JP2007296719A - プリント機構およびプリント機構の制御方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構であるとともに、プリント機構の小型化を図ることが可能なプリント機構を提供する。
【構成】 シート状媒体(40)の面に対する摩擦力でそのシート状媒体(40)を相対的に送り出す用紙送り機構(36)と、シート状媒体(40)の面に対して局所的に低温で加熱する低温サーマルヘッド(37)と、シート状媒体(40)の面に対して局所的にかける圧力を制御する圧力機構(70)と、低温加熱および圧力をかけた後の前記シート状媒体(40)の面に対して局所的に中温および高温で加熱する中高温サーマルヘッド(38)と、を備える。圧力機構(70)は、高圧状態およびその高圧状態よりも低い圧力の低圧状態という少なくとも二段階を制御可能とし、低温サーマルヘッドと中高温サーマルヘッドとの間に位置させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント機構およびプリント機構の制御方法の技術に関し、特に、少ない部材で印刷を実現させたプリント機構の技術に関する。

従来から、発色剤等を封入したカプセルを用いて画像を形成する画像形成システムが知られている。この種の画像形成システムでは、カプセルの壁膜は光硬化性樹脂製の膜で構成されており、基材上に当該カプセルの層を形成してシート化し、当該カプセル層を所望の画像パターンに応じて露光した後、圧力を加えることによって、露光（硬化）されなかったカプセルが潰れて発色剤等が外に出て、シート上で発色するよう構成されている。

図８は、上記の画像形成システムとしてのサーマルプリンタである。
このサーマルプリンタは、所定の樹脂でできた壁膜の内部にインクを封入してカプセルを構成し、基材の表面上にカプセルの層を形成してシート化し、カプセル層を所望の画像パターンに応じて加熱して壁膜のガラス転移温度以上に上昇させると共に、カプセル層を加圧することによって、カプセルの壁膜を破壊して内部のインクを放出させるよう構成されている。そして、この技術によれば、低コストで廃棄物が少なく、且つカラー対応が可能な画像形成システムを提供することができる。

特開平１１−１７０６９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、サーマルヘッド及び発熱部がそれぞれ３個ずつ使用された構成となっていることが分かる（サーマルヘッド５１，５２，５３、発熱部５６，５７，５８）。通常、プリンタを構成する部品のうち、最も高価な部品がサーマルヘッド等のヘッド群であることは知られている。このため、通常のプリンタでは記録用紙を３往復させることでフルカラー印刷を実現させている。

これに対し、特許文献１のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドを３個も使用していることから、コスト高になってしまう。
また、複数のサーマルヘッドや発熱部を使用することによって、プリント機構全体の大型化を招くおそれもあった。
したがって、低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構であるとともに、プリント機構の小型化を図ることが可能なプリント機構の開発が望まれていた。

請求項１から請求項３記載の発明は、低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構であるとともに、プリント機構の小型化を図ることが可能なプリント機構を提供することにある。
請求項４記載の発明は、低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構であるとともに、プリント機構の小型化を図ることが可能なプリント方法を提供することにある。

（請求項１）
シート状媒体(40)の面に対する摩擦力でそのシート状媒体(40)を相対的に送り出す用紙送り機構(36)と、前記シート状媒体(40)の面に対して局所的に低温で加熱する低温サーマルヘッド(37)と、前記シート状媒体(40)の面に対して局所的にかける圧力を制御する圧力機構(70)と、低温加熱および圧力をかけた後の前記シート状媒体(40)の面に対して局所的に中温および高温で加熱する中高温サーマルヘッド(38)と、を備え、前記圧力機構(70)は、シート状媒体に対して高圧をかける高圧状態、およびその高圧状態よりも低い圧力の低圧状態という少なくとも二段階を制御可能としたことを特徴とする。

