JPH06210935A - 感熱像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感熱像記録装置の印刷ヘッド１８を冷却する
空気流を装置外から取り入れ、しかも装置内を外界空気
流に伴う塵埃から保護すること。 【構成】 熱印刷回路３６並びにヒートシンク３７有し
た印刷ヘッド１８、前記ヒートシンクを冷却するための
空気流を生ぜしめる換気手段４３、およびヒートシンク
を冷却した後の空気流を感熱像記録装置の外へ案内する
手段を備えた感熱像記録装置において、印刷ヘッドを副
ハウジング１９内に装着し、この副ハウジングを主ハウ
ジング１０内に可動に装着し、印刷ヘッドのヒートシン
クは副ハウジングの底壁４７の開口４８よりも内側にあ
るが印刷回路３６は外側にあり、副ハウジングは空気取
り入れ開口４１並びに空気排出開口４２を除きすべての
側面が閉じられていて感熱像記録装置の主ハウジングと
連通しないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はヒートシンクのある熱印刷ヘッド
を備えた感熱像記録装置に関する。

【０００２】感熱印刷法においては、染料担持供与体リ
ボンが印刷帯域において染料受容印刷シートに接触せし
められる。感熱印刷は、供与体リボンの移動方向に対し
て横断方向にリボンをまたぐ多素子印刷ヘッドに供与体
リボンを接触させることにより行われる。典型的には、
印刷ヘッドは密な間隔を置いて直線状に配列された抵抗
加熱素子を有し、各抵抗加熱素子は印加電圧によって独
立的にアクセス可能であって、供与体リボンの直接対向
した部分を加熱して染料をリボンから印刷シートに転写
する。この印刷動作の間、リボンと印刷シートとの間に
密な接触を維持するために、供与体リボンと印刷シート
は回転駆動されるプラテンローラの周囲の一部分にわた
って巻付けられる。

【０００３】印刷シート上の画素形成の量は加熱素子の
温度と印刷シート自体の温度とに依存する。加熱素子に
付与される電気エネルギーは制御回路により所定の範囲
内に維持される。他方、印刷ヘッド自体の温度は、印刷
中に集積される熱をヒートシンクで消散させることによ
り、制御下に維持される。このために、送風機による冷
却空気の流れがヒートシンクのひれ上へ指向される。

【０００４】印刷ヘッドを冷却するための送風機は像記
録装置のハウジング内に配置されている。このことは次
の欠点を有する。すなわち、ヒートシンクにより加熱さ
れた空気が像記録装置内で循環し、従ってこの装置の内
側の温度を上昇させ、それで種々な素子、特に電子部品
の寿命を縮めるのである。

【０００５】この問題を解決するために感熱像記録装置
にヒートシンクを冷却した空気の流れを装置の外側へ案
内するダクト手段を設けるということが提案された。こ
の技術はＵＳ−Ａ−５０５３７９２に開示されている。

【０００６】しかしながら、この技術は感熱像記録装置
中に空気を循環させることの問題を解決していないので
ある。なぜならば、換気手段により引き込まれた空気の
すべてが装置の内部の本質的な部分を通るので、外界の
塵埃や他の粒子が空気に乗って運び込まれて、長期間使
用すると、印刷ヘッドの表面、回転部分、潤滑された表
面上に沈積されるようになる。この沈積は装置の定期的
な保守点検を要求する。これに伴って繊細な構成要素を
損傷させる危険がある。

