JPH08207330A - 記録装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 記録材である気化染料32を被記録体である印
画紙50へ飛翔させてこの印画紙50に付着させるように構
成され、印画紙50に付着しない余剰の飛散染料132 を除
去する除去手段（例えばポンプ４により吸気口１から吸
気してフィルタ２に回収する構造）が設けられているプ
リンタヘッド又はプリンタ。 【効果】 熱転写記録方式の特長を生かしながら、記録
時に発生しがちな余剰な染料が不所望に拡散若しくは付
着することを効果的に防止し、信頼性良く動作可能であ
って記録性能に優れたプリンタヘッド又はプリンタと、
その使用方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置及びその使用
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、テレビジョン、コ
ンピュータグラフィクス等の画像記録において、モノカ
ラーの記録は勿論のこと、ハードコピーのカラー化に対
するニーズが高まっている。これに対応して、色々な方
式のプリンタが開発され、様々な分野に展開している。

【０００３】これらの記録方式の中で、適当なバインダ
樹脂中に高濃度の転写染料が分散してなるインク層が塗
布されたインクシートと、転写された染料を受容する染
着樹脂がコーティングされた印画紙等の被転写体とを一
定の圧力で密着させ、インクシート上に位置する感熱記
録ヘッドから画像情報に応じた熱を加え、この加熱に応
じてインクシートから染料受容層に転写染料を熱転写さ
せる方式がある。

【０００４】上記の操作を例えば、減法混色の三原色で
あるイエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信号
についてそれぞれ繰り返すことによって、フルカラー画
像を得るようにしたいわゆる熱転写方式は、小型化、保
守が容易で、即時性を備え、銀塩カラー写真並の高品位
な画像を得る優れた技術として注目を集めてはいる。

【０００５】図９は、こうした熱転写方式のプリンタの
要部の概略正面図である。このプリンタによれば、感熱
記録ヘッド（以下、サーマルヘッドと称する。）１とプ
ラテンローラ３とが対向し、これらの間に、ベースフィ
ルム12ｂ上にインク層12ａを設けたインクシート12と、
紙40ｂ上に染着樹脂層（染料受容層）40ａを設けた被記
録紙（被転写体）40とが挟着された状態で、プラテンロ
ーラ３によってサーマルヘッド１に押し付けられる。

【０００６】そして、サーマルヘッド１によって選択的
に加熱されたインク層12ａ中のインク（転写染料）が、
被転写体20の染着樹脂層20ａにドット状に転写され、熱
転写記録が遂行される。このような熱転写記録には、一
般に、長手状のサーマルヘッドを被記録紙走行方向に直
交させて固定して配したライン方式や、サーマルヘッド
を記録紙走行方向に直交する方向に往復動させるシリア
ル方式が採用されている。

【０００７】

【発明に至る経過】ところで、本出願人は、上記した如
き熱転写記録方式の利点を生かしつつ、廃棄物及び転写
エネルギーを低減し、プリンタを小型、軽量化するため
に、図10及び図11に示すような非接触方式の染料気化型
レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）を既に提案した。

【０００８】この記録方式によれば、熱溶融性の染料層
を例えばイエロー、マゼンタ、シアン用の各気化部17
Ｙ、17Ｍ、17Ｃに有する記録ヘッド（例えばシリアル型
のプリンタヘッド）40と、気化した（或いは昇華した）
染料32を受容する受容層を持つ被記録体（印画紙）50と
の間に長さＬの微小空隙17ａを設けている。

【０００９】このプリンタの印画動作を行うための機構
としては、印画紙50を紙搬送ローラ100 と101 によって
Ｙ方向に紙送りする。そして、気化ヘッド40は、紙送り
方向と直交する方向Ｘに往復移動するように、プーリ10
3 と104 に掛けられた駆動ベルト102 に取り付ける。即
ち、駆動モータ（図示省略）によってプーリ104 に伝達
された回転駆動力をベルト102 で直線運動に変換し、気
化ヘッド40をガイドロッド107 に沿って往復運動させ
る。なお、図中の108 は、被記録体である印画紙50の有
無を検出する光学式センサである。

【００１０】気化ヘッド40には、各色の染料気化部17
Ｙ、17Ｍ、17Ｃに対応して、イエロー色染料タンク15
Ｙ、マゼンタ色染料タンク15Ｍ、シアン色染料タンク15
Ｃがあり、印画時に染料を供給する構造が設けられてい
る。また、各気化部には画素に対応した染料加熱部があ
り、画素情報によって加熱制御を行うためのヘッドコン
トロール部105 にフレキシブルハーネス106 によって接
続されている。

【００１１】実際の印画動作においては、気化ヘッド40
を所定の位置からＸ方向に走査しながら、気化部より染
料を気化させ、被転写紙50に定着させていく。所定の画
素数の印画を終了したならば、被転写紙50を紙送りロー
ラ100 、101 で画素数分の長さだけ送り、気化ヘッド40
を再度移動させながら、気化した染料を被転写紙50に定
着させる。こうした動作を所定の画素数分繰り返す。

