JP2896275B2

JP2896275B2 - カラー感熱記録方法

Info

Publication number: JP2896275B2
Application number: JP4266243A
Authority: JP
Inventors: 浩司福田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: US5774162A; JPH06115249A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バイアスエネルギーと
階調エネルギーとを与えることにより１画素を所望の濃
度に発色させるカラー感熱記録方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】熱記録には、インクフイルムのインクを
記録紙に転写する熱転写記録と、感熱記録紙を加熱して
発色させる感熱記録とがある。例えばカラー感熱プリン
タは、サーマルヘッドをカラー感熱記録材料に接触さ
せ、３色順次熱記録によってフルカラーの画像をカラー
感熱記録材料に記録する。カラー感熱記録材料として
は、例えば特開昭６１ー２１３１６９号に記載されてい
るように、マゼンタ感熱発色層，シアン感熱発色層，イ
エロー感熱発色層が支持体上に順次層設されている。各
感熱発色層を選択的に発色させるために、各感熱発色層
は発色に必要な熱エネルギーが異なっており、深層の感
熱発色層ほど高い熱エネルギーが必要である。また、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、熱記録済みの感熱発色層に特有な電磁波を照射して
光定着を行う。

【０００３】前記各感熱発色層を発色させるには、発色
直前の熱エネルギー（以下、これをバイアス熱エネルギ
ーという）に、所望の濃度に発色させるための熱エネル
ギー（以下、これを階調表現熱エネルギーという）を加
えた発色熱エネルギーが必要である。サーマルヘッド
は、発熱素子がライン状に並んだ１列の発熱部を備え、
この発熱部はライン画素数に対応した個数の発熱素子か
ら構成されている。そして、バイアス熱エネルギー及び
階調表現熱エネルギーは、ストローブ信号のバイアスパ
ルス及び階調パルスをサーマルヘッドの発熱素子に供給
することにより各感熱発色層に与えられる。前述したよ
うに、バイアス熱エネルギーは深層の感熱発色層ほど大
きな値となるから、図６に示すように、各感熱発色層に
対応したバイアスパルスの幅を時間Ｔ_BY，Ｔ_BM，Ｔ_BCで
表すと、Ｔ_BY＜Ｔ_BM＜Ｔ_BCとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ストロ
ーブ信号は、図６に示したように、ラインスタート信号
と同期して発生され、またプラテンドラムを回転駆動す
るモータ駆動パルスもラインスタート信号と同期して発
生される。したがって、上述したように、各感熱発色層
に対応したバイアスパルスの幅が大きく異なる（Ｔ_BY＜
Ｔ_BM＜Ｔ_BM）から、記録開始時の記録位置がイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）が少しずつずれ
るため、色ズレが生じる。

【０００５】本発明は、色ズレを少なくしたカラー感熱
記録方法を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【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記載のカラー感熱記録方法は、階調エネル
ギーの印加に同期してプラテンドラムを回転させるよう
にしたものである。バイアス熱エネルギー印加期間は色
によって大きく違うが、階調表現熱エネルギーの印加期
間は、記録濃度によって少し異なるが、色によって殆ど
変わらない。そのため、バイアス加熱後にプラテンドラ
ムを回転させると、副走査方向での色ズレが少ない。こ
の加熱とプラテンドラムの回転との同期は、第１ライン
目だけ行ってもよいが、各ライン毎に行ってもよい。

【０００７】また、請求項２記載のカラー感熱記録方法
は、各色ごとにその階調パルスの印加時間の中央に相当
する時点に同期してプラテンドラムの回転を開始するよ
うにしたものである。これによって、１ライン中の階調
パルスの印加期間が色ごとに大きく異なる場合にも、印
字ドットの各頂上が重なるからレジズレの片寄りがなく
なる。

【０００８】また、請求項３記載のカラー感熱記録方法
は、各色の画像を面順次で熱記録する際に、階調エネル
ギーの印加期間の最初もしくは最初から測って印加期間
内の所定時間後に同期して、記録媒体を前記サーマルヘ
ッド及び光定着用光源に対して相対的に熱記録のための
移動を開始するようにしたものである。

【０００９】

【実施例】図２において、プラテンドラム１０は、その
外周にカラー感熱記録材料１１を保持し、熱記録時にパ
ルスモータ１２によりベルト１３を介して矢線方向に回
転される。このプラテンドラム１０には、クランプ部材
１４が取り付けられており、カラー感熱記録材料１１の
少なくとも１ケ所例えば先端部１１ａをプラテンドラム
１０に固定する。パルスモータ１２はステップ回転する
が、ベルト１３を介してプラテンドラム１０に回転力を
伝達しているため、パルスモータ１２はステップ回転し
ているが、プラテンドラム１０はほぼ等速回転する。

