JPH07121601B2 - 熱転写記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は熱転写記録装置に関し、特に平滑性の悪い記
録紙への印字記録を可能にした熱転写記録装置に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕 熱軟化性または熱溶融性のインクを用いる熱転写記録装
置は、普通紙に耐久性のある記録ができ、かつメンテナ
ンスフリー，高信頼性などの長所を持ち、オフィイスあ
るいはパーソナル用プリンタとして注目され、各所で研
究・開発が精力的になされている。

しかしながら、熱転写記録装置はインクリボンと記録紙
を密着状態としてインクリボンを加熱し、インクを軟化
または溶融させて記録紙に転写した後、インクリボンと
記録紙を剥離してインク転写を行なうため、画点形成の
安定性が記録紙の平滑性に左右されるという問題があ
る。すなわち、オフィスで汎用されているPPC用紙，ボ
ンド紙などの平滑性の悪い記録紙を使用した場合、イン
ク（画点）の欠落により画質を著しく損なうという欠点
があり、汎用プリンタとしてこの点に対する改良が望ま
れていた。

〔発明の目的〕

この発明は、平滑性の悪い紙にも良好な記録の行なうこ
とが可能な熱転写記録装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

この発明に係る熱転写記録装置では、支持体上に接着
層、中間層および熱軟化性または熱溶融性のインクを順
次設けてなるインクリボンを用いる。ここで、中間層は
該インクの軟化または溶融に際しインクとの接着力が減
じられ、接着層はインクの加熱時に加熱された領域が破
壊されることにより、軟化または溶融したインクを該中
間層に直接接触させる機能を有する。そして、このイン
クリボンを所定位置においてサーマルヘッドにより加熱
し該インクリボン上のインクを記録紙上に転写せしめた
後、このサーマルヘッドヘッドによる加熱によってイン
クが軟化または溶融状態にある間にインクリボンと記録
紙とを剥離するように構成したことを特徴とする。

この発明において、インクリボンの中間層としては例え
ば金属薄膜が好適である。また、サーマルヘッドの直後
でインクリボンと記録紙とを剥離するには、サーマルヘ
ッドとして端面を記録紙に対向させて設置される板状支
持体の該端面上に発熱体を形成した構造、あるいは該端
面近傍の主面上に発熱体を形成した構造の、いわゆる縦
型サーマルヘッド（エッジタイプサーマルヘッドともい
う）を使用することが有利であり、またこのような縦型
サーマルヘッドの使用は、平滑性の悪い記録紙の表面凹
凸を減じるような印字圧を得る上でも有利である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、サーマルヘッドによるインクリボン
の加熱直後、つまり加熱によってインクが軟化または溶
融状態にある間に、インクリボンと記録紙との剥離を行
うことと、インクリボンの中間層および接着層の効果に
より、加熱領域の軟化または溶融したインクのインクリ
ボン側に対する付着力が選択的に著しく弱められ、非加
熱領域のインクは高い付着力を保持することによって、
PPC用紙やボンド紙などの平滑性の悪い記録紙に対して
も、インクリボンの加熱領域に対応する記録部でのイン
クの欠落がなく高濃度であって、しかも非加熱部に対応
する非記録部にインクが付着することによる品質劣化を
伴わない高品質の記録を行うことが可能である。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る熱転写記録装置の構
成を示したものである。図において、サーマルヘッド１
は例えば第２図（ａ）に示すように板状支持体21の端面
上に抵抗体からなる発熱体22が形成された縦型サーマル
ヘッドである。このサーマルヘッド１はサーマルヘッド
支持体２によって、印字圧付勢手段であるバネ３に連結
されている。発熱体22の各々はサーマルヘッド駆動回路
４に接続され、この駆動回路４により記録信号に応じて
通電される。

インクリボン５はインクリボン供給ロール６より繰り出
され、一対のゴムローラ７で構成されるインクリボン・
記録紙供給手段，縦型サーマルヘッド1,ピンチローラ８
を通ってインクリボン巻取りロール９に巻取られる。一
方、記録紙10は記録紙供給ロール11より繰り出され、ゴ
ムローラ7,縦型サーマルヘッド１と一対のゴムローラ12
で構成されるインクリボン・記録紙剥離手段を経由し
て、カッタ13で所定の長さに切断された後、排紙され
る。プラテン14は軸15に支持され、図示しない駆動モー
タによって記録速度に応じて一定量回転する。インクリ
ボン５と記録紙10は、バネ３の作用により縦型サーマル
ヘッド１によってプラテン14の方向に押しつけられ、そ
れによりサーマルヘッド1,インクリボン5,記録紙10およ
びプラテン14は各々密着状態となる。従って、プラテン
14の回動に伴いインクリボン5,記録紙10は、その相対位
置がずれることなく一定量送られる。

