JPH08112951A - 熱転写プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドの放熱機構，プラテンローラ
の移動機構を改良して装置の厚さを薄くして、かつ連続
印写を可能とする。 【構成】 サーマルヘッド１を高熱伝導性材料のヘッド
取付体に固着して、カバー機能と放熱機能をもたせ放熱
空間を小さくしたヘッド取付体側Ｉに対して、ヘッド支
持ばね１２に固着したプラテンローラ２を有するプラテ
ンローラ側IIを、プラテンローラ２が前記サーマルヘッ
ド１の下側の位置に圧接・開放できるよう取り付ける。
ヘッド支持ばね１２を、サーマルヘッド１にプラテンロ
ーラ２が圧接・開放させるタイミングに従ってヘッド圧
接解除カム１１と係合させることにより圧接・開放のス
トローク空間を小さくすることを可能とし、放熱機能を
もたせながら全体を薄型にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱転写プリンタに関
し、より詳細には、熱昇華転写プリンタ、熱溶解プリン
タ等のサーマルヘッド支持機構およびプラテンローラ支
持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱転写プリンタは、画像信号により選択
的に加熱駆動されるサーマルヘッドとプラテンローラと
の間にインクシートと受像紙とを移動可能に重ねてイン
クシートの色材を受像紙上に熱的に溶融又は昇華して印
写する記録装置であり、現像・定着を必要とせず乾式に
より記録できるので、構造が簡単で、安価な記録装置と
することができるので、ファクシミリ等に多用されてい
る。

【０００３】最近の技術動向として、昇華性染料、結着
樹脂、熱硬化樹脂スペーサ等からなる色材層をもったマ
ルチ昇華転写用インクシート（以後、転写用インクシー
トと記す。）及び受像紙の開発が進んでおり、この面に
おいては完成の域に入ってきたとみられる。上記転写用
インクシートを用いると、受像紙の速度に対する転写用
インクシートの相対速度を（１／ｎ；ｎ＞１）としなが
ら記録することができるので、転写用インクシートを用
いた場合は、従来の受像紙とインクシートとを同じ速度
で移動して受像紙に転写する１タイムインクシートを用
いた場合に比べると転写用インクシートの消費量を（１
／ｎ）で済ませることができる。

【０００４】熱転写プリンタ内に納められたインクシー
トは、通常、ロールに巻回されているが、同じ枚数の受
像紙に転写したとき、転写用インクシートを用いた場合
は１タイムインクシートを用いた場合に比べ、ロール径
を（１／ｎ）に比例して小さくすることができる。従っ
て、熱転写プリンタのメカニズム内に占めるインクシー
トロールの容量を小さくすることが可能となり、同じプ
リント枚数を有し乍らも小さなプリンタメカニズムの実
現が可能となる。

【０００５】しかしながら、サーマルヘッドを用いた熱
転写プリンタの転写においては発熱を伴うものであり、
特に昇華型の熱転写プリンタでは、転写のために多くの
熱量を必要とするので、サーマルヘッドは蓄熱し易くな
っている。サーマルヘッドが蓄熱されると、転写用イン
クシートに印加される熱量も増大し、その結果、転写用
インクシートが膨張したり、階調表現するために行う熱
変調の制御が難しくなったりして画質が悪くなるなどの
問題が生じた。

【０００６】上述したサーマルヘッドへの蓄熱による悪
影響を取り除くため、例えば、サーマルヘッドを熱伝導
率の大きいアルミニウム等からできた基台に取り付け、
更に、このアルミニウム基台に放熱フィンを形成させる
ことによりサーマルヘッドの放熱冷却をさせていた。ま
た、構造的には、上述した放熱冷却機能を与えるととも
に、同時に、固定されたプラテンローラに対して、サー
マルヘッドを圧接・開放させる構成にしていた。