【００１０】前記プラテンドラム１０の外周には、多数
の発熱素子をライン状に配列したサーマルヘッド２０
と、第１及び第２の光定着器２１，２２とが設けられて
いる。第１の光定着器２１は、ほぼ４２０ｎｍに発光ピ
ークを持った棒状の紫外線ランプ２１ａを備えている。
第２の光定着器２２は、ほぼ３６５ｎｍに発光ピークを
持った棒状の紫外線ランプ２２ａを備えている。

【００１１】給排紙通路２４には、搬送ローラ対２５が
配置されており、これを通ってカラー感熱記録材料１１
が搬送される。また、給排紙通路２４のプラテンドラム
側には、排紙時にカラー感熱記録材料１１の後端を給排
紙通路２４に案内するための分離爪２６が設けられてい
る。この実施例では、１つの通路が給紙通路と排紙通路
に兼用されているが、これらは別個に設けてもよい。

【００１２】前記パルスモータ１２の駆動制御は、シス
テムコントローラ２７から発生されるモータ駆動パルス
によりモータドライバ２８を介して行われ、モータ駆動
パルスの４パルスでプラテンドラム１０が１ライン分回
転される（図５参照）。一方、サーマルヘッド２０は、
システムコントローラ２７の指令信号を受けてプリント
コントローラ２９が発生するストローブ信号により駆動
される（図５参照）。このストローブ信号は、後述する
バイアスパルスと階調パルスから構成され、バイアスパ
ルスの開始はシステムコントローラ２７から発生される
ラインスタート信号と同期して行われる。このラインス
タート信号は、一定時間間隔でカラー感熱記録材料１１
の一面の印字ライン数だけ発生される。

【００１３】図３はカラー感熱記録材料の一例を示すも
のである。支持体３０の上に、シアン感熱発色層３１，
マゼンタ感熱発色層３２，イエロー感熱発色層３３，保
護層３４が順次層設されている。実際には、各層の間に
中間層が設けられているが、図では省略してある。前記
支持体３０としては、不透明なコート紙又はプラスチッ
クフイルムが用いられ、そしてＯＨＰシートを作製する
場合には、透明なプラスチックフイルムが用いられる。

【００１４】シアン感熱発色層３１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３
２としては、最大吸収波長が約３６５ｎｍであるジアゾ
ニウム塩化合物と、これに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
３２は、熱記録後に３６５ｎｍ付近の紫外線を照射する
と、未発色の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。

【００１５】イエロー感熱発色層３３は、最大吸収波長
が約４２０ｎｍであるジアゾニウム塩化合物と、これと
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３３は、４２０ｎｍ付近の
近紫外線を照射すると光定着して発色能力が失われる。

【００１６】図４は各感熱発色層３１〜３３の発色特性
を示すものである。この実施例のカラー感熱記録材料１
１は、イエロー感熱発色層３３の発色熱エネルギーが最
も低く、シアン感熱発色層３１の発色熱エネルギーが最
も高い。イエローＹの画素を熱記録する場合には、一定
なバイアス熱エネルギーＢＹに、画素の階調レベルＩに
応じて決まる階調表現熱エネルギーＧＹ_Iを加えた発色
熱エネルギーがカラー感熱記録材料１１に与えられる。
このバイアス熱エネルギーＢＹは、イエロー感熱記録層
３５が発色する直前の熱エネルギーである。マゼンタＭ
及びシアンＣも同様であるので、符号のみを付してあ
る。

【００１７】バイアス熱エネルギーＢＹは、サーマルヘ
ッド２０の発熱素子が時間Ｔ_BYのバイアスパルスで駆動
されることにより感熱記録材料１１に与えられる。同様
に、バイアス熱エネルギーＢＭは時間Ｔ_BMのバイアスパ
ルスにより、また、バイアス熱エネルギーＢＣは時間Ｔ
_BCのバイアスパルスによりそれぞれ感熱記録材料１１に
与えられる。

【００１８】図４から分るように、シアン感熱発色層３
１は、熱記録感度が最も低いため、バイアス加熱を長い
時間行って、大きなバイアス熱エネルギーを与えること
が必要である。他方、イエロー感熱発色層３３は、小さ
なバイアス加熱でよいため、短時間でバイアス加熱を行
うことができる。即ち、ラインスタート信号と同期して
モータ駆動パルスを発生させると、バイアス加熱に要す
る時間の長短に係わらず、カラー感熱記録材料１１の搬
送開始とバイアス加熱の開始のタイミングが３色の記録
において常に同一になるから、バイアス加熱の時間差分
だけ各面の記録開始位置にズレを生じる。そこで、本発
明は、ラインスタート信号の発生と異なるタイミングで
モータ駆動パルスを発生させ、この色ズレを防止してい
る。なお、プラテンドラム１０は等速回転しているが、
階調表現熱エネルギーの印加時間は、濃度が同じ場合に
は色によって違いが少ないため、各色のドット形成位置
のズレが低減できる。

