JPS62119042A

JPS62119042A - 記録装置

Info

Publication number: JPS62119042A
Application number: JP60260459A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shimazaki; 隆島崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-11-20
Filing date: 1985-11-20
Publication date: 1987-05-30
Also published as: US4740801A; DE3639062A1

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】〔発明の技術分野〕本発明は、たとえばプリンタ、ファクシミリ等に適用可
能な新規なインクジェット方式の記録装置に関する。

（発明の技術的背景とその問題点）従来より、静電方式、感熱紙加熱方式、サーマル転写方
式、電子写真方式、インクジェット方式等様々のノンイ
ンパクトの記録方式が提案されてきた。

このような中で、インクジェット方式は、低騒音化、低
パワー化、小型化、多色カラー化が容易で、しかも、構
成要素が安価であるという様々の利点を持つ非常に優れ
た記録方式であるところから、種々開発が進められてい
る。

インクジェット方式としては、圧力素子方式、静圧加速
方式、バブルジェット方式等がある。しかし、従来のイ
ンクジェット方式は、いずれもノズルの先端からインク
を飛翔させるものであり、ノズルの目詰まりという問題
が完全に解決されないため、なかなか普及しないのが現
状である。また、多数のノズルを密集できず、多数ドツ
トの同時記録が困難なため、記録速度が遅いという欠点
も有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、固定したノズルを用いない全く新しい
インクジェット方式であり、目詰まりがなく、高速記録
が可能で、しかも、印字品質の高い記録が行なえるよう
にした記録装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成すべく、多数の小孔または凹部
を有した記録媒体に記録用インクを充填し、インクの充
填された小孔または凹部がサーマルヘッドに配置された
加熱素子表面に達した際に加熱素子を選択的に加熱させ
ることによって、発生する気泡の圧力により前記小孔ま
たは凹部中のインクを被記録材に向けて噴出させること
により被記録材に記録を行なう構成とするとともに、前
記記録媒体の小孔または凹部の有効口径がフィルム厚さ
と等しいか、あるいは小さく設定することによりインク
の噴出特性を良くし、印字品質を向上させるようにした
ものである。

（発明の実施例〕以下、本発明を図示の一実施例を参照して説明する。

第１図はサーマルインクジェットの記録原理を示す説明
図であり、図中１はサーマルヘッド、２は５〜５００Ｉ
Ｊ！Ｉｔ径の小孔（オリフス）２ａ・・・を多数形成し
た金属、または有機物質等からなる記録媒体としてのフ
ィルム、３はサーマルヘッド１のヘッド部に配置された
加熱素子、４は記録用インク（以後、単にインクという
〉、５はインクの充填された小孔、６は噴出されたイン
ク滴、７はインク滴の噴出された小孔を示す。

フィルム２を、矢印方向に移送するとインク４を溜めた
インク溜め部を通過したフィルム２の小孔２ａ・・・に
インク４が充填される。ついで、インク４の充填された
小孔５・・・が加熱素子３・・・が配設されたサーマル
ヘッド１まで到達した時、加熱素子３・・・に記録位置
に応じて選択的に電圧印加して急速加熱させる。そして
、この加熱素子３の加熱に伴って発生する気泡（バブル
）の圧力によりインク滴６・・・を噴出させて記録を行
なうものである。

第２図（ａ）は本発明の記録装置を示す概略的縦断側面
図であり、図中８は被記録材としての記録用紙であり、
この記録用紙８は装置本体筺体１３４に装着された給紙
カセット４９内に多数枚一括して収容され、これらの取
出側下面は押上ばね３３・・・により上方向に押し上げ
られ、最上端の記録用紙８が第１フイードローラ９に常
時接触し得る状態となっている。上記給紙カセット４９
は、装置本体筺体１３４に装着した時、その先端部に取
付けられたゴム磁石４７が装置本体筺体１３４側に設け
られたプレート４８に磁気的に吸着して、装置本体筐体
１３４に固定している。

上記第１フイードローラ９が取付けられた軸１３９は、
第３図に示すように給紙ソレノイド５１によって０Ｎ−
ＯＦＦする給紙スプリングクラッチ６３、および歯車５
６．５５を介して用紙搬送用モータ５４と運動する構成
となっている。

そして、給紙ソレノイド５１が当該装置に接続された画
像・データ等の処理装置（図示せず）の記録命令に応答
して励磁されることにより給紙スプリングクラッチ６３
がＯＮＬ、これにより用紙搬送モータ５４の動きが歯車
５５．５６、および給紙スプリングクラッチ６３を介し
て軸１３９に伝達され第１フイードローラ９に接する最
上端の記録用紙８が給送されるようになっている。

また、第１フイードローラ９を介して給紙カセット４９
から取出された記録用紙８は、第１給紙ガイド４４に沿
って上昇し、さらに、この移送方向に配置された互いに
転接する送りローラ対１０゜１０を介して第１、第２の
給紙ガイド４４．４５間に送り込まれ、被記録材搬送機
構４３の吸着搬送ベルト１５とこれに転接する停止中の
レジストローラ１１との接触部に先端が突当るまで送ら
れ、この状態で待機する。

なお、この装置は、給紙カセット４つからの給紙以外に
手差し給紙台１７からの給紙が可能となっており、手差
し給紙台１７上に一括してセットされた厚紙等の記録用
紙８が、第２フィードローラ１９と分離ローラ１８の働
きによって順次最下端部のものから一枚づつ取り出され
、前記給紙カセット４９からの給紙の場合と同様に吸着
搬送ベルト１５とこれに転接する停止中のレジストロー
ラ１１との接触部に先端が突当るまで送られ、この状態
で待機する。

上記レジストローラ１１は、図示しないクラッチ部を介
して前記用紙搬送用モータ５４（第３図参照）と連動す
るようになっており、クラッチ部のＯＮ動作により回転
するようになっている。レジストローラ１１の回転開始
・停止のタイミングは、記録用紙８の先端が第１１ＥＤ
２１の光を遮って第１ホトセンサ２２の導通がＯＦＦに
なってから一定時間を経過し、記録用紙８の先端がレジ
ストローラ１１の前記転接部に突当って適当な弛みを生
じるように定められている。

こうすることにより、記録用紙８の先端傾き（スキュー
〉を修正するとともに前記レジストローラ１１の転接部
に記録用紙８の先端を確実に押し込み、レジストローラ
１１と吸着搬送ベルト１５による記録用紙８の噛込みを
確実にしている。

なお、レジストローラ１１には、この周面に付着した紙
カスを除去する紙カス除去ブラシ５０が摺接され、記録
用紙８の記録面の汚れを防止するようになっている。

前記被記録材搬送機構４３は、筐体部１４０内に前記第
１、第２のローラ１２．１４、これらローラ１２．１４
に掛渡された吸着搬送ベルト１５、および空気吸引ダク
ト３０を組込んでユニット化した第１浮動部としての吸
着搬送機構部４３ａと、この第１浮動部としての吸着搬
送機構部４，３ａに組込まれた第２浮動部としてのベル
ト案内板２７を有し、このベルト案内板２７を変位させ
ることにより吸着搬送ベルト１５を記録部ガイド３１側
に押付けたり退避させたりするベルト押付／退避手段４
３ｂとで構成されている。

ベルト押付／退避手段４３ｂは、次のような構成となっ
ている。すなわち、第２浮動部としてのベルト案内板２
７は、空気吸引ダクト３０内に一端を回動自在に支持さ
れ、かつ他端がベルト案内板押付ばね２６により常時下
方に付勢された状態に収容されており、吸着搬送ベルト
１５を記録部ガイド３１に押付けるようになっている。

また、前記押付板２７の裏面には電磁コイル２８に対向
する状態に吸着部材１４１が取付けられた状態となって
おり、上記電磁コイル２８が励磁されると、押付板２７
が押付ばね２６の付勢力に抗して変位するようになって
いる。

