JPH0556275B2 - - Google Patents

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JPH0556275B2
JPH0556275B2 JP61177540A JP17754086A JPH0556275B2 JP H0556275 B2 JPH0556275 B2 JP H0556275B2 JP 61177540 A JP61177540 A JP 61177540A JP 17754086 A JP17754086 A JP 17754086A JP H0556275 B2 JPH0556275 B2 JP H0556275B2
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thermal head
platen
thermal
ink
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Yoshito Takahashi
Akyoshi Hakoyama
Katsumasa Mikami
Masabumi Suzaki
Takeo Pponma
Tsuyoshi Yasutomi
Ryoichi Shiraishi
Yasuo Nishiguchi
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
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    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • B41J2/33505Constructional details
    • B41J2/33525Passivation layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱紙または熱溶融性のインクを塗
布したインクリボンを使用する熱転写プリンタの
改良に関するものである。
〔従来の技術〕
インクリボンを使用する熱転写プリンタにおい
て、ボイド紙等の粗面紙を用いると、インクの転
写にむらができて印字品質はよくない。転写むら
を改善するためにサーマルヘツドのプラテンへの
面圧を上げていくと、印字のドツト点中央のイン
クが抜けてしまうという不具合が生じることに気
づいた。
本発明は、このインク抜け、転写むらをなくす
ることにあるが、結果的には感熱紙を用いる熱転
写プリンタにおいても良好な印字品質を得れるも
のである。
インク抜けについて第11図から第15図を引
用して詳しく述べる。
第12図に示すように、サーマルヘツドは基板
1の表面にグレーズ部2をもつている。このグレ
ーズ部2はセラミツクスにて形成されている。グ
レーズ部2は円弧状の隆起部の頂部に発熱素子3
をもつている。グレーズ部2の隆起部はもともと
は破線4で示すような形状になつているが、発熱
素子3はところを除いてエツチング加工により削
り落しているので、発熱素子3の部分が一段高く
なつている。W1の巾は約180μmである。
このような形状のサーマルヘツドをプラテンに
押圧したときのグレーズ部2の面圧は、第13図
の実線で示す曲線になつている。すなわち、発熱
素子3の全範囲が他の部分に比べ極めて高い面圧
になつている。これは、印字むらをなくするため
に、発熱素子3のグレーズ部分を一段高くしたた
めである。
発熱素子3の両端はさらに面圧は高くなつてい
るが、発熱素子3のないところのグレーズ部分全
圧と比べると、発熱素子3の全範囲にわたりほぼ
均一な面圧になつているものといえる。
一方、発熱素子3の温度分布は、第14図、第
15図に示すようになつている。この温度分布は
サーマルヘツドをプラテンに押圧しないときのも
のである。第14図に示す包ループ状の線は等温
線、第15図に示す曲線は温度を示すものであ
る。発熱素子3は中央部が高く両端に近づくにし
たがつて低くなつていることがわかる。第13図
の点線で示す曲線は発熱素子3の温度である。
このような温度分布および面圧をもつサーマル
ヘツドで印字をすると、第11図に示すように印
字ドツトの中央からインクが抜けてしまう。ドー
ナツ状のドツトになつてしまう。
発熱素子3の全面にわたり面圧がほぼ等しく、
発熱素子、インクリボンおよび被転写紙にまたが
る熱伝達系における熱抵抗がほぼ等しくなつてい
るものにおいて、発熱素子3の中央が高温になつ
ているからである。すなわち、発熱素子3の中央
は高温になるため、インクリボンから被転写紙に
転移したインクが冷却固化する前に、発熱素子3
の中央に対応するインクのみがインクリボン側に
再転移するためである。
このように、印字ドツト中央部のインクが抜け
て白くなる。ボイド紙等の粗面紙を用いるものに
おいては、面圧を上げるとともに熱エネルギーを
大きくするために、インク抜けの傾向は顕著に表
われるのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のものは、印字ドツトの中央部が白くイン
ク抜けするという不具合があり、印字品質の悪い
ものであつた。本発明の目的とするところは、印
字ドツトの中央部のインク抜けがなく、しかもイ
ンクの転写むらもない熱転写プリンダを提供せん
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、サーマルヘツドをプラテン側に押圧
