JPS63268666A - サ−マルヘツド - 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］ 本発明は複数の発熱抵抗体列を備えたサーマルヘッドに
関するものである。

［従来の技術］ サーマル式記録装置には、記録用紙として普通シートを
使用し、記録ヘッド（サーマルヘッド）により熱転写用
のインクリボンのインクを加熱により溶融して普通シー
トに付着させて記録を行う熱転写記録装置と、記録用紙
として感熱シート（加熱により発色するシート）を使用
し、サーマルヘッドを圧接して直接加熱して記録する感
熱式記録装置とがある。

さらに、熱転写用インクリボンとしては、記録シートに
加熱溶融インクを浸透させる浸透型のものと、主として
インクを加熱溶融時の粘着力で記録シート表面に固着さ
せる粘着型（非浸透型）のものとがあり、後者の粘着型
の場合は一度転写したインクを剥Ｉｌ！ｉ（リフトオフ
）して行う修正が可能である。

又熱転写用のインクリボンとして、インク層の剥離温度
が異なり、サーマルヘッドの加熱温度により記録される
インク層が異なる様に構成することにより、複数の色を
１本のインクリボンで記録できる多層多色のインクリボ
ンも最近開発されてきている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のサーマルヘッドにあっては、はぼ同一の
発熱温度を有する記録用発熱体しか持たない為に、例え
ば浸透型インクンリボン、非浸透型インクリボン、多層
多色のインクリボン等を使用する場合、剥離温度を変え
るように１つの記録用発熱体の発熱温度を制御する事は
不可能であった。このためインクリボンの剥離位置を機
械的に変化させるか、インクリボンの送り速度を変化さ
せるなど、特別な制御によらねば各種インクリボンに対
応した記録動作およびリフトオフ動作の双方を満足させ
る事は出来なかった。

本発明は上記従来例に鑑みなされたもので、複数の発熱
抵抗体列を備え、剥ｍ温度の異なるインク層を設けた熱
転写用インクリボンにも対応できるサーマルヘッドを提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明のサーマルヘッドは以
下の様な構成からなる。即ち、基体と、該基体上に記録
方向に対して所定の間隔を置いてほぼ平行に設けられ、
それぞれ同数の発熱抵抗体を有する複数の発熱抵抗体列
とを備える。

［作用］ 以上の構成において、複数の発熱抵抗体列の位置あるい
は抵抗体列の発熱量の差により、例えば熱転写媒体の剥
離時あるいは通電時の熱転写媒体への加熱温度を変える
ことができるため、温度特性の異なるインク層を設けた
熱転写媒体にも適用できる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を説明
する。

［サーマルへ、ツ・ドの説明　（第１図〜３図）］第１
図は実施例のサーマルヘッドの記録面の構成を示す図で
ある。

図において、サーマルヘッド１はセラミック基板２の表
面に画像記録用の発熱抵抗体列３．４を備えたドツト形
成手段により構成されている。各発熱抵抗体列３．４は
それぞれ発熱抵抗体３−１〜３−Ｎ、４−１〜４−Ｎの
Ｎ個の発熱抵抗体で構成され、各発熱抵抗体は共通電極
５に接続されている。各発熱抵抗体の通電制御は共通１
！極５と、各発熱抵抗体に接続された個別電極によって
行われる。尚、発熱抵抗体列３．４はそれぞれガラス質
のグレーズ６．７上に形成されており、ガラスグレーズ
６．７は巾、高さともほぼ同一であるが、異なっていて
も問題はない。尚、発熱抵抗体列３はセラミック基板２
の記録方向上流側端部に設けられている。

