CN111301023B - 一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，包括步骤1、沿着双面直接热敏记录装置的供给路径提供热敏记录介质，热敏记录介质的两面均设有感热发色层，且上表面的感热发色层的发色温度阈值比下表面的至少高30℃；双面直接热敏记录装置具有设置于供给路径一侧的热敏打印头，热敏记录介质的上表面朝向热敏打印头；步骤2、在一次打印的每一行打印过程中，打印驱动控制部施加的打印电压脉冲分两个时间区段进行施加，每个时间区段对应打印热敏记录介质的一个面的信息输出。上述方法能在仅使用一个热敏打印头的情况下，且在一次打印过程中，实现热敏记录介质的双面同时打印输出，能有效提升热敏记录介质的利用率，降低纸张的消耗和环保压力。

Description

一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法

技术领域

本发明涉及热敏打印技术领域，尤其涉及一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法。

背景技术

现代的直接热敏记录装置，通常包括一个提供打印能量的热敏打印头，以及控制热敏打印头上每个发热体单元的打印驱动控制部。一般用于记录图像或文字信息的热敏记录介质包括介质基底层(介质基材)、感热发色涂层、表面保护涂层(面涂层)以及背面隔离层等。其中感热发色涂层是经至少涂布一层感热发色材料而形成的，感热发色材料的主要成分一般包括无色染料、显色剂、增感剂、分散剂等添加剂，在正常的储存条件下，不会发生反应显像，只有在受热时，染料与显色剂熔融反应显色，以形成图像。

当热敏记录介质通过弹性材料制成的打印胶辊沿着与热敏打印头发热线垂直的方向接触运动时，通过对热敏打印头的发热体单元施加相应的脉冲电力，发热体单元产生焦耳热效果，把印加电能转换为热能，当热能传递到热敏记录介质表面，热敏记录介质的感热发色涂层的染料与显色剂受热发生化学反应，形成颜色，例如一般形成黑色，从而在整个热敏记录介质上形成了与印加能量相应浓度的黑色可视化图像或文字信息。

热敏记录介质最常用的是单面打印，即在介质基底层的一侧，涂布感热发色涂层，因此只能在热敏记录介质的一面进行打印记录。为了降低热敏记录介质耗材的消耗和减少环保压力，以及市场存在的两面信息记录需求，现有技术已经对双面打印进行了很多尝试和应用。

目前常见的双面热敏记录介质，通常为了使两面的记录浓度达到同等水平，一般选用相同发色特性的感热涂层材料及物理量。现有技术中常见的双面打印记录装置，在同一双面热敏记录介质的打印过程中，一次只能实现一面打印，因此为了进行双面打印，一种实现方式是：采用两个或以上的热敏打印头，相对热敏记录介质的两面，分别配置，从而对双面热敏记录介质进行两次的打印过程，每次仅打印一面。另一种实现方式是：尽管采用一个热敏打印头，但是热敏记录介质在打印过程中，需要机械机构调整反转热敏记录介质的正反两面，然后两次完成打印。无论上述哪种实现方式，热敏记录装置均需要相对复杂的机械构造和较高的经济成本。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，针对具有双面感热发色涂层的热敏记录介质，采用一个且仅有一个热敏打印头及其组件，在一次的打印过程中，可独立地控制加热热敏记录介质两面的感热发色涂层，以便记录热敏记录介质两面的文字或图像信息。

为了实现上述目的，本发明提出了一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、沿着双面直接热敏记录装置的供给路径提供热敏记录介质，其中，所述热敏记录介质包括介质基底层，在所述介质基底层的上、下两个表面均涂布至少一层感热发色涂层，形成第一感热发色层和第二感热发色层，在所述第一感热发色层的上表面设有第一保护涂层，在所述第二感热发色层的下表面设有第二保护涂层，所述第一感热发色层的发色温度阈值比第二感热发色层的发色温度阈值至少高30℃；所述双面直接热敏记录装置具有设置于所述供给路径一侧的一个热敏打印头，并且所述热敏记录介质的上表面朝向热敏打印头，即第一感热发色层朝向热敏打印头；

步骤2、在一次打印的每一行打印过程中，双面直接热敏记录装置的打印驱动控制部施加的打印电压脉冲分两个时间区段进行施加，所述两个时间区段分别记作第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段，第一脉冲时间区段对应打印热敏记录介质的上表面或者下表面的信息输出，第二脉冲时间区段对应打印热敏记录介质的下表面或者上表面的信息输出。

优选的是，在所述第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段内施加的打印电压脉冲均可以采用连续的多个短脉冲方式。

