JP2690832B2 - 多色感熱記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の発色層を有する多
色感熱記録シートを用いて文字、画像等の記録を行うた
めの多色感熱記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリやプリンタ等において、文
字や画像等の情報を可視化するために感熱記録装置が広
範に使用されている。この種の感熱記録装置では紙や合
成紙等の支持体上に発色剤や顕色剤を塗布した感熱記録
シートを用意し、原稿等に対応した電気信号に基づきサ
ーマルヘッドによりこの感熱記録シートを加熱、加圧す
ることによって当該感熱記録シートに前記原稿等に担持
された文字や画像等の情報を可視像として記録する。

【０００３】ところで、近年、ファクシミリやプリンタ
等により、所望の色に色分けされたカラー画像を得たい
という要請が多い。このため、従来技術においては、単
一の支持体上に夫々異なる印加熱エネルギで発色する発
色層を積層させた多色感熱記録シートを用い、この多色
感熱記録シートに記録手段を介して各発色層に対応した
熱エネルギを供給して前記各発色層を順次発色させる方
法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
感熱記録装置では、前記記録手段であるサーマルヘッド
に供給する熱エネルギが非常に大きくなり、特に、多色
感熱記録シートを用いたカラー感熱記録の場合、単色の
モノクロの場合と比較して約３倍の熱エネルギが必要と
なり、記録用電源が大型化するとともに電源を安定して
供給する回路等が必要になる。さらに、例えば、直線を
含む図形等をカラー感熱記録する場合、瞬時にサーマル
ヘッドに大電流が供給されるため、細線を印字記録した
際に細線の切れが生じたり、該直線に印字の濃度むらが
発生するという不都合がある。加えて、サーマルヘッド
に大きな電流を供給することは、該サーマルヘッドの短
寿命化につながるという不都合がある。

【０００５】本発明は前記の不都合を克服するためにな
されたものであって、サーマルヘッドでカラー感熱記録
する際、サーマルヘッドにより多色感熱記録シートに記
録される部分を間接的に所定温度に予熱しておくことに
より、サーマルヘッドに供給する電流を従来と比較して
より小さくすることを可能とする多色感熱記録装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、所定の発色層を有する多色感熱記録シ
ートに対し、記録すべき情報に応じた熱エネルギを供給
して各発色層を順次発色させる熱記録手段と、プラテン
ローラを含み、前記多色感熱記録シートを搬送する搬送
手段と、情報が記録された前記多色感熱記録シートに対
して当該情報を定着するための所定量の光を照射する定
着手段と、前記熱記録手段における多色感熱記録シート
の記録部分を間接的に加熱する加熱手段と、前記加熱手
段の加熱温度を制御する温度制御手段と、を備え、 前記
加熱手段は、前記プラテンローラに接して回動するバッ
クアップローラに対し光を照射する加熱用光源からなる
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記の本発明に係る多色感熱記録装置では、熱
記録手段により多色感熱記録シートに情報を記録する
際、温度制御手段を介して加熱手段により該熱記録手段
における多色感熱記録シートの記録部分が予め所定温度
に加熱されている。このため、熱記録手段に供給する熱
エネルギの低減化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】本発明に係る多色感熱記録装置について好適
な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。

【０００９】図１において、参照符号１０は、本発明の
実施例に係る多色感熱記録装置を示す。この多色感熱記
録装置１０は、多色感熱記録シート１２を搬送する搬送
機構１４と前記多色感熱記録シート１２の後述する発色
層に対応した熱エネルギを供給して各発色層を順次発色
させる記録機構１６と、この記録機構１６によって記録
作業を行う際に前記記録機構１６を所望の圧力で前記多
色感熱記録シート１２に対して加圧させる加圧機構１８
と、前記記録機構１６の両側に配置される定着機構２０
とを備える。多色感熱記録装置１０を構成する本体２２
の一端側側部には、複数の多色感熱記録シート１２を収
納したマガジン２４が取り外し自在に装着されるととも
に、この本体２２の他端側の側部にはシート取出部位２
６が形成される。本体２２内に配置される搬送機構１４
はマガジン２４の開口部２４ａに進入自在な半円状の取
出ローラ２８と、搬送ローラ対３０、３２と、複数のガ
イド板３４とを備え、多色感熱記録シート１２を矢印Ａ
およびＢ方向に搬送する。

