JPS6230058A

JPS6230058A - サ−マルヘツド

Info

Publication number: JPS6230058A
Application number: JP15168185A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shimazaki; 隆島崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1987-02-09

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】〔発明の技術分野〕本発明は、たとえばプリンタ、ファクシミリ等の熱的印
字記録装置に適用されるサーマルヘッドの改良にに関す
る。

〔発明の技術的背理とその問題点〕

従来より、静電方式、感熱紙加熱方式、サーマル転写方
式、電子写真方式、インクジェット方式等様々のノンイ
ンパクトの記録方式が提案されてきた。

このような中で、低騒音化、低パワー化、小型化、多色
カラー化が容易で、しかも、構成要素が安価であるとい
う様々の利点を持たせるには、サーマルヘッドを使った
方式が非常に有利である。

従来のサーマルヘッドは、例えばガラスグレーズ処理し
たセラミック基板上に加熱素子等を配置する構成となっ
ている。しかしながら、セラミック基板は平面性を持た
せるために加工費が高い研磨加工を必要としてサーマル
ヘッド自身が高価となるばかりでなく、基板が可撓性を
有しないため自由な形状を取ることができず、使用装置
、構造に制約を受は易いといった問題がある。

一方、サーマルヘッドは雰囲気温度および使用時間等で
発熱特性が変化するため記録ムラが発生してしまう。ま
た、冬など低温時はサーマルヘッド先端の加熱素子が必
要温度に達しなくなってしまう。そのため温度検知素子
、発熱体等の温度制御手段を組み込んで制御することが
試みられているが、基板を薄型かつ平板状にしないと温
度制御ができず、セラミック基板をこのような形状にす
ることは実用化が極めて困難となるといった問題があっ
た。

〔発明の目的〕

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、比較的簡単かつ安価であるとともに形
状の自由度が大きく、しかも、温度制御構造等が容易に
とれるサーマルヘッドを提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成すべく、記録データに応じて加
熱させる加熱素子の列を備える基板を可撓性フィルムで
構成し、この可撓性フィルムからなる基板を支持体に取
付ける構成としたものである。

（発明の実施例）以下、本発明を図示の一実施例を参照して説明する。

第１図はサーマルインクジェットの記録原理を示す説明
図であり、図中１はサーマルヘッド、２は１０〜２００
！ｉｍ径の小孔（オリフス）２ａ・・・を多数形成した
金属、または有機物質等からなる記録媒体としてのフィ
ルム、３はサーマルヘッド１のヘッド部に配置された加
熱素子、４は記録用インク（以後、単にインクという）
、５はインクの充填された小孔、６は噴出されたインク
滴、７はインク滴の噴出された小孔を示す。

フィルム２を、矢印方向に移送するとインク４を溜めた
インク溜め部を通過したフィルム２の小孔２ａ・・・に
インク４が充填される。ついで、インク４の充填された
小孔５・・・が加熱素子３・・・が配設されたサーマル
ヘッド１まで到達した時、加熱素子３・・・に記録信号
に応じて選択的に電圧印加して急速加熱させる。そして
、この加熱素子３の加熱に伴って発生する気泡（バブル
）の圧力によりインク滴６・・・を噴出させて記録を行
なうものである。

第２図（ａ）は本発明の記録装置を示す概略的縦断側面
図であり、図中８は被記録材としての記録用紙であり、
この記録用Ｍ１８は装置本体筐体１３４に装着された給
紙カセット４９内に多数枚一括して収容され、これらの
取出側下面は押上ばね３３・・・により上方向に押し上
げられ、最上端の記録用紙８が第１フイードローラ９に
常時接触し得る状態となっている。上記給紙カセット４
つは、装置本体筐体１３４に装着した時、その先端部に
取付けられたゴム磁石４７が装置本体筐体１３４側に設
けられたプレート４８に磁気的に吸着して、装置本体筺
体１３４に固定している。

上記第１フイードローラ９が取付けられた軸１３９は、
第３図に示すように給紙ソレノイド５１によって０Ｎ−
ＯＦＦする給紙スプリングクラッチ６３、および歯車５
６．５５を介して用紙搬送用モータ５４と連動する構成
となっている。

そして、給紙ソレノイド５１が当該装置に接続された画
像・データ等の処理装置１３３（第１５図参照）の記録
命令に応答して励磁されることにより給紙スプリングク
ラッチ６３がＯＮＬ、これにより用紙搬送モータ５４の
動きが歯車５５．５６、および給紙スプリングクラッチ
６３を介して軸１３９に伝達され第１フイードローラ９
に接する最上端の記録用紙８が給送されるようになって
いる。

また、第１フイードローラ９を介して給紙カセット４つ
から取出された記録用紙８は、第１給紙ガイド４４に沿
って上昇し、さらに、この移送方向に配置された互いに
転接する送りローラ対１０．１０を介して第１、第２の
給紙ガイド４４．４５間に送り込まれ、被記録材搬送機
構４３の吸着搬送ベルト１５とこれに転接する停止中の
レジストローラ１１との接触部に先端が突当るまで送ら
れ、この状態で待機する。

なお、この装置は、給紙カセット４９からの給紙以外に
手差し給紙台１７からの給紙が可能となっており、手差
し給紙台１７上に一括してセットされた厚紙等の記録用
紙８が、第２フイードローラ１９と分離ローラ１８の働
きによって順次最下端部のものから一枚づつ取り出され
、前記給紙カセット４つからの給紙の場合と同様に吸着
搬送ベルト１５とこれに転接する停止中のレジストロー
ラ１１との接触部に先端が突当るまで送られ、この状態
で待機する。

上記レジストローラ１１は、図示しないクラッチ部を介
して前記用紙搬送用モータ５４（第３図参照）と連動す
るようになっており、クラッチ部のＯＮ動作により回転
するようになっている。レジストローラ１１の回転開始
・停止のタイミングは、記録用紙８の先端が第１１ＥＤ
２１の光を遮って第１ボトセンサ２２の導通がＯＦＦに
なってから一定時間を経過し、記録用紙８の先端がレジ
ストローラ１１の前記転接部に突当って適当な弛みを生
じるように定められている。

こうすることにより、記録用紙８の先端傾き（スキュー
）を修正するとともに前記レジストローラ１１の転接部
に記録用紙８の先端を確実に押し込み、レジストローラ
１１と吸着搬送ベルト１５による記録用紙８の噛込みを
確実にしている。

なあ、レジストローラ１１には、この周面に付着した紙
カスを除去する紙カス除去ブラシ５０が１凹接され、記
録用紙８の記録面の汚れを防止するようになっている。

前記被記録材搬送機ｌ１ｌＩ４３は、筐体部１４０内に
前記第１、第２のローラ１２．１４、これらローラ１２
．１４に掛渡された吸着搬送ベルト１５、および空気吸
引ダクト３０を組込んでユニット化した第１浮動部とし
ての吸着搬送ベルト４３ａと、この第１浮動部として、
の吸着搬送ベルト４３ａに組込まれた第２浮動部として
のベルト案内板２７を有し、このベルト案内板２７を変
位させることにより吸着搬送ベルト１５を記録部ガイド
３１側に押付けたり退避させたりするベルト押付／退避
手段４３ｂとで構成されている。

ベルト押付／退避手段４３ｂは、次のような構成となっ
ている。すなわち、第２浮動部としてのベルト案内板２
７は、空気吸引ダクト３０内に一端を回動自在に支持さ
れ、かつ他端がベルト案内板押付ばね２６により常時下
方に付勢された状態に収容されており、吸着搬送ベルト
１５を記録部ガイド３１に押付けるようになっている。

また、前記押付板２７の裏面には電磁コイル２８に対向
する状態に吸着部材１４１が取付けられた状態となって
おり、上記電磁コイル２８が励磁されると、押付板２７
が押付ばね２６の付勢力に抗して変位するようになって
いる。

また、第１浮動部としての吸着搬送ベルト４３ａは、第
１０−ラ１２に掛けられたローラ押当てばね２５によっ
て、また、第２浮動部としてのベルト案内板２７は押付
ばね２６によって弾性的に支持され、厚い記録用紙８が
供給された場合、その分だけ変位可能となっている。

また、第２浮動部としてのベルト案内板２７の衝撃は、
高粘性流体緩衝器２９によって緩衝されるようになって
いる。

このように吸着搬送機構部４３ａとベルト押付、・′退
避手段４３ｂとから構成され、加熱素子３・・・に対し
て浮動的に設けられた被記録材搬送機構４３は、第１０
−ラ１２の軸を中心として回動自在な構成となっており
、記録用紙搬送路を開放すべく第２図の矢印六方向に回
動変位できるようになっている。