优选的是，所述连续的多个短脉冲可以是连续周期性短脉冲。

优选的是，在所述第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段内施加的连续周期性短脉冲可以具有不同的脉冲频率和脉冲周期。

本发明的该方案的有益效果在于上述热敏记录介质的双面直接热敏打印方法能够在仅使用一个热敏打印头的情况下，并且在一次的打印过程中，实现热敏记录介质的双面同时打印输出，能够有效地提升热敏记录介质的利用率，降低纸张的消耗和环保压力。

附图说明

图1示出了本发明实施例中的双面直接热敏记录装置的系统构造示意图。

图2示出了本发明所涉及的双面感热的热敏记录介质的构造示意图。

图3示出了本发明实施例中双面感热的热敏记录介质的发色特性说明图。

图4示出了本发明所涉及的第一实施例中热控制方法的说明图。

图5示出了本发明所涉及的第二实施例中热控制方法的说明图。

图6示出了本发明所涉及的第三实施例中热控制方法的说明图。

图7示出了本发明所涉及的第四实施例中热控制方法的说明图。

附图标记：1-双面直接热敏记录装置，10-热敏打印头，11-发热体单元，2-热敏记录介质，21-第一保护涂层，22-第一感热发色层，23-介质基底层，24-第二感热发色层，25-第二保护涂层，3-介质搬送部，31-打印胶辊，32-介质搬运辊，4-打印驱动控制部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明所涉及的热敏记录介质的双面直接热敏打印方法中所涉及的热敏记录介质2包括介质基底层23，在所述介质基底层23的上、下两个表面均涂布至少一层感热发色涂层，形成第一感热发色层22和第二感热发色层24，在所述第一感热发色层22的上表面设有第一保护涂层21，在所述第二感热发色层24的下表面设有第二保护涂层25，如图2所示。

为了实现采用一个热敏打印头及其组件，在一次的打印过程中，可独立地控制加热热敏记录介质两面的感热发色层，要求第一感热发色层22的发色温度阈值T1比第二感热发色层24的发色温度阈值T2至少高30℃，如图3所示。现有许多文献及技术通过调整感热发色涂层的材料及成分配比来调整热敏记录介质的感热发色涂层的发色温度阈值，或者称之为感度，上述方法已经进行了充分的研究，例如通过添加增感剂材料，来控制或改变热敏记录介质的热反应特性及反应速度等，因此使第一感热发色层22的发色温度阈值T1比第二感热发色层24的发色温度阈值T2至少高30℃的具体实现方法在此不做更详尽的说明。

另外，第一感热发色层22和第二感热发色层24可以采用不同的发色成分及材料配比，其受热显色后，可以形成两面不同的颜色记录输出。

本发明所涉及的热敏记录介质的双面直接热敏打印方法包括以下步骤：

步骤1、沿着双面直接热敏记录装置1的供给路径提供所述热敏记录介质2，所述双面直接热敏记录装置1具有设置于所述供给路径一侧的一个热敏打印头10，并且所述热敏记录介质2的上表面朝向热敏打印头10，也就是说第一感热发色层22朝向热敏打印头10。

本发明所涉及的双面直接热敏记录装置1的系统构造示意图如图1所示，其包括一个提供印加能量的热敏打印头10及其组件，在与热敏记录介质2搬送方向成直角的方向上，热敏打印头10配置有连续多个按照一定的分辨率直线性配置的发热体单元11，当热敏记录介质2在介质搬送部3的介质搬运辊32及打印胶辊31的旋转驱动下接触通过所述热敏打印头10的发热体单元11时，双面直接热敏记录装置1的打印驱动控制部4根据需要打印的双面图像或文字信息数据及控制逻辑，驱动所述发热体单元11产生热能，并接触传递到热敏记录介质2的表面，热敏记录介质2的相应感热发色层受热发生化学反应变色，从而形成了与印加能量相应浓度的可视化图像或文字信息。如上所述，本发明所涉及的双面直接热敏记录装置1与现有技术中通常的单面热敏打印装置在结构上并无本质的差异，也不需要配备现有双面打印技术中的两个或以上的热敏打印头，或者双面介质的反转调整机构，从而有效地降低了打印装置的机械复杂度。

为了达到相互独立地进行热敏记录介质2的两面的感热发色层的发色控制，以避免两面同时印字时造成发色混合或相互影响，本发明要求热敏记录介质2的上表面是与热敏打印头10相接触的一面，即第一感热发色层22朝向热敏打印头10。原因在于：热敏打印头10的发热体单元11产生的热量，通过接触热敏记录介质2传递扩散到感热发色层，热量的传递具有一定的时间延迟，因此，本发明则利用了所述热敏记录介质2两面感热发色层的发色温度差异以及热量传递延迟时间，来达到独立控制每个感热发色层的受热发色。

