JP2567516B2 - カラー感熱記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー感熱記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

サーマル記録装置には、感熱記録装置と熱転写記録装
置とがあるが、これらのうち感熱記録装置は感熱記録材
料に直接に画像を熱記録することができるため、転写シ
ート等の廃棄物が発生せず、また構造が簡単である等の
特長がある。このような特長から感熱記録装置は広く用
いられる傾向にあり、例えばファクシミリの殆どはモノ
クロの感熱記録装置が組み込まれている。最近では、例
えば、特開昭61−213169号公報に記載されているよう
に、支持体上にマゼンタ感熱発色層，シアン感熱発色
層，イエロー感熱発色層を順次層設して、フルカラーの
画像を直接に熱記録することができるようにしたカラー
感熱記録材料が提案されている。

また、特開昭61−213169号公報には、カラー感熱記録
材料にカラー画像を記録するためのカラー感熱記録装置
が記載されている。このカラー感熱記録装置は、サーマ
ルヘッドの下流側に、光源と三色フイルタとからなる光
定着器が配置されている。熱記録に際しては、カラー感
熱記録材料を装着したプラテンドラムを正転させて、サ
ーマルヘッドでイエロー感熱発色層にイエロー画像を記
録するとともに、イエロー画像を記録した部分に、イエ
ローフイルタを通して光源からの光を照射してイエロー
感熱発色層を光定着させる。次に、プラテンドラムを逆
転させてカラー感熱記録材料を記録開始位置にいったん
戻してから、プラテンドラムを正転させながらサーマル
ヘッドでシアン画像をシアン感熱記録層に記録する。こ
れとともに、シアンフイルタを通して光源からの光をシ
アン画像を記録した部分に照射し、シアン感熱発色層を
光定着する。再びプラテンドラムを逆転してカラー感熱
記録材料を初期位置に戻してから、プラテンドラムを正
転させながらサーマルヘッドでマゼンタ画像をマゼンタ
感熱発色層に記録し、そしてマゼンタフイルタを使用し
て光定着する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したカラー感熱記録装置では、サーマルヘッド
と、光定着器とが別体であるため、組立が面倒であると
ともに、広い設置スペースが必要になるという問題があ
る。また、２往復半で３色画像を記録するものであるか
ら、記録に時間がかかるという問題もある。

本発明は、サーマルヘッドと光定着器とをユニット化
することにより、組立が簡単で、しかも狭いスペースに
組み込むことができるようにしたカラー感熱記録装置を
提供することを目的とするものである。

本発明の別の目的は、１往復半でカラー画像を記録す
ることができるようにしたカラー感熱記録装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項（１）に記載した
発明では、各感熱発色層に熱エネルギーを与えるための
サーマルヘッドと、このサーマルヘッドの両側に取り付
けられた第１及び第２のライトガイドと、この第１のラ
イトガイドを介して第３の感熱発色層に電磁波を照射す
る第１の電磁波発生源と、第２のライトガイドを介して
第２の感熱発色層に電磁波を照射する第２の電磁波発生
源とを設けたものである。

請求項（２）に記載した発明では、各感熱発色層に熱
エネルギーを与えるためのサーマルヘッドと、このサー
マルヘッドの両側に取り付けられた第１及び第２のライ
トガイドと、この第１のライトガイドを介して第３の感
熱発色層に電磁波を照射する第１の電磁波発生源と、第
２のライトガイドを介して第２の感熱発色層に電磁波を
照射する第２の電磁波発生源と、前記サーマルヘッドの
左右に配置され、カラー感熱記録材料をニップして搬送
するための第１及び第２の搬送ベルト機構と、カラー画
像の記録時にカラー感熱記録材料が１往復半されるよう
に、第１及び第２の搬送ベルト機構の駆動を制御するた
めの搬送制御手段とを設けたものである。

〔作用〕

請求項（１）に記載した発明では、サーマルヘッドの
両側にライトガイドを固着して、これらを記録ヘッドと
してユニット化したから、組立が簡単となり、また狭い
スペースに組み込むことができる。