しかして、レジス１−ローラ１１の回転開始により記録
用紙Ｂの先端がレジストローラ１１と吸着搬送機構部４
３ａの吸着搬送ベルト１５との間に噛込まれ、記録用紙
８はローラ押当てバネ２５の付勢力によって適当な圧力
で挟持される。そして、レジストローラ１１及び第１０
−ラ１２の挟持搬送力および吸着搬送ベルト１５による
吸着搬送力により搬送されることになる。

この時、記録用紙８は、第２図（ｂ）に示すようにベル
ト押付／退避手段４３ｂの作用によって厚さＯ１２ｍｔ
Ｒの可撓性フィルムからなる記録部ガイド３１に押付け
られ、記録部ガイド３１に摺擦しながら搬送される。

前記記録部ガイド３１は、サーマルヘッド１を基準とし
て固定されており、記録部ガイド３１の前記１ト擦面が
加熱素子３・・・と一定間隔に保持されるようになって
いる。そして、記録用紙８の記録面（下面）が、サーマ
ルヘッド１のヘッド部に配置された加熱素子３・・・に
密着しながら移動するフィルム２の表面と微少間隙、た
とえば０．２ｍ＃Ｉを常に維持しながら移動できる構成
となっている。

なお、前記記録部ガイド３１の先端エツジは、加熱素子
３・・・から約０．７ｍｍに設定されており、記録用紙
８の記録面とフィルム２の間隙は確実に保持されるよう
になった。

しかし、実験では前記先端エツジが加熱素子３　　。

・・・から３ｍまでは加熱素子３・・・の近傍が平面で
あるため、一定の間隙が得られることがわかった。

実際、実施例の性能試験によれば、フィルム２の表面と
前記記録面との間隙は、解像力８本／　ａｍを維持する
ために０．１〜０．３Ｍの間になければならないことが
確認された。

したがって、記録部ガイド３１は厚さ０．１〜０．３ｇ
の可撓性薄板であっても良いことは勿論である。

しかしながら、記録用紙８の記録部とフィルム２どの間
隙は微少のためフィルム２上のインク４が記録部に接触
する危険があるが、本実施例の性能試験によれば記録部
ガイド３１の表面が阻水性特性を有し、また、加熱素子
３・・・に向かうエツジ部がナイフェツジ形状いして有
るためインク４がフィルム２の移動方向に沿って前記記
録部ガイド３１の下面をフィルム２により引き込まれ記
録面側に膨張、浸出することを防止することが確認され
た。

しかし、前記間隙を０．１＃以下にしたのではインク４
が記録用紙８に浸み込んだ時、この部分が膨張して記録
面とフィルム２の表面が接触し、記録面がインク４で汚
れてしまう危険が生じてくることも確認した。したがっ
て、本実施例ではサーマルヘッド１の記録部ガイド固定
基準突起１３５（第６図参照）に記録部ガイド３１のア
ーム部を押し当て、前記間隙を０．２±０．０５ｍにな
るように厳しく管理している。

このように記録部ガイド３１の加熱素子３・・・に向か
うエツジ部が前記加熱素子３・・・から３　ｍｍ以下の
近傍に設定したので被記録材搬送機構により軽くフィル
ム２に押付けられたとき極めて加熱素子３・・・の近傍
に押付けられので、前記記録用紙８の記録面とフィルム
２との間隙を一定に保ことが出来る。

また、記録部ガイド３１は厚さ０．１〜０．３ｍの可撓
性薄板であるため加熱素子３・・・に対して浮動的に支
持されている被記録材搬送機構４３によりフィルム２に
押付けられた時、柔軟に撓むので無理無く適当な圧力で
記録用紙８を挟持案内することが出来る。

また、記録部ガイド３１の加熱素子３・・・に向かうエ
ツジ部がナイフェツジ形状であるのでフィルム表面と滑
らか（こ接触（〕ているので、フィルム２の移動にとも
なって、フィルム２上のインク４が前記記録部ガイド３
１の下面に引き込まれ記録用紙８の記録面側に膨張、浸
出することを防止できる。

また、記録部ガイド３１の表面は阻水性特性を有してい
るので、ナイフェツジ形状とすることによりフィルム２
上のインク４が前記記録部ガイド３１の下面に引き込ま
れ易くすることができる。

記録用紙８を記録部ガイド３１を介して加熱素子３・・
・に密着したフィルム２に軽く押し当ているので、前記
記録部ガイドおよびフィルム２の厚さにより前記記録用
紙８の記録面と前記加熱素子３・・・どの間の間隙は決
定されるので得たい前記間隙を正確に保ことか出来る。

記録用紙８の先端が更に前進すると、吸着搬送償構４３
ａの第２０−ラ１４と排紙ローラ１３とで挟持搬送され
る。このとき、前記記録用紙８の記録面は、排紙ローラ
１３の針状ローラ部１０４により点状に支持されており
、両端には基準ローラ部１０５．１０６が吸着搬送ベル
ト１５と転接しているので過度の圧力を加えられること
もなく搬送されるので、未乾燥の記録画像が乱されるこ
とが無い。（第７図参照）さらに、記録用１８が前進して、その１Ｍ端がレジスト
ローラ１１と第１０−ラ１２の転接部を通過する。この
時、記録用紙８の後端部分には被記録材搬送機構４３の
全荷重を受けながら、記録部ガイド３１のところを摺擦
されつつ搬送されることになる。つまり、記録用紙８の
基本的な搬送力は、吸着ベルト１５の吸着搬送力のみと
なり、大きな摩還力を受りながらも搬送になるため、搬
送に不確実さを伴うことになる。

しかし、本実施例では前記記録部ガイド３１に記録用紙
８を押付ける力は、ベルト押付／退避手段４３ｂを通じ
て伝達され、第２浮動部としてのベルト案内板２７はベ
ルト案内板２７への記録部ガイド３１からの反力により
、ベルト案内板押付　　゛ばね２Ｇに抗しながら高粘性
流体緩衝器２９を通して、第１浮動部としての吸着搬送
機構部４３ａの筐体部分に相対的に上方に押し上げられ
る。

こうして、記録用紙８の後端が通過した後、一時的に離
れたレジストローラ１１と吸着搬送ベルト１５は再び転
接するようになり、したがって、記録用紙８にかかる圧
力は減じられ前記ベルト案内板２７の全荷重とベルト案
内板押付ばね２６の付勢力だけとなって、スムースな記
録用紙８の搬送が実現されることになる。

さらに、記録用紙８は前進し、記録用紙８の後端が記録
部ガイド３８のサーマルヘッド１側のエツジ部を通過す
ると前記ベルト案内板２７はどこからも反力を受けず、
ベルト案内板２７の全荷重とベルト案内板押付ばね２Ｇ
の力で下方に押し下げられることになる。

このため、記録用紙８の後端が記録部ガイド３１の前記
エツジ部を通過した途端に、フィルム２の表面と記録用
紙８の記録面が接触し、記録用紙８の後端をインク４で
汚してしまうという問題を有している。

しかし、本実施例では下記に述べる！ｌ！ｌ置により、
この問題を解決している。まず、第２浮動部としてのベ
ルト案内板２７は前記したように＾粘性流体緩衝器２９
を通してすでに上方に押し上げられているから、記録用
紙８の後端が記録部ガイド３１の前記エツジ部を通過し
ても下方への移動は前記高粘性流体緩衝器２９の緩衝効
果でゆっくりと下降することになる。したがって、記録
用紙８の記録面がフィルム２の表面に近づく間に記録用
紙８の後端は加熱素子３を通過するようにできる。

また、さらに本実施例では記録用紙８の先端や後端に折
れや曲りがあって、フィルム２の表面を記録用紙８が接
触するのを防止するため、記録用紙８の先端または後端
が加熱素子３・・・を挟んで両端にそれぞれ±６　ｔａ
ｍの間はフィルム２の表面から離れて移動するよう電磁
コイル２８を励磁し、第２浮動部としてのベルト案内板
２７全体を上方に吸引するようにしている。

こうして、記録用紙８はフィルム２と接触して汚れるこ
ともなく、また、極めて、微少な間隙を維持してローラ
１３の配置部を通過して、きれいな記録がなされたまま
の状態で排紙トレイ１６上に排紙されることになる。

また、排紙時にあっては、記録用紙８の後端が第２１Ｅ
Ｄ２３の先を遮り、第２ホトセンサ２４の立上がり信号
を検知して、記録用紙８が確実に排紙されたことを検知
するようにしている。

つぎに、第２図（ａ）および第３図を参照してインク容
器６４から記録媒体カートリッジとしてのフィルムカー
トリッジ４０へのインクの供給、およびフィルムカート
リッジ４０のインク供給部からフィルム２へのインクの
供給について述べる。

前記フィルムカートリッジ４０とインク容器６４は分離
可能となっている。インク４はインク容器６４内に収納
され、このインク容器６４はフィルムカートリッジ４０
のインク容器取付は部６５にねじ込まれ固定される。こ
の際、インク容器６４の透明なインク供給チューブ７１
がインク容器取付部シール７３に密着したフィルムカー
トリッジ４０のバルブ６８をカー１−リッジバルブ用ば
ね６９の付勢力に抗して押し上げる。

