JPS59229381A - サ−マルプリンタ - 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】 「産業上の利用分野］ 本発明は、転写リボンの加熱を利用する非衝撃式のサー
マル印刷システムのインク補給装置に関する。用紙の局
所領域に熱が発生されてその熱発生領域にリボンからの
インクが転写される。

例えば抵抗性リボンを複数個の点電極と、広い接触領域
の１個の電極とに接触させることによって局所加熱が得
られる。その点電極への電圧パルスの印加中、その付近
の電流密度が高くなることによって強い局所加熱が生じ
、これによってリボンから、用紙又はリボンに接触する
他の基板にインクが転写される。

［従来技術］ プリンタの分野でインクを補給することは、選択的に行
なえる標準改削の１−っである。米国特許第４２５３７
７５号は、本発明の好適な実施例で使用される類のサー
マル印刷システムでインクを補給する装置を開示してい
る。そのリボン基板は、導電性の粒子−ｍ−その米国特
許ではグラファイ１〜−ｍ−で充填されたポリイミドで
ある。ポリイミドは本発明の好適な実施例の基板の材料
である。

インク補給に適用されるインクは、粉末や液体等であり
、適当なインク層として滑らかにされるよう処理される
。

米国特許第４−２３６８３４号は抵抗性リボンの性質を
有する無端ベル１〜を開示している。これはその無端ベ
ルトの抵抗層用の物質としてカーボンで充填されたポリ
イミドを具体的に開示している。

ポリイミドは本発明の好適な実施例の抵抗層用の物質で
ある。この特許では、感熱用紙が無端ベルトと接触され
るようにもたらされる際そのベルトが移動される。そし
てインク層を用いるというよりは用紙の性質を利用して
像が表われるように印刷される。米国特許第４３５０４
４９号は、インクが普通紙などに転写される際に抵抗性
リボンで印刷が生じることを開示している。

米国特許第３９６３３４．０号は、文字その他の像がイ
ンクリボンから与えられ、印刷ステーションへ向かう連
続バンド」二に移され、印刷ステーションでそれらが完
全に転写される技法を開示している。この特許はまた印
刷ステーションを通り過ぎた印刷バンドを清掃するため
ひつかきブレードをもつ清掃ステーション（その特許の
第７Ａ図）を教示する。

米国特許第３３７７５９８号はインクを移し、そのイン
クが局所加熱からの爆発現象によって印刷されることを
教示する。そのインクは供給部で加熱され、連続バンド
に挾持ローラのところで与えられる。その挾持ローラは
放熱用のフィンによって冷却される。この連続バンドは
網目状のスクリーンである。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来は、サーマルプリンタのリボンを使い切ると、リボ
ン全体を取替える必要があったので、経済性が高くなか
った。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の好適な一実施態様は、キャリア上に装着された
印刷用電極を担持する印刷ヘッドを有する。このキャリ
アは印刷しようとする典型的な用３− 紙の幅の大部分に股がって延びる成る長さの印刷リボン
に沿って移動する。この一般的な構成は、標準設計の範
囲内のものである。米国特許第３９８９１３］号はその
ような全体的なシステム構成を教示することを示す。

本発明の１つの主要な側面は、インクを補給するために
サーマルリボン基板に与えられるインクの薄層乃至積層
体を使用することである。これはその２つを接触させる
ことによって為され、接触点に熱を与えることによって
補助され得る。ＩＢＭＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｊｓｃｌ
ｏｓｕｒｅ　Ｂｕｌｌ、ｅｔｉｎ、　Ｖｏｌ、　２５、
淘４．１９８３年９月号の第２１５１頁乃至第２１５２
頁にはｒＭｕｌｔｊ−Ｈｅｗ　Ｒｊｂｂｏｎ　Ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｊ、ｎｇＰｒｏｃｅｓｓ　（複数個の切取
りリボン製造プロセス）」が開示されるが、これはロー
ルや差のある温度を利用して積層体からのインクを基板
に転写することを開示している。これはリボン製造プロ
セスの一部として説明され、インク補給式の印刷システ
ムでの機能としては説明されない。