【００１２】図11には、気化部17と被転写紙50との間に
空隙17ａを設けた状態を示したが、この空隙の長さＬは
１μｍ〜１ｍｍ、特に 100μｍが以下が好ましく、この
間隔を保持しながら気化ヘッド40を移動させる必要があ
る。

【００１３】図12（Ａ）は、気化部17（17Ｙ、17Ｍ、17
Ｃ）より気化した染料32を図形化したものであるが、画
素32ａの濃度は気化部の加熱時間又は気化回数によって
変調される。即ち、ヒータによる加熱方式では印加電
圧、通電時間等で濃度階調をつけることができる（或い
はレーザ加熱方式では、レーザ出力、レーザ照射時間、
照射回数等で変調し、転写した染料の濃度に階調をつけ
ることができる）。従って、気化後で定着前の染料32は
図示したように長さＬａとなり、転写紙50に全部吸収さ
れることにより所定の濃度となる。

【００１４】この場合、所定の濃度を得るためには気化
染料32が効率良く被転写紙50に吸収される必要がある
が、実際には、図12（Ｂ）に示すように、被転写紙50の
吸収性能（吸収速度など）によっては定着できない飛散
染料132 が生じてしまう。

【００１５】このように気化した染料の全部が被転写紙
50に吸収されないで、余剰の気化染料132 が生じ、これ
がプリンタ内に拡散したり、プリンタの外部に拡散して
しまうと、次のような問題が生じる。

【００１６】即ち、拡散した気化染料132 が光学式セン
サ108 のレンズや紙搬送用のローラ101 、102 等に付着
すると、誤動作を生じたり、紙の搬送中に被転写紙表面
を汚染してしまう。また、余剰の染料132 が画像の白の
部分に付着すると、地汚れを起こし、画像品質を低下さ
せる。また、外部に漏れた浮遊染料が異臭を放ち、環境
衛生的にもあまり良くない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した熱転写記録方式や染料気化型記録方式の特長を生か
しながら、記録時に発生しがちな余剰の記録材が不所望
に拡散若しくは付着することを効果的に防止し、信頼性
良く動作可能であって記録性能に優れた記録装置と、そ
の使用方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、記録材
を被記録体へ飛翔させてこの被記録体に付着させるよう
に構成され、前記被記録体に付着しない余剰の記録材を
除去する除去手段が設けられている記録装置に係るもの
である。

【００１９】本発明の記録装置においては、上述の除去
手段が、記録材飛翔部の近傍に形成された吸引口を有し
ていてよい。

【００２０】この場合、吸引口に吸引された記録材を濾
過するフィルタと、前記記録材を吸引する吸引ポンプと
を更に有しているのがよい。

【００２１】或いは、上記の除去手段が、記録材飛翔部
の近傍に形成された吸引口と、この吸引口に連通する空
気導入口及び排気口とからなり、前記空気導入口から前
記排気口へ空気を流しながらこの流れによって前記吸引
口へ記録材を吸引するように構成されていてもよい。

【００２２】この場合は、吸引口に吸引された記録材を
濾過するフィルタと、空気導入口へ空気を強制的に送り
込むファンとを更に有しているのがよい。或いは、上記
の除去手段が設けられた記録ヘッドが走査されて記録が
なされ、この走査時の記録ヘッド移動方向の前方側に空
気導入口が形成されているのもよい。

【００２３】更に、上記の除去手段が、記録材飛翔部の
近傍に形成された吸引口と、この吸引口へ記録材を吸引
するためのファンとからなっていてもよい。この場合
は、吸引口に吸引された記録材を濾過するフィルタを更
に有しているのがよい。そして、ファンが記録ヘッドに
設けられ、駆動源によって駆動されるのもよく、或い
は、ファンが記録ヘッドに設けられ、この記録ヘッドの
移動に伴って駆動力を生じる駆動力発生手段によって駆
動されてもよい。

【００２４】本発明の記録装置は、記録材が気化又はア
ブレーションし、記録材と非接触状態で対向配置された
被記録体へ飛翔するように構成するのが望ましい。即
ち、間隙を通して記録材を被記録体に飛翔させるように
構成されるのがよく、既述した非接触方式の染料気化型
プリンタ用の記録ヘッドに好適である。

【００２５】なお、本発明の記録装置は、上述したプリ
ンタヘッドの如き記録ヘッドのみならず、この記録ヘッ
ドを組み込んだプリンタも包含する概念である（以下、
同様）。

【００２６】本発明はまた、上記の本発明の記録装置を
使用する方法（又は記録方法）として、記録材を被記録
体へ飛翔させてこの被記録体に付着させ、記録を行うに
際し、前記被記録体に付着しない余剰の記録材を除去し
ながら前記記録を行う、記録装置の使用方法も提供する
ものである。

【００２７】この使用方法においては、余剰の記録材を
記録材飛翔部の近傍で吸引して除去するのがよいが、こ
のために、上記した吸引口（フィルタを設けるのがよ
い。）、吸引ポンプや、空気導入口及び排気口、ファン
等によって、余剰の記録材に対する吸引力を空気流によ
って生ぜしめることができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明が以下の実施例のみに限定されるもので
ないことは勿論である。

