JPH06344580A

JPH06344580A - 印刷装置

Info

Publication number: JPH06344580A
Application number: JP14094693A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Sakagami; 裕介坂上
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】低騒音で鮮明な複写印刷を可能にする構造容
易な熱転写式の印刷装置を提供することにある。【構成】発熱手段１、支持体２、加圧ローラ３、イン
クシート４、制御回路７などが主な構成であり、インク
シート４は着色剤４５を含んだ結着剤４３と圧力の伝達
を担うキャリア４４から成る。【効果】感圧複写紙に対して下地汚れのない鮮明な複
写印刷が枚数に応じて得られ、しかもインパクト式でな
いため低騒音である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力に感応して複写可
能な記録紙を複数枚重ね、上用紙に熱転写インクで印刷
し且つ中用紙または下用紙に複写印刷を行う印刷装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年コンピュータやＯＡ機器の発展に伴
い、大量の情報をハードコピーするための出力装置とし
て、各種のプリンタや複写機が市販されている。これら
のプリンタや複写機については、高速性、低騒音化、高
信頼性、高耐久性、高印字品質、小型化などの強い要求
がある。更に、伝票、帳票、レシート類ではオリジナル
の印刷の他に圧力に感応する複写用紙による複写が必要
な用途も多くある。

【０００３】従来の複写印字可能な印刷装置としては、
代表的なものにドットインパクト式がある。この方式の
主な構成は、アクチュエータ、印字ワイヤ、ワイヤガイ
ド、ファブリックリボンなどから成る。図２にドットイ
ンパクト式の印刷機構を示す。アクチュエータに電気的
信号を与えるとアクチュエータに接続された印字ワイヤ
が動作し、ワイヤガイドを通してファブリックリボンと
記録紙を叩くとファブリックリボンのインクが記録紙に
転写されて印字ワイヤ１本毎に１画素が形成される。印
字ヘッドはキャリッジに固定されてガイド軸上を滑らか
に移動でき、所定の位置に来たところで印字ワイヤが動
作して文字を形成していく。アクチュエータの方式に
は、プランジャソレノイド型、有極型、クラッパ型、ス
プリングチャージ型、ムービングコイル型、圧電素子型
などがあるが、一般的にクラッパ型、スプリングチャー
ジ型などが多く使用されている。

【０００４】記録紙として、感圧紙であるカーボン紙ま
たはノンカーボン紙を複数枚重ねれば複写することが可
能になり、実際に伝票やレシートなどに広く利用されて
いる。現在では感圧紙の中でノンカーボン紙が主流にな
っているので、ノンカーボン紙の構成例を図３に示す。
一番上に来る上用紙は、原紙の裏側に発色基剤が塗布さ
れている。一番下に来る下用紙は、原紙の表側に顕色剤
が塗布されている。これらの間に来る中用紙は、表側に
顕色剤が裏側に発色基剤がそれぞれ塗布されている。発
色基剤は染料を封入したマイクロカプセルの集合体であ
り、顕色剤と向い合わせになり限界の圧力以上の荷重が
加えられると破壊して染料が染み出て所定の色が現れ
る。これが複写の原理であり、カーボン紙の場合も圧力
によって複写される点において同様である。以下の説明
はノンカーボン紙について述べるが、カーボン紙の場合
でも同様に成立するものであり、ノンカーボン紙に限定
するものではない。オリジナルに加えてコピーが２枚必
要な場合は、これらの３枚を所定の順番に重ねて上から
印字ワイヤによって加圧されるように印刷装置にセット
すれば良好な複写物が得られることになる。通常複写枚
数は、ボールペン手書きで４〜５枚、ドットインパクト
式印刷装置で３〜６枚、電動タイプライタで６〜１０枚
程度が目安である。尚、他の熱転写式、インクジェット
式、電子写真式の印刷装置では複写ができるものは今の
ところ実用化されていない。

【０００５】近年のコンピュータによる情報処理能力が
高まるに連れて、金銭の決裁などもコンピュータ化され
大量の情報を出力するニーズがあり、複写を必要とする
伝票やレシート類の発行は増加する一方である。