次に、本実施例における記録動作について説明する。記
録信号がサーマルヘッド駆動回路４に入力されると、発
熱体22がその記録信号に応じて選択的に通電される。通
電された発熱体は発熱し、それに対向する領域のインク
リボン５のインクを加熱して、軟化または溶融させる。
通電終了に伴って、プラテン14の回動によりインクリボ
ン5,記録紙10は送られ、インクリボン５はピンチローラ
８の方向に、また記録紙10はゴムローラ12の方向に各々
搬送され、インクリボン５と記録紙10との剥離が行なわ
れる。このインクリボン5,記録紙10の剥離は、縦型サー
マルヘッド１による加熱後、直ちに行なわれるので、結
局インクは軟化あるいは溶融状態にある間に記録紙10に
転写されることになる。

インクリボン５は第３図に示すように、ポリエステル，
ポリカーボネイト，ポリイミド，セロファンなどのプラ
スチックフィルム，グラシン紙，コンデンサ紙などの紙
葉類からなる支持体31上に、インクの軟化または溶融時
にインクリボン側に対するインクの付着力を減ずるため
の中間層32として、例えばAl等の金属膜を蒸着等により
被着し、その上にカーボンブラックのような顔料や、塗
料等からなる色材とバインダとからなるインク33の層を
設けたものである。バインダとしては、例えば密ロウ，
カルナバワックス，マイクロクリスタリンワックス等の
天然または合成ワックス，酢酸ビニル−塩化ビニル共重
合体，酢酸ビニル−エチレン共重合体，ポリアミド等の
熱可塑性樹脂が用いられる。また、中間層32とインク33
の間に接着層32が設けられる。この接着層34は、固化状
態にあるインクの中間層32に対する付着力を補強して、
所請「カベ落ち」と呼ばれるインクリボンよりのインク
の欠落を防止するためのものである。この接着層34は中
間層32にシラン処理を施すこと等により形成することが
できる。なお、この接着層34はインクの加熱時に加熱さ
れた領域が破壊され、従ってインク33のうち軟化または
溶融しているインクは中間層32に直接接することにな
る。

次に、この実施例の熱転写記録装置におけるインク転写
動作の詳細を第４図を参照して説明する。

第４図（ａ）は従来の熱転写記録装置におけるインク転
写動作を示す。サーマルヘッド41の発熱体42に通電を行
ない発熱させ、それに当接するインクリボン43を加熱す
ると、加熱に応じてインクリボン43のインク44は軟化ま
たは溶融し、記録紙10に付着する。ところが、記録紙10
が平滑性の悪い紙の場合は、図に示すような通常のサー
マルヘッド41（横型サーマルヘッド）では機構的問題に
より凹凸を減ずるだけの印字圧がかけられないこともあ
って、記録紙10とインク44とが確実に接触している部分
でのみしか、記録紙10へのインクの付着はなされないた
め、このインク付着領域は図のようにインク44の加熱領
域45と比較して狭く、かつ部分的である。そして、サー
マルヘッド41への通電終了後においても、インクリボン
43と記録紙10とは直ちには剥離されず、インクリボン・
記録紙剥離手段であるピンチローラ46の位置まで移送さ
れる。この移送の間に、軟化または溶融した部分のイン
クは再び固化する。従って、インクが固化した状態でイ
ンクリボン43と記録紙10とが剥離されるため、記録紙10
へのインクの転写は記録紙10の表面の凸部に対してのみ
しかなされない。即ち、記録紙10上にインク44の加熱領
域45に対応した正しい画点が得られず、記録紙10の表面
の凹部でインクの欠落した画点47となってしまうわけで
ある。

これに対して、この発明の一実施例による熱転写記録装
置では第４図（ｂ）に示すように、縦型サーマルヘッド
１を用いていることから通常の横型サーマルヘッド41よ
り記録紙10の表面凹凸を減ずるような印字圧を十分にか
けることができ、かつインクリボン５と記録紙10との剥
離をインク加熱後、直ちに行なうことができる。

前述のように記録信号がサーマルヘッド駆動回路４に入
力され、それに応じて発熱体22が選択的に通電されて発
熱した場合、インクリボン５のインク33が加熱されて軟
化または溶融領域48を形成する。この時の記録紙10への
インク付着領域は、上記のように印字圧が大きいことに
よる効果で、第１図（ｂ）の場合よりも広い。しかし、
平滑性の良い記録紙のように軟化または溶融領域にほぼ
対応する付着領域は得られない。インクリボン５の加熱
終了後、インクリボン５と記録紙10とは直ちに剥離され
る。この時、軟化または溶融領域48のインクはまだ軟化
または溶融状態を保っている。そして、この領域48のイ
ンクはインクリボン５における中間層32の効果によっ
て、軟化または溶融状態ではインクリボン５側での付着
力、つまり中間層32を通しての支持体31に対する接着力
が著しく減じているため、剥離の進行に伴って記録紙10
とインク間の付着力、およびインク自身の表面張力の作
用により、ほぼ軟化または溶融領域48に対応したインク
転写が行われる。この結果、記録紙10が平滑性の悪い紙
の場合でも、所定の画点49が形成されることになる。

