JP3482114B2

JP3482114B2 - インク転写プリンタ及びインク転写用アタッチメント

Info

Publication number: JP3482114B2
Application number: JP28598497A
Authority: JP
Inventors: 実鈴木
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2017-10-02
Also published as: JPH10329345A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを記録紙に
転写することにより記録紙上に画像を形成するインク転
写プリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクを普通紙等の記録紙に
転写するプリンタとして、ノズルからインクを微粒子と
して記録紙に吹き付けるインクジェットプリンタが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなインクジェットプリンタは、ノズルと記録紙との間
にある程度のギャップを必要とするため、ノズルから噴
射されたインクが広い範囲に飛び散るという欠点があ
り、これが解像度を向上させる上での障害となってい
る。また、ノズルの内径が大きすぎると解像度が低下
し、小さすぎると目詰まりを起し易くなることから、ノ
ズルの内径を高精度に加工しなければならず、製造コス
トがかかるという問題点がある。さらに、複数のノズル
を一方向に配列してラインヘッド化するのが難しいこと
から、プリント速度が遅いという問題点がある。

【０００４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、高解像度を得ることができると共に、製造コ
ストを低減することができ、且つラインヘッド化の容易
なインク転写プリンタを提供することを目的とするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のインク転写プリンタは、複数の発熱体を所
定の方向に配列したサーマルラインヘッドと、該サーマ
ルラインヘッドに対向配置され所定の貫通孔を有するフ
ィルムと、記録紙をフィルムのサーマルラインヘッドと
反対側の面に密着させる付勢手段と、サーマルラインヘ
ッドとフィルムの間に設けられたインクを保持するため
のスペースと、記録紙を順次搬送する搬送手段とを備え
て構成されるものである。そして、サーマルラインヘッ
ドの発熱体により当該スペース中のインク及びフィルム
を選択的に加熱することによって、該インクがフィルム
の貫通孔を透過して記録紙に転写されるよう構成される
ものである。

【０００６】このように構成すれば、フィルムが記録紙
に接触しているため、（ノズルと記録紙の間にギャップ
が必要なインクジェットプリンタと異なり）インクの飛
び散りによる解像度の低下が生じない。従って、それだ
け高い解像度を得ることができる。また、インクジェッ
トプリンタのノズルの代わりにフィルムの貫通孔を利用
するため、構成が簡単になり、製造コストを大幅に低減
することができる。また、フィルムの貫通孔を利用する
ことによって、ラインヘッド化が容易となり、プリント
速度の高速化が可能になる。

【０００７】また、フィルムが記録紙に接触しているた
め、インクの転写状態が記録紙の表面状態によって変化
する。例えば、表面のなめらかな記録紙に比べ、表面の
粗い記録紙にはインクが多く転写される。通常のインク
ジェットプリンタでは、記録紙の表面状態に関わらず吐
出量が一定であるため、表面の粗い記録紙の場合、表面
のなめらかな記録紙に比べドットが小さくなってしま
う。これに対し、本発明では、記録紙の表面状態によっ
てインクの転写量が変化するため、記録紙の表面状態に
かかわらず良好なドット径が得られる。

【０００８】なお、インクの加熱に伴ってインク内に生
じる圧力により、インクの貫通孔の透過が可能になるよ
う構成すれば、不必要な時にはインクが貫通孔に入り込
まないため、インクの目詰まりを防止することができ
る。さらに、加熱により弾性係数が小さくなるフィルム
を使用すれば、上記のインク内圧力と、フィルムの弾性
係数の低下との相乗効果によってインクの上記貫通孔の
透過が可能になるよう構成することが可能になる。この
ように構成すれば、インク内の圧力を比較的小さくする
ことができる。

【０００９】通常のインクジェットプリンタでは、吐出
されたインクが記録紙上で早く乾燥することが望ましい
（特にカラープリンタの場合）。そこで、インクが記録
紙に早く染み込むよう、インクの濃度は低く設定されて
いる。そのため、記録紙上でのインクがにじみ易いとい
う問題点がある。これに対し、本発明のインク転写プリ
ンタでは、インクが加熱された状態で記録紙に転写され
る上、インクが転写された記録紙もフィルムに接触して
ある程度加熱されることから、記録紙に転写されたイン
クが乾きやすい。このようにインクが乾きやすい上、上
述したように貫通孔が目詰まりし難いことから、インク
の濃度を高く設定できる。そのため、にじみが少なく、
高品質のプリント画像を得ることができる。

【００１０】あるいは、温度により極性が親水性と疎水
性の間で可逆的に変化する素材で上記フィルムを構成す
れば、加熱に伴うフィルムの極性変化によってインクの
貫通孔の透過が可能になるよう構成することも可能であ
る。さらに、上記親水性／疎水性の変化と、加熱に伴う
インクの粘度の低下との相乗効果である表面張力の低下
によってインクの上記貫通孔の透過が可能になるよう構
成しても良い。

【００１１】なお、フィルムは、サーマルラインヘッド
に、インクを透過しない素材で構成されたスペーサーを
介して貼り合わされ、フィルムとサーマルラインヘッド
及びスペーサーに囲まれた領域が上記スペースとなる
（なお、スペーサーは接着剤であっても良い）。このよ
うに構成すれば、インクを保持するための構成が簡単に
なる。また、当該スペースにインクを補給するインク容
器を、発熱体の配列方向に長い容器とすることも可能で
ある。このように構成すれば、インク容器の側面視にお
けるサイズを小さくすることができる。また、発熱体を
当該スペース内に位置させれば、発熱体の熱をより効果
的にインクに伝達することができる。

