JPH07112536A - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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係り、特にインクが滲んだ
り、印字ドットの欠損が生じたりすることが無く、印字
品質の優れた印字処理を行うことを可能とした印字装置
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に対
し、温度制御された転写ロール２４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に転写することに
より、最も用紙Ｐへの印字に適した印字粘度で転写する
ことができ、ドットの欠落等のない高品質の印字を行う
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装置として、従来熱
転写プリンタや、ＬＥＤプリンタ、ＬＣＳプリンタ、等
の印字装置が知られている。特に、熱転写プリンタはイ
ンクとして通常、インクリボンが使用される為、インク
欠乏時の交換処理が容易であり広く使用されている。例
えば、図８は従来の熱転写方式の印字装置を示す図であ
り、特に印字部（転写部）の模式図を示す。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
紙５に記録することができる。

【０００３】しかし、上述のような印字装置では、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場
合、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
落の原因となる。

【０００４】そこで、従来、熱収縮性フィルムを用い、
印字データに従った孔を熱収縮性フィルムに形成し印字
を行う印字装置が提案されている。すなわち、先ず印字
データに従った孔を熱収縮性フィルムに形成し、この熱
収縮性フィルムを、インクが塗布された転写ロールと記
録紙間に挟みつつ搬送することにより、熱収縮性フィル
ムを介して転写ロールに塗布されたインクを記録紙に転
写し、印字データに従った画像を得るものである。この
様な構成の印字装置によれば、記録紙には熱収縮性フィ
ルムに形成されたドット孔を介して印字が行われるの
で、印字ドットの欠落等を防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
印字装置では、転写ロールに塗布するインクの粘度は印
字品質に顕著に影響する為、適切なインク粘度を常に維
持しなければ印字品質が低下する。例えば、インクの粘
度が低すぎるとインクが自然流出し、非画像部へのイン
クの滲み出しや装置の汚染の原因になる。また、インク
の粘度が高すぎると熱収縮性フィルムに形成された孔を
インクが充分に通過できず、ドットの欠損を生じる。

【０００６】また、インクの粘度は周囲温度に影響され
る為、充分なインクの設計に基づいて開発されたインク
を用いても周囲温度が変化すれば適切なインク粘度によ
り印字を行うことはできない。この為、従来の印字装置
では、印字品質が低下する原因となっていた。

【０００７】本発明は上記従来の問題点に鑑み、インク
が滲んだり、印字ドットの欠落が生じたりすることが無
く、印字品質の優れた印字処理を行うことを可能とした
印字装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は、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、印字用のインクを収容するインク収容
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、前記インク収容手段に収容されているインクを
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、該ロール転写手段を前記熱収縮性フィルムの
収縮温度よりも低く、前記インクの粘度が所定粘度とな
る温度に加熱し、保温制御する温度制御手段と、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で構成されている。

【０００９】

【作 用】サーマルヘッドとプラテンにより熱収縮性フ
ィルム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熱収縮性フィルムに対し、温度制御
されたロール転写手段によりインクを下面から塗布し、
ドット孔を介して記録紙に転写することにより、ロール
転写手段に付着するインクの温度は最も記録紙への印字
に適した印字粘度であり、インクが印字データに従って
記録紙に正確に付着することによりドットの欠落等のな
い高品質な印字画像を得ることができる。

【００１０】

【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、転写ロール、等の印字部材を配設している。

【００１１】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の正回転、又は逆回転により矢印ａ方
向、又はａ’方向に移動できる構成である。

【００１２】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方向へ送られる。

【００１３】図３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、インク転写部１６、送りリール
１７ａ、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、転写ロール２４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。

【００１４】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４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も含めて示す）。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。

【００１５】図５はその接面の断面を示すものであり、
図４のＡ−Ａ断面図である。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１８ｂ、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２３がコーティングさ
れている。この潤滑剤２３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４のＡ−Ａ断面を示すものであり、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。

【００１６】また、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、この開口部を介して
インクを用紙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１
８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、フィルム材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。

