JP2812406B2 - サーマルプリンタの光定着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタの光
定着方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱記録には、感熱記録方法と熱転写記録
方法とがあるが、廃棄物が発生せず、かつランニングコ
ストが安いという特長から、感熱記録方法か広く用いら
れている。最近では、例えば、特開昭６１ー２１３１６
９号公報に記載されているように、支持体上にシアン感
熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエロー感熱発色層を
順次層設し、多色画像を直接に熱記録することができる
カラー感熱記録材料が提案されている。このカラー感熱
記録材料は、感度が高い表層の感熱発色層から感度が低
い深層の感熱発色層に順次熱記録を行うが、次の感熱発
色層を熱記録する際に、その上にある熱記録済みの感熱
発色層が再度熱記録されないようにするために、熱記録
後に個々の感熱発色層に特有な波長域の電磁波を照射し
て発色能力を失わせている。この光定着を行うために、
サーマルプリンタには、例えば紫外線を発生する紫外線
ランプを備えた光定着器が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したサーマルプリ
ンタで多色画像を記録する場合に、サーマルヘッドの発
熱量を精度よく管理しても、不要な部分が発色したり、
あるいはカラーバランスが悪化したりすることがある。
本発明者は、これらの画質を低下させる原因についてい
ろいろ実験を行った結果、光定着に起因していることを
突き止めた。

【０００４】前記イエロー感熱発色層は、ほぼ４２０ｎ
ｍに光定着性が与えられているため、このイエロー感熱
発色層の光定着には、４２０ｎｍ付近に発光ピークを持
った紫外線ランプが用いられる。この紫外線ランプは、
図５において実線で示すように、ランプ温度が規定範囲
Ｔ１以外では光量が減少する。このように光量が不足す
ると、イエロー感熱発色層内に未定着の発色要素が残る
ことになる。この未定着の発色要素は、次のマゼンタ感
熱発色層を熱記録するときに発色されるから、未印画の
部分にイエローが現れてしまう。また、マゼンタ感熱発
色層の光定着には、例えば３６５ｎｍ付近に発光ピーク
を持った紫外線ランプが用いられる。この３６５ｎｍの
紫外線も、点線で示すように、ランプ温度が規定範囲Ｔ
２を外れると光量が低下する。

【０００５】また、イエロー用紫外線ランプから放射さ
れる電磁波には、マゼンタ感熱発色層を光定着する波長
成分が多少含まれているから、ランプ温度が規定範囲Ｔ
１よりも高い場合にはマゼンタ定着用の電磁波も多くな
り、マゼンタ感熱発色層が多少光定着されてしまう。こ
の場合には、マゼンタの熱記録時に、マゼンタ感熱発色
層が所望の濃度に発色しないため、多色画像のカラーバ
ランスが悪化することになる。

【０００６】本発明は、安定した光定着を行うことがで
きるようにしたサーマルプリンタの光定着方法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した発明は、電磁波を放射するラン
プの温度を検出し、この温度が規定範囲よりも低い場合
にランプをプレ発光させて温度を上げ、ランプの温度が
規定範囲内になってから、感熱記録材料を光定着するよ
うにしたものである。また、請求項２記載の発明は、前
記ランプの温度が規定範囲よりも高い場合に冷却ファン
でランプを冷却して温度を下げ、ランプの温度が規定範
囲内になってから、感熱記録材料を光定着するようにし
たものである。

【０００８】

【実施例】図１において、シート状をしたカラー感熱記
録材料１０は、搬送ローラ対１１にニップされて矢線で
示す副走査方向に移動する際に、サーマルヘッド１２に
よって各感熱発色層が選択的に熱記録される。そして、
カラー感熱記録材料１０が矢線と反対方向に移動される
ときに、熱記録された感熱発色層が光定着される。サー
マルヘッド１２は、周知のように、多数の発熱素子が主
走査方向に配列されており、各発熱素子は、ヘッドドラ
イバ１４によって、フレームメモリ１３から読み出した
各画素の画像データに応じた熱エネルギーを発生する。
また、サーマルヘッド１２は、ファン１５によって空冷
され、温度が規定温度を越えないようにしている。

