JPH024576A - 感熱記録方法およびサーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は感熱記録方法およびサーマルヘットに関する
．さらに詳しく言うと、表面平滑度の低い被転写媒体に
対しても優れた印字品質て、特に高速印字を行なうこと
のできる感熱記録方法およびサーマルヘッドに関する。

［従来技術と発明が解決しようとする課題］近年、ワー
トプロセッサーなどの感熱転写装置の普及に伴ない、感
熱記録媒体の転写部を、サーマルヘッド等により、記録
紙等の被転写媒体に転写する感熱記録方法が広く用いら
れている。

従来、感熱記録方法は、感熱記録媒体に熱を供給する発
熱抵抗素子を有するドツト印字部を有するサーマルヘッ
ドを使用している。

前記のサーマルヘッドを使用する感熱記録方法では、感
熱記録媒体におけるインク層の転写部を前記ドツト印字
部で加熱しながら同時に被転写媒体に圧着して、前記転
写部を被転写媒体に接着し、その後感熱記録媒体におけ
る支持体を剥離することにより前記転写部を被転写媒体
に転写するものである。

このような感熱記録方法にふいて、表面平滑度の低い被
転写媒体に対しても優れた印字品質で印字を行なうため
に、インク層についての種々の工夫かあるにはあるが、
感熱ヘットに関する工夫として次のようなものがある。

すなわち、前記サーマルヘッドにおけるドツト印字部を
基板の端縁部近傍に設け、前記転写部を早い時期に支持
体から剥離させるように設計されたサーマルヘッド、さ
らに、プラテン圧を高めるために被転写媒体に対して一
定の傾斜角をもって配置されたサーマルヘッド、プラテ
ン圧を高めるために、基板の感熱記録媒体に相対向する
面に突出したダブルグレーズ層を形成し、このダブルグ
レーズ層の頂上に発熱抵抗素子を設けてなるサーマルヘ
ッド等が提案されている。

しかしながら、前記いずれのサーマルヘッドにおいても
、発熱抵抗素子を備えたドツト印字部自身で転写部を強
く押圧する方式であるか、押圧時における転写部は！２
集力の極めて小さい溶融状態になっているので、転写部
の形状を保持することができなくなって被転写媒体にお
ける凹凸部に対して橋架は状の転写を行なうことかてき
なくなるばかりか、潰れた印像が形成されたり、被転写
媒体が紙であるときには紙の繊維内に溶融したインクが
しみ込んでしまい、その結果、紙の繊維が印像から浮沈
てしまうこともある。そればかりか、印像にボイドやカ
スレを生じたり、また高温のドツト印字部による押圧に
よって地汚れや尾引きか発生したりすると言う問題かあ
る。

前記の問題を解決するためには、転写部の凝集力が、被
転写媒体への転写時においてもなお高いインク層を有す
る感熱記録媒体を用いなければならなくなり、その結果
、インク層の凝集力が高いために、加熱されている転写
部と加熱されていないインク層との剪断性が低下して印
字シャープネスに欠けることになる。

また、高速印字を行なう場合、熱エネルギーの短いパル
ス印加周期のために、ドツト印字部の充分な冷却時間を
確保することができず、その結果、常に発熱抵抗体素子
自身で強く押圧する従来の感熱ヘッドでは、尾引きや地
汚れが生じ易かった。さらに、特に超高速（たとえば８
０ｃｐｓ）で印字を行なう場合には、インク層の軟化の
遅れのために、むしろ印字につい工は効果的に押圧する
ことかできないなどの問題点があった。

この発明は前記事情に基いてなされたものである。

すなわち、この発明の目的は１表面平滑度の高い被転写
媒体はもちろん、表面平滑度の低い被転写媒体に対して
も、ボイド、カスレ、尾引き、墳汚れ等の発生か少なく
、優れた印字品質で、特に高速印字を行なうことのでき
る感熱記録方法およびサーマルヘッドを提供することに
ある。