また、第１浮動部としての吸着搬送機構部４３ａは、第
１０−ラ１２に掛けられたローラ押当てばね２５によっ
て、また、第２浮動部としてのベルト案内板２７は押付
ばね２６によって弾性的に支持され、厚い記録用紙８が
供給された場合、その分だけ変位可能となっている。

また、第２浮動部としてのベルト案内板２７の衝撃は、
高粘性流体緩衝器２９によって緩衝されるようになって
いる。

このように吸着搬送機構部４３ａとベルト押付／退避手
段４３ｂとから構成され、加熱素子３・・・に対して浮
動的に設けられた被記録材搬送機構４３は、第１０−ラ
１２の軸を中心として回動自在な構成となっており、記
録用紙搬送路を開放すべく第２図の矢印六方向に回動変
位できるようになっている。

しかして、レジストローラ１１の回転開始により記録用
紙８の先端がレジストローラ１１と吸着搬送機構部４３
ａの吸着搬送ベルト１５との間に噛込まれ、記録用紙８
はローラ押当てバネ２５の付勢力によって適当な圧力で
挟持される。そして、レジストローラ１１及び第１０−
ラ１２の挟持搬送力および吸着搬送ベルト１５による吸
着搬送力により搬送されることになる。

この時、記録用紙８は、第２図（ｂ）に示すようにベル
ト押付／退避手段４３ｂの作用によって厚さ０．２１の
可撓性フィルムからなる記録部ガイド３１に押付けられ
、記録部ガイド３１に摺擦しながら搬送される。

前記記録部ガイド３１は、サーマルヘッド１を基準とし
て固定されており、記録部ガイド３１の前記摺擦面が加
熱素子３・・・と一定間隔に保持されるようになってい
る。そして、記録用紙８の記録面（下面）が、サーマル
ヘッド１のヘッド部に配置された加熱素子３・・・に密
着しながら移動するフィルム２の表面と微少間隙、たと
えば０．２ｍを常に維持しながら移動できる構成となっ
ている。

なお、前記記録部ガイド３１の先端エツジは、加熱素子
３・・・から約０．７ｍ＋に設定されており、記録用紙
８の記録面とフィルム２の間隙は確実に保持されるよう
になった。

しかし、実験では前記先端エツジが加熱素子３・・・か
ら３願までは加熱素子３・・・の近傍が平面であるため
、・一定のｌ！ｌ１ｔｊｆが得られることがねがった。

実際、実施例の性能試験によれば、フィルム２の表面と
前記記録面との間隙は、解像力８本／ＭＩを維持するた
めに０．１〜０．３ｍの間になければならないことが確
認された。　したがって、記録部ガイド３１は厚さ０．
１〜０．３ｍの可撓性薄板であっても良いことは勿論で
ある。

しかしながら、記録用紙８の記録面とフィルム２との間
隙は微少のためフィルム２上のインク４が記録面に接触
する危険があるが、本実施例の性能試験によれば記録部
ガイド３１の表面が阻水性特性を有し、また、加熱素子
３・・・に向かうエツジ部がナイフェツジ形状いして有
るためインク４がフィルム２の移動方向に沿って前記記
録部ガイド３１の下面をフィルム２により引き込まれ記
録面側に膨張、浸出することを防止することが確認され
た。

本実施例ではフィルム２を厚さ１２．５ｍのポリイミド
フィルムをフォトエツチングして径２５〜３０ｍの小孔
２ａ・・・を多数形成し、前記記録用紙８に向かう面を
薄くテフロンコーテングすることにより阻水性処理を施
した。このことによって、前記フィルム２の記録用紙８
に向かう面には良く浸出が無くなるとともに、たとえ、
表面にインク４が付着しても後述する余剰インク掻き取
り部材４２．８９を親水性の弾性部材とすることにより
完全に清掃できる。このように前記記録部ガイド３１の
エツジ部からインク４があふれでるのをさらに効果的に
防止できる。

さらに、前記フィルム２のサーマルヘッド１に向う面お
よびサーマルヘッド１の表面は、厚さ約３刑のシロキサ
ン誘導体による耐摩耗処理が施されており、記録時に前
記サーマルヘッド１上をフィルム２が移動しても摩耗やひっか
き（鵡がフィルム２やサーマルヘッド１に発生しない。

このシロキサン誘導体は、たとえば四管能性四塩化ケイ
素を一価アルコール類、エステル類の所定量中で水と作
用せしめ、部分加水分解物のコロイド分散系を得る方法
により製造できる。

この液を上記フィルム２の片面に塗布し、５０℃〜１０
０℃位で数時間加熱放置することで成膜される。この耐
摩耗膜はスチールウールで擦っても傷が付かないことが
実験より明確となっている。

また、本シロキサン加工はガラス様物質シリカのｉｆで
あり、熱的にも強く、かつシロキサン網中に若干のシラ
ノール基を有するらしく吸湿性があり、親水性を有して
いるので記録用インク４が一様に付着するとともに、サ
ーマルヘッド１との接触面を通して毛細管現象により加
熱素子３・・・に速やかにインク４を供給できるためイ
ンク４の供給不足が全く無くなった。

また、後述するように少なくとも前記フィルム２と前記
余剰インク掻き取り部材４１．９０．４２．８９と容器
部７７からなるフィルムカートリッジ４０を当該装置に
対して着脱する際にもフィルム２面がきれいに清掃され
ているので手などを汚さないようにできる。

記録用紙８を記録部ガイド３１を介して加熱素子３・・
・に密着したフィルム２に軽く押し当ているので、前記
記録部ガイドおよびフィルム２の厚さにより前記記録用
紙８の記録面と前記加熱素子３・・・どの間の間隙は決
定されるので得たい前記間隙を正確に保ことが出来る。

記録用紙８の先端が更に前進すると、吸着搬送機構４３
ａの第２０−ラ１４と排紙ローラ１３とで挟持搬送され
る。このとき、前記記録用紙８の記録面は、排紙ローラ
１３の針状ローラ部１０４により点状に支持されており
、両端には基準ロー構部１０５．１０６が吸着搬送ベル
ト１５と転接しているので過度の圧力を加えられること
もなく搬送されるので、未乾燥の記録画像が乱されるこ
とが無い。（第７図参照）さらに、記録用紙８が前進して、その後端がレジストロ
ーラ１１と第１０−ラ１２の転接部を通過する。この時
、記録用紙８の後端部分には被記録材搬送機構４３の全
荷重を受けながら、記録部ガイド３１のところを摺擦さ
れつつ搬送されることになる。つまり、記録用紙８の基
本的な搬送力は、吸着ベルト１５の吸着搬送力のみとな
り、大きな摩擦力を受けながらも搬送になるため、搬送
に不確実さを伴うことになる。

しかし、本実施例では前記記録部ガイド３１に記録用紙
８を押付ける力は、ベルト押付／退避手段４３ｂを通じ
て伝達され、第２浮動部としてのベルト案内板２７はベ
ルト案内板２７への記録部ガイド３１からの反力により
、ベルト案内板押付ばね２６に抗しながら高粘性流体緩
衝器２９を通して、第１浮動部としての吸着搬送機構部
４３ａの筐体部分に相対的に上方に押し上げられる。

こうして、記録用紙８の後端が通過した後、一時的に離
れたレジストローラ１１と吸着搬送ベルト１５は再び転
接するようになり、したがって、記録用紙８にかかる圧
力は減じられ前記ベルト案内板２７の全荷重とベルト案
内板押付ばね２６の付勢力だけとなって、スムースな記
録用紙８の搬送が実現されることになる。

さらに、記録用紙８は前進し、記録用紙８の後端が記録
部ガイド３８のサーマルヘッド１側のエツジ部を通過す
ると前記ベルト案内板２７はどこからも反力を受けず、
ベルト案内板２７の全荷重とベルト案内板押付ばね２６
の力で下方に押し下げられることになる。

