JP2899481B2 - カラー感熱プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー感熱プリンタに
関し、更に詳しくは均一な光定着を行うことができるよ
うにしたカラー感熱プリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタには、感熱プリンタと
熱転写プリンタとがあるが、これらのうち感熱プリンタ
は感熱記録材料に直接に画像を熱記録することができる
ため、広く用いられている。最近では、例えば、特開昭
６１─２１３１６９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て、フルカラーの画像を直
接に熱記録することができるようにしたカラー感熱記録
材料が提案されている。このカラー感熱記録材料は、表
面の感熱発色層から順に熱記録を行うが、次の感熱発色
層に熱記録する際に、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、熱記録後に
個々の感熱発色層に特有な波長域の紫外線を照射して発
色能力を失わせている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラー感熱プリ
ンタでは、カラー感熱記録材料がプラテンドラムに装着
され、プラテンドラムの定速回転中に熱記録と光定着と
が行われる。ところで、紫外線ランプの発光量は、図６
に示すように、ランプ管壁の温度によって変化する。し
たがって、発光開始直後は管壁温度が低いために発光量
が少なく、時間を経るにつれて発光量が増す。さらに、
より高温になると発光量は逆に低下する。そのため、カ
ラー感熱記録材料が紫外線ランプを通過する時のランプ
の管壁温度によって紫外線ランプの発光量が変わり、１
枚の印画の中で定着むらが発生する恐れがある。

【０００４】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
もので、カラー感熱記録材料への紫外線の照射量を一定
に保ち、均一な光定着を行うことができるようにしたカ
ラー感熱プリンタを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、紫外線ランプの近傍にその発光量を検出
する光センサと、この光センサからの出力に応じてカラ
ー感熱記録材料と紫外線ランプとの相対速度を設定する
速度設定回路とを設け、カラー感熱記録材料と紫外線ラ
ンプとの相対速度を調節するようにしたものである。カ
ラー感熱記録材料と紫外線ランプとは、紫外線照射量に
応じた速度で相対するから、均一な光定着が行われる。

【０００６】また、請求項２記載のカラー感熱プリンタ
は、紫外線ランプの近傍にその発光量を検出する光セン
サと、この光センサからの出力に応じてプラテンドラム
の回転速度を設定する速度設定回路とを設け、プラテン
ドラムの回転速度を調節するようにしたものである。プ
ラテンドラムは、紫外線照射量に応じた速度で回転する
から、均一な光定着が行われる。

【０００７】

【実施例】第１実施例を示す図１において、シート状を
したカラー感熱記録材料１１は、その先端がクランプ部
材１２によってプラテンドラム１０に押さえつけられ固
定される。熱記録及び光定着時に、プラテンドラム１０
は、ベルト１４を介してＤＣモータ１３によって回転さ
れる。

【０００８】プラテンドラム１０の外周には、熱記録位
置にサーマルヘッド１５，その熱記録位置の下流側に棒
状をした紫外線ランプ１６，１７が設けられている。サ
ーマルヘッド１５は、周知のように多数の発熱素子をラ
イン状に配列したものであり、熱記録すべき色及びその
発色濃度に応じた熱エネルギーを発生する。紫外線ラン
プ１６はほぼ４２０ｎｍ、紫外線ランプ１７はほぼ３６
５ｎｍ付近の紫外線を発光する。さらに、紫外線ランプ
１６，１７の近傍には、それぞれの発光量（強度）を検
出する光センサ２０，２１が設けられている。この光セ
ンサ２０，２１としては、フォトトランジスタが用いら
れる。各光センサ２０，２１の出力信号は、速度設定回
路２２に送られ、プラテン回転速度信号に変換される。
このプラテン回転速度信号は、プラテン駆動モータ制御
回路２３に送られ、ＤＣモータ１３の電圧又は電流が調
節される。これにより、図２に示すように、紫外線ラン
プ１６，１７の発光量に応じた速度でプラテンドラム１
０が回転される。

【０００９】図３は、カラー感熱記録材料１１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３
１，マゼンタ感熱発色層３２，イエロー感熱発色層３
３，保護層３４が順次層設されている。これらの各感熱
発色層３１〜３３は、熱記録される順番に表面から層設
されているが、例えばマゼンタ，イエロー，シアンの順
番に熱記録する場合には、イエロー感熱発色層とマゼン
タ感熱発色層との位置が入れ換えられる。各層の間には
中間層が設けられている（図示せず）。