当热敏打印头10产生的热量首先接触发色温度阈值较高的第一感热发色层22时，施加短时间的高温高能量，在温度还没有传递到第二感热发色层24时，即可独立地实现第一感热发色层22的发色；而施加较长时间的低温低能量，由于温度达不到第一感热发色层22的发色温度，也可独立地实现第二感热发色层24的发色。而且，第一和第二感热发色层发色的时间先后顺序不做要求，均可实现双面的独立发色。

显然，如果热敏记录介质2的下表面是与热敏打印头10相接触的一面，即第二感热发色层24朝向热敏打印头10，则热敏打印头10产生的热量首先接触发色温度阈值较低的第二感热发色层24，此种情况下，使第一感热发色层22发色的高温传递需要通过第二感热发色层24，这样便会难以避免地造成第二感热发色层24发色，因此会无法实现独立控制。

步骤2、在一次打印的每一行打印过程中，打印驱动控制部4施加的打印电压脉冲分两个时间区段进行施加，所述两个时间区段分别记作第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段，每个脉冲时间区段对应打印热敏记录介质2的一个面的信息输出，也就是说，第一脉冲时间区段对应打印热敏记录介质2的上表面或者下表面的信息输出，第二脉冲时间区段对应打印热敏记录介质2的下表面或者上表面的信息输出。

具体的，在第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段内施加的打印电压脉冲均可以采用连续的多个短脉冲方式，所述连续的多个短脉冲可以是连续周期性短脉冲。在第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段内施加的连续周期性短脉冲可以具有不同的脉冲频率和脉冲周期。

图4是本发明所涉及的第一实施例中热控制方法的说明图。在热敏打印头10一次打印的每一行打印过程中，例如行1(Line-1)、行2(Line-2)，打印驱动控制部4施加的打印电压脉冲分两个时间区段进行施加，所述两个时间区段分别记作第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段，在本实施例中，第一脉冲时间区段如Line-1的401区段，第二脉冲时间区段如402区段；在本实施例中，第一脉冲时间区段对应打印热敏记录介质2的上表面的信息输出，第二脉冲时间区段对应打印热敏记录介质2的下表面的信息输出。其中，第一脉冲时间区段中的401a区段为第一感热发色层22的加热时间，选用较高的打印电压VH以达到较高的印加能量，第二脉冲时间区段中的402a区段为第二感热发色层24的加热时间，选用较低的打印电压VH以实现较低的印加能量，同时为了补偿打印热量在热敏记录介质2中的热传递时间，402a区段可以选择时间较长的印加脉冲。

由于本实施例中，401a区段、402a区段选择的印加脉冲均为一个长脉冲，因此第一脉冲时间区段包含401a区段和401b区段，第二脉冲时间区段包含402a区段和402b区段，其中401b区段及402b区段为热敏打印头10发热体的非加热的冷却时间，作为控制发热体实现连续印加脉冲的冷却周期。通过上述的控制方法，即可在一行印字周期内，独立地实现热敏记录介质2的双面打印。显然，在任何一面不存在打印信息的情况下，可以很容易地通过选通控制打印电压VH的印加有无来实现。

图5是本发明所涉及的第二实施例中热控制方法的说明图。该实施例与第一实施例类似，在每一行打印过程中，打印驱动控制部4施加的打印电压脉冲分两个时间区段进行施加，所述两个时间区段分别记作第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段。如前所述，第一和第二感热发色层发色的时间先后顺序可以不做要求，因此在本实施例中，第一脉冲时间区段(501区段)对应打印热敏记录介质2的下表面的信息输出，第二脉冲时间区段(502区段)对应打印热敏记录介质2的上表面的信息输出。

这种情况下，第一脉冲时间区段中的501a区段为第二感热发色层24的加热时间，选用较低的打印电压VH以实现较低的印加能量，第二脉冲时间区段中的502a区段为第一感热发色层22的加热时间，选用较高的打印电压VH以达到较高的印加能量；由于本实施例中，501a区段、502a区段选择的印加脉冲均为一个长脉冲，因此第一脉冲时间区段包含501a区段和501b区段，第二脉冲时间区段包含502a区段和502b区段，其中501b区段及502b区段为热敏打印头10发热体的非加热的冷却时间，作为控制发热体实现连续印加脉冲的冷却周期。通过上述控制方法，也可在一行印字周期内，独立地实现热敏记录介质2的两面打印。