（作用）
用紙送り機構(36)がシート状媒体(40)を搬送させる。その搬送されたシート状媒体(40)の面に対して低温サーマルヘッド(37)が低温で加熱処理する。低温加熱処理後、圧力機構(70)がシート状媒体(40)の面に対して局所的に圧力をかける。低温加熱および圧力処理後、中高温サーマルヘッド(38)がシート状媒体(40)の面に対して中温および高温で加熱処理する。また、圧力機構(70)が高圧状態および低圧状態の少なくとも二段階で圧力を制御し、シート状媒体(40)の印刷状態を発色させる。
つまり、低温サーマルヘッド(37)の低温加熱処理と、二段階で調整しているため、シート状媒体(40)を印刷する際に、段階的かつ複数の色で発色させることができる。

（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のプリント機構を限定したものであり、
前記圧力機構(70)は、前記低温サーマルヘッド(37)と前記中高温サーマルヘッド(38)との間に位置させたことを特徴とする。

（作用）
シート状媒体(40)を印刷する際には、低温サーマルヘッド(37)で低温加熱処理し、圧力機構(70)で圧力処理し、中高温サーマルヘッド(38)で中温および高温で加熱処理していく。このため、圧力機構(70)が低温サーマルヘッド(37)と中高温サーマルヘッド(38)との間に位置されていると、システマチックに加熱から加圧処理が実行される。

（請求項３）
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のプリント機構を限定したものであり、
前記シート状媒体(40)は、所定以上の圧力にて所定の発色状態を安定させるように複層構造をなすシート状媒体(40)としたことを特徴とする。

（作用）
シート状媒体(40)が複層構造のため、加熱温度および加圧力に応じて複数色で着色することができる。

（請求項４）
請求項４記載の発明は、シート状媒体(40)の面に対する摩擦力でそのシート状媒体(40)を相対的に送り出す用紙送り機構(36)と、前記シート状媒体(40)の面に対して局所的に低温で加熱する低温サーマルヘッド(37)と、前記シート状媒体(40)の面に対して局所的にかける圧力を制御する圧力機構(70)と、低温加熱および圧力をかけた後の前記シート状媒体(40)の面に対して局所的に中温および高温で加熱する中高温サーマルヘッド(38)と、を備えたシート状媒体(40)を用いて、所定以上の圧力にて印刷状態が発色するように複層構造をなすシート状媒体(40)に対するプリント機構の制御方法である。
すなわち、低温サーマルヘッド(37)によって局所的に低温で加熱する低温着色工程と、その低温着色工程にて着色した部位の着色状態を安定させるために圧力を与える圧力工程と、その圧力工程の後において局所的に中温で加熱する中温着色工程と、その中温着色工程の後において局所的に高温で加熱する高温着色工程と、を経ることによって当該シート状媒体をプリントする。

（作用）
用紙送り機構(36)が搬送させたシート状媒体(40)に対し、用紙送り機構(36)から搬送されたシート状媒体(40)の面に対して低温サーマルヘッド(37)が局所的に低温で加熱する。低温着色工程にて着色した部位の着色状態を安定させるために、シート状媒体(40)の面に対して局所的に圧力をかける。その圧力工程の後において、中温着色工程がシート状媒体(40)の面に対して局所的に中温で加熱する。その中温着色工程の後において、シート状媒体(40)の面に対して局所的に高温で加熱する。
以上によって、シート状媒体(40)は、局所的に3つの着色工程を経ることができ、結果として3色のプリントが可能となる。

請求項１から請求項３に記載の発明によれば、低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構であるとともに、プリント機構の小型化を図ることが可能なプリント機構を提供することができた。
請求項４に記載の発明によれば、低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構であるとともに、プリント機構の小型化を図ることが可能なプリント方法を提供することができた。

本発明の実施の形態について、図面を参照させながら説明する。ここで使用する図面は、図１から図７である。図１は、プリント機構の構成を示した概略図であり、図２は、プリント機構を搭載した画像形成装置の概略図であり、図３から図６は、印刷シートについて説明した図であり、図７は、プリント機構を搭載した撮像装置の概略図である。

（画像形成装置）
図２を参照して画像形成装置について説明する。
画像形成装置１は、高温発色層、中温発色層及び低温発色層とを連続して発色することが可能な、いわゆる「２ヘッド１パス方式」を採用している。ここでいう「２ヘッド」とは低温サーマルヘッド３７及び中高温サーマルヘッド３８のことであり、「１パス」とは、記録シート４０が低温サーマルヘッド３７及び中高温サーマルヘッド３８と一回接触して通過するだけで、画像形成が可能な印刷方式のことである。

