JPS61233566A - 多色サ−マル転写記録装置 - 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〕 この発明は、複数に分割された発熱体を有する複数のサ
ーマルヘッドとこれ等のサーマルヘッドにそれぞれ対応
する多色のインクリボンをそれぞれ独立にもつカセット
リボンとを備え、前記複数のサーマルヘッドの発熱体を
選択的に付勢して記録媒体上に文字参画形等の情報の記
録を行なうサーマルプリンタ、更に詳しくは、キャリッ
ジに４個のサーマルヘッドとブラック・シアン・マゼン
タ働イエローの４色すｌンをそれぞれ独！して内蔵する
４個のカセットリボンとを記録媒体搬送方向に直線的に
配列して情報の記録を行なう多色サーマル転写記録装置
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、サーマルプリンタは、基板上に互に熱的に独立
した半導体等からなる複数の発熱体をもつサーマルヘッ
ドがあり、ある情報パターンで前記サーマルヘッドが発
熱するように発熱体を駆動し、−字の印字完了によりサ
ーマルヘッドを移動させて次の情報を印字することが出
来るものである。このものは、無衝撃の為に低騒音であ
って、かつ、簡単な機構、低価格という優れた特徴をも
・つているが、記録媒体としては感熱紙を用いなければ
ならないので、その運転コストは高いものとなっていた
。そこで、熱によって溶解する低溶融温度のインクを数
μ〜数十μの薄膜に塗布したインクリボンを記録媒体と
サーマルヘッドとに密着状態を保ったままサーマルヘッ
ドが発熱するように発熱体を駆動して記録媒体とサーマ
ルヘッドとを相対的に移動せしめることにより無衝撃で
、かつ、記録媒体として感熱紙を用いない記録装置もあ
る。

かかる状況のなかで、従来のカラーサーマルシリアルプ
リンタにおいては、複数に分割された発熱体を有する複
数のサーマルヘッドと、複数のサーマルヘッドにそれぞ
れ対応する複数のプラテンとを含み、記録媒体がプラテ
ンとそれぞれ摩擦的に係合されてプラテンの回転に従っ
て送給さ°れ、各サーマルヘッドに順次送られるように
構成し、プラテンがそれぞれ所定の回転速度で駆動され
る回転四−ルの外周面に直接摩擦的に係合して駆動され
るよ５Ｋした多色サー！ル転写装置が特開昭５１１−４
５９１１として開示されている。また、紙送りｐ−ラに
よって搬送される記録媒体と接触するように所定の間隔
で複数個設置されたインク層形成媒体と、複数のサーマ
ルヘッドにより記録媒体に転写する転写式多色記録装置
として特開昭５６−１１５２７８も開示されている。更
に、１個のインクリボンの長手方向に複数の色を有し、
各色に対して１個以上のサーマルヘッドを対向させ記録
情報な各色毎に分けてサーマルヘッドに送るようにして
印字する転写式カラープリンタが特開昭５ｓ−ｙｘｓｏ
、特開昭５８−２０３０８４にて開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のカラーサーマルシリアルプリンタは、以ンクリボ
ン交換のメンテナンス、装量が大形化によるコストアッ
プ等の多（の問題点を抱えている。

また、Ｉ！＃開［５Ｂ−７３９０、特開昭５８−２０３
０８４についてもブラック・シアン・マゼンタ・イエロ
が同一薄膜上に塗布しである為に印字に際して必要でな
い色も送られてしまいリボンの運転＝ストが高価なもの
となってしまう経済的な問題点もある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記のような従来のものの問題点を解決す
るためになされたものであり、即ち、インクリボンを内
蔵する複数個のカセットリボン（各カセットにはそれぞ
れブラック・シアン・マゼンタ・イエローの独立したイ
ンクリボンを内蔵する）を記録媒体の搬送方向く直線的
４Ｃ７［次項層すると共にこれ等のカセットリボンに対
応して選択的に付勢される複数に分割された発熱体を有
する複数のサーマルヘッドを配置する。

