JPS62178366A - 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】 ［！業主の利用分野］ 本発明は熱転写記録装置に係り、さらに詳しくは被記録
体（以下記録媒体と言う）に多色の記録像を転写する熱
転写記録装置に関するものである。

［従来の技術］ 熱転写記録装置は、軽量、かつコンパクトで騒音がなく
、操作性、保守性に優れるという熱記録方法の一般的特
長に加えて記録媒体として熱発色タイプの加工紙が不要
で、普通紙に記録可能であり、また記録像の耐久性にも
優れるという特長を有しており、最近電子タイプライタ
や日本語ワードプロセッサーといった機器に多く採用さ
れはじめている。

この熱転写記録方法は、一般にシート状の支持体上に熱
溶融性バインダー中に着色剤を分散させた熱転写剤（熱
転写性インク）を塗布してなる熱転写材を用い、この熱
転写材をその熱転写性インク層が記録媒体に接する様に
記録媒体に重畳し、熱転写材の支持体側から発熱手段Ｃ
熱ヘッド）により熱を供給して溶融したインク層を記録
媒体に転写することにより、記録媒体上に熱供給形状に
応じた転写インク像を形成するものである。

従来のこの種の熱転写記録装置の一例を第１１図に示す
、第１１図は熱転写記録装置（以下熱転写プリンタと言
う）の外観を示すもので、この熱転写プリンタ１は以下
に述べるように構成されている。

即ち、記録媒体としての記録紙２は軸３と一体的に形成
されたネオブレンゴム等の弾性円筒部材よりなるプラテ
ン４に巻きつけられ、プラテン４の回転によりフィード
される。

翁１１３の一端には紙送りギア５が設けられており、紙
送りパルスモータ６の駆動ギア６ａと１１ｉみ合ってい
る。紙送りパルスモータ６の駆動ギア６は任意のパルス
が入力されると回転され、プラテン４を正逆両方向に回
転せしめ、記録紙２を所定量前後にフィード可能となる
。改行動作も紙送りパスルモータ６を駆動することによ
り行なわれる。

符号７で示すものはキャリッジで、キャリッジ７は軸８
に嵌合し、図中左右方向に摺動可能となっている。また
、キャリッジ７はタイミングベルト９に連結されており
、タイミングベルト９はプーリ１０．ｌＯａ、１０ｂ間
に張架されており、プーリｔｏｂと一体の紙送りギア１
１により走行可能となっている。

また、桁送りギア１１は桁送りパルスモータ１３の駆動
ギア１４と噛み合っており、桁送りパルスモータ１３の
回転により、キャリッジ７はタイミングベルト９を介し
て図中左右方向に移動可能となっている。

一方、キャリッジ７には、支持体に熱溶融性バインダー
の中に着色剤が分散されてなる転写剤である熱転写性イ
ンクを塗布したインクリボン１５がオーディオカセット
のように供給及び巻き取りリール１５ａ、１５ｂ間に配
設されたリボン力セツ）１６が着脱自在に設けられてい
る。

また、キャリッジ７にはインクリボン１５の背面より熱
エネルギーを印加させるサーマルヘッド１７が設けられ
ている。符号１８で示すものはサーマルヘッド１７に印
加信号を伝達するフレキシブルプリント基板である。

次に印字動作の概略を説明する。

所定の印字命令が発生すると、桁送りパルスモータ１３
が励磁され回転を始め、図中左端のホームポジションに
あったキャリッジ１７が図中右方向に移動を始める。そ
して、フレキシブルプリント基板１８を介してサーマル
ヘッド１７に印字信号を入力すると、サーマルヘッド１
７の表面の発熱体（図示省略）が発熱し、インクリボン
１５の上の熱転写性インクを溶融させ記録紙２に転写さ
せ記録像を形成する。

この動作を繰り返し一行分の記録が終了すると１桁送り
パルスモータ１３が逆転し、キャリッジ７を図中左方向
に移動させると共に、紙送りパルスモータ６を励磁し、
プラテン４を回転させ記録紙２を図中上方へ所定量だけ
フィードさせる。

なお、キャリッジ７が図中右方向に移動する際、リボン
カセット１６内のインクリボン１５は矢印Ａ方向に送ら
れるようになっており、サーマルヘッド１７は常に新し
いインクリボン１５と対向することになり、使用済のイ
ンクリボンはリボンカセット１６内に巻き取られるよう
になっている。

以上の如く構成された熱転写プリンタにより普通紙への
印字が可能となるのである。しかし、従来インクリボン
による印字は１色のみであるが、上記記録方法の長所を
生かしつつ多色記録を保ちたいという市場要求も強く、
多色記録を得るための技術が種々提案されている。