画像形成装置１は、潜像を担持する複数の感光体と、その感光体表面に帯電を施す帯電手段と、帯電した感光体の表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、感光体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、感光体表面の可視像を転写紙もしくは中間転写体に転写する転写手段と、転写後の感光体表面をクリーニングするクリーニング手段とを少なくとも備えている。

（プリント機構）
図１および図２に示すように、プリント機構３０は、記録シート４０の面に対する摩擦力でその記録シート４０を相対的に送り出すシート送りローラ（用紙送り機構）３６と、記録シート４０の面に対して局所的に低温で加熱する低温サーマルヘッド３７と、低温加熱および圧力をかけた後の記録シート４０の面に対して局所的に中温および高温で加熱する中高温サーマルヘッド３８と、記録シート４０を挟んで低温サーマルヘッド３７に対向配置されたプラテンローラ３２ａと、中高温サーマルヘッド３７に対向配置されたプラテンローラ３２ｂと、記録シート４０の面に対して局所的にかける圧力を制御する圧力機構７０と、プリント機構３０を制御する制御部５１と、を備えている。

（シート送りローラ）
シート送りローラ３６は、複数の記録シート４０が収容されたシート収容ケースにおける最上段の記録シート４０に接触して位置し、制御部５１からの制御信号に基づいてモータ（図示は表示しない）によって回転駆動される。シート送りローラ３６が回転すると、バネ３４の付勢力により記録シート４０とシート送りローラ３６との間に生じた摩擦力によって、シート送りローラ３６の回転に連動してシート収容ケースの最上段の記録シート４０がサーマルヘッド３３に向けて搬送される。なお、制御部５１は、上記制御信号に基づいて、モータ（シート送りローラ３６）の回転量を制御することで、記録シート４０の位置や送り量を制御する。

（低温サーマルヘッド）
低温サーマルヘッド３７は、複数の発熱素子を主走査方向にライン状に並べた発熱素子アレイを備えている。低温サーマルヘッド３７は、発熱素子アレイを記録シート４０に接触した状態で、形成する画像に応じたパターンで各発熱素子を発熱させる。本実施形態では、低温サーマルヘッド３７の発熱素子は、非発熱状態および低温発熱状態の２状態を有する。

（中高温サーマルヘッド）
中高温サーマルヘッド３８は、複数の発熱素子を主走査方向にライン状に並べた発熱素子アレイを備え、発熱素子アレイを記録シート４０に接触した状態で、形成する画像に応じたパターンで各発熱素子を発熱させる。中高温サーマルヘッド３８の発熱素子は、非発熱状態、中温発熱状態および高温発熱状態の３状態を有する。これら各状態のうち一つが制御部５１によって選択される。

各発熱素子の発熱温度は、その発熱素子に接続された抵抗に電流を流す時間によって制御される。制御部５１は、加熱時間に応じて、低温サーマルヘッド３７および中高温サーマルヘッド３８の各発熱素子に電流を流す時間を規定するストローブ信号のパルス幅を制御する。なお、低温サーマルヘッド３７および中高温サーマルヘッド３８は、低温発色状態および中高温発色状態の各々において、画像データの諧調に応じた複数の発熱温度を調整可能にしてもよい。

（プラテンローラ）
プラテンローラ３２ａ、３２ｂは、記録シート４０の搬送経路を挟んだ反対側に設けられている。プラテンローラ３２ａは、記録シート４０の搬送に応じて回転し、記録シート４０と低温サーマルヘッド３７の発熱素子との接触状態を安定にする。また、プラテンローラ３２ｂは、記録シート４０の搬送に応じて回転し、記録シート４０と中高温サーマルヘッド３８の発熱素子との接触状態を安定にする。
なお、プラテンローラ３２ａ及び低温サーマルヘッド３７と、プラテンローラ３２ｂ及び中高温サーマルヘッド３８の間には、排出口から排出された記録シート４０を挟み込んで搬送させる一対の圧力機構７０が設けられている。