［前記課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、感
熱記録媒体の転写部にサーマルヘッドにおけ、る発熱部
により熱エネルギーを供給して、前記転写部を溶融し、
次いで、前記発熱部とは別個の位置に設けられた押圧部
により、溶融後冷却過程にある前記転写部を、前記発熱
部よりも大きな押圧力で、押圧することを゛特徴とする
感熱記録方法であり、 前記課題を解決するための請求項２に記載の発明は、サ
ーマルヘッドにおいて、感熱記録媒体の転写部に熱エネ
ルギーを供給する発熱部とは別個の位置に、感熱転写記
録媒体に対して前記発熱部よりも大きな押圧力で押圧可
俺な押圧部を設けてなることを特徴とするサーマルヘッ
ドである。

本発明は、原理的に言うと、感熱記録媒体のインク層に
このインク層が溶融するのに充分な熱エネルギーを供給
することにより、このインク層を一旦溶融させ、溶融し
たインク層が冷却過程におかれて、適度の凝集力、被転
写媒体に対する適度の接若力、ならびに加熱されていな
いインク層との適度の剪断性等を有するに至ったインク
層を、被転写媒体に対して、熱エネルギー供給時の押圧
力よりも大きな押圧力て前記インク層を被転写媒体に対
して押圧することである。

本発明においては、先ず、感熱記録媒体の転写部に熱エ
ネルギーを供給する。

この熱エネルギーの供給により瞬時に転写部におけるイ
ンク層が溶融す可きかどうかは本発明の主題ではない、
溶融してから冷却過程に置かれたインク層を押圧するこ
とかできれば良いのであるから、加熱部でインク層が直
ちに溶融状態になつても良いし、また、加熱部で加熱さ
れた転写部か加熱部から移動した後に、前記インク層が
溶融状態になっても良い。

転写部に供給する熱エネルギー量は、少なくとも、転写
部におけるインク層を溶融するのに充分な熱エネルギー
量であり、この熱エネルギー量は、感熱記録媒体の支持
体の種類およびその厚み、ならびにインク層の組成およ
びその厚さ等により変化するので一概に決定することか
てきない、換言すると、熱エネルギー量は、前記各種の
要因により適宜に決定することができる。

ここで、感熱記録媒体の転写部は、第１図に示すように
、感熱記録媒体１のインク層３において、発熱部５て加
熱され、溶融する部分である。

発熱部５としては、ｖ：熱記録媒体におけるインク層に
熱エネルギーを供給してこれを溶融することができれば
、どのような形状、構造であろうとそれには特に制限か
ない。

発熱部５の一具体例として、たとえば、第２図に示すよ
うに、サーマルヘッドにおける基板６上に突出部７を形
成し、この突出部７の頂上部に。

あるいはそのその突出部７の側面であって頂上部から僅
かに外れた位置に設けられた発熱抵抗素子部８、あるい
は、第３図に示すように、サーマルヘッドの基板６に埋
め込んでなる発熱抵抗素子部８を挙げることができる。

なお、前記感熱記録媒体ｌは、通常、少なくとも、支持
体２およびインク層３を有する。

支持体２としては、たとえば、紙類、樹脂フィルム類、
紙と樹脂フィルムとの植層フィルム、金属シートなどを
挙げることがてきる。

インク層３は、通常、少なくとも、熱溶融性物質とカー
ボンブラック等の色材を含有する。また、インク層３は
、−層構成であってもよく、二層以上の多層構成であり
てもよい。

このような感熱記録媒体の形状は、特に制限がないので
あるが、たとえば、テープ状あるいはリボン状、シート
状などを挙げることができる。

なお、この感熱記録媒体における転写部を前記発熱部に
より加熱溶融する際、この発熱部か溶融状態の転写部を
前記被転写媒体に圧着していても良い０本発明において
は、この加熱部により溶融状態になったインク層の冷却
過程において、押圧部により前記加熱における押圧力よ
りも大きな押圧力で転写部を押圧することができれば本
発明の目的を達成することができるのであるから、この
目的を達成することができる限り、加熱部による転写部
に対する押圧は何らの問題にもならないし、また、たと
え溶融状態の転写部が加熱部により被転写媒体に圧着さ
れたとしても、その凝集力が小さいので転写部が被転写
媒体に接着、移動しないし、また加熱部の加熱にかかわ
らずインク層か未溶融状態になっているのであれば、被
転写媒体に対する良好な接着性がインク層に発現してい
ないから、かかる観点からも加熱部による転写に対する
押圧は何らの問題にもならないのである。