【００２９】図１〜図８は、本発明を非接触方式の染料
気化型プリンタ（例えばビデオプリンタ：以下、同様）
に適用した実施例を示すものである。

【００３０】まず、本発明に基づくプリンタの気化ヘッ
ドの一例を図１について説明する。この気化ヘッド60に
は、気化部17に近接した両側位置に複数個の吸気口１が
それぞれ設けられている。これらの吸気口１にはフィル
タ２が設けられていて、吸気口１から吸気した染料132
を吸着するようにしている。

【００３１】ヘッド60の内部には、吸気口１に連通した
吸気管３が形成され、吸気ポンプ４によって、チューブ
管５を介して吸気口１より染料132 を吸い込む構造を有
し、排気口６よりフィルタ２によって洗浄された空気７
が排気される。フィルタ２に回収して除去された染料
は、例えばフィルタ交換によってヘッドから分離してよ
い（以下、同様）。

【００３２】なお、図１には１色分の気化部17を示した
が、このようなモノカラー又は白黒用だけでなく、図10
及び図11に示した如きフルカラー用として各色用の気化
部を配置できることは勿論である（以下、同様）。ま
た、ヘッド60の駆動機構については、図10及び図11に示
したものと同様であってよい（以下、同様）。

【００３３】図２は、本発明に基づくプリンタヘッドの
他の例を示すものである。この例では、図１の例と同様
に気化部17の近傍にフィルタ２付きの吸気口１を設けて
いるが、その吸気の駆動力を吸気ポンプではなくてヘッ
ド移動時の速度を利用して生じさせている。

【００３４】即ち、ヘッド60の走査方向の前方側に空気
取り入れ口８を設け、その反対側に排気口９を設けるこ
とにより、ヘッド60の走査時に空気の流れ10を発生さ
せ、吸気口１より染料132 を減圧吸引する。吸引された
染料132 はフィルタ２で回収され、洗浄な空気として排
気口９から排出される。このため、吸引のための構造や
手段が簡略化される。

【００３５】なお、ヘッド60の速度が遅く、空気取り入
れの効率が悪い場合には、図示するような位置にファン
11を設け、空気を取り入れ口８へ送り込むことにより吸
気効率を良くできる。

【００３６】図３は、本発明に基づくプリンタヘッドの
更に他の例を示すものである。この例では、気化部17の
後方に吸気口１を設け、気化ヘッドに設けた収容空間31
にファン12を搭載し、回転軸33を中心に駆動モータ34に
より回転し、吸気口１より飛散染料132 を吸い込み、フ
ィルタ２で吸着させ、排気口10より洗浄空気を排気する
構造としている。従って、ファン12によって吸引効果は
一層向上する。

【００３７】吸引作用は、上記のモータ14によるのでは
なく、ファン12に連結されたギヤ35とラック36との組み
合わせを用い、ヘッド移動時にラック36上を回転するギ
ヤ35の回転力で回転軸33を回転し、ファン12を駆動する
こともできる。即ち、モータ34のような駆動源は不要と
なる。

【００３８】以上の図１〜図３に示した本発明に基づく
プリンタヘッド（更にはプリンタ）によれば、気化部17
の近傍において、図12で述べた如く被転写紙（印画紙）
50に付着しないで浮遊し、拡散しようとする余剰の気化
染料132 を吸気口１から吸引し、フィルタ２で回収し、
除去しているので、プリンタの動作制御で重要な光学式
センサ（図10及び図11に示したセンサ108 ）等の発光及
び受光側への染料付着を防止し、装置の正常動作を確実
に行わせることができる。

【００３９】また、印画における低い濃度（白色を含
む。）部分への余剰染料の転写（地汚れ）を防止し、被
転写紙の搬送用ローラへの付着（紙搬送時の印画面の地
汚れ）も防止するので、画像品質を良好に保持できる。
そして、プリンタ外部への染料の飛散を防止し、プリン
タ周辺での悪臭をなくし、染料による汚れもなくなり、
環境を保全できる。

【００４０】上記の吸引効果は、吸気口１の内側で 0.7
〜0.8 気圧の減圧状態となるようにすることによって、
適切に生ぜしめることができる。

【００４１】また、気化部17の近傍に吸気口１を設けて
も、気化部17からの染料の気化に対しては影響はなく
（或いは影響のない吸引力を生ぜしめるか、影響のない
距離に設ける）。

【００４２】なお、気化部17からの染料の気化（即ち、
記録）時において上記した余剰染料の吸引を行うことが
効果的であるが、これ以外にも、染料を気化させない非
記録時にも余剰染料が浮遊することもあるので、これを
その時点で吸引するようにしてもよい。

【００４３】なお、ここで、上記ヘッドに使用する染料
は気化性染料であるが、固化分散染料、液化分散染料、
気化分散染料を総称して気化性染料と呼び、その定義を
次のようにする。即ち、「25℃から分解温度までの温度
範囲において、その蒸気圧が0.01パスカル以上となる温
度領域が存在する染料を気化性染料と定義する。但し、
気相において染料分子が平均会合数ｎで会合している場
合には、上記蒸気圧をその平均会合数ｎで割った0.01／
ｎパスカル以上とする。」

