JP3229380B2

JP3229380B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP3229380B2
Application number: JP22503592A
Authority: JP
Inventors: 哲夫渡辺; 明彦飯田; 則康竹内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-08-01
Filing date: 1992-08-01
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH0647991A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ又は
ファクシミリなどとして構成される、サーマルヘッドを
用いる記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種の記録装置のうち、所謂、ライン型
のサーマルヘッドを用いる記録装置が知られている。図
１０は、その一例の熱転写式プリンタを示したものであ
る。この例の記録装置１０は、装置内部が上カバー１と
下カバー２とで被われ、この内部には、サーマルヘッド
３、プラテンローラ４、給紙カセット５及び排紙トレイ
６などがそれぞれ図の各位置に設けられている。このう
ち、サーマルヘッド３は、フレーム７に基端を固定され
たヘッド支持バネ８に取り付けられている。そして、サ
ーマルヘッド３は、記録時に、インクシート（不図示）
と、給紙カセット５から送られた記録紙（不図示）とを
介して、ヘッド加圧バネ９の作用により、プラテンロー
ラ４に圧接し、このときサーマルヘッド３の発熱素子が
画信号に応じて選択的に発熱し、これによってインクシ
ートのインクが溶融又は昇華して記録紙上に転移する。

【０００３】サーマルヘッド３は、ヘッド自体に剛性を
持たせたり、或いは、放熱機能を遂行させたりするため
に、金属などの材料より成るヘッド基体部３Ａを有した
ものとなっている。ところで、この種のサーマルヘッド
３を用いる記録装置の中でも、特に、昇華型の熱転写プ
リンタでは、転写には多くの熱量を必要とするため、ヘ
ッド基体部３Ａが蓄熱し易くなっている。

【０００４】ヘッドを何らかの方法で冷却コントロール
して、かかる蓄熱を抑えるようにしないと、次に述べる
ような問題を生じる。

【０００５】（１）蓄熱によって、ヘッドヒータ部のイ
ンクシートへの印加熱量が増大し、画質が悪くなる。特
に、多階調表現などを行う場合に、ヒータ部の温度を変
え、所謂、熱変調を行っているのであるが、上述した蓄
熱を生じると、かような階調コントロールが難しくな
る。

【０００６】（２）各記録ドット間のピッチ条件や、記
録ドットの履歴条件や、周囲の環境条件などに応じて、
印加電圧や、印加パルス幅や、パルス数などを変えたり
する場合、上述した如き蓄熱を生じると、その制御シス
テムが一段と複雑になり、装置が大嵩化したり、或い
は、連続印写に耐えられなくなったりする。

【０００７】いずれにしても、この種のサーマルヘッド
には、集積回路などが搭載されるため、この動作を保証
する温度以上にならないように、ヘッド温度を抑える必
要があり、その温度は、種々の条件にもよるが、例え
ば、７０℃位が限界とされている。

【０００８】ところが、特に記録装置の小型化が進む
と、装置本体内の空間も狭くなるので、サーマルヘッド
の放熱効果が低下し、サーマルヘッドの蓄熱が生じ易く
なる。そこでヘッドの冷却コントロールに、ヒートパイ
プなどの手段を用いる方式も提案されているが、これに
よるものでは、記録装置の内部容積が増大し易くなり、
装置本体が大型化し、且つ、コスト高にもなる。

【０００９】なお、この種の関連技術として、実開昭６
０−１１９５４６号、特開昭６２−８３１５４号、特開
昭６１−２６１０８３号及び特公昭６４−７５９２号の
各公報などに示されるものが既に提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比較
的簡単な構成で、しかも、装置を大嵩化することなく、
サーマルヘッドの昇温を防止できるようにした記録装置
を提供することにある。

【００１１】

【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、サーマルヘッドを用いる記録装置におい
て、装置本体の外装部及びその内部のフレームのうちの
少なくとも一方と、サーマルヘッドのヘッド基体部との
間に、サーマルヘッドの熱を、外装部とフレームの少な
くとも一方に伝える熱伝導部を設け、前記外装部と前記
フレームの少なくとも一方がフィン部を有し、前記熱伝
導部が、前記フィン部と、前記ヘッド基体部側に設けら
れていて、前記フィン部に相対摺動するフィン部とを有
していることを特徴とする記録装置を提案する。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】その際、装置本体の内外に亘って流通する
強制送風路に、熱伝導部を位置させると、効果的であ
る。

