JPH04224965A - 熱転写プリンタ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックシートの
一側面上に感熱インク層をコーティングしたインクシー
トと、インク受容面を有するプリントシートとを重ね合
わせ、上記インクシートの背面側からプリントヘッドを
作用させてプリントを行なう方式の熱転写プリンタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】プリント画素単位毎にセグメント化され
て列状に配置された抵抗発熱要素を有するサーマルプリ
ントヘッドは公知であり、広く実用化されている。

【０００３】上記サーマルプリントヘッドでプリントを
行なう方式には、感熱性の発色剤をコーティングした感
熱記録紙に直接プリントヘッドを作用させる方式のもの
以外に、プラスチックシートの一側面上に感熱インク層
をコーティングしたインクシートと、インク受容面を有
するプリントシートとを重ね合わせ、インクシートの背
面側からプリントヘッドを作用させてプリントを行なう
方式のものがある。後者の方式を用いた熱転写プリンタ
は、プリントヘッドに画像信号に従った信号電圧を印加
することにより、インクシート上の色剤をプリントシー
トのインク受容面に転移してプリントを行なうものであ
る。

【０００４】図７は従来のこの種の熱転写プリンタを示
す図である。図７において１はサーマルプリントヘッド
、２はセラミックス基板、３は抵抗発熱要素ライン、４
は支持板、５は放熱フィン、６はドライバ回路、７は保
護カバー、８はコネクタである。また１１はプラテンロ
ーラ、１２はインクシート、１３はプリントシートであ
り、１４ａはインクシート供給ロール、１４ｂはインク
シート巻取りロールである。

【０００５】図８は、図７に示す熱転写プリンタのプリ
ント作用部を模式的に拡大して示した図である。サーマ
ルプリントヘッド１の発熱部は次のように構成されてい
る。図示の如く、セラミックス基板２上には断熱および
発熱部を突出形成するためのガラスグレーズ層１５が設
けてあり、その表面にはセグメント化された電極１６が
設けてある。電極１６の表面には発熱抵抗体１７がコー
ティングされ、最外表面には耐摩耗層１８がコーティン
グされている。

【０００６】インクシート１２は、薄いプラスチックシ
ート１９の一側面上に感熱性のインク層２０をコーティ
ングされ、他側面上に滑性層２１をコーティングされた
ものとなっている。インク層２０としては熱溶融性のイ
ンクまたは熱によって移動拡散する染料を含有させた昇
華転写性インクが適用される。

【０００７】プリントシート１３は、合成紙，紙等から
なるベース紙２２の表面に、インクを受容し画像記録を
可能とするインク受容面加工部２３を設けたものとなっ
ている。このインク受容面加工部２３は、熱溶融性イン
クに対しては表面平滑性を細かくするための加工を施し
たものが好ましく、熱昇華転写インクに対しては熱可塑
性ポリエステル等の染料親和性の大きな樹脂をコーティ
ングしたものが好ましい。

【０００８】プラテンローラ１１は芯金２４の表面に高
硬度のゴム等の弾性部材２５を巻装したものであり、転
写部に高い圧接力を発生させるように構成されている。

【０００９】このような構成の熱転写プリンタを用いて
高速プリントを行なうと、短時間内に発熱部が数百度に
もおよぶ高い温度に加熱される。インクシート１２の基
体をなしているプラスチックシート１９としては、通常
の場合、数〜十数ミクロンのポリエステルフィルムが適
用されるが、上記のような高い温度の下ではプラスチッ
クシート１９が溶融してしまう。したがってプラスチッ
クシート１９を表面に露出させた状態のまま用いると、
上記プラスチックシート１９がプリントヘッド１の発熱
部に融着してしまう不具合がある。

