JPS6295257A - 印写装置 - 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］ 本発明は熱転写記録方式を用いた印写装置に関する。

［従来の技術］ 熱転写記録方式は第５図（ａ）に示すかごとくフィルム
状基体１０に塗布した熱溶融性インク１１を通電発熱体
１６を有したサーマルヘッド１５により選択的に加熱溶
融させると同時に前記インク１１を被転写物１２に重合
させ加圧転写して画像を得る印写方式である。

又、第５図（ｂ）は上記熱転写方式方式の変形である通
電熱転写方式を説明する図であり、フィルム状基体１０
の一方の面に前記熱溶融性インク１１を、他方の面に通
電発熱層１４を有したインク搬送体１３と前記通電発熱
層１４に電流を流す為の記録電極２０を有した記録ヘッ
ド２１よりなる。いずれの記録方式も無音印写が可能、
顔料系インクが使用でき高濃度印写が可能、カラー化が
容易、記録ヘッドのライン化が容易で高速印写が可能等
の特色を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし前述の従来例では、表面の平滑な印写物一対して
は良好な印写が得られるものの、表面の粗い被印写物に
対しては良好な印写が得られないという問題を有してい
た。

第４図をもってその原因を説明する。まず第１に加熱溶
融したインク３１が被転写物１２の凹部３２で接触しな
い為ドツト抜けが生じる。又第２に記録ヘッドと搬送体
の間に空隙３３が生じるため、熱転写方式の場合には前
記空隙下のインクに熱が効率良く伝わらない為、通電熱
転写方式の場合には記録を極と通電発熱層との電気的接
触が悪化する為にそれぞれ十分にインクが溶融せず転写
不良を起こす。

上記問題に対して記録ヘッドを弾性体にして被転写紙の
粗面に追従させるという考えがあるが、記録ヘッドには
耐熱性が必要なのでこの考えは温度負荷の少ない低速度
の印写装置にしか適用できない。

特に欧米で公式書類に使用されているボンド紙などには
上記原因により印写ができないことが熱転写方式の普及
を妨げる要因となっている。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは被転写物の表面形状を選ばない高
速、高品質の熱転写記録装置を提供するところにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の印写装置は、前記インクの加圧転写手段を前記
インクの加熱手段の前記記録媒体の搬送方向の手前に設
置したことを特徴とする。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例における通電熱転写印写装置の
構造を示す図である。第１図（ａ）に印写装置全体の機
構を示し、第２図（ｂ）に第１図（ａ）の破線４１内の
拡大図を示した。１２は被転写紙であり被転写紙供給ロ
ーラ４２より供給される。１３はフィルム状記録媒体で
ある通電熱転写フィルムでありフィルム供給ローラ４３
より繰り出され印写過程を経た後フィルム巻き取りロー
ラ４４に巻き取られる。４５は通電熱転写フィルムに矢
印Ａ方向に張力を与える機構である。通電熱転写フィル
ム１２の構造は６μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
フィルム（ＰＥＴ）を基体層１０としこの基体層の一方
に抵抗層１４を他方にインク層１１を塗布してなる。２
抵抗層１４は２０重量％のカーボン粉末を樹脂に分散し
たものである。抵抗値は約１に０７ｃｍ２であった・イ
ンク１１は第２図に示すような過冷却特性を有すものを
使用した。インクを常温から加熱すると第２図中の曲線
５０に示すように粘度が下降し同相から液相に相転移す
るが、その後常温まで冷却されても曲線５１に示すよう
にある時間液相を保つ。又被転写紙及び通電熱転写フィ
ルムの搬送速度は約５７　ｍｍ／ｓｅｃとした。これは
１分出たりＡ４用紙１２枚の印写が可能な速度に相当す
る。４６はインクを被転写紙に転写する為の転写ブレー
ドでありプラテン４７との間に被転写紙１２と通電熱転
写フィルム１３を挟持しかつ押圧する。４８は転写ブレ
ード４６を支点４９を介してをプラテン４７の軸方向に
押さえつける為の押圧機構である。前記インクの加圧転
写手段は、転写ブレード４６とプラテン４７と前記押圧
機構４７よりなる。転写ブレード４６は第１図（ｂ）に
示すがごとく板状金属５３の先端に弾性体５４を接着し
、さらに前記弾性体の先端に硬質粒子５５が接着しであ
る。また板状金属５３の先端近傍の背面には転写フレー
ドを加熱する為の電熱ヒーター５６と転写ブレードの温
度をモニターする為の温度センサー５７が設置しである
。５８は通電熱転写フィルムの経路を安定させる為の支
点である。２１は通電記録ヘッドであり記録電極２０と
その支持体５８よりなる。尚記録周波数は１　、５　ｍ
５ｅｃ／１ｉｎｅとした。また上記記録ヘッドの通電熱
転写フィルムとの接点から転写ブレードの通電熱転写フ
ィルムとの接点までの距離は約５ｍｍである・ 次に上記構成による作用を述べる。フィルム供給ローラ
４３より繰り出された通電熱転写フィルム１３は通電記
録ヘッド２１のエッヂ部６０で記録電極２０と接する。

