JP2013022797A - 熱転写プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクリボンを用いた用紙への印刷と、導電性熱転写リボンを用いた樹脂フィルムへの印刷の二種の印刷を可能とする熱転写プリンタを提供する。
【解決手段】プラテンローラ３とプラテンローラ３に弾接する印刷ヘッド４との間で設定される印刷位置に印刷対象物１とリボン２とを重合させた状態で送り込みながら印刷を行う熱転写プリンタであって、印刷位置より印刷方向下流に配置されてリボン２と印刷対象物１との剥離開始位置を規定する剥離ローラ５と、剥離ローラ５よりもリボン２の印刷時の走行方向下流に配置され、リボン２の位置を規制してリボン２と印刷対象物１との剥離角度を規定するガイドローラ６とを備えており、ガイドローラ６がその軸方向に対して交差する方向に位置変更可能とされ、ガイドローラ６の位置変更によってリボン２と印刷対象物１との剥離角度を変更可能にするように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷対象物とリボンとを重合させ、印刷ヘッドに熱を付与することで印刷を行うことが可能な熱転写プリンタに関するものである。

従来より、給紙方向に対して垂直となる方向に複数の発熱素子を並べて配置した印刷ヘッドをプラテンローラに対して弾接させて、これらの間にインクリボンと用紙とを重合させて送り込みつつ、上記発熱素子を所望のパターンで発熱させてインクリボンの染料を用紙に定着させることにより印刷を行う熱転写プリンタが数多く知られている。

その中でも、染料の定着が終わった後にインクリボンを用紙から安定して剥離させるための技術として、下記特許文献１のものが知られている。一般に剥離点が不安定になると、印刷ムラ等の印刷品質の低下が生じる。このものは、プラテンローラの直後で重なり合っている用紙とインクリボンとに直交するようにプレート状のリボン剥離部材を当接させ、これを基点にインクリボンの走行方向を９０°近く変える剥離角度を生じさせて用紙から引きはがすようにしたものである。

しかしながら、このタイプの熱転写プリンタにおいては、リボン剥離部材が固定された剥離プレートとして構成されていることから、同一の箇所が常にインクリボンと接触することになって当該接触部にインクリボン上のゴミが滞留しやすくなるため、滞留したゴミが成長して大きくなることでインクリボンを介して用紙に傷をつけるとの問題がある。

そこで、その問題を解消できるものとして特許文献２のような構成が提案されている。これは、上記特許文献１ではプレート状であったリボン剥離部材を、回動可能な剥離ローラとして構成したものである。こうした構成にすることにより、インクリボン上のゴミは同一箇所に滞留することなく、剥離ローラの回転に伴ってインクリボンと共に搬送されていくため、用紙に傷をつけるほど大きく成長することがなくなる。

このような剥離ローラを用いるタイプにおいても、剥離ローラの外周面に対してインクリボンを９０°近く巻き付けるようにして剥離角度を持たせて、用紙からインクリボンを引きはがすことで剥離点の安定化を行うことができる。

一方、上記のような高品質な画像印刷能力を有する熱転写プリンタを用いて、ＲＦＩＤ関連のフィルムアンテナ等の製作などの用途が考えられる。一般にはこうしたものはフォトリソグラフィーエッチング法などの手法で製作されるために製作に時間を要し、熱転写プリンタによって簡便に製作が可能となれば製作費用および時間の短縮につながり利点が多い。

このような用途に熱転写プリンタを使用する場合、印刷対象物を用紙から平滑な樹脂フィルムに換え、印刷対象物に対する定着物を染料から金属箔に置き換えることになる。そして、これを実現するためには従来用いていたインクリボンに代わって、樹脂フィルムの上に金属膜層と接着剤層を形成した導電性熱転写タイプのリボンを用いることになる。上記の接着剤層には一般的に熱可塑性樹脂系のものが使われるために、印刷対象物とリボンとを重合させた状態で印刷ヘッドの発熱素子を所望のパターンで発熱させて、当該箇所の接着剤を溶融または軟化させて、金属膜層とともに印刷対象物に転写させる。これによって、任意の形状の金属膜層を印刷対象物上に形成させることができる。

