JPS6295290A - 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）に示すがごとくフィルム
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′ｄＥｅＪ！ｉ印写が可ｒｉ
ヒ、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に対して
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電極　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、前記熱刺激により活性化されるイ
ンクがある温度における冷却時の粘度が加熱時の粘度よ
りも低いことを特徴とする。

［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１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より供給さる。１３は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ー１４に巻き取られる。４
５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。

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／ｓｅｅとした。これは
１分当たり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
押さえつける為の抑圧機構である。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、さらに弾性体５４の先端に複数の硬質
粒子５５が接着しである。また板状金属５３の先端近傍
の背面には転写ブレード４６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１５　ｍ５ｅｃ／１ｉｎｅとした。また上記記
録ヘッド２１の通電熱転写フィルム１３との接点から転
写ブレード４６の通電熱転写フィルム１３との接点まで
の距離は約５　ｒ＋Ｈｎ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
脂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１２
０表面状態にも全く依存しない。かようにして抵抗層１
４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９０ｍ５ｅＣ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。本実施例では室温度！ＪＪ−５〜４５°Ｃに
対して、転写過程時のインクの温度が３０〜６０°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
６０°Ｃ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の端面には複数
の硬質粒子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か大きくな
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５
５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
ポンド紙）等の凹部の幅は５０〜２００μｍ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５０〜２００μｒｎでの多種枝糸を
有するものを混在させた方がより効果があった。又上記
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−ヒの熱転写専用紙に
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糸たり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。

又本実施例ではインクの温度物性値を粘度として述べた
が、前記温度物性値は被転写物との接着性に関与するも
のであれば同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によればある温度における冷
却時の粘度が加熱時の粘度よりも低いインクを使用する
ことにより、同時にインクの加熱と加圧転写を行わなく
て済むので過熱過程と転写過程の分離が可能となり、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、駆動回路の負荷か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図は本発明による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・・・・ベースフィルム 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 （ｂ） 第を図 （Ｃ） （α） （ｂ） 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記熱刺激により活性化されるイン
   クのある温度における冷却時の物性値と加熱時の物性値
   と異なることを特徴とする印写装置。
2. （２）前記物性値が粘度であり冷却時の粘度が加熱時の
   粘度に比して低いことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の印写装置。
3. （３）前記物性値が前記被印写物に対する接着力である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の印写装置
   。