JPS60187568A - 熱転写記録装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は熱転写記録装置において、記録用紙のインク
受容面の平滑性にかかわらず良好な印字ができる熱転写
記録装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

七通紙に印字できるノンインパクト記録抜切・〕として
熱転力記録方式とインクジェット記録方式があυ、とも
に実用化されているが、インクジェット記録方式はイン
クの乾燥によるノズルの目おりなど信頼性に欠りる面が
ある。これに対して、固体インクをインクリボンよシ、
賀通紙に熱的に転与する熱転写記録方式は、信頼性にす
ぐれ、特にサーマルヘッドを用いて、サーマルヘッド、
インクリボン、記録用紙の３者を圧接状態として、熱転
写記録を行なうタイプの製品が多数実用化されている。

熱転写記録装置はインクリボンと記録用紙をインクを介
して圧接し、サーマルヘッドなどの加熱手段により、イ
ンクを選択的に加熱し、粘着性を伺与して記録用紙に付
着させ、インクリボンと記録用紙を剥削することによフ
記録用紙上にインク像を得るものであるが、表面の凹凸
の大きい記録用紙、例えば、ＰＰＣ複′４機用紙を使用
した場合には、転写ムラを生ずる。これを別法する方法
として、平滑性の良い中間転写体にインクリボンよシイ
ンク像を転写し、さらに°、インク像を中間転写体よｐ
当通紙に記録する構成（％開開５４−１２７３３４号公
報を照）があるが、装置構成が複雑となる。

また、サーマルヘッドの加熱パルス時間に対して長い時
間、溶融状態にある過冷却物貿をインクに用いて、記録
用紙への浸透時間を長らしめ、インク定着性を向上させ
ること（特開昭５ｌ−１５４４６）が知られているが、
インクと記録用紙剥離後に加温手段を用いているため、
インクの転写ムラは解決されない。

〔発明の目的〕

この発明は以上の欠点を除去し、装置構成が簡単で、か
つ、平滑性の悪い記録用紙にも高品位の印字ができる熱
転写記録装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

第１の発明は、インクを塗布されたインクリボンから熱
的にインクを記録媒体に選択的に転与し、記録を得る熱
転写記録装置において加熱終了後も粘着・溶融状態を持
続する過冷却性の、要すれば導電性を付与したインクを
用いて、インクがｊＪＩｌ　ｉ手段によって加熱された
後、過冷却性によって粘着・溶融状態を示している間に
インクと、記録媒体との間に静電力を作用せしめること
によｐ１インクを記録媒体に接触させ、記録媒体の表面
の凹凸に関係なく、インクの転写を確実に行なうもの′
　である。

第２の発明はインクを塗布されたインクリボンから熱的
にインクを記録媒体に選択的に転写し、画像記録を得る
熱転写記録装置において、加熱終了後も粘着・溶融状態
を持続する過冷却性を鳴し、かつ、磁性も廟するインク
を用いて、インクが加熱手段によって加熱された後、過
冷却性によって粘着・溶融状態を示している間にインク
を記録媒体に磁気的に肪引し、接触させることにより記
録媒体の表面の凹凸に関係なく、インクの転写を確実に
行なうものである。

〔発明の匁呆〕

この発明によれは、Ｐｉ’（ｌ用紙のように平滑性の愁
い紙に本、高簿１低度の印字ができる。、ｌｒた配録用
紙の平滑性の如伺に拘わらず良好な印字ができる。イン
クの転写ミスがなくなるので、設計通シの色再現をする
ことができ、かつ、平滑性の良い高級紙ではな′く、コ
ストの安い、中質、上質紙を使用して、濃度ム２のない
印字濃度の高いハードコピーを得ることができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を図面を以って詳細に説明する。

