JPH0761003A - 熱転写記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像濃度の安定化を図りながら、ヘッド冷却
用送風ファンの作動騒音の低減化や、同送風ファンの一
層の省電力化を目指すようにした熱転写記録装置を提供
することである。 【構成】 サーマルヘッド１に取付けられた放熱フィン
７に対向して送風ファン９を設ける。又、サーマルヘッ
ド１の温度を検出するサーマルヘッド温度検出器８を設
ける。このサーマルヘッド温度検出器８による温度検出
結果に基づいて、サーマルヘッド１及び送風ファン９へ
の印加電力を変え、ヘッド温度が上昇したとき、サーマ
ルヘッド１への印加電力を小さくし、且つ、送風ファン
９への印加電力を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドの冷却
手段を備えた熱転写記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】サーマルヘッドとプラテンとの間にイン
クシート及び記録紙を挟んだ状態でこれらを搬送し、サ
ーマルヘッドの多数の発熱エレメントに選択的に通電し
て、該発熱エレメントを発熱させ、インクシート上のイ
ンクを溶融又は昇華させることにより、記録紙上に所定
の画像を転写するようにした熱転写記録装置が知られて
いる。

【０００３】かような熱転写記録装置においては、印写
を継続してゆくうちに、サーマルヘッドが蓄熱し、画像
濃度を変動させたりする。例えば、その蓄熱度が高まる
と、画像濃度が高くなる傾向となる。又、蓄熱度が非常
に高まると、サーマルヘッドを破壊する場合もある。

【０００４】そこで、このような問題を解消するため
に、サーマルヘッドの温度を検出する、例えばサーミス
タよりなる温度検出器を設け、かかる温度検出器の検出
結果に基づいて、サーマルヘッドへの印加電力、すなわ
ちサーマルヘッドの発熱エレメントへの印加電力を変
え、画像濃度の変動を抑えるようにした技術が提供され
ている。例えば、かような技術として、特開昭５８−７
３８０号公報によるものなどが提案されている。

【０００５】更に、関連技術として、記録動作終了後に
も、ヘッド強制冷却用装置の作動を続け、ヘッド基板を
冷却させるようにするもの（例えば特開昭６１−２１７
２７４号公報）や、サーマルヘッドに設けたフィンを、
ファン装置で強制冷却するようにしたもの（実開昭６２
−１８７７５７号公報）などが提案されている。

【０００６】この種の熱転写記録装置においては、画像
濃度を安定化するためにかような様々な技術が駆使され
ているのであるが、一般的に言って、サーマルヘッドを
強制冷却するものでは、通常、電源のオン・オフ、又は
印写動作のオン・オフに連動して、ファン装置などを作
動させている。ところが前者の方法では、サーマルヘッ
ドが蓄熱していない状態でも、ファン装置が作動を続け
るため、この間、ファンの回転騒音が出っぱなしになっ
たり、無駄な電力を消費する。また後者の方法では、印
写動作終了直後の蓄熱を解消するまでに時間がかかる不
具合がある。

【０００７】ファン装置の無駄な回転は、軸受け寿命を
早く尽きさせ、更に、ヘッド冷却効率を高めるために、
その回転速度を上げたりすると、一層の高騒音化や、高
電力消費化や、ファン寿命の低下などにつながるように
なる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、画像
濃度の安定化を図りながら、ヘッド冷却用送風ファンの
作動騒音の低減化や、同送風ファンの一層の省電力化を
目指すようにした熱転写記録装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、サーマルヘッドと、該サーマルヘッドを冷
却するための放熱フィンと、サーマルヘッドの温度を検
出するサーマルヘッド温度検出器と、前記放熱フィンに
冷却風を送る送風ファンと、サーマルヘッド温度検出器
による温度検出結果に基づいてサーマルヘッド及び送風
ファンへの各印加電力を変えるようにする制御手段とを
備えて成り、前記制御手段を、サーマルヘッド温度が上
昇したとき、サーマルヘッドへの印加電力を小さくし、
且つ、送風ファンへの印加電力を大きくし、逆にヘッド
温度が下降したとき、サーマルヘッドへの印加電力を大
きくし、且つ、送風ファンへの印加電力を小さくする制
御手段とした熱転写記録装置を提案するものである。

