JPH054462A

JPH054462A - 熱転写インクリボン

Info

Publication number: JPH054462A
Application number: JP3183739A
Authority: JP
Inventors: Masashi Hiroki; 正士廣木; Takashi Hatakeyama; 隆至畠山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、良好な印字特性及び排熱特
性を有するインクリボンを提供することにある。【構成】この発明の熱転写インクリボンは、熱溶融性イ
ンク層と基材との間或いは熱溶融性インク層に含まれる
バインダに、高い熱伝導率を有する放熱部材が配置され
ている。この放熱部材は、上記熱転写インクリボンにお
ける熱膨張性マイクロカプセルが膨脹することに起因す
る断熱効果を低減できる。従って、印字ヘッド及びイン
クリボンに対する熱的影響が低減される。このことか
ら、印字装置のランニングコスト及び印字のために必要
な消耗品コストを低減できる。また、印字品質も向上さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱転写記録装置に利
用され、選択的に加熱されることで記録紙上にインクを
転写できる熱転写インクリボンに関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融型熱転写記録に利用される熱転写イ
ンクリボンは、基材上に着色剤とバインダとを含む熱溶
融性インク層を有している。

【０００３】この種のインクリボンでは、表面平滑度の
低い記録用紙に対して利用された場合には、カスレ或い
は剥離が生じやすく、印字された画像が不明瞭になるこ
とが知られている。

【０００４】このため、上記表面平滑度の低い記録用紙
に対して良好な印字を可能にするために、上記熱溶融性
インク層に熱膨張性マイクロカプセルが配合されたイン
クリボンが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記熱膨張性マイクロ
カプセルを有する熱転写インクリボンが利用された場合
には、上記マイクロカプセルが膨脹することによって平
滑度の低い記録用紙が利用された場合であっても、良好
な印字が可能になった。

【０００６】しかしながら、上記マイクロカプセルが膨
脹することによって断熱効果が発生され、印字ヘッドが
高温に維持されることから、上記インクリボンに溶断が
生じる問題がある。また、インクリボンが溶断しない場
合であっても、インクリボンに皺が発生することで、印
字された画像が不鮮明になる問題がある。さらに、印字
ヘッドに対してインクリボンの基材がつまり易くなるこ
とから、印字ヘッドの寿命が短くなる問題がある。

【０００７】この発明の目的は、記録用紙の表面の平滑
度に拘りなく、鮮明な印字を可能にするととも、印字ヘ
ッド及びインクリボンの基材に対して熱的影響を与える
ことない熱転写インクリボンを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、基材と、バインダ中に着色剤
及び熱膨張性マイクロカプセルを含む、熱溶融性インク
層と、この上記熱溶融性インク層よりも高い熱伝導率を
有し、前記基材と上記熱溶融性インク層との間に配置さ
れる中間層とを有する熱転写インクリボンを提供するも
のである。

【０００９】また、この発明によれば、基材と、バイン
ダ、このバインダよりも熱伝導率の高い放熱材、着色
剤、及び、熱膨張性マイクロカプセルを含む、及び、熱
溶融性インク層とを含む熱転写インクリボンが提供され
る。

【００１０】

【作用】この発明の熱転写インクリボンは、熱溶融性イ
ンク層と基材との間或いは熱溶融性インク層に含まれる
バインダに、高い熱伝導率を有する放熱部材が配置され
ている。この放熱部材は、上記熱転写インクリボンにお
ける熱膨張性マイクロカプセルが膨脹することに起因す
る断熱効果を低減できる。従って、印字ヘッド及びイン
クリボンに対する熱的影響が低減される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００１２】図１は、この発明の熱転写記録装置の構成
を示すものである。

【００１３】記録紙カセット６０は記録紙Ｐを収納する
もので、その先端部位には記録紙搬送機構として、上記
カセット６０から記録紙Ｐを送り出す取り出し機構７
０、この取り出し機構７０により送り出される記録紙Ｐ
を一枚ずつ分離して搬送する分離機構９０が設けられて
いる。

【００１４】ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ−ト）や
ポリイミドなどの誘電体を表面に形成してなる弾性のド
ラム１００は、上記記録紙搬送機構により導かれる記録
紙Ｐを吸着搬送するもので、その周囲には、ドラム１０
０に記録紙Ｐを押し付けるピンチロ−ラ１１０、ドラム
１００から記録紙Ｐを剥がす剥離爪１３０、この剥離爪
１３０によりドラム１００より引き剥がされた記録紙Ｐ
をトレイ１５０上に排出するとともに、記録紙Ｐの通過
の際に圧力を加える排紙加圧機構１４０が配置されてい
る。

【００１５】また、ドラム１００の周りには、記録紙Ｐ
の先端および後端を検知する記録紙検知センサ１２０、
モノクロ・プリント機構３００、カラ−・プリント機構
６００が配置されている。

【００１６】さらに、装置本体１０には、外部からの画
像信号を受け入れるインタ−フェイスと装置全体の制御
を司る電気回路２００、電源２８０、およびコントロ−
ルパネル２９０が設けられている。

【００１７】記録紙Ｐは記録紙カセット６０内から取り
出し機構７０および分離機構９０により一枚ずつ取り出
され、ピンチロ−ラ１１０とドラム１００の吸着作用と
によりドラム１００に巻き付けられる。

