JP3090557B2 - 熱記録装置 - Google Patents
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Description
た状態でレーザビームにより画像等の記録を行う熱記録
装置に関する。
し、画像等の記録を行う熱記録装置が普及している。特
に、熱源としてレーザを用いることで高速記録を可能と
したものが出現している(特開昭50−23617号、
特開昭58−94494号、特開昭62−77983
号、特開昭62−78964号等参照)。
され、良好な画像を高品位で記録することのできる感熱
記録材料として、支持体上に発色剤、顕色剤および光吸
収色素を備え、付加される熱エネルギに応じた濃度で発
色する材料を開発し、特許出願している(特願平3−6
2684号、特願平3−187494号参照)。
も塩基性染料前駆体を含有するマイクロカプセル、顕色
剤および光吸収色素を水に難溶または不溶の有機溶剤に
溶解せしめた後、乳化分散した乳化物を含有する塗布液
を塗布して形成せしめた感熱層を有する。
して、あるいは酸等のプロトンを受容して発色する性質
を有するものであって、通常略無色で、ラクトン、ラク
タム、サルトン、スピロピラン、エステル、アミド等の
部分骨格を有し、顕色剤と接触してこれらの部分骨格が
開環若しくは開裂する化合物が用いられる。具体的に
は、クリスタルバイオレットラクトン、ベンゾイルロイ
コメチレンブルー、マラカイトグリーンラクトン、ロー
ダミンBラクタム、1,3,3−トリメチル−6’−エ
チル−8’−ブトキシインドリノベンゾスピロピラン等
がある。
フェノール化合物、有機酸若しくはその金属塩、オキシ
安息香酸エステル等の酸性物質が用いられる。顕色剤は
融点が50〜250℃のものが好ましく、特に融点が6
0〜200℃の水に難溶性のフェノールまたは有機酸が
望ましい。これらの顕色剤の具体例は、例えば、特開昭
61−291183号に記載されている。
収が少なく、赤外線領域の波長の吸収率が特に高い色素
が好ましい。この色素としては、シアニン系色素、フタ
ロシアニン系色素、ピリリウム系・チオピリリウム系色
素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、N
i、Cr等の金属錯塩系色素、ナフトキノン系・アント
ラキノン系色素、インドフェノール系色素、インドアニ
リン系色素、トリフェニルメタン色素、トリアリルメタ
ン系色素、アミニウム系・ジインモニウム系色素、ニト
ロソ化合物等を挙げることができる。これらの中でも特
に近赤外光を発振する半導体レーザが実用化されている
観点から、波長が700〜900nmの近赤外領域の光
の吸収率が高いものを使用することが好ましい。
感熱記録材料は、安定した保存状態を維持するため、低
い熱エネルギでは発色しないように構成されている。従
って、所望の発色状態を得るためには、かなりの熱エネ
ルギが必要である。この結果、発色までの熱エネルギの
閾値分だけダイナミックレンジが狭くなり、高階調の画
像を得ることが困難となる不都合がある。また、発色さ
せるための装置側の負担も相当に大きなものとなってし
まう。
るためのレーザビームのダイナミックレンジを充分に確
保して高階調で且つ高精度な画像を得ることができ、し
かも、前記レーザビームを発生する加熱ビーム発生手段
に対する負担を軽減して装置を簡易且つ廉価なものとす
ることのできる熱記録装置を提供することを目的とす
る。
めに、本発明は、支持体上に、少なくとも塩基性染料前
駆体を含有するマイクロカプセル、顕色剤および赤外線
吸収色素を水に難溶または不溶の有機溶剤に溶解させる
ことで乳化分散した乳化物を含有する塗布液を塗布して
形成した感熱層を備えた感熱記録材料を、発色温度未満
の所定温度に予熱する予熱手段と、前記感熱記録材料に
対してレーザビームを走査させ、当該感熱記録材料を所
定の温度に加熱する加熱ビーム発生手段と、を備えるこ
とを特徴とする。
なくとも塩基性染料前駆体を含有するマイクロカプセ
ル、顕色剤および赤外線吸収色素を水に難溶または不溶
の有機溶剤に溶解させることで乳化分散した乳化物を含
有する塗布液を塗布して形成した感熱層を備えた感熱記
録材料を、発色温度近傍で且つ発色温度未満の温度に予
熱しておき、この状態で加熱ビーム発生手段からのレー
ザビームを前記感熱記録材料に走査させることにより所
望の発色を得る。
温度に制御することで、発色のための効率的且つ正確な
加熱を行うことができる。
部の濃度を検出し、これを所定の濃度となるように温度
制御することで、所望の予熱温度が得られる。
75℃とし、予熱時間はスループットの関係上、30秒
以下に設定することが望ましい。
挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
なお、以下の実施例では、加熱ビーム発生手段は、感熱
記録材料に対して多階調記録を行うよう制御されるもの
とする。 (第1実施例)図1に示す熱記録装置10は、矢印B方
向に副走査搬送される感熱記録材料SをレーザビームL
によって矢印A方向に走査し、画像等を記録するもので
あり、レーザビームLを出力するレーザダイオード12
と、前記レーザビームLを平行光束とするコリメータレ
ンズ14と、シリンドリカルレンズ16と、反射ミラー
18と、レーザビームLを偏向するポリゴンミラー20
と、fθレンズ22と、前記シリンドリカルレンズ16
と共動してポリゴンミラー20の面倒れを補正するシリ
ンドリカルミラー24と、感熱記録材料Sの両側部に当
