JPS6230047A

JPS6230047A - 記録装置

Info

Publication number: JPS6230047A
Application number: JP16536185A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shimazaki; 隆島崎; Kunihiko Miura; 邦彦三浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-09

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】〔発明の技術分野）本発明は、たとえばプリンタ、ファクシミリ等に適用可
能な新規なインクジェット方式の記録装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来より、静電方式、感熱紙加熱方式、サーマル転写方
式、電子写真方式、インクジェット方式等様々のノンイ
ンパクトの記録方式が提案されてきた。

このような中で、インクジェット方式は、低騒音化、低
パワー化、小型化、多色カラー化が容易で、しかも、構
成要素が安価であるという様々の利点を持つ非常に浸れ
た記録方式であるところから、種々開発が進められてい
る。

インクジェット方式としては、圧力素子方式、静圧加速
方式、バブルジェット方式等がある。しかし、従来のイ
ンクジェット方式は、いずれもノズルの先端からインク
を飛翔させるものであり、ノズルの目詰まりという問題
が完全に解決されないため、なかなか普及しないのが現
状である。また、多数のノズルを密集できず、多数ドツ
トの同時記録が困難なため、記録速度が遅いという欠点
も有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、固定したノズルを用いない全く新しい
インクジェット方式であり、目詰まりがなく、高速記録
が可能で、しかも、要部の機械的損傷とサーマルヘッド
の熱の浪費を防止でき長期に亙って安定した記録が行な
えるようにした記録装置を提供しようとするものである
。

〔発明の概要］本発明は上記目的を達成すべく、多数の小孔または凹部
を有した記録媒体に記録用インクを充填し、インクの充
填された小孔または凹部をサーマルヘッドに配置された
加熱素子により選択的に加熱させることによって、発生
する気泡の圧力により前記小孔または四部中のインクを
被記録材に向けて噴出させることにより被記録材に記録
を行なう構成とするとともに、前記記録媒体を断熱層と
金属層とを含む２層以上の層で構成することによってサ
ーマルヘッドの熱の浪費を防止し、且つ記録媒体に機械
的強度を持たせるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の一実施例を参照して説明する。

第１図は記録原理を示す説明図であり、図中１はサーマ
ルヘッド、２は５〜５００−径の小孔（オリフス）２ａ
・・・を多数形成した記録媒体としてのフィルム、３は
サーマルヘッド１のヘッド部に配置された加熱素子、４
は記録用インク（以後、単にインクという）、５はイン
クの充填された小孔、６は噴出されたインク滴、７はイ
ンク滴の噴出された小孔を示す。

フィルム２を、矢印方向に移送するとインク４を溜めた
インク溜め部を通過したフィルム２の小孔２ａ・・・に
インク４が充填される。ついで、インク４の充填された
小孔５・・・が加熱素子３・・・が配設されたサーマル
ヘッド１まで到達した時、加熱素子３・・・に選択的に
電圧印加して急速加熱させる。

そして、この加熱素子３の加熱に伴って発生する気泡（
バブル）の圧力によりインク滴６・・・を噴出させて記
録を行なうものである。

第２図（ａ）は本発明の記録装置を示す概略的縦断側面
図であり、図中８は被記録材としての記録用紙であり、
この記録用紙８は装置本体筐体１３４に装着された給紙
カセット４９内に多数枚一括して収容され、これらの取
出側下面は押上ばね３３・・・により上方向に押し上げ
られ、最上端の記録用紙８が第１フイードローラ９に常
時接触し得る状態となっている。上記給紙カセット４つ
は、装置本体筺体１３４に′ＩＡｔした時、その先端部
に取付けられたゴム磁石４７が装置本体筺体１３４側に
設けられたプレート４８に磁気的に吸着して、装置本体
筺体１３４に固定している。

上記第１フイードローラ９が取付けられた軸１３９は、
第３図に示すように給紙ソレノイド５１によって０Ｎ−
ＯＦＦする給紙スプリングクラッチ６３、および歯車５
６．５５を介して用紙搬送用モータ５４と連動する構成
となっている。

そして、給紙ソレノイド５１が当該装置に接続された画
像・データ等の処理装置１３３（第１５図参照）の記録
命令に応答して励磁されることにより給紙スプリングク
ラッチ６３がＯＮＬ、これにより用紙搬送モータ５４の
動きが歯車５５．５６、および給紙スプリングクラッチ
６３を介して軸１３９に伝達され第１フイードローラ９
に接する最上端の記録用紙８が給送されるようになって
いる。

また、第１フイードローラ９を介して給紙カセット４つ
から取出された記録用紙８は、第１給紙ガイド４４に沿
って上昇し、さらに、この移送方向に配置された互いに
転接する送りローラ対１０゜１０を介して第１、第２の
給紙ガイド４４．４５間に送り込まれ、被記録材搬送機
構４３の吸着搬送ベルト１５とこれに転接する停止中の
レジストローラ１１との接触部に先端が突当るまで送ら
れ、この状態で持曙する。

なお、この装置は、給紙カセット４９からの給紙以外に
手差し給紙台１７からの給紙が可能となっており、手差
し給紙台１７上に一括してセットされた厚紙等の記録用
紙８が、第２フイードローラ１９と分離ローラ１８の働
きによって順次最下端部のものから一枚づつ取り出され
、前記給紙カセット４９からの給紙の場合と同様に吸着
搬送ベルト１５とこれに転接する停止中のレジストロー
ラ１１−どの接触部に先端が突当るまで送られ、この状
態で待機する。

上記レジストローラ１１は、図示しないクラッチ部を介
して前記用Ｍ１搬送用モータ５４（第３図参照）と連動
するようになっており、クラッチ部のＯＮＤ作により回
転するようになっている。レジストローラ１１の回転開
始・停止のタイミングは、記録用紙８の先端が第１　Ｌ
ＥＤ２１の光を遮って第１ホトセンサ２２の導通がＯＦ
Ｆになってから一定時間を経過し、記録用紙８の先端が
レジストローラ１１の前記転接部に突当って適当な弛み
を生じるように定められている。

こうすることにより、記録用紙８の先端傾き（スキュー
）を煤正するとともに前記レジストローラ１１の転接部
に記録用紙８の先端を確実に押し込み、（ノジストロー
ラ１１と吸着搬送ベルト１５による記録用紙８の噛込み
を確実にしている。

なお、レジストローラ１１には、この周面に付着した紙
カスを除去する紙カス除去ブラシ５０が摺接され、記録
用紙８の記録部の汚れを防止するようになっている。

前記被記録材搬送機構４３は、筺体部１４０内に前記第
１、第２のローラ１２．１４、これらローラ１２．１４
に掛渡された吸着搬送ベルト１５、および空気吸引ダク
ト３０を組込んでユニット化した第１浮動部としての吸
ｔ’Ｊ　ＩＩＮ送機構機構部４３ａこの第１浮動部とし
ての吸着搬送機構部４３ａに組込まれた第２浮動部とし
てのベルト案内板２７　　゛を有し、このベルト案内板
２７を変位させることにより吸着搬送ベルト１５を記録
部ガイド３１側に押付けたり退避させたりするベルト押
付／′退避手段４３ｂとで構成されている。

ベルト押付／退避手段４３ｂは、次のような構成どなっ
ている。すなわち、第２浮動部としてのベルト案内板２
７は、空気吸引ダクト３０内に一端を回動自在に支持さ
れ、かつ他端がベルト案内板押付ばね２６により常時下
方に付勢された状態に収容されており、吸着搬送ベル１
〜１５を記録部ガイド３１に押付けるようになっている
。また、前記押付板２７の裏面には電磁コイル２８に対
向する状態に吸着部材１４１が取付けられた状態となっ
ており、上記電磁コイル２８が励磁されると、押付板２
７が押付ばね２６の付勢力に抗して変位するようになっ
ている。

また、第１浮動部としての吸着搬送機構部４３ａは、第
１０−ラ１２に掛けられたローラ押当てばね２５によっ
て、また、第２浮動部としてのベルト案内板２７は押付
ばね２６によって弾性的に支持され、厚い記録用紙８が
供給された場合、その分だけ変位可能となっている。

また、第２浮動部としてのベルト案内板２７の衝撃は、
高粘性流体緩衝器２つによって緩衝されるようになって
いる。

このように吸着搬送機構部４３ａとベルト押付／退避手
段４３ｂとから構成され、加熱素子３・・・に対して浮
動的に設けられた被記録材搬送機構４３は、第１０−ラ
１２の軸を中心として回動自在な構成となっており、記
録用紙搬送路を開放すべく第２図（ａ）の矢印へ方向に
回動変位できるようになっている。

しかして、レジストローラ１１の回転開始により記録用
紙８の先端がレジストローラ１１と吸着搬送ベル部４３
ａの吸着搬送ベルト１５との間に噛込まれ、記録用紙８
はローラ押当てバネ２５の付勢力によって適当な圧力で
挟持される。そして、レジストローラ１１及び第１０−
ラ１２の挟持搬送力および吸着搬送ベルト１５による吸
着搬送力により搬送されることになる。