第１図はこの発明になる熱転写記録装置の１実施例であ
る。１はインクリボンで、インクキャリアとなるベース
フィルムに常温で固体で加熱により溶融または粘着性を
示し、加熱終了後、溶融あるいは粘着を示した温度（以
下、粘着化温度とｕｐぶ）以下にインク温度が下がって
も、溶融状態あるいは粘着性を接続する、いわゆる過冷
却性を示すインクが塗布されている。このような性状を
示すインクとしては、特公昭４６−１５４７９．％公開
４６−１５４８０に示されているインクがおる。例えは
Ｎ−エチル−Ｐ−トルエンスルホンアミドと水素添加ロ
ジンのグリセリンエステル、塩化ゴム、オイルブラック
ＢＴ染１およびカーボンブランクを混合し、加熱して均
一分散させ、再結晶させた混合物を、成膜性バインダ中
に絢−分散させることによって得ることができる。この
ように過冷却を示す物知としてはアセトアニリド、フエ
ナセチン、ペンツトリアゾール、セパチン酸、無水フタ
ール酸。

トリベンジルアミンなどが挙げられる。これらの物質を
選択して粘着化温度および、粘着化持続時間を調整する
ことができる。また、染料、顔料などを変えることによ
り、種々の色のインクをつくることができる。

また、導電性を伺与するため、スルフォン化スチレンオ
リゴマーのような導電性オリゴマー、ポリビニルベンジ
ルトリメチルアンモニウムクロライドのような第４級ア
ンモニウム塩形の高分子電ｐｙｐ　負、ポリアクリル戯
、無水マレイン酸などのカルボキシル基を持つ高分子電
％貿のアルカリ金編地、スチレンと無水マレイン酸の共
１合体のアルカｌＪ金ｂｍ＋ジメチルベンジルフェニル
アンモニウムクロラ・イド、やアルキロールアミド、ポ
リオキシエチレンエーテル、アルキルリン酸エステルな
どの表面活性剤、あるいは塩化ナトリウム、塩化カルシ
ウムなどの無機塩、　Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉなどの金属また
は金Ｔｈ＆化物などの微粒子を混合しても良い。

２は記録用紙で、ＰＰＣ用紙などの中質紙、上貿紙など
の非コート紙、あるいは、軽量コート紙などのコート紙
を使用することができる。３はインク加熱手段であるサ
ーマルヘッドで電気的に駆動される８素子／ｍｍの素子
６度で設けられた複数の発熱抵抗素子４を令している。

５はプラテンローラでサーマルヘッド３と協働してイン
クリボン１、記録用紙２を発熱抵抗素子５に圧接する。

ゴム硬度３０度〜６０度のゴムローラあるいは金属ロー
２を薄いゴム被怪したローラが用いられる。６゜７はイ
ンクリボン１と記録用紙２に電圧を印加する対電極であ
る。８は交流電源で、電ａ１６に接続されておシ、接地
されている電極７と亀＠Ａ６の間に電圧を印加する。電
圧の大きさは、インクの導電性によって異なるが数１０
Ｖｐ−ｐから数１００Ｖｐ−ｐである。また、電源８に
は直流電源を用いても良い。電圧の大きさはＩＫ′Ｖ以
下が好ましく、極性はインクの性状に応じて決められる
。９，１０．１１はインクリボン・記録用紙剥離手段の
ゴムローラである。インクリボン１はゴムローラ１０．
１１に挾まれ、ゴムローラ９に沿って進行する記録用紙
の進行方向と別の進行方向に強制的に変えられる。

次にこの装置の動作を第１図、第２図を用いて説明する
。インクリボン供給ロール１２及び記録用紙供給ロール
１３よシ各々繰シ出されるインクリボン１、記録用紙２
はガイド１４でインクを間にして重ね合され、プラテン
ローラ駆動モータ（図示せず）によって所定の速度で回
動するプラテンローラ５に沿ってサーマルヘッド３の発
熱抵抗素子４下に供給される。印字信号により駆動され
るサーマルヘッド駆動回路（図示せず）の働きにより、
選択的゛に通電される発熱抵抗素子４で発生する熱ニヨ
シ、インクリボン１のインク２０は加熱され、粘着化温
度を越えて、溶融あるいは粘着化し、当接する記録用紙
２に付層する。しかし記録用紙２のインク受容面の凹凸
により、インク２０は加熱されたが、記録用紙２に付着
しない領域Ａを生ずる。