接する電極ローラ26a、26bと、前記電極ローラ2
6a、26bに対向する支持ローラ28と、電極ローラ
26a、26bに対して電流を供給する電源30とを備
える。なお、電源30は、制御部32によって制御さ
れ、また、レーザダイオード12は、ドライバ34を介
して前記制御部32によって制御される。
うに、支持体36上に導電性の抵抗発熱層38を形成
し、前記抵抗発熱層38上に感熱層40を形成し、さら
に、前記抵抗発熱層38上であって、前記感熱層40の
両側部に電極層42a、42bが形成される。なお、抵
抗発熱層38としては、例えば、In −Sn 酸化層やラ
バーヒータ等の可撓性を有したパネル状の抵抗発熱材を
使用することができる。感熱層40は、発色剤、顕色剤
およびレーザビームLを吸収してこれを熱エネルギに変
換する光吸収色素を含有した材料より構成される。この
材料としては、前述したように、特願平3−62684
号、特願平3−187494号等に記載されたものを用
いることができる。
ム発生手段を構成し、電源30および電極ローラ26
a、26bは、電流供給回路を構成する。
以上のように構成されるものであり、次に、その作用効
果について説明する。
録材料Sを支持ローラ28と電極ローラ26a、26b
との間に挟持した状態で矢印B方向に副走査搬送しなが
ら予熱を行う。すなわち、電極ローラ26a、26bが
感熱記録材料Sの電極層42a、42bに当接すること
で、抵抗発熱層38に電流が供給され、これによって、
感熱記録材料Sが発色直前の温度まで予熱される。図3
の特性曲線aは、感熱記録材料Sの温度と濃度との関係
を示したものである。同図の特性曲線aの場合、感熱記
録材料Sは、温度T1まで予熱される。
てレーザダイオード12を駆動する。レーザダイオード
12は、感熱記録材料Sに記録される画像の階調に応じ
て変調されたレーザビームLを出力する。前記レーザビ
ームLは、コリメータレンズ14によって平行光束とさ
れた後、シリンドリカルレンズ16および反射ミラー1
8を介してポリゴンミラー20に導かれる。ポリゴンミ
ラー20は、高速で回転しており、その反射面によって
反射されたレーザビームLは、fθレンズ22およびシ
リンドリカルミラー24を介して感熱記録材料Sに導か
れ、矢印B方向に副走査搬送される前記感熱記録材料S
を矢印A方向に主走査する。この場合、感熱記録材料S
の感熱層40には、レーザビームLによって所定の熱エ
ネルギが付与され、階調画像が記録される。
8において発生した熱エネルギによって図3に示す温度
T1まで予熱されているため、前記レーザダイオード1
2を熱記録装置10が設置された場所の室温から温度T
2の広い範囲で制御する必要はない。従って、レーザダ
イオード12は、温度T1から温度T2の範囲で制御さ
れ、高階調の画像が精度よく形成される。また、レーザ
ダイオード12は、高出力を要求されないため、熱記録
装置10全体の構成も簡素化され、且つ、廉価なものと
なる。なお、温度T1は、感熱記録材料の発色特性に応
じて40〜275℃の間に設定し、また、予熱時間をス
ループットの関係から30秒以下に設定することが望ま
しい。さらに望ましくは、温度T1についてはマイクロ
カプセルのガラス転移温度が70〜150℃なので、7
0〜150℃の間に設定するのがよい。また、予熱時間
については、短時間であるほどカブリが少ない傾向があ
るので、10秒以下にするのがよい。
の支持体36(図2参照)を抵抗発熱層38で兼用し、
レーザビームLが照射される面の反対側より通電するよ
うに感熱記録材料Saを構成することもできる。また、
図2に示す場合と同様に、電極層42a、42bを感熱
層40側に設け、レーザビームLが照射される面より通
電してもよく、さらには、両面より通電してもよいこと
は勿論である。 (第2実施例)図5は、図2、図4に示すような感熱記
録材料S、Saの抵抗発熱層38を持たない感熱記録材
料Sbに対して、電源30より供給される電流によって
加熱されたヒートローラ46をレーザビームLが照射さ
れる面の反対側に当接させ、前記感熱記録材料Sbを予
熱するようにしたものである。この場合、感熱記録材料
Sbに抵抗発熱層38を設ける必要がなく、また、電極
層42a、42bが不要となり、構成が簡素化される。
Sbを複数のヒートローラ46、46aで予熱するよう
に構成すれば、前記感熱記録材料Sbの予熱温度を一層
安定的且つ高精度に設定することができる。すなわち、
図5の場合において、ヒートローラ46の熱容量が小さ
いと、感熱記録材料Sbによって熱が奪われてしまい、
予熱温度にむらが生じるおそれがある。そこで、図6A
に示すように、感熱記録材料Sbを予めヒートローラ4
6aで予熱した後、さらに、ヒートローラ46で所定の
予熱温度となるようにすれば、当該予熱温度を正確な温
度に維持することができる。同様に、図6Bに示すよう
に、ヒートローラ46の前段に予熱光源47を設け、ヒ
ートローラ46による予熱に先立って感熱記録材料Sb
を予熱することによっても同様の効果を得ることができ
る。さらに、図6Cに示すように、ヒートローラ46で
感熱記録材料Sbを予熱した後、予熱光源47で輻射加
熱を行うことによっても同様の効果を得ることができ
る。また、前段の予熱手段で予熱に必要なエネルギの大
部分を与えるようにすることで、後段の手段の負担を小
さくすることができ、さらに高精度な予熱が可能とな
る。 (第3実施例) 図7は、熱伝導率の低い薄肉ベルト43を巻装させた一
対のニップローラ41a、41bで感熱記録材料Sbを
