JPS63260457A

JPS63260457A - 記録装置およびその記録媒体

Info

Publication number: JPS63260457A
Application number: JP62094477A
Authority: JP
Inventors: Michio Maeda; 前田　迪夫; Kiyoshi Hashimoto; 清橋本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1988-10-27
Also published as: US4870432A

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、たとえばプリンタ、ファクシミリなどに適
用し得るインクジェット方式の記録装置およびその記録
媒体に関する。

（従来の技術）従来より、ノンインパクト記録方式としては、静電方式
、感熱方式、感熱転写方式、インクジェット方式等の様
々な方式が提案されてきた。

その中でも、インクジェット方式は低騒音化、低パワー
化、小型化、カラー化が容易で、しかも、比較的高速記
録が可能であるという様々な長所を有している。

インジェット方式としては、インク滴発生手段により、
連続噴射型、間欠噴射型、オンデマント型、インクミス
ト型に大別されるが、装置の簡易性等の理由から現在で
はオンデマント型、が主流となっており、例えば、円筒
形圧電振動子（ピエゾ）の径方向の収縮によってインク
滴を形成するグルード式、またはノズル内の設置した発
熱抵抗素子の瞬間的な発熱によって発生する気泡（バブ
ル）の圧力でインクを噴出するバブルジェット式等が実
用化されている。

しかしながら、前者の円筒形圧電振動子（ピエゾ）を用
いたグールド式にしても、また、後者の発熱抵抗素子を
用いたバブルジェット式にしても、いずれも、微小径の
ノズルを用いるものであり、ノズルの目詰まり、ノズル
内の気泡？１溜という問題があり、また、ノズルの高集
積化が困難で高解像度が得られない。また、記録速度に
も限度があるという欠点を有していた。

そこで、近時、これらの欠点を解消すべく、１０〜２０
０μｍ径の小孔を多数形成した金属または耐熱製の合成
樹脂からなるフィルムを記録媒体として用い、この記録
媒体を小孔にインクを充填させた状態でサーマルヘッド
の発熱素子部に順次移送し、前記小孔内のインクを発熱
素子の発熱により急速加熱して気泡を発生させ、この気
泡の圧力でインク滴を噴出させることにより被記録材に
記録し得るようにした新規な記録装置が開発された。

この方式は、ノズルを用いない全く新しいインクジェッ
ト方式であるために、本質的にノズルの目詰まりやノズ
ル内の気泡滞溜という問題は生じない。また、多数の小
孔を形成した記録媒体と高密度に発熱素子を配置したサ
ーマルヘッドを用いるものであるから高解像度、高速記
録が可能である。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、この方式では、インクを充填した小孔を
持った記録媒体を被記録材の搬送と同じスピードで遅れ
ば、常にインクの満たされた小孔が発熱体に対向するた
め充分なインクが供給され充分な印字濃度が得られるが
、この方式では被記録材の長さ以上の記録媒体が必要と
なり、記録ヘッドとして取り外し可能なカートリッジに
まとめた場合にカートリッジ部が大きくなり、コンパク
トな記録装置を提供できないという問題がある。

また、記録媒体の送りスピードを遅くして複数の小孔の
内の一部がインクが満たされた状態で使うようにすれば
記録媒体の長さを短くできカートリッジおよび装置全体
がコンパクトにできる上、記録媒体およびサーマルヘッ
ドの摩耗も格段と少なくなり長寿命化が可能となるが、
この場合には、記録媒体を被記録材と同速度で送る場合
と比べて印字率の高いプリントを連続的に行なった時に
インクの補充が不足しぞ印字濃度が低下するといった重
大な問題が生じる。

さらに、従来のものにあっては、記録媒体のサーマルヘ
ッドに対する押し付は力が強よ過ぎると記録媒体とサー
マルヘッドとの間に保持されるべきインクが押出されて
しまい各小孔へのインクの補充が不十分となって印字濃
度が低下するといった問題があった。

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、記録媒体に形成された小孔内のインク
を発熱素子で加熱し、発生する気泡の圧力によりインク
を噴出させて被記録材に塗布することにより記録を行な
う方式の記録装置でありながら、カートリッジや装置全
体のコンパクト化、および記録媒体やサーマルヘッドの
長寿命化が可能で、しかも、印字濃度も充分に維持でき
良好な記録を可能とした記録装置およびその記録媒体を
提供しようとするものである。

（ｆｉ題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するために、インクを保持す
るための多数の小孔を記録媒体に形成せしめ、該小孔を
サーマルヘッドに配置された発熱素子で加熱し、発生す
る気泡の圧力により小孔に充填されたインクを噴出させ
て被記録材に塗布することにより記録を行なう記録装置
において、前記記録媒体のサーマルヘッド側の面に前記
小孔相互を連通せしめる溝を設けたものである。

（作用）すなわち、本発明は上記の構成とすることにより、記録
媒体を被記録材より相当減速して送ったとしても、また
、記録媒体のサーマルヘッドへの押付力が何らかの原因
で強くなり過ぎてもインク滴の噴出により一旦空になっ
た小孔に対して小孔相互を連通せしめる溝を介して他の
小孔内のインクが補充され、充分な印字濃度が維持でき
良好な記録が可能となるとともに、記録媒体の短寸化が
可能となってカートリッジや装置全体のコンパクト化が
図れ、しかも記録媒体とサーマルヘッドとの摺擦量が減
り記録媒体やサーマルヘッドの長寿命化が可能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

