JPH0725045A - サーマルプリンタおよび熱転写インクシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平滑度の低い安価で入手しやすい記録紙すな
わち普通紙でも高品位な印字が行える使い勝手のよいサ
ーマルプリンタおよび該サーマルプリンタに適したイン
クシートを得ることである。 【構成】 微凹凸部が形成された基材に熱膨張媒体とイ
ンクを塗布したインクシートと、加熱によって記録紙に
前記インクを転写する加熱手段とからなる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インクシートを用い
た熱転写型のサーマルプリンタに関し、特に表面平滑度
の低い安価で入手しやすい記録紙（以下、単に普通紙と
称す）にも良好な印字が可能なサーマルプリンタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のサーマルプリンタは、インクが塗
布されたインクシートと記録紙を重ね合わせ圧接した状
態で、インクシートの裏面からサーマルヘッドで選択的
に加熱しインクを記録紙に転写し、その後インクシート
と記録紙を剥離することで出力画像を得ていた。

【０００３】このような従来のサーマルプリンタのイン
クシートは、コンデンサ紙やポリエチレンテレフタレー
トフィルム等のシート状の耐熱性基材の一方面上に、加
熱により溶融するワックス等のバインダー材と顔料や染
料の色材から成るインク層を塗布し、いわゆる溶融熱転
写型のインクシートとして構成されている。

【０００４】したがって、サーマルヘッドで選択加熱さ
れたインクシートのインク層はバインダーの溶融すなわ
ち粘度低下を利用して記録紙に転写していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、このような従来
のサーマルプリンタにおいては、印字品質が記録紙の表
面平滑度に依存するため、良好な印字品質を得るには高
平滑度（ベック平滑度で数百秒）な記録紙を使用してい
た。しかしながら、このような高平滑度な記録紙は高価
であり費用がかさむという不都合があった。また、安価
な低平滑度な記録紙（ベック平滑度で数十秒）すなわち
普通紙を用いるとインク抜け（インク転写不良）が多発
し印字品質が著しく低下するため極めて不都合であっ
た。

【０００６】この原因としては、普通紙は低平滑度のた
め表面凹凸があり、凹部にはインクが接触できず転写し
ないためインクのカスレや抜けが生じるものである。
また、この様な記録紙に普通紙を用いたときの対処とし
て、従来のサーマルプリンタのように、サーマルヘッド
の加熱によってインクが溶融し、溶融したインクが冷却
し元の固体状態に戻った後、インクシートと記録紙を剥
離するのではなく、対処する提案としては溶融したイン
クが冷却し元の固体状態に戻る前に、すなわちインクが
溶融状態を保持したままインクシートと記録紙を剥離さ
せることで、インクの転写を行う方法が提案実施されて
いる。

【０００７】しかしながら、この提案においては、サー
マルヘッドによるインクの加熱溶融から剥離するまでの
時間あるいは距離等の条件が極めて厳しく、例えばサー
マルヘッドには剥離距離を短くするために発熱体を端部
に備えたいわゆる端面型サーマルヘッドを用いたり、剥
離時間を短くするために印字速度を高速化する等の限定
された条件下でしか成立できない。

【０００８】したがって、この発明の目的は、このよう
な方法に限らずに製造上、動作上において容易で、かつ
記録紙に表面平滑度の低い安価で入手しやすい普通紙を
用いても良好な記録画像が得られ、費用のかさまない使
い勝手のよいサーマルプリンタを提供するものである。

【０００９】また、上記サーマルプリンタに適したイン
クシートを提供することを他の目的している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明のサーマルプリンタにおいては、微凹凸部
が形成された基材に熱膨張媒体とインクを塗布したイン
クシートと、加熱によって記録紙に前記インクを転写す
る加熱手段とからなる構成とした。

【００１１】

【作用】上記のように構成されたサーマルプリンタにお
いては、サーマルヘッドの加熱によってインクが溶融
し、溶融したインクが冷却し元の固体状態に戻った後、
インクシートと記録紙を剥離することができるため、複
雑な印字条件によらずに普通紙に対する安定した印字品
質が得られ、すなわち表面平滑度の低い安価で入手しや
すい普通紙でもインク転写のカスレや抜けが発生せずに
良好な記録画像が得られる高品位で使い勝手のよいサー
マルプリンタが得られる。