【０００７】本発明は、印刷ヘッドのようなもののヒー
トシンクを冷却するのに使用された空気の流れが装置の
繊細な構成要素上を循環しないようになっている印刷ヘ
ッドを備えた感熱像記録装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】本発明によれば、熱印刷回路並びにヒート
シンクを有した印刷ヘッド、前記シンクを冷却するため
の空気流を生ぜしめる換気手段、および前記ヒートシン
クを冷却した後の空気流を像記録装置の外へ案内する手
段を備えた感熱像記録装置において、前記印刷ヘッドを
副ハウジング内に装着し、この副ハウジングを像記録装
置のハウジングにプラテンローラに対して印刷ヘッドを
接近離反させるべく可動に装着し、前記印刷ヘッドのヒ
ートシンクは副ハウジングの底壁の開口を通って副ハウ
ジング中に延びているが前記印刷ヘッドの熱印刷回路は
副ハウジングの外にあり、この副ハウジングは空気取り
入れ開口並びに空気排出開口を除きすべての側面は閉じ
られていて像記録装置のハウジングと連通しておらず、
また、前記換気手段は副ハウジング内に装着されていて
前記空気取り入れ開口を通して空気を引き入れ、この空
気を前記ヒートシンク上へ指向させ、かくして加熱され
た空気を前記空気排出開口を通して排出させるようにな
っていることを特徴とする。

【０００９】「印刷ヘッド」という用語はプリント回路
板とヒートシンクとからなる熱印刷回路の組み立て体を
言う。なお、プリント回路板は密に間隔を置かれた抵抗
加熱素子の直線配列物と、この直線配列物に像信号を供
給するための電子回路と、この電子回路を感熱像記録装
置の回路に接続するためのコネクターとを有している。
熱印刷回路はヒートシンクの底面と熱伝導性接触の状態
にある。一つの方法では、この熱印刷回路はヒートシン
クにねじで取り付けられるが、多くの場合、熱印刷ヘッ
ドはヒートシンクに熱伝導性樹脂により固着されてい
る。このようにして、電子的部材と冷却的部材とが一つ
の物になされている。これをこの明細書では印刷ヘッド
と呼ぶ。

【００１０】「連通していない」という表現は前記空気
取り入れ開口並びに空気排出開口と像記録装置の如きハ
ウジングとの間に意図的な若しくは機能的な連通が無い
ということを本明細書では意味する。従って、前記空気
取り入れおよび／又は排出開口と前記ハウジングとの間
にわずかの空気連通を生ぜしめるような小さな空気ギャ
ップが時折あるかもしれず、像記録装置のハウジングに
おいて小さな空気循環があるかもしれない。本発明の目
的に対して、このようなわずかの循環は冷却空気全体が
像記録装置中を流れている従来技術のものに比して無視
しうる。

【００１１】同じことが熱印刷ヘッドを副ハウジングに
取り付ける場合にも言える。すなわち、その取り付けは
完全な気密性を有するようにする必要はない、なぜなら
ば、その取り付け部を通してわずかの空気漏れがあって
も本発明の有益性を損なうものではないからである。印
刷ヘッドの両端のみを支持して、印刷ヘッドのヒートシ
ンクの幅が副ハウジングの底壁の開口の幅よりも小さい
とき前記状況が認められよう。この配列は副ハウジング
の壁（印刷ヘッドの両端に対応する部分の壁）の平面度
又は仕上げ程度に高い精度を要求しないのである。なぜ
ならば、このように配列すると印刷ヘッドと副ハウジン
グとの面接触は二つの側方に間隔を置かれた区域に制限
されるからである。本発明の好ましい実施例によれば、
印刷ヘッドのヒートシンクのベースと副ハウジングの底
壁の開口の隣接縁との間の隙間は０．５ｍｍよりも小さ
い。

【００１２】本発明の好ましい実施例によれば、印刷ヘ
ッドには副ハウジングに装着された整合ピンと協働する
孔が設けられていて印刷ヘッドの正確な横方向位置を決
めている。

【００１３】以下図面を参照して本発明を例示的に詳細
に説明する。

【００１４】図１は本発明による感熱像記録装置の一実
施例を概略的に示す。

【００１５】この装置はベース１１と、このベース１１
に蝶番１３で取付けられた蓋１２とを有するハウジング
１０内に装着されている。この装置は円筒状の印刷ドラ
ム１４を備えており、この印刷ドラム１４は印刷受容シ
ート１５を支持してこれを印刷帯域１６を通して移送す
る。そして、印刷受容シート１５はこの印刷帯域１６で
熱的に印刷される情報を受け取る。

