JPH01238961A - 通電転写記録装置とその記録ヘッド - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は通電転写記録装置に係わり、特に高速記録に
適した通電転写記録装置とその記録ヘッドに関する。

（従来の技術） 熱転写記録装置は、普通紙記録、無騒音印字、高信頼性
、レスメインテメンスなどの特徴を持ち、パソコン用、
ワープロ用プリンタあるいはカラープリンタなどＯＡ関
連のハードコピー装置として広く用いられている。しか
し、ＰＰＣ用紙やボンド紙などの表面の粗い紙に高品印
な記録をすることが難かしかった。最近、このような表
面の粗い紙にも高品位な記録をすることの出来る通電転
写方式のプリンタが実用化された。このプリンタの記録
原理を第１２図に示す。１は抵抗性インクリボンである
。抵抗性インクリボン１は抵抗性支持体２、八ρの導電
層３と熱により溶融あるいは、軟化する色材層４よりな
る。５は記ｓ電極である。記除電極Ｓは記録信号に応じ
て記録電極５を駆動する記録電極駆動回路６に接続され
ている。７は帰路電極で、記録電極５と抵抗性インクリ
ボン１の相対的移動方向（矢印←で示す）に関して、下
流側に設けられている。帰路電極７は接地されており、
インクリボン搬送駆動手段（図示せず）により、フォロ
ーローラ８と係合して抵抗性インクリボン１を搬送する
。記録電極駆動回路６の働きにより、記ｇ電極５より、
当接する抵抗性支持体２に記録電流が注入される。記録
電流は抵抗性支持体２を通り、導電層３を矢印で示した
方向に流れ、再び抵抗性支持体を通って、帰路電極７に
流れる。記録電流の集中する記録電極５の抵抗性支持体
で発生するジュール熱により、発熱領域に接っする色材
層４の色材が軟化あるいは溶融して記録紙９に転写され
る。帰路電極７下でも記録電流は抵抗性支持体２を通り
、ジュール熱を生ずるが、記り電極Ｓと比べて、接触面
積が広いため、色材層４を軟化あるいは溶融するまでの
温度に至らない。記８電極５は抵抗性支持体２上を矢印
←方向に移動しつつ、記録信号に応じて、記録電流を抵
抗性支持体２に注入し、色材４を転写していく。以上の
説明からも明らかなようにこのプリンタでは、発熱がイ
ンクリボン１内で生ずるため、色材層４への熱伝達効率
が良く、従来の外部熱源であるサーマルヘッドを用いる
熱転写記録プリンタと比べて、高速記録あるいは従来使
用できなかった高融点、高昇華点の色材を使用すること
ができる。しかし、このプリンタでは、オールマーク記
録、あるいはインクリボン幅方向に画点密度の高い記録
を行なうと、しばしばインクリボンが切れるという問題
点がある。この問題点につき鋭意研究の結果、その原因
が以下の理由であることをつきとめた。

第１２図に示したようにこの通電転写記録プリンタでは
記録電極５から注入された記９電流は、既に使用された
抵抗性インクリボン部分の導電層３を流れて、帰路電極
７に至る。既に使用された抵抗性インクリボン部分の抵
抗性支持体２は、通電により発熱した部分もある。この
発熱温度は２００度Ｃ以上となる。このため一般に合成
樹脂を生成分とする抵抗性支持体の発熱部はシュリンク
し。