このため、記録用紙８の後端が記録部ガイド３１の前記
エツジ部を通過した途端に、フィルム２の表面と記録用
紙８の記録面が接触し、記録用紙８の後端をインク４で
汚してしまうという問題を有している。

しかし、本実施例では下記に述べる処置により、この問
題を解決している。まず、第２浮動部としてのベルト案
内板２７は前記したように高粘性流体ＩＩＩ器２９を通
してすでに上方に押し上げられているから、記録用紙８
の後端が記録部ガイド３１の前記エツジ部を通過しても
下方への移、動は前記高粘性流体緩衝器２９の緩衝効果
でゆっくりと下降することになる。したがって、記録用
紙８の記録面がフィルム２の表面に近づく間に記録用ｆ
ｆ１８の後端は加熱素子３を通過するようにできる。

また、さらに本実施例では記録用紙８の先端や後端に折
れや曲りがあって、フィルム２の表面を記録用紙８が接
触するのを防止するため、記録用紙８の先端または後端
が加熱素子３・・・を挟んで両端にそれぞれ±６１１Ｉ
Ｉｌの間はフィルム２の表面から離れて移動するよう電
磁コイル２８を励磁し、第２浮動部としてのベルト案内
板２７全体を上方に吸引するようにしている。

こうして、記録用紙８はフィルム２と接触して汚れるこ
ともなく、また、極めて、微少な間隙を維持してローラ
１３の配置部を通過して、きれいな記録がなされたまま
の状態で排紙トレイ１６上に排紙されることになる。

また、排紙時にあっては、記録用紙８の後端が第２１Ｅ
Ｄ２３の先を遮り、第２ホトセンサ２４の立上がり信号
を検知して、記録用紙８が確実に排紙されたことを検知
するようにしている。

つぎに、第２図（ａ）および第３図を参照してインク容
器６４から記録媒体カートリッジとしてのフィルムカー
トリッジ４０へのインクの供給、およびフィルムカート
リッジ４０のインク供給部からフィルム２へのインクの
供給について述べる。

前記フィルムカートリッジ４０とインク容器６４は分離
可能となっている。インク４はインク容器６４内に収納
され、このインク容器６４はフィルムカートリッジ４０
のインク容器取付は部６５にねじ込まれ固定される。こ
の際、インク容器６４の透明なインク供給チューブ７１
がインク容器取付部シール７３に密着したフィルムカー
トリッジ４０のバルブ６８をカートリッジバルブ用ばね
６９の付勢力に抗して押し上げる。

一方、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８は、イン
ク容器開閉棒７０を上方に押上げ、したがって、インク
容器６４のバルブ６７をバルブ用ばね６６に抗して押し
上げ、インク容器６４内のインク４を流出させる。イン
ク容器６４から流出したインク４は前記透明なインク供
給チューブ７１の斜めにカットされた先端部が埋まるま
で流出し、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８の周
囲に開けられた小孔およびインク供給の導通路９４を介
してフィルムカートリッジ４０の容器部７７の底部に形
成された細かいインク供給路７２．９３（第６図参照）
に流れ込む。

前記インク４は、さらにフェルトで構成されたインク供
給部材３７．３９に浸み込み、これを通してフィルム２
にインク４が塗布され、したがってフィルム２の小孔２
ａ・・・にインク４が充填され、フィルム２の移動と加
熱素子３・・・の急速加熱によるインク４に気泡（バブ
ル）により記録インク滴６として使用される。

こうして、インク４が消費されてインク４の水準が前記
透明なインク供給チューブ７１の先端の斜めカット部よ
り下降すると、フィルムカートリッジ４０のインク供給
部に設けられた空気吸込通路７４より空気が吸入され、
この空気が透明なインク供給チューブ７１の前記斜めカ
ット部を通して、インク容器６４内に流れ込み、新たな
インク４を流出させる。

ところで、前記空気吸込通路７４は、インク供給部内の
上部にあり、かつインク供給部内の空気容積は第２図（
ａ）および第３図から判かるように可能な限り小さくし
てあり、後述するように弾性ゴムで構成された第１余剰
インク掻取り部材４１．９０と、第２余剰インク掻取り
部材４２．８９によりインク供給部への空気の出入れは
前記フィルム２の小孔２ａ・・・が、前記第１、第２余
剰インク掻取り部材４１．９０．４２．８９を通過する
時のみ可能となっているので、前記したインク容器６４
からインク供給部へのインク４の補充はフィルム２の移
動時のみ可能となり、フィルムカートリッジ４０の交換
時や当該の移動時などの非動作時には行われないように
なっている。

したがって、フィルムカートリッジ４０にインク４が過
度に供給されて、フィルムカートリッジ４０から漏洩し
飛散するという問題を未然に防止できるようになってい
る。

ざらに、フィルム２へのインク４の供給は、第２図およ
び第３図に示すようにフェルトで構成されたインク供給
部材３７．７９を通して行われているので、インク供給
部内で液体としての自由表面を形成しないようにするこ
とができ、インク４は１ＩＩｌｔの間に表面張力の力で
捕捉されているので、フィルムカートリッジ４０外への
インク４の漏洩を防止することが容易となる。

つぎに、インク容器６４をフィルムカートリッジ４０の
インク容器取付は部６５から取り外す場合の動作に付い
て述べる。

前記したインク４の補充によりインク容器６４内のイン
ク４が消費されて無くなってくるとインク４の水準はさ
らに下降し、透明なインク供給チューブ７１にさしかか
る。この時、インク検知用ＬＤＥ７５の光が通過し始め
インク検知用ホトセンサ７６をＯＮ状態にし始める。こ
の信号の立ち上がりをとらえ、インク容器６４内のイン
ク無しの状態を検知するようになっている。

当該装置は前記インク無しの検知信号にもとすき当該装
置の表示部分か、または当該装置と接続される画像・デ
ータ等の処理装置の表示部分に、後述するように、もし
サーマルヘッド１にインク４が有るならばインク容器６
４のインク無し、つまりインク容器６４の交換を支持す
る表示を行なうようになっている。

こうしてインク容器６４の交換が行われるが、本実施例
の場合、取外しの手順およびインク容器６４のバルブ６
７、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８の動作は取
付けの場合と全く逆となる。

すなわち、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８が上
昇し、カートリッジバルブ用ばね６９の力でインク容器
取付は部シール７３の下面に密着し、フィルムカートリ
ッジ４０内のインク４がインク容器取付は部６５から外
部に漏洩し飛散するのを防止できるようになっている。

ところで、インク容器６４は本実施例では容量１０Ｑｃ
ｃで前記したインク供給チューブ７１を除けばインク４
の耐候性を考慮して不透明な容器となっており、通常の
記録密度ではシート状記録用紙Ａ４版で２０ｏＯ〜５ｏ
Ｏｏ枚記録でき、一方、フィルムカートリッジ４０はフ
ィルム２の小孔２ａ・・・の紙粉やカビ、インクの乾き
による目詰まり等の問題により約１０万枚／Ａ４、期間
約３ケ年で交換が必要となる。このため、フィルムカー
トリッジ４０とインク容器６４は分離可能になっており
、かつ、その為にそれぞれの容器ごとにインク４の漏洩
や蒸発も容易に防止できるような構成となっている。

そこで、フィルムカートリッジ４０の当該記録装置への
取付けについて述べる。

当該装置では、サーマルヘッド１は本体筺体１３４に固
定されており、フィルムカートリッジ４０は第４図（ｂ
）および第５図に示すカートリッジ４０のフィルム露出
部８６に位置した容器に窓を有しており、この窓部分で
前記サーマルヘッド１を囲むように本体筺体１３４にセ
ットできるようになっている。