【０００７】図５は、従来の放熱フィンを有する熱転写
プリンタの一例を説明するための図で、図中、３０は熱
転写プリンタ、３１は上カバー、３２は下カバー、３３
はサーマルヘッド、３４はプラテンローラ、３５は給紙
カセット、３６は排紙カセット、３７はフレーム、３８
はヘッド支持ばね、３９は放熱フィンで、上カバー３１
と、下カバー３２に形成される室内と、サーマルヘッド
３３、プラテンローラ３４、給紙カセット３５及び排紙
トレイ３６などが、それぞれ図に示した各位置に設けら
れている。

【０００８】サーマルヘッド３３は、一端がフレーム３
７に支持されたヘッド支持ばね３８の他端に取り付けら
れており、軸位置が固定されたプラテンローラ３４に対
して圧接・開放できるようになっている。また、サーマ
ルヘッド３３は、ヘッド自体に剛性をもたせるととも
に、放熱させるためアルミニウム等の熱伝導率の良好な
金属からなるサーマルヘッド基台３３Ａの下面に接合さ
れており、更にサーマルヘッド基台３３Ａ上面には放熱
フィン３９が接合されている。サーマルヘッド３３に蓄
熱された熱は、サーマルヘッド基台３３Ａ、放熱フィン
３９および上カバー３１を通って矢印Ｈ方向に伝熱し、
大気に放熱されて冷却させるメカニズムとなっている。
すなわち、サーマルヘッドを移動しながらも熱伝達可能
な構成となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図５に示した、従来の
熱転写プリンタ３０は、プラテンローラ３４を固定し
て、サーマルヘッド３３をプラテンローラ３４側に圧接
・開放させ、更に、サーマルヘッド３３に放熱フィン３
９を取り付けて熱を上カバー３１に逃がす構造をもって
いる。しかし、サーマルヘッド３３の冷却フィン構成空
間と、サーマルヘッド３３を圧接・開放させるストロー
ク空間とが、装置の厚さ方向に配置されるので、熱転写
プリンタの薄型化には限界があった。

【００１０】本発明は、上述した課題を解決するため
に、放熱を考慮しながらサーマルヘッドの位置を固定
し、逆にプラテンローラをサーマルヘッドに対して圧接
・開放の動作をさせる構造をとることにより装置の厚さ
を薄型にして小型で連続印写可能な熱転写プリンタを実
現させることを目的としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）サーマルヘッド、プラテンロー
ラ、転写用インクシート、および受像紙等から構成さ
れ、前記サーマルヘッドとプラテンローラとの間に、前
記転写用インクシートと受像紙とを移動可能に圧接加熱
して記録する熱転写プリンタにおいて、前記プラテンロ
ーラ側を印写シーケンスに従って、前記サーマルヘッド
に対向して圧接又は開放自在に移動できるようにしたこ
と、更には、（２）前記（１）において、前記サーマル
ヘッドを前記プラテンローラの上方側に配置し、前記サ
ーマルヘッドを熱伝達性および熱放散性の良好な金属あ
るいは軽金属からなるヘッド取付体に接触固定させたこ
と、更には、（３）前記（２）において、前記ヘッド取
付体を、該ヘッド取付体の一端側に設けられた支点まわ
りに回動可能に、又は平行に移動可能に支持し、該ヘッ
ド取付体の移動により請求項１に記載の印写シーケンス
にもとづく前記プラテンローラの開放量よりも大きな開
放空間を作り、前記転写用インクシート等の交換又は用
紙ジャムを除去可能としたこと、更には、（４）前記
（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記プラテンロー
ラの回転軸を両軸端側において屈曲自在に固着された板
ばねに回転可能に軸支し、前記プラテンローラを前記サ
ーマルヘッド方向への移動を可能とし、該方向と直角の
前後方向への移動を規制するようにしたこと、更には、
（５）前記（４）において、前記板ばねに、該板ばねを
圧接、開放するタイミングに従って回転するカム部材に
係合して動作するカムフォロワー部材を取り付けたこと
を特徴とするものである。