【００１８】一色、たとえば黒色のみのプリントの場合
は、モノクロ・プリント機構３００により画像がプリン
トされた後、剥離爪１３０によってドラム１００から剥
がされる。そして、排紙加圧機構１４０によって記録紙
Ｐに圧力が加えられた後に装置本体１０の外、つまりト
レイ１５０上に排出される。

【００１９】多色プリントの場合は、図示しないソレノ
イドによって剥離爪１３０が破線で示したドラム１００
から離れた位置に移動され、記録紙Ｐはモノクロ・プリ
ント機構３００でプリントされることなく、ドラム１０
０に巻き付いたままの状態でカラ−・プリント機構６０
０の位置に送られ、ここで第一色がプリントされる。さ
らに、ドラム１００の回転に応じてカラ−・プリント機
構６００で第二色，第三色がプリントされ、最後にモノ
クロ・プリント機構３００によるプリントが行われた
後、実線の位置に移動された剥離爪１３０によりドラム
１００から剥がされて上述と同様にトレイ１５０上に排
紙される。

【００２０】図２は、モノクロ・プリント機構３００の
構成を示すものである。

【００２１】図２において、２０００は記録紙密着部材
で、記録紙Ｐを保持・搬送するドラム１００と、サ−マ
ルヘッド３６０に密着しているインクリボン４００の表
面とに常に接触するように配置されている。

【００２２】インクリボン（黒リボン）４００はその一
端が供給ロ−ル３１０上に巻かれ、供給ロ−ラ対３３
０，３３０に挟持され、予熱ヒ−タ３４０に接触された
後、サ−マルヘッド３６０と記録紙密着部材２０００と
の間、および回収ロ−ラ対３７０，３７０に挟持され
て、他端が回収ロ−ル３８０上に巻き取られている。

【００２３】供給ロ−ラ対３３０，３３０は図示しない
モ−タに直結されて駆動され、回収ロ−ラ対３７０，３
７０および回収ロ−ル３８０は図示しない滑りクラッチ
を介して接続される。

【００２４】これらインクリボン搬送部の搬送速度は、
滑りクラッチによる滑りがないときに、「ドラム１００
の周速＞回収ロ−ラ対３７０，３７０および回収ロ−ル
３８０の回転速度＞供給ロ−ラ対３３０，３３０の回転
速度」となっており、滑りクラッチによりインクリボン
４００に一定の張力が付与されるようになっている。

【００２５】予熱ヒ−タ３４０は、記録紙Ｐの幅より長
い抵抗体３４１をセメント３４２で包み固め、さらにそ
の外側を摩擦抵抗の少ないテフロンシ−ト３４３で覆っ
たものである。そして、インクリボン４００と接触する
面の側面に取り付けられた温度制御用のサ−ミスタ３４
４により、インクリボン４００のインク融点より低い温
度にコントロ−ルされる。

【００２６】なお、図中の３６７はサ−マルヘッド３６
０を駆動するための駆動回路を実装する実装部（駆動回
路実装部）である。

【００２７】ここで、ドラム１００に巻き付いた記録紙
Ｐがサ−マルヘッド３６０に到達するまでは、モ−タは
停止しており、インクリボン４００はドラム１００に対
して相対的に滑るようになっている。記録紙検知センサ
１２０からの検知信号と電気回路２００内の遅延タイマ
とにより、記録紙Ｐがサ−マルヘッド３６０に到達した
時点で、モ−タが回転される。すると、供給ロ−ラ対３
３０，３３０、回収ロ−ラ対３７０，３７０および回収
ロ−ル３８０により、インクリボン４００はドラム１０
０よりも遅い速度で搬送される。そして、記録紙検知セ
ンサ１２０からの検知信号と電気回路２００内の遅延タ
イマとにより、記録紙Ｐがサ−マルヘッド３６０を通過
し終わると、モ−タが停止され、インクリボン４００の
搬送も止められる。

【００２８】インクリボン４００は、サ−マルヘッド３
６０に至る直前で予熱ヒ−タ３４０によりインク融点よ
り若干低い程度の温度にまで加熱されるため、サ−マル
ヘッド３６０による加熱が少なくても良好な転写画像を
得ることができ、高速記録も可能となっている。

【００２９】図３は、記録紙Ｐが搬送されてきたときの
モノクロ・プリント機構３００の状態を示すものであ
る。

【００３０】記録紙Ｐは、ドラム１００の表面と接触し
ている記録紙密着部材２０００との間を通される。この
ため、少なくともサ−マルヘッド３６０上では、ドラム
１００の表面から浮いたり、垂れたりすることなく、完
全に密着された状態で搬送される。また、インクリボン
４００と直に接触されることもない。

【００３１】さらに、記録紙Ｐとインクリボン４００と
の間には、記録紙密着部材２０００が存在する（挾まれ
ているような状態にある）。したがって、記録紙Ｐの記
録面とインクリボン４００の表面との距離が変わること
がなく、常に記録紙密着部材２０００の厚さを保って保
持される。

【００３２】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、インクリボ
ン４００を示す断面図である。

【００３３】インクリボン４００は、熱により軟化・溶
融する熱溶融性インク層４１０、加熱により急激に膨張
するマイクロカプセル（熱膨張性粒子）４２０、ベ−ス
フィルム（支持体）４５０、及び、上記インク層４１０
に含まれているバインダ４１０ｂよりも高い熱伝導率を
有する中間層４９０を有している。

