JPH05305760A

JPH05305760A - 印字装置

Info

Publication number: JPH05305760A
Application number: JP11147192A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Takeuchi; 榮一竹内; Takahiro Mizushina; 隆広水品
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1993-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、孔版印刷方式による高解像度の印
字装置に係り、特にドットの欠落やインクのにじみ等を
防止し、印字品質の優れた高解像度の印字装置を提供す
ることを目的とする。【構成】サーマルヘッド１８とプラテンロール１９に
より裏打ち材の形成されていないフィルム材２２に印字
データに従ったドット孔を形成し、このドット孔が形成
されたフィルム材２２をインクロール１６によりインク
を下面から塗布し、ドット孔を介して用紙Ｐに転写する
ことで、用紙Ｐに印字データに従った画像を印字でき、
しかもインクを直接用紙Ｐに転写するのでドットの確実
に用紙Ｐに印字でき、ドットの欠落等のない印字を行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱収縮性フィルムを使
用し、普通紙に印字可能な印字装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】普通紙に印字できる印字装置として、従
来熱転写印字装置やインクジェット印字装置が知られて
いる。例えば、図８は従来の熱転写印字装置を示す図で
あり、特に印字部（転写部）の模式図である。転写リボ
ン１はベースフィルム２上にインク３をコーティングし
て構成され、この転写リボン１をサーマルヘッド４と記
録紙５間に密接配置し、サーマルヘッド４を矢印方向に
移動すると共に、印字データに従ってサーマルヘッド４
を発熱駆動する。このことにより、印字データに従って
転写リボン１上のインク３が溶け、記録紙５に付着し記
録紙５に画像が転写され、印字データに従った画像を記
録することができる。

【０００３】一方、インクジェット印字装置は液体のイ
ンクを蓄えたノズルと、記録紙をその周面に装着した対
向電極とからなる金属ドラム間に、例えば２ｋＶ程度の
バイアス電圧を印加し、細いノズルから記録紙にインク
を出射するものである。記録紙に出射されたインクは、
電界等により加速されると共にインクの出射方向が制御
され、印字データに従った画像を記録紙上に形成するも
のである。

【０００４】

【従来技術の問題点】しかしながら、上述のような従来
の印字装置においては以下の問題がある。（イ）先ず、上述の熱転写印字方式の場合、転写リボン
１のベースフィルム２側にサーマルヘッド４が位置する
為、ベースフィルム２の層厚にバラツキがあるとサーマ
ルヘッド４の熱が充分にインク３に伝達されない箇所が
生じ、インク３が記録紙５に確実に付着（転写）しな
い。また、インクが記録紙５に転写されたとしてもイン
クが充分記録紙５に浸透せず、後にドットの欠落の原因
になる。

【０００５】また、記録紙５には転写リボン１を挟んで
サーマルヘッド４から所定の圧力がかかっている為、転
写リボン１を送らずにサーマルヘッド４を移動すると、
記録紙５との摩擦熱により記録紙５にインク１が固着す
る。したがって、所謂スペースの作成の場合でもサーマ
ルヘッド４の移動と共に転写リボン１を同時に送るか、
又は転写リボン１から記録紙５を離す必要があった。こ
の為、熱転写印字方式では印字効率も悪かった。（ロ）一方、インクジェット印字装置の場合には、イン
クが細いノズルを通る為ノズルに詰まり易く、この為イ
ンクの粘性を低くする対策がとられている。しかし、イ
ンクの粘性をあまり低くするとインクが記録紙ににじ
み、印字品質の低下の原因となる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記従来の問題点に鑑み、ドッ
トの欠落やインクのにじみ等を防止し印字品質の向上を
図ると共に、印字効率の良い印字装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【発明の要点】上記目的は本発明によれば、サーマルヘ
ッドとプラテンよりなり、該サーマルヘッドとプラテン
間に熱収縮性フィルムを移動させ印字データに対応する
ドット孔を前記熱収縮性フィルムに形成するドット孔形
成手段と、前記ドット孔が形成された熱収縮性フィルム
の一面にインクを塗布し該熱収縮性フィルムの他面に接
触する記録紙に前記ドット孔に対応した画像をインク転
写するロール転写手段と、前記熱収縮性フィルムが収納
され前記ドット孔形成手段へ該熱収縮性フィルムを供給
する送りリールと、前記ドット孔形成手段により熱収縮
性フィルムに形成されるドット孔の形成速度と前記熱収
縮性フィルムの移動速度を同じ速度とすべく制御する制
御手段と、前記ロール転写手段により前記記録紙へのイ
ンク転写が終了した熱収縮性フィルムを収納する収納リ
ールとを有することを特徴とする印字装置を提供するこ
とにより達成される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を
参照しながら説明する。図２は本実施例の印字装置の模
式図である。同図において、印字装置７は印字カセット
８、印字カセット移動機構９、用紙送り機構１０で構成
されている。印字カセット８は内部に後述するサーマル
ヘッド、インクロール等の印字部材を配設している。