一方、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８は、イン
ク容器開閉棒７０を上方に押上げ、したがって、インク
容器６４のバルブ６７をバルブ用ばね６６に抗して押し
上げ、インク容器６４内のインク４を流出させる。イン
ク容器６４がら流出したインク４は前記透明なインク供
給チューブ７１の斜めにカットされた先端部が埋まるま
で流出し、フィルムカートリッジ４ｏのバルブ６８の周
囲に開けられた小孔およびインク供給の導通路９４を介
してフィルムカートリッジ４０の容器部７７の底部に形
成された細かいインク供給路７２．９３（第６図参照）
に流れ込む。

前記インク４は、さらにフェルトで構成されたインク供
給部材３７．３９に浸み込み、これを通してフィルム２
にインク４が塗布され、したがってフィルム２の小孔２
ａ・・・にインク４が充填され、フィルム２の移動と加
熱素子３・・・の急速加熱によ　　。

るインク４に気泡（バブル）により記録インク滴６とし
て使用される。

こうして、インク４が消費されてインク４の水準が航記
透明なインク供給チューブ７１の先端の斜めカット部よ
り下降すると、フィルムカートリッジ４０のインク供給
部に設けられた空気吸込通路７４より空気が吸入され、
この空気が透明なインク供給チューブ７１の前記斜めカ
ット部を通して、インク容器６４内に流れ込み、新たな
インク４を流出させる。

ところで、前記空気吸込通路７４は、インク供給部内の
上部にあり、かつインク供給部内の空気容積は第２図（
ａ）および第３図から判がるように可能な限り小さくし
てあり、後述するように弾性ゴムで構成された第１余剰
インク掻取り部材４１．９０と、第２余剰インク掻取り
部材４２．８９によりインク供給部への空気の出入れは
前記フィルム２の小孔２ａ・・・が、前記第１、第２余
剰インク掻取り部材４１．９０．４２．８９を通過する
時のみ可能となっているので、前記したインク容器６４
からインク供給部へのインク４の補充はフィルム２の移
動時のみ可能どなり、フィルムカートリッジ４０の交換
時や当該の移動時などの非動作時には行われないように
なっている。

したがって、フィルムカートリッジ４０にインク４が過
度に供給されて、フィルムカートリッジ４０から漏洩し
飛散するという問題を未然に防止できるようになってい
る。

さらに、フィルム２へのインク４の供給は、第２図（ａ
＞および第３図に示すようにフェルトで構成されたイン
ク供給部材３７．７９を通して行われているので、イン
ク供給部内で液体としての自由表面を形成しないように
することができ、インク４は繊維の間に表面張力の力で
捕捉されているので、フィルムカートリッジ４０外への
インク４の漏洩を防止することが容易となる。

つぎに、インク容器６４をフィルムカー１−リッジ４０
のインク容器取付は部６５から取り外す場合の動作に付
いて述べる。

前記したインク４の補充によりインク容器６４内のイン
ク４が消費されて無くなってくるとインク４の水準はさ
らに下降し、透明なインク供給チュー７７１にさしかか
る。この時、インク検知用ＬＤＥ７５の光が通過し始め
インク検知用ホトセンサ７６をＯＮ状態にし始める゛。

この信号の立ち上がりをとらえ、インク容器６４内のイ
ンク無しの状態を検知するようになっている。

当該装置は前記インク無しの検知信号にもとずき当該装
置の表示部分か、または当該装置と接続される画像・デ
ータ等の処理装置１３３の表示部分に、後述するように
、もしサーマルヘッド１にインク４が有るならばインク
容器６４のインク無し、つまりインク容器６４の交換を
支持する表示を行なうようになっている。

こうしてインク容器６４の交換が行われるが、本実施例
の場合、取外しの手順およびインク容器６４のバルブ６
７、フィルムカートリッジ４ｏのバルブ６８の動作は取
付けの場合と全く逆となる。

すなわち、フィルムカートリッジ４０のバルブ６８が上
昇し、カートリッジバルブ用ばね６９の力でインク容器
取付は部シール７３の下面に密着し、フィルムカートリ
ッジ４０内のインク４がインク容器取付は部６５から外
部に漏洩し飛散するのを防止できるようになっている。

ところで、インク容器６４は本実施例では容量１００ｃ
ｃで前記したインク供給チューブ７１を除けばインク４
の耐候性を考慮して不透明な容器となっており、通常の
記録密度ではシート状記録用紙Ａ４版で２０００〜５０
００枚記録でき、一方、フィルムカートリッジ４０はフ
ィルム２の小孔２ａ・・・の紙粉やカビ、インクの乾き
による目詰まり等の問題により約１０万枚／Ａ４、期間
約３ケ年で交換が必要となる。このため、フィルムカー
トリッジ４０とインク容器６４は分離可能になっており
、かつ、その為にそれぞれの容器ごとにインク４の漏洩
や蒸発も容易に防止できるような構成となっている。

そこで、フィルムカートリッジ４０の当該記録装置への
取付けについて述べる。

当該Ｂ置では、サーマルヘッド１は本体筐体１３４に固
定されており、フィルムカートリッジ４０は第４図（１
））および第５図に示すカートリッジ４０のフィルム露
出部８６に位置した容器に窓を有しており、この窓部分
で前記サーマルヘッド１を囲むように本体筐体１３４に
セットできるようになっている。

つまり、第３図においてフィルムカートリッジ第１支持
部６０を本体筺体１３４の大部分に挿入し、他端に設け
たフィルムカーミルリッジ第２支持分６１を下方に向か
って押し下げるとカートリッジ固定ばね６２が右方に移
動し、フィルムカートリッジ第２支持部６１の凹部に固
定ばね６２の頭部が落込み、フィルムカートリッジ４ｏ
が固定されるようになっている。

前記したようにフィルムカートリッジ４０の容器部分が
窓形状になっているので、フィルムカートリッジ４０に
十分な強度を持たせられる構造になっている。

また、前述したような取付けになっているのでフィルム
カートリッジ４０の着脱が容易であり、インク容器６４
が付いたままでも着脱が容易に行なえる。つまり、イン
ク４の互換えも簡単に行なえるようになっている。また
、フィルムカートリッジ４０の着脱時には、第２図矢印
Ａに示すように被記録部材４３が回動し、さらに、矢印
Ｂに示すように記録部ガイド３１が回動し、フィルムカ
ートリッジ４０の上部が大きく開放され、記録部に於け
る紙詰まり（ジャム）やフィルム２の紙カス除去、フィ
ルムカートリッジ４０の交換等が容易に行なえる。

なお、フィルムカートリッジ４ｏを外した場合、フィル
ムカートリッジ４０内に残存したインク４が漏洩したり
、または蒸発するのを防止するため、フィルムカートリ
ッジ４０には第５図に示すごとくカートリッジ用蓋８５
が付いており、矢印りで示すごとく、回動して、フィル
ム露出部８６を覆い、かつ、前記Ｍ８５の突起部がフィ
ルムカートリッジ４０の第１余剰インク掻取り部材４１
．９０、および第２余剰インク掻取り部材４２．８つと
密着してフィルムカートリッジ４０を密閉するようにな
っている。

また、第２図（ａ）に示すインク吸収部材３４、３５は
、前述したようにフィルムカートリッジ４０の着脱の際
にサーマルヘッド１の上部に溜った余剰インク４がサー
マルヘッド１の壁面を通して流れ落ち当該装置内に飛散
するという問題があるが、本実施例では前記サーマルヘ
ッド１の下部分にサーマルヘッド１に接触したインク吸
収部材３４．３５が付いており、流れ落ち飛散しようと
するインク４を吸収して、前記の問題を未然に防止して
いる。

さて、次にフィルム２の駆動時の動作に付いて述べる。

第４図（ａ）は、記録媒体移動機構としてのフィルム移
動機構の駆動部側面図、第４図（ｂ）は同部分の平面図
を示したものである。フィルム２は、記録媒体駆動モー
タとしてのフィルム駆動モータ５２の記録媒体駆動モー
タ歯車としてのフィルム駆動モータ歯車５８側から見て
時計まわり回転と、反時耐回り回転とに応じて、第４図
（ａ）において、上方および下方にそれぞれ移動する。

フィルム駆動モータ歯車５８が時計方向に回るとフィル
ム駆動歯車７８は第４図（ａ）側から見で時計方向に回
転する。

記録媒体移動用駆動軸としてのフィルム移動用駆動軸８
７に嵌着した左巻スプリング８４の一端が歯車７８の凹
部に係合されているので、歯車７８の時計方向回転は左
巻スプリング８４をフィルム移動用駆動軸８７にさらに
付くように巻付ける方向に作用し、歯車７８の動力をフ
ィルム移動用駆動軸８７に伝達する。