【０００６】又、熱転写式印刷装置は、構造が簡単でし
かも機械的可動部が少ないため騒音の発生も少なく優れ
た特性を持ち、広く使用されている。しかしながら、圧
力に感応する記録紙に対して複写印刷が出来るという報
告はされていない。他の方式でも複写印刷が出来る印刷
装置は実用化されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドット
インパクト式印刷装置は印字の時に発生する騒音がうる
さく、人間に対して不快感を与えていた。印刷速度を速
くさせると騒音は大きくなる傾向があり、高速印刷と低
騒音は相反する要求である。更に、印刷の解像度は印字
ワイヤーの数で決まり印字品質はよくなるが、印刷速度
は遅くなる傾向にあり、高印字品質と高速印刷は相反す
る要求である。一般的に印刷の騒音は人間に対して不快
感を与えるためできるだけ静かな方が望ましい特性であ
る。本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは感圧紙による複写印刷が可
能であり且つ低騒音で構造容易な印刷装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に関わる発明に
おいては、微小領域を加熱する発熱手段、この発熱手段
に対向する支持体、加圧手段、圧力に感応して複写可能
な複数枚の記録紙を供給する機構、キャリア及び結着剤
を含むインクシート供給する機構を備え、記録紙とイン
クシートを重ねて発熱手段と支持体の間に通して加熱し
た後、加圧手段によって加圧することを特徴とすること
を特徴とする。請求項２に関わる発明においては、微小
領域を加熱する発熱手段、この発熱手段に対向する支持
体、加圧ローラ、圧力に感応して複写可能な複数枚の記
録紙を供給する機構、キャリア及び結着剤を含むインク
シートを供給する機構を備えた印刷装置において、キャ
リアの平均粒径をＤ、前記記録紙の総厚さをＴ、加圧ロ
ーラ間の間隙をＧとすると、Ｔ／４≦Ｇ≦Ｄ＋Ｔである
ことを特徴とする。請求項３に関わる発明においては、
微小領域を加熱する発熱手段、この発熱手段に対向する
支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複写可能な複数枚
の記録紙を供給する機構、インクシートを供給する機構
を備えた印刷装置において、インクシートが基材、平均
粒径が１０〜１５０μｍのキャリア、着色剤及び融点が
５０〜２００℃である熱可塑性樹脂の結着剤から構成さ
れることを特徴とする。請求項４に関わる発明において
は、微小領域を加熱する発熱手段、この発熱手段に対向
する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複写可能な複
数枚の記録紙を供給する機構、キャリアを含むインクシ
ートを供給する機構を備え、加圧ローラ間の線圧が５〜
１００ｋｇｆ／ｃｍであることを特徴とする。

【０００９】請求項５に関わる発明においては、微小領
域を加熱する発熱手段、この発熱手段に対向する支持
体、加圧ローラ、圧力に感応して複写可能な複数枚の記
録紙を供給する機構、基材、剥離層及び転写層から構成
されるインクシートを供給する機構を備えた印刷装置に
おいて、転写層の厚さをｄ、記録紙の総厚さをＴ、加圧
ローラ間の間隙をＧとすると、Ｔ／４≦Ｇ≦ｄ＋Ｔであ
ることを特徴とする。

【００１０】請求項６に関わる発明においては、微小領
域を加熱する発熱手段、この発熱手段に対向する支持
体、加圧ローラ、圧力に感応して複写可能な複数枚の記
録紙を供給する機構、インクシートを供給する機構を備
えた印刷装置において、インクシートが基材、融点が５
０〜２００℃である熱可塑性樹脂の剥離層、着色剤を含
む転写層から構成されていることを特徴とする。請求項
７に関わる発明においては、微小領域を加熱する発熱手
段、この発熱手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力
に感応して複写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、
剥離層と転写層から構成されるインクシートを供給する
機構を備えた印刷装置において、加圧ローラ間の線圧が
５〜１００ｋｇｆ／ｃｍであることを特徴とする。請求
項８に関わる発明においては、記録紙の総厚さを検出
し、その結果に基づいて加圧ローラ間の間隙を可変する
機構を備えていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の印刷装置はノンインパクト式であり、
基本的に発熱手段に通電して加熱し、この発熱手段と接
触するインクシート上のインク層を加熱溶融することに
よって記録紙にインク層を転写する熱転写方式を利用
し、加圧ローラを通して圧力を与えて複写印刷を可能に
するものである。