つまり、第３図においてフィルムカートリッジ第１支持
部６０を本体筺体１３４の大部分に挿入し、他端に設け
たフィルムカートリッジ第２支持分６１を下方に向かっ
て押し下げるとカートリッジ固定ばね６２が右方に移動
し、フィルムカートリッジ第２支持部６１の凹部に固定
ばね６２の頭部が落込み、フィルムカートリッジ４０が
固定されるようになっている。

前記したようにフィルムカートリッジ４０の容器部分が
窓形状になっているので、フィルムカートリッジ４０に
十分な強度を持たせられる構造になっている。

また、前述したような取付けになっているのでフィルム
カートリッジ４０の着脱が容易であり、インク容器６４
が付いたままでも着脱が容易に行なえる。つまり、イン
ク４の色換えも簡単に行なえるようになっている。また
、フィルムカートリッジ４０の着脱時には、第２図（ａ
）の矢印Ａに示すように被記録部材４３が回動し、さら
に、矢印Ｂに示すように記録部ガイド３１が回動し、フ
ィルムカートリッジ４０の上部が大きく開放され、記録
部に於ける紙詰まり（ジャム）やフィルム２の紙カス除
去、フィルムカートリッジ４０の交換等が容易に行なえ
る。

なお、フィルムカートリッジ４０を外した場合、フィル
ムカートリッジ４ｏ内に残存したインク４が漏洩したり
、または蒸発するのを防止するため、フィルムカートリ
ッジ４０には第５図に示すごとくカートリッジ用蓋８５
が付いており、矢印りで示すごとく、回動して、フィル
ム露出部８６を覆い、かつ、前記１８５の突起部がフィ
ルムカートリッジ４０の第１余剰インク掻取り部材４１
．９０、および第２余剰インク掻取り部材４２．８９と
密着してフィルムカートリッジ４０を密閉するようにな
っている。

また、第２図（ａ）に示すインク吸収部材３４．３５は
、前述したようにフィルムカートリッジ４０の着脱の際
にサーマルヘッド１の上部に溜った余剰インク４がサー
マルヘッド１の壁面を通して流れ落ち当該装置内に飛散
するという問題があるが、本実施例では前記サーマルヘ
ッド１の下部分にサーマルヘッド１に接触したインク吸
収部材３４．３５が付いており、流れ落ち飛散しようと
するインク４を吸収して、前記の問題を未然に防止して
いる。

さて、次にフィルム２の駆動時の動作に付いて述べる。

第４図（ａ）は、記録媒体移動機構としてのフィルム移
動機構の駆動部側面図、第４図（ｂ）は同部分の平面図
を示したものである。フィルム２は、記録媒体駆動モー
タとしてのフィルム駆動モータ５２の記録媒体駆動モー
タ歯車としてのフィルム駆動モータ歯車５８側から見て
時計まわり回転と、反時計回り回転とに応じて、第４図
（ａ）において、上方および下方にそれぞれ移動する。

フィルム駆動モータ歯ｌｌ５８が時計方向に回るとフィ
ルム駆動歯車７８は第４図（ａ）側から見て時計方向に
回転する。

記録媒体移動用駆動軸としてのフィルム移動用駆動軸８
７に嵌着した左巻スプリング８４の一端が歯車７８の凹
部に係合されているので、歯車７８の時計方向回転は左
巻スプリング８４をフィルム移動用駆動軸８７にさらに
付くように巻付ける方向に作用し、歯車７８の動力をフ
ィルム移動用駆動軸８７に伝達する。

このとき、記録媒体駆動歯車としてのフィルム駆動歯車
５９は、やはり時計方向に回転するが記録媒体移動用駆
動軸としてのフィルム移動用駆動軸８８に嵌着した右巻
スプリング８３を相対的に前記駆動軸８８から緩ませる
方向に作用する。しかし、実施例の場合、前記駆動軸８
８と前記き右巻スプリング８３の同一方向に回転してい
るので実質的な前記駆動軸８８と前記右巻スプリング８
３とのスリップは生じる。

ところで、フィルムカートリッジ４０の着脱に際しては
、前記フィルム駆動歯車５９．７８は前記モータ歯車５
８と別々に噛合いフィルム２が緩んだままになったり強
すぎる張力が働いたままになる危険性を有している。し
かしながら、後者に付いては本実施例のような構成では
、前記駆動軸８８と前記右巻スプリング８３がスリップ
しこのような強過ぎる張力を緩和することができる。

さらに、第６図の実施例の移動機構の斜視図に示したよ
うに前記フィルムカートリッジ４０は、フィルム移動用
駆動軸８７．８８と反対の側に記録媒体テンション機構
としてのフィルムテンション機構１４２を設けているの
で、フィルム２の緩みも無く、フィルム２が適切な圧力
でサーマルヘッド１の先端加熱素子３・・・の部分を摺
擦しながらできるようになっている。フィルム移動用駆
動軸８７の一端には、ビン１０１によりラダーホイール
１００が固定され、前記駆動軸８８の一端にはトーショ
ンばね固定部９６に一端が係合した左巻のトーションば
ね９５が嵌着され、トーションばね９５の他端がラダー
ホイール９７の凹部９８に係合し、ラダーホイール９７
はラダーチェーン９９を介して前記ラダーホイール１０
０と連結している。

ところで、ラダーホイール９７．１００にラダーチェー
ン９９を掛ける時、トーションばね９５を介して記録媒
体巻付は軸としてのフィルム巻付は軸３６は反時計方向
へ、記録媒体巻付は軸としてのフィルム巻付は軸３８は
時計方向回りに付勢するようトーションばね９５を予め
適切にねじって取付けるようになっている。したがって
、フィルム２にはトーションばね９５のねじれ力、つま
りトルクに応じて適切なテンションが掛けられるように
なっている。

こうして、フィルムカートリッジ４０を当該装置に取付
けるとき、フィルム２が緩んでしまうという問題を無く
し、常にフィルム２が適切な圧力でサーマルヘッド１の
先端部に密着しながら摺動するようになっている。

つぎに、第４図（ａ）を参照して駆動歯車５８が歯車５
８の取付は側からみて反時計方向に回る場合について説
明する。

この時は、駆動歯車５９が反時計方向に回転し、右巻ス
プリング８３がフィルム用駆動軸８８にからみ付くよう
に作用する。こうして、この場合（こはフィルム２は下
方向に、こうして、フィルム駆動モータ５２の時計方向
、反時計方向の回転にしたがい、フィルム２を往復移動
することができ、右巻スプリング８３、左巻スプリング
８４とフィルムテンション機構１４２の作用でフィルム
カートリッジ４０の着脱に際してフィルム２の緩みを防
止し、また、過度のテンションが発生してフィルム２や
サーマルヘッド１を損傷することが無いようになってい
る。

ともかく、前記したフィルム駆動モータ５２の動作によ
り、フィルム２を往復動作させサーマルヘッド１の加熱
素子３・・・の部分にフィルム２の多数孔部分９２にイ
ンク４を充填して送り記録を行なうことができるように
なっている。

さらに、フィルム２はサーマルヘッド１の両端に位置し
た第６図の図中１０２．１０３で示す前記フィルム２の
サイドガイドからなるガイド手段にガイドされ、フィル
ム２の横ずれが防止できるようになっている。

ところで、前記したフィルム２の多数孔部分９２の始ま
りや終わりがどの位置にあるかを知り、記録の開始に際
して、フィルム２の移動方向の前記多数孔部分９２の始
まりの位置が加熱素子３の所に来た時、記録を開始でき
るようにする必要がある。本実施例では第４図（ａ）、
（ｂ）に示すごとく、フィルム駆動モータ５２の駆動軸
に記録媒体位置割出し盤としてのフィルム位置割出し盤
８０を取付け、この割出し盤８０にフィルム２の多数孔
部分９２の開始位置を示す記録媒体第１位置検出用スリ
ットとしてのフィルム第１位置検出用スリット８１と記
録媒体第２位置検出用スリットとしてのフィルム第２位
置検出用スリット８２を設けて、フィルム位置検出器７
つによりフィルム２の位置を検知するようになっている
。

