JPH0752407A

JPH0752407A - 染料気化式プリンターヘッド

Info

Publication number: JPH0752407A
Application number: JP19960593A
Authority: JP
Inventors: Shuji Sato; 修司佐藤; Masanori Ogata; 政徳尾形; Hiroyuki Shioda; 裕之塩田; Eiki Hirano; 栄樹平野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-08-11
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 1995-02-28
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: JP3345862B2

Abstract

(57)【要約】【目的】染料気化式プリンターヘッドの液化供給通路か
ら気化室への液化染料の供給を均一且つ一定量にするこ
とを目的とする。【構成】液化染料供給通路と気化室との間に緩衝部を設
け、該緩衝部にペレット等の緩衝部材を充填する。又は
緩衝部を堰止める構造にしたり、気化室内に緩衝部材を
充填する。緩衝部を設けない場合には、気化室の入口又
はその近傍に液化染料保持部材を充填する構造にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラービデオプリンタ
ー等に用いられる染料気化式プリンターヘッドに関する
ものであり、特に気化部への液化染料の供給の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、インクリボンや感熱ヘッドを使用
しない省電力、小型、低コストの染料気化式プリンター
ヘッドを有するカラービデオプリンターが開発された。
この種のカラービデオプリンターの一例の全体構成を図
１９に示し、その中のプリンターヘッドの構造の概要を
図２０に示す。

【０００３】カラービデオプリンター２０は、外筐２１
と、フレームシャーシー２２と、カセット２３と、平面
ベース板２４と、ヘッド部２５と、紙送り駆動ローラー
２６と、従動ローラー２７と、電源２８と、モーター２
９と、ヘッド駆動回路基板３０と、フレキシブルハーネ
ス３１とから構成されている。

【０００４】外筐２１は、カラービデオプリンター２０
全体を覆う立方体の箱であって、その右側面には印画紙
排出口２１ａが設けられている。フレームシャーシー２
２は、外筐２１の内部をカセット２３用の空間と、その
他の構成品用の空間とに分割するための内枠である。

【０００５】カセット２３は、印画紙３３を収容して、
フレームシャーシー２２によって形成された左側空間に
嵌め込まれるようになっている。カセット２３の印画紙
排出口２１ａ側の側面は開口となっており、この開口か
ら印画紙３３が１枚ずつ押し出されることになる。

【０００６】平面ベース板２４は、フレームシャーシー
２２によって形成された右側空間に配置され、ヘッド部
２５との間に印画紙３３を挟むための台としての機能を
有する。

【０００７】ヘッド部２５は、平面ベース板２４の上に
設置され、平面ベース板２４との間に挟まれた印画紙３
３に印字する染料気化式プリンターヘッドであって、バ
ネ３２ａ、３２ｂによって、軽荷重（約５０ｇ）で平面
ベース板２４に押し付けられている。

【０００８】ヘッド部２５は、上部に固体染料収納槽３
４を有している。固体染料収納槽３４は、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の粉末状
気化染料３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ（以下総称して番号３
５で示す）を収容する。

【０００９】なお、ここでいう気化染料とは、所謂固化
分散染料、液化分散染料、気化分散染料、昇華性染料、
分散染料を総称して呼び、これは、「２５°Ｃから分解
温度までの温度範囲において、その蒸気圧が０．０１パ
スカル以上となる温度領域が存在する染料である。ただ
し、気相において染料分子が平均会合数ｎで会合してい
る場合には、蒸気圧をｎで割った値が０．０１パスカル
以上とする。」と定義される。この定義に合致する市販
の気化染料として、ＨＳＲ−２０３１、ＥＳＣ−１５
５、ＥＳＣ−６５５等がある。

【００１０】紙送り駆動ローラー２６および従動ローラ
ー２７は、モーター２９によって互いに反対方向に回転
し、これによってヘッド部２５で印字された印画紙３３
を、軽圧力で挟持しながら引き出し、印画紙排出口２１
ａから外部へ排出する機能を有する。

【００１１】ヘッド駆動回路基板３０は、ヘッド部２５
を動作させるための回路を有しており、その回路の出力
端子はフレキシブルハーネス３１を介してヘッド部２５
の制御回路と接続されている。

【００１２】さて、ヘッド部２５は、図２０に示すよう
に、粉末状気化染料３５を収納する固体染料収納槽３４
と、固体染料収納槽３４に接続された複数の液化染料供
給通路３６と、各液化染料供給通路３６の出口に接続さ
れた気化部３７とから構成されている。

【００１３】固体染料収納槽３４、液化染料供給通路３
６、および気化部３７は、ガラス製または透明プラスチ
ック製のヘッドベース３９の中に、断熱材３８で囲んで
構成されている。

【００１４】固体染料収納槽３４の上部には、断熱材３
８とヘッドベース３９とを貫通して、粉末状気化染料３
５より小径の空気穴３４ａが設けられている。これは、
粉末状気化染料３５が円滑に液体染料供給通路３６へ送
り出されるようにするためである。

【００１５】液化染料供給通路３６は、固体染料収納槽
３４から粉末状気化染料３５を導入し、これを液化した
後に毛管現象によって気化部３７へ供給する。液化染料
供給通路３６の下壁は高強度材からなる耐磨耗性の保護
層４０で形成されている。