【００１９】プラテンドラム１０の回転状態を示す図１
において、Ｔ₀はプリントスタートボタンの押圧によっ
て給紙が開始され、カラー感熱記録材料１１がクランプ
位置に到達するまでの時間であり、プラテンドラム１０
は停止している。Ｔ₁はクランプ部材１４がカラー感熱
記録材料１１の先端１１ａをプラテンドラム１０の周面
に固定した後、カラー感熱記録材料１１の記録エリアの
先端を記録位置に搬送させるまでの時間である。

【００２０】Ｔ_BYは、イエロー画像の第１ラインを記録
するために、イエロー感熱発色層３３に対応したバイア
スパルスの供給時間であり、この間プラテンドラム１０
は停止している。Ｔ_Yは、第１ラインの階調表現熱エネ
ルギーの印加開始から、最後の階調表現熱エネルギーの
印加終了時までの記録時間である。Ｔ₂はイエロー画像
の記録が終わった直後にプラテンドラムの回転速度を高
速に切り換え、カラー感熱記録材料１１の記録エリアを
記録位置に搬送するまでの時間である。

【００２１】Ｔ_BMはマゼンタ感熱発色層３２に対応した
バイアスパルスの供給時間であり、プラテンドラム１０
は停止している。Ｔ_Mはマゼンタ画像の記録時間であ
り、Ｔ ₃はマゼンタ画像の記録が終わってからカラー感
熱記録材料１１の記録エリアの先端を記録位置に搬送す
るまでの時間である。また、Ｔ_BCはシアン感熱発色層３
１に対応したバイアスパルスの供給時間であり、プラテ
ンドラム１０は停止している。Ｔ_Cはシアン画像の記録
時間，Ｔｉは逆転排紙時間である。

【００２２】図５は、各感熱発色層における記録開始時
の各信号波形とプラテンドラム１０の回転量とを示して
おり、各バイアスパルスの供給終了直後に発生される階
調パルスの開始に同期してモータ駆動パルスが発生され
る。イエロー画像の記録におけるモータ駆動パルスの発
生は、ラインスタート信号が発生してから時間Ｔ_BYが経
過した後開始される。

【００２３】同様に、マゼンタ画像の記録におけるモー
タ駆動パルスの発生は、ラインスタート信号が発生して
から時間Ｔ_BMだけ経過した後に開始され、シアン画像の
記録では、ラインスタート信号が発生してから時間Ｔ_BC
経過後にモータ駆動パルスが発生される。これによっ
て、マゼンタ，シアン画像の各記録開始位置は、イエロ
ー画像の記録開始位置に一致する。

【００２４】プラテンドラム１０が等速回転している場
合に、発色濃度が高い画素は、記録時間が長くなるた
め、ドットのサイズが多少大きくなる。そのために、多
少のドットのずれは生じるものの、画質的には影響ない
レベルである。なお、Ｔ_YKは階調パルスの供給時間，Ｔ
_YRは冷却時間である。

【００２５】次に、上述したカラー感熱プリンタの作用
について簡単に説明する。給紙時には、プラテンドラム
１０は、クランプ部材１４が図２において垂直となった
状態で停止している。搬送ローラ対２５は、カセット
（図示せず）から供給されたカラー感熱記録材料１１を
ニップしてプラテンドラム１０に向けて搬送する。この
搬送ローラ対２５は、カラー感熱記録材料１１の先端が
プラテンドラム１０とクランプ部材１４との間に入り込
んだときにいったん停止する。そして、クランプ部材１
４はカラー感熱記録材料１１の先端をクランプした後、
プラテンドラム１０と搬送ローラ対２５とが回転するか
ら、カラー感熱記録材料１１がプラテンドラム１０の外
周に巻き付けられる。