【００１０】かかる不具合を除去するために、プラスチ
ックシート１９の表面を滑性層２１で覆っている。滑性
層２１の性質としては、薄い膜であって十分な滑性効果
が得られること，サーマルヘッド１に焼付かないこと，
インクシート供給ロール１４ａとして巻回した状態で取
り扱われてもインク層に悪影響を及ぼさないこと，等が
要求される。かかる制約条件を満たす滑性層２１の滑性
剤として、従来はフッ素系樹脂，シリコン系樹脂を主体
として樹脂中にシリカ，タルク等の微粒子を加えたもの
が提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ等
の滑性剤はインクシート背面に予め塗工された状態で供
給され、かつ感熱インクに悪影響を及ぼさないこと等の
制約の中で選択されたものであるために、所要の作用効
果を十分に発揮するまでには至らず、高速プリントを行
なう上で大きな障害となっていた。

【００１２】従って本発明の目的は、インクシートの感
熱インク層に悪影響を及ぼすことなく、プリントヘッド
とインクシート背面との間に、十分に高い滑性および離
型性を容易かつ安定に与えることが可能で、インクシー
トの熱融着を防止でき、高速プリントを実現可能とする
新規な熱転写プリンタを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明においては次のような手段を講
じた。

【００１４】（１）プラスチックシートの一側面上に感
熱インク層をコーティングされたインクシートと、イン
クを受容し画像記録を可能とするインク受容面を有する
プリントシートとを重ね合わせ、上記インクシートの背
面側に画素単位毎にセグメント化されて列状に配置され
た抵抗発熱要素を有するサーマルプリントヘッドを配置
し、このサーマルプリントヘッドの抵抗発熱要素を上記
インクシートの背面に圧接させた状態で、上記サーマル
プリントヘッドにプリント画信号を印加し、感熱インク
材を前記プリントシートのインク受容面に転写するよう
に構成された熱転写プリンタにおいて、インクシート供
給部からサーマルプリントヘッドの抵抗発熱要素に至る
インクシート経路部に、サーマルプリントヘッドの抵抗
発熱要素表面に接するインクシートの背面に対して、常
温にて液状の離型剤を供給する手段を設けるようにした
。

【００１５】（２）インクシートの背面に対して液状離
型剤を塗布する塗布手段を、サーマルプリントヘッドに
おける抵抗発熱要素の上流側端部に取付けるようにした
。

【００１６】（３）常温で液状の離型剤を塗布する手段
を、インクシートを巻回収容したカセットのインクシー
ト供給側にカセットと一体に取付けるようにした。

【００１７】（４）液状の離型剤を皮膜（熱または圧力
で破壊可能な皮膜）の内部に収容してカセット化した離
型剤マイクロカプセルを、その背面にコーティングして
なるインクシートを用い、このインクシートの離型剤マ
イクロカプセルを破壊することにより液状の離型剤を供
給するようにした。

【００１８】

【作用】（１）の手段を講じた結果、作用効果の大きな
常温で液状の離型剤を、インク層に悪影響を及ぼすこと
なく、簡単に供給・使用できるようになる。かくして高
速プリントに必要な滑性，離型性を適確に与えことが可
能となる。

【００１９】（２）の手段を講じた結果、液状離型剤塗
布手段の取付け機構が簡単化する。このため液状離型剤
の塗布を簡単に実現することが可能となり、プリンタの
大型化を招かずに済む。

【００２０】（３）の手段を講じた結果、液状離型剤が
インクシート交換に伴って自動的に補給される事になる
。このため格別な補給操作を別途に行なわなくてもよい
ことになる。

【００２１】（４）の手段を講じた結果、単にインクシ
ート単体の加工を行なうだけで高い滑性，離型性が付与
されることになる。その結果、プリンタ本体やインクシ
ートカセットに格別な部材の追加や加工を施す必要がな
く、プリンタの構成が複雑化および大型化するのを避け
ることができる。