【００１７】一方、図１においてインク転写部１６は、
ロール転写手段としての転写ロール２４、及びインクロ
ール２５、インク回収ロール２６、インク収容手段とし
てのインクタンク２７で構成されている。転写ロール２
４内には不図示の温度制御手段としてのヒータが内蔵さ
れ、転写ロール２４を所定の温度に加熱制御している。
また、転写ロール２４はロール状で周面にインクが塗布
される構成であり、不図示の駆動機構により矢印イ方向
に回転可能に構成されている。また、上述のインクタン
ク２７の一方の先端に形成されたクリーニングブレード
２７’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。また、インク回収ロール２６もク
リーニングブレード２７’に付着するインクを除去する
ものであり、転写ロール２４に慴擦することにより転写
ロール２４周面のインクも除去する。尚、このインク回
収ロール２６及びクリーニングブレード２７’で掻き落
とされ、又は除去されたインクはインクタンク２７内に
回収される。

【００１８】また、上述のインクロール２５はロール状
の固形インクで構成され、転写ロール２４と所定の圧力
で接している。また、インクロール２５の直径が小さく
なっても転写ロール２４に所定の圧力で接するよう、不
図示の圧接機構が作動する構成である。

【００１９】尚、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。また、上述のインクタンク
２７の他方側の先端に形成されたドクターブレード２
７”は転写ロール２４の周面に塗布されるインクの厚さ
を一定とするものである。

【００２０】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。尚、本実施例の印字装置７は初期設定処理の
際、転写ロール２４内のヒータに通電が行われ、所定温
度に加熱制御されている。

【００２１】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
１３、１４が回転し、用紙Ｐは矢印ｃ方向に搬送され、
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
転写ロール２４の位置（転写位置Ｔ）まで送られる。上
述の処理と共に、送りリール１７ａ及び収納リール１７
ｂ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、発熱体１８ｃ
には所定の電流が流れ、対応する発熱体１８ｃはこのタ
イミングで発熱する。そしてこの熱は即座に保護膜１８
ｄ、潤滑剤２３を介してフィルム材２２へ伝達される。
フィルム材２２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。

【００２２】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。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
り転写ロール２４の位置まで送られる。転写ロール２４
には前述の如く一定の層厚のインクが塗布されており、
フィルム材２２が転写ロール２４と用紙Ｐ間を所定の圧
力を保持して移動すると、転写ロール２４によりフィル
ム材２２の下面にインクが塗布され、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が形成される。こ
の時、転写ロール２４はヒータにより所定温度に加熱制
御されている。そして、この温度はインクが最も用紙Ｐ
に付着し、吸着し易い温度である。したがって、周囲温
度が変化しても転写ロール２４の温度が所定温度になる
よう制御される為、温度環境に影響されることなく印字
品質の優れた画像を形成することができる。

【００２３】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、上述の如く本実施例の印字装置７はイン
ク粘度の適切なインクで印字処理を行うので、用紙Ｐに
は印字データに従った画像が正確に転写（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
下面のインクがクリーニングブレード２７’で掻き落と
され、収納リール１７ｂに巻き取られる。

【００２４】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。

【００２５】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６に示す如く装置本体自体にインクロール
２４、クリーニングブレード２８、サーマルヘッド２
９、プラテン３０を設け、上述と同様サーマルヘッド２
９とプラテン３０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、転写ロール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。

【００２６】次に、本発明の他の実施例を図７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構
成はインク転写部１６の構成である。本実施例におい
て、インク転写部１６’は、ロール転写手段としての転
写ロール３１、及び、インク回収ロール３２、インク収
容手段としてのインクタンク３３で構成されている。転
写ロール３１内には前述の図１に示す転写ロール２４と
同様、不図示のヒータが内蔵され、転写ロール３１を所
定の温度に加熱制御している。また、転写ロール３１は
ロール状で、矢印ニ方向に回転可能に構成されている。
また、上述のインクタンク３３の一方の先端に形成され
たクリーニングブレード３３’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
掻き落とし、またインク回収ロール３２も転写ロール３
１に慴擦し、転写ロール３１周面のインクを除去する。
また、上述の様にして転写ロール３１から除去されたイ
ンクは、インクタンク３３に回収され、インクタンク３
３内には充分なインクが保持される。尚、上述のインク
タンク３３の他方側の先端に形成されたドクターブレー
ド３３”は転写ロール３１の周面に塗布されるインクの
厚さを一定にするものである。