この時、記録用紙８は、第２図（ｂ）に示すようにベル
ト押付／退避手段４３ｂの作用によって厚さ０．２ｍの
可撓性フィルムからなる記録部ガイド３１に押付けられ
、記録部ガイド３１に層擦しながら搬送される。

前記記録部ガイド３１は、サーマルヘッド１を基準とし
て固定されており、記録部ガイド３１の前記摺擦面が加
熱素子３・・・と一定間隔に保持されるようになってい
る。そして、記録用紙８の記録面（下面）が、サーマル
ヘッド１のヘッド部に配置された加熱素子３・・・に密
着しながら移動するフィルム２の表面と微少間隙、たと
えば０．２ｍを常に維持しながら移動できる構成となっ
ている。

なお、前記記録部ガイド３１の先端エツジは、加熱素子
３・・・から約０．７ｍに設定されており、記録用紙８
の記録面とフィルム２の間隙は確実に保持されるように
なった。　　′ しかし、実験では前記先端エツジが加熱素子３・・・か
ら３ｍまでは加熱素子３・・・の近傍が平面であるため
、一定の間隙が得られることがわかった。

実際、実施例の性能試験によれば、フィルム２の表面と
前記記録面との間隙は、解像力８本／ｙｔｎを維持する
ために０．１〜０．３８の間になければならないことが
確認された。

したがって、記録部ガイド３１は厚さ０．１〜０．３ｍ
の可撓性薄板であっても良いことは勿論である。

しかしながら、記録用紙８の記録面とフィルム２との間
隙は微少のためフィルム２上のインク４が記録面に接触
する危険があるが、本実施例の性能試験によれば記録部
ガイド３１の表面が阻水性特性を有し、また、加熱素子
３・・・に向かうエツジ部がナイフェツジ形状いして有
るためインク４がフィルム２の移動方向に沿って前記記
録部ガイド３１の下面をフィルム２により引き込まれ記
録面側に膨張、浸出することを防止することが確認され
た。

一方、前記サーマルヘッド１に配置された加熱素子３・
・・とフィルム２とは接した状態にあるため、加熱素子
３・・・を急速加熱して気泡（バブル）を発　　。

生させ、この気泡の圧力でインク滴を飛翔させようとし
ても１、フィルム２の加熱素子３・・・に接する面が金
属のような良熱伝導体であると、加熱素子３・・・の熱
が伝導拡散してしまうため効率が悪いといった問題があ
る。

そこで、本実施例では、第２１図に示すようにフィルム
２として、断熱層５００．金属層５０１゜および保護層
５０２を有した３層構造のものを使用し、上記断熱層５
００がサーマルヘッド１側に位置する状態で使用するよ
うな構成となっている。

前記断熱層５００として、４００℃以上の温度に耐える
厚さ１２．５譚のポリイミドフィルムを使用した。この
ポリイミドフィルムは熱伝導率が４×１０４Ｃａｆｆｉ
／ｃｍ／Ｓ／ｄｅＱであり、金属たとえばニッケル（Ｎ
　：　＞に比べ１１５００程度、銅（Ｃｕ）に比べ１／
２４００と非常に低いため熱伝導は無視できる。

しかしながら、ポリイミドフィルムは引張り強さ等では
械的強度が弱いため＜１７に９ｆ／ｍｍ２でポリマとし
ては強い方であるが）本実施例ではポリイミドフィルム
の加熱素子３・・・に接する面と反対側の熱影響の無い
而に金属層５０１を形成しである。この金属層５０１は
ポリイミドフィルムの片面にニッケル（Ｎ　＋　＞をメ
ッキ法により厚さ５ｐにラミネートしたものである。ニ
ッケルは引張り強さ５０に９ｆ／ａｔｓ２とポリイミド
の３倍も強く、その他、力学的性質もポリイミドに比べ
て優れているので、本方法によりフィルム２の強度、安
定性が向上した上、ポリイミドの弾性力により折れ曲り
難いので寿命は勿論のこと、取扱いやフォトエツチング
による孔あけの面でも容易となる。

さらに、本実施例では、前記記録用紙８に向かう面を薄
く四弗化エチレン樹脂くテフロン）を塗布することによ
り保護層５０２を形成し阻水性処理を施した。このこと
によって、前記フィルム２の記録用紙８に向かう面には
良く浸出が無くなるとともに、たとえ、表面にインク４
が付着しても後述する余剰インク掻き取り部材４２．８
９を親水性の弾性部材とすることにより完全に清掃でき
る。このように前記記録部ガイド３１のエツジ部からイ
ンク４があふれでるのをさらに効果的に防止できる。

さらに、前記フィルム２のサーマルヘッド１に向う面お
よびサーマルヘッド１の表面は、厚さ約３購のシロキサ
ン誘導体による耐摩耗処理が施されており、記録時に前
記サーマルヘッド１上をフィルム２が移動しても摩耗や
ひっかき傷がフィルム２やサーマルヘッド１に発生しな
い。

このシロキサン誘導体は、たとえば四管能性四塩化ケイ
素を一価アルコール類、エステル類の所定量中で水と作
用せしめ、部分加水分解物のコロイド分散系を得る方法
により製造できる。

どの液を上記フィルム２の片面に塗布し、５０℃〜１０
０℃位で数時間加熱放置することで成膜される。この耐
摩耗膜はスチールウールで＋ａつでも傷が付かないこと
が実験より明確となっている。

また、本シロキサン加工はガラス様物質シリカの薄膜で
あり、熱的にも強く、かつシロキサン網中に若干のシラ
ノール基を有するらしく吸湿性があり、親水性を有して
いるので記録用インク４が一様に付着するとともに、サ
ーマルヘッド１との接触面を通して毛細管現象により加
熱素子３・・・に速やかにインク４を供給できるためイ
ンク４の供給不足が全く無くなった。

また、後述するように少なくとも前記フィルム２と舶記
余声１インク掻き取り部材４１．９０゜４２．８９と容
器部７７からなるフィルムカートリッジ４０を当該装置
に対して着脱する際にもフィルム２面がきれいに清掃さ
れているので手などを汚さないようにできる。

記録用紙８の先端が更に前進すると、吸着搬送灘構４３
ａの第２０−ラ１４と排紙ローラ１３とで挟持搬送され
る。このとき、前記記録用紙８の記録面は、排紙ローラ
１３の針状ローラ部１０４により点状に支持されており
、両端には基準ローラ部１０５．１０６が吸着搬送ベル
ト１５と転接しているので過度の圧力を加えられること
もなく搬送されるので、未乾燥の記録画像が乱されるこ
とが無い。（第７図参照）さらに、記録用紙８が前進して、その後端がレジストロ
ーラ１１と第１０−ラ１２の転接部を通過する。この時
、記録用紙８の後端部分には被記録材搬送機構４３の全
荷重を受けながら、記録部ガイド３１のところを摺擦さ
れつつ搬送されることになる。つまり、記録用紙８の基
本的な搬送力は、吸着ベルト１５の吸着搬送力のみとな
り、大きな摩擦力を受けながらも搬送になるため、搬送
に不確実さを伴うことになる。

しかし、本実施例では前記記録部ガイド３１に記録用紙
８を押付ける力は、ベルト押付／退避手段４３ｂを通じ
て伝達され、第２浮動部としてのベルト案内板２７はベ
ルト案内板２７への記録部ガイド３１からの反力により
、ベルト案内板押付ばね２６に抗しながら高粘性流体緩
衝器２９を通して、第１浮動部としての吸着搬送ベルト
４３ａの筺体部分に相対的に上方に押し上げられる。

こうして、記録用紙８の後端が通過した俊、一時的に離
れたレジストローラ１１と吸着搬送ベルト１５は再び転
接するようになり、したがって、記録用紙８にかかる圧
力は減じられ前記ベルト案内板２７の全荷重とベル１〜
案内板押付ばね２６の付勢力だけとなって、スムースな
記録用紙８の搬送が実現されることになる。

さらに、記録用紙８は前進し、記録用紙８の後端が記録
部ガイド３８のサーマルヘッド１側のエツジ部を通過す
ると前記ベルト案内板２７はどこからも反力を受けず、
ベルト案内板２７の全荷重とベルト案内板押付ばね２６
の力で下方に押し下げられることになる。

このため、記録用紙８の後端が記録部ガイド３１の前記
エツジ部を通過した途端に、フィルム２の表面と記録用
紙８の記録面が接触し、記録用Ｍ１８の後端をインク４
で汚してしまうという問題を有している。