特開２００２−１４４６１４号公報 特開２００６−１５９４３２号公報

しかしながら、単純に従来の熱転写プリンタを用いて、リボンと印刷対象物とを上述のように置き換えるのみでは、高品質な金属膜層の形成を行うことはできない。具体的には、所望の形状の印刷領域を設定してこれに適合したパターンで印刷ヘッドの発熱素子の発熱させることで、上記所望の印刷領域とほぼ同一の領域で接着剤層が印刷対象物に転写され、その上に金属膜層を強固に形成することができるが、このような印刷後の印刷対象物からのリボンの引き剥がしは、上述した印刷後の用紙からインクリボンの引き剥がしと全く同じ形態で行うことは妥当ではない。

すなわち、上述の印刷ムラを抑えるという観点は必要ないものの、金属膜層が染料に比べて高い強度を有しているために、所望の印刷領域のみが転写された形態で金属膜が円滑に切断され、不要部分がバリとして印刷領域の周囲に付着しないことが必要となる。そのため、上述した用紙とインクリボンの剥離角度の条件は当該導電性熱転写プリントにとって適切とはいえない。従って、インクリボンを用いた用紙への印刷と導電性熱転写リボンを用いた樹脂フィルムへの印刷とを同じ熱転写プリンタによって実現することは困難といえる。

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、インクリボンを用いた用紙への印刷と、導電性熱転写リボンを用いた樹脂フィルムへの印刷という二種の異った印刷を可能とする熱転写プリンタを提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明の熱転写プリンタは、プラテンローラと当該プラテンローラに弾接する印刷ヘッドとの間で設定される印刷位置に印刷対象物とリボンとを重合させた状態で送り込みながら印刷を行うものであって、前記印刷位置より印刷方向下流に配置されて前記リボンと前記印刷対象物との剥離開始位置を規定する剥離ローラと、当該剥離ローラよりも前記リボンの印刷時の走行方向下流に配置され、前記リボンの位置を規制して前記リボンと前記印刷対象物との剥離角度を規定するガイドローラとを備えており、前記ガイドローラが当該ガイドローラの軸方向に対して交差する方向に位置を変更可能とされており、前記ガイドローラの位置の変更によって前記リボンと前記印刷対象物との剥離角度を変更可能に構成したことを特徴とする。

このように構成すると、インクリボンを用いた用紙への印刷、および導電性熱転写リボンを用いた樹脂フィルムへの印刷のそれぞれに適した剥離角度を設定できることから、一つの熱転写プリンタで全く異なるタイプの二種の印刷を行うことができるようになる。

さらに、上記の剥離角度の設定を容易にするためには、ガイドローラに対するリボンを当接させる方向を異ならせることで大きくリボンのパスラインを変更することができるようにすることが好ましく、前記ガイドローラに対して、上方と下方のいずれの方向からでも前記リボンを当接可能に構成することがなお好適である。

以上説明した本発明によれば、インクリボンを用いた用紙への染料の熱転写印刷と、導電性熱転写リボンを用いた樹脂フィルムへの金属膜の熱転写印刷という二種の異なる印刷を可能とする熱転写プリンタを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る熱転写プリンタの側面図。 同熱転写プリンタにおいてガイドローラの位置を変更した状態を示す側面図。 同熱転写プリンタで用いる導電性熱転写リボンの概略断面図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

この実施形態の熱転写プリンタは、図１および図２に示したようにローラの配置を変更することができ、図１の場合は用紙１１に対する染料の熱転写印刷を、図２の場合は樹脂フィルムへの金属膜の熱転写印刷を行う場合を各々示している。

まずは、図１を用いて本実施形態の熱転写プリンタの構成について説明する。

図１に模式的に示すように、プラテンローラ３に対し印刷ヘッド４を弾接させ、この弾接部を印刷位置Ｐとして、印刷位置Ｐに印刷対象物１とリボン２とを重合させつつ送り込むように構成している。上述したように、本図では印刷対象物１として用紙１１を、さらに、リボン２として表面に染料を付着させたインクリボン２１を用いる場合を示している。

