JP2007118498A - 熱転写式プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】プリント時にインクリボンと剥離プレートとにおいてスティックやスリップが発生することを抑制できる熱転写式プリンタを提供すること。
【解決手段】表面にインク膜が形成されたインクリボン１３と、インクリボン１３と印刷用紙２とを接触させた状態でインクを印刷用紙２に転写するサーマルヘッド１１と、インクリボン１３の裏面に接触してインクリボン１３と印刷用紙２とを剥離する剥離プレート１４とを備え、剥離プレート１４のインクリボン２４の裏面との接触面１４Ａに溝部が形成されており、接触面１４Ａの表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上２０μｍ以下であり、印刷用紙２を搬送経路に沿って搬送させながら印刷用紙２に印刷する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばサーマルヘッドによりインクリボンを加熱して画像を紙面上に形成する熱転写式プリンタに関する。

従来、印刷用紙を搬送経路に沿って搬送しながら、インクリボンのインクをサーマルヘッドに設けられた発熱体を発熱させることでインクリボンに塗布されているインクを印刷用紙の印刷面に転写する熱転写式プリンタが提供されている。
このような熱転写式プリンタでは、印刷用紙とインクリボンとをサーマルヘッドによる印刷位置において重ね合わせており、印刷後に剥離プレートを用いて印刷用紙からインクリボンを剥離し、それぞれ異なる送出ローラによって搬送している。
ここで、インクリボンの裏面（サーマルヘッド側）には、インクリボンが加熱されることで摩擦係数が小さくなるバックコート剤が塗布されている。このバックコート剤により、プリント時にインクリボンがサーマルヘッドに熱融着することを防止し、インクリボンがスムーズに走行できる。一般的に、バックコート剤は、高温時に軟化してサーマルヘッドとインクリボンとの摩擦が小さくなるように調整されており、サーマルヘッドとインクリボンとの摺動性を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
また、上述した剥離プレートは、例えばステンレスの薄板などを折り畳み、折り畳んだ際に形成された曲面をインクリボンの裏面に接触させている。なお、インクリボンと接触する接触面が折り畳み加工による伸びで表面が粗いため、接触面にはインクリボンに傷をつけないために研磨加工が施されている。
特許第３５４４２７７号公報

しかしながら、上記従来の熱転写式プリンタには、以下の課題が残されている。すなわち、上述したバックコート剤は、印刷位置においてサーマルヘッドによる加熱で高温になるが、剥離プレートによる剥離位置においてガラス転移点温度の近傍まで冷却される。このため、バックコート材の粘性が高くなって剥離プレートとの摩擦が大きくなるという問題がある。また、上述した剥離プレートには研磨加工が施されているが、粘性の高くなったインクリボンが粘着しやすくいという問題がある。さらに、これらに起因して、プリント時にインクリボンと剥離プレートとがスティック、スリップを起こすことで、印刷用紙に印刷される画像に筋状の濃淡が発生するという問題がある。
一方、剥離プレートに代えて、回転自在のローラを用いた熱転写式プリンタも提供されているが、装置が大型化したり高コスト化したりするという問題がある。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、プリント時にインクリボンと剥離プレートとにおいてスティックやスリップが発生することを抑制できる熱転写式プリンタを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の熱転写式プリンタは、表面にインク膜が形成されたインクリボンと、該インクリボンと印刷用紙とを接触させた状態でインクを前記印刷用紙に転写するサーマルヘッドと、前記インクリボンの裏面に接触して該インクリボンと前記印刷用紙とを剥離する剥離部材とを備え、前記印刷用紙を搬送経路に沿って搬送させながら前記印刷用紙に印刷する熱転写式プリンタにおいて、前記剥離部材の前記インクリボンの裏面との接触面に凹凸部が形成されており、該接触面の表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする。

この発明では、剥離部材の接触面に凹凸部を形成することでインクリボンとの接触面積が低減される。これにより、バックコート材の粘性が高くなっても、剥離プレートとインクリボンとの間でスティックやスリップが発生することが抑制できる。ここで、接触面の表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）を１μｍ以上とすることで、剥離プレートとインクリボンとの間でスティックやスリップが発生することを十分に抑制できる。また、表面粗さ（Ｒａ）を２０μｍ以下とすることで、凹凸部によってインクリボンに傷がつくことを十分に防止できる。これにより、印刷用紙に印刷される画像に筋状の濃淡が発生することが抑制できる。なお、接触面の表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍ以上５μｍ以下であることが望ましい。これにより、インクリボンに傷がつくことをより確実に防止できる。