しかし、本実施例では下記に述べる処置により、この問
題を解決している。まず、第２浮動部としてのベルト案
内板２７は前記したように高粘性流体緩衝器２９を通し
てすでに上方に押し上げられているから、記録用紙８の
後端が記録部ガイド３１の前記エツジ部を通過しても下
方への移動は前記高粘性流体緩衝器２９の緩衝効果でゆ
っくりと下降することになる。したがって、記録用紙８
の記録面がフィルム２の表面に近づく間に記録用紙８の
後端は加熱素子３を通過するようにできる。

また、さらに本実施例では記録用紙８の先端や後端に折
れや曲りがあって、フィルム２の表面を記録用紙８が接
触するのを防止するため、記録用紙８の先端または後端
が加熱素子３・・・を挟んで両端にそれぞれ±６傭の間
はフィルム２の表面から離れて移動するよう７Ｆｈ磁コ
イル２８を励磁し、第２浮動部としてのベルト案内板２
７全体を上方に吸引するようにしている。

こうして、記録用紙８はフィルム２と接触して汚れるこ
ともなく、また、極めて、微少な間隙を維持してローラ
１３の配置部を通過して、きれいな記録がなされたまま
の状態で排紙トレイ１６上に排紙されることになる。

また、排紙時にあっては、記録用紙８の後端が第２１Ｅ
Ｄ２３の先を遮り、第２ホトセンサ２４の立上がり信号
を検知して、記録用紙８が確実に排紙されたことを検知
するようにしている。

つぎに、第２図（ａ）および第３図を参照してインク容
器６４から記録媒体カートリッジとしてのフィルムカー
トリッジ４０へのインクの供給、およびフィルムカート
リッジ４０のインク供給部からフィルム２へのインクの
供給について述べる。

前記フィルムカートリッジ４０とインク容器６４は分離
可能となっている。インク４はインク容器６４内に収納
され、このインク容器６４はフィルムカートリッジ４０
のインク容器取付は部６５にねじ込まれ固定される。こ
の際、インク容器６４の透明なインク供給チューブ７１
がインク容器取付部シール７３に密着したフィルムカー
トリッジ４０のバルブ６８をカートリッジバルブ用ばね
６９の付勢力に抗して押し上げる。

一方、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８は、イン
ク容器開閉棒７０を上方に押上げ、したがって、インク
容お６４のバルブ６７をバルブ用ばね６６に抗して押し
上げ、インク容器６４内のインク４を流出させる。イン
ク容器６４から流出　　゛したインク４は前記透明なイ
ンク供給チューブ７１の斜めにカットされた先端部が埋
まるまで流出し、フィルムカートリッジ４０のバルブ６
８の周囲に開けられた小孔およびインク供給の導通路９
４を介してフィルムカートリッジ４０の容器部７７の底
部に形成された細かいインク供給路７２．９３（第６図
参照）に流れ込む。

前記インク４は、さらにフェルトで構成されたインク供
給部材３７．３つに浸み込み、これを通してフィルム２
にインク４が塗布され、したがってフィルム２の小孔２
ａ・・・にインク４が充填され、フィルム２の移動ど加
熱索子３・・・の急速加熱によるインク４に気泡（バブ
ル）により記録インク滴６として使用される。

こうして、インク４が消費されてインク４の水準が前記
透明なインク供給チューブ７１の先端の斜めカフ１ル部
より下降すると、フィルムカートリッジ４０のインク供
給部に設けられた空気吸込通路７４より空気が吸入され
、この空気が透明なインク供給チューブ７１の前記斜め
カット部を通して、インク容器６４内に流れ込み、新た
なインク４を流出させる。

ところで、前記空気吸込通路７４は、インク供給部内の
上部にあり、かつインク供給部内の空気容積は第２図＜
ａ＞および第３図から判かるように可能な限り小さくし
てあり、後述するように弾性ゴムで構成された第１余剰
インク掻取り部材４１．９０と、第２余剰インク掻取り
部材４２．８９によりインク供給部への空気の出入れは
前記フィルム２の小孔２ａ・・・が、前記第１、第２余
剰インク掻取り部材４１．９０．４２．８９を通過する
時のみ可能となっているので、前記したインク容器６４
からインク供給部へのインク４の補充はフィルム２の移
動時のみ可能となり、フィルムカートリッジ４０の交換
時や当該の移動時などの非動作時には行われないように
なっている。

したがって、フィルムカートリッジ４０にインク４が過
度に供給されて、フィルムカートリッジ４０から漏洩し
飛散するという問題を未然に防止できるようになってい
る。

さらに、フィルム２へのインク４の供給は、第２図（ａ
）および第３図に示すようにフェルトで構成されたイン
ク供給部材３７．７つを通して行われているので、イン
ク供給部内で液体としての自由表面を形成しないように
することができ、インク４は４１１１ＩＩの間に表面張
力の力で捕捉されているので、フィルムカートリッジ４
０外へのインク４の漏洩を防止することが容易となる。

つぎに、インク容器６４をフィルムカートリッジ４０の
インク容器取付は部６５から取り外す場合の動作に付い
て述べる。

前記したインク４の補充によりインク容器６４内のイン
ク４が消費されて無くなってくるとインク４の水準はさ
らに下降し、透明なインク供給チューブ７１にさしかか
る。この時、インク検知用ＬＤＥ７５の光が通過し始め
インク検知用ホトセンサ７６をＯＮ状態にし始める。こ
の信号の立ち上がりをとらえ、インク容器６４内のイン
ク無しの状態を検知するようになっている。

当該装置は前記インク無しの検知信号にもとすき当該装
置の表示部分か、または当該装置と接続される画像・デ
ータ等の処理装置１３３の表示部分に、後述するように
、もしサーマルヘッド１にインク４が有るならばインク
容器６４のインク無し、つまりインク容器６４の交換を
支持する表示を行なうようになっている。

こうしてインク容器６４の交換が行われるが、本実施例
の場合、取外しの手順およびインク容器６４のバルブ６
７、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８の動作は取
付けの場合と全く逆となる。

すなわち、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８が上
昇し、カートリッジバルブ用ばね６９の力でインク容器
取付は部シール７３の下面に密着し、フィルムカートリ
ッジ４０内のインク４がインク容器取付は部６５から外
部に漏洩し飛散するのを防止できるようになっている。

ところで、インク容器６４は本実施例では容量１０００
Ｃで前記しｆｃインク供給チューブ７１を除けばインク
４の耐候性を考慮して不透明な容器となっており、通常
の記録密度ではシート状記録用紙Ａ４版で２０００〜５
０００枚記録でき、一方、フィルムカートリッジ４０は
フィルム２の／ＪＸ孔２ａ・・・の紙粉やカビ、インク
の乾きによる目詰まり等の問題により約１０万枚／Ａ４
、期間約３ケ年で交換が必要となる。このため、フィル
ムカートリッジ４０とインク容器６４は分離可能になっ
ており、かつ、その為にそれぞれの容器ごとにインク４
の漏洩や蒸発も容易に防止できるような構成となってい
る。

そこで、フィルムカー１−リッジ４０の当該記録装置へ
の取付Ｇノについて述べる。

当該装置では、サーマルヘッド１は本体筺体１３４に固
定されており、フィルムカートリッジ４０は第４図（ｂ
）および第５図に示すカートリッジ４０のフィルム露出
部８６に位置した容器に窓を有しており、この窓部分で
前記サーマルヘッド１を囲むように本体筺体１３４にセ
ットできるようになっている。

つまり、第３図においてフィルムカートリッジ第１支持
部６０を本体筺体１３４の大部分に挿入し、細端に設（
プたフィルムカー１−リッジ第２支持分６１を下方に向
かって押し下げるとカートリッジ固定ばね６２が右方に
移動し、フィルムカートリッジ第２支持部６１の凹部に
固定ばね６２の頭部が落込み、フィルムカートリッジ４
０が固定されるようになっている。

前記したようにフィルムカートリッジ４０の容器部分が
窓形状になっているので、フィルムカートリッジ４０に
十分な強度を持たせられる構造になっている。

また、前述したような取付けになっているのでフィルム
カートリッジ４０の着脱が容易であり、インク容器６４
が付いたままでも着脱が容易に行なえる。つまり、イン
ク４の互換えも簡単に行なえるようになっている。また
、フィルムカートリッジ４０の着脱時には、第２図矢印
Ａに示すように被記録部材４３が回動し、さらに、矢印
Ｂに示すように記録部ガイド３１が回動じ、フィルムカ
ートリッジ４０の上部が大きく開放され、記録部に於け
る紙詰まり（ジャム）やフィルム２の紙カス除去、フィ
ルムカートリッジ４０の交換等が容易に行なえる。

なお、フィルムカートリッジ４０を外した場合、フィル
ムカートリッジ４０内に残存したインク４が漏洩したり
、または蒸発するのを防止するため、フィルムカートリ
ッジ４０には第５図に示すごとくカートリッジ用蓋８５
が付いており、矢印りで示すごとく、回動じて、フィル
ム露出部８６を覆い、かつ、前記Ｍ８５の突起部がフィ
ルムカートリッジ４０の第１余剰インク掻取り部材４１
．９０、および第２余剰インク掻取り部材４２．８９と
密着してフィルムカートリッジ４０を密閉するようにな
っている。