る駆動源をもつ印字作動手段に複数個のカセットリボン
に各別に設けたサーマルヘッド押えプランジャとインク
リボンに対向配置された保合部をもつ複数の四−ラーブ
ロックの端部とが連動して印字および複数のインクリボ
ンの巻取りゃ送り出しを行なうよ５に構成した多色サー
マル転写記録装置を提供することを目的とする。

同一構成は同一符号で示し、以下第１図の基本概略斜視
図について説明する。

１．２，３．４は、カセットリボンであり、カセットリ
ボン１，２，３．４にはインクリボン１＆（色相ブラッ
ク）、２ａ（色相シアン）、３ａ（色相マゼンタ）、４
１Ｌ（色相イエロー）をそれぞれ内蔵する。このインク
リボンは、常温に於ては固相にあって、加熱によって流
動性又は粘性をもつような特性をもつインクを数μ〜数
十μのマイラー（ポリエチレンテレフタートの商品名）
上に塗布したものである。

このインクの薄膜の融解点は、比較的高温例えば１００
℃程度の温度にあり、一方、プリンタを使用する際の周
囲温度は４０〜５０℃としてこの温度においては記録紙
の機構部等を汚すような軟化が生じては不都合である。

更に、インクの薄膜は、極めて薄（することが重要で、
これらはインクの融解および冷却時間を短縮するために
重要な事項である。従って、上述のようなインクリボン
は記録媒体上に密着して圧力を加えるのみでは何の記録
もほどこされず、加熱状態で始めて記録が出来るもので
ある。

５は、キャリジであり、キャリジ５０基部５ａにはカセ
ットリボン１，２，３．４を積層して取付けると共に直
立する支持部材を設ける。支持部材には、回動可能な４
個のヒートシンクをカセットリボン１，２，３．４の空
間部に配置し、前記複数のヒートシンクにはインクリボ
ン１Ｂ−６２＆　＊ｓａ、４６−向してサーマルヘッド
６．７．　８゜９が取付けられる。また、キャリジ５に
は、図示しない両側の側板に固定された一対の摺動音ツ
ド５ｂが設けである。１０は、ステッピングモータであ
り、その軸に固着した歯車１１は第一のプラテン１２の
軸に固着した歯車１３と噛み合う。

第一のプラテン１２と第二のプラテン１４との間には、
記録媒体１５（以下カット紙という）を矢印方向に搬送
する為のベルト１６が掛は渡される。

ここで、第一のプラテン１２と第二のプラテン１４との
それぞれの軸は、図示しない両側の側板に回動可能に支
持される。

１７は、第一のプラテン１２の軸に固着した歯車１３と
噛み合う歯車であり、歯車１７により駆動される図示し
ない従動歯車を介して例えばカット紙給紙手段があり、
カット紙１５は第一のプラテン１２方向に送り出される
。

ステッピングモータ１０．歯車１１・１３、第一のプラ
テン１２．第二のプラテン１４．ベルト１６等でカット
紙１５の記録媒体送り出し手段を構成する。尚、１６ａ
は、ベルト１６の押え板であり、基板にゴムまたはフェ
ルトのような弾性体を被覆し図示しない側板に固定され
る。

第２図体）、（ｂ）および０は、第１図に示す構成を具
体的にした斜視図である。第２図に）において、カセッ
トリボン１．２，３，４（２，３は省略）は、・キャリ
ッジ５０基部５ａから突設する案内棒１８に案内されて
積層され、案内棒１８の先端に設けた螺子部にナラ）１
９を螺着しカッ１紙１５の搬送方向く着脱自在に固定さ
れる。サーマルヘッド６゜７．８．９は図示しないクリ
ーンのような半導体から作られた例えば通常使用するの
は縦１列で２４個の発熱体と、それを保持するセラミッ
ク製保持板とから成り、発熱体の熱を放散させるためア
ルミニユウム等の材料から成るヒートシンク２０に取付
けられる。第２図の）は、サーマルヘッド６゜７．８．
１１の周辺の取付関係を示す第２図に）のＡ方向から見
た斜視図であり、２１はヒートシンク２０を回動自在に
支持するキャリジ５０基部５ａＫ設けた支持部材であり
、その上部先端は座板を立壁５ｃの一端の側面には４条
の板ばねなもつ弾性体２３を螺子等で取付ける。この弾
性体２３０４条の板ばねは、４個のヒートシンク２ｏの
側面を常にサーマルヘッド押えプランジャ〜２４の印字
方向の押圧力より可成り弱い弾性力で反時計方向に若干
回動可能に押圧している。

