通電パルス幅制御回路３１で通電が行われる
パルス幅のデータに変換され、システムコントローラ２
３からのストローブ信号３２に同期してサーマルヘッド
８の各発熱素子にパラレルに送られる。図３のように被
転写記録体３６が給紙機構（図示せず）によりサーマル
ヘッド８とプラテン９の間に送られ、被転写記録体３６
は転写開始位置まで移送されると、受像層転写シート３
５と圧接挟持される。次に、通電時間をコントロールす
る制御パルスが１ライン分サーマルヘッド８へ送られる
と、通電によりサーマルヘッド８の各発熱素子が発熱
し、受像層転写シート３５上の転写型受像層３４の樹脂
が軟化し、被転写記録体３６上に１ライン分の転写型受
像層３４が熱転写される。１ライン分の転写が終了する
と、受像層転写シート３５と被転写記録体３６は１ライ
ン分移送され、サーマルヘッド８に次のラインの制御パ
ルスが送られ、同様にして次のラインに転写型受像層３
４の転写が行われる。このようにして、最終ラインまで
サーマルヘッド８の加熱により、転写型受像層３４は被
転写記録体３６上に熱転写される。

【００１７】次に、画像を印画する際に、入力された映
像信号は、デコーダ２１で色差の信号に変換され、Ａ／
Ｄ変換器２２でディジタルの映像信号に変換され、シス
テムコントローラ２３からの制御信号によりコントロー
ラ２４で映像信号を加工したのち、メインメモリ２５に
記憶される。メインメモリ２５に記憶されたディジタル
ビデオ信号はサンプリング回路２６により垂直同期信号
を同期信号として再び読みだされる。読みだされたディ
ジタルビデオ信号は、一方はＤ／Ａ変換器２７に送ら
れ、再びアナログビデオ信号に変換されてエンコーダ２
８でコンポジットビデオ信号に変換されモニタに送られ
る。また、一方ではメインメモリ２５より読みだされた
ディジタルビデオ信号はサンプリング回路２６で指定の
１ライン分のデータのサンプリングを行うと、色差の信
号をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色信号に変換さ
れ、データ制御回路２９で色相補正、γ補正等の処理が
行われた後、１ライン分のデータとして、一旦ラインメ
モリ３０に記憶される。ラインメモリ３０に記憶された
データは通電パルス制御回路３１で階調に見合った通電
が行われるパルス幅のデータに変換されると、システム
コントローラ２３からのストローブ信号３２を同期信号
としてサーマルヘッド８の各発熱素子にパラレルに送ら
れる。

【００１８】次に、記録メカニズムの説明を行う。あら
かじめ転写型受像層３４が転写された被転写記録体３６
がサーマルヘッド８とプラテンローラ９の間に給紙機構
（図示せず）により送られ、印画開始位置まで送られる
と、サーマルヘッド８とプラテンローラ９との間でイン
クシート１と押圧挟持される。前に述べた転写型受像層
３４の転写と同様に、１ラインずつサーマルヘッド８に
通電時間の制御パルスが送られ、ヘッド素子が発熱する
と、インクシート１が加熱され、インク材料４の昇華性
染料が昇華し、被転写記録体３６上の転写型受像層３４
に染料が移行し、転写染着する。この通電時間は濃度階
調を表現するための各階調ごとにあらかじめ定められた
時間を発熱素子へ通電することで染料の昇華量を制御し
ている。１ライン分の転写が終了するとラインメモリ３
０より次のラインのデータを読み込み、同様に１ライン
分の転写を行う。このように最終ラインまで転写される
と、インクシート１が次色の染料層まで移行され、同様
にして次色の転写染着がおこなわれる。このようにし
て、被転写記録体３６にイエロー、マゼンタ、シアンの
３色あるいは、黒を加えた４色の染料が転写染着され、
フルカラーの画像が熱転写記録されることになる。

【００１９】しかしながら、転写型受像層３４の転写は
高分子樹脂の熱溶融転写であり、印画面全体に一様に転
写されることが望まれる。また、染料の転写は昇華性染
料の拡散による移行で、その昇華性染料の昇華量の違い
により、面積階調で濃度変化を表現する必要があり、そ
の転写時の特性は異なるものである。

【００２０】次に、図４を用いて染料転写時のサーマル
ヘッド８の加熱制御につい説明する。サーマルヘッド８
に並んだ各発熱素子に１ライン毎に図４ａの通電時間の
制御パルスが送られ、その時間幅の間電圧が印加され、
通電されることによりそれぞれの発熱素子より発熱が始
まる。

