JP2870572B2 - 熱転写印刷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融性あるいは昇華性
のインクを記録媒体に転写する熱転写印刷装置に係り、
特に、中間記録媒体に一旦インク像を形成し、その後、
中間記録媒体に形成されたインク像をカードに転写する
再転写方式の熱転写印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱転写印刷装置は、図７に示すよ
うに、インクリボン１０１と記録媒体１０２とを重ね合
わせ、発熱部１０３とプラテンローラ１０４との間に搬
送し、インクリボン１０１に塗布されたインク１０１ａ
を発熱部１０３によって溶融あるいは昇華させて記録媒
体１０２にインク像を形成するものである。インクリボ
ンのインクをサーマルヘッドで溶融して直接記録媒体に
印字する熱転写印刷装置では、発熱部１０３と記録媒体
１０２の位置決め精度により、記録媒体の先端及び後端
の一部が印字できない場合があった。また、記録媒体が
カード状で、複数色のインクによりカラー印刷する場合
には、各色の色ずれをなくすため、記録媒体を保持する
クランプ機構を有するので、記録媒体を保持する部分に
おいて、印字ができない所ができてしまっていた。

【０００３】このような問題を解決するため、一度中間
記録媒体にインク像を形成し、そのインク像を記録媒体
に再転写する再転写方式が考えられている。しかし、こ
のような熱転写印刷装置においても、インク像形成部と
再転写部とが必要なため、装置全体が大きくなり、その
機構も複雑となるためコスト高になってしまう。そこ
で、特開平３−２２７２５４号には、シリコンゴム等か
らなるプラテンローラの表面上にインク像を形成し、プ
ラテンローラ上でそのインク像を記録媒体に転写する、
即ち、インク像形成と再転写とが同一のプラテンローラ
上で行われる方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た方法においても、フルカラー画像に相当するインク
を、シリコンゴム等からなるプラテンローラ表面に印字
し、さらに、そのプラテンローラ表面のインク像を完全
に記録媒体側に転写し、良好な画像を得ることは、技術
上非常に困難である。また、再転写した際にプラテンロ
ーラ表面に残った、記録媒体に転写されなかったインク
像をクリーニングする機構等が必要となるため、コスト
が高くなるという問題があった。そこで、本発明は、簡
単な構成で、装置が小型でコストが安く、さらに記録媒
体全面に印刷することができる熱転写印刷装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、熱により溶融あるいは昇
華するインクが帯状フィルムベースに塗布されたインク
リボンと、熱により軟化あるいは溶融する透明材が帯状
フィルムベースに塗布された中間記録媒体と、前記イン
クリボンのインクを前記中間記録媒体の透明材に転写し
てインク像を形成する第１の発熱部と、内部に第２の発
熱部を有し、記録媒体に前記インク像と中間記録媒体の
透明材を同時に転写するプラテンローラとを備えた熱転
写印刷装置であって、前記中間記録媒体を前記プラテン
ローラ表面に巻き付け、前記プラテンローラ上におい
て、前記インクを前記中間記録媒体の透明材に前記発熱
部で転写してインク像を形成し、前記インク像と前記中
間記録媒体の透明材を記録媒体に転写することを特徴と
する熱転写印刷装置を提供するものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の熱転写印刷装置について、添
付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例を
示す斜視図、図２は本発明の一実施例を示す部分断面
図、図３は本発明に用いるインクリボンを示す図、図４
は本発明に用いる中間記録媒体を示す図、図５は本発明
の一実施例を示す拡大断面図、図６は本発明の一実施例
を示す拡大断面図である。

【０００７】図１及び図２において、プラテンローラ１
はアルミ材を心材とし、内側には冷却効果をもたせるた
め、軸心に向かっているフィン１ａが設けられている。
その外周の厚さは１〜２ｍｍが適切であるが、本実施例
では１．５ｍｍとしている。さらに、プラテンローラ１
の表面には、弾性部材（本実施例ではシリコンゴム）が
形成され、その厚さは０．５〜１．５ｍｍが適切である
が、本実施例では１ｍｍとしている。これらの数値は、
プラテンローラ１の表面温度の立ち上がり時間及び冷却
時間を、出来るだけ短くするために設定されている。

