JPH08197764A - 熱転写プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクリボンに皺が発生しないため印刷斑等
のない高品位な印字が可能で、カラー印刷の際には色再
現性の高い熱転写プリンタを提供する。 【構成】 制御回路１９は、インクリボン２の幅方向
に、一列あるいは複数列配置された電極１６-k、１７-k
と、これを覆う誘電体層とから構成され、電極１６-k、
１７-kの各々に印加される電圧Ｖkによって生じる静電
吸引力によってインクリボン２の進行方向と反対方向の
張力をインクリボン２の幅方向の各部分毎に個別に与え
る静電ブレーキ１５を、インクリボン２の幅方向に対し
て、インクが印刷用紙に転写される位置に対応する位置
の電極１６-k、１７-kは静電吸引力を生じず、インクが
印刷用紙に転写されない位置に対応する位置の電極１６
-k、１７-kは静電吸引力を生じるように制御することに
よって、張力をインクリボン２の幅方向の印字状態に対
応して制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高速で高品位な印字
を可能とする熱転写プリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる熱転写プリンタとは、インクが
塗布されたインクリボンの所定の部位を印字ヘッドによ
って加熱して、印刷用紙にインクを熱転写することによ
り印刷するものである。さらに詳述すると、薄いフィル
ム状のインクリボンの一方の面にインクを塗布し、この
インクリボンのインク面と印刷用紙を圧接する。そし
て、インクリボンのインクが塗布されていない面の所定
の箇所を、印字ヘッドによって加熱することにより、印
刷用紙にインクが転写される。

【０００３】図７は、従来の単色熱転写プリンタの構成
の一例を示す側断面図である。また図８は、図７におけ
る破線範囲内の詳細な構成を示す側断面図である。図７
において、送り出しローラ１に巻かれたインクリボン２
は、巻き取りローラ３に巻き取られる。このインクリボ
ン２の下面（インク面２ａ）にはインクが塗布されてい
る。また、４はガイドローラ、５はブレーキである。ブ
レーキ５は、支持点６を中心に回動可能であり、引きバ
ネ７の力によって、その一端が送り出しローラ１側に付
勢されている。これらガイドローラ４およびブレーキ５
によって、インクリボン２の弛みを防止している。一方
の印刷用紙８は、プラテンローラ９とこれに圧接される
ピンチローラ１０ａおよび１０ｂに挟まれて搬送され
る。また印刷中は、印字ヘッド１１はプラテンローラ９
に圧接されており、このプラテンローラ９と印字ヘッド
１１との間に、インクリボン２と印刷用紙８とが挟み込
まれている。印刷しないときは、印字ヘッド１１はプラ
テンローラ９から離れ、インクリボン２を圧接から開放
する。

【０００４】本例の印字ヘッド１１は、一般にライン型
サーマルヘッドと呼ばれるもので、プラテンローラ９側
に圧接される面に、プラテンローラ９の長手方向に沿っ
て複数の発熱体１２-1、１２-2…１２-n（以降、１２-k
と称する）が配置されている。この発熱体１２-kに電流
を流すと、ジュール熱によってインクリボン２のインク
面２ａに塗布されたインクを加熱し、このインクが印刷
用紙８に転写される。

【０００５】発熱体１２-kは図示しない制御部によっ
て、流れる電流を各々独立して制御可能な構成となって
おり、発熱体１２-kの表面温度は流れる電流によって決
定される。一方、インクリボン２のインク面２ａに塗布
されたインクが印刷用紙５に転写される度合いは、発熱
体１２-kの表面温度によって異なる。そこで、印刷用紙
８並びにインクリボン２を、同一速度でそれぞれ矢印
Ａ、矢印Ｂ方向に搬送し、所定のタイミングで各発熱体
１２-kに流れる電流を制御することによって、印刷用紙
８に濃淡のある文字や絵等を描くことができる。

【０００６】印刷中においてインクリボン２は、巻取り
ローラ３により巻取り力Ｔｍで、図７に示す矢印Ｂ方向
に引っ張られる。図９（ａ）は、この時のインクリボン
２を上方から見た平面図である。Ｔｂは、ブレーキ５か
ら発生する引っ張り力である。ＴｍとＴｂとの関係はＴ
ｍ＞Ｔｂとなっている。インクリボン２は印字ヘッド１
１により圧接されているので、圧接抵抗力をＴｆとする
とＴｍとの関係は、Ｔｆ＞Ｔｍとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般にインクリボン２
は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製ベースフ
ィルム上にインクが塗布された構造となっており、この
インクリボン２はインクを塗布していない面（加熱面）
からインクを加熱して印刷用紙８に転写する。またイン
クリボン２は、その熱伝達性を向上させるために、ベー
スフィルムの厚さは３〜６μｍと薄い。このため、発熱
体１２-kによって加熱されることにより、ベースフィル
ムが容易に変形する。

