【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録されたプリント画像の光沢度を高めるための平滑化処理を行うサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッドを用いて、カラー感熱記録紙に熱記録を行うサーマルプリンタが広く知られている。カラー感熱記録紙には、互いに熱感度の異なるシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層、保護層が順に形成されており、各色発色層に固有の熱量を与えることで画像の熱記録を面順次に行う。そして、マゼンタ画像記録時にイエロー層が、シアン画像記録時にマゼンタ層がそれぞれ発色することがないように、イエロー及びマゼンタ画像の記録直後に各層に特有な波長域の紫外線や紫色可視光線を照射して光定着を行う。
【０００３】
サーマルヘッドには、アルミナ基板上に、シリンドリカル形状の部分グレーズが設けられ、この部分グレーズの頂部付近に多数の発熱素子が主走査方向に一定ピッチで並べられている。搬送中のカラー感熱記録紙に発熱素子アレイを押し付け、所望の濃度で発色するように各発熱素子を駆動することにより、画像が１ラインずつ熱記録される。
【０００４】
記録時での発熱素子の熱エネルギーが高いとき（例えば、熱感度の最も小さなシアン感熱発色層を熱記録する際）、カラー感熱記録紙の保護層が高温に加熱される。この保護層が部分グレーズから離れる時点での温度がガラス転移点以上になると、保護層内の物質（例えばブロッキング防止剤）が保護層の表面に飛び出すため、カラー感熱記録紙の表面には不規則な凹凸が発生する。これにより記録紙表面の光沢度が低下する。
【０００５】
この凹凸による画質の低下を防止するため、フルカラー画像の記録後にサーマルヘッドの各発熱素子を一様に駆動し、カラー感熱記録紙に所定の熱エネルギーを与えて保護層の平滑化処理を行うプリント方法が開示されている（特許文献１参照）。加熱により保護膜の温度がガラス転移点以上になると保護層が軟化し、この状態で記録紙を押圧することで記録紙表面の凹凸がならされて平坦となり、記録紙表面の光沢度が向上する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２９１３３２号公報（第７頁、第８頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
平滑化処理を行っている間、記録紙はサーマルヘッドによって加熱されるとともに、サーマルヘッドとプラテンローラとの間で押圧される。このため、記録紙表面の凹凸を除去するためには、保護膜を加熱するとともに、十分な強度で記録紙を押圧する必要がある。特に、記録紙とサーマルヘッドとの間の摩擦力が小さい場合には、平滑処理時にサーマルヘッドが記録紙の上をスリップするため、記録紙表面の凹凸を効果的に除去することが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであり、プリント後の記録紙表面の凹凸を効果的に除去して、光沢性を向上することができるサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、感熱記録材料に画像の熱記録を行うための第１のサーマルヘッドと、熱記録後の感熱記録材料を押圧しながら所定の熱エネルギーを与えて、保護層の平滑化処理を行う第２のサーマルヘッドとを有し、第２のサーマルヘッドと感熱記録材料との間の摩擦係数を０．２〜０．５としたことを特徴とする。
【００１０】
また、第２のサーマルヘッドから感熱記録材料に与えられる摩擦力を１．０〜３．０ｋｆとすることにより、プリント後の表面凹凸を効果的に除去することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したカラー感熱プリンタの概略を示す。カラー感熱プリンタ１０は、給紙ローラ１２，記録用サーマルヘッド１４、平滑処理用サーマルヘッド１６，光定着器１８、カッタ２０、排紙ローラ２２、及びこれらの動作制御を行うシステムコントローラ２８から構成される。記録材料として長尺のカラー感熱記録紙２４が用いられ、これを巻き取った記録紙ロール２６がプリンタ内部にセットされる。
【００１２】
図２に示すように、カラー感熱記録紙２４には、支持体３０の上に、シアン感熱発色層３２、マゼンタ感熱発色層３４、イエロー感熱発色層３６、保護層３８が順次層設されている。各感熱発色層の熱感度はそれぞれ異なっており、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像を面順次で記録することによるフルカラープリントが可能である。なお、各感熱発色層の熱感度の差を大きくするために、実際には各感熱発色層の間に図示しない中間層が設けられている。