【００１９】更に、熱伝導部を、外装部とフレームの少
なくとも一方と、ヘッド基体部とにそれぞれ接する構成
として、各々の接する部分に、熱伝導性粘性材料又は熱
伝導性弾性材料を介設するようにすると、効果的であ
る。

【００２０】

【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。

【００２１】図１は、サーマルヘッドを用いた記録装置
１０の概略構成を示し、この記録装置の基本的な構成
は、図１０を参照して説明した従来の記録装置と変りは
ない。よって、これらに関する説明は省略する。従来の
記録装置と異なるところは、サーマルヘッド３のヘッド
基体部３Ａと、装置本体の外装部である上カバー１との
間に、サーマルヘッド３の熱を上カバー１に伝える熱伝
導部１２を介設した点にある。

【００２２】図１に示す実施例は、熱伝導部１２が、鉄
やアルミウムや銅などの熱伝導性の良い板状の材料で曲
げ加工されるものとなっていて、その熱伝導部１２は、
ヘッド基体部３Ａと、上カバー１との間に介設される。
そして、この熱伝導部１２は、ヘッド基体部３Ａと、上
カバー１とに、ネジなどで締結されるか、若しくは、単
に当接するようになっている。

【００２３】また図２に示すように、外装部である上カ
バー１の一部を凹入形成してその底部をヘッド基体部３
Ａに締結するか又は単に当接させ、この上カバーの部分
を熱伝導部１２としてもよい。

【００２４】図１及び図２中の矢印は、熱の伝達経路を
示すものであり、ヘッド基体部３Ａの熱は、熱伝導部１
２に伝わり、熱伝導部１２に伝わった熱は、更に、上カ
バー１に伝わり、ここから外部に放出される。通常、こ
の放熱量の大きさとしては、熱の受容体（上カバー１）
の面積に略比例し、この面積が大きい程、放熱量が増加
する。

【００２５】従って、上カバー１などは、サーマルヘッ
ド３の数十倍の面積を有しているので、その上カバー１
に、熱伝導部１２を接合させたり、締結させたりするこ
とで、放熱効果を一段と高めることができる。しかも、
上カバー１は直接、使用環境空間に置かれるため、その
ような上カバー１に、熱伝導部１２を接続させることに
より、一層の放熱効果を期待できる。このような構成に
よれば、ヒートパイプなどを使用しないでもサーマルヘ
ッド３の放熱を行えるので、記録装置が大嵩化すること
もなく、又、コストをさほど上昇させることもない。

【００２６】なお、図３に示すように、例えば板状の熱
伝導部１２に、突起列１２ａを設け、熱伝導部１２の表
面積を大きくして、熱伝導部自体の放熱効果を高めるよ
うにしても良い。このようにすると、ヘッドの放熱性が
更に良くなる。上カバー１自体にかような突起列を設
け、この表面積を大きくするようにしても、放熱性が更
に良くなる。突起列としては、波目状，凹凸形状又はそ
の他の適宜な形状としても良く、又、切り起こし片を配
列形成するようにしても良い。このような突起列の構成
は、図２に示した如く熱伝導部１２を上カバー自体で形
成したときも同様に採用することができる。

【００２７】フレーム７は、装置本体内部に配置され、
この内部に収容されるサーマルヘッド３やその他のプリ
ント機器を装着するものであるが、このようなフレーム
７とサーマルヘッド３のヘッド基体部３Ａとの間に熱伝
導部を介設し、サーマルヘッド３で発生した熱を発散さ
せるように構成することもできる。また上カバー１など
の外装部とフレーム７の両者と、ヘッド本体部３Ａとの
間に熱伝導部を設け、放熱効果を一層高めるようにして
もよい。装置本体の外装部及びその内部のフレームのう
ちの少なくとも一方と、サーマルヘッドのヘッド基体部
との間に、サーマルヘッドの熱を外装部とフレームの少
なくとも一方に伝える熱伝導部を設けるのである。

【００２８】図４に示す実施例は、フレーム７と、ヘッ
ド基体部３Ａとの間に、熱伝導部２２を介設したもので
ある。

【００２９】この熱伝導部２２は、ヘッド基体部３Ａ
と、フレーム７との双方に当接するか又はネジなどで締
結される。フレーム７は、通常、剛性のある金属板より
成り、熱伝導性の良いものとなっていて、しかも表面積
の大なるものとなっているので、このようなフレーム７
に、熱伝導部２２を接続させても、放熱効果を、表面積
の大きい上カバー１と同じように高めることができる。
この例の場合、上カバー１が、意匠上やデザイン上の理
由から、熱伝導性の良くない合成樹脂の成形品などから
出来ている場合に有効的である。

