JP3242340B2 - 転写式サーマルプリンタ - Google Patents

転写式サーマルプリンタ

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JP3242340B2
JP3242340B2 JP34593496A JP34593496A JP3242340B2 JP 3242340 B2 JP3242340 B2 JP 3242340B2 JP 34593496 A JP34593496 A JP 34593496A JP 34593496 A JP34593496 A JP 34593496A JP 3242340 B2 JP3242340 B2 JP 3242340B2
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  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数色のインクの
少なくとも一部を記録紙に重ねて転写することでカラー
印刷する転写式サーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】転写式サーマルプリンタが行う熱溶融転
写記録は、ジュール熱を記録エネルギーとして、常態が
固体であるインクを記録紙上に転写して可視パターンを
形成するノンインパクト記録方式の一種である。熱溶融
転写記録は、図８に示すように、記録紙１とインクリボ
ン２を重ねた状態で、サーマルヘッド３とプラテン４と
で挟み、サーマルヘッド３上の微小発熱体（数十μｍ
□）３ａに適当なタイミングで電力を加えて発熱させる
と、この熱によりインクリボン２のベースフィルム２ａ
上の固体インク層２ｂが溶融されて記録紙１に接着す
る。その後、適当なタイミングでインクリボン２を記録
紙１から剥離することによりインクは所望のパターンと
して記録紙１上に転写されることになる。
【０００３】インクリボン２は、一般に、インク層（１
〜６μｍ、すなわち、略１〜６ｇ／ｍ2 ）、ベースフィ
ルム（２〜６μｍ）、耐熱（滑性）層（１〜３μｍ）か
らなる。インク層は、顔料や染料などの着色剤、ワック
スや熱可塑性樹脂からなるバインダ及び柔軟剤や分散剤
などの各種添加剤から構成されている。ベースフィルム
としてはポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと
称する。）が使用される。このＰＥＴは２６３℃で軟化
溶融するのに対して、サーマルヘッド３の発熱体３ａの
表面温度は３００℃を越える。耐熱層は、インクリボン
２がサーマルヘッド３に融着し搬送が困難になる（ステ
ィック現象）のを防ぐために設けられている。また、こ
の耐熱層は、滑性や帯電防止の効果を持たせることもあ
る。
【０００４】インク成分の６０〜８０ｗｔ％を占めるバ
インダはインクの熱溶融特性を左右する。一般にワック
ス系バインダのインクはシャープな融点と融点以上で急
激に粘度低下する特性を、レジン系バインダのインクは
ブロードな融点と融点以上で緩やかに粘度低下する特性
を示す。ブロードな融点のインクは加熱領域に多少の温
度むらがあっても一様なインク転写が可能であり、シャ
ープな融点のものは画像エッジの鮮明さに優れている。
【０００５】サーマルヘッドは、図９の(a) に部分斜視
図及び図９の(b) に部分拡大斜視図を示すように、セラ
ミックなどの基板５の上に発熱抵抗体アレイ（発熱抵抗
体は、Ｔａ2 Ｎ、ＲｕＯ2 、ＢａＲｕＯ3 などで構成さ
れている。）６を蒸着などの薄膜プロセスやスクリーン
印刷などの厚膜プロセスで形成し、保温や密着性を向上
させるために抵抗体６と基板５の間にはグレーズ層７を
設け、全体を耐磨耗層（ＴａＯ5 、ＳｉＮ、ＳｉＣな
ど）８でカバーしている。基板５の下面には放熱板９が
取り付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなサーマルヘ
ッドを使用してカラー印刷を行うには、先ず１色目を記
録紙に転写印刷後、記録紙を２色目のインクと重ねてヘ
ッドとプラテンの間に挟み、１色目と同様にして１色目
を印刷した記録紙に重ねて印刷する。通常カラーインク