このとき、記録媒体駆動歯車としてのフィルム駆動歯車
５９は、やはり時計方向に回転するが記録媒体移動用駆
動軸としてのフィルム移動用駆動軸８８にｖ！着した右
巻スプリング８３を相対的に前記駆動軸８８から緩ませ
る方向に作用する。しかし、実施例の場合、前記駆動軸
８８と前記き右巻スプリング８３の同一方向に回転して
いるので実質的な前記駆動軸８８と前記右巻スプリング
８３とのスリップは生じる。

ところで、フィルムカートリッジ４０の着脱に際しては
、前記フィルム駆動歯車５９．７８は前記モータ歯車５
８と別々に噛合いフィルム２が緩んだままになったり強
すぎる張力が動いたままになる危険性を有している。し
かしながら、後者に付いては本実施例のような構成では
、前記駆動軸８８と前記も巻スプリング８３がスリップ
しこのような強過ぎる張力を緩和することができる。

さらに、第６図の実施例の移ｖＪ人構の斜視図に示した
ように前記フィルムカートリッジ４０は、フィルム移動
用駆動軸８７．８８と反対の側に記録媒体テンション機
構としてのフィルムテンション機構１４２を設けている
ので、フィルム２の緩みも無く、フィルム２が適切な圧
力でサーマルヘッド１の先端加熱素子３・・・の部分を
摺擦しながらできるようになっている。フィルム移動用
駆動軸８７の一端には、ビン１０１によりラダーホイー
ル１００が固定され、前記駆動軸８８の一端にはトーシ
ョンばね固定部９６に一端が係合した左巻のトーション
ばね９５がＶ、着され、トーションばね９５の他端がラ
ダーホイール９７の凹部９８に係合し、ラダーホイール
９７はラダーチェーン９９を介して前記ラダーホイール
１００と連結している。

ところで、ラダーホイール９７．１００にラダーチェー
ン９９を掛ける時、トーションばね９５を介して記録媒
体巻付は軸としてのフィルム巻付は軸３６は反時計方向
へ、記録媒体巻付は軸としてのフィルム巻付Ｇブ軸３８
は時計方向回りに付勢するようトーションばね９５を予
め適切にねじって取付けるようになっている。したがっ
て、フィルム２にはトーションばね９５のねじれ力、つ
まり１〜ルクに応じて適切なテンションが掛けられるよ
うになっている。

こうして、フィルムカートリッジ４０を当該装置に取付
けるとき、フィルム２が緩んでしまうという問題を無く
し、常にフィルム２が適切な圧力でサーマルヘッド１の
先端部に密着しながら摺動するようになっている。

つぎに、第４図（ａ＞を参照して駆！ｌＪ歯車５８が歯
車５８の取付は側からみて反時計方向に回る場合につい
て説明する。

この時は、駆動歯車５つが反時計方向に回転し、右巻ス
プリング８３がフィルム用駆動軸８８にからみ付くよう
に作用する。こうして、この場合にはフィルム２は下方
向に、こうして、フィルム駆動モータ５２の時計方向、
反時計方向の回転にしたがい、フィルム２を往復移動す
ることができ、右巻スプリング８３、左巻スプリング８
４とフィルムテンション機構１４２の作用でフィルムカ
ートリッジ４０の着脱に際してフィルム２の緩みを防止
し、また、過度のテンションが発生してフィルム２やサ
ーマルヘッド１を損傷することが無いようになっている
。

ともかく、前記したフィルム駆動モータ５２のｖＪ作に
より、フィルム２を往復動作させサーマルヘッド１の加
熱素子３・・・の部分にフィルム２の多数孔部分９２に
インク４を充填して送り記録を行なうことができるよう
になっている。

さらに、フィルム２はサーマルヘッド１の両端に位置し
た第６図および第９図の図中１０２．１０３で示す前記
フィルム２のサイドガイドからなるガイド手段にガイド
され、フィルム２の横ずれが防止できるようになってい
る。

ところで、前記したフィルム２の多数孔部分９２の始ま
りや終わりがどの位置にあるかを知り、記録の開始に際
して、フィルム２の移動方向の前記多数孔部分９２の始
まりの位置が加熱素子３の所に来た時、記録を開始でき
るようにする必要がある。本実施例では第４図（ａ）、
（ｂ）に示すごとく、フィルム駆動モータ５２の駆動軸
に記録媒***置割出し盤としてのフィルム位置割出し盤
８０を取付け、この割出し盤８０にフィルム２の多数孔
部分９２の開始位置を示す記録媒体第１位置検出用スリ
ットとしてのフィルム第１位置検出用スリット８１と記
録媒体第２位置検出用スリットとしてのフィルム第２位
置検出用スリット８２を設けて、フィルム位置検出器７
９によりフィルム２の位置を検知するようになっている
。

フィルム駆動モータ５２の回転するときフィルム位置検
出器７９は、前記スリット８１の類スリットおよび長ス
リットによる短光パルスおよび長兄パルスを感知し、こ
れに応答して電気制御回路３２に内蔵の一定周期のクロ
ックパルスと比較し、前記スリン１〜８１の長スリット
の時計回り方向後端において、前記スリット８１がフィ
ルム第１位置検出用スリットである時判読し、またスリ
ット８２の単一光パルスをフィルム位置検出器７９で検
知し、これがフィルム第２位置検知用スリットであると
判読する。こうして、フィルム駆動モータ５２がフィル
ム第１位置検出用スリット８１を検知して停止している
。

このとき、フィルム２の非孔部分９１（第１２図参照）
フィルムカートリッジ４０のフィルム露出部８６を覆い
、多数孔部分９２はフィルムカー１ヘリツジ４０の第１
、第２の余剰インク掻取り部材８９．９０の下側のイン
ク供給部内に収納されている。このため、フィルムカー
トリッジ４０はフィルム２の非孔部分９１が挟持するよ
うになっているため外気から密閉された状態どなってい
る。

したがって、フィルムカートリッジ４０内のインク４が
蒸発してインク４の粘度が大きくなり、フィルム２の小
孔２ａ・・・から飛出す速度を落したり、粘度が高く噴
出しないため、記録に悪影響を及ぼすという問題を未然
に防止できるようになっている。

さて、記録に際しては、実際の装置が接続される画像・
文字データなどの処理袋ｆｌ１３３（第１５図参照）か
らの記録命令を受信し、第１フイードローラ９を駆動し
て記録用紙８を記録部分に送る前にフィルム２を一定時
間、つまり、予め設定されたパルス数だけフィルム駆動
モータ５２を第４図（ａ）の矢印のごとく反時計方向に
回転することにより移動して、多数孔部分９２の進行方
向端を加熱素子３の部分に位置させ、記録用１６８の到
来を待って記録用紙８の先端に同期してフィルム２を移
動させる。このとき、フィルム２の移動速度は記録用紙
８の移動速度４０Ｍ／秒の１／２の速度２ｏ／Ｍ／秒で
ある。

実際、記録用紙８の速度を１０〜１００ｓ＋＋／秒の間
で可変させた時でも記録用紙８の記録密度、すなわち、
被覆率７５％ではフィルム２と記録用紙８の相対的移動
方向が同方向、逆方向に係わらず、フィルム２の移動速
度はＶ／４以上であれば、はぼＤｌ、Ｏ（黒ベタ、被覆
率７５％）以上になることが判った。

この実験の模様を第１３図に示す。したがって、フィル
ム２の移動幅は記録用紙８の記録長さく記録方向）より
も短くでき、したがって、フィルム２の多数孔部分９２
の面積を小さくできて、フィルム２の製作を容易にする
ことができた。すなわち、多数孔部分９２の面積が大き
いと小孔２ａの径（２５〜３Ｃ１ｍ）を全面積に亙り均
一にすることが難しく、したがって、小孔２ａの径が例
えば周辺近くで小さくなるという問題を生じて、記録濃
度にムラが生じてくる。本実施例では面積を小さくでき
るので、このような問題を未然に防止できるものである
。

さて、このようにしてフィルム２が移動して多数孔部分
９２の第１、第２の余剰インク掻取り部材８つ、９０側
の後端が加熱素子３の部分に到達する。このとき、フィ
ルム位置検出器７９はフィルム第２位置検出用スリット
８２を検知する。勿論、このようなフィルム２の各部の
位置とフィルム位置割出し盤８０の第１、第２位置検出
用スリット８１．８２の相互の相対位置が前記した関係
になるためには、フィルムカートリッジ４０の初期設定
時フィルム２が第１、第２の余剰インク掻取り部材８９
．９０側に巻取られていることが必要であり、フィルム
駆動モータ５２は、フィルム位置検出器７９がフィルム
第１位置検出用スリット８１の長スリット、類スリット
対の内、短スリットの位置を検知して停止していること
が必要である。