挟持搬送し、前記薄肉ベルト43を介してヒータ45に
より前記感熱記録材料Sbを予熱するように構成したも
のを示す。この場合、感熱記録材料Sbは、熱伝導率の
低い薄肉ベルト43を介して必要部分のみが予熱される
ため、容易且つ正確に予熱温度を制御することができ
る。また、前記ヒータ45は薄肉ベルト43によって囲
繞されているため、予熱により発生した対流空気を感熱
記録材料Sbの側部方向に逃がすことができる。さら
に、感熱記録材料Sbは、ヒータ45に直接接触してい
ないため、傷等が生じるおそれもない。 (第4実施例) 図8は、図2、図4に示すように、感熱記録材料S、S
aに抵抗発熱層38を設けることなく、吸熱層48上に
感熱層40を形成した感熱記録材料Scに対して、電源
30より電流が供給される赤外線ヒータ50をレーザビ
ームLが照射される面の反対側に近接配置し、前記赤外
線ヒータ50より放射される赤外線を吸収させ、これに
よって、前記感熱記録材料Scを予熱するようにしたも
のである。この場合、感熱記録材料Scに対して赤外線
ヒータ50が接触することがないため、前記感熱記録材
料Scを支障なく搬送することができる。
りに、図9に示すように、温風ヒータ39を用いて温風
を感熱記録材料Scに送給して予熱することも可能であ
る。この場合、感熱記録材料Scは、両面から前記温風
ヒータ39によって予熱されるように構成することもで
きる。
び図10Bに示す赤外線ヒータ49を用いて予熱するこ
ともできる。この場合、前記赤外線ヒータ49を囲繞す
る反射板50は、感熱記録材料Scの搬送方向(矢印方
向)と直交する幅よりも長尺に設定しておけば、予熱に
よって加熱された空気を反射板50の両端部から外部に
逃がすことができるため、前記空気の対流により無用な
部分が予熱されることがなく、また、対流によって生じ
る加熱むらがなくなり、従って、高精度な予熱制御を行
うことができる。 (第5実施例)図11は、他の実施例の熱記録装置60
を示す。この熱記録装置60は、図1に示すレーザダイ
オード12からシリンドリカルミラー24に至る走査光
学系62と、前記走査光学系62からのレーザビームL
を感熱記録材料Sdに照射する記録部64とを断熱ケー
シング68中に配設し、これらを外界より遮断するよう
に構成し、断熱ケーシング68内を前記感熱記録材料S
dが予熱温度となるように温度調節を行う温度調節手段
65を備えている。温度調節手段65は、ランプ等の加
熱手段66、温度検出部70、制御部72からなり、ま
た、感熱記録材料Sdは、支持体上に記録媒体層を形成
したものである。断熱ケーシング68内の温度は、温度
検出部70によって検出される。制御部72は、検出さ
れた温度に基づき、感熱記録材料Sdを所定の予熱温度
となるように加熱手段66を制御する。この場合、加熱
手段66は、感熱記録材料Sdを安定した予熱温度に維
持することができ、従って、一層高精度な画像を得るこ
とができる。なお、温度検出部70によって検出された
温度が所定の予熱温度以上となった場合にレーザビーム
Lによる記録動作を行わないように制御すれば、不適当
な画像記録を未然に回避することができる。
上流側に材料温度検出部71を配設し、感熱記録材料S
dの温度を直接検出するように構成すれば、温度検出部
70によって検出された断熱ケーシング68内の温度に
基づいて制御された加熱手段66による予熱温度を、前
記材料温度検出部71で検出された材料温度に従ってさ
らに高精度に調整することができる。また、材料温度検
出部71で検出された材料温度の履歴を記録し、この履
歴データから断熱ケーシング68内の温度に対する感熱
記録材料Sdの予熱温度の予測値の精度を向上させるこ
ともできる。この結果、記録される画像の精度が一層向
上する。なお、温度検出部70を設けることなく、材料
温度検出部71のみによって制御を行うことも可能であ
る。 (第6実施例)図12は、赤外線ヒータ75を囲繞する
断熱ケーシング76と、感熱記録材料Sdの記録部に指
向して形成された開口部に装着されるフィルタ77とで
密閉構造とした予熱部74を用いて、前記感熱記録材料
Sdの予熱を行うように構成した熱記録装置78を示
す。この場合、感熱記録材料Sdは、前記フィルタ77
を介して照射された赤外線によって必要部分のみ予熱さ
れるため、熱記録装置78の余分な温度上昇が生じな
い。また、予熱部74が密閉構造であるため、前記赤外
線の熱によって熱記録装置78内に空気の対流が生じに
くく、従って、記録部の局部的な予熱を高精度に行うこ
とが可能となる。なお、断熱ケーシング76に設けた開
口部が充分に狭小なものであれば、フィルタ77を設け
なくてもよい。 (第7実施例)図13は、感熱記録材料Sdの主走査方
向に長尺な近赤外光を出力する近赤外ランプ81を用い
て予熱を行う熱記録装置79を示す。この熱記録装置7
9では、前記近赤外ランプ81と感熱記録材料Sdとの
間に主走査方向に長尺なシリンドリカルレンズ83が配
設されている。この場合、感熱記録材料Sdの記録媒体
層に、前記シリンドリカルレンズ83を透過する所定の
波長の近赤外光を吸収する色素を含有させておけば、当
該感熱記録材料Sdを効果的に予熱することができる。
すなわち、シリンドリカルレンズ83を用いて近赤外光
を感熱記録材料Sd上に集光することができるため、短
時間で効率的に予熱を行うことができる。また、シリン
ドリカルレンズ83の使用、あるいは、シリンドリカル
レンズ83の透過波長および近赤外光吸収色素の選択に
よって、予熱範囲を必要部分のみに限定することができ
るため、一層正確に予熱を行うことが可能である。な