また、第２図（ａ）に示すインク吸収部材３４．３５は
、前述したようにフィルムカートリッジ４０の着脱の際
にサーマルヘッド１の上部に溜った余剰インク４がサー
マルヘッド１の壁面を通して流れ落ち当該装置内に飛散
するという問題があるが、本実施例では前記サーマルヘ
ッド１の下部分にサーマルヘッド１に接触したインク吸
収部材３４．３５が付いており、流れ落ち飛散しようと
するインク４を吸収して、前記の問題を未然に防止して
いる。

さて、次にフィルム２の駆動時の動作に付いて述べる。

第４図（ａ）は、記録媒体移動機構としてのフィルム移
！１ｌｌＩｊｌ！構の駆動部側面図、第４図（ｂ）は同
部分の平面図を示したものである。フィルム２は、記録
媒体駆動モータとしてのフィルム駆動モータ５２の記録
媒体駆動モータ歯車としてのフィルム駆動モータ歯車５
８側から見て時計まわり回転と、反時計回り回転とに応
じて、第４図（ａ）において、上方および下方にそれぞ
れ移動する。

フィルム駆動モータ歯車５８が時計方向に回るとフィル
ム駆動歯車７８は第４図（ａ＞側から見て時計方向に回
転する。

記録媒体移動用駆動軸としてのフィルム移動用駆動軸８
７にＦＪ１Ｍシた左巻スプリング８４の一端がｍ＊７Ｂ
の凹部に係合されているので、歯車７８の時計方向回転
は左巻スプリング８４をフィ　　゛シム移動用駆動軸８
７にさらに付くように巻付ける方向に作用し、歯車７８
の動力をフィルム移動用駆動軸８７に伝達する。

このとき、記録媒体駆動歯車としてのフィルム駆動歯車
５９は、やはり時計方向に回転するが記録媒体移動用駆
動軸としてのフィルム移動用駆動軸８８に嵌着した右巻
スプリング８３を相対的に前記駆動軸８８から緩ませる
方向に作用する。しかし、実施例の場合、前記駆動ｌＮ
ｌ８８と＃記き右巻スプリング８３の同一方向に回転し
ているので実質的な前記駆動軸８８と前記右巻スプリン
グ８３とのスリップは生じる。

ところで、フィルムカートリッジ４０の着脱に際しては
、前記フィルム駆動歯車５９．７８は前記モータ歯車５
８と別々に噛合いフィルム２が緩んだままになったり強
すぎる張力が働いたままになる危険性を有している。し
かしながら、後者に付いては本実施例のような構成では
、前記駆動軸８８と前記石巻スプリング８３がスリップ
しこのような強過ぎる張力を緩和することができる。

さらに、第６図の実施例の移動勇構の斜？児図に示した
ように前記フィルムカートリッジ４０は、フィルム移動
用駆動軸８７．８８と反対の側に記録媒体テンション機
構としてのフィルムテンション曙構１４２を設けている
ので、フィルム２の緩みも無く、フィルム２が適切な圧
力でサーマルヘッド１の先端加熱素子３・・・の部分を
摺擦しながらできるようになっている。フィルム移動用
駆動軸８７の一端には、ビン１０１によりラダーホイー
ル１００が固定され、前記駆動＠８８の一端にはトーシ
ョンばね固定部９６に一端が係合した左巻のトーション
ばね９５が嵌着され、トーションばね９５の他端がラダ
ーホイール９７の凹部９８に係合し、ラダーホイール９
７はラダーチェーン９９を介して前記ラダーホイール１
００と連結している。

ところで、ラダーホイール９７，１００にラダーチェー
ン９つを掛ける時、トーションばね９５を介して記録媒
体巻付は軸としてのフィルム巻付は軸３６は反時計方向
へ、記録媒体巻付は軸としてのフィルム巻付は軸３８は
時計方向回りに付勢するようトーションばね９５を予め
適切にねじって取付けるようになっている。したがって
、フィルム２にはトーションばね９５のねじれ力、つま
りトルクに応じて適切なテンションが１卦けられるよう
になっている。

こうして、フィルムカートリッジ４０を当該装置に取付
けるとき、フィルム２が緩んでしまうという問題を無く
し、常にフィルム２が適切な圧力で沓ナーマルヘッド１
の先端部に密着しながら駆動するようになっている。

つぎに、第４図（ａ）を参照して駆動歯車５８が歯車５
８の取付は側からみて反時計方向に回る場合について説
明する。

この時は、駆動歯車５９が反時計方向に回転し、右巻ス
プリング８３がフィルム用駆動軸８８にからみ付くよう
に作用する。こうして、この場合にはフィルム２は下方
向に、こうして、フィルム駆動モータ５２の時計方向、
反時計方向の回転にしたがい、フィルム２を往復移動す
ることができ、右巻スプリング８３、左巻スプリング８
４とフィルムテンション機構１４２の作用でフィルムカ
ートリッジ４０の着脱に際してフィルム２の緩みを防止
し、また、過度のテンションが発生してフィルム２やサ
ーマルヘッド１を損傷することが無いようになっている
。

ともかく、前記したフィルム駆動モータ５２の動作によ
り、フィルム２を往復動作させサーマルヘッド１の加熱
素子３・・・の部分にフィルム２の多数孔部分９２にイ
ンク４を充填して送り記録を行なうことができるように
なっている。

さらに、フィルム２はサーマルヘッド１の両端に位置し
た第６図および第９図の図中１０２．１０３で示す前記
フィルム２のサイドガイドからなるガイド手段にガイド
され、フィルム２の横ずれが防止できるようになってい
る。

ところで、前記したフィルム２の多数孔部分９２の始ま
りや終わりがどの位置にあるかを知り、記録の開始に際
して、フィルム２の移動方向の前記多数孔部分９２の始
まりの位置が加熱素子３の所に来た時、記録を開始でき
るようにする必要がある。本実施例では第４図（ａ＞、
（ｂ）に示すごとく、フィルム駆動モータ５２の駆動軸
に記録媒体位置割出し盤としてのフィルム位置割出し盤
８０を取付け、この割出し盤８０にフィルム２の多数孔
部分９２の開始位置を示す記録媒体第１位置検出用スリ
ットとしてのフィルム第１位置検出用スリット８１と記
録媒体第２位置検出用スリットとしてのフィルム第２位
置検出用スリット８２を設けて、フィルム位置検出器７
つによりフィルム２の位置を検知するようになっている
。

フィルム駆動モータ５２の回転するときフィルム位置検
出器７つは、前記スリット８１の類スリットおよび長ス
リットによる短光パルスおよび５光パルスを感知し、こ
れに応答して電気制御回路３２に内蔵の一定周期のクロ
ックパルスと比較し、前記スリット８１の長スリットの
時計回り方向後端において、前記スリット８１がフィル
ム第１位置検出用スリットである時判読し、またスリッ
ト８２の単一光パルスをフィルム位置検出器７９で検知
し、これがフィルム第２位置検知用スリットであると判
読する。こうして、フィルム駆動モータ５２がフィルム
第１位置検出用スリット８１を検知して停止している。

このとき、フィルム２の非孔部分９１〈第１２図参照）
フィルムカートリッジ４０のフィルム露出部８６を覆い
、多数孔部分９２はフィルムカートリッジ４０の第１、
第２の余剰インク掻取り部材８つ、９０の下側のインク
供給部内に収納されている。このため、フィルムカート
リッジ４０はフィルム２の非孔部分９１が挟持するよう
になっているため外気から密閉された状態となっている
。

したがって、フィルムカートリッジ４０内のインク４が
蒸発してインク４の粘度が大きくなり、フィルム２の小
孔２ａ・・・から飛出す速度を落したり、粘度が高く噴
出しないため、記録に悪影響を及ぼすという問題を未然
に防止できるようになっている。

さて、記録に際しては、実際の装置が接続される画像・
文字データなどの処理装置１３３（第１５図参照）から
の記録命令を受信し、第１フィ−トローラ９を駆動して
記録用紙８を記録部分に送る前にフィルム２を一定時間
、つまり、予め設定されたパルス数だけフィルム駆動モ
ータ５２を第４図＜ａ）の矢印のごとく反時計方向に回
転することにより移動して、多数孔部分９２の進行方向
端を加熱素子３の部分に位置させ、記録用紙８の到来を
待って記録用紙８の先端に同期してフィルム２を移動さ
せる。このとき、フィルム２の移動速度は記録用紙８の
移動速度４０馴／秒の１／２の速度２０ｆｆｉ／秒であ
る。

実際、記録用紙８の速度を１０〜１００ｍ＋／秒の間で
可変させた時でも記録用紙８の記録密度、すなわち、被
覆率７５％ではフィルム２と記録用紙８の相対的移動方
向が同方向、逆方向に係わらず、フィルム２の移動速度
はＶ／４以上であれば、はぼＤｌ、０（黒ベタ、被覆率
７５％）以上になることが判った。