【００１２】

【作用】サーマルヘッドに蓄熱された熱を、放熱機能と
上カバー機能をもつヘッド取付台により冷却フィン空間
を小さくし効果的に放熱させながら、固定されたサーマ
ルヘッドに対し、転写用インクシートの次色進行やカラ
ー印写のために行う受像紙の初期位置戻し等の印写シー
ケンスに従って、プラテンローラを圧接・開放させるこ
とによりサーマルヘッドのストローク空間を小さくして
熱転写プリンターを薄型として連続印写可能にする。

【００１３】

【実施例】

〔実施例１〕（請求項１に対応） 図１は、本発明による熱転写プリンタの一例を説明する
ための要部側面図であり、図中、１はサーマルヘッド、
２はプラテンローラ、３は転写用インクシートカセット
体、４は用紙端部検出センサ、５は用紙往復走査ロー
ラ、６はピンチローラ、７は放熱上カバー、８はサーマ
ルヘッド基台（以後、ヘッド基台と記す。）、９は給紙
ローラ、１０は受像紙、１１はヘッド圧接・解除カム、
１２はヘッド支持板ばね、１３はヘッド開放係合部材、
１４は止めねじ、１５は開放支点、１６は止めねじ、１
７はベースである。

【００１４】図１は、熱転写プリンタの要部を示したも
ので、各々の要部は、後述するヘッド取付体側Ｉとプラ
テンローラ側IIとの間に納められている。。プラテンロ
ーラ２が、ベース１７の上面に一端が止めねじ１４によ
り固着されて片持支持されたヘッド支持ばね１２の一部
に、該ヘッド支持ばね１２の面から離間して回転可能に
軸支されたプラテンローラ側IIが構成されている。

【００１５】また、ヘッド支持ばね１２の自由端側には
ヘッド開放係合部材１３が固着されており、該ヘッド開
放係合部材１３の上部位置には、ヘッド支持ばね１２を
印字シーケンスによる圧接・開放のタイミングに従って
駆動するためのヘッド圧接解除カム１１が回動可能に設
けられている。

【００１６】プラテンローラ２の上方側には、熱伝達
性、熱放散性の良好な、例えば、銅、鉄などの金属、ま
たはアルミニウムなどの軽金属からなるヘッド基台８に
接触固着されたサーマルヘッド１が配置され、前記ヘッ
ド基台８には該ヘッド基台８と同様に熱伝達性、熱放散
性の良好な前記金属からなる放熱上カバー７が熱伝導性
ペースト等を介在させて密着した後、止めねじ１６で固
着されている（請求項２に対応）。すなわち、サーマル
ヘッド１は、熱伝達性・熱放射性の良好な金属でできて
いる放熱上カバー７とヘッド基台８とからなるヘッド取
付体に密着して固着されてヘッド取付体側Ｉを構成して
いる。

【００１７】ヘッド取付体側Ｉの放熱上カバー７は、該
放熱上カバー７の一端側に設けられた開放支点１５によ
り回転可能に軸支されており、印写時には他端側に設け
られた開放レバー１９を係止ピン１８に係合させること
により固定され、これに従って、サーマルヘッド１も固
定されている。また、サーマルヘッド１が固着されたヘ
ッド取付体側Ｉには、インクシートカセット体３が取り
付けられている。インクシートカセット体３は、フィル
ム上に３色又は４色の昇華性染料等が段だら塗布された
転写用インクシートが納められ、転写用インクシートが
巻き付けられた巻き付けボビンと巻き取りボビンとがセ
ットで組み付けられたもので、前記転写用インクシート
はサーマルヘッド１の下面に接するように取り付けられ
ている。

【００１８】このように、固定されたヘッド取付体側Ｉ
のサーマルヘッド１とプラテンローラ側IIのプラテンロ
ーラ２との間の空間には、サーマルヘッド１とプラテン
ローラ２との間に転写紙１０を搬送するための給紙ロー
ラ９、用紙往復走査ローラ５、該用紙往復走査ローラ５
と圧接して回転するピンチローラ６および用紙端部検出
センサ４等が設けられている。