【００１２】なお、一つの発熱体にフィルムの複数の貫
通孔が対応するよう構成すれば、フィルムの孔と発熱体
の位置を正確に合わせる必要がなくなる。あるいは、発
熱体の配列方向において、一つの貫通孔に複数の発熱体
が対応するよう構成すれば、一つの貫通孔に対応する発
熱体のうち幾つを加熱させるかによって、階調付けを行
うことが可能になる。

【００１３】また、通常のインクジェットプリンタでは
ノズル径が変化しないため、インクが出るか出ないかの
２通りしかない。そのため、階調付けを行うためには、
インクの吐出回数を変えるなど、複雑な制御が要求され
る。これに対し、本発明では発熱体に印可するエネルギ
ーにより貫通孔の径が変化することから、一つの貫通孔
から記録紙に転写されるインクの量を微妙に可変するこ
とができる。即ち、簡単な方法でエネルギー階調が可能
になる。

【００１４】また、フィルムは、記録紙の搬送方向（発
熱体の配列方向と直交する方向）に記録紙と摺接するた
め、記録紙に転写されるドットの形状は、発熱体の配列
方向と直交する方向に変形する可能性がある。そこで、
記録紙の搬送を逐次停止してプリントを行うことも可能
だが、フィルムの貫通孔を発熱体の配列方向に長く形成
すれば、記録紙との摺接に伴うドットの変形を補正する
ことが可能になる。このようにすれば、記録紙の搬送を
逐次停止してプリントを行う場合に比べ、プリント速度
が高速になる。

【００１５】フィルムの貫通孔は針などで穿孔すること
ができる。フィルムへの穿孔は、（インクジェットプリ
ンタにおける）ノズルの加工に比べはるかに簡単である
ことから、製造コストを大幅に低減することができる。
また、貫通孔を、フィルムの厚み方向に対して所定角度
傾斜するよう形成すれば、インクの溶剤の蒸発量を減ら
すことができる。また、このフィルムをサーマルヘッド
と例えばプラテンローラとの間で常時加圧するよう構成
すれば、貫通孔が押しつぶされ閉口するので、プリンタ
の未使用時に不用意な振動を与えても、インクが貫通孔
から漏れることが無い。また、フィルムを多孔性材料で
構成すれば、貫通孔を穿孔する必要が無くなり、製造コ
ストがさらに低減する。

【００１６】フィルムを形状記憶樹脂、即ち温度により
ガラス状態とゴム状態との間で可逆的に変化する材質で
構成しても良い。この場合、フィルムをゴム状態（ガラ
ス転移点以上形状付与温度以下）にした上で貫通孔を穿
孔すれば、常温では貫通孔が閉じたままガラス状態にな
るようにすることができる。このように構成すれば、プ
リンタの未使用時に不用意な振動を与えても、貫通孔が
閉じているため、インクが貫通孔から漏れることが無
い。

【００１７】また、本発明のインク転写用アタッチメン
トは、支持プレートと、所定の貫通孔を有するフィルム
とを対向配置すると共に、支持プレートとフィルムの間
のスペースにインクを保持するよう構成されている。当
該アタッチメントを、支持プレートがサーマルラインヘ
ッドに対向し、フィルムが記録紙搬送経路に対向するよ
う、サーマルラインプリンタに装着することにより、サ
ーマルラインヘッドにより加熱されたアタッチメント内
のインクがフィルムを透過して記録紙に転写されること
が可能になる。また、アタッチメントを外せば、そのま
まサーマルラインプリンタとして使用することができ
る。

【００１８】このように構成することにより、既存のサ
ーマルラインプリンタにアタッチメントを装着するだけ
でインク転写プリンタとして使用する事が可能になる。
なお、アタッチメントをサーマルラインプリンタの挿入
口から挿入できるよう構成すれば、アタッチメントの装
着が容易になる上、メンテナンスも容易になる。

【００１９】また、本発明のインク転写プリンタは、イ
ンクを含浸した多孔性の円筒支持体と、円筒支持体上で
摺動可能に保持され、所定の貫通孔を有するフィルム
と、円筒支持体と平行に、且つフィルムとの間で記録紙
を挟み込むよう配置されたプラテンローラと、円筒支持
体に組み込まれ該円筒支持体の軸方向と平行に複数の発
熱体を配列したサーマルラインヘッドと、を備えて構成
することができる。このように構成すれば、記録紙の搬
送に伴いフィルムが（円筒支持体上を）移動するため、
フィルムと記録紙との滑り接触が生じない。従って、円
筒支持体の表面を平滑に構成すれば、フィルムにかかる
ずれ応力を低減することができる。また、インクが尾を
引くことも防止されるため、記録紙に転写されるドット
の変形が防止される。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係るインク転写プリンタ
の第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実
施形態のインク転写プリンタ１の基本構成を示す側断面
図である。インク転写プリンタ１は、複数の発熱体３５
を紙面に直交する方向に配列したサーマルラインヘッド
３と、当該サーマルラインヘッド３にスペーサー８を介
して貼り合わせられたフィルム２とを備えている。サー
マルラインヘッド３とフィルム２との間には約０．１ｍ
ｍの隙間が設けられている。

