JPS59124874A - サ−マル印刷方法及びサ−マル印刷装置 - 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】 〔発明の分野〕 本発明はサーマル（熱転写式）印刷システムに関し、特
に印刷媒体とサーマル印刷リボンとを効果的に案内でき
るサーマル印刷方法及びそれに使用されるサーマル印刷
装置に関する。

サーマル印刷では、サーマル（熱転写）リボンのような
担体（キャリア）から通常は紙のような印刷媒体へ、そ
のリボンの局所的な領域に熱エネルギを加えることによ
ってインク物蜀な（どが選択的に転写される。サーマル
印刷は１つの色のリボン、例えば黒色リボンだけを用い
て行なわれても良いし、多色リボン、例えば６つの基本
色として黄、マゼンタ及びシアンを含むカラーリボンを
用いて行なわれても良い。

〔従来技術〕

サーマル印刷システムの１例が米国特許第４２５０５１
１号に開示されているが、これは黒色とともに５つの基
本色、黄、マゼンタ及びシアンが繰返し現われる一連の
帯域として配列されたサーマルリボンを用いている。こ
の帯域はリボンの移送方向に直角に配列され、それらは
印刷行の全長即ち印刷媒体の幅一杯に広がっている。熱
を与える印刷ヘッドは、印刷媒体及びリボンの移送方向
に直角な列に配列された１列の発熱素子群によって形成
されている・各発熱素子はアース用のＩＪ−ド線及び選
択用のリード線に接続されている。所望の色を転写する
には制御手段がその必要なリード線を選択的に付勢する
。印刷媒体はサーマルリボンの着色面に負部のローラで
押しつげられる・該ローラは印刷行に平行な軸をもつ。

サーマルリボン自体は、印刷行が印刷ヘッドと支持ロー
ラとの間の挾持部により形成されるよう、静止している
印刷ヘッドによってその位置に保持される０印刷時には
、任意の発熱素子が付勢され、その時点でそのヘッドの
直前にある帯域の色のドツトを転写ずろ。印刷媒体上の
所与の位置に任意の色を付着させるために、印刷媒体よ
りも早い速度でリボンが前進される・ 高品質の印刷を生じるためには所与の長さあたりの画素
（ベル）の数を多くする必要がある。画素の密度を高く
する（例えば１インチ即ち２５４ｍｍあたり１００個の
画素）には、小さい発熱素子（例えば１本の発熱素子が
１０ミル即ち２５４マイクロメータの面積しかカバーし
ないもの）が必要である。こうなると所与の面積あたり
のＩＪ−ド線の数を増やす必要があることは云うまでも
なく、そのようなヘッドを製造するのが一層難しくなる
。

」二記のことに加えて、サーマルリボンの材料の組成も
非常に重要である。サーマルリボンには基本的に２種類
あり、１つは転写媒体としてワックスを用いたもの、も
う１つは樹脂を用いたものである・ワックスを用いたリ
ボンは、印刷媒体に着色物質を転写する場合それを軟化
するための熱エネルギが少なくて済む。ワックスの軟化
温度が低いからである。更に印刷媒体上で冷却し乾燥す
るのに要する時間が長く、その物質が流れ出しがちであ
る。他方、樹脂を用いたリボンは、着色物質を印刷媒体
に転写する際にそれを溶かず温度が高い。しかし印刷媒
体上で冷却し固化するのに要する時間が短く、その物質
が流れたり、こすれたりしない。従って、高解像度で高
速の印刷には樹脂型のリボンＡＴ９−８２−０１９が最
高であるが、印刷媒体上で熱可塑性樹脂のリボンのカラ
ー物質を迅速に冷却し乾燥させると、印刷媒体とリボン
との間に接着現象を生じてしまう。

印刷媒体の所与の領域でカラー印刷が行なわれるとき、
印刷媒体は静止したままである。即ちサーマルリボンが
次の色の帯域（Ｃ前進されるのに対し印刷媒体は前進さ
れず、これによって同じ領域に次の色が印刷される。従
って印刷媒体の所与の１つの位置にカラー印刷するため
には複数個のリボン位１４が必要である。カラーリボン
と印刷媒体とを分離させるには、前述の米国特許第４２
５０５１１号のシステムによればせん断力な与えるよう
な運動が必要である。印刷媒体からリボンを分離させる
には、リボンと印刷媒体との間の接着力を破るような、
移送方向の応力に耐えられるだけの十分な張力がリボン
担体に必要である・従って熱可塑性樹脂のリボンが使用
される場合は、その相体はその接着力に打ち勝つよう比
較的厚くするか又は強くしなければならなかった。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、サーマルリボンが印刷媒体からその表
面にほぼ直角に分離され、これによって印刷媒体とリボ
ンとの間のせん新運動が著しく少なくされるよう構成さ
れたサーマル印刷装置を提供することにある。′これよ
りリボンの担体は比較的薄いものを用いることが出来、
またサーマルリボンは印刷媒体と独立に前進され分離さ
れることが出来る。この際印刷媒体は静止したままで良
い。