【０００８】また、プラテンローラ１は、その両端を回
動可能に支持され、その一方にプーリ３１が固定され、
パルスモータ２９とタイミングベルト３２により連結さ
れている。プラテンローラ１の中心部には、その両端を
支持されたハロゲンヒータ（第２の発熱部）２が設けら
れ、ハロゲンヒータ２は電流を流すと発熱し、プラテン
ローラ１を加熱することができる。さらに、プラテンロ
ーラ１には、その表面に接触している温度検知センサで
あるサーミスタ３が設けられ、プラテンローラ１の表面
温度を検知し、図示せぬ制御手段により、ハロゲンヒー
タ２をＯＮ，ＯＦＦして、表面温度が所定の温度になる
ように制御している。

【０００９】この所定の温度とは、再転写時において
は、後述する中間記録媒体４の透明材４ｂ（図４参照）
の溶融温度以上で、かつインクリボン１４のインク溶融
温度以下の範囲内にあるように制御されており、非再転
写時は、透明材４ａの溶融温度よりも十分低い温度に制
御されている。プラテンローラ１の近傍には、冷却ファ
ン２８，３０が設けられ、再転写終了時から定常温度
に、より速く冷却する為に動作するものであり、所定の
温度を保つためにも必要に応じて動作させる。

【００１０】インクリボン１４は、インク塗布面をプラ
テンローラ１側にして、供給リール１８と巻取リール１
９によりたるみが生じない適切な張力でまかれている。
このインクリボン１４は、図３に示すように、帯状フィ
ルムベース１４ａ上に、溶融性あるいは昇華性のインク
１４ｂ、例えば、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シ
アン（Ｃ），場合に応じてブラック（Ｋ）が周期的に塗
布されている。インクリボン１４の経路は、ガイド部材
１５，１７、及びサーマルヘッド（第１の発熱部）１３
に設けられているガイド部材２７に案内されている。

【００１１】ガイド部材１５，１７の間には検知センサ
１６が配され、インクリボン１４の第１色目のインクの
頭出しを行う。２色目以降のインク位置決めは、ガイド
部材１７に固定され、かつ外形に多数の切り欠きのある
回転板１７ａと検知センサ３４より行う。即ち、インク
リボン１４が搬送されると、ガイド部材１７及び回転板
１７ａが回転して、検知センサ３４から電気的パルスを
得ることができ、そのパルス数をカウントすることによ
り、インクリボン１４の搬送量を制御し、各色のインク
の頭出しを行うことができる。

【００１２】また、インクリボン１４のプラテンローラ
１と反対側には、サーマルヘッド１３が設けられ、プラ
テンローラ１に押圧、及び離間可能となっており、サー
マルヘッド１３の発熱体（第１の発熱部）１３ａは、プ
ラテンローラ１に押圧されたときプラテンローラ１に接
触する。

【００１３】中間記録媒体４は、プラテンローラ１の表
面にその一部を接触し、両端は供給リール５と巻取リー
ル６により、たるみが生じない適切な張力でまかれてい
る。この中間記録媒体４は、図４に示すように、帯状ベ
ースフィルム４ａ上に、熱により軟化あるいは溶融する
透明材４ｂが塗布されており、さらに透明材４ｂ上に所
定間隔ごとに黒マーク４ｃが設けられている。供給リー
ル５とプラテンローラ１の間にはガイド部材８と、その
近傍には検知センサ７が設けられ、検知センサ７は中間
記録媒体４の黒マーク４ｃを検知して、印字の位置決め
を行う。

【００１４】押圧ローラ９は、その表面に剥離性の良い
材質で形成され、本実施例においてはシリコンゴム層を
形成しているローラを使用したが、テフロンコート層を
有するローラでもよい。押圧ローラ９をこのような剥離
性の良い材質にしたことにより、溶融した透明材４ｂが
押圧ローラ９に直接接触しても付着しないため、クリー
ニング等の機構が不要となる。この押圧ローラ９は、カ
ム２４の回転とともに上下動をし、プラテンローラに押
圧したり、離間したりする。押圧力はスプリング２６に
より得ることが出来る。