【００１６】液化染料供給通路３６の上壁の断熱材３８
の内面には、粉末状気化染料を融解点まで加熱し、溶融
（液化）するための電気抵抗体からなるヒータ４１が設
置されている。

【００１７】気化部３７の入口は液化染料供給通路３６
の出口と連続している。気化部３７の上部壁（断熱材３
８）の内面には、液体染料に気化熱を供給するための加
熱部４２が設置されている。

【００１８】また、気化部３７の下部壁と、液化染料収
納槽３６と側壁の反対側とは、液化染料供給通路３６か
ら延びる保護層４０によって形成されている。この気化
部３７の下部壁の保護層４０には、気化した染料が噴出
するための気化穴４３が設けられている。

【００１９】このような構成からなるカラービデオプリ
ンター２０を使用して印刷するには、先ず図１９に示す
ように、複数枚の印画紙３３をカセット２３内に装填す
る。印画紙３３の表面には、図２０に示すように受容層
３３ａが塗布されている。印刷開始と共に、印画紙３３
は上から１枚づつ分離されて、ヘッド部２５と平面ベー
ス板２４の間に、受容層３３ａを気化穴４３側に向けて
軽圧力で挟持される。

【００２０】一方、固体染料収納槽３４内の粉末状気化
染料３５は、液化染料供給通路３６へ送られ、ヒータ４
１によって融解点まで加熱されて溶融し、液化染料とな
る。液化染料は、液化染料供給通路３６内を毛管現象に
よって走行して気化部３７に供給される。

【００２１】そこで、印画紙３３が紙送り駆動ローラー
２６と従動ローラー２７との間に挟持されると、ヘッド
駆動回路基板３０からヘッド部２５の制御回路に対して
１つの色の１ライン分のプリント信号が送られる。する
と、ヘッド部２５の加熱部４２は発熱して、気化部３７
内に保持されている液化染料を気化させて気化染料にす
る。

【００２２】この気化染料は、各気化部３７の気化穴４
３を通って噴出し、印画紙３３の受容層３３ａに付着す
る。上記プリント過程が３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）について行
われ、その結果、１ラインのカラープリントが行われる
ことになる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の染料気化式プリンターヘッドには、下記のような問
題点があった。（１）．液化染料供給通路３６が、液化染料に対してぬ
れの悪い材料で構成されているため、気化部３７への液
化染料の量が充分に供給できないと云う問題がある。

【００２４】（２）．従来、気化部３７に対して定量の
液化染料を供給するために、ポンプによる流量制御、バ
イモルフによる液圧制御、あるいは、ピエゾ素子による
弁の開閉制御等の制御装置を付加していたが、これらは
ヘッド部２５の大型化やコスト上昇を招くと云う問題が
ある。

【００２５】（３）．固体染料収納槽３４から気化部３
７まで毛管の断面積が同じであるため、液化染料の気化
部３７への供給量に過不足が生じると云う問題がある。

【００２６】（４）．液化染料供給通路３６内に空気が
侵入した場合に、空気は気化部３７からでないと抜けな
いため均一な液化染料の流れを確保できないと云う問題
がある。

【００２７】（５）．毛管による液化染料の移動は重
力、ヘッド部２５自体の動作、あるいは、外力による加
速度の影響を受けるため、毛管の長さに限界があった。

【００２８】（６）．毛管の断面積が適当でないと、毛
管材と液化染料との間の界面張力による過供給が発生し
ていた。

【００２９】（７）．毛管による液化染料の移動は重
力、ヘッド部２５自体の動作、あるいは、外力による加
速度の影響を受けるため、適量の液化染料を均一に気化
部３７に供給するのが困難であった。

【００３０】（８）．気化部３７で液化染料を加熱して
気化させる時、液化染料自身の界面張力の差によって、
液化染料が高温部から周囲の低温部へ移動するため、液
化染料を気化するのに必要な熱が失われ、その結果、予
定した充分な気化量を得ることが難しい。

【００３１】（９）．気化部３７への液化染料の供給量
を、加圧あるいは加振することにより制御しようとする
と、過剰供給により液垂れが発生したり、供給遅れによ
り染料の気化量が変化し、その結果、印刷濃度の変化が
生じていた。

【００３２】（１０）．液化染料を気化するための加熱
部４２や、粉末状気化染料３５を液化するためのヒータ
４１や、保護層４０は、金属またはセラミック等のよう
な液化染料についてぬれの悪い材料で構成されているた
め、気化部３７およびその近傍から液化染料が逃げてし
まうという現象が起こっていた。

【００３３】（１１）．液化染料の気化部３７への供給
を弁等で制御しようとすると、ヘッド部２５の熱容量が
大きくなるため高速の熱制御が不可能となると共に、余
分な加熱エネルギーが必要であると云う問題があった。

【００３４】従って、適量の液化染料を供給すると共
に、気化する際に適量の液化染料に調節することに解決
しなければならない課題を有している。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る染料気化式プリンターヘッドは、固体
染料を供給する固体染料収納槽と、液化染料供給通路及
び加熱手段を備えた液化染料供給部と、液化染料を気化
させる気化室及び加熱手段を備えた気化部と、を備えた
染料気化式プリンターヘッドであって、気化部に至る染
料が適量になるように、前記液化染料供給通路の少なく
とも一部に緩衝手段を設けたことである。