この際前述した通電熱転写フィルムに張力をかける機構
４５により矢印Ａ方向に張力がかかるので通電熱転写フ
ィルムの抵抗層１４は記録電極２０に強く押し付けられ
る。しかも通電熱転写フィルム１３は基体層が高分子樹
詣製のフィルムであり延性を有しているので、記録ヘッ
ドのエッチ部６０の直線性が多少悪くとも問題なく追従
する。従って記録電極２０と抵抗層１４との間で良好な
通電が可能となり、また当然のことながら被転写紙の表
面状態にも全く依存しない。かようにして抵抗層１４の
通電発熱によりインク層１１の選択された部分６１が加
熱溶融される。以後上記の記録ヘッド２１によるインク
の加熱溶融の過程を加熱過程と称し、後述の転写ブレー
ド４６によるインクの被転写紙への転写の工程を転写過
程と称す。また印加エネルギーはインクの第２図の特性
を鑑みて、転写して欲しいドツト面積内のインク温度が
７０°Ｃ以上となるエネルギーとした。これは転写時に
インクの粘度が約２０００ｃｐｓ以下であると、被転写
紙の表面とよくなじみ接着性が良好である為である。

インクは先に述べたが第２図に示すような過冷却特性を
有しているので、加熱過程から転写過程まで時間（本実
施例では約９０　ｍ５ｅｃである）がおかれ、大気によ
り室温近傍まで冷却されても溶融粘度を保っているので
転写ブレードで加圧することにより被転写紙への転写が
可能となる。但し室温の変動が起きると転写時のインク
の温度も変化し転写最適粘度が安定して維持されないの
で、転写ブレード４６の背面の電熱ヒーター５６と温度
センサー５７により転写ブレード４６を通してインクを
適宜加熱している。本実施ｆｉｌでは室温変動−５〜４
５°Ｃに対して、転写過程時のインクの温度が３０〜６
０°Ｃとなるように制御した。３０°Ｃ以下であると加
熱時に溶融したインクの粘度が高くなり転写が不安定と
なり、又６０８Ｃ以上となると加熱時に溶融されなかっ
たインクの粘度が下がり字汚れの原因となる。

転写ブレード４６の先端は弾性体５４が金属性の本体５
３に接着されている。さらに弾性体５４の端面には硬質
粒子５５が埋めこまれている。このような構造にするこ
とにより、被転写紙の凹部３３に対しても通電熱転写フ
ィルムのインク１１を接触押圧させることが可能となる
。上記転写ブレード先端は弾性体のみの構造であっても
効果が得られるが、端面に硬質粒子を埋め込むことによ
り更に有効になる。その理由を第３図を持って説明する
。５４は弾性体、１２は被転写紙の粗面のそれぞれの断
面である。５５は硬質粒子である。

尚弾性体５４と被転写紙１２の間の通電熱転写フィルム
は省略した。第３図（ａ）に示すような弾性体のみで被
転写紙１２の凹凸面を加圧する場合その凹凸のギャップ
が大きくなると弾性体の剛性の為に変形量に限界がある
ので十分追従でなくなり凹部３３が加圧できなくなる。

