(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
表裏を貫通する貫通孔を有し、前記基板の一方の側との間で閉じられたスペースを形成するフィルムと、
前記基板の他方の側に配置された、インクを保持するインク容器と、
前記インク容器内のインクを前記スペース内に移動させるように、前記基板を貫通して形成され、前記スペースと前記インク容器とを連通するインク流路と、
前記スペース内の前記基板上に、前記インク流路の前記基板の一方の側の開口部を覆うように配置された多孔質のグレーズと、
前記多孔質グレーズ上に位置し、前記インク流路を通って前記スペース内に移動したインクを加熱する複数の発熱体と、
を有するサーマルヘッドと、
前記フィルムに記録紙を密着させる密着手段と、
を有し、
前記発熱体によって加熱されたインクがフィルムを透過して記録紙に転写されるよう構成したインク転写プリンタ。
【請求項２】
前記サーマルヘッドは、発熱体を一方向に配列したサーマルラインヘッドであること、を特徴とする請求項１に記載のインク転写プリンタ。
【請求項３】
前記密着手段は、前記サーマルラインヘッドに対向配置されたプラテンであること、を特徴とする請求項２に記載のインク転写プリンタ。
【請求項４】
前記サーマルラインヘッドは前記プラテンの上方に位置し、前記インク容器は前記サーマルラインヘッドの上方に位置すること、を特徴とする請求項３に記載のインク転写プリンタ。
【請求項５】
前記グレーズの平均気孔径は１０μｍ以上２０μｍ以下であること、を特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のインク転写プリンタ。
【請求項６】
基板と、
表裏を貫通する貫通孔を有し、前記基板の一方の側との間で閉じられたスペースを形成するフィルムと、
前記基板の他方の側に配置された、インクを保持するインク容器と、
前記インク容器内のインクを前記スペース内に移動させるように、前記基板を貫通して形成され、前記スペースと前記インク容器とを連通するインク流路と、
前記スペース内の前記基板上に、前記インク流路の前記基板の一方の側の開口部を覆うように配置された多孔質のグレーズと、
前記多孔質グレーズ上に位置し、前記インク流路を通って前記スペース内に移動したインクを加熱する複数の発熱体と、
を有するサーマルヘッド
【請求項７】
前記グレーズの平均気孔径は１０μｍ以上２０μｍ以下であること、を特徴とする請求項６に記載のサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを記録紙に転写して画像を形成するインク転写プリンタ、及びそのインク転写プリンタで用いるサーマルヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、貫通孔を有するフィルムとサーマルヘッドとを用い、サーマルヘッドで加熱されたインクがフィルムを透過して記録紙に転写されるよう構成されたインク転写プリンタを提案している（特願平９−９６５４８号）。このようなインク転写プリンタでは、フィルムとサーマルヘッドにより閉じたスペースを形成してそのスペースにインクを保持させて、フィルムのサーマルヘッドと反対の側に記録紙を密着させている。
【０００３】
フィルムとサーマルヘッドの間のスペース（インクスペース）の容量はごく僅かであるため、外部からインクを補給する必要がある。しかしながら、フィルムに隣接して、記録紙をフィルムに密着させるための部材、例えばプラテンが設けられているため、インク容器はプラテン等の邪魔にならないようインクスペースからある程度離れた位置に配置する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク容器をプラテン等から離れた位置に配置すると、インク容器からインクスペースまでインクを導くための長い流路が必要になることから、構成が複雑になるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、インク転写プリンタにおいて、インク供給のための構成をより簡単にすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るインク転写プリンタは、表裏を貫通する貫通孔を有するフィルムと、複数の発熱体を有するサーマルヘッドとを備え、サーマルヘッドとフィルムによって所定の閉じたスペースを形成すると共に、発熱体が当該スペースに位置するようにし、サーマルヘッドの発熱体と反対の側に、インクを保持するインク容器を設け、サーマルヘッドに形成したインク流路によって当該スペースとインク容器とを連通してインク容器のインクを当該スペースに供給すると共に、フィルムに記録紙を密着させ、サーマルヘッドにより加熱されたインクがフィルムを透過して記録紙に転写されるよう構成したものである。
【０００７】
このように、サーマルヘッドの発熱体と反対側にインク容器を設け、サーマルヘッドを貫通するインク流路を介してインクを（上記スペースに）供給するよう構成すれば、インク流路の構成が簡単になる。また、インク容器が記録紙やプラテン等の密着手段（いずれも発熱体側に配置される）と干渉する事もない。尚、発熱体を多孔質のグレーズ上に形成することも可能である。このように構成すれば、インク流路からのインクがグレーズを通って上記スペースに達するよう構成することができる。