图6是本发明所涉及的第三实施例中热控制方法的说明图。在本实施例中，打印驱动控制部4在第一脉冲时间区段以及第二脉冲时间区段内施加的脉冲可以设置成连续周期性短脉冲方式。如图所示，第一脉冲时间区段中对感热发色层进行加热的601a区段内施加的脉冲包含601c、601d、601e、601f这样的连续的多个短脉冲，第二脉冲时间区段中对感热发色层进行加热的602a区段内施加的脉冲包含602c、602d、602e、602f、602g、602m这样的连续的多个短脉冲。第一脉冲时间区段(601区段)对应打印热敏记录介质2的上表面的信息输出，第二脉冲时间区段(602区段)对应打印热敏记录介质2的下表面的信息输出。各脉冲时间区段内施加的短脉冲的周期和频率可根据实际情况而定，可根据具体的温度特性确定。

在本实施例中，第一脉冲时间区段包含601a区段和601b区段，第二脉冲时间区段包含602a区段和602b区段，其中601b区段及602b区段为热敏打印头10发热体的非加热的冷却时间。但是由于本实施例中所采用的打印脉冲是连续的短脉冲序列，因此可以没有单独的冷却时间，可依据具体情况而定。

图7是本发明所涉及的第四实施例中热控制方法的说明图。在本实施例中，打印驱动控制部4在第一脉冲时间区段以及第二脉冲时间区段内施加的脉冲可以设置成具有相同的幅度(打印电压VH相同)。如图所示，第一脉冲时间区段(701区段)对应打印热敏记录介质2的上表面的信息输出，第二脉冲时间区段(702区段)对应打印热敏记录介质2的下表面的信息输出。

这种情况下，第一感热发色层22需要的短时高温可通过在第一脉冲时间区段中的701a区段内施加多个高频率的短脉冲形成较高的印加能量密度来实现，第二感热发色层24需要的长时低温则通过在第二脉冲时间区段中的702a区段内施加多个低频率的短脉冲形成较低的印加能量密度来实现。

在本实施例中，第一脉冲时间区段包含701a区段和701b区段，第二脉冲时间区段包含702a区段和702b区段，其中701b区段及702b区段为热敏打印头10发热体的非加热的冷却时间。但是由于本实施例中所采用的打印脉冲是连续的短脉冲序列，因此可以没有单独的冷却时间，可依据具体情况而定。

需要补充说明的是，上述第二感热发色层24的打印热量需要通过第一感热发色层22以及介质基底层23进行热传递，因此热敏记录介质2各层的厚度(特别是介质基底层23的厚度及热传递速度)与热传递的延迟时间具有关联性，此时热打印控制方法中的时间区段的具体分配应与实际的热敏记录介质2的规格及特性相对应。

本发明所涉及的热敏记录介质的双面直接热敏打印方法能够在仅使用一个热敏打印头的情况下，并且在一次的打印过程中，实现热敏记录介质的双面同时打印输出，能够有效地提升热敏记录介质的利用率，降低纸张的消耗和环保压力。

Claims (4)

1.一种热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1、沿着双面直接热敏记录装置的供给路径提供热敏记录介质，其中，所述热敏记录介质包括介质基底层，在所述介质基底层的上、下两个表面均涂布至少一层感热发色涂层，形成第一感热发色层和第二感热发色层，在所述第一感热发色层的上表面设有第一保护涂层，在所述第二感热发色层的下表面设有第二保护涂层，所述第一感热发色层的发色温度阈值比第二感热发色层的发色温度阈值至少高30℃；所述双面直接热敏记录装置具有设置于所述供给路径一侧的一个热敏打印头，并且所述热敏记录介质的上表面朝向热敏打印头，即第一感热发色层朝向热敏打印头；

步骤2、在一次打印的每一行打印过程中，双面直接热敏记录装置的打印驱动控制部施加的打印电压脉冲分两个时间区段进行施加，所述两个时间区段分别记作第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段，第一脉冲时间区段对应打印热敏记录介质的上表面或者下表面的信息输出，第二脉冲时间区段对应打印热敏记录介质的下表面或者上表面的信息输出，当打印热敏记录介质的上表面的信息输出时，施加短时间的高温高能量；当打印热敏记录介质的下表面的信息输出时，施加较长时间的低温低能量。

2.根据权利要求1所述的热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，其特征在于：在所述第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段内施加的打印电压脉冲均采用连续的多个短脉冲方式。

3.根据权利要求2所述的热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，其特征在于：所述连续的多个短脉冲是连续周期性短脉冲。

4.根据权利要求3所述的热敏记录介质的双面直接热敏打印方法，其特征在于：在所述第一脉冲时间区段和第二脉冲时间区段内施加的连续周期性短脉冲具有不同的脉冲频率和脉冲周期。

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