【００１０】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３２
は、サーマルヘッド１５でマゼンタ画像を熱記録した後
に、３６５ｎｍ付近の紫外線を照射するとジアゾニウム
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も、４２０ｎｍ付近の紫外線を照射すると光分
解して発色能力が失われる。

【００１１】図４は、各感熱発色層３１〜３３の特性を
示すものである。横軸の熱エネルギーは、サーマルヘッ
ド１５の発熱素子が発生する熱エネルギーを表してお
り、イエロー感熱発色層３３の熱エネルギーが最も低
く、シアン感熱発色層３１の熱エネルギーが最も高い。

【００１２】次に、本実施例の作用を説明する。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
がプラテンドラム１０のクランプ位置にセットされる
と、クランプ部材１２がカラー感熱記録材料１１をプラ
テンドラム１０に押しつけて固定する。

【００１３】カラー感熱記録材料１１の装着後にＤＣモ
ータ１３は、イエローの記録濃度に応じた速度で回転す
る。このＤＣモータ１３の回転は、ベルト１４を介して
プラテンドラム１０に伝達される。このプラテンドラム
１０の回転中に、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１５に達すると、このサーマル
ヘッド１５によってイエロー画像がイエロー感熱発色層
３３に１ラインずつ熱記録される。このイエロー画像の
熱記録では、サーマルヘッド１５の各発熱素子は、図４
に示す発色特性を考慮した熱エネルギーを発生する。カ
ラー感熱記録材料１１の終端がサーマルヘッド１５を通
過すると、サーマルヘッド１５の駆動は停止する。

【００１４】プラテンドラム１０が第２回転目に入る
と、紫外線ランプ１６が発光を開始し、イエロー画像が
熱記録されたカラー感熱記録材料１１は、紫外線ランプ
１６を通過しながら光定着が行われる。この紫外線ラン
プ１６は、ほぼ４２０ｎｍの紫外線を照射しており、カ
ラー感熱記録材料１１の全面において、イエロー感熱発
色層３３に含有されたジアゾニウム塩化合物を光分解し
て、発色能力を消失させる。その際、この紫外線ランプ
１６の発光量が光センサ２０で検出される。光センサ２
０の出力信号は、速度設定回路２２において、発光量に
応じたプラテンドラム１０の回転速度を設定するための
信号に変換される。この速度設定回路２２からの信号に
よって、プラテン駆動モータ制御回路２３はＤＣモータ
１３の回転速度を制御し、発光量に応じた設定速度でプ
ラテンドラム１０を回転させる。カラー感熱記録材料１
１の終端が紫外線ランプ１６を通過すると、紫外線ラン
プ１６は発光を停止する。

【００１５】プラテンドラム１０が回転して、再びカラ
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１５の位置に達すると、このサーマルヘッド１５によ
ってマゼンタ画像がマゼンタ感熱発色層３２に１ライン
ずつ熱記録される。このマゼンタ画像の熱記録では、サ
ーマルヘッド１５の各発熱素子は、図４に示す発色特性
を考慮した熱エネルギーを発生する。

【００１６】プラテンドラム１０が第４回転目に入る
と、紫外線ランプ１７が発光を開始し、マゼンタ画像が
熱記録されたカラー感熱記録材料１１は、紫外線ランプ
１７を通過しながら光定着が行われる。この紫外線ラン
プ１７は、ほぼ３６５ｎｍの紫外線を照射しており、カ
ラー感熱記録材料１１の全面において、マゼンタ感熱発
色層３２に含有されたジアゾニウム塩化合物を光分解し
て、発色能力を消失させる。その際、光センサ２１が紫
外線ランプ１７の発光量を監視し始める。光センサ２１
の出力信号は、速度設定回路２２において、発光量に応
じたプラテンドラム１０の回転速度を設定するための信
号に変換される。この速度設定回路２２からの信号によ
って、プラテン駆動モータ制御回路２３はＤＣモータ１
３の回転速度を制御し、発光量に応じた設定速度でプラ
テンドラム１０を回転させる。カラー感熱記録材料１１
の終端が紫外線ランプ１７を通過すると、紫外線ランプ
１７は発光を停止する。