【００３４】インクリボン４００は、ベ−スフィルム４
５０上に上記中間層４９０、上記熱溶融性インク層４１
０が順に塗布されている。

【００３５】この熱溶融性インク層４１０は、着色剤４
１０ａ、バインダ４１０ｂ、及び、上記マイクロカプセ
ル４２０が分散されたもので、熱膨脹性マイクロカプセ
ルの粒径としては、膨脹前は、１〜２０μｍ、特に、１
〜１０μｍであって、膨脹後の最大粒径は、２〜１００
μｍ、特に、１０〜６０μｍが好ましい。また、熱溶融
性インク層４１０の層厚は、１〜２０μｍ、特に、２〜
１０μｍが好ましい。尚、熱膨張性マイクロカプセル４
２０は、上記熱溶融性インク層４１０の内部に含まれて
も、或いは、インク層４１０の表面に露出されてもよ
い。また、熱膨張性マイクロカプセル４２０の分散量と
しては、熱溶融性インク層全体を１００とするとき、１
〜３０部が好ましい。

【００３６】熱溶融性インク層４１０は、着色剤（着色
材）とバインダとからなる。

【００３７】着色剤としては、たとえばカ−ボンブラッ
クなどの顔料、他の例として、たとえば特開昭６０−２
５７９２号公報に開示されている物質、たとえばニグロ
シン染料、ランプ黒、あるいは各種染料などの印刷，複
写の分野で一般に用いられる任意の着色剤、公知の染
料、顔料がすべて使用できる。

【００３８】バインダとしては、たとえば特開昭５９−
２０１８９４号公報に開示されている物質、たとえば、
カルナバワックス，パラフィン，サゾ−ルワックス，マ
イクロクリスタリンワックスなどのワックス類などが使
用できる。

【００３９】また、これらの物質は、バインダとして１
種または２種以上の組み合わせで使用しても良い。

【００４０】図５は、マイクロカプセル４２０の構造を
示す斜視図で、水平面Ｈにより１／２に輪切りされたも
のを示している。

【００４１】マイクロカプセル４２０は、熱膨張物質４
３０とそれを内包する中空のシェル４４０とから構成さ
れる。熱膨張物質４３０としては、熱分解性の発泡剤あ
るいは低沸点の揮発性液体があげられる。

【００４２】熱溶融性インク層４１０における軟化温度
は、通常、５５℃〜１５０℃に設定される。従って、熱
膨張物質４３０を内包したマイクロカプセル４２０の膨
張開始温度は、バインダの軟化温度よりも高い６０℃〜
１６０℃に設定するのが好ましい。

【００４３】たとえば、シェル４４０の軟化温度が熱膨
張物質４３０の発泡剤の熱分解温度あるいは揮発性液体
の沸点よりも高い場合には、加熱されてもシェル４４０
の軟化温度まではシェル４４０の強度が内圧に打ち勝つ
ため、膨張はしない。すなわち、マイクロカプセル４２
０の膨張は、熱膨張物質４３０の発泡剤の熱分解温度あ
るいは揮発性液体の沸点には依存せず、シェル４４０の
軟化温度（強度）に依存することになる。この場合は、
シェル４４０の材質，配合などにより、マイクロカプセ
ル４２０の膨張開始温度を設定することができる。

【００４４】逆に、シェル４４０の軟化温度が熱膨張物
質４３０の発泡剤の熱分解温度あるいは揮発性液体の沸
点よりも低い場合には、熱膨張物質４３０の発泡剤の熱
分解温度あるいは揮発性液体の沸点がマイクロカプセル
４２０の膨張に依存することになる。この場合は、熱膨
張物質４３０の材質，配合などにより、マイクロカプセ
ル４２０の膨張開始温度を設定することができる。

【００４５】ここで、前者、つまりシェル４４０の軟化
温度が熱膨張物質４３０の発泡剤の熱分解温度あるいは
揮発性液体の沸点よりも高い場合について、マイクロカ
プセル４２０の膨張する条件について説明する。

【００４６】図５において、シェル４４０の内径をｒ、
内包される熱膨張物質４３０の比重をρ、分子量をМと
すると、その内圧Ｐは、Ｐ＝｛（４πｒ³／３）ρ／М｝×２２．４×１０³／（４πｒ³／３）＝２２．４×１０³ρ／М であり、シェル４４０の形状には無関係である。

【００４７】ここで、ある温度におけるシェル４４０の
弾性限界応力をσとすれば、シェル４４０が膨脹する条
件は、Ｆ＞π｛（ｒ＋ｔ）²−ｒ²｝σ ＝π（２ｒ＋ｔ）ｔσ すなわち、Ｐ＞（２ｒ＋ｔ）ｔσ／ｒ²であり、温度上
昇によりシェル４４０が軟化し、弾性限界応力σが低下
していく状態では、シェル４４０の内径ｒが大きいマイ
クロカプセルほど膨脹し易く、またシェル４４０の膜厚
ｔが薄いほど膨脹し易い。

【００４８】一方、シェル４４０の軟化温度が熱膨張物
質４３０の発泡剤の熱分解温度あるいは揮発性液体の沸
点よりも低い場合には、Ｐ＞（２ｒ＋ｔ）ｔσ／ｒ²に
おける内圧Ｐが大きく変化することとなり、前者の場合
と同様に、シェル４４０の内径ｒが大きいマイクロカプ
セルほど膨脹し易く、またシェル４４０の膜厚ｔが薄い
ほど膨脹し易い。

