(57)【要約】【課題】通電層での熱拡散を抑制して高速および高解像度の画像形成を可能にする通電熱転写プリンタ用リボンを提供する。【解決手段】抵抗層３０と通電層３２の２層構造を有し、抵抗層３０に接触させた電極１６ｂで抵抗層３０を介して通電層３２に通電することによって抵抗層３０の通電領域を発熱させ、この発熱により通電層３２上に形成された熱溶融性固形インク層３４を部分的に溶融させて用紙等の被記録媒体に転写して画像を形成する通電熱転写プリンタ１０に用いられるリボン１２であって、通電層３２はそれぞれ導通するように繋がった多数の微小区画エリア３３で構成される。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗層と通電層の２層構造を有し、前記抵抗層に接触させた電極で前記抵抗層を介して前記通電層に通電することによって前記抵抗層の通電領域を発熱させ、この発熱により前記通電層上に形成された熱溶融性固形インク層を部分的に溶融させて用紙等の被記録媒体に転写して画像を形成する通電熱転写プリンタに用いられるリボンであって、前記通電層はそれぞれ導通するように繋がった多数の微小区画エリアで構成されることを特徴とする通電熱転写プリンタ用リボン。
【請求項２】
前記微小区画エリアは矩形状をなし、隣接する前記各微小区画エリアは矩形状の角部でそれぞれ繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の通電熱転写プリンタ用リボン。
【請求項３】
隣接する前記各微小区画エリアは細いブリッジ部を介してそれぞれ繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の通電熱転写プリンタ用リボン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電熱転写プリンタに用いられるリボンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通電熱転写プリンタに用いられるエンドレスフィルム状のリボンとしては、図８に示すものが一般的である。このリボン１は、導電性樹脂からなる抵抗層２と、この抵抗層２上に形成された金属薄膜からなる通電層３との２層構造を有している。このようなリボン１は、通電層３の上に熱溶融性固形インク層４が形成され、矢印Ａ方向に移動するようになっている。
【０００３】
前記リボン１の抵抗層２には、上部に多数のドット状電極６を有する電極ヘッド５が接触配置されている。この電極ヘッド５の電極６に画像信号に応じて電源から選択的に電圧を印加すると、抵抗層２を介して通電層３に通電して抵抗層２の通電領域が発熱する。この熱は通電層３を介して熱溶融性固形インク層４に伝わってインクを部分的に溶融させる。このように溶融したインクを図示しない用紙等の被記録媒体に転写することにより被記録媒体上に画像を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した一般的な通電熱転写プリンタ用リボン１では、通電層３が抵抗層２上に均一に形成されているため、抵抗層２の通電領域から伝わった熱が通電層３で拡散する傾向にあり、これによりインクへの熱伝導効率が低下するという問題があった。また、通電層３での熱拡散によりインクの溶融領域がドット状電極６に比べて大きくなり、その結果、形成される画像の解像度が低下するという問題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記問題を解決するために本発明は、抵抗層と通電層の２層構造を有し、前記抵抗層に接触させた電極で前記抵抗層を介して前記通電層に通電することによって前記抵抗層の通電領域を発熱させ、この発熱により前記通電層上に形成された熱溶融性固形インク層を部分的に溶融させて用紙等の被記録媒体に転写して画像を形成する通電熱転写プリンタに用いられるリボンであって、前記通電層はそれぞれ導通するように繋がった多数の微小区画エリアで構成されることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の通電熱転写プリンタ用リボンでは、前記微小区画エリアが矩形状をなし、隣接する前記各微小区画エリアが矩形状の角部でそれぞれ繋がっていてもよい。
【０００７】