この実験の模様を第１３図に示す。したがって、フィル
ム２の移動幅は記録用紙８の記録長さく記録方向）より
も短くでき、したがって、フィルム２の多数孔部分９２
の面積を小さくできて、フィルム２の製作を容易にする
ことができた。すなわち、多数孔部分９２の面積が大き
いと小孔２ａの径く２５〜３０訓）を全面積に亙り均一
にすることが難しく、したがって、小孔２ａの径が例え
ば周辺近くで小さくなるという問題を生じて、記録濃度
にムラが生じてくる。本実施例では面積を小さくできる
ので、このような問題を未然に防止できるものである。

さて、このようにしてフィルム２が移動して多数孔部分
９２の第１、第２の余剰インク掻取り部材８９．９０側
の後端が加熱素子３の部分に到達する。このとき、フィ
ルム位置検出器７９はフィルム第２位置検出用スリット
８２を検知する。勿論、このようなフィルム２の各部の
位置とフィルム位置割出し盤８０の第１、第２位置検出
用スリット８１．８２の相互の相対位置が前記した関係
になるためには、フィルムカートリッジ４０の初期設定
時フィルム２が第１、第２の余剰インク掻取り部材８９
．９０側に巻取られていることが必要であり、フィルム
駆動モータ５２は、フィルム位置検出器７９がフィルム
第１位置検出用スリット８１の長スリット、類スリット
対の内、類スリットの位置を検知して停止していること
が必要である。

本実施例では、このようなことを前提としている。

さて、連続的に記録用紙８が送られ偶数番目の記録用紙
８が記録されるときには、前記多数孔部分９２の第１、
第２の余剰インク掻取り部材８９．９０側の終端がフィ
ルム巻取り＠３８に達するまで巻込まれ、インク４が供
給された後、前述したフィルム２の移動方向と逆方向に
フィルム２を移動して加熱素子３・・・に前記終端が到
達するのを一定時間待って、前記記録用紙８の先端に同
期して記録するようになっている。

また、連続的な記録において、奇数番目の記録用紙８の
記録に際しては第１、第２の余剰インク掻取り部材４１
．４２側の多数孔部分９２の端がフィルム巻取り軸３６
に巻き込まれ、インク４が供給されたのち加熱素子３・
・・まで戻って記録用紙８の先端に同期してフィルム２
を移動するようになっている。

このようなフィルム２の往復移動により記録を続行して
いるためエンドレスのフィルムでなくとも連続的な記録
が可能となる。

さて、次に、第１、第２の余剰インク掻取り部材４１．
９０および４２．８つの配置は第６図に示すごとくフィ
ルム２との接触位置が互いに食違って配置され、第２の
余剰インク掻取り部材４２．８９を第１の余剰インク掻
取り部材４１．９０の上方に位置ずけている。このよう
な、配置を取った必然性を第１、第２の余剰インク掻取
り部材４１．４２で説明する。

まず、フィルム２はフィルム巻付は軸３６．３８がサー
マルヘッド１の頂点に達して下方向に来るように配置せ
ねば、記録部分をコンパクトに納め、記録用紙８を加熱
素子３に厳しいギャップを保って接近させて搬送するこ
とは不可能である。

このため、フィルム２に対してサーマルヘッド１側に位
置した第１の余剰インク掻取り部材４１．９０に対して
下方に位置するようにすれば、第２の余剰インク掻取り
部材４２．８９間の距離を小さくでき、フィルム２のフ
ィルムカートリッジ４０のフィルム露出部８６の面積を
小さくでき。

したがって、フィルムカートリッジ４０をコンバク１−
に形成できる。フィルム２の移動時の余剰インク掻取り
効果の点から見ると次のようになる。

まず、第６図でフィルム２が矢印Ｇ方向に移動する場合
について述べる。インク供給部材３９でインク４を補給
されたフィルム２は上方向に移動し、第１の余剰インク
掻取り部材４１でフィルム２より余剰インクが掻取られ
る。しかし、記録時には多数孔部分９２が前記余剰イン
ク掻取り部材４１を通過するので、余分なインク４はこ
の多数孔部分９２を通してサーマルヘッド１と反対の側
に一定間だけ移動する。

さらに、この反対側に移動したインク４は前記第２の余
剰インク掻取り部材４２で掻取られ、再びサーマルヘッ
ド１側に移動する。こうしてフィルム２がＧ方向に移動
して、フィルム２の多数孔部分９２が前記第１、第２余
剰インク掻取り部材４１．４２を通過する時には、フィ
ルム２には、小孔２ａ・・・ばかりでなく、フィルム２
の全面に亙って十分な量のインク４が塗布・補給される
。

したがって、このことによって、前述したように、記録
用紙８の速度に比してフィルム速度を１／４まで下げる
ことが可能となったのである。

さて、今度は逆に多数孔部分９２が前記第１、第２の余
剰インク掻取り部材４１．４２の部分を下方に向かって
移動する場合について考えてみる。

この場合には最初に第２の余剰インク掻取り部材４２に
よりフィルム２の記録側面が掻き取られる。

したがって、フィルム２の表面に付着した余分なインク
４を掻き取るとともにフィルム２に付着したゴミや紙粉
も掻き取る。こうして、余剰インク掻取り部材４２の先
端に溜ったインク４は、フィルム２の多数孔部分９２の
小孔２ａ・・・を通してサーマルヘッド１側に移動し、
次に第１の余剰イン　　′り掻取り部材４１により再び
掻きとられ、第１余剰インク掻取り部材４１の先端に溜
る。

この、掻き取られ、溜った余剰インク４は、再びサーマ
ルヘッド１と反対側の前記した多数孔部分９２の小孔２
ａ・・・を通して移動する。このようにして、記録時の
余剰インク４は、フィルムカートリッジ４０のインク４
の供給部に回収される。

一方、フィルム２の非孔部分９１がＦ方向、つまり、下
方に向かって前記第１、第２の余剰インク掻取り部材４
１．４２を通過する時の状態を述べる。この時、フィル
ム２のサーマルヘッド１と反対側の而は、すでに第２の
余剰インク掻取り部材８つで清掃されているので、第２
の余剰インク掻取り部材４２によるインク掻取りの必要
はない。

ただし、第２余剰インク掻取り手段４２の先端には、紙
粉やゴミが堆積する。

一方、サーマルヘッド１側のフィルム面も予め第１の余
剰インク掻取り部材９０によって清掃されているので、
第１の余剰インク掻取り部材４１によるインク掻取りの
必要性もほとんど無くなる。

こうして、フィルム２の非孔部分９１がフィルムカート
リッジ４０の記録媒体露出部としてのフィルム露出部８
６を覆うとフィルム２の露出部はきれいに清掃され、フ
ィルムカートリッジ４０の着脱に際して手などを汚すと
いった危険も無くなる。

また、非孔部分９１の移動方向の長さＭ、Ｎ（第１２図
参照）がフィルムカートリッジ４０などのフィルム露出
幅Ｅ（第６図参照）よりも長いため、第１の余剰インク
掻取り部材４１．９０、第２の余剰インク掻取り部材４
２．８９の間の間隙を通して空気が出入りすることを防
止できる。

したがって、インク４の蒸発も防止でき、インク４の粘
度が変化しないようにすることができるので、記録印字
の品質を一定に保ことかできるのである。

次いで、フィルム２に付着した紙カスの除去動作に付い
て述べる。

前記したように第２の余剰インク掻取り部材４２の先端
部分に堆積した紙カスやゴミは、フィルム２をＧ方向に
移動するとフィルム２に付着したままフィルム２と一緒
に移動し、サーマルヘッド１の頂点の加熱素子３部分ま
でやってくる。この時、フィルム２をサーマルヘッド１
の加熱素子３を挟んで前後に数回小さく移動させ、同時
に第３図の吸着ファン５３を起動させ、吸着ベルト１５
の吸着口１０７を通して前記したフィルム２上の紙カス
やゴミを空気吸引ガイド５７内に吸込んでしまうもので
ある。

このようにして、フィルム２に付着した紙粉やゴミを除
去できるようにしたので、フィルム２の多数孔部分９２
の小孔２ａ・・・に紙粉やゴミが詰まってしまうことを
防止できるのである。

本実施例では、一連の連続記録が終了してから一定時間
おいて、前記紙カス除去工程を実施しており、記録速度
を落してしまうという問題が起きないようにしたもので
ある。

また、前記したようにフィルム２の非孔部分９１にて前
記紙カス除去工程を実施しているので、フィルム面のイ
ンク４を清掃されているので、インク４等が空気吸引ガ
イド５７内に吸い込まれたり、吸着ベルト１５にインク
４が付着するというような問題を防止することもできる
。