フィルム駆動モータ５２の回転するときフィルム位置検
出器７９は、前記スリット８１の類スリットおよび長ス
リットによる短光パルスおよび長兄パルスを感知し、こ
れに応答して電気制御回路３２に内蔵の一定周期のクロ
ックパルスと比較し、前記スリット８１の長スリットの
時計回り方向後端において、前記スリット８１がフィル
ム第１位置検出用スリットである時判読し、またスリブ
１−８２の単一光パルスをフィルム位置検出器７つで検
知し、これがフィルム第２位置検知用スリットであると
判読する。こうして、フィルム駆動モータ５２がフィル
ム第１位置検出用スリット８１を検知して停止している
。

このとき、フィルム２の非孔部分９１（第１２図参照）
フィルムカートリッジ４０のフィルム露出部８６を覆い
、多数孔部分９２はフィルムカートリッジ４０の第１、
第２の余剰インク掻取り部材８つ、９０の下側のインク
供給部内に収納されている。このため、フィルムカート
リッジ４０はフィルム２の非孔部分９１が挟持するよう
になっているため外気から密閉された状態となっている
。

したがって、フィルムカートリッジ４０内のインク４が
蒸発してインク４の粘度が大きくなり、フィルム２の小
孔２ａ・・・から飛出す速度を落したり、粘度が高く噴
出しないため、記録に悪影響を及ぼすという問題を未然
に防止できるようになっている。

さて、記録に際しては、実際の装置が接続される画像・
文字データなどの処理袋＠（図示しない）からの記録命
令を受信し、第１フイードローラ９を駆動して記録用紙
８を記録部分に送る前にフィルム２を一定時間、つまり
、予め設定されたパルス数だけフィルム駆動モータ５２
を第４図（ａ）の矢印のごとく反時計方向に回転するこ
とにより移動して、多数孔部分９２の進行方向端を加熱
素子３の部分に位置させ、記録用紙８の到来を侍って記
録用紙８の先端に同期してフィルム２を移動させる。こ
のとき、フィルム２の移動１度は記録用紙８の移動速度
４０順／秒の１７２の速度２０Ｍ／秒である。

実際、記録用紙８の速度を１０〜１００ｍ／秒の間で可
変させた時でも記録用紙８の記録密度、すなわち、被覆
率７５％ではフィルム２と記録用紙８の相対的移動方向
が同方向、逆方向に係わらず、フィルム２の移動速度は
Ｖ／４以上であれば、はぼＤｌ、０　（黒へり、被覆率
７５％）以上になることが判った。

この実験の模様を第１３図に示す。したがって、フィル
ム２の移動幅は記録用紙８の記録長さく記録方向）より
も短くでき、したがって、フィルム２の多数孔部分９２
の面積を小さくできて、フィルム２の製作を容易にする
ことができた。すなわち、多数孔部分９２の面積が大き
いと小孔２ａの径（８〜１２．５ｕＲ）を全面積に亙り
均一にすることが難しく、したがって、小孔２ａの径が
例えば周辺近くで小さくなるという問題を生じて、記録
濃度にムラが生じてくる。本実施例では面積を小さくで
きるので、このような問題を未然に防止できるものであ
る。

さて、このようにしてフィルム２が移動して多数孔部分
９２の第１、第２の余剰インク掻取り部材８９．９０側
の後端が加熱素子３の部分に到達する。このとき、フィ
ルム位置検出器７９はフィルム第２位置検出用スリット
８２を検知する。勿論、このようなフィルム２の各部の
位置とフィルム位置割出し盤８ｏの第１、第２位置検出
用スリット８１．８２の相互の相対位置が前記した関係
になるためには、フィルムカートリッジ４０の初期設定
時フィルム２が第１、第２の余剰インク掻取り部材８９
．９０側に巻取られていることが必要であり、フィルム
駆動モータ５２は、フィルム位置検出器７９がフィルム
第１位置検出用スリット８１の長スリット、短スリット
対の内、短スリットの位置を検知して停止していること
が必要である。

本実施例では、このようなことを前提としている。

さて、連続的に記録用紙８が送られ偶数番目の記録用紙
８が記録されるときには、前記多数孔部分９２の第１、
第２の余剰インク掻取り部材８９．９０側の終端がフィ
ルム巻取り軸３８に達するまで巻込まれ、インク４が供
給された後、前述したフィルム２の移動方向と逆方向に
フィルム２を移動して加熱素子３・・・に前記終端が到
達するのを一定時間待って、前記記録用紙８の先端に同
期して記録するようになっている。

また、連続的な記録において、奇数番目の記録用紙８の
記録に際しては第１、第２の余剰インク掻取り部材４１
．４２側の多数孔部分９２の端がフィルム巻取り軸３６
に巻き込まれ、インク４が供給されたのち加熱素子３・
・・まで戻って記録用紙８の先端に同期してフィルム２
を移動するようになっている。

このようなフィルム２の往復移動により記録を続行して
いるためエンドレスのフィルムでなくとも連続的な記録
が可能となる。

さて、次に、第１、第２の余剰インク掻取り部材４１．
９０および４２．８９の配置は第６図に示すごとくフィ
ルム２との接触位置が互いに食違って配置され、第２の
余剰インク掻取り部材４２．８９を第１の余剰インク掻
取り部材４１．９０の上方に位置すけている。このよう
な、配置を取った必然性を第１、第２の余剰インク掻取
り部材４１．４２で説明する。

まず、フィルム２はフィルム巻付は軸３６．３８がサー
マルヘッド１の頂点に達して下方向に来るように配置せ
ねば、記録部分をコンパクトに納め、記録用紙８を加熱
素子３に厳しいギャップを保って接近させて搬送するこ
とは不可能である。

このため、フィルム２に対してサーマルヘッド１側に位
置した第１の余剰インク掻取り部材４１．９０に対して
下方に位置するようにすれば、第２の余剰インク掻取り
部材４２．８９間の距離を小さくでき、フィルム２のフ
ィルムカートリッジ４０のフィルム露出部８６の面積を
小さくできる。

したがって、フィルムカートリッジ４ｏをコンパクトに
形成できる。フィルム２の移動時の余剰インク掻取り効
果の点から見ると次のようになる。

まず、第６図でフィルム２が矢印Ｇ方向に移動する場合
について述べる。インク供給部材３９でインク４を補給
されたフィルム２は上方向に移動し、第１の余剰インク
掻取り部材４１でフィルム２より余剰インクが掻取られ
る。しかし、記録時には多数孔部分９２が前記余剰イン
ク掻取り部材４１を通過するので、余分なインク４はこ
の多数孔部分９２を通してサーマルヘッド１と反対の側
に一定量だけ移動する。

さらに、この反対側に移動したインク４は前記第２の余
剰インク掻取り部材４２で掻取られ、再びサーマルヘッ
ド１側に移動する。こうしてフィルム２がＧ方向に移動
して、フィルム２の多数孔部分９２が前記第１、第２余
剰インク掻取り部材４１．４２を通過する時には、フィ
ルム２には、小孔２ａ・・・ばかりでなく、フィルム２
の全面に屋って十分な量のインク４が塗布・補給される
。

したがって、このことによって、前述したように、記録
用１１８の速度に比してフィルム速度を１／４まで下げ
ることが可能となったのである。

さて、今度は逆に多数孔部分９２が前記第１、第２の余
剰インク掻取り部材４１．４２の部分を下方に向かって
移動する場合について考えてみる。

この場合には最初に第２の余剰インク掻取り部材４２に
よりフィルム２の記録側面が掻き取られる。

したがって、フィルム２の表面に付着した余分なインク
４を掻き取るとともにフィルム２に付着したゴミや紙粉
も掻き取る。こうして、余剰インク掻取り部材４２の先
端に溜ったインク４は、フィルム２の多数孔部分９２の
小孔２ａ・・・を通してサーマルヘッド１側に移動し、
次に第１の余剰インク掻取り部材４１により再び掻きと
られ、第１余剰インク掻取り部材４１の先端に溜る。