【００１３】
イエロー感熱発色層３６及びマゼンタ感熱発色層３４は、互いに異なる波長域の紫外光、または近紫外光によってその発色能力が消失するようにされている。このため、イエロー感熱発色層３６及びマゼンタ感熱発色層３４を発色させることなく、マゼンタ画像及びシアン画像をそれぞれ記録することが可能である。
【００１４】
保護層３８は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を主剤とする透明な樹脂層であり、各感熱発色層に塵埃が付着したり傷が付いたりするのを防止する。この保護層３８には、カラー感熱記録紙２４が貼り付くのを防止するためのブロッキング防止剤や潤滑剤などが添加されている。なお、保護層３８は２層以上の構成としても良い。
【００１５】
また、シアン、マゼンタ、イエローの３色の感熱発色層の他に、ブラック発色層を加えて４層構造としても良い。さらに、各感熱発色層の配置を変えてもよく、例えばシアン感熱発色層を最上層としても良い。
【００１６】
図３に示すように、熱感度が最も低いイエロー感熱発色層３２は、小さな熱エネルギーで発色し、熱感度が最も高いシアン感熱発色層３６は最も大きな熱エネルギーを必要とする。イエロー（Ｙ）の画素を熱記録する場合には、バイアス熱エネルギーＢＹに階調熱エネルギーＧＹＪ を加えた熱エネルギーがカラー感熱記録紙２４に与えられる。バイアス熱エネルギーＢＹは、イエロー感熱発色層３２が発色する直前の熱エネルギーであり、この値は一定である。一方、階調熱エネルギーＧＹＪ は、記録画素の階調値に応じて定められる。なお、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）についても同様である。
【００１７】
図１において、給紙ローラ１２は、モータ４０及びドライバを介してシステムコントローラ２８に接続される。給紙ローラ１２は、システムコントローラ２８からの制御信号に基づいて、カラー感熱記録紙２４を記録用サーマルヘッド１４に向けて搬送し、あるいは記録紙ロール２６の方向へ戻す。
【００１８】
記録用サーマルヘッド１４は、円弧状に突出した部分グレーズを有し、その上に多数の発熱素子が主走査方向（紙面に垂直な方向）に一定ピッチで並べられている。記録用サーマルヘッド１４は、プラテンローラ４２との間でカラー感熱記録紙２４を挟む記録位置と、プラテンローラ４２から離れた退避位置との間で揺動する。各発熱素子は、ドライバ４４を介して接続されたシステムコントローラ２８からの駆動パルスを受けて発熱し、カラー感熱記録紙２４の対応する画素に熱エネルギーを与えて記録すべき濃度に各画素を発色する。プラテンローラ４２は、システムコントローラ２８によって制御される搬送モータ４６からの駆動力を受けて回転し、図１で示す記録方向及び戻し方向にカラー感熱記録紙２４を搬送する。
【００１９】
光定着器１８は、イエロー定着用ランプ４８、マゼンタ定着用ランプ５０、反射板等から構成され、ドライバを介してシステムコントローラ２８により動作制御される。イエロー定着用ランプ４８はイエロー画像の記録時に点灯し、４２０ｎｍ付近に発光波長のピークを有する近紫外光を照射してイエロー感熱発色層３６を定着処理する。マゼンタ定着用ランプ５０は、マゼンタ画像の記録時に点灯し、３６５ｎｍ付近に発光波長のピークを有する紫外光を照射してマゼンタ感熱発色層３４を定着処理する。
【００２０】
マゼンタ画像やシアン画像の記録では、各発熱素子は大きな熱エネルギーを発生するため、保護層３８が加熱される。保護層３８の温度がガラス転移点を超えた状態で部分グレーズを離れると、保護層３８内のブロッキング防止剤などが浮き出るため、記録紙２４の表面に不規則な凹凸が発生する。この凹凸により、記録紙２４の光沢度が低下して、プリント画像がざらついた感じとなる。
【００２１】
このため、光定着器１８の記録方向の下流側には、平滑処理用サーマルヘッド１６が設けられる。この平滑処理用サーマルヘッド１６は、対向するプラテンローラ５２との間でカラー感熱記録紙２４を挟むニップ位置と、プラテンローラ４２から離れた退避位置との間で揺動自在であり、システムコントローラ２８によって制御される。図４に示すように、平滑処理用サーマルヘッド１６には、アルミナ基板５４上に円弧状に突出した部分グレーズ５６が設けられている。この部分グレーズ５６の頂部には、多数の発熱素子５８が主走査方向（紙面に垂直な方向）に一定ピッチで並べられており、その上に保護膜が層設される。システムコントローラ２８からの制御信号に基づいてドライバ６０から供給される駆動パルスによって発熱素子５８が加熱され、カラー感熱記録紙２４の表面を１ラインずつ平滑処理する。１ライン平滑処理する間の駆動パルスの印加時間は、カラー感熱記録紙２４の保護層３８がガラス転移点以上になり、かつ、シアン感熱発色層３２を発色させない程度の時間が設定され、その値はシステムコントローラ２８内部のメモリに書き込まれる。