【００１２】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、本発明のサーマルプリンタを用いて
印字を行う場合の説明図である。図１は加熱手段により
インクシートに熱を与えていない場合のインクシートの
状態を示す図である。 インクシート２０は基材２１
と、基材２１に形成される微凹凸部２２と、熱膨張媒体
２３と、インク部２４から構成される。

【００１３】基材２１は加熱手段であるサーマルヘッド
８の熱に対する耐熱性を有するもので、コンデンサ紙、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリ
イミドフィルム等から成るシートであり、厚さは３〜１
０μｍ程度が好ましく本実施例では６μｍ厚のＰＥＴシ
ートを用いた。

【００１４】微凹凸部２２は基材２１上に形成される多
数の微小な凹凸であり、その大きさと数はサーマルヘッ
ド８の発熱体２５（１ドット）に対して、小径で、かつ
複数個形成することで構成される。また、微凹凸部２２
の凹部の深さは基材２１の厚みよりも浅く貫通せずに形
成されている。微凹凸部２２の形成方法としては基材２
１にレーザーやエッチング等の手法を用い凹部または凸
部を成形している。微凹凸２２を形成したときに基材２
１の機械的、熱的強度が保てる大きさや深さであること
が必要で、本実施例では外形３０μｍで深さ２．５μｍ
の円形孔を５０μｍピッチで形成した。

【００１５】微凹凸部２２の凹部には熱膨張媒体２３が
塗布されている。熱膨張媒体２３は加熱手段の熱によっ
て体積が熱膨張するものであり、比熱または融解熱が後
記インクバインダー材よりも同等または小さいものを用
いる。例えば水等の液体であれば気化することによって
熱膨張が得られる。また発泡材、形状可変材（形状記憶
合金等）等でもよく、特に樹脂系を利用した際において
はシリカ等、無機質を充填することにより熱膨張係数を
管理したもので、基材やインクを汚染せずに熱膨張でき
るものを用いる。本実施例では可塑材添加によりガラス
転移点（熱転移点）を操作した塩化ビニル系樹脂を用い
た。インク部２４は微凹凸部２２の凸部上および凹部の
熱膨張媒体２３上に塗布されており、色材とバインダー
材から構成される。色材はカーボンブラック等の顔料や
染料あるいは顔料と染料の混合材などでモノクロームや
カラー印字に対応できる色材であり、また場合によって
は無色でもよい。バインダー材は加熱によって溶融ある
いは粘度低下し記録紙５に転写できるものでホットメル
トワックス等および補助材等から成るものである。さ
て、ここで微凹凸部２２の凹部に熱膨張媒体２３を塗布
する理由を説明する。

【００１６】図２は、他の構成を用いたインクシートの
欠点を示す説明図である。図２のようにインクシート１
２０を微凹凸部の形成されない基材１２１に熱膨張媒体
１２３とインク部１２４を塗布した構成とした場合は、
基材１２１と熱膨張媒体１２３および熱膨張媒体１２３
とインク部１２４の保持力（接着力）が問題となる。

【００１７】すなわち、これらの保持力が不十分である
と、インクシートの保存時やサーマルプリンタでの印字
動作中等に基材１２１から熱膨張媒体１２３やインク部
１２４が剥がれてしまい、インクシートの機能が達成で
きない不都合が起きる。したがって、インク部２４を基
材２１に直接塗布した場合の保持力は従来のインクシー
トの構成から解るように十分に得られているので、イン
ク部２４は基材２１に保持させるように微凹凸部２２の
凸部に塗布し、熱膨張媒体２３は微凹凸部２２の凹部に
塗布することで確実に保持できる。ゆえに熱膨張媒体２
３は保持力に関わらず材料選択の範囲が広く使用でき
る。

【００１８】次に、印字動作について図３を用いて説明
する。図３は、本発明のサーマルプリンタを用いて印字
を行う場合の説明図である。図３に示すように、インク
を記録紙５に転写すべく加熱手段であるサーマルヘッド
８によってインクシート２０を加熱する。このときサー
マルヘッド８からインク部２４に伝わる熱は、サーマル
ヘッド８に接する基材２１裏面から始まり、基材２１の
厚み方向（図面の下方向）に進み、熱膨張媒体２３、イ
ンク部２４を介してインク部２４の記録紙５に接する面
に到達する。