【００１２】先ず、発熱手段と支持体の間に圧力に感応
し複写が可能な記録紙とインクシートが重ねられて供給
される。オリジナルに加えて複写が１枚必要な場合に
は、上用紙と下用紙が重ねられて記録紙を構成する。複
写が２枚必要な場合には、上用紙、中用紙、下用紙の３
枚構成になる。更に複写が４枚必要な場合には中用紙が
１枚増え、４枚構成になる。インクシートは、基材とイ
ンク層から構成されている。請求項２、３及び４の場合
には、インク層は複写の圧力を伝達するための粒状キャ
リア、熱可塑性樹脂の結着剤、着色剤などが含まれてい
る。請求項５、６及び７の場合には、インク層は複写の
圧力を伝達するための転写層、熱可塑性樹脂の剥離層、
着色剤などが含まれている。

【００１３】印刷装置に印刷データが送信されてくる
と、各発熱手段に適宜通電され発熱手段の印刷部分が加
熱され、インクシート上の結着剤または剥離層が加熱溶
融される。この時発熱手段と支持体には適度な圧力が与
えられており、溶融したインク層が上用紙に熱転写され
る。転写後は、インク層の温度の低下と共に結着剤また
は剥離層の粘性が低下し固化する。印刷データの白い部
分（非画像部分）には発熱手段に通電されないため、イ
ンクシートは転写されずにインクシートに残る。

【００１４】次に、熱転写された記録紙は加圧ローラの
間に通され、インク層に含まれるキャリアまたは転写層
が突出しているため、ローラからの圧力はキャリアまた
は転写層の部分に集中し、上用紙以下中用紙、下用紙に
対して圧力を厚さ方向伝達することになる。従って、加
圧ローラの材料は少なくとも結着剤または転写層や記録
紙よりは硬いことが必要であり、圧力を伝達するための
条件である。この時の圧力が、上用紙、中用紙の裏側に
塗布された発色基剤のマイクロカプセルを破壊すれば、
中に封入されていた染料が染み出てきて、向い合わせに
ある顕色剤と反応して発色するため複写印刷が可能とな
る。この複写のメカニズムは、感圧紙の枚数を３枚の場
合に限定するものではなく、２枚の場合には上用紙と下
用紙だけになり、４枚以上の場合には中用紙の枚数のみ
が１枚増えることになる。キャリアまたは転写層が与え
る圧力が大きければ、大きい程多くの枚数の感圧紙を複
写出来ることになる。

【００１５】加圧ローラ間の間隙が小さい場合には、イ
ンク層が転写されていない非画像部にも圧力が加わり発
色して下地の汚れとなってしまう傾向がある。これに対
して加圧ローラ間の間隙を適切に設定すれば、結着剤ま
たは剥離層の塑性変形や記録紙の変形部分をある程度吸
収するが、キャリアの集合体と結着剤または転写層と剥
離層で構成された画像部分のみが押されて圧力を記録紙
の方に伝達し複写ができる。この場合インク層のない部
分には圧力が伝達され難く下地の汚れが少ない高品質の
複写画像が得られる。しかも何枚重ねても効果的であ
り、一番下の感圧紙にも鮮明な複写が可能となる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１に本発明の熱転写式印刷装置の概略構造を
示す。主な構成部品は、発熱手段１、支持体２、加圧ロ
ーラ３、インクシート４、記録紙５などであり、この他
にも紙送り機構、発熱手段１を走査する機構、インクシ
ート４を供給するローラ、巻取るローラなどから構成さ
れる。

【００１７】発熱手段１は通常サーマルヘッドと呼ばれ
ており、図４（ａ）、（ｂ）に構造例を示す。図４
（ａ）では、基板１１上に、保温層１２、発熱層１３、
導体層１４、耐酸化層１５、耐摩耗層１６が順次形成・
パターン加工される。図４（ｂ）では、保温層１２の形
状が平面状ではなく、上に凸の滑らかな曲面状である。
この凸状保温層１２はガラスなどを溶融して形成する。
このガラスは基板１１と強固に固着しており、熱ストレ
スが加えられても剥離したりすることがないよう熱膨張
係数は基板１１と発熱層１３を考慮しておく必要があ
る。