まず、第１７図を参照して記録原理を説明する。

すなわち、この記録装置の記録原理は、１０〜２００μ
■径の小孔１を多数形成した金属又は耐熱性の合金樹脂
等より成る記録媒体としてのフィルム２にインク３を塗
布し、小孔１にインク３を充填し、小孔１がサーマルヘ
ッド４に配置された発熱素子５部に到達した時、発熱素
子５に電圧引加して瞬発的に発熱させ、微小孔１に充填
されたインク３を急速加熱し、発生する気泡の圧力によ
りインク滴６を噴出させて被記録材としての記録用紙（
図示しない）に記録を行なうものである。

第２図は記録装置の全体構成を示し、図中Ａは記録装置
本体であり、この装置本体Ａの上面後部には記録用紙７
を収納した給紙カセット８が着脱自在に装着されている
とともに内部には給紙カセット８内の記録用紙７を順次
１枚ずつ取出して供給する給紙手段Ｂ１この給紙手段Ｂ
により給紙された記録用Ｍ７に記録する記録手段Ｃ１こ
の記録手段Ｃにより記録された記録用紙７を装置本体Ａ
の全面側に設けたトレイ５１に排出する排出手段りを内
蔵した構成となっている。

記録用紙の搬送について説明する。

記録用紙７を収納したカセット８は第２図において右上
方よりガイド９に沿って挿入され、装着される。カセッ
ト８の有無はガイド９に取り付けられたカセット検知セ
シサ１０により検知され、又記録用紙７の有無は図示し
ない紙検知センサにより検知される。

記録装置に接続された図示しない制御装置からの記録命
令によって図示しない給紙モータが駆動し、給紙ローラ
１１が回転して記録用紙７をカセット８より給紙する。

給紙された記録用紙７は給紙ガイド１２．１３に案内さ
れ、記録手段Ｃの手前側（上流側）に配設された上アラ
イニングローラ１４と下アライニングローラ１５との転
接部に記録用紙７の先端が到達する。

このとき、記録用紙７の先端は、上アライニングローラ
１４と下アライニングローラ１５との転接部に突き当た
り整位される。給紙開始後、一定時間後、上アライニン
グローラ１４及び下アライニングロー９１５が回転を開
始して記録用紙７を挟持、搬送し記録手段Ｃの記録部ガ
イド１６゜１７問に送り込むようになっている。

つぎに、記録手段Ｃおよび排出手段りについて説明する
。第３図は記録手段Ｃおよび排出手段りの側断面を示し
、図中右方部位には、前記記録部ガイド１６．１７が配
置されている。これらガイド１６．１７及びヘッドロー
ラ１８は、上アライニングローラ１４を支点として回動
可能なアーム１９に取り付けられている。記録部ガイド
１７の上面には厚さ０．２ａｌｌ＋のステンレスの薄板
より成る記録部ガイド部材２０が取り付けられており、
記録部ガイド部材２０の先端部はヘッドローラ１８と常
時、圧接している。アーム１９には角穴２１が形成され
ており、角穴２１にはカムシャフト２２が貫通している
。

また、カムシャフト２２の一端には第４図に示すように
、ビン２３を設けたリング２４が固定され、カムシャフ
ト２２と一体的に回転するようになっている。リンク２
５は上フレーム２６に固定されたロータリーダンパ２７
の軸に回動可能に支持され、切欠き２８にはピン２３が
嵌合し、切欠き２９と上フレーム２６の突起３０との間
には引張ばね３１が懸架されている。

さらに、リンク２５にはリンク３２が連結され、リンク
３２はビン３３により、上フレーム２６に固定された゛
ソレノイド３４のプランジャー３５に連結している。さ
らにアーム１９と上フレーム２６の突起３６との間には
引張ばね３７が懸架されている。

しかして、非記録時には第５図（ａ　）に示すように、
アーム１９上方に位置して、サーマルヘッド４の発熱素
子５に密着しているフィルム２と記録部ガイド部材２０
の先端との間隙はＧ１に保持されている。そして、記録
用紙７が記録部ガイド１６．１７間に案内されて記録用
紙７の先端がヘッドローラ１８と記録部ガイド部材２０
とに挟持され、さらに、記録部ガイド部材２０の先端を
通過するまでフィルム２と記録部ガイド部材２０の先端
との間隙はＧ１に保持される。本実施例においてはＧ１
は約０．７５履としている。

ついで、記録用紙７の先端が記録部ガイド部材２０の先
端を通過し、一定時間後筒４図に示すソレノイド３４に
電圧が印加され、励磁される。これにより、ソレノイド
３４はプランジャー３５を吸引し、リンク３２を左方向
に移動する。リンク２５は引張ばね３１の張力に抗して
支持軸回りに右回転し、ビン２３を左方向に回動し、リ
ンク２４は左回転することになる。

これにより、リンク２４と一体的に回転するカムシャフ
ト２２も左回転し、第５図に（ｂ　）に示すようにアー
ム１９は、上アライニングローラ１４を支点とて左方向
に回動し、下方に位置する。

この時、記録部ガイド部材２０の先端はサーマルヘッド
４に密着しているフィルム２に圧接する。

又、カムシャフト２２の外周は角穴２１の一辺と離反す
る。この後記録用紙７に記録が開始される。

従って記録時にはフィルム２と記録部ガイド部材２０の
先端との間隙はＧ２に保持されることになる。必然的に
、フィルム２と記録用紙７との間隙もＧ２に保持される
ことになる。間隙Ｇ２は取りも直さず、記録部ガイド部
材２０の厚さであり、本実施例においては印字品質等を
考處してＧ２を０．２ａｍとしている。この時、ヘッド
ローラ１８の中心と発熱素子５の中心との位置ずれをＰ
１記録部ガイド部材２０の先端と発熱素子５の中心との
位置ずれをＱとなるように設定している。本実施例にお
いてはＰを約０．７ｍ５Ｑを約０．３ａｓ＋とじている
。