【００１７】プラテンドラム１０が回転して、再びカラ
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１５に対面すると、このサーマルヘッド１５によって
シアン画像がシアン感熱発色層３１に１ラインずつ熱記
録される。このシアン感熱発色層３１は、感熱発色する
のに必要な熱エネルギーがほぼ８０ｍＪ／ｍｍ² 以上で
あるため、通常の保管状態では発色することはない。こ
のシアン感熱発色層３１は、光定着性が与えられていな
いので、光定着が行われない。

【００１８】イエロー画像，マゼンタ画像，シアン画像
の熱記録が終了すると、クランプ部材１２による固定が
解除され、熱記録済みカラー感熱記録材料１１はトレイ
（図示せず）に排出される。

【００１９】第１実施例では、プラテンドラムの１回転
で熱記録を行い、次の１回転で光定着を行っているが、
従来と同様に熱記録と光定着とを同時に行ってもよい。
この場合にも、プラテン回転速度は、紫外線の照射量に
応じて設定されるから、サーマルヘッドはプラテン回転
速度に応じて、例えば印加電圧を調節したり、あるいは
ストローブ信号のデューティ比を調節したりして、発熱
量を制御することが必要である。

【００２０】次に、図５を参照して、プラテンドラム１
０の駆動にステッピングモータ４０を用いた第２実施例
について説明する。光センサ２０，２１の信号は、Ａ／
Ｄ変換器４１によりアナログ信号からデジタル信号に変
換され、システムコントローラ４２に送られる。このシ
ステムコントローラ４２には、発光量とステッピングモ
ータ４０のパルスレートの関係を表すテーブルを書き込
んだＲＯＭ４３が接続されている。システムコントロー
ラ４２は、発光量データに基づいてＲＯＭ４３からパル
スレートを読み出し、所望の周期の駆動パルスを発生す
る。この駆動パルスでステッピングモータ４０が駆動さ
れ、プラテンドラム１０を発光量に応じた速度で回転さ
せる。

【００２１】図７は、通路上でカラー感熱記録材料を往
復動させて熱記録及び光定着をする第３実施例を示すも
のである。なお、図１に示す実施例と同じ部材には、同
じ符号を付してある。このカラー感熱プリンタ５０で
は、カラー感熱記録材料１１を往復搬送するためのニッ
プローラ対５１が設けられている。このニップローラ対
５１の右方には、カラー感熱記録材料１１を記録位置に
支持するプラテンローラ５２と、この上に支持されたカ
ラー感熱記録材料１１に画像を熱記録するサーマルヘッ
ド１５とが設けられている。ニップローラ対５１とプラ
テンローラ５２は、モータ５３によって同じ周速度で回
転される。

【００２２】ニップローラ対５１の左方に設けられた記
録紙通路５４上に、紫外線ランプ１６，１７が配置さ
れ、紫外線ランプ１６，１７の近傍にはそれぞれの発光
量を検出する光センサ２０，２１が設けられている。各
光センサ２０，２１の出力信号は、速度設定回路５７に
送られ、紫外線ランプ１６，１７の発光量に応じたカラ
ー感熱記録材料１１と紫外線ランプ１６，１７との相対
速度信号に変換される。この相対速度信号はモータ駆動
回路５８に送られ、モータ５３の電圧又は電流が調節さ
れて、発光量に応じた速度でカラー感熱記録材料１１が
搬送されるように、ニップローラ対５１とプラテンロー
ラ５２とが回転される。

【００２３】記録紙通路５４の途中には、給紙口５４ａ
が設けられ、その奥にはカラー感熱記録材料１１を積層
収納した給紙カセット５５がセットされる。この給紙カ
セット５５の上方には給紙ローラ５６が設けられ、プリ
ント開始時にはこれが回転して給紙カセット５５からカ
ラー感熱記録材料１１が１枚ずつ給紙口５４ａに向かっ
て送り出される。記録紙通路５４の左上は排出口５４ｂ
になっており、この外には記録済みのカラー感熱記録材
料１１を集積するトレー（図示せず）が設けられてい
る。