お、この実施例では、記録用のレーザビームLと同一方
向から感熱記録材料Sdを予熱するようにしているが、
いずれの方向からであっても予熱を行うことができる。
外ランプ85を用い、前記近赤外ランプ85とシリンド
リカルレンズ83との間に、一端側が前記近赤外ランプ
85に近接して収束し、他端側が前記シリンドリカルレ
ンズ83の長手方向に沿って延在する導光部材87を配
設することにより、予熱を行うことができる。この場
合、前記導光部材87は、点光源である近赤外ランプ8
5からの近赤外光を線状光源とし、シリンドリカルレン
ズ83を介して感熱記録材料Sdに導くため、例えば、
線状の光源を用いた場合のように、光源の発光特性のむ
らに起因する予熱のむらを回避することができる。 (第8実施例)図15は、さらに他の実施例の熱記録装
置80を示す。この場合、図1に示す熱記録装置10と
同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を
省略する。
Seは、図16に示すように、支持体82上に感熱層4
0が形成されるとともに、その側部に図3の特性曲線b
で示されるように、感熱層40(特性曲線a参照)より
も低い温度で発色する発色特性を有する予熱発色部84
が形成されている。一方、熱記録装置80は、前記感熱
記録材料Seに当接する予熱部としてのヒートローラ4
6と、前記感熱記録材料Seの予熱発色部84に近接配
置される濃度計86と、ドライバ34を制御するととも
に、前記濃度計86によって検出された予熱発色部84
の濃度に基づいて電源30を制御する制御部88とを備
える。
は、制御部88の制御下に電源30がヒートローラ46
に電流を供給し、当該ヒートローラ46を加熱する。そ
して、前記ヒートローラ46によって感熱記録材料Se
が予熱される。この時、感熱記録材料Seの感熱層40
の濃度には変化が生じないが、予熱発色部84の濃度は
変化する。そこで、濃度計86は、前記予熱発色部84
の濃度を検出し、その濃度データを制御部88に供給す
る。制御部88は、前記濃度データが温度T1における
濃度Dとなるように電源30を制御することにより感熱
記録材料Se は温度T1に予熱される。この場合、感熱
記録材料Seの温度が直接的に検出されることになるの
で、予熱温度を高精度に調整することができる。なお、
予熱温度を調整するとともに、レーザビームLの出力を
前記予熱温度に基づいて調整すれば、一層高品質な画像
を得ることが可能となる。
に、図17に示す感熱記録材料Sfを用いることもでき
る。すなわち、この感熱記録材料Sfは、温度に応じた
濃度に発色し、且つ、温度が低下すると元の濃度に戻る
サーモクロミック等から構成される予熱発色層89を支
持体82上に設け、前記予熱発色層89上に未発色時に
おいて光透過性を示す感熱層40を設けたものである。
そして、前記予熱発色層89の予熱後の濃度を濃度計8
6で測定することにより、予熱温度の調整を行うことが
できる。この場合、予熱発色層89の濃度は、画像記録
後の温度低下に伴って元の濃度に戻るため、その濃度が
感熱層40の画像濃度に影響を与えることはない。従っ
て、このような感熱記録材料Sfを用いた場合、画像記
録域が予熱発色層89によって制限されることがなく、
また、濃度計86の配置の自由度も向上する。例えば、
支持体82を光透過性の材料で構成すれば、前記濃度計
86を支持体82側に配置することもできる。 (第9実施例)図18は、予熱温度を可変アパーチャを
用いて調整する実施例を示す。この実施例では、予熱光
源121からの予熱光を感熱記録材料Seに照射し、そ
の予熱発色部84(図16参照)を透過する光の強度を
感熱記録材料Seを挟んで対向させた発光部113およ
び光強度検出器115により検出する。そして、制御部
125は、前記検出された光の強度を所定の強度とすべ
くラック・ピニオン等の駆動機構111を制御して可変
部材117aを変位させ、アパーチャ119の幅を調整
することにより予熱温度を所望の温度に制御する。この
ようにして予熱温度の制御を行えば、ヒートローラ46
の温度調整を行う場合よりも一層高速での制御が可能と
なる。また、予熱光源121自体の温度調整が不要とな
るため、前記予熱光源121の熱容量を大きく設定する
ことができ、これによって温度分布むらの発生を最小限
に抑制することができる。
および光強度検出器115を用いる代わりに、放射温度
計127を用いれば、予熱発色部84を特に設けない感
熱記録材料Sdにおいても同様にして予熱温度を高精度
に制御することができる。また、図18および図19に
示す実施例において、前記アパーチャ119を構成する
固定部材117bの温度を直接温度計によって測定し、
可変部材117aによって感熱記録材料Seが加熱され
る分を補正することで高精度な加熱温度制御を行うこと
ができる。
おいて、レーザビームLの感熱記録材料SeまたはSd
に対する記録位置を固定部材117b側に設定しておけ
ば、一層高精度な画像の記録が可能となる。すなわち、
図20に示すように、アパーチャ119での予熱の温度
特性cは、固定部材117b側で温度特性dとなる。こ
の場合、温度特性dの変化率は、温度特性cの変化率よ
りも小さいため、固定部材117b上で記録用のレーザ
ビームLを照射すれば、より安定した予熱温度の下で画
像の記録を行うことができるからである。
料S、Sa、Sb、Seに当接する電極ローラ26a、
26b、ヒートローラ46等のように直接接触して予熱
する手段と、赤外線ヒータ50、ランプ等のように感熱