【００３６】又、液化染料供給通路は、液化染料に対し
てぬれ性のよい材料で形成したこと；緩衝手段は、ペレ
ットで構成したこと；緩衝手段は、液化染料に対してぬ
れ性の良い材料で構成したこと；緩衝手段は、気化部の
入口又はその近傍に液化染料を堰留める構造にしたこ
と；液化染料供給通路は、気化部方向に所定の距離毎に
断面積が小さくなる毛管によって構成されていること；
液化染料供給通路に空気孔を備えたこと；空気孔の周囲
面には前記液化染料に対してぬれ性の悪い材料が塗布さ
れていること；気化室内にペレットからなる液化染料保
持材を充填したこと；気化室内およびその近傍に、繊維
多層構造の液化染料保持材を配置したこと；気化室およ
びその近傍に、エッチング溝重ね構造の多孔膜で形成さ
れた液化染料保持材を配置したこと；気化室内およびそ
の近傍に、海綿体からなる液化染料保持材を配置したこ
と；液化染料保持材は、液化染料に対してぬれ性の良い
材料で構成されていること；ペレットは、その表面に突
起部を有する粒であること；ペレットは、多孔質の粒で
あること；ペレットは、光吸収材で形成したこと；ペレ
ットは、液化染料に対してぬれ性の良い材料で構成され
た染料気化式プリンターヘッドである。

【００３７】更に、染料に光吸収材をコーテング又は含
侵させた染料気化式プリンターヘッドにすることであ
る。

【００３８】

【作用】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドは、
上記構成にすることによって、以下のような作用を奏す
る。

【００３９】（１）．液化染料を供給する通路に緩衝手
段を設けたことにより、気化部へ供給される液化染料を
適宜調節して適切な量を供給することができ液漏れ等を
防止することができる。

【００４０】（２）．液化染料を供給する通路を、液化
染料に対してぬれ性のよい材料で形成したことにより、
適切な供給量及び継続した均一な供給ができ、余分な能
動素子を付加したり、またその素子を制御したりする必
要がなくなる。

【００４１】（３）．緩衝手段をペレット（ｐｅｌｌｅ
ｔ）で構成することによって、ペレットの表面の界面張
力により、液化染料をプールした状態で貯めて緩衝させ
ることができ、このペレットを液化染料に対してぬれ性
のよい球粒で構成すれば更に緩衝効果を増大させること
ができる。

【００４２】（４）．緩衝手段は、液化染料を堰止める
構造、即ち気化部の入口又はその近傍に微細な穴を多数
及び多段に設けた構造にすることによって供給量が重力
や外力の影響を受けずに一定量の供給をすることができ
る。

【００４３】（５）．液化染料供給部は、気化部方向に
所定の距離毎に断面積が小さくなる毛管によって構成し
たことにより、毛管の形状で流速を最適化して、毛管の
断面積で供給量を必要量に応じて決定することができる
ようになる。

【００４４】（６）．液化染料を供給する通路に空気孔
を備えたことにより、通路内に侵入した空気の排除をす
ることができるようになる。

【００４５】（７）．空気孔の周囲面には液化染料に対
してぬれ性の悪い材料を塗布したことにより、空気穴か
らの液だれを防止できるようになる。

【００４６】（８）．気化室内にペレットからなる液化
染料保持材を充填したことにより、液化染料の界面張力
により、供給された気化する染料が重力や外力の影響を
受けずに一定量を供給することができるようになる。

【００４７】（９）．気化室内およびその近傍に、ぬれ
性の良い繊維多層構造、エッチング溝重ね構造の多孔膜
を多層に重ねた構造、海綿体からなる液化染料保持材を
配置することによって、これらの液化染料保持材は、液
化染料との接触面積が大きくとれ、ぬれ特性が良いか
ら、気化部に気化熱が加えられた時に、液化染料を周囲
に逃がさずに保持することが可能となる。その結果、熱
が液化染料の気化のために有効に使用される。

【００４８】また、これらの液化染料保持材によって液
化染料が保持されるため、重力、外力、またはヘッドの
動作により、液化染料の供給量が変動したり途切れたり
することがなく、気化部に液化染料が定量供給すること
が可能となる。

【００４９】（１０）．ペレットは、ぬれ性の良い材料
で形成し、その表面に突起部を有する粒であること、又
は多孔質の粒で形成したことにより、ぬれ表面積を増加
させ、液化染料を充分に保持できる構造にすることがで
きるようになる。

【００５０】（１１）．ペレットを光吸収材で形成した
ことにより、ペレットの表面積に界面張力及び毛管現象
により保持されている液化染料に均等に加熱させること
ができるようになる。

【００５１】（１２）．染料に光吸収材をコーテング又
は含侵させたことにより、加熱手段としてヒータ等を備
える必要がなくなり直接レーザー光線を照射して気化さ
せることが可能となる。

【００５２】

【実施例】以下、本発明に係る染料気化式プリンターヘ
ッドの実施例について図を参照にして説明する。尚、本
発明に係る染料気化式プリンターヘッドが適用されるプ
リンターの全体的構成は、従来技術で説明した図１９に
示すものと同様である。

