JPH07205461A - 溶融性インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 確実に高解像度，高画質な多階調画像を得る
ことができる溶融性インク浸透方式による多階調熱転写
印刷装置を提供する。 【構成】 インクリボン１は溶融性のインク１ａが２．
５ｇ／ｍ² 以下の塗布量で塗布され、多孔性記録媒体２
は表面に孔直径１〜１０μｍの多孔性層２ａが形成され
ている。サーマルヘッド３とプラテンローラ４とによっ
てインクリボン１と多孔性記録媒体２とを挟持し、押圧
機構５によってサーマルヘッド３を押圧して印刷を行
う。この時、インクリボン１と多孔性記録媒体２とのは
がし角θを３°〜４０°の範囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融性のインクを用い
た熱転写印刷装置に係り、特に、表面に多数の細孔が形
成された多孔性記録媒体を用い、その多孔性記録媒体に
溶融性インクを浸透させて多階調画像を印刷する溶融性
インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱によって溶融する溶融性インクを用い
て多階調表現を行う場合、従来の溶融型熱転写印刷にお
いては、一般的に、複数画素（マトリクス）を用いるデ
ィザ法によって多階調画像を得るか、あるいは、発熱抵
抗体の小さい特殊なサーマルヘッドを用いる熱集中法に
よって多階調画像を得ている（例えば、写真工業出版
社、イメージングＰａｒｔ１、ｐ１０３〜ｐ１０８参
照）。

【０００３】従来の溶融型熱転写印刷においては、複数
画素を用いると解像度が劣化して画質が著しく低下する
という問題点があり、特殊なサーマルヘッドを用いると
コストが高くなってしまうという問題点がある。そこで
本出願人は、先に、１９９３年５月２０日、テレビジョ
ン学会技術報告において、多孔性記録媒体を用いその記
録媒体に形成された細孔に１画素毎にサーマルヘッドに
よる加熱量に応じたインクを浸透させる「溶融性インク
浸透方式による多階調熱転写印刷」を発表し、溶融型熱
転写印刷においても高解像度，高画質な多階調記録が可
能であることを明らかにした。また、その内容を特願平
５−１１８９５９号によって出願している。

【０００４】ここで、溶融性インク浸透方式による多階
調熱転写印刷装置の原理について説明する。図４におい
て、ポリエステルフィルム１ｂにＹ（イエロ），Ｍ（マ
ゼンタ），Ｃ（シアン）の３色もしくはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
（ブラック）の４色を１組とした溶融性のインク１ａが
順次塗布されたインクリボン１と、基材２ｂ上に多数の
細孔が形成された多孔性層２ａを有する多孔性記録媒体
２とを、インクリボン１のインク１ａが多孔性記録媒体
２の多孔性層２ａに当接するように重ね合わせ、これら
を加熱手段であるサーマルヘッド３とプラテンローラ４
との間に送り込む。そして、サーマルヘッド３をインク
リボン１のポリエステルフィルム１ｂ側からプラテンロ
ーラ４に圧着し、この状態でサーマルヘッド３の発熱抵
抗体に電流を流すことによりインクリボン１のインク１
ａを溶融させて液体状態とし、１画素毎に加熱量に応じ
たインク１ａを多孔性記録媒体２の多孔性層２ａに浸透
転写させる。