【００１８】基板１１としては、熱伝導性に優れ、基板
としての機械的強度が得られ且つ表面が滑らかなアルミ
ナ、窒化アルミ、ステンレン鋼などが適している。保温
層１２は、熱伝導性が小さいガラスなどが適しており、
発熱層１３は繰り返しの熱応力の耐えるクロム系合金、
タンタル系合金などが適しており、特に窒化タンタルＴ
ａ₂Ｎは電気抵抗の温度係数が小さく電気抵抗値の設定
も容易に行えるので優れている。導体層１４は、アルミ
ニウム、金などが適している。耐酸化層１５は、発熱体
の保護層であり、ＳｉＯ₂などが適している。耐摩耗層
１６は、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、ＳｉＣなどが適してお
り、特に熱伝導率に対してはＴａ₂Ｏ₅が優れている。以
上はスパッタ装置や蒸着装置などで薄膜を形成し、パタ
ーン加工するプロセスによって製作する薄膜タイプであ
るが、スクリーン印刷によって厚膜を形成する厚膜タイ
プもあり、どちらかに限定するものではない。しかしな
がら印刷の解像度が粗い場合には厚膜タイプが向いてお
り、解像度が細かい場合には薄膜タイプが向いている。

【００１９】インクシート４は、基材４１とインク層４
２から構成されている。インク層４２は少なくとも着色
剤４５を含んだ結着剤４３、キャリア４４から構成され
ている。基材４１としては、結着剤４３の溶融温度にお
いても熱的劣化や機械的な伸びなどが生じ難い樹脂フィ
ルムが適しており、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、架橋
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどが使
用できる。

【００２０】結着剤４３としては、比較的低温で溶融し
て基材から剥離し易い熱可塑性樹脂が適しており、カル
ナバワックス、モンタンワックス、パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックスなどの天然ワック
ス、モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導
体、アルコール脂肪酸エステル、塩素化パラフィン、酸
化ワックスなどの合成ワックス及び低分子ポリエチレ
ン、ポリステアリン酸ビニル、ポリスチレン、アクリル
系樹脂、ポリアミド、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹
脂、石油樹脂、エチルセルロース、セルロース誘導体ア
イオノマー樹脂などの樹脂類が単独またはこれらの混合
で使用できる。又、必要に応じて柔軟剤や酸化防止剤な
どを添加することがある。通常印刷装置またはインクシ
ートの保存温度の上限は５０℃ないし７０℃程度であ
り、結着剤４３の融点は少なくとも５０℃以上であるこ
とが必要である。もし結着剤４３の融点が５０℃未満で
ある場合には保存状態または動作状態においてインク層
４２が基材４１から簡単に剥離してしまい、発熱手段１
によって熱エネルギーを与えなくても記録紙５に転写す
る可能性がある。また結着剤４３の融点が高くなるほど
多くの熱エネルギーを必要とするため、消費電力を大き
くするかまたは印刷速度を遅くするなどの対策が必要と
なる。これらの観点から結着剤４３の融点は５０〜２０
０℃の範囲が望ましい。更に望ましくは７０〜１２０℃
の範囲である。着色剤４５としては、結着剤４３と相溶
性の良い顔料、染料及びカーボンなどが適している。

【００２１】キャリア４４としては、圧力が与えられて
も変形を起こし難く、熱伝導性の良い材料が適してお
り、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、亜鉛、チタンな
ど金属単体またはこれらの合金、アルミナ、窒化珪素、
炭化珪素、ジルコニア、窒化アルミなどのセラミックな
どの粒子が例示できる。更に、熱硬化性樹脂（例えばフ
ェノール、エポキシ系樹脂など）を加熱硬化させて粒状
に形成したものも使用できる。樹脂系のキャリアは熱伝
導性は劣っているが、軽量で熱容量が小さいという特徴
がある。平均粒径は、１０〜１５０μｍの範囲が望まし
い。キャリア４４の平均粒径が比較的大きい場合にはほ
ぼ１層に分布することが可能であるが、平均粒径が比較
的小さい場合には２〜５層に渡って分布する。しかしな
がらインクシートの製造上、平均粒径が小さい場合には
キャリア４４が粗に分布する領域ができる可能性がある
ので、キャリア４４の平均粒径はより望ましくは７０〜
１２０μｍである。キャリア４４が大き過ぎるとインク
層からキャリア４４が剥離しやすくなるので限界があ
る。粒径分布はできるだけ揃っている方が安定な複写印
字が可能になる。

【００２２】インク層にキャリアを含ませるという方法
は既に文献等に報告されているが、その目的とすること
はキャリアの熱伝導率が高いことを利用し、発熱手段１
で与えた熱的エネルギーにほぼ比例してインク層の転写
量が向上することから、中間調記録を実現しようとした
ものであった。従って、キャリアの平均粒径も数μｍと
小さいものになっており、本発明とは異なっている。

