JPH0254234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発色型の記録紙あるいは熱転写媒体
を用いた記録方式に使用されるサーマルプリンタ
に関する。

［従来の技術］ 従来より、サーマルヘツドにより感熱記録紙や
受容体と重ね合わせられた熱転写媒体などの感熱
記録媒体を押圧しながら、前記サーマルヘツドを
前記感熱記録媒体に対し相対移動させて、当該感
熱記録媒体を選択的に加熱し、当該感熱記録媒体
自体に所望の印像を形成したり、感熱記録媒体に
存する印像形成材を受容体に選択的に転写して前
記受容体に所望の印像を形成するサーマルプリン
タが事務用機器などに広く用いられている。この
ようなサーマルプリンタとしては、サーマルヘツ
ドを記録紙または記録媒体に対し摺接させながら
所定の発熱素子の発熱を制御して記録紙に印字像
や図形を現出させる方式のものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の方式において
は、一旦発熱した素子が充分冷却されるまでに当
接した部分は、発色または転写が出じ、該当接部
分が所定の像形成箇所以外であれば汚れを生じる
という問題がある。したがつて、サーマルヘツド
と感熱記録媒体との相対移動速度を速くして印字
速度を向上しようとすると、記録紙に滲みや汚れ
が生じるため、インパクト式のプリンタに比して
印字速度を遅くしなければならないという欠点が
ある。

このような欠点のないサーマルプリンタとし
て、摺動型の信号受信部を有する転動型のサーマ
ルヘツドを有するものが提案されているが、高速
印字を可能にすべく各発熱素子の画像信号を並列
的に伝達しうる信号受信部の構成を採用したばあ
いには、摺動に耐えうる信号受信素子の微小化に
限界があるために素子密度を高くできないという
欠点があり、逆に前記信号を直列的に伝達する信
号受信部の構成を採用したばあいには、単位時間
あたりの信号伝達量が制約されるために高速印字
に適さないという欠点がある。さらに、摺動型の
信号受信部は信号伝達不良や素子の摩耗を生ずる
という欠点もある。

そこで本発明者らは叙上の欠点を排除すべく鋭
意研究の結果、インパクト方式のプリンタの印字
速度よりも高速度で印字しても、記録紙に滲みや
汚れを生じることなく、鮮明な像形成ができ、し
かもすぐれた耐久性を有するサーマルプリンタを
完成するにいたつた。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明のサーマルプリンタは、サー
マルヘツドにより感熱記録媒体を押圧しながら、
前記サーマルヘツドを前記感熱記録媒体に対し相
対移動させて、当該感熱記録媒体を選択的に加熱
し、たとえば当該感熱記録媒体に存する印像形成
材を前記受容体に選択的に転写するなどして前記
受容体に所望の印像を形成するサーマルプリンタ
において、 前記サーマルヘツドは、前記感熱記録媒体を押
圧する第一部と、信号受信素子を有する第二部と
を有し、 何れも相互に共通した軸線を有する円弧状周面
に形成されていて、 前記サーマルヘツドと前記感熱記録媒体との相
対移動速度と前記感熱記録媒体に圧接される前記
第一部の円弧状外周面の周速度とが同一速度で相
反方向を有するように駆動するサーマルヘツド駆
動手段を有し、 前記第一部の円弧状外周面には発熱素子がマト
リツクス状に配置され、 個々の前記発熱素子の電源回路中に配された信
号受信素子は、前記発熱素子の配置と同様なマト
リツクスパターンにて前記第二部の円弧状周面に
配置されているとともに、 前記感熱記録媒体に接する列状の各発熱素子と
対応する列状の各信号受信素子に一対一で対応し
ながら非接触にて並列的に信号を与える発信部材
が、前記サーマルヘツドに対し相対回転自在にし
て設けられてなるとともに、 当該発信部材は、本機側の印像制御機に接続さ
れてなることを要旨とするものである。