用紙１１は、ロール状に形成された図示しない供給ロールより引き出され、フィードローラ７１ａとピンチローラ７１ｂとの間に挟まれた状態で位置及び速度を規制され印刷位置Ｐに送り込まれて印刷がなされる。なお、本実施形態の熱転写プリンタでは、図の左方向より右方向に向けて用紙１１を搬送しつつ印刷を行うように構成しており、この用紙１１の印刷の際の搬送方向を印刷方向と称す。この印刷方向と用紙を最終的に排出する排出方向とは同じとは限らず、印刷を行った後に印刷方向とは逆向きに搬送して、再度印刷位置Ｐを通過させた後に熱転写プリンタの外部に排出させるように構成することも可能である。

インクリボン２１は、供給側ボビン２１ａの外周にロール状に巻かれており、ここから引き出されて搬送ローラ７２によって位置規制されつつ用紙１１とともに印刷位置Ｐに送りこまれて印刷に使用され、使用後は巻取側ボビン２１ｂの外周に巻き取られる。

上述したように、印刷時には用紙１１とインクリボン２１とは重合された状態で印刷位置Ｐに送り込まれて印刷が行われる。この際、用紙１１の位置及び速度はフィードローラ７１ａとプラテンローラ３によって精密に制御される。また、インクリボン２１は用紙１１に対して密着しているため、用紙１１の搬送速度に合わせて搬送される。

印刷ヘッド４は、図の奥行き方向に図示しない複数の発熱抵抗体を並べて配置されており、各発熱抵抗体は印刷情報に対応して通電されることによって、印刷形状に応じたパターンで発熱することができるようになっている。そのため、用紙１１とインクリボン２１とを重合させた状態で、所定の搬送速度で印刷方向に移動させつつ、これと連動して発熱抵抗体を発熱させることによって、インクリボン２１表面の染料を印刷情報に応じた形状で熱転写させて印刷を行うようになっている。

こうした、用紙１１への染料の熱転写を行うと、用紙１１とインクリボン２１とは強く密着するために、印刷位置Ｐの印刷方向下流には剥離ローラ５が置かれており、この剥離ローラを基点に用紙１１に対してインクリボン２１は大きくパスラインを変えて、用紙１１よりインクリボン２１が剥離される。このようにインクリボン２１のパスラインを規定するために、剥離ローラ５よりもインクリボン２１の印刷時の走行方向下流側にはガイドローラ６が設置されており、このガイドローラ６の上方をインクリボン２１は引き回された後に巻取側ボビン２１ｂによって巻き取られるようになっている。

ここで、上述の剥離ローラ５を基点とした印刷方向下流側での用紙１１のパスラインとインクリボン２１のパスラインとのなす角度を剥離角度θ１として定義する。剥離角度θ１は、用紙１１のパスラインを規定する剥離ローラ５とフィードローラ７１ａとの位置関係、および、インクリボン２１のパスラインを規定する剥離ローラ５とガイドローラ６の位置関係によって規定されている。

すなわち、本実施形態の熱転写プリンタにおいては、剥離ローラ５は用紙１１（印刷対象物１）とインクリボン２１（リボン２）との剥離開始位置を規定し、ガイドローラ６はインクリボン２１（リボン２）と用紙１１（印刷対象物１）との剥離角度を規定するものとして機能している。

上記のような用紙１１への染料の熱転写印刷を行う場合には、印刷直後における用紙１１とインクリボン２１との剥離点を安定させることが高品質化にとって重要な要素の一つとなる。そのためには、剥離角度θ１を９０°近くに設定して、用紙１１よりインクリボン２１を一気に引き剥がすようにすることが必要となる。そのために、図１の状態ではガイドローラ６の位置を剥離ローラ５の上方に配置し、そのガイドローラ６に対して上方よりインクリボン２１が当接するようにして引き回されて剥離角度θ１が９０°近くになるようにパスラインが形成されている。

本実施形態の熱転写プリンタは、図２に示すように、ガイドローラ６の位置をそのガイドローラ６の軸方向に対して交差するよう下方に向けて変更することができる。

このように各ローラ間の位置関係を決定した上で、印刷対象物１として樹脂フィルム１２を用い、リボン２として導電性熱転写リボン２２を用いて、金属膜の熱転写印刷を行うことができる。この際には、図１のように設置していた用紙１１を供給ロールごと、図２のように樹脂フィルム１２に交換するとともに、図１におけるインクリボン２１を供給側ボビン２１ａおよび巻取側ボビン２１ｂごと、図２のように導電性熱転写リボン２２に交換する。