【００２１】スペーサー８とサーマルラインヘッド３の
ケース３ａは、インクを透過させない材質で形成されて
おり、スペーサー８と、サーマルラインヘッド３のケー
ス３ａと、フィルム２とによって囲まれた領域がインク
を保持するインクスペースＣとなる。なお、フィルム２
とサーマルヘッド３の発熱体３５とは僅かに離れている
か、あるいは接している。

【００２２】フィルム２の上方には、フィルム２の上面
に記録紙Ｐを密着させるためのプラテンローラ４が設け
られている。プラテンローラ４は所謂ゴムローラであ
り、その軸方向がサーマルラインヘッド３の発熱体３５
の配列方向と一致するよう配置されている。そして、プ
ラテンローラ４が回転すると、記録紙Ｐとの間にトラク
ションが作用し、図中矢印方向に記録紙Ｐが搬送され
る。

【００２３】図２は、プラテンローラ４を除くインク転
写プリンタ１の分解斜視図である。スペーサー８は、一
列に配列された発熱体３５を四方から囲む薄いプレート
であり、インクスペースＣには全ての発熱体３５が収容
されている。スペーサー８の後方（図中左奥）には、イ
ンクスペースＣにインクを補給するためのインク容器６
が設けられており、インク容器６のインクはスペーサー
８に形成された連通孔８５を通って毛細管現象によって
インクスペースＣまで引き込まれる。なお、スペーサー
８は接着剤であっても良い。

【００２４】フィルム２において発熱体３５の上方に当
たる部分には、多数の細孔２５が穿孔されている。常温
常圧における細孔の大きさは、インク（液体）及びイン
クの溶剤蒸気を透過しない大きさに設定されている。図
３に、細孔２５と発熱体３５との位置関係を示す。発熱
体３５の配列方向（主走査方向：Ｘ方向）において、一
つの発熱体３５に対し複数の細孔２５が対応している。
また、細孔２５は、当該配列方向に直交する方向（副走
査方向：Ｙ方向）において、千鳥状に配列されている。

【００２５】フィルム２の材質は、ある程度の弾性が有
り、耐磨耗性、耐熱性及び転写性に優れたものが望まし
く、本実施形態では、ポリテトラフルオロエチレン（テ
フロン（商標））を用いる。また、フィルム２の厚さは
０．０３〜０．０８ｍｍである。

【００２６】図４（ａ）、（ｂ）に、インク転写プリン
タ１による画像形成の原理について模式的に示す。図４
（ａ）において発熱体３５が発熱すると、発熱体３５の
近傍のインクと発熱体３５にほぼ接しているフィルム２
が加熱される。図４（ｂ）に示すように、加熱されたイ
ンクは気化・膨張し、その蒸気圧によりインクに局所的
な圧力が生ずる。また、フィルム２の加熱部分は弾性係
数が低下する。かくして、上記圧力によりインクがフィ
ルム２の細孔２５に押し込まれ、フィルム２の（柔らか
くなった）細孔２５は押し広げられる。そして、インク
は、フィルム２の細孔２５を透過し、フィルム２の上面
に密着している記録紙Ｐ（図４では省略）に転写され
る。転写後、インク及びフィルム２の加熱部分は周囲の
インクに冷却されるため、フィルム２の細孔２５は元の
大きさ（インクを透過させない大きさ）に戻る。

【００２７】従って、図１において、所望のプリント情
報に従ってサーマルラインヘッド３の発熱制御を行うと
共に、プラテンローラ４を回転制御して記録紙Ｐを１ラ
インづつ搬送することによって、記録紙Ｐ上に二次元の
インク画像を形成することができる。

【００２８】このように、第１実施形態のインク転写プ
リンタ１によると、フィルム２と記録紙Ｐとを接触させ
た状態でインク転写を行うため、ノズルと記録紙Ｐの間
にギャップがあるインクジェットプリンタのようなイン
クの飛散が生じない。従って、インクの飛散に伴う解像
度の低下が生じず、それだけ解像度を向上させることが
可能となる。また、フィルム２に細孔２５を形成する加
工は、インクジェットプリンタのようなノズルの加工に
比べ簡単であることから、製造コストを低減することが
できる。

【００２９】また、フィルム２と記録紙Ｐが接触してい
るため、インクの転写状態が記録紙Ｐの表面状態によっ
て変化する。例えば、表面のなめらかな記録紙Ｐに比
べ、表面の粗い記録紙Ｐにはインクが多く転写される。
通常のインクジェットプリンタでは、記録紙の表面状態
に関わらず吐出量が一定であるため、表面の粗い記録紙
の場合、表面のなめらかな記録紙に比べドットが小さく
なってしまう。これに対し、実施形態のインク転写プリ
ンタ１によると、記録紙の表面状態によってインクの転
写量が変化するため、記録紙の表面状態にかかわらず良
好なドット径が得られる。

【００３０】また、図３に示すように、主走査方向（Ｘ
方向）において一つの細孔２５に複数の発熱体３５が対
応しており、細孔２５が副走査方向（Ｙ方向）に千鳥状
に配置されているため、フィルム２とサーマルラインヘ
ッド３との位置が正確に合っていなくても発熱体３５に
はいずれかの細孔２５が対応する。従って、フィルム２
とサーマルラインヘッド３との位置合わせを比較的粗く
行うことができる。