本発明によれば、インク補給媒体もリボンであ一４＝ るサーマル印刷技法を用いたインク補給式の印刷システ
ムの全体的な構成が得られる。その供給インクはスプー
ル等として設けられ、抵抗性のインク補給用の連続体の
リボンへの供給インクの移し換えは圧力による係合を利
用する。この移し換えは熱の助けを借りても良い。典型
的には、インク補給の際、その受取側が加熱される。何
故なら熱で溶融されるインクは、それが接触する部材即
ちエレメント」二でその供給側にとどまろうとするから
である。

この補給用のインク積層体は自己支持性であっても良い
が、典型的には中間の分離物質でもって巻きつけられる
ことになろう。自己支持性のインクは、分離物質から剥
がされ、そのインクだけが導体層と係合させられる。そ
のインクが導体層に移し換えられる以前で且つ十分に粘
性をもたないところではその積層体は剥がれることがな
い。本発明の一実施態様のプリンタシステムを好適な視
点からみると、その中間物質は、印刷ステーションを通
り過ぎた位置に進められ、そこで印刷リボンを完全に清
掃するの咎助ける１つの手段として使用される。

この印刷リボンは印刷ステーションで熱を与えるのに使
用される連続バンドである。そのバンドの一方の側にあ
るインクには、そのバンドの他方の側にある印刷ヘッド
から生じる成るパターンの熱が与えられるのである。印
刷しようとする任意の文字を印刷できるだけの幅を有す
る積層体状のインクが、バンドにもたらされ、それに接
触するよう加圧される。そのインクはバンドの外側の面
に転写され、そしてバンドが移動して行くと、そのイン
クは印刷ステーションにもたらされる。そこでは印刷ヘ
ッドがそのインクの選択された部分を溶かし、印刷を生
じさせる。それからバンドは第２のステーションに移動
し、そこでバンド全体が清掃される。

ブラシ型のクリーナーなども本発明の範囲内であるが、
本発明の好適な一実施態様では清掃ステーション１こ、
そのインクを好む基板物質をもたらす技法を用いている
。インクが最初に与えられるときその基板の前面は、イ
ンクの積層体を担持するか又は少なくとも接触している
。好適には、基板の裏側が、例えば粗いきめをもつよう
にすればそのインクにとって好ましい。基板の裏側は、
インクが供給された後、圧力を用いてその残りのインク
と接触させられる。好適には、上記の圧力のばかその積
層体のプリンタのバンド側に与えられる熱を補助的に用
いることができる。その基板は、受取領域に収容され、
後で廃棄される。

［実施例］ 図示のプリンタは、連続で、無端の再使用可能なプリン
タリボンバンド１を有する。これは印刷を生じる領域の
全幅にわたって真直ぐに延びている。印刷される用紙３
等はリボン１の広がっている場所の付近に通常のプラテ
ン５などで背面から支持されるようにして保持される。

プラテン５は目的に合わせて平坦であっても丸くなって
いても良い。印刷エレメント７は、従来どおり印刷しよ
うとする行に沿って移動する。これは像を形成しようと
する選択領域に熱を生じる。

７一 本発明が、どのような型のサーマル印刷にも適用できる
ことは明らかであろう。この熱が印刷エレメント７で発
生されても良いが、そのときはリボンが支持体としてま
たその外面のインクに熱伝導体として働らくだけである
。しかしここで考えている好適な実施例では、上述の米
国特許第４３５０４、４９号などに開示される抵抗性リ
ボン技術を用いている。即ちリボンが抵抗層をもち、印
刷ヘッドが抵抗層へ電流を供給する電極を含んでいる。

このリボンの抵抗層の特性は、リボン内部で熱を発生す
る゛ことである。この熱は、リボン」二に担持されるイ
ンクに非常に近いところで発生され、高品質の印刷を生
じる。