【００２４】プリント開始時には、給紙ローラ５６が回
転し、給紙カセット５５内に積層された最上層のカラー
感熱記録材料１１が、給紙口５４ａに向かって給送され
る。給紙口５４ａから記録紙通路５４に入ったカラー感
熱記録材料１１は、紫外線ランプ１６，１７の下方を通
ってニップローラ対５１にニップされ、継続搬送され
る。

【００２５】カラー感熱記録材料１１の記録エリアの先
端部がサーマルヘッド１５に達すると、このサーマルヘ
ッド１５によってイエロー画像がイエロー感熱発色層３
３に１ラインずつ熱記録される。カラー感熱記録材料１
１の後端部がニップローラ対５１の位置に到達すると、
サーマルヘッド１５の駆動は停止する。

【００２６】続いて、ニップローラ対５１及びプラテン
ローラ５２が逆回転され、カラー感熱記録材料１１は図
面の左方へ搬送され始める。これと同時に紫外線ランプ
１６が発光を開始し、イエロー画像が熱記録されたカラ
ー感熱記録材料１１は、紫外線ランプ１６を通過しなが
ら光定着が行われる。その際、この発光量が光センサ２
０で検出され、その出力信号が速度設定回路５７に送ら
れる。この速度設定回路５７からの信号によって、モー
タ駆動回路５８はモータ５３の回転速度を制御し、発光
量に応じた速度でカラー感熱記録材料１１が紫外線ラン
プ１６を通過するように、ニップローラ対５１及びプラ
テンローラ５２を回転させる。カラー感熱記録材料１１
の先端部がニップローラ対５１の位置まで戻されると、
紫外線ランプ１６は発光を停止する。

【００２７】ニップローラ対５１及びプラテンローラ５
２が逆回転され、再びカラー感熱記録材料１１は図面の
右方へ搬送され始める。カラー感熱記録材料１１の記録
エリアの先端部がサーマルヘッド１５に達すると、この
サーマルヘッド１５によってマゼンタ画像がマゼンタ感
熱発色層３２に１ラインずつ熱記録される。カラー感熱
記録材料１１の後端部がニップローラ対５１の位置に到
達すると、サーマルヘッド１５の駆動は停止する。

【００２８】続いて、ニップローラ対５１及びプラテン
ローラ５２が逆回転され、カラー感熱記録材料１１は図
面の左方へ搬送され始める。これと同時に紫外線ランプ
１７が発光を開始し、マゼンタ画像が熱記録されたカラ
ー感熱記録材料１１は、紫外線ランプ１７を通過しなが
ら光定着が行われる。その際、この発光量が光センサ２
１で検出され、その出力信号が速度設定回路５７に送ら
れる。この速度設定回路５７からの信号によって、モー
タ駆動回路５８はモータ５３の回転速度を制御し、発光
量に応じた速度でカラー感熱記録材料１１が紫外線ラン
プ１７を通過するように、ニップローラ対５１及びプラ
テンローラ５２を回転させる。カラー感熱記録材料１１
の先端部がニップローラ対５１の位置まで戻されると、
紫外線ランプ１７は発光を停止する。

【００２９】再びニップローラ対５１及びプラテンロー
ラ５２が逆回転され、カラー感熱記録材料１１は図面の
右方へ搬送され始める。カラー感熱記録材料１１の記録
エリアの先端部がサーマルヘッド１５に達すると、この
サーマルヘッド１５によってシアン画像がシアン感熱発
色層３１に１ラインずつ熱記録される。カラー感熱記録
材料１１の後端部がニップローラ対５１の位置に到達す
ると、サーマルヘッド１５の駆動は停止する。

【００３０】ニップローラ対５１及びプラテンローラ５
２が逆回転され、カラー感熱記録材料１１は排出口５４
ｂに向かって搬送され始める。この時、紫外線ランプ１
７が点灯されており、ニップローラ対５１にニップされ
ているために今まで紫外線を照射されていないカラー感
熱記録材料１１の先端部（記録エリア外）にも紫外線が
当てられて漂白される。このように、すべての熱記録及
び光定着が終了したカラー感熱記録材料１１は、排出口
５４ｂを介してトレーに排出される。