記録材料Sc、Sd等を非接触で予熱する手段とを示し
た。
ては、他にサーマルヘッド、サーマルプレート等を用い
ることができる。なお、サーマルプレートのような熱容
量の大きな予熱手段を使用した場合、非接触状態で予熱
することも可能である。 (第10実施例)図21は、サーマルプレート90を用
いた場合の説明図である。この場合、支持体上に記録媒
体層を形成した感熱記録材料Sdは、僅かに離間して配
設されたサーマルプレート90によって所定の温度に予
熱され、その状態において、走査光学系62からのレー
ザビームLにより画像が記録される。ここで、感熱記録
材料Sdとサーマルプレート90との間には、空気層か
らなる間隙が形成されているため、断熱効果が高く、従
って、レーザビームLの熱エネルギでサーマルプレート
90が加熱されることにより、予熱温度が所定温度以上
に高くなってしまう不都合は生じない。また、レーザビ
ームLによる熱エネルギを保持する効果もある。この結
果、感熱記録材料Sdを安定して予熱することができる
とともに、感熱記録材料Sdの発色温度を正確に設定し
て高精度の画像記録を行うことが可能となる。 (第11実施例)図22は、主走査方向および副走査方
向に対して感熱記録材料Sdよりもサイズが大きなサー
マルプレート90aを用いた場合の説明図である。この
場合、前記感熱記録材料Sdは、サーマルプレート90
aによってその全面が均一に加熱されるため、熱による
感熱記録材料Sdの伸びは全体に一様となる。従って、
感熱記録材料Sdにおいて局部的な歪みが生じることが
なく、一層高精度な画像記録が可能となる。なお、この
ようなサーマルプレート90aは、感熱記録材料Sdに
対して接触状態あるいは非接触状態のいずれにおいても
適用することができる。 (第12実施例)図23は、物質αの融点を利用した予
熱部91を示す。この予熱部91は、感熱記録材料Sd
の予熱温度において溶融し、固体から液体に変化する物
質αを収容するケーシング93を前記感熱記録材料Sd
に対して接触させたもので、前記物質αはヒータ95に
よって加熱溶融され、また、温度センサ97により検出
された物質αの温度は、制御部99によって一定温度に
制御される。この場合、前記物質αが固体から液体に変
化する時の融点温度は、外部から付与されるエネルギに
対して安定しているため、高精度な温度制御を容易に実
現することができる。なお、物質αの例として、2N2
H4 ・H2 SO4 (融点約85℃)、低融点はんだ(融
点約100℃)、チオ・アセタミド(thio−ace
tamide)(融点約115℃)、トリ・ブロモ・ア
セチック・アシッド(tri−bromo aceti
c acid)(融点約135℃)、In(融点約15
5℃)等を使用することができる。 (第13実施例)図24は、物質βの沸点を利用した予
熱部101を示す。この予熱部101は、感熱記録材料
Sdの予熱温度において沸騰し、液体から気体に変化す
る物質βを収容するケーシング103を前記感熱記録材
料Sdに対して接触させたもので、前記物質βはヒータ
95によって加熱沸騰し、また、温度センサ97により
検出された物質βの温度は、制御部99によって一定温
度に制御される。さらに、物質βは、管路105aを介
して冷却ユニット107に供給されて冷却され、再び、
管路105bを介してケーシング103内に復帰され
る。この場合、前記物質βが液体から気体に変化する時
の沸点温度は、外部から付与されるエネルギに対して安
定しているため、高精度な温度制御を容易に実現するこ
とができる。なお、物質βの例として、エチルアルコー
ル(沸点約78.5℃)、水(沸点約100℃)、アセ
チック・アシッド(acetic acid)(沸点約
118.1℃)、アセチック・アンヒドライド(ace
tic anhydride)(沸点約140℃)等を
使用することができる。 (第14実施例)また、非接触で予熱する手段として、
他に電磁波等の手段を用いることもできる。図25は、
予熱手段として高周波誘導コイル92を用いた場合の熱
記録装置94の概略構成を示す。この熱記録装置94で
は、金属からなる支持体を有する感熱記録材料Sfに対
して、高周波誘導コイル92を近接配置し、これを制御
部96の制御下に駆動して前記感熱記録材料Sfを予熱
する。この場合、高周波誘導コイル92は、感熱記録材
料Sfの予熱部に沿ってスリット98aが形成されたス
リット部材98で囲繞され、シールド状態となってい
る。従って、感熱記録材料Sfは、画像の記録に必要な
部分のみが予熱されるため、滲み等のない高精度な画像
が形成される。
6のように、感熱層40と支持体82との間に透明電極
のような材料からなる導電層109を設けた感熱記録材
料Shを用いた場合、前記感熱記録材料Shの搬送方向
をAとして、レーザビームLにより付与された熱エネル
ギ分布a1 と高周波誘導コイル92により付与された熱
エネルギ分布a2 とは、図27に示すようになる。従っ
て、これらを合成した熱エネルギ分布a3 は、感熱層4
0の表面から深層部にいたるまで略均一となり、しか
も、このような分布を局所的に実現することができるた
め、高密度の記録を行うことが可能となる。 (第15実施例)さらに、図28に示すように、予熱用
のレーザビームMを用いた熱記録装置100とすること
もできる。すなわち、予熱用のレーザビームMを出力す
るレーザダイオード102と、記録用のレーザビームL
を出力するレーザダイオード104とを設け、前記レー
ザビームMをコリメータレンズ106、シリンドリカル