【００１０】なお、放熱フィンは、各フィン部が、サー
マルヘッドの記録上の主走査方向に配列され、且つ、各
フィン部が、その主走査方向と直交する方向にして送風
ファンの送風方向と平行するように配設されるものであ
ると、効果的である。

【００１１】又、放熱フィンは、送風ファンよりも、そ
の送風方向上流側に配備されるものである、効果的であ
る。

【００１２】更に、送風ファンと、サーマルヘッドに取
付けられた放熱フィンとは、その各フィン部を通る空気
の流れ易さを、各フィン部につき均一にするための空気
流誘導空間を保って、互いに対向配備されるものである
と、効果的である。

【００１３】更に、送風ファンは、排気側が記録装置本
体外に向くように配設され、その送風ファンの作動に伴
って、冷却用空気を取り込む際、この取り込み用の吸気
口は、記録装置本体の外装板に設けられるものである
と、効果的である。

【００１４】更に、放熱フィンにヒートパイプを付設す
ると、効果的である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。

【００１６】図１は、本発明一実施例の熱転写記録装置
の要部のみを示す概略図である。同図において、符号１
はサーマルヘッドを、２はローラ状のプラテン、すなわ
ちプラテンローラをそれぞれ示し、両者の間で、インク
シート３及び記録紙４が挟まれた状態で矢印Ｘ方向に搬
送され、後者の記録紙４に対して熱転写記録が行われ
る。

【００１７】サーマルヘッド１は、これを載置するヘッ
ド基板５と、放熱板６と、サーマルヘッドを冷却するた
めの放熱フィン７と共に一体的に組み込まれたものとな
っていて、かかるサーマルヘッド１には、プラテンロー
ラ２と対向する位置に多数の発熱エレメント（発熱抵抗
体）が設けられている。これらの発熱エレメント１ａの
配列方向はプラテンローラ２の軸方向と平行している。
すなわち、その配列方向が、サーマルヘッドの記録上の
主走査方向となっている。本例のサーマルヘッド１は、
この方向が長手方向となるヘッドとなっている。

【００１８】放熱板６には、ヘッド長手方向中央部に、
サーマルヘッド１の温度を検知するサーマルヘッド温度
検出器８が埋設されている。本例では、この温度検出器
としてサーミスタが用いられており、このサーミスタ８
はヘッド基板５上に置かれ、且つ、放熱板６に埋設され
ている。

【００１９】放熱フィン７は、サーマルヘッド自体の冷
却のためのものであり、図６に示すように、サーマルヘ
ッドの記録上の主走査方向（ヘッド長手方向）Ａに配列
された多数のフィン部７ａを有している。かように構成
される放熱フィン７と対向するように送風ファン９が設
けられ、これが作動すると、放熱フィン７に向けて冷却
風が送られ、サーマルヘッド１が強制的に冷却される。
なお、図１において矢印Ｐは、その冷却風の進行方向
（送風方向）を示す。

【００２０】サーミスタ８は、先にも述べたように、ヘ
ッド基板５上に設置されているのであるが、サーマルヘ
ッドの代表的な部位の温度を適確に検出できる位置であ
れば、サーミスタ設置位置としては、そのような位置に
限定されるものではなく、例えばヘッド基板５の近傍の
位置などに配置してもよい。