【０００８】図９に示す空白部分１３の通電部では、イ
ンクリボン２のベースフィルムが熱変形して、印字ヘッ
ド１１の発熱抵抗体に溶着する。また、印刷のために溶
融したインクと用紙との接着が生じる。いま、溶着によ
る抵抗力をＴｒ1、接着による抵抗力をＴｒ2とすると、
各発熱体の通電部には、非通電部に対して（Ｔｒ1＋Ｔ
ｒ2）の抵抗力が加算される。これを、印刷抵抗力Ｔｔ
とする。非通電部には、圧接抵抗力Ｔｆが作用している
ので、巻取り力Ｔｍとの関係は次のようになる。 非通電部 Ｔｆ＋Ｔｂ＞Ｔｍ、 通電部 Ｔｆ＋Ｔｂ＋
Ｔｒ1＋Ｔｒ2＞Ｔｍ 即ち、無印刷部と印刷部とのテンションのバランスが崩
れ、この結果、無印刷部と印刷部との境界でインクリボ
ン２の皺が発生する。そして、この皺の部分で印刷不良
が発生する。ところで印刷速度を向上させるためには、
インクリボン２のインクを短時間で加熱する必要がある
が、このためには発熱体１２-kの温度を上げざるを得な
い。また階調印刷時に印刷の濃淡差を大きくすると、発
熱体１２-kの最大温度が高くなる。従ってこれらの場合
は、さらに皺が発生し易くなる。

【０００９】またカラー印刷の場合には、前述のインク
リボン２は図１０（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、
印刷用紙８に合わせた一定長Ｌ毎にＹ（黄）、Ｍ（マゼ
ンタ）、Ｃ（シアン）あるいはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（純黒）
の色のインクが塗布されている。そして、インクリボン
２を矢印Ｂ方向に搬送し、また印刷用紙８は図７に示す
矢印Ａ方向およびＤ方向に往復させ、各色を重ねて印刷
する。従って、皺が発生すると、色斑を生じたり色再現
性を著しく低下させる。この発明は、このような背景の
下になされたもので、インクリボンに皺が発生しないた
め印刷斑等のない高品位な印字が可能で、カラー印刷の
際には色再現性の高い熱転写プリンタを提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、インクが塗
布されたインクリボンを所定の巻き取り力で巻き取る巻
き取り手段と、前記インクリボンを加熱することにより
前記インクを印刷用紙に転写して所定の文字等を印字す
る印字手段とを具備する熱転写プリンタにおいて、前記
印字手段の後方に設けられ、前記インクリボンの進行方
向と反対方向の張力を、前記インクリボンの幅方向の各
部分毎に個別に与える制動手段と、前記印字手段による
インクリボンの幅方向の印字状態に対応して前記制動手
段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。

【００１１】また請求項２に記載の発明にあっては、請
求項１に記載の熱転写プリンタでは、前記制動手段は、
前記インクリボンの幅方向に対して一列あるいは複数列
の双極型電極群と、前記複数の前記双極型電極群を覆う
誘電体層とから構成され、前記双極型電極の各々に印加
される高電圧によって生じる静電吸引力によって前記イ
ンクリボンに張力を与えることを特徴とする。

【００１２】また請求項３に記載の発明にあっては、請
求項２に記載の熱転写プリンタでは、前記制御手段は、
前記インクリボンの幅方向に対して、前記インクが前記
印刷用紙に転写される位置に対応する位置の前記双極型
電極は静電吸引力を生じず、前記インクが前記印刷用紙
に転写されない位置に対応する位置の前記双極型電極は
静電吸引力を生じるように前記制動手段を制御すること
を特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明によれば、制御手段は、インクリボン
の幅方向に、一列あるいは複数列配置された双極型電極
群と、双極型電極群を覆う誘電体層とから構成され、双
極型電極の各々に印加される高電圧によって生じる静電
吸引力によってインクリボンの進行方向と反対方向の張
力をインクリボンの幅方向の各部分毎に個別に与える制
動手段を、インクリボンの幅方向に対して、インクが印
刷用紙に転写される位置に対応する位置の双極型電極は
静電吸引力を生じず、インクが印刷用紙に転写されない
位置に対応する位置の双極型電極は静電吸引力を生じる
ように制御することによって、張力をインクリボンの幅
方向の印字状態に対応して制御する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例にかかる熱転写プリ
ンタについて説明する。なお本実施例では、単色の熱転
写プリンタに適用した例を挙げて説明する。図１は本発
明の一実施例にかかる熱転写プリンタの概略構成を示す
側断面図である。図中、図７に示す各部と対応する部分
には同一の符号を付し、その説明は省略する。図１に示
す熱転写プリンタのガイドローラ４と印字ヘッド１１と
の間には、静電ブレーキ１５が設けられている。