また、本発明の通電熱転写プリンタ用リボンでは、隣接する前記各微小区画エリアは細いブリッジ部を介してそれぞれ繋がっていてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の通電熱転写プリンタ用リボンによれば、通電層がそれぞれ導通するように繋がった多数の微小区画エリアで構成されているため、抵抗層の通電領域からの熱が通電層において特定の微小区画エリアに集中して伝わり、他の微小区画エリアに不必要に熱拡散するのを抑制することができる。これにより、インク層への効率の良い熱伝導が可能になるので、必要となる総熱量が少なくて済み、通電量を抑えて消費電力を低減できる。また、インク層への熱伝導効率が良くなることでインクの溶融が速く行なわれることになり、画像形成の高速化を図れる。また、特定の微小区画エリア以外への熱拡散を抑制できることからインクの溶融領域も小さくすることができ、これにより画像を高解像度にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるエンドレスフィルム状のリボン１２を用いた通電熱転写プリンタ１０の概略構成図である。
【００１０】
リボン１２は、その内面をテンションローラ１４、通電電極ヘッド１６、従動ローラ１８および駆動ローラ２０によって支持されている。リボン１２は、テンションローラ１４によって所定のテンションが付加された状態で、駆動ローラ２０によって矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっている。
【００１１】
通電電極ヘッド１６の先端には、リボン１２を挟んでプラテンローラ２２が配置されている。プラテンローラ２２は、これとリボン１２との間を矢印Ｃ方向に搬送される用紙等の記録媒体を所定圧力でもってリボン１２に押し付けている。
【００１２】
駆動ローラ２０とテンションローラ１４との間には、インクコータ２４がリボン１２の外面に対向して配置されている。このインクコータ２４は、加熱されて液状化した熱溶融性インクをリボン１２の外面に均一膜状に塗布するようになっている。
【００１３】
通電電極ヘッド１６は、リボン１２の幅方向（すなわち図１における奥行き方向）に画像形成領域に対応する所定長さを有している。通電電極ヘッド１６の先端の縦断面図と部分上面図を図２（ａ），（ｂ）に示す。通電電極ヘッド１６の先端は、リボン１２の内面に対して滑らかに接触するように、例えば１．５ｍｍの曲率半径をもつ丸い形状に形成されている。また、通電電極ヘッド１６は、リボン１２と接触する先端部を除いて絶縁皮膜１６ａで覆われている。絶縁皮膜１６ａで覆われていない通電電極ヘッド１６の先端には、多数の矩形ドット状の電極１６ｂが千鳥配置で露出している。この電極１６ｂは、例えば４００ｄｐｉに相当する６３．６μｍ角に形成されている。これらの電極１６ｂに画像信号に応じて選択的に電圧が印加されるようになっている。
【００１４】
テンションローラ１４は、冷却部材である例えばヒートパイプで構成される。インクコータ２４によってリボン１２上に塗布されたインクは自然冷却されて固形化するが、画像転写部であるリボン１２とプラテンローラ２２との接触部または対向部に至る前にインクの固形化をより確実なものにするために、ヒートパイプで構成されるテンションローラ１４によってリボン１２上のインク層を強制冷却するようになっている。
【００１５】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、リボン１２は、例えば導電性のポリイミドまたはポリカーボネートからなる抵抗層３０と、例えばアルミまたはニッケルの薄膜からなる通電層３２との２層構造を有する。なお、通電層３２上に形成されているのはインクコータ２４によって塗布されたインク層３４である。
【００１６】
通電層３２は、整列して形成された多数の矩形状の微小区画エリア３３で構成されている。１つの微小区画エリア３３は、例えば１５μｍ角の正方形または菱形をなす。また、互いに隣接する各微小区画エリア３３は、細いブリッジ部３５を介してそれぞれ繋がっており、これにより通電層３２を構成する全ての微小区画エリア３３は電気的に導通した状態になっている。微小区画エリア３３およびブリッジ部３５は、抵抗層３０上にマスクを配置してニッケルをスパッタリングする、あるいは、抵抗層３０上にニッケルスパッタリングを全面に均一に施した後に不要な部分をレーザで除去する等の方法で形成可能である。
【００１７】
図４は、通電層３２の変形例を示す部分拡大図である。この例では、通電層３２は、多数の矩形状の微小区画エリア３３で構成されており、隣接する各微小区画エリア３３は矩形状の角部でそれぞれ繋がっている。なお、斜線部分３６は抵抗層３０の露出部である。この例もまた、抵抗層３０上にマスクを配置してニッケルをスパッタリングする等の方法で形成可能である。
【００１８】
次に、上記のような構成を有する通電熱転写プリンタ１０の動作について説明する。
通電熱転写プリンタ１０において、リボン１２は駆動ローラ２０によって矢印Ｂ方向に回転させられる。その回転状態においてリボン１２の通電層３２上には、インクコータ２４によって液状化した熱溶融性インクが均一厚みの塗膜で塗布されてインク層３４が形成される。このインク層３４は塗布された後に自然冷却とヒートパイプ（テンションローラ１４）による強制冷却とによって固形化する。固形化したインク層３４は、リボン１２の移動に伴ってプラテンローラ２２との対向部へ移動する。
