JPS5912870A - 熱記録方法及びその装置 - 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】 本発明は熱記録方法及びその装置に関するものである。

従来の感熱記録装置において使用されるサーマル（ライ
ン）ヘッドは、例えばセラミック基板上に熱絶縁層を有
し、この上に発熱体層、多数の対向電極を積層し、更に
表面保護層で覆った構造になされている。このようなサ
ーマルヘッドを用いた感熱記録の一例として、感熱紙が
供給ロールから繰出され、サーマルヘッドとプラテンロ
ーラーとの間で挟着されてヘッドによる加熱で選択的に
発色ｔしめられ、これによってこの感熱紙には画像が色
パターンとして記録される。しかしこの感熱記録におい
ては、サーマルヘッドを感熱紙に圧接して記録するため
に、紙の搬送を簡単に行なえず、かつまたサーマルヘッ
ドの熱応答特性に依存していることから高速化が困難で
ある。他方、従来から知られている感熱転写記録方式に
よれば、熱溶融性インク（例えばカーボン入り低融点ワ
ックス）をコンデンサ紙等のフィルム状基板に塗布し、
このインクフィルムを転写位置で被記録紙と対接せしめ
、熱転写用のサーマルヘッドによって所定の電気信号に
対応する熱ドツトパターンでインクを被記録紙上に転写
し、目的とするインク像を形成している。この感熱転写
においても、インクフィルムと被記録紙及びサーマルヘ
ッドとの間の圧接状態が悪いと、転写率が劣化するとい
う致命的な欠陥がある。

また、上記した記録方式とは異なるいわゆるワイヤドツ
トプリンタによれば、ピアノ線等のワイヤをマグネット
コイルによる駆動で被記録体（特に、インクリボン又は
フィルムを介在せしめた被記録紙）に強く当接させ、ド
ツト状のインクパターンを被記録紙上に形成している。

ところが、このプリンタはワイヤを被記録体に強く当接
させるインパクトを利用したものであるから、ワイヤ駆
動のためにマグネットコイルに大きな印加エネルギーを
必要とし、またワイヤの径を細くした場合にはインパク
ト時にインクリボンや紙を突き破ってしまうことがある
。従って、ワイヤの径を細く（特に０．２際φ以下に）
することはできず、記録パターンの解像度が不十分にな
ると共に、高速印字にも限度があり、しかも消費電力が
多く、かつ騒音も生じるという問題がある。

本発明は、上記した各記録方式のもつ欠点を解消すると
同時に各特長を巧みに生かし、高速記録、高転写率、高
解像度、低消費電力、更には長寿命で低コストの熱記録
方法及びその装置を提供することを目的とするものであ
る。

即ち、本発明による熱記録方法は、被記録体（例えば感
熱記録材、あるいは熱溶融性又は熱昇華性インクフィル
ム又はシートを介在させた被記録紙）を加熱された針状
部材（例えばピアノ線からなるワイヤ）に対向させ、こ
の針状部材を記録信号に応じて前記被記録体に対して近
接若しくは当接せしめ、これによって前記針状部材の熱
で前記被記録体にドツト状の記録パターンを形成するこ
とを特徴とするものである。

この発明による方法は、上記した感熱（転写）記録方法
の欠点（サーマルヘッドと被記録体とを常時圧接する点
）を解消するために、被記録体に対゛してサーマルヘッ
ドの代りにワイヤ等の針状部材を近接若しくは当接せし
め、その針状部材の熱で熱記録するようになしたもので
ある。従って、細い針状部材を例えばヒーターで常時一
定の温度（特に８０〜３００℃程度）に加熱しておき、
画像信号等の記録信号に応じて動かすことによって記録
がとな秒、しかも熱伝達が充分であることから転写率も
向上する。本発明における針状部材は、被記録体に軽く
タッチする程度の弱いインパクト（或いは被記録体に接
触せずに近接するだけでもよい）で被記録体に作用する
ものであるから、マグネットコイル等の駆動部に流す電
流が少なくて済み、壕だ被記録体側を突き破ることがな
いために針状部材の径を細くして解像度を高めることが
でき、更に騒音も大幅に少なくできる。また、高価なサ
ーマルヘッドを用いないので、低コスト化を図れ、かつ
寿命も長くできる。