【００３１】図８は、スライドテーブル６１にカラー感
熱記録材料１１を固定して、往復搬送するようにしたカ
ラー感熱プリンタ６０を示すものである。スライドテー
ブル６１の下面には、カラー感熱記録材料１１の搬送方
向と同じ向きにラック６１ａが形成され、ギア６２と噛
み合っている。このスライドテーブル６１の上方に、サ
ーマルヘッド１５，紫外線ランプ１６，１７が配置され
ている。モータ６３によってギア６２が回転すると、ス
ライドテーブル６１は、サーマルヘッド１５及び紫外線
ランプ１６，１７の下を往復移動し、図７に示す実施例
と同様な手順で、熱記録及び光定着が行われる。紫外線
ランプ１６，１７の近傍に設けられた光センサ２０，２
１からの出力信号に基づいて、モータ６３の回転速度が
制御されているので、スライドテーブル６１は、紫外線
ランプ１６，１７の発光量に応じた速度で移動する。な
お、図７に示す実施例と同じ部材には、同じ符号を付し
てある。

【００３２】図９は、サーマルヘッド１５及び紫外線ラ
ンプ１６，１７を移動させるようにしたカラー感熱プリ
ンタ７０を示すものである。サーマルヘッド１５及び紫
外線ランプ１６，１７は、ユニット７１内に固定されて
おり、紫外線ランプ１６，１７の近傍には光センサ２
０，２１が付設されている。ユニット７１は、モータ７
２によって、テーブル７３に固定されたカラー感熱記録
材料１１上を水平方向に往復移動する。この実施例で
は、カラー感熱記録材料１１が固定されている点を除い
て、図７と同様な手順で熱記録及び光定着とが行われ
る。そして、この光定着時に、発光量に応じてユニット
７１の移動速度が決められる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、紫外線
ランプの発光量に応じた速度でカラー感熱記録材料と紫
外線ランプとが相対移動するので、熱記録されたカラー
感熱記録材料への紫外線照射量を一定に保つことがで
き、紫外線ランプの管壁温度変化による発光量変化や紫
外線ランプの経時劣化（耐久劣化）による光量変化によ
って発生する定着むらや定着のバラツキを防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すカラー感熱プリンタ
の概略図である。

【図２】紫外線ランプの発光量とプラテンドラムの回転
速度との関係を示すグラフである。

【図３】カラー感熱記録材料の層構造を示す説明図であ
る。

【図４】カラー感熱記録材料の発色特性を示すグラフで
ある。

【図５】パルスモータでプラテンドラムを駆動する、第
２実施例を示す要部ブロック図である。

【図６】紫外線ランプの管壁温度と発光量との関係を示
すグラフである。

【図７】カラー感熱記録材料をニップローラで搬送する
ようにした、本発明の第３実施例を示すカラー感熱プリ
ンタの概略図である。

【図８】スライドテーブル上にカラー感熱記録材料をセ
ットして往復動させる、本発明の第４実施例を示す要部
概略図である。

【図９】サーマルヘッドと紫外線ランプとをユニット化
して往復動させるようにした、本発明の第５実施例を示
す要部概略図である。

【符号の説明】

１０ プラテンドラム １１ カラー感熱記録材料 １２ クランプ部材 １３ ＤＣモータ １５ サーマルヘッド １６，１７ 紫外線ランプ ２０，２１ 光センサ ２２ 速度設定回路 ２３ プラテン駆動モータ制御回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に複数の感熱発色層を層設した
   カラー感熱記録材料を用い、サーマルヘッド及び紫外線
   ランプと感熱記録材料とを相対移動させながら、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
   記録された部分に紫外線ランプからの紫外線を照射して
   光定着を行うカラー感熱プリンタにおいて、 前記紫外線ランプの発光量を検出する光センサと、この
   光センサからの出力に応じてカラー感熱記録材料と紫外
   線ランプとの相対速度を設定する速度設定回路とを設け
   たことを特徴とするカラー感熱プリンタ。
2. 【請求項２】 支持体上に複数の感熱発色層を層設した
   カラー感熱記録材料を用い、モータで駆動されるプラテ
   ンドラムに感熱記録材料を装着して回転させながら、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紫外線ランプからの紫外線を照射
   して光定着を行うカラー感熱プリンタにおいて、 前記紫外線ランプの発光量を検出する光センサと、この
   光センサからの出力に応じてプラテンドラムの回転速度
   を設定する速度設定回路とを設けたことを特徴とするカ
   ラー感熱プリンタ。