（圧力機構）
圧力機構７０は、記録シート４０を挟んで対向配置された加圧ローラ７０ａ、７０ｂからなり、低温サーマルヘッド３７と中高温サーマルヘッド３８との間に配置されている。加圧ローラ７０ａには、印刷状態が発色する高圧状態、およびその高圧状態よりも低い圧力の低圧状態という加圧ローラを制御するバネ７２と、加圧ローラ７０ｂには、加圧ローラ７０ａと同様の機能を備えたバネ７３を備えている。

（記録シート）
次に、図３から図６を参照して本実施形態で用いられる記録シート４０について説明する。
記録シート４０は、例えば、基材５上に中温発色層７、混色防止層９、低温発色抑制層１１、低温発色層１３、第二混色防止層１５、高温発色層１７および保護層１９を順に積層して構成される。
記録シート４０は、中温発色層７と高温発色層１７との間に低温発色層１３が配置されている。また、低温発色層１３と隣接して低温発色抑制層１１が形成されている。

記録シート４０は、画像形成時に、低温発色層１３内の低温発色カプセル２５が低温発色された後に、加圧されて低温発色抑制カプセル２３が破壊され、低温定着される。その後に、中温発色抑制を行うことなく、中温発色カプセル２１および高温発色層１７がそれぞれ中温発色および高温発色される。
記録シート４０では、高温発色層１７の発色処理時に、低温発色抑制層１１および低温発色層１３が熱バリア層として機能し、中温発色層７が中温発色温度になることを回避する。これにより、中温発色を抑制する必要なく、シートを薄くできると共に、画像形成工程を簡単にできる。
なお、記録シート４０は、３色発色できるため、カラー画像を形成できる。

基材５は、例えば、ポリエステルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等によって構成される。基材５は、白色あるいは透明である。

中温発色層７は、中温発色カプセル２１、顕色剤、並びに必要に応じて塩基性物質または酸性物質をバインダ材中に分散させて構成される。中温発色カプセル２１は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が図４に示す温度Ｔ２（例えば、１６０℃）であり、低温発色カプセル２５より高く、高温発色カプセル２７より低い。
中温発色層７は、例えば、温度Ｔ２以上の中温状態になると、中温発色カプセル２１が内包する発色剤と中温発色層７内の顕色剤とが反応して発色する。

中温発色カプセル２１は、いわゆるマイクロカプセルであり、その壁が１５０〜２８０℃のガラス転移点を持つポリウレアあるいはポリウレタンからなる。中温発色カプセル２１は、ガラス転移点前後で物質浸透（透過）性が大きくなる特性を持つ。これにより、図５（Ａ）に示すように、温度Ｔ２未満（非中温）においては、中温発色カプセル２１内に顕色剤は浸透せず、中温発色カプセル２１内の発色剤は発色しない。一方、図５（Ｂ）に示すように、温度Ｔ２以上（上記中温状態）になると、中温発色層７内の顕色剤が中温発色カプセル２１内に浸透し、当該顕色剤と中温発色カプセル２１内の発色剤とが反応して色素が形成されて発色する。

中温発色カプセル２１等の本実施形態におけるマイクロカプセルの壁は、例えば、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂等の合成樹脂で形成される。具体的には、中温発色カプセル２１等の壁として、メラミン−ホルムアルデヒドポリマー、尿素−ホルムアルデヒドポリマー等が用いられる。
また、マイクロカプセルの平均粒径は、例えば約３〜４μｍであり、そのガラス転移点は壁の材質によって規定される。マイクロカプセルは、反応する物質を多層構造の状態で隔離しておくだけでなく、マイクロカプセルの壁を隔ててミクロンに分散して共存させることにより、数μの薄い塗布膜の中で、常温では十分に隔離性を保ちながら、加熱時に瞬時に十分な物質浸透性を持たせる機能を持つ。