【００２２】
プラテンローラ５２は、搬送モータ６２からの駆動力を受けて回転し、ニップ位置にある平滑処理用サーマルヘッド１６との間でカラー感熱記録紙２４を押圧しながらこれを搬送する。また、プラテンローラ５２は、その中心線５２ａが部分グレーズ５６の中心線５６ａよりも下流側になるように配置されている。このため、平滑化処理後のカラー感熱記録紙２４が部分グレーズ５６に接触する時間が長くなり、保護層３８がガラス転移点以下に冷却されて硬化する。保護層３８が硬化した後に部分グレーズ５６から離れるようになり、ブロッキング防止剤等の添加剤が浮き出るのを防止する。
【００２３】
平滑処理用サーマルヘッド１６がカラー感熱記録紙２４の上でスリップするのを防止するため、搬送中のカラー感熱記録紙２４と平滑処理用サーマルヘッド１６との間の摩擦係数が定められる。この摩擦係数は、０．２〜０．５、好ましくは０．２５〜０．３５、さらに好ましくは０．３である。また、平滑処理用サーマルヘッド１６からカラー感熱記録紙２４に与えられる摩擦力は、１．０〜３．０ｋｆ、好ましくは１．５〜２．５ｋｆ、さらに好ましくは２．０ｋｆである。なお、摩擦力とは、平滑処理用サーマルヘッド１６から記録紙２４へ伝えられる押圧力と上記の摩擦係数との積を表す。これにより、カラー感熱記録紙２４が十分な強度で押圧され、表面凹凸を効果的に除去することができる。
【００２４】
図１において、定着用サーマルヘッド１６の記録方向の下流側にはカッタ２０及び排紙ローラ２２が配置され、システムコントローラ２８によって動作制御される。カッタ２０は、感熱記録紙２４の搬送路を挟むように配置された一対の刃によって構成される。図示しないセンサによって記録画像の後端がカッタ２０の間を通過したことが検出されると、システムコントローラ２８は、一方の刃を他方の刃へ向けて移動し、カラー感熱記録紙２４を一定サイズのプリントにカットする。排紙ローラ２２は、切断されたプリントを挟持して排紙口６４へ搬送する。
【００２５】
摩擦係数及び摩擦力を変化させてプリント画像の平滑化処理を行い、その光沢度を測定した。４１ｍＪ／ｍｍ２ の熱エネルギーを平滑化サーマルヘッド１６に与え、カラー感熱記録紙２４の搬送速度を１０ｍｍ／ｓとして平滑化処理を行った。なお、測定には変角光沢度計（スガ試験器株式会社製）の光沢度計を用いており、測定光の入射角を２０度とした。カラー感熱記録紙２４と平滑化サーマルヘッド１６との間の摩擦力を変化させた場合の、光沢度の測定結果を表１に示す。平滑処理用サーマルヘッド１６の摩擦係数を大きくして平滑化することで、光沢度が向上するという結果が得られた。
【００２６】
【表１】
【００２７】
また、摩擦係数を０．１８及び０．２４と定め、平滑処理用サーマルヘッド１６の押圧力を変化した場合の、光沢度の測定結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】
表２の結果より、摩擦係数が一定の場合には、平滑用サーマルヘッドの押圧を強くすることで光沢度が向上するという結果が得られた。摩擦係数が０．１８と小さい場合では、十分な平滑効果を得るためには押圧力を１０ｋｆ程度にする必要があり、部分グレーズ５６を覆う保護膜の強度を考慮すると実用上好ましくない。一方、摩擦係数が０．２４と高い場合であっても、押圧力が３ｋｆと弱い場合には光沢度が向上していない。このため、効果的な平滑処理を行うには、十分大きな力で記録紙２４を押圧する（すなわち、摩擦力を高くする）ことが必要となる。
【００３０】
上記構成によるカラー感熱プリンタの作用について説明する。プリントの実行が命令されると、システムコントローラ２８は給紙ローラ１２を駆動してカラー感熱記録紙２４を記録用サーマルヘッド１４へ向けて送り出す。カラー感熱記録紙２４の先端が記録用サーマルヘッド１４に達すると、記録用サーマルヘッド１４とプラテンローラ４２によってカラー感熱記録紙２４が挟持され、プラテンローラ４２の回転により搬送される。記録領域の１ライン目が記録用サーマルヘッド１４に達すると、最初にイエロー画像の熱記録が行われる。システムコントローラ２８は駆動パルスを供給して各発熱素子６０を加熱し、対応する各画素を所望の濃度に発色する。
【００３１】
以下、同様にして２ライン目以降のイエロー画像がカラー感熱記録紙２４に記録される。記録用サーマルヘッド１４を通過したカラー感熱記録紙２４はさらに送り出され、イエロー画像が熱記録された記録領域の先端が光定着器１８に達すると、イエロー定着用ランプ４８が点灯し、イエロー感熱発色層３６が光定着される。そして、記録領域の後端が光定着されると、システムコントローラ２８はカラー感熱記録紙２４の搬送を一旦停止し、記録領域の１ライン目が記録用サーマルヘッド１４に達するまで、カラー感熱記録紙２４を戻し方向に搬送する。
【００３２】