このような転写記Ｍ装置として、色調の異なる転写剤を
２層に形成し１発熱手段の発熱量を変化させ、転写剤を
表層の一層のみ、或いは２層共溶融させて２色の記録を
選択的に行なう構造のものが提案された。

例えば、特開昭５Ｅｌ−１４８５９１では、支持体上に
互いに異なる着色量が含有された２つの熱溶融性高融点
インク層Ａ及び低融点インクｆｉＢが基材側から順次桔
層されている。そして、低熱印字エネルギーの場合には
低融点インク層Ｂのみが普通紙上に転写され高熱印加エ
ネルギーの場合には、熱溶融性インク層Ａ、Ｂともに転
写し、２色記録を得るという、２色型熱記録要素が開示
されている。

しかし、５この方法ではＡ層とＢ層の融点差が小さい場
合にはＡ層とＢ層に同種材料を用いているため、２層の
分離が困難モあり、Ａ層とＢ層の分敲をよくするために
融点差を大きくすると、インク層全体の転写性を良好に
するためには必然的にＢ層の融点をかなり低くせねばな
らず、保存性の低下及び地汚れ発生の原因となり、印字
品位のよい２色記録は望めないという欠点を有する。

又、特開昭５９−８４３８９には支持体上に加熱により
溶融浸出するインクと、前記溶融浸出する温度より高い
温度で溶融剥離するインクとよりなるインク層を設けた
２色熱転写インクシートが開示されている。

しかし、この方法においては各インク層が別種の材料で
構成されており、前者の方法よりは色分離が良いと考え
られるが、原理上低融点材料を用いなければならず、地
汚れ、保存性の低下等は避は難い。又、両者共通の問題
として印加エネルギーを変えねば２色記録が行なえない
という欠点があり、印字ヘッドの印加エネルギーの制御
は、電気回路のハードウェアばかりでなくソフトウェア
上の処理も必要となり、制御が複雑になるという欠点が
ある。

もちろん２色以」−の多色になれば制御は更に困難にな
る。

そこで、次のような構造のものが提案された。

即ち、記録紙上に鮮明な２色記録を与えるために、支持
体上に前記支持体側から順に、互いに色調の異なる熱溶
融性第１インク層と、熱溶融性第２インク層とを設け、
前記熱溶融性第２インク層を記録媒体に当接し、前記支
持体側から熱エネルギーを印加した後、前記記録媒体か
ら支持体を剥離する際に、前記熱エネルギーを印加して
から前記支持体を剥離するまでの時間を変化させること
により、記録媒体へ選択的に２色の記録像を形成する技
術である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上述した構造では記録媒体から支持体を剥離す
るまでの時間を変化させる手段を記録装置側に設けてい
たため、どうしても装置が複雑化し、コストアップとな
ってしまうと言う問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明においては上述した問題点を解決するために、熱
ヘッドに熱転写材の走行方向に所定間隔離して第１及び
第２の発熱体を設けた構造を採用した。

［作　用］ 」；述した構造を採用すると、第１及び第２の発熱体を
選択的に発熱させることにより、熱転写材に対して熱エ
ネルギーを印加してから、熱転写材の支持体を記録媒体
から剥離するまでの時間を変化させ、色調の異なる記録
を行なわせることができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

なお、以下の実施例においては説明を簡略化させるため
に２色記録の場合について説明する。

まず１本発明に用いられる熱転写材について説明する。

即ち、第４図に示すように熱転写材１９はシート状の支
持体２１上に熱転写性インク層２０を形成して成る。

また、熱転写性インク層２０は、それ自体複層構造を有
しており、支持体ｌ側から順に設けた第１インク層２２
及び第２インク層２３からなる。

支持体２１としては、従来より公知のフィルムや紙をそ
のまま使用することができ、例えばポリエステルやポリ
カーボネート、トリアセチル、セルロース、ナイロン、
ポリイミド等の比較的耐熱性の良いプラスチックのフィ
ルムや、七ロ／＼ン或いは硫酸紙、コンデンサー紙等が
好適に使用できる。支持体の厚さは熱転写に際しての熱
源として熱ヘッドを考慮する場合には１〜１５ＩＬｍ程
度であることが望ましいが、例えばレーザー光等の熱転
写性インク層を選択的に加熱できる熱源を使用する場合
には特に制限はない。