【００３１】さらに、記録紙Ｐの搬送に伴って、細孔２
５の形状は記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向：Ｙ方向）
に長く変形する上、フィルム２から記録紙Ｐに転写され
るインクはＹ方向に尾を引くため、記録紙Ｐ上のドット
形状はＹ方向に長くなる傾向がある。そこで、図３に示
すように、フィルム２の細孔を予め主走査方向（Ｘ方
向）に長く形成しておけば、細孔２５の変形及びインク
の尾引きによるドット形状の変形を補正することができ
る。

【００３２】なお、図５に示すように、主走査方向（Ｘ
方向）において一つの細孔２５に複数の発熱体３５’を
対応させる構成も可能である。このように構成すれば、
一つの細孔２５に対応する複数の発熱体３５’のうち幾
つを加熱させるかによって、記録紙Ｐに転写されるドッ
トの大きさを段階的に変えることができる。即ち、階調
付けが可能になる。なお、図３の発熱体３５を用いた場
合には、個々の発熱体３５に与える発熱エネルギー（電
圧又は印加時間）を変えることによって、やはり階調付
けが可能になる。

【００３３】通常のインクジェットプリンタではノズル
径が変化しないため、インクが出るか出ないかの２通り
しかない。そのため、階調付けを行うためには、インク
の吐出回数を変えるなど、複雑な制御が要求される。こ
れに対し、本実施形態のインク転写プリンタ１では、発
熱体３５に印可するエネルギーにより貫通孔２５の径が
変化することから、一つの貫通孔２５から記録紙Ｐに転
写されるインクの量を微妙に可変することができる。即
ち、簡単な方法でエネルギー階調を行うことができる。

【００３４】さらに、通常のインクジェットプリンタで
は、吐出されたインクが記録紙上で早く乾燥することが
望ましい（特にカラープリンタの場合）ことから、イン
クが記録紙に早く染み込むよう、インクの濃度は低く設
定されている。そのため、記録紙上でのインクがにじみ
易いという問題点がある。これに対し、本実施形態のイ
ンク転写プリンタ１では、インクが加熱された状態で記
録紙Ｐに転写される上、記録紙Ｐもフィルムに接触して
ある程度加熱されることから、記録紙Ｐに転写されたイ
ンクが乾きやすい。このようにインクが乾きやすい上、
上述したように貫通孔が目詰まりし難いことから、イン
クの濃度を高く設定できる。そのため、にじみが少な
く、高品質のプリント画像を得ることができる。

【００３５】また、図２では、一つのインクスペースＣ
の中に全ての発熱体３５が配置されているが、図６に示
すように、発熱体３５を別々のインクスペースＣ’に収
容する構成も可能である。このように構成すれば、発熱
体３５の熱あるいはそれに伴う圧力を効率的にインクの
透過圧に変換することができる。

【００３６】さらに、フィルム２の細孔２５を、図７に
示すようにフィルム２の厚み方向ｔに対して所定角度傾
斜するよう形成し、プラテンローラ４とサーマルヘッド
３との間で常時フィルム２を加圧するよう構成すれば、
フィルム２の細孔２５はつぶれた状態で閉口する。その
ため、未使用時に不用意な圧力が加わっても、インクが
細孔２５を透過することが無い。

【００３７】なお、フィルム２は、形状記憶樹脂により
構成することが可能である。形状記憶樹脂は、図８に温
度と縦弾性係数の一例を示すように、ガラス転移温度Ｔ
ｇ以下ではガラス状態（領域ａ）、Ｔｇ以上ではゴム状
態（領域ｂ）となるものである。この場合、フィルム２
をＴｇ以上（且つ形状付与温度Ｔo以下）に加熱しゴム
状態とした上で細孔２５を穿孔すれば、Ｔｇ以下では貫
通孔が閉じたままガラス状態となる。そのため、プリン
タ未使用時に不用意な圧力が加わっても、インクが細孔
２５を透過することが無い。また、インクの溶剤の蒸発
が抑制されるため、目詰まりを防止することもできる。
なお、このような形状記憶樹脂としては、ポリノルボル
ネン、トランス−１，４−ポリイソプレン、ポリウレタ
ン等からなる樹脂がある。

【００３８】上記の形状記憶樹脂には、温度により極性
が疎水性と親水性との間で可逆的に変化するという性質
がある。即ち、ゴム領域（領域ｂ）では親水性であり、
ガラス状態（領域ａ）では疎水性である。従って、フィ
ルム２を上記の形状記憶樹脂で構成し、親水性のインク
を用いた場合には、疎水性を呈するガラス状態ではイン
クを透過せず、親水性を呈するゴム状態でのみインクを
透過させる。このように構成すれば、サーマルヘッド３
の加熱によるインク内の圧力発生等を利用しなくても、
インクを選択的に透過させることが可能である。なお、
この場合、Ｔｇは数十度であることが望ましい。

【００３９】また、一般に、インクの粘度は温度と共に
低下するため、上記の極性変化との相乗効果でフィルム
２に対するインクの表面張力は低下する。このような表
面張力の低下によってインクのフィルム透過を可能にす
ることもできる。なお、温度により極性が変化する材料
は、上形状記憶樹脂に限らず、他のものでも良い。

【００４０】なお、図９に示すように、インク容器６か
らインクスペースＣへのインク供給を円滑に行うため
に、サーマルヘッド３の発熱体３５とフィルム２との間
に多孔質体Ｄを介在させることができる。このように構
成すれば、多孔質体Ｄに含浸したインクがフィルム２の
各細孔２５に供給される。従って、インクの細孔２５へ
の侵入がインク中に残留する気泡によって妨げられるこ
とが無い。