【０００９】イエロー用光定着器１８は、発光ピークが
ほぼ４２０ｎｍの近紫外線を発生する紫外線ランプ１９
とリフレクタ２０とから構成されている。また、マゼン
タ用光定着器２１は、発光ピークがほぼ３６５ｎｍの紫
外線を発生する紫外線ランプ２２とリフレクタ２３とか
ら構成されている。これらの紫外線ランプ１９，２２
は、ドライバ２４によって点灯が制御される。

【００１０】前記紫外線ランプ１９，２２は、ランプ温
度によって発光量が変動するため、安定した光定着を行
うには、ランプ温度を規定範囲内に保つことが必要であ
る。そこで、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ
２５，２６が紫外線ランプ１９，２２の近くに配置され
ている。これらのサーミスタ２５，２６は、温度検出部
２７に接続されており、各サーミスタ２５，２６の抵抗
値変化からランプ温度を検出し、得られた温度信号をコ
ントローラ２８に送る。

【００１１】前記コントローラ２８は、ランプ温度が規
定範囲よりも低い場合には、ドライバ２４を介して紫外
線ランプ１９又は２２をプレ発光させてランプ温度を上
げ、逆に高い場合にはファン２９を作動させて紫外線ラ
ンプ１９，２２を空冷する。このプレ発光中にカラー感
熱記録材料１０に紫外線が照射されないようにするため
に、駆動部３０で開閉されるシャッタ３１が設けられて
いる。前記コントローラ２８は、ドライバ３４を介して
パルスモータ３５の回転を制御したり、ドライバ３６を
介してファン２９の作動を制御したりする。

【００１２】図２は、カラー感熱記録材料１０の一例を
示すものである。支持体４０の上に、シアン感熱発色層
４１，マゼンタ感熱発色層４２，イエロー感熱発色層４
３が順次層設されている。この支持体４０としては、不
透明なコート紙やプラスチックフイルムが用いられる。

【００１３】シアン感熱発色層４１は、電子供与性染料
前駆体と電子受容性化合物を主成分として含有し、加熱
されたときにシアンに発色する。マゼンタ感熱発色層４
２としては、最大吸収波長が約３６５ｎｍのジアゾニウ
ム塩化合物と、これと熱反応してマゼンタに発色するカ
プラーとを含有している。このマゼンタ感熱発色層４２
は、３６５ｎｍ付近の紫外線がカラー感熱記録材料１０
に照射されると、ジアゾニウム塩化合物が光分解して発
色能力が失われる。イエロー感熱発色層４３は、最大吸
収波長が約４２０ｎｍのジアゾニウム塩化合物と、これ
に熱反応してイエローに発色するカプラーとを含有して
いる。このイエロー感熱発色層４３は、４２０ｎｍ付近
の紫外線がカラー加熱記録材料１０に照射されると、発
色能力が失われる。なお、各感熱発色層４１〜４３の具
体的な構成は、本出願人が先に出願した特願平２ー８９
３８４号に詳しく記載されている。

【００１４】図３は、各感熱発色層４１〜４３の発色特
性を示すものである。横軸は、カラー感熱記録材料１０
に照射される熱エネルギーを表している。深層の感熱発
色層ほど感度が低いために、大きな熱エネルギーを与え
ることが必要である。なお、通常の保存状態では、シア
ン感熱発色層４１が発色するような高い熱エネルギーが
与えられることはないので、シアン感熱発色層４１に対
しては光定着性が与えられていない。もし、必要であれ
ば、別の波長域の電磁波で定着するジアゾニウム塩化合
物とカプラーとを用いればよい。

