JP2006315372A - 感熱記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感熱材料を取り出す際に、感熱材料の局部に圧力がかかり擦り傷が付くことを、防止することのできる感熱記録装置を提供する。
【解決手段】感熱記録装置において、トレイなどの感熱材料と擦れ易い部材に、柔らかい異種材の樹脂を使用することで、排出された感熱材料に擦り傷が付くことを防ぐことにより、前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は主に、サーマルヘッドを用いる感熱記録装置に関し、詳しくは、感熱記録材料への擦り傷を防止可能な感熱記録装置に関する。

超音波診断画像の記録に、フィルム等を支持体としてその上に感熱記録層を形成した感熱記録材料（以下、感熱材料とする）を用いた画像記録（以下、感熱画像記録ともいう）が利用されている。
また、感熱画像記録は、湿式の現像処理が不要であり、取り扱いが簡単である等の利点を有することから、近年では、超音波診断のような小型の画像記録のみならず、ＣＴ診断、ＭＲＩ診断、Ｘ線診断等の大型かつ高画質な画像が要求される用途において、医療診断のための画像記録への利用も検討されている。

周知のように、感熱画像記録は、感熱材料の感熱記録層を加熱して画像を記録する、発熱素子を構成する発熱抵抗体が一方向に配列されてなるグレーズを有するサーマルヘッドを用い、グレーズ（発熱素子）を感熱材料（感熱記録層）に若干押圧した状態で、両者をグレーズの延在方向と直交する方向に相対的に移動しつつ、グレーズの各発熱素子にエネルギーを印加して、記録画像に応じて加熱することにより、感熱材料の感熱記録層を像様に加熱して画像記録を行う。
特に近年、医療用のような高画質を要求される用途においては、このようなグレーズの各発熱素子に印加するエネルギーの制御は、一定の印加電圧の下で印加時間を変調することにより行う、パルス幅変調により行われることが多い。

こうした感熱記録装置による画像の記録においては、装置内で感熱材料を搬送する際に、感熱材料が装置の一部に擦れて、傷がついたり、たわみによる搬送ムラができるなどということがある。このため、感熱材料の搬送ガイドにコロを入れるなどして、擦り傷や搬送ムラの防止を行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１５１００３号公報

しかし、コロなどを用いる上述の方法では、コストがかかり、また、装置の構造も複雑である。
本発明では、より簡素な構造を用いた安価な方法により、感熱材料の擦り傷を防止をして、感熱材料を安全に取り出すことのできる感熱記録装置を提供する。

前記目的を達成するために、本発明の感熱記録装置は、画像データに応じてサーマルヘッドに電圧を印加することにより感熱記録材料に画像を記録する感熱記録装置であって、感熱記録材料が接触する部分に、傷が付きにくい樹脂成形部品を使用する感熱記録装置を提供する。
さらに、前記樹脂成形部品はポリアセタールを使用したものである感熱記録装置を提供する。

このような本発明によれば、感熱記録装置の、トレイなどの感熱材料と擦れ易い部材に、異種材の樹脂を使用することで、排出された感熱材料に擦り傷がつくことを防ぐ装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の感熱記録装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。

図１に、本発明のサーマルヘッドの調整方法を実施する本発明の感熱記録装置の一実施例の概略断面模式図を示す。
図１に示す感熱記録装置（以下、単に記録装置という）１０は、例えばＢ４サイズ等の所定のサイズのカットシートである感熱記録材料（以下、単に感熱材料という）Ａに感熱画像記録を行うものであり、感熱材料Ａが収容された第１マガジン２４ａが装填される第１装填部１２、第１供給搬送部１６、第１マガジン２４ａと同様に感熱材料Ａが収容された第２マガジン２４ｂが装填される第２装填部１４、第２供給搬送部１８、サーマルヘッド６６によって感熱材料Ａに感熱画像記録を行う記録部２０、および排出部２２を有する。
ここで、第１装填部１２と第２装填部１４、および、第１供給搬送部１６と第２供給搬送部１８とは、互いに同一の構成となっている。
また、図３に示されるように、記録部２０のサーマルヘッド６６には、画像処理部８０および記録制御部８４が接続され、さらに、画像処理部８０にはデータ記憶部８６が接続される。