本発明による方法においては、針状部材を被記録体に対
して往復動可能となし、またその尖端付近をヒーターで
加熱するか或いは針状部材を発熱体で構成−して所定の
熱を生ぜしめるのが望ましい。

使用する被記録体は公知の感熱記録材であってよいが、
針状部材と被記録体との間に熱溶融性インクシートを介
在せしめ、このインクシートに対して引状部利を作用せ
しめることによってドツト状のインクパターンを被記録
体上に転写するようにしてもよい。

本発明による熱記録方法を効果的に実施するには、被記
録体に対して近接若しくは当接せしめられる針状部材と
、この針状部材の位置を記録信号に応じて制御するだめ
の駆動部と（例えばマグネットコイルを有するものと）
、前記針状部材に所定の熱を付与する手段（例えば針状
部材の尖端付近に配されたヒーター）とを有することを
特徴とする熱記録装置を使°用する。

例えば、針状部材の他端側に、記録信号に基くマグネッ
トコイルの磁気的吸引力で作動される作動杆が押圧せし
められ、との押圧時に針状部材が被記録体側へ移動する
ように構成される。

以下、本発明を図面に示す実施例について更に詳細に説
明する。

まず、第１図について、本実施例の概略構成における熱
記録方法及びその装置を説明する。

この装置は、公知のワイヤドツトプリンタに使用される
ドツトマトリックス印字ヘッド１を具備している。ヘッ
ド１には直線的に往復動可能なピアノ線、鋼線等の耐熱
性で熱容量の大きいワイヤ２が配され、このワイヤ２が
その尖端部付近にてガイド兼用のヒーター３によって所
定温度（８０〜３００、　’に　）に常時加熱されるよ
うになっている・ワイ、’ｔ’２、の、他端側はマグネ
ットコイル４の取付板５のガイド孔６に挿通され、更に
マグネットコイル杆（アクチェータ）７にて押 被押圧部８が設けられている。この被押圧部８と上記取
付板５との間には巻ばね９が装着され、そのスプリング
力によってワイヤ２は□図楠右方向へ付勢されている。

作ｉ杆７は回動中、ｉＩ、、　１０を中心に回動可能に
構成されているが、非作動時は、その先端部とマグネッ
トコイル４側との間に掛けられた巻バネ１１の引張り力
によって時計方向へ回動付勢され、他□端部が固定あス
トン／＜　１２　ｖｃ接当している。マグネットコイル
４はヨーク１３に支持されたコイル１４からなっており
、所定の記録信号に応じてコイル１４に清流が流れた時
に磁気的吸引力が生じるようになっている。従って、信
号印加時に作動杆７は・イル１４へ吸引され、上＝４ば
ね１１のへプリング力に抗して反時計方向〜回動１、こ
れと同時にワイヤ２のｉ□押正圧部８図面Ｍ′方向（矢
印、５方向）へ押圧し、ワイヤ２を上記巻赫ね９のスプ
リング力に抗して矢印２方向へ強制的によって、ワイヤ
２の先端部 ｉ、を被記録紙１６上の熱溶融性インクフィルム（又は
゛シー））’１７に軽く当接若しくは近接する位置まで
移動□する＝ 不ツ″クフィルム１７は既述した゛公知のインクフィル
ムと倒潰に、例えばコンデンサ紙等のフィルム状基板１
８に熱溶融性のカーボン入り低融点ワックス層ｉｃｊ”
’＠　ｉ！！布□したものからなっている。従って、プ
゛ラテシ茄上□に被記□録紙ｉ６を支持し、仁の被記録
＋１１６Ｌ′に上゛記イレクフィルム１７を対接せしめ
た状態で、上記の如くにヘッド１のワイヤ２の加熱さ□
れた尖端蔀がインクフィルム１７に当接すれば、ワ′４
ヤ２の熱でインク（ワックス）層１９の一部分がドツト
状に溶融して被記録紙１６へ転着し、これに□よらて目
的とするｉ゛ノット印字（記録）パターンを被記録紙１
６上に形成することができる。