サーマルヘッド押えプランジャ２４が印字方向にサーマ
ルヘッド６を押圧して、サーマルヘッド６が印字位置に
あるときは、弾性体２３は弾性力が僅かに強くなるよう
に働き、サーマルヘッド押えプランジャ２４が解放され
たときは、解放位置く復帰可能となるように弾性体２３
が作用する。

第２図に）において、２４は、サーマルヘッド押えプラ
ンジャであり、カセットリボン１の側壁部１ｂで往復動
可能に支持され、先端に押圧片２４ａと弾性体から成る
ダンパー２４ｂを有し、カセットリボン１０両側壁部１
ｂの間にリターンスプリング２４０および他方の端に端
部２４ｄを黒備する。（第３図参照） このサーマルヘッド押えプランジャ２４は、カセットリ
ボン２，３．４にも同様に装着され、それぞれサーマル
ヘッド７．８．９に対向するように配置される。

また、キャリジ５０基部５ｂの下面には、駆動源（以下
ステッピングモータという）２５を取付け、ステッピン
グモータ２５０回転軸にはインクリボン送り軸２６を設
ける。インクリボン送り軸２６は、カセットリボン１，
２，３．４のインクリボｙｌ＆、２＆、３ａ、４ａの各
幅と僅カニ当接するがしない程度にインクリボンをガイ
ドする。

また、インクリボン送り軸２６には、第２図（Ｃ）に示
すように歯車２７を設げ、歯車２Ｔは、中間歯車２７＆
を介してキャリッジの基部５ａに回動可能に支持される
リボン巻き取り軸２８に固定された歯車２９と噛み合う
ようにする。リボン巻き取り軸２８は、軸方向に縦筋な
設け、カセットリボン１，２．３．４に内蔵されるプラ
スチック等から成るリボン巻き取りスプール３Ｇに弾性
的に係合するよさになっている（第３図参照）。駆動源
２５．インクリボン送り軸２６．歯車２Ｔ、２７ａ、２
９リボン巻き取り軸２Ｂ等でインクリボン送り機構を構
成する。

３１は、ローラーブロックであり、アルミ等のキャリジ
５０基部５ａに突起するローラーブロック軸３１ａに回
動可能に取付け、その外周の２個所にローラーブロック
係合部３１ｂとその端部３１ｃとを設ける。ローラーブ
ロック３１は、カセットリボン１，２，３．４のインク
リボン１ａ。

２ａ、３ａ、４ａと対応して４偏設けられ、そのロー２
−ブロック係合部３１ｂはインクリボン１ａ、２ａ、３
ａ、４ａを介してリボン送り軸２６と対向するように設
けられ、ローラーブロック端部３１Ｃｊは後述の印字作
動手段の印字作動棹に対向するように設けられる。

３２は、図示しないステッピングモータのプーリで駆動
され案内プーリ３３を介してカット紙１５の搬送方向と
直交方向（矢印方向）Ｋ回転するタイミングベルトであ
る。タイミングベルト３２は、キャリジ５の基部５ａの
下部に設けた図示しない連結部を介してキャリジ５をカ
ット紙１５の搬送方向と直交方向（矢印方向）Ｋ移動可
能とす次に、前述のサーマルヘッド押えプランジャ２４
とローラーブロック３１とを連動するための印字９作動
手段について第４図の斜視図で説明する。

３４は、線輪とラッチ部とを有するラッチソレノイドで
あり、２ツチソレノイド３４の左端は、圧縮ばね３４ａ
を介して連動枠３５に連結し、その他端は略直角方向に
２個の腕３６＆、３８ｂをもつ左方の二叉リンク３６の
腕３６ａＫ連結される。