次に、システムコントローラ２８は、カラー感熱記録紙２４を記録方向に移動しながら記録用サーマルヘッド１４を駆動して、イエロー画像の熱記録の場合と同様にしてマゼンタ感熱発色層３４の熱記録を行う。なお、イエロー感熱発色層３６は既に光定着されているため、マゼンタ画像の記録時にイエロー感熱発色層３６が発色することはない。また、熱記録中及び定着処理中は、平滑処理用サーマルヘッド１６が退避位置に保持されているため、平滑処理用サーマルヘッド１６によって記録中のカラー感熱記録紙２４の搬送速度が変化することはない。
【００３３】
マゼンタ画像が記録されたカラー感熱記録紙２４は、光定着器１８を通過する間にマゼンタ定着用ランプ５０から紫外光が照射され、マゼンタ感熱発色層３４が光定着される。その後、同様にしてカラー感熱記録紙２４が所定位置まで戻されてシアン画像の熱記録が行われ、フルカラー画像がカラー感熱記録紙２４に記録される。その後、平滑化処理を行うため、カラー感熱記録紙２４は平滑処理用サーマルヘッド１６へ向けて送り出される。
【００３４】
カラー感熱記録紙２４の先端が定着用サーマルヘッド１６を通過したことを図示しないセンサによって検出すると、システムコントローラ２８は、定着用サーマルヘッド１６ニップ位置へ向けて移動し、プラテンローラ５２との間でカラー感熱記録紙２４を押圧する。その後、システムコントローラ２８は搬送モータ６２を駆動してプラテンローラ５２を回転し、カラー感熱記録紙２４を挟持搬送する。
【００３５】
プラテンローラ５２によってカラー感熱記録紙２４が搬送される間、平滑処理用サーマルヘッド１６の各発熱素子５８が駆動され、カラー感熱記録紙２４を加熱する。加熱によりカラー感熱記録紙２４の保護層３８が一様に軟化されると同時に、平滑処理用サーマルヘッド１６によってカラー感熱記録紙２４の表面が押圧される。平滑処理用サーマルヘッド１６とカラー感熱記録紙２４の間の摩擦係数が十分大きな値にされているから、平滑化処理中に部分グレーズ５６がカラー感熱記録紙２４の上でスリップすることがなく、カラー感熱記録紙２４を均一に押圧することができる。また、平滑処理用サーマルヘッド１６による押圧強度が十分強いため、保護層３８の凹凸を効果的にならすことができる。従って、カラー感熱記録紙２４の表面が平坦となり、プリント画像の光沢度が向上する。
【００３６】
平滑化処理が行われたカラー感熱記録紙２４は、排紙ローラ２２に挟持されて排紙口６４へ向けてさらに送り出される。記録領域の後端がカッタ２０を通過すると、システムコントローラ２８はカッタ２０を駆動してカラー感熱記録紙２４を所定サイズのプリントに切断する。切断されたプリントは、排紙ローラ２２によって排紙口６４からプリンタ１０の外部へ排出される。
【００３７】
上記の平滑処理用サーマルヘッドには、部分グレーズの上に複数の発熱素子（抵抗体）が並べられているが、抵抗体を分割せずに１つの発熱素子として用いても良い。また、平滑化処理時に一定時間の駆動パルスを発熱素子に与える代わりに、発熱素子を所定の電圧で連続通電して、所定の熱エネルギーをカラー感熱記録紙２４に与えても良い。
【００３８】
上記実施形態では、１ヘッド３パス方式のカラー感熱プリンタに本発明を適用した例を示しているが、本発明はこれに限られることはなく、例えば３ヘッド１パス方式のカラー感熱プリンタにも適用することができる。また、長尺のカラー感熱記録紙に画像をプリントする他に、所定サイズのカットシートを用い、これにカラー画像をプリントしても良い。この場合にはカッタ２０を省略できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のサーマルプリンタによれば、平滑処理用サーマルヘッドと感熱記録材料との間の摩擦係数を０．２〜０．５としたから、感熱記録材料を均一に押圧することができる。また、平滑処理用サーマルヘッドから感熱記録材料に与えられる摩擦力を１．０〜３．０ｋｆとしたから、感熱記録材料の表面に生じた凹凸を効果的にならして、プリント画像の光沢性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの概略図である。
【図２】カラー感熱記録紙の断面を示す概略図である。
【図３】各感熱発色層へ与える熱エネルギーと発色濃度の関係を示すグラフである。
【図４】平滑処理用サーマルヘッドの断面を示す概略図である。
【符号の説明】
１４ 記録用サーマルヘッド
１６ 平滑処理用サーマルヘッド
２４ カラー感熱記録紙
２８ システムコントローラ
３８ 保護層
５８ 発熱素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal printer that performs a smoothing process for increasing the glossiness of a heat-recorded printed image.