また、引張りばね３７の張力によってアーム１９は上向
きの力を受け、ヘッドローラ１８の重量よりも小さい力
で、記録部ガイド部材２０はフィルム２に圧接する。

記録用紙７への記録が終了し、一定５時間後、第４図に
示すソレノイド３４への電圧印加は停止される。リンク
２５は引張ばね３１の張力により支持軸回りに左回転し
て、ビン２３を右方向に回動し、リンク２４は右回転す
る。

従ってカムシャフト２２も右回転して、カムシャフト２
２の外周は角穴２１の一辺に当接し、アーム１９を上ア
ライニングローラ１４を支点として右方向に回動し第５
図（ａ　）に示すようにアーム１９は再び上方に位置す
る。この時、リンク２５は、ロータリーダンパ２７によ
り粘性抵抗力を受けるため、急激に回動することはない
。

以上のような構成にすることにより記録用紙７の先端及
び後端が屈曲してフィルム２に接触し、フィルム２に付
着した余剰インクによって汚されることはなく、又、記
録時に記録用紙７とフィルム２との間隙を設定値に確実
に保持することができ高品質の記録が可能である。

ヘッドローラ１８と記録部ガイド部材２０によって記録
用紙７を発熱素子５の近傍まで挟持でき、しかも、記録
部ガイド部材２０によりインク３の噴出路が遮断される
ことなく、確実に記録を行なうことができる。

さらに、記録部ガイド部材２０は比較的小さな圧力でサ
ーマルヘッド４に密着したフィルム２に圧接しているか
ら、フィルム２に大きな摩擦抵抗力が加わってフィルム
２が破損することもない。

記録部ガイド部材２０の先端を通過した記録用紙７は第
３図に示す排紙ガイド３８に案内される。

排紙ガイド３８．３９の先端は第６図（ａ　）で示すよ
うに水平方向より上方に角度α曲げられｔおり、又、排
紙ガイド３８とフィルム２との間隙はＲに設定されてい
る。本実施例においてはαを１０〜４５′″、ＲをＲ＞
０１となるようにしている。

以上のようにすることによって、記録用紙７の先端は排
紙ガイド３８の先端とヘッドローラ１８との間隙より上
方に侵入することはなく記録用紙７は確実に排紙ガイド
３８．３９に案内される。

排紙ガイド３９は図示しない多数の小孔が形成されてお
り、ダクト回動部４０の上部に固定されている。ダクト
回動子４０は、ダクト本体４１に一ピボット４２を支点
として、回動可能に支持されている。ダクト回動部４０
は、その底部がダクト本体４１の右側面部に当接するこ
とによって固定される。ダクト本体４１はプロワ４３の
上部に固定され、プロワ４３は下フレーム４４に固定さ
れている。

また、第３図に示すように排紙経路には第１の上ピンチ
ローラ４５及び図示しない第１の下ピンチローラ、第２
の上ピンチローラ４６及び図示しない第２の下ピンチロ
ーラが設けられており、記録用紙７の両側に存在する数
層の非記録部の一方を挟持し、搬送するようになってい
る。

プロワ４３のファン４７が回転すると、プロワ４３の右
開口部より空気が流入し、プロワ４３の上開口部に流出
する。空気はダクト本体４１の下開口部よりダクト本体
４１に流入し、一部はダクト本体４１上部に、一部はダ
クト回動部４０上部に送風される。ダクト回動部４０上
部に送風された空気は排紙ガイド３９に形成された図示
しない小孔より流出する。ダクト本体４１上部には、小
孔を多数形成した排紙ガイド４８が固定されており、ダ
クト本体４１上部に送風された空気も、この排紙ガイド
４８に形成された図示しない小孔より流出する。

記録部ガイド部材２０先端を通過した記録用紙７は°排
紙ガイド３９の小孔より流出される空気の圧力によって
、排紙ガイド３８に圧着されながら搬送され、同時に記
録用紙７の非記録部は、第１の上ピンチローラ４５及び
第１の下ピンチローラに挟持され、続いて第２の上ピン
チローラ４６及び第２の下ピンチローラにより挟持され
て搬送される。

以上のようにして、記録用紙７は排紙ガイド３９に接触
することなく搬送されるから記録用紙７に記録された未
乾燥の記録画像を乱すことがない。また、空気を吹き付
けることによって、記録用紙７の記−録画像を速やかに
乾燥させることができる。

さらに、記録用紙７は排紙ガイド３８．３９に案内され
、上排紙ローラ４９と下排紙ローラ５０とに挟持され、
第２図に示すトレイ５１に排紙される。

また、上記下排紙ローラ５０は第６図（ａ　）で示すよ
うに先端にピッチ角βで、鋭角γの突起部５２を形成し
た星型プレート５３（第６図（ｂ　）参照）と、適当な
間隔に配置したカラー５４と、上排紙ローラ４９に転接
する基準Ｏ−ラ５５とより構成されており、記録用紙７
の記録面は１型プレート５３により点状に支持される。