上記の目的は、本発明によれば、印刷媒体に対し前後に
移動でき、しかも印刷媒体から４５度よりも大きい角度
でリボンを遠去けるよう案内するりボン支持手段を用い
ることによって基本的には達成される。これによれば印
刷媒体からリボン支持手段を引離すときリボンが紙から
ほぼ直角方向に文離される。

本発明の実施例では、リボン支持手段が印刷ヘッドによ
って形成される。リボン案内手段が印刷媒体及びリボン
の移送方向に於て印刷領域の直ぐ後方のリボンを案内す
る。偏心体がリボン支持手段を、印刷媒体から遠去かる
ように、或いはそれに向かって制御するように移動させ
る。本発明の他の実施例では、裏側支持手段が印刷媒体
をリボン及びリボン支持手段に向かって押しつける。裏
側支持手段は支持体に弾性的に固定される。

本発明の他の目的は、熱転写印刷特に複数の色即ちカラ
ーが一組のリボン送り方向の帯域とじて配列されている
多色転写リボンを用いた熱転写のカラー印刷の、新規の
改良された技法を提供することにある。これは本発明で
は下記のようにして有利な態様で達成されろ。即ちリボ
ン及び印刷媒体を、支持手段と発熱印刷ヘッドとの間に
、リボンを印刷媒体と接触するように移動させることに
よって選択的に挾持（クランプ）する。そして印刷ヘッ
ドの発熱素子を選択的に付勢ずろことによって印刷を行
なう。次いでリボンを印刷媒体からその表面とほぼ直角
方向に引込める。印刷媒体の前進動作とは独立に、リボ
ンを次の適宜の色の帯域まで前進させる。１つの完全な
行が印刷される迄は必要に応じてこれらの手順を反復す
る。そして印刷媒体を次の印刷行まで前進させる。以上
の技法により、リボンと印刷媒体とは簡単に分離し、両
者の前進動作も独立に行なえ、両者間のせメツ断力な生
じる運動も著しく減じる。従ってサーマル印刷システム
が全体的に改良されろ・ 〔実施例の説明〕 第１図は、印刷領域３０前後の印刷しようとする印刷媒
体１即ち通常の紙１の経路と熱転写媒体２の経路とを図
式的に示している。

紙の経路は、挿入された紙１を把持する挾持部を形成す
るところの１対のローラ５及び乙の用紙入口側に形成さ
れる。更にローラ５及び乙の付近のその経路は、用紙上
部案内部材７及び用紙下部案内部材８を含む。これらの
部材７．８間を案内される紙１が印刷領域ろに接するよ
うに近づくよう両部材７．８は僅かに曲げられている。

印刷領域５の背後には２個のローラ９及び１０があって
、これらで紙１を把持し前進させる。更に部材１１及び
１２を経て案内され、１対の出口ローラ１３及び１４か
ら印刷装置の外へ終１が輸送されろ。

供給装置（図示せず）から供給されるリボン２の経路は
、案内ローラ１５、リボン支持手段１６、リボン２を紙
１から離れるよう案内するための支持ビーム１８′によ
って形成された手段、リボン案内ローラ１９及び１対の
計測ローラ２Ｄ及び２１を含み、図示しない巻取ローラ
に向かってリボンを前進させろ。間上記のリボン支持手
段１６の上部にはそれと一体の部分とみなされる発熱印
刷ヘッド１７が装着されろ。紙の経路とリボン経路との
間に形成される角度２２は４５度よりも大きくなるよう
選択される。伺、紙の経路は、ここでは真直ぐで、水平
に配設された用紙案内部材１１で形成される。またリボ
ン経路は、ここではリボン２を紙の経路から離れるよう
に案内ずろ支持ビーム１８及び案内ローラ１９によって
形成されろ・特に、物理的な拘束のために、角度２２の
値は、４５度と９０度との間に選択される事が望ましい
。