ここで、一連の記録動作が終了した時のフィルム２の動
作に付いて述べる。

一連の記録動作が終了した後、一定時間の間、フィルム
２は記録時の移動速度より遅い速度で移動させている。

これは、一連の記録動作が終了しないうちはサーマルヘ
ッド１の加熱素子３・・・の部分からインク４が枯渇す
るのを防止するために行なっているのである。その後、
前記した紙カス除去工程を一定時間つづ（プ、その侵フ
ィルム２の非孔部分９１でフィルムカートリッジ４０の
フィルム露出部８６を覆うようにしている。

ところで、第１の余剰インク掻取り部材４１．９０は弾
性部材からなっており、そのサーマルヘッド１に向かっ
たエツジは、フィルム２の下面に位置してサーマルヘッ
ド１に密着し、サーマルヘッド１の壁面を通して流れ落
ちるインク４を、フィルム２の多数孔部分９２の小孔２
ａ・・・を通してフィルムカートリッジ４０のインク供
給部内に回収できるようになっている。前記第１、第２
の余剰インク掻取り部材４１．９０、及び４２．８９は
フィルムカートリッジ４０の内部と外部の空気やインク
４の出し入れを防止する非通気性の材料で出来ている。

つぎに、フィルム２の小孔２ａの径と小孔２ａ間のピッ
チの関係に付いて第８図を参照して説明する。

図中矢印Ｉはフィルム２の移動方向を示し、小孔２ａの
中心を結ぶ線は矢印■に対して一辺が直交する正三角形
からなっている。図中Ｈ，Ｖは加熱素子３の形状寸法で
、それぞれ、１０ｏｐ２〜１２５譚となっている。図中
りは小孔２ａの径で実！例では、２５μｍ、小孔２ａの
中心間距離Ｐは４５　ｕｒｎ　テ、小孔２ａと小孔２ａ
の最少路１１ｆｆＬは２０層としている。実験によれば
、前記した記号を用い、隣合う小孔２８間の最大距離を
ＰとすればＨ≧２Ｐ、Ｖ≧２Ｐ＋Ｄの関係式を満たすこ
とと、実施例のように解像力８本／　ｍｍの場合には、
小孔２ａの径りがＤ＝１５〜３５購、ＰがＰ＝４０〜５
０ｕｒ！Ｌの範囲に入るようにすることが良い印字品質
を得るために必要だった。

加熱素子３の形状に付いても良い印字品質を達成し、記
録時の熱効率を向上するために特別の配慮が必要となる
。

第１４図で加熱素子の断面形状を示す。

ここで、加熱素子３及び電気導体１０８．１２１は、Ａ
ｆｆｉ２０３などの薄い耐摩耗性絶縁膜１３６で覆われ
ている。さて、加熱素子３が電圧印加され急速に加熱さ
れ、気泡（バブル）が発生し、この圧力によりインク４
の充填された小孔２ａ内のインク４が急速に噴出され記
録されるが、本実施例では加熱素子３の抵抗を３００Ω
に選び、２４Ｖをパルス幅１０μ　ｓｅｃで印加して記
録用インクを噴出させ、記録を行なうようにしている。

このとき、消費されるエネルギは約２１００ｅｒｇ、’
素子である。

このエネルギは、加熱素子とフィルム２の隙間１２４の
厚ざＴが３−以上であるとほぼ一定であるが、Ｔが１０
層以上になると噴出力が悪くなり、印字品質が悪化して
くる。また、下が３週以下になると加熱素子３当りのイ
ンクの消費エネルギは２１００以上になり、Ｔを小さく
ずればするほど大きなエネルギが一必要となることがわ
かった。そこで、本実施例では、Ｔ＝３−とした。

次に加熱素子３の耐久性等の点から次のような改善が図
られている。

すなわち、特願昭５９−１１８５１号で提案されている
ように、加熱素子、（発熱抵抗体）として、酸化ルテニ
ウムを主成分とし、Ｍ（ＭはＣａ。

Ｓｒ’、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂ　ｉ、’ｒＩ２から選ばれた少
なくとも一種）の酸化物をＭ／Ｒｕ（原子比）で０．６
〜２含有する金属酸化物薄膜を用いている。

このように金属酸化薄膜を用いることにより、従来のよ
うな酸化による抵抗値の変化を考慮する必要が無くなり
、大きな電力を印加して高温にすることが可能となり、
また長時間使用における安定性が増す。また、この金属
酸化物７ａ膜は比較的高いシート抵抗値を有するため、
高い発熱密度を得るのに比較的小さい電流ですむ。その
ため、従来のごとく発熱抵抗に接続される導電層に流れ
る電流が少なくなり、この部分からの発熱を低減できる
。よって、印字の際に起こるいわゆる印字ボケを低減で
きる。また、かかる？４膜は正の抵抗温度計数を有する
のでＳｎＯ２系材料が有している欠点を改良でき、初期
から大きな電力を印加することができ、高速化に好適で
有る等の特長がある。

次にサーマルヘッドの構造について第１１図にもとづき
述べる。

加熱素子３の構造については第１４図で述べたが、本実
施例では、加熱素子３及び信号電極１０８、共通電極１
２１は約１５譚のポリイミドフィルム１２３上に形成さ
れており、これがアルミニュームからなる金属製支持体
１３７に接着固定される構造となっている。消費エネル
ギ配分の計算から推定されることは、加熱素子３のパル
ス的加熱により消費されるエネルギの大部分（７０％以
上）がインク４の噴出に使用されるのではなく、ポリイ
ミドフィルム１２３やフィルム等を蓄積されるというこ
とである。なお、１１９はサーマルヘッド１の駆動集積
回路（ドライバＩＣ）、１２０は保護カバーとしてのモ
ールド樹脂である。

こうして、実施例のようにＡ＋４ｕ送りのラインプリン
タで解像力８本／Ｍで、記録速度４０履／Ｖであれば、
例えばグラフィック記録のように高被覆率の記録を行な
う場合など、サーマルヘッド１の全消費エネルギの最大
値は約１２０Ｗにもなり、その内約１０７Ｗ分が上記ポ
リイミドフィルム１２３やフィルムに蓄積されることに
なってしまう。

このような熱蓄積は、フィルム２やインク４の温度をイ
ンク４の沸点近くまで上昇させ、したがって、熱蓄積の
ある場合とない場合でインク４の噴出の状況そのものを
変えてしまう。つまり、記録の熱層歴が記録画像の濃度
にムラを生じさせるという問題をひき起こしてしまう。

しかして、本実施例では厚さ約１５譚のポリイミドフィ
ルム１２３の上に加熱素子３および信号電極１０８．共
通電極１２１を形成し、これをアルミニュームからなる
金属性支持体１３７に接着しているので加熱素子３で発
生し、蓄積した熱エネルギは速やかに金属製支持体１３
７に伝達・拡散する。

金属製支持体１３７に拡散した熱エネルギは、当接支持
体が金属製であるため、極めてて速やかに熱伝導し、加
熱素子３の部分を冷却するように作用する。こうして、
加熱素子３・・・の加熱サイクルを短縮でき、記録速度
を上昇させることが出来るのである。

次に第９図および第１０図（ａ）（ｂ）にしたがい、サ
ーマルヘッド１のインク有無検知素子１０９．１１２の
構造について述べる。本実１Ｍ例ではサーマルヘッド１
の両端に電気導体をつき合わせたインク有無検知素子の
露出導体部１１０゜１１１があって、この露出導体部１
１０，１１１は耐摩耗・絶縁膜１３６がなく直接インク
４に接触するようになっている。

ところで、インクの導電率は、１０′３Ｓ／ｌＪで電圧
が印加されればわずかな電流を流すことができる。この
状態を第１０図（ａ）に示す。前記露出導体部１１０，
１１１にスイッチＳＷによってＯＮ−○ＦＦＬ、電圧パ
ルスを送ると、もし、第１０図（ａ）のようにインク４
がサーマルヘッド１の頂点にあれば、スイッチＳＷがＯ
ＮになったどきＱ点の電圧は前記露出導体部１１０，１
１１間に電流が流れるために一時的に低下する。この信
号を増巾し、インク有りを検知するようにしている。第
１０図（ｂ）のようにインク４が無いときは前記したと
同様のスイッチＳＷＳ作をしても電流が流れないので、
前記したような電圧降下は生じない。

これによって、インク４が無いことを検知でき、記録動
作を禁止することができる。以上、記述したように本実
施例ではさらにサーマルヘッド１の加熱素子３・・・の
列の両端にインク有無検知素子１０９．１１２を付けた
ので、さらに、インク４が無いとき加熱素子３・・・を
加熱し、空炊きすることによって加熱素子３を損傷して
しまうというような問題を無くすことができるのである
。

つまり、例えば加熱素子列３・・・の一端側には、イン
ク４があり、他端にはインク４が無い時でも、このイン
ク有無検知素子１０９，１１２の信号のＡＮＤでインク
有無を検知しているので、インク無しを検知できるので
ある。