【００２１】図４ａの温度変化がその時の発熱による温
度上昇を示したものである。このように、サーマルヘッ
ド８の発熱量はこの通電時間でコントロールされ、昇華
性インクの昇華量はサーマルヘッド８の染料の図４中の
昇華温度Ｓを越える発熱量により制御されることにな
る。そこで、染料の転写を行う時に、１ライン毎に正確
な濃度階調を表現するためには１ライン印画した後、次
のラインの印画までにサーマルヘッド８が染料の昇華が
行われない温度まで冷却される必要がある。つまり、次
のラインの印画に移った時にサーマルヘッド８が蓄熱し
ていて、染料昇華温度Ｓ以上であると、電圧を印加しな
くても染料が昇華してしまうという、いわゆる尾引きと
いう現象が起こる。そこで、サーマルヘッド８の加熱制
御においては図４ａの温度変化のように染料の昇華温度
Ｓ以下まで冷却するだけの十分な通電休止時間をとる必
要がある。しかし、転写型受像層２１の転写の場合は高
分子の樹脂の熱溶融転写であり、サーマルヘッド８より
加えられる熱量と圧力により、樹脂の表面状態が異な
る。そのために、インク転写時のサーマルヘッド８の加
熱制御の方法のようにサーマルヘッド８への通電休止時
間を長く設けると、１ライン毎の送り幅で受像層表面に
凹凸が形成され、染料転写後にきれいなドット形状が得
られない。そこで、受像層転写の時には染料転写のよう
な濃度階調を表現する必要はないので、図４ｂの制御パ
ルスのように、サーマルヘッド８の通電の休止時間でき
るだけ短くし、図４ｂに示すような温度変化の少ない温
度制御で転写することにより表面の凹凸を少なくするこ
とができる。また、転写型受像層３４の転写ではドット
という概念が必要ではなく、印画面全体に一様に転写す
ればよいので、１ラインのパルス周期を染料転写の時と
同じにする必要はない。そこで、図４ｃに示すようにサ
ーマルヘッド８の電圧印加パルス周期を変えて通電時間
を短くし、通電休止時間も短くすることで、図４ｃのよ
うに温度変化の少ないヘッド駆動を可能にすることがで
きる。また、インクシート１や転写型受像層３４の熱破
壊が無い範囲においては、サーマルヘッド８への電圧印
加パルス周期を染料転写の時よりも長くして、転写後の
転写型受像層３４の表面を平滑にすることも可能であ
る。同様に、インクシート１や転写型受像層３４の熱破
壊が無い範囲において、もしくは電圧などを制御して印
加パワーをコントロールしてサーマルヘッド８の温度上
昇を抑えることにより、通電休止時間をなくしても同じ
効果が得られるのは言うまでもない。

【００２２】このように、この実施例の熱転写装置によ
れば転写型受像層３４が一様に転写され、表面平滑性の
ある受像層が形成され、昇華性染料の拡散性がよく、画
素毎のつながりのよい良好な画像を得ることが出来る。

【００２３】また、本実施例では入力映像信号の処理系
とは関係なくシステムコントローラ２３により直接ライ
ンメモリ３０にデータを送る構成にしているため、サン
プリング回路２６の同期とは関係なく、データの転送が
可能であるため１ラインの通電パルス周期を短くするこ
とが可能となるので転写時間の短縮も図ることができ
る。

【００２４】また、本実施例では受像層の表面の凹凸に
着目し、印加電圧の通電時間の制御のみを行ったもので
あるが、前に述べたように、受像層転写とインク転写で
はその性質が異なるものであるので、印加電圧を切り換
えて制御を行う等の転写型受像層３４の受像層樹脂の材
料に適した熱溶融転写の制御パターンを染料転写の制御
方法とは別に設けることにより、染料転写での制御方法
の制約を受けずに良好な受像層の転写を行うことができ
る。

【００２５】なお、本実施例ではサーマルヘッド８の発
熱量を一定電圧における電圧印加時間により制御する構
成としたが、印加電圧を変えることによりサーマルヘッ
ド８の発熱量を制御する構成としても良いことは言うま
でもない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
熱転写記録装置は、インク保持手段からインクが転写さ
れる時の制御信号とは異なる所定の信号を発する処理手
段を設け受像層転写の制御をおこなうことにより、表面
平滑性を持ち、インクの拡散性のよい良好な画像を得る
ことができる優れた熱転写記録装置を実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の熱転写記録装置の構成を示
すブロック図

【図２】同実施例の熱転写記録装置に用いる受像層転写
シートの構成を示す部分断面図

【図３】同実施例の熱転写記録装置の動作を示す模式図

【図４】（ａ）同実施例において映像信号によりサーマ
ルヘッドを駆動してインクを転写する際の制御パルスお
よびサーマルヘッドの温度変化の一例を示す波形図 （ｂ）（ｃ）同実施例においてサーマルヘッドを駆動し
て受像層を転写する際の制御パルスおよびサーマルヘッ
ドの温度変化の一例を示す波形図

【図５】従来の熱転写記録装置のインクシートの断面図

【図６】同従来の熱転写記録装置の記録媒体の断面図

【図７】同従来の熱転写記録装置の転写機構の構成を示
す模式図

【図８】同従来の熱転写記録装置の信号系を表すブロッ
ク図

【符号の説明】

８ サーマルヘッド ２１ デコーダ ２２ Ａ／Ｄ変換器 ２３ システムコントローラ ２４ コントローラ ２５ メインメモリ ２６ サンプリング回路 ２９ データ制御回路 ３０ メインメモリ ３１ 通電パルス幅制御回路 ３３ スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号を入力する入力手段と、前記入
   力手段により入力された映像信号に基づき制御信号を生
   成する処理手段と、前記処理手段の出力により内蔵する
   発熱素子が加熱されるサーマルヘッドと、前記サーマル
   ヘッドより加熱され受像層を記録媒体に転写する受像層
   保持手段と、前記受像層保持手段により受像層が転写さ
   れた前記記録媒体に前記サーマルヘッドに加熱されイン
   クを転写するインク保持手段とを具備し、前記処理手段
   が前記インク保持手段による転写の際には前記映像信号
   に基づく制御信号で前記サーマルヘッドを駆動し、前記
   受像層保持手段による転写の際には前記映像信号とは異
   なる所定の信号で前記サーマルヘッドを駆動するように
   した熱転写記録装置。
2. 【請求項２】 処理手段の所定の信号が、制御信号によ
   るサーマルヘッドの発熱素子の最小加熱休止期間より前
   記発熱素子の加熱休止期間を小さくした請求項１記載の
   熱転写記録装置。