この発熱部に隣接する導電層は発熱部の熱と歪の影響を
受け、さまざまな変化、即ち酸化あるいは、クラックを
生ずる。この導電層の破壊は、記録電極５の進行と共に
形成される。抵抗性インクリボンの幅方向に並ぶ複数の
記録電極５が同時に駆動される場合、記録電極５間のわ
ずかな導電層のみが、導電性の記録を保持し、他の部分
はその機能を失なう。この部分が帰路電極７下まで進行
して来ると、帰還記録電流はわずかに残された導電層部
分より抵抗性支持体２に入る。従がって、このわずかに
残された導電層に接する抵抗性支持体に電流が集中して
この電流集中により発熱は色材層が粘着性を生ずる程に
色材層を加温する。その結果、粘着性を帯びた色材層に
接するフォーローラ８に抵抗性インクリボン１は貼り付
き、巻き込まれて切れてしまう。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、通電転写記録プリンタはサーマルヘッ
ドを用いる熱転写記録プリンタに比べ高速記録が実現で
きるなどで優れている。しかしながら、このプリンタは
オールマーク記録あるいはインクリボン幅方向に画点密
度の高い記録を行なうと、インクリボン切れが生じてし
まうという問題があった。そこでこの発明はこのような
問題に鑑みてなされたもので、その目的は、高速記録時
においてもインクリボンの切れることのない信頼性に優
れた通電転写記録装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、複数の記録電極と、複数の記録電極で構成
される電極列に平行に設けられた帰路電極を有する記録
ヘッドを用いて、抵抗性インクリボンの繰り出し側に帰
路電極がくるように、記録ヘッドを配置することにより
前述の問題点を解決するものである。

さらに、この通電転写記録装置に用いる記録ヘッドとし
て主平面に対して斜めの端面を持ち、端面との挟角が鋭
角をなす主平面側より、記録電極層、電気絶縁層、帰路
電極層を構成し、端面にて、記録電極と帰路電極が抵抗
性インクリボンの抵抗層に接触可能である構成の記録ヘ
ッドゝを用いることにより、より大きな効果があげられ
るものである。

（作　用） この発明による通電転写記録装置では、抵抗性支持体、
導電層、インク層からなる抵抗性インクリボンを用いた
場合、帰環記録電流が常に損傷を受けていない導電層よ
り抵抗性支持体に再注入するため、過度の発熱によりイ
ンクリボンが切れるということがない。また、抵抗性支
持体、導電層、インク層からなる抵抗性インクリボン、
あるいは抵抗性支持体のインク層からなる抵抗性インク
リボンのいずれを用いる場合にも、インクが余熱される
ため、従来より小さな熱エネルギーで溶融、軟化あるい
は昇華など記録紙にインクを転写するのに必要なインク
の活性化を行なえる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は通電転写記録装置をシリアルプリンタとして構
成した場合を示したものである。

同図において、記録ヘッド１ｏは第２図に示すように絶
縁性基板１１の上に、８本／ｍの密度で、４０本の記録
電極１２を一列に配列し、この電極列に平行に設けられ
た帰路電極１３を有しており、記録電極１２は各々、駆
動回路（図示せず）に接続しており、これを介して電源
（図示せず）に接続している。記録ヘッド１０は以下の
ようにつくることができる。

厚さ１．０　ｍｍのアルミナ基板上に、タングステン厚
膜ペーストを用いて、厚膜印刷法により４０本の記録電
極を焼成後、電極幅が６０．厚さが３０．どなるように
印刷し、焼成した。この記録電極層の上に焼成後、厚さ
が８０−になるようにガラスペーストを用いて印刷、焼
成し、電気絶縁層を形成した。