なお、中温発色カプセル２１は、上記中温状態になると、その壁が溶けて、カプセル内の発色剤がカプセル外に流出して、カプセル外の顕色剤と反応して発色するように構成してもよい。
本実施形態において、発色剤と、それに反応する顕色剤との組み合わせには、例えば、ジアゾ化合物（発色剤）とカプラー（顕色剤）との組み合わせ、あるいは電子供与性無色染料（発色剤）と電子受容性化合物（顕色剤）との組み合わせ等がある。なお、ジアゾ化合物の化学構造とカプラーの化学構造との組み合わせ、あるいは電子供与性無色染料の化学構造と電子受容性化合物の化学構造との組み合わせによって任意の色相を発色できることは公知である。

なお、上記ジアゾ化合物は、例えば、リン酸トリクレジル等である。ジアゾ化合物は、電子供与性染色前駆体（染料前駆体）であり、塩基性雰囲気でカプラーと反応して発色する。カプラーは、例えば、レゾルシルやフロログルシンであり、塩基性雰囲気中でジアゾ化合物とカップリングして色素を形成する。塩基性雰囲気は、水難溶性か水不溶性の塩基性物質や加熱によりアルカリを発生する物質（例えば、有機アンモニウム塩）によって作られる。
また、上記電子供与性無色染料は例えばロイコ染料であり、電子受容性化合物は例えばフェノール系酸性物質である。この組み合わせでは、ロイコ染料が酸性物質である顕色剤に吸着して酸化されて発色する。

また、上記カプラーとしては、例えば、２−ヒドロキシ−３ナフトエ酸アニリド等が用いられる。
また、上記電子受容性化合物としては、例えば、フェノール化合物、有機酸またはその金属塩、オキシ安息香酸エステル等の酸性物質が用いられる。

また、本実施形態では、発色剤をマイクロカプセル内に内包する場合を例示するが、例えば、発色剤と顕色剤とをバインダ内に分散して配置し、過熱によりバインダが溶融して発色剤と顕色剤とが反応するような構成にしてもよい。

混色防止層９は、中温発色カプセル２１と低温発色抑制カプセル２３とが混ざり合って反応することを防止する。

低温発色抑制層１１は、低温発色抑制カプセル２３を内包する。
低温発色抑制カプセル２３は、図６（Ａ）に示すように、通常圧力（非破壊圧力）状態で、低温発色層１３の発色機能を抑制する低温発色抑制剤を内包する。
低温発色抑制カプセル２３は、図６（Ｂ）に示すように、図４に示す破壊圧力Ｐ１以上の圧力が加わると、カプセルが破壊状態（あるいは浸透状態）となり、低温発色抑制剤を低温発色抑制カプセル２３外に流出させる。
低温発色抑制カプセル２３等のマイクロカプセルの破壊（浸透）圧力は、マイクロカプセルの径と壁厚との関係、並びに壁の材質によって規定される。

低温発色抑制カプセル２３が内包する低温発色抑制剤は、例えば、低温発色カプセル２５内は発色剤、低温発色層１３内の顕色剤、塩基性物質および酸性物質のうち、１つ以上の物質の化学構造を変化させて、化学反応を起こさないようにする機能、あるいは化学反応しても色素が生成されないようにする機能を有する。
また、低温発色抑制カプセル２３は、低温発色カプセル２５におけるカプセルの壁の物質透過性を変化させて浸透性を低下させて発色反応を抑制する機能を有していてもよい。
なお、本実施形態において、低温発色抑制カプセル２３が内包する低温発色抑制剤がカプセル外部に流出する条件として、温度条件は特に不要である。変形例として、低温発色抑制カプセル２３は、図４に示すように、温度Ｔa（＜Ｔ１）以上で破壊圧力Ｐ１以上の圧力を受けたことを条件に、低温発色抑制機能を発揮するようにしてもよい。

低温発色層１３において電子供与性無色染料（発色剤：例えばロイコ染料）と電子受容性化合物（顕色剤：例えば酸性物質）との組み合わせで発色する場合には、低温発色抑制カプセル２３として、例えば、リン酸エステル類、テトラヒドロフタル酸、脂肪酸エステル、２価アルコールエステル類、エポキシ系可塑剤あるいはトリメット酸系可塑剤等が用いられる。

