JPS6264567A - 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、超音波を利用して印字を行うプリンタに関す
る。

〈従来の技術〉 従来、プリンタはその使用条件に応じた各種のものが提
案、実用化されている。まず複写を同時に行うことが可
能なワイヤートッドやディジーホイールといったインパ
クトタイプのもの、騒音の少ないサーマル、レーザーあ
るいはインクジェットといったノンインパクトタイプの
もの等である。

これら多くの機種の中から使用者は使用条件に対して最
良のものを選択することができる。

〈発明が解決しようとしている問題〉 しかし、従来のプリンタも未だに充分なものではなく次
の問題を有していた。

通常の事務処理等に限らずプリント作業では、同一内容
が印字されたものを複数必要とする場合が多い。このた
め、複数の複写を同時に行うことが可能なインパクトタ
イプのプリンタが現在最も各方面において利用されてい
るのであくが、反面その印字方式が故に次の欠点が指摘
されている。

まず、ワイヤートッドやディジーホイールが紙面及びプ
ラテンを打撃するときに発生する音が極めて大きく、騒
音が問題となる。また、打撃による各種部品の摩耗や破
損の可能性が高く、メンテナンスが大きな負担となる等
である。これに対し、サーマルプリンタは上記の欠点が
解消されてはいるものの複写を同時に行うことは困難で
あり、また発熱させたドツトを一旦冷却してから次の印
字を行うため印字の高速化に限界があることや消費電力
が大きいといった特有の問題点を有している。

また、レーザーやインクジェット等のタイプのプリンタ
においても複写を同時に行うことは実現できず、メンテ
ナンスが煩雑である。

以上のごとく種々のタイプのプリンタが提案されている
現在にあっても、複写を同時に行うことが可能でかつ騒
音が小さく、メンテナンスの面でも優れているというも
のは未だに提案されておらず、市場より強い要望があっ
た。

本発明はこの要望に応えるべくなされたもので、複写可
能な印字を静かに実行し、かつメンテナンスの容易なプ
リンタを提供することをその目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は、
印字リボンのインクを用紙へ転写して印字を行うプリン
タにおいて、超音波振動子と、単位印字毎に前記超音波
振動子を複数回振動させる駆動手段と、前記超音波振動
子に連結され、前記超音波振動子の振動を前記印字リボ
ンの印字位置へ伝達する伝達手段とを有することを特徴
とするプリンタをその要旨としている。

く作用〉 本発明における超音波振動子は、駆動手段によって単位
印字を実行する毎に複数回の振動を生じさせられる。す
なわち、印字を実行する際中に超音波振動子は電気エネ
ルギを振動エネルギに変換し続ける。この変換された振
動エネルギを超音波振動子から印字リボンの印字位置へ
伝達するものが伝達手段である。印字リボンは、この振
動エネルギを利用して印字用インクを用紙へ転写するの
である。例えば、印字リボンの分子間力を前記振動エネ
ルギによって弱め、用紙への転写を行うのである。なお
、印字リボンのベースフィルムとして吸音材、すなわち
Ｓ動エネルギを効率よく吸収するものを使用すれば印字
がより明瞭となり好ましい。

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。

〈実施例〉 第１図は実施例のプリンタの要部を示した斜視図である
。後述する複合用紙２は紙送りステップモータ４によっ
て回転駆動される支持ドラム６によって平プラテン８の
上面を適宜送り処理される。

平プラテン８の複合用紙２を隔てた対向位置にはガイド
軸１０が設けられており、このガイド軸１０に沿って駆
動自在のキャリッジ１２が図示しないキャリッジ用ステ
ップモータ及び駆動ワイヤ等によってその軸方向位置を
制御される。従ってキャリッジ１２に装着される超音波
ヘッド１４は、複合用紙２の送り処理及びキャリッジ１
２の軸方向移動制御によって複合用紙２上の任意の位置
に移動することが可能となるのである。この超音波ヘッ
ド１４は印字を実行する際ガイドローラ１７Ａ、１７Ｂ
に案内された印字リボン１６を介して複合用Ｍ２と４？
着した状態となる。印字リボン１６は供給側リボンカセ
ット１８Ａｌ、：巻回収納されているものを、１行分の
印字が終了する毎にリボン駆動モータ２０によって巻取
側リボンカセット１８Ｂに逐次巻取られるようにされて
おり、これによって超音波ヘッド１４が複合用紙２に押
し付ける印字リボン１６部分は常に未使用の部分となる
。

次にこのように所望の位置にまで移動を完了した超音波
ヘッド１４の印字作用について説明する。

第２図が超音波ヘッド１４に多数組み込まれている単位
印字機構３０の１つを示す拡大図である。

前述した超音波へラド１４は、このような単位印字機構
３０を複数内蔵することで複雑な印字パターンを鮮明に
印字できるのである。図において印字リボン１６に当接
しているビン３２は、円筒形状の部材で、その上部の逆
円錐形のホーン３４と同一材料である黄銅で一体形成さ
れている。この高い硬度を有するホーン３４及びビン３
２はフェライト製の超音波振動子３５にボルト締め等の
強固な機械的手段によって密着されている。超音波振動
子３５とは磁歪効果を利用したものでフェライトの環状
コア３６と該コアに起磁力を与えるコイル３８とからな
る。従って、コイル３８に交流電気信号を与えるとこの
交流電気信号は超音波振動子３５によって超音波の振動
エネルギに変換され、この振動エネルギはホーン３４で
増幅されビン３２へ伝搬する。また、複合用紙２は、図
示するように２枚の用紙２Ａ、２Ｃの中間に複写用イン
クシート２Ｂが介在する構成である。第３図は、第２図
のＡ部分、すなわちビン３２、印字リボン１６及び複合
用紙２がそれぞれ密着している部分を更に拡大した図で
ある。図のように、印字リボン１６と複写用インクシー
ト２Ｂは同一の構成のもので、それぞれインク！１６１
．２ＢＩと該インク！１１６１．２Ｂｒを着設している
ベースフィルム材１６Ｂ、２８Ｂとの２層構造をしてい
る。