又、熱ヘッドを使用する場合に、熱ヘッドと接触する支
持体の表面にシコーン樹脂、ふっ素樹脂、ポリイミド樹
脂、メラミン樹脂、ニトロセロース等からなる耐熱性保
護層を設けることにより支持体の耐熱性を向上すること
が出来、或いは従来用いることの出来なかった支持体材
料を用いることも出来る。

第１インク層２２は、熱エネルギーが印加された時に、
第１インク層２２と第２インク層２３との分離が良いこ
とが必要である。また、第１インク層２２は熱エネルギ
ーが印加されてから支持体２１を被記録体より引渡すま
での時間が長いとき、つまり熱転写材１９と被記録媒体
が対向して電着され、熱印加された後密着されたままの
熱ヘッドが走行して熱転写材がかなり冷却されたときに
、支持体２１から第１インクＦｆ！１２２が′Ａｇｉし
易いことが必要である。

このため、熱溶融性バインダーとしては、鯨ロウ、ミツ
ロウ、ラノリン、カルナバワックス、キャンデリラワッ
クス、モンタンワックス、セレシンワックス等の天然ワ
ックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス等の石油ワックス、酸化ワックス、エステルワッ
クス、低分子量ポリエチレン、フィッシャートロプシュ
ワックス等の合成ワックス、ラウリン酸、ミリスチン酸
、バルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酩等の高級脂
肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の
高級アルコール、ショ糖の脂肪酸エステル、ソルビタン
の脂肪酸エステル等のエステル類、オレイルアミド等の
アミド類を少なくとも５０％以上を含有し、その他ポリ
オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系
樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアク
リル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂
、ポリビニルアルコール系樹脂、石油系樹脂、フェノー
ル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、天
然ゴム、スチレンブタジェンゴム、イソプレンゴム、ク
ロロブレンゴム等のエラストマー類、ポリイソブチレン
、ボリブデン或いは可塑剤、鉱油、植物油等の油剤を適
宜混合させ、着色剤その他添加剤を含めたインク層とし
ての溶融温度が５０℃〜１５０℃、１５０°Ｃにおける
溶融粘度（回転粘度計）が５００ＣＰＳであることが望
ましい。

なお、本例で言う溶融温度とは島津フローテスターＣＦ
Ｔ５００型を用いて荷重１０Ｋｇ昇温速度２°Ｃ／分の
条件で試料インクの見掛は粘度一温度曲線を求めた時に
、流出開始温度として求められるものである。

第２インク層２３としては熱ヘッドから熱印加された時
に溶融軟化して被記録体にしっかりと固着する事、第２
インク層２３が溶融状態の時に第１インク層２２と混合
しにくい事が必要で、その為の熱溶融性バインダーとし
ては上記した樹脂を少なくとも５０％以上含有し、その
他前記したワックス類、可塑剤、鉱油、植物油等の油剤
を適宜混合させ、インク層としての溶融温度が６０°Ｃ
〜１５０℃の溶融粘度（回転粘度計）が２００ＣＰＳ−
１，０００，０００ＣＰＳになるように選ぶのが良い、
又、第２インク層２３の印字のキレを良くする為に、第
２インク層２３をドツト状に形成したり、第２インク層
２３表面を凹凸状に形成したりしてももちろん良い。

第１インク層２２の厚さは０．５ｐ〜１０ｇの範囲が好
ましく、熱転写性インク層全体の厚さは２ル〜２０弘が
好ましい。

また、第１インク層２２の色調と８８２インク層２３の
に異なったものが得たい場合には、第１インク層２２に
黒色等の暗色を第２インク層２３には黄色等の明色を配
置するのが良く、第１インク層２２の色調及び第２イン
ク層の色調との混色が得たい場合には、例えば第１イン
ク居２２をイエロー、第２インク層２３をマゼンダに配
色しておけば、マゼンダ色と赤色が得られる。その他各
層の顔料濃度或いは層厚比率を変えることにより様々な
互いに異なる２色の記録を得ることが出来る。

着色剤としては、印刷記録の分野で広く用いられている
各種の染料顔料が使用される０着色剤の含有材はインク
層２２．２３の夫々について１〜８０％の範囲が適当で
ある。又。インク層２２．２３には夫々必要により更に
分散剤或いは全屈微粉末、無機微粉末、金属酸化物等か
らなる充填剤等の添加剤を適宜加えても良い。

第１インク層２２、第２インク層２３の関係については
お互いに相容性の無い材料を選択する事が望ましいが、
相容性の有る材料であってもその溶融粘度の差により相
互の分離が可能となる。