このような記録装置１０においては、第１供給搬送部１６および／または第２供給搬送部１８によって記録部２０まで感熱材料Ａを搬送して、サーマルヘッド６６を感熱材料Ａに押圧しつつ、グレーズ６６ａの長手方向（図１および図２において紙面と垂直方向）と直交する方向に感熱材料Ａを搬送して、記録画像に応じて各発熱素子を加熱することにより、感熱材料Ａに感熱画像記録を行う。

感熱材料Ａは、透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどのフィルムや紙等を支持体として、その一面に感熱記録層を形成してなるものである。
このような感熱材料Ａは、通常、１００枚等の所定単位の積層体（束）とされて袋体や帯等で包装されており、図示例においては、所定単位の束のまま感熱記録層を下面として記録装置１０の第１マガジン２４ａまたは／および第２マガジン２４ｂに収納され、一枚づつ取り出されて感熱画像記録に供される。

第１マガジン２４ａは、開閉自在な蓋体２６ａを有する筐体であり、感熱材料Ａを収納して記録装置１０の第１装填部１２に装填される。
第１装填部１２は、記録装置１０のハウジング２８に形成された挿入口３０ａ、案内板３２ａおよび案内ロール３４ａ，３４ａ、停止部材３６ａを有しており、第１マガジン２４ａは、蓋体２６ａ側を先にして挿入口３０ａから記録装置１０内に挿入され、案内板３２ａおよび案内ロール３４ａに案内されつつ、停止部材３６ａに当接する位置まで押し込まれることにより、記録装置１０の所定の位置に装填される。

第１供給搬送部１６は、第１装填部１２に装填された第１マガジン２４ａから感熱材料Ａを取り出して、記録部２０に搬送するものであり、吸引によって感熱材料Ａを吸着する吸盤４０ａを用いる枚葉機構、搬送手段４２ａ、搬送ガイド４４ａ、および搬送ガイド４４ａの出口に位置する規制ローラ対５２を有する。
搬送手段４２ａは、搬送ローラ４６ａと、この搬送ローラ４６ａと同軸のプーリ４７ａ、回転駆動源に接続されるプーリ４９ａならびにテンションプーリ５１ａと、この３つのプーリに張架されるエンドレスベルト４８ａと、搬送ローラ４６ａに押圧されるニップローラ５０ａとを有し、吸盤４０ａによって枚葉された感熱材料Ａの先端を搬送ローラ４６ａとニップローラ５０ａとによって挟持して、感熱材料Ａを搬送する。

前述したように、第１装填部と第２装填部、および、第１供給搬送手段と第２供給搬送手段は、同一の構成になっており、ユーザの選択などにより、第１マガジン２４ａと第２マガジン２４ｂのいずれかに収納されている感熱材料が、記録部２０へ搬送され、感熱記録を施される。また、第１マガジン２４ａと第２マガジン２４ｂに、それぞれ異なるサイズの感熱材料を収容して、場合に応じて使い分けることもできる。

以下、第１装填部の第１マガジン２４ａに収納されている感熱材料Ａを使用して、画像の記録を行う場合を例にとって、記録装置１０の作用を説明することにより、本発明の感熱記録装置について、より詳細に説明する。
記録装置１０において記録開始の指示が出されると、図示しない開閉機構によって蓋体２６ａが開放され、吸盤４０ａを用いた枚葉機構が第１マガジン２４ａから感熱材料Ａを一枚取り出し、感熱材料Ａの先端を搬送手段４２ａ（搬送ローラ４６ａとニップローラ５０ａ）に供給する。搬送ローラ４６ａとニップローラ５０ａとによって感熱材料Ａが挟持された時点で、吸盤４０ａによる吸引は開放され、供給された感熱材料Ａは、搬送ガイド４４ａによって案内されつつ搬送手段４２ａによって規制ローラ対５２に搬送される。
なお、記録に供される感熱材料Ａが第１マガジン２４ａから完全に排出された時点で、前記開閉機構によって蓋体２６ａが閉止される。