この、掻き取られ、溜った余剰インク４は、再びサーマ
ルヘッド１と反対側の前記した多数孔部分９２の小孔２
ａ・・・を通して移動する。このようにして、記録時の
余剰インク４は、フィルムカートリッジ４０のインク４
の供給部に回収される。

一方、フィルム２の非孔部分９１がＦ方向、つまり、下
方に向かって前記第１、第２の余剰インク掻取り部材４
１．４２を通過する時の状態を述べる。この時、フィル
ム２のサーマルヘッド１と反対側の面は、すでに第２の
余剰インク掻取り部材８９で清掃されているので、第２
の余剰インク掻取り部材４２によるインク掻取りの必要
はない。

ただし、第２余剰インク掻取り手段４２の先端には、紙
粉やゴミが堆積する。

一方、サーマルヘッド１側のフィルム面も予め第１の余
剰インク掻取り部材９０によって清掃されているので、
第１の余剰インク掻取り部材４１によるインク掻取りの
必要性もほとんど無くなる。

こうして、フィルム２の非孔部分９１がフィルムカート
リッジ４０の記録媒体露出部としてのフィルム露出部８
６を覆うとフィルム２の露出部はきれいに清掃され、フ
ィルムカートリッジ４０の着脱に際して手などを汚すと
いった危険も無くなる。

また、非孔部分９１の移動方向の長ざＭｌＮ（第１２図
参照）がフィルムカートリッジ４０などのフィルム露出
幅Ｅ（第６図参照）よりも長いため、第１の余剰インク
掻取り部材４１．９０、第２の余剰インク掻取り部材４
２．８９の間の間隙を通して空気が出入りすることを防
止できる。

したがって、インク４の蒸発も防止でき、インク４の粘
度が変化しないようにすることができるので、記録印字
の品質を一定に保ことができるのである。

次いで、フィルム２に付着した紙カスの除去動作に付い
て述べる。

前記したように第２の余剰インク掻取り部材４２の先端
部分に堆積した紙カスやゴミは、フィルム２をＧ方向に
移動するとフィルム２に付着したままフィルム２と一緒
に移動し、サーマルヘッド１の頂点の加熱素子３部分ま
でやってくる。この時、フィルム２をサーマルヘッド１
の加熱素子３を挟んで前後に数回小さく移動させ、同時
に第３図の吸着ファン５３を起動させ、吸着ベルト１５
の吸着口１０７を通して前記したフィルム２上の紙カス
やゴミを空気吸引ガイド５７内に吸込んでしまうもので
ある。

このようにして、フィルム２に付着した紙粉やゴミを除
去できるようにしたので、フィルム２の多数孔部分９２
の小孔２ａ・・・に紙粉やゴミが詰まってしまうことを
防止できるのである。

本実施例では、一連の連続記録が終了してから一定時間
おいて、前記紙カス除去工程を実施しており、記録速度
を落してしまうという問題が起きないようにしたもので
ある。

また、前記したようにフィルム２の非孔部分９１にて前
記紙カス除去工程を実施しているので、フィルム面のイ
ンク４を清掃されているので、インク４等が空気吸引ガ
イド５７内に吸い込まれたり、吸着ベルト１５にインク
４が付着するというような問題を防止することもできる
。

ここで、一連の記録動作が終了した時のフィルム２の動
作に付いて述べる。

一連の記録動作が終了した後、一定時間の間、フィルム
２は記録時の移動速度より遅い速度で移動させている。

これは、一連の記録動作が終了しないうちはサーマルヘ
ッド１の加熱素子３・・・の部分からインク４が枯渇す
るのを防止するだめに行なっているのである。その後、
前記した紙カス除去工程を一定ｉ間つづけ、その後フィ
ルム２の非孔部分９１でフィルムカートリッジ４０のフ
ィルム露出部８６を覆うようにしている。

ところで、第１の余剰インク掻取り部材４１、９０は弾
性部材からなっており、そのサーマルヘッド１に向かっ
たエツジは、フィルム２の下面に位置してサーマルヘッ
ド１に密着し、サーマルヘッド１の壁面を通して流れ落
ちるインク４を、フィルム２の多数孔部分９２の小孔２
ａ・・・を通してフィルムカートリッジ４ｏのインク供
給部内に回収できるようになっている。前記第１、第２
の余剰インク掻取り部材４１．９０１及び４２．８９は
フィルムカートリッジ４０の内部と外部の空気やインク
４の出し入れを防止する非通気性の材料で出来ている。

つぎに、フィルム２の小孔２ａの径と小孔２ａ間のピッ
チの関係に付いて第８図を参照して説明する。

図中矢印■はフィルム２の移動方向を示し、小孔２ａの
中心を結ぶ線は矢印Ｉに対して一辺が直交する正三角形
からなっている。図中）−１，Ｖは加熱素子３の形状寸
法で、それぞれ、１００ｍ〜１２５戸となっている。図
中りは小孔２ａの径で実施例では、３　Ｂ　、小孔２ａ
の中心間距離Ｐは１５譚で、小孔２ａと小孔２ａの最少
距＠しは７−としている。実験によれば、前記した記号
を用い、隣合う小孔２ａ間の最大距離をＰとすれ（ズＨ
≧２Ｐ、Ｖ≧２Ｐ＋Ｄの関係式を満たすことと、実施例
のように解像力８本／ａの場合には、小孔２ａの径りが
Ｄ−１５〜３５−１ＰがＰ−４０〜５０譚の範囲に入る
ようにすることが良い印字品質を得るために必要だった
。

また、解像力の良い印字を得るためには小孔２ａの径と
フィルム２の厚さに依存することが判明した。解像力８
本／！ＭＩの場合、孔径がフィルム厚と同じ、またはフ
ィルム厚より小さい方が良い。

この理由を第１９図および第２０図に示す。

記録用紙８とフィルム２との隙間は０．２Ｍ、記録用紙
８の送りは４０履／Ｓ、フィルム２の送りは１０履／Ｓ
、孔径２５−の条件でフィルム厚を５犀、１５譚、３０
−として実験したところ５ｐでぼけていたものが孔径を
大きくするにつれてぼけが少なくなり３０ｐでぼけのな
い良好な印字品質が得られた。

第１９図は孔径がフィルム厚より小さいフィルム２を用
いた場合のインク４の吐出状態を概念的に示したもので
ある。

■は加熱素子３は発熱以前であり孔内のインク４は変化
をきたしていない。

■発熱が開始され気泡２１０が発生し始める。

■気泡２１０は急激に膨張し、 ■■インク滴６が形成噴出され、 ■記録用紙８に衝突吸収される。

この過程で孔径がフィルム厚より大きい場合は発生した
バブルが小孔２ａの壁面まで広がりインク４を真直ぐ押
し出すので文字の散りは起こらない。

一方、第２０図に示すようにフィルム厚より孔径が大き
い場合は■■のバルブの成長過程においてバブル径が孔
壁まで達しないうちに■において液面中央で破裂し、イ
ンク４が敗ると考がえられる。実際フィルム厚が５〜１
００譚の場合、孔径はフィルム厚と同じまたは１／２ま
でが良いことがわかった。それ以上小さいと目詰まりが
起り易い。また、特にフィルムが５１ＪＭＪ：１．下だ
とインクの保持量が少なく孔径にかかわらず濃度不足と
なる。