【００１６】熱印刷は染料担持供与体リボン１７を印刷
帯域中で印刷受容シート１５と印刷ヘッド１８との間に
通すことにより行われる。

【００１７】印刷ヘッド１８は破線で示されており、蓋
１２にピン９で枢動可能に装着されている副ハウジング
１９内に装着されている。この副ハウジング１９は平行
に間隔を置かれた二本の腕２０を有しており、これらの
腕２０はロッド２１により互いに連結されている。ロッ
ド２１はシャフト２４に取り付けられたカム２３に対接
しており、シャフト２４はその駆動モータ（図示せず）
と共に蓋１２内に装着されている。カム２３が回転する
と、印刷ヘッドは印刷ドラムおよびそれらの間の媒体を
押圧する印刷位置（図１）から印刷ドラムから間隔を置
いた非印刷位置（図２）へと動かされる。

【００１８】印刷ヘッド１８は印刷ドラム１４にわたっ
て延びた周知の構成のものであって、わずかに間隔を置
いた抵抗素子の直線配列２５（図６）を含む。各抵抗素
子はケーブル２７を介して接続されたマイクロプロセッ
サ２６によって与えられる印加電圧によって像情報に独
立してアドレス可能である。各抵抗素子がアドレスされ
ると、抵抗素子は供与体リボンの直接対向した部分を加
熱し、染料を供与体リボンから印刷受容シートに転写す
る。感熱カラー印刷機においては、供与体ウエブは通
常、一連に繰返えされるシアン染料、イエロー染料およ
びマゼンタ染料の区画を有し、印刷受容シートは全色を
受容するために印刷帯域を通して３回回転される。印刷
受容シート１５はシート供給源２８からドラムに供給さ
れ、適当なクランプ機構２９によってドラムにクランプ
される。熱像が形成された後、クランプ機構２９は印刷
受容シートを解放して出力トレイ３０へ入るのを許容す
る。出力トレイ３０はハウジング１０内にあるように示
されているが、装置の前方に配置することもできる。印
刷ドラム１４はマイクロプロセッサ２６により制御され
る精密ステッパモータにより回転駆動される。マイクロ
プロセッサ２６は更に印刷ヘッド１８をその非印刷位置
に動かしてクランプ機構が印刷帯域を通過するのを許容
するように、カム２３を介して副ハウジングの位置を制
御する。

【００１９】染料担持供与体リボン１７は、供給スプー
ル３１から適当なモータによって駆動される巻取りスプ
ール３２に供給される。これらのスプールは取扱いの便
のために、周知のように使捨てカセットに取付けること
ができる。

【００２０】図３は蓋１２を開き、カム２３を適当に回
転させることによって印刷ヘッドをその非印刷位置に移
動させた状態を示している。図３は更に、染料供与体リ
ボンの経路を制御するローラ３４，３５が蓋１２と一緒
に動くことを示している。

【００２１】印刷ヘッドの装着および冷却は図４内至図
６に拡大して詳細に示される。

【００２２】図４を参照して、副ハウジング１９に装着
されている印刷ヘッド１８は、実際の所、熱印刷回路板
３６とヒートシンク３７との組み合せ体である。板３６
は一直線配列の加熱素子２５と、多数の電子素子３８と
を有している。電子素子はシフトレジスタ、緩衝器、
等、前記印刷ヘッドを柔軟電線へ電気接続するための集
積電気コネクターを含んでいる。このコネクターは印刷
ヘッドの交換を容易にしている。上述のタイプの熱印刷
ヘッドの寿命は既に述べた通り制限されたものであるの
で、印刷ヘッドの交換は実際ではしばしば行わなくては
ならないのである。