[0002]
[Prior art]
Thermal printers that perform thermal recording on color thermal recording paper using a thermal head are widely known. A color thermosensitive recording paper is formed with a cyan thermosensitive coloring layer, a magenta thermosensitive coloring layer, a yellow thermosensitive coloring layer, and a protective layer, which have different thermal sensitivities, in that order. Recording is performed in frame order. Then, in order to prevent the yellow layer from being colored during magenta image recording and the magenta layer from being colored during cyan image recording, immediately after recording yellow and magenta images, each layer was irradiated with ultraviolet rays or violet visible light in a specific wavelength range. Perform light fixing.
[0003]
The thermal head is provided with a cylindrical partial glaze on an alumina substrate, and a large number of heating elements are arranged at a constant pitch in the main scanning direction near the top of the partial glaze. By pressing the heating element array against the color thermal recording paper being conveyed and driving each heating element so as to develop color at a desired density, an image is thermally recorded line by line.
[0004]
When the heat energy of the heating element during recording is high (for example, when the cyan thermosensitive coloring layer having the lowest thermal sensitivity is thermally recorded), the protective layer of the color thermosensitive recording paper is heated to a high temperature. When the temperature at the time when the protective layer leaves the partial glaze exceeds the glass transition point, substances in the protective layer (for example, an anti-blocking agent) jump out on the surface of the protective layer, so that the surface of the color thermal recording paper is irregular. Unevenness occurs. This reduces the glossiness of the recording paper surface.
[0005]
In order to prevent the image quality from being deteriorated due to the unevenness, a print is performed in which the heating elements of the thermal head are uniformly driven after recording a full-color image, and a predetermined thermal energy is applied to the color thermal recording paper to smooth the protective layer. A method is disclosed (see Patent Document 1). When the temperature of the protective film becomes higher than the glass transition point by heating, the protective layer softens, and pressing the recording paper in this state smoothens the unevenness of the recording paper surface and improves the glossiness of the recording paper surface. .
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-291332 (7th and 8th pages)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
During the smoothing process, the recording paper is heated by the thermal head and pressed between the thermal head and the platen roller. For this reason, in order to remove irregularities on the surface of the recording paper, it is necessary to heat the protective film and press the recording paper with sufficient strength. In particular, when the frictional force between the recording paper and the thermal head is small, the thermal head slips on the recording paper during the smoothing process, making it difficult to effectively remove the irregularities on the recording paper surface. .
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a thermal printer that can effectively remove unevenness on the surface of a recording paper after printing and improve glossiness. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a thermal printer of the present invention provides a first thermal head for performing thermal recording of an image on a thermal recording material, and a predetermined thermal energy while pressing the thermal recording material after thermal recording. And a second thermal head for smoothing the protective layer, and the friction coefficient between the second thermal head and the thermal recording material is 0.2 to 0.5. To do.
[0010]
Further, by setting the frictional force applied to the heat-sensitive recording material from the second thermal head to 1.0 to 3.0 kf, the surface irregularities after printing can be effectively removed.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 schematically shows a color thermal printer embodying the present invention. The color thermal printer 10 includes a paper feed roller 12, a recording thermal head 14, a smoothing thermal head 16, an optical fixing unit 18, a cutter 20, a paper discharge roller 22, and a system controller 28 that controls the operations thereof. The A long color thermal recording paper 24 is used as a recording material, and a recording paper roll 26 around which the paper is wound is set inside the printer.
[0012]
As shown in FIG. 2, on the color thermal recording paper 24, a cyan thermal coloring layer 32, a magenta thermal coloring layer 34, a yellow thermal coloring layer 36, and a protective layer 38 are sequentially formed on a support 30. . The thermal sensitivity of each thermosensitive coloring layer is different, and full-color printing is possible by recording each image of yellow, magenta, and cyan in the order of frames. In order to increase the difference in thermal sensitivity between the thermosensitive coloring layers, an intermediate layer (not shown) is actually provided between the thermosensitive coloring layers.