【００４１】また、フィルム２の細孔２５を針などで穿
孔して形成する代わりに、フィルム２を多孔質体で構成
し、その開気孔を細孔２５として利用しても良い。

【００４２】次に、図１に示すインク転写プリンタを採
用したカラープリンタについて説明する。図１０は、カ
ラープリンタ１０の側断面図である。カラープリンタ１
０は、図１のサーマルラインヘッド３、フィルム２、プ
ラテンローラ４及びインク容器６からなるインク転写ユ
ニットを、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ（シア
ン），ＢＫ（ブラック）に対応するよう４組並列に配置
したものである。

【００４３】Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの夫々に対応するインク
転写ユニット５１，５２，５３，５４は、夫々上から順
に、インク容器６１，６２，６３，６４と、サーマルラ
インヘッド３１，３２，３３，３４と、フィルム２１，
２２，２３，２４と、プラテンローラ４１，４２，４
３，４４とにより構成されている。

【００４４】カラープリンタ１０は、紙面に直交する方
向に延びる直方体形状のハウジング１１内を有してい
る。ハウジング１１の上面には記録紙Ｐを挿入するため
の挿入口１５が形成され、ハウジング１１の前面（図中
右側）には記録紙Ｐを排出するための排出口１６が形成
されている。挿入口１５と排出孔１６を結ぶラインが記
録紙搬送経路（一点鎖線）となる。

【００４５】記録紙搬送経路に対し、ハウジング１１の
右上コーナー側の部位は、揺動カバー１７となってお
り、挿入口１５の近傍に設けられた支軸１７ａを中心と
して矢印方向に揺動開閉可能に構成されている。揺動カ
バー１７に取り付けられたインク容器６１，６２，６
３，６４とサーマルラインヘッド３１，３２，３３，３
４及びフィルム２１，２２，２３，２４は記録紙搬送経
路の上方に位置し、ハウジング１１本体側に設けられた
プラテンローラ４１，４２，４３，４４は記録紙搬送経
路の下方に位置する。

【００４６】図１１及び図１２は、図１０におけるＹ
（イエロー）のインク容器６１、サーマルラインヘッド
３１及びフィルム２１を拡大して示す側断面図及び断面
図である。図１１に示すように、サーマルラインヘッド
３１は発熱体３１ａを下方に向けた状態で保持されてい
る。また、サーマルラインヘッド３１の底面には、スペ
ーサー８１を介してフィルム２１が貼り付けられ、サー
マルラインヘッド３１の底面とフィルム２１との隙間が
Ｙのインクを保持するインクスペースＣとなる。当該イ
ンクスペースＣとインク容器６１とは、図１２に示すよ
うに、インク容器６１の長手方向両端（図１２では一端
のみ示す）に設けられたパイプ７１により連結されてい
る。Ｍ，Ｃ，ＢＫに対応する各インク転写ユニット５
２，５３，５４の構成も、Ｙに対応するインク転写ユニ
ット５１と同様に構成されている。

【００４７】図１０に示すように、挿入口１５の下方に
は、記録紙Ｐをサーマルラインヘッド３１，３２，３
３，３４に導くためのスロープ１４が設けられており、
スロープ１４には記録紙Ｐの挿入を検知するための反射
型フォトセンサ１９が設けられている。また、プラテン
ローラ４１，４２，４３，４４は、駆動モータ５６を駆
動源とし、図示しないギア列を介して回動される。当該
ギア列は、記録紙Ｐに適度な張力を与えるため、下流の
プラテンローラほど早い周速で回転するように設定され
ている。なお、図中１８はバッテリーである。

【００４８】図１３は、カラープリンタ１０の制御系を
示すブロック図である。制御部５０には、外部機器であ
るコンピュータからのプリント情報、記録紙Ｐを検知す
るフォトセンサ１９からの信号等が入力され、プラテン
ローラ４１，４２，４３，４４を回動するため駆動モー
タ５６の駆動制御、及びＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫに対応するサ
ーマルラインヘッド３１，３２，３３，３４の駆動制御
を行う。

【００４９】記録紙Ｐがフォトセンサ１９によって検知
されると、制御部５０はプラテンローラ４１，４２，４
３，４４を回動させ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫのプリント情報
に応じてサーマルラインヘッド３１，３２，３３，３４
を所定のタイミングで加熱制御する。記録紙Ｐは、プラ
テンローラ４１，４２，４３，４４の回転によって、フ
ィルム２１，２２，２３，２４とプラテンローラ４１，
４２，４３，４４の間を順次通って搬送される。この
時、サーマルラインヘッド３１，３２，３３，３４によ
り選択的に加熱されたインクが、夫々フィルム２１，２
２，２３，２４を透過して記録紙Ｐ上に転写される。転
写済みの記録紙Ｐは、排出口１６から排出され、カラー
画像の形成が完了する。

【００５０】このように、サーマルラインヘッド３１，
３２，３３，３４、フィルム２１，２２，２３，２４、
プラテンローラ４１，４２，４３，４４及びインク容器
６１，６２，６３，６４からなる色毎のインク転写ユニ
ット５１，５２，５３，５４を、記録紙Ｐの搬送経路に
沿って並列配置することによって、簡単な構成でフルカ
ラーインク画像を得ることが可能になる。なお、サーマ
ルラインヘッドは、共通のベース（基板）に４列の発熱
体を設けて構成しても良い。