【００１５】図２は、図１における静電ブレーキ１５の
概略構成を示す断面図である。静電ブレーキ１５は、高
誘電率の絶縁物中に正の電極１６-1、１６-2・・・１６
-n（以降、１６-kと称する）と負の電極１７-1、１７-2
・・・１７-n（以降、１７-kと称する）とを有する構造
となっている。また、それぞれの電極１６-kと１７-kと
は一対となり、この間には高圧発生回路１８より高電圧
が印加される。高圧発生回路１８は、制御回路１９が出
力する制御信号Ｓ1、Ｓ2・・・Ｓn（以降、Ｓkと称す
る）に基づいた高圧Ｖ1、Ｖ2・・・Ｖn（以降、Ｖkと称
する）を生成し、対応する電極１６-k〜１７-k間に印加
する。制御回路１９は、図示しないコンピュータ等から
印刷データＤが入力されると、これに基づいた電流信号
（発熱体１２-kに流す電流）を印字ヘッド１１へ出力す
る。また同時に、印字ヘッド１１へ出力する電流信号に
対応した制御信号Ｓkを出力する。

【００１６】図３は、静電ブレーキ１５の詳細な構成を
示す断面図である。静電ブレーキ１５は、絶縁体のベー
ス１５-1の片面に銅箔パターンによる電極１６-k、１７
-kを形成し、この上面をエポキシ樹脂等の絶縁体１５-2
で覆い、さらにこの上部に平坦な誘電体１５-3を固着さ
せた構造となっている。電極１６-k〜１７-k間に電圧を
印加すると、静電ブレーキ１５内は電極１６-k〜１７-k
間に印加された電圧と極性に応じた電荷を帯びる（図２
参照）。一方、インクリボン２における静電ブレーキ１
５との非接触面（インク面）は、電極１６-k、１７-kと
は反対の電荷を帯びる。このため、静電ブレーキ１５と
インクリボン２との間には静電吸引力Ｆが発生する。

【００１７】この静電ブレーキ１５とインクリボン２と
の間発生する静電吸引力Ｆは、 Ｆ＝ε／２・（Ｖ／ｄ）² ・・・（１） によって求められる。ここで、εは誘電体１５-3の誘電
率、Ｖは電極１６-k〜１７-k間に印加される電圧、また
ｄは誘電体１５-3の厚さである。このように、静電ブレ
ーキが発生する静電吸引力Ｆは、各電極１６-k〜１７-k
間に印加される電圧Ｖkによって決定される。そこで制
御回路１９は、印字しない発熱体１２-kに対応する位置
の電極１６-k〜１７-kには電圧Ｖkを印加し、印字する
発熱体１２-kに対応する位置の電極１６-k〜１７-kには
電圧Ｖkは印加しない。また、発熱体１２-kに流れる電
流値に応じた電圧Ｖkを、対応する電極１６-k〜１７-k
に印加する。即ち、濃く印字する部位ほど静電吸引力Ｆ
が小さく、また印字しない部位では静電吸引力Ｆは最大
となるように制御する。

【００１８】Ａ．第１の構成例 図４は、静電ブレーキ１５の全体構成および、インクリ
ボン２との位置関係を示した斜視図である。静電ブレー
キ１５内には、インクリボン２の幅方向に、電極１６-k
および１７-kが交互に且つ１列に配列されている。また
本実施例では、電極１６-kおよび１７-kによる静電吸引
力Ｆを有効的に利用するために、電極１６-kおよび１７
-kを、リボン２の搬送方向（矢印Ｂ方向）に長い形状と
した。