【００２３】副ハウジング１９はその頂壁４０に細長い
矩形の空気取入れ開口４１と同様の空気排出開口４２と
を有している。

【００２４】普通の横流タイプの送風器４３により副ハ
ウジング中に引き入れた空気は、平行の矢印で示されて
いる通り、副ハウジングを通って流れてヒートシンク３
７のひれ４４から熱を排出させる。装置の蓋１２の上方
壁４６は、図４には、部分的に示されている。この壁４
６は大きな開口４５を有している。この開口４５は孔あ
き板又は同類物で覆われている。これにより前記開口４
１および４２に環境空気が自由に出入出来るのを確保し
ている。なお、上方壁４６は副ハウジングの開口４１，
４２に対応して二つのスロット状開口を有するようにし
てもよい。副ハウジング１９の開口４１，４２に壁４６
の開口と係合するダクトを設けて副ハウジング１９とハ
ウジング１０の蓋１２との間の空気の流通が必要最低限
の所に制限されるようにしてもよい。しかしながら、い
かなる漏れをも完全に阻止する必要はない。なぜなら、
装置を循環する冷却空気の少量が漏れても装置の適正な
動作に何ら障害となるものではないからである。

【００２５】副ハウジング１９へ印刷ヘッドを装着する
態様を、図４乃至図６を参照して説明する。

【００２６】副ハウジング１９の底壁４７は矩形の開口
４８を有している。この開口４８の周囲が図６に示され
ている。この開口４８の幅ｗｏは印刷ヘッドの幅ｗｈよ
りわずかに広い（図４）。しかし開口４８の長さｌｏは
印刷ヘッドの長さｌｈよりも明らかに短い（図５）。

【００２７】図５および図６を参照して、印刷ヘッドの
ヒートシンク３７は二つの肩５０および５１を有してい
る。これらの肩はヒートシンク３７の側方端近くのひれ
４４の一部を切欠くことにより形成されている。これら
肩の頂表面は良好に平らになされていて副ハウジング１
９の底壁４７の対応区分にぴったりと接する。これらの
二つの肩の間にあるヒートシンクの部分は開口４８を通
って副ハウジング１９の内側へ延びている。そしてこの
ヒートシンクのベースの長手方向の側辺と前記開口４８
の長手方向側辺との間にはわずかな隙間ｇがある。この
隙間は印刷ヘッド並びに開口４８の通常の寸法的製造許
容誤差を見込んで約０．５ｍｍよりも大きくはないとい
うことが実際の製作で判っている。０．２５ｍｍまでの
値は特別な問題を提起しない。

【００２８】この隙間ｇを通っての空気の漏れは開口４
１および４２の区域を通る空気の流量に比べると無視し
うる。

【００２９】ヒートシンクのベースに全周辺をとりまく
肩を設けて印刷ヘッドを副ハウジングに装着することも
できるが、そうすると、副ハウジング１９の底壁４６
（通常は金属板である）の平面度に厳しい要求が課せら
れる。それは印刷ヘッドが周辺のすべての点で均一に支
持されるようにするためである。これにくらべて、印刷
ヘッドの側方端のみを支持する前述の装着技法は印刷ヘ
ッドの信頼しうる装着なかんずく印刷ヘッド並びに交換
ヘッドの再現可能な装着をもたらすのである。

【００３０】印刷ヘッドの前記肩５０，５１は、標準型
のヒートシンクの部分を切り取り、次いで支持面を機械
仕上げすることにより得られているが、ヒートシンクは
要求された形状に一体的に押し出されたものであっても
よい。

【００３１】副ハウジングの底壁に印刷ヘッドを正確に
位置づけるのは、底壁から延びた二つの整合ピン５３お
よび５４が印刷ヘッドの一端の肩にある孔５５と、他端
の肩にあるスロット状孔５６とに係合することによって
もたらされている。

【００３２】印刷ヘッドの固定は前記の整合用孔５５，
５６から間を置いてヒートシンクの肩に設けた孔にねじ
を通して、このねじを副ハウジングの底壁に形成したね
じ孔に係合させることによって、簡単に達成されうる。