は、３原色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シア
ン）が使用されるので、３回印刷することになる。
【０００７】また、カラー印刷には専らサーマル紙と呼
ばれる平滑紙が用いられる。これは、紙の白さの向上と
インクの定着性を改善するなどカラー印刷のために表面
にコート層を設けているのが常である。この記録紙にイ
ンクを重ねて行くことになるが、インクを完全に同じ位
置に重ねるのは難しく数十μｍ程度ずれて重ねられるこ
とになる。
【０００８】図１０は、平滑な記録紙１の上に３色のイ
ンクをＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）
の順に転写したときのドットの模式図で、上に平面図を
示し、下に断面図を示している。図１０の(a) は、正確
に同じ位置に転写した場合を示し、図１０の(b) はＹの
位置からＭ、Ｃが数十μｍずれて転写した場合を示して
いる。Ｙの位置からＭ、Ｃが数十μｍずれて転写した場
合、本来であれば図１０の(b) に示すように転写される
べきであるが、実際には、１色目に段差が生じるので、
Ｍ及びＣの一部が欠けて図１０の(c) に示すように転写
される。すなわち、Ｙに重ねるＭ及びＣの転写が不十分
となる。
【０００９】また、ＹにＭを重ねた２つのドットの間に
Ｃのドットを印刷した場合、本来であれば図１１の(a)
に示すように転写されるべきであるが、実際には、転写
したインクの段差のために、図１１の(b) に示すように
３色目のＣの転写は不十分となる。ここでは３色で説明
したが、インク転写量が２ｇ／ｍ2 以上では２色重ねで
も転写不良は頻繁に生じる。また、３色重ねではインク
転写量が１ｇ／ｍ2 でも転写不良が生じる。
【００１０】このように、従来において平滑な記録紙を
使用してカラー印刷したときには、１色目のインクによ
り記録紙表面に段差ができ、２色目のインク転写が不安
定になり易く、最悪の場合、１色目のインクの上のみに
ドットが形成され、十分な転写ができなくなるという問
題があった。また、ドットサイズを可変して中間調を表
現する場合には、位置ずれが生じなくても、１色目のド
ットよりも２色目のドットが大きい場合があり、このよ
うな場合にも同様に、２色目のインク転写が不安定にな
り、十分な転写ができなくなるという問題があった。ま
た、３色を重ねる場合や黒を使って４色を重ねる場合に
は、さらにインク転写が不安定になり、十分な転写がで
きなくなるという問題があった。
【００１１】一方、文献「溶融性インク浸透方式による
多階調熱転写印刷」（テレビジョン学会技術報告、Vol.
17，No.27 ，PP．19〜24，VIR ’93−28 May，1993）に
は、表面に多数の孔を設けた記録紙を用いると、インク
が記録紙に浸透し安定して転写できることが記載されて
いる。そこで、文献「溶融性インク浸透方式による多階
調熱転写印刷」に記載されている表面に多数の孔を設け
た記録紙を使用して解像度３００ｄｐｉで高速カラー印
刷したところ、１色目（Ｙ）、２色目（Ｍ）及び３色目
（Ｃ）を順次重ねて転写すると転写不良が生じることが
分かった。
【００１２】この状態を図１２乃至図１４に示す。図１
２は、１色目（Ｙ）を印刷したときの記録紙表面を３０
０倍に拡大した顕微鏡写真、図１３はさらに１０００倍
に拡大した顕微鏡写真で、１色目（Ｙ）のインクが記録
紙表面に十分に浸透していない状態が分かる。図１４
は、３色を重ね印刷したときの記録紙表面を１００倍に
拡大した顕微鏡写真で、１色目のインクの浸透が不十分
となっているため２色目（Ｍ）、３色目（Ｃ）が１色目
（Ｙ）の段差によりドットが欠け転写不良を起こしてい
るのが分かる。なお、この現象は解像度が６００ｄｐｉ
のように高い場合も同様である。
【００１３】このように、記録紙表面に単に孔を設けた
のみではカラー印刷のようにインクを重ねて転写する場
合には２色目以降のインク転写不良が生じ、十分な転写
ができなくなり、やはり同様の問題が生じた。また、イ
ンクを十分に浸透させるためにインクを十分に溶融する
必要があり、ヘッドへの印加エネルギーを大きくしなけ
ればならない問題があり、さらに、印刷速度の高速化が
困難となり、このためカラーの多階調印刷に適用するこ
とが困難となる問題があった。