【０００５】この時、インクリボン１のインク１ａは
２．５ｇ／ｍ² 以下の塗布量で塗布されていること、多
孔性記録媒体２の多孔性層２ａは孔直径１〜１０μｍで
あること、さらに、サーマルヘッド３とプラテンローラ
４との間に所定の押圧力を発生させる押圧機構を有する
ことが必要であることを、上記したテレビジョン学会技
術報告あるいは先願によって示した。これによって、溶
融性インクを用いた溶融型熱転写印刷においても昇華性
インクを用いた昇華型熱転写印刷に匹敵する高解像度，
高画質な多階調記録が可能となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者ら
のさらなる実験によると、インクリボン１と多孔性記録
媒体２とのはがし角や上記した押圧機構による押圧力の
規定が不十分であると、場合によっては多階調記録を行
うことができないことが明らかとなった。本発明はこの
ような問題点に鑑みなされたものであり、はがし角また
は押圧力を規定することにより、確実に高解像度，高画
質な多階調画像を得ることができる溶融性インク浸透方
式による多階調熱転写印刷装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、（１）薄膜フィルム上に
溶融性のインクが２．５ｇ／ｍ² 以下の塗布量で塗布さ
れたインクリボンと、表面に孔直径１〜１０μｍの多孔
性層が形成された多孔性記録媒体と、加熱量を制御する
ことができるサーマルヘッドと、前記インクリボンと前
記多孔性記録媒体とを前記サーマルヘッドと共に挟持す
るプラテンローラと、前記サーマルヘッドと前記プラテ
ンローラとの間に押圧力を発生させる押圧機構とを有す
る溶融性インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置に
おいて、前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとで
挟持された前記インクリボンと前記多孔性記録媒体との
はがし角を３°〜４０°の範囲に設定したことを特徴と
する溶融性インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置
を提供し、（２）薄膜フィルム上に溶融性のインクが
２．５ｇ／ｍ² 以下の塗布量で塗布されたインクリボン
と、表面に孔直径１〜１０μｍの多孔性層が形成された
多孔性記録媒体と、加熱量を制御することができるサー
マルヘッドと、前記インクリボンと前記多孔性記録媒体
とを前記サーマルヘッドと共に挟持するプラテンローラ
と、前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間に
押圧力を発生させる押圧機構とを有する溶融性インク浸
透方式による多階調熱転写印刷装置において、前記押圧
機構によって前記サーマルヘッドと前記プラテンローラ
との間に押圧力を発生させた際、前記プラテンローラの
最大たわみ量が７５μｍ以上でかつ前記プラテンローラ
の最大応力が２．２ｋｇｆ／ｃｍ² 以上となるよう設定
したことを特徴とする溶融性インク浸透方式による多階
調熱転写印刷装置を提供するものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の溶融性インク浸透方式による
多階調熱転写印刷装置について、添付図面を参照して説
明する。図１ははがし角を規定した本発明の溶融性イン
ク浸透方式による多階調熱転写印刷装置を説明するため
の構成図、図２はインク浸透状態を説明するための図、
図３は押圧力を規定した本発明の溶融性インク浸透方式
による多階調熱転写印刷装置を説明するための構成図で
ある。

【０００９】まず、はがし角を規定した本発明の溶融性
インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置について説
明する。図１において、サーマルヘッド３とプラテンロ
ーラ４との間にインクリボン１と多孔性記録媒体２とが
送り込まれ、サーマルヘッド３が押圧機構５による押圧
力Ｐでプラテンローラ４に押圧している。インクリボン
１と多孔性記録媒体２とのはがし角θははがし爪６の設
定角度によって決まる。なお、はがし爪６は角度を調整
可能に取り付けられており、インクリボン１と多孔性記
録媒体２とのはがし角θは、多孔性記録媒体２の移動方
向に対してはがし爪６によって調整された角度によって
決まることとなる。

【００１０】本発明者らは、はがし角θを種々設定して
実験を行った結果、インクリボン１と多孔性記録媒体２
とのはがし角θが多孔性記録媒体２におけるインク１ａ
の転写状態に影響を及ぼすことを見いだした。図２にお
いて、（Ａ）に示すように、多孔性記録媒体２の多孔性
層２ａにインクリボン１のインク１ａが良好に浸透すれ
ば、浸透状態良好（◎）とし、（Ｂ）に示すように、多
孔性記録媒体２の多孔性層２ａにインクリボン１のイン
ク１ａが浸透するが、一部浸透せず表面に付着すれば、
浸透状態普通（○）とし、（Ｃ）に示すように、多孔性
記録媒体２の多孔性層２ａにインクリボン１のインク１
ａがほとんど浸透せず表面に付着すれば、浸透状態不良
（△）として、インク転写状態を評価した。

【００１１】実験結果を表１に示す。この表１より、イ
ンクリボン１と多孔性記録媒体２とのはがし角θは、３
°≦θ≦４０°の時に良好な浸透状態を示すことが分か
る。

【００１２】

【表１】

【００１３】従って、インク１ａが２．５ｇ／ｍ² 以下
の塗布量で塗布されているインクリボン１と、孔直径１
〜１０μｍの多孔性層２ａを有する多孔性記録媒体２
と、加熱量を制御することができるサーマルヘッド３
と、インクリボン１と多孔性記録媒体２とをサーマルヘ
ッド３と共に挟持するプラテンローラ４と、サーマルヘ
ッド３とプラテンローラ４との間に押圧力を発生させる
押圧機構５とを有する溶融性インク浸透方式による多階
調熱転写印刷装置において、インクリボン１と多孔性記
録媒体２とのはがし角θを３°〜４０°の範囲に設定す
れば、確実に高解像度，高画質な多階調画像を得ること
ができる。