インク４においては粘度と沸点が密接な関係があること
も判明した。実際脱イオン水にダイレクトブラックＧＷ
、ジエチレングリコール、グリセリン、アルコール等を
適量混合し、粘度を１〜１０ＣＩ）（センチポアズ）、
沸点を８０〜２００℃まで変えたところ印字エネルギー
が感熱転写方式の５３００ｅｒａドツトの半分近い３０
００　ｅｒａドツト以下になるためには粘度１〜５　ｃ
ｐ、沸点８０℃〜１５０℃であることが必要であり、粘
度が高かったり沸点が高いものは実用的でないことがわ
かった。

加熱素子３の形状に付いても良い印字品質を達成し、記
録時の熱効率を向上するために特別の配慮が必要となる
。

第１４図はサーマルヘッド１の要部断面図である。

モリブデン基板１２３上に絶縁性を持たせるためのガラ
ス・グレーズ層１２２が形成されており、この上に加熱
素子３・・・及び加熱素子３・・・に電力を供給する引
き出し電極としての電気導体１０８゜１２１が形成され
ている。電気導体１０８゜１２１は、たとえばＴｉ−Ａ
ｕからなっている。

さて、加熱素子３が電圧印加され急速に加熱され、気ｌ
′ｉ！ｉＩ（バブル）が発生し、この圧力によりインク
４の充填された小孔２ａ内のインク４が急速に噴出され
記録されるが、本実施例では加熱素子３の抵抗を３００
０に選び、２４Ｖをパルス幅１１０　ｓｅｃで印加して
記録用インクを噴出させ、記録を行なうようにしている
。このとき、消費されるエネルギは約２１００ｅｒｇ／
素子である。

このエネルギは、加熱素子とフィルム２のｉ間１２４の
厚さＴが３μｍ以上であるとほぼ一定であるが、■が１
０μｍ以上になると噴出力が悪くなり、印字品質が悪化
してくる。また、■が３μＴｒＬ以下になると加熱素子
３当りのインクの消費エネルギは２１００以上になり、
■を小さくすればするほど大きなエネルギが必要となる
ことがわかった。そこで、本実施例では、Ｔ−３μｍと
した。

次に加熱素子３の耐久性等の点から次のような改善が図
られている。

すなわち、特願昭５９−１１８５１号で提案されている
ように、加熱素子、（発熱抵抗体）として、酸化ルテニ
ウムを主成分とし、Ｍ（ＭはＣａ、５ｒＳＢａ、Ｐｂ、
Ｂ　ｉ、Ｔ２から選ばれた少なくとも一種ンの酸化物を
Ｍ／ＲＵ（原子比）で０．６〜２含有する金属酸化物薄
膜を用いている。

このように金属酸化薄膜を用いることにより、従来のよ
うな酸化による抵抗値の変化を考慮する必要が無くなり
、大きな電力を印加して高温にすることが可能となり、
また長時間使用における安定性が増す。また、この金属
酸化物Ｉｍは比較的高いシート抵抗値を有するため、高
い発熱密度を得るのに比較的小さい電波ですむ。そのた
め、従来のごとく発熱抵抗に接続される導電層に流れる
電流が少なくなり、この部分からの発熱を低減できる。

よって、印字の際に起こるいわゆる印字ボケを低減でき
る。また、かかる薄膜は正の抵抗温度計数を有するので
ＳｎＯ２系材料が有している欠点を改良でき、初期から
大きな電力を印加することができ、高速化に好適で有る
等の特徴がある。

次に本発明のサーマルヘッドの全体構造について第９図
〜第１１図にもとづき述べる。

加熱素子３の構造については第１４図で述べたが、本実
施例では、加熱素子３及び電気導体１０８．１２１は、
表面に絶縁性を持たせるためのガラスゲレース層１２２
を厚さ２０μｍ程度形成した棒状部材としてのモリブデ
ン丸棒１２２上に形成されており、このモリブデン丸棒
１２２はガラス・エポキシ樹脂板１４０とアルミニウム
板１４１とを貼り合せた支持体１３７の端面に接着され
た端面型としである。

また、平面型やアルミナ板端部に加熱素子３・・・を設
ける端面型ヘッドは、加熱素子例３・・・を正確に形成
する必要があるが、本実施例では加熱素子３・・・を形
成させる基板をモリブデン丸棒１２２、すなわち断面を
丸形状としたので、加熱素子３・・・が多少ずれても支
持体に取りつける時に許容度があるので、はとんど問題
が起こらない。そのため、製造が容易で安価となる。

また、上記モリブデン丸棒１２２を支える支持体１３７
がガラス・エポキシ樹脂板１４０とアルモニウム板１４
１を貼り合せたものであるため従来のセラミック基板に
比べ１／１０以下のコストになる。しかし、ここでガラ
ス・エポキシ樹脂板１４０とアルミニウム板１４１から
なる支持体１３７がいかに安くとも、支持体１３７上の
ドライバーＩＣ１１９とモリブデン丸棒１２２上の電気
導体１０８．１２１とを結ぶために細密な配線パターン
をガラス・エポキシ板１４０上に設けたのでガラス・エ
ポキシ樹脂板１４０を研磨しなければパターン切れのた
め歩留りが悪く、必然的に高価となる。

そこで、本実施例では、ドライバーＩＣ１１９をモリブ
デン丸棒１２２近くのガラス・エポキシ板１４０上に接
着し、ドライバーＩＣ１１９とモリブデン丸棒１２２上
の電気導体１０８．１２１を導電線としての金線１７０
で直接結ぶことによリガラス・エポキシ樹脂板１４０の
粗さに影響されない。一方ドライバーＩＣ１１９の信号
入力側は第１８図に示すように出力側に比べて端子数が
１１５程度なので、ガラス・エポキシ樹脂板１４０上に
配線パターンを作っても充分広くできるためパターン切
れは起こらない。

ところで、消費エネルギ配分の計算から推定することは
加熱素子３・・・のパルス的加熱により消費されるエネ
ルギの大部分（９０％以上）が記録用インク４の噴出に
使用されるのではなく、基板１３７やフィルム２等に蓄
積されるということである。この蓄積はフィルム２やイ
ンク４を暖めインクの沸点近くまで上昇させてしまう。

そのため熱蓄積の有る場合と無い場合とでインク噴出の
状況が変化してしまう。つまり、記録の熱層歴が記録画
像の濃度にムラを生じさせるという問題を引き起こして
しまう。

なお、ガラス丸棒基準板を用いたサーマルヘッドも検討
されているが、ガラスの熱伝導率が０．００２０ａＱ／
ａＲ／Ｓ／’Ｃと小さいため熱のこもりが大きく上記の
問題が発生し易い。そこで、丸棒基板を熱伝導率の良い
金属で作ることが考えられる。しかし、電気導体１０８
，１２１や加熱素子３・・・を設けるためのガラス・グ
レーズ層１２２のような絶縁膜を金属棒に設けなければ
ならないので、金属棒とガラス・グレーズ層１２２の熱
膨張率が違うと、加熱素子３・・・を駆動した時にガラ
ス・グレーズ層１２２にひびが入る。

たとえば、アルミニウム（Ａβ）は、熱膨張率が２３ｘ
１０’／’Ｃでガラス・グレーズ層１２２の熱膨張率６
Ｘ１０’の４倍も大きいため適切ではない。本実施例で
は金属丸棒をモリブデンとした。

このモリブデンは、ガラスとの接着性が良い上、熱膨張
率が５Ｘ１０４／’Ｃとガラスとほぼ等しい上に熱伝導
率は、０．３５ｃａｎ／ｚ／ｓ／’Ｃとガラスより２桁
も高いので熱蓄積も無く、使用中に壊れることの無い安
定したサーマルヘッド１が得られる。