させないで発熱素子を発熱させたときの発熱素子
表面の温度分布曲線と、サーマルヘツドをプラテ
ン側に押圧させたときの発熱素子表面の面圧分布
曲線が概ね相似になるように構成したものであ
る。
〔作用〕
発熱素子表面の温度分布曲線と発熱素子表面の
面圧分布曲線が概ね相似になつているので、イン
クリボンから被転写紙に転移したインクの冷却固
化は発熱素子全面にわたり時間的なばらつきもな
く一様に行われ、インクリボンにインクが再転写
することが生じないのである。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について、実施例の図面で
ある第1図から第10図に沿つて述べる。
まず、熱転写プリンタの概要について第1図を
用いて述べる。
側板5,6と前側板7と後側板(図示せず)に
てフレームは構成される。側板1,2間に摺動用
の軸8が設けられている。キヤリツジ9は軸8に
摺動自在に支持されている。このキヤリツジ9に
は、サーマルヘツド10が設けられている。リボ
ンカセツト11はキヤリツド9に着脱自在に取り
付けられる。このリボンカセツト11内には、イ
ンクリボン12が収納されている。
タイミングベルト9′は、プーリ13,14の
間に掛け渡されている。プーリ14はフレームに
取り付けられているキヤリツジモータ15の回転
軸に支持されている。タイミングベルト9′はキ
ヤリツジ9に取り付けられているので、キヤリツ
ジモータ15の回転により、キヤリツジ9は左右
方向に移動させられるものである。
ラインフイードモータ16は、側板6に取り付
けられている。送紙ローラ17は両側板5,6に
回転自在に支持されている。ラインフイードモー
タ16と送紙ローラ17はギヤー18等を介して
連結されている。被転写紙である用紙19は送紙
ローラ17にて送紙系路内を移動する。プランテ
ンノブ20は送紙ローラ17の軸に取り付けられ
ており、プラテンノブ20をもつて用紙19を送
ることもできる。プラテン21は平プラテンであ
る。このプラテン21に用紙19、インクリボン
12を介してサーマルヘツド10はヘツドタツチ
するものである。ホームポジシヨンセンサ22は
側板5に取り付けられている。
この熱転写プリンタは、キヤリツジ9が右方向
に移動するときに印字が行われるもので、左方向
に移動するときには、印字は行われない。サーマ
ルヘツド10がヘツドタツチするのは、印字する
ときである。インクリボン12が巻き取られるの
はキヤリツジ9′が右方向に移動する印字時のみ
である。
印字動作は、ラインフイードモータ16、キヤ
リツジモータ15、サーマルヘツド10、ホーム
ポジシヨンセンサ22が制御器23にて制御され
ることにより行われる。
第2図に示すサーマルヘツド10は、通常、シ
ングルヘツドと言われるものである。発熱素子2
4が縦1列に設けられている。第3図に示すサー
マルヘツド10′は、通常、デイアルヘツドと言
われるものである。発熱素子24′が縦2列に設
けられている。
駆動回路25,25′は、発熱素子24,2
4′の通電を制御するためのものである。26,
26′はコネクターである。
第4図は、第5図プラテン21、サーマルヘツ
ド10′との拡大図である。
プラテン21は基板21′の前面にゴム板2
1′を接着して構成している。サーマルヘツド1
0′はプラテン21にF矢印の力をもつて押し付
け、この状態で印字をするものである。
第6図はサーマルヘツド10,10′の発熱素
子24,24′を主として図示したものでこれに
ついて、シングルヘツドを例にとり詳しく述べ
る。
すなわち、サーマルヘツド10の基板27にグ
レーズ部28が形成されている。このグレーズ部
28はセラミツクス等でできている。グレーズ部
28の頂部に発熱素子24を有する。グレーズ部
28は加工前には破線29で示すほぼ半円形の形
状をもつている。第1回目のエツチングで破線3
0で示すところまで削る。このときは、頂部の巾
はWである。Wは180μmである。第2回目のエ
ツチングで破線31で示すところまで削る。頂部
の巾はW2で、100μmである。
エツチングするときには、頂部のところを、エ
ツチングに耐える保護部材でマスクしておく。
W2の巾を除く範囲(Dで示すところ)にわたり
保護部材の接着剤を弱くしておくと、一回のエツ
チングで破線31のところまでエツチングするこ
とができる。
エツチング後、保護部材をとり、W2の巾にわ
たり、頂部に発熱素子24を施す。蒸着によつて
施すのである。蒸着する前に、頂部の両端(W2
の頂部)を角落しをする。
こうして形成された頂部の半径はR2になる。
エツチングする前の半径はR1であるので、極め
て小さい半径の隆起部と見ることができる。
このように、発熱素子24が施されるグレーズ
部28の頂部は、二段の山の極めてせまい範囲を
占めている。なお、二段以上の山にすることも可
能である。
第7図は第6図に示すサーマルヘツド10の面
圧分布と温度分布を示すものである。
発熱素子24の施されているところは、小さな
半径をもつて隆起しているので、プラテンヘの押
圧力、すなわち面布は急に立ち上がつている。そ
して温度の方はその面圧と相似な形の分布にな
る。温度分布の測定は、サーマルヘツド10をプ
ラテンに押圧しない空印時のときのものである。
このような相似形の温度および面圧分布の曲線
をもつサーマルヘツドを用いると、印字品質がよ
くなるのである。
すなわち、発熱素子24の中央は面圧が高いの
で熱抵抗が少ない。それだけ、発熱素子24から
インクリボン12、紙19への熱放出がよい。発