本発明においては、感熱記録媒体の転写部に熱エネルギ
ーを供給することにより溶融状態になったインク層を冷
却過程に置き、そして、前記発熱部とは別個の位置に設
けられた押圧部により、溶融後冷却過程にある前記転写
部を、前記発熱部よりも大きな押圧力で、押圧する。

押圧部は、サーマルヘッドにおいて、前記加熱部とは異
なる位置に設けるのは、前記加熱部により加熱され溶融
状態になったインク層を冷却過程で押圧するためである
。しかも、冷却過程にあるインク層が適度の凝集力、被
転写媒体に対する適度の接着性、および非加熱のインク
層からの良好な剪断性を有するに至った状態のインク層
を押圧することができるように、加熱部と押圧部との位
置関係−を適宜に決定することが好ましい。

また、押圧部による転写部に対する押圧力は、加熱部に
よる押圧力よりも大きくすることにより、冷却過程にあ
るインク層の被転写媒体に対する良好な接着性を実現す
ることかてきる。それ故に、押圧部は、その頂上部が加
熱部よりも被転写媒体に近接するように設計するのが良
い、もっとも、押圧部による転写部に対する押圧力を、
加熱部による押圧力よりも大きければどのようであって
も良いと言うわけではない。一般に、良好な印字品質を
得るために、押圧力を充分に大きくすることか必要であ
るが、同時に尾引きや地汚れを発生させ易くなる。そこ
で１本発明においては、尾引きや地汚れを発生させない
程度に、かつ最高の印字品質を達成することができるよ
うに、押圧力を最大限に調節するのが好ましい。

前記加熱部と押圧部との位置関係および押圧力を実現す
ることのできる加熱部および押圧部を備えたサーマルヘ
ッドとしては、たとえば第４図から第１０図に示すよう
に、種々の態様を挙げることかてきる。もっとも、本発
明においては、これらの態様に限定されるものではない
。

第４図に示すサーマルヘッドは、基板６の表面から突出
し、かつその頂上部に発熱抵抗素子部８を備えてなる突
出部７の側面部に、押圧部９を突出して形成してなる。

この押圧部９の基板６の平面からの高さＨ，は、前記突
出部７の頂上部の基板６の平面からの高さＨ２よりも大
きく設定されている。このサーマルヘッドにおいては、
この押圧部９は発熱抵抗素子８とは分離している。

第５図に示すサーマルヘッドは、基板６の表面から突出
し、かつその頂上部に発熱抵抗素子部８を備えてなる突
出部７と感熱記録媒体の相対的進行方向（図中の矢印方
向）におけるサーマルヘッドのエツジとの間に、押圧部
９を突出して形成してなる。このサーマルヘッドにおい
ても、この押圧部９の基板６の平面からの高さＨ，は、
前記突出部７の頂上部の基板６の平面からの高さＨ２よ
りも大きく設定されている。

第６図に示すサーマルヘッドは、基板６の表面から突出
し、かつその頂上部に発熱抵抗素子部８を備えてなる突
出部７に隣接して突出する押圧部を備えてなるものであ
る。この場合においても、この押圧部９の基板６の平面
からの、高さＨｌは、前記突出部７の頂上部の基板６の
平面からの高さＨ２よりも大きく設定されている。

第７図に示すサーマルヘッドは、基板６の表面から突出
し、かつその頂上部に発熱抵抗素子部８を備えてなる突
出部７と感熱記録媒体の相対的進行方向（図中の矢印方
向）におけるサーマルヘッドのエツジ部分に突出して形
成された押圧部９とを有する。このサーマルヘッドにお
いても、この押圧部９の基板６の平面からの高さＨ，は
、前記突出部７の頂上部の基板６の平面からの高さＨ２
よりも大きく設定されている。