請求項（２）に記載した発明では、ユニット化した記
録ヘッドを用いるとともに、これらの両側に第１及び第
２の搬送ベルト機構を配置し、カラー画像の記録時にこ
れらの搬送ベルト機構でカラー感熱記録材料を１往復半
させ、この３回の移動中に画像記録を行う。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に
説明する。

第１図及び第２図において、記録ヘッド10は、サーマ
ルヘッド11と、この両側に固定された一対の放熱板12,1
3と、この放熱板12,13に固定された一対のライトガイド
14,15とから構成され、組立を容易にするためにユニッ
ト化されている。前記サーマルヘッド11は、カラー感熱
記録材料16の移動方向（副走査方向）と直交する方向
（主走査方向）に伸びた板状をしており、記録面がカラ
ー感熱記録材料16に接触するように垂直に配置されてい
る。この記録面には、副走査方向に沿って複数の発熱素
子がライン状に配列されている。各発熱素子は記録すべ
き色及び濃度に応じた熱エネルギーを発生して、カラー
感熱記録材料16に複数の画素を熱記録する。

前記放熱板12,13は、サーマルヘッド11の両側に配置
され、サーマルヘッド11の蓄熱を防止する。これらの放
熱板12,13は、放熱性に優れた金属板で作られており、
また放熱性を高めるために主走査方向に伸びた孔17が複
数個形成されている。

ライトガイド14,15は、光定着を行うための電磁波，
例えば近紫外線，紫外線に対して透過率が高い材料、例
えば透明ガラス，透明アクリルで作られており、その射
出端14a,15aがサーマルヘッド11の記録面と同一面とな
っている。また、ライトガイド14,15の入射端には、円
弧状をした凹部14b,15bが形成されており、この中に主
走査方向に伸びた棒状の紫外線ランプ20,21が一部入っ
た状態で配置されている。紫外線ランプ20はピーク波長
が365nmの紫外線を発生し、紫外線ランプ21はピーク波
長が420nmの近紫外線（青紫光）を発生する。これらの
紫外線ランプ20,21の背後へ放射された電磁波も利用す
るために、ミラー22,23が用いられている。なお、符号2
4は、サーマルヘッドドライバである。

前記記録ヘッド10の下方には、プラテンローラ26が配
置されている。このプラテンローラ26の左右に、給紙側
搬送ベルト機構27,排紙側搬送ベルト機構28がそれぞれ
配置されている。給紙側搬送ベルト機構27は、上部ベル
ト29と下部ベルト30とからなり、これらの間にカラー感
熱記録材料16を挟んで搬送する。上部ベルト29は一対の
ローラ31,32に掛けられており、そして下部ベルト30は
一対のローラ33,34に掛けられている。なお、上部ベル
ト29,下部ベルト30は、幅広の一枚のベルトを用いる他
に、幅が狭い帯状をした複数のベルト、例えば２個のベ
ルトを用いて、カラー感熱記録材料16の両側部を挟むよ
うにしてもよい。排紙側搬送ベルト機構28も給紙側搬送
ベルト機構27と同じ構造であるため、符号のみを付して
その説明を省略する。

ヘッド制御部45は、TVカメラ，ビデオ再生機，スキャ
ナー等の画像信号入力部46から取り込んだ画像信号を１
ラインずつ読み出して、これをサーマルヘッドドライバ
24に送る。このサーマルヘッドドライバ24は、各画像信
号に応じて各発熱素子の発熱量を制御し、カラー感熱記
録材料16を熱記録する。ランプ制御部47は、マゼンタ画
像の熱記録時に紫外線ランプ20を発光させ、そしてイエ
ロー画像の熱記録時に紫外線ランプ21を発光させる。パ
ルスモータ49は、プラテンローラ26,搬送ベルト機構27,
28を駆動するためのものであり、搬送制御部49によって
回転量と回転方向とが制御される。コントローラ50は、
ヘッド制御部45,ランプ制御部47,搬送制御部48をそれぞ
れシーケンス制御する。