【００１９】図５は、静電ブレーキ１５の静電吸引力Ｆ
による効果の様子を示した図である。なお図５に示す印
字ヘッド１１は、発熱体１２-1〜１２-8を有しているも
のを例として示し、静電ブレーキ１５は、発熱体１２-1
〜１２-8と対応する位置に電極１６-1〜１６-8および１
７-1〜１７-8を有しているものを例として示して説明す
る。

【００２０】（１）第１の例 図５（ａ）に示す例では、発熱体１２-6、１２-7、１２
-8に電流が流れた結果、これに対応する形状の空白部分
１３が形成された。このとき、発熱体１２-6、１２-7、
１２-8の位置に印刷抵抗Ｔｔが生じる。そこで制御回路
１９は、電流が流れていない発熱体１２-1、１２-2、１
２-3、１２-4および１２-5のそれぞれに対応する位置の
電極１６-k〜１７-k間に電圧Ｖkを印加する。これによ
り電極１６-1、１７-1の位置から電極１６-5、１７-5の
位置には、各電極の静電吸引力Ｆによる静電制動力Ｔｓ
が発生する。

【００２１】各発熱体１２-1〜１２-8に流れる電流値
と、この時に発生する印刷抵抗Ｔｔとの関係は、予め実
験的に求めることができる。そこで制御回路１９は、Ｔ
ｓ＝Ｔｔとなるように電圧Ｖkを制御する。こうするこ
とにより、インクリボン２の幅方向には張力が一様に加
わり、空白部分１３の周囲には皺は発生しない。

【００２２】（２）第２の例 図５（ｂ）に示す例では、発熱体１２-3、１２-4、１２
-5および１２-6に電流が流れた結果、これに対応する形
状の空白部分１３が形成された。このとき、発熱体１２
-3、１２-4、１２-5および１２-6の位置に印刷抵抗Ｔｔ
が生じる。そこで制御回路１９は、電流が流れていない
発熱体１２-1、１２-2、１２-7および１２-8のそれぞれ
に対応する位置の電極１６-k〜１７-k間に電圧Ｖkを印
加する。これにより電極１６-7、１７-7および電極１６
-8、１７-8の位置に各電極の静電吸引力Ｆによる静電制
動力Ｔｓ1が、また電極１６-1、１７-1および電極１６-
2、１７-2の位置に各電極の静電吸引力Ｆによる静電制
動力Ｔｓ2が発生する。 このとき制御回路１９は、各
電極のＴｓ1、Ｔｓ2がＴｔと等しくなるように電圧Ｖk
を制御することにより、インクリボン２の幅方向には張
力が一様に加わり、空白部分１３の周囲には皺は発生し
ない。

【００２３】（３）第３の例 図５（ｃ）に示す例では、発熱体１２-7、１２-8および
１２-1および１２-2に電流が流れた結果、これに対応す
る形状のそれぞれ空白部分１３-1および１３-2が形成さ
れた。このとき、発熱体１２-7、１２-8の位置に印刷抵
抗Ｔｔ1が生じ、また発熱体１２-1、１２-2の位置に印
刷抵抗Ｔｔ2が生じる。そこで制御回路１９は、電流が
流れていない発熱体１２-3、１２-4、１２-5および１２
-6のそれぞれに対応する位置の電極１６-k〜１７-k間に
電圧Ｖkを印加する。これにより電極１６-3、１７-3の
位置から電極１６-6、１７-6の位置には、各電極の静電
吸引力Ｆによる静電制動力Ｔｓが発生する。このとき制
御回路１９は、各電極のＴｓ1、Ｔｓ2がＴｔと等しくな
るように各電極の電圧Ｖkを制御することにより、イン
クリボン２の幅方向には張力が一様に加わり、空白部分
１３-1、１３-2の周囲には皺は発生しない。

【００２４】Ｂ．第２の構成例 図６は、静電ブレーキの第２の構成例である静電ブレー
キ１５ａの全体構成および、インクリボン２との位置関
係を示した斜視図である。静電ブレーキ１５ａ内には、
静電ブレーキ１５と同様にインクリボン２の幅方向に、
電極１６ａ-kおよび１７ａ-kが交互に配列される。さら
にこれらの電極は、インクリボン２の長手方向に第１の
電極群２０-1と第２の電極群２０-2とに分けられてい
る。また、２分割された第１の電極群２０-1と第２の電
極群２０-2とには、それぞれ独立した電圧Ｖkを印加で
きるようになっている。これによって、静電制動力Ｔｓ
を更に微細に制御することが可能となる。なお、本構成
例による詳細な動作は、第１の構成例に示したものと同
一であるので、その説明は省略する。