【００４９】マイクロカプセル４２０に内包される熱膨
張物質４３０としては、熱分解性の発泡剤あるいは低沸
点の揮発性液体があげられるが、いずれも一般に樹脂加
工などの分野において使用されており、熱分解によりガ
スを発生する発泡剤の化合物が熱分解性の発泡剤とし
て、蒸発・揮発性の発泡剤の化合物が低沸点の揮発性液
体として本発明でも使用できる。

【００５０】熱分解性の発泡剤（以下、単に発泡剤と略
称する）には、ジアゾアミノ誘導体，アゾ化合物，スル
ホンヒドラジド化合物，ニトロソ化合物などの有機発泡
剤、重炭酸塩，炭酸塩，アジドなどの無機発泡剤があ
る。

【００５１】低沸点の揮発性液体としてはたとえばイソ
ブタンがあげられ、他の例として、たとえば特開昭６０
−２５７９２号公報に開示されている物質、たとえばプ
ロパン、ペンタン、ヘキサンなどが使用できる。

【００５２】これらの発泡剤は、１種または２種以上の
物質を複合して使用しても良い。

【００５３】一般的に、低沸点の揮発性液体は常温・常
圧の近傍で液体であるが、インクリボン４００に用いる
マイクロカプセル４２０に内包する低沸点の揮発性液体
としては、特に常温・常圧で気体の物質であり、常圧以
上の加圧下（たとえば、マイクロカプセル４２０内）で
液体となる物質、たとえばイソブタン、ネオペンタン、
プロパン、フレオン類などが好ましい。

【００５４】図６は、熱溶融性インク層４１０の粘度と
シェル４４０の強度とを模式的に示したものである。

【００５５】サ−マルヘッド３６０からの熱が熱溶融性
インク層４１０に伝わると、印字部の温度が上昇し始め
（ｔ_o）、印加が終わるとすぐに降下する（ｔ₃）。熱
溶融性インク層４１０の粘度はバインダの軟化温度Ｔ₁
（ｔ₁）から下がり始め、発熱温度の降下にともなって
上昇する。シェル４４０の強度はバインダが軟化し始め
る時間（ｔ₁）より遅れて軟化温度Ｔ₂（ｔ₂）より下
がり始め、発熱温度の降下にともなって上昇する。

【００５６】これに対し、マイクロカプセル４２０の膨
張は、シェル４４０が軟化し始めて内圧がシェル４４０
の強度を越えた時点（ｔ₂´）から始まり、発熱温度が
降下して内圧がシェル４４０の強度を下回る（ｔ₄´）
まで継続する。

【００５７】前述のように、マイクロカプセル４２０の
膨張開始温度がバインダの軟化温度よりも高い場合に
は、十分にバインダが軟化してからマイクロカプセル４
２０が膨張するので、インクの転写に対して影響はな
い。

【００５８】しかし、バインダの軟化温度よりも低い場
合には、バインダの軟化前に膨張する。このため、発泡
剤においては分解して発生したガス、低沸点の揮発性液
体においては気化した気体が断熱効果を生ずる。したが
って、これが熱伝達を妨げ、インクの記録紙Ｐへの付着
に必要な軟化・溶融状態を生じず、逆に転写性の劣化を
せしめることになる。

【００５９】発泡剤を内包したマイクロカプセル４２０
は、公知のマイクロカプセル化法により得られる。たと
えば、水溶液型の場合、非水溶液性の発泡剤をサスペン
ションまたはエマルジョンの形でシェル物質となる水溶
液中に分散して得た分散液をスプレ−乾燥させるスプレ
−ドライング方法、他に相分離法、ポンプレックスコア
セルベ−ション法、界面重合法、ｉｎｓｉｔｕ重合法
などがあげられる。

【００６０】低沸点の揮発性液体を内包したマイクロカ
プセル４２０には、低沸点の揮発性液体自体のものと、
樹脂の微粒子に低沸点の揮発性液体を含浸させたものと
がある。

【００６１】低沸点の揮発性液体自体を内包する場合
は、公知のマイクロカプセル化法により得られる。たと
えば、水溶液型の場合、低沸点の揮発性液体（非水溶
性）をサスペンションまたはエマルジョンの形でシェル
物質となる水溶液中に分散して得た分散液をスプレ−乾
燥させるスプレ−ドライング方法、他に相分離法、ポン
プレックスコアセルベ−ション法、界面重合法などがあ
げられ、特公昭４２−２６５２４号公報などに詳しく開
示されている。

【００６２】重合で得られるマイクロカプセル４２０の
シェル４４０となるモノマ−としては、たとえば特公昭
４２−２６５２４号公報に開示されている物質の全てが
利用可能である。

【００６３】樹脂の微粒子に含浸させる場合は、たとえ
ば適当なモノマ−を懸濁重合する過程で揮発性液体を添
加する方法（たとえば、特公昭３３−３１９０号公
報）、懸濁重合で得られたビ−ズを溶媒などで膨潤させ
て揮発性液体を添加する方法（たとえば、特公昭３６−
１０６２８号公報）などがある。

【００６４】また、必要に応じて樹脂を微細化してから
揮発性液体を含浸する方法がある。

【００６５】さらに、必要に応じて、発泡剤の分解温度
を調節するために発泡補助剤を配合することもできる。
たとえば、分解温度を低下させる作用がある化合物で、
特開昭６０−２５７９２号公報に開示されている物質、
たとえば蓚酸、乳酸、クエン酸などがあげられる。