インクリボン１と記録用紙２は重ね合されたまま、対電
極６，７下に搬送される。この時、加熱された部分のイ
ンクの温度は粘着化温度以下となっているがインクの過
冷却性のため、粘着または溶融性は維持している。電源
８によシ対電極６，７間に形成される交＠電界の作用に
より、粘着または溶融状態にあるインクは記録用紙２に
引きつけられ、より密に記録用紙２に当接する状態とな
る。

対電！６．７通過後記録用紙２に未付着であったインク
領域は領域Ｂに示されるように、記録用紙２に完全に付
着する。この後、インクリボン１、記録用紙２の剥離手
段であるゴムローラ９，１０を通過後、インクリボン１
はインク巻き取シリール駆動用モータ（図示せず）によ
って回動するインクリボン巻き取ｐ　ＩＪ−ルの方向に
進行方向が変わる。記録用紙２は図示しない駆動用モー
タによって回動するゴムローラ１６と対向するゴムロー
ラ１７によって排紙方向に進行方向が変えられる。この
ように両名の進行方向が異なることによりインクリボン
１と記録用紙２は剥離され、記録用紙２に付着したイン
クは、記録用紙２上に転与される。

この装置を用いてＰＰＣ用紙に記録を行なったところ、
画点ヌケや、カスレのない良好なｌｌＩ像が記録された
。

第３図は本発明の構成になるカラー熱転写記録装置の一
実施例を示す。３１はＡ４幅（２１Ｑｍｍ　）のカラー
インクリボンで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの過冷却性でかつ正極の導電性を付与されたインクを
長手方向に３００ｍｍ　のピンチで繰り返し塗布したも
のである。３２はＰＰＣ用紙、３３は８素子／ｍｍの発
熱抵抗体密度を持っＡ４ラインサーマルヘッドで、上下
動機構手段３４によりプラテンローラ３５に当接したり
、離れたりすることができる。プラテンローラ３５は、
金属ドラムの表面に厚さ１　ｍｍのゴム？＆′ｊ＆を施
したもので、ゴムは硬度５０度以上の硬いものが使用さ
れている。この構九により、適当な弾性と対向電極とし
ての役割も実現している。３６はコロナチャージャで、
＋１００ＯＶの直流電圧に６ｏｏｖｐ−ｐ　、周波数５
００４−１ｚの交流電圧を１畳している。３ンはインク
リボン・記録用紙剥離手段の圧接ローラである。この装
置ではインクの転写は１色づつ、全画面にわたって記録
が行なわれ、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックと４
回インクを１ね合せることによりカラー記録を得る。こ
の時、同じ紙面でインクを１ｔね合せるために、１色記
録終了後、サーマルヘッド３３が上下２ａ機構手段３４
によりプラテンローラ３５よυ離れ、また、インクリボ
ンガイド３８もプラテンローラ３５よυ離れて、インク
リボン３１はプラテンローラ３５、サーマルヘッド３３
との圧接状態よυ解除される。その後記録用紙３２は、
プラテンローラ駆動手段（図示せず）により回転方向を
印刷時方向と逆転させることによυ、最初の位置にｙ＝
されるこの装置ではインクリボン３１の背面が、インク
と同極性に帯電させられるため、この静電斥力によって
加熱され、粘着・浴融性を保つインクはｇＣ録用紙へあ
るいは、先に印刷されたインクへ確実に付着するように
なり、色杓現が正確に実行され、平滑性の辺″、いｌ）
　Ｐ　Ｃ用紙にも良好なカラー記録を行なうことができ
た。