第５図はこの発明の他の実施例に係る熱転写記録装置と
して、シリアルプリンタの印字部の構成を示したもので
ある。51は縦型サーマルヘッド,52はインクリボン,53は
記録紙,54は板状のプラテンであり、縦型サーマルヘッ
ド51はインクリボン・記録紙剥離手段である一対のピン
55と共にキャリッジ56上に設置されている。

サーマルヘッド駆動回路（図示せず）へ入力される記録
信号に応じて、サーマルヘッド51の発熱体（図示せず）
が通電されて発熱し、インクリボン52のインクを加熱す
る。通電終了後、キャリッジ56はキャリッジ駆動手段
（図示せず）の働きにより矢印方向に１ライン分移動す
る。この移動によって、インクリボン52はピン55の方向
に記録紙53から剥離される。この剥離は前述と同様に、
加熱されたインクが軟化または溶融状態にある間に行な
われるため、第１図を用いて説明したインク転写動作と
同様に、軟化または溶融領域に応じた画点が形成され
る。この動作を繰り返すことにより、記録紙53の幅方向
に発熱体の列の幅にわたるインク転写がなされる。記録
紙53の右端まで記録が終了すると、縦型サーマルヘッド
51およびインクリボン52は圧接・解除制御手段（図示せ
ず）により記録紙53と離れ、ホームポジションに復動す
る。以上の一連の動作を繰り返すことにより、所定の記
録画像が形成される。

なお、この発明は以上説明した実施例に限定されるもの
ではなく、例えばサーマルヘッドとしては第２図（ｂ）
に示すように、板状支持体21の記録紙に対向する端面近
傍の主面上に発熱体22を形成して構成され、発熱体22に
おける支持体21の上記端面と同一平面上の面を使用する
縦型サーマルヘッド（このようなサーマルヘッドは例え
ば特公昭59−34058号公報に開示されている）を使用し
ても同様の効果が得られる。

また、インクリボンとして単色リボンに代えて、シア
ン，マゼンタ，イエロー，さらには必要に応じ黒を加え
たカラーインクリボンを用いることにより、カラー熱転
写記録装置を構成し、フルカラー記録を行なうことがで
きることは勿論である。さらに、インクリボンに過冷却
性を示すインク、即ち一旦加熱すれば加熱を解除しても
軟化または溶融状態を保つようなインクを用いれば、イ
ンクリボンと記録紙との剥離時における加熱されたイン
クの軟化または溶融状態を、より有効に保つことができ
る。その他、この発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る熱転写記録装置の構
成図、第２図（ａ）（ｂ）はこの発明において好適な縦
型サーマルヘッドの構成例を示す図、第３図はこの発明
で使用するインクリボンの構成を示す断面図、第４図
（ａ）（ｂ）は従来の熱転写記録装置とこの発明に係る
熱転写記録装置のインク転写動作をそれぞれ説明するた
めの図、第５図はこの発明の他の実施例に係る熱転写記
録装置としてのシリアルプリンタの要部構成を示す図で
ある。 1,51……縦型サーマルヘッド、２……サーマルヘッド支
持体、３……印字圧付勢手段、４……サーマルヘッド駆
動回路、5,52……インクリボン、10,53……記録紙、12,
55……インクリボン・記録紙剥離手段、21……板状支持
体、22……発熱体、31……支持体、32……中間層、33…
…インク、34……接着層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に、中間層、接着層および熱軟化
   性または熱溶融性のインクを順次設けてなり、該中間層
   は該インクの軟化または溶融に際しインクとの接着力が
   減じられ、該接着層は前記インクの加熱時に加熱された
   領域が破壊されることにより、軟化または溶融したイン
   クを該中間層に直接接触させるインクリボンと、 このインクリボンを所定位置において加熱し該インクリ
   ボン上のインクを記録紙上に転写せしめるサーマルヘッ
   ドと、 このサーマルヘッドによる加熱によってインクが軟化ま
   たは溶融状態にある間に前記インクリボンと前記記録紙
   とを剥離する剥離手段とを備えたことを特徴とする熱転
   写記録装置。
2. 【請求項２】前記中間層が金属薄膜であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の熱転写記録装置。
3. 【請求項３】前記接着層が前記中間層にシラン処理を施
   すことにより形成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の熱転写記録装置。
4. 【請求項４】前記サーマルヘッドは端面を前記記録紙に
   対向させて設置される板状支持体と、この板状支持体の
   該端面上、または該端面近傍の主面上に形成された発熱
   抵抗体とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の熱転写記録装置。