【００６６】また、必要に応じて、分散などし易くする
ために分散剤を含有したり、着色剤をコ−ティングする
などの表面処理をすることができる。

【００６７】同じように、上記バインダ内に必要に応じ
て、分散剤，充填剤を含有させることもできる。

【００６８】中間層４９０は、例えば、図４（ａ）に示
されているように、アルミニウム、ニッケル、クロム、
金などの金属薄膜４８１ａを、ベ−スフィルム４５０上
に層厚１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度蒸着することで形成
される。これらの金属の熱伝導率は、アウミニウム＝
０．５２｛ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・Ｋ）｝、ニッケル
＝０．２０｛ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・Ｋ）｝程度であ
る。また、溶融性インク層４１０の主成分であるバイン
ダ４１０ｂに利用される、ワックス類、或いは、高級脂
肪酸オレフィンの誘導体などの熱伝導率は、一般に、
０．０１〜０．００１｛ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・
Ｋ）｝程度である。

【００６９】また、中間層４９０として、例えば、図４
（ｂ）に示されているように、バインダ４８２中に高い
熱伝導率を有する放熱剤４８３を分散させた層４８１ｂ
を利用してもよい。尚、このバインダ４８２は、既に説
明したバインダ４１０ｂと実質的に同一に形成され、上
記放熱剤４８３には、例えば、鉄粉、酸化鉄、鉄を主成
分とする金属粉末、アルミ粉、ブロンズ粉、亜鉛粉、或
いは、ニッケル粉等が利用される。上記放熱剤４８３に
おける熱伝導率は、鉄粉＝０．１７｛ｃａｌ／（ｃｍ・
ｓｅｃ・Ｋ）｝程度である。また、上記上記放熱剤４８
３の分散量としては、上記中間層４９０全体を１００と
するとき、１〜３０部が好ましく、厚さは、０．５〜５
μｍが適当である。ベ−スフィルム４５０は、たとえ
ば、ポリエチレンテレフタレ−ト，ポリイミド，ポリエ
ステル，ポリカ−ボネ−ト，トリアセチルセルロ−ス，
ナイロン，セロファンなどのプラスチックフィルム、コ
ンデンサ紙，グラシン紙，硫酸紙などの薄葉紙を用いる
ことができる。厚さとしては２μｍ〜１５μｍ、特に３
μｍ〜６μｍが好ましい。

【００７０】また、ベ−スフィルム４５０は、たとえば
サ−マルヘッド３６０と接触する表面にシリコン樹脂、
ふっ素樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノ−
ル樹脂、メラニン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエス
テル樹脂、ニトロセルロ−スなどによる耐熱層を設ける
ことで、その耐熱性を向上させることができる。

【００７１】インクリボン４００は、たとえば公知のホ
ットメルトコ−ティング法、ソルベントコ−ティング法
により得られる。

【００７２】ホットメルトコ−ティング法では、加温下
で得られた上記のバインダ，着色剤を主成分とする塗料
液に、熱膨張物質４３０を内包したマイクロカプセル４
２０が熱膨張しないような膨張開始温度以下の温度・状
態で分散して、前記マイクロカプセル４２０を含有し、
熱溶融性インク層４１０となる塗料液を作り、これを膨
張開始温度以下の温度・状態でバ−コ−タ−などを用い
て塗布し、乾燥させることにより得られる。

【００７３】ソルベントコ−ティング法では、溶剤に溶
かしたバインダ，着色材を主成分とする塗料液に、熱膨
張物質４３０を内包するマイクロカプセル４２０を分散
することで、前記熱膨張物質４３０を内包するマイクロ
カプセル４２０を含有し、熱溶融性インク層４１０とな
る塗料液を作り、これをバ−コ−タ−などを用いて塗布
し、乾燥させることにより得られる。

【００７４】次に、上記した構成のインクリボン４００
を用いた場合の、記録時の動作について説明する。

【００７５】図７は、印字におけるインクリボン４００
と記録紙Ｐとの関係を示すものである。

【００７６】サ−マルヘッド３６０上に形成された発熱
抵抗体３６６からジュ−ル熱が発生し、これがベ−スフ
ィルム４５０を介して熱溶融性インク層４１０に伝えら
れる。すると、熱溶融性インク層４１０が軟化・溶融
し、記録紙Ｐに付着する。このとき、インクリボン４０
０の熱溶融性インク層４１０には、熱膨張物質４３０を
内包したマイクロカプセル４２０が分散されているた
め、マイクロカプセル４２０はその熱によって膨張し始
める。

【００７７】一般に、サ−マルヘッド３６０の表面発熱
温度は４００℃程度（場合によってはそれ以上）にな
り、このときのベ−スフィルム４５０と熱溶融性インク
層４１０との間の温度は２６０℃、熱溶融性インク層４
１０と記録紙Ｐとの間の温度は２００℃程度になる。こ
のように、熱溶融性インク層４１０のベ−スフィルム４
５０側と記録紙Ｐとでは６０℃程度（発熱温度がさらに
高くなればそれ以上）の温度差を生じることになる。こ
のため、マイクロカプセル４２０の分散は熱溶融性イン
ク層４１０に浮遊した状態より、図４（ａ）及び図４
（ｂ）から明かなように、ベ−スフィルム４５０に接触
した状態の方が熱の伝達が良好で、かつ均一であり、膨
脹量も多く安定する。