【００５３】即ち、本発明に係る染料気化式プリンター
ヘッドの外観は、図１に示すように、上側をヘッドベー
ス１（図２０のヘッドベース３９に相当する）で、下側
を保護カバー２（図２０の保護層４０に相当する）で覆
われている。この図１は、保護カバー２側から見た内部
の染料供給系統Ａの一部を示したものである。

【００５４】染料供給系統Ａは、Ｎ個（図１では２８個
を示す）の気化部３と、気化部３をＭ個（図１では４
個）のグループに分け、各グループ毎に設けられた中継
タンク４と、各気化部３と中継タンク４との間に設けら
れた複数の溝状の液化染料供給通路５と、粉末状気化染
料を収納するメーンタンク６と、各中継タンク４とメー
ンタンク６との間に設けられ、Ｍ個に分けた基化部３に
液化染料を供給する液化染料供給部７とで構成されてい
る。

【００５５】気化部３を拡大して図２に示す。この気化
部３は、供給された液化染料を加熱し、気化させ、気化
した染料を複数の気化噴出孔８から噴出する。気化部３
の入口手前には、気化部３への液化染料の供給量を調整
する液溜めの役目をする室構造の緩衝部１０が設けられ
ており、その室内には緩衝材９が充填されている。

【００５６】それぞれの液化染料供給通路５は、液化染
料供給部７の通路よりも断面積が小さい。すなわち、液
化染料を供給する毛管で形成されており、夫々の気化部
３に対して１：１の関係で連通した構造となっている。
そして、液化染料供給部７の通路の断面積Ｓと、それぞ
れの液化染料供給通路５の断面積の和とが等しくなるよ
うに形成されている。即ち、液化染料供給部７の通路の
断面積Ｓと等しくなるように、それぞれの液化染料供給
通路５の断面積を均等に配分した構造となっている。

【００５７】一方、液化染料供給通路５には、空気穴１
１が設けられている。また、液化染料供給部７にも空気
穴１２が設けられている。これらの空気穴１１、１２は
いずれも保護カバー２に設けられており、各通路に侵入
した空気の抜け穴として作用する。

【００５８】空気穴１１、１２を形成するに当たって
は、空気穴の周面に液化染料に関してぬれの悪い塗料が
塗布するか、あるいは、保護カバー２そのものをぬれの
悪い材料で作成することによって、空気穴１１、１２か
ら液化染料が液垂れするのを防止している。

【００５９】液化染料供給通路５および液化染料供給部
７の長さは、重力および外力の影響によって液化染料の
供給が途絶えることがないようにするために、本実施例
においては略７ｍｍ以下に制限している。

【００６０】また、液化染料供給通路５及び液化染料供
給部７の毛管を流れる液化染料の流速は、液化染料の粘
性と毛管を形成している溝の断面形状によって左右され
る。単位時間当たりの流量は、流速に溝の断面積を乗じ
たものとなる。従って、液化染料の供給量は、粘性を左
右する加熱温度および加熱時間を制御するかまたは、毛
管の断面積を変えることによって制御される。以下、こ
の制御手段を種々の実施例に基づいて説明する。

【００６１】図３は、本発明に係る染料気化式プリンタ
ーヘッドの第１実施例の液化染料供給通路５から気化部
３に至る液化染料の通路の横断面図を示す。図示のよう
に、気化部３と、緩衝部１０Ａと、液化染料供給通路５
とは、ヘッドベース１内に断熱材１２によって囲まれて
それぞれ箱型に形成されている。

【００６２】そして、気化部３と緩衝部１０Ａとの隔壁
をなす断熱材１２と一体に形成された緩衝壁１２ａ，１
２ａの間、及び緩衝部１０Ａと液化染料供給通路５との
隔壁をなす断熱材１２と一体に形成された緩衝壁１２
ｂ，１２ｂの間には、液化染料を通過させるための細い
通路５Ａ，５Ｂがそれぞれ形成されている。

【００６３】気化部３の下部の保護カバー２には、挿通
孔からなる複数の気化噴出孔８を設け、該気化噴出孔８
を介して外側に露出するように形成されている。即ち、
気化した気化染料は、気化噴出孔８を通って印画紙に向
かって噴出する。

【００６４】液化染料供給通路５の下部の保護カバー２
には、前記説明したように液化染料に侵入した空気を逃
がすための空気穴１１が設けられている。

【００６５】液化染料供給通路５および緩衝部１０Ａの
上部断熱材１２の内面には、液化染料９Ａを加熱するた
めのヒータ１３が設置されている。ヒータ１３は、図示
していないがヘッド制御回路によって制御され、液化染
料の粘度を決定する。

【００６６】又、気化部３の上部断熱材１２の内面には
加熱部１４が設置されている。加熱部１４は赤外線を吸
収して熱エネルギーに変換する発熱層からなり、気化部
３の上方のヘッドベース１の中に設置されたレーザ発生
部１５から出力されるレーザ光を熱エネルギーに変換し
て発熱し、気化部３内の液化染料を気化させる機能を有
する。

【００６７】気化部３および緩衝部１０Ａには、液化染
料９Ａに対してぬれの良い材料からなる微細な球形状を
した緩衝材９が充填されている。緩衝材９は、液化染料
９Ａの液圧または液化染料９Ａ自身の界面張力によって
過剰供給とならないようにするための液溜め用の液化染
料９Ａを保持する機能を果たしている。