【００１５】次に、上記実施例の作用について説明す
る。コントローラ２８は、ドライバ３４を介してパルス
モータ３５を正転させ、搬送ローラ対１１にニップされ
たカラー感熱記録材料１０を矢線方向に移動する。この
カラー感熱記録材料１０の移動時に、コントローラ２８
は、フレームメモリ１３からイエロー画像の画像データ
を１ラインずつ読み出してヘッドドライバ１４に送る。
このヘッドドライバ１４は、イエロー画像の画素を記録
する発熱素子に対しては、画像データに応じてほぼ２０
〜３５ｍＪ／ｍｍ² の熱エネルギーを発生するように、
サーマルヘッド１２の通電をを制御する。これにより、
サーマルヘッド１２は、イエロー画像を１ラインずつカ
ラー感熱記録材料１０に熱記録する。

【００１６】イエロー画像の熱記録が終了すると、カラ
ー感熱記録材料１０は図１の左側へ移動し、光定着器１
８，２１の下方に位置する。サーミスタ２５は、紫外線
ランプ１９に近接して配置されているから、温度検出部
２７によって紫外線ランプ１９の温度が検出される。紫
外線ランプ１９の温度が規定範囲Ｔ１よりも低い場合に
は、イエロー感熱発色層４３の光定着が不充分となり、
マゼンタ感熱発色層４２の熱記録時に定着されていない
ジアゾニウム塩化合物がカプラーと熱反応してイエロー
に発色することになる。逆に、高い場合には、紫外線ラ
ンプ１９から放出される３６５ｎｍ付近の紫外線の光量
が増大するため、マゼンタ感熱発色層４２が部分的に光
定着されてしまう。

【００１７】そこで、紫外線ランプ１９の温度が低い場
合には、コントローラ２８は、ドライバ２４を介して紫
外線ランプ１９をプレ発光させ、この発光による熱でラ
ンプ温度を上げる。紫外線ランプ１９の温度が高い場合
には、コントローラ２８は、ドライバ３６を介してファ
ン２９を作動させて紫外線ランプ１９を空冷する。この
ランプ温度制御によって、紫外線ランプ１９の温度が規
定範囲Ｔ１内となったときに、コントローラ２８は、駆
動部３０を介してシャッタ２６をイエロー用光定着器１
８の前から退避させる。勿論、紫外線ランプ１９が最初
から規定範囲Ｔ１内の場合には、イエロー画像の熱記録
後に直ちにシャッタ３１を開いて光定着を開始させる。

【００１８】前記シャッタ３１の作動後に、コントロー
ラ２８は、紫外線ランプ１９を点灯させてから、パルス
モータ３５を逆転させてカラー感熱記録材料１０を右方
向へ移動する。このカラー感熱記録材料１０には、紫外
線ランプ１９から放出されたほぼ４２０ｎｍの近紫外線
が照射され、イエロー感熱発色層４３内に残っていたジ
アゾニウム塩化合物が光分解して発色能力が失われる。
なお、プレ発光を行っていた場合には、紫外線ランプ１
９を点灯したままでカラー感熱記録材料１０を移動させ
る。更に、イエロー感熱発色層４３の光定着中に、紫外
線ランプ１９が規定範囲Ｔ１を越えた場合には、ファン
２９を作動させるのがよい。

【００１９】カラー感熱記録材料１０が図１に示す位置
へ戻ったときに、パルスモータ３５の逆転を停止する。
コントローラ２８は、パルスモータ３５を再び正転させ
るとともに、フレームメモリ１３からマゼンタ画像の画
像データを１ラインずつ読み出してヘッドドライバ１４
に送る。このヘッドドライバ１４はサーマルヘッド１２
を駆動し、ほぼ４５〜６５ｍＪ／ｍｍ² の熱エネルギー
を発生させてマゼンタ画像を１ラインずつカラー感熱記
録材料１０に熱記録する。

【００２０】マゼンタ画像の熱記録後に、マゼンタ用光
定着器２１の紫外線ランプ２２を点灯し、３６５ｎｍ付
近の紫外線をカラー感熱記録材料１０に照射してマゼン
タ感熱発色層４２の光定着を行う。この光定着に際して
も、前述したように紫外線ランプ２２が規定範囲Ｔ２内
に保たれるように温度制御してから、シャッタ３１を開
き、そしてカラー感熱記録材料１０を戻しながら、マゼ
ンタ感熱発色層１０を光定着する。