以下、第２の発明を図面を以って詳細に説明する。第４
図はこの発明になる熱転写記録装置の１実施例である。

Ｉはインクリボンで、インクキャリアとなるベースフィ
ルムに常温で固体で加熱によシ溶融または粘着性を示し
、加熱終了後、溶融あるいは粘着を示した温度（以下、
粘着化温度と呼ぶ）以下にインク温度が下がっても、溶
融状態あるいは粘着性を持続する、いわゆる過冷却性と
磁性とを示すインクが塗布されている。過冷却性を示す
インクとしては、特公昭４６−１５４７９．％公明４６
−１５４８０に示されているインクがある。例えはへ−
エチル−Ｐ−）シアンスルホンアミドと水素添加ロジン
のグリセリンエステル、塩化ゴム。

オイルブラックＢＴ染料およびカーボンブラックを混合
し、加熱して均一分散させ、再結晶させた混合物を、成
膜性バインダ中に均一分散させることによって得ること
ができる。この発明に用いられるインクは上記のインク
に５．更にγ−Ｆｅ、Ｏ８の微粉を均一に分散させて得
ることができる。

過冷却を示す＠負としてはアセトアニリド、７エナセテ
ン、ペンツトリアゾール、セパテン酸。

無水ンメール酸、トリベンジルアミンなどが挙げられる
。これらの物ａを選択して粘着化温度および、粘着化持
続時間を調整することができる。磁性材料としてはγ−
Ｆｅ２Ｏ３の他にマグネタイト（Ｆｅｓ　Ｏ４）　＊　
二に化りｃ？　ム、　ＭＯ−Ｆｅ２０．　ノ一般式で示
されるフェライト、Ｍと“してはＭｎ　、　Ｃｏ　、　
Ｆｅ　、　Ｎ　Ｉ　。

Ｚｎ　がある。Ｎ　１−Ｚｎ系磁性体、　Ｍｎ−Ｚｎ系
磁性体。

Ｃｏ　−Ｃｒ　、　Ｃｏ　−Ｎ　ｉ合金系磁性体、　Ｎ
ｄＣＱ、　ノような希土類コバルト合金系磁性体などの
磁石材料あるいはＦｅ、Ｎｉなと強磁性体金属あるいは
合金の針状あるいは不定形状の５μ以下の微粉が用いら
れる。

または強磁性コロイドを用いることもできる。顔料・染
料は特定することなく一般にインクに常用される、例え
は、金極塩ｂ（相、レーキ顔料などの顔料、オイルブラ
ックなどの油浴性染料、分散アゾ梁斜などの昇華性染料
などの染料類を用いることができ、種々の色のインクを
つくることができる。

２は記録用紙で、Ｐ　ｌ）　Ｃ用紙なとの中η紙、上Ｔ
ｉ紙などの１１．コート紙、あるいは、軽量コート紙な
とのコート紙を使用することができる。３はインク加熱
生膜であるサーマルヘッドで電気的に駆動される８素子
／ｍｍの素子密度で設りられた検数の発熱抵抗素子４を
不している。５はプラテンローラでサーマルヘッド３と
協働してインクリボン１、記録用紙２を発熱抵抗素子５
に圧接する。ゴム硬度３０度〜６０度のゴムローラある
いは金属ローラを尚いゴム級螺したローラが用いられる
。

４Ｌ４７はインクリボン１と記録用紙との間に磁界を付
勢する６００ガウス（インクリボン１と記録用紙２の接
する面で）のフェライト磁石である。

この一対の磁石の構成で１要なことは、磁界の卸きがイ
ンクリボン１側から記録用ｇ：２側へ向かうようにしな
りれはならない、すなわち、インクリボン１のインクで
の磁束托・度より記録用紙での磁束密度が大きくなるよ
うにしなけれはならない。

磁石の強さはインクに含まれる磁性体のわＬ磁力、飽和
磁化の大きさ、あるいは磁石間の距離、形状などによっ
て適宜定められるが、１００ガウスから５０００ガウス
あれば十分である。また磁石材料としてｄ　ＭＯ−Ｆｅ
２Ｏ３の一般式で示されるフェライト系＆！を石、アル
ニコ系磁石、あるいは、ａｃｏ５．Ｒ２Ｃｏ、□の一般
式で示される希土類コバルト糸磁石が利用できる。