本実施例では、このようなことを前提としている。

さて、連続的に記録用紙８が送られ偶数番目の記録用紙
８が記録されるときには、前記多数孔部分９２の第１、
第２の余剰インク掻取り部材８９．９０側の終端がフィ
ルム巻取り軸３８に達するま　・で巻込まれ、インク４
が供給された後、前述したフィルム２の移動方向と逆方
向にフィルム２を移動じて加熱素子３・・・に前記終端
が到達するのを一定時間待って、前記記録用紙８の先端
に同期して記録するようになっている。

また、連続的な記録において、奇数番目の記録用紙８の
記録に際しては第１、第２の余剰インク掻取り部材４１
．４２側の多数孔部分９２の端がフィルム巻取り軸３６
に巻き込まれ、インク４が供給されたのち加熱素子３・
・・まで戻って記録用紙８の先端に同期してフィルム２
を移動するようになっている。

このようなフィルム２の１１復移動により記録を続行し
ているためエンドレスのフィルムでなくとも連続的な記
録が可能となる。

さて、次に、第１、第２の余剰インク掻取り部材４１．
９０および４２．８９の配置は第６図に示すごとくフィ
ルム２との接触位置が互いに食違って配置され、第２の
余剰インク掻取り部材４２．８９を第１の余剰インク掻
取り部材４１．９０の上方に位置ずけている。このよう
な、配装置を取った必然性を第１、第２の余剰インク掻
取り部材４１．４２で説明する。

まず、フィルム２はフィルム巻付は軸３６．３８がサー
マルヘッド１の頂点に達して下方向に来るように配置せ
ねば、記録部分をコンパクトに納め、記録用紙８を加熱
素子３に厳しいギャップを保って接近させて搬送するこ
とは不可能である。

このため、フィルム２に対してサーマルヘッド１側に位
置した第１の余剰インク掻取り部材４１．９０に対して
下方に位置するようにすれば、第２の余剰インク掻取り
部材４２．８９間の距離を小さくでき、フィルム２のフ
ィルムカートリッジ４０のフィルム露出部８６の面積を
小さくでき。

したがって、フィルムカートリッジ４ｏをコンパクトに
形成できる。フィルム２の移動時の余剰インク掻取り効
果の点から見ると次のようになる。

まず、第６図でフィルム２が矢印Ｇ方向に移動する場合
について述べる。インク供給部材３９でインク４を補給
されたフィルム２は上方向に移動し、第１の余剰インク
掻取り部材４１でフィルム２より余剰インクが掻取られ
る。しかし、記録時には多数孔部分９２が前記余剰イン
ク掻取り部材４１を通過するので、余分なインク４はこ
の多数孔部分９２を通してサーマルヘッド１と反対の側
に一定量だけ移動する。

さらに、この反対側に移動したインク４は前記第２の余
剰インク掻取り部材４２で掻取られ、再びサーマルヘッ
ド１側に移動する。こうしてフィルム２がＧ方向に移動
して、フィルム２の多数孔部分９２が前記第１、第２余
剰インク掻取り部材４１．４２を通過する時には、フィ
ルム２には、小孔２ａ・・・ばかりでなく、フィルム２
の全面に亙っで十分な量のインク４が塗布・補給される
。

したがって、このことによって、前述したように、記録
用紙８の速度に比してフィルム速度を１／４まで下げる
ことが可能となったのである。

さて、今度は逆に多数孔部分９２が前記第１、第２の余
剰インク掻取り部材４１．４２の部分を下方に向かって
移動する場合について考えてみる。

この場合には最初に第２の余剰インク掻取り部材４２に
よりフィルム２の記録側面が掻き取られる。

したがって、フィルム２の表面に付着した余分なインク
４を掻き取るとともにフィルム２に付着したゴミや紙粉
も掻き取る。こうして、余剰インク掻取り部材４２の先
端に溜ったインク４は、フィルム２の多数孔部分９２の
小孔２ａ・・・を通してサーマルヘッド１側に移動し、
次に第１の余剰インク掻取り部材４１により再び掻きと
られ、第１余剰インク掻取り部材４１の先端に溜る。

この、掻き取られ、溜った余剰インク４は、再びサーマ
ルヘッド１と反対側の前記した多数孔部分９２の小孔２
ａ・・・を通して移動する。このようにして、記録時の
余剰インク４は、フィルムカートリッジ４０のインク４
の供給部に回収される。

一方、フィルム２の非孔部分９１がＦ方向、つまり、下
方に向かって前記第１、第２の余剰インク掻取り部材４
１．４２を通過する時の状態を述べる。この時、フィル
ム２のサーマルヘッド１と反対側の面は、すでに第２の
余剰インク掻取り部材８９で清掃されているので、第２
の余剰インク掻取り部材４２によるインク掻取りの必要
はない。

ただし、第２余剰インク掻取り手段４２の先端には、紙
粉やゴミが堆積する。

一方、サーマルヘッド１側のフィルム面も予め第１の余
剰インク掻取り部材９０によって清掃されているので、
第１の余剰インク掻取り部材４１によるインク掻取りの
必要性もほとんど無くなる。

こうして、フィルム２の非孔部分９１がフィルムカート
リッジ４０の記録媒体露出部としてのフィルム露出部８
６を覆うとフィルム２の露出部はきれいに清（帛され、
フィルムカートリッジ４０の着脱に際して手などを汚す
といった危険も無くなる。

また、非孔部分９１の移動方向の長さＭ、Ｎ（第１２図
参照）がフィルムカートリッジ４０などのフィルム露出
幅Ｅ（第６図参照）よりも長いため、第１の余剰インク
掻取り部材４１．９０、第２の余剰インク掻取り部材４
２．８９の間の間隙を通して空気が出入りすることを防
止できる。

したがって、インク４の蒸発も防止でき、インク４の粘
度が変化しないようにすることができるので、記録印字
の品質を一定に保ことかできるのである。

次いで、フィルム２に付着した紙カスの除去動作に付い
て述べる。

前記したように第２の余剰インク掻取り部材４２の先端
部分に堆積した紙カスやゴミは、フィルム２をＧ方向に
移動するとフィルム２に付着したままフィルム２と一緒
に移動し、サーマルヘッド１の頂点の加熱素子３部分ま
でやってくる。この時、フィルム２をサーマルヘッド１
の加熱素子３を挟んで前後に数回小さく移動させ、同時
に第３図の吸着ファン５３を起動させ、吸着ベルト１５
の吸着口１０７を通して前記したフィルム２上の紙カス
やゴミを空気吸引ガイド５７内に吸込んでしまうもので
ある。

このようにして、フィルム２に付着した紙粉やゴミを除
去できるようにしたので、フィルム２の多数孔部分９２
の小孔２ａ・・・に紙粉やゴミが詰まってしまうことを
防止できるのである。

本実施例では、一連の連続記録が終了してから一定時間
おいて、前記紙カス除去工程を実施しており、記録速度
を落してしまうという問題が起きないようにしたもので
ある。

また、前記したようにフィルム２の非孔部分９１にて前
記紙カス除去工程を実施しているので、フィルム面のイ
ンク４を清掃されているので、インク４等が空気吸引ガ
イド５７内に吸い込まれたり、吸着ベルト１５にインク
４が付着するというような問題を防止することもできる
。

ここで、一連の記録動作が終了した時のフィルム２の動
作に付いて述べる。

一連の記録動作が終了した後、一定時間の間、フィルム
２は記録時の移動速度より遅い速度で移動させている。

これは、一連の記録動作が終了しないうちはサーマルヘ
ッド１の加熱素子３・・・の部分からインク４が枯渇す
るのを防止するために行なっているのである。その後、
前記した紙カス除去工程を一定時間つづけ、その後フィ
ルム２の非孔部分９１でフィルムカートリッジ４０のフ
ィルム露出部８６を覆うようにしている。

ところで、第１の余剰インク掻取り部材４１．９ｏは弾
性部材からなっており、そのサーマルヘッド１に向かっ
たエツジは、フィルム２の下面に位置してサーマルヘッ
ド１に密着し、サーマルヘッド１の壁面を通して流れ落
ちるインク４を、フィルム２の多数孔部分９２の小孔２
ａ・・・を通してフィルムカートリッジ４０のインク供
給部内に回収できるようになっている。前記第１、第２
の余剰インク掻取り部材４１．９０、及び４２．８９は
フィルムカートリッジ４０の内部と外部の空気やインク
４の出し入れを防止する非通気性の材料で出来ている。

つぎに、フィルム２の小孔２ａの径と小孔２８間のピッ
チの関係に付いて第８図を参照して説明する。

図中矢印Ｉはフィルム２の移動方向を示し、小孔２ａの
中心を結ぶ線は矢印Ｉに対して一辺が直交する正三角形
からなっている。図中Ｈ１■は加　　。

熱素子３の形状寸法で、それぞれ、１００μｍ〜１２５
μｍとなっている。図中りは小孔２ａの径で実施例では
、２５μ肌、小孔２ａの中心間距離Ｐは４５μｍで、小
孔２ａと小孔２ａの最少距離しは２０μｍとしている。