【００１４】次に、押圧力を規定した本発明の溶融性イ
ンク浸透方式による多階調熱転写印刷装置について説明
する。図３において、押圧機構５によるサーマルヘッド
３の押圧力をＰ（ｋｇｆ）、サーマルヘッド３の抵抗体
長さをＬ（ｃｍ）、プラテンローラ４の表面に巻かれた
ゴム４ｂの実効弾性率をＥ、ゴム４ｂの厚さをｔ（ｃ
ｍ）、プラテンローラ４のプラテン径をＤｏ（ｃｍ）、
プラテンローラ４のプラテン軸４ａの径をＤｉ（ｃ
ｍ）、サーマルヘッド３の発熱部径をＤｂ（ｃｍ）とす
る。なお、プラテンローラ４のゴム４ｂの実効弾性率Ｅ
は、ゴム４ｂのＪＩＳ硬度をＨｓとして次式で表され、
また、サーマルヘッド３の発熱部径Ｄｂは、サーマルヘ
ッド３が全面グレーズであれば∞（無限大）となる。 Ｅ＝６６（Ｈｓ＋６．８）／（１００−Ｈｓ） …（１）

【００１５】そして、プラテンローラ４の表面のゴム硬
度と押圧機構５による押圧力とを種々組み合わせたサン
プルＡ〜Ｌなる１２種類の装置を用意し、押圧機構５に
よってサーマルヘッド３をプラテンローラ４に押圧して
押圧力を発生させた際、プラテンローラ４の表面に巻か
れたゴム４ｂのニップにおける最大たわみ量λと、この
ゴム４ｂのたわみによって発生するプラテンローラ４の
内部の最大応力τを、次式によって計算した。

【００１６】

【数１】

【数２】

【００１７】表２に示すサンプルＡ〜Ｌのそれぞれの条
件において、印字サンプルを図２に示す評価方法によっ
て評価した。この時のプラテンローラ４の表面に巻かれ
たゴム４ｂのニップにおける最大たわみ量λと浸透状態
との関係を表３に示し、プラテンローラ４の最大応力τ
と浸透状態との関係を表４に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】

【表４】

【００２１】表３に示すように、サンプルＧではシアン
（Ｃ）の浸透状態が良好でなく、また、サンプルＦでは
レッド（Ｒ）を表現した際の浸透状態が良好でないの
で、最大たわみ量λは７５μｍ以上が必要である。さら
に、表４に示すように、サンプルＧ，Ｈでは浸透状態が
極端に悪いので、最大応力τは２．２ｋｇｆ／ｃｍ² 以
上が必要である。

【００２２】このように規定される条件により、実際に
必要とされるサーマルヘッド３の押圧力を求めた。 ＜実施例１＞…プラテン径：２０ｍｍ、プラテン軸径：
１５ｍｍ、ゴム硬度：４７°、サーマルヘッド発熱体長
さ：２１．６ｃｍ、発熱体が全面グレーズの場合。
（３）式より、λ≧０．００９４（ｃｍ）となり、この
値と（２）式より、Ｐ≧８．６（ｋｇｆ）となる。従っ
て、この条件ではヘッド押圧力は８．６（ｋｇｆ）以上
となる。

【００２３】＜実施例２＞…プラテン径：２０ｍｍ、プ
ラテン軸径：１５ｍｍ、ゴム硬度：４７°、サーマルヘ
ッド発熱体長さ：２１．６ｃｍ、発熱体：０．３５（ｃ
ｍ）の円弧（半径）の部分グレーズの場合。（３）式よ
り、λ≧０．００９４（ｃｍ）となり、この値と（２）
式より、Ｐ≧４．４（ｋｇｆ）となる。従って、この条
件ではヘッド押圧力は４．４（ｋｇｆ）以上となる。

【００２４】＜実施例３＞…プラテン径：３２ｍｍ、プ
ラテン軸径：２６ｍｍ、ゴム硬度：７０°、サーマルヘ
ッド発熱体長さ：２７ｃｍ、発熱体：０．３５（ｃｍ）
の円弧（半径）の部分グレーズの場合。（３）式より、
λ≧０．００４３（ｃｍ）となり、この値と（２）式よ
り、Ｐ≧９（ｋｇｆ）となる。従って、この条件ではヘ
ッド押圧力は９（ｋｇｆ）以上となる。

【００２５】このように、インク１ａが２．５ｇ／ｍ²
以下の塗布量で塗布されているインクリボン１と、孔直
径１〜１０μｍの多孔性層２ａを有する多孔性記録媒体
２と、加熱量を制御することができるサーマルヘッド３
と、インクリボン１と多孔性記録媒体２とをサーマルヘ
ッド３と共に挟持するプラテンローラ４と、サーマルヘ
ッド３とプラテンローラ４との間に押圧力を発生させる
押圧機構５とを有する溶融性インク浸透方式による多階
調熱転写印刷装置において、押圧機構５によってサーマ
ルヘッド３とプラテンローラ４との間に押圧力を発生さ
せた際、プラテンローラ４の最大たわみ量が７５μｍ以
上でかつプラテンローラ４の最大応力が２．２ｋｇｆ／
ｃｍ² 以上となるよう設定すれば、確実に高解像度，高
画質な多階調画像を得ることができる。