【００２１】前述のようにインクシート３と記録紙４が
サーマルヘッド１とプラテンローラ２との間に挟まれ、
これらが矢印Ｘ方向に搬送され、このとき多数の発熱エ
レメント１ａに対し、画信号に応じて選択的に電圧が印
加され、これによってその選択された発熱エレメントが
発熱し、その熱によってインクシートのインクが溶融又
は昇華し、これが記録紙４上に転写されて画像が形成さ
れるが、このとき、サーミスタ８はサーマルヘッド１の
温度を刻々と検出し、この際の検出結果に基づいて、サ
ーマルヘッド１（正確にはその発熱エレメント１ａ）
と、送風ファン９への各印加電力がそれぞれ変えられ
る。すなわち、図２に示す如く、サーミスタの温度出結
果に基づき、サーマルヘッド印加電力制御回路より成る
制御手段を介して、サーマルヘッドへの印加電力が変え
られる。又、送風ファン回転数制御回路より成る制御手
段を介して、送風ファンの回転数が変えられる。送風フ
ァンへの印加電力を変えると、送風ファンの回転数が変
わるのである。

【００２２】具体的には、図３に示すように、サーマル
ヘッド温度が上昇したとき、サーマルヘッドへの印加電
力、すなわち各発熱エレメント１ａへの印加電力を小さ
くし、且つ、送風ファンへの印加電力を大きくし、図４
に示すように、ファン回転数（単位時間当たりの回転
数）を多くするのである。

【００２３】逆に、ヘッド温度が下降したとき、図３に
示すように、サーマルヘッドの各発熱エレメント１ａへ
の印加電力を大きくし、且つ、送風ファンへの印加電力
を小さくし、図４に示すように、送風ファンの回転数を
少なくする。

【００２４】図５は、このような制御を行う制御手段の
より具体的な例である制御回路を示し、かくの如き例の
制御手段によって、例えば、ヘッド温度が上昇したと
き、サーマルヘッドへの印加電力が小さくなるように変
えられ、且つ、送風ファンの回転数が多くなるように変
えられる。すなわち、ヘッドの温度上昇により、サーミ
スタの抵抗が減少したとき、図５に示した各オペアンプ
の出力電圧が変化し、サーマルヘッドへの印加電力が小
さくなるように変えられ、且つ、送風ファンへの入力電
圧が増大するように変えられるのである。なお、かよう
な制御は、ソフト的に行うようにしても良い。

【００２５】このように、ヘッド温度が上昇したときに
は、サーマルヘッドへの印加電力が小さくなるように変
えられ、且つ、送風ファンの回転数が上げられるので、
ヘッドの蓄熱が効果的に抑えられるようになる。これに
より、画像濃度が必要以上に高くなるのを防ぐことがで
きる。

【００２６】一方、ヘッド温度が下降したときには、サ
ーマルヘッドへの印加電力が大きくなるように変えら
れ、且つ、送風ファンの回転数が下げられるので、画像
濃度が必要以上に低くなるのを抑えることができ、又、
騒音の発生を抑えることができ、更には、送風ファンの
消費電力を節減することができる。これに加えて、送風
ファンの軸受寿命も延びるようになり、ファン寿命を長
くすることができる。なお、非印写時には、とりわけ、
送風ファンの騒音を抑えることができる。

【００２７】この種の技術で、サーミスタ等の温度検出
器を、ファン装置のオン・オフのみのために用いている
ものもあるが、本例においては、ヘッド印加電力補正制
御用のサーミスタ（図５）を用いて、送風ファンの回転
数制御も同時に行う方式となっているので、送風ファン
制御用の専用のサーミスタが不要のものとなり、コスト
的にも有利である。

【００２８】ここで、図６に示すように、放熱フィン７
は、各フィン部７ａが先にも述べたように記録上の主走
査方向（Ａ方向）に配列され、且つ、各フィン部７ａ
が、その主走査方向と直交する方向にして、送風ファン
の送風方向（Ｂ方向）と平行するように配設されるもの
となっている。