[0013]
The yellow thermosensitive coloring layer 36 and the magenta thermosensitive coloring layer 34 are configured such that their coloring ability is lost by ultraviolet light having different wavelength ranges or near ultraviolet light. Therefore, it is possible to record a magenta image and a cyan image without causing the yellow thermosensitive coloring layer 36 and the magenta thermosensitive coloring layer 34 to color.
[0014]
The protective layer 38 is a transparent resin layer mainly composed of PVA (polyvinyl alcohol), and prevents the heat sensitive coloring layers from being attached with dust or scratched. The protective layer 38 is added with an anti-blocking agent or a lubricant for preventing the color thermal recording paper 24 from sticking. The protective layer 38 may have two or more layers.
[0015]
In addition to the three color heat-sensitive color layers of cyan, magenta and yellow, a black color layer may be added to form a four-layer structure. Further, the arrangement of each thermosensitive coloring layer may be changed, for example, the cyan thermosensitive coloring layer may be the uppermost layer.
[0016]
As shown in FIG. 3, the yellow thermosensitive coloring layer 32 having the lowest thermal sensitivity develops color with small thermal energy, and the cyan thermosensitive coloring layer 36 having the highest thermal sensitivity requires the greatest thermal energy. When yellow (Y) pixels are thermally recorded, thermal energy obtained by adding gradation thermal energy GY J to bias thermal energy BY is applied to the color thermal recording paper 24. The bias thermal energy BY is thermal energy immediately before the yellow thermosensitive coloring layer 32 develops color, and this value is constant. On the other hand, the gradation thermal energy GY J is determined according to the gradation value of the recording pixel. The same applies to magenta (M) and cyan (C).
[0017]
In FIG. 1, the paper feed roller 12 is connected to a system controller 28 via a motor 40 and a driver. Based on a control signal from the system controller 28, the paper feed roller 12 conveys the color thermal recording paper 24 toward the recording thermal head 14 or returns it toward the recording paper roll 26.
[0018]
The recording thermal head 14 has a partial glaze protruding in an arc shape, and a large number of heating elements are arranged at a constant pitch in the main scanning direction (direction perpendicular to the paper surface). The recording thermal head 14 swings between a recording position where the color thermal recording paper 24 is sandwiched with the platen roller 42 and a retracted position away from the platen roller 42. Each heating element receives a drive pulse from the system controller 28 connected via the driver 44 and generates heat, and applies heat energy to the corresponding pixel of the color thermal recording paper 24 to develop each pixel at a density to be recorded. To do. The platen roller 42 rotates in response to the driving force from the conveyance motor 46 controlled by the system controller 28, and conveys the color thermal recording paper 24 in the recording direction and the return direction shown in FIG.
[0019]
The optical fixing unit 18 includes a yellow fixing lamp 48, a magenta fixing lamp 50, a reflection plate, and the like, and its operation is controlled by a system controller 28 via a driver. The yellow fixing lamp 48 is turned on when a yellow image is recorded, and the yellow thermosensitive coloring layer 36 is fixed by irradiating near ultraviolet light having an emission wavelength peak near 420 nm. The magenta fixing lamp 50 is turned on when a magenta image is recorded, and the magenta thermosensitive coloring layer 34 is fixed by irradiating ultraviolet light having an emission wavelength peak near 365 nm.
[0020]
In recording a magenta image or a cyan image, each heat generating element generates a large amount of heat energy, so that the protective layer 38 is heated. When the temperature of the protective layer 38 exceeds the glass transition point and leaves the partial glaze, an anti-blocking agent or the like in the protective layer 38 comes out, and irregular irregularities are generated on the surface of the recording paper 24. Due to the unevenness, the glossiness of the recording paper 24 is lowered and the printed image feels rough.
[0021]
Therefore, a smoothing thermal head 16 is provided on the downstream side of the optical fixing device 18 in the recording direction. The smoothing thermal head 16 is swingable between a nip position where the color thermal recording paper 24 is sandwiched between the platen roller 52 and the retreat position away from the platen roller 42, and the system controller 28. Controlled by. As shown in FIG. 4, the smoothing thermal head 16 is provided with a partial glaze 56 protruding in an arc shape on an alumina substrate 54. On the top of the partial glaze 56, a large number of heating elements 58 are arranged at a constant pitch in the main scanning direction (direction perpendicular to the paper surface), and a protective film is layered thereon. The heating element 58 is heated by the drive pulse supplied from the driver 60 based on the control signal from the system controller 28, and the surface of the color thermal recording paper 24 is smoothed line by line. The application time of the driving pulse during the one-line smoothing process is set to such a time that the protective layer 38 of the color thermosensitive recording paper 24 is not less than the glass transition point and the cyan thermosensitive coloring layer 32 is not colored. Is written in the memory inside the system controller 28.