【００１９】したがって、まずサーマルヘッドによって
熱膨張媒体２３が加熱され熱膨張できるようになり、次
にインク部２４が加熱され溶融しだすと、熱膨張媒体２
３が微凹凸部２２の凹部から膨出し加熱軟化したインク
部２４は熱膨張媒体２３の膨張力によって突出する。ゆ
えにサーマルヘッド８で加熱したドットに対応したイン
ク部２４は、加熱しなかったインク部２４よりも突出す
る。

【００２０】すなわち、記録紙５に平面平滑度の低い普
通紙を用いても、紙表面の凹凸に突出したインクが馴染
み付着でき、インクを良好に転写することができる。
つぎにこの発明におけるサーマルプリンタによって記録
紙に連続的に記録を行う場合の実施例について図４を基
に説明する。

【００２１】図４は、本発明のサーマルプリンタの概略
構成図である。インクシート２０はインクシート供給ロ
ール２から供給され、サーマルヘッド８とプラテンロー
ラ９の間を通ってインクシート巻取ロール４に巻き取ら
れる。インクシート巻取ロール４は図示しない駆動源
（例えばＤＣモータ）により回転されてインクシート２
０を巻き取っていく。記録紙５はインクシート２０とプ
ラテンローラ９の間を通り、図示しない駆動源（例えば
パルスモータ）で回転される一対の紙送りローラ６によ
り送られるようになっている。サーマルヘッド８は支軸
７によって支持され、回動自由になっており、圧縮バネ
３によって図の下方へ付勢されているから、インクシー
ト２０のインク塗布面と記録紙５の上面は、サーマルヘ
ッド８とプラテンローラ９の間で押圧されている。そし
て、サーマルヘッド８に入力画像信号に対応した熱パル
スを印加することで、インクが記録紙５に転写される。
その後、インクシート巻取ロール４にインクシート２０
を巻き取ることで、インクシート２０と記録紙５が引き
剥されて記録紙に出力画像がえられる。

【００２２】なお、本発明の実施例においては、加熱手
段としてサーマルヘッドをもちいたが、出力画像に対応
した印字画素を選択的に加熱できるものであれば、これ
に限られたものではない。たとえば、インクシートに導
電体を塗布し電極針で加熱するいわゆる通電感熱方式等
を用いてもよいことは言うまでもない。

【００２３】また、本発明においては、インクの種類を
限定するものではなく有彩色や無彩色のインクを用い、
カラーやモノクローム印字してもよい。 また、本発明
の実施例においては微凹凸部は基材上に加工して得た
が、これに限られたものではなく、複数枚のシートで構
成してもよく、すなわち平面シートと微孔加工されたシ
ートを重ね合わせる等してもよい。されに微凹凸部の大
きさ、深さ、個数等は限定されたものではなく用途や記
録画像の解像度等によって適正化することが望ましい。

【００２４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように、表面
平滑度の低い安価で入手し易い記録紙でも、複雑な印字
条件や機構によらず、カスレやインク抜けが発生せずに
良好な記録画像が得られる高品質で使い勝手のよいサー
マルプリンタが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルプリンタを用いて印字を行う
場合の説明図である。

【図２】他の構成を用いたインクシートの欠点を示す説
明図である。

【図３】本発明のサーマルプリンタを用いて印字を行う
場合の説明図である。

【図４】本発明のサーマルプリンタの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

８ サーマルヘッド ２０ インクシート ２１ 基材 ２２ 微凹凸部 ２３ 熱膨張媒体 ２４ インク部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｍ 5/30 9121−2Ｈ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク転写時の熱に対して耐熱性を有す
   る基材と、 前記基材に形成された微凹凸部と、 前記微凹凸部の凹部に塗布された熱膨張媒体と、 前記微凹凸部上に塗布された前記インク部とから構成さ
   れることを特徴とする熱転写インクシート。
2. 【請求項２】 基材にインクを塗布してなるインクシー
   トを加熱しインクを記録紙に転写する熱転写型のサーマ
   ルプリンタにおいて、 前記インクの転写時の熱に対して耐熱性を有する基材
   と、前記基材に形成された微凹凸部と、前記微凹凸部の
   凹部に塗布された熱膨張媒体と、前記微凹凸部上に塗布
   された前記インク部とから構成されるインクシートと、 前記インクシートを加熱し記録紙に前記インクを転写す
   る加熱手段と、から構成されることを特徴とするサーマ
   ルプリンタ。