ベースフィルム材１６Ｂ、２８Ｂは吸音効果の高い、す
なわち振動力の吸収効率の高い塩化ビニルが採用されて
いる。

超音波振動子３５で発生した超音波が単位印字機構３０
のホーン３４及びビン３２を介して、第３図中の点線で
表わされる範囲、すなわちビン３２の延長上に伝搬され
ると、その超音波による振動エネルギは２つのベースフ
ィルム材１６Ｂ、２８Ｂに最も効率よく吸収される。こ
のベースフィルム材１６８．２８Ｂに吸収された振動エ
ネルギは、インク層１６ｒ、２Ｂｒのインク分子の運動
エネルギを局部的に増大させる。これによりインク層１
６１．２ＢＩは局部的に溶融し、インク分子と用紙２Ａ
、２Ｃの分子との親和力がインク分子同志の分子間力を
上まわると２枚の用紙２Ａ、２Ｇにインクが接着する。

その後ビン３２からの振動エネルギの伝搬が止まるとイ
ンクは再度降下して安定状態となる。すなわち、印字を
希望する地点でコイル３８に励磁電流を通電すると、ビ
ン３２の底面積にほぼ等しい範囲に限ったドツトの印字
が２枚の白紙２Ａ、２Ｃに同時に実行されるのである。

尚、用紙２Ａはインク！１１６ｒのインクにより、また
用紙２Ｃはインク１ｉ２Ｂ　Ｉのインクによりそれぞれ
印字される。また、このドツト印字は可聴周波数をはる
かに越す超音波のエネルギで実行され、かつ超音波伝搬
効率を高めるために一体形成されたホーン３４、ビン３
２が、印字時においては印字リボン１６を介して複合用
紙２に密着している。このため印字に必要な超音波のエ
ネルギは極めて少なくても充分であるため消費電力が低
く抑えられると共に印字音も非常に低く抑えられる。ま
た、サーマルプリンタのようなヘッドの冷却を考慮する
必要がなく、印字速度を高められる。

第４図は、単位印字機構３０の他の実施例を示したもの
である。図において印字リボン１６及び複合用紙２は前
述と同一のものである。本実施例の単位印字機構４０は
、電歪を利用したものである。２つの電極４１Ａ、４１
Ｂ間に配置された水晶製のわん形超音波振動子４２で発
生した超音波を超音波伝搬体４３中で徐々に集束させ、
印字リボン１６上の一点に集中する構造のものである。

超音波は、探傷試験に用いられていることから明らかな
ようにその直進性は極めて良好である。そこで前述した
実施例のようにホーン３４、ビン３２のように機械的構
造で超音波を集束させるのではなく、直進性を積極的に
利用して超音波を集束させるのである。このようにすれ
ば、ビン３２のごとく機械的強度の低い部材を使用せず
ども極めて細かいドツトの印字が可能となると共に保守
が一層容易となる。

なお、以上詳述した２つの実施例に何ら限定するもので
はなく、磁歪または電歪等を利用した超音波振動子とし
ては他にチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電体を使用するも
のであってもよい。また、このように各種の振動子によ
って発生した超音波を印字リボン１６にまで伝搬する部
材は黄銅に限定されるものでなく、伝搬効率が高いもの
であればいずれを使用してもよい。例えば内部に液体を
充満した箱体のごとく２種以上の物から構成される伝搬
体であってもよい。また、実施例では複合用紙２は複写
が１枚のものを例示しているが、複写ないしの単一の用
紙でもあるいは複写が２枚以上の複合用紙であってもよ
い。

〈発明の効果〉 以上実施例を挙げて詳述したように、本発明のプリンタ
は超音波振動子によって発生した超音波を印字リボンの
印字位置へ伝搬して印字を実行するものである。従って
機械的な摩耗や衝撃が発生する部位を何ら有せず、メン
テナンスが極めて容易となる。しかも、超音波の振動エ
ネルギを伝搬させることは熱を伝搬させることよりもは
るかに容易であるため、サーマルプリンタでは困難であ
った複写印字を同時に行うことが可能である。また印字
音を極めて低く抑えることができる等極めて優れたプリ
ンタとなるのである。

また印字リボンとして、そのベースフィルムに吸音材を
使用すれば印字効率を一層向上させることができるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のプリンタの要部斜視図、第２図はその
超音波ヘッドが内蔵している単位印字機構の説明図、第
３図は第２図Ａ部分の拡大説明図、第４図は他の単位印
字機構の説明図を示す。 ２・・・用紙　　　　　１４・・・超音波ヘッド１６・
・・印字ヘッド　１６Ｂ・・・ベースフィルム材３ｏ、
４０・・・単位印字機構 ３５．４２・・・超音波振動子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　印字リボンのインクを用紙へ転写して印字を行うプ
   リンタにおいて、 超音波振動子と、 単位印字毎に前記超音波振動子を複数回振動させる駆動
   手段と、 前記超音波振動子に連結され、前記超音波振動子の振動
   を前記印字リボンの印字位置へ伝達する伝達手段とを有
   することを特徴とするプリンタ。 ２　前記伝達手段は印字時に前記印字リボンのベースフ
   ィルムに当接し、前記超音波振動子の振動をこのベース
   フィルムへ伝達して前記印字リボンのインクの分子の運
   動エネルギを増大させ、このインクを前記用紙へ転写し
   て印字を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のプリンタ。 ３　前記印字リボンのベースフィルムは吸音材からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリンタ
   。