【００４４】以上に示したプリンタヘッドは、具体的に
は、図４〜図８に示すような構造からなっていてよい
（但し、図４〜図８では、簡略化のために気化部17を主
として示し、上記の吸気口を含む吸気部の構造を図示し
ないことがある）。

【００４５】図４に示す構造は１ドット分を示すが、レ
ーザ光ＬＡの照射によって、記録ヘッド60の気化部17の
染料収容部37に収容した液化染料22をその沸点近傍まで
選択的に加熱して気化させ、気化染料32を空隙17ａ内で
飛翔させて、気化穴23から被記録体である印画紙50上に
転写し、連続的な階調を持つ画像を得る。この操作を減
法混色の三原色であるイエロー、マゼンタ、シアンに分
解された画像信号についてそれぞれ繰り返すことによっ
て、フルカラー化を達成できる。

【００４６】なお、この記録方式では、印画紙50を記録
ヘッド40に対して例えば上方側で対向させ、気化部17の
上面付近に、レーザ18から出射されてレンズ19で集光さ
れたレーザ光ＬＡを照射して気化染料32を上方に飛翔若
しくは移行させるのがよい。

【００４７】この場合、転写染料が加熱手段により空隙
17ａを移動するためには、気化現象の他に、高出力レー
ザが照射された時にしばしば見られ、染料分子の結合が
効率よく切断されてそのエネルギーを利用して非常に大
きい速度でエッチングされる現象や、沸騰や爆発により
発生したガスのエネルギーを利用して非常に大きい速度
でエッチングされる現象も利用できる（こうした気化機
構以外の転写機構をアブレーションと称する：以下、同
様）。

【００４８】また、レーザ光透過性のあるヘッドベース
14に染料溜め15を設け、ヘッドベース14上に固定した蓋
体13との間に液化染料22を収容し、ここから染料通路27
を経て気化部17に液化染料22を供給する。この場合、気
化部17への染料の供給効率及び気化効率の向上のため
に、発熱によって生じる染料の表面張力低下による染料
逃げを防止し、毛細管現象を利用して継続的な染料の供
給及び保持を行うために、小さなビーズ21からなるビー
ズ集合体20を気化部17に設けている。

【００４９】そして、上記の空隙17ａを保持し、Ｘ方向
（紙面垂直方向）に移動する印画紙50をガイドするため
に、蓋体13上に保護板（図示せず）を固定している。こ
の保護板には、上記の染料の液化状態を保持するための
ヒータが埋設されていてよいが、ここではヒータ26は染
料収容部（上記の通路27）内に配設する。

【００５０】固体染料収納槽41内の固形粉末状の熱溶融
性染料42は、逆止弁44によって供給口43から供給され、
ヒータ26により融解点まで加熱されて溶融（液化）され
る。この液化染料22は、ビーズ集合体20による毛細管現
象によって気化部17のビーズ集合体20の上面に定量ずつ
高速に供給される。

【００５１】また、このプリンタヘッドの全体は、例え
ばフルカラー用として図５に示すように、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの各染料溜め15Ｙ、15Ｍ、15Ｃをそれぞ
れ共通のベース14に設けて各染料供給部又は供給ヘッド
部37Ｙ、37Ｍ、37Ｃを構成し、そこから各色の染料を12
〜24個の多数のドットを形成する列状の気化部17Ｙ、17
Ｍ、17Ｃに供給する。そして、各気化部の近傍位置に
は、上述した吸気口１が形成され、余剰の気化染料が吸
引されるようになっている。

【００５２】各気化部に対しては、対応するレーザ（特
に半導体レーザチップ）18を各12〜24個アレイ状に配し
たマルチレーザアレイ30から出射される各レーザ光を多
数の集光レンズ19を配したマイクロレンズアレイ31によ
ってそれぞれ集光する（36はレーザ光ＬＡを直角方向に
導くためのミラー）。

【００５３】集光レンズとしては、図示したレンズ系で
もよいが、仮想線で示す１枚の径大の集光レンズ38を使
用してよい。このレンズ38は、光入射位置に応じて光出
射位置が上記の各気化部17Ｃ、17Ｍ、17Ｙに相当するよ
うに屈折経路が変化するように形成されたものである。
なお、マルチレーザアレイ30は、基板33に設けたコント
ロールＩＣ34によって駆動制御し、またヒートシンク35
によって十分に放熱できるようになっている。

【００５４】なお、モノカラー印刷の場合は、図６に示
すように、１次元レーザアレイ30を作製し、それぞれの
レーザ素子を独立かつ並列に動作できる構造にすること
によって、簡単にビーム数の一倍以上の印刷速度が得ら
れる（例えば24ビームのレーザアレイを用いれば24倍の
速度となる）。

【００５５】上記した各プリンタヘッドはいずれも、染
料収容部37を記録ドット数に対応した個数分だけ液化染
料22をドット状に収容すると共に、レーザ18も記録ドッ
ト数の各発光点を有するアレイ状に配したものである。
レーザ18に依らない上記の熱転写方式のプリンタでも、
サーマルヘッド１の加熱部も同様にドット状に配列され
ている。