【００６８】このような構成をした緩衝手段を備えたプ
リンターヘッドの構造においては、先ず液化染料通路５
内の液化染料９Ａが緩衝壁１２ｂ，１２ｂにより形成さ
れた細い通路５Ｂを通過して緩衝材９を充填してある緩
衝部１０Ａ内に流入する。

【００６９】緩衝部１０Ａ内に流入した液化染料９Ａ
は、充填されているぬれの良い材料であるところの球形
状をした緩衝材９の表面全体を覆うようにして気化部３
方向に流れる。そして、緩衝部１０Ａ内の液化染料９Ａ
は緩衝壁１２ａ，１２ａで形成された細い通路５Ａを通
過して、気化部３に流出する。

【００７０】このように、緩衝部１０Ａは、通路の狭く
した緩衝壁１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂにより形
成された細い通路５Ａ，５Ｂの間に設けた構造にすると
共に、その内部に液化染料９Ａに対してぬれの良い材料
からなる球形状をした緩衝材９を充填させた構造にする
ことによって、液化染料供給通路５から供給された液化
染料９Ａは一時的に堰止められ、プールされた状態とな
って、序々に気化部３側に流出する。従って、通路５
Ａ，５Ｂの大きさ及び緩衝材９の量を適宜調整すること
によって気化部３に最適な液化染料９Ａを継続して均一
に供給することができるようになる。

【００７１】次に、図４は、本発明に係る染料気化式プ
リンターヘッドの第２実施例を示す。本実施例の緩衝部
１０Ｂは、複数の小室から形成され、該小室により液化
染料９Ａの供給を調節する構造である。

【００７２】即ち、気化部３側から断熱材１２と一体に
形成され、液化染料９Ａの通路側に突出して形成された
複数の緩衝壁１２ａ，１２ａと１２ｃ，１２ｃにより第
１の小室１０ａを形成し、緩衝壁１２ｃ，１２ｃと１２
ｄ，１２ｄにより第２の小室１０ｂを形成し、緩衝壁１
２ｄ，１２ｄと１２ｂ，１２ｂにより第３の小室１０ｃ
を形成した構造となっている。

【００７３】そして、緩衝壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄの夫々には細い通路５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを設
けた構造になっている。

【００７４】このような構造からなる緩衝部１０Ｂは、
先ず液化染料供給通路５から液化染料９Ａが第３の小室
１０ｃに流入して堰止められて緩衝されながら第２、第
３の小室１０ｂ，１０ａへと流入されて気化部３に供給
される。

【００７５】従って、第１、第２、第３の小室１０ａ，
１０ｂ，１０ｃと緩衝壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２
ｄにより形成されている通路５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを
適宜変更することにより気化部３へ液化染料９Ａの均一
な供給をすることができる構造である。

【００７６】次に図５は、本発明に係る染料気化式プリ
ンターヘッドの第３実施例を示す。即ち、緩衝部１０Ｃ
は、ヒータ１３が配設されている側の上部を液化染料供
給通路５の延長部によって形成すると共に、気化部３側
の上部から突出形成した緩衝壁１２ｅの隔壁により形成
された細い通路５Ｅと、液化染料供給通路５側の下部か
ら突出形成した緩衝壁１２ｆの隔壁により形成された細
い通路５Ｆに囲まれた部屋を形成したものである。この
緩衝部１０Ｃに流入された液化染料９Ａは上部側から流
入し、下部側から気化部３に流出する構造となってい
る。

【００７７】そして、この緩衝部１０Ｃの内部には、略
中央の位置に所定間隔からなる緩衝材１２ｅ，１２ｆを
設けた構造である。

【００７８】このような構造をした緩衝部１０Ｃに流入
した液化染料９Ａは細い通路５Ｆを介して堰止められな
がら流入した後に、緩衝材１２ｅ，１２ｆにより流れが
上部から下部方向に分流された状態となり通路５Ｅを通
って気化部３に流出する。即ち、緩衝部１０Ｃ内を直接
に流れてゆくわけではなく、所謂プールされた状態とな
ると共に、緩衝材１２ｅ，１２ｆの配設位置と通路５
Ｅ，５Ｆとの相互関係を設定変更することによって、気
化部３へ適量の液化染料９Ａを供給することができる構
造である。

【００７９】次に、図６は、本発明に係る染料気化式プ
リンターヘッドの第４実施例を示す。本実施例において
は、気化部３の間隔を前記説明した実施例よりも密にし
た液化染料供給系統Ａ１である。すなわち、液化染料供
給系統Ａ１は、メーンタンク６の両側で間隔（ｔ）だけ
ずらした状態で気化部３を交互に配置する。このように
気化部３をメーンタンク６の両側で少しずらして配置す
ることによって、液化染料が一度に夫々の気化部３へ流
入することを防止して供給することができる構造とな
る。

【００８０】次に、図７及び図８は、本発明に係る染料
気化式プリンターヘッドの第５実施例を示す。本実施例
においては、液化染料供給通路５と気化部３との間に緩
衝部を設けずに液化染料供給通路５と気化部３とを直接
連通した構造にすると共に、気化部３内に液化染料に対
してぬれの良い材料からなる液化染料保持材としての球
状の粒子からなる充填材９を充填し、加熱部１４は、赤
外線レーザを使用せず独自の加熱装置を使用した構造で
ある。