レンズ108、ミラー110、112を介してポリゴン
ミラー114に導く。また、前記レーザビームLをコリ
メータレンズ116およびシリンドリカルレンズ118
を介して前記ポリゴンミラー114に導く。そして、ポ
リゴンミラー114によって反射された各レーザビーム
M、Lは、fθレンズ120およびシリンドリカルミラ
ー122を介して感熱記録材料Sdに照射される。この
場合、予熱用のレーザビームMは、記録用のレーザビー
ムLよりも感熱記録材料Sdの副走査方向上流側を走査
し、当該感熱記録材料Sdを発色直前の温度に加熱す
る。この結果、ポリゴンミラー114から感熱記録材料
Sdに至る光学系を共通化することができるとともに、
レーザビームMは、感熱記録材料Sdの必要部分のみを
正確に加熱するため、高精度な画像を得ることができ
る。なお、感熱記録材料Sd上でのレーザビームMとレ
ーザビームLの走査位置は、副走査方向だけでなく、主
走査方向にずらせることで予熱を行うことも可能であ
る。
ザビームL、Mをポリゴンミラー114の対向する反射
面を介して夫々感熱記録材料Sdに導き、予熱および画
像記録を同時に行うように構成することも可能である。
この場合、予熱用のレーザビームMと記録用のレーザビ
ームLの走査方向は、逆方向に設定されることになる。 (第16実施例)さらにまた、図29に示すように、熱
記録装置123を記録用のレーザビームLを出力する走
査光学系62と、前記走査光学系62と同様に構成され
る予熱用のレーザビームMを出力する走査光学系124
とで構成し、制御部126によりこれらを制御するよう
に構成することもできる。 (第17実施例)図30は、第9実施例(図18参照)
における予熱光源121の代わりにレーザビームMを出
力する走査光学系124を用いた場合の実施例を示す。
この場合、感熱記録材料Sdは、前記レーザビームMが
照射されることにより光の透過率が変化する。すなわ
ち、照射されるレーザビームMの強度によって光の散乱
特性が変化する、いわゆる、ヘイズ効果を奏する。そこ
で、前記散乱特性の変化を、感熱記録材料Seを挟んで
対向させた発光部113および光強度検出器115によ
り透過光の強度として検出し、前記検出された強度を所
定の強度とすべくレーザビームMの出力を制御部126
aにより制御すれば、予熱温度を最適な温度に調整する
ことができる。なお、ヘイズ効果は、レーザビームM以
外の予熱手段、例えば、ヒートローラ46、赤外線ヒー
タ50等を用いて惹起させることもできる。 (第18実施例)図31は、感熱記録材料Seの予熱温
度を放射温度計127を用いて検出し、それによってレ
ーザビームMの強度を制御するようにした実施例を示
す。光源129から出力されたレーザビームMは集光レ
ンズ131によって集光されて音響光学素子(AOM)
127により強度変調された後、シリンドリカルレンズ
125により主走査方向(矢印方向と直交する方向)に
発散されて感熱記録材料Seに照射される。そして、制
御部126bは、放射温度計127によって検出された
予熱温度を所望の温度とすべくAOM127を制御す
る。この場合、レーザビームMは、集光レンズ131に
よって集光され且つシリンドリカルレンズ125によっ
て主走査方向にのみ発散されるため、感熱記録材料Se
の必要部分のみを効率的に予熱することができる。
して横シングルモードレーザダイオードを用い、予熱用
のレーザビームMの発生源として横マルチモードレーザ
ダイオードを用いることで、予熱範囲に幅を持たせ、且
つ記録範囲をシャープにすることが容易に実現できる。
また、レンズ等を用いて、レーザビームLの径をレーザ
ビームMの径よりも小さく設定してもよい。さらに、レ
ーザビームMを記録する画像の画素周波数に同期させて
パルス変調させることにより、高出力のレーザビームM
を得ることができる。 (第19実施例)図32、図33は、他の実施例の熱記
録装置130を示す。この熱記録装置130は、マトリ
ックス状の電極を有する感熱記録材料Sgを用いる。前
記感熱記録材料Sgは、支持体132上に形成され、主
走査方向に平行に延在する多数の電極を有する第1電極
層134と、前記第1電極層134上に形成される導電
性の抵抗発熱層136と、前記抵抗発熱層136上に形
成され、副走査方向に平行に延在する多数の電極を有す
る第2電極層138と、前記第2電極層138上に形成
される感熱層40とから構成される。熱記録装置130
は、感熱記録材料Sgの第1電極層134に第1電極走
査ユニット140を接続するとともに、第2電極層13
8に第2電極走査ユニット142を接続し、これらの間
を電源30を用いて通電する。この場合、制御部144
は、通電すべき電極を選択するように第1および第2電
極走査ユニット140、142を制御する。この結果、
選択された電極間の抵抗発熱層136が発熱し、感熱記
録材料Sgの所望の範囲が予熱されることになる。一
方、前記のようにして予熱された感熱記録材料Sgに対
して、矢印X方向に副走査搬送される記録ユニット14
6から出力されるレーザビームLを主走査することによ
り、所望の画像が記録される。
ス状に配設することにより、感熱記録材料Sgの必要部
分のみを予熱することができる。従って、感熱記録材料
Sgの全面を予熱した場合に比較して経済的である。ま
た、感熱記録材料Sgの全面を一度に予熱すると、記録
面に温度勾配が生じてしまうが、第1および第2電極走
査ユニット140、142を制御し、レーザビームLに
よる走査に追従させて副走査方向(矢印B方向)に順次
加熱部分を移動させることにより、記録直前の必要個所