用紙経路及びリボン経路が印刷のために合流する印刷領
域５を下記で詳細に説明しよう・発熱印刷ヘッド１７が
リボン支持手段１６に装着される。

実際の発熱素子は裏側支持手段の下方の支持ビーム１８
の付近に１列に集中的に配設される。裏側支持手段は、
枠２４に固着されたバー２３より成る。枠２４は支持体
２６にばね２５によって弾力的に取付けられる。バー２
６は発熱印刷ヘットの発熱素子の長さと同じ位の幅であ
る。斯くして、ばね手段２５０作用の下で、＜−２１が
紙１を１ノホ゛ン２のカラー物質相持面に押しつけろと
ともに、リボン２を印刷ヘッド１７即ちリボン支持手段
１６に押しつけろ。成る印刷ヘッド素子を付勢し旧一つ
りボン２の所与の領域に熱を与えると、溶融され軟化さ
れたカラー物質が紙１に転写される・裏側支持手段２６
はし、＜−２８を下方に配設させた側方アーム２７を含
む。図示しなし・手段によってこのレバー２８は矢印２
９の方向に」二昇さｆｔ、裏側支持用のレバー２６を紙
の経路から外し、１ノボン２及び印刷ヘッド１７に対す
る紙１の押しつげ圧力を釈放する。この上昇機能は紙１
を用紙経路に挿入するときの特に助けとなる。それ（ま
また印刷動作中に紙を歩進的に進めるとき与えられても
良い。レバー２８を矢印ろ０の方向に下降させると、裏
側支持）ｊ−２３，用紙１、リボン２及びヘッド１７相
互間に必要な圧力が与えられる。裏側支持バー２３は発
熱印刷ヘッド１７の加熱素子の列の全長にまたがる。即
ちそれは紙１上の印刷される領域の全幅にまたがる。

リボン支持手段１６は軸５１によってその廻りに回転で
きるよう担持され、また偏心体３ろの一部であるカム３
２ＶＣよっても相持される０この軸３１は印刷行に平行
に、即ち用紙及びリボンの移送方向４を横切る方向に延
びる。偏心体３３は軸３４の廻りに回転し、カム３２も
その中心５５の廻りに回転する。カム５２はリボン支持
手段１６の細長い溝３６の中に載置される。偏心体ろ３
を第１図（（示ずカムろ２の中心ろ５の下方の位置から
、第２図シこ示ずようにカムの中心３５が偏心軸ろ４の
下方にあるような位置まで１８０度その軸３４の廻りに
回転すると、リボン支持手段１６は軸３１の廻りに小さ
い角度回転することによって矢印ろ７の方向に下降する
。

第２図はリボン支持手段１６の下降した位置を示す。リ
ボン支持手段１６を下降させることによってリボン経路
が短くなる。このリボン経路は、前述のとおり案内ロー
ラ１５．ｌノボン支持手段１６、特にリボン２が載って
いる発熱印刷ヘッド１７、支持ビーム１８及びリボン案
内ローラ１９によって形成されたものである。このよう
にして短くなったリボン経路により、リボンは１対の測
定ローラ２０及び２１の手段で緊張した状態に保持され
る。斯してリボン２は紙１の表面からほぼ直角な方向に
分離されろ。従って紙１とリボン２との間には実質上全
くぜん断が生じない。

リボン支持手段１６を紙ＩＶｃ対して移動させるの６で
加えて、リボン２は紙の経路から図示の角度２２で遠去
かるよう案内される。斯して紙１からのリボン２の分離
が、印刷領域乙の直ぐ近くで実質上、せん断力なしに行
なわれる・ 動作の際、カラー印刷を行なうには、リボンの長手方向
を横切る方向の何色かの色の帯域を反復的に配列させた
多色（マルチカラー）リボンが使用できる。印刷のため
、紙１がローラ５及び６の挾持部に挿入され、ローラ９
及び１０が先端を把持するまで前進される。裏側支持バ
ー２５が、レバー２８の付勢によって上昇される。印刷
装置の１別個の制御装置及び駆動装置は、当業者にとっ
て自明のものなので図示しない。第１印刷行を印刷ずろ
ため、ヘッド１７をその土にもつＩＪ　、ｌン支持手段
１６は第１図に示される上部位置にあり、レバー２８を
矢印３０の方向に下降させることによって紙１及びリボ
ン２が裏側支持バー２３及び印刷ヘラ１１フ間知クラン
プされる。そこで印刷領域ろにある加熱ヘッド１７の適
当な加熱素子を付勢することによって、リボン２の特定
箇所の溶融され軟化されたカラー物質が紙１に転写され
ること（Ｃなろう。偏心体３ろを制御された態様で回転
させることによって、リボン支持手段１６が第２図に示
す位置に下降され、これによって紙１からリボン２を引
込める。次にリボン２は次の適当な色の帯域に前進され
る。

紙１は、他の色が全く同じ領域に印刷される場合は前進
されないことになろう。偏心体ろ３を第１図に示すその
上部位置に再び回転させると、リボン２及び紙１が再び
クランプされる。