８は少なくとも２Ｎビツトのビット量を有するシフトレ
ジスタで、外部より記録するシリアル画像データを同期
クロックとともに入力している。

シフトレジスタ８の出力は対応するＮＰＮトランジスタ
９−１〜９−Ｎ、１０−１〜１０−Ｎのベースに入力さ
れている。記録動作時、記録タイミングになって共通電
極５に所定の電圧が印加されると、ハイレベルとなって
いるシフトレジスタ８の出力に対応したＮＰＮトランジ
スタがオンになり、対応する発熱抵抗体に共通電極５よ
りトランジスタ側に電流が流れることにより通電・加熱
されて記録が行われる。

第２図は第１図の線ｆｆ　−ＩＶからサーマルヘッド１
を見たときの図で、サーマルヘッド１は矢印Ａ方向に移
動して印字を行う。

第３図は前記サーマルヘッド１の使用状態を示す図であ
る。

第３図において、サーマルヘッド１はプラテンンにバッ
クアップされた記録シート５０に対抗して設けられてお
り、記録時、インクリボン５１は図示のようにサーマル
ヘッド１の移動に同期して矢印Ｂ方向に供給され、発熱
抵抗体列３および４を通過した後、後縁から剥離角βで
剥離される。

尚、サーマルヘッドの一方め発熱抵抗体列のみにより記
録を行うときは、記録しないほうの抵抗体列の出力デー
タを全て“０“にして行う記録を行う。

［インクリボンの説明　（第４図）］ 第４図（Ａ）〜（Ｃ）は種々の熱転写用インクリボンの
断面構造を模式的に示す図である。

第４図（Ａ）は浸透型のインクリボンの断面構造を示す
図である。

４０はポリエステル等から成るベースフィルムで、約３
．５μｍの厚さを有している。４１は着色剤としてのカ
ーボンブラック等の顔料或いは染料、柔軟剤としてのオ
イル等を含むインク層で、カルナウバワックスあるいは
エステルワックス等を含んだバインダ剤でベースフィル
ム４ｏに接若されている。このインク層４１の厚さは約
４μｍ程度が望ましい。

この浸透型インクリボンでは、加熱により溶融されたイ
ンクＮＪ４１のインクの粘度が低いため、記録用紙に浸
透し易いという特徴がある。従って印字時におけるイン
クリボンの記録用紙よりの剥離は、インク温度が低下し
てから行うほうが印字品位が良くなるという傾向がある
。

第４図（Ｂ）はリフトオフ可能な非浸透型のインクリボ
ンの断面構造を示した図である。

この非浸透型のインクリボンは、ポリエステル等から成
るベースフィルム４２とインク層４４との間に、溶けや
すく加熱時の粘度が小さい剥離層４３を形成している。

インク層４４は加熱にょって溶融するインクの粘度が高
く、記録用紙への浸透が少ない粘で型の層で、例えば高
分子化合物であるエチレンサクサンビニール、ポリアク
リル系樹脂、ポリビニールアルコール系樹脂などの加熱
時に粘着力を生じる媒体にカーボングラツクあるいはそ
の他の染料を混入した材料により構成されている。

尚、剥＠ｆ３４３には、例えばワックス系、低分子量の
ポリエチレンやポリアミドなどの、加熱時に溶融し低粘
度化する材料が使用される。また第４図（Ｂ）のインク
リボンの各層の厚さは、例えば、ベースフィルム４２を
３．５μｍ％剥離層４３を２μｍ１インク［４４を４μ
ｍ程度にすることができる。

又この非浸透型インクリボンに於いては、加熱された剥
ｌｌ！１層４３、インク層４４の温度が高いうちにベー
スフィルム４２から剥離する事により、記録用紙２に転
写されて良好な印字を行なうことができる。一方、加熱
して温度が下がってから７り離するとベース４２、剥離
層４３、インク層４４間の粘着力が、インク層４４と記
録用紙間の粘着力より強い為、インク層４４は記録紙に
転写されずにベースフィルム４２側に戻ってきてしまう
という性質を有する。