【０００９】印字カセット移動機構９は、モータ１１
と、このモータ１１の回転軸に固設された印字カセット
送り軸１２で構成され、印字カセット送り軸１２には螺
旋状に溝１２’が形成されている。給紙カセット８はこ
の溝１２’にホルダー８’を介して移動自在に装着さ
れ、モータ１１の正転、又は逆転回転により矢印ａ方
向、又はａ’方向に移動できる構成である。

【００１０】用紙送り機構１０は用紙送りロール１３、
１４、及び不図示の用紙ガイド等で構成され、用紙送り
ロール１３、１４の一方に不図示のモータからの回転力
が伝達される構成である。この為、モータが駆動し用紙
送りロール１３、１４が矢印ｂ、ｂ’方向に回転する
と、記録紙としての普通紙（以下単に用紙Ｐという）は
矢印ｃ方向に送られる。

【００１１】図１は上述の印字カセット８の詳しい内部
構成を説明する図である。印字カセット８はカセットケ
ース８”に収納され、インクロール１６、送りリール１
７ａ、収納リール１７ｂ、サーマルヘッド１８、ロール
状のプラテン１９、送りロール２０等で構成されてい
る。送りリール１７ａには未使用のフィルム材２２が巻
層され、フィルム材２２はプラテン１９、送りロール２
０、インクロール１６に順次巻き回され、その先端は収
納リール１７ｂの巻き取り軸１７ｂ’に貼着されてい
る。このフィルム材２２は２μｍ程度の厚さで構成され
た塩化ビニリデン、ポリエステル等の熱収縮性フィルム
であり、ガラス転移点以上の温度に達すると元の状態に
戻ろうとして急激に収縮する性質を有する。したがっ
て、このフィルム材２２の一点に熱を加えると、その部
分が熱で破れると共に上述の性質から孔は大きく広が
り、例えば所定径のドット孔を形成する性質を有する。

【００１２】一方、ドット孔形成手段としてのサーマル
ヘッド１８とプラテン１９は、移動するフィルム材２２
にドット孔を形成する機能を有するものである。図３は
サーマルヘッド１８とプラテンロール１９の配設構成を
示す図である（尚同図にはフィルム材２２を搬送する為
の送りロール２０も含めて示している）。同図に示すよ
うに、フィルム材２２はサーマルヘッド１８の印字面
（同図の下面）とプラテン１９の周面との間を、所定の
圧接力を受けながら移動する。図４はその接面の断面を
示す（図３のＡ−Ａ断面である）。サーマルヘッド１８
はセラミック基体１８’にグレーズ１８ａ、電極１８
ｂ、発熱体１８ｃ、保護膜１８ｄを順次積層して構成さ
れ、フィルム材２２との慴擦面には潤滑剤２５がコーテ
ィングされている。この潤滑剤２２は１μｍ程度のグリ
スを塗布して構成され、サーマルヘッド１８との慴察の
際の滑りを良くする為のものである。発熱体１８ｃは抵
抗部材から成り、電極１８ｂを介して不図示の制御回路
から印字データに従った電流が供給される。尚、同図は
上述のように図３のＡ−Ａ断面図を示すものであり、実
際には同図の紙面垂直方向に多数個の発熱体１８ｃが配
設されている構成である。