【００２２】

【実施例】図１〜図３は本発明の第１実施例を示す図で
ある。図１に示す如くプリントヘッド１は、セラミック
ス基板２上に、主走査方向にセグメント化されて列状に
配置された抵抗発熱要素ライン３を有している。セラミ
ックス基板２の背面（図中上面）には基板２の支持と放
熱のためにアルミニウム板４および放熱フィン５が取付
けられている。セラミックス基板２の表面（図中下面）
上にはドライバ回路６が実装されており、その表面は保
護カバー７で覆われている。８は電源部への接続を行な
うためコネクタである。

【００２３】抵抗発熱要素ライン３に対向する如くプラ
テンローラ１１が配置されている。インクシート１２お
よびプリントシート１３は、上記プラテンローラ１１の
ニップ部を通過することにより、プリントが行われるよ
うに構成されている。すなわちインクシート１２とプリ
ントシート１３とがプラテンローラ１１の回転に伴って
矢印方向に搬送される間、コネクタ８を介してプリント
画信号が送り込まれると、この信号はドライバ回路６に
よってサーマルヘッド駆動信号に変換され、抵抗発熱要
素ライン３の各要素を選択的に発熱させる。かくして感
熱インク材がプリントシート１３のインク受容面に転写
されてプリントが行なわれる。１４ａはインクシート供
給ロール、１４ｂはインクシート巻取りロールである。

【００２４】図１に示す符号２６は、後でその構造を詳
しく説明する液状離型剤供給装置を示している。この装
置２６はインクシート供給部から抵抗発熱要素ライン３
に至るインクシート経路部に配置され、インクシート１
２の背面に液状離型剤を供給するものである。

【００２５】図２は図１に示す熱転写プリンタのプリン
ト作用部を模式的に拡大して示した図である。図示の如
くセラミックス基板２上には、断熱および発熱部を主走
査方向に沿った突条として突出させるためのガラスグレ
ーズ層１５が設けてあり、その表面にはセグメント化さ
れた電極１６が設けてある。電極１６の表面には発熱抵
抗体１７がコーティングされ、最外表面には耐摩耗層１
８がコーティングされている。

【００２６】インクシート１２は、薄いプラスチックシ
ート１９の一側面上に感熱性のインク層２０をコーティ
ングされている。そしてプラスチックシート１９の他側
面上には、プリント工程中において液状離型剤供給装置
２６から液状の離型剤２７を供給塗布されるものとなっ
ている。インク層２０としては熱溶融性のインクまたは
熱によって移動拡散する染料を含有させた昇華転写性イ
ンクが適用される。

【００２７】プリントシート１３は、合成紙，紙等から
なるベース紙２２の表面にインク受容面加工部２３が施
されている。すなわち前記インク層２０が熱溶融性イン
クである場合には、ベース紙２２の表面平滑性を細かく
するための加工が行われ、熱昇華転写インクである場合
には、熱可塑性ポリエステル等の染料親和性の大きな樹
脂がコーティングされる。

【００２８】プラテンローラ１１は芯金２４の表面に高
硬度のゴム等の弾性部材２５を巻装したものであり、転
写部に高い圧接力を発生させるように構成されている。

【００２９】本実施例においてはインクシート供給ロー
ル１４ａと抵抗発熱要素ライン３との間に液状離型剤供
給装置２６を設け、インクシート１２の背面、すなわち
サーマルプリントヘッド１の抵抗発熱要素ライン３に接
する面上に、常温で液状をなす離型剤２７を供給塗布し
た状態でプリントすることを特徴としている。

【００３０】かくして、作用効果の大きな常温で液状を
なす離型剤２７を用いるものでありながら、離型剤２７
がロール状インクシート１２の感熱インク層２０に付着
する等のおそれはなく、インク転写性を損なう等の心配
がない。

【００３１】なおインクシート１２の背面に対して液状
離型剤を塗布する塗布手段を、サーマルプリントヘッド
１における抵抗発熱要素ライン３の上流側端部に取付け
るようにすれば、液状離型剤塗布手段の取付け機構が簡
単化する。このため液状離型剤２７の塗布を簡単に実現
することが可能となり、しかもプリンタの大型化を招か
ずに済む。