以上のような構成によって、記録用紙７には過度の圧力
が加わることなく、上排紙Ｏ−ラ４９と下排紙ローラ５
０とに挟持、搬送されるため記録用紙７の未乾燥の記録
画像を乱すことがない。

第３図に示すように、上排紙ローラ４９及び下排紙ロー
ラ５０の直前には、上フレーム２６に取り付けられた排
紙スイッチ５６が設けられており、記録用紙７の先端及
び後端を検知して、記録用紙　”７が第２図に示す排紙
トレイ５１に確実に排紙されたかどうか確認する。

つぎに、第７図および第８図を参照して記録手段Ｃおよ
び排紙手段りの駆動系について説明する。

上アライニングローラ歯車５７は途中に、歯車、プーリ
、ベルトを介し、記録用紙搬送モータ歯車５８に接続さ
れていて、記録用紙搬送モータ５９の駆動力を伝達され
るようになっている。ヘッドローラプーリ６０はベルト
６１を介して第１の上アライニングローラプーリ６２に
接続しており、第１の上ピンチローラプーリ６３はベル
ト６４を介して第２の上アライニングローラプーリ６５
に接続している。

さらに、第２の上ピンチローラ歯車６６は歯車６７を介
じて、第１の上ピンチローラギア６８に接続しており、
さらに、上排紙ローラ歯車６９は歯車７０を介して第２
の上ピンチローラ歯車６６に接続している。

以上のような構成によって、上アライニングローラ１４
、ヘッドローラ１８、第１の上ピンチローラ４５、第２
の上ピンチローラ４６及び上排紙ローラ４９は、記録用
紙搬送モータ５９の駆動開始とともに、同期して、同方
向に、同回転数で回転することとなる。

また、第９図（ａ　’）および第９図（１）　）で示す
ようにサーマルヘッド４は、その両端に２個のホルダー
７１を固定され、さらに２個のホルダー７１は各々、２
ａｌの固定ねじ７２及び２個の調整ねじ７３を介して、
記録装置の下フレーム４４に位置決め固定されたブロッ
ク７４に連結されている。

固定ねじ７２を緩めると、ホルダー７１は調整ねじ７３
に巻き付けられた２個の圧縮ばね７５によって支持され
、両端合せて、４個の調整ねじ７３を回すことにより、
サーマルヘッド４の高さ及び傾きを調整することができ
る。サーマルヘッド４の位置調整が終了したならば、４
個の固定ねじ７２を締めて、ホルダー７１を完全にブロ
ック７４に固定する。

以上のような構成にすることによって、サーマルヘッド
４の保持部材の加工精度及び取り付は精度をそれ程高く
しなくとも、サーマルヘッド４を確実に位置決めできる
。さらに、ねじ及びばねという単純な機構要素を用いて
いるため、構成が簡易であり、操作も容易である。

つぎに、上記サーマルヘッド４に下面が密着する状態に
記録媒体としての小孔１・・・を有したフィルム２を張
設するためのカートリッジ７６について説明する。

第１０図は、記録装置に装着した時のカートリッジの上
面図である。カートリッジ７６は記録部７７、インク供
給部７８、駆動部７９より成る。

カートリッジ７６の記録装置への装着は次のようにして
行なう。第２図、第３図、第４図に示すように、上フレ
ーム２６に固定された上ロータリーキャッチ８０と下フ
レーム４４に固定された下口−タリーキャッチ８１との
嵌合を解除し、上フレーム３６を上アライニングローラ
１４を支点として右上方向に回動し１．記録装置の記録
部及び排紙部を開口する。

次に、ダクト回動部４０をピボット４２を支点として右
上方向に回動する。カートリッジ７６を記録装置の記録
部上方より挿入し、ベース８２に形成された４個の角穴
８３にカートリッジ７６の４個のフット８４を嵌合し、
ベース８２にカートリッジ７６を載置する。

ついで、レバー８５を所定方向（第１０図矢印イ方向）
に移動することによって、レバー８５と一体的に移動す
るプレート８６が左の２個のフット８４に当接し、カー
トリッジ７６をベース８２上で右方向に移動する。右の
２個のフット８４が２個の角穴８３の一辺に当接すると
、カートリッジ７６はベース８２に固定されることとな
る。

また、カートリッジ７６固定後、ダクト回動部４０を右
下方向に回動し、ダクト本体４１と固定し、上フレーム
２６を左下方向に回動して、上ロータリーキャッチ８０
と下口−タリーキャッチ８１とが嵌合するまで押下する
。以上により、カートリッジ７６は記録装置に装着され
る。カートリッジ７６を記録装置より離脱するには以上
の操作を逆順序で行なえばよい。

また、第１１図にも示すようにフィルム２は一端を左フ
ィルムシャフト８８、他端を右フィルムシャフト８９に
固定され巻付けられている。

このフィルム２は、厚さ１０〜３０μｍの、ニッケル、
銅等の金属又はポリイミド樹脂等の合成樹脂、あるいは
、それらを多層に積層したものより成っており、フィル
ム２の第１２図（ａ　）に示す小孔形成領域８７には第
１２図（ｂ）で示すように孔径２０〜３０μ園、孔ピッ
チ４０〜５０μｍの小孔１が多数形成されている。

さらに、フィルム２の下面側、すなわちサーマルヘッド
４側の面には、第１図（ａ　）〜（Ｃ）で示すように小
孔１・・・相互を連通せしめる多数のインク供給用の溝
１６０・・・が設けられている。