【００８１】この気化部３は、図８に示すように、液化
染料９Ａが流れ込む通路を除いて周囲を断熱材１２で形
成した緩衝壁１２ｇにより囲まれた構造となっており、
その下側に充填材９Ｃが外部に出ない大きさからなる噴
出孔８を備えた構造となっている。

【００８２】このような構造にした染料気化式プリンタ
ーヘッドの気化部３の内壁と充填材９Ｃとの間および各
充填材９Ｃの間の隙間が毛管を形成し、界面張力によっ
て適量の液化染料９Ａが保持され、その結果、液化染料
９Ａを加熱した時に適量の気化量が得られるようになっ
ている。

【００８３】ここで、第１実施例の緩衝部１０Ａに充填
されている球形状をした緩衝材９と、第１，２，３，５
実施例の気化部３に充填されている充填材９Ｂ，９Ｃの
形状は、図９に示すような、多数の微細な突起を有する
粒子を充填してもよい。このような粒子を緩衝材９Ｂま
たは充填材９Ｂ，９Ｃとして使用すると、突起と突起の
間に毛管が形成されるため、液化染料９Ａをより強く保
持することができる。なお、突起の数および長さを多く
すれば液化染料９Ａによってぬれる表面積が増加するた
め、それだけ液化染料保持力も大きい。

【００８４】又、図１０に示すような、多孔質粒体を用
いてもよい。この実施例では、孔の中に毛管が形成され
液化染料９Ａを保持する。孔の数および深さを変えると
液化染料９Ａによってぬれる表面積が変化し、液化染料
９Ａの保持力を変えることができる。

【００８５】次に、図１１は本発明に係る第６実施例を
示す。本実施例において、前記第５実施例と同じ構造、
即ち液化染料供給通路５と気化部３との間に緩衝部を設
けずに液化染料供給通路５と直接連通した気化部３を設
けた構造であり、該気化部３内に液化染料９Ａに対し、
第１，２，３，５実施例で充填した球形状の充填材９Ｂ
のかわりに、ぬれの良い繊維多層構造の液化染料保持材
１６を配置した構造である。

【００８６】この液化染料保持材１６は、図１２に示す
ように、液化染料９Ａに対してぬれの良い細長い繊維１
６ａを、層毎に交互に略直交するように配列することに
よって形成される。このような構造によって、液化染料
９Ａとの接触面積を大きくし、これによって液化染料保
持力が大きくなるようにしている。

【００８７】次に、図１３は、本発明に係る染料気化式
プリンターヘッドの第７実施例を示す。本実施例におい
ては、気化部３の横方向の仕切り（図１１で緩衝壁１２
ｇ）が無く、その代わりに、図１４に示すような溝多層
構造の液化染料保持材１７を配置した構造である。

【００８８】この液化染料保持材１７は、複数の溝板１
７ａの上下方向に複数枚重ねることによって構成されて
いる。この各溝板１７ａは、液化染料９Ａに対してぬれ
の良い材料の板にエッチングによって複数の平行溝１７
ｃを施し、さらに、溝１７ｃには、等間隔に複数の貫通
孔１７ｂを設けることによって形成されている。

【００８９】そして、この液化染料保持材１７は、各層
の溝１７ｃの方向が交互に略直角になるように溝板１７
ａを上下方向に重ねて構成されている。このような構造
により、液化染料９Ａは、溝１７ｃと貫通孔１７ｂとに
よって広い面積で保持される。

【００９０】又、第６および第７実施例の変形として、
気化部３およびその周辺に、図１５に示すような液化染
料９Ａに対してぬれの良い海綿体構造の液化染料保持材
１８、または、図１６に示すような液化染料９Ａに対し
てぬれの良い材料からなる多層格子膜構造の液化染料保
持材１９を配置してもよい。

【００９１】多層格子膜構造の液化染料保持材１９は、
各層の格子膜の穴１９ａの位置をずらして構成され、こ
れによって、上下方向に形成される屈折した多数の毛管
によって液化染料９Ａが保持される。

【００９２】次に、図１７は本発明に係る染料気化式プ
リンターヘッドの第８実施例を示す。本実施例は、気化
部３の加熱部１４を赤外線光吸収層で形成し、これに赤
外線レーザ発生器１５のレーザー光線を当てて発熱させ
る構造である。その他の構成は第５〜第７実施例と略同
じ構造となるので同一番号を付してその説明は省略す
る。このようにレーザー光線により発熱させることによ
って、液化染料９Ａを気化させる時間を短縮させること
ができる構造となる。

【００９３】次に、図１８は本発明に係る染料気化式プ
リンターヘッドの第９実施例を示す。本実施例は、液化
染料９Ａに赤外線吸収剤を混合して流体内で均等に分布
した状態にしておくことによって、光吸収層１４を使用
せずに、気化部３内の液化染料を赤外線レーザ発生器１
５のみで直接加熱する構造である。これによって、気化
部３から赤外線吸収層１４を無くすることができ、構造
を簡単にすることができる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る染料
気化式プリンターヘッドによれば以下に示すような効果
を見いだすことができる。