【００１３】一方、プラテン１９はゴムローラ１９ａの
周面に多数のビーズ１９ｂを接着剤１９ｃで貼着した構
成である。ゴムローラ１９ａは弾性体であり、サーマル
ヘッド１８に配設された発熱体１８ｃの直下は凸状に突
出する為、対応するプラテン１９の位置は凹状に変形す
る。また、ビーズ１９ｂは発熱体１８ｃの幅Ｌに比べて
極めて小さい径であり、例えば直径５０μｍ程度で構成
されている。このようにプラテン１９を構成する理由
は、通常フィルム材２２に開口を行ない、この開口部分
を介してインクを記録紙等に転写する画像形成方式では
フィルム材の強度を増す為フィルム材に織布等の裏打ち
材を接着剤等で貼着するが、このように構成する場合に
はフィルム材の厚さが増し印字カセットの大型化の原因
になると共に、開口自体も正確な大きさの形状のものが
形成できない。この問題を解決するために裏打ち材を使
用しない構成とし、上述のようにプラテン１９がサーマ
ルヘッド１８と所定の圧力を有して接しても、その接触
箇所を多数の点状とすることにより、フィルム状２２の
孔の形成を阻害することなくドット孔を形成することが
できる。

【００１４】また、図１において、ロール転写手段とし
てのインクロール１６は上方が開口されたケース１６’
内に配設されている。インクロール１６はスポンジ状の
部材で構成され、黒インクが内部に浸透している。ま
た、上述のケース１６’の先端の一方に形成されたブレ
ード２３はインク除去手段としての機能を有し、フィル
ム材２２に付着した残留インクを掻き落とす（クリーニ
ングする）働きをする。尚、このブレード２３で掻き落
とされたインクはケース１６’内に回収され、再度イン
クロール１６に浸透し、再利用される。

【００１５】上述の構成の印字カセット８は装置本体
（印字装置７）に対して着脱自在に構成され、上述のイ
ンクロール１６、送りリール１７ａ、収納リール１７
ｂ、フィルム材２２は少なくとも印字カセット８と一体
的に交換できる構成である。

【００１６】次に、図２に示す印字装置７に上述の構成
の印字カセット８を装着し、印字を行う際の処理動作を
説明する。先ず、印字装置７に用紙Ｐをセットし不図示
のキーを操作して印字指示を行うと、用紙送りロール１
３、１４が回転し、用紙Ｐは不図示の用紙ガイドに導か
れ印字カセット８内の上述のインクロール１６の位置
（転写位置Ｔ）まで搬送される。

【００１７】次に、送りリール１７ａ及び収納リール１
７ｂを矢印ｄ方向に回転し、サーマルヘッド１８とプラ
テン１９間に未使用のフィルム材２２を送る。この時、
発熱体１８ｃには不図示の制御回路から印字データに従
った電流が、電極１８ｂを介して供給される。この為発
熱体１８ｃには所定の電流が流れ、このタイミングで発
熱する。そしてこの熱は即座に保護膜１８ｄ、潤滑剤２
５を介してフィルム材２２へ伝達される。フィルム材２
２は前述の如く、熱収縮性のフィルムであり、温度がガ
ラス転移点に達すると元の状態に戻ろうとして急激に収
縮する性質を有し、上述の熱により一点に開いた孔は大
きく広がり、１ドットの大きさに対応するドット孔が直
ちにフィルム材２２に形成される。このような孔は電流
が供給される発熱体１８ｃの直下に次々形成され、先ず
１ラインについて印字データに従ったドット孔がフィル
ム材２２に形成される。