この後、端面を切断し、研磨し、記録ヘッドを得た。帰
路電ＶｉＡ１３は接地されている。記録ヘッド１゜はヘ
ッドホルダ１４にとりつけられている。記録ヘッド１０
とヘッドホルダ１４からなるヘッドアセンブリ１５は記
録ヘッド付勢手段（図示せず）により記録時にはプラテ
ン１Ｇに圧接され、非記録時には圧接状態が解除される
。記録ヘッド１０のプラテン１６に対する圧接力は、強
過ぎると転写した文字の流れが生じたり、記録紙１７の
非記録部分に汚れを生じるので、適度な強さにする必要
がある。抵抗性インクリボン１８はポリカーボネイトに
導電性カーボンを分散させた約１６−厚の抵抗性支持体
（図示せず）の上に約０．１−厚のｉ蒸着膜からなる導
電層（図示せず）を設け、その上に約６μｓ厚の熱溶融
性インク層（図示せず）を設けた三層構造となっている
。このインクリボン１８はリボンカセット１９内に収納
されている。一対のピンチローラ２０．２１はインクリ
ボン搬送手段を構成している。記録ヘッドアッセンブリ
１５．ガイドローラ２２．ピンチローラ２０゜２１およ
びインクリボンカセット１９は、キャリッジ２３に搭載
されている。キャリッジ２３は案内バー２４により案内
され、キャリッジ駆動モータ２５の回転がタイミングベ
ルト２６を介して伝達されることにより、プラテン１６
に沿って左右に移動する。プラテン１６はプラテン駆動
用モータ２７の回転がタイミングベルト２８を介して伝
達されることにより、回転される。記録紙１７は例えば
平滑度約２０秒のＰＰＣ用紙であり、プラテン１６に巻
回され、プラテン１６の回転によって移送される。

このプリンタの記録動作における記録電流経路について
第３図を用いて説明する。抵抗性インクリボン１８と記
録紙１７は記録ヘッド１０の記ａ電ｐｉ１２と帰路電極
１３の真下に供給され、互いに圧接されて記録部位を形
成する。記録電極１２．帰路電極１３は抵抗性インクリ
ボン１８の抵抗性支持体３０の表面に接っしつつ１．矢
印Ａ方向に移動する。抵抗性インクリボン１８は矢印Ｃ
方向に移動する。帰路電極１３は抵抗性インクリボン１
８の繰り出し側に位置するように配置されている。繰り
出し側とは抵抗性インクリボンが使用されていない側を
意味する。

記録電極１２は駆動回路２９の働きにより、記録信号に
応じて、記録電流を抵抗性支持体３０に注入する。

注入された記録電流は矢印Ｂで示すように抵抗性インク
リボン１８における導電層３１を通り、帰路電極１３に
接する領域の抵抗性支持体３０を通って帰路電極１３に
至る。この時、記Ｑ電極１２の直下では記録電流が集中
して流れるため、ジュール熱が発生し、この部分のイン
ク層３２を溶融させて記録紙１７に付着させる。帰路電
極１３直下の抵抗性支持体３０においてもジュール熱が
発生するが、帰路電極１３の接触面積が広く単位体積当
りの熱量が小さいために、インク層３２のインクを溶融
させるまでには至らない。しかし、この発熱はリボンの
余熱効果となって高速記録を可能にする。

ここで、本発明においては第３図から明らかなように、
帰路電極１３が記録部位（記録電極１２の位置）から見
て抵抗性インクリボン１８の繰り出し側、すなわち記録
電極１２の位置より、ｉ′ｉ！録電極１２と抵抗性イン
クリボン１８との相対的移動方向（矢印六方向）に関し
て上流に配置されているため、上記の記録過程において
記録電流は抵抗性インクリボン１８の導電層３１の全幅
を利用して流れ、帰路電極１３に帰還する。これにより
、抵抗性インクリボン１８に過度の発熱が生ずることは
なく、従がってインクリボン１８が切れたりすることは
なく、高速の記録が可能である。このプリンタでは、印
字速度１５０ｃｐｓでもインクリボンが切れることなく
活字並みの記録ができたが、従来通り、帰路電極を抵抗
性インクリボンの巻き取り側（使用済側）に位置するよ
うにした場合には、印字速度８０ｃｐｓ以上では。

インクリボンが切れやすくなり安定した記録が行なえな
かった。

次に、第４図に示す抵抗性インクリボンを用いたこの発
明に係るシリアルプリンタについて説明する。第４図の
抵抗性インクリボン３３は、６−厚のポリエチレンテレ
フタレートフィルム３４の片面に４１Ｍの抵抗層３５．
他面に４虜のインク層３６を設けたものである。この実
施例におけるシリアルプリンタは第１の実施例のシリア
ルプリンタの抵抗性インクリボンを第４図に示した抵抗
性インクリボンに代えたものである。このプリンタの記
録動作における記録電流経路を第５図を用いて説明する
。同図中、第３図と変わらないものは同番号で示す、記
録電極１２より抵抗性インクリボン３３の抵抗層３５に
注入された記録電流（矢印Ｂで示す）は抵抗層３５を通
って、帰路電極１３に至る。通電による抵抗性インクリ
ボンの発熱は、このリボンでは、記録電極１２と帰路電
極１３の間の抵抗層３５に生ずる。