この実施例のプリンタは、リボンＪのための印刷エレメ
ント７の供給側に室９を設ける。この室の中にリボン１
が緩く保持される。リボン１は室９から垂直なガイド１
１を経て暮き出され、そして印刷しようとする用紙３の
幅を横切るように真直ぐに延び出す。それは垂直なガイ
ド１３によって供給室１５の中に案内され戻される。供
給室１８− ５の入口にある給送ローラ１７及び１９が回転して、リ
ボン１を必要に応じて動かす駆動力を与える。供給室１
５もリボン１を緩く保持し、これによってリボンにたる
みを与える。たるみが与えられるのは、給送ローラ１７
及び１９と後述の他のローラによって積極的にリボンが
駆動される地点相互間である。

インク供給部２１は、印刷動作時に熱で溶ける固体のイ
ンクをスプールの形態で含む。このインクは、リボン１
の幅よりも一般に僅かに狭い幅のインク積層体２３を有
する。インク供給部２１は、合成のポリマ、クラフト紙
等でできていてもよい薄層乃至積層体２５を有する。積
層体２５は、プリンタリボン１の印刷側となる側面と面
する側面が滑らかであり、その反対側は粗い側面である
。

具体的には、中間の積層体２５は、１０ミクロンの厚さ
の普通のポリエチレンフィルムであることが望ましい。

粗い面は、フィルムを傷つけないように打撃時に制御し
つつグリッドブラスト法を用いることにより或いは化学
的食刻法を用いることにより得られる。他の表面処理技
法で粗い面を作ってもよい。通常のポリエチレンテレフ
タレートフィルムは６ミクロン位に薄くできる。そして
清掃目的で粗さを与える特別の表面処理を施さなくても
満足できる清掃を行なえるように見える。

スプール状のインク供給部２１は、室２７に装着され、
室９の入口にある２個のローラ２９及び３１の挟持部の
中に巻き解かれる。積層体２５は、図示のとおりローラ
２９及び３１相互間の入口の前でインク積層体２３から
剥される。これはインクが自己支持性である好ましい場
合の状況である。

自己支持性のインクとして好適なものは、本出願ととも
に米国特許出願した「自己支持性のサーマルインク」と
題するものに開示されている。

挟持ローラ３１は、それ自体を適度に加熱するため抵抗
を利用した小さなヒータ又はその同等物を含む。一方、
ローラ２９は、それ自体が室温に近い温度に維持される
ようかなり大きな中空部をもつとともに内部のフィン３
３等を含む。これは熱によってインクを軟化させプリン
タリボン１に付着させる。このような付着のための主要
な仕組は、特に基板がローラ２９及び３１に入る前に分
離される場合、圧力を付与することと、再使用可能なリ
ボンの表面になじみ易いインクの固有の付着力ととであ
る。好適な実施例での再使用可能なリボンの表面は、下
記のとおりニッケルの金属導電層である。ローラ２９は
、熱で柔くされるインク２］、がローラ２９の表面にと
どまろうとしがちなので、冷たい状態に維持される。

ローラ２９及び３１は、プリンタリボンＪ−がローラ］
−５及び１−９によって給送されるとき回転駆動される
。インク積層体２３及びリボン］−はローラ２９及び３
１の回転作用によって進められる。

インク供給部２１からのインクは室９内のリボン１に移
され、印刷に使用できる用意が備う。

リボン１の各回の移動と同時に、巻取室３９の入口にあ
る挟持ロール３５及び３７もリボンと同じ量移動するよ
う駆動される。挟持ローラ３７は内部から加熱され、挟
持ローラ３５は中空で且つ内部に冷却用フィン３６を有
し、これによって室−】］− 温付近に維持されるようにしている。インク供給部２１
の内側の紙積層体２５は、プリンタを横切るように案内
溝４３を介して案内され、挟持用ローラ３５及び３７の
中にもたらされる。フィルム状の積層体２５の粗い背面
は、リボン１の外側即ちインクの存在する側と接触する
。ローラ３７のところの熱により差動効果が生じ、これ
によってインクが積層体２５に付着しようとする。印刷
後に残るそのインクは積層体に完全に移し換えられ、室
３９の中に詰込まれる。最後的には室３９の中味が用済
みとして捨られる。必要ならローラ３５及び３７の領域
でブラシによる清掃が有効であろう。