【００５６】上記したように、この染料気化型レーザビ
ームプリンタによれば、記録に消費される染料について
は、その失われた分だけを染料溜めから溶融状態で気化
部へ自発的若しくは強制的に流すことにより、或いは、
適当な基体上に連続的に塗布され、その基体が転写部に
移動することにより、気化部へ連続的に供給することが
できる。これは、染料がバインダ樹脂を殆ど含有しない
ために、可能となる。従って、記録に関与する気化部
は、繰り返して多数回使用できるので、上述した熱転写
方式においてはインクシートが１回限りの使い捨てであ
るのに対し、省資源及び環境保護の面で有利である。

【００５７】また、気化型又はアブレーション型である
ために、染料層と被記録体（印画紙）とが接触しないで
記録を行え、従って、２回目以降のプリント時に上述し
た熱転写方式でみられるような染料の逆転写、混色は生
じることがないと共に、加熱部分は気化部を含むヘッド
のみとなり、上述した熱転写方式に比べて著しく消費電
力が低減する。同時に、染料の供給に上述したインクシ
ートではなく小体積の染料溜めを使用するために、プリ
ンタを小型、軽量化できる。

【００５８】また、この記録方式は、染料の気化又は昇
華を利用したものであるために、上述の熱転写方式のよ
うに被記録体の染料受容層を加熱する必要がなく、イン
クシートと被記録体とを高い圧力で押し付ける必要もな
く、この点でもプリンタの小型化、軽量化に有利であ
る。そして、気化部の染料層と被記録体とが接触しない
ために、それらの間で熱融着が起こり得ないだけではな
く、染料と受容層樹脂の相溶性が小さくても記録可能で
ある。従って、染料及び受容層樹脂の設計、選択の幅が
著しく広がる。

【００５９】また、染料の気化（或いは昇華）のための
熱エネルギー供給源として、光源に半導体レーザ18を用
いることを基本としているが、半導体レーザは電力から
光への変換効率が高く、その上、指向性、集光性に優れ
ているので、染料の熱エネルギー伝達効率も非常に高
い。従って、従来方式（上記のサーマルヘッドによる熱
転写やインクジェット）に比べてトータルのエネルギー
利用効率が格段に高くなり、小型化や省電力化に有利に
なるという特徴も有する。

【００６０】更に、従来のインクジェット方式のカラー
プリンタでは、階調表現が難しいが、半導体レーザは出
力パワーやパルス幅等の制御が容易であるため、上記の
記録方式では簡単に多階調表現が実現できる。即ち、カ
ラービデオカメラ等で作りだされた電気的な画像を半導
体レーザによって画像信号に応じた染料転写に変換し、
銀塩写真に匹敵する少なくとも１色当たり 128階調を持
つフルカラー画像を形成することができる。

【００６１】なお、この染料気化型の記録方法に適した
転写体としてのヘッド60は、転写時に瞬間的に加わる熱
量に対して十分耐える性質と、気化部（転写部）へ毛細
管現象により自発的に液状の染料を供給するための表面
積が大きくかつ転写時にも強固に染料を保持することの
できる構造（図４での20）とを有することが好ましい。
また、適当な保温装置を設けることによって、融点が室
温以上である染料又は染料混合物の使用も可能になる。

【００６２】また、この記録方法に適した転写染料は、
適当な気化速度又はアブレーション速度を有し、単独若
しくは混合状態で 200℃以下において流動状態を示し、
かつ必要十分な耐熱性を具備していれば、どのような染
料でもよい。具体的には、分散染料、油溶性染料、塩基
性染料、酸性染料などが挙げられる。特に、アブレーシ
ョン機構が気化機構よりも優位を占める場合は、直接染
料のように分子量が大きくて気化速度が小さい染料や、
カーボンブラックや顔料でさえも転写は可能である。融
点が室温以上にある染料でも、染料同士を混合すること
により、或いは染料と揮発性の低分子量物質を混合する
ことにより、融点は低下する。

【００６３】また、この記録方法に適した印画紙は、転
写染料と適当な相溶性を有し、転写染料を容易に受容し
て染料本来の発色を促進し、かつ染料を固定する作用が
あれば、どのような印画紙でもよい。例えば、分散染料
に対しては、分散染料と相溶性の良いポリエステル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート樹脂等を表面にコ
ートした紙などが好ましい。印画紙に転写された染料の
定着は、転写後の画像を加温して、表面の転写染料を受
像層内部に浸透させる方式も可能である。

【００６４】染料転写方式の加熱手段は、大別して、熱
ヘッドによる方法と、レーザ光と、レーザ光の波長領域
を含む波長領域に吸収を示し、光エネルギーを熱エネル
ギーに変換する材料（光熱変換体）（図示せず）とレー
ザ光とを組み合わせる方法とが挙げられる。

【００６５】レーザ光を使用する場合には、解像度が著
しく向上すると共に、レーザ光密度を光学系で大きくす
ることにより集中的な加熱が可能となり、到達温度が上
がり、この結果、熱効率が向上するという特徴がある。
特に、マルチレーザを使用することによって、１画面を
転写する時間は大幅に短縮される。