【００１４】そこで、本発明者は、文献「溶融性インク
浸透方式による多階調熱転写印刷」に記載されている表
面に多数の孔を設けた記録紙においてインク転写不良が
生じた原因を検討したところ、転写インク量と浸透許容
量のバランスが良くないこと、インク温度が低く粘度が
高いために浸透速度が遅いこと、印刷速度が速いため浸
透時間が短いことなどが原因であることが分かった。ま
た、印刷速度を遅くすることや印加エネルギーを高めて
インクの粘度を下げることを検討したが、印刷速度を遅
くすることは、高速印刷を不可能とし、また、カラーの
多階調印刷も不可能となることから適切でないこと、ま
た、印加エネルギーを高めることは、印刷速度が低下す
ることから同様に適切でないことが分かった。
【００１５】そこで請求項１記載の発明は、複数色のイ
ンクを記録紙に転写しインクの重ねによりカラー印刷す
るものにおいて、転写インク量と浸透許容量のバランス
を最適化することで記録紙に対する各インクの転写が確
実にでき、しかもインクと記録紙との濡れ性を良好にし
てインクの定着性を向上できる転写式サーマルプリンタ
を提供する。
【００１６】また、請求項２記載の発明は、複数色のイ
ンクを記録紙に転写しインクの重ねによりカラー印刷す
るものにおいて、転写インク量と浸透許容量のバランス
を最適化することで記録紙に対する各インクの転写が確
実にでき、また、微小なインク転写も可能で高精細画像
やカラー画像の低濃度部表現力を向上でき、しかもイン
クと記録紙との濡れ性を良好にしてインクの定着性を向
上できる転写式サーマルプリンタを提供する。
【００１７】また、請求項３記載の発明は、複数色のイ
ンクを記録紙に転写しインクの重ねによりカラー印刷す
るものにおいて、転写インク量と浸透許容量のバランス
を最適化することで記録紙に対する各インクの転写が確
実にでき、また、ヘッドへの印加エネルギーの低減及び
印刷速度の向上を図ることができ、しかもインクと記録
紙との濡れ性を良好にしてインクの定着性を向上できる
転写式サーマルプリンタを提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
サーマルヘッドとプラテンとの間にインクリボンを介在
させ、サーマルヘッドによる加熱により、複数色のイン
クの少なくとも一部を記録紙に重ねて転写することでカ
ラー印刷する転写式サーマルプリンタにおいて、記録紙
として、表面に３次元的に連通している多数の孔を有
し、この各孔の総面積の記録紙表面に占める割合を５０
％以上８０％以下とし、かつ、各孔のうち、孔径が５μ
ｍ以上３５μｍ以下のものが５０％以上で、孔径が３５
μｍを越えるものが５％以下のものを使用し、かつイン
クと標準液との接触角と記録紙と標準液との接触角との
差を２０度以下にしたものである。
【００１９】また、請求項２記載の発明は、サーマルヘ
ッドとプラテンとの間にインクリボンを介在させ、サー
マルヘッドによる加熱により、複数色のインクの少なく
とも一部を記録紙に重ねて転写することでカラー印刷す
る転写式サーマルプリンタにおいて、記録紙は、表面に
３次元的に連通している多数の孔を有し、この各孔の総
面積の記録紙表面に占める割合を５０％以上８０％以下
とし、かつ、各孔のうち、孔径が５μｍ以上３５μｍ以
下のものが５０％以上で、孔径が３５μｍを越えるもの
が５％以下で、かつインクと標準液との接触角と記録紙
と標準液との接触角との差が２０度以下で、かつ、２ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の加圧下での表面粗さが３μｍ以上とし
たものである。
【００２０】また、請求項３記載の発明は、サーマルヘ
ッドとプラテンとの間にインクリボンを介在させ、サー
マルヘッドによる加熱により、複数色のインクの少なく
とも一部を記録紙に重ねて転写することでカラー印刷す
る転写式サーマルプリンタにおいて、印刷速度が０．４
ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ乃至１６ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅの場合
に、サーマルヘッドのプラテンに対するヘッド加重を、
主走査方向の単位長さ当たり０．１７ｋｇ／ｃｍ以上