【００７８】マイクロカプセル４２０は、加熱（転写）
時には、弾性を示すことから、楕円球状に変形／膨脹す
る（図７、４２１参照）。このため、記録用紙Ｐの表面
の凹部に対して、上記インク層４１０からインク４１５
を十分に押付けることができる。従って、表面平滑性の
低い用紙Ｐが利用された場合であっても、カスレなどの
少ない印字が可能になる。また、上記マイクロカプセル
４２０が膨脹することで、インク４１５とベ−スフィル
ム４５０の接触面積が低減されることから、ベ−スフィ
ルム４５０とインク４１５との離型性が向上し、インク
４１５が用紙Ｐから剥離することも低減される。

【００７９】また、上記インク層４１０を溶融させ、上
記マイクロカプセル４２０を膨脹させた上記印字ヘッド
３６０の発熱抵抗体３６６からの熱は、中間層４９０を
介してインクリボンの平面方向に排熱される。

【００８０】図８は、コントロ−ルパネル２９０の一例
を示すものである。

【００８１】コントロ−ルパネル２９０には、スタ−ト
キ−２９１、記録紙選択キ−２９２ａ及び２９２ｂ、記
録濃度選択キ−２９３ａ，２９３ｂ及び２９３ｃが設け
られている。

【００８２】スタ−トキ−２９１は、その押下により、
記録動作の開始を指示するものである。記録紙選択キ−
２９２ａ及び２９２ｂは、記録紙Ｐの種類、たとえば
「ラフ紙」または「熱転写紙」を選択するものである。
記録濃度選択キ−２９３ａ，２９３ｂ及び２９３ｃは、
画像濃度を、たとえば「濃い」或いは「普通」もしくは
「淡い」により指示するものである。

【００８３】ここで、この実施例の場合、コントロ−ル
パネル２９０からの入力値に応じて記録エネルギ−を増
減させることにより、最適なる濃度にて画像の形成を行
うようになっている。すなわち、記録紙選択キ−２９２
ａ及び２９２ｂでは、「熱転写紙」よりも「ラフ紙」が
選択された場合に、また記録濃度選択キ−２９３ａ、２
９３ｂ及び２９３ｃでは、「濃い」、「普通」及び「淡
い」の順に、大きなエネルギ−がサ−マルヘッド３６０
に加えられる。

【００８４】図９は、この発明の電気回路を示すもので
ある。

【００８５】同図において、ＣＰＵ２０１は装置全体の
制御を司るもので、このＣＰＵ２０１には、プログラマ
ブルカウンタ２１０，２２０，２４５，２５５及び２５
６、ＲＡＭ２４０及び２５０、ＲＯＭ２６０、Ｉ／Ｆ回
路（インタ−フェイス）２７０、及び、前述のコントロ
−ルパネル２９０などが接続されている。

【００８６】ＲＡＭ２４０は、入力および出力する画像
デ−タの保存を行うものである。

【００８７】ＲＯＭ２６０は、本装置の記録動作のプロ
グラムなどを保存するためのものである。

【００８８】ＲＡＭ２５０は、前述のコントロ−ルパネ
ル２９０上の記録紙選択キ−２９２ａ及び２９２ｂ、記
録濃度選択キ−２９３ａ，２９３ｂ及び２９３ｃの入力
に対応したイネ−ブル信号ＥＮＬのデ−タを格納するも
のである。

【００８９】上記カウンタ２４５は、上記ＣＰＵ２０１
からの制御信号に基づいて、１走査ライン毎に出力され
る水平同期信号ＨＳＹＮＣ、ラッチ信号ＬＡＴ、クロッ
ク信号ＣＬＫなどの信号を生成するものである。このカ
ウンタ２４５からの上記出力は、印字ヘッド３６０を付
勢するために利用される。

【００９０】上記カウンタ２５５は、上記ＲＡＭ２５０
に収容されているＥＮＬデ−タを読出すためのアドレス
の作成に利用される。

【００９１】カウンタ２５６は、上記ＲＡＭ２５０から
のＥＮＬデ−タにおけるディジタル値の大きさに相当す
る時間幅を有する（ワンショットパルス）イネ−ブル信
号ＥＮＬを発生する。

【００９２】カウンタ２１０は、上記ＲＯＭ２６０から
予め供給されているデ−タに基づいて、モ−タドライバ
２１１へ所望のパルスを出力する。このモ−タドライバ
２１１は、上記パルスに同期して、パルスモ−タ２１２
を励磁する。即ち、パルスモ−タ２１２は、上記モ−タ
ドライバ２１１を介して付勢され、ドラム１００を所望
の速度で回転させる。

【００９３】また、カウンタ２２０は、上記ＲＯＭ２６
０から予め供給されているデ−タに基づいて、モ−タド
ライバ２２１へ所望のパルスを出力する。このモ−タド
ライバ２１１は、インクリボンを搬送するためのパルス
モ−タ２２２を付勢する。

【００９４】予熱ヒ−タ３４０は、インクリボン４００
を予熱するために利用される。尚、この予熱ヒ−タ３４
０の表面温度は、サ−ミスタ３４４を介して計測され、
ＳＳＲ２７５を介して最適温度になるよう制御される。