第４図（Ｃ）は多層多色型のインクリボンの断面構造を
示す図である ４５はポリエステル等から成るベースフィルム、４６は
粘着力の高いカーボンブラック等の発色顔料或いは染料
を含んだ第１インク層、４７は第１インク層４６に比ら
べ粘着力が低く、第１インク層４６と異なった発色顔料
或いは染料を含んだ第２インク層で、各層の厚さは、例
えばベースフィルム４５を３．５μｍ１第１インク層４
６を３μｍ１第２インク層４７を３μｍ程度にすること
が出来る。

この多層多色型インクリボンにあって番よ、Ｊ＋ｏＰへ
されて温度が高いうちに剥離すると第２インク層４７と
第１インク層４６間の粘着力力（弱まり、第２インク層
４７のみが記録用紙但１１に阜云写される。

又、加熱後冷却してから剥離すると、一度弱まった第２
インク層４７と第１インク層４６間の粘着力が再び強く
なり、記録用紙と第２インク層４７間の粘着力がベース
フィルム４５、第１インク層４６間の粘着力より強くな
る□為、第２インク層４７、第１インク層４６０両方力
ｅ−言己ｓ漬用紙に卑云写され、第１インク層４６が上
になるため第１インク層４６の色にて記録されることに
なる。

こういった種々のリボンにあってＣよ、Ｊｊ口熱０寺に
ベースフィルムの熱的、機械的な損傷を防止するために
、ベースフィルムのインク層と反対側に、シリコン等の
コート剤を塗ることは一般的に知られている。

［サーマルヘッドの使用状態の説明 （第５．６図） 第５図、第６図はサーマルヘッドの使用状態を説明する
ための図、で、第３図と共通部分は同−記、号で示して
いる。

第５図（Ａ）は剥離温度が低いインクリボンを使用する
場合を示す図で、例えば第４図（Ａ）及・び第４図（Ｃ
）に示した浸透型インクリボン、多色多層インクの第１
インク層４６による記録時には、発熱抵抗体４を加熱す
る。これによりインクリボン５１の発熱抵抗体４との当
接部分５２が加熱されて溶融する。第５図ＣＢ）の如く
、サーマルヘッド１の矢印Ａ方向の８勤に伴ってインク
リボン５１が記録用紙５０より剥離されるが、それ迄に
距ｆｌｉｔ（時間）がある為に冷却され、溶融した部分
５２のインクが記録用紙５０の表面に転写されて記録が
行われる。

又剥離温度の高いインクリボンを使用する時、例えば第
４図（Ｂ）（Ｃ）に示した非浸透型インクリボン、多色
多層インクの第２インク層４７の記録時には、第５図（
Ｂ）において、第２発熱抵抗体３を加熱すると、インク
リボン５１の第２発熱抵抗体３との当接部分５３が加熱
されて溶融される。この時はインクリボン５１が記録用
紙５０から剥離するまでの距１！！ｔ（時間）が短い為
冷却されず、高い粘度を有する状態のまま剥離される。

従って第５図（Ｂ）のように記録用紙５０の表面に溶融
した部分５３のインクが転写されて、記録が行われる。

第６図（Ａ）（Ｂ）は記録用紙上の記録データをリフト
オフ消去する場合を示す図である。

第６図（Ａ）で記録用紙５ｏのドツト５４の位置で、第
４図（Ｂ）に示した非浸透型インクリボンを介して発熱
抵抗体４に加熱を行う、加熱されたドツト５４はインク
リボン５１のインク層４４と溶融状態で結合する。この
後、サーマルヘッド１が矢印Ａ方向に移動して第６図（
Ｂ）の状態になると、インク層４４は冷却されてドツト
５４とインクＦＪ４４との界面が接着状態で固化される
。