本実施例に使用する熱転写材を得るには、インク層２２
．２３の夫々について上記した熱溶融性バインダー、着
色剤及び添加剤をアトライター等の分散装置を用いて溶
融混練するか、或いは適当な溶剤とともに混練して熱溶
融性、或いは溶液ないし分散液状のインクを得、これら
のインクを支持体上で順次塗布し、必要に応じて乾燥す
ることにより、第１インク層、第２インク層の順で形成
すれば良い。

／を実施例に用いられる熱転写材の平面形状は、特に限
定されるものではないが、一般にタイプライタリボン状
、或いはラインプリンター等に用いられる幅広のテープ
状等の形態で使用される。

次に具体的な記録方法を、熱発生手段として最も典型的
なサーマルヘッドを用いた場合について説明する。

第５図、第６図は第２インク層２３ものを転写させる場
合の概要を示す熱転写材の厚さ方向略断面図で、第５図
は記録前の状態を示す。

第５図において、１９は熱転写材、１７はサーマルヘッ
ド、１７ａはサーマルヘッドのヒータ一部（発熱体）、
２は被記録体としての記録紙、４はプラテンを示す。

今、第１インク層２２が黒、第２インク層２３が赤の場
合について説明する。第７図は記録後を表し、サーマル
ヘッド１７が右方向に移動し、熱転写材１９がリール（
図省略）に巻き上げられ、熱転写材１９が記録紙２がら
サーマルヘッド１７のヒータ一部１７ａを通過した直後
に剥離され。

記録紙２上に赤色の記ｔａ　２３　ａが得られた状態を
示す。

一方、第７図、第８図は第１インク層２２、第２インク
層２３共に転写する場合の概略を示す熱転写材の厚さ方
向の概略図面で、第７図は記録前の状態を表す、第５図
に示す場合と異なる点は、熱転写材１９が加熱された後
、記録紙２と熱転写材１９とが密着したままある距離Ｊ
をそのままの状態でサーマルヘッドが移動した後で剥離
させるための案内部材２４が設けられた点である。

抑圧部材２４により熱転写材１９に熱エネルギーを印加
してから熱転写材１９を剥離するまでの時間が長くなる
。

第８図は記録後の状態を示し、サーマルへラド１７のヒ
ータ一部１７ａが熱印加された後右方向に走行しつつ熱
転写材１９はリール（図省略）に巻き上げられた後案内
部材２４の直後で熱転写材１９が記録紙２から剥離され
、第１インク層２２、第２インク層２３ともに転写し、
記録紙２上に黒色記録２２ａが得られた状態を示す。

上述原理により、熱印加時に互いに混合しにくい（分離
しやすい）インク層を重畳させた熱転写材を用い、熱転
写材と被記録体との！！離タイミングを変えることによ
り、鮮明な２色の印字が得ら、　れるものである。

次に、具体的実施例について説明する。

第１図〜第３図は本発明の具体的な実施例を説明するも
ので、本実施例にあっては熱転写材１９の熱エネルギー
を印加するサーマルヘッド２６に第１及び第２のヒータ
一部（発熱体）２６ａ。

２６ｂを設けた。

第１及び第２のヒータ一部２６ａ、２６ｂは熱転写材１
９の走行方向に所定の距離だけ離して設けられている。

上述した構造を採用すると次のような記録を行なうこと
ができる。

即ち、第２インク層２３のみを記録紙２に対して転写さ
せる場合には第１のヒータ一部２６ａのみを発熱させる
。

すると、第１のヒータ一部２６ａが熱転写材１９の走行
方向前方側においてサーマルヘッド２６に設けられてい
るため、熱エネルギーを印加した直後に熱転写材１９を
記録紙２から剥離させ、記録紙２上に第２インク層２３
の溶融部２３ａのみが転写される。

従って、第２インク層２３の色調による記録が行なえる
。

一方、第１インク居２２の色調で記録を行ないたい場合
には第２のヒータ一部２６ｂのみを発熱させる。

第２のヒータ一部２６ｂは熱転写材１９の走行方向後方
においてサーマルヘッド２６に設けられているため、熱
エネルギーが印加された後。

距離ノだけサーマルヘッド２６は走行してからサーマル
ヘッド２６から離れる。

即ち、熱エネルギーが印加されたから一定の時間経過し
た後、記録紙２から支持体２１が離れ、記録紙２上には
第１及び第２のインク層２２゜２３が転写される。

この場合には表面側に符号２２ａで示す第１のインク層
２２の溶融部２２ａが存在するため、第１のインク層２
２の色調のみが表われることになる。

上述したようにしてヒータ一部を所定間隔離して２個設
けた構造を採用し、記録したい色調に合せて第１及び第
２のヒータ一部を選択的に発熱させ、熱転写材が記録紙
から離れるタイミングを変化させ、異なった色調による
記録を行なわせることができる。