搬送ガイド４４ａによって規定される搬送手段４２ａから規制ローラ対５２に至るまでの距離は、感熱材料Ａの搬送方向の長さより若干短く設定されており、搬送手段４２ａによる搬送で感熱材料Ａの先端が規制ローラ対５２に至るが、規制ローラ対５２は最初は停止しており、感熱材料Ａの先端はここで一旦停止して位置決めされる。
この感熱材料Ａの先端が規制ローラ対５２に至った時点で、サーマルヘッド６６（グレーズ６６ａ）の温度が確認され、サーマルヘッド６６の温度が所定温度であれば、規制ローラ対５２による感熱材料Ａの搬送が開始され、感熱材料Ａは、記録部２０に搬送される。

図２に記録部２０の概略図を示す。記録部２０は、サーマルヘッド６６、プラテンローラ６０、クリーニングローラ対５６、ガイド５８、サーマルヘッド６６を冷却する冷却ファン７６（図１参照）およびガイド６２を有する。
サーマルヘッド６６は、例えば、最大Ｂ４サイズまでの画像記録が可能な、約３００ｄｐｉの記録（画素）密度の感熱画像記録を行うものであって、感熱材料Ａへの感熱記録を行う発熱素子となる発熱抵抗体９０（図４（ａ）および（ｂ）参照）が多数一方向（図１および図２中紙面と垂直な方向（長手方向））に配列されるグレーズ６６ａが形成されたアルミナセラミックス等の耐熱性に優れた電気絶縁材料からなるセラミック基板６６ｂと、セラミック基板６６ｂの、グレーズ６６ａと逆側の面に積層されているアルミニウム等の金属製板からなるベース６６ｄと、このベース６６ｄの他方の面に固定され、多数の放熱フィン（図３参照）を持つアルミニウム等の金属製のヒートシンク６６ｃとを有する。サーマルヘッド６６は、支点６８ａを中心に矢印ａ方向および逆方向に回動自在な支持部材６８に支持されている。

次に、プラテンローラ６０は、感熱材料Ａを所定位置に保持しつつ所定の画像記録速度で回転し、主走査方向と直交する方向（図２中の矢印ｂ方向）に感熱材料Ａを搬送する。
クリーニングローラ対５６は、弾性体である粘着ゴムローラ５６ａと、通常のローラ５６ｂとからなるローラ対であり、粘着ゴムローラ５６ａが感熱材料Ａの感熱記録層に付着したゴミ等を除去して、グレーズ６６ａへのゴミの付着や、ゴミが画像記録に悪影響を与えることを防止する。

図示例の記録装置１０において、感熱材料Ａが搬送される前は、支持部材６８は上方（矢印ａ方向と逆の方向）に回動しており、サーマルヘッド６６（グレーズ６６ａ）とプラテンローラ６０とは接触していない。
前述の規制ローラ対５２による搬送が開始されると、感熱材料Ａは、次いでクリーニングローラ対５６に挟持され、さらに、ガイド５８によって案内されつつ搬送される。感熱材料Ａの先端が記録開始位置（グレーズ６６ａに対応する位置）に搬送されると、支持部材６８が矢印ａ方向に回動して、感熱材料Ａがサーマルヘッド６６のグレーズ６６ａとプラテンローラ６０とで挟持されて、記録層にグレーズ６６ａが押圧された状態となり、感熱材料Ａはプラテンローラ６０によって所定位置に保持されつつ、プラテンローラ６０（および規制ローラ対５２と搬送ローラ対６３）によって矢印ｂ方向に搬送される。
この搬送に伴い、記録画像に応じてグレーズ６６ａの各発熱抵抗体９０を加熱することにより、感熱材料Ａに感熱画像記録が行われる。