上記溝１６０・・・は第１図（ｂ）で示すように小孔形
成領域８７に重なった状態かつフィルム２の進行方向く
矢印口方向）と平行に設けられている。

溝１６０は、フィルム厚さ１０〜３０μの数分の１の深
さ、及び孔ピッチｑの約半分、２０〜２５μの幅で設け
られており第１図（ａ　）で示す様にすべての小孔１が
いずれかの溝１６０によって他の孔１と連通ずる様に製
作される。溝の加工は微小孔の加工と同時にエツチング
又は、エレクトロフォーミングで行うことができる為、
安価に再現性の良い溝付フィルムを得ることができる。

カートリッジ７６非装看時には、フィルム２は容器９０
の左曲面部９１及び右曲面部９２に案内され、カートリ
ッジ７６装着時にはフィルム２は、左曲面部９１及び右
曲面部９２に案内され、サーマルヘッド４の加熱素子５
面に圧着している。

インク塗布部材９３．９４は吸水性、塗布性の良好なテ
フロンフェルト、発泡ニトリルゴム、発泡ポリビニル樹
脂等より成り、容器９０内に装填され、上記でフィルム
２を巻き付けた左フィルムシャフト８８及び右フィルム
シャフト８９に圧接している。

シール部材９５．９６と、スチレン−ブタジェン、ニト
リルゴム等の耐水性を有するゴムより成り、その一端は
容器９０に固着され他端はエツジ部でフィルム２と接触
するようになっている。

つぎに、シール部材９５．９６に圧力を付勢する圧力付
勢機構について説明する。圧力付勢機構は、プレート９
７．９８、板ばね９９，１００゜及び回動プレート１０
１，１０２より構成される。

プレート９７．９８は厚さ０．１〜０．４５１１１の弾
性を有するステンレス等の薄板であって、一端は回動プ
レート１０１，１０２に固着され、他端はシール部材９
５．９６に圧接される。

また、板ばね９９．１００は厚さ０．１〜０．４Ｍの弾
性を有するステンレス等の薄板を成形したもので、一端
面は回動プレート１０１，１０２に固着され、他端面は
容器９０の側壁に圧接している。

回動プレート１０１．１０２は第１０図に示すようにカ
ラー１０３とねじ１０４によって、容器９０に回動可能
に支持されている。

回動プレート１０１．１０２には第１１図に示すように
、記録装置の下フレーム４４に回転可能に支持された左
カムシャフト１０５及び右カムシャフト１０６の外周が
当接するようになっている。

しかして、カートリッジ７６の非装着時又は非記録時に
は、左カムシャフト１０５及び右カムシャフト１０６の
外周が回動プレート１０１．１０２に当接しないから板
ばね９９．１００の圧力によって、回動プレート１０１
．１０２は第１１図に示す矢印凸方向に回動して、プレ
ート９７．９８はシール部材９５．９６に圧力を付勢す
る。

これによって、シート部材９５．９６はフィルム２を介
して容器９０の左曲面部９１及び右曲面部９２に圧接す
る。

一方記録時には左カムシャフト１０５及び右カムシャフ
ト１０６が駆動され、左カムシャフト１０５及び右カム
シャフト１０６の外周が回動プレート１０１．１０２に
当接し、板ばね９９゜１００の圧力に抗して、回動プレ
ート１０１゜１０２を第１１図に示す矢印ことは反対の
方向に回動して、プレート９７．９８によるシール部材
９５．９６への圧力を解除する。これによって、シール
部材９５．９６はそのエツジ部でフィルム２に接触する
。

以上のような機構を設けることによって、カートリッジ
７６の非装着時又は非記録時には、シール部材９５．９
６がフィルム２を介して容器９０の左曲面部９１及び右
曲面部９２に圧接するため、カートリッジ７６は完全に
密閉されて、インク３がカートリッジ７６よりこぼれた
り、蒸発してしまうことがない。

また、記録時にはシール部材９５．９６はそのエツジ部
でフィルム２に接触するため、フィルム２に付着する余
剰インク３を掻き取ることができ、しかも、フィルム２
の駆動力を大幅に低減することができる。

つぎに、第１３図を参照してカートリッジのインク供給
部について説明する。カートリッジ７６へのインク３の
供給は、インク容器１０７をカートリッジ７６に装着す
ることによって行なわれる。

インク容器１０７はインク容器本体１０８、キャップ１
０９、弁１１０、円錐ばね１１１及びシール１１２から
成っている。

キャップ１０９の外周には突起１１３が形成され、又、
内周にはねじ溝が形成されていて、インク容器本体１０
８と結合するようになっている。

また、インク容器１０７非装着時には、円錐ばね１１１
の圧力で弁１１０がシール１１２に圧着しているため、
インク容器１０７よりインク３がこぼれ出ることはない
。カートリッジ７６のインク供給部７８の開口部には弁
１１４、圧縮ばね１１５、シール１１６が設けられてお
り、インク容器１０７非装着時には、圧縮ばね１１５の
圧力により弁１１４がシール１１６に圧着しているため
、開口部よりインク３がこぼれでることもなく、蒸発す
ることもない。

インク容器１０７はカートリッジ７６のインク供給部７
８の開口部の上方より、キャップ１０９の外周に形成さ
れた突起１１３と開口部に形成されたＬ形溝１１７とが
嵌合するように挿入し、上方より見てインク容器１０７
を右方向に回転することによりインク容器１０７はカー
トリッジ７６に固定され装着される。この時、円錐ばね
１１１の圧力の方が圧縮ばね１１５の圧力よりも大きい
ため、弁１１０により弁１１４が押し下げられ、弁１１
４が開口部の底面に当圧した後、弁１１０は押し上げら
れる。

