JPS60204382A - 空気流転写型感熱プリンタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンタ、特にノンインパクトプリンタに関し
、更に詳しくは感熱インクを熱溶融させ、毛細管現象を
利用して発熱素子に導き、発熱素子を選択的に通電して
発熱させて感熱インクを熱溶融させ、空気流で熱溶融感
熱インクを飛ばすことにより発熱素子と非接触で紙等の
記録部材に感熱インクを転写する形式の空気流転写感熱
プリンタに関する。

〔発明の背景〕

近年、コンビーータにおける出力装置として低騒音、カ
ラープリント可能なインクジェット、熱転写等の方式に
よるノンインパクトプリンタが利用されている。本発明
はこれらノンインパクトプリンタに比較して価格、維持
費を下げ、信頼性を良くした特徴あるノンインパクトプ
リンタを提供できるものである。

〔従来技術と問題点〕　゛ 低騒音、カラープリント可能なプリンタとしてインクジ
ェットプリンタ、熱転写プリンタ等のノンインパクトプ
リンタは既に広く知られている。

インクジェットプリンタはインクを細いノズルから液滴
として噴射する方式であるがインクが常温で液体である
ため必然的に乾燥によるインク噴射ノズルの目づまりの
問題がある。そのため長期間未使用の状態を保つとイン
クが噴射しなくなることがあり大きな欠点とされている
。インク目づまりに対して種々対策がとられているがい
ま一つ不充分である。

熱転写プリンタは利用率の低い使い捨ての感熱インクフ
ィルムを使用しているため維持費が高く、機構が複雑に
なり小型化、低価格化の制約になること等の欠点がある
。これを改良する方法として、使い捨ての感熱インクフ
ィルムをやめてエンドレステープ等を設け、記録紙から
離れた場所で感熱インクを塗り付けるインク再塗布式の
ものが考えられているが機構は更に複雑になり、実現も
困難である。

〔発明の目的〕

本発明はこのような欠点を解消させ、利用率が低いため
維持費の高い感熱インクフィルムを使わず、実際紙に転
写する感熱インクのみを補充する方式を採用している。

また常温で固体の感熱インクを使用しているため長期間
未使用でもインクの乾燥による目づまりもない信頼性の
高い、低騒音のカラー化可能なプリンタを提供すること
を目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明の構成は固形感熱インクを熱溶融させ、毛細管現
象を利用して発熱素子に供給する感熱インク供給ヒータ
ーと前記発熱素子を有し、前記感熱インクを記録部材に
転写するための空気流発生手段を備え、前記感熱インク
供給ヒーターを前記発熱素子の発熱時に同期して発熱さ
せることにより、簡単な構成で上記目的を達成するもの
である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例による空気流転写型感熱プリ
ンタの各部の機能を示すブロック図である。

１は外部の画像信号発生器、２は画像信号処理器、６は
パルス発生器、４はヒーター電源、５は発熱素子、６は
感熱インク供給ヒーター、７は感熱インク、８は主要部
が発熱素子５と感熱インク供給ヒーター６と感熱インク
７及び空気流１３で構成されているプリンタヘッドであ
る。９は紙等の記録部材であり、１０は記録部材送り機
構である。

第２図は理解しやすくするために主要部のみの構成を画
いた、本発明の一実施例の空気流転写型感熱プリンタの
プリントヘッド部の斜視図である。

発熱素子５は例えば厚さ０．０２　ｍｍ程度のニクロム
板等の電気抵抗体を折り曲げ、その曲げ部分の中　央に
直径０．０３　ｍｍ程度の孔５ａが明けられている。

発熱素子５の一端は共通電極５ｂであり他端はそれぞれ
独立した電極があり、パルス発生器乙に接続されている
。発熱素子５の孔５ａ及びその周辺部に矢印１６の如く
空気流を起させる。紙等の記録部材９が空気流１３の進
行方向に垂直に発熱素子５と非接触で配設しである。感
熱インク供給ヒーター６は同じく厚さ０．０２　ｍｒｎ
程度のニクロムの板等の電気抵抗体でその折り返し部は
狭い隙間がありその隙間に発熱素子５が接触しないで挾
まれている。またその一部に落差６ａがある。感熱イン
ク７は主成分がワックス等のバインダ材に顔料、染料等
の着色材を分散させたもので、常温では固体で融点が６
０数℃程度のものである。

第３図は第２図の右下矢印の方向から見たプリントヘッ
ドの断面の模型図であり第１図と同じ番号づけがされて
、いる。ただし１１は感熱インク７を収容する容器、１
２はプラテンである。また斜線部は感熱インクが毛細管
現象により充満されている部分である。

第４図は１がパルス発生器乙の出力波形、２がヒーター
電源４の出力波形である。

次に作用について説明する。

第１図に於いて本発明の空気流転写型感熱プリンタ全体
の概要を説明するとまず外部の画像信号発生器１からの
画像信号をプリンタ内の画像信号処理器２で信号処理し
、二部はパルス発生器６へ信号を送り、その出力で発熱
素子５を画像信号に応じて選択的に発熱させる。また一
部はヒーター電源４へ信号を送りその出力で感熱インク
供給ヒーター６を発熱させる。その発熱で感熱インク７
を溶融させ、毛細管現象で発熱素子５へ供給する。

発熱素子５へは空気流１６が作用しているため霧吹きの
原理で熱溶融感熱インクが記録部材９に転写されて冷却
定着する。記録部材９は記録部材送り機構１０により移
動しているのでドツト単位で画像がプリントされる。ま
た発熱素子５、感熱インク供給ヒーター６、感熱インク
７及び空気流１６で構成されるプリントヘッド８が記録
部材９に対して移動しても同じ結果が得られる。