【００９５】次に、上記した構成における動作について
説明する。

【００９６】まず、装置本体１０の外部のスキャナやパ
−ソナルコンピュ−タなどから供給される画像デ−タ
は、Ｉ／Ｆ回路２７０を介して取り込まれる。

【００９７】記録の条件として、コントロ−ルパネル２
９０の記録紙選択キ−２９２ａ或いは２９２ｂ、及び、
記録濃度選択キ−２９３ａ或いは２９３ｂもしくは２９
３ｃなどの操作に応じて、ＲＡＭ２５０にイネ−ブル信
号ＥＮＬの時間幅を設定するデ−タが書き込まれる。こ
こでは、記録紙選択キ−２９２ａ及び２９２ｂにより
「熱転写紙」よりも「ラフ紙」を選択した方が、また、
記録濃度選択キ−２９３ａ或いは２９３ｂまたは２９３
ｃによる「濃い」，「普通」，「淡い」の順に、記録エ
ネルギ−の量即ちイネ−ブル信号ＥＮＬの時間幅が長く
なるような値が書き込まれる。

【００９８】そして、コントロ−ルパネル２９０上のス
タ−トキ−２９１の押下により、記録が開始される。

【００９９】図10は、ＲＡＭ２４０から印字ヘッド即ち
サ−マルヘッド（ＴＰＨ）３６０への画像デ−タ転送、
およびクロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＡＴ、イネ−
ブル信号ＥＮＬの発生のタイミングを示すものである。

【０１００】スタ−トキ−２９１からのスタ−ト信号に
より、水平同期信号ＨＳＹＮＣが発生され、カウンタ２
４５を介してＲＡＭ２４０、及び、カウンタ２５５へ供
給される。また、ラッチ信号ＬＡＴ及びクロック信号Ｃ
ＬＫが上記カウンタ２４５から、イネ−ブル信号ＥＮＬ
がカウンタ２５６から、印字ヘッド即ちサ−マルヘッド
３６０に出力される。尚、デ−タ信号ＤＡＴＡも上記Ｒ
ＡＭ２４０からサ−マルヘッド３６０に供給される。

【０１０１】ＣＰＵ２０１を介して、カウンタ２４５か
ら１走査ラインを規定する水平同期信号ＨＳＹＮＣが出
力される。このＨＳＹＮＣに応じて、上記ＲＡＭ２４０
から画像デ−タＤＡＴＡが上記クロックＣＬＫに同期さ
れてサ−マルヘッド３６０に転送される。同時に、ＲＡ
Ｍ２５０に対して上記カウンタ２５５から所望のアドレ
スが指定され、カウンタ２５６に転送される。サ−マル
ヘッド３６０における有効画素数だけ上記デ−タＤＡＴ
Ａが転送されると、カウンタ２４５からラッチ信号ＬＡ
Ｔが出力され、サ−マルヘッド３６０へ供給される。こ
のラッチ信号ＬＡＴに続いて、上記ＲＡＭ２５０から転
送されたデ−タに応じて有効時間幅が規定されたＥＮＬ
信号がカウンタ２５６からサ−マルヘッド３６０へ供給
される。このＥＮＬ信号に基づいて、記録紙Ｐに対して
記録される。即ち、サ−マルヘッド３６０が付勢される
ことで、インクリボン４００からインクが用紙Ｐに転写
される。一方、カウンタ２５５から“１”繰り上げられ
たアドレスがＲＡＭ２５０へ出力され、このアドレスデ
−タがカウンタ２５６へ転送される。

【０１０２】このような、画像デ−タＤＡＴＡの転送、
ラッチ信号ＬＡＴの出力、イネ−ブル信号ＥＮＬの供
給、及び、ＥＮＬ信号における有効時間幅デ−タの転送
が所望の回数繰り返され、新たなＨＳＹＮＣが出力され
て、１走査ライン分の画像が形成される。尚、順次転送
される上記イネ−ブル信号ＥＮＬに対する有効時間幅デ
−タは、ＲＡＭ２５０に書込まれるデ−タを変えること
で任意に設定される。また、上記水平同期信号ＨＳＹＮ
Ｃの出力によって、カウンタ２５５からＲＡＭ２５０へ
出力されるアドレスが初期状態に戻される。

【０１０３】図11は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示さ
れている実施例とは異なるインクリボンの断面図であ
る。

【０１０４】インクリボン９００は、着色剤９１０ａ，
バインダ９１０ｂ、マイクロカプセル（熱膨張性粒子）
９２０及び高い熱伝導率を有する放熱剤９８３を含む、
熱溶融性インク層９１０、及び、ベ−スフィルム（基
材）９５０を有している。

【０１０５】上記熱溶融性インク層９１０は、バインダ
９１０ｂ中に、着色剤９１０ａ、熱膨張性マイクロカプ
セル９２０、及び、放熱剤９８３が分散されたもので、
熱膨脹性マイクロカプセルの粒径としては、膨脹前は、
１〜２０μｍ、特に、１〜１０μｍであって、膨脹後の
最大粒径は、２〜１００μｍ、特に、１０〜６０μｍが
好ましい。また、熱溶融性インク層９１０の層厚は、１
〜２０μｍ、特に、２〜１０μｍが好ましい。尚、熱膨
張性マイクロカプセル９２０及び放熱剤９８０は、上記
熱溶融性インク層９１０の内部に含まれても、或いは、
インク層９１０の表面に露出されてもよい。また、熱膨
張性マイクロカプセル９２０及び放熱剤９８３の分散量
としては、熱溶融性インク層全体を１００とするとき、
１〜３０部が好ましい。