第３図は、カラー感熱記録材料の一例を示すものであ
る。支持体55の上に、シアン感熱発色層56,マゼンタ感
熱発色層57,イエロー感熱発色層58,保護層59が順次層設
されている。これらの各感熱発色層56〜58は、熱記録さ
れる順番に表面から層設されているが、例えばマゼン
タ，イエロー，シアンの順番に熱記録する場合には、イ
エロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層との位置が入れ
換えられる。

前記支持体55としては、不透明なコート紙又はプラス
チックフィルムが用いられ、またOHPシートを作成する
場合には透明なプラスチックフィルムが用いられる。シ
アン感熱発色層56は、電子供与性染料前駆体と電子受容
性化合物を主成分として含有し、加熱されたときにシア
ンに発色する。マゼンタ感熱発色層57としては、最大吸
収波長が360±20nmであるジアゾニウム塩化合物と、こ
れと熱反応してマゼンタに発色するカプラーとを含有し
ている。このマゼンタ感熱発色層57は、サーマルヘッド
11でマゼンタ画像を熱記録した後に、360±20nmの紫外
線を照射するとジアゾニウム塩化合物が光分解して発色
能力が失われる。イエロー感熱発色層58は、最大呼吸波
長が420±20nmであるジアゾニウム塩化合物と、これと
熱反応してイエローに発色するカプラーとを含有してい
る。このイエロー感熱発色層58も、420nm±20nm付近の
近紫外線を照射すると光定着して発色能力が失われる。
なお、このカラー感熱記録材料は、平成２年４月４日に
本出願人によって出願された特願平２−89384号に詳細
に説明されている。

第４図は、各感熱発色層56〜58の特性を示すものであ
る。横軸の熱エネルギーは、サーマルヘッド11の発熱素
子が発生する熱エネルギーを表しており、イエロー感熱
発色層58の熱エネルギーが最も低く、シアン感熱発色層
56の熱エネルギーが最も高い。この熱エネルギーの差異
の主たる要因は、シアン感熱発色層56は、イエロー感熱
発色層58,マゼンタ感熱発色層57を介して加熱しなけれ
ばならないからである。

第５図は、イエロー感熱発色層58の吸収特性と、紫外
線ランプ21の発光特性を示すものである。イエロー感熱
発色層58は、点線で示すように、ほぼ300nm〜450nmの範
囲に光吸収性があり、この範囲の紫外線を照射すると、
ジアゾニウム塩化合物が分解して光定着する。そこで、
紫外線ランプ21は、ハッチング62で示すように、420nm
の発光エネルギーが最大となっている。

第６図は、マゼンタ感熱発色層57の吸収特性と、紫外
線ランプ20の発光特性を示すものである。マゼンタ感熱
発色層57は、点線で示すように、ほぼ300nm〜400nmの範
囲に光吸収性がある。そこで、マゼンタを光定着するた
めの紫外線ランプ20は、ハッチング63で示すように、36
5nmの発光エネルギーが最大となっている。

このように、マゼンタ感熱発色層57とイエロー感熱発
色層58は、同時に光定着されないように、吸収波長域が
ずらしてあるが、この吸収波長域は環境光や定着用ラン
プの特性を考慮して決めることができる。また、シアン
感熱発色層56は、発色熱エネルギーが通常の保存状態で
は存在しないような高い値であるため、光定着性が与え
られていない。もし、必要であれば、シアン感熱発色層
として、前記２つの感熱発色層57,58の吸収波長域とず
れた吸収波長域を与えるようなジアゾニウム塩化合物
と、シアンに発色するカプラーとで構成してもよい。