【００２９】放熱フィン７の取付けられたサーマルヘッ
ド１と、送風ファン９とを、上述した構成で、同じく上
述した位置関係をもって配設すると、記録装置本体を小
型化、就中、薄型の記録装置とすることができる。この
ように薄型の記録装置は、特にビデオプリンタとして構
成するとき有利である。

【００３０】今、仮に、放熱フィンを図７に示すように
構成するものとすると、図６に示した送風ファン９の配
置態勢では、この送風ファンからの冷却風が送風ファン
に対向した位置のフィン部７ａ′にぶつかってしまい、
全てのフィン部を均等に強制的に冷却することができな
い。そこで、各フィン部を均等に冷却するためには、送
風ファンを図７の放熱フィンの上側に設置し、この上側
から、送風ファンで矢印方向に送風することになる。然
るに、このようにすると、記録装置本体が高くなってし
まい、それを薄型とすることができない。

【００３１】図６に示した配置構成は、上述した理由に
よって記録装置本体を薄型とすることができるのであ
る。

【００３２】一方、放熱フィンを図７に示すような構成
とした場合、破線矢印の向きに送風が行われるように送
風ファンを配備しても、記録装置本体を薄型にできる
が、このようにすると、送風方向上流側（ａ側）と、下
流側（ｂ側）で、冷却風の流動速度や、冷却風温度など
が変わったりして、ａ側とｂ側とで、フィン部を均等に
冷却することができなくなる。

【００３３】然るに、図６に示した放熱フィン構成で
は、各フィン部７ａの配設方向長さが短いので、送風方
向上流側と下流側とで冷却風の流動速度や、冷却風温度
が変化しにくくなり、フィン部７ａを送風方向Ｂにつき
均一に冷却することができる。これによってヘッドを効
率的に冷却できること、すなわち、電力消費を抑えなが
ら所定の冷却効果を得ることができるのである。そし
て、併せて記録装置本体を薄型にすることができる。

【００３４】ところで、サーマルヘッドに設けた放熱フ
ィンと、送風ファンとによって、サーマルヘッドを強制
的に空冷する場合、サーマルヘッドの長手方向に亘って
全面的に送風ファンを配備することは、記録装置のコス
ト高や、その大型化や、消費電力の増大化につながる。
かような点に鑑みて、より少ない数の送風ファン（図６
に示す例では２個）で、放熱フィンへの送風を効率良く
均一に行う必要がある。

【００３５】今、仮に、送風ファン９と、放熱フィン７
とを図９（ａ）に示す如く相対配備するとして、この配
備構成では、放熱フィン７が送風ファン９からの送風方
向下流側（空気吐き出し口１１側）に配置されることに
なり、各フィン部７ａのうち、送風ファン９と対向する
フィン部のみが局所的に冷却されるようになる。これ
は、画像濃度むらを起こす原因になり、画像品質を低下
させてしまう。

【００３６】そこで、図９（ｂ）に示すように、符号１
２で示す部位を空気吸い込み口にして、送風ファン９よ
りも、その送風方向上流側（空気吸い込み口１２側）
に、放熱フィン７とサーマルヘッドを配備する構成とす
ると、各フィン部７ａの全てにわたって、空気が均一に
流動するようになり、各フィン部７ａを均一に冷却する
ことができる。これによって、より少ない送風ファンで
効率良くサーマルヘッドを空冷することができ、記録装
置の一層の低廉化や、その小型化や、省電力化を図るこ
とができる。

【００３７】ここで、放熱フィン７を送風ファン９より
も、その送風方向に対して空気吸い込み口１２側に配備
する構成とした場合、図１０（ｂ）に示すように送風フ
ァン９に対して放熱フィン７を必要以上に接近させてし
まうと、送風ファンに対向したフィン部のみ、空気が流
れ易くなってしまう。特に、ヘッド長手方向（主走査方
向）中央部の流速が速くなってしまう。このようになる
と、外側のフィン部の空冷効果が悪くなり、矢張り、画
像濃度むらを生じる原因になる。