【００３２】常温で液状の離型剤としては、サーマルプ
リントヘッド１を劣化させず、インクシートの基材を侵
さないものであれば特別の制約はない。好適な離型剤の
例としては、オルガノポリシロキサン（以下シリコンオ
イルと呼ぶ）を挙げることができる。

【００３３】シリコンオイルは優れた離型性および潤滑
作用を有すると共に、高い絶縁性と不活性を有しており
、サーマルプリントヘッド１の保護コーティング層を侵
さないばかりか、その潤滑作用に基づいて保護コーティ
ング層の耐久性を高める等の作用も有している。また後
述する各種の供給手段に対応した粘度のものを選択する
ことができる。なお気化温度および分散温度がサーマル
プリントヘッドの発熱温度よりも高いものを選択，適用
することが好ましい。

【００３４】発熱部における必要な離型剤の膜厚は、ミ
クロンオーダー以下の極めて薄い膜厚で十分である。し
たがって離型剤の供給量は極く僅かでよく、供給された
離型剤が飛散して周囲を汚す等のおそれはない。

【００３５】図３の（ａ），（ｂ）は液状離型剤供給装
置２６の具体的な構造例を示す図である。図３の（ａ）
に示すように、インクシート１２をはさんでバックアッ
プローラ２９と塗布ローラ３０とが対向配置されている
。塗布ローラ３０は芯金３１の周囲に連続気泡発泡体３
２を嵌合させたものである。上記発泡体３２の中にはシ
リコンオイル等の液状の離型剤が含浸されていて、イン
クシート１２の移動に伴ってインクシート１２の裏面に
シリコンオイルを塗布するように作用する。

【００３６】図３の（ｂ）は離型剤供給装置２６の他の
例を示す図である。４０は塗布ローラであり、４１はロ
ーラ本体、４２は連続気泡発泡体からなる塗布部材を示
している。離型剤として供給するシリコンオイルの量は
極く微量で十分な作用効果を有する。このため塗布量を
おさえて消耗量を減少させることが好ましい。そのため
に図３の（ｂ）の構成においては、ローラ本体４１の両
端軸受部を除いた領域に、軸方向に沿って溝を作り、そ
の溝の中に連続気泡発泡体等の吸収性の素材にシリコン
オイルを含浸させた塗布部材４２を充填装着する。この
ように構成すれば、塗布部材４２の表面面積に比べて発
泡体部分の体積の割合を大きくすることができるために
、塗布量をおさえてシリコンオイルの消耗を所望量にコ
ントロールすることができる。なお上記図３の（ｂ）の
構成によれば、インクシート１２上には間欠的にシリコ
ンオイルが塗布されることになる。抵抗発熱要素ライン
３に捕捉されたシリコンオイルは、徐々にインクシート
１２上に塗り拡げられて消耗する。このため上記のよう
に補給が間欠的に行なわれても、その作用効果上、何等
支障を及ぼすものではない。

【００３７】ところで上記図３の（ａ），（ｂ）に示す
離型剤供給装置は、その動作や作用効果においては何等
不都合がないが、長期間使用後においてシリコンオイル
が完全に消費されてしまった場合には、シリコンオイル
を補給するか塗布ローラを交換する等の保守手段が必要
となる。

【００３８】図４はこのような保守手段を必要としない
、本発明の請求項３に対応する第２の実施例を示す図で
ある。図４において、５０はインクシートカセットであ
り、５１はインクシート供給室、５２はインクシート巻
取り室、５３はブリッジ、５５はパッドホルダー、５６
はシリコンオイルパッド、５７はバックプレートを示し
ている。