【０１０６】なお、上記放熱剤９８３は、図８（ｂ）に
示されている物と実質的に同一であって、例えば、鉄
粉、酸化鉄、鉄を主成分とする金属粉末、アルミ粉、ブ
ロンズ粉、亜鉛粉、或いは、ニッケル粉等が利用され
る。上記放熱剤９８３における熱伝導率は、鉄粉＝０．
１７｛ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・Ｋ）｝程度である。ま
た、上記上記放熱剤９８３の分散量としては、上記イン
ク層９１０全体を１００とするとき、１〜３０部が好ま
しく、厚さは、０．５〜５μｍが適当である。

【０１０７】この図１６に示されている放熱剤９８３が
利用された場合には、上記図１４に示されているタイミ
ングに沿って、既に図１３〜図１５に示されているよう
にして画像が形成される。この場合、上記インク層９１
０を溶融させ、上記マイクロカプセル９２０を膨脹させ
た上記印字ヘッド３６０の発熱抵抗体３６６からの熱
は、放熱剤９８３を介してインクリボンの平面方向に排
熱される。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のインク
リボンは、インク層内に熱膨張性マイクロカプセルを含
んでいる。このマイクロカプセルは、印字の際にインク
リボンが加熱されることで膨脹することから、比較的平
滑度の低い記録用紙が利用された場合であっても、カス
レ或いは剥離の少ない良好な印字を提供できる。また、
上記マイクロカプセルは、断熱性を有することから、上
記インクリボンにおけるベ−スフィルム或いは印字ヘッ
ドに熱がこもりやすいが、上記インク層或いは上記ベ−
スフィルムと上記インク層との間に高い熱伝導率を有す
る放熱剤が配置されることから、上記インクリボンにお
けるベ−スフィルム或いは印字ヘッドに対して熱がこも
ることのないよう確実に放熱される。従って、インクリ
ボンが切断されたり、印字ヘッドが損傷されることがな
くなり、インクリボンの耐久性が向上されるとともに、
印字ヘッドの寿命も確保される。このことは、印字装置
のランニングコスト及び印字のために必要な消耗品コス
トを低減できる。また、印字品質も向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、熱転写記録装置の構成を示す側断面
図。

【図２】図２は、モノクロ・プリント機構の構成を示す
側面図。

【図３】図３は、印字状態にあるモノクロ・プリント機
構の動作状態を示す側面図。

【図４】図４は、この発明の一実施例であるインクリボ
ンを示す断面図。

【図５】図５は、図４に示されているインクリボンに含
まれるマイクロカプセルの構造を示す斜視図。

【図６】図６は、図４に示されているインクリボンにお
ける熱溶融性インク層の粘度とシェルの強度との関係を
説明するために示す図。

【図７】図７は、印字状態にあるインクリボンと記録用
紙との関係を説明するための概略断面図。

【図８】図８は、図１に示されている熱転写記録装置に
組込まれるコントロ−ルパネルの一例を示す概略平面
図。

【図９】図９は、図１に示されている熱転写記録装置に
組込まれる電気回路の構成を示すブロック図。

【図１０】図10は、図１に示されている熱転写記録装置
の動作を説明するために示すタイミングチャ−ト。

【図１１】図11は、図４に示されているインクリボンと
は異なる構造を有するインクリボンを示す断面図。

【符号の説明】

１０…装置本体、６０…記録紙カセット、７０…取り出
し機構、９０…分離機構、１００…ドラム、１１０…ピ
ンチロ−ラ、１２０…記録紙検知センサ、１３０…剥離
爪、１４０…排紙加圧機構、１５０…トレイ、２００…
電気回路、２０１…ＣＰＵ、２４０，２５０…ＲＡＭ、
２４１…マスタクロック発生器、２４２，２４３，２４
４，２４５，２４６…プログラマブルカウンタ、２４
７，２４８，２５１…アドレスカウンタ、２５３…フリ
ップフロップ、２６０…ＲＯＭ、２８０…電源、２９０
…コントロ−ルパネル、２９１…スタ−トキ−、２９２
ａ，２９２ｂ…記録紙選択キ−、２９３ａ，２９３ｂ，
２９３ｃ…記録濃度選択キ−、２９４ａ，２９４ｂ…モ
ノクロ・カラ−選択キ−、３００…モノクロ・プリント
機構、３４０…予熱ヒ−タ、３４４…サ−ミスタ、３６
０…端面型サ−マルヘッド、３６４…電極、３６６…発
熱抵抗体、４００…インクリボン（黒リボン）、４１０
…熱溶融性インク層、４１５…インク、４２０…マイク
ロカプセル、４３０…熱膨張物質、４４０…シェル、４
５０…ベ−スフィルム、Ｐ…記録紙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、バインダ中に着色剤及び熱膨張性
マイクロカプセルを含む、熱溶融性インク層と、この上
記熱溶融性インク層よりも高い熱伝導率を有し、前記基
材と上記熱溶融性インク層との間に配置される中間層
と、を有する熱転写インクリボン。
【請求項２】基材と、バインダ、このバインダよりも熱
伝導率の高い放熱材、着色剤、及び、熱膨張性マイクロ
カプセルを含む、熱溶融性インク層と、を含む熱転写イ
ンクリボン。