発熱印刷ヘッド１７の適当な発熱素子が再び付勢され、
所望のドツト位置のカラー物質を溶融乃至軟化して紙１
に転写する。リボン２が再び引離され、前進され、そし
て紙１の同じ印刷行上に第５の色を転写するため加熱さ
れる。その印刷行に全ての色の印刷を完了した後、紙は
次の印刷位置に進められる。これは前述の方法で利用で
きる全ての色又はその一部の色だけを用いて実行出来る
。

紙ＩＶＣ対して移動でき且つリボンを紙１から、４５度
よりも大きい角度で遠去けるよう案内するりボン支持手
段１６がともに動作することによって、紙に対するりボ
ンの実質的に直角な移動が印刷領域３で確保される。こ
れは、樹脂型のカラー物質の、組成を用いての高品質の
カラー印刷を生じる上で重要である。紙１とリボン２と
の相対移動中のせん断力を生じる運動を実質的に回避す
ることによって、またリボン２の応力をこれにより減じ
ることによって、安価で簡単で薄い担体が使用できる。

一色、例えば黒で印刷するのも本発明による印刷装置で
好適に行なえる。紙１及びリボン２が連続的に前進され
、リボン支持手段１６が第１図に示す位置から引離され
ないようにもできる・紙１からリボン２を引離すのは、
リボン案内手段１８及び１９が、リボンを遠去かるよう
に案内する、意味のある角度２２を与えることによって
効果的（Ｃ行なわれる。これによって両者はほぼ直角に
分離され、両者、’ｊｊＪ　Ｋは非常（（僅がのぜん断
力を生じる運動しか生じない。これは嵩張るような強い
リボン相体を用いずに済むという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、印刷位置で印刷媒体と熱転写リボンとが移動
する経路を示し、この構成によってそれらがリボン支持
手段相互間でクランプされる様子を図式的に示した側面
図である。第２図は、印刷媒体が前進するのとは独立Ｋ
　ＩＪボンが前進する間のリボン経路を示し、この構成
によって印刷媒体からリボンが分離されるようリボン支
持手段が下降される様子を示す図である。 １９１・−・用紙、２・・・・熱転写リボン、ろ・・・
・印刷領域、１６・団リボン支持手段、１７・・・・サ
−マル印刷ヘッド、１８・・・・支持ビーム、１９・・
・・案内ローラ、２２・・・・角度、２６・・・・裏側
支持バー、３２・・・・カム、３５・・・・偏心体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマル印刷ヘッド及び裏側支持手段間を印刷媒
   体とともに案内される熱転写リボンを用いて該印刷媒体
   に印刷するサーマル印刷方法にして、（ａ）　　上記サ
   ーマル印刷ヘッド及び上記裏側支持手段間で上記リボン
   を上記印刷媒体と接触させるように両者を選択的に挾持
   する段階と、（ｂ）　　上記サーマル印刷ヘッドを選択
   的に作動させて印刷動作を行なう段階と、 （ｃ）　　ｌ記印刷媒体からその表面にほぼ直角に上記
   リボンを引き離す段階と、 （ｄ）　　ｕ：記印刷媒体の送りとは独立に王妃リボン
   を適宜の量送る段階と、 （ｅ）１つの完全な印刷行が印刷されるまで上記（ａ）
   乃至（ｄ）の段階を反復する段階と、（ｆ）　　上記１
   印刷行が印刷され終えたとき上記印刷媒体を次の印刷行
   に送る段階と、 より成るサーマル印刷方法。
2. （２）上記熱転写年櫛リボンがその送り方向に複数の異
   なる色の帯域を有する構成であり、上記リボンを適宜の
   量送る段階は、上記リボンを次の色の帯域まで送る段階
   であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   のサーマル印刷方法０
3. （３）熱転写リボンで印刷媒体に印刷するために、印刷
   媒体の送り方向を横切るよう配設されたサーマル印刷ヘ
   ッドを用い、且つ裏側支持手段が上記印刷媒体を上記リ
   ボンに押しつげ、更に上記リボンを上記印刷ヘッドに押
   しつけるようにして熱転写印刷を行なうサーマル印刷装
   置にして、上記熱転写リボンを上記印刷媒体と接触させ
   るよう又は該リボンを該媒体との接触から釈放させるよ
   う選択的に移動させるべく装着されたリボン支持手段と
   、 上記リボン支持手段を上記印刷媒体に対して移動させろ
   手段と、 上記リボンを上記印刷媒体から両者間の角度が４５度よ
   りも大きくなるよう遠去けつつ案内し、これによって上
   記リボ、ン支持手段を上記印刷媒体から遠去かるよう引
   込めたとき、上記リボンが上記印刷媒体からほぼ直角方
   向に分離されるよう上記リボン支持手段と協働するリボ
   ン案内手段と、を具備するサーマル印刷装置。