二叉リンク３６の他方の腕３６ｂには、印字作動棹３Ｔ
の−たを連結し、その他端は右方の二叉リンク３６の腕
３６ｂに連結し、この二叉リンク３６の腕３６＆とラッ
チソレノイド３４の右端のプランジャ軸にそれぞれ連動
枠３８を連結する。ラッチルノイド３４．圧縮ばね３４
ａ、連動枠３５、左方の二叉リンク３６．印字作動桿３
７．右方の二叉リンク３６．連動桿３Ｊ等で印字作動手
段を構成する。

このような印字作動手段を４個形成し、ラッチソレノイ
ド３４が非励磁のときはそれぞれの印字−作動枠３７の
長手方向の側面が前述の第２図＠）にて示すキャリジ５
の基部５ａに設けたカセットリボン１，２，３．４のそ
れぞｆＬｔｃ設けたサーマルヘッド押えプランジャ２４
の端部２４ｄと４個の四−２−躍ツク３１のそれぞれに
設げたローラーブロック端部３１０とに対向するように
構成される。即ち、３Ｓは、両側に設けた側板であり、
この側板には支持部材４０を固定し、支持部材４０には
上拳下両端に７′ｙンジ４０ａと前面に両側板３９に掛
は渡す帯体４０ｂとを設ける。このフランジ４０！Ｌの
間には、前述の片＠４個の二叉リンク３６の中央部を回
動可能に支持する回動軸４１を固定する。また、帯体４
０ｂには、前述の４個の２ツチソレノイド３４を螺子に
て固定する。

一方、第３図において、４２は、カセットリボン１の底
部から上方に突設する案内軸であり、この案内軸４２に
は、新しいインクリボン１ａを捲回した送り出しスプー
ル４３の内輪４３Ｌを回転可能に遊嵌する。送出しスプ
ール４３の内輪４３ａには、一対の羽根４３０を投げ、
その羽根４３Ｃの先端は僅かに外輪４３ｂと摩擦摺動す
るように形成され、送り出しスプール４３から容易にイ
ンクリボン１ａが送り出されるようになっている。

このインクリボン１ａは、サーマルヘッド６の前面を経
てビン等でガイドされながらリボン巻き取り軸２８に弾
性的に係合する第５図の斜視図で示す巻き取りスプール
３０に巻き取られるように構成される。ここで、３０ａ
は内輪、３０ｂは外輪、３００は内輪３０ａに設けた羽
根であり、その先端は若干外輪３０ｂと摩擦摺動しなが
らインクリボｙ　ｌ　＠　ｆｔ、１１４き取るようにな
っている。

これ等の巻き取りスプール３０および送り出しスプール
４３等は、同様にカセットリボｙ２，３゜４にも配置さ
れる。

〔作　用〕

かかる構成よりなる多色プ°−マル転写記録装置におい
て、ステッピングモータ１０が駆動され、歯車１１．１
３．１７を介して図示しないカット紙給送手段より送り
出されたカット紙１５は第一のプラテン１２０回転によ
りベルト１６上を搬送され印字位置にセットされる。第
２図（勾、第３図および第４図において、カセットリボ
ン１の印字部のインクリボン１ａは、微小間隔をもって
カット紙１５と対向している。従って、図示しないキャ
リジモータが付勢されると、タイミングベルト３２を介
して摺動ロッド５ｂ罠案内されながらインクリボン１ａ
はカット紙１５と当接することなくキャリジ５と共に左
方の印字位置に移動する。

次に、印字開始の情報信号によりラッチソレノイド３４
が励磁されると、そのプランジャが圧縮ばね３４Ｌを圧
縮しながら右方（実線矢印方向）Ｋ吸引されるから連動
桿３５．３８が連動して左右の二叉リンク３６を反時計
方向に回動して印字作動手段（３４１，３５，３６，３
７，３８）は点線で示す非励磁状態の位置から実線で示
す励磁状態の位置に移動すると共に２ツチソレノイド３
４はラッチされる。