非常に効果的で経済的なプリンタシステムが上記の構成
によって達成される。印刷は高速であってよいが、印刷
ステーションのところで関係する印刷技法によってのみ
制限される。その清掃効果によりリボンは高品質の像を
生じるため長期間に亘って有用である。

好適には、再使用可能なリボン１が、導電性力１２− 一ボンで充填されたポリイミドの抵抗層を有し、３００
乃至１．５００Ω／口の抵抗を与える。具体的には、厚
さ３７ミクロンで５００Ω／口が好ましい。この積層体
にはその後約１００オンゲス１−ロームの厚さの二酸化
シリコンという第２の層が任意の従来技法で積層される
。この二酸化シリコンは、基本的には１９８１年１２月
２２日に米国特許出願された米国特許出願第３３３３４
９号に記載されたものである。導電性の高い中間層がア
ース復帰路として作用するよう抵抗性リボンによる印刷
には必要である。従って抵抗性リボン］−の第３の層と
して１００オングストロームの厚さの純粋なニッケル層
が真空付着により与えられる。

ニッケルの代りに他の金属即ち容易に酸化せず高融点の
金属を使用してもよい。ニッケル層がプリンタの清掃ス
テーションで繰返し摩耗を受けるので、非常に薄いこと
が望ましい保護層が最後の層のところで与えられる事が
望ましい。これは充填材の入っていないポリイミド又は
２ミクロン未満の厚さのその抵抗層に匹敵する他の物質
である。

４二記の実施例に示すようにインクを再補給する前にリ
ボンを完全に清掃すれば、常に均質で且つ高品質の印刷
を提供できる。

［発明の効果］ 本発明では、サーマルプリンタのリボン全体が交換され
るのではなくインクだけが交換されるので経済性が著し
く改善される。サーマルプリンタは、印刷を非常に高速
化できる潜在能力をもつので、リボン全体を何度も取り
替える方式を回避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明によるプリンタのリボン及び印刷ステーシ
ョンを概略的に示す斜視図である。 ］・・・・リボンバンド、７・・・・印刷エレメント、
２］−・・・・インク供給部、２３・・・・インク積層
体、２５・・・・積層体、２９．３］・・・・ローラ。 −１５＝ ０発　明　者　デー・チヤツク・タオ アメリカ合衆国ケンタッキー州 レキシントン・オーバープルツ ク・ドライブ３３６１番地 手続補正書（Ｊ試） 昭和５９年６月２５０ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第２６２２／Ｉ号２、発明の名称 サーマルプリンタ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （７０！］）　　　　　　　マシーンズ・コーポレーシ
ョン４、代理人 昭和５９年５月２９日 ６、補正の対象 明細書全文 ７、補正の内容 別紙のとおり（内容に変更なし） −２＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流動状態でないインクが熱で流動状態にされて印刷を生
   じるサーマルプリンタにして、薄層中に上記インクを含
   むインク供給媒体と、上記流動状態でないインクを該イ
   ンクと別体のバンドに移し換えるようにして該バンドに
   上記インクを供給するインク供給手段と、 任意のパターンの印刷を生じるため所与のパターンで熱
   を発生する印刷ステーションと、上記インク供給手段で
   移し換えられたインクが上記印刷ステーションで流動状
   態にされて所与のパターンの印刷を反復的に生じること
   のできるよう上記インク供給手段及び上記印刷ステーシ
   ョンを通る無端の上記バンドと を具備するサーマルプリンタ。