【００１９】以上の如く構成された熱転写プリンタは、
印写準備段階として、放熱上カバー７に軸支された開放
レバー１９を持ち上げて係止ピン１８の係止を解き、ヘ
ッド取付体側Ｉを開放支点１５まわりに回動して持ち上
げ、サーマルヘッド１とピンチローラ２との圧接を開除
して転写紙１０の給紙や転写インクシートの色面の繰り
出しなどが行われる。

【００２０】印写するときは、ヘッド圧接解除カム１１
とヘッド開放係合部材１３とは離間しており、プラテン
ローラ２はヘッド支持ばね１２のばね力によりサーマル
ヘッド１に近接した位置にあるが、図１に示すように、
開放レバー１９を係止ピン１８に係止固定することによ
ってサーマルヘッド１は、ピンチローラ２に前記ばね力
により一定の力で圧接されている。

【００２１】印写開始の指令が出ると、転写紙１０は給
紙ローラ９を介して用紙往復走査用ローラ５とピンチロ
ーラ６との間に搬送される。搬送された転写紙１０は用
紙端部検出センサ４により端部検出され、転写紙端部の
検出信号に従って転写インクシートと重ねられ、端部位
置合せされた転写紙と転写インクシートとはサーマルヘ
ッド１とピンチローラ２との間に圧接されて印刷され
る。

【００２２】カラー印刷を行うときは、印写シーケンス
に従って３色又は４色の段だら塗布された転写インクシ
ートの各色毎に転写紙１０を往復移動走査をして初期位
置を合せながら重ね印刷をしてカラー表現される。この
とき、ヘッド圧接解除カム１１は前記印写シーケンスに
従って駆動され、印刷時にはピンチローラ２をサーマル
ヘッド１に圧接し、転写紙１０の前記走査の戻しの期間
には開放されるようになっている。印刷時にサーマルヘ
ッド１に蓄熱された熱はヘッド基台８を熱伝達して大面
積の放熱カバー７を介して大気に放熱され冷却される。

【００２３】上述のように、本発明による熱転写プリン
タによると、サーマルヘッド１を上側にして固定し、該
サーマルヘッド１の下側に、プラテンローラ２をヘッド
支持ばね１２で支持し、該ヘッド支持ばね１２をヘッド
圧接・解除カム１１を用いてサーマルヘッド１側に圧接
・開放できるように配置したのでサーマルヘッドのスト
ローク空間を小さくできる。しかも、サーマルヘッド１
をヘッド取付体に固定し放熱機能と上方のカバー機能と
を併用させたので冷却フィン空間が小さく、しかも、連
続的な印写が可能で超小型の熱転写プリンタを提供する
ことができる。

【００２４】一方、ヘッド支持体Ｉ側に装着されたイン
クシートカセット体３を操作者の手によって着脱したり
用紙ジャムを除去するときは、装置自体を分割開放させ
て空間を設ける必要がある。

【００２５】図２は、図１に示したヘッド取付体側Ｉを
プラテンローラの開放量よりも大きく開放した状態を説
明するための図であり、図１と同様の動作をする部分に
は、図１の場合と同じ参照番号を付してある。

【００２６】図１に示したヘッド取付体側Ｉは、開放レ
バー１９が係止ピン１８に係止され固定されているが、
図２に示したヘッド取付体は、開放レバー１９を係止ピ
ン１８から開放して開放支点１５まわりに回動され持ち
上げられた状態となっている。

【００２７】この状態では、印写シーケンスに従ってヘ
ッド圧接解除カム１１が回転されてプラテンローラ２が
開放されたときのプラテンローラ２の変位よりも遥かに
大きい変位量を有している（請求項３に対応）。

【００２８】図３は、本発明に係るヘッド取付体側Ｉを
開放するための、他の実施例を説明するための図であ
り、図中、２０はリンク機構であり、その他、図１と同
様の作用をする部分には、図１の場合と同じ参照番号が
付してある。