【００５１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態は、特開平７−１１７３０７号
等に開示されている既存のサーマルラインプリンタに所
定のアタッチメントを取り付けることによって、インク
転写を行うものである。図１４に、アタッチメント１１
０と既存のサーマルラインプリンタ１００を示す。サー
マルラインプリンタ１００は、紙面に直交する方向に長
い直方体形状のハウジング１０５内を有し、ハウジング
１０５の上面と右側面に夫々設けられた挿入口１０４と
排紙口１０６とを結ぶ経路（一点鎖線で示す）に沿って
記録紙を搬送するよう構成されたものである。

【００５２】記録紙搬送経路を挟んで上下に、プラテン
ローラ１０２とサーマルラインヘッド１０１とが対向配
置されている。サーマルラインヘッド１０１は支軸１０
１ａを中心としてプラテンローラ１０２に対し近接／離
間する方向に揺動可能であり、ハウジング１０５内に設
けられた板ばね１０７によりプラテンローラ１０２に対
し付勢されている。

【００５３】アタッチメント１１０は、紙面に直交する
方向に長い直方体のインク容器１１６と、当該インク容
器１１６の底から延出するステンレス製の支持プレート
１１５と、支持プレート１１５に対向配置されるフィル
ム１１２により構成されている。支持プレート１１５
は、紙面に直交する方向に長く、厚さ０．０１〜０．０
２ｍｍのステンレス板であり、自由に撓むことができ
る。また、フィルム１１２は第１の実施形態のフィルム
２と同様に構成されるものである。支持プレート１１５
とフィルム１１２との間にはインクを保持するインクス
ペースＣが形成され、当該インクスペースはインク容器
１１６と連結されている。

【００５４】アタッチメント１１０の延出部分１２０
（支持プレート１１５とフィルム１１２）は、サーマル
ラインプリンタ１００の挿入口１０４からスロープ１０
８に沿って、サーマルラインヘッド１０１とプラテンロ
ーラ１０２の間に挿入される。そして、挿入口１０４か
ら記録紙Ｐをさらに挿入すると、プラテンローラ１０２
と延出部分１２０の間に記録紙Ｐが挿入され、上から順
に、プラテンローラ１０２、記録紙Ｐ、フィルム１１
２、インクスペースＣ、支持プレート１１５、サーマル
ラインヘッド１０１が重なった状態になる。

【００５５】この状態でサーマルラインヘッド１０１を
加熱すると、アタッチメント１１０の熱は支持プレート
１１５を伝わってインクスペースＣ内のインクに伝達さ
れる。加熱されたインクは、第１の実施形態と同様にフ
ィルム１１２の細孔を透過し、フィルム１１２に密着し
ている記録紙Ｐに転写される。

【００５６】アタッチメント１１０は図示しない係止手
段でサーマルラインプリンタ１００の上面に固定されて
いるため、プラテンローラ１０２が回転すると、記録紙
Ｐのみが搬送される。かくして、サーマルラインヘッド
１０１とプラテンローラ１０２との間にアタッチメント
１１０の延出部分１２０と記録紙Ｐを挿入し、サーマル
ラインプリンタ１００を駆動する（即ちサーマルライン
ヘッド１０１を加熱制御すると共にプラテンローラ１０
２を回動制御する）ことにより、記録紙Ｐにインク画像
を形成することが可能になる。

【００５７】このように、この第２実施形態によると、
既存のサーマルラインプリンタ１００の挿入口１０４に
アタッチメント１１０を装着するだけで、インク転写を
行うことが可能となる。即ち、感熱紙しか使用できない
既存のサーマルラインプリンタ１００で、普通紙を使用
することが可能になる。

【００５８】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。第１及び第２の実施形態では、搬送される記録
紙がフィルムに対し滑り接触する。そのため、フィルム
から記録紙に転写されるインクが記録紙の搬送方向に尾
を引き、これにより記録紙上に形成されるドットが該搬
送方向に変形する可能性がある。そこで、この第３の実
施形態は、インクの尾引きによるドットの変形を防ぐた
め、フィルムと記録紙が共に移動するよう構成したもの
である。

【００５９】図１５に示すように、第３の実施形態のプ
リンタ１５０では、フィルム１５２は、固定ローラ１５
５の外周に周方向に摺動自在に支持されている。なお、
フィルム１５２は、細孔がフィルム全面に形成されてい
る点を除けば、第１の実施形態と同様の性質を持つもの
である。また、ローラ１５５は硬質の多孔性の部材（多
孔質セラミックス等）であり、その内部にはインクが含
浸されている。

【００６０】サーマルラインヘッド１５３は、ローラ１
５５にフィルム１５２よりも内側に組み込まれており、
その発熱体１５３ａがローラ１５５の外周近傍に位置す
るよう配置されている。ローラ１５５の発熱体１５３ａ
の先端に当たる位置には、微小なキャビティが設けられ
ており、これがインクを保持するインクスペースＣとな
る。また、フィルム１５２を挟んで発熱体１５３ａと対
向する位置には、フィルム１５２との間で記録紙Ｐを挟
み込むプラテンローラ１５４が配置されている。