【０００８】
また、請求項７に記載の発明に係るサーマルヘッドは、ハウジングと、該ハウジングの一つの面上に形成された発熱体と、該面上に、発熱体を覆って所定のスペースを形成するよう設けられた、所定の貫通孔を有するフィルムと、ハウジングの発熱体と反対の側に設けられた、インクを保持するインク容器と、スペースとインク容器とを連通するインク流路とを備えて構成されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、実施形態のインク転写プリンタの基本構成を示す側断面図である。インク転写プリンタは、サーマルラインヘッド１０と、当該サーマルラインヘッド１０の下面に設けられたフィルム１２（後述）と、該フィルム１２との間で記録紙Ｐを挟み込むプラテンローラ３０とを備えて構成されている。プラテンローラ３０は所謂ゴムローラであり、プラテンローラ３０がＢ方向に回転すると、記録紙Ｐとの間にトラクションが作用し、図中矢印Ｃ方向に記録紙Ｐが搬送される。
【００１０】
図２は、サーマルラインヘッド１０の構造を模式的に示す下方斜視図である。サーマルラインヘッド１０は、直方体形状の基板１１と、該基板１１の下面に一列に配列された多数の発熱体１３と、基板１１と発熱体１３の間に設けられた蓄熱体であるグレーズ１８とを備えて構成されている。各発熱体１３に通電するため、各発熱体１３には一対の端子２１，２２が連結されており、一方の端子２１は制御回路２３に接続され、他方の端子２２は共通端子２４に接続されている。
【００１１】
尚、サーマルラインヘッド１０のグレーズ１８・発熱体１３・端子２１，２２を合わせた厚みは数十μｍであるが、図１乃至図４では（構造を理解しやすくするため）誇張して大きく示している。
【００１２】
尚、上記のグレーズ１８は、ガラスを低温焼成させたり、ハイドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウム系化合物を公知の手法によって焼成して形成された多孔質セラミックス材料で構成されている。
【００１３】
図２に示すように、フィルム１２には、サーマルラインヘッド１０の発熱体１３の配列方向と平行に、多数の貫通孔２５が２列に亘って形成されている。貫通孔２５は、サーマルラインヘッド１０の発熱体１３一つに対して複数個対応するよう形成されている。フィルム１２は、サーマルラインヘッド１０の基板１１の下面に、発熱体１３及び端子２１，２２を覆うように固着される。そして、基板１１の下面とフィルム１２により囲まれた閉じた空間が、インクを保持するインクスペース１５（図１）となる。
【００１４】
図１に示すように、サーマルラインヘッド１０の上方には、インクを溜めたインク容器２０が設けられている。インク容器２０とインクスペース１５とを連通するため、サーマルラインヘッド１０にはその上下面を貫通するインク流路１６が形成されている。インク流路１６の下端開口部には上記のグレーズ１８が位置している。本実施形態では、グレーズ１８は多孔質のものを用いているため、インク流路１６からのインクはグレーズ１８を介してインクスペース１５に供給される。
【００１５】
一般に、サーマルラインヘッド１０の基板１１の面は比較的粗い。そのため、基板１１の面に発熱体１３と端子２１，２２を直接形成すると、発熱体１３や端子２１，２２の表面も（基板１１の面の凹凸に沿って）粗くなってしまう。このように粗くなった発熱体１３・端子２１，２２の表面にフィルム１２が接すると、フィルム２が傷つきやすくなり、耐久性を損なう恐れがある。そこで、本実施形態では、基板１１の面と発熱体１３・端子２１，２２との間にグレーズ１８を介在させると共に、グレーズ１８の表面を平滑に形成することによって、発熱体１３・端子２１，２２の表面が平滑になるようにしている。
【００１６】
また、図２に示すように複数の発熱体１３がグレーズ１８上に成形されるため、グレーズ１３の表面を平滑にすれば、発熱体１３の厚さを均一に形成することが可能になり、発熱体１３間の抵抗値（即ち発熱量）のばらつきを抑えることができる。
【００１７】
尚、グレーズ１８の平均気孔径が１０μｍ未満だとインクが通り難くなり、２０μｍより大きいと表面の平滑性が損なわれる。従って、グレーズ１８の平均気孔径は１０〜２０μｍが望ましい。
【００１８】
図３及び図４は、インク転写プリンタによる画像形成の原理を示す概略図である。尚、図３及び図４では、プラテンローラ３０と記録紙Ｐは省略する。フィルム１２の貫通孔２５の内径は十分小さく形成されており、図３に示すように、発熱体１３が発熱していない時にはインクが貫通孔２５を透過することは無い。
【００１９】
そして、発熱体１３が発熱すると、発熱体１３近傍のインクが局所的に加熱されて気化・膨張し、その蒸気圧によりインクに局所的な圧力が生ずる。同時に、フィルム１２も加熱されて局所的に弾性係数が低下し、変形し易くなる。その結果、図４に示すように、インクがフィルム１２の貫通孔２５に押し込まれ、フィルム１２の貫通孔２５が押し広げられる。そして、インクが貫通孔２５を透過して、フィルム１２の下面に密着している記録紙Ｐ（図１）に転写される。