【００３０】上カバー１と、フレーム７との双方に、ア
ルミニウム、銅、鉄などの熱伝導性の良い高熱伝導性材
料を用いた場合には、前述のように、熱伝導部を、上カ
バー１と、フレーム７との双方に共に当接させたり、締
結することもできる。この他、フレーム７自体に図３に
示したような突起列を設け、この放熱面積を大にするよ
うにしても良い。このように、上カバー１などの外装部
と、フレーム７の少なくとも一方に、放熱面積を大にす
る突起列を設けることができる。また図４に示した熱伝
導部２２は、フレーム７と別部材となっているが、フレ
ーム７の一部を熱伝導部２２として構成することもでき
る。

【００３１】いずれにしても、熱の受容体（上カバーや
フレーム）に、表面積の大きいものを利用することによ
り、放熱効果が良くなり、連続プリントを行った場合で
も、ヘッドの飽和温度を下げることが可能となり、画質
を落とさずに、連続印写枚数を増加させることができる
のである。

【００３２】上述のように上カバー１とフレーム７の少
なくとも一方に熱伝導部が接続されるが、その際、少な
くともこの熱伝導部が接続される上カバー又はフレーム
７を、アルミニウム、銅又は鉄などの熱を伝えやすい高
熱伝導性材料によって構成する。

【００３３】図５は別の実施例を示し、この例は、熱伝
導部３２が、放熱フィン部３２Ａ₁を有する第１の熱伝
導部３２Ａと、この伝導部３２Ａに接続（締結又は単な
る当接）した第２の熱伝導部３２Ｂとで構成されるもの
となっている。第１の熱伝導部３２Ａはヘッド基体部３
Ａの方に接続（締結又は単なる当接）され、第２の熱伝
導部３２Ｂはフレーム７の方に接続（締結又は単なる当
接）される。このような構成によれば、ヘッド基体部３
Ａの熱は、第１及び第２の熱伝導部３２Ａ，３２Ｂを介
してフレーム７の方に伝えられ、このとき、放熱フィン
部３２Ａ₁は、放熱を促進するように機能する。なお、
第２の熱伝導部３２Ｂを上カバー１の方に接続するよう
にしても良く、又、第２の熱伝導部３２Ｂを、上カバー
１と、フレーム７との双方に接続するようにしても良
い。さらに、第１の熱伝導部３２Ａをヘッド基体部３Ａ
の一部によって構成したり、第２の熱伝導部３２Ｂをフ
レーム７や上カバー１の一部によって構成することもで
きる。

【００３４】このようにして、熱伝導部３２は、放熱フ
ィン部３２Ａ₁を有し、かつヘッド基体部３Ａに接続す
る第１の熱伝導部３２Ａと、この第１の熱伝導部３２Ａ
から、熱を外装部とフレーム７の少なくとも一方に伝え
る第２の熱伝導部３２Ｂとで構成されるのである。

【００３５】ところで、この種の記録装置のうち、カラ
ープリントが可能なものでは、熱転写記録時に、カラー
用のインクシートに重ね合される記録紙が、異なる色の
転写毎に、記録部前後を往復移送されるようになってい
るのであるが、このようなとき、或いは、記録紙の給排
紙時、更には、インクシートの交換時などの非記録時
に、サーマルヘッド３が図１１に示すようにプラテンロ
ーラ４から離れるようになっている。

【００３６】このように、サーマルヘッド３が昇降変位
する型式の記録装置であっても、上述した各熱伝導部１
２，２２，３２を可撓性材料によって構成すれば、サー
マルヘッド３の変位を阻害することはない。或いは次の
ような構成を採用することにより、サーマルヘッドの昇
降変位を阻害せず、しかもその熱を良好に放熱させるこ
とができる。

【００３７】図６は、かような点に対応できる実施例を
示す。この実施例の特徴とするところは、熱伝導部とし
て、可撓性を有し、かつ熱伝導性の良い熱伝導部を用い
た点にある。符号４２で示すものが、その熱伝導部であ
る。本例では、熱伝導部４２が、ヘッド基体部３Ａと、
上カバー１との間に介設されるようになっている。熱伝
導部４２としては、屈曲自在な比較的バネ定数の小さい
板バネなどの弾性体や、メッシュ構造（網構造）のもの
や、細い弾性線をブラシ状に束ねたものなどを、その構
成例として挙げることができる。