【００２６】パルスモータ１２はプラテンドラム１０の
１ライン分の回転を４パルスでステップ送りするが、ベ
ルト駆動であるからプラテンドラム１０はほぼ等速回転
になる。時間Ｔ₁が経過してカラー感熱記録材料１１の
記録エリアの先端がサーマルヘッド２０に到達すると、
プラテンドラム１０の回転が停止される。これと同時
に、システムコントローラ２７はラインスタート信号を
発生し、これに同期してプリントコントローラ２９から
ストローブ信号が発生され、バイアスパルスがサーマル
ヘッド２０に印加される。そして、時間Ｔ_BYが経過した
後にモータ駆動パルスが発生され、プラテンドラム１０
が回転を開始すると同時に、イエロー画像の階調データ
に応じた階調パルスがサーマルヘッド２０に印加され、
イエロー画像の第１ラインがカラー感熱記録材料１１の
記録エリアに熱記録される。

【００２７】システムコントローラ２７は、１ラインの
記録時間から遅延時間Ｔ_BYを差し引いた時間をカウント
し、カウント終了後、第２ライン用のラインスタート信
号を発生する。以下、システムコントローラ２７は、遅
延時間のカウントと残り時間のカウントを繰り返すか
ら、１ラインの記録時間は一定に保たれ、記録動作は必
ずラインスタート信号に同期するため、各ラインは一定
した記録幅で正確に記録される。

【００２８】イエロー画像を熱記録した部分が光定着器
２１に達すると、ここでイエロー感熱発色層３３がイエ
ロー光定着器２１により光定着される。この光定着器２
１は、４２０ｎｍ付近の近紫外線がカラー感熱記録材料
１１に照射される。これにより、イエロー感熱発色層３
３に残っていたジアゾニウム塩化合物が光分解して発色
能力が消失する。

【００２９】イエロー画像の熱記録が終了し、記録エリ
アの終端部が光定着器２１により光定着された後、プラ
テンドラム１０が高速回転に切り換えられる。プラテン
ドラム１０が１回転して記録エリアの先端部が再びサー
マルヘッド２０の位置にくると、システムコントローラ
２７は、ラインスタート信号を発生してプリントコント
ローラ２９からストローブ信号を発生させるとともに、
時間Ｔ_BMだけプラテンドラム１０の回転を停止させる。

【００３０】時間Ｔ_BMが経過し、サーマルヘッド２０に
マゼンタ感熱発色層３２に対応したバイアスパルスが印
加された後、マゼンタ画像の階調データに応じた階調パ
ルスがサーマルヘッド２０に印加され始めると同時に、
システムコントローラ２７からモータ駆動パルスが発生
され、プラテンドラム１０が回転を開始する。即ち、実
際に各色の記録が開始されるタイミングでプラテンドラ
ム１０の回転が開始されるから、マゼンタ画像の記録開
始位置がイエロー画像の記録開始位置と正確に一致す
る。

【００３１】マゼンタ画像を熱記録したカラー感熱記録
材料１１は、定着器２２で光定着される。この場合に
は、紫外線ランプ２２ａから放射された３６５ｎｍ付近
の紫外線によってマゼンタ感熱発色層３２が光定着され
る。プラテンドラム１０が１回転して記録エリアが再び
記録位置に到達すると、プラテンドラム１０は時間Ｔ_BC
だけ停止され、この間にバイアスパルスがサーマルヘッ
ド２０に供給される。時間Ｔ_BCが経過した後、プラテン
ドラム１０が回転を開始するとともにシアン画像の熱記
録が開始される。シアン感熱発色層３１は、この発色熱
エネルギーが通常の保管状態では発色することはない値
になっているので、シアン感熱発色層３１に対しては光
定着性が与えられていない。そこで、シアン感熱発色層
３１の熱記録では、光定着は行われない。

【００３２】イエロー画像，マゼンタ画像，シアン画像
の熱記録が終了した後に、プラテンドラム１０と搬送ロ
ーラ対２５とが逆転される。このプラテンドラム１０の
逆転により、カラー感熱記録材料１１の後端が分離爪２
６によって給排紙通路２４に案内され、そして搬送ロー
ラ対２５にニップされる。この後にプラテンドラム１０
が給紙位置に達すると、クランプ部材１４によるカラー
感熱記録材料１１の先端固定が解除されるとともに、プ
ラテンドラム１０の回転が停止する。これにより、熱記
録済みカラー感熱記録材料１１は、給排紙通路２４を経
てトレイに排出される。

【００３３】以上説明したサーマルプリンタは、各感熱
発色層を発色させるために必要なバイアスパルスの幅
（時間）を記録開始位置を決めるための遅延時間とした
が、これに限らず、バイアスパルス印加の開始点となる
ラインスタート信号から測って色ごとに階調パルス印加
期間内の所定時間後を設定し、この設定した時点でプラ
テンを駆動開始することにより、同様にドット形成位置
ズレを防止することができる。