【００３９】インクシート１２が供給室５１から引き出
され、本図には示されていないサーマルプリントヘッド
１の抵抗発熱要素ライン３に至るまでの経路部分に、シ
リコンオイルパッド５６が位置するように取付けられる
。シリコンオイルパッド５６はインクシート１２の移動
方向と直角方向に、インクシート１２の巾と略等しい長
さに設けられている。そして上記パッド５６はパッドホ
ルダー５５によってインクシートカセット５０と一体的
に取付けられている。なお好ましくは、バックプレート
５７もインクシートカセット５０と一体的に取付けてお
く。シリコンオイルパッド５６は連続気泡の発泡体やフ
ェルト等の多孔質の素材にシリコンオイルを含浸させた
ものである。

【００４０】上記のように構成すれば、インクシートカ
セット５０の交換毎にシリコンオイルパッド５６も自動
的に交換される。したがって保守管理上の煩わしさが解
消される。

【００４１】以上説明した各実施例においては、インク
シート１２とは別体に、シリコンオイル等の液状離型剤
を供給する手段を設けた例を示した。しかしシリコンオ
イル等の離型剤を供給する手段としては、他の構成のも
のであってもよい。

【００４２】図５は本発明の請求項４に対応する第３実
施例の説明図であり、インクシート１２の断面構造を示
す図である。６０はインクシート、６１はプラスチック
ベースフィルム、６２は感熱インク層、６３はバックコ
ート層、６４はマイクロカプセル化した液状離型剤を各
示している。プラスチックベースフィルム６１および感
熱インク層６２は公知の構成であるから説明は省略する
。

【００４３】バックコート層６３はインクシート６０の
背面側に塗工されていて、離型剤マイクロカプセル６４
をバインダー樹脂中に分散させたコート層である。

【００４４】離型剤マイクロカプセル６４は、例えばシ
リコンオイル等の液状の離型剤を芯物質とし、これを熱
または圧力で破壊可能な皮膜によって被包してカプセル
化したものである。

【００４５】インクシート６０がサーマルプリントヘッ
ド１の抵抗発熱要素ライン３にさしかかると、その部分
で強い圧力と高い熱の作用を受ける。このため離型剤マ
イクロカプセル６４の皮膜が破れてシリコンオイル等の
液状離型剤が放出される。

【００４６】上記の構成によれば、離型剤マイクロカプ
セル６４はインクシート６０の保管時においてはカプセ
ル化された状態を保持している。このため、その使用前
において液状の離型剤がインクシート６０の感熱インク
層６２に付着して、悪影響を及ぼすといった弊害が防止
される。そして離型剤供給のための特別な部材を設ける
必要は全くなく、適量の離型剤を確実に供給することが
できる。

【００４７】上記図５の構成例では、インクシート背面
の全域にカプセル化した離型剤マイクロカプセル６４を
塗布した例を示したが、前述したように離型剤の供給は
間欠的であってもよい。

【００４８】図６はこの点を考慮した第４実施例を示す
図で、離型剤マイクロカプセルの塗布領域を離散的に設
けたインクシートの平面図である。７０がインクシート
、７１，７２〜がマイクロカプセル塗布領域、Ｃ，Ｍ，
Ｙはシアン，マゼンタ，イエローの各色の感熱インクの
塗布領域を示している。このように離型剤マイクロカプ
セルの塗布領域を分散限定すれば、離型剤マイクロカプ
セルの塗布領域７１，７２〜の形成を容易かつ低コスト
に行なえる利点が生ずる。