図３にサーマルヘッド６６の部分切欠概略斜視図およびその制御ブロック図を示し、図４（ａ）および（ｂ）にそれぞれサーマルヘッド６６のグレーズ６６ａ部分の詳細を示す部分断面模式図およびその部分上面模式図を示す。
また、図３に示すように、サーマルヘッド６６は、グレーズ６６ａ、セラミック基板６６ｂ、ヒートシンク６６ｃおよびベース６６ｄを有するのは上述した通りであるが、サーマルヘッド６６のヒートシンク６６ｃの複数のフィンにはグレーズ６６ａに対応する部分に、例えば所定の間隔で５ヶ所の切欠を有し、この切欠部分のヒートシンク６６ｃの基部には各画素のグレーズ６６ａの温度を計測するためのサーミスタ６６ｅが取り付けられている。そして、これらのサーミスタ６６ｅは、グレーズ６６ａの温度（すなわち、この部分の発熱抵抗体９０（図４（ａ）、（ｂ）参照）の温度）を検出し、一点鎖線で示されるように、その検出結果を後述する画像処理部８０に送信する。画像処理部８０は、この検出結果を受け、例えば、直線補間等によって各発熱抵抗体９０の温度を算出する。

次に、サーマルヘッド６６のグレーズ６６ａは、図４（ａ）に示すように、セラミック基板６６ｂ上に形成され、発熱抵抗体９０で発生した熱を蓄える蓄熱部であって、高さ（グレーズ高さ）Ｈ、幅（グレーズ幅）Ｗの蒲鉾状（半円または半楕円状）のガラスやポリイミド樹脂からなる。グレーズ６６ａの上には、発熱抵抗体９０が積層される。図４（ｂ）に示すように、発熱抵抗体９０は、グレーズ６６ａの両側のセラミック基板６６ｂ上にも延在し、幅（ヒータ幅）ｌの帯状の窒化タンタル（Ｔａ₂ Ｎ）等からなり、各画素毎に所定のピッチｐで、例えば、記録画素密度が３００ｄｐｉでは８４．７μｍ間隔で１ラインに必要な画素分だけ配置される。

この発熱抵抗体９０の上には、その中央部分を除いてアルミニウム、銅等からなるほぼ同じ幅の一対の電極９２ａ，９２ｂが積層される。電極９２ａと電極９２ｂとの間には、長さ（ヒータ長）Ｌに渡って発熱抵抗体９０が被覆されておらず、発熱抵抗体９０が露出しており、この露出部分は、グレーズ６６ａの頂部上にあり、保護膜９４を介して、発熱抵抗体９０で発生した熱を付与し、感熱材料Ａを発色させる１画素のドットに相当する。一対の電極９２ａ，９２ｂ、露出発熱抵抗体９０、グレーズ６６ａおよびセラミック基板６６ｂの上の全面には、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、五酸化タンタル（Ｔａ₂ Ｏ₅ ）、ＳｉＡｌＯＮ（通称サイアロン）やＬａＳｉＯＮ（通称ラシオン）等の窒素含有ガラスなどの耐磨耗性に優れた材料からなる膜厚（保護膜厚）ｄの保護膜９４が積層される。なお、サーマルヘッド６６のグレーズ６６ａの部分は、半導体装置などの製造技術、例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スパッタリング、蒸着、フォトリソグラフィーなどによって製造される。このため、保護膜９４はエッチングなどによって形成された電極９２ａ，９２ｂ上に蒸着されるので、電極９２ａ，９２ｂ間の凹部によって保護膜９４の頂部には同様な凹部が形成される。サーマルヘッド６６、特にグレーズ６６ａの部分は、基本的に以上のように構成される。

一方、サーマルヘッド６６の記録制御系は、図３に示すように、画像データ源から供給された画像データに鮮鋭度などの画像処理を施す画像処理部８０、画像処理された画像データ等を記憶する画像メモリ８２およびこれらの画像データに基づいたサーマルヘッド６６による感熱記録を制御する記録制御部８４から構成される。また、画像処理部８０には、画像処理部８０において施される各種の画像処理のための補正用データ等を記憶するデータ記憶部８６が接続される。
まず、ＣＴやＭＲＩ等の画像データ源からの画像データは、例えば、１０bit （０〜１０２３）のデジタルデータとして画像処理部８０に送られる。