従って、その印字作動桿３Ｔの側面は、サーマルヘッド
押えプランジャ２４の端部２４Ｃ１とロー２−プ田ツク
３１のローラーブロック端部３１０とを機械的変位量だ
け押圧する。

依って、サーマルヘッド押えプランジャ２４は、リター
ンスプリング２４０を圧縮しながらその先端の抑圧片２
４ａがヒートシンク２Ｇの内側に当接し、更にダンパー
２４ｋ）を圧縮しながらヒートシンク２Ｇを押圧してサ
ーマルヘッド６が確実にカット紙１５に当接するように
なる。一方、ロー２−プ田ツク３１は、四−ツーブロッ
ク軸３１ａを中心として時計方向に回動し、そのローラ
ーブロック係合５３１ｂはインクリボンｔａＫ圧接して
常に印字作業中はステッピングモータ２５により駆動さ
れるリボン送り軸２６と協働しながらインクリボン１ａ
を送り出しスプール３ａの方向に摩擦回転しながら巻き
取られる。

また、上記の過程と同時に、印字情報パターンによりサ
ーマルヘッド６が発熱するように発熱体に約１０〜ｚｏ
ｍｓの通電が図示しないフレキシブルな配線材料を経て
行なわれると発熱体の表面温度は約２００℃に達する。

この発熱体の温度は、インクリボン１ａを介してカット
紙１５に伝達され一字の印字完了によりサーマルヘッド
６を移動させて金欠の情報を印字する。一方、新しいイ
ンクリボン１ａは、使用済のインクリボン１ａを挾んで
インクリボン送り軸２６と四−ラーブロック保合部３１
ｂとの協働作用により巻き取りスプール３０に巻き取ら
れるから、その巻き敗り張力によって送り出しスプール
４３が回動し、サーマルヘッド６方向に送り出される。

かくして、−荷分の印字が完了すると、情報信号により
印字作動手段の２ツテソレノイド３４のラッチ機構は解
放され印字作動手段（３４ａ。

３５．３ｇ、３７．３８）は点線で示す非励磁状態の位
置に復帰する。従って、サーマルヘッド押えプランジャ
２４とローラーブロック３１は解放状態となる。サーマ
ルヘッド押えプランジャ２４は、リターンスプリング２
４００弾性力で元の位置に復帰し、かつ、サーマルヘッ
ド６はカット紙１５より離れる。また、胃−ラーブロッ
ク３１は、図示しない板ばね等の弾性力によって田−ラ
ープ田ツク軸３１ａを中心とし反時計方向に回動するす
るから、インクリボン送り軸２６とローラーブロック保
合部３１ｂとの協働作用は解除されインクリボン送りは
停止する。次に、図示しないステッピングモータが駆動
されタイミングベルト３２を介してキャリジ５が左方の
二行目の印字位置に移動し以下繰返して印字作業を行う
。

以上は、ブラック印字（カセットリボン１の関連）のみ
について述べたが、シアン印字（カセットリボン２の関
連）・マゼンタ印字（カセットリボン３の関連）・イエ
ロー印字（カセットリボン４の関連ンについても全（同
様である。また、混合色は、構成色の重ね印字を行うこ
とにより可能であり、赤はイエローとマゼンタ、紫はマ
ゼンタとシアン、緑はイエローとシアンとなる。

従って、単色は勿論のこと１色の文字および図形を印字
する場合でもサーマルヘッド８．７，８゜９の水平方向
の１回だけの移動で印字が可能である。つまり、ある場
所に、例えば緑の点を印字させる場合、まずイエローを
印字し、次にシアンを同じ場所に印字する。このように
１行中Ｔ色がどのように混在していても、１回のサーマ
ルヘッドの移動で印字できる。

また、４個のサーマルヘッドは常に同じ色のリボンと対
応しているのでサーマルヘッドを介してインクリボンが
混色するという問題は生じない。

一方、印字速度については、単色（インクリボン１　ａ
ｓ　　２　ａ　ｅ　ａ　ａ　ｅ　　４　ａを単色とする
）および多色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー
）同時印字の場合は、従来品の４倍の印字速度となり、
かつ、多色の組合せを考慮しても従来品より顕著に向上
するということが言える。