【００２７】次に、図７に示すインク転写部１６’を使
用して、印字を行う際の処理動作を説明する。尚、本実
施例においても初期設定の際、転写ロール３１内のヒー
タに通電が行われ、所定温度に加熱制御される。

【００２８】先ず、前述の実施例と同様、印字指示に基
づいて用紙送りロール１３、１４が回転し、用紙Ｐを転
写位置Ｔまで送る。上述の処理と共に、送りリール１７
ａ及び収納リール１７ｂ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２
２を送り、発熱体１８ｃを選択的に発熱して対応する位
置の熱収縮性フィルム２２にドット孔を形成する。その
後、フィルム材２２を図７に示す矢印ホ方向へ移動し、
熱収縮性フィルム２２を転写ロール３１の位置まで送
る。転写ロール３１には前述の如くインクが塗布されて
おり、フィルム材２２が転写ロール３１と用紙Ｐ間を所
定の圧力を保持して移動すると、転写ロール３１により
フィルム材２２の下面にインクが塗布され、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
孔が形成されているので、前述の実施例と同様、転写ロ
ール３１に塗布されたインクは熱収縮性フィルム２２に
開口されたドット孔を介して用紙Ｐに転写される。しか
もこの時、転写ロール２４はヒータにより所定温度に加
熱制御されており、この温度はインクが最も用紙Ｐに付
着し吸着し易い温度である。したがって、本実施例の場
合にも、周囲温度の変化に影響されることなく印字品質
の優れた画像を形成することができる。

【００２９】尚、上述のようにして用紙Ｐへの転写が終
了すると、フィルム材２２の下面の残留するインクはク
リーニングブレード３３’で除去され、フィルム材２２
は収納リール１７ｂに巻き取られる。

【００３０】尚、本実施例においても、前述の実施例と
同様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、印字カセットを使用しない構成と
しても良い。

【００３１】また、上述の２つの実施例とも転写ロール
２４、及び３１内にはヒータを内蔵した構成としたが、
転写ロール自体を熱ロールとする構成としてもよい。

【００３２】

【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、このドット孔に所定温度に設定されたインク
を使用して用紙に転写を行うので、印字ドットの欠落が
無く、高品質の印字を行うことができる。

【００３３】また、インクリボンを用いた場合に比べ、
熱収縮性フィルムは薄く構成でき、インクの滲みや装置
をインクで汚すことがない。さらに、最も印字に適した
温度にインク温度が制御される為、最適な粘度のインク
により印字処理を行うことができ、正確な印字を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の印字装置に使用するインク転写部の
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】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４】サーマルヘッドとプラテンの斜視図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】印字カセットを使用しない他の構成の印字装置
の構成図である。

【図７】他の実施例の印字装置に使用するインク転写部
の構成図である。

【図８】従来例の熱転写方式の印字装置を説明する構成
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 １３、１４ 用紙送りロール １６、１６’ インク転写部 １７ａ 送りリール １７ｂ 収納リール １８、２９ サーマルヘッド １９、３０ プラテン ２０ 送りロール ２２ フィルム材 ２４、３１ 転写ロール ２５ インクロール ２６、３２ インク回収ロール ２７、３３ インクタンク ２７′、３３′ クリーニングブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 印字用のインクを収容するインク収容手段と、 前記ドット孔が形成された熱収縮性フィルムの一面に、
   前記インク収容手段に収容されているインクを塗布し、
   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、 該ロール転写手段を前記熱収縮性フィルムの収縮温度よ
   りも低く、前記インクの粘度が所定粘度となる温度に加
   熱し、保温制御する温度制御手段と、 前記熱収縮性フィルムが収納され、前記ドット孔形成手
   段へ前記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速度制御手段と、 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。