【００６１】このように構成されているため、プラテン
ローラ１５４の回転により記録紙Ｐが搬送されると、記
録紙Ｐと共にフィルム１５２が移動し、ローラ１５５の
外周に沿って摺動する。フィルム１５２には全面に細孔
が形成されているので、フィルム１５２が移動しても、
発熱体１５３ａの下方には必ず細孔が位置する。従っ
て、発熱体１５３ａにより加熱されたインクは、発熱体
１５３ａの下方には位置する細孔を透過して記録紙Ｐに
転写される。かくして、プラテンローラ１５４の回転と
同期してサーマルラインヘッド１５２を加熱制御する
と、記録紙Ｐにインク画像を形成することができる。

【００６２】このように、第３の実施形態によると、フ
ィルム１５２が記録紙Ｐと共に移動する（ローラ１５５
の外周面を摺動する）ため、フィルム１５２から記録紙
Ｐに転写されるインクが尾を引くことは無い。従って、
インクの尾引き現象に伴うドットの変形を防止すること
ができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインク転
写プリンタによれば、フィルムが記録紙に接触している
ため、インクジェットプリンタのようなインクの飛び散
りによる解像度の低下が生じない。即ち、それだけ解像
度を向上させることが可能になる。また、フィルムの細
孔を利用することによって構成が簡単になり、製造コス
トを大幅に低減することができる。また、フィルムの細
孔を利用することによって、ラインヘッド化が容易にな
ることから、プリント速度を向上させることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のインク転写プリンタの基本
構成を示す側断面図である。