この発熱により、インク層３６のインクが溶融して、記
録紙１７に付着し、転写される。この発明に係る通電転
写記録装置の記録ヘッドの帰路電極は、記録電極列と平
行に設けられているため、第６図に示すように、記録電
極１２と帰路電極１３の間の抵抗Ｍ３５を流れる記録電
流（矢印Ｂで示す）密度は記録電極１２側で高く、帰路
電極１３側で低くなり、発熱の高温領域（斜線で示す）
は記録電極１２側に片寄る。

帰路電極１３は、抵抗性インクリボンの繰り出し側（矢
印Ｃはリボンの進行方向を示す）に設けられているため
、発熱の低温領域が順次、記録電極１２下に供給される
ことになり、抵抗性インクリボン３３に余熱効果を生ず
る。このシリアルプリンタと、帰路電極を抵抗性インク
リボンの巻き取り側に設けた従来のプリンタの記録速度
６０ｃｐｓにおける記録電流値と記録濃度の関係を第７
図に示す。この発明に係るシリアルプリンタ（曲線Ａで
示す）では従来のプリンタ（曲線Ｂで示す）より、少な
い記録電流値で同じ記録濃度を得ることができた。また
、従来より高速化も可能となり、１００ｃｐｓの記録速
度を得ることができた。

第８図は、この発明の他の実施例に係る通電転写袋口と
してのラインプリンタを示したものである。ラインヘッ
ド型記録ヘッド３７は、電極密度８本／ｍで一列に形成
した１７３６本の記録電極（図示せず）とそれに平行し
て設けられた帰路電極３８からなるもので、記録電極は
各々、記録ヘッド上に搭載された記録電極駆動用ＩＣ（
図示せず）により駆動される。帰路電極３８は接地され
ている。帰路電極３８は第４図に示した抵抗性インクリ
ボン３３の抵抗層（図示せず）に接っし、かつ、抵抗性
インクリボン３３の繰り出し側にくるように、配置され
ている。記録ヘッド３７は記録ヘッド付勢手段（図示せ
ず）により、抵抗性インクリボン３３による記録紙３９
の汚れが生ぜず、かつインクリボン３３の独立な動きを
妨げない程度の圧力でプラテン４０に押付けられている
。インクリボン搬送手段４１を構成する一対のローラの
一方はステップモータ（図示せず）により駆動され、イ
ンクリボン３３の搬送を制御する。インクリボン３３は
インクリボン搬送手段４１と、インクリボン繰出しリー
ル４２の回転を制動するブレーキ手段４３の働きにより
、記録紙とは独立に移動することができる。記録紙３９
はカセット４４に収納され、記録紙取出しローラ４５に
よりカセット４４から一枚ずつ取出された後、プラテン
４０に巻回され、記録ヘッド３７の記Ｑ電極および帰路
電極３８下でインクリボン３３のインク層（図示せず）
に圧接される。

このようなラインプリンタ形式の通電転写記録装置にお
いても、帰路電極３８を図のようにインクリボン３３の
繰り出し側に設けることにより、先の実施例と同様の効
果が得られる。