そこで第３図（ｂ）、（ｃ）に示すように弾性体５４表
面に硬質粒子５５を埋め込むと同じ凹凸のギャップに対
して追従するための弾性体の変形量が少なくて済む又本
実施例のように被転写紙に対して弾性体は矢印Ｂ方向に
加圧しながら移動するので第３図（ｂ）で加圧できなか
った凹部３４に対してもある確立で第３図（ｃ）に示す
がごとく加圧することが可能となる。又硬質粒子を埋め
込むことにより耐摩耗性も向上する。本実施例では弾性
体５４にアクリルニトリルブタジェンゴム（ＮＢＲ）を
硬質粒子５５に枝糸が３０〜１００μｍのアルミナ粒子
を用いＮＢＲを成型する際に表面に前記アルミナ粒子を
混成させた。ところでベック平滑度が１０秒以下の被転
写紙（例えばボンド紙）等の凹部の幅は５０〜２００μ
ｍで、深さは５０μｍ程度でありその分布の幅は広い。

従って上記硬質粒子５５の枝糸も５０〜２００μｍでの
多種抗糸を有するものを混在させた方がより効果があっ
た。父上記硬質粒子５５の配置密度は互いの硬質粒子が
接触しない程度でよい。又転写ブレードで加圧転写する
際の下地となるプラテン４７は効率よく加圧するために
は硬い方が良い。本実施例ではＮＢＲを用いその硬度は
５０度以上の物を用いるとより効果が増した。

上記構造の転写ブレード４６により加熱後のインクを被
転写紙に加圧させることにより被転写紙表面の凹部まで
も十分にインクが接触し確実にインクの転写が行われる
。

以上述べた本発明の構成により、実際に印画を試みたと
ころ従来ベック平滑度が２００秒以上の熱転写専用紙に
しか良好な印画ができなかったものがベック平滑度８秒
のポンド紙に対しても良好な印字が可能であった。又本
発明の構成を用いると加熱過程でインクが被転写紙と接
していない為に熱が被転写紙へ逃げないので印写効率が
向上した本実施例で用いインクを用い従来と同様に被転
写紙と通電熱転写フィルムを重合した状態で加熱した場
合には、印写エネルギーがミリ平米当たり７ｍＪであっ
たものが本実施例では４．５ｍＪであった。印写効率が
約３５％も向上した。

尚本実施例では通電熱転写記録方式の添って説明したが
本発明は熱転写方式においても同様の効果を得ることが
可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば加熱過程と転写過程
を分離することにより、加熱方法と転写方法の機構の選
択の幅が拡がり、粗面を有した被転写物に対しても良好
な印画を得るのに有効である。

また、加熱過程でインクと被転写物とを接触させないの
で印加した熱が被転写物へ拡散しないので印写効率の大
幅な向上が得られる。従って熱転写方式の場合には従来
と比較して発熱素子の上昇温度も低い温度で済むのでサ
ーマルヘッドの蓄熱量も少なく高速印写が可能となる。

さらに発熱素子に対する温度負荷も低減されるので発熱
素子の耐久性、しいてはサーマルヘッドの耐久性も向上
する。又通電熱転写方式の場合にも同様に記録電極に対
する熱的負荷、電気的負荷が軽減され通電記録ヘッドの
耐久性が向上する。又両方式共に共通して装置の電源の
負荷、駆動回路の負荷が低減し製造価格の低下に効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のよる印写装置の構造の一実施例を示す
図である。 第２図は本実施例に使用したインクの特性を示す図であ
る。 第３図は本実施例に使用した転写ブレードを説明する図
である。 第４図は従来の問題を説明する図である。 第５図は従来の熱転写記録方式を示す図である。 １０・・・・ベース層 １１・・・・インク層 １２・・・・被転写物 １３・・・・熱転写フィルム ２０・・・・記録電極 ２１・・・・記録ヘッド ４６・・・・転写ブレード ５４・・・・弾性体 ５５・・・・硬質粒子 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱刺激により活性化され被印写媒体に選択的に加圧転写
   されうるインクの層を有するフィルム状記録媒体と前記
   インクを選択的に加熱する手段と前記加熱手段により活
   性化されたインクを加圧転写する手段とを有する印写装
   置において、前記加圧転写手段を前記インクの加熱手段
   の前記記録媒体の搬送方向の前方に設置したことを特徴
   とする印写装置。