このとき画像信号発生器１の出力がドツト単位で濃淡の
信号を含んでいればそれに応じてパルス発生器乙の電気
パルス出力の電気エネルギーを変えると発熱素子５から
記録部材９への感熱インク７の転写量を制御することが
できる。すなわち濃いドツトはパルス発生器乙の電気パ
ルス出力のパルス巾を拡げるか、パルス電圧を上げるこ
とにより転写量を増し淡いドツトはその逆にする。

次に第２図及び第３図に従ってプリンタヘッド部の詳細
を説明する。ヒーター電源４からの電力で感熱インク供
給ヒーター６が発熱すると感熱インク７の底部は溶融す
る。感熱インク供給ヒーター６は折り返し部分がありそ
の部分は狭い隙間でヒーターが向かいあっているのでそ
の間に挾まれた感熱インク７は熱溶融して粘度の高い液
体となり毛細管現象により発熱素子５の方へ移動する。

発熱素子５も折り返し部分があり、狭い隙間で発熱体が
向き合っていて、且つその下部は感熱インク供給ヒータ
ー６の折り返し部分に挾まれているのでその下部に供給
された感熱インク７はやはり毛細管現象により発熱素子
５の上部に達し、発熱素子５の折り返し部の内部は常時
感熱インク７により充満されている。

この状態で発熱素子５に画像信号に応じた電気パルスが
加わるとその部分の感熱インクが溶融し発熱素子５の孔
５ａを通って空気流１６により記録部材９に空気と共に
噴射される。これは常温で液状の液体で通常使われる霧
吹きと同じ原理である。

すなわち空気流１６による減圧で熱溶融感熱インク７が
発熱素子５の孔５ａから引き出されて空気と共に噴射さ
れるわけである。このとき感熱インク７は２０℃の固体
から９０℃の溶融状態になると１７％程度の体積膨張が
あるので、熱溶融された感熱インク７自身も発熱素子５
の孔５ａから押し出す働きがあるので記録部材９への転
写はスムーズに行なわれる。従って記録部材９は発熱素
子５の先端と非接触であるため磨耗は全熱おこらない。

また空気流１６により発熱素子５がプリント中は常時強
制空冷されるので感熱インク７の冷却時間が短くなる。

プリントは加熱冷却の繰り返しなので冷却時間が短くな
ればその分プリント速度は早くなるわけである。

インク供給ヒーター６への電力供給は第４図の如く、発
熱素子５が複数の場合それらへ供給する各電気パルスの
論理和の電気パルスを加える。こうすることにより発熱
素子５への感熱インク７の供給は不足なく行え且つ通電
されない発熱素子５の上部の感熱インクを溶融すること
はない。また感熱インク供給龜−ターの一部には落差６
ａを設けてあり、これにより重力による感熱インク７０
発熱素子５への供給過剰を防ぎ、毛細管現象のみによる
適量供給が可能になる。紙等の記録部材９は記録部材送
り機構１０により送られる。また記録部材９に対し発熱
素子５０反対側にプラテン１２があり発熱素子５と記録
部材９との位置関係を適切に保っている。

このようにして記録部材９上にはドツトの集合として所
望の画像が得られる。

〔発明の効果〕

以上、の実施例から明らかなように本発明によれば、従
来の熱転写型プリンタで使用している感熱インクフィル
ムのような余分な消費部材はなく、画像記録に必要な感
熱インク７のみを供給すればよく、また感□熱インク７
は形状がどうあろうとその底部を溶融する方式なのでさ
しつかえない。またインクジェットプリンタのように噴
射ノズルが目づまりするようなこともない。感熱インク
７にカラーインクを用いれば当然カラーの画像記録も可
能であり、プリントヘッド３ケにそれぞれ色の異る三原
色のカラーインクを用いることにより７色のマルチカラ
ーの画像プリントが可能なことも自明の理である。

また三原色のカラーインクの記録部材９への転写量をド
ツト単位で制御すれば、カラー写真のような濃淡のある
フルカラーも可能となる。ここで画像とは当然文字、記
号、グラフ等も含まれる。

発熱素子５、感熱インク供給ヒーターも薄板の電気抵抗
体のエツチング等の加工で簡単に作れる等の特徴もあり
、簡単な構造で維持費の安い鮮明なカラー画像を提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の各部の機能を示すブロック
図、第２図はプリントヘッドの主要部のみの構成を画い
た斜視図、第３図はプリントヘッドの模型断面図、第４
図はパルス発生機、ヒーター電源の出力波形図である。 ５・・・・・・発熱素子 （１１） ５ａ・・・・・・孔、 ６・・・・・・感熱インク供給ヒーター、７・・・・・
・感熱インク、 １６・・・・・・空気流。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感熱インクを用い発熱素子で選択的に熱溶融して
   記録部材に転写する形式のプリンタに於いて、前記感熱
   インクを熱溶融させ、毛細管現象を利用して前記発熱素
   子に供給する感熱インク供給ヒーターと前記発熱素子及
   び前記感熱インクを有し、前記感熱インクを前記配録部
   材に転写するための空気流発生手段を備え、前記感熱イ
   ンク供給ヒーターを前記発熱素子の発熱時に同期して発
   熱させることを特徴とする空気流転写型感熱プリンタ。
2. （２）発熱素子は薄い板を曲げた形状であり、その曲げ
   部分の中央に熱溶融感熱インクを通す孔が明けられた電
   気抵抗体であり、感熱インク供給ヒーターは前記発熱素
   子を両側から挾む形状の電気抵抗体であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の空気流転写型感熱プリ
   ンタ。