０．５２ｋｇ／ｃｍ以下、インクリボンのインク塗布量
を、各色において１ｇ／ｍ2 以上２．５ｇ／ｍ2 以下に
設定し、記録紙として、表面に多数の孔を有し、この各
孔の総面積の記録紙表面に占める割合を５０％以上８０
％以下とし、かつ、各孔のうち、孔径が５μｍ以上３５
μｍ以下のものが５０％以上で、孔径が３５μｍを越え
るものが５％以下のものを使用し、かつインクと標準液
との接触角と記録紙と標準液との接触角との差を２０度
以下にしたものである。
【００２１】このように、各孔の総面積の記録紙表面に
占める割合を５０％以上８０％以下としているので、記
録紙表面の骨格が十分に太く耐擦過性に優れている。し
かも孔径が５μｍ以上３５μｍ以下のものを５０％以上
としているので、十分な量のインク浸透ができ、複数色
のインクを重ねる場合でも良好な転写ができる。また、
孔径が３５μｍを越えるものを５％以下としているの
で、中間調や高精細画像を表現することが可能となる。
【００２２】さらに、孔径が比較的大きいにもかかわら
ず、加圧したときの表面粗さを小さくでき、これによ
り、微小なインク転写も可能となり、高精細画像やカラ
ー画像の低濃度部の表現を向上できる。さらに、十分な
ヘッド加重と記録紙表面の十分な量の孔による空気層
（断熱層）により、低エネルギーにてインクを十分に加
熱溶融でき、しかもインクを迅速に記録紙表面に浸透さ
せることが可能となる。さらにまた、インクと標準液と
の接触角と記録紙と標準液との接触角との差を２０度以
下にしてインクと記録紙との濡れ性を良好にする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。転写式サーマルプリンタによる熱
溶融転写記録は前述した図８と同様で、記録紙１とイン
クリボン２を重ねた状態で、サーマルヘッド３とプラテ
ン４とで挟み、サーマルヘッド３上の微小発熱体３ａに
適当なタイミングで電力を加えて発熱させ、この熱によ
りインクリボン２のベースフィルム２ａ上の固体インク
層２ｂを溶融して記録紙１に接着し、その後、適当なタ
イミングでインクリボン２を記録紙１から剥離すること
によりインクを所望のパターンとして記録紙１上に転写
するようになっている。
【００２４】先ず、インク転写量を低減することを検討
したところ、インク転写量を低減すると必然的に画像濃
度が下がり画質が低下してしまうので好ましくなく、こ
のためインク中の着色剤の添加量の増加を検討したが十
分な濃度が得られず、結局転写インク量は下げられない
ことが分かった。そして、十分な最高濃度を得るために
は最低限の転写インク量として、１ｇ／ｍ2 以上が必要
であることがわかった。
【００２５】また、インクの浸透許容量については、記
録紙表面の孔の通気性が必要であり、これにより浸透量
と速度も改善される。また、２色以上のインクの浸透を
十分に許容するには記録紙表面に占める孔の総面積が５
０％以上必要なことがわかった。また、３色以上重ねる
場合には、好ましくは６５％以上必要なこともわかっ
た。
【００２６】また、記録紙表面に占める孔の総面積が８
０％を越えると、記録紙表面を形成する骨格が細くな
り、記録紙表面の耐擦過性が低下する。このため、オフ
ィス用途のような通常の印刷物として使用する場合は問
題ないが、メンディングテープ（スコッチ社製）などの
テープで剥離すると、記録紙表面が剥離してしまうとい
う問題が発生する。また、バーコードを印刷し、これを
読取るためにペンスキャナーなどの接触式スキャナーで
擦ると、バーが切れたりするなどの問題が発生する。
【００２７】このようなことから、記録紙表面に占める
孔の総面積を８０％以下にすることが望ましく、このよ
うにすることで記録紙表面の骨格が太くなり耐擦過性に
優れ、テープで剥離しても記録紙表面が剥離することが
なく、また、ペンスキャナーなどの接触式スキャナーで
擦ってもバーが切れるようなことがなく、物流や流通業
に使用する記録紙として優れている。特に、記録紙の表
面を複数回擦るような場合には記録紙表面に占める孔の
総面積を７０％以下にすればさらに耐擦過性を高めるこ
とができる。
【００２８】さらに、０．４〜１６ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ
という高速印刷の場合、孔径が３μｍ以上、望ましくは
１０μｍ以上がインクを保持するのに重要なことがわか
った。また、印刷時のヘッド加重もインク浸透には影響
が大きく、ヘッドの主走査方向の単位長さ当たりの加重
が０．１７ｋｇ／ｃｍ以上は必要である。但し、０．５
２ｋｇ／ｃｍ以下でないとインクリボンの取扱いが困難
となる。また、いくら加重しても１色当たりのインク転
写量は２．５ｇ／ｍ2 以下でないと３色以上のインクを
許容できないこともわかった。
【００２９】また、中間調画像や高精細画像の高画質化
を検討したところ、あまり大きな孔径では微小ドットの
形成ができないことがわかり、最大孔径を抑え画質を評
価した。最大孔径の決定にはほとんど凹凸のない平滑な
シートに印刷し得る最小ドットを形成し測定したとこ
ろ、約３０μｍであったので最大孔径を３０μｍ前後に
して検討した。その結果、インク保持量とのバランスも
考慮して、孔径が５μｍ以上３５μｍ以下のものを全体
の孔の５０％以上とし、また、孔径が３５μｍを越える
のものを全体の孔の５％以下にすれば、中間調画像や高
精細画像でも色重ねが可能であることがわかった。
【００３０】以上のことから、サーマルヘッドのプラテ
ンに対するヘッド加重を、主走査方向の単位長さ当たり
０．１７ｋｇ／ｃｍ以上０．５２ｋｇ／ｃｍ以下、イン
クリボンのインク塗布量を、各色において１ｇ／ｍ2 以
上２．５ｇ／ｍ2 以下に設定し、記録紙として、表面に
多数の孔を有し、この各孔の総面積の記録紙表面に占め
る割合を５０％以上８０％以下とし、かつ、各孔のう
ち、孔径が５μｍ以上３５μｍ以下のものが５０％以上
で、孔径が３５μｍを越えるものが５％以下の記録紙を
使用して高速のカラー印刷を行ったところ、図１に１色
目（Ｙ）を印刷したときの記録紙表面を３００倍に拡大
した顕微鏡写真、図２にさらに１０００倍に拡大した顕
微鏡写真を示すように、インクは孔に完全に浸透し、イ
ンク滴はこの図からは分かりにくいがインクが確実に付
着した。このため、柔らかいインクであっても擦過性は
向上する。
【００３１】また、図３に３色を重ね印刷したときの記
録紙表面を１００倍に拡大した顕微鏡写真を示すよう
に、２色目、３色目もインクが記録紙に十分に浸透し良
好なカラー印刷ができると共に微小ドットの形成も可能
となった。また、印刷時のエネルギーも従来の記録紙に
比べ、この実施の形態の記録紙は記録紙表面に空気層が
でき、インクとの間に断熱層が形成されてヘッドから印
加される熱エネルギーがインクを加熱する効率が高くな
り、低エネルギー化を実現することができた。また、こ
の低エネルギー化を図る点で印刷時のヘッド加重も影響
を与え、この点でもヘッド加重を、主走査方向の単位長
さ当たり０．１７ｋｇ／ｃｍ以上必要となる。
【００３２】図４はヘッドへの印加エネルギーと画像濃
度との関係を示すグラフで、実線のグラフｇ1 はこの実
施の形態の場合を示し、点線のグラフｇ2 は従来例、す
なわち、文献「溶融性インク浸透方式による多階調熱転
写印刷」に基づいて印刷を行った場合を示している。こ
れからもわかるように従来例では画像濃度が低い状態で
も印加エネルギーがあまり小さくならず、全体として低
エネルギー化を図ることができなかった。これに対し、
この実施の形態では画像濃度が低い状態では印加エネル
ギーを十分に小さくでき、全体として低エネルギー化を
図ることができた。
【００３３】さらに、この実施の形態のような表面構造
の記録紙を使用することで、記録紙の表面にクッション
性を持たせることができ、これによりインクの段差を十
分に少なくでき、また、たとえインクの段差が生じても
インクの吸収ができ、確実なインクの転写ができる。ま
た、記録紙のベースを普通紙とすれば表面コート層が樹
脂であっても十分なクッション性は得られる。
【００３４】図５は、この実施の形態のような表面構造
の記録紙を使用した場合の、加圧と表面粗さとの関係を
示すグラフで、このグラフからもわかるように、この記
録紙への加圧を２ｋｇ／ｃｍ2 以上にすると表面粗さを
３μｍ以下にでき、記録紙表面に設けた孔の径が比較的
大きいにもかかわらず孔径の小さい記録紙と同程度の表
面粗さにでき、これにより、微小なインク転写も可能と
なり、高精細画像やカラー画像の低濃度部表現力を向上