【００３４】また、プラテンドラムの駆動用としてパル
スモータを使用したが、ＤＣモータを使用することもで
きる。この場合にも、前記実施例と同様に、各色の画像
記録開始時に異なる遅延時間を設定する。そして、各遅
延時間の経過後にプラテンドラムの回転を開始し、この
記録開始後はサーボ機構を用いて各色の記録に対応した
プラテンドラムの回転速度で定速回転させることによ
り、色ズレが防止される。

【００３５】本発明は、カラー感熱記録材料より各色の
感度差が少ない，例えば昇華型熱転写プリンタ等にも適
用でき、この場合には厳密に各色ドットの形成位置を合
わせることができるから、より高画質なプリントを得る
ことができる。例えば、１ライン中の階調パルスの印加
期間がＹ，Ｍ，Ｃ色ごとで大きく異なる場合、１ライン
印字周期及びプラテン駆動速度をＹ，Ｍ，Ｃで等しくと
ることで印字ドットの頂上がＹ，Ｍ，Ｃで重なるよう
に、階調パルス印加時間の中央部付近に遅延時間を設定
することにより、レジズレの片寄りをなくし、良好な画
質を得ることができる。

【００３６】また、１ラインの印字周期がＹ，Ｍ，Ｃで
異なる場合は、色ごとの印字周期に応じて反比例的にプ
ラテン駆動速度も変わるから、印字周期の短い上層（例
えばＹ層）の方が他層に比べてプラテン駆動速度が速い
ために記録されるインクドットは上層の発色ドットが大
き目になり、前述したように各色の階調パルス印加時間
の中央に設定することによりＹ，Ｍ，Ｃでドットのすそ
部はずれるが、各色濃度の頂上位置を揃えて記録させる
ことができる。この場合もレジズレの片寄りを防止する
ことができる。さらに、１ラインの階調パルスの印加時
間と１ラインの印字周期いずれもＹ，Ｍ，Ｃで異なる場
合にも本発明の方法が有効に適用できることは明らかで
ある。

【００３７】なお、カラー感熱記録材料とサーマルヘッ
ドとを一次元に相対移動させるラインプリンタについて
説明したが、本発明は、相対移動が二次元であるシリア
ルプリンタに対しても利用することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のカ
ラー感熱記録方法によれば、階調エネルギーの印加に同
期してプラテンドラムを回転させるようにしたので、各
感熱発色層のバイアス熱エネルギーが異なることに起因
する色ズレが防止でき、高画質なプリントを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラテンドラムの回転状態を示すタイムチャー
トである。

【図２】本発明を実施するカラー感熱プリンタの概略図
である。

【図３】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４】各感熱発色層の発色特性を示すグラフである。

【図５】各感熱発色層における記録開始時の各信号波形
とプラテンドラムの回転量及び記録濃度との関係を示す
タイムチャートである。

【図６】従来のカラー感熱プリンタにおける記録開始時
の各信号波形とプラテンドラムの回転量及び記録濃度と
の関係を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１０プラテンドラム１１カラー感熱記録材料１２パルスモータ２０サーマルヘッド２１，２２光定着器２７システムコントローラ２８モータドライバ２９プリントコントローラ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録紙をプラテンドラムの周面にセット
し、プラテンドラムを回転させてサーマルヘッドと記録
紙とを相対的に移動しながら、バイアスエネルギーの印
加後にインク濃度に応じた階調エネルギーを与えて１ラ
イン分の各色素を熱記録するとともに、各色の画像を面
順次で熱記録するカラー感熱記録方法において、前記階調エネルギーの印加に同期してプラテンドラムを
回転させるようにしたことを特徴とするカラー感熱記録
方法。
【請求項２】前記プラテンドラムの回転は、各色ごと
にその階調パルスの印加時間の中央に相当する時点に同
期して駆動を開始するようにしたことを特徴とする請求
項１記載のカラー感熱記録方法。
【請求項３】支持体上に複数の感熱発色層を層設した
記録媒体を支持部材上にセットし、前記記録媒体とサー
マルヘッド及び光定着用光源とを相対的に移動させなが
ら、サーマルヘッドで各感熱発色層を熱記録するととも
に、この熱記録された部分に光定着用光源からの紫外線
を照射して光定着を行うカラー感熱記録方法であって、
バイアスエネルギーの印加後に原画濃度データに応じた
階調エネルギーを与えて１画素ライン分の各色層を熱記
録させるとともに、各色の画像を面順次で熱記録する際
に、前記階調エネルギーの印加期間の最初もしくは最初
から測って印加期間内の所定時間後に同期して、前記記
録媒体を前記サーマルヘッド及び光定着用光源に対して
相対的に熱記録のための移動を開始するようにしたこと
を特徴とするカラー感熱記録方法。