[0022]
The platen roller 52 rotates in response to the driving force from the conveyance motor 62 and conveys the color thermal recording paper 24 while pressing it with the smoothing thermal head 16 at the nip position. Further, the platen roller 52 is disposed such that the center line 52 a is on the downstream side of the center line 56 a of the partial glaze 56. For this reason, the time for which the color thermosensitive recording paper 24 after the smoothing process contacts the partial glaze 56 becomes longer, and the protective layer 38 is cooled to the glass transition point or lower and cured. After the protective layer 38 is cured, the protective layer 38 is separated from the partial glaze 56 and prevents an additive such as an anti-blocking agent from rising.
[0023]
In order to prevent the smoothing thermal head 16 from slipping on the color thermal recording paper 24, a coefficient of friction between the color thermal recording paper 24 being conveyed and the smoothing thermal head 16 is determined. This coefficient of friction is 0.2 to 0.5, preferably 0.25 to 0.35, and more preferably 0.3. The frictional force applied from the smoothing thermal head 16 to the color thermal recording paper 24 is 1.0 to 3.0 kf, preferably 1.5 to 2.5 kf, and more preferably 2.0 kf. The frictional force represents the product of the pressing force transmitted from the smoothing thermal head 16 to the recording paper 24 and the above friction coefficient. Thereby, the color thermal recording paper 24 is pressed with sufficient strength, and the surface irregularities can be effectively removed.
[0024]
In FIG. 1, a cutter 20 and a paper discharge roller 22 are arranged on the downstream side of the fixing thermal head 16 in the recording direction, and their operations are controlled by a system controller 28. The cutter 20 is constituted by a pair of blades arranged so as to sandwich the conveyance path of the thermal recording paper 24. When it is detected by a sensor (not shown) that the trailing edge of the recorded image has passed between the cutters 20, the system controller 28 moves one blade toward the other blade, and changes the color thermal recording paper 24 to a certain size. Cut to print. The paper discharge roller 22 sandwiches the cut print and conveys it to the paper discharge port 64.
[0025]
The print image was smoothed by changing the friction coefficient and friction force, and the glossiness was measured. Thermal energy of 41 mJ / mm 2 was applied to the smoothing thermal head 16, and the color thermal recording paper 24 was transported at a speed of 10 mm / s for smoothing. In addition, the glossiness meter of the variable angle glossiness meter (made by Suga Test Instruments Co., Ltd.) was used for the measurement, and the incident angle of the measurement light was 20 degrees. Table 1 shows the measurement results of the glossiness when the frictional force between the color thermal recording paper 24 and the smoothing thermal head 16 is changed. The smoothing thermal head 16 was smoothed by increasing the coefficient of friction, resulting in improved glossiness.
[0026]
[Table 1]
[0027]
Table 2 shows the measurement results of the glossiness when the friction coefficient is set to 0.18 and 0.24 and the pressing force of the smoothing thermal head 16 is changed.
[0028]
[Table 2]
[0029]
From the results in Table 2, it was found that when the friction coefficient was constant, the glossiness was improved by increasing the pressure of the smoothing thermal head. When the friction coefficient is as small as 0.18, the pressing force needs to be about 10 kf in order to obtain a sufficient smoothing effect, which is not practically preferable in consideration of the strength of the protective film covering the partial glaze 56. On the other hand, even when the friction coefficient is as high as 0.24, the glossiness is not improved when the pressing force is as weak as 3 kf. For this reason, in order to perform an effective smoothing process, it is necessary to press the recording paper 24 with a sufficiently large force (that is, to increase the frictional force).
[0030]
The operation of the color thermal printer having the above configuration will be described. When the execution of printing is instructed, the system controller 28 drives the paper feed roller 12 to send the color thermal recording paper 24 toward the recording thermal head 14. When the leading edge of the color thermal recording paper 24 reaches the thermal recording head 14, the color thermal recording paper 24 is sandwiched between the thermal recording head 14 and the platen roller 42, and is conveyed by the rotation of the platen roller 42. When the first line of the recording area reaches the recording thermal head 14, the yellow image is first thermally recorded. The system controller 28 supplies a driving pulse to heat each heating element 60, and colors each corresponding pixel to a desired density.