このようにしてインク容器１０７は開口して、インク３
がインク容器１０７よりインク供給部７８の開口部に流
入し、インク供給路１１８を通って第１１図、第１３図
に示すインク塗布部材９３．９４に流出し、浸透する。

又、インク容器１０７装着時、キャップ１０９はシール
１１２に圧着するため、インク３が開口部より流出する
ことはない。

記録によってインク３が消費されると、その消費量と同
容積の空気がフィルム２の微小孔１を介してカートリッ
ジ７６内に送入される。送入された空気はインク３中で
気泡となってインク供給路１１８をインク供給方向と逆
方向に送られてインク容器１０７に送りこまれ、インク
容器１０７のインク３液面で気泡は消滅して空気に戻る
から、その空気と同容積のインク３が容器１０７よりイ
ンク供給部７８に流入する。以上によって、カートリッ
ジ７６内のインク３は常に一定に保持されることになり
、従うて記録濃度を常に一定に保つことができる。

インク容器１０７をカートリッジ７６より離脱するには
装着と逆順序の操作を行なえばよい。又、インク容器１
０７にインク３を補給するには、キャップ１０９をイン
ク容器本体１０８より取りはずし、インク容器本体１０
８より取りはずし、インク容器本体１０８の開口部より
行なえばよい。

つぎに、カートリッジの駆動部について第１０図および
第１４図〜第１６図を参照して説明する。

カートリッジ７６の駆動部７９は第１０図に示すように
左フィルムシャフト歯車１１９、左リング１２０、右フ
ィルムシャフト歯車１２１、右リング１２２及びアイド
ル歯車１２３より成っている。

左フィルムシャフト歯車１１９と左リング１２０とは一
体的に左フィルムシャフト８８に固定される。また、右
フィルムシャフト歯車１２１はゼンマイ１２４を介して
右リング１２２と結合され、右リング１２２は右フィル
ムシャフト８９に固定される。

フィルム２は厚さ１０〜３０μ−という薄膜であるから
、たわまないように常に張力を付勢しておかねばならな
い。張力の付勢は次のようにして行なう。まず、アイド
ル歯車１２３をスタッド１２５より取り脱す。左フィル
ムシャフト歯車１１９を固定しながら右フィルムシャフ
ト歯車１２１を第１０図の左方より見て右方向に回転す
る。

このようにすることによって、ゼンマイ１２４が巻き取
られ、右フィルムシャフト歯車１２１と右、リング１２
２との間にねじりモーメントが生じ、右フィルムシャフ
ト８９を介してフィルム２に張力が付勢される。この状
態で、アイドル歯車１２３をスタッド１２５に取り付け
ると、左フィルムシャフト歯車１１９と右フィルムシャ
フト歯１１１２１とはアイドル歯車１２３を介して結合
され、フィルム２に付勢された張力は保持される。

フィルム２を駆動するために、その初期位置を検知する
必要がある。このフィルム位置検知機構は第１４図に示
すように、アイドル歯車１２３と一体化されたウオーム
１２６及びホイール１２７より成る。ホイール１２７は
ホルダー１２８にビン１２９により回転可能に支持され
ており、ホルダー１２８は容器９０の上部に固定されて
いる。

ホイール１２７には検知穴１３０が形成されていて、あ
らかじめフィルム２の初期位置において、ホイール１２
７の検知穴１３０が、記録装置の上フレーム２６に固定
されたフィルム位置検知センサ１３１により検知される
ようにホイール１２７をウオーム１２６に結合する。

アイドル歯車１２３が１回転するとウオーム１２６は１
リード分進むので、ホイール１２７は１歯だけ回転する
。従って、フィルム２が左フィルムシャフト８８又は右
フィルムシャフト８９に数回巻き付けられている場合に
も確実にフィルム２の初期位置を検知することができる
。

第１５図はカートリッジの駆動系の正面図であり、第１
６図はカートリッジの駆動系の側面図である。左フィル
ムシャフト歯車１１９及び右フィルムシャフト歯車１２
１は、アイドル歯車１２３、歯車１３２、プーリ１３３
、ベルト１３４を介して歯車１３５と一体化されたプー
リ１３６に連結されている。

また、左カムシャフト歯車１３７及び右カムシャフト歯
車１３８は歯車１３９、プーリ１４０、歯車１４１、プ
ーリ１４２、ベルト１４３を介して歯車１４４と一体化
されたプーリ１４５に連結されている。又、カートリッ
ジ駆動モータ１４６は、カートリッジ駆動モータプーリ
１４７、ベルト１４８、プーリ１４９、歯車１５０を介
して移動歯車１５１に駆動力を伝達するようになってい
る。

移動歯車１５１はスタッド１５２の軸線方向に移動でき
るようになっており、第１６図に示すように右側面には
常に圧縮ばね１５３により圧力が付勢されている。又、
移動歯車１５１の左側面にはソレノイド１５４のアーム
１５５が当圧されるようになっている。

つぎに、カートリッジの駆動切換機構について説明する
。カートリッジの駆動切換機構は第１５図、第１６図に
示すようにプーリ１３６と一体化された歯車１３５、プ
ーリ１４５と一体化された歯車１４４、移動歯ｌ！１５
１、スタッド１５２、圧縮ばね１５３及びソレノイド１
５４から成る。