【００６６】但し、光熱変換体は、連続的に光エネルギ
ーのレーザ光を吸収するために耐熱性を十分に満足する
ものでなければならない。従って、この方式に用いる光
熱変換体としては、レーザの発光波長に一致する吸収を
示す金属薄膜、金属薄膜と高誘電率を持つセラミック薄
膜との２層膜等の薄膜系光吸収体を直接転写部に設ける
他に、カーボンブラック、金属微粒子等の微粒子系光吸
収体や、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色
素、シアニン系色素、アントラキノン系色素等の有機系
色素又は有機金属系色素等の如く耐熱性の優れた染料又
は顔料を転写染料に均一に分散して使用してもよい。

【００６７】また、本出願人は、インクシート及び感熱
ヘッドを必要としないで、省電力、小型化及び低コスト
を図った他の昇華型カラービデオプリンタを特願平５−
236541号、特願平４−300587号、特願平５−11241 号、
特願平５−12106 号等において提案しているが、これと
同様の構造を使用することができる。

【００６８】このプリンタの類似構造を図７〜図８によ
って具体的に説明する（但し、図４のヘッドと共通する
部分には共通符号を付す。）と、ヘッド部60は、分散染
料としての固形粉末状の昇華染料42を収納する染料槽41
と、下側に位置する高強度材からなる耐摩耗性の保護層
61と、中央に位置するスペーサ62と、上側に位置するヘ
ッドベース63とによって構成されている。なお、図８
は、図７とは上下を逆にして示したものである。

【００６９】そして更に、染料収納槽41内の固形粉末状
の昇華染料42を加熱液化して導く液化染料導入部64と、
この液化染料導入部64に沿って所定間隔毎に複数配置さ
れ、この液化染料導入部64から導かれた液化分散染料22
を気化熱によって気化させる各気化部17と、この気化部
内にて染料22の液面下に設けた気化用発熱体65と、それ
を支える断熱材（ブロック）66と、発熱体65上において
染料22の保持及び供給を行う多孔性構造体81である小柱
体80の群とを有している。断熱材66の両側面には発熱体
の電極65Ａ、65Ｂが設けられ、図示省略した構造を介し
て取り出されている（但し、ヒータ68との間の絶縁構造
は図示省略）。

【００７０】保護層61は、印画紙50に軽圧で接触する際
に各気化部17の気化穴23内に汚れや塵、埃や異物等が混
入するのを防止する機能を有しており、熱伝導率がよ
く、耐熱性、耐摩耗性に優れたタンタル等の金属系やガ
ラス系の材料によって形成されている。また、保護層61
には、各気化部17の気化穴23の一部になる四角柱状の複
数の穴61ａをエッチング技術等の微細加工により形成し
てある。

【００７１】スペーサ62は、例えばガラス系やセラミッ
ク系、ポリエチレン系樹脂、タンタル等の金属系で形成
され、材料や厚み及びその組み合わせにより、液化分散
染料22の溶融温度の調整と、保護層61への伝熱による印
画紙50の染料受容層50ａの温度の調整とを行う機能を有
している。

【００７２】なお、印画紙50は、実際には、セルロース
系の樹脂などによって形成され、分散染料を吸収する染
料受容層50ａと、ベース材50ｂとからなっている。ベー
ス材50ｂは、耐熱性が強く、非吸湿性の良いポリプロピ
レン層と、ベース紙と、ポリプロピレン層に対するバラ
ンスをとり、印画紙50が反らないようにするための別の
ポリプロピレン層とが積層された構造になっており、ま
た光吸収層（これは省略可能である。）が設けられてい
てもよい。

【００７３】スペーサ62には、各気化部17の気化穴23の
一部になる四角柱状の複数の穴62ａをそれぞれ形成して
いると共に、染料収納槽41（イエロー用41Ｙ、マゼンタ
用41Ｍ、シアン用41Ｃ）側からヘッドベース63の他端側
に延びて各気化部17の気化穴23に連通する複数の溝穴64
を形成している。

【００７４】更に、保護層61とスペーサ62との間には染
料液止め層67が設けられている。この染料液止め層67
は、耐熱性があって化学的に安定しているフッ素系やシ
リコン系の樹脂材料によって形成され、液化分散染料22
が保護層61の壁面を経由して外部へ漏れて印画紙50の染
料受容層50ａに付着するのを防止するものである。

【００７５】また、液止め層67には、各気化部17の気化
穴23の一部になる四角柱状の複数の穴67ａをそれぞれ形
成している。なお、保護層61と染料液止め層67とスペー
サ62とは、耐熱性がある接着剤でそれぞれ接着されてい
る。

【００７６】ヘッドベース63は、融点が高く、熱成形性
がなく、低熱伝導性である例えばガラス、セラミックス
等によってなるべく薄く形成されている。また、図７に
示すように、ヘッドベース63の各染料収納槽41側には、
各液化染料導入部64に連通する供給口（接続穴）43を形
成している。