【００２６】なお、インク１ａが２．５ｇ／ｍ² 以下の
塗布量で塗布されているインクリボン１と、孔直径１〜
１０μｍの多孔性層２ａを有する多孔性記録媒体２と、
加熱量を制御することができるサーマルヘッド３と、イ
ンクリボン１と多孔性記録媒体２とをサーマルヘッド３
と共に挟持するプラテンローラ４と、サーマルヘッド３
とプラテンローラ４との間に押圧力を発生させる押圧機
構５とを有する溶融性インク浸透方式による多階調熱転
写印刷装置において、以上説明したはがし角の規定と押
圧力の規定とを同時に満たすようにすればさらによいこ
とは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の溶
融性インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置は、薄
膜フィルム上に溶融性のインクが２．５ｇ／ｍ² 以下の
塗布量で塗布されたインクリボンと、表面に孔直径１〜
１０μｍの多孔性層が形成された多孔性記録媒体と、加
熱量を制御することができるサーマルヘッドと、インク
リボンと多孔性記録媒体とをサーマルヘッドと共に挟持
するプラテンローラと、サーマルヘッドとプラテンロー
ラとの間に押圧力を発生させる押圧機構とを備えて構成
し、さらに、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持
されたインクリボンと多孔性記録媒体とのはがし角を３
°〜４０°の範囲に設定したり、あるいは、押圧機構に
よってサーマルヘッドとプラテンローラとの間に押圧力
を発生させた際、プラテンローラの最大たわみ量が７５
μｍ以上でかつプラテンローラの最大応力が２．２ｋｇ
ｆ／ｃｍ² 以上となるよう設定したので、確実に高解像
度，高画質な多階調画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】はがし角を規定した本発明の溶融性インク浸透
方式による多階調熱転写印刷装置を説明するための構成
図である。

【図２】インク浸透状態を説明するための図である。

【図３】押圧力を規定した本発明の溶融性インク浸透方
式による多階調熱転写印刷装置を説明するための構成図
である。

【図４】溶融性インク浸透方式による多階調熱転写印刷
装置の原理を説明するための図である。

【符号の説明】

１ インクリボン １ａ インク １ｂ ポリエステルフィルム ２ 多孔性記録媒体 ２ａ 多孔性層 ２ｂ 基材 ３ サーマルヘッド ４ プラテンローラ ４ａ プラテン軸 ４ｂ ゴム（弾性体） ５ 押圧機構 ６ はがし爪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 俊郎 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄膜フィルム上に溶融性のインクが２．５
   ｇ／ｍ² 以下の塗布量で塗布されたインクリボンと、 表面に孔直径１〜１０μｍの多孔性層が形成された多孔
   性記録媒体と、 加熱量を制御することができるサーマルヘッドと、 前記インクリボンと前記多孔性記録媒体とを前記サーマ
   ルヘッドと共に挟持するプラテンローラと、 前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間に押圧
   力を発生させる押圧機構とを有する溶融性インク浸透方
   式による多階調熱転写印刷装置において、 前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとで挟持され
   た前記インクリボンと前記多孔性記録媒体とのはがし角
   を３°〜４０°の範囲に設定したことを特徴とする溶融
   性インク浸透方式による多階調熱転写印刷装置。
2. 【請求項２】薄膜フィルム上に溶融性のインクが２．５
   ｇ／ｍ² 以下の塗布量で塗布されたインクリボンと、 表面に孔直径１〜１０μｍの多孔性層が形成された多孔
   性記録媒体と、 加熱量を制御することができるサーマルヘッドと、 前記インクリボンと前記多孔性記録媒体とを前記サーマ
   ルヘッドと共に挟持するプラテンローラと、 前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間に押圧
   力を発生させる押圧機構とを有する溶融性インク浸透方
   式による多階調熱転写印刷装置において、 前記押圧機構によって前記サーマルヘッドと前記プラテ
   ンローラとの間に押圧力を発生させた際、前記プラテン
   ローラの最大たわみ量が７５μｍ以上でかつ前記プラテ
   ンローラの最大応力が２．２ｋｇｆ／ｃｍ² 以上となる
   よう設定したことを特徴とする溶融性インク浸透方式に
   よる多階調熱転写印刷装置。