【００１０】記録機構１６はプラテンローラ３６とサー
マルヘッド３８とを備え、このサーマルヘッド３８には
プラテンローラ３６に対向してサーマルヘッド本体とし
ての発熱体４０が設けられている。

【００１１】また、サーマルヘッド３８に加圧機構１８
が係合し、この加圧機構１８は揺動板４４を有し、この
揺動板４４が図示しないコイルスプリングの弾発力を受
けてプラテンローラ３６側に押圧されている。この揺動
板４４にサーマルヘッド３８が装着されるとともに、該
揺動板４４の図において水平方向に係止部４６が延在し
ている。この係止部４６に偏心カム４８が接触し、この
偏心カム４８は図示しないパルスモータの回転軸に固定
されている。定着機構２０はサーマルヘッド３８の両側
に配置される定着用光源５２、５４と、この定着用光源
５２、５４を覆う反射板５５、５６とを備える。

【００１２】さらに、プラテンローラ３６の下方に接触
して回動するバックアップローラ７８を設けるととも
に、前記バックアップローラ７８の外周面に光を照射し
て加熱する複数の加熱用光源８０が配設されている。こ
の加熱用光源８０には、例えば、白熱灯が用いられる。

【００１３】ここで、多色感熱記録シート１２について
説明する。

【００１４】図２は、本実施例の多色感熱記録装置１０
に用いる多色感熱記録シート１２の一例を示す概略縦断
面図である。図２において多色感熱記録シート１２は、
最下層に曲げ防止用のバックコート６０が塗設された紙
またはフイルムのベース６２を有し、前記ベース６２の
上面には、シアン、マゼンタ、イエローの順に発色層
Ｃ、Ｍ、Ｙが形成されている。前記バックコート６０
は、多色感熱記録シート１２に汎用性をもたせ、後述す
るように、円筒状のローラからなる回転ドラム１１４を
使用する際に湾曲形状、すなわち、カールした状態を回
避するために設けられている（図４参照）。多色感熱記
録シート１２の最上層には保護層６４が塗設されてお
り、前記発色層Ｃ、Ｍ、Ｙ間には中間層６６が形成され
ている。この発色層Ｃ、Ｍ、Ｙは、図３に示すように、
供給される熱エネルギによって夫々異なる発色特性を示
し、印加熱エネルギは、発色層Ｙ、発色層Ｍおよび発色
層Ｃの順に大きくなるように設定されている。

【００１５】また、図４に示すように、前記複数の加熱
用光源８０の温度制御手段として機能する制御回路６８
が設けられ、図示しない電源にメインコントローラ７２
が接続されているとともに、該メインコントローラ７２
からの信号に基づき複数の加熱用光源８０に対する加熱
温度の制御を行うドライバ７４が接続されている。

【００１６】なお、加熱手段としてサーマルヘッド３８
の上面にリボンヒータ４２を設け、前記リボンヒータ４
２に接続された前記ドライバ７４を介して該サーマルヘ
ッド３８の加熱温度を制御してもよい（図４参照）。

【００１７】次に、以上のように構成される多色感熱記
録装置１０の動作について説明する。

【００１８】先ず、メインコントローラ７２の制御下に
ドライバ７４を介し加熱用光源８０を発光させ、バック
アップローラ７８を所定の温度に加熱するように設定す
る。前記加熱用光源８０の発光光によってバックアップ
ローラ７８は、予め、所定の温度に加熱される。その
際、予め加熱されたバックアップローラ７８の外周面に
プラテンローラ３６の外周面が接触することにより、該
プラテンローラ３６の外周面が加熱される。