このようにした上で、図１の場合と同様に、図中の左から右方向を印刷方向として、樹脂フィルム１２と導電性熱転写リボン２２とを重合した状態で印刷位置Ｐに送り込んで、樹脂フィルム１２の位置及び速度を制御しつつ印刷ヘッド４に対して通電することによって印刷を行うようにしている。

ここで、導電性熱転写リボン２２の構成について説明する。図３に模式的に示すように、ＰＥＴ製フィルムを基材８１として、その上（図中では下側）に薄い金属膜層８３とさらにその上に接着剤層８４を設けている。この接着剤層８４が印刷対象物１としての樹脂フィルム１２（図２参照）に当接する表面側となる。本実施形態においては、金属膜層８３を蒸着による銅によって形成し、さらに接着剤層８４を熱可塑性樹脂系接着剤によって形成してあるが、目的に応じてこれらの材質を換えることも可能である。また、この導電性熱転写リボン２２の裏面側にはバックコート層８２を設けてあり、走行中の導電性熱転写リボン２２の摺動抵抗を低下させるとともに、ロール状の形態から引き出される際に表面側より離型しやすいように配慮してある。

このような導電性熱転写リボン２２を用いて、図２のようにして樹脂フィルム１２と重合させた状態で印刷位置Ｐに送り込み、印刷ヘッド４により熱を与えることによって、印刷情報に対応した形で金属膜層８３（図３参照）を接着剤層８４（図３参照）を介して樹脂フィルム１２の表面に転写させることができる。

金属膜層８３（図３参照）の転写が行われた後には、印刷対象物１としての樹脂フィルム１２と導電性熱転写リボン２２とは重合状態のまま剥離ローラ５にまで搬送され、この剥離ローラ５を基点として上下に剥離され、印刷領域に対応した形状で接着剤層８４（図３参照）と金属膜層８３（図３参照）を樹脂フィルム１２の表面に残したまま、導電性熱転写リボン２２は樹脂フィルム１２の表面より剥離される。その後、導電性熱転写リボン２２は巻取側ボビン２２ｂに巻き取られていく。

このような剥離ローラ５を基点とする印刷時の走行方向下流の樹脂フィルム１２のパスラインと、導電性熱転写リボン２２のパスラインのなす角度は剥離角度θ２として定義される。このθ２は、印刷情報に対応した形状で接着剤層８４（図３参照）によって樹脂フィルム１２上に接着された金属膜層だけを残して、この周囲に不要な金属膜を付着させることがなく印刷形状を保つために重要な要素の一つとなる。具体的には、θ２を適切に設定していないと印刷形状に合わせて接着された金属膜層８３（図３参照）の周囲にバリのような形態で余分な金属膜が付着することになる。

このようなθ２は、より具体的には１０〜３０°程度の緩やかな角度として、印刷形状に合わせて接着された金属膜層８３（図３参照）に対して不要な金属膜層８３（図３参照）をゆっくりと切断するようにして、バリが生じないようにすることが必要となる。

このような剥離角度θ２を実現するために、ガイドローラ６は図１の場合に比べて、下方に位置を変更して設置することが可能となっている。また、ガイドローラ６に対して下方より導電性熱転写リボン２２が当接するようにして、より緩やか剥離角度θ２を形成できるようにしており、このガイドローラ６を通過してから巻取側ボビン２２ｂによって巻き取るようなパスラインにしていることから、一本のガイドローラ６の位置を変更するのみでありながら、大きく導電性熱転写リボン２２（リボン２）のパスラインを変更することができるようになっている。

図１と図２の状態のようにガイドローラ６の位置を変更するため、本実施形態の熱転写プリンタでは、剥離角度θ１、θ２の各々に対応してガイドローラ６の軸端を取り付けて回動自在に支持することが可能な、図示しない軸受部を設けている。そして、行う印刷の種類に応じていずれかの軸受部を選択して、その軸受部にガイドローラ６を取り付けることで当該ガイドローラ６の軸方向に対して交差する方向に位置変更を行い、印刷に適した剥離角度を形成できるようになっている。