次に、前記実施例の作用について説明する。コントロ
ーラ50に熱記録を指示すると、パルスモータ49が正転し
て給紙側搬送ベルト機構27,排紙側搬送ベルト機構28,及
びプラテンローラ26を駆動し、給紙側から排紙側に向け
て紙送りを行う。カラー感熱記録材料16は、カセットか
ら一枚ずつ送り出され、又はカラー感熱記録材料のロー
ルから引き出されてシート状に切断される。このシート
状をしたカラー感熱記録材料16は、ローラ31,33側か
ら、搬送ベルト29と30との間に挟まれ、記録ヘッド10に
向けて搬送される。この搬送中に、カラー感熱記録材料
16の先端部が給紙側搬送ベルト機構27から送り出され、
記録ヘッド10とプラテンローラ26の間を通過して排紙側
搬送ベルト機構28に銜え込まれる。

前記カラー感熱記録材料16の搬送中に、その記録エリ
アの先端が熱記録位置に達すると、イエロー画像の熱記
録が開始される。まず、ヘッド制御部45は、画像信号入
力部46からイエロー画像の１ライン分の画像信号を読み
出す。これらの画像信号は、第４図に示す発色特性を考
慮して駆動信号に変換される。これらの駆動信号は、サ
ーマルヘッド11に送られ、対応する発熱素子に供給さ
れ、各発熱素子が記録すべき濃度に応じた熱エネルギー
を発生する。これにより、イエロー感熱発色層58にイエ
ロー画像の第１ライン目が熱記録される。この第１ライ
ン目の記録が終了すると、イエロー画像の第２ライン目
の駆動信号がサーマルヘッド11に送られ、第２ライン目
がイエロー感熱記録層58に熱記録される。これらの動作
を繰り返すことにより、イエロー画像が１ラインずつ熱
記録される。

前記イエロー画像の熱記録時に、紫外線ランプ21が点
灯し、420nm付近の近紫外線を発生する。この近紫外線
は、ライトガイド15を通ってその射出端15aから射出
し、イエロー画像が熱記録されたカラー感熱記録材料16
の部分に照射される。この420nmの近紫外線によって、
イエロー感熱発色層58に含有されたジアゾニウム塩化合
物を分解し、発色能力を消失させる。

イエロー画像の記録が終了した後に、紫外線ランプ21
を消灯するとともに、紫外線ランプ20を点灯する。これ
とともに、パルスモータ49を逆転させ、給紙側搬送ベル
ト機構27,排紙側搬送ベルト機構28,及びプラテンローラ
26を駆動し、排紙側から給紙側に向けて紙送りを行う。
このカラー感熱記録材料16の戻し工程において、サーマ
ルヘッド11がマゼンタ画像をマゼンタ感熱発色層57に１
ラインずつ熱記録する。このマゼンタ画像が熱記録され
た部分がライトガイド14の射出端14aに到達すると、紫
外線ランプ20から発生した365nmの紫外線で照射されて
光定着が行われる。なお、このマゼンタ画像の熱記録時
には、第４図に示されているように、ほぼ40〜70mJ/mm²
の範囲内で、かつ記録すべき濃度に応じた熱エネルギー
が用いられる。この範囲の熱エネルギーは、イエロー感
熱発色層58を記録するに充分なエネルギーであるが、既
にイエロー感熱発色層58は光定着されているから、この
イエロー感熱発色層58が発色することはない。

マゼンタ画像の記録後に、パルスモータ49が再び正転
するから、カラー感熱記録材料16が給紙側から排出側に
向けて搬送される。このカラー感熱記録材料16の搬送時
に、サーマルヘッド11がシアン感熱発色層56にシアン画
像を１ラインずつ熱記録する。このシアン画像の熱記録
時に、紫外線ランプ20,21はいずれも消灯しており、光
定着は行われない。

パルスモータ49は、シアン画像の記録後も引き続き回
転するから、３色面順次熱記録が行われたカラー感熱記
録シート16は、排紙側搬送ベルト機構36を経てトレイ
（図示せず）へ排出される。