【００２９】図３において、リンク機構２０は、サーマ
ルヘッド１が取り付けられたヘッド取付体側Ｉをベース
１７に対して平行に移動させるためのもので、図示の例
では、各々、同形等寸の２枚のリンクバー２０ａ、およ
び案内溝２０ｃを有するリンクバー２０ｂとからなり、
リンクバー２０ａと２０ｂとは案内溝２０ｃにより案内
されるピン２０ｆにより連結され、各々のリンクバー２
０ａの端部は放熱カバー７の両端にピン２０ｄにより、
リンクバー２０ｂの端部はベース１７の両端にピン２０
ｅにより回転可能に連結されている。

【００３０】以上のように構成された図３に示したリン
ク機構２０によりヘッド取付体側Ｉはベース１７に対し
平行にリンクバー２０ａ，２０ｂの長さに比例した変位
が得られる（請求項３に対応）。

【００３１】図２，図３に示したように、印写シーケン
スに従ったプラテンローラ２のストローク空間と関係な
く、ヘッド取付体側Ｉをプラテンローラ側IIに対して移
動できるようにしたので、熱転写プリンタの厚さを厚く
することなくサーマルヘッド１とプラテンローラ２との
間隔を大きくすることができ、簡単にインクシートカセ
ット体３の交換や用紙ジャムを取り除くことができる。

【００３２】図４は、図１に示したプラテンローラの支
持およびサーマルヘッドに圧接・開放を行わせるための
構成を説明するための斜視図であり、図中、Ａ部は軸受
部、Ｂ部はヘッド開放係合部材１３の取付部であり、そ
の他、図１と同様の作用をする部分には、図１の場合と
同じ参照番号が付してある。

【００３３】ヘッド支持板ばね１２は、前述のように、
止めねじ１４により一端がベース１７に固着されてプラ
テンローラ２を支持するためのばね材であるが、ヘッド
取付台側Ｉが係止ピン１８に係止され固定されたとき、
プラテンローラ２を介してサーマルヘッド１からの圧力
・変位を受ける。ヘッド支持板ばね１２の厚さや形状
は、前記圧力・変位を受けて印写を均一に行わせるため
に必要な圧力が得られるように決定されている。

【００３４】プラテンローラ２は、両端部に軸が露出し
た中間部がゴムで被覆されている円筒体であり、ヘッド
支持板ばね１２の上面に接触しないように該ヘッド支持
板ばね１２の両端に設けられた軸受Ａ部で軸芯が位置決
めされ、軸受２１により回転自在に支持されている。な
お、軸受２１はビス２２で軸受Ａ部に固着されている。
このため、プラテンローラ２はサーマルヘッド１を加圧
する方向には移動するが、この加圧方向と直角な前後方
向には移動しないように規制されている（請求項４に対
応）。

【００３５】さらに、ヘッド支持板ばね１２の支持側と
反対のＢ部には該ヘッド支持板ばね１２よりも高剛性の
ヘッド開放係合部材１３が取り付けられている。該ヘッ
ド開放係合部材１３は、ヘッド圧接・解除カム１１と係
合されるカムフォロワー部材で、ヘッド圧接・解除カム
１１は印写シーケンスに従って駆動されるモータ２４に
より回転駆動される。

【００３６】このように、ベース１９に屈曲自在に取り
付けられたヘッド支持板ばね１２の一部に高剛性のヘッ
ド開放係合部材１３を取り付け、圧接・開放のタイミン
グに従って回転するヘッド圧接・解除カム１１と係合し
て動作可能な構造とした（請求項５に対応）のでヘッド
圧接・解除カム１１が直接ヘッド支持板ばね１２と接す
ることなく長期安定した印写に必要な圧力が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下に示す効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：サーマルヘッド側を取
り付けたヘッド取付体Ｉを固定し、該ヘッド取付体Ｉの
下側にプラテンローラ側を印写シーケンスに従って圧接
・開放するようにしたので圧接・開放のストローク空間
を小さくでき、超薄型の熱転写プリンタが得られる。 （２）請求項２に対応する効果：サーマルヘッドを、熱
伝達性の良好な金属からなるヘッド基板と放熱カバーか
らなるヘッド取付体に密着固定し、しかも放熱カバーを
ケースの一部としたので、サーマルヘッドの温度上昇を
おさえることができ、小型で、しかも、長期間連続して
印刷ができるようにすることができる。 （３）請求項３に対応する効果：ヘッド取付体を支点を
中心として回動又は平行移動したので、熱転写プリンタ
の厚さを厚くすることなくインクシートカセット体の交
換，用紙ジャムの除去が容易にできる。 （４）請求項４に対応する効果：プラテンローラを、サ
ーマルヘッド側には加圧・開放可能で、前後側には移動
できないよう板ばねに取り付けしたので印写圧力および
押圧位置が一定で安定した印刷が可能である。 （５）請求項５に対応する効果：プラテンローラを回転
可能に支持した板ばねの一部に高剛性のヘッド解放係合
部材（カムフォロワー）を固着し、このヘッド解放係合
部材を圧接・開放のタイミングで回転するカムと係合し
たので板ばねを傷めることなく長期高画質の印写を可能
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による熱転写プリンタの一例を説明す
るための要部側面図である。