【００１５】カード（記録媒体）２３は矢印ウの方向か
ら挿入し、給紙ローラ２０によりガイド板２１，２２に
搬送され、検知センサ３３を通過し、押圧ローラ９とプ
ラテンローラ１の間に搬送される。この部分において、
中間記録媒体４に印字されたインク像がカードに再転写
される。再転写後、カード２３はガイド板１１，１２に
案内され、排紙ローラ１０で矢印オの方向に搬送され、
装置外に排紙される。

【００１６】次に、インク像形成及び再転写の動作につ
いて、図５及び図６を用いて説明する。図５において、
プラテンローラ１に、中間記録媒体４とインクリボン１
４を介して、サーマルヘッド１３が押圧されている。こ
の状態で、プラテンローラ１を矢印カの方向に駆動し、
中間記録媒体４の黒マークの先端もしくは後端を検知セ
ンサが検知したら、発熱体１３ａに所定の電流をパルス
的に流すと、その熱により溶融インクが溶融し、中間記
録媒体４の透明材表面にドット状に付着する。

【００１７】さらに、インクリボン１４を矢印タの方
向、及び中間記録媒体４を矢印サの方向に巻き取ること
により、溶融したインク部のみがインクリボン１４のフ
ィルムベースから剥離され、中間記録媒体４の透明材上
に転写される。第１色目に相当する所定の電流を流し、
インク像を形成したら、インクリボン１４と中間記録媒
体４の巻き取り動作を停止し、サーマルヘッド１３を離
間し、第２色目のインクリボン１４の頭出しを行う。

【００１８】次に、プラテンローラ１を矢印キの方向に
逆回転し、中間記録媒体４を矢印シの方向に巻き戻し、
黒インクが検知センサを通過したら停止させる。次に、
サーマルヘッド１３を押圧し、第１色目と同じ動作によ
り、第２色目に相当する電流を発熱体１３ａに流し、イ
ンク像を形成する。同様に、第３色目あるいは第４色目
のインク像を中間記録媒体４の透明材上に形成する。

【００１９】以上は溶融性インクの場合であるため、イ
ンクは透明材に付着する状態となり、溶融したインク
は、フィルムベースから全部転写される状態となる。よ
って、パルスの通電時間を制御することにより、転写さ
れるインクのドット面積を制御することが出来、中間色
を得、フルカラーのインク像を形成できる。昇華性イン
クを用いた場合は、インク像を形成する動作は前述した
溶融性インクと同様であるが、インクは中間記録媒体に
染み込み、その染み込み量は、電流のパルス時間の大き
さによって変化する。よって、通電時間を制御すること
によって、転写されるインクの濃度を制御し、中間色を
得、フルカラーのインク像を形成することができる。

【００２０】次に、図６において、所定のインク像が形
成された中間記録媒体４を初期状態まで巻き戻し、ハロ
ゲンヒータ２に電流を流して発熱させ、プラテンローラ
１を再転写温度まで加熱し、中間記録媒体４の透明材を
加熱する。その再転写温度は透明材溶融温度以上、イン
ク溶融温度以下の範囲内にあるように、サーミスタ３と
図示せぬ制御手段により制御される。

【００２１】次に、カード２３を矢印ウの方向から給紙
ローラ２０で搬送し、カードの先端を検知センサが検知
したら、一旦、カード２３の搬送を停止する。このと
き、カード２３の搬送経路は図１及び図２に示すごと
く、同一平面内になっているため、厚さの薄いカードは
もちろんのこと、厚みのあるカードであっても搬送する
ことができる。さらに、押圧ローラ９をプラテンローラ
１に押圧しながら、プラテンローラ１を矢印カの方向に
回転し、黒マークが検知センサ７を通過したら、再度給
紙ローラ２０を矢印スの方向に回転させることにより
（図２参照）、インク像とカード２３が押圧ローラ９部
で一致する。