【００２３】加圧ローラ３は、均一な圧力を伝達するた
めに撓み難く、しかもキャリア４４や記録紙５よりも局
部的な変形が起こり難い金属などの硬い材料が適してい
る。具体的には、アルミニウム合金、銅合金、炭素鋼、
ステンレス鋼などが適している。又、加圧ローラの圧力
均一性を確保するため、２本の単純な構成の他にもバッ
クアップローラを備えた構成、上ローラと下ローラの回
転中心軸に角度を持たせたスキューローラ、太鼓状の形
状をしたクラウンローラなどが使用することができる。

【００２４】次に図５によって印刷の仕組みを説明す
る。図５（ａ）には、圧力に感応する３枚重ねの記録紙
５とインクシート４が供給されている様子を示す。次に
図５（ｂ）では、発熱手段１に電気的エネルギーが与え
られて表面で熱エネルギーに変換され、その熱エネルギ
ーがインクシート４に伝達されている様子を示す。この
時支持体２からの圧力が記録紙５の裏側から与えられて
いる。熱エネルギーは基材４１を通してインク層４２に
も伝達され、インク層４２の温度が上昇する。結着剤４
３は温度上昇に伴って粘性が低下し、記録紙５に対して
粘着する状態になると同時に、基材４１に対しては剥離
し易い状態になる。図５（ｃ）ではインク層４２が記録
紙５に転写され、基材４１から完全に剥離した様子を示
す。この時インク層４２に含まれているキャリア４４も
結着剤４３と一緒に転写され、上用紙５１の表面の繊維
に結合する。転写されたインク層４２の温度は低下し、
結着剤４３は高粘性になって固化する。そのため、転写
されたインク層４２を手で触っても粘着するようなこと
はない。

【００２５】次に、記録紙５は加圧ローラ３の間に挿入
される。キャリア４４を含んだインク層４２に対して圧
力が与えられると、キャリア４４は結着剤４３などに比
べて変形しにくいため、圧力はキャリア４４のある部分
に集中し記録紙５に対しても圧力を伝達することにな
る。この時の加圧ローラ間の間隙Ｇの初期値がゼロ又は
記録紙５の総厚さＴの１／４より小さい場合には、圧力
がキャリア４４の近傍だけでなく非画像部にまでも伝達
され、複写印刷可能な記録紙５の非画像部も発色してい
まう。逆に、加圧ローラ間の間隙Ｇの初期値がキャリア
４４の粒径Ｄと記録紙５の総厚さＴの和Ｄ＋Ｔより大き
い場合には、加圧ローラによる圧力が画像部に伝達され
ずに複写印刷ができないことになる。図６にこの時の様
子を示してあり、Ｔ／４≦Ｇ≦Ｄ＋Ｔの関係がある。従
って、記録紙５の総厚さＴに応じた加圧ローラ間の間隙
Ｇの初期値を設定する必要がある。記録紙５の総厚さＴ
を光学式センサ又は圧力を利用した機械式センサなどよ
って検出し、その結果を基づいて加圧ローラ３間の間隙
Ｇを調整する。この間隙Ｇを調整する機構としては、加
圧ローラの一方の軸受け部分にリニアアクチュエータを
備え、その移動距離によって間隙Ｇを調整する方法など
がある。

【００２６】印刷装置の制御回路については、図７にブ
ロック図を示す。主として、マイクロプロセッサ７０、
メモリ７１、文字パターン発生部７２、発熱手段制御部
７３、機構制御部７４、発熱手段７５、モータ、センサ
７６、操作パネル７７、電源部７８、インターフェイス
７９などから構成される。コンピュータなどから印刷装
置のインターフェイス７９に印刷命令が送られ、印刷デ
ータが逐次送信される。マイクロプロセッサ７０はこれ
を受けて、一時的にメモリ７１にデータを記憶する。こ
のデータを、印刷装置がシリアル記録式であれば、１行
分の画像データを文字パターン発生部７２を利用して印
刷データを印刷装置に適合した画像データに変換し、発
熱手段制御部７３と機構制御部７４に送り、紙の有無の
検出、発熱手段の位置検出、紙送り、発熱手段の移動な
どを行い、画像データに応じた電流を各チャンネルに流
し熱転写印刷を行う。１行分に印刷が終わると、次の行
の印刷を繰り返す。印刷装置がページ記録式であれば、
メモリ７１に記憶された後、文字パターン発生部７２を
利用して印刷データは１ページ分の画像データに一括し
て変換されてから熱転写印刷が行われる。操作パネル７
７から信号が来た場合には、マイクロプロセッサ７０が
検知して指示を与えることになる。発熱手段７５は、微
小発熱手段をアレイ状に配列したいわゆるサーマルヘッ
ドに加えて電流の制御、マルチプレックスなどの機能を
有する駆動用の集積回路を搭載している。