【００１９】ここで、前記加熱用光源８０による加熱温
度は、各発色層の発色温度よりも好ましくは摂氏１０度
低く設定し、あるいは実験データから摂氏３０度乃至摂
氏７０度、好ましくは摂氏３５度乃至摂氏６０度の範囲
に設定する。この場合、前記加熱温度を摂氏７０度以上
に設定すると、プラテンローラ３６の劣化を招くおそれ
がある。

【００２０】このようにバックアップローラ７８を介し
てプラテンローラ３６が予熱された状態のもとにおい
て、複数枚の多色感熱記録シート１２を収容したマガジ
ン２４が本体２２に装填されてその開口部２４ａが開放
されると、搬送機構１４を構成する取出ローラ２８が回
転駆動されて最上位の多色感熱記録シート１２がこの本
体２２内に取り出される。この多色感熱記録シート１２
は搬送ローラ対３０およびガイド板３４を介して記録機
構１６側に搬送される。ここで、加圧機構１８を構成す
る図示しないパルスモータの回転作用下に偏心カム４８
の短径な外周面が揺動板４４に係合し、サーマルヘッド
３８の発熱体４０はプラテンローラ３６から離間してい
る。そして、多色感熱記録シート１２がこのサーマルヘ
ッド３８とプラテンローラ３６との間に挿入されると、
加圧機構１８を構成する図示しないパルスモータの駆動
作用下に偏心カム４８が所定の角度だけ回転され外周面
が揺動板４４に当接してプラテンローラ３６側に揺動
し、サーマルヘッド３８の発熱体４０が所定の押圧力で
多色感熱記録シート１２をプラテンローラ３６側に押圧
する。その際、サーマルヘッド３８の発熱体４０が発色
層Ｙに対応した熱エネルギを多色感熱記録シート１２に
供給し、これにより発色層Ｙが発色する。

【００２１】この場合、前記バックアップローラ７８を
介してプラテンローラ３６が予め発色温度より、例え
ば、摂氏１０度低く設定されて加熱されているため、従
来のように大電流をサーマルヘッド３８に供給しなくて
も容易に所定の発色温度に到達することができる。多色
感熱記録シート１２は搬送機構１４を介して矢印Ａ方向
に移送されながら記録機構１６により発色層Ｙの発色作
業が行われた後、定着機構２０を構成する定着用光源５
４の付勢作用下にこの発色層Ｙに対する定着作用が施さ
れる。そして、発色層Ｙの発色作業が終了した後、搬送
機構１４を構成する搬送ローラ対３２を介して多色感熱
記録シート１２が矢印Ｂ方向に搬送されて発色層Ｍの発
色作業が行われる。続いて、定着用光源５２により発色
層Ｍの定着作業が施された後、多色感熱記録シート１２
が再び矢印Ａ方向に搬送されて発色層Ｃの発色作業が行
われ、所望の多色による感熱作業が終了する。最後に多
色感熱記録シート１２は搬送ローラ対３２を介してシー
ト取出部位２６に搬出される。

【００２２】このように、複数の加熱用光源８０を介し
て予め加熱されたバックアップローラ７８の外周面にプ
ラテンローラ３６の外周面が接触することにより、該プ
ラテンローラ３６の外周面が加熱され、サーマルヘッド
３８によって情報がカラー感熱記録される際、該サーマ
ルヘッド３８に供給される熱エネルギを低減することが
できる。なお、プラテンローラ３６を間接的に加熱する
ことにより、前記プラテンローラ３６の外周表面の温度
分布により生ずる温度むらを減少させることができると
いう利点がある。

【００２３】次に、本発明の実施例に係る多色感熱記録
装置に組み込まれる加熱手段としてのサーマルヘッド８
２について説明する。

【００２４】図５はサーマルヘッドの要部斜視図、図６
は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図、図７は図６の
一部切欠平面図を示す。