本実施例では、前記したようにサーマルヘッド１にイン
ク有無検知素子１０９．１１２を設けるとともに、イン
ク容器６４にもインク検知用ＬＥＤ７５とインク検知用
フォトセンサ７６からなる補充インクの有無検知手段を
設けたことである。この両インク有無検知手段は前述し
たようにそれぞれ独自の役割を持つと同時に、以下に記
述するように、それぞれの状態の組み合せに応じて本実
施例の記録装置に様々の動作をさせることができる。

まず、本実施例では前記したサーマルヘッド１のインク
有無検知手段１０９，１１２は常時電圧を印加すれば、
インク４が電気分解してしまい、水素や酸素などのガス
が発生したり、前記露出導体部１１０．１１１を腐蝕し
てしまうという問題　　゛があるため、記録動作に先だ
って前記露出導体部１１０．１１１に電圧を印加し、イ
ンク有無の検知をしているのである。

さらに、こうすることによって、記録動作の開始、例え
ば記録用紙８を給紙してしまった後で記録中に記録動作
を中止し、しばらく経過した後、つまりサーマルヘッド
１にインク４が到達したあと、記録動作と再起動したと
きは、フィードローラ等の慣性によって記録用紙の正確
な位置がずれてしまうという問題も事前に予防できる。

まｌこ、本実施例では、上記サーマルヘッド１のインク
有無検知動作によりインク無を検知したときは、フィル
ム駆動モータ５２を駆動しフィルム２を第６図矢印Ｇ及
びＦのように一定時間の間、往復移動動作させた後、再
び前述したサーマルヘッド１のインク有無検知動作を行
ないインク有無を検知するようにしている。

このため、一時的に停止して、サーマルヘッド１の加熱
素子列３・・・からインク４が蒸発して無くなってしま
っても、上記インク有無検知動作の再動作によって、フ
ィルムカートリッジ４０内部までインク４が無いのかど
うかも検知できるし、新しいフィルムカートリッジ４０
をセットしたばかりでインク容器６４からフィルムカー
トリッジ４０内のインク供給部材３７．３９までインク
４が到達したかどうかも確認できるのである。

こうして、サーマルヘッド１のインク無が検知されたと
きは、当該記録装置が接続されている雨間又は文字又は
データ等の処理装置１３３の表示部にインク無に関する
状態表示を行ない、操作者に対処を指示するようになっ
ている。

ところで、前記したサーマルヘッド１のインク有無検知
動作及びインク有無検知信号とインク容器６４の補充イ
ンクの有無検知信号と記録装置の動作は密接に関連して
いる。実際、本実施例では、サーマルヘッド１のインク
有の検知信号とインク容器６４のインク有の検知信号が
同時に発生したときのみ被記録材、つまり記録用紙８を
前記加熱素子３に向って給送するようにしている。これ
によって、記録中にインク４が無くなり、記録動作を中
断しなければならない危険は事前に防止できる。

また、前述したようにサーマルヘッド１のインク無の検
知信号と前記インク容器６４の補充インク有の検知信号
が同時に発生したときは、フィルム駆動モータ５２やフ
ィルム移動用駆動ＩＩＩ！８７．８８等からなるフィル
ム移動機構を動作させ、サーマルヘッド１の加熱素子３
にインク４が到達するを断つことができるようになって
いる。このとき、フィルムの移動速度は通常記録時には
２０ｓｎ／Ｖで移動させているが、それよりもゆっくり
とした速度、実施例では５　ｎｒｍ　／　Ｖで動作させ
ている。

このことによって、インク４が無い時にサーマルヘッド
１とフィルム２の摺擦によって、信号電極１０８、共通
電極１２１の耐摩耗絶縁膜が破損してしまうのを防止し
ている。

このように、サーマルヘッド１のインク無の検知信号が
インク有の信号に変わるまで前記フィルム移動機構を動
作させて、フィルム２を往復移動させるようにしている
。

そして、前記した画像又は文字又はデータ処理装置１３
３の表示部分に「待ち」状態を表示し、サーマルヘッド
１にインク４を供給している途中にあることを知らせる
ようにしている。

ところで、サーマルヘッド１のインク有の検知信号とイ
ンク容器６４の補充インク無しの検知信号が同時に発生
したときは、当該記録装置の表示部か画像又は文字又は
データ等の処理装置１３３にインク補充を指示する表示
を行ない、操作者にインク容器６４を交換して新た々イ
ンク４を補充させる。こうして、新たなインク容器６４
が取付けられ、インク容器６４の補充インク無の検知信
号がインク有の検知信号に変ってからは、一定時間の間
記録動作を中止し、つまり、加熱素子３に向って記録用
紙８を移送することを禁止するようにもしている。これ
は、フィルムカートリッジ４０内のインク供給部材３７
．３９に充分なインク４が浸みわたり、フィルム２にイ
ンク４が常に同じ状態で供給されるようにしているので
ある。

また、本実施例では、前記したサーマルヘッド１のイン
ク無の検知信号とインク容器６４の補充インク無の検知
信号が同時に発生したことを知る手段によって、フィル
ムカートリッジ４０が、当該記録装置にセットされてい
ないことを検知している。この模様を第１５図に示す。

実際、上記した状態ではフィルムカートリッジ４０がセ
ットされてない場合と、フィルムカートリッジ４０がセ
ットされていても、サーマルヘッド１にもインク容器６
４にもインク４が無い状態とを示しているが、しかし、
どちらの場合も操作者に大きな意味でインク補充を指示
しているのである。

そして、これによって、フィルムカートリッジ４０の当
該記録装置にセットされているかどうかを検知する手段
を有さなくともサーマルヘッド１のインク無しと容器６
４の補充インクなしが発生する。はとんどの場合が実質
的にフィルムカートリッジ４０がセットされてないこと
を意味しているのである。こうして、本実施例ではサー
マルヘッド１のインクなしとインク容器６４の補充イン
クなしの検知信号が同時に発生したことを検知して、フ
ィルムカー１−ツツジ４０の着脱有無と検知するように
している。

なお、第１５図中、１１９はサーマルヘッドのドライバ
ＩＣ，１２６〜１３２はドライブ回路部である。

つぎに、第１１図、および第１６図〜第２０図にしたが
って、サーマルヘッド１の全体の構造を記述する。

アルミニウムからなる金属製支持体ゴ３７の側面に加熱
素子３・・・を集積しである可撓性基板であるポリイミ
ド基板１２３の側面に巻付けられ止められている。

このポリイミド基板１２３上には、第１７図（ａ）、（
ｂ）に示すように信号型ｆｉｌ　０８と共通電極１２１
が加熱素子３・・・の列Ｊを境に交互に設けられている
。そして、上記信＠電極１０８は同じく上記加熱素子３
・・・の列Ｊの両側の設けられたドライバーＩＣ”＋１
９の出力端子と導電線としての金線１７０で直接ボンデ
ィングしである。上記信号電極１０８と上記ドライバー
ｌ０１１９との結線は上記信号電極１０８が交互に位買
されているので、実質的にドライバーＩＣ１１９への結
線密度は加熱素子３・・・密度の半分となる。

そのため、ドライバーＴＣ１１９の実装密度は低くても
良いので容易に製造でき、しかも安価となるうえ１ビツ
ト当りに流せる電流偵は２倍となる。たとえば８本／　
ｍｍのサーマルヘッド１を駆動するドライバーｒｃ１１
９は、従来３２ビツトのものを片面に並べていたが、こ
れだと８０ｍＡ／ビットしか流せなかった。その溜め、
サーマルインクジェットで１ドツト印字するためには２
００マイクロ・秒のパルス印加が必要であったが、文字
のちりなどがあり、十分な印字品質とはいえなかった。

ところが、本実施例では１６ビツト当り最大１６０Ｔｒ
ＬＡまで流すことが可能となり、そのため、１ドツトと
印字に６０マイクロ・秒のパルス印加で文字のすつきり
した十分きれいな印字が出来た上ピッ］・当りのパワー
は６０％に減少した。

また、共通電極１２１は、最大時数アンペアの電流が流
れる部分があるため十分広い面積をとつて信号接続部１
６４まで無駄な発熱を防ぐようにしである。上記ポリイ
ミド基板１２３の金属製支持体１３７への巻付けは、加
熱素子３・・・の列が金属製支持体１３７の先端に来る
ように配置されドライバーｌ０１１９が加熱素子３の接
線に対しほぼ直角になるようにされている。

そして、ドライバーＩＣ１１９と信号電極１０８、共通
電極１２１とのボンディング部分は、樹脂からなる保護
カバー１２０で保護されている。

そのため、図からも明らかなように、サーマルヘッド１
は完全な端面型となっており、配線の引き回しをしない
でドライバーＩ　Ｃ１１９を支持体１３７の両側に設け
ても邪魔にならない空間的に十分なスペースがあり、フ
ィルム２の配置にも影響を与えずサーマルインクジェッ
トの多孔フィルムのカセット化が前記したように可能と
なっている。