【００２７】印刷機構部の中で発熱手段によって与えら
れる温度と熱転写インクの特性が重要であり、印刷品質
を左右する。特に重要なのが各ドットの発熱手段の制御
方法である。その１つが熱履歴制御であり、発熱手段の
温度を一定に保ち、孤立点の濃度確保やこみいった文字
のつぶれ防止を目的としている。１ドット前または必要
に応じて数ドット前の有無によって印刷のパルス幅を可
変する制御方法である。

【００２８】もう１つが温度補正、濃度制御と発熱手段
の抵抗値ランクの補正を行う制御方法である。発熱手段
の上に形成されている温度センサ例えばサーミスタなど
で周囲温度を検出し、パルス幅を決める要因Ｗ１、操作
パネル上の可変抵抗によって指示される抵抗値でパルス
幅を決める要因Ｗ２、各ドットに対応する発熱手段の抵
抗値のランクによって補正してパルス幅を決める要因Ｗ
３の３つの要因がある。各要因に係数を掛けて実際の発
熱手段に与えられるパルス幅が決定される。各ドットに
対応する発熱手段の抵抗値のバラツキが小さい場合には
要因Ｗ３に掛かる係数が小さいか又はゼロになり、操作
パネルから印刷濃度を調整できない場合には要因Ｗ２に
掛かる係数はゼロになる。

【００２９】（実施例２）以下に本発明の実施例を図面
に基づいて説明する。構成は実施例１と同様であり、図
１に準ずる概略構造を持つ。主な構成部品は、発熱手段
１、支持体２、加圧ローラ３、インクシート４’、記録
紙５などであり、この他にも紙送り機構、発熱手段１を
走査する機構、インクシート４を供給するローラ、巻取
るローラなどから構成される。発熱手段１、支持体２、
加圧ローラ３などは実施例１と同様のものが使用でき
る。

【００３０】インクシート４’は、基材４１、剥離層４
６、着色剤４５を含む転写層４７から構成されている。
剥離層４６としては、比較的低温で溶融して基材４１か
ら剥離し易い熱可塑性物質が適しており、カルナバワッ
クス、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイク
ロクリスタリンワックスなどの天然ワックス、モンタン
ワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、アルコー
ル脂肪酸エステル、塩素化パラフィン、酸化ワックスな
どの合成ワックス及び低分子ポリエチレン、ポリステア
リン酸ビニル、ポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリア
ミド、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂、石油樹脂、
エチルセルロース、セルロース誘導体アイオノマー樹脂
などの樹脂類が単独またはこれらの混合で使用できる。
又、必要に応じて柔軟剤や酸化防止剤などを添加するこ
とがある。着色剤４５としては、結着剤と相溶性の良い
顔料、染料及びカーボンなどが適している。剥離層４６
の厚さは厚くなるほど熱伝導に時間が掛かるため、１〜
１０μｍの範囲が望ましい。

【００３１】通常印刷装置またはインクシートの保存温
度の上限は５０℃ないし７０℃程度であり、剥離層４６
の融点は少なくとも５０℃以上であることが必要であ
る。もし剥離層４６の融点が５０℃未満である場合には
保存状態または動作状態においてインク層４８が基材４
１から簡単に剥離してしまい、発熱手段１によって熱エ
ネルギーを与えなくても記録紙５に転写する可能性があ
る。また剥離層４６の融点が高くなるほど多くの熱エネ
ルギーを必要とするため、消費電力を大きくするかまた
は印刷速度を遅くするなどの対策が必要となる。これら
の観点から剥離層４６の融点は５０〜２００℃の範囲が
望ましい。更に望ましくは７０〜１２０℃の範囲であ
る。