また、本発明の熱転写式プリンタは、前記凹凸部が、前記インクリボンの走行方向前方に向かうにしたがって、それぞれ該インクリボンの幅方向中央部から両側部に向かう少なくとも一対の溝部であることが好ましい。
この発明では、インクリボンを走行方向前方に送り出したとき、接触面との接触位置においてインクリボンの幅方向中央部から両側部にそれぞれ向かう反力が発生する。これにより、インクリボンにシワなどの変形の発生が抑制できる。

また、本発明の熱転写式プリンタは、前記凹凸部が、前記接触面にディンプル加工を施すことで形成されていることとしてもよい。
この発明によれば、接触面にディンプル加工を施して凹凸部を形成する。このようにしても、上述と同様に、印刷用紙に印刷される画像に筋状の濃淡が発生することが抑制できる。

本発明の熱転写式プリンタによれば、接触面に表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上２０μｍ以下の凹凸部を形成することで、剥離プレートとインクリボンとの間でスティックやスリップが発生することやインクリボンに傷がつくことを十分に防止できる。これにより、印刷後の画像に筋状の濃淡が発生することが抑制できる。

以下、本発明にかかる熱転写式プリンタの第１の実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
本実施形態における熱転写式プリンタ１は、図１に示すように、印刷用紙２がロール状に巻回された送出リール３と、印刷用紙２の搬送経路に沿って配置されたプリンタ機構４と、プリンタ機構４で印刷された印刷用紙２を切断するペーパーカッタ５とを備えている。

プリンタ機構４は、サーマルヘッド１１と、サーマルヘッド１１と対向配置されたプラテンローラ１２と、インクリボン１３と、剥離プレート（剥離部材）１４とを備えている。
サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２との間には、送出リール３から送り出された印刷用紙２及びインクリボン１３が通される。また、サーマルヘッド１１にはマトリックス状の発熱体（図示略）が設けられており、この発熱体を所定のパターンで発熱させることでサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２との間に通されたインクリボン１３が印刷位置において加熱される。

インクリボン１３は、図３に示すように、ベースフィルムの一面である表面にイエローインクＹ、マゼンタインクＭ、シアンインクＣ及びラミネート材Ｌがインクリボン１３の走行方向に沿って順にかつ繰り返し塗布されている。ここで、ベースフィルム上の各領域の間には反射型のマーキング１３ａが施されており、センサ１６で検出されることでインクリボン１３の位置決めが行われる。なお、センサ１６がカラーセンサである場合には、各インク領域の色に基づいてインクリボン１３の位置決めを行うことができるので、インクリボン１３にマーキング１３ａを施さなくてもよい。これらイエローインクＹ、マゼンタインクＭ及びシアンインクＣは、例えば染料系の昇華インクによって形成されている。
また、インクリボン１３のベースフィルムの他面である裏面には、加熱されることで摩擦係数が小さくなるバックコート剤が塗布されている。
そして、インクリボン１３は、サーマルヘッド１１の発熱体とプラテンローラ１２とで印刷用紙２と共に挟持された状態でサーマルヘッド１１の発熱体が発熱することにより、塗布されたインクやラミネート材が昇華または溶融して印刷用紙２の印刷面に付着する。

また、インクリボン１３は、リボン巻取ローラ２１と、リボン送出ローラ２２とにそれぞれ巻回されている。そして、インクリボン１３は、リボン送出ローラ２２から送り出された後、リボン搬送ローラ２３、２４を介してサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２との間を通り、その後リボン搬送ローラ２５を介してリボン巻取ローラ２１で巻き取られる。
リボン巻取ローラ２１の周面には、補助ローラ（図示略）及び駆動ローラ（図示略）が設けられている。そして、駆動ローラが回転することで駆動ローラの周面と接触している補助ローラが回転し、補助ローラの回転によって補助ローラの周面と接触しているリボン巻取ローラ２１が回転する。これにより、リボン送出ローラ２２から送り出されたインクリボン１３が巻き取られる。
また、リボン送出ローラ２２の周面には、その周面がリボン送出ローラ２２の周面と接触する摩擦ローラ（図示略）が設けられている。この摩擦ローラは、摩擦ローラの周面とリボン送出ローラ２２の周面との間に摩擦力を生じさせることでリボン送出ローラ２２の回転速度を調整する。