実験によれば、前記した記号を用い、隣合う小孔２ａ間
の最大距離をＰとすればＨ≧２Ｐ、Ｖ≧２Ｐ＋Ｄの関係
式を満たすことと、実施例のように解像力８本／ｌｔｔ
ｍの場合には、小孔２ａの径りがＤ−１５〜３５μｍＳ
ＰがＰ＝４０〜５Ｃ１？７Ｌの範囲に入るようにするこ
とが良い印字品質を得るために必要だった。

加熱素子３の形状に付いても良い印字品質を達成し、記
録時の熱効率を向上するために特別の配慮が必要となる
。

第１４図で加熱素子の断面形状を示す。

ここで、加熱素子３及び電気導体１０８．１２１は、Ａ
℃２０３などの薄い耐摩耗性絶縁膜１３６で覆われてい
る。さて、加熱素子３が電圧印加され急速に加熱され、
気泡（バブル）が発生し、この圧力によりインク４の充
填された小孔２ａ内のインク４が急速に噴出され記録さ
れるが、本実施例では加熱素子３の抵抗を３００Ωに選
び、２４Ｖをパルス幅１０μ　ｓｅＣで印加して記録用
インクを噴出させ、記録を行なうようにしている。この
とき、消費されるエネルギは約２１００ｅｒａ／素子で
ある。

このエネルギは、加熱素子とフィルム２の隙間１２４の
厚さＴが３μｍ以上であるとほぼ一定であるが、王が１
０ｔｔｍ以上になると噴出力が悪くなり、印字品質が悪
化してくる。また、■が３μｍ以下になると加熱素子３
当りのインクの消費エネルギは２１００以上になり、Ｔ
を小さくすればするほど大きなエネルギが必要となるこ
とがわかった。そこで、本実施例では、Ｔ＝３μｍとし
た。図中、１２２はガラスゲレース層を示す。

次に加熱素子３の耐久性等の点から次のような改善が図
られている。

ずなわら、特願昭５９−１１８５１号で提案されている
ように、加熱素子、（発熱抵抗体）として、酸化ルテニ
ウムを主成分とし、Ｍ（ＭはＣａ、３ｒ、Ｂａ、Ｐｂ、
Ｂ　ｉ、Ｔｆｆから選ばれた少なくとも一種）の酸化物
をＭ／ＲＩＪ（原子比）で０．６〜２含有する金属酸化
物薄膜を用いている。

このように金ｍＭ化簿膜を用いることにより、従来のよ
うな酸化による抵抗値の変化を考慮する必要が無くなり
、大きな電力を印加して高温にすることが可能となり、
また長時間使用における安定性が増す。また、この金属
酸化物簿膜は比較的高いシー１−抵抗値を有するため、
高い発熱密度を得るのに比較的小さい電流ですむ。その
ため、従来のごとく発熱抵抗に接続される導電層に流れ
る電流が少なくなり、この部分からの発熱を低減できる
。よって、印字の際に起こるいわゆる印字ボケを低減で
きる。また、かかる薄膜は正の抵抗温度計数を有するの
でＳｎＯ２系材料が有している欠点を改良でき、初期か
ら大きな電力を印加することができ、高速化に好適で有
る等の特長がある。

次に本発明のサーマルヘッドの構造について第１１図に
もとづき述べる。

加熱素子３の構造については第１４図で述べたが、本実
施例では、加熱素子３及び電気導体１０８．１２１は約
１５μ肌のポリイミドフィルム１２３上に形成されてお
り、これがアルミニュームからなる金属製支持体１３７
に接着固定される構造となっている。消費エネルギ配分
の計算から推定されることは、加熱素子３のパルス的加
熱により消費されるエネルギの大部分（７０％以上）が
インク４の噴出に使用されるのではなく、ポリイミドフ
ィルム１２３やフィルム等を蓄積されるということであ
る。なお、１１９はサーマルヘッド１のドライバ、１２
０は保護カバーである。

こうして、実施例のように△４縦送りのラインプリンタ
で解像力８本／ａｘで、記録速度４０Ｍ／Ｖであれば、
例えばグラフィック記録のように高被覆率の記録を行な
う場合など、サーマルヘッド１の全消費エネルギの最大
値は約１２０Ｗにもなり、その内約１０７Ｗ分が上記ポ
リイミドフィルム１２３やフィルムに蓄積されることに
なってしまう。

このような熱蓄積は、フィルム２やインク４の温度をイ
ンク４の沸点近くまで上昇させ、したがって、熱蓄積の
ある場合とない場合でインク４の噴出の状況そのものを
変えてしまう。つまり、記録の熱層歴が記録画像の濃度
にムラを生じさせるという問題をひき起こしてしまう。

しかして、本実施例では厚さ約１５μｍのポリイミドフ
ィルム１２３の上に加熱素子３を電気導体１０８，１２
１を形成し、これをアルミニュームからなる金属性支持
体１３７に接着しているので加熱素子３で発生し、蓄積
した熱エネルギは速やかに金属製支持体１３７に伝達・
拡散する。

金属製支持体１３７に拡散した熱エネルギは、当侵支持
体が金属製であるため、極めてて速やかに熱伝導し、加
熱素子３の部分を冷却するように作用する。こうして、
加熱素子３の加熱サイクルを短縮でき、記録速度を上昇
させることが出来るのである。

次に第９図および第１０図（ａ）（ｂ）にしたがい、サ
ーマルヘッド１のインク有無検知素子１０９．１１２の
構造について述べる。本実施例ではサーマルヘッド１の
両端に電気導体をつき合わせたインク有無検知素子の露
出導体部１１０゜１１１があって、この露出導体部１１
０．１１１は耐摩耗・絶縁膜１３６がなく直接インク４
に接触するようになっている。

ところで、インクの導電率は、１０”Ｓ／ＣＩＲで電圧
が印加されればわずかな電流を流すことができる。この
状態を第１０図（ａ）に示す。前記露出導体部１１０．
１１１にスイッチＳＷによって０Ｎ−ＯＦＦｔ、、電圧
パルスを送ると、もし、第１０図（ａ）のようにインク
４がサーマルヘッド１の頂点にあれば、スイッチＳＷが
ＯＮになったとき０点の電圧は前記露出導体部１１０．
１１１間に電流が流れるために一時的に低下する。この
信号を増巾し、インク有りを検知するようにしている。

第１０図（ｂ）のようにインク４が無いときは前記した
と同様のスイッチＳＷ勅作をしても電流が流れないので
、前記したような電圧降下は生じない。

これによって、インク４が無いことを検知でき、記録動
作を禁止することができる。以上、記）ホしたように本
実施例ではさらにサーマルヘッド１の加熱素子３・・・
の列の両端にインク有無検知素子１０９．１１２を付け
たので、さらに、インク４が無いとき加熱素子３・・・
を加熱し、空炊きすることによって加熱素子３を損傷し
てしまうというような問題を無くすことができるのであ
る。

つまり、例えば加熱素子列３・・・の一端側には、イン
ク４があり、他端にはインク４が無い時でも、このイン
ク有無検知素子１０９．１１２の信号のＡＮＤでインク
有無を検知しているので、インク無しを検知できるので
ある。

本実施例では、前記したようにサーマルヘッド１にイン
ク有無検知素子１０９，１１２を設けるとともに、イン
ク容器６４にもインク検知用ＬＥＤ７５とインク検知用
フォトセンサ７６からなる補充インクの有無検知手段を
設けたことである。この両インク有無検知手段は前述し
たようにそれぞれ独自の役割を持つと同時に、以下に記
述するように、それぞれの状態の組み合せに応じて本実
施例の記録装置に様々の動作をさせることができる。

まず、本実施例では前記したサーマルヘッド１のインク
有無検知手段１０９，１１２は常時電圧を印加すれば、
インク４が電気分解してしまい、水素や酸素などのガス
が発生したり、前記露出導体部１１０．１１１を腐蝕し
てしまうという問題があるため、記録動作に先だって前
記露出導体部１１０．１１１に電圧を印加し、インク有
無の検知をしているのである。

さらに、こうすることによって、記録動作の開始、例え
ば記録用紙８を給紙してしまった後で記録中に記録動作
を中止し、しばらく経過した後、つまりサーマルヘッド
１にインク４が到達したあと、記録動作と再起動したと
きは、フィードローラ等の慣性によって記録用紙の正確
な位置がずれてしまうという問題も事前に予防できる。

また、本実施例では、上記サーマルヘッド１のインク有
無検知動作によりインク無を検知したときは、フィルム
駆動モータ５２を駆動しフィルム　。

２を第６図矢印Ｇ及びＦのように一定時間の間、往復移
動動作させた後、再び前述したサーマルヘッド１のイン
ク有無検知動作を行ないインク有無を検知するようにし
ている。