【００３２】転写層４７は、剥離層４６より高温で溶融
する熱可塑性物質が適しており、ポリアミド樹脂、低分
子量ポリエチレン樹脂、低分子量ポリオレフィン樹脂、
エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、高級脂肪酸樹脂、ポ
リエステル樹脂、スチレン及びその置換体の単独重合体
及びそれらの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）アクリ
ル酸エステルとの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）ア
クリル酸エステルと他のビニル系モノマーとの多元共重
合体樹脂、スチレンと他のビニル系モノマーとのスチレ
ン系共重合体樹脂、及び上記各樹脂の一部を架橋したも
のが使用できる。更には、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタ
クリレート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
ビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、フェノー
ル樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、石油樹脂など
が例示でき、単体またはこれらの混合体などが使用でき
る。転写層４７の厚さは、複写の条件から決まり、１０
〜１５０μｍの範囲が望ましい。より望ましくは、７０
〜１２０μｍの範囲である。

【００３３】次に図８によって印刷の仕組みを説明す
る。図８（ａ）には、圧力に感応する３枚重ねの記録紙
５とインクシート４’が供給されている様子を示す。次
に図８（ｂ）では、発熱手段１に電気的エネルギーが与
えられて表面で熱エネルギーに変換され、その熱エネル
ギーがインクシート４’に伝達されている様子を示す。
この時支持体２からの圧力が記録紙５の裏側から与えら
れている。熱エネルギーは基材４１を通してインク層４
８にも伝達され、インク層４８の温度が上昇する。剥離
層４６は温度上昇に伴って粘性が低下し、基材４１に対
しては剥離し易い状態になる。図８（ｃ）ではインク層
４８が記録紙５に転写され、基材４１から完全に剥離し
た様子を示す。この時転写層４７は上用紙５１の表面の
繊維に結合し転写される。転写されたインク層４８の温
度は低下し、剥離層４６は高粘性になって固化する。そ
のため、転写されたインク層４８を手で触っても粘着す
るようなことはない。

【００３４】次に、記録紙５は加圧ローラ３の間に挿入
される。インク層４８に対して圧力が与えられると、転
写層４７は剥離層４６などに比べて変形しにくいため、
圧力は転写層４７のある部分に集中し記録紙５に対して
も圧力を伝達することになる。この時の加圧ローラ間の
間隙Ｇの初期値がゼロ又は記録紙５の総厚さＴの１／４
より小さい場合には、圧力が転写層４７の近傍だけでな
く非画像部にまでも伝達され、複写可能な記録紙５の非
画像部も発色してしまう。逆に、加圧ローラ間の間隙Ｇ
の初期値が転写層４７の厚さｄと記録紙５の総厚さＴの
和ｄ＋Ｔより大きい場合には、加圧ローラによる圧力が
画像部に伝達されずに複写印刷ができないことになる。
図９にこの時の様子を示してあり、Ｔ／４≦Ｇ≦ｄ＋Ｔ
の関係がある。従って、記録紙５の総厚さＴに応じた加
圧ローラ間の間隙Ｇの初期値を設定する必要がある。図
１０に加圧ローラ３の間隙Ｇの調整機構の実施例を示
す。主に上ローラ３１、下ローラ３２、当接リング３
３、偏心カム３４、紙厚検出センサ３５などから構成さ
れる。記録紙５の総厚さＴを紙厚検出センサ３５（例え
ば光学式センサ又は圧力を利用した機械式センサなど）
によって検出し、その結果を基づいて加圧ローラ３間の
間隙Ｇを調整する。この間隙Ｇを調整する機構として
は、加圧ローラの一方の軸受け部分に偏心カムを備え、
その偏心量に応じた移動だけ加圧ローラが移動し間隙Ｇ
を調整する方法がある。例えば偏心カム３４をモータな
どで図に示した方向に回転させると当接リング３３を押
し上げ、下ローラ３２が押し上げられることになり上ロ
ーラ３１と下ローラ３２の間隙Ｇを調整することができ
る。即ち、偏心カム３４の回転角に応じて間隙Ｇが変化
することになる。偏心カム３４を回転させるモータをス
テップモータにすれば、１ステップが偏心量にして幾つ
になるかを予めメモリに記憶させておくことによって再
現性のある間隙Ｇに調整が可能になる。間隙Ｇを狭くす
るには、図１０に示した方向と反対に回転させることに
よって可能になる。印刷機構の制御方法その他について
は、実施例１と同様の方法が適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の印刷装置は、
低騒音で、しかも高印字品質、高速印刷等といった特性
を有する。即ち、ドットインパクト式印刷装置のような
印字ワイヤを持っていないため、機械的可動部は少な
く、印字ワイヤ等のよる衝撃音のような大きな騒音を発
生しない。しかも非画像部には圧力が伝達され難く下地
の汚れが少ない高品質の複写印刷が得られる。しかも何
枚重ねても同様な効果があり、一番下の感圧紙にも鮮明
な複写が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱転写式複写印字装置の概略構造を
示す図。