【００３８】そこで、送風ファン９と、サーマルヘッド
１（図１）に取付けられた放熱フィンとを、図１０
（ａ）に示す如く各フィン部７ａを通る空気の流れ易さ
が、各フィン部につき、均等になるような空気流誘導空
間Ｌを保って、互いに対向配備させると、全てのフィン
部７ａに対して空気流速が均一になり、冷却が均等に行
われて、画像濃度むらの発生を抑えることが可能にな
る。なお、空気流誘導空間Ｌの長さとしては、色々な条
件によっても異なるが、例えば３０mm以上に設定され
る。

【００３９】送風ファン９とサーマルヘッド１とをかよ
うに配備構成しても、より少ない送風ファンで、効率良
くサーマルヘッドを空冷することができ、記録装置の一
層の低廉化や、その小型化や、省電力化を図ることがで
きる。

【００４０】図８は、電源・制御部と印写装置部とを仕
切り板１３で仕切った記録装置の例を上から見たもので
ある。同図において、符号１４は外装板であり、１５と
１６とは、空気吸い込み口と、空気吐き出し口である。

【００４１】外装板１４は記録装置本体の天井部にも及
んでいて、この部分には上述の空気吸い込み口１５が設
けられている。これは、送風ファン９の作動に伴って冷
却用空気を取り込む際、この取り込み用吸気口となるも
のである。一方、空気吐き出し口１６は送風ファンの排
気側となるものであり、記録装置本体外に向いている。

【００４２】送風ファン９の作動に伴い、外気は吸気口
１５より記録装置本体内の印写装置部内に入り、放熱フ
ィン７を通る間で、これを冷却しつつ、送風ファン９を
介して排気口１６より出る。

【００４３】このように、送風ファン９を、排気側が記
録装置本体外に向くように配設し、その送風ファン９の
作動に伴って、冷却用空気を取り込む際、この取り込み
用の吸気口を、記録装置本体の外装板１４に設けること
により、冷えた外気で放熱フィンやサーマルヘッドを効
果的に冷却することができる。又、放熱フィンの冷却に
供せられ、暖められた空気が機内の他部（電源・制御部
等）へ流出することなく、機外へ排出されるので、熱の
影響を他部に与えないようにしてヘッドのみを効果的に
冷却することができる。いずれにしても、ヘッドの昇温
に伴う機内温度の上昇を防ぐことができるのである。

【００４４】図１１は、ヒートパイプ１８を付設した放
熱フィンを示すものである。このヒートパイプ１８はフ
ィン部７ａを貫通するように挿設され、サーマルヘッド
の長手方向に延在する。放熱フィン７に、このようなヒ
ートパイプを設けると、図１２に示すような、主走査方
向に長尺のサーマルヘッドに対しても、より少ない送風
ファンで、そのサーマルヘッドを効率的に、且つ、均一
に冷却することができる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１に記載の熱転写記録装置によれ
ば、画像濃度の安定化を図りながら、ヘッド冷却用送風
ファンの作動騒音を低減したり、送風ファンの一層の省
電力化を図ったりすることができ、又、送風ファンの寿
命を長くすることができる。

【００４６】請求項２に記載の熱転写記録装置によれ
ば、記録装置本体を小型化、特に薄型とすることがで
き、又、電力消費を少なくして、所定のヘッド冷却効果
を得ることができる。

【００４７】請求項３に記載の熱転写記録装置によれ
ば、より少ない送風ファンで、効率良くサーマルヘッド
を空冷することができ、記録装置の一層の低廉化や、そ
の小型化や、省電力化を図ることができる。

【００４８】請求項４に記載の熱転写記録装置によれ
ば、より少ない送風ファンで、効率良くサーマルヘッド
を空冷することができ、記録装置の一層の低廉化や、そ
の小型化や、省電力化を図ることができる。