【００３３】しかし、何らの道具を用いることなく印刷
ヘッドを保持しうる興味あるクランプ機構が本件特許出
願と同日付の「印刷ヘッドを保持するための錠止手段を
備えた感熱像記録装置」と題する特許出願に開示されて
いる。

【００３４】これによると印刷ヘッドの装着並びに取り
はずしは非常に簡単である。サービスエンジニアであろ
うと慣れない操作者であろうと、操作者はコネクタ３８
から柔軟電線の電気プラグを除去し、止め金を解錠し、
次いで副ハウジングの開口４８からヒートシンクのひれ
部を取り出せばよいのである。勿論、図３に示された位
置よりもっと大きく蓋１２は開けられて副ハウジング１
９にアクセスしやすくなされている。ヘッドの再装着は
逆の順序で行われている。

【００３５】像記録装置の動作において、印刷ヘッドの
本発明による冷却は優れており、印刷ヘッド近くの空気
や、副ハウジング１９からハウジング１０への交差部で
の空気の漏れは非常に少なくて、主ハウジング１０内の
温度上昇も、空気流妨害も生ぜしめないということが示
された。抵抗加熱素子列２５は装置の長期使用にもかか
わらず明らかに清浄な状態に保たれたままであった。

【００３６】本発明は以上に述べた実施例に制限される
のもではない。

【００３７】冷却空気の取入れ開口にはフィルターを配
置してもよい。これによりヒートシンクのひれに塵埃並
びに同類物が付着するのを減少させ、長期にわたり熱交
換を低減させることはない。

【００３８】副ハウジング１９の開口４１および４２に
設けるダクトは頂壁４６における開口のダクトに同軸的
に係合するようにして、装置における時折の空気漏れを
なお一層良好に防ぐようにしてもよい。最終的には、副
ハウジング１９がカム２３の制御下に上下に動かされて
も、開口４１および４２を主ハウジングに漏れることな
く大気にしっかりと相互連結したり、あるいは開口４８
に印刷ヘッドをぴったり取り付けるための弾性的な密封
リングまたは同類物を使用することも出来る。

【００３９】冷却空気のための取り入れおよび／または
排出の開口は副ハウジングの頂壁に設けなくとも側壁の
一つまたはそれ以上に設けてもよい。

【００４０】染料供与体リボンのための供給スプール並
びに巻上げスプールは、使い捨てカセット中に設けられ
なければならないということはなく、専用フレームに支
持されるようにしてもよい。この専用フレームに操作者
が装置の外側で染料供与体リボンを装填することができ
る。このような専用フレームはＥＰ特許出願９２ ２０
３ ２４７．９号の「感熱印刷装置用染料リボンパッケ
ージおよび感熱印刷装置の再装填可能なカセットに染料
リボンパッケージから染料リボンを装填する方法」と題
する出願（１９９２年１０月２２日出願）に開示されて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による感熱像記録装置の一実施例を、印
刷ヘッドが作動位置にある状態で示す概略図である。