【図２】ドットインパクト式の印刷機構を示す図。

【図３】ノンカーボン紙の構成例を示す図。

【図４】本発明の発熱手段の断面構造を示す図。

【図５】本発明の印刷プロセスの実施例を示す図。

【図６】本発明の加圧ローラによる複写原理を示す
図。

【図７】本発明の制御回路のブロック構成を示す図。

【図８】本発明の印刷プロセスの別な実施例を示す
図。

【図９】本発明の加圧ローラによる複写原理を示す
図。

【図１０】本発明の加圧ローラの間隙調整機構の実施
例を示す図。

【符号の説明】

１発熱手段１１基板１２保温層１３発熱層１４導体層１５耐酸化層１６耐摩耗層２支持体３加圧ローラ３１上ローラ３２下ローラ３３当接リング３４偏心カム３５紙厚検出センサ４、４’インクシート４１基材４２インク層４３結着剤４４キャリア４５着色剤４６剥離層４７転写層４８インク層５記録紙５１上用紙５２中用紙５３下用紙５４原紙５５発色基剤５６顕色剤６印字ヘッド６１印字ワイヤ６２キャリッジ６３ガイド軸６４ファブリックリボン７制御回路７０マイクロプロッセサ７１メモリ７２文字パターン発生部７３発熱手段制御部７４機構制御部７５発熱手段７６モータ、センサ７７操作パネル７８電源部７９インターフェイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 29/00 Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧手段、圧力に感応して複写
可能な複数枚の記録紙を供給する機構、キャリア及び結
着剤を含むインクシート供給する機構を備え、記録紙と
インクシートを重ねて発熱手段と支持体の間に通して加
熱した後、加圧手段によって加圧することを特徴とする
印刷装置。
【請求項２】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複
写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、キャリア及び
結着剤を含むインクシートを供給する機構を備えた印刷
装置において、キャリアの平均粒径をＤ、前記記録紙の
総厚さをＴ、加圧ローラ間の間隙をＧとすると、Ｔ／４
≦Ｇ≦Ｄ＋Ｔであることを特徴とする印刷装置。
【請求項３】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複
写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、インクシート
を供給する機構を備えた印刷装置において、インクシー
トが基材、平均粒径が１０〜１５０μｍのキャリア、着
色剤及び融点が５０〜２００℃である熱可塑性樹脂の結
着剤から構成されることを特徴とする印刷装置。
【請求項４】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複
写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、キャリアを含
むインクシートを供給する機構を備え、加圧ローラ間の
線圧が５〜１００ｋｇｆ／ｃｍであることを特徴とする
印刷装置。
【請求項５】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複
写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、基材、剥離層
及び転写層から構成されるインクシートを供給する機構
を備えた印刷装置において、転写層の厚さをｄ、記録紙
の総厚さをＴ、加圧ローラ間の間隙をＧとすると、Ｔ／
４≦Ｇ≦ｄ＋Ｔであることを特徴とする印刷装置。
【請求項６】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複
写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、インクシート
を供給する機構を備えた印刷装置において、インクシー
トが基材、融点が５０〜２００℃である熱可塑性樹脂の
剥離層、着色剤を含む転写層から構成されていることを
特徴とする印刷装置。
【請求項７】微小領域を加熱する発熱手段、この発熱
手段に対向する支持体、加圧ローラ、圧力に感応して複
写可能な複数枚の記録紙を供給する機構、剥離層と転写
層から構成されるインクシートを供給する機構を備えた
印刷装置において、加圧ローラ間の線圧が５〜１００ｋ
ｇｆ／ｃｍであることを特徴とする印刷装置。
【請求項８】記録紙の総厚さを検出し、その結果に基
づいて加圧ローラ間の間隙を可変する機構を備えている
ことを特徴とする請求項１〜７記載の印刷装置。