一方、ポリイミド基板１２３の両端部は金属製支持体１
３７のもう１つの端面に一致しており、コネクタ１５２
と接合してフラットケーブル１５３を通じて本体コント
ローラとサーマルヘッド１をつないでいる。

前記ドライバーＩＣ１１９は、第１８図に示す構成とな
っていて加熱素子３・・・を３２個駆動することができ
、この駆動集積回路１１９を５４個分割駆動している。

なお、図中２０３・・・はＤ型フリップフロップ回路、
２０４・・・はラッチ回路、２０５・・・はアンド回路
、２０６・・・はドライバである。

第１９図に示すように、加熱素子列３・・・と丁度妻側
の位買に本実施例では、例えば日立電Ｐｉｔ製の商品名
バイトレースなどの自己制御特性並列抵抗ヒータ２００
を接着した構成となっている。

この自己制陣特性並列抵抗ヒータ２００は、ナイロンな
どのような熱膨張性高分子化合物中にたとえばカーボン
のような導電性物質を分散させたもので１電性パスが高
分子物質の温度変化による膨張、収縮により、粗または
密になるための抵抗変化を生じるものである。

この現象は可逆的で、極めて安定した特性である。この
自己制御特性並列抵抗ヒータ２００は温度が高くなると
抵抗が増加する性質、すなわち「正の温度係数」をもつ
ため昇温過程では、高温になるに従って次第に発熱量を
抑制する働きをし、常時一定の温度を保ことができる。

つまり温度検知素子１１７と発熱体１１３の二つの機能
を合せ持っている。

そのため、温度制御用回路が不要で極めて簡単な構成と
なる。また、第２０図で示すように溝道的に見ると平行
導体間に無数の抵抗体を並ケ１に配置した形状となって
いるため、外気等の影響も受は難く、速やかに温度制御
ができ、常時一定温度に加熱素子３・・・を保温できる
ので加熱素子３・・・に加えるエネルギー吊を制御覆る
必要もない上に加熱素子列３・・・の部分的な履歴によ
る温度ムラも防げる。

なお、金属製支持体１３７は、ポリイミド基板１２３上
の加熱素子と反対側の発熱体に面する部分に凹部を設け
、断熱材が充填されており発熱体の熱が金属製支持体に
逃げず、正確にポリイミド基板温度を制御するようにし
である。

以上説明したように上記実施例によれば、記録媒体とし
てのフィルム２がポリイミド樹脂からなる断熱Ｒおよび
金属層５０１を有した２層構造以上となっているため、
ナーマルヘッド１の熱の浪費を防ぎ、熱効率を良くでき
るとともに、フィルム強度が十分あり長時間の使用に耐
えることが出来る。また、適当な弾性があるため折れ曲
りｎいので取扱いが楽である。さらにポリイミドだけの
ものに比べて平面にしやすいのでエツチングの操作がし
やすく、歩留りが良く、安価となる。

なお、上述の一実施例の説明において、記録媒体として
のフィルムに小孔を設けたものに付いて説明したが、本
発明はこれに限らず、凹部であっても同様の目的を達成
できることは勿論である。

また、フィルム２を断熱層５００．金属層５０１、保護
層５０２の３府構造としものに付いて説明したが、これ
に限るものでない。また、金属層５０１をニッケルとし
たが銅などにしても良い。また、各層の同じ所に形成さ
れる小孔２ａ・・・の大きさや、位置、形状を変えても
インク４が噴出すれば良い。

その他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、多数の小孔または凹部を
有した記録媒体に記録用インクを充填し、インクの充填
された小孔または凹部をサーマルヘッドに配置された加
熱素子により選択的に加熱させることによって、発生す
る気泡の圧力により前記小孔または凹部中のインクを被
記録材に向けて噴出させることにより被記録材に記録を
行なう構成とするとともに、前記記録媒体を断熱層と金
属層とを含む２層以上の層で構成することによってサー
マルヘッドの熱の浪費を防止し、且つ記録媒体に機械的
強度を持たせるようにしたものである。

したがって、固定したノズルを用いない全く新しいイン
クジェット方式であり、目詰まりがなく、高速記録が可
能で、しかも、要部の機械的損傷と　　゛サーマルヘッ
ドの熱の浪費を防止でき長期に亙つて安定した記録が行
なえるようにした記録装置を提供できるといった効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示すもので、第１図は記録
原理の説明図、第２図（ａ）は概略的縦断側面図、第２
図（ｂ）は要部の構成説明図、第３図は概略的縦断正面
図、第４図（ａ）はフィルム移動機構の駆動部側面図、
第４図（ｂ）はフィルム移動機構の駆動部平面図、第５
図はフィルムカートリッジの斜視図、第６図はフィルム
移動機構及びインク供給部の斜視図、第７図は排紙ロー
ラ部の斜視図、第８図は小孔の径及びピッチと加熱素子
形状の関係を示す図、第９図はサーマルヘッドのインク
有無検知手段を示す斜視図、第１０図（ａ）はインク荷
時のインク有無検知手段の動作説明図、第１０図（ｂ）
はインク無時のインク有無検知手段の動作説明図、第１
１図はサーマルヘッドの断面図、第１２図はフィルムの
多数孔部と非孔部の形状説明図、第１３図はフィルム速
度と記録１１度の関係を示す図、第１４図は加熱素子の
近傍の構造を示す図、第１５図は電子制御回路の概略図
、第１６図はサーマルヘッドの可撓性基板のモールド樹
脂を一部取った斜視図、第１７図（ａ）はサーマルヘッ
ドの可撓性基板の表側の一部拡大平面図、第１７図（ｂ
）はサーマルヘッドの可撓性基板の裏面側の一部平面図
、第１８図はサーマルヘッドの駆動回路ＩＣロジック図
、第１９図（ａ）はサーマルヘッドの可撓性基板の裏側
の一部平面図、第１９図（ｂ）は同じく裏面側の一部平
面図、第２０図は自己制御性並列抵抗ヒータの模式等価
回路図、第２１図は記録媒体の断面図である。１・・・サーマルヘッド、　２・・・記録媒体（フィル
ム）、２ａ・・・小孔、３・・・加熱素子、４・・・記
録用インク、５・・・インクの充填された小孔、６・・
・噴出されたインク滴、７・・・インク滴の噴出された
小孔、８・・・被記録材（記録用紙）、５００・・・断
熱層（ポリイミドフィルム）、５０１・・・金属層にッ
ケル膜）、５０２・・・保護層。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦２ａ　　　２
ａ第１図第２図（ｂ）（ａ）（ｂ）第　　４　図第５図第８図第９図（ａ）　　　　（ｂ）第１０図第７１図第１７図第１８図第１９図第２０図第２１図特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿２、発明の名称記録装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人（３０７）　　株式会社　東芝４、代理人東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル７、
補正の内容（１）　明細書、第２０頁１４行目「上げる。」とある
のを「下げる。」と訂正する。（２）　同じく、第２１頁５行目「細かい」とあるのを
抹消する。（３）　同じく、第２３頁２行目ｒ３７，７９Ｊとある
のをｒ３７，３９Ｊと訂正する。（４）　同じく、第２９頁８行目「前記き右」とあるの
を「前記右」と訂正する。（５）　同じく、第３０頁６行目「摺擦しながら」とあ
るのを「摺擦しながら移動」と訂正する。（６）　同じく、第３８頁１５行目「達して」とあるの
を「対して」と訂正する。（７）　同じく、第３９頁５行目「でき。」とあるのを
「できる。」と訂正する。（８）　同じく、第４３頁下から２行目「インク４を」
とあるのを「インク４が」と訂正する。（９）　同じく、第４６頁１４行目「１０」とあるのを
ｒｌｌＯｊと訂正する。（１０）　　同じく、第４９頁５行目「■」とあるのを
「秒」と訂正する。（１１）　　同じく、第４９頁１５行目「熱履歴」とあ
るのを「熱履歴」と訂正する。（１２）　　同じく、第５５頁８行目「断つ」とあるの
を「保つ」と訂正する。（１３）　　同じく、第５５頁１０行目および１１行目
ｒＶＪとあるのを「秒」とそれぞれ訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の小孔または凹部を有した記録媒体に記録用
インクを充填し、インクの充填された小孔または凹部を
サーマルヘッドに配置された加熱素子により選択的に加
熱させることによって、発生する気泡の圧力により前記
小孔または凹部中のインクを被記録材に向けて噴出させ
ることにより被記録材に記録を行なう記録装置であって
、前記記録媒体を断熱層と金属層とを含む２層以上の層
で構成したことを特徴とする記録装置。
（２）断熱層が、ポリイミド樹脂からなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の記録装置。
（３）金属層が、銅またはニッケルからなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の記録装置。
（４）断熱層が、サーマルヘッド側に存在することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録装置。