画像処理部８０は、各種の画像処理回路やメモリが組み合わされてなるものであり、画像データ源からの画像データを受け、この画像データに感熱記録画像の輪郭を強調するための鮮鋭度補正処理（シャープネス強調処理）を始めとして感熱材料のγ値や感熱記録装置、特にサーマルヘッド等に対応して適正画像を得るための階調補正、サーマルヘッドの発熱素子の温度に応じて発熱エネルギーを調整する温度補正、サーマルヘッドのグレーズの長手方向の形状バラツキ等によって生じる濃度ムラを補正するシェーディング補正、各発熱素子の抵抗値の差を補正する抵抗値補正、記録パターンの変化によるサーマルヘッド電源電圧降下量変化によらず、同じ濃度に対応する画像データを同濃度で発色するための黒比率補正等の所定の画像処理を施し、さらに、必要に応じてフォーマット（拡大・縮小、コマ割り当て）等を行って、サーマルヘッド６６による感熱記録に応じた感熱記録画像データとして画像メモリ８２に出力する。

このようにして、ＣＴやＭＲＩ等の画像データ源Ｒからの供給され、画像処理部８０において、鮮鋭度補正、階調補正、温度補正、シェーディング補正、抵抗値補正および黒比率補正などの画像処理が施され、さらに、必要に応じてフォーマットされた、サーマルヘッド６６による感熱記録に応じた感熱記録データは、画像メモリ８２に記憶される。
記録制御部８４は、画像メモリ８２から、感熱記録画像データをサーマルヘッド６６のグレーズ６６ａの長手方向の１ラインずつ順次読み出し、読み出した感熱記録画像データに応じた記録信号（パルス幅変調では画像に応じた電圧印加時間幅）をサーマルヘッド６６に出力する。

サーマルヘッド６６の各画素毎に設けられた発熱抵抗体９０は、記録信号に応じて発熱し、前述のように、感熱材料Ａがプラテンローラ６０等によって、図２中の矢印ｂ方向に搬送されつつ、感熱画像記録が行われる。
ここで行われる感熱画像記録は、一定の電圧の下、電圧の印加時間を濃度に応じて変調することにより像様に感熱記録をする、パルス幅変調により行われる。
なお、本発明を適用することができる記録方法としては、パルス幅変調に限定されず、一定の印加時間の下、濃度に応じて電圧を変調する強度変調によるものであってもよい。

感熱画像記録が終了した感熱材料Ａは、ガイド６２に案内されつつ、プラテンローラ６０および搬送ローラ対６３に搬送されて排出部２２のトレイ７２に排出される。トレイ７２は、ハウジング２８に形成された排出口７４を経て記録装置１０の外部に突出しており、画像が記録された感熱材料Ａは、この排出口７４を経て外部に排出され、トレイ７２に集積される。

トレイ７２の先端部には、図５（ａ）に示すように、ストッパー１００が備わっており、排出された感熱材料Ａがトレイから滑り落ちるのを防ぐ。トレイ７２には、ＡＢＳ（アクリル・ニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）材が用いられており、ストッパー１００の部材のみに、ＰＯＭ（ポリアセタール）材が使用されている。
ＰＯＭ材は、ＡＢＳ材と比べて、柔らかい素材である。このため、ユーザが感熱材料をトレイ７２から取り出す際に、感熱材料Ａがストッパー１００と接触しても、摩擦による感熱材料Ａの擦り傷の発生を防ぐことができる。

以上の説明では、第１マガジン２４ａに収納されている感熱材料Ａに対して画像記録を行っているが、本発明はこれに限定されず、第２マガジン２４ｂに収納されている感熱材料Ａに対して画像記録を行ってもよい。その場合は、感熱材料Ａは、上述した方法と同様のやり方で、第２装填部１４および第２供給搬送部によって搬送され、記録部２０で画像記録を施され、排出部２２から排出される。