【００９５】（１）．気化部に至る染料が適量になるよ
うに、液化染料を供給する通路の少なくとも一部に緩衝
手段を設けたことにより、気化部に供給される液化染料
の量を適量に調節することができ、液漏れ等を防止でき
る反面、継続的に、且つ均一に供給することができると
共に、液圧や外力及び重力の影響を受けないで液化染料
を気化部に供給できると云う極めて優れた効果を奏す
る。

【００９６】（２）．液化染料を供給する通路を液化染
料に対してぬれ性の良い材料で形成したことにより、液
化染料を供給するスピードを最適化することができると
共に、気化部に最適な定量を均一に供給することができ
るため、毛管を利用しても能動素子等を使用しないで液
化染料の供給ができると云う極めて優れた効果を奏す
る。

【００９７】（３）．緩衝手段をペレットで構成するこ
とによって、ペレットの表面の界面張力により、液化染
料をプールした状態で貯めて緩衝させることができ、こ
のペレットを液化染料に対してぬれ性のよい球粒で構成
すれば更に各ペレットで液化染料を保持できることにな
り、安定した供給をすることができると云う極めて優れ
た効果を奏する。

【００９８】（４）．緩衝手段を液化染料を堰止める構
造、即ち気化部の入口又はその近傍に微細な穴を多数及
び多段に設けた構造にすることによって、液化染料の粘
性とその供給量に応じて、毛管の断面形状を調節し、流
量を決定することができるため、供給量が重力や外力の
影響を受けずに一定にすることができると云う極めて優
れた効果を奏する。

【００９９】（５）．液化染料供給部は、気化部方向に
所定の距離毎に断面積が小さくなる毛管によって構成し
たことにより、毛管の形状で流速を最適化して、毛管の
断面積で供給量を必要量に応じて決定することができる
ため、供給量が重力や外力の影響を受けずに一定にする
ことができると云う極めて優れた効果を奏する。

【０１００】（６）．液化染料を供給する通路に空気孔
を備えたことにより、通路内に侵入した空気の排除をす
ることができるようになり、毛管による液化染料の均一
な供給をすることができると云う極めて優れた効果を奏
する。

【０１０１】（７）．空気孔の周囲面を液化染料に対し
てぬれ性の悪い材料を塗布することによって、空気孔か
らの液垂れを防止することができると共に、液化された
染料に含んでいる空気等の気体を逃がすことができ、毛
管で供給する液化染料が途切れることなく連続した供給
をすることができると云う極めて優れた効果を奏する。

【０１０２】（８）．気化室内にペレットからなる液化
染料保持材を充填したことにより、液化染料の界面張力
及びペレット間の毛管現象により液化染料を保持するこ
とができ、供給された気化する液化染料を重力や外力の
影響を受けずに一定とすることができると云う極めて優
れた効果を奏する。

【０１０３】（９）．気化室内およびその近傍に、ぬれ
性の良い繊維多層構造、エッチング溝重ね構造の多孔膜
を多層に重ねた構造、海綿体からなる液化染料保持材を
配置することによって、これらの液化染料保持材は、液
化染料との接触面積が大きくとれ、ぬれ特性が良いか
ら、気化部に気化熱が加えられた時に、液化染料を周囲
に逃がさずに保持することができ、熱が液化染料の気化
のために有効に使用されると共に、すき間容積を調整し
て液化染料の定量供給をすることができると云う極めて
優れた効果を奏する。

【０１０４】また、これらの液化染料保持材によって液
化染料が保持されるため、重力、外力、加速度の影響を
減らし、またはヘッドの動作により、液化染料の供給量
が変動したり途切れたりすることがなく、気化部に液化
染料が定量供給することができると云う極めて優れた効
果も奏する。

【０１０５】（１０）．ペレットは、ぬれ性の良い材料
で形成し、その表面に突起部を有する粒であること、又
は多孔質の粒で形成したことにより、ぬれ表面積を増加
させることができるようになり、加熱時に液化染料を充
分に保持できる構造にすることができるようになると云
う極めて優れた効果を奏する。

【０１０６】（１１）．ペレットを光吸収材で形成した
ことにより、ペレットの表面積に界面張力及び毛管現象
により保持されている液化染料に均等に加熱させること
ができるようになると云う極めて優れた効果を奏する。

【０１０７】（１２）．染料に光吸収材をコーテング又
は含侵させたことにより、加熱手段としてレーザー光線
を染料保持材にあて気化部内で熱に変換することによ
り、気化部内から発熱層や光吸収層をなくすことがで
き、プリンターヘッドの構造が簡単になり小型化が図れ
ると云う極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの液
化染料供給系統を示した説明図である。

【図２】同供給系統図の気化部付近の拡大図である。

【図３】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの第
１実施例を示す説明図である。

【図４】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの第
２実施例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの第
の実施例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの液
化染料供給系統の第４実施例を示す説明図である。