［作用］ このような構成により、記録媒体と像形成の画
素とが相対的にほぼ一定の位置に保たれた状態で
サーマルヘツドを記録媒体に対し行または列方向
に移動させることができる。このことは、いわば
円筒周壁面が印面である押印を紙上で転動させて
押印するのと同様に、サーマルヘツドを記録媒体
に対し転動させながら記録媒体に対接する箇所の
画素を発熱制御しうるように、前記第一部の円弧
状外周面の周速度をサーマルヘツドと感熱記録媒
体との相対移動速度と相反方向で同一速度に制御
するサーマルヘツド駆動手段と、マトリツクス状
に配置され互いに対応する発熱素子および信号受
信素子と、信号受信素子に非接触にて並列的な信
号を与える発信部材とを設けているからにほかな
らない。

そして、このような作用を有するがゆえに、本
発明ではサーマルヘツドと記録紙との行または列
方向での相対移動速度を高速度にしても、像形成
のために発熱制御された画素は、感熱記録媒体の
所定の像形成箇所に当接後これより離れて感熱記
録媒体のつぎの像形成箇所に当接するまでの間は
感熱記録媒体上より離れることとなり、所定の像
形成箇所以外に接することがないので、記録紙に
よごれなどがまつたく生じない。また、サーマル
ヘツドの画素と記録紙または転写媒体とは、それ
らがたがいに接触している部分で相互にスリツプ
することがないため、摺動摩擦がほとんどなく、
したがつて画素の摩耗が少ない。

また、本発明のサーマルヘツドにおいては、発
熱素子に対応する信号受信素子と、本機側の印像
制御機に接続された発信部材とのあいだで、非接
触にて画像信号が伝達されるので、摺動による信
号伝達不良や素子の摩耗などもなく、微小な素子
を高密度に配置することができる。

［実施例］ つぎに図面を用いて本発明のサーマルプリンタ
について説明する。

第１図は本発明のサーマルプリンタの第１実施
例の主要構造を示す概略平面図、第２図は第１実
施例の印字部を示す一部切欠概略側面図、第３図
は本発明における発信部材の一例を示す拡大縦断
概略側面図、第４図は本発明のサーマルプリンタ
の第２実施例の概要を示す側面図、第５図は第２
実施例の印字部を示す一部切欠概略正面図であ
る。

第１〜３図において本発明のサーマルプリンタ
の第１実施例が示されている。

この第１実施例は発色型の感熱記録紙Ａを用い
て記録するタイプライタ型式のプリンタを例にし
て説明する。

１はプラテンであつて、本体フレーム２の後方
上部にその軸線Ｐまわりに回動自在に保持されて
いる。３はキヤリヤであつて、プラテン１の前方
に配置されている。キヤリヤ３は、プラテン１の
軸線Ｐと平行に本体フレーム２に取り付けられた
案内シヤフト４および横移動用ネジ軸５によつて
保持されており、横移動用ネジ軸５のステツプモ
ータ（図示されていない）による正逆作動により
横方向に往復移動されるようになつている。６は
サーマルヘツドであつて、前記キヤリヤ３上に前
後方向に摺動自在に取り付けられた取付台７上に
非接触型の発信部材としてのロータリ型接続手段
８を介して保持されている。サーマルヘツド６
は、円筒状のセラミツク基材９の上部の円弧状の
外周全面に発熱素子よりなる多数の画素がマトリ
ツクス状に密に（たとえば、長さ１mmあたり16個
程度となるように）付設されて構成された前記第
一部としての発熱素子部を有している。セラミツ
ク基材９の下半部の円弧状全周面には、前記画素
のそれぞれに対応して電気接続された信号受信素
子としての微小な光電素子１１がマトリツクス状
に前記画素と同様なパターンで配置されて前記第
二部としての受信部１２を構成している。そして
該受信部１２に外嵌する円筒状遮光部１３の後部
であつて、第１図に示される位置Ｘにある画素に
対応する光電素子１１のそれぞれに対向する位置
に、光フアイバー１４の端部１４ａを配してロー
タリー接続手段８が構成されている。かかる光フ
アイバー１４は印像制御機（図示されていない）
の制御信号に応答し、発熱すべき信号を光に変換
し、発熱すべき素子に対応する光電素子１１のみ
に光をあて、非発熱の素子に対応する光電素子１
１に対しては光をあてずに発熱させないよう、第
３図に示されるごとく、光フアイバー１４の先端
は円筒状遮光部１３の表面から少し内側に入つた
点に配置され、対向する光電素子１１との一対一
の対応が確実に達成されるようにしてある。サー
マルヘツド側の配線構造としては、たとえば、前
記各光電素子が各発熱素子に個別に電力を供給す
るそれぞれの回路に介在する各スイツチを制御
し、光があたつているあいだのみ前記スイツチを
閉じて発熱素子に電力を供給しうるような配線構
造が採用されてもよい。このようにして支軸１５
（後述）の下端に設けられたロータリ型の継電手
段２０によりえられた電力は、光のあたつた光電
素子１１に対応する発熱素子に送られ、光熱素子
を発熱させる。