剥離プレート１４は、サーマルヘッド１１の印刷位置よりもインクリボン１３の走行方向前方であって走行経路における印刷位置とリボン搬送ローラ２５との間に設けられており、印刷位置において重ね合わさった印刷用紙２とインクリボン１３とを剥離する。また、剥離プレート１４は、例えばステンレスの薄板などを折り畳むことによって構成されており、折り畳みの際に形成された曲面がインクリボン１３の裏面と接触する接触面１４Ａとなっている。
接触面１４Ａには、図４に示すように、インクリボン１３の走行方向前方に向かうにしたがって剥離プレート１４の幅方向中央部から両側部にそれぞれ向かう溝部（凹凸部）１５が複数対形成されている。
この溝部１５は、例えばレーザ加工やエッチング加工、プレス加工によって上記薄板にあらかじめ形成した後、この薄板を折り畳むことによって形成されている。なお、接触面１４Ａにはバフ研磨などが施されており、溝部１５のエッジが除去されている。また、溝部１５は、深さが１μｍ〜２０μｍとなっており、接触面１４Ａの表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）が１μｍ以上５μｍ以下となるように形成されている。なお、溝部１５は、接触面１４Ａに少なくとも一対形成されていればよい。

また、送出リール３と印刷位置との間には、印刷用紙２の搬送方向に沿って順に搬送ローラ３１、３２が設けられている。そして、印刷位置とペーパーカッタ５との間には、印刷用紙２の搬送方向に沿って順に搬送ローラ３３、３４が設けられている。

次に、このように構成された熱転写式プリンタ１による印刷方法について説明する。
まず、送出リール３から印刷用紙２を搬送ローラ３１、３２によって搬送経路に沿って順次送り出す。そして、印刷用紙２の搬送方向先端をサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２との間の印刷位置に通す。
その後、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とで印刷用紙２及びインクリボン１３を所定の圧力で挟持した状態で、インクリボン１３及び印刷用紙２を送り出す。このとき、サーマルヘッド１１に設けられた発熱体を所定のパターンで加熱することで、インクリボン１３のイエローインクＹを昇華させて印刷用紙２の印刷面にイエローインクＹを付着させる。このようにして、印刷用紙２にイエローの画像を印刷する。ここで、インクリボン１３の裏面に塗布されているバックコート剤により、サーマルヘッド１１による加熱時にインクリボン１３が上記発熱体に熱融着することが防止される。

上記発熱体による加熱と共に、上記駆動ローラを回転させることによってリボン巻取ローラ２１を回転させてインクリボン１３の巻き取りを行う。ここで、印刷位置において重ね合わさった印刷用紙２とインクリボン１３とは、剥離プレート１４によって剥離される。そして、インクリボン１３は、リボン巻取ローラ２１によって巻き取られる。

このとき、インクリボン１３が剥離プレート１４の接触面１４Ａと接触する位置において、上記バックコート剤がガラス転移点温度の近傍まで冷却されており、インクリボン１３が接触面１４Ａに粘着しやすくなっている。しかし、接触面１４Ａに溝部１５が形成されており、インクリボン１３と接触面１４Ａとの接触面積が低減されているので、インクリボン１３と接触面１４Ａとの間でスティックやスリップが発生することが十分に抑制されている。
また、溝部１５がインクリボン１３の走行方向（図４に示す矢印Ａ１）前方に向かうにしたがって剥離プレート１４の幅方向中央部から両側部にそれぞれ向かうように形成されているので、インクリボン１３を走行方向前方に走行させるとインクリボン１３に図４に示す矢印Ａ２、Ａ３方向の反力がそれぞれ発生する。これにより、インクリボン１３の走行時にインクリボン１３にシワなどが発生することが抑制されている。

なお、リボン送出ローラ２２とリボン送出ローラ２２の周面と接触している上記摩擦ローラとの摩擦力によってインクリボン１３の巻取速度が調整されている。これにより、インクリボン１３の安定した巻き取りが行われる。

そして、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とによる挟持状態を解除し、リボン巻取ローラ２１によるインクリボン１３の巻き取りを停止する。この状態でインクリボン１３のイエローインクＹによる印刷分だけ印刷用紙２を搬送方向後方に戻し、再びサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とで印刷用紙２及びインクリボン１３を所定の圧力で挟持する。そして、イエローインクＹと同様に、サーマルヘッド１１に設けられた発熱体を所定のパターンで加熱することで、インクリボン１３のマゼンタインクＭによってイエローの画像に重ね合わせてマゼンタの画像を印刷用紙２に印刷する。
さらに、上述と同様の手順で、シアンインクＣ及びラミネート剤Ｌの印刷を行う。
その後、プリンタ機構４によるカラー印刷及びラミネート印刷が完了した印刷用紙２は、搬送ローラ３３、３４によって搬送経路に沿って搬送され、ペーパーカッタ５によって印刷された画像部分が切り離される。その後、送出リール３から送り出された印刷用紙２に対して、プリンタ機構４が新たに印刷を行う。以上のようにして、印刷用紙２の印刷を行う。