【図７】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの第
５実施例を示す説明図である。

【図８】同気化噴出孔を下側からみた拡大図である。

【図９】本発明に係る緩衝材及び充填材の変形例を示す
説明図である。

【図１０】同他の変形例を示す説明図である。

【図１１】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの
第６実施例を示す説明図である。

【図１２】同液化染料保持材の構造を示す説明図であ
る。

【図１３】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの
第７実施例を示す説明図である。

【図１４】同溝多層構造の液化染料保持材を示す説明図
である。

【図１５】同多層格子膜構造の液化染料保持材を示す説
明図である。

【図１６】同液化染料保持材の他の実施例を示す説明図
である。

【図１７】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの
第８実施例を示す説明図である。

【図１８】本発明に係る染料気化式プリンターヘッドの
第９実施例を示す説明図である。

【図１９】従来技術のカラービデオプリンターの全体構
成を示す説明図である。

【図２０】同染料気化式プリンターヘッドを示す説明図
である。

【符号の説明】

１ヘッドベース２保護カバー３気化部４中継タンク５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ通路５液化染料供給通路６メーンタンク７液化染料供給部８気化穴９緩衝材９Ａ，９Ｂ充填材１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ緩衝部１０ａ第１の小室１０ｂ第２の小室１０ｃ第３の小室１１空気穴１２断熱材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１
２ｇ緩衝壁１３ヒータ１４加熱部１５レーザ発生部１６繊維多層構造の液化染料保持材１６ａ繊維１７エッチング溝多層構造の液化染料保持材１７ａ溝板１７ｂ穴１８海綿体構造の液化染料保持材１９エッチング多層格子構造の液化染料保持材２０カラービデオプリンター２１外筐２２フレームシャーシー２３カセット２４平面ベース板２５ヘッド部２６紙送り駆動ローラー２７従動ローラー２８電源２９モーター３０ヘッド駆動回路基板３１フレキシブルハーネス３２ａ、３２ｂバネ３３印画紙３３ａ印画紙の受容層３４固体染料収納槽３４ａ通気穴３５粉末状気化染料３６液化染料供給通路３７気化部３８断熱材３９ヘッドベース４０保護層４１ヒータ４２加熱部４３気化穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 3/20 １１７Ｚ (72)発明者平野栄樹東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体染料を供給する固体染料収納槽と、液
化染料供給通路及び加熱手段を備えた液化染料供給部
と、液化染料を気化させる気化室及び加熱手段を備えた
気化部と、を備えた染料気化式プリンターヘッドであっ
て、前記気化部に至る染料が適量になるように、前記液化染
料を供給する通路の少なくとも一部に緩衝手段を設けた
ことを特徴とする染料気化式プリンターヘッド。
【請求項２】前記液化染料供給通路は、液化染料に対し
てぬれ性のよい材料で形成したことを特徴とする請求項
１に記載の染料気化式プリンターヘッド。
【請求項３】前記緩衝手段は、ペレットで構成したこと
を特徴とする請求項１に記載の染料気化式プリンターヘ
ッド。
【請求項４】前記緩衝手段は、前記液化染料に対してぬ
れ性の良い材料で構成したことを特徴とする請求項１、
２又は３に記載の染料気化式プリンターヘッド。
【請求項５】前記緩衝手段は、前記気化部の入口又はそ
の近傍に液化染料を堰留める構造にしたことを特徴とす
る請求項１、２、３又は４に記載の染料気化式プリンタ
ーヘッド。
【請求項６】前記液化染料供給通路は、前記気化部方向
に所定の距離毎に断面積が小さくなる毛管によって構成
されていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は
５に記載の染料気化式プリンターヘッド。
【請求項７】前記液化染料供給通路に空気孔を備えたこ
と特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の
染料気化式プリンターヘッド。
【請求項８】前記空気孔の周囲面には前記液化染料に対
してぬれ性の悪い材料が塗布されていることを特徴とす
る請求項７に記載の染料気化式プリンターヘッド。
【請求項９】前記気化室内にペレットからなる液化染料
保持材を充填したことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６、７又は８に記載の染料気化式プリンターヘ
ッド。
【請求項１０】前記気化室内およびその近傍に、繊維多
層構造の液化染料保持材を配置したことを特徴とする請
求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の染料気
化式プリンターヘッド。
【請求項１１】前記気化室およびその近傍に、エッチン
グ溝重ね構造の多孔膜で形成された液化染料保持材を配
置したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７又は８に記載の染料気化式プリンターヘッド。
【請求項１２】前記気化室内およびその近傍に、海綿体
からなる液化染料保持材を配置したことを特徴とする請
求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の染料気
化式プリンターヘッド。
【請求項１３】前記液化染料保持材は、前記液化染料に
対してぬれ性の良い材料で構成されていることを特徴と
する請求項９、１０、１１又は１２に記載の染料気化式
プリンターヘッド。
【請求項１４】前記ペレットは、その表面に突起部を有
する粒であることを特徴とする請求項３又は９に記載の
染料気化式プリンターヘッド。
【請求項１５】前記ペレットは、多孔質の粒であること
を特徴とする請求項３又は９に記載の染料気化式プリン
ターヘッド。
【請求項１６】前記ペレットは、光吸収材で形成したこ
とを特徴とする請求項３、９、１４又は１５に記載の染
料気化式プリンターヘッド。
【請求項１７】前記ペレットは、前記液化染料に対し
てぬれ性の良い材料で構成されていることを特徴とする
請求項３、９、１４、１５又は１６に記載の染料気化式
プリンターヘッド。
【請求項１８】前記染料に光吸収材をコーテング又は含
侵させたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１
５、１６又は１７に記載の染料気化式プリンターヘッ
ド。