【００１８】その後、フィルム材２２が移動するに従っ
て、上述のドット孔の形成処理が繰り返えされ、フィル
ム材２２には印字データに従ったドット孔が形成され
る。尚上述の制御回路は発熱体１８ｃの制御の他に、フ
ィルム２２の搬送制御も行う。このときフィルム２２の
副走査方向のドットの形成速度をフィルム２２の搬送速
度は同一になるように制御される。

【００１９】このようにして印字データに従ったドット
孔が形成されたフィルム材２２は、送りロール２０等の
回転によりインクロール１６の位置まで送られる。イン
クロール１６には前述の如く黒インクが浸透しており、
フィルム材２２がインクロール１６と用紙Ｐ間を所定の
圧力を保持して移動すると、インクロール１６によりフ
ィルム材２２の下面に黒インクが塗布される。この時上
述の如く、フィルム材２２には印字データに従ったドッ
ト孔が形成されており、フィルム材２２の下面に塗布さ
れた黒インクはこのドット孔から用紙Ｐに転写される。
すなわち、用紙Ｐにドット孔と同じ形状の画像がインク
転写され、用紙Ｐに印字データに従った画像を形成す
る。

【００２０】このようにして用紙Ｐへの転写がインクロ
ール１６の回転、フィルム材２２の移動と共に継続して
実行されると、用紙Ｐには印字データに従った画像の全
てが転写（印字）される。また、この間転写処理が終了
したフィルム材２２は下面の黒インクがブレード２３で
掻き落とされ、収納リール１７ｂに巻き取られる。

【００２１】以上のように、本実施例はサーマルヘッド
１８等によりフィルム材２２に直接印字データに従った
ドット孔を形成し、そのフィルム材２２にインクロール
１６で直接インクを塗布し、用紙Ｐにインク転写するも
のであり、確実な印字処理が行える。

【００２２】また、上述の構成において、インクロール
１６の回転速度を例えばＶR とし、フィルム材２２の移
動速度をＶF とすると、両者の関係は、通常ＶR ＝ＶF
に設定するのが標準である。しかし、ＶR ＞ＶF 、又は
ＶR ＜ＶF に速度設定することもでき、例えばインクロ
ール１６の回転速度がフィルム材２２の移動速度より早
い上述のＶR ＞ＶF の場合には上記標準状態に比べ用紙
Ｐの印字濃度は高くなり、逆にインクロール１６の回転
速度がフィルム材２２の移動速度より遅いＶR＜ＶF に
設定すれば標準状態に比べ用紙Ｐの印字濃度は低くな
る。したがって、この理論を印字濃度の制御に利用する
こともできる。

【００２３】尚、上述の例では装置本体に対して着脱自
在な印字カセット８を使用した印字装置の例について説
明したが、図５に示す如く装置本体自体にインクロール
２４、ブレード２５、サーマルヘッド２６、プラテン２
７を設け、上述と同様サーマルヘッド２６とプラテン２
７で印字データに従ったドット孔をフィルム材２２に形
成し、このフィルム材２２を矢印ｅ方向に送り、インク
ロール２４によりドット孔に対応した画像を用紙Ｐに転
写するように構成しても良い。

【００２４】次に、本発明の他の実施例を図６を用いて
説明する。同図において、図１に示した構成と異なる部
分はインクロールが４つのロールで構成されていること
であり、他の構成、すなわちサーマルヘッドやプラテン
等の構成は上述の実施例と同じである。したがって、図
６の説明において図１と同一の部材は同一番号を記して
構成上の説明を省略する。

【００２５】インクロール２８は４つのロール２８ａ〜
２８ｄで構成され、各ロール間は仕切り板２９で仕切ら
れている。ロール２８ａは、例えば黒印字の為のロール
であり、黒インクが内部に浸透している。また、ロール
２８ｂは赤印字の為のロールであり、ロール２８ｃは青
印字の為のロールであり、ロール２８ｄは黄印字の為の
ロールであり、各々対応する色のインクがロール内に浸
透している。尚、上述の仕切り板２９の各先端にはフィ
ルム材２２に付着したインクを掻き落とすブレード３０
が形成されている。