前述した実施例では、給紙ステップ，イエロー画像熱
記録ステップ，マゼンタ画像熱記録ステップ，シアン画
像熱記録ステップ，排紙ステップの５つのステップでカ
ラー画像の記録が完了する。また、カラー感熱記録材料
16の搬送から見れば、１往復半でカラー画像の記録が行
われる。なお、イエロー画像の熱記録時に紫外線ランプ
21を消灯し、この代わりにマゼンタ画像の熱記録時に紫
外線ランプ21を点灯して、マゼンタ画像の熱記録の直前
にイエロー感熱発色層58を光定着し、そしてシアン画像
の熱記録時に紫外線ランプ20を点灯してシアン画像の熱
記録の直前にマゼンタ感熱発色層57を光定着してもよ
い。

第７図は、記録ヘッドを主走査方向に移動してカラー
画像を記録する実施例を示すものである。一対の紙送り
ローラ70,71が適当な間隔を保って回転可能に配置され
ており、これらの外周に巻き付いたカラー感熱記録材料
73を矢線方向に搬送する。これらの紙送りローラ70,71
の間に、横長な受け板72が配置されており、カラー感熱
記録材料73を平坦に保つことができる。

記録ヘッド75は、サーマルヘッド76の両側に放熱板7
7,78が固定され、これらの横にライトガイド79,80が固
定されている。前記サーマルヘッド76は、副走査方向に
複数の発熱素子がライン状に配列されており、同時に複
数のラインを記録する。ライドガイド79,80としては、
記録ヘッド75を移動可能とするために、多数のオプチカ
ルファイバーを纏めた可撓性ファイバーバンドルが用い
られる。また、ライトガイド79,80入射端には、ほぼ365
nmの波長域の紫外線を発生する紫外線ランプ81と、ほぼ
420nmの近紫外線を発生する紫外線ランプ82とが配置さ
れている。

前記記録ヘッド75は、取付け板84と同一面となるよう
に、取付け板84の穴84aに嵌め込まれ、この取付け板84
を介してキャリッジ85に保持されている。このキャリッ
ジ85は、角柱状をしたガイド86に摺動自在に取り付けら
れており、記録ヘッド75と一緒にガイド86に沿って主走
査方向に移動する。このキャリッジ85には、歯付きベル
ト87の一部が連結されている。この歯付きベルト87は、
パルスモータ88で駆動されるギヤ89に掛けられている。

カラー画像の記録時に、パルスモータ88が正転する
と、ギヤ89が時計方向に回転し、キャリッジ85がガイド
86に沿って、第７図において右方向へ移動する。このキ
ャリッジ85と一緒に記録ヘッド75が移動し、この移動中
にサーマルヘッド76がイエロー画像の複数ラインを同時
に熱記録する。このイエロー画像の熱記録時に、紫外線
ランプ82が点灯して、ほぼ420nm付近の近紫外線を発生
する。この近紫外線は、ライトガイド80を通ってカラー
感熱記録材料73に照射され、記録済み部分のイエロー感
熱発色層を光定着する。

記録ヘッド75が右端に達すると、パルスモータ88が逆
転に切り替わり、ギヤ89を反時計方向に回転させる。こ
れにより、キャリッジ85とともに記録ヘッド75が左方向
へ移動する。この記録ヘッド75の戻り工程において、サ
ーマルヘッド76は、マゼンタ画像の複数ラインを同時に
熱記録する。このマゼンタ画像の記録時に、紫外線ラン
プ81が点灯して、ほぼ365nmの波長域の紫外線を発生す
る。この紫外線は、ライトガイド79を通ってカラー感熱
記録材料73に照射され、マゼンタ画像が熱記録された部
分のマゼンタ感熱発色層を光定着する。

記録ヘッド75が左端に移動すると、パルスモータ88が
正転に切り替わり、ギヤ89を反時計方向に回転させる。
記録ヘッド75が右方向へ移動する際に、サーマルヘッド
76はシアン画像をシアン感熱発色層に熱記録する。この
シアン画像の熱記録時には、紫外線ランプ81,82は消灯
している。

記録ヘッド75が右端に達すると、バルスモータ88が逆
転に切り替わり、記録ヘッド75を左端に向けて移動させ
る。これとともに、紙送りローラ70,71が矢線方向に回
転し、カラー感熱記録材料73を一定ピッチ移動する。こ
の移動量は、サーマルヘッド76の発熱素子列の長さに対
応している。