できる。記録紙の表面粗さの測定は、マイクロトポグラ
フ（東洋精機製）と呼ばれる光学式動的印刷平滑度測定
装置を使用して行った。マイクロトポグラフは、図６に
示す構成で、紙をプリズム平面に動的に加圧した時の紙
のくぼみの平均深さに比例した物理量、すなわち粗さＲ
ｐ（プリティングラフネス）を測定する装置である。
【００３５】Ｒｐ値測定の原理を述べると、光は全反射
する際、プリズム平面を若干はみ出してから反射し、そ
のはみ出しの度合いは波長に比例する。このはみ出した
光は、試料に当たって屈折・透過するものと、試料に当
たらずに反射するものに分かれ、入射光量に対する透過
光量の割合は、その波長の光のはみ出す深さにおける試
料の存在割合であり、光学接触率Ｆ（λ）という。紙の
深さ方向の分布（光学接触率）を波長をパラメータとし
た正規関数で近似し、４つの波長の光学接触率よりくぼ
みの密度関数を決定し、それを波長方向に積分すること
によって、くぼみの容量又は平均深さに比例した粗さＲ
ｐ（μｍ）を得る。このようなマイクロトポグラフを使
用し、測定波長を０．５〜１．７μｍ、測定時間を加圧
後１００ｍｓｅｃとして、粗さＲｐ（μｍ）を測定した
結果が図５のグラフである。
【００３６】さらにまた、インクと記録紙との化学的な
密着性について調べた結果、インクと純水やアルコール
等の標準液との接触角と記録紙と標準液との接触角との
差が２０度以下にすればインクと記録紙との濡れ性、す
なわち、密着性が良好となり、記録紙に対するインクの
定着性を向上できることがわかった。一般に、材料の密
着性は接触角で評価され、液体と固体との濡れ性として
評価される。常温ではインクも記録紙も固体のため、直
接両者の濡れ性は測定できないが、純水やアルコール等
の標準液を使用し、インク及び記録紙に対するこの標準
液の接触角を測定することで相対的に密着性を評価でき
る。すなわち、図７の(a) に示すようにインク（層）１
１の上に重力の影響が微小範囲の標準液１２を載せて接
触角θ1 を測定し、また、図７の(b) に示すように記録
紙１３の上に重力の影響が微小範囲の標準液１２を載せ
て接触角θ2 を測定し、両接触角θ1 ，θ2 と記録紙１
３に対する印刷ドットの再現性と密着性（耐擦過性）と
の関係を調べる。
【００３７】表１は標準液１２として径が１．５mmの純
水の水滴をインク１１の上に載せた場合の接触角θ1 を
測定した結果で、レジン系黒、レジン系Ｍ（マゼン
タ）、レジン系Ｃ（シアン）、レジン系Ｙ（イエロー）
はそれぞれ接触角θ1 が１０５°、１００°、１０５
°、１０８°であった。また、ワックス系のインクは全
てが略１０５°であった。
【００３８】
【表１】
【００３９】表２は標準液１２として径が１．５mmの純
水の水滴を多孔記録紙１３の上に載せた場合の接触角θ
1 を測定した結果で、記録紙Ａ及び記録紙Ｂは１００
°、記録紙Ｃは９４°、記録紙Ｄ及び記録紙Ｆは９０
°、記録紙Ｅは１２５°、記録紙Ｇは１０６°、記録紙
Ｈは１１８°、記録紙Ｉ及び記録紙Ｋは１２０°、記録
紙Ｊは１１９°、記録紙Ｌは８４°、記録紙Ｍは８０
°、記録紙Ｎは１３０°であった。
【００４０】ここで、記録紙Ａ〜Ｋは、表面に３次元的
に連通している多数の孔を有し、この各孔の総面積の記
録紙表面に占める割合を５０％以上８０％以下とし、か
つ、各孔のうち、孔径が５μｍ以上３５μｍ以下のもの
が５０％以上で、孔径が３５μｍを越えるものが５％以
下のものであり、記録紙Ｌは、各孔の総面積の記録紙表
面に占める割合が５０％未満のものであり、記録紙Ｍ
は、各孔の総面積の記録紙表面に占める割合が５０％未
満で、かつ孔径が１μｍ〜５μｍのものが５０％以上の
ものであり、記録紙Ｎは、各孔の総面積の記録紙表面に
占める割合が５０％以上であるが孔径が１μｍ〜５μｍ
のものが５０％以上のものである。
【００４１】
【表２】
【００４２】この各記録紙Ａ〜Ｎに対して水滴との接触
角が１０５°のインクを使用して印刷した結果、印刷ド
ットの再現性と密着性（耐擦過性）で記録紙Ａ〜Ｋは優
れた結果を示し、記録紙Ｍ，Ｎは良くも悪くもなく、記
録紙Ｌは悪い結果を示した。この結果から、水滴との接
触角が１０５°のインクに対して印刷ドットの再現性と
密着性（耐擦過性）が優れた結果を示した記録紙は水滴