９．１０．１１はインクリボン・記録用紙剥離手段であ
るゴムローラである。インクリボン１はゴムローラ１０
．１１に挾まれ進行し、ゴムローラ８に沿って進行する
記録用紙の進行方向とは別の進行方向に強制的に変えら
れる。

次にこの装置の動作を第４図、第５図を用いて説明する
。インクリボン供給ロール１２及び記録用紙供給ロール
１３よシ各々繰υ出されるインクリボン１、記録用紙２
はガイド１４でインクを間にして１ね合され、プラテン
ローラ駆動モータ（−示せず）によって所定の速度で回
動するプラテンロー２５に沿ってサーマルヘッド３の発
熱抵抗素子４下に供給される。印字イ＝号によシ駆動さ
れるサーマルヘッド１＝ｉｌｉｌ＞回路（図示せず〕の
動きにより、迅択的に通電される発熱抵抗素子４で発生
する熱によシ、インクリボン１のインク２０は加熱され
、粘着化温度を越えて、溶融あるいは粘着化し、当接す
る記録用紙２に付着する。しかし記録用紙２のインク受
容面の凹凸により、インク２０は加熱されたが、記録用
紙２に付着しない領域Ａを生ずる。

インクリボン１と記録用紙２は重ね合されたまま磁気発
生手段であるフェライト磁石４６．４７下に搬送される
。この時加熱された部分のインクの温度は粘着化温度以
下となっているが過冷却性のため、粘着または溶融性は
細長している。インクリボン１側よシ記録用紙２側に向
って絞られている磁力が、インク中の磁性体に作用する
ことにより、記録用紙２に未伺着であったインク領域で
も、記録用紙２方向に移動する磁性体と共に、インクが
記録用紙２に移動し、領域Ｂで示されるように記録用紙
２に完全に伺看する。

この後、インクリボン１、記録用紙２の剥離手段である
ゴムローラ９，１θを通過後、インクリボン１ｉｌ−ｉ
インク巻きルリリールｇＡ動用モータ（図示せず）によ
って回動するインクリボン巻ｆｉｌｆｌＪ−ル１５の方
向に進行方向が変わる。記録用紙２は図示しない駆動用
モータによって回動するゴムローラ１６と対向するゴム
ローラ１６ｂによって排紙方向に進行方向が変えられる
。このように両者の進行方向が異なることによりインク
リボン１と記録用紙２は剥離され、記録用紙２に付着し
たインクは、記録用紙２上に転写される。

この装置を用いて、ＰＰＣ用紙を記録用紙とし、インク
をこの発明における過冷却性と磁性を有すするインク、
過冷却性だりを肩するインク、過冷却性も磁性も廟さな
い通常の熱転写用インクとした３種類のインクリボンを
用いて記録したところ、この発明の構成におけるインク
リボンを使用した場合には、転写ミスのない良好な記録
画像が得られたが、他のインクリボンではいずれも転写
ミスの多い、不明瞭な記録画像しか得られなかった。

第６図は第２の発明の構成になる他の実施例を示す。第
４図の構成の磁界発生手段のフエライト磁石４ｂをＶ、
に、フェライト磁石４７を電磁石構成にしたものである
。４１は鉄片、４２は鉄心、４３はコイル、４４はコイ
ルに電流を供給制御する電源である。