前記セラミツク基材９には、その中心線Ｏと同
心状の支軸１５が下方に延出されており、この支
軸１５には前記サーマルヘツド６の外周径と同径
のギヤー１６が軸固定されている。そして、この
ギヤー１６の後方にてギヤー１６と噛み合うラツ
ク１７が本体フレーム２に固定保持されており、
それによつて前記キヤリヤ３が第１図の矢印Ｂで
示される方向に横移動するにつれて、サーマルヘ
ツド６が第１図の矢印Ｃで示される方向に回転さ
れるようにし、サーマルヘツド６を感熱記録紙Ａ
と接触させながら転動せしめるためのサーマルヘ
ツド駆動手段を構成している。

１８は前記取付台７を前後方向に移動させるソ
レノイドであつて、キヤリヤ８上に固定されてい
る。ソレノイド１８は第１図の矢印Ｂと逆方向に
キヤリヤ３が移動されるとき、取付台７を前方に
移動させて、サーマルヘツド６と感熱記録紙Ａと
の間を離すと共に、ラツク１７とギヤー１６との
噛み合いも解除する働きをする。それによつて、
リターン時の抵抗を軽減することができる。

叙上のようにかかる第１実施例においては、キ
ヤリヤ８の行方向の移動（横移動）につれて、サ
ーマルヘツド６が感熱記録紙Ａと摺動することな
く接触しながら転動すると共に、第１図に示され
る位置Ｘにある画素のみを発熱制御して、所望の
像を感熱記録紙Ａ上に現出することができる。

なお、前記受信部１２と遮光部１３との間には
光透過性の高い潤滑油などを入れて、両者の回転
による摩擦抵抗を減少させてもよいが、受信部１
２と遮光部１３とのはめあいにおけるすきまが
0.5mmぐらいであつても信号伝達上問題がないの
で、このようなすきまを設けることで摩擦抵抗を
減少させることが望ましい。

第４〜５図において本発明のサーマルプリンタ
の第２実施例が示されている。

この第２実施例では、サーマルヘツドを横移動
させることなく列方向に転動させて像を感熱記録
紙Ａに形成するものについて説明する。

第４図に示されるようにこの実施例では、記録
紙の巻ロール３０から引き出された感熱記録紙Ａ
は、サーマルヘツド６の上下に配置された遊転ロ
ーラ３１，３２とサーマルヘツド６との間をそれ
ぞれ通つて、送り出しローラ３３と遊転ローラ３
２とによつて挾持されて送り出される。このよう
にして、感熱記録紙Ａは前記送り出しローラ３３
の回転駆動によつてサーマルヘツド６の第４図に
示される箇所Ｆに圧接される。一方、サーマルヘ
ツド６を中央部に有する円筒状基材の左右端側に
は、第５図に示されるようにロータリ型接続手段
８１，８２が設けられており、サーマルヘツド６
はギヤー１６によつて前記送り出しローラ３３と
同期して感熱記録紙Ａの送り方向と同方向に、す
なわち、サーマルヘツド６と感熱記録紙Ａとの相
対移動方向と相反方向に、かつ感熱記録紙Ａの送
り速度と同じ周速度で回転される。

前記ロータリ型接続手段８１，８２はサーマル
ヘツド６の左右半分ずつの画素を受けもつように
してあつて、かつ第４図のＦで示される間のサー
マルヘツド６の面全体にある画素を発熱制御すべ
く光フアイバー１４が面状に配されている。

かかる第２実施例における発熱制御は、像形成
パターンをサーマルヘツド６の回転と同調して移
動せしめる制御も必要とするが、この制御手段は
従来公知のであるから説明を省略する。またロー
タリ型接続手段８１，８２およびサーマルヘツド
６の構成は、前記第１実施例と同様なので説明を
省略する。