との接触角が９０°〜１２５°の範囲のものであり、こ
のことからインクと水滴との接触角と記録紙と水滴との
接触角の差が２０度以下にすれば、インクと記録紙との
濡れ性、すなわち、密着性が良好となり、記録紙に対す
るインクの定着性を向上できることがわかった。なお、
密着性（耐擦過性）は印刷後の記録紙からのインクリボ
ン剥離と爪での引っ掻きでの比較評価である。また、接
触角の測定には、共和界面科学株式会社製の接触角計を
使用した。ところで記録紙は表面材料が同じでも孔径や
孔の面積率によって接触角は変化するが、９０°〜１２
５°の範囲のものが製造しやすく、このことからインク
としては接触角が１０５°前後のものを使用するのが望
ましい。
【００４３】
【発明の効果】以上、請求項１記載の発明によれば、複
数色のインクを記録紙に転写しインクの重ねによりカラ
ー印刷するものにおいて、転写インク量と浸透許容量の
バランスを最適化することで記録紙に対する各インクの
転写が確実にでき、しかもインクと記録紙との濡れ性を
良好にしてインクの定着性を向上できる。
【００４４】また、請求項２記載の発明によれば、複数
色のインクを記録紙に転写しインクの重ねによりカラー
印刷するものにおいて、転写インク量と浸透許容量のバ
ランスを最適化することで記録紙に対する各インクの転
写が確実にでき、また、微小なインク転写も可能で高精
細画像やカラー画像の低濃度部表現力を向上でき、しか
もインクと記録紙との濡れ性を良好にしてインクの定着
性を向上できる。
【００４５】また、請求項３記載の発明によれば、複数
色のインクを記録紙に転写しインクの重ねによりカラー
印刷するものにおいて、転写インク量と浸透許容量のバ
ランスを最適化することで記録紙に対する各インクの転
写が確実にでき、また、ヘッドへの印加エネルギーの低
減及び印刷速度の向上を図ることができ、しかもインク
と記録紙との濡れ性を良好にしてインクの定着性を向上
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、１色目を印刷した
ときの記録紙表面を３００倍に拡大した顕微鏡写真。
【図２】同実施の形態を示し、１色目を印刷したときの
記録紙表面を１０００倍に拡大した顕微鏡写真。
【図３】同実施の形態を示し、３色を重ね印刷したとき
の記録紙表面を１００倍に拡大した顕微鏡写真。
【図４】同実施の形態における印加エネルギーと画像濃
度との関係を従来と比較して示す示すグラフ。
【図５】同実施の形態における記録紙の加圧と表面粗さ
との関係を示すグラフ。
【図６】同実施の形態において記録紙の表面粗さ測定に
使用したマイクロトポグラフの構成を示す図。
【図７】インクと標準液との接触角及び記録紙と標準液
との接触角を示す図。
【図８】転写式サーマルプリンタの基本構成を示す図。
【図９】サーマルヘッドの構成を示し、(a) は部分斜視
図、(b) は(a) の丸枠で囲んだ部分の部分拡大斜視図。
【図１０】従来のインク転写の課題を説明するための模
式図。
【図１１】従来のインク転写の課題を説明するための模
式図。
【図１２】従来の孔を設けた記録紙を使用して１色目を
印刷したときの記録紙表面を３００倍に拡大した顕微鏡
写真。
【図１３】従来の孔を設けた記録紙を使用して１色目を
印刷したときの記録紙表面を１０００倍に拡大した顕微
鏡写真。
【図１４】従来の孔を設けた記録紙を使用して３色を重
ね印刷したときの記録紙表面を１００倍に拡大した顕微
鏡写真。
【符号の説明】
１…記録紙 ２…インクリボン ３…サーマルヘッド ４…プラテン
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−150534（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−120386（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−205461（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−125463（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−106720（