すなわち、鉄心４２、コイル４３、電源４４は電磁石を
構成する。第４図と同香号のものは出４図と同じもので
ある。熱転与記録のプロセスについては同じなので、磁
気発生手段である電磁石の鋤きについて説明する。サー
マルヘッド３に含まれる発熱体４へのサーマルヘッド駆
動回路（図示せず）からの供電が開始されると、電源４
４からコイル４３に一流が供給される。コイル４３に通
電されると、電磁誘導によシ鉄心４２には矢印中で示さ
れる方向に磁界が生じ、磁力線は鉄片４１の方向に広が
υつつ向う。このようにインクリボン１側から記録用紙
２側に向って磁界のイは１きがあるように磁界が形成さ
れると、先に説明したように磁性を宿するインクは先金
に記録用紙２に付着する。このように電磁石を用いる場
合には、電源４４からコイル４３に通電する電流の大き
さに応じて磁力の弥さを変えることができる。従って磁
性の強さの異なるインクで構成される複数のインクリボ
ンを併用する時、装置の変更なしに電流値を調整するだ
けで対応できる。また粘着溶融状態の維持時間は周囲温
度によっても異なシ、従がって磁力を作用させる時にイ
ンクの動き易さが異なってくる。このような時磁力の強
さをコイル４３に通電する電流を制御することによシ一
定した付着条件を得ることが出来る。

この装置を用いてＰＰＣ用紙を記録用紙とし、インクに
含まれる磁性体の飽和磁化の値を１００ガウス、１５０
ガウス、２００ガウスとした過冷却性と磁性を肩するイ
ンクを塗布したインクリボンを用いて記録を行ったとこ
ろ、コイル４３に通電する電流値を制御することにより
、いずれの場合も転宥ミスのない良好な記録画像を得る
ことができた。

磁気発生手段としては実施例における構成たりでなく、
第６図において鉄片４１のない構成、あるいは鉄片４１
の代シに、永久磁石を使い、電磁石と永久磁石の組合せ
構成にしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例である熱転写記録装置の
４・ｌＧ成図、第２図は第１の発明でのインク転写のメ
カニズムを説明するための図、第３図は第１の発明の他
の実施例である熱転写記録装置の横取図、第４図は第２
の発明の一実施例である熱転与記録装置の柊成図、第５
図は第２の発明でのインクの転与メカニズムを説明する
ための図、第６図は第２の発明の他の実施例である熱転
写記録装置の梅成図である。 １　インクリボン　２・・・記録用紙 ３　サーマルヘッド　５　プラテンロー２６．７　対電
極　８　電源 ３６　コロナチャージャ　４６．４７・・フェライト磁
石代理人　弁理土用　近　憲　佑　（ばか１名）第１図 第２図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　画像信号に基づき発熱する加熱手段と、この加
   熱手段の加熱により固体から粘着又は溶融状態になると
   共に、加熱停止後も所定の時間前記粘着又は溶融状態を
   保つ過冷却性インクが担持されたインク担体と、このイ
   ンク担体のインクが付着する記録媒体と、この記録媒体
   及び前記インク担体を前記加熱゛手段による加熱後重ね
   合わせる１ね手段と、この手段により１ね合わされた前
   記記録媒体及び前記インク担体を離間させる剥離手段と
   を侃１え、前記１４ね手段によってｌね合わされた前記
   記録媒体及び前６ピインク担体に対し、前記インクが粘
   着又は溶融状態である間に電界を発生させる手段をイジ
   することを％、鈑とする熱転与記録装置。 （２１過冷却性インクが導−性を弔することを特徴とす
   る特ｆ＋ａＮ求の範囲第１項記載の熱転与記録装置。 （３）画像信号に基づき発熱する加熱手段と、この加熱
   手段の加熱によシ固体から粘着又は溶融状態になると共
   に、加熱停止後も所定の時間前記粘着又は溶融状態を保
   つ過冷却性インクが担持されたインク担体と、このイン
   ク担体のインクが付着する記録媒体と、この記録媒体及
   び前記インク担体を前記加熱手段による加熱後重ね合わ
   せる重ね手段と、この手段により重ね合わされた前記記
   録媒体及び前記インク担体を離間させる剥離手段とを備
   え、前記インクは磁性を有すると共に前記重ね手段によ
   って重ね合わされた前記記録媒体及び前記インク担体に
   対し、前記インクが粘着又は溶融状態にある間に磁界を
   発生させる手段を有することを特徴とする熱転与記録装
   置。