このように構成された熱転写式プリンタ１によれば、剥離プレート１４の接触面１４Ａに溝部１５を形成することでインクリボン１３との接触面積が低減されているので、バックコート材の粘性が高くなっても、インクリボン１３との間でスティックやスリップが発生することが抑制できる。そして、接触面１４Ａの表面粗さ（Ｒａ）を１μｍ以上５μｍ以下とすることで、十分にインクリボン１３との接触面積を小さくすると共に、溝部１５によりインクリボン１３に傷がつくことを防止できる。これにより、印刷用紙２に筋状の濃淡のない画像が形成される。
また、溝部１５がインクリボン１３の走行方向前方に向かうにしたがって剥離プレート１４の幅方向中央部から両側部にそれぞれ向かうように形成されているので、インクリボン１３の走行時にインクリボン１３にシワなどが発生することが抑制される。

次に、第２の実施形態について、図を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態は、その基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述した第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では剥離プレート１４の接触面１４Ａに溝部１５を形成しているが、第２の実施形態における剥離プレート４１は接触面４１Ａにディンプル加工を施すことによって凹部（凹凸部）４２が適宜の間隔で規則的に複数形成されている点である。

すなわち、凹部４２は、上述と同様に、例えばレーザ加工やエッチング加工、プレス加工によってステンレスの薄板にあらかじめディンプル加工を施し、この薄板を折り畳むことによって形成されている。なお、剥離プレート４１には、ラッピングによって凹部４２のエッジが除去されている。

このように構成された剥離プレート４１を備える熱転写式プリンタにおいても、上述した第１の実施形態と同様に、印刷用紙に印刷される画像に筋状の濃淡が発生することが抑制できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、接触面に溝部や凹部を形成しているが、ステンレスの薄板にアルミナなどのセラミックスを溶射して表面をラッピングした凸部を形成することで上述した表面粗さを有する接触面としてもよい。このようにすることで、ステンレスと比較して接触面の硬度を高くすることができ、磨耗しにくくなるので、バックコート剤に研磨剤を多く含んでいるインクシートに適用することができる。

また、接触面の表面粗さ（Ｒａ）を１μｍ以上５μｍ以下としているが、１μｍ以上２０μｍ以下であればよい。
また、昇華式の熱転写式プリンタを用いたが、溶融式など他の熱転写式プリンタに適用してもよい。
また、インクリボンがベースフィルム上にイエロー、マゼンタ、シアン、黒色インク及びラミネート材を塗布した構成となっているが、例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びラミネート材のように、他の色の組合せとしてもよく、１色のみのインクリボンとしてもよい。
また、インクリボンのイエロー、マゼンタ及びシアンインクが昇華インクによって構成されているが、溶融式など他のインクであってもよい。
また、印刷用紙の搬送経路に沿ってプリンタ機構を適宜の間隔で複数配置する構成としてもよい。ここで、複数のプリンタ機構でそれぞれ異なる色のインクを印刷用紙に転写するように構成してもよい。

この発明によれば、熱転写式プリンタに関して、プリント時にインクリボンと剥離プレートとにおいてスティックやスリップが発生することを抑制でき、産業上の利用可能性が認められる。

本発明の第１の実施形態における熱転写式プリンタを示す概略図である。 図１のプリンタ機構を示す該略図である。 図１のインクリボンを示す平面図である。 図１の剥離プレートを示す平面図である。 本発明の第２の実施形態における熱転写式プリンタが備える剥離プレートを示す平面図である。

符号の説明

１ 熱転写式プリンタ
２ 印刷用紙
１１ サーマルヘッド
１３ インクリボン
１４、４１ 剥離プレート（剥離部材）
１４Ａ、４１Ａ 接触面
１５ 溝部（凹凸部）
４２ 凹部（凹凸部）

Claims (3)

1. 表面にインク膜が形成されたインクリボンと、該インクリボンと印刷用紙とを接触させた状態でインクを前記印刷用紙に転写するサーマルヘッドと、前記インクリボンの裏面に接触して該インクリボンと前記印刷用紙とを剥離する剥離部材とを備え、
   前記印刷用紙を搬送経路に沿って搬送させながら前記印刷用紙に印刷する熱転写式プリンタにおいて、
   前記剥離部材の前記インクリボンの裏面との接触面に凹凸部が形成されており、該接触面の表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする熱転写式プリンタ。
2. 前記凹凸部が、前記インクリボンの走行方向前方に向かうにしたがって、それぞれ該インクリボンの幅方向中央部から両側部に向かう少なくとも一対の溝部であることを特徴とする請求項１に記載の熱転写式プリンタ。
3. 前記凹凸部が、前記接触面にディンプル加工を施すことで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱転写式プリンタ。
   

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