熱素子24の端側に行くにしたがつて面圧が低く
なるので熱抵抗が大きくなる。それだけ熱放出は
悪くなる。発熱素子24の温度の高いところが熱
放出はよく、温度が低くなるにしたがつて熱放出
は悪くなるので、インクリボン12から紙19に
転移したインクは、発熱素子24のほぼ全域にわ
たり一様にばらつきなく冷却固化する。発熱素子
24の中央部だけが冷えるのに時間がかかること
がないのでインクリボン12へのインク再転写は
ないのである。第10図に示すように、印字ドツ
トの全範囲にわたりインク抜けのない熱転写を行
うことができるのである。
またこの実施例に示す発熱素子24は従来のも
のに比べ、巾は半分程度小さくなつている。印字
ドツトは小さく、しまつたドツトになる。サーマ
ルヘツド10の走行方向にドツトが流れてしまう
ことが極めて少なくなるのである。
これまでの説明は、インクリボン12を用いる
ものについて述べたが、この実施例に示すサーマ
ルヘツド10は感熱紙のものにおいても使用でき
る。発熱素子24の中央部は熱抵抗は少なく、熱
放出はよく行われるので、感熱紙の過渡の熱変色
は生じないのである。
次に本発明の他の実施例について、第8図、第
9図を引用して説明する。
第8項に示すものはサーマルヘツドの発熱素子
で、この発熱素子24″は、三つの発熱部からな
りたつている。
一つの発熱素子24″を複数に分けたので、第9
図に示すように、温度分布および面圧分布も平坦
になる。つまり、温度分布および面圧分布の曲線
は相似形になるので、インクの再転写によるイン
ク抜けがなくなるのである。24″−a,24″−
bは発熱素子24″のリード線である。
温度分布および面圧分布の相似形については、
発熱素子のW方向についてのみ、述べられてきた
が、L方向においても同様にするとより望まし
い。
また発熱素子については、均一の発熱量をもつ
ものをねんとうにして述べてきだが、中央部の肉
厚がうすい発熱素子を用いると、第8図に示すよ
うな構造のものにおいても印字品質をよくするこ
とが可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、インク抜け、インクむらのな
いものを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図から第10図は、本発明の実施例を示す
もので、第1図は熱転写プリンターの全体斜視
図、第2図はシングルのサーマルヘツドを示す
図、第3図はデユアルのサーマルヘツドを示す
図、第4図はプラテン、サーマルヘツドの拡大断
面図、第5図は第4図のV−V′断面図、第6図
はサーマルヘツドの要部拡大図、第7図は温度分
布の面圧分布について示した図、第8図は他のサ
ーマルヘツドの要部拡大図、第9図は温度分布と
面圧分布について示した図、第10図は印字のド
ツトを示す図である。第11図から第15図は従
来のものを示すもので、第11図は印字のドツト
を示す図、第12図はサーマルヘツドの拡大図、
第13図は温度分布と面圧分布について示した
図、第14図はサーマルヘツドの発熱素子の等温
度分布図、第15図はサーマルヘツドの発熱素子
の温度曲線図である。 21……プラテン、10……プラテン、27…
…基板、28……グレーズ部、24……発熱素
子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プラテンと、サーマルヘツドとからなり、サ
    ーマルヘツドは基板とこの基板に隆起するように
    形成したグレーズ部とこのグレーズ部の頂部に設
    けた発熱素子をもつて構成されたものにおいて、 サーマルヘツドをプラテン側に押圧させないで
    発熱素子を発熱させたときの発熱素子表面の温度
    分布曲線と、サーマルヘツドをプラテン側に押圧
    させたときの発熱素子表面の面圧分布曲線が概ね
    相似になるように構成したことを特徴とする熱転
    写プリンタ。 2 プラテンと、サーマルヘツドと、熱溶融性の
    インクを塗布したインクリボンとからなり、サー
    マルヘツドは基板とこの基板に隆起するように形
    成されたグレーズ部とこのグレーズ部の頂部に設
    けられた発熱素子をもつて構成されたものにおい
    て、 サーマルヘツドをプラテン側に押圧させないで
    発熱素子を発熱させたときの発熱素子表面の温度
    分布曲線と、サーマルヘツドをプラテン側に押圧
    させたときの発熱素子表面の面圧分布曲線が概ね
    相似になるように構成したことを特徴とする熱転
    写プリンタ。 3 特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、
    サーマルヘツドのグレーズ部を多段に隆起させ、
    発熱素子を隆起部の最頂部に設けたことを特徴と
    する熱転写プリンタ。
JP61177540A 1986-07-30 1986-07-30 熱転写プリンタ Granted JPS6334156A (ja)

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JPS6334156A JPS6334156A (ja) 1988-02-13
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JPS6334156A (ja) 1988-02-13

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