このように記録ヘッド75の２往復によって、カラー感
熱記録材料73に、３色画像の複数ラインが熱記録され
る。以下、同様にしてカラー感熱記録材料73にカラー画
像が熱記録される。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、サーマ
ルヘッドの両側に、電磁波をカラー感熱記録材料に照射
するためのライドガイドを取り付け、これらをユニット
化したから、組立が簡単となるとともに、狭いスペース
に設置することができる。また、本発明は、ユニット化
した記録ヘッドの両側に搬送ベルト機構を配置し、カラ
ー感熱記録材料の往き工程と戻り工程の両方で画像記録
を行うようにしたから、カラー感熱記録材料の１往復半
でカラー画像を記録することでき、したがって従来のカ
ラー感熱記録装置に比べて高速印画を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカラー感熱記録装置の一例を示す概
略図である。 第２図は、第１図に示す実施例の要部を示す斜視図であ
る。 第３図は、カラー感熱記録材料の層構造を示す説明図で
ある。 第４図は、カラー感熱記録材料の発色特性を示すグラフ
である。 第５図は、イエロー感熱発色層の吸収特性と、イエロー
定着用紫外線ランプの分光エネルギーを示すグラフであ
る。 第６図は、マゼンタ感熱発色層の吸収特性と、マゼンタ
定着用紫外線ランプの分光エネルギーを示すグラフであ
る。 第７図は、記録ヘッドを主走査方向に移動して熱記録を
行うようにした本発明の別の実施例を示す要部の斜視図
である。 10……記録ヘッド 11……サーマルヘッド 14,15……ライトガイド 16……カラー感熱記録材料 20,21……紫外線ランプ 27,28……搬送ベルト機構 73……カラー感熱記録材料 75……記録ヘッド 76……サーマルヘッド 79,80……ライトガイド 81,82……紫外線ランプ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発色する色及び熱エネルギーが異なった第
   １ないし第３の少なくとも３つの感熱発色層が支持体に
   順次層設されており、少なくとも第２及び第３の感熱発
   色層は特有な電磁波による光定着性を備えたカラー感熱
   記録材料を用い、このカラー感熱記録材料にカラー画像
   を記録するカラー感熱記録装置において、 前記各感熱発色層に熱エネルギーを与えるためのサーマ
   ルヘッドと、このサーマルヘッドの両側に取り付けられ
   た第１及び第２のライトガイドと、この第１のライトガ
   イドを介して第３の感熱発色層に電磁波を照射する第１
   の電磁波発生源と、第２のライトガイドを介して第２の
   感熱発色層に電磁波を照射する第２の電磁波発生源とを
   設けたことを特徴とするカラー感熱記録装置。
2. 【請求項２】発色する色及び熱エネルギーが異なった第
   １ないし第３の少なくとも３つの感熱発色層が支持体に
   順次層設されており、少なくとも第２及び第３の感熱発
   色層は特有な電磁波による光定着性を備えたカラー感熱
   記録材料を用い、このカラー感熱記録材料にカラー画像
   を記録するカラー感熱記録装置において、 前記各感熱発色層に熱エネルギーを与えるためのサーマ
   ルヘッドと、このサーマルヘッドの両側に取り付けられ
   た第１及び第２のライトガイドと、この第１のライトガ
   イドを介して第３の感熱発色層に電磁波を照射する第１
   の電磁波発生源と、第２のライトガイドを介して第２の
   感熱発色層に電磁波を照射する第２の電磁波発生源と、
   前記サーマルヘッドの左右に配置され、カラー感熱記録
   材料をニップして搬送するための第１及び第２の搬送ベ
   ルト機構と、カラー画像の記録時にカラー感熱記録材料
   が１往復半されるように、第１及び第２の搬送ベルト機
   構の駆動を制御するための搬送制御手段とを設けたこと
   を特徴とするカラー感熱記録装置。