【００２５】本実施例において、加熱手段として機能す
るサーマルヘッド８２は、図５に示すように、三つに区
分されたヘッド駆動用マイナス端子８３、８４、８５
と、突条に形成される発熱体８６と、前記ヘッド駆動用
マイナス端子８３、８４、８５に対向して共通に接続さ
れたヘッド駆動用プラス端子８８と、前記サーマルヘッ
ド８２の長手方向の両端部に後述する通電発熱層用プラ
ス端子９０およびマイナス端子９２とが配設されてい
る。前記ヘッド駆動用プラス端子８８およびヘッド駆動
用マイナス端子８３、８４、８５には、夫々複数のリー
ド端子９４、９６が接続されるとともに、ヘッド駆動用
プラス端子８８に電源Ｖｃｃが接続されている。

【００２６】また、サーマルヘッド８２の発熱体８６に
は、図６に示すように、アルミナ等の支持体層９８に積
層してグレーズ層１００が設けられている。グレーズ層
１００は実質的にガラス層で構成され、それに積層され
る各層を所定の高さまで盛り上げる働きをする。前記グ
レーズ層１００と支持体層９８の間に絶縁層１０２が介
装され、さらにグレーズ層１００には通電発熱抵抗体層
１０４および絶縁体層１０６が積層されている。前記絶
縁体層１０６には抵抗体層１０８が積層され、該抵抗体
層１０８に電流を通ずるための導体層１１０ａ、１１０
ｂが設けられる。前記導体層１１０ａ、１１０ｂは抵抗
体層１０８の頂部近傍を所定の領域にわたって被覆され
ていない（図７参照）。次いで、前記導体層１１０ａ、
１１０ｂを含む保護層１１２が積層される。当該保護層
１１２は窒化珪素等から形成される。

【００２７】ここで、通電発熱抵抗体層１０４について
説明する。この通電発熱抵抗体層１０４は、例えば、ス
パッタ、蒸着、ＣＶＤ等の方法から成膜され、膜厚は、
好適には、０．０５〜１．０μｍ、材質としては酸化ル
テニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛、ニッケルクロ
ム、窒化タンタル、ガリウムリン、インジウムリン、タ
ンタル珪素、タンタル酸化珪素、硫化亜鉛、珪素、ゲル
マニウム等が用いられる。そこで、サーマルヘッド８２
によって情報が記録される前に、メインコントローラ７
２の制御下にドライバ７４を介し、通電発熱層用プラス
端子９０およびマイナス端子９２に電流を流すことによ
り通電発熱抵抗体層１０４が発熱し、予めサーマルヘッ
ド８２の発熱体８６を加熱しておく（図４参照）。そこ
で、文字、画像等を記録する際、ヘッド駆動用端子を通
電させ、サーマルヘッド８２の抵抗体層１０８を併せて
発熱させることにより、各発色層に対応する所定の熱エ
ネルギを多色感熱記録シート１２に供給することができ
る。このようにして所望の情報を感熱記録する時には、
通電発熱抵抗体層１０４によりサーマルヘッド８２が予
熱されているため、前記抵抗体層１０８により残エネル
ギを多色感熱記録シート１２に供給すればよく、前記抵
抗体層１０８に供給する電流は僅かな小電流でよい。

【００２８】次に、他の加熱手段としては、プラテンロ
ーラ３６に代替して回転ドラム１１４を用い、該回転ド
ラム１１４の内部に発熱体１１６を設けて回転ドラム１
１４の外周面を加熱してもよい（図４参照）。前記回転
ドラム１１４の外周面を加熱することにより、該回転ド
ラム１１４の外周面に支持される多色感熱記録シート１
２の記録部分を加熱することができる。また、多色感熱
記録シート１２がサーマルヘッド３８に対峙する直前、
該多色感熱記録シート１２の搬送路中に加熱用光源１１
８を配設して多色感熱記録シート１２を加熱することも
できる（図４参照）。