このため、一時的に停止して、サーマルヘッド１の加熱
素子列３・・・からインク４が蒸発して無くなってしま
っても、上記インク有無検知動作の再動作によって、フ
ィルムカートリッジ４０内部までインク４が無いのかど
うかも検知できるし、新しいフィルムカートリッジ４０
をセットしたばかりでインク容器６４からフィルムカー
トリッジ４０内のインク供給部材３７．３９までインク
４が到達したかどうかも確認できるのである。

こうして、サーマルヘッド１のインク無が検知されたと
きは、当該記録装置が接続されている画像又は文字又は
データ等の処理装置１３３の表示部にインク無に関する
状態表示を行ない、操作者に対処を指示するようになっ
ている。

ところで、前記したサーマルヘッド１のインク有無検知
動作及びインク有無検知信号とインク容器６４の補充イ
ンクの有無検知信号と記録Ｈ置の動作は密接に関連して
いる。実際、本実施例では、サーマルヘッド１のインク
有の検知信号とインク容器６４のインク有の検知信号が
同時に発生したときのみ被記録材、つまり記録用紙８を
前記加熱素子３に向って給送するようにしている。これ
によって、記録中にインク４が無くなり、記録動作を中
断しなければならない危険は事前に防止できる。

また、前述したようにサーマルヘッド１のインク無の検
知信号と前記インク容器６４の補充インク有の検知信号
が同時に発生したときは、フィルム駆動モータ５２やフ
ィルム移動用駆動軸８７．８８等からなるフィルム移動
機構を動作させ、サーマルヘッド１の加熱素子３にイン
ク４が到達するを断つことができるようになっている。

このとき、フィルムの移動速度は通常記録時には２０ｍ
／Ｖで移動させているが、それよりもゆっくりとした速
度、実施例では５　ｔｍ　／　Ｖで動作させている。

このことによって、インク４が無い時にサーマルヘッド
１とフィルム２の摺擦によって、電気導体１０８．１２
１の耐摩耗絶縁膜が破損してしまうのを防止している。

このように、サーマルヘッド１のインク無の検知信号が
インク有の信号に変わるまで゛前記フィルム移動機構を
動作させて、フィルム２を往復移動させるようにしてい
る。

そして、前記した画像又は文字又はデータ処理装置１３
３の表示部分に「待ち」状態を表示し、サーマルヘッド
１にインク４を供給している途中にあることを知らせる
ようにしている。

ところで、サーマルヘッド１のインク有の検知信号とイ
ンク容器６４の補充インク無しの検知信号が同時に発生
したときは、当該記録装置の表示部か画像又は文字又は
データ等の処理装置１３３にインク補充を指示する表示
を行ない、操作者にインク容器６４を交換して新たなイ
ンク４を補充させる。こうして、新たなインク容器６４
が取付けられ、インク容器６４の補充インク無の検知信
号がインク有の検知信号に変ってからは、一定時間の間
記録動作を中止し、つまり、加熱素子３に向って記録用
紙８を移送することを禁止するようにもしている。これ
は、フィルムカートリッジ４ｏ内のインク供給部材３７
．３９に充分なインク４が浸みわたり、フィルム２にイ
ンク４が常に同じ状態で供給されるようにしているので
ある。

また、本実施例では、前記したサーマルヘッド１のイン
ク無の検知信号とインク容器６４の補充インク無の検知
信号が同時に発生したことを知る手段によって、フィル
ムカートリッジ４０が、当該記録装置にセットされてい
ないことを検知している。この模様を第１５図に示す。

実際、上記した状態ではフィルムカートリッジ４０がセ
ットされてない場合と、フィルムカートリッジ４０がセ
ットされていても、サーマルヘッド１にもインク容器６
４にもインク４が無い状態とを示しているが、しかし、
どちらの場合も操作者に大きな意味でインク補充を指示
しているのである。

そして、これによって、フィルムカートリッジ４０の当
該記録装置にセットされているかどうかを検知する手段
を有さなくともサーマルヘッド１のインク無しと容器６
４の補充インクなしが発生する。はとんどの場合が実質
的にフィルムカートリッジ４０がセットされてないこと
を意味しているのである。こうして、本実施例ではサー
マルヘッド１のインクなしとインク容器６４の補充イン
クなしの検知信号が同時に発生したことを検知して、フ
ィルムカートリッジ４０の着脱有無と検知するようにし
ている。

なあ、第１５図中、１１９はサーマルヘッドのドライバ
、１２６〜１３２はドライブ回路部である。

つぎに、第１１図、および第１６図〜第２０図にしたが
って、サーマルヘッド１の全体の構造を記述する。

図中１３７はアルミニウムからなる金属製支持体であり
、加熱素子３・・・等を集積しであるポリイミドフィル
ムからなる可撓性基板く以後ポリイミド基板という）１
２３が片側に有る基板位置決め孔１６５ａ、１６５ｂを
通して基板位置決めねじ１５０で止められている。

このねじ１５０は上記ポリイミド基板１２３上の加熱素
子３・・・や後述する発熱体１１３、温度検知素子１１
７の共通電極を金属製支持体１３７の反対側に出す役を
している。この場合、第１７図（ａ）、（ｂ）で展開し
て示すようにポリイミド基板１２３への発熱素子３・・
・の共通配線１６６ａは最大１２０ワット近い電力を受
けるので十分な面積をもたせである。また、裏側の共通
配線１６６ｂも同様である。

そして、表側共通配置１６６ａと裏側共通配線１６６ｂ
は基板位置決め孔１６５ａ、１６５ｂがスルホールのた
め導通されている。また、共通配線１６６ａ、１６６ｂ
は表面を絶縁部材で覆われているが、基板位置決め孔１
６５ａ、１６５ｂ付近は絶縁されておらず、基板位置決
めねじ１５０と接触導通している。

基板位置決めねじ１５０は絶縁ブツシュ１６１を通して
共通端子ねじ１６２に締め付けられ共通電線１６３に続
るのでポリイミド基板１２３上の共通配線と十分な導通
が得られる上、十分太く、かつ本実施例では１０１１ｉ
１１所と数多く設けられているので、その合成抵抗が十
分低く無駄な発熱が防げる。

一方、ポリイミド基板１２３は加熱を防ぐための冷却を
兼ねる前記金属製支持体１３７に半周はど巻付けられ、
その先端付近を止めねじ１５１で止められている。また
、その先端はコネクタ１５２と接合しておりフラットケ
ーブル１５３を通して本体コントローラ（図示せず）と
サーマルヘッド１の電気系統をつないでいる。

なお、金属性支持体１３７はポリイミド基板１２３上の
加熱素子３・・・と反対側の発熱体１１３、または温度
検知素子１１７に面する部分に凹陥部からなる空間部が
設けられていて支持体１３７との間に断熱Ｍ１５３を形
成しており、発熱体１１３の熱が金属製支持体１３７に
逃げたり、温度検知素子１１７が正確にポリイミド基板
１２３の温度を検知出来るようになっている。なお、断
熱層１５４は単なる空間部でなく、空間部に充填された
断熱材で構成しても良い。

つぎに、第１７図（ａ）、（ｂ）を参照してポリイミド
基板１２３に集積されたサーマルヘッド１の構造を説明
する。

第１７図（ａ）は、ポリイミド基板１２３の表側を示し
サーマルヘッド１が８本／＃の解像力を持つよう１００
μ卯幅の加熱素子列３・・・のドツト間隔が２５μｍに
なるように配設されている。

各加熱素子３・・・の一端は電気導体１０８と金線１７
０で同じくポリイミド基板１２３上に載せられた駆動集
積回路（ドライバＩｃ）１１９と接続されている。

この駆動集積回路１１９は、第１８図に示す構成となっ
ていて加熱素子３・・・を３２個駆動することができ、
この駆動集積回路１１９を５４個分割駆動している。

なお、図中２０３・・・はＤ型フリップフロップ回路、
２０４・・・はラッチ回路、２０５・・・はアンド回路
、２０６・・・はドライバである。

また、駆動集積回路１１９側のポリイミド基板　　。

１２３の端はコネクタ１５２との信号線の接合部１６４
となっている。

各加熱素子３・・・の他の一端は前述したように電気導
体１２１を通して大面積の共通配＄１１６６８となって
いる。また、裏面は第１７図に示すようにサーマルヘッ
ド１の加熱素子列３・・・の裏面に当たる部分に保温の
ための発熱体１１３がパターン化され設けられている。

また、そのすぐ近くに温度検知素子１１７．１１８が付
けられており、加熱素子３・・・付近の温度を検知して
おり、環境変化や加熱素子３・・・の熱履歴に応じてサ
ーマルヘッド１の発熱体１１３を温度検知素子１１７の
信号に応じて演算回路付ドライバー１８０が０Ｎ−ＯＦ
Ｆしてサーマルヘッド１の頂点部分が一定温度になるよ
うにｔＩ１１１１１シている。