【図２】プラテンローラを除くインク転写プリンタの分
解斜視図である。

【図３】サーマルラインヘッドの発熱体とフィルムの細
孔の関係を示す図である。

【図４】フィルムをインクが透過する原理を示す概略図
である。

【図５】サーマルラインヘッドの発熱体とフィルムの細
孔の関係の別の例を示す図である。

【図６】サーマルラインヘッドとインクスペースの関係
の別の例を示す図である。

【図７】フィルムの細孔を示す断面図である。

【図８】形状記憶樹脂の性質を示すグラフである。

【図９】インクスペースに多孔質体を設けた例を示す側
断面図である。

【図１０】図１のインク転写プリンタを採用したカラー
プリンタの基本構成を示す側断面図である。

【図１１】プラテンローラを除くインク転写ユニットの
側断面図である。

【図１２】プラテンローラを除くインク転写ユニットの
断面図である。

【図１３】図１０のカラープリンタの制御系を示すブロ
ック図である。

【図１４】第２の実施の形態のアタッチメントと、それ
が取り付けられるサーマルラインプリンタを示す側面図
である。

【図１５】第３の実施の形態のローラ型インク転写プリ
ンタを示す側面図である。

【符号の説明】

１インク転写プリンタ２フィルム２５細孔（貫通孔）３サーマルラインヘッド３５発熱体４プラテンローラ６インク容器１０カラープリンタ２１，２２，２３，２４フィルム３１，３２，３３，３４サーマルラインヘッド４１，４２，４３，４４プラテンローラ１００サーマルラインプリンタ１１０アタッチメント１１２フィルム１１５支持プレート１５２フィルム１５３サーマルラインヘッド１５５ローラ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱体を所定の方向に配列したサー
マルラインヘッドと、該サーマルラインヘッドに対向配置され、所定の貫通孔
を有するフィルムと、記録紙を前記フィルムの前記サーマルラインヘッドと反
対側の面に密着させる付勢手段と、前記サーマルラインヘッドと前記フィルムの間に設けら
れた、インクを保持するためのスペースと、前記記録紙を順次搬送する搬送手段と、を備え、前記発熱体は、前記フィルムから離れた状態又は接する
状態で、前記インクを保持するためのスペース内に突出
するように配置されており、前記サーマルラインヘッドの前記発熱体により前記スペ
ース中の前記インク及び前記フィルムを選択的に加熱す
ることによって、該インクが前記フィルムの前記貫通孔
を透過して前記記録紙に転写されるよう構成したインク
転写プリンタ。
【請求項２】前記インクの加熱に伴って前記インク内に
生ずる圧力により、前記インクの前記貫通孔の透過が可
能になること、を特徴とする請求項１に記載のインク転
写プリンタ。
【請求項３】前記フィルムの弾性係数は、前記発熱体の
前記加熱によって低下し、前記インクの加熱に伴って前記インク内に生ずる圧力
と、前記フィルムの加熱に伴う該フィルムの弾性係数の
低下とによって、前記インクの前記貫通孔の透過が可能
になること、を特徴とする請求項１に記載のインク転写
プリンタ。
【請求項４】前記フィルムは、温度によりその極性が疎
水性と親水性との間で可逆的に変化する素材で構成され
ており、前記フィルムの加熱に伴う極性変化によって、前記イン
クの前記貫通孔の透過が可能になること、を特徴とする
請求項１に記載のインク転写プリンタ。
【請求項５】前記フィルムの前記極性変化と、前記イン
クの加熱に伴う粘度低下とによって、前記フィルムに対
する前記インクの表面張力が低下し、該表面張力の低下によって前記インクの前記貫通孔の透
過が可能になること、を特徴とする請求項４に記載のイ
ンク転写プリンタ。
【請求項６】前記加熱時以外における前記貫通孔の径
は、前記インクを透過させる最小の径よりも小さいこ
と、を特徴とする請求項１に記載のインク転写プリン
タ。
【請求項７】前記加熱時以外における前記貫通孔の径
は、前記インクの蒸気を透過させない程度に小さいこ
と、を特徴とする請求項６に記載のインク転写プリン
タ。
【請求項８】前記フィルムは、前記サーマルラインヘッ
ドにスペーサーを介して貼り合わされ、前記フィルムと
前記サーマルラインヘッド及び前記スペーサーに囲まれ
た領域が前記スペースを構成すること、を特徴とする請
求項１から７のいずれかに記載のインク転写プリンタ。
【請求項９】前記スペーサーは接着剤であること、を特
徴とする請求項８に記載のインク転写プリンタ。
【請求項１０】前記発熱体は前記スペース内に位置する
こと、を特徴とする請求項８又は９に記載のインク転写
プリンタ。
【請求項１１】前記スペースにインクを補給するインク
容器をさらに備え、該インク容器は前記発熱体の配列方
向に長い容器として構成されること、を特徴とする請求
項１から１０のいずれかに記載のインク転写プリンタ。
【請求項１２】一つの前記発熱体に対し、前記フィルム
の複数の前記貫通孔が対応していること、を特徴とする
請求項１から１１のいずれかに記載のインク転写プリン
タ。
【請求項１３】前記発熱体の配列方向において、一つの
前記貫通孔に対し、複数の前記発熱体が対応しているこ
と、を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のイ
ンク転写プリンタ。
【請求項１４】前記フィルムの前記貫通孔は、前記発熱
体の配列方向に長く形成されていること、を特徴とする
請求項１から１３のいずれかに記載のインク転写プリン
タ。
【請求項１５】前記フィルムは多孔性材料により構成さ
れていること、を特徴とする請求項１から１２のいずれ
かに記載のインク転写プリンタ。
【請求項１６】前記貫通孔は前記フィルムに穿孔するこ
とにより形成されること、を特徴とする請求項１から１
４のいずれかに記載のインク転写プリンタ。
【請求項１７】前記貫通孔は、前記フィルムの厚み方向
に対して所定角度傾斜して形成されること、を特徴とす
る請求項１から１６のいずれかに記載のインク転写プリ
ンタ。
【請求項１８】前記フィルムはポリテトラフルオロエチ
レン又はその化合物を含んで構成されていること、を特
徴とする請求項１から１７のいずれかに記載のインク転
写プリンタ。
【請求項１９】前記フィルムは形状記憶樹脂であり、温
度によってガラス状態とゴム状態との間で可逆的に変化
すること、を特徴とする請求項１から１７に記載のイン
ク転写プリンタ。
【請求項２０】前記貫通孔は、前記フィルムをゴム状態
にしつつ穿孔されること、を特徴とする請求項１９に記
載のインク転写プリンタ。
【請求項２１】前記付勢手段は、前記サーマルラインヘ
ッドの前記発熱体の配列方向と平行な軸を持つプラテン
ローラであること、を特徴とする請求項１から２０のい
ずれかに記載のインク転写プリンタ。
【請求項２２】前記プラテンローラは前記搬送手段も兼
ねること、を特徴とする請求項２１に記載のインク転写
プリンタ。
【請求項２３】サーマルラインヘッドとプラテンローラ
とを対向配置し、該サーマルラインヘッドと該プラテン
ローラの間を通る記録紙搬送経路を有するサーマルライ
ンプリンタに取り付けられるアタッチメントであって、該アタッチメントは、支持プレートと、所定の貫通孔を
有するフィルムとを対向配置すると共に、前記支持プレ
ートと前記フィルムの間のスペースにインクを保持して
構成され、前記アタッチメントを、前記支持プレートが前記サーマ
ルラインヘッドに対向し、前記フィルムが記録紙搬送経
路に対向するよう、前記サーマルラインプリンタに装着
することにより、前記サーマルラインヘッドの加熱により、前記スペース
内に保持されたインクが前記フィルムを透過して記録紙
に転写されること、を特徴とするインク転写用アタッチ
メント。
【請求項２４】前記インクの加熱に伴って前記インク内
に生ずる圧力により、前記インクの前記貫通孔の透過が
可能になること、を特徴とする請求項２３に記載のイン
ク転写用アタッチメント。
【請求項２５】前記アタッチメントは、前記サーマルラ
インプリンタに設けられた記録紙挿入口から挿入される
こと、を特徴とする請求項２３又は２４に記載のインク
転写用アタッチメント。
【請求項２６】前記支持プレートと前記フィルムとのス
ペースと連通したインク容器をさらに備えた、請求項２
３から２５のいずれかに記載のインク転写用アタッチメ
ント。
【請求項２７】インクを含浸した多孔性の円筒支持体
と、前記円筒支持体の外周に沿って周回可能に保持され、所
定の貫通孔を有するフィルムと、該円筒支持体と平行に、且つ前記フィルムとの間で記録
紙を挟むよう配置されたプラテンローラと、前記円筒支持体の前記フィルムよりも内側に組み込ま
れ、該円筒支持体の軸方向と平行に複数の発熱体を配列
したサーマルラインヘッドと、前記発熱体と前記フィルムとの間に形成され、前記円筒
支持体に含浸されたインクを保持するスペースと、を備
えると共に、前記サーマルラインヘッドにより前記スペースに保持さ
れたインクを内側から選択的に加熱することによって、
前記インクが前記フィルムの前記貫通孔を透過して前記
記録紙に転写されるよう構成したインク転写プリンタ。
【請求項２８】前記インクの加熱に伴って前記インク内
に生ずる圧力により、前記インクの前記貫通孔の透過が
可能になること、を特徴とする請求項２７に記載のイン
ク転写プリンタ。