これにより記録用紙５ｏよりインクリボン５２が剥離さ
れるとき、そのままリボン５１と共にドツト５４が記録
用紙５ｏより剥離されてリフトオフ消去が行われる。

以上説明した様に、発熱抵抗体４を発熱させることによ
り、浸透型インクリボンによる画像記録あるいは非浸透
型インクリボンにあってはりフトオフ消去を行うことが
できる。また、発熱抵抗体３を発熱させることにより、
非浸透型インクリボンによる画像記録を行うことがで診
る。また多層多色型インクリボンの場合には、第１及び
第２の発熱抵抗体のいずれかを発熱させることにより、
異なった色で記録することができる。

第７図は他の実施例のサーマルヘッドの構造を示す図で
、４列の発熱抵抗体列を備え、更に細かい温度設定及び
記録制御が可能になっている。

以上述べた如く本実施例によれば、種々のインクリボン
に対応して記録が行えるという効果がある。

尚、サーマルヘッドｌの発熱抵抗体３を利用して画像記
録を行う場合は、所望の記録位置に発熱抵抗体４が時間
的に早く当接する事を利用し、発熱抵抗体４によりイン
クリボン５１を記録用紙５０に転写、記録しない程度に
弱く加熱することにより、発熱抵抗体３の加熱エネルギ
ーを少なくして記録を行うこ：左ができる。またこうす
ることによりサーマルヘッドの通電用電源の容量を小さ
くでざるという効果がある。

又、本実施例では各発熱抵抗体のドツト寸法はほぼ同一
とした糸、使用するインクリボンのインク特性に合わせ
・てドツト寸法を変えてもよい。

また発熱抵抗体列の間隔は任意であるが、インクリボン
を記録−用紙より剥離する剥離部迄の距離によるリボン
のロスを考慮すると、剥離時のリボンの温度差が生じる
範囲で小さい方が望ましい。

また更に発熱抵抗体列は共通電極５により同じタイミン
グで通電されるようにしたが、各発熱抵抗体列毎に共通
電極を設けることにより、タイミングを変えて駆動する
ようにしてもよい。また各発熱抵抗体列の発熱温度を変
えることにより、予熱やさらに高温あるいは低温用のイ
ンクリボンにも適用できる。

またサーマルヘッドの発熱抵抗体の数が少ないときは、
シフトレジスタ等の回路部分をサーマルヘッド基板外に
設ける様にしても良い。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、剥離温度の異なる種々
のインクリボンを使用して画像記録ができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のサーマルヘッドの記録面より見た構造
を示図、 第２図は第１図のサーマルヘッドを線ＩＶ　−ＩＶから
見たときの上面図、 第３図は本実施例のサーマルヘッドの使用状態を例示し
た図、 第４図（Ａ）〜（Ｃ）はインクリボンの構造を示す模式
的断面図、 第５図（Ａ）（Ｂ）および第６図（Ａ）（Ｂ）は実施例
のサーマルヘッドの使用状態を例示した図、 第７図は他の実施例のサーマルヘッドの記録面より見た
構造を示す図である。 図中、１・・・サーマルヘッド、２・・・基板、３．４
・・・発熱抵抗体列、３−１〜３−Ｎ、４−１〜４−Ｎ
・・・発熱抵抗体、５・・・共通電極、６．７・・・グ
レーズ層、８・・・シフトレジスタ、５０・・・記録用
紙、５１・・・インクリボンである。 第１図 第２図 第３図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） ζ−一−−一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体と、該基体上に記録方向に対して所定の間隔
   を置いてほぼ平行に設けられ、それぞれ同数の発熱抵抗
   体を有する複数の発熱抵抗体列とを備えることを特徴と
   するサーマルヘッド。
2. （２）複数の発熱抵抗体列のうち少なくともいずれかの
   発熱抵抗体列の発熱温度が異なるようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。
3. （３）基体上の複数の発熱抵抗体列の通電データを全て
   直列に格納するシフトレジスタを備えた事を特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。
4. （４）前記複数の発熱抵抗体列のうち少なくとも１つの
   発熱抵抗体列が、前記基体の記録方向上流側端部に設け
   られたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   サーマルヘッド。