【００２０】
転写後、発熱体１３による発熱の停止に伴い、インク及びフィルム１２の加熱部分は周囲のインクに冷却されるため、フィルム１２の貫通孔２５は元の内径（インクを透過させない内径）に戻る。かくして、所望のプリント情報に従ってサーマルラインヘッド１０の発熱制御を行うと共に、プラテンローラ３０を回転制御して記録紙Ｐを順次搬送することによって、記録紙Ｐにインク画像を形成することができる。
【００２１】
図５は、図１に示すインク転写プリンタを応用したプリンタ１００の概略構成を示す側断面図である。プリンタ１００は所謂サーマルラインプリンタであり、紙面に直交する方向に長い直方体形状のハウジング１０３を有している。ハウジング１０３内には、紙面に直交する方向に延びる前述のサーマルラインヘッド１０、フィルム１２及びプラテンローラ３０が対向配置されている。尚、図５では、サーマルラインヘッド１０の発熱体１３とグレーズ１８は省略する。
【００２２】
ハウジング１０３の上面には記録紙Ｐを挿入するための挿入口１０２が形成され、ハウジング１０３の前面（図中右側）には記録紙Ｐを排出するための排出口１０４が形成されている。そして、挿入口１０２から挿入された記録紙は、フィルム１２とプラテンローラ３０との間を通って排出口１０４に案内される。
【００２３】
記録紙Ｐをフィルム１２に所定の押圧力で密着させるため、サーマルラインヘッド１０はその一端に設けられた揺動軸１０５により揺動可能に軸支され、ハウジング１０３の天井面に設けられた板バネ１０６によって下方に付勢されている。プラテンローラ３０は駆動モータ１０７によって所定の速度で回転駆動される。プラテンローラ３０の回転によって、記録紙Ｐは挿入口１０２と排出口１０４とを結ぶラインに沿って移動する。なお、図中、符号１０８は駆動用バッテリーである。
【００２４】
挿入口１０２の下方には、記録紙の挿入を検知するための検知センサ１０９が設けられている。プリンタ制御部１１０は、外部機器（コンピュータ等）からのプリント指示を受けると、プリント制御を開始する。即ち、プリント情報に基づいてサーマルラインヘッド１０の発熱制御を行うと共に、プラテンローラ３０を回転制御して記録紙Ｐを順次搬送する。かくして、記録紙Ｐに二次元のインク画像を形成することができる。尚、外部機器からプリント指示が出されているにも関わらず検知センサ１０９が記録紙を検知していない場合には、プリンタ制御部１１０は図示しない表示部にエラー表示を出す。
なお、複数のカラーに対応する複数列の発熱体を設ければ、カラーのインク画像を形成することも可能である。
【００２５】
以上説明したように、この実施形態のインク転写プリンタによると、サーマルラインヘッド１０の発熱体１３と反対の側にインク容器２０を設け、サーマルラインヘッド１０を貫通するインク流路１６を介してインクをインクスペース１５に供給するよう構成することによって、インク流路の構成を簡単にすることができる。また、インク容器２０が、発熱体１３と同じ側に位置するプラテンローラ３０・記録紙Ｐ等と干渉することも無い。
【００２６】
また、この実施形態のインク転写プリンタによると、インク容器２０がサーマルラインヘッド１０の転写部（発熱体１３・プラテン３０等の設けられた側）と反対の側に設けられているため、インク容器２０へのインク補充及びインク容器２０の交換等のメンテナンスが簡単になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインク転写プリンタによると、サーマルヘッドの発熱体と反対の側にインク容器を設け、サーマルラインヘッドを貫通するインク流路を介してインクをインクスペースに供給するよう構成することによって、インク流路の構成を簡単にすることができる。又、インク容器へのインク補充及びインク容器の交換等のメンテナンスも簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のインク転写プリンタの基本構成を示す側断面図である。
【図２】サーマルラインヘッドの構成を示す斜視図である。
【図３】図１のインク転写プリンタによる画像形成の原理を示す図である。
【図４】図１のインク転写プリンタによる画像形成の原理を示す図である。
【図５】図１にインク転写プリンタを用いたサーマルラインプリンタの構造を示す概略図である。
【符号の説明】
１      インクスペース
２      フィルム
３      サーマルラインヘッド
４      プラテンローラ
５      インク容器
１１      ハウジング
１３      発熱体
１６      インク流路
１８      グレーズ
２５      貫通孔
１００      プリンタ
【図１】
0003605299.tif 000002
【図２】
0003605299.tif 000003
【図３】
0003605299.tif 000004
【図４】
0003605299.tif 000005
【図５】
0003605299.tif 000006