第２図及び第３図は上記ヘッド１め一例を具体的に示す
嶌のセある。ここでは、ヘッドｌ内に配され庭ワイキ２
は複数本、通常は７〜数十本（第１図では簡略化のため
に１本のみ示した。）設けられており、各ワイヤに対応
した個数のワイヤ駆動部殖設けられている。ｉ中の２１
は各コイルに流す電流を制御するためのメモリ回路内蔵
の制御回路踏部との接続端子板、ｎはアーマチュア（上
記の作動杆７に対応）、乙はアーマチュア支持板、冴は
リミッタ（上記のストッパ１２に対応）、δは調整ねじ
である。このヘッド１はいわゆるシリアル印字方式のも
のであって、全体が矢印２６方向（被記録紙の幅方向）
に直線的に往復移動可能に構成されている。これ以外に
も、シャトル型やライン型のものも使用してよい。他方
、被記録紙１６は印字のインターバルに応じて第３図の
紙面垂直方向へパルスモータで間欠送りされる。

第４図は本実施例による熱記録装置の平面構造を示すも
のであって、図中の苔はインクフィルム１７を供給又は
巻取るだめのロール、公は紙１６の間欠送り及びヘッド
１の移動を同時に行なうパルスモータ、酋はヘッド１を
案内するドライブシャフト、３０はヘッド１又はモータ
四のコネクタ接続用リード、３１はタイミングコイル、
３２はテンションレバー、３３はチャリッジである。被
記録紙１６はプラテン２０に沿って紙面垂直方向へ間欠
送りされ、インクフィルム１７はそれと直交する方向へ
繰出された状態で、ヘッド１が上記した如くに作動され
、実線位置と仮想線位置（二点鎖線で示す）との間で往
復動するようになっている。

上述したことから理解されるように、本実施例による方
法及び装置は、従来の如くにヘッドを被記録体に常時圧
接したり或いは強いインパクトで当接させるものではな
く、ヘッドのワイヤ自体を所定温度に加熱し、記録信号
に応じて被記録体に当接して熱的に記録しているために
、紙送りをスムーズに行なえる上に、熱の伝達が充分と
なって高速印字が可能となる。しかも、ワイヤの当接圧
力は弱くてよいからその駆動部に流す電流（即ち消費電
力）は少なくなり、また高速化は一段と向上し、かつ当
接圧力が多少変化しても転写が悪くなることもない。従
って、ワイヤの径を数１０μｍ程度と細くしてもインク
フィルムや被記録紙を突き破ることがないから、１０〜
２０本／ＳＳ程度のワイヤ本数（ドツト数）に増やし、
解像度を大幅に高めることができる。また、１ドツトづ
つ弱いインパクトで熱転写することから、確実に転写が
可能であって高画質化を図ることができ、かつ操作時の
騒音が少くなり、装置の長寿命化も図れる。更に、従来
の如き高価なサーマルヘッドを用いないので、低コスト
化が可能となる。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述のワイヤはインクフィルムに対して必らず
しも当接しなくてもよく、単に近接せしめるのみでも熱
転写は可能である。当接させる場合には、弱いインパク
トは生じるから、被記録紙とインクフィルムとは通常接
していなくてもよい。