【００２１】マゼンタ感熱発色層４２の光定着後に、カ
ラー感熱記録材料１０を矢線方向に移しながら、フレー
ムメモリ１３からシアン画像の画像データを１ラインず
つ読み出し、サーマルヘッド１２でほぼ８０〜９５ｍＪ
／ｍｍ² の熱エネルギーを与えてシアン画像を１ライン
ずつ熱記録する。このシアン感熱発色層４１に対しては
光定着を行わないために、シアン画像の熱記録が終了す
ると、カラー感熱記録材料１０はそのまま排出される。

【００２２】前記実施例の光定着器１８，２１は専用の
ファン２９で空冷しているが、サーマルヘッド１２を空
冷するためのファン１５を兼用することで、ファン２９
を省略することができる。図４は、この実施例を示すも
のであり、サーマルヘッド１２と光定着器１８との間に
シャッタ４６が設けられている。光定着器１８，２１を
空冷することが必要な場合には、シャッタ４４を開いて
ファン１５からの空気を光定着器１８，２１に当てる。

【００２３】前記実施例はサーミスタを用いてランプ温
度を測定したが、この他に、点灯時間と消灯時間とか
ら、ランプ温度を予測することが可能であるから、サー
ミスタを用いずに、これらの時間を調べることでランプ
温度を制御してもよい。更に、前記実施例は、カラー感
熱記録材料を戻すときに、光定着を行っているが、ラン
プ温度が安定してから、熱記録を開始してもよい。こう
すると、カラー感熱記録材料を移動しながら、熱記録と
光定着とを行うことができる。また、前記実施例は、サ
ーマルヘッドとカラー感熱記録材料とを一次元に相対移
動するラインプリンタであるが、両者を移動可能にして
二次元に相対移動させるシリアルプリンタに対しても適
用することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ランプ温度が規定範囲内に達したときに光定着を
開始するから、安定した光定着を行うことができる。し
たがって、不要な部分の印画やカラーバランスの悪化を
防止し、画質の優れた印画を行うことができる。また、
ランプ温度が規定範囲内になるように温度制御を行うか
ら、ランプ温度が高くなりすぎて、この熱で次のカラー
感熱発色層が発色されてしまうことがない。更に、ラン
プ温度を制御しているから、ランプをカラー感熱記録材
料に近接して配置することが可能となり、これによりラ
ンプから放出された電磁波を有効利用することができ
る。しかも、ランプの温度を検出し、この温度が規定範
囲よりも低い場合にランプをプレ発光させて温度を上げ
るようにしたから、ヒーター等の部品を追加する必要も
なく構成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。

【図２】カラー感熱記録材料の層構造の一例を示す説明
図である。

【図３】各感熱発色層の発色特性を示すグラフである。

【図４】サーマルヘッドの空冷用ファンを利用して、光
定着器を空冷する実施例を示す要部の概略図である。

【図５】特定波長域の光量とランプ温度との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

１０ カラー感熱記録材料 １２ サーマルヘッド １５ ファン １８ イエロー用光定着器 １９ 紫外線ランプ ２１ マゼンタ用光定着器 ２２ 紫外線ランプ ２９ ファン ３１，４６ シャッタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの感熱発色層が層設され
   た感熱記録材料を用い、サーマルヘッドで感熱発色層を
   熱記録してから、感熱発色層に特有な電磁波を照射して
   未印画部分を光定着するサーマルプリンタにおいて、 前記電磁波を放射するランプの温度を検出し、この温度
   が規定範囲よりも低い場合にランプをプレ発光させて温
   度を上げ、ランプの温度が規定範囲内になってから、感
   熱記録材料を光定着することを特徴とする光定着方法。
2. 【請求項２】 前記ランプの温度が規定範囲よりも高い
   場合に冷却ファンでランプを冷却して温度を下げ、ラン
   プの温度が規定範囲内になってから、感熱記録材料を光
   定着することを特徴とする請求項１記載の光定着方法。