低温発色層１３は、低温発色カプセル２５、顕色剤、並びに必要に応じて塩基性物質または酸性物質をバインダ材中に分散させて構成される。低温発色カプセル２５は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、９０〜１４０℃の低温である。低温発色層１３は、例えば、図４に示す温度Ｔ１（例えば、１１０℃）以上の低温状態となると、低温発色カプセル２５が内包する発色剤と低温発色層１３内の顕色とが反応して発色する。低温発色カプセル２５の壁のガラス転移点を除いて、発色の原理は、中温発色カプセル２１と同じである。

第二混色防止層１５は、低温発色カプセル２５と高温発色カプセル２７とが混ざり合って反応することを防止する。

高温発色層１７は、高温発色カプセル２７、顕色剤、並びに必要に応じて塩基性物質あるいは酸性物質をバインダ材中に分散させて構成される。高温発色カプセル２７は、発色剤を内包し、その壁のガラス転移点が例えば、３００〜３５０℃の高温である。高温発色層１７は、例えば、図４に示す温度Ｔ３（例えば、３３０℃）以上の高温状態となると、高温発色カプセル２７が内包する発色剤と高温発色層１７内の顕色剤とが反応して発色する。高温発色カプセル２７の壁のガラス転移点を除いて、発色の原理は、中温発色カプセル２１と同じである。

本実施形態において、中温発色カプセル２１、低温発色抑制カプセル２３および高温発色カプセル２７が内包する発色剤と、その外部の顕色剤とが反応する条件として、圧力は不要である。

保護層１９は、低温発色層１３を保護するための層である。保護層１９は、例えば、耐熱機能を有する。

本実施形態において、中温発色層７、低温発色抑制層１１、低温発色層１３および高温発色層１７の各々の厚みは、例えば１〜４μｍである。
また、各層への発色の割り当ては、例えば、中温発色層７にイエロー、低温発色抑制層１１にマゼンダ、高温発色層１７にシアンを割り当てる。但し、これは一例であり、割り当てパターンは任意である。

（作用）
記録シート４０に記録を行う画像形成装置１におけるプリント機構３０の作用としては、次のようになる。
画像形成装置１のシート収容ケース５０に、複数枚の記録シート４０を収容する。シート収容ケース５０に収容された記録シート４０は、バネ３４の付勢力によってシート送りローラ３６に向けて押され、最上段の記録シート４０とシート送りローラ３６との間に摩擦力が生じている。

制御部５１からの制御に基づいてシート送りローラ３６が回転し、シート収容ケース５０の最上段に収容された記録シート４０が低温サーマルヘッド３７に向けて搬送される。

制御部５１からの制御に基づいて低温サーマルヘッド３７が、記録シート４０に形成する画像の低温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を低温に発熱させる。これにより、記録シート４０の低温発色層１３が、画像情報に対応した低温発色成分の画素パターンで、図４に示す温度Ｔ１で低温加熱され、低温加熱された位置の低温発色カプセル２５内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色（低温発色）する。

続いて、制御部５１からの制御に基づいて、低温サーマルヘッド３７に対向配置されたプラテンローラ３２ａが記録シート４０を、加圧ローラ７０ａ、７０ｂに向けて搬送する。記録シート４０は、図４に示す温度Ｔａで、加圧ローラ７０ａ、７０ｂによって破壊圧力Ｐ１で加圧される。これにより、図３に示す低温発色層１３内の低温発色抑制カプセル２５が破壊され、低温発色抑制カプセル２５内の低温発色抑制剤がカプセル外部に流出し、低温発色剤と顕色剤との反応が抑制される。すなわち、低温発色について定着が行われる。
なお、加圧ローラ７０ａ、７０ｂは、一方のローラを金属で形成し、ニクロム線等を内蔵することで加熱する。

加圧処理後、制御部５１からの制御に基づいて、加圧ローラ７０ａ、７０ｂが回転し、記録シート４０が中高温サーマルヘッド３８に向けて搬送される。記録シート４０は、中高温サーマルヘッド３８が、記録シート４０に形成する画像の中温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を中温に発熱させる。これにより、記録シート４０の中温発色層７が、画像情報に対応した中温発色成分の画素パターンで、図４に示す温度Ｔ２で中温加熱され、中温加熱された位置の中温発色カプセル２１内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色（中温発色）する。
なお、中温発色時の加熱時間は、後に行われる高温発色時に比べて長く規定される。