のみを一定の温度で予熱することができるため、経済的
であるとともに、高精度な温度制御を行うことができ
る。これにより、正確な画像の記録を行うことができ
る。 (第20実施例)図34は、ドラム型の熱記録装置15
0を示す。この熱記録装置150では、感熱記録材料S
dを矢印A方向に回転するドラム152の外周部に装着
し、矢印B方向に移動する走査ユニット154によって
2次元的な画像の記録を行っている。すなわち、前記走
査ユニット154には、反射板156により外周部を囲
繞された予熱手段としてのハロゲンランプ158と、記
録用レーザ160が内包されており、前記ハロゲンラン
プ158より放出された赤外線Rによって感熱記録材料
Sdが予熱され、その予熱された部分に記録用レーザ1
60からのレーザビームLが照射されることで、画像の
記録が行われる。この場合、前記赤外線Rは、感熱記録
材料Sdの記録部分のみを効率的に予熱することがで
き、また、走査ユニット154の構成も極めて簡易なも
のとなる。
ように構成することもできる。図35は、予熱手段と加
熱ビーム発生手段とを一体にした走査ユニット79を用
いたもので、前記走査ユニット79は、記録用のレーザ
ビームLを出力するレーザダイオード83、レーザビー
ムLをコリメートするコリメータレンズ85、レーザビ
ームLを感熱記録材料Sdの記録部分に対して集光する
集光レンズ87をケーシング117によって囲繞してお
り、さらに、前記ケーシング117の中、感熱記録材料
Sdの上流側に近接する部位には、サーマルヘッド等の
ヒータ119が一体的に配設されている。感熱記録材料
Sdは、記録部分の前段が前記ヒータ119によって予
熱され、次いで、レーザダイオード83から出力された
レーザビームLにより加熱され、画像の記録が行われ
る。この場合、ヒータ119は、図34の場合と同様
に、レーザビームLによる感熱記録材料Sdの記録面側
を予熱するため、熱効率が高く、また、予熱手段と加熱
ビーム発生手段とが一体であるため、装置の小型化に大
きく寄与する効果がある。 (第21実施例)図36は、図34における予熱手段を
加熱手段とは別体とし、一部に間隙162を有するリン
グ状の予熱部材164をドラム152の外周部に遊嵌さ
せ、これを記録用レーザ160とともに矢印B方向に副
走査移動させるように構成した熱記録装置166を示
す。この場合、記録部分がリング状の予熱部材164に
よって覆われており、熱の散逸が少なく感熱記録材料S
dを安定して予熱することができるため、高精度な画像
記録が可能となる。
よび加熱を行う方向は、感熱記録材料の表面側、裏面
側、あるいは、両面側のいずれであってもよいことは勿
論である。
の効果が得られる。
染料前駆体を含有するマイクロカプセル、顕色剤および
赤外線吸収色素を水に難溶または不溶の有機溶剤に溶解
させることで乳化分散した乳化物を含有する塗布液を塗
布して形成した感熱層を備えた感熱記録材料を予め発色
直前の温度まで予熱しているため、加熱ビーム発生手段
は、充分な制御範囲でレーザビームを制御して画像等の
記録を行うことができる。従って、高階調の画像を高精
度に形成することができる。また、これによって、前記
加熱ビーム発生手段には、さほど高出力が要求されなく
なるため、装置全体の構成も簡素化され、廉価となる利
点も得られる。
明図である。
図である。
他の実施例の説明図である。
明図である。
2実施例での他の実施例の説明図である。
明図である。
である。
施例でのさらに他の実施例の説明図である。
説明図である。
説明図である。
図である。
説明図である。
説明図である。
構成説明図である。
図である。
度特性の説明図である。
成説明図である。
成説明図である。
成説明図である。
成説明図である。
の構成説明図である。
エネルギ分布の説明図である。
成説明図である。
成説明図である。
成説明図である。
成説明図である。
トの第20実施例での他の実施例の構成説明図である。
成説明図である。
3、130、150、166…熱記録装置 12…レーザダイオード 26a、26b…電極ローラ 32…制御部 38…抵抗発熱層 40…感熱層 42a、42b…電極層 44…熱伝導体層 46、46a…ヒートローラ 48…吸熱層 50…予熱コイル 62…走査光学系 66…加熱手段 68…断熱ケーシング 70…温度検出部 84…予熱発色部 86…濃度計 92…高周波誘導コイル 98a…スリット 124…走査光学系 L、M…レーザビーム S、Sa〜Sh…感熱記録材料
Claims (17)
- 【請求項1】支持体上に、少なくとも塩基性染料前駆体
を含有するマイクロカプセル、顕色剤および赤外線吸収
色素を水に難溶または不溶の有機溶剤に溶解させること
で乳化分散した乳化物を含有する塗布液を塗布して形成
した感熱層を備えた感熱記録材料を、発色温度未満の所
定温度に予熱する予熱手段と、 前記感熱記録材料に対してレーザビームを走査させ、当
該感熱記録材料を所定の温度に加熱する加熱ビーム発生
手段と、を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項2】請求項1記載の装置において、 予熱手段による予熱温度は40〜275℃の範囲とし、
予熱時間は30秒以下に設定することを特徴とする熱記
録装置。 - 【請求項3】請求項1または2記載の装置において、 加熱ビーム発生手段は、感熱記録材料に対して多階調記