カートリッジ７６非装着時又はフィルム２駆動時には、
圧縮ばね１５３の圧力により移動歯車１５１は左方に位
置し、歯車１３５に連結しており、カートリッジ駆動モ
ータ１４６の駆動力は、左フィルムシャフト歯車１１９
及び右フィルムシャフト歯車１２１に伝達される。

左カムシャフト１０５及び右カムシャフト１０６駆動時
には、ソレノイド１５４に電圧が印加されて励磁され、
ソレノイド１５４のアーム１５５が移動歯車１５１に圧
力を付勢し、圧縮ばね１５３の圧力に抗して移動歯車１
５１を右方向に移動させる。移動−車１５１は右方に位
置し、歯車１４４と連結する。従って、カートリッジ駆
動モータ１４６の駆動力は左カムシャフト歯車１３７及
び右カムシャフト歯車１３８に伝達される。

以上のような駆動切換機構を用いることにより、フィル
ム駆動用、カムシャフト駆動用、合せて２個のモータを
使用する必要がなく、すなわち、モータの駆動回路も２
個使用する必要がなく、記録装置が非常に小型化され、
安価なものとなる。

カートリッジの動作について第１１図、第１４図、第１
５図、第１６図を参照して説明する。カートリッジ７６
を装着し、記録装置の電源をＯＮすると、ソレノイド１
５４に電圧が印加され、移動歯車１５１が歯車１４４と
連結して、カートリッジ駆動モータ１４６の駆動力が左
カムシャウド歯車１３７及び右カムシャフトギア１３８
に伝達されて、左カムシャフト１０５及び右カムシャフ
ト１０６が回転する。

これにより左カムシャフト１０５及び右カムシャフト１
０６の外周が回動プレート１０１．１０２に当接し、回
動プレート１０１．１０２を第１１図に示す凸方向に回
動し、シール部材９５．９６はそのエツジ部でフィルム
２に接触する。

その後、ソレノイド１５４への印加電圧は停止され、移
動歯１［１５１が歯車１３５と連結して、カートリッジ
駆動モータ１４６の駆動力が左フィルムシャフト歯車１
１９及び右フィルムシャフト歯１１１２１に伝達されて
左フィルムシャフト８８及び右フィルムシャフト８９が
回転する。左フィルムシャフト８８及び右フィルムシャ
フト８９は右方向に回転して右フィルムシャフト８９に
フィルム２を巻き取っていく。

このとき、第１４図に示すホイール１２７は、左方向に
回転し、ホイール１２７に形成された検知穴１３０がフ
ィルム位置検知センサ１３１に検知されると、フィルム
２の初期位置となり、カートリッジ駆動モータ１４６は
停止する。その後ソレノイド１５４に電圧が印加され、
左カムシャフト１０５及び右カムシャフト１０６が回転
し、回動プレート１０１，１０２が第１１図に示す矢印
凸方向に回動し、シール部材９５．９６はフィルム２を
介し、容器９０の左曲面部９１及び右曲面部９２に圧接
する。以上が初期動作である。

しかして、記録装置に接続された図示しない制御装置か
ら記録命令が送られてくると、ソレノイド１５４に電圧
が印加され、左カムシャフト１０５及び右カムシャフト
１０６が回転し、回動プレート１０１．１０２が第１１
図に示す凸方向に回動し、シール部材９５．９５はその
エツジ部でフィルム２に接触する。

その後、ソレノイド１５４の電圧印加が停止され、左フ
ィルムシャフト８８及び右フィルムシャフト８９が左方
向に回転し、左フィルムシャフト８８にフィルム２を巻
き取っていく。

そして、第１図（ｂ）および第１２図（ａ　）に示す小
孔形成領域８７がサーマルヘッド４の発熱素子５の近傍
に伝達した時、カートリッジ駆動モータ１４６は一旦停
止し記録用紙７が上アライニングローラ１４を通過する
時に、記録用紙搬送モータ５９と同期して駆動を開始す
る。

記録用紙７先端が記録部ガイド部材２０の先端を通過し
、一定時間後、発熱素子５に電圧が印加され記録を開始
する。

すなわち、サーマルヘッド４に配置された発熱素子５・
・・を選択的に電圧を印加されることによりフィルム２
に形成された小孔１・・・内のインク３を加熱し、発生
する気泡の圧力によりインク３を噴出させ記録用紙７に
塗布することにより記録することになる。

このように、多数の小孔１・・・を形成したフィルム２
と高密度に発熱素子５を配置したサーマルヘッド４を用
いるものであり、従来のようにノズルを用いないため本
質的にノズルの目詰り、ノズル内の気泡滞留という問題
は生じない。又、高解像度、高速記録が可能である。

さらに、前記フィルム２のサーマルヘッド４側の面に第
１図（ａ　）〜（Ｃ）で示すように前記小孔１・・・相
互を連通せしめる多数の溝１６０・・・を設けたから、
フィルム２を記録用紙７より相当減速して送ったとして
も、また、フィルム２のサーマルヘッド４への押付力が
何らかの原因で強くなり過ぎてもインク滴６の噴出によ
り一旦空になった小孔１に対して小孔１・・・相互を連
通せしめる溝１６０を介して他の小孔１内のインク３が
補充され、充分な印字濃度が維持でき良好な記録が可能
となるとともに、フィルム２の短寸化が可能となってカ
ートリッジ７６や装置全体のコンパクト化が図れ、しか
も、フィルム２とサーマルヘッド４との摺擦量が減りフ
ィルムやサーマルヘッド４の長寿命化が可能となる。