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−61012（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−58027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−231984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−231986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−10490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−61285（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−508212（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/325 B41M 5/40 H04N 1/23 102

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サーマルヘッドとプラテンとの間にイン
    クリボンを介在させ、前記サーマルヘッドによる加熱に
    より、複数色のインクの少なくとも一部を記録紙に重ね
    て転写することでカラー印刷する転写式サーマルプリン
    タにおいて、 前記記録紙は、表面に３次元的に連通している多数の孔
    を有し、この各孔の総面積の記録紙表面に占める割合を
    ５０％以上８０％以下とし、かつ、前記各孔のうち、孔
    径が５μｍ以上３５μｍ以下のものが５０％以上で、孔
    径が３５μｍを越えるものが５％以下で、かつ前記イン
    クと標準液との接触角と前記記録紙と前記標準液との接
    触角との差が２０度以下であることを特徴とする転写式
    サーマルプリンタ。
  2. 【請求項２】 サーマルヘッドとプラテンとの間にイン
    クリボンを介在させ、前記サーマルヘッドによる加熱に
    より、複数色のインクの少なくとも一部を記録紙に重ね
    て転写することでカラー印刷する転写式サーマルプリン
    タにおいて、 前記記録紙は、表面に３次元的に連通している多数の孔
    を有し、この各孔の総面積の記録紙表面に占める割合を
    ５０％以上８０％以下とし、かつ、前記各孔のうち、孔
    径が５μｍ以上３５μｍ以下のものが５０％以上で、孔
    径が３５μｍを越えるものが５％以下で、かつ前記イン
    クと標準液との接触角と前記記録紙と前記標準液との接
    触角との差が２０度以下で、かつ、２ｋｇ／ｃｍ2 以上
    の加圧下での表面粗さが３μｍ以上としたことを特徴と
    する転写式サーマルプリンタ。
  3. 【請求項３】 サーマルヘッドとプラテンとの間にイン
    クリボンを介在させ、前記サーマルヘッドによる加熱に
    より、複数色のインクの少なくとも一部を記録紙に重ね
    て転写することでカラー印刷する転写式サーマルプリン
    タにおいて、 印刷速度が０．４ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ乃至１６ｍｓｅｃ
    ／ｌｉｎｅの場合に、前記サーマルヘッドの前記プラテ
    ンに対するヘッド加重を、主走査方向の単位長さ当たり
    ０．１７ｋｇ／ｃｍ以上０．５２ｋｇ／ｃｍ以下、前記
    インクリボンのインク塗布量を、各色において１ｇ／ｍ
    2 以上２．５ｇ／ｍ2 以下に設定し、前記記録紙は、表
    面に多数の孔を有し、この各孔の総面積の記録紙表面に
    占める割合を５０％以上８０％以下とし、かつ、前記各
    孔のうち、孔径が５μｍ以上３５μｍ以下のものが５０
    ％以上で、孔径が３５μｍを越えるものが５％以下で、
    かつ前記インクと標準液との接触角と前記記録紙と前記
    標準液との接触角との差が２０度以下であることを特徴
    とする転写式サーマルプリンタ。
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