ここで、上記ポリイミドフィルムは約１００μｍと薄く
熱伝導が良い上、温度検知素子１１７、発熱体１１３も
加熱素子３・・・に十分近いため、外気等の影響も受は
難く速やかに温度制御ができる。

また、金属製支持体１３７が冷却効果を兼ねているので
過熱状態になることもなく、常時一定温度に加熱素子３
・・・を保温できるので加熱素子３・・・に加えるエネ
ルギー量を常に一定にできる。そのため常に鮮明なすっ
きりとした、かつ、バラツキの少ない印字が保障されて
いる。

第１９図（ａ）〜（Ｃ）および第２０図は、サーマルヘ
ッド１の第２の実施例を示したものであり、第１９図（
ａ）はポリイミド基板１２３の表面側を示したものであ
り、第１７図（ａ）、（ｂ）などで前述したものと略同
−の構成となっている。

第１９図（ｂ）は側面から、また、第１９図（Ｃ）は裏
面からそれぞれ見た図である。ここで、第１９図（ａ＞
の加熱素子列３・・・と丁度裏側の位置に本実施例では
、例えば日立電線製の商品名ハイトレースなどの自己制
御特性並列抵抗発熱体２００を接着したものである。

この自己制御特性並列抵抗発熱体２００は、ナイロンな
どのような熱膨張性高分子化合物中にたとえばカーボン
のような導電性物質を分散させたもので導電性バスが高
分子物質の温度変化による膨張、収縮により、粗または
密になるための抵抗変化を生じるものである。

この現象は可逆的で、極めて安定した特性である。この
自己制御特性並列抵抗発熱体２００は温度が高くなると
抵抗が増加する性質、すなわち「正の温度係数」をもつ
ため昇温過程では、高温になるに従って次第に発熱量を
抑制する働きをし、常時一定の温度を保ことかできる。

つまり温度検知素子１１７と発熱体１１３の二つの曙能
を合せ持っている。

そのため、温度制御用回路が不要で極めて簡単な構成と
なる。また、第２０図で示すように構造的に見ると平行
導体間に無数の抵抗体を並列に配置した形状となってい
るため、加熱素子列３・・・の部分的な履歴による温度
ムラも防げる。

以上説明したように上記実施例によれば、記録データに
応じて加熱させる加熱素子の列３・・・を備えた基板１
２３がポリイミドフィルム等の可撓性フィルムで構成さ
れているため、自由な形状が取れる。

また、サーマルヘッド１を加熱するための発熱体１１３
が薄い基板（可撓性フィルム）１２３を挟んで加熱素子
３・・・の直ぐ下にあるので熱効率が良く、加熱素子３
・・・の加温が速く、正確な温度制御が可能となり印字
のバラツキが無くなる。

サーマルヘッド１の温度を検知する温度検知素子１１７
．１１８を薄い基板（可撓性フィルム）１２３を挟んで
加熱素子３・・・の近くにあるので、熱検知が良く、正
確な温度制卸が可能で印字バラツキが無くなる。

また、発熱体として自己制御型発熱体２００を使用する
ため、発熱体を制御する回路がいらず構造が簡略化され
る。さらに並列型抵抗なのでサーマルヘッド１の加熱素
子列３・・・の部分的な熱履歴による温度ムラも防げる
。

また、可撓性フィルムからなる基板１１２３に設けられ
た発熱体１１３、温度検知素子１１７．１１８、自己制
御性抵抗発熱体２００が支持体１３７に直接接触しない
ように支持体１１３７と　　、の間に凹陥部などによっ
て形成される空間部あるいはここに充填された所熱材か
らなる断熱層を介して配置されているため、可撓性基板
１２３を定形状の支持体１３７に固定しても熱履歴や環
境の変化を受けず正確な温度制御ができバラツキの無い
きれいな記録ができる。

さらに、可撓性基板１２３上に発熱体１１３、温度検知
素子１１７．１１８、演算回路付きドライバＩＣ１８０
をハイブリッド化することでサーマルヘッド１の組立て
、取付けが容易になる上、故障が少ない。

なお、上述の一実施例の説明において、本発明のサーマ
ルヘッドをバブル型インクジェット式記録装置に採用し
たものに付いて説明したが、これに限らず、たとえば感
熱発色プリンタ、感熱転写プリンタ等に適用しても良い
ことは勿論である。

その他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、記録データに応じて加熱
させる加熱素子の列を備える基板を可撓性フィルムで構
成し、この可撓性フィルムからなる基板を支持体に取付
ける構成としたものである。

したがって、比較的簡単かつ安価であるとともに形状の
自由度が大きく、しかも、温度制御構造等が容易にとれ
るサーマルヘッド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図は記録
原理の説明図、第２図（ａ）は概略的縦断側面図、第２
図（ｂ）は要部の構成説明図、第３図は概略的縦断正面
図、第４図（ａ）はフィルム移動機構の駆動部側面図、
第４図（、ｂ）はフィルム移動開溝の駆動部平面図、第
５図はフィルムカートリッジの斜視図、第６図はフィル
ム移動機構及びインク供給部の斜視図、第７図は排紙ロ
ーラ部の斜視図、第８図は小孔の径及びピッチと加熱素
子形状の関係を示す図、第９図はサーマルヘッドのイン
ク有無検知手段を示す斜視図、第１０図（ａ）はインク
荷時のインク有無検知手段の動作説明図、第１０図（ｂ
）はインク無時のインク有無検知手段の動作説明図、第
１１図はサーマルヘッドの断面図、第１２図はフィルム
の多数孔部と非孔部の形状説明図、第１３図はフィルム
速度と記録濃度の関係を示す図、第１４図は加熱素子の
近傍の構造を示す図、第１５図は電子制御回路の概略図
、第１６図はサーマルヘッドの可撓性基板の斜視図、第
１７図（ａ＞はサーマルヘッドの可撓性基板の表側の一
部平面図、第１７図（ｂ）はサーマルヘッドの可撓性基
板の裏面側の一部平面図、第１８図はサーマルヘッドの
駆動回路ＩＣロジック図、第１９図（ａ）はサーマルヘ
ッドの可撓性基板の変形例を示す表側の一部平面図、第
１９図（ｂ）は同じく裏面側の一部平面図、第２０図は
自己制御性並列抵抗発熱体の模式等価回路図である。１・・・サーマルヘッド、　２・・・記録媒体（フィル
ム）、２ａ・・・小孔、３・・・加熱素子、４・・・記
録用インク、５・・・インクの充填された小孔、６・・
・噴出されたインク滴、７・・・インク滴の噴出された
小孔、８・・・被記録材（記録用紙）、１１３．１１６
・・・サーマルヘッドの発熱体、１１７，１１８・・・
温度検知素子、１２３・・・可撓性基板（ポリイミド基
板）、１３７・・・金属製支持体、　１５４・・・断熱
層（凹陥部）、２００・・・自己制御性並列抵抗発熱体
。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ａ２ｄ第１図第２図（ｂ）（ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第　　４　図第９図（ａ）　　　　　（ｂ）第１０図第１２図第１３図第１４図第１６図手続補正書昭和６１年　８月２７日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）支持体と、この支持体に取り付けられ記録データ
に応じて加熱させる加熱素子の列を備えた可撓性フィル
ムからなる基板とを具備してなることを特徴とするサー
マルヘッド。
（２）基板を構成する可撓性フィルムが、ポリイミドフ
ィルムである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）可撓性フィルムからなる基板が、加熱素子の配置
面とは反対側の面にサーマルヘッドの温度を制御するた
めの発熱体を備えている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。
（４）可撓性フィルムからなる基板が、加熱素子の配置
面とは反対側の面にサーマルヘッドの温度を検知するた
めの温度検知素子を備えている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。
（５）可撓性フィルムからなる基板が、加熱素子の配置
面とは反対側の面に自己制御並列抵抗発熱体を備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項
記載のサーマルヘッド。
（６）可撓性フィルムからなる基板に設けられた発熱体
が、支持体との間に断熱層を介して配置されていること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のサーマルヘッ
ド。
（７）可撓性フィルムからなる基板に設けられた温度検
知素子が、支持体との間に断熱層を介して配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のサーマ
ルヘッド。
（８）可撓性フィルムからなる基板に設けられた自己制
御性抵抗発熱体が、支持体との間に断熱層を介して配置
されていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
のサーマルヘッド。
（９）断熱層が、支持体に形成された凹陥部によって形
成される空間部からなることを特徴とする特許請求の範
囲第６項ないし第８項いずれかに記載のサーマルヘッド
。
（１０）断熱層が、断熱材からなることを特徴とする特
許請求の範囲第６項ないし第８項いずれかに記載のサー
マルヘッド。