第８図に示すサーマルヘッドは、発熱抵抗素子部８を基
板に埋め込み１発熱抵抗素子部８が基板の平面から突出
せず、また窪みもしないように形成されている他は第７
図に示すサーマルヘッドと同様に構成されてなる。

第９図に示すサーマルヘッドは、発熱抵抗素子部８を基
板に埋め込み１発熱抵抗素子部８が基板の平面から突出
せず、また窪みもしないように形成されている他は第５
図に示すサーマルヘッドと同様に形成されてなる。

第１０図に示すサーマルヘッドは、基板６の表面から突
出し、かつその頂上部に発熱抵抗素子部８を備えてなる
突出部７と、発熱抵抗素子部８で発生する熱量を放散す
るために基板６に設けられた放熱板１０の、感熱記録媒
体の相対的進行方向（図中の矢印方向）における端部な
、前記突出部７の高さＨ２よりも高く延在せしめて高さ
Ｈｌを有する押圧部９とを備えてなる。

第１０図に示すサーマルヘッドにおいては、放熱板の一
部が押圧部を形成している。したがって、かかるサーマ
ルヘッドにおいては、加熱部により加熱されて溶融状態
になったインク層が冷却過程に鐙かれたけれども、適度
の凝集力、接着性あるいは剪断性を有するのに充分な冷
却状態に至っていない場合に、好都合である。すなわち
、押圧時に、前記放熱板かインク層の余分の熱量を除去
して、適度の凝集力、接着性あるいは剪断性を備えた状
態にインク層を強制的に冷却することかてきるからであ
る。よって、たとえば、この第１Ｏ図に示す押圧部は、
溶融後冷却過程にある前記転写部から熱を吸収する熱吸
収手段ともなっているのである。

以上に例示したサーマルヘッドは、いずれも加熱部と押
圧部とが分離して設けられ、かつ、押圧部による押圧力
が加熱部における押圧力よりも大きくなる態様である。

加熱部と押圧部とをどの程度に分離す可きかば、−概に
決定することができないが、通常の場合１発熱部と押圧
部との距ｇｌａは、印字スピードＳとの関係が次式（１
）を満足するように決定するのか好ましい。

０．１ｍ秒≦ａ　／　ｓ≦１６０ｍ秒 ａ　／　ｓかＯ，１ｍ秒よりも短いと、加熱部により加
熱されたインク層が未だ溶融状態であるので、充分な凝
集力を得ることができず、また、１６０ｍ秒よりも大き
いと加熱部により加熱されたインク層か冷却され過ぎて
剪断性に乏しくなることかある。したかって、前記式（
１）を満足しない限り高印字品質で印字を行なうことが
てきなくなることかある。

本発明においては、加熱部により一旦溶融状態になった
インク層が冷却過程に移行し、適度の凝集力、接着性あ
るいは剪断性を示すときに、タイミング良くこのインク
層を被転写媒体に押圧するのであるが、インク層を形成
する組成物の内容により、あるいは、その他の要因によ
り、冷却過程にあるインク層が押圧時に冷却され過ぎる
ときには、押圧部に熱供給手段を設けておくのが好まし
い。

この熱供給手段としては特に制限がなく、たとえば、発
熱抵抗素子等を挙げることができる。

この熱供給手段によりインク層に供給する熱量は、イン
ク層か適度の凝集力、接着性あるいは剪断性を有するに
至るに充分な量である。熱量の具体的な値は、インク層
の組成、発熱部から押圧部に至るまでの時間等により適
宜に決定される。