【図２】 図１に示したヘッド取付体側をプラテンロー
ラの開放量よりも大きく開放した状態を説明するための
図である。

【図３】 プラテンローラの開放量よりも大きく開放す
るための、他の実施例を説明するための図である。

【図４】 図１に示したプラテンローラの支持およびサ
ーマルヘッドに圧接・開放を行わせるための構成を説明
するための斜視図である。

【図５】 従来の放熱フィンを有する熱転写プリンタの
サーマルヘッドとプラテンローラとの関係の一例を説明
するための図である。

【符号の説明】

１…サーマルヘッド、２…プラテンローラ、３…転写用
インクシートカセット体、４…用紙往復走査ローラ、６
…ピンチローラ、７…放熱上カバー、８…ヘッド基台、
９…給紙ローラ、１０…受像紙、１１…ヘッド圧接・解
除カム、１２…ヘッド支持板ばね、１３…ヘッド開放係
合部材（カムフォロワー）、１４…止めねじ、１５…開
放支点、１６…止めねじ、１７…ベース、２０…リンク
機構、２１…軸受、２２…ビス、Ａ部…軸受部、Ｂ部…
ヘッド開放係合部材取付部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 25/316

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーマルヘッド、プラテンローラ、転写
   用インクシート、および受像紙等から構成され、前記サ
   ーマルヘッドとプラテンローラとの間に、前記転写用イ
   ンクシートと受像紙とを移動可能に圧接加熱して記録す
   る熱転写プリンタにおいて、前記プラテンローラ側を印
   写シーケンスに従って、前記サーマルヘッドに対向して
   圧接又は開放自在に移動できるようにしたことを特徴と
   する熱転写プリンタ。
2. 【請求項２】 前記サーマルヘッドを前記プラテンロー
   ラの上方側に配置し、前記サーマルヘッドを熱伝達性お
   よび熱放散性の良好な金属あるいは軽金属からなるヘッ
   ド取付体に接触固定させたことを特徴とする請求項１に
   記載の熱転写プリンタ。
3. 【請求項３】 前記ヘッド取付体を、該ヘッド取付体の
   一端側に設けられた支点まわりに回動可能に、又は平行
   に移動可能に支持し、該ヘッド取付体の移動により請求
   項１に記載の印写シーケンスにもとづく前記プラテンロ
   ーラの開放量よりも大きな開放空間を作り、前記転写用
   インクシート等の交換又は用紙ジャムを除去可能とした
   ことを特徴とする請求項２に記載の熱転写プリンタ。
4. 【請求項４】 前記プラテンローラの回転軸を両軸端側
   において屈曲自在に固着された板ばねに回転可能に軸支
   し、前記プラテンローラを前記サーマルヘッド方向への
   移動を可能とし、該方向と直角の前後方向への移動を規
   制するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３項の
   何れかに記載の熱転写プリンタ。
5. 【請求項５】 前記板ばねに、該板ばねを圧接、開放す
   るタイミングに従って回転するカム部材に係合して動作
   するカムフォロワー部材を取り付けたことを特徴とする
   請求項４項に記載の熱転写プリンタ。