録を行うよう制御されることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項4】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料に設けられる導電性の発熱層
と、 前記発熱層を所定の温度とすべく、当該発熱層に対して
電流を供給する電流供給回路と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項5】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料における少なくともレーザビ
ームの走査位置近傍を接触状態で加熱する発熱手段を備
えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項6】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料の全面を接触状態で加熱する
発熱手段を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項7】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料における少なくともレーザビ
ームの走査位置近傍を非接触状態で加熱する発熱手段を
備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項8】請求項7記載の装置において、 予熱手段は、発熱手段と感熱記録材料との間に配設さ
れ、前記発熱手段より放射される放射熱の前記感熱記録
材料に対する照射域をレーザビームの走査位置近傍に制
限するスリット部材を備えることを特徴とする熱記録装
置。 - 【請求項9】請求項7記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料に含有される赤外線吸収色素
の吸収波長を含む赤外線を出力する光源と、少なくとも
前記吸収波長の赤外線を前記感熱記録材料に対して集光
する集光手段とを備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項10】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料を接触状態および/または非
接触状態で加熱する発熱手段が複数設けられることを特
徴とする熱記録装置。 - 【請求項11】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、加熱ビーム発生手段による感熱記録材料の
レーザビームの走査位置近傍に対して他のレーザビーム
を照射し、当該感熱記録材料を所定の予熱温度に予熱す
る予熱ビーム発生手段からなることを特徴とする熱記録
装置。 - 【請求項12】請求項1記載の装置において、 感熱記録材料は、予熱手段によって発生する予熱を吸収
する吸熱層を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項13】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料を加熱するための発熱手段
と、 前記感熱記録材料の予熱温度を検出する温度検出手段
と、 前記温度検出手段によって検出された予熱温度を所定の
温度とすべく、前記発熱手段を制御する温度制御手段
と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項14】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、感熱記録材料を加熱するための発熱手段
と、 感熱記録材料に設けられ、前記発熱手段による予熱温度
に応じた濃度で発色する予熱発色部と、 前記予熱発色部の濃度を検出する濃度計と、 前記濃度計によって検出された濃度を所定の濃度とすべ
く、前記発熱手段を制御する温度制御手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項15】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、スリット部材に設けられたアパーチャを介
して感熱記録材料を加熱する発熱手段と、 感熱記録材料に設けられ、前記発熱手段による予熱温度
に応じて発色し、透過する光の強度が変化する予熱発色
部と、 前記予熱発色部を透過する光の強度を検出する光強度検
出手段と、 前記光強度検出手段によって検出された光の強度を所定
の強度とすべく、前記スリット部材のアパーチャの幅を
制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項16】請求項1記載の装置において、 予熱手段は、スリット部材に設けられたアパーチャを介
して感熱記録材料を加 熱する発熱手段と、 感熱記録材料の予熱温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された予熱温度を所定の
温度とすべく、前記スリット部材のアパーチャの幅を制
御する制御手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。 - 【請求項17】請求項1記載の装置において、 感熱記録材料は、回転するドラムの外周面に装着され、
予熱手段および加熱ビーム発生手段は、前記ドラムの回
転軸と平行な方向に相対的に移動することを特徴とする
熱記録装置。
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