続いて、記録シート４０に形成する画像の高温発色成分に応じた画素パターンで各発熱素子を高温に発熱させる。これにより、記録シート４０の高温発色層１７が、画像情報に対応した高温発色成分の画素パターンで、図４に示す温度Ｔ３で高温加熱され、高温加熱された位置の高温発色カプセル２７内の発色剤とその周囲に顕色剤とが反応して発色（高温発色）する。

なお、本実施形態の画像形成装置１は、好ましくは、高温発色時の加熱時間を中温発色時に比べて短くする。
このとき、高温発色層１７と中温発色層７との間には、第二混色防止層１５、低温発色層１３、低温発色抑制層１１および混色防止層９によって構成される厚い層が熱バリア層として介在する。そのため、高温加熱時間が短ければ、中温発色層７を定着しなくても、上記熱バリア層による熱伝達時間（遅延時間）により、中温発色層７を発色させずに高温発色層１７を発色させることができる。

制御部５１からの制御に基づいてプラテンローラ３２ｂが回転し、記録シート４０が排出される。
すなわち、記録シート４０によれば、中温発色層７と高温発色層１７との間に、混色防止層９、低温発色抑制層１１、低温発色層１３および第二混色防止層１５を熱バリア層として介在させる。そのため、中温発色層７の発色抑制層を設ける必要がなく、記録シート４０の構成を簡単にできる（記録シート４０を薄くできる）。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、中温発色層７を定着させる必要がないため、中温発色と低温発色とを図１に示す画像形成装置の低温サーマルヘッド３７および中温サーマルヘッド３８の２ヘッドによって温度と時間を制御することで連続して実現できる。
画像形成装置１によれば、低温発色定着のために加圧ローラ７０ａ，７０ｂが加圧する際に、温度制御が不要であるため、構成および制御を簡単にできる。
また、画像形成装置１によれば、図４に示すように、記録時に記録シート４０の中温発色を高温発色より先に行う。これにより、高温発色では中温発色で得た熱を利用でき、中温発色より先に高温発色を行う場合に比べて、記録時間を短縮できる。

また、記録シート４０によれば、低温発色層１３が定着されるため、低温色の経時変化が抑えられ、優れた耐候性が得られる。

すなわち、プリント機構３０は、二つのサーマルヘッドで構成されているので、従来よりも低コストで加熱および加圧を実現するプリント機構が実現でき、プリント機構の小型化を図ることが可能となっている。

なお、前述の低温サーマルヘッド３７は、中高温サーマルヘッド３８に比べて加熱処理の精度が低いものを採用することも可能である。これは、中高温サーマルヘッド３８のような中温と高温の二段階の異なる温度によって加熱処理をする場合に比べて、低温のみで加熱処理をすればよいからである。本実施形態では２ヘッド方式としているが、低温サーマルヘッド３７を高価な部品を使用しなくても本実施形態に係るプリント機構３０を構成できるため、コスト低減が可能となる。

図７は、本実施形態のプリント機構３０を撮像装置１００に適用した例である。
この撮像装置１００は、箱状に形成されたカメラ本体１０と、そのカメラ本体１０に固定され、対象被写体が取り込まれるレンズ２０と、そのレンズ２０が取り込んだデータが出力される液晶画面１１と、プリント機構３０によってプリントされた記録シート４０が排出される排出口３１と、複数枚の記録シート４０が収納可能なシート収容ケース５０と、マイクロコンピュータ等の電子回路であり、カメラの撮像及びプリント命令等の各種制御や動作を統括的に制御する制御部５１と、撮像された撮像データが記録される記憶媒体（図示は表示しない）とを備えて構成されている。

また、図示は省略しているが、カメラ本体１０には、対象被写体を撮像するための撮像信号を送信するシャッターボタンと、そのシャッターボタンと連動して強力な光を発する補助照明装置であり、夜間撮影や暗がりでの撮影に使用されるフラッシュと、対象被写体を目視可能なファインダと、最新の撮像データや記憶媒体に記録された撮像データから所望する撮像データを選択し、その撮像データをプリントするコピーボタンとを備えている。