【００４９】以上各実施例によって常温液状の離型剤の
供給手段を説明したように、本発明においては格別な制
約を受けることなしに、インクシートに対して液状離型
剤を付与することができる。従ってサーマルヘッドの発
熱温度が高温になった場合でもインクシートがプリント
ヘッドに熱融着することが有効に防止される。なおイン
クシートから感熱インクをプリントシート上に転写させ
る記録方式としては、熱溶融性インクを溶融転写させる
方式と、染料の熱拡散現象を利用する熱昇華転写記録方
式等があるが、特に後者の熱昇華転写記録方式において
は、十分な量の染料を転写させるために高い温度が必要
である。このため本発明の実施効果は極めて大きい。ま
た常温液状の離型剤を使用したことにより、サーマルプ
リントヘッド１の表面保護層１８の摩耗を防止してヘッ
ド耐久性を高め得る効果が得られる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、インクシートの感熱イ
ンク層に悪影響を及ぼすことなく、プリントヘッドとイ
ンクシート背面との間に十分高い滑性および離型剤を容
易かつ安定に与えることが可能で、インクシートがサー
マルプリントヘッドの抵抗発熱要素ラインに熱融着する
のを有効に防止でき、高速プリントを可能とする効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る熱転写プリンタの構
成を示す図。

【図２】同実施例に係るプリント作用部の模式的拡大断
面図。

【図３】同実施例に係る液状離型剤供給装置の具体例を
示す図。

【図４】本発明の第２実施例に係るインクシートカセッ
トの構成を示す図。

【図５】本発明の第３実施例に係るインクシートの構成
を示す断面図。

【図６】本発明の第４実施例に係るインクシートの構成
を示す平面図。

【図７】従来例に係る熱転写プリンタの構成を示す図。

【図８】同従来例に係るプリント作用部の模式的拡大断
面図。

【符号の説明】

１…サーマルプリントヘッド、２…セラミックス基板、
３…抵抗発熱要素ライン、４…アルミニウム板、５…放
熱フィン、６…ドライバ回路、７…保護カバー、８…コ
ネクタ、１１…プラテンローラ、１２…インクシート、
１３…プリントシート、１４ａ…インクシート供給ロー
ル、１４ｂ…インクシート巻取りロール、１５…ガラス
グレーズ層、１６…セグメント化された電極、１７…発
熱抵抗体、１８…耐摩耗層、１９…プラスチックシート
、２０…感熱性のインク層、２２…ベース紙、２３…イ
ンク受容面加工部、２４，３１…芯金、２５…弾性部材
、２６…液状離型剤供給装置、２７…離型剤、２９…バ
ックアップローラ、３０および４０…塗布ローラ、３２
…連続気泡発泡体、４１…ローラ本体、４２…連続気泡
発泡体からなる塗布部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラスチックシートの一側面上に感熱
   インク層をコーティングされたインクシートと、インク
   を受容し画像記録を可能とするインク受容面を有するプ
   リントシートとを重ね合わせ、上記インクシートの背面
   側に画素単位毎にセグメント化されて列状に配置された
   抵抗発熱要素を有するサーマルプリントヘッドを配置し
   、このサーマルプリントヘッドの抵抗発熱要素を上記イ
   ンクシートの背面に圧接させた状態で、上記サーマルプ
   リントヘッドにプリント画信号を印加し、感熱インク材
   を前記プリントシートのインク受容面に転写するように
   構成された熱転写プリンタにおいて、インクシート供給
   部からサーマルプリントヘッドの抵抗発熱要素に至るイ
   ンクシート経路部に、サーマルプリントヘッドの抵抗発
   熱要素表面に接するインクシートの背面に対して、常温
   にて液状の離型剤を供給する手段を設けたことを特徴と
   する熱転写プリンタ。
2. 【請求項２】　　インクシートの背面に対して液状の離
   型剤を塗布する塗布手段を、サーマルプリントヘッドに
   おける抵抗発熱要素の上流側端部に取付けたことを特徴
   とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。
3. 【請求項３】　　常温で液状の離型剤を塗布する手段を
   、インクシートを巻回収容したカセットのインクシート
   供給側にカセットと一体に取付けたことを特徴とする請
   求項２に記載の熱転写プリンタ。
4. 【請求項４】　　液状の離型剤を皮膜内に収容してカプ
   セル化した離型剤マイクロカプセルを背面にコーティン
   グされたインクシートを用い、このインクシートの離型
   剤マイクロカプセルを破壊することにより液状の離型剤
   を供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載
   の熱転写プリンタ。