ところで、本実施例にあっては第１及び第２の発熱体は
熱転写材の走行方向に所定間隔離して設けてあり、２つ
の発熱体を選択的に発熱させて２色記録を行なうが、熱
転写材の記録紙から離れる位置は同一となっている。

従って、第１の発熱体と第２の発熱体とでは記録ピッチ
にずれが生じることになる。

そこで、実際には第１の発熱体２６ａを基準とし、第２
の発熱体２６ｂを用いて記録する場合には記録ピッチの
ずれを修正しなければならない。

この記録ピッチのずれを修正するには、キャリッジを戻
すことによって行なう。

このような修正を行なうには第９図に示すような制御回
路が用いられる。

第９図において符号３０で示すものはＣＰＵ（中央処理
装置）で、装置全体の制御を行なう。

このＣＰＵ３０には操作ボタン３１が接続されている。

操作ボタン３１は２色の記録を切替えるためのもので、
これが押されない場合には最も多く用いられる色調、例
えば黒の色調による記録が行なわれる。そして、操作ボ
タン３１が押された場合には他の色調、例えば赤の色調
により記録が行なわれる。

また、ＣＰＵ３０にはドライバ３２を介して第１及び第
２の発熱体であるヒータ一部２６ａ。

２６ｂが接続されている。

更に、ＣＰＵ３０によりドライバ３３を介してキャリッ
ジ駆動用モータ１３が接続されている。

上述した回路構成のもとに第１０図に示すような制御が
行なわれる。

即ち、制御がスタートすると、ステップＳｌにおいて操
作ボタン３１が押下されたか否かが判定され、押下され
ていない場合にはステップＳ２において最も使用される
色調による通常記録が行なわれる。この場合には例えば
第１の発熱体２６ａが用いられる。

一方、操作ボタン３１が押ドされたと判定された場合に
はモータ１３をドライバ３３を介して駆動させ（ステッ
プＳ３）、キャリッジを戻し別の色調による記録がステ
ップＳ４において行なわれる。

以下、同様にして上述したステップを繰り返して２色記
録を行なう。

ところで、上述した実施例にあっては発熱体は２個設け
た例を示したが２個以上設けると共に。

これに応じて転写剤層を２層以上設け、多色の記録を行
なってもよい。

また、転写剤層を複数層として２つの発熱体の印加エネ
ルギーを変化させて２色以上の多色記録を行なうように
してもよい。

なお、上述した実施例にあっては熱転写材をリボン状の
ものとして説明したが５幅広のシート状のものをロール
状に巻いた熱転写材を用いた場合にも適用することがで
き、このような場合にはリボンカセットに代えてケース
体を用いればよい。　　゛また、転写剤はインクに限ら
ず、熱昇華性の化学的な物質を用いてもよい。

更に、キャリッジ移動型のものに限らず、プラテン移動
型のものであってもよい。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、色調の
異なる複数の転写剤が積層された熱転写材を用い、発熱
体を少なくとも２個所定間隔離して設けた構造を採用し
ているため、発熱体を選択的に発熱させることにより熱
転写材を記録紙から剥離させるタイミングを変化させ、
異なった色調による記録を行なわせることができる。

また、熱ヘッドの発熱体による熱エネルギーの印加熱量
を変化させることにより多色の記録を行なわせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図は要部の平面図、第２図及び第３図は記録方法
を示す要部の平面図、第４図は熱転写材の断面図、第５
図〜第８図は熱転写方法の説明図、第９図は制御回路の
ブロック図、第１Ｏ図は制御動作のフローチャート図、
第１１図は熱記録装置の外観斜視図である。 ２・・・記録紙　　　　　１９・・・熱転写材２１・・
・支持体　　　　２２・・・第１インク層２３・・・第
２インク層　２６・・・サーマルヘッド２６ａ・・・第
１のヒータ一部 ２６ｂ・・・第２のヒータ一部 Φ　　　　　　　　　　　−一一一一）−〇 Ｃ嘴　−〜 −手糸売嗜Ｕ正書　（自船 昭和６１年　３月１０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シート状の支持体上に色調の異なる複数の熱溶融性の転
   写剤層を順次形成した熱転写材と、この熱転写材の支持
   体の裏面側から熱エネルギーを与える熱ヘッドとを有し
   、前記熱ヘッドには熱転写材の走行方向に所定間隔離し
   て、第１及び第２の発熱体を設けたことを特徴とする熱
   転写記録装置。