【００２６】また、インクロール２８は回転軸２８’を
中心に同図に点線で示す矢印方向に回転可能に構成され
ている。すなわち、例えば黒色印字を希望する時はロー
ル２８ａがインクロール２８の上方（前述の転写位置
Ｔ）に位置するよう設定し、赤色印字を希望する時はロ
ール２８ｂがインクロール２８の上方（前述の転写位置
Ｔ）に位置するように設定する。

【００２７】また、上述の構成の印字カセット８は前述
の実施例と同様、装置本体（印字装置７）に対して着脱
自在に構成され、上述のインクロール２８、送りリール
１７ａ、収納リール１７ｂ、フィルム材２２は少なくと
も印字カセット８と一体的に交換できる構成である。

【００２８】このように構成された印字装置において
は、前述の実施例と同様用紙Ｐにインク転写ができると
共に、用紙Ｐに希望する色の印字を行うことができる。
すなわち、用紙Ｐを所定位置にセットし、送りロール１
３等を矢印ｂ、ｂ’方向に回転し用紙Ｐを転写位置Ｔに
送ると共に、サーマルヘッド１８とプラテン１９間にフ
ィルム材２２を送り、印字データに従った電流を発熱体
１８ｃに供給し当該発熱体１８ｃの直下に位置するフィ
ルム材２２に孔を形成する。この処理をフィルム材２２
の移動に従って行ない、フィルム材２２全体にドット孔
を形成し、このドット孔が形成されたフィルム材２２の
下面に、例えばロール２８ａのインクを塗布する。フィ
ルム材２２は上述の如く印字データに従ったドット孔が
形成されており、フィルム材２２の下面に塗布された黒
インクはドット孔から用紙Ｐに転写され、用紙Ｐに印字
データに従った画像を形成できる。

【００２９】一方、赤色印字を希望する場合は、予めイ
ンクロール２８を点線矢印方向に２７０°回転させ、ロ
ール２８ｂがフィルム材２２と当設するよう設定してお
くことにより上述と同様に印字処理できる。また、他の
青色、黄色の各印字処理の場合もインクロール２８を点
線矢印方向に１８０°、又は９０°回転させ各々同様に
処理して希望の色の印字ができる。

【００３０】尚、インクロール２８の回転方向は点線矢
印方向に限るわけではなく、両方向に回転可能に構成
し、回転角度の少ない方向に回転するよう構成としても
良いことは勿論である。

【００３１】また、上述の例では装置本体に対して着脱
自在な印字カセット８を使用した印字装置の例について
説明したが、前述の実施例と同様、図７に示す如く装置
本体自体にインクロール３１、サーマルヘッド３２、プ
ラテン３３を設け、上述と同様サーマルヘッド、プラテ
ン等を駆動し、印字データに従ったドット孔をフィルム
材２２に形成し、インクロール３１により希望する色の
印字を用紙Ｐに転写するように構成しても良い。

【００３２】尚、プラテン１９については、上述の２つ
の実施例では図４に示す如くゴムローラ１９ａの周面に
多数のビーズ１９ｂを接着剤１９ｃで貼着した構成とし
たが、この構成に限らない。すなわち、プラテン１９を
このように構成する理由は前述のように、フィルム材に
通常貼着されている裏打ち材を削除し、フィルム材の厚
さを薄くする為であり、直接サーマルヘッド１８とプラ
テンが所定の圧力を有して接しても、その接触面積を小
さくして充分フィルム材２２がドット孔を形成できるよ
う構成できれば良い。したがって、例えばプラテンをゴ
ムローラ等の弾性体で構成することなく通常の固体で構
成し、プラテンの周面に２本のロールを配設しそのロー
ル間に形成される凹部を上記サーマルヘッド１８に形成
された発熱体１８ｃ直下の凸状に対応させる構成でも良
い。また、サーマルヘッド１８に形成された発熱体１８
ｃ直下の凸状に対応させてプラテンの周面に単に凹部を
形成する構成としてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明はサ
ーマルヘッド等により直接熱収縮性フィルムにドット孔
を形成し、このドット孔にロール転写によりインクを塗
布することにより用紙に画像を転写するので、ドットの
欠落やインクのにじみ等が防止できる。