【００３８】このようにヘッド基体部３Ａに接続（締結
又は単なる当接）された可撓性を有する熱伝導部を、フ
レーム７の方に接続させてもよいし、或いはフレーム７
と上カバー１などの外装部の両者に接続するようにして
もよい。或いはこの熱伝導部を、図５に示した第１の熱
伝導部３２Ａを介してヘッド基体部３Ａに接続すること
もできる。

【００３９】いずれにしても、熱伝導部にかような可撓
性を有するものを用いることにより、サーマルヘッド３
が昇降変位しても、先に述べたような良好な放熱効果を
期待することができるのである。

【００４０】図７はさらに別の実施例を示し、この実施
例は、外装部を成す上カバー１に、装置本体内部に延び
る櫛歯状のフィン部１ａを設け、かつ、ヘッド基体部３
Ａに、そのフィン部１ａに向けて延びる櫛歯状のフィン
部３Ａ₁を設け、両フィン部１ａ，３Ａ₁が互いに接する
ように構成したものである。

【００４１】サーマルヘッド３が昇降変位するとき、フ
ィン部３Ａ₁はフィン部１ａに対し相対摺動し、この相
対摺動面を通して、ヘッド基体部３Ａの熱が上カバー１
の方に伝えられる。各フィン部１ａ，３Ａ₁は放熱作用
を促進させ、ヘッドの放熱効果を高める働きをする。本
例では、サーマルヘッド３が昇降変位しても、このよう
な機能を達成することができるのである。

【００４２】なお、記録装置内に設けられ、何らかのプ
リント機器を装着するフレーム７の方にフィン部を設
け、これに、フィン部３Ａ_１を相対摺動可能に係合させ
るような構成としても良い。いずれにしても、各フィン
部が熱伝導部として機能することになる。また上カバー
１などの外装部とフレーム７の両者にフィン部を設け、
これらに、フィン部３Ａ_１を係合させてもよい。また図
７の例では、フィン部３Ａ_１がヘッド基体部３Ａ自体に
形成され、これが熱伝導部を構成しているが、ヘッド基
体部３Ａとは別体の熱伝導部を設け、これにフィン部３
Ａ_１を形成してもよい。このように、外装部とフレーム
の少なくとも一方がフィン部を有し、熱伝導部が、前記
フィン部と、前記ヘッド基体部側に設けられていて、前
記フィン部に相対摺動するフィン部とを有しているので
ある。

【００４３】図８は、熱伝導部を、装置本体の内外に亘
って流通する強制送風路に位置させた実施例を示す。今
までの実施例では、サーマルヘッドの放熱を、自然放熱
に任かせる方式のものであったが、本例の場合は、強制
的な風の流れを作り、その中に、熱伝導部を位置させる
ものであり、強制冷却方式を併用するものである。

【００４４】上カバー１には通風用開口１ｂが設けら
れ、又、上カバー１の側部には排風用開口１ｃが設けら
れ、この開口１ｃの内側にはファン１１が設置されてい
る。かかるファン１１が作動すると、通風用開口１ｂか
ら、排風用開口１ｃに向かう強制送風路が形成され、こ
の部分を流れる風によって、上カバー１と、ヘッド基体
部３Ａとの間に介設された熱伝導部４２が強制冷却され
る。

【００４５】この例では、熱伝導部に、符号４２で示す
ような弾性変形が可能な熱伝導部を採用したものである
が、これに代えて、前述したいずれの形式の熱伝導部を
用いることもできる。いずれにしても、このような熱伝
導部が強制冷却されることで、ヘッドの放熱効果が更に
良好になる。又、この構成の場合、上記送風路にはサー
マルヘッド３自体も位置するので、この直接的な冷却
も、同時に行わせることができる。ファン１１が外気を
吸い込むように構成し、その風を上記風路中に流すよう
にしてもよい。

【００４６】ところで、図８において、上カバー１を、
下カバー２若しくは別の枠体などに嵌め込む構成とした
場合、どうしても、上カバーに位置の誤差を生じ易くな
る。熱伝導部４２を、かかる上カバー１と、ヘッド基体
部３Ａとの双方にネジなどで締結した場合、上カバー１
の位置に誤差があると、熱伝導部を精度良く取り付ける
ことが難しくなる。