【００２９】上記加熱手段は、メインコントローラ７２
の制御下にドライバ７４によって温度制御されることは
勿論である。

【００３０】このように、種々の加熱手段を設けて予め
多色感熱記録シート１２の記録部分を直接または間接的
に加熱しておくことにより、細線を印字記録した場合に
生ずる細線の切れをなくすことが可能となる。また、広
幅印字の濃度むらをなくすことができ、例えば、直線の
一括印字が可能となる。さらに、バックアップローラ７
８を設けて間接的に加熱した場合には、プラテンローラ
３６の外周表面に発生する温度分布による表示むらを減
少させることができる。加えて、予め加熱手段により多
色感熱記録シート１２を加熱しているため、感度特性の
低い低感度多色感熱シートを用いることができるととも
に、環境温度が低い場合であっても前記予熱により好適
に発色温度に到達することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る多色感熱記録装置によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００３２】すなわち、プラテンローラに接して回動す
るバックアップローラに対し光を照射する加熱用光源か
らなる加熱手段を設けて予め多色感熱記録シートの記録
部分を間接的に加熱しておくことにより、熱記録手段で
あるサーマルヘッドに供給する電流を減少させることが
できる。このことにより、第１に、前記熱記録手段に供
給する記録用電源の小型化、軽量化を図ることができ
る。第２に、記録濃度むらをなくすことが可能となる。
第３に、サーマルヘッドに対して瞬時に大きな電流を流
す必要がないため、サーマルヘッドの長寿命化を図るこ
とができる。第４に、多色感熱記録シートの感度特性が
低い低感度多色感熱記録シートを採用することができ、
使用できる多色感熱記録シートの幅が広くなるととも
に、併せて、環境温度が低温の場合における印字適性を
上昇させることができる。第５に、感熱記録された印字
における印字像のボケを減少させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る多色感熱記録装置の概略
縦断面図である。

【図２】多色感熱記録シートの概略縦断面説明図であ
る。

【図３】図２に示す多色感熱記録シート中、イエロー、
マゼンタ、シアンの発色特性に係る熱エネルギと画像濃
度との関係を示す特性曲線図である。

【図４】図１に示す感熱記録装置の制御回路を示すブロ
ック図である。

【図５】図１に示される多色感熱記録装置に組み込まれ
るサーマルヘッドの要部斜視図である。

【図６】図５に示すサーマルヘッドのＶＩ−ＶＩ線断面
図である。

【図７】図６に示すサーマルヘッドの一部切欠平面図で
ある。

【符号の説明】

１０…多色感熱記録装置 １２…多色感熱記録シート １６…記録機構 １８…加圧機構 ３６…プラテンローラ ３８、８２…サーマルヘッド ４０、８６、１１６…発熱体 ４２…リボンヒータ ７２…メインコントローラ ７４…ドライバ ７８…バックアップローラ ８０、１１８…加熱用光源 ９８…支持体層 １００…グレーズ層 １０２…絶縁層 １０４…通電発熱抵抗体層 １０６…絶縁体層 １０８…抵抗体層 １１０ａ、１１０ｂ…導体層 １１２…保護層 １１４…回転ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−43293（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−40139（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−11347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−114977（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−538（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−153545（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−59833（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−95350（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−9534（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の発色層を有する多色感熱記録シート
   に対し、記録すべき情報に応じた熱エネルギを供給して
   各発色層を順次発色させる熱記録手段と、プラテンローラを含み、 前記多色感熱記録シートを搬送
   する搬送手段と、 情報が記録された前記多色感熱記録シートに対して当該
   情報を定着するための所定量の光を照射する定着手段
   と、 前記熱記録手段における多色感熱記録シートの記録部分
   を間接的に加熱する加熱手段と、 前記加熱手段の加熱温度を制御する温度制御手段と、 を備え、 前記加熱手段は、前記プラテンローラに接して回動する
   バックアップローラに対し光を照射する加熱用光源から
   な ることを特徴とする多色感熱記録装置。