いわゆる２ヘッド１パス方式のプリント機構３０を搭載したこの実施形態に係る撮像装置１００と、単独のサーマルヘッドを記録シート４０が往復するいわゆる２パス方式を採用した撮像装置（図示を省略）とを比較する。すなわち、この実施形態ではサーマルヘッドが二つ必要となるものの、２パス方式に必要とされる記録シートの待機空間や記録シートの送りローラーの逆回転機構などを省略できる。

プリント機構の構成を示した概略図である。 プリント機構を搭載した画像形成装置の概略図である。 記録シートの断面構成図である。 図３に示す記録シート内の高温発色カプセル、中温発色カプセル、低温発色カプセルおよび低温発色抑制カプセルの特性を説明した図である。 図３に示す発色カプセルの発色原理を説明するための図である。 低温発色抑制カプセルの発色抑制作用を説明するための図である。 プリント機構を搭載した撮像装置の概略図である。 従来のサーマルプリンタの一部を示した図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
５ 基材 ７ 中温発色層
９ 混色防止層
１０ カメラ本体 １１ 低温発色抑制層
１３ 低温発色層 １５ 第二混色防止層
１７ 高温発色層 １９ 保護層
２０ レンズ ２１ 中温発色カプセル
２３ 低温発色抑制カプセル
２５ 低温発色カプセル
２７ 高温発色カプセル
３０、３０Ｂ、３０Ｃ プリント機構
３１ 排出口
３２ａ、３２ｂ プラテンローラ
３３ サーマルヘッド ３３ａ ヘッド部
３３ｂ 低圧バネ支持部
３３ｃ 第二低圧バネ支持部
３３ｄ 上部 ３６ シート送りローラ
４０ 記録シート ４１ 基材
４３ 高温発色層 ４５ 中温発色層
４７ 低温発色層 ４９ 保護層
５０ シート収容ケース ５１ 制御部
７０ 圧力機構 ７０ａ、７０ｂ 加圧ローラ
１００ 撮像装置

Claims (4)

1. シート状媒体の面に対する摩擦力でそのシート状媒体を相対的に送り出す用紙送り機構と、
   前記シート状媒体の面に対して局所的に低温で加熱する低温サーマルヘッドと、
   前記シート状媒体の面に対して局所的にかける圧力を制御する圧力機構と、
   低温加熱および圧力をかけた後の前記シート状媒体の面に対して局所的に中温および高温で加熱する中高温サーマルヘッドと、を備え、
   前記圧力機構は、シート状媒体に対して高圧をかける高圧状態、およびその高圧状態よりも低い圧力の低圧状態という少なくとも二段階を制御可能としたことを特徴とするプリント機構。
2. 前記圧力機構は、前記低温サーマルヘッドと前記中高温サーマルヘッドとの間に位置させたことを特徴とする請求項１記載のプリント機構。
3. 前記シート状媒体は、所定以上の圧力にて所定の発色状態を安定させるように複層構造をなすシート状媒体としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント機構。
4. シート状媒体の面に対する摩擦力でそのシート状媒体を相対的に送り出す用紙送り機構と、
   前記シート状媒体の面に対して局所的に低温で加熱する低温サーマルヘッドと、
   前記シート状媒体の面に対して局所的に圧力を変化させることができる圧力機構と、
   低温加熱および圧力をかけた後の前記シート状媒体の面に対して局所的に中温および高温で加熱する中高温サーマルヘッドと、を備えたプリント機構を用い、所定以上の圧力にて印刷状態が定着するように複層構造をなすシート状媒体に対するプリント機構の制御方法であって、
   低温サーマルヘッドによって局所的に低温で加熱する低温着色工程と、
   その低温着色工程にて着色した部位の着色状態を安定させるために圧力を与える圧力工程と、
   その圧力工程の後において局所的に中温で加熱する中温着色工程と、
   その中温着色工程の後において局所的に高温で加熱する高温着色工程と、を経ることによって当該シート状媒体をプリントするプリント機構の制御方法。