【図２】図１の感熱像記録装置を、印刷ヘッドが非作動
位置にある状態で示す概略図である。

【図３】図１の感熱像記録装置を、蓋が開かれている状
態で示す概略図である。

【図４】図１の感熱像記録装置における副ハウジングの
断面を拡大して示す図である。

【図５】図４の線５−５に沿った副ハウジングの断面図
である。

【図６】図５の矢印６から見た印刷ヘッドの平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ハウジング １１ ベース １２ 蓋 １３ 蝶番 １４ 印刷ドラム １５ 受容シート １６ 印刷帯域 １７ 染料供与体リボン １８ 印刷ヘッド １９ 副ハウジング ２０ 腕 ２１ ロッド ２３ カム ２４ シャフト ２５ 抵抗加熱器 ２６ マイクロプロセッサ ２７ 接続用柔軟電線 ２８ シート供給源 ２９ クランプ ３０ 出力トレイ ３１ 供給スプール ３２ 巻取りスプール ３４，３５ ガイドローラ ３６ 回路基板 ３７ ヒートシンク ３８ コネクタ ４０ 頂壁 ４１ 取り入れ開口 ４２ 排出開口 ４３ 送風機 ４４ ひれ ４６ 上方壁 ４７，４８ 開口 ５０，５１ 肩 ５３，５４ 整合ピン ５５，５６ 整合孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・レイ ベルギー国モートゼール、セプテストラー ト 27 アグファ・ゲヴェルト・ナームロ ゼ・ベンノートチャップ内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱印刷回路（３６）とヒートシンク（３
   ７）とを備えた印刷ヘッド（１８）、前記ヒートシンク
   を冷却するための空気流を生ぜしめる換気手段（４
   ３）、および前記ヒートシンクを冷却した後の前記空気
   流を像記録装置の外側へ案内するための手段を備えた感
   熱像記録装置において、前記印刷ヘッドは副ハウジング
   （１９）に装着されており、この副ハウジングは印刷ヘ
   ッド（１８）をプラテンローラ（１４）に接近離反して
   配置するために像記録装置のハウジング（１０）に可動
   に装着されており、前記印刷ヘッドのヒートシンク（３
   ７）は副ハウジング中へその底壁（４７）の開口（４
   ８）を通って延びているが熱印刷回路（３６）は外側に
   とどまっており、前記副ハウジングは前記像記録装置の
   ハウジングと連通しないようにすべての側面が空気取り
   入れ開口（４１）並びに空気排気開口（４２）を除き閉
   じられており、前記換気手段（４３）は、前記空気取り
   入れ開口を通して空気を引き込み、この空気を印刷ヘッ
   ドのヒートシンク上へ指向させ、かくして加熱された空
   気を空気排出開口を通して放出するように、前記副ハウ
   ジング内に装着されていることを特徴とする感熱像記録
   装置。
2. 【請求項２】 ハウジング（１０）はベース（１１）と
   カバー（１２）を有し、このカバー（１２）に前記副ハ
   ウジング（１９）が装着されている請求項１の感熱像記
   録装置。
3. 【請求項３】 印刷ヘッド（１８）のヒートシンク（３
   ７）の幅ｗｈは幅ｗｏよりも小さく、ヒートシンクの長
   さｌｈは副ハウジングの底壁における前記開口の長さｌ
   ｏよりも大きく、これにより装着される前記ヘッドの各
   横端において副ハウジングの底壁（４７）の対応する区
   域に着座する肩（５０，５１）がもたらされるようにし
   た請求項１の感熱像記録装置。
4. 【請求項４】 印刷ヘッドのヒートシンク（３１）のベ
   ースと副ハウジングの底壁の開口（４８）の隣接縁との
   間の隙間は０．５ｍｍより小さい請求項３の感熱像記録
   装置。
5. 【請求項５】 一方の肩（５０）は円形の孔（５５）を
   有し他方の肩（５１）はスロット状の孔（５６）を有
   し、これら両方の孔は副ハウジング（１９）の底壁に対
   応して設けた整合ピンと協働して印刷ヘッドの正確な横
   方向位置を決めている請求項３の感熱像記録装置。
6. 【請求項６】 前記空気取り入れ開口（４１）と排出開
   口（４２）は副ハウジングの上方壁（４０）に配置され
   ていて像記録装置のハウジング（１０）の上方壁（４
   ６）に対応して設けた開口（４５）を通して外界の空気
   と連通している請求項１乃至５のいずれか一の感熱像記
   録装置。
7. 【請求項７】 前記空気取り入れ並びに排出の開口は互
   いに平行に延びた矩形の開口である請求項１乃至６のい
   ずれか一の感熱像記録装置。
8. 【請求項８】 前記換気手段（４３）は前記の二つの開
   口に平行に延びた横流型送風機である請求項７の感熱像
   記録装置。