【００７７】更に、ヘッドベース63の各液化染料導入部
64側の面には、各染料槽41内まで板状のヒータ（発熱
体）68を取り付けている。このヒータ68は、例えばカー
ボン又はシリコン系化合物で形成され、通電により50℃
〜300 ℃の熱を発して固形粉末状の分散染料42を液化す
ると共に、液化状態で保温する機能を有する。

【００７８】図７に示すように、ヒータ68の一方の端部
は、上方に垂直に折り曲げられて各染料収納槽41内に挿
入されていると共に、その他方の端部は各液化染料導入
部64の終端部側まで伸びている。また、ヒータ68はヘッ
ドベース63の全面に配置されており、スペーサ62及び保
護層61を保温して印画紙50の染料受容層50ａも加熱でき
るようになっている。

【００７９】図７〜図８に示した上記のプリンタヘッド
60によれば、図４〜図６に示したプリンタヘッドで述べ
た特長を有している上に、以下に述べるような利点を有
している。

【００８０】まず、各気化部17における気化のための染
料加熱は、レーザ光ＬＡを使用するのではなく各気化部
に設けた発熱体65の発熱によって行っているので、高価
な半導体レーザ（特に並列に複数本設けるマルチレーザ
アレイ）の代わりに低コストの発熱体の使用が可能とな
り、また、気化効率はレーザの電気光変換効率に依存せ
ずにヒータの発熱を直接利用することになり、全体とし
ての効率が向上する。

【００８１】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可
能である。

【００８２】上述した余剰染料の除去手段の配置や構
造、形状等は様々に変更してよい。

【００８３】例えば、図１の例において、余剰染料の吸
引力は、チューブ管５を介してポンプ４で生ぜしめる
が、こうしたチューブ管は複数本設けてよいし、フレキ
シブルな材質で形成できることは勿論である。また、図
２の例では、排気口９は、ヘッド後方側だけでなく、他
の箇所に設けることもできる。

【００８４】また、上述の例では、フィルタ２で染料を
回収したが、このようなフィルタを設けず、余剰染料を
直接（望ましくはプリンタ外部へ）排出するようにして
もよい。

【００８５】また、気化部に形成すべき多孔性構造は、
上述したものに限らず、例えば柱体の場合はその高さ、
平面又は断面形状、密度等を変化させてよいし、また、
その形成箇所も微細パターン化又は多孔質化、或いは表
面積の拡大等が要求される箇所であれば適用可能であ
る。多孔性構造体としては、柱状体以外にも、壁状体
や、図４に示したビーズ集合体、繊維体等で形成したも
のであってもよい。

【００８６】また、染料気化型の転写方式に限らず、既
述したアブレーションによる転写方式も可能であり、い
ずれの場合も染料又は記録材が飛翔して転写されるもの
である。

【００８７】また、記録材（染料）を収容する記録材収
容部の数やドット数、及びこれに対応した発熱体や気化
部の数は種々変更してよいし、その配列形状やサイズ等
も上述したものに限定されることはない。

【００８８】また、染料収容部、染料供給通路をはじ
め、ヘッドやプリンタの構造や形状は、前記以外の適宜
の構造、形状としてよく、ヘッドを構成する各部分の材
料には、他の適宜の材料を使用してよい。記録染料につ
いても、マゼンタ、イエロー、シアンの３色として（更
には、黒を加えた）フルカラーの記録を行うほか、２色
印刷、１色のモノカラー又は白黒の記録を行うことがで
きる。

【００８９】また、発熱体65として、ポリ−Ｓｉの層と
メタル配線とを両用することや適宜ＳｉＮやＳｉＯ₂ 等
の絶縁膜を付着して保護膜を形成することもでき、或い
は発熱体を金属又は金属系でも形成できる。ベース材を
アルミニウム、セラミックス等の高熱伝導材で形成し、
発熱体65、断熱材、ベース材によってヘッドの熱特性を
調整してもよい。

【００９０】また、染料の加熱に発熱体とレーザとを組
み合わせることもできる。この場合は、各加熱手段のパ
ワーを下げても良好に気化を実現することができる。

【００９１】また、上述の例のように、固体染料を一旦
液状にし、これを気化させて記録を行う他、固体染料を
レーザ光によって加熱して直接気化（即ち、昇華）させ
て記録を行うことができるし、染料溜めに液化染料（室
温にて液状）を収容することができる。上述したプリン
タにおいて、ヘッド上方からレーザ光を照射してその下
側に位置する被記録紙に記録を行ってもよいし、この逆
方向（下から上）に記録を行ってもよい。

【００９２】なお、本発明は、記録材とこの記録材を溶
解若しくは分散させかつ加熱により体積膨張する物質
（即ち、キャリア）とを含有する記録液を供給し、加熱
により前記記録液の状態を変化させて液滴を生成させ、
この液滴を前記記録ヘッドと対向配置された被記録体へ
移行させるインクジェット方式にも適用可能である。

【００９３】

【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、記録材を
被記録体へ飛翔させてこの被記録体に付着させるように
構成され、前記被記録体に付着しない余剰の記録材を除
去する除去手段が設けられているので、記録装置の動作
制御で重要な光学式センサ等の発光及び受光側への記録
材の付着を防止し、装置の正常動作を確実に行わせるこ
とができる。