また、カセットリボンは交換可能となっていて、かつイ
ンクリボンは印字期間のみ巻き取られるからメンテナン
スおよび運転コスト上有利である。

以上この発明において、４個の印字作動手段（３４ｅ　
３４ａ、３５．３Ｂ、３７．３８）Ｋついて説明したが
、１個の印字作動手段で構成しても良（、かつ、印字作
動手段はｙ　＝アｎ■もその他のモータで形成しても良
いことは勿論であることを付記する。

〔発明の効果〕

この発明は、複数に分割された発熱体を有する複数のサ
ーマルヘッド６．７，８．９と複数（多色）のインクリ
ボンを有するカセットリボン１゜２．３．４とをキャリ
ジ上にそれぞれ独立して対応スるように設け、カセット
リボン１，２，３゜４は第一−第二のプラテン１２．１
４に対してカット紙１５の搬送方向に直線的に配置する
。しかして、印字信号により一行印字の間付勢する印字
作動手段にカセットリボン１，２，３，４に設ケたサー
マルヘッド押えプランジャとキャリッジ上に配置された
複数のローラーブロックの端部とが連動して印字および
インクリボン巻き取り・送り出しを行なうように構成し
た。従って、従来例のような構造が複雑、インクリボン
交換のメンテナンス、装置の大形化によるコストアップ
等の問題点は解消され、集約化によるコンパクトな構造
。

メンテナンスの容易、低騒音、印字速度の優れた効果が
ある。また、従来のキャリジモータ（ステッピングモー
タ）は、他の駆動源（例えばインクリボン送り）にも使
われていたが、この発明によってサーマルヘッドの作動
とインクリボン送りに安価な印字作動手段を設けたから
高価なキャリッジモータの容易が小容量となり経済的の
向上に役つ効果がある。

更に、重要なことは、印字に際して必要なインクリボン
のみを使用するのでインクリボンの浪費がないからイン
クリボンの運転コストが著しく低減されるという大きな
経済的効果を有する等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の多色サーマル転写装置の基本概略斜
視図、第２図（ａ）、　（ｔ））および（Ｃ）は、本発
明の具体的な斜視図、（ａ）図におけるＡ方向から見た
サーマルヘッド周辺の関係説明図およびインクリボン送
り駆動部の斜視図、第３図は、本発明の平面図、第４図
は、本発明の印字作動手段を示す斜視図、第５図は、本
発明の巻き取りスプールの斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体送り手段により一方向に搬送する記録媒体と、
   記録媒体の搬送方向と直交方向に移動可能なキャリッジ
   と、 各別のインクリボンをもちキャリッジに対して記録媒体
   の搬送方向に着脱自在に積層し巻き取りスプールと送り
   出しスプールとをもつ複数のカセットリボンと、キャリ
   ッジに固定した駆動源により駆動されるインクリボン送
   り軸と複数のカセットリボンに遊嵌するリボン巻き取り
   軸とをもつインクリボン送り機構と、各カセットリボン
   のインクリボンに対向配置する各別に分割された発熱体
   を有する複数のサーマルヘッドと、 各カセットリボンに記録媒体の搬送方向と直交方向に貫
   通し各サーマルヘッドに対向配置したサーマルヘッド押
   えプランジャと、キャリッジに設けたローラーブロック
   軸に回動可能に支持される各インクリボンに対向配置す
   る係合部をもつ複数のローラーブロックと、前記サーマ
   ルヘッド押えプランジャとローラーブロックとの端部に
   対向配置した駆動源をもつ印字作動手段とを備え、記録
   媒体に印字するときのみ印字作動手段にサーマルヘッド
   押えプランジャとローラーブロックとの端部が連動し印
   字を行い、かつ、インクリボン送り軸とローラーブロッ
   クの係合部との協働によりインクリボンを送るようにす
   ると共に、巻き取りスプールに巻き取って送り出しスプ
   ールで送り出すように構成したことを特徴とする多色サ
   ーマル転写記録装置。