ついで、発熱素子５への電圧印加が停止され、記録を終
了して後、記録用紙７後端が記録部ガイド部材２０の先
端を通過する。さらに、フィルム２は左フィルムシャフ
ト８８に巻き取られ、一定時間後カートリッジ駆動モー
タ１４６は停ｉする。

この時のフィルム２の位置が右方向にフィルム２を移送
して記録を行なう場合の初期位置となる。

右方向にフィルム２を移送して記録を行なう場合にも上
記と同様な動作を行なって、以下、フィルム２を往復移
送することによって連続記録を行なう。以上が記録動作
である。

最終的に記録が終了すると、左フィルムシャフト８８及
び右フィルムシャフト８９は右方向に回転して、ホイー
ル１２７の検知穴１３０がフィルム位置検知センサ１３
１に検知されるまでフィルム２を右フィルムシャフト８
９に巻き取り、フィルム位置検知後、カートリッジ駆動
モータ１４６は一旦停止する。

その後、ソレノイド１５４に電圧が印加され、左カムシ
ャフト１０５及び右カムシャフト１０６が回転し、回動
プレート１０１．１０２が第１１図に示す六方向に回動
して、シール部材９５゜９６はフィルム２を介し、容器
９ｏの左曲面部９１及び右曲面部９２に圧接する。以上
が終期動作である。その後記録装置の電源はＯＦＦされ
ることになる。

なお、本発明は上記一実施例に限らず、要旨を変えない
範囲で種々実施形実可能なことは勿論である。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、インクを保持する
ための多数の小孔を記録媒体に形成せしめ、該小孔をサ
ーマルヘッドに配置された発熱素子で加熱し、発生する
気泡の圧力により小孔に充填されたインクを噴出させて
被記録材に塗布することにより記録を行なう記録装置に
おいて、前記記録媒体のサーマルヘッド側の面に前記小
孔相互を連通せしめる多数の溝を設けたものである。

したがって、記録媒体を被記録材より相当減速して送っ
たとしても、また、記録媒体のサーマルヘッドへの押付
力が何らかの原因で強くなり過ぎてもインク滴の噴出に
より一旦空になった小孔に対して小孔相互を連通せしめ
る溝を介して他の小孔内のインクが補充され、充分な印
字濃度が維持でき良好な記録が可能となるとともに、記
録媒体の短寸化が可能となってカートリッジや装置全体
のコンパクト化が図れ、しかも、記録媒体とサーマルヘ
ッドとの摺擦■が減り記録媒体やサーマルヘッドの長寿
命化が可能となる記録装置およびその記録媒体を提供で
きるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図（ａ　）
は記録媒体としてのフィルムの小孔形成領域の拡大図、
第１図（ｂ　）はフィルムのサーマルヘッド側の面を示
す図、第１図（Ｃｉ）は第１図（ａ　）のｖ−ｖ線に沿
う断面図、第２図は記録装置の側断面図、第３図は記録
装置の記録部及び排紙部の側断面図、第４図は記録装置
の上フレームの側面図、第５図は、アームの回動機構の
説明図であり、第５図（ａ　）はアームが上方に位置し
た時の状態図、第５図（ｂ）はアームが下方に位置した
時の状態図、第６図（ａ　）は記録装置の排紙部の斜視
図、第６図（ｂ）はり型プレートの外形図、第７図は記
録装置の記録部及び排紙部の駆動系の正面１１第８図は
記録装置の記録部及び排紙部の駆動系の上面図、第９図
（ａ　）はサーマルヘッドの取り付は部の上面図、第９
図（ｂ）はサーマルヘッドの取り付は部の側面図、第１
０図は、記録装置に装着した時のカートリッジの上面図
、第１１図はカートリッジの記録部の断面図、第１２図
（ａ　）はフィルムの平面図、第１２図（ｂ）はフィル
ム小孔形成領域の拡大図、第１３図はカートリッジのイ
ンク供給部の断面図、第１４図はカートリッジの駆動部
の断面図、第１５図はカートリッジの駆動系の正面図、
第１６図はカートリッジの駆動系の側面図、第１７図は
記録原理の説明図である。１・・・小孔、２・・・フィルム（記録媒体）、３・・
・インク、４・・・サーマルヘッド、５・・・発熱素子
、７・・・記録用紙（被記録材）、７６・・・カートリ
ッジ、１６０・・・溝。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図（ａ）（ｂ）第５図（ａ）（ｂ）第６図第７図（ａ）（ｂ）第１３図第１４図第１５図第１６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インクを保持するための多数の小孔を記録媒体に
形成せしめ、該小孔をサーマルヘッドに配置された発熱
素子で加熱し、発生する気泡の圧力により小孔に充填さ
れたインクを噴出させて被記録材に塗布することにより
記録を行なう記録装置において、前記記録媒体のサーマ
ルヘッド側の面に前記小孔相互を連通せしめる溝を設け
たことを特徴とする記録装置。
（２）記録媒体のサーマルヘッド側に設けた溝が、記録
媒体の進行方向と平行に設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の記録装置。
（３）記録媒体のサーマルヘッド側に設けた溝が、小孔
に対してほぼ半分の面積で重なるように形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載の記録装置。
（４）記録媒体のサーマルヘッド側に設けた溝が、幅１
０〜５０μｍ、深さが５〜１０μｍの範囲にあることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記録装置。
（５）インクを保持するための多数の小孔を有する記録
媒体の少なくとも一方の面に上記小孔相互を連通する溝
を備えたことを特徴とする記録媒体。