また、この発明になる通電転写記録装置に用いる記録ヘ
ッドの他の構成例としては、第９図に示すように絶縁性
基板４６上に記録電極４７を厚膜法で設けた記録電極基
板４８と絶縁性基板４９上に帰路電極５０を設けた帰路
電極基板５１を同図に示すように積層して構成しても良
い。主平面に対して端面を斜め形成し、各電極を露出す
ることは第２図に示した記録ヘッドと同様である。さら
に他の構成例として、第１０図に示すように絶縁性基板
５２上にタングステン薄板を貼り付け、常法によりパタ
ーンエツチングして記録電極５３を形成した記録電極基
板５４の背面に金属板５５を積層して、帰路電極とする
記録ヘッドも用いることができる。

さらに他の構成例として、第１１図に示すように、フレ
キシブル基体５６上に記録電極５７を設け、これを弾性
基材５８で裏付ちし、さらにその裏面にフレキシブル基
体５９上に帰路電極６０を形成したものを同図に示すよ
うに積層して、弾性を持たせた構造の記録ヘッドも使用
することができる。

上記発明は以上の実施例に限られるものではなく例えば
帰路電極と記録電極を一体に構成したものであってもよ
い等種々変形可能である。

〔発明の効果〕

この発明により、高速記録可能な通電転写記録装置を提
供できる。また、イメージ記録のように同時に駆動する
記録電極数が多い記録の場合でも、インクリボンが切れ
ることなく、安定した記録のできる通電転写記録装置を
提供できる。さらに、余熱効果により、記録エネルギー
の軽減された通電転写記録装置を提供できる。また、こ
の発明により記８紙を選ばずに、かつ、高速、低騒音で
記録できる通電転写記録装置を提供できる。

この発明になる記録ヘッドを用いることにより、帰路電
極を、他の場所でとる必要がないので装置構成が簡単に
なる。さらに、この発明になる記録ヘッドにより、コン
パフートな装置構成の通電転写記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例のシリアルプリンタの
概略構成図、第２図はこの発明に係る記録ヘッドの一実
施例の電極部の構成説明図、第３図は、この発明に係る
一実施例のシリアルプリンタの記録原理を説明するため
の図、第４図は抵抗性インクリボンの一構成例を示す図
、第５図は第４図に示した抵抗性インクリボンを用いた
この発明に係る一実施例のシリアルプリンタの記録原理
を説明するための図、第６図は、第５図に示した記録原
理をさらに詳しく説明するための図、第７図はこの発明
に係る一実施例のシリアルプリンタの効果を説明するた
めの図、第８図はこの発明に係る一実施例のラインプリ
ンタの概略構成図、第９図、第１０図、第１１図はこの
発明に係る記録ヘッドの変形例の構成を示す図、第１２
図は従来装置の記録原理を説明するための図である。 １０．３７・・・記録ヘッド ５．１２，４７，５３．５７・・記録電極７．１３，３
８，５０，５５．６０・・・帰路電極１．１８．３３・
・・抵抗性インクリボン代理人　弁理士　則　近　憲　
佑 同　　松山光之 第　　１　図 ／３ １／ 第　　２　８ 第３図 、召 第　　４　　図 第　５　図 ７３　　　　　β 第６図 ０　　　　　ｔｏ　　　　　２０　　　３０志乙ｊ庚霊
；Ｌ口Ｌ（ｆｎＡ） 第　　７　８ ノ ４１−Ｂ 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗性インクリボンに記録ヘッドを当接し、記録
   信号に応じて抵抗性インクリボンに通電して発熱せしめ
   、抵抗性インクリボンのインクを記録紙に転写して記録
   を行う通電転写記録装置において、 前記ヘッドは複数の記録電極と、これら記録電極からな
   る記録電極列に平行に設けられた帰路電極とからなり、
   この帰路電極を抵抗性インクリボンの繰り出し側に位置
   するよう記録ヘッドを配置してなることを特徴とする通
   電転写記録装置。
2. （２）主平面に対して斜めの端面を持ち、端面との挟角
   が鋭角をなす主平面側より、記録電極層、電気絶縁層、
   帰路電極層を構成し、前記端面にて、前記記録電極と前
   記帰路電極とが抵抗性インクリボンと接触可能であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の通電転写記録装置に用い
   る記録ヘッド。