【００２５】なお本実施例は、単色熱転写プリンタに適
用した例を示して説明したが、カラー熱転写プリンタに
あっても本発明の適用範囲内である。また本実施例で
は、インクリボン２の弛みを防止するために、ブレーキ
５と静電ブレーキ１５の両方を設けているが、静電ブレ
ーキ１５による静電制動力のみによってインクリボン２
の弛みを防止する構成であってもよい。この場合、機械
式のブレーキが必要なくなるので、熱転写プリンタを小
型軽量化することも可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
制御手段は、インクリボンの幅方向に、一列あるいは複
数列配置された双極型電極群と、双極型電極群を覆う誘
電体層とから構成され、双極型電極の各々に印加される
高電圧によって生じる静電吸引力によってインクリボン
の進行方向と反対方向の張力をインクリボンの幅方向の
各部分毎に個別に与える制動手段を、インクリボンの幅
方向に対して、インクが印刷用紙に転写される位置に対
応する位置の双極型電極は静電吸引力を生じず、インク
が印刷用紙に転写されない位置に対応する位置の双極型
電極は静電吸引力を生じるように制御することによっ
て、張力をインクリボンの幅方向の印字状態に対応して
制御するので、インクリボンに皺が発生しないため印刷
斑等のない高品位な印字が可能で、カラー印刷の際には
色再現性の高い熱転写プリンタが実現可能であるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる熱転写プリンタの概
略構成を示す側断面図である。

【図２】同実施例における静電ブレーキ１５の概略構成
を示す断面図である。

【図３】同実施例における静電ブレーキ１５の詳細な構
成を示す断面図である。

【図４】同実施例における静電ブレーキ１５の全体構成
およびインクリボン２との位置関係を示す斜視図であ
る。

【図５】同実施例における静電吸引力Ｆの効果の様子を
示す図である。

【図６】本発明の静電ブレーキの第２の構成例である静
電ブレーキ１５ａの全体構成およびインクリボン２との
位置関係を示す斜視図である。

【図７】従来の熱転写プリンタの概略構成例を示す側断
面図である。

【図８】図７における破線範囲内の詳細な構成を示す側
断面図である。

【図９】従来の熱転写プリンタにおける、インクリボン
２と印字ヘッド１１との位置関係と、インクリボン２に
作用する各力を示す図である。

【図１０】カラー熱転写プリンタにおける、インクリボ
ン２のＹ、Ｍ、ＣあるいはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配色を示す
図である。

【符号の説明】

２ インクリボン ８ 印刷用紙 １１ 印字ヘッド １２-k 発熱体 １５ 静電ブレーキ １６-k 電極 １７-k 電極 １８ 高圧発生回路 １９ 制御回路 Ｓk 制御信号 Ｖk 電圧 Ｔｍ 巻き取り力 Ｔｂ 反力 Ｔｔ 印刷抵抗 Ｔｓ 静電制動力

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクが塗布されたインクリボンを所定
   の巻き取り力で巻き取る巻き取り手段と、前記インクリ
   ボンを加熱することにより前記インクを印刷用紙に転写
   して所定の文字等を印字する印字手段とを具備する熱転
   写プリンタにおいて、 前記印字手段の後方に設けられ、前記インクリボンの進
   行方向と反対方向の張力を、前記インクリボンの幅方向
   の各部分毎に個別に与える制動手段と、 前記印字手段によるインクリボンの幅方向の印字状態に
   対応して前記制動手段を制御する制御手段とを設けたこ
   とを特徴とする熱転写プリンタ。
2. 【請求項２】 前記制動手段は、 前記インクリボンの幅方向に、一列あるいは複数列配置
   された双極型電極群と、 前記複数の前記双極型電極群を覆う誘電体層とから構成
   され、 前記双極型電極の各々に印加される高電圧によって生じ
   る静電吸引力によって前記インクリボンに張力を与える
   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】 前記制御手段は、前記インクリボンの幅
   方向に対して、 前記インクが前記印刷用紙に転写される位置に対応する
   位置の前記双極型電極は静電吸引力を生じず、前記イン
   クが前記印刷用紙に転写されない位置に対応する位置の
   前記双極型電極は静電吸引力を生じるように前記制動手
   段を制御することを特徴とする請求項２に記載の熱転写
   プリンタ。