また、本実施例では、ストッパー１００の部材のみにＰＯＭ材を使用しているが、本発明はこれに限定されず、感熱記録装置１０において、感熱材料Ａとの摩擦を生じる他の部分にも、ＰＯＭ材を使用してよい。
さらに、トレイの形状が本実施例のトレイ７２と異なる場合にも、本発明を利用できる。例えば、図５（ｂ）のような形状のトレイ１０４を複数有する感熱記録装置１０２について適用してもよい。図５（ｂ）の感熱記録装置１０２に示されるトレイ１０４はＡＢＳ材であり、トレイ１０４のリム１０６にはＰＯＭ材が使用されている。これにより、ユーザがトレイ１０４から感熱材料Ａを取り出す際の擦り傷を防ぐ。

また、ＰＯＭ材はＡＢＳ材と比べて高価であるので、感熱材料Ａと摩擦を生じる部分のみにＰＯＭ材を使用することで、コストダウンを図るのがよい。
さらに、感熱材料が擦れやすい部分に使用する材質は、ＰＯＭ材に限定はされず、この他にも各種の、柔らかい材質や傷の付きにくい材質を利用可能である。

以上の説明より明らかなように、本発明の感熱記録装置によれば、感熱材料の排出時に、感熱記録装置のトレイに接触して、感熱材料に擦り傷がつくことを防ぐことが可能となる。

以上、本発明の感熱記録装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

本発明の感熱記録装置の一実施例の概略断面模式図である。 図１に示す感熱記録装置の記録部の部分拡大断面模式図である。 図２に示す記録部に用いられる、制御系のブロック図を含むサーマルヘッドの部分切欠概略斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ図３に示すサーマルヘッドの構成を示す部分拡大断面模式図およびその部分上面模式図である。 （ａ）は、図１に示す感熱記録装置の排出部の一例の部分拡大図、（ｂ）は、排出部の別の一例の部分拡大図である。

符号の説明

１０，１０２ （感熱画像）記録装置
１２ 第１装填部
１４ 第２装填部
１６ 第１供給搬送部
１８ 第２供給搬送部
２０ 記録部
２２ 排出部
２４ａ 第１マガジン
２４ｂ 第２マガジン
２６ａ，２６ｂ 蓋体
２８ ハウジング
３０ａ，３０ｂ 挿入口
３２ａ，３２ｂ 案内板
３４ａ，３４ｂ 案内ロール
３６ａ，３６ｂ 停止部材
４０ａ，４０ｂ 吸盤
４２ａ，４２ｂ 搬送手段
４４ａ，４４ｂ 搬送ガイド
４６ａ，４６ｂ 搬送ローラ
４７ａ，４７ｂ，４９ａ，４９ｂ プーリ
４８ａ，４８ｂ エンドレスベルト
５０ａ，５０ｂ ニップローラ
５１ａ，５１ｂ テンションプーリ
５２ 規制ローラ対
５６ クリーニングローラ対
５８，６２ ガイド
６０ プラテンローラ
６３ 搬送ローラ対
６６ サーマルヘッド
６６ａ グレーズ
６６ｂ セラミック基板
６６ｃ ヒートシンク
６６ｄ ベース
６８ 支持部材
７２、１０４ トレイ
７４ 排出口
７６ 冷却ファン
８０ 画像処理部
８２ 画像メモリ
８４ 記録制御部
８６ データ記憶部
９０ 発熱抵抗体
９２ａ，９２ｂ 電極
９４ 保護膜
１００ ストッパー
１０６ リム

Claims (2)

1. 画像データに応じてサーマルヘッドに電圧を印加することにより感熱記録材料に画像を記録する感熱記録装置であって、
   感熱記録材料が接触する部分に、傷が付きにくい樹脂成形部品を使用する感熱記録装置。
2. 前記樹脂成形部品はポリアセタールを使用したものである請求項１に記載の感熱記録装置。

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