また、ワイヤの尖端部付近をヒーターで加熱したが、ワ
イヤ自体を発熱体で構成してもよい。例えば、硬度が高
くて耐熱性のある金属抵抗材料供−クロム＝アルミニウ
ム合金、ニクロム線等）や非金属抵抗材料（セラミック
等）で構成し、ワイヤ自体に電流を流して発熱させるこ
ともできる。なお、第１図の例においては、ワイヤのう
ち、例えば右半分をガラス等の断熱部材で形成すれば、
ヒーターによる熱がワイヤからマグネットコイル側に伝
達されないから、コイルを保護できる点で望ましい。ま
た、ヒーターの位置はワイヤの尖端部付近又は前部（イ
ンクシート側）でなくても、第１図の如き場合にはワイ
ヤの後方部でもよい。上述したワイヤに代えて他の針状
部材を用いてもよいし、その駆動部の構造も上述した以
外の種々のものが採用可能である。本発明による熱記録
装置は、上述のインクフィルムの代りに、既述した如き
感熱紙等の感熱記録材を用い、これに直接記録する如き
場合や、熱昇華性材料に熱記録する場合にも適用可能で
ある。また、被記録体やインクの種類によっては、カラ
ーパターンに記録することにも応用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、−第１図は
熱記録装置の概略図、 第２図は印字ヘッドの斜視図、 第３図は同ヘッドの断面図、 第４図は同ヘッドを組込んだ熱記録装置の内部の平面図
、 である。 なお、図面に示されている符号において、１・・拳・印
字ヘッド ２・・・・ワイヤ ３・・・・ヒーター ４・Φ・Φマグネットコイル ７、ρ・・・作動杆 ９．１１・・・巻ばね １２．２４　＠・・ストッパ １４１目コイル １６・・・・被記録紙 １７・・・・インクフィルム １８・・・・基材 １９・・・・熱溶融性インク層 加・・・・プラテン ｎ・・・拳ロール 昂・・Ｏ・モータ 四・・・・ドライブシャフト である。 弔１１月

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被記録体を加熱された針状部材に対向させ・、この
   針状部材を記録信号に応じて前記被記録体に対して近接
   若しくは当接せしめ、これによって前記針状部材の熱で
   前記被記録体にドツト状の記録パターンを形成すること
   を特徴とする熱記録方法。 ２、針状部材を被記録体に軽く当接せしめる、特許請求
   の範囲の第１項に記載した方法。 ３、針状部材を被記録体に対して往復動可能となす、特
   許請求の範囲の第１項又は第２項に記載した方法。 ４、針状部材の尖端付近をヒーターで加熱する、特許請
   求の範囲の第１項〜第、３項のいずれか１項に記載した
   方法。 ５、針状部材を発熱体で構成する、特許請求の範囲の第
   １項〜第３項のいずれか１項に記載した方法。 ６、被記録体として感熱記録材を特徴する特許請求の範
   囲の第１項〜第５項のいずれか１項に記載、した方法。 ７、針状部材と被記録体との間に熱溶融性インクシート
   を介在せしめ、このインクシートに対して針状部材を作
   用せしめることによってドツト状のインクパターンを被
   記録体上に転写する、特許請求の範囲の第１項〜第５項
   のいずれが１項に記載した方法。 ８、被記録体に対して近接若しくは当接せしめられる針
   状部材と、この針状部材の位置を記録信号に応じ王制御
   する丸めの駆動部と、前記針状部材に所定の熱を付与す
   る手段とを有することを特徴とする熱記録装置。 ９、針状部材の他端側に、記録信号に基くマグネットコ
   イルの磁気的吸引力で作動される作動杆が押手せしめら
   れ、この抑圧時に針状部材が被記録伴側へ移動するよう
   に構成された、特許請求の範囲や第８項に記載した装置
   。 ｌＯ１針状部材の尖端付近にヒーターが配されている、
   特許請求の範囲の第８項又は第９項に記載した装置。 １１、針状部材が発熱体で構成されている、特許請求の
   範囲の第８項又は第９項に記載した装置。