【００３４】また、スペース印字を行う場合には、対応
する部分の熱収縮性フィルムにドット孔が形成されてい
ない為、用紙とインクロールを慴擦したままで駆動させ
ることができ、極めて印字処理効率が良くなる。

【００３５】また、熱収縮性フィルムには裏打ち材が形
成されていない為、送りリールや収納リールを小型にす
ることができると共に、同じ大きさの送りリール等を使
用する場合には長い熱収縮性フィルムとすることがで
き、長時間印字可能な印字カセットを提供できる。

【００３６】さらに、複数種のカラーロールでインクロ
ールを構成し希望する色の印字が可能となる。また、重
ね印字を行なうことにより所謂フルカラー印字もでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の印字装置に使用する印字カセットの
構成図である。

【図２】一実施例の印字装置の全体構成図である。

【図３】サーマルヘッドとプラテンの斜視図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】一実施例の印字装置に使用する印字部の構成図
である。

【図６】他の実施例の印字装置に使用する印字カセット
の構成図である。

【図７】他の実施例の印字装置に使用する印字部の構成
図である。

【図８】従来例の熱転写印字装置の構成図である。

【符号の説明】

７印字装置８印字カセット９印字カセット移動機構１０用紙送り機構１１モータ１２印字カセット送り軸１２’ 溝１３、１４用紙送りロール１６、２８インクロール１７ａ送りリール１７ｂ収納リール１８サーマルヘッド１９プラテン２０送りロール２２フィルム材２３、３０ブレード２８ａ〜２８ｄロール２９仕切り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 27/10 9211−2ＣＢ４１Ｌ 13/16 Ａ 9112−2Ｃ 13/18 Ｃ 9112−2Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーマルヘッドとプラテンよりなり、該
サーマルヘッドとプラテン間に熱収縮性フィルムを移動
させ、印字データに対応するドット孔を前記熱収縮性フ
ィルムに形成するドット孔形成手段と、前記ドット孔が形成された熱収縮性フィルムの一面にイ
ンクを塗布し、該熱収縮性フィルムの他面に接触する記
録紙に前記ドット孔に対応した画像をインク転写するロ
ール転写手段と、前記熱収縮性フィルムが収納され、前記ドット孔形成手
段へ該熱収縮性フィルムを供給する送りリールと、前記ドット孔形成手段により熱収縮性フィルムに形成さ
れるドット孔の形成速度と、前記熱収縮性フィルムの移
動速度を同じ速度とすべく制御する制御手段と、前記ロール転写手段により前記記録紙へのインク転写が
終了した熱収縮性フィルムを収納する収納リールと、を有することを特徴とする印字装置。
【請求項２】前記ロール転写手段は複数色のインクロ
ールを有し、該インクロールを切り換えて使用すること
によりカラー印字が可能な請求項１記載の印字装置。
【請求項３】少なくとも前記熱収縮性フィルムと、前
記送りリールと、前記ロール転写手段と、前記収納リー
ルとをユニット化し、装置本体に対して着脱自在に構成
した請求項１記載の印字装置。
【請求項４】前記ロール転写手段による記録紙へのイ
ンク転写後、熱収縮性フィルムに付着する残留インクを
除去し、該インクを前記ロール転写手段のインク収納部
に戻すインク除去手段を有する請求項１記載の印字装
置。
【請求項５】前記熱収縮性フィルムは裏打ち材を有し
ない薄層のフィルムである請求項１記載の印字装置。
【請求項６】前記熱収縮性フィルムは前記サーマルヘ
ッドと接する面に薄層の潤滑材がコーティングされてい
る請求項１記載の印字装置。
【請求項７】前記プラテンをロール状とし、該ロール
の周面には微小なビーズ、又は不織布の多孔性シートが
配設されている請求項１記載の印字装置。