ガラスグレーズ層の厚さの効果を決めるため本実施例で
は加熱素子部の表面温度のシミュレーションを行なった
ところ第１８図に示すように厚さをパラメータとして横
軸に時間、縦軸に表面温度をとったところ、熱効率を上
げるにはガラスグレーズ層は厚い方が良いが、１００μ
ｍ以上に増しても効果は増えず、逆に厚いと立ち下がり
時の特性が悪化することが明確となった。したがってガ
ラスグレーズ層の厚さは２０μ瓦〜１００μｍの範囲が
望ましく、本実施例ではガラスグレーズ層を６０７．！
ｍの厚さとした。

また、本実施例では支持体の半分をアルミニウム板１４
１としたため、加°熱素子３・・・で発生しモリブデン
丸棒１２２に蓄積した熱エネルギは速やかにアルミニウ
ム板１４１に伝達、拡散し、冷却された印字ムラを大幅
に低下できる。

また、本実施例ではガラス・エポキシ樹脂板１４０とア
ルミニウム板１４１とを貼り合せ、その一端面にＶ字型
に凹ませた板状の支持体１３７と加熱素子３・・・を形
成させたガラス丸棒１２２との間に温度検知素子として
のサーミスタ１５０゜１５０を取付けである。

そのため、モリブデン丸棒１２２の正確な温度が検知で
きるので、サーマルヘッド１の使用開始時と連続使用時
の発熱と放熱の平衡時の温度の変化、気温による平衡温
度の変化等が正確に検知できるので、加熱素子３・・・
に加える電波をわずかに変えることでサーマルヘッド１
の温度を一定に保てる。

なお、本実施例ではドライバーＩＣを載せたガラス・エ
ポキシ樹脂板１４０とアルミニウム板１４１とを貼り合
せて支持体１３７としたが、ポリイミド等の薄い基板上
にＩＣを載せ厚い基板上に貼り付け、支持体にするなど
しても良い。

また、サーマルヘッド１の先端にモリブデン丸棒１２２
を使ったため、サーマルヘッド１の先端が平面であるも
のに比べて記憶用紙８が印字後に速やかに離れるのが容
易になった。

前記ドライバーＩＣ１１９は、第１７図に示す構成とな
っていて加熱素子３・・・を３２個駆動することができ
、このドライバーＩＣ１１９を５４個分割駆動している
。

なお、図中２０３・・・はＤ型フリップフロップ回路、
２０４・・・はラッチ回路、２０５・・・はアンド回路
、２０６・・・はドライバである。

第１５図および第１６図は、本発明のサーマルヘッド１
の他の実施例を示すものであり、第１４図で述べた加熱
素子３・・・および電気導体１０８゜１２１はガラスグ
レーズ処理された熱伝導性の良いモリブデン管１４５上
に形成されており、このモリブデン管１４５は支持体１
３７の端面に接着されており、端面型ヘッドとなってい
る。上記支持体１３７は、上記加熱素子３・・・を駆動
するためのドライバーＩＣ１１９，１１９と電力を供給
するための配線を設けたポリイミド基板１２３゜１２３
をアルミニウム板１４１の両側に貼り付けた構造となっ
ている。そのため、モリブデン管１４５とアルミニウム
板１４１が非常に熱伝導性が良いので熱蓄積はほとんど
起こらず連続印字における濃度変化をきたさない。また
、ポリイミド基板７２３のすぐ下がアルミニウム板１４
１なのでドライバーＩＣ１１９の放熱も兼ねている。

本実施例ではさらにモリブデン管１４５の中空部１３９
にサーミスタ１５０，１５０を設けており、熱伝導性が
良いので環境の変化や黒へりなどの大面積の印字におけ
る急激な発熱による温度上昇を検知しているので、サー
ミスタ１５０゜１５０の温度による抵抗値変化によって
加熱素子３・・・に流す電流を制御することにより、最
適な印字が保たれる。

また、本実施例では、加熱素子３・・・の信号端子側の
電気導体１０８．１２１をモリブデン管１４５の両側に
交互に取り出し、ポリイミド基板１２３．１２３の上に
接着されたドライバーＩＣ１１９，１１９に金線１７０
でボンディングされている。このように端面型ヘッドの
両側面に加熱素子３・・・の信号線を交互に出すことで
ドライバーＩＣ１１９，１１９の実装密度は基板の片側
のみに信号を出した時より半分程度に下げることができ
、ドライバーＩＣ１１９，１１９のコストを大幅に下げ
、サーマルヘッド１の′ａ茫度化が容易になった。

なお、上述の一実施例において、記録媒体としての小孔
２ａ・・・を有したフィルム２に付いて説明したが、小
孔に限らす凹部であっても同様の目的を達成できる。そ
の他、本発明は本発明の用紙を変えない範囲で種々変形
実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、多数の小孔または凹部を有した記録媒体に記
録用インクを充填し、インクの充填された小孔または凹
部がサーマルヘッドに配置された加熱素子表面に達した
際に加熱素子を選択的に加熱させることによって、発生
する気泡の圧力により前記小孔または凹部中のインクを
被記録材に向けて噴出させることにより被記録材に記録
を行なう構成とするとともに、前記記録媒体の小孔また
は凹部の有効口径がフィルム厚さと等しいか、あるいは
小さく設定することによりインクの噴出特性を良くし、
印字品質を向上させるようにしたものである。したがっ
て、固定したノズルを用いない全く新しいインクジェッ
ト方式であり、目詰まりがなく、高速記録が可能で、し
かも、印字品質の高い記録が行なえるようにした記録装
置を提供できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用し得るサーマルインクジェット記
録装置の記録原理の説明図、第２図（ａ）は記録装置の
概略的縦断側面図、第２図（ｂ）は要部の構成説明図、
第３図は概略的縦断正面図、第４図（ａ＞はフィルム移
動機構の駆動部側面図、第４図（ｂ）はフィルム移ｌｊ
Ｉ機構の駆動部平面図、第５図はフィルムカートリッジ
の斜視図、第６図はフィルム移動機構及びインク供給部
の斜視図、第７図は排紙ローラ部の斜視図、第８図は小
孔の径及びピッチと加熱素子形状の関係を示す図、第９
図は本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す概略的斜
視図、第１０図は同じく概略的側面図、第１１図は同じ
く概略的平面図、第１２図はフィルムの多数孔部と非孔
部の形状説明図、第１３図はフィルム速度と記録濃度の
関係を示す図、第１４図は加熱素子の近傍の構造を示す
図、第１５図および第１６図はサーマルヘッドの変形例
を示すもので、第１５図は概略的側面図、第１６図は概
略的平面図、第１７図はサーマルヘッドの駆動回路ＩＣ
ロジック図、第１８図はガラスグレーズ層がおよぼすサ
ーマルヘッド表面温度のシュミレーション結果を示す図
、第１９図は孔径がフィルム厚さよりも小さいフィルム
を用いた場合のインクの吐出状態を示す説明図、第２０
図は孔径がフィルム厚さよりも大きいフィルムを用いた
場合のインクの吐出状態を示す説明図である。１・・・サーマルヘッド、　２・・・記録媒体（フィル
ム）、２ａ・・・小孔、３・・・加熱素子、４・・・イ
ンク、８・・・被記録材（記録用紙）。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦２ａ　　　２ａ第１図第２図（ｂ）（ａ）（ｂ）第４図第５図第８図第９図第１２図フイノＬＩＪｌｐ　ｍｍ１５第１３図第１７図時ｒＡ　　（７ｉｓ）第１８図第１９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の小孔または凹部を有した記録媒体に記録用
インクを充填し、インクの充填された小孔または凹部が
サーマルヘッドに配置された加熱素子表面に達した際に
加熱素子を選択的に加熱させることによって、発生する
気泡の圧力により前記小孔または凹部中のインクを被記
録材に向けて噴出させることにより被記録材に記録を行
なう記録装置であって、前記記録体の小孔または凹部の
有効口径がフィルムの厚さと等しいか、あるいは小さく
設定したことを特徴とする記録装置。
（２）記録媒体の厚さが、５〜１００μｍであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録装置。