【００２２】このときはいうまでもなく、プラテンロー
ラ１の周速とカード２３の搬送速度は同一とし、かつ図
２において、押圧ローラ９とプラテンローラ１の接点か
ら検知センサ３３の検知部までの距離と、押圧ローラ９
とプラテンローラ１の接点からプラテンローラとサーマ
ルヘッド１３の発熱体１３ａまでの距離が同一となって
いる。この状態で、さらに中間記録媒体４を矢印アの方
向に搬送し、及びカード２３を矢印オの方向へ搬送させ
ると、熱により溶融した透明材がインク像と一体となっ
てカード２３表面に付着し、さらに中間記録媒体４を巻
き取ると、フィルムベースから剥離し、カード２３表面
にインク像を再転写することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の熱
転写印刷装置は、プラテンローラの表面において、中間
記録媒体にインク像を形成し、さらに、そのインク像を
記録媒体に再転写を行うように構成したので、インク像
形成と再転写を別々のところで行うものに比較して、装
置の小形化及び低コスト化ができる。また、再転写方式
であり、記録媒体を保持するクランプ手段がないので、
記録媒体全面に印刷を行うことがができる。しかも、プ
ラテンローラ表面において、中間記録媒体を介してイン
ク像を記録媒体に再転写するため、プラテンローラにイ
ンクが残ることもないので、クリーニングする機構等も
不要となるという実用上極めて優れた効果を奏すること
に加え、以下のような効果も有する。 （イ）記録媒体の搬送経路が同一平面内になっているた
め、官製はがき、テレホンカード、ＰＥＴカードはもち
ろんのこと、厚みのあるカード（ＩＤカード、クレジッ
トカードなど）でも良好に印刷できる。 （ロ）プラテンローラ表面温度を所定の温度範囲内に制
御することにより、再転写不良や過大な熱により、熱に
弱い記録媒体においても熱変形が発生しなくなり、良好
な再転写ができる。 （ハ）中間記録媒体に黒マークを設けることにより、こ
れをセンサにて検知し、印字開始の基準にすることによ
り、各インクの色ずれを無くすことができ、画質を向上
させることができる。 （ホ）プラテンローラ内側にフィンを設けることによ
り、冷却速度が速くなり、再転写終了から、次のインク
像形成までの待ち時間を短くでき、連続印字が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱転写印刷装置の一実施例を示す斜視
図である。

【図２】本発明の熱転写印刷装置の一実施例を示す概略
断面図である。

【図３】本発明に用いるインクリボンを示す図である。

【図４】本発明に用いる中間記録媒体を示す図である。

【図５】本発明の一実施例を示す拡大断面図である。

【図６】本発明の一実施例を示す拡大断面図である。

【図７】従来の熱転写印刷装置を示す図である。

【符号の説明】

１ プラテンローラ ２ ハロゲンヒータ（第２の発熱部） ４ 中間記録媒体 ４ｂ 透明材 １３ サーマルヘッド（第１の発熱部） １３ａ 発熱体（第１の発熱部） １４ インクリボン １４ｂ インク ２３ カード（記録媒体）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱により溶融あるいは昇華するインクが帯
   状フィルムベースに塗布されたインクリボンと、 熱により軟化あるいは溶融する透明材が帯状フィルムベ
   ースに塗布された中間記録媒体と、 前記インクリボンのインクを前記中間記録媒体の透明材
   に転写してインク像を形成する第１の発熱部と、 内部に第２の発熱部を有し、記録媒体に前記インク像と
   中間記録媒体の透明材を同時に転写するプラテンローラ
   とを備えた熱転写印刷装置であって、 前記中間記録媒体を前記プラテンローラ表面に巻き付
   け、前記プラテンローラ上において、前記インクを前記
   中間記録媒体の透明材に前記発熱部で転写してインク像
   を形成し、前記インク像と前記中間記録媒体の透明材を
   記録媒体に転写することを特徴とする熱転写印刷装置。
2. 【請求項２】前記記録媒体の給紙側から排紙側までの搬
   送経路が同一平面内にあることを特徴とする請求項１記
   載の熱転写印刷装置。
3. 【請求項３】前記プラテンローラ表面の温度を検知する
   センサを備え、プラテンローラ表面の温度を前記中間記
   録媒体の透明材の溶融温度以上で、かつ前記インクリボ
   ンのインクの溶融あるいは昇華温度以下になるように、
   第２の発熱部を制御することを特徴とする請求項１記載
   の熱転写印刷装置。
4. 【請求項４】前記中間記録媒体の一部に黒マークを設
   け、前記黒マークをセンサにより検知したことを特徴と
   する請求項１記載の熱転写印刷装置。
5. 【請求項５】前記プラテンローラは、その軸心に向かっ
   て冷却フィンが形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の熱転写印刷装置。