かくして、本発明の方法により、また１本発明のサーマ
ルヘッドを使用することにより、被転写媒体に、印像が
形成されることになる。

ここで、被転写媒体７としては、特に制限はなく、任意
の形状、素材のものを使用することができ、普通紙等の
紙類、ＯＨＰシート等の樹脂シートなどでもよく、また
、表面平滑度の高いものであっても、ラフ紙等の表面平
滑度の低いものであってもよい。本発明においては、被
転写媒体の表面状態に拘らず、そのインク層の転写時に
おける性質を規制することにより、高印字品質を保障し
ようとするものであるから、被転写媒体の状態に関わり
がないのである。

［実施例］ 次に、この発明の実施例について説明する。

（実施例１） 厚み３．５ｇｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
上に厚み４ＪＬｍのインク層を設けてなる感熱記録媒体
を用いて印字を行なった。

第７図に示すように、基板６の端部に設けた押圧部９と
、その頂上部に発熱抵抗素子８を有するとともに前記押
圧部９と発熱抵抗素子８のセンターとの距離が２００ｐ
ｍとなるように離された突出部７とを基板６上に設けて
なる４８ドツトのサーマルヘッドを用い、印加エネルギ
ーを３０　ｍ　Ｊ　／ヘウドとし、印字速度を９０ｃｐ
ｓとし、プラテン圧か７００　ｇ／ヘットである高速プ
リンターを用いて、ドロージャンポンド被転写紙（ベッ
ク平滑度２秒）にアルファベットの転写（印字）を行な
い、ラフ紙に対する高速印字性の評価を行なった。

その結果、印像にはボイド、紙の繊維の浮き出しがなく
、またドロージャンポンド被転写紙に地汚れがなく、高
印字品質の印字を行なうことができた。

［発明の効果］ 本発明の方法によると、表面平滑度の低い被転写媒体に
対しても優れた印字品質で高速印字を行なうことのでき
る感熱記録方法を提供することがてきる。

本発明のサーマルヘッドによると、 （１）　　表面平滑度の低い被転写媒体に対しても優れ
た印字品質で高速印字を行なうことかでき、（２）　　
押圧部と発熱記録抵抗体とが、基板上の異なる位置に形
成されているので、押圧部の近傍に電極等を設ける必要
性がなく、押圧部を基板のエツジ部に形成することがで
きる。

等の利点を有するサーマルヘッドを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項１の発明の感熱記録方法の一例を示す
説明図である。第２図および第３図は、感熱抵抗素子部
を有する従来のサーマルヘッドを示す部分断面図、第４
図〜第１０図は本発明のサーマルヘッドの各種態様を示
す部分断面図である。 １・・・被転写媒体、４・・・転写部、５・・・発熱部
、６・・・基板、７・・・突出部、８・・・発熱抵抗素
子部、９・・・押圧部。 第１図 第４図 第５図 第２図 第６図 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）感熱記録媒体の転写部にサーマルヘッドにおける
   発熱部により熱エネルギーを供給して、前記転写部を溶
   融し、次いで、前記発熱部とは別個の位置に設けられる
   た押圧部により、溶融後冷却過程にある前記転写部を、
   前記発熱部よりも大きな押圧力で、押圧することを特徴
   とする感熱記録方法。
2. （２）サーマルヘッドにおいて、感熱記録媒体の転写部
   に熱エネルギーを供給する発熱部とは別個の位置に、感
   熱転写記録媒体に対して前記発熱部よりも大きな押圧力
   で押圧可能な押圧部を設けてなることを特徴とするサー
   マルヘッド。
3. （３）前記押圧部がサーマルヘッドの基板上にあり、基
   板平面に対し前記発熱部よりも大きく突出して形成して
   なる前記請求項２に記載のサーマルヘーッド。
4. （４）前記押圧部が前記サーマルヘッドにおける放熱板
   に設けられてなる前記請求項２に記載のサーマルヘーッ
   ド。
5. （５）前記押圧部には、溶融後冷却過程にある前記転写
   部に熱を供給する熱供給手段を備えてなることを特徴と
   する前記請求項２に記載のサーマルヘッド。
6. （６）前記押圧部には、溶融後冷却過程にある前記転写
   部から熱を吸収する熱吸収手段を設けてなることを特徴
   とする前記請求項２に記載のサーマルヘッド。