【００１９】
プラテンローラ２２とリボン１２の間に用紙等の被記録媒体が搬送されてくる。このとき、通電電極ヘッド１６の電極１６ｂには、画像信号に応じて選択的に電圧が印加される。電圧が印加された電極１６ｂによって抵抗層３０を介して通電層３２に通電されると、抵抗層３０の通電領域が発熱する。この通電時に発生した熱が抵抗層３０から通電層３２へと伝わる。このとき、通電層３２は微小区画エリア３３に分かれているため、図５（ａ）において斜線部で示すように、抵抗層３０から伝わった熱は特定の微小区画エリア３３に集中して伝わり、他の微小区画エリア３３への熱拡散が抑制される。なお、図５（ａ）〜（ｃ）において抵抗層３０内の発熱領域を点描で示す。
【００２０】
抵抗層３０からの伝熱によって昇温した微小区画エリア３３は、その上にある固形インク層を加熱して部分的に溶融させる。この溶融したインクがリボン１２に接触搬送される用紙等の被記録媒体にドット状に付着して転写され、このようなドットの集合により被記録媒体上に画像が形成される。
【００２１】
このように本実施形態の通電熱転写プリンタ用リボン１２によれば、通電層３２がそれぞれ導通するように繋がった多数の微小区画エリア３３で構成されているため、抵抗層３０の通電領域からの熱が通電層３２において特定の微小区画エリア３３に集中して伝わり、他の微小区画エリア３３に不必要に熱拡散するのを抑制することができる。これにより、インク層３４への効率の良い熱伝導が可能になるので、必要となる総熱量が少なくて済み、通電量を抑えて消費電力を低減できる。また、インク層３４への熱伝導効率が良くなることでインクの溶融が速く行なわれることになり、画像形成の高速化を図れる。また、特定の微小区画エリア３３以外への熱拡散を抑制できることからインクの溶融領域も小さくすることができ、これにより画像を高解像度にすることができる。
【００２２】
ところで、本実施形態の通電熱転写プリンタ１０では、リボン１２の通電層３２を多数の微小区画エリア３３で構成したことで通電層３２における不必要な熱拡散を抑制できるようになった結果、抵抗層３０の発熱領域の広がりに応じて集中的に加熱される微小区画エリア３３の数または広がりを制御することが可能になった。具体的には、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、電極１６ｂに印加する電圧を変えることによって抵抗層３０の発熱領域の大きさを変えることができ、それに応じてインク溶融のための加熱体となる微小区画エリア３３の数または広がりを制御することができる。これにより、被記録媒体上でのドットの大きさを変えることができ、面積階調による画像濃度制御ができることになる。
【００２３】
このように面積階調による画像濃度制御が可能になることで、図６，７に示すように、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色インク用の４つの通電熱転写ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列または円周方向に配列することにより、小型のフルカラープリンタを実現することができる。なお、図７において符号４０は用紙カセット、符号４２は排紙トレイをそれぞれ示す。
【００２４】
なお、本実施形態では、リボン１２の通電層３２を構成する微小区画エリア３３を矩形状としたが、この形状に限定されるものではなく、他の形状（例えば、円形や三角等）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】通電熱転写プリンタの概略構成図。
【図２】通電電極ヘッドの先端の部分上面図と縦断面図。
【図３】リボンの部分平面図および部分側面図と部分拡大平面図。
【図４】リボンの通電層の変形例を示す部分拡大平面図。
【図５】抵抗層内の発熱領域と加熱される微小区画エリアの数または広がりの関係を示す図。
【図６】４色用の４つの通電熱転写ユニットを並列に配列したフルカラープリンタの概略構成図。
【図７】４色用の４つの通電熱転写ユニットを円周方向に配列したフルカラープリンタの概略構成図。
【図８】従来の通電熱転写プリンタに用いられる一般的なリボンを示す部分側面図。
【符号の説明】
１０…通電熱転写プリンタ、１２…リボン、１４…テンションローラ、１６…通電電極ヘッド、１８…従動ローラ、２０…駆動ローラ、２２…プラテンローラ、２４…インクコータ、３０…抵抗層、３２…通電層、３３…微小区画エリア、３４…インク層、３５…ブリッジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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