[0031]
Thereafter, the yellow image from the second line on is similarly recorded on the color thermal recording paper 24. The color thermal recording paper 24 that has passed through the thermal recording head 14 is further fed out. When the leading end of the recording area where the yellow image is thermally recorded reaches the optical fixing unit 18, the yellow fixing lamp 48 is turned on, and the yellow thermal coloring occurs. Layer 36 is photofixed. When the rear end of the recording area is light-fixed, the system controller 28 temporarily stops the conveyance of the color thermal recording paper 24 and the color thermal recording paper until the first line of the recording area reaches the thermal recording head 14. 24 is conveyed in the return direction.
[0032]
Next, the system controller 28 drives the thermal recording head 14 while moving the color thermal recording paper 24 in the recording direction, and performs thermal recording of the magenta thermal coloring layer 34 in the same manner as the thermal recording of the yellow image. Do. Since the yellow thermosensitive coloring layer 36 is already light-fixed, the yellow thermosensitive coloring layer 36 does not develop color when a magenta image is recorded. Further, during the thermal recording and during the fixing process, the smoothing thermal head 16 is held at the retracted position, so that the conveyance speed of the color thermal recording paper 24 being recorded by the smoothing thermal head 16 is not changed. Absent.
[0033]
The color thermal recording paper 24 on which the magenta image is recorded is irradiated with ultraviolet light from a magenta fixing lamp 50 while passing through the optical fixing device 18, and the magenta thermal coloring layer 34 is optically fixed. Thereafter, similarly, the color thermal recording paper 24 is returned to a predetermined position, and thermal recording of a cyan image is performed, and a full color image is recorded on the color thermal recording paper 24. Thereafter, the color thermal recording paper 24 is fed toward the smoothing thermal head 16 for smoothing.
[0034]
When it is detected by a sensor (not shown) that the leading edge of the color thermal recording paper 24 has passed through the fixing thermal head 16, the system controller 28 moves toward the fixing thermal head 16 nip position and contacts the platen roller 52. The color thermal recording paper 24 is pressed. Thereafter, the system controller 28 drives the conveyance motor 62 to rotate the platen roller 52, and nipping and conveying the color thermal recording paper 24.
[0035]
While the color thermal recording paper 24 is conveyed by the platen roller 52, each heating element 58 of the thermal head 16 for smoothing process is driven to heat the color thermal recording paper 24. The protective layer 38 of the color thermal recording paper 24 is uniformly softened by heating, and at the same time, the surface of the color thermal recording paper 24 is pressed by the smoothing thermal head 16. Since the friction coefficient between the thermal head 16 for smoothing process and the color thermal recording paper 24 is set to a sufficiently large value, the partial glaze 56 does not slip on the color thermal recording paper 24 during the smoothing process. The color thermal recording paper 24 can be pressed uniformly. Further, since the pressing strength by the smoothing thermal head 16 is sufficiently strong, the unevenness of the protective layer 38 can be effectively leveled. Therefore, the surface of the color thermal recording paper 24 becomes flat, and the glossiness of the printed image is improved.
[0036]
The color thermal recording paper 24 subjected to the smoothing process is sandwiched by the paper discharge roller 22 and further sent out toward the paper discharge port 64. When the trailing edge of the recording area passes through the cutter 20, the system controller 28 drives the cutter 20 to cut the color thermal recording paper 24 into a print of a predetermined size. The cut print is discharged from the paper discharge port 64 to the outside of the printer 10 by the paper discharge roller 22.
[0037]
In the above thermal treatment head, a plurality of heating elements (resistors) are arranged on the partial glaze. However, the resistors may be used as one heating element without being divided. Further, instead of applying a drive pulse for a predetermined time to the heat generating element during the smoothing process, the heat generating element may be continuously energized with a predetermined voltage to apply predetermined heat energy to the color thermal recording paper 24.
[0038]
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a one-head three-pass color thermal printer is shown, but the present invention is not limited to this. Can be applied. In addition to printing an image on a long color thermal recording paper, a color sheet may be printed on a cut sheet of a predetermined size. In this case, the cutter 20 can be omitted.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the thermal printer of the present invention, since the friction coefficient between the thermal head for smoothing processing and the thermal recording material is set to 0.2 to 0.5, the thermal recording material can be pressed uniformly. Can do. In addition, since the frictional force applied to the heat-sensitive recording material from the smoothing thermal head is set to 1.0 to 3.0 kf, the unevenness generated on the surface of the heat-sensitive recording material is effectively smoothed, and the gloss of the printed image is obtained. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a color thermal printer embodying the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a color thermal recording paper.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between thermal energy applied to each thermosensitive coloring layer and coloring density.
FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of a thermal head for smoothing treatment.
[Explanation of symbols]
14 thermal head for recording 16 thermal head for smoothing 24 color thermal recording paper 28 system controller 38 protective layer 58 heating element