【００４９】請求項５に記載の熱転写記録装置によれ
ば、サーマルヘッドを効果的に冷却できると共に、ヘッ
ド昇温に伴う機内温度の上昇を防ぐことができ、印写装
置部以外の部位に、ヘッドの熱の影響を与えないように
することができる。

【００５０】請求項６に記載の熱転写記録装置によれ
ば、主走査方向に長尺のサーマルヘッドに対して、より
少ない送風ファンで、そのサーマルヘッドを効率的に、
且つ、均一に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の熱転写記録装置の要部のみを
示す概略図である。

【図２】サーマルヘッドや送風ファンなどの作動制御ブ
ロック図である。

【図３】サーマルヘッドの温度と、サーマルヘッドへの
印加電力との相関特性図である。

【図４】サーマルヘッドの温度と、送風ファンへの回転
数との相関特性図である。

【図５】サーマルヘッドや送風ファンなどの作動制御回
路図である。

【図６】送風ファンと放熱フィンとの相対位置を示す斜
視図である。

【図７】冷却上の不具合を生じる放熱フィンの構成斜視
図である。

【図８】電源・制御部と印写装置部とを区分けした記録
装置本体の説明平面図である。

【図９】放熱フィンの冷却方式を、本発明例と、不具合
例とにつき示す図である。

【図１０】空気吸い込み口側に設けた放熱フィンの冷却
方式を、本発明例と、不具合例とにつき示す図である。

【図１１】ヒートパイプを付設した放熱フィンの斜視図
である。

【図１２】同上放熱フィンと送風ファンとの相対位置関
係を示す図である。

【符号の説明】 １ サーマルヘッド ７ 放熱フィン ７ａ フィン部 ８ サーマルヘッド温度検出器 ９ 送風ファン １４ 外装板 １８ ヒートパイプ Ｌ 空気流誘導空間

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーマルヘッドと、該サーマルヘッドを
   冷却するための放熱フィンと、サーマルヘッドの温度を
   検出するサーマルヘッド温度検出器と、前記放熱フィン
   に冷却風を送る送風ファンと、サーマルヘッド温度検出
   器による温度検出結果に基づいてサーマルヘッド及び送
   風ファンへの各印加電力を変えるようにする制御手段と
   を備えて成り、 前記制御手段を、サーマルヘッド温度が上昇したとき、
   サーマルヘッドへの印加電力を小さくし、且つ、送風フ
   ァンへの印加電力を大きくし、逆にヘッド温度が下降し
   たとき、サーマルヘッドへの印加電力を大きくし、且
   つ、送風ファンへの印加電力を小さくする制御手段とし
   たことを特徴とする熱転写記録装置。
2. 【請求項２】 放熱フィンは、各フィン部が、サーマル
   ヘッドの記録上の主走査方向に配列され、且つ、各フィ
   ン部が、その主走査方向と直交する方向にして送風ファ
   ンの送風方向と平行するように配設されるものである請
   求項１に記載の熱転写記録装置。
3. 【請求項３】 放熱フィンは、送風ファンよりも、その
   送風方向上流側に配備されるものである請求項１又は２
   に記載の熱転写記録装置。
4. 【請求項４】 送風ファンと、サーマルヘッドに取付け
   られた放熱フィンとは、その各フィン部を通る空気の流
   れ易さを、各フィン部につき均一にするための空気流誘
   導空間を保って、互いに対向配備されるものである請求
   項３に記載の熱転写記録装置。
5. 【請求項５】 送風ファンは、排気側が記録装置本体外
   に向くように配設され、その送風ファンの作動に伴っ
   て、冷却用空気を取り込む際、この取り込み用の吸気口
   は、記録装置本体の外装板に設けられるものである請求
   項１乃至４のいずれか１つに記載の熱転写記録装置。
6. 【請求項６】 放熱フィンにヒートパイプを付設した請
   求項１乃至５のいずれか１つに記載の熱転写記録装置。