【００４７】図９に示す実施例は、このような点を考慮
した記録装置例を示す。上カバー１には、蓋部材１３が
ネジ１４によって取り付けられ、蓋部材１３はネジ１４
で締結する前は、前後左右に動き得るようになってい
る。上カバー１を嵌め込んだ状態で、蓋部材１３を左右
又は前後に移動調整し、次いでネジ１４を締結して熱伝
導部４２を締結する。このようにすれば、ヘッド側の位
置基準で、熱伝導部４２を容易に精度良く締結すること
ができる。この構成も、前述した各種形式の熱伝導部を
用いたときにも適用できるものである。

【００４８】なお、熱伝導部４２を、ヘッド基体部３Ａ
とフレーム７との間に介設する場合、フレーム７と相対
移動できる何らかの、中間部材を介して熱伝導部をフレ
ームに締結することもできる。

【００４９】ところで、今まで述べてきた一連の実施例
において、熱伝導部とヘッド基体部との接合部、及び、
熱伝導部と上カバーとの接合部、及び、熱伝導部とフレ
ームとの接合部では、表面の微少な凹凸や面精度の悪さ
などの影響で、熱伝達ロスを生じ易い。

【００５０】このように、熱伝導部を、上カバー１など
の外装部とフレーム７の少なくとも一方と、ヘッド基体
部３Ａとにそれぞれ接する構成とした場合、その各々の
接合する部分に、例えば層状に形成された熱伝導性粘性
材料又はシリコーンゴムなどの熱伝導性弾性材料（ヒー
トシンカー）などを介設すると、接合面での熱伝達ロス
を生じにくくすることができる。このような構成は、言
うまでもないことであるが、前述の各形態の熱伝導部を
用いたときも、また図７に示すフィン部同士の摺動部に
も採用することができる。

【００５１】以上説明した各構成を適宜組合せて記録装
置を構成することもできる。また上述した各構成は、高
熱となり得る各種ディバイス、例えば画像形成装置の熱
ローラの放熱、スキャナ螢光管の放熱などにも応用可能
である。

【００５２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、比較的簡
単な構成で、しかも、装置を大嵩化することなく、サー
マルヘッドを放熱させることができ、その昇温を効果的
に抑えることができる。しかも、サーマルヘッドが昇降
変位する構成であっても、サーマルヘッドを良好に放熱
させることができる。

【００５３】請求項２に係る発明によれば、空冷併用式
であるので、更に、サーマルヘッドの放熱性を良くする
ことができる。

【００５４】請求項３に係る発明によれば、接合面での
熱の伝達ロスが生じにくくなり、一層、サーマルヘッド
の放熱性を良くすることができる。

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】記録装置の概略断面構成図である。

【図２】他の形態の熱放熱部を有する記録装置の概略断
面構成図である。

【図３】熱伝導部の別の例を示す断面図である。

【図４】別実施例の記録装置の概略構成断面図である。

【図５】更に別の実施例の記録装置の概略構成断面図で
ある。

【図６】更に別の実施例の記録装置の概略構成断面図で
ある。

【図７】更に別の実施例の熱伝達部の構成断面図であ
る。

【図８】更に別の実施例の記録装置の概略構成断面図で
ある。

【図９】更に別の実施例の記録装置の概略構成断面図で
ある。

【図１０】従来の記録装置の概略構成断面図である。

【図１１】同上記録装置におけるサーマルヘッドがプラ
テンローラから離隔した状態を示す図である。

【符号の説明】

１ａフィン部３サーマルヘッド３Ａヘッド基体部３Ａ_１フィン部７フレーム１０記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−83154（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−154840（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 29/377 B41J 2/335

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サーマルヘッドを用いる記録装置におい
て、装置本体の外装部及びその内部のフレームのうちの
少なくとも一方と、サーマルヘッドのヘッド基体部との
間に、サーマルヘッドの熱を、外装部とフレームの少な
くとも一方に伝える熱伝導部を設け、前記外装部と前記
フレームの少なくとも一方がフィン部を有し、前記熱伝
導部が、前記フィン部と、前記ヘッド基体部側に設けら
れていて、前記フィン部に相対摺動するフィン部とを有
していることを特徴とする記録装置。
【請求項２】装置本体の内外に亘って流通する強制送
風路に、熱伝導部を位置させた請求項１に記載の記録装
置。
【請求項３】熱伝導部を、外装部とフレームの少なく
とも一方と、ヘッド基体部とにそれぞれ接する構成とし
て、各々の接する部分に、熱伝導性粘性材料又は熱伝導
性弾性材料を介設した請求項１又は２に記載の記録装
置。