上記のように構成することで、次のようにして二種の全く異なる印刷をひとつの熱転写プリンタによって行わせることができる。

図１のように印刷対象物１として用紙１１を用い、リボン２としてインクリボン２２を用いて印刷を行う場合には、ガイドローラ６を上方の軸受部（図示せず）に取り付ける。これにより、印刷直後の用紙１１より剥離ローラ５を基点としてインクリボン２１を適切な剥離角度θ１で引き剥がすことが可能となる。そのため、用紙１１に対するインクリボン２１の染料を用いた熱転写印刷の品質を保つことができる。

また、図２のように印刷対象物１として樹脂フィルム１２を用い、リボン２として導電性熱転写リボン２２を用いて印刷を行う場合には、ガイドローラ６を下方の軸受部（図示せず）に取り付けるようにして位置変更する。これにより、印刷直後の樹脂フィルム１２より剥離ローラ５を基点として導電性熱転写リボン２２を適切な剥離角度θ２で引き剥がすことが可能となる。そのため、樹脂フィルム１２に対する導電性熱転写リボン２２を用いた金属膜の熱転写印刷の品質を保つことができる。

以上のように本実施形態の熱転写プリンタは、プラテンローラ３と当該プラテンローラ３に弾接する印刷ヘッド４との間で設定される印刷位置Ｐに印刷対象物１とリボン２とを重合させた状態で送り込みながら印刷を行うものであって、前記印刷位置Ｐより印刷方向下流に配置されて前記リボン２と前記印刷対象物１との剥離開始位置を規定する剥離ローラ５と、当該剥離ローラ５よりも前記リボン２の印刷時の走行方向の下流に配置され、前記リボン２の位置を規制して前記リボン２と前記印刷対象物１との剥離角度を規定するガイドローラ６とを備えており、前記ガイドローラ６が当該ガイドローラ６の軸方向に対して交差する方向に位置を変更可能とされており、前記ガイドローラ６の位置の変更によって前記リボン２と前記印刷対象物１との剥離角度を変更可能にするようにして構成したものである。

このように構成しているため、用紙１１を印刷対象物１としたインクリボン２１を用いた染料の熱転写印刷、および樹脂フィルム１２を印刷対象物１とした導電性熱転写リボン２２を用いた金属膜の熱転写印刷のそれぞれに適した剥離角度を設定できることから、一つのプリンタでありながら全く異なるタイプの二種の印刷を行うことができるようになる。

さらに、前記ガイドローラ６に対して、上方と下方のいずれの方向からでも前記リボンを当接可能に構成しているため、一つのガイドローラ６の位置を変更するのみでリボン２
のパスラインを大きく変更することができ、上記の剥離角度の設定をより容易にすることができる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態ではガイドローラ６の位置変更を行うために、プリンタ内で上方と下方の２箇所に軸受部を設けておき、これらの軸受のいずれかを選択するようにガイドローラを取り付けるようにしていたが、上記の構成とすることは必須ではなく、リンク機構を用いて軸受部の位置そのものを移動させることで、ガイドローラ６を取り外すことなく位置変更させるように構成することも可能である。また、印刷対象物１に対するリボン２の剥離角度を変更するだけであれば、所望のパスラインに合わせてあらかじめ複数のガイドローラ６を設けておき、印刷の種類に応じてリボン２を巻き付けるガイドローラ６を選択するようにして変更することも可能である。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…印刷対象物
２…リボン
３…プラテンローラ
４…印刷ヘッド
５…剥離ローラ
６…ガイドローラ
１１…用紙
１２…印刷フィルム
２１…インクリボン
２２…導電性リボン

Claims (2)

1. プラテンローラと当該プラテンローラに弾接する印刷ヘッドとの間で設定される印刷位置に印刷対象物とリボンとを重合させた状態で送り込みながら印刷を行う熱転写プリンタであって、
   前記印刷位置より印刷方向下流に配置されて前記リボンと前記印刷対象物との剥離開始位置を規定する剥離ローラと、
   当該剥離ローラよりも前記リボンの印刷時の走行方向下流に配置され、前記リボンの位置を規制して前記リボンと前記印刷対象物との剥離角度を規定するガイドローラとを備えており、
   前記ガイドローラが当該ガイドローラの軸方向に対して交差する方向に位置を変更可能とされており、前記ガイドローラの位置の変更によって前記リボンと前記印刷対象物との剥離角度を変更可能に構成したことを特徴とする熱転写プリンタ。
2. 前記ガイドローラに対して、上方と下方のいずれの方向からでも前記リボンを当接可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。

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