このように第２実施例では、第４図のごとく画
素と感熱記録紙Ａとの接触時間が長いため、画素
の発熱時間を長くとることができる。したがつて
第２実施例のサーマルプリンタは、第１実施例に
比してきわめて高速に像形成ができるという利点
がある。

なお、第１実施例および第２実施例の構成にお
いて、つぎのようにその一部を変更することがで
きる。

(1) 第１実施例のキヤリヤ３を横移動せしめる手
段として、ネジ軸式を採用するかわりに、従来
公知のベルト駆動式あるいはワイヤ駆動式を採
用してもよい。

(2) 前記発熱型の感熱記録紙Ａにかえて普通紙を
用いてもよい。このばあいには、感熱転写媒体
を普通紙とサーマルヘツドとの間に介在させる
必要があるが、該手段としてはリボン状にして
リールに巻回したものを用いるとか、普通紙と
ほぼ同じ幅のものを普通紙と重ね合わせて用い
るとか従来公知の手段が採用されうる。なお第
２実施例では後者のみが可能である。

(3) 前記第１実施例において長さ１mmあたりの画
素の数を16個程度にしたが、それよりも少なく
ても多くてもよい。

(4) 円筒状基材の材質として、放熱性の良好なセ
ラミツク、その他従来公知の材料を用いてもよ
い。

(5) 円筒状基材の内面にフインを設け、円筒状基
材の回転と共にその内部に空気流を生じさせ
て、外気を流通しやすくし、冷却効果を高めて
もよい。

(6) 成形上必要なら円筒状基材を中実円軸状にし
てもよい。

［発明の効果］ 以上のごとく本発明のサーマルプリンタは、高
印字速度でも記録紙に汚れなどを生じさせること
なく洗面な像形成ができ、しかもすぐれた耐久性
を有するというすぐれた効果を奏し、その実用的
価値はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルプリンタの第１実施
例の主要構造を示す概略平面図、第２図は第１実
施例の印字部を示す一部切欠概略側面図、第３図
は本発明における発信部材の一例を示す拡大縦断
概略側面図、第４図は本発明のサーマルプリンタ
の第２実施例の概要を示す側面図、第５図は第２
実施例の印字部を示す一部切欠概略正面図であ
る。 （図面の主要符号）、１：プラテン、２：本体
フレーム、３：キヤリヤ、４：案内シヤフト、
５：横移動用ネジ軸、６：サーマルヘツド、８，
８１，８２：ロータリ型接続手段（発信部材）、
１１：光電素子（信号受信素子）、１２：受信部、
１３：筒状遮光部、１４：光フアイバー、１５：
支軸、１６：ギヤー、１７：ラツク、１８：ソレ
ノイド、２０：継電手段、３０：巻ロール、３
１，３２：遊転ローラ、３３：送り出しローラ、
Ａ：感熱記録紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サーマルヘツドにより感熱記録媒体を押圧し
   ながら、前記サーマルヘツドを前記感熱記録媒体
   に対し相対移動させて、当該感熱記録媒体を選択
   的に加熱し当該感熱記録媒体に存する印像形成材
   によつて所望の印像を形成するサーマルプリンタ
   において、 前記サーマルヘツドは、前記感熱記録媒体を押
   圧する第一部と、信号受信素子を有する第二部と
   を有し、 何れも相互に共通した軸線を有する円弧状周面
   に形成されていて、 前記サーマルヘツドと前記感熱記録媒体との相
   対移動速度と前記感熱記録媒体に圧接される前記
   第一部の円弧状外周面の周速度とが同一速度で相
   反方向を有するように駆動するサーマルヘツド駆
   動手段を有し、 前記第一部の円弧状外周面には発熱素子がマト
   リツクス状に配置され、 個々の前記発熱素子の電源回路中に配された信
   号受信素子は、前記発熱素子の配置と同様なマト
   リツクスパターンにて前記第二部の円弧状周面に
   配置されているとともに、 前記感熱記録媒体に接する列状の各発熱素子と
   対応する列状の各信号受信素子に一対一で対応し
   ながら非接触にて並列的に信号を与える発信部材
   が、前記サーマルヘツドに対し相対回転自在にし
   て設けられてなるとともに、当該発信部材は、本
   機側の印像制御機に接続されてなるサーマルプリ
   ンタ。