【００９４】また、低い濃度の記録部分への余剰記録材
の転写を防止し、被転写紙の搬送用ローラ等への付着も
防止するので、画像品質も良好となる。そして、記録装
置外部への記録材の飛散を防止し、環境を保全できる。

【００９５】そして、本発明の記録装置は、記録材を飛
翔させて被記録体へ付着させるものであるから、既述し
た熱転写方式及び染料気化型方式における小型化、保守
容易性、即時性、画像の高品位化、高階調性等の特長を
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくプリンタヘッドの概略斜視図で
ある。

【図２】本発明に基づく他のプリンタヘッドの概略断面
図である。

【図３】本発明に基づく更に他のプリンタヘッドの概略
断面図である。

【図４】本発明に基づくプリンタヘッドの具体例の概略
断面図である。

【図５】同プリンタヘッドの分解斜視図である。

【図６】同他のプリンタヘッドの分解斜視図である。

【図７】本発明に基づくプリンタヘッドの他の具体例の
概略断面図である。

【図８】同プリンタヘッドの主要部分の拡大断面斜視図
である。

【図９】従来の感熱記録ヘッドを用いたプリンタの要部
正面図である。

【図10】プリンタヘッドを有するプリンタの主要部の概
略斜視図である。

【図11】同プリンタの主要部の概略正面図である。

【図12】同プリンタにおける気化染料の付着（定着）状
況を示す概略図である。

【符号の説明】

１・・・吸気口 ２・・・フィルタ ３・・・吸気管 ５・・・チューブ管 ６、９・・・排気口 ４・・・吸気ポンプ ８・・・空気取り入れ口 11、12・・・ファン 17・・・気化部 32・・・気化染料 33・・・回転軸 34・・・モータ 35・・・ギヤ 36・・・ラック 50・・・印画紙（被記録紙又は被転写紙） 60・・・プリンタヘッド 100 、101 ・・・紙送りローラ 102 ・・・ベルト 107 ・・・ガイドロッド 108 ・・・光学式センサ 132 ・・・余剰染料（飛散染料） Ｘ・・・ヘッド走査方向 Ｙ・・・紙送り方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/32 Ｂ４１Ｍ 5/38 Ｂ４１Ｊ 3/20 １０９ Ａ 7416−2Ｈ Ｂ４１Ｍ 5/26 １０１ Ｚ (72)発明者 松本 武勝 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材を被記録体へ飛翔させてこの被記
   録体に付着させるように構成され、前記被記録体に付着
   しない余剰の記録材を除去する除去手段が設けられてい
   る記録装置。
2. 【請求項２】 除去手段が、記録材飛翔部の近傍に形成
   された吸引口を有している、請求項１に記載した記録装
   置。
3. 【請求項３】 吸引口に吸引された記録材を濾過するフ
   ィルタと、前記記録材を吸引する吸引ポンプとを更に有
   している、請求項２に記載した記録装置。
4. 【請求項４】 除去手段が、記録材飛翔部の近傍に形成
   された吸引口と、この吸引口に連通する空気導入口及び
   排気口とからなり、前記空気導入口から前記排出口へ空
   気を流しながらこの流れによって前記吸引口へ記録材を
   吸引するように構成されている、請求項１に記載した記
   録装置。
5. 【請求項５】 吸引口に吸引された記録材を濾過するフ
   ィルタと、空気導入口へ空気を強制的に送り込むファン
   とを更に有している、請求項４に記載した記録装置。
6. 【請求項６】 吸引口に吸引された記録材を濾過するフ
   ィルタが設けられていると共に、除去手段が設けられた
   記録ヘッドが走査されて記録がなされ、この走査時の記
   録ヘッド移動方向の前方側に空気導入口が形成されてい
   る、請求項４に記載した記録装置。
7. 【請求項７】 除去手段が、記録材飛翔部の近傍に形成
   された吸引口と、この吸引口へ記録材を吸引するための
   ファンとからなる、請求項１に記載した記録装置。
8. 【請求項８】 吸引口に吸引された記録材を濾過するフ
   ィルタを更に有している、請求項７に記載した記録装
   置。
9. 【請求項９】 ファンが記録ヘッドに設けられ、駆動源
   によって駆動される、請求項７に記載した記録装置。
10. 【請求項10】 ファンが記録ヘッドに設けられ、この記
    録ヘッドの移動に伴って駆動力を生じる駆動力発生手段
    によって駆動される、請求項７に記載した記録装置。
11. 【請求項11】 記録材が気化又はアブレーションし、記
    録材と非接触状態で対向配置された被記録体へ飛翔する
    ようにした、請求項１に記載した記録装置。
12. 【請求項12】 記録材を被記録体へ飛翔させてこの被記
    録体に付着させ、記録を行うに際し、前記被記録体に付
    着しない余剰の記録材を除去しながら前記記録を行う、
    記録装置の使用方法。
13. 【請求項13】 余剰の記録材を記録材飛翔部の近傍で吸
    引して除去する、請求項12に記載した使用方法。
14. 【請求項14】 余剰の記録材に対する吸引力を空気流に
    よって生ぜしめる、請求項13に記載した使用方法。