JP3315823B2 - 熱記録方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感熱記録材料に対して
サーマルヘッドより熱エネルギを付与することで画像等
の記録を行った後、当該感熱記録材料を再度加熱し、安
定した濃度の画像を得ることのできる熱記録方法および
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感熱記録材料に対して熱エネルギを付与
し、画像等の記録を行う熱記録装置が普及している。特
に、熱源としてサーマルヘッドを用いることで装置の小
型化を可能としたものが出現している（特開昭５９−９
８８７８号等参照）。なお、このような熱記録装置に適
用される感熱記録材料として、直接記録を行うもので
は、ロイコ型感熱記録紙、ジアゾ型感熱記録紙等が実用
化され、また、熱転写記録を行うものでは、昇華転写型
の熱転写紙が実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
感熱記録材料は、安定した保存状態を維持するため、低
い熱エネルギでは発色しないように構成されている。従
って、所望の発色状態を得るためには、かなりの熱エネ
ルギが必要である。この結果、発色までの熱エネルギの
閾値分だけダイナミックレンジが狭くなり、高階調の画
像を得ることが困難となる不都合がある。また、発色さ
せるための装置側の負担も相当に大きなものとなってし
まう。

【０００４】一方、所定の熱エネルギが付与された感熱
記録材料は、その熱エネルギに応じて発色し、画像が可
視化される。この場合、画像が記録された後の感熱記録
材料は、常温保存状態において画像濃度が経時的に高く
なることが知られている。従って、記録直後と所定時間
経過後とでは、画像濃度が異なってしまう不具合があ
る。

【０００５】そこで、本発明の目的は、記録後の画像等
の濃度を安定させることができ、また、画像等を記録す
るためのサーマルヘッドのダイナミックレンジを充分に
確保して高階調で且つ高精度な画像等を得ることがで
き、しかも、前記サーマルヘッドに対する負担を軽減し
て装置を簡易且つ廉価なものとすることのできる熱記録
方法および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、付加される発色熱エネルギに応じた濃
度で発色する感熱記録材料に対して、記録情報に応じて
発熱するサーマルヘッドから発色熱エネルギを付与し、
当該感熱記録材料に前記記録情報を記録する第１の過程
と、前記第１の過程によって記録された前記記録情報の
濃度の経時的変化を抑制すべく、前記記録情報が記録さ
れた前記感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネ
ルギ未満の熱エネルギを付与する第２の過程と、からな
ることを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、付加される発色熱エネル
ギに応じた濃度で発色する感熱記録材料に当該感熱記録
材料の発色熱エネルギ未満の熱エネルギを付与して予熱
する第１の過程と、前記予熱された感熱記録材料に対し
て、記録情報に応じて発熱するサーマルヘッドから発色
熱エネルギを付与し、当該感熱記録材料に前記記録情報
を記録する第２の過程と、前記第２の過程によって記録
された前記記録情報の濃度の経時的変化を抑制すべく、
前記記録情報が記録された前記感熱記録材料に当該感熱
記録材料の発色熱エネルギ未満の熱エネルギを付与する
第３の過程と、からなることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、付加される発色熱エネル
ギに応じた濃度で発色する感熱記録材料に対して、記録
情報に応じた発色熱エネルギを付与し、前記記録情報を
当該感熱記録材料に記録するサーマルヘッドと、前記サ
ーマルヘッドにより記録された前記記録情報の濃度の経
時的変化を抑制すべく、前記記録情報が記録された感熱
記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネルギ未満の熱
エネルギを付与する記録後加熱手段と、を備えることを
特徴とする。

【０００９】また、本発明は、付加される発色熱エネル
ギに応じた濃度で発色する感熱記録材料に当該感熱記録
材料の発色熱エネルギ未満の熱エネルギを付与して予熱
する予熱手段と、予熱された前記感熱記録材料に対し
て、記録情報に応じた発色熱エネルギを付与し、前記記
録情報を当該感熱記録材料に記録するサーマルヘッド
と、前記サーマルヘッドにより記録された前記記録情報
の濃度の経時的変化を抑制すべく、前記記録情報が記録
された前記感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エ
ネルギ未満の熱エネルギを付与する記録後加熱手段と、
を備えることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明は、付加される発色熱エネ
ルギに応じた濃度で発色する感熱層と、導電性の発熱層
とを有する感熱記録材料に対して、記録情報に応じた発
色熱エネルギを付与し、当該感熱記録材料に前記記録情
報を記録するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに
より記録された前記記録情報の濃度の経時的変化を抑制
すべく、前記記録情報が記録された感熱記録材料の発熱
層に対して電流を供給することにより、前記感熱層に発
色熱エネルギ未満の熱エネルギを付与する記録後加熱手
段と、を備えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の熱記録方法および装置においては、付加
される熱エネルギに応じた濃度で発色する感熱記録材料
に対して、サーマルヘッドから記録情報に応じた熱エネ
ルギを付与して可視画像を記録した後、発色熱エネルギ
未満の温度で再度加熱することにより、発色反応が促進
されて安定した濃度の画像等を得ることができる。ま
た、サーマルヘッドによる可視画像等の記録に先立っ
て、当該感熱記録材料を発色熱エネルギ未満の温度に予
熱しておけば、記録時におけるサーマルヘッドのダイナ
ミックレンジを充分に確保することができ、これによっ
て高階調画像等を容易に得ることができる。

【００１２】

【実施例】本発明に係る熱記録方法および装置につい
て、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。なお、以下の実施例では、サーマルヘッド
は、感熱記録材料に対して多階調記録を行うように制御
されるものとする。

【００１３】図１に示す熱記録装置１０は、矢印Ｂ方向
に搬送される感熱記録材料Ｓに対してサーマルヘッド１
２から熱エネルギを付与することにより画像等を記録す
るものである。この熱記録装置１０は、前記矢印Ａ方向
に多数の抵抗発熱体を配列したサーマルヘッド１２を画
像等の濃度に応じて駆動するドライバ１１と、感熱記録
材料Ｓのサーマルヘッド１２が当接する部位よりも上流
側に配設される予熱部１３と、感熱記録材料Ｓのサーマ
ルヘッド１２が当接する部位よりも下流側に配設される
記録後加熱部１５とから基本的に構成される（図２参
照）。この場合、感熱記録材料Ｓは、サーマルヘッド１
２とプラテンローラ１４とによって挟持される。予熱部
１３は、感熱記録材料Ｓを挟持する一対のヒートローラ
２８ａ、２８ｂと、一方のヒートローラ２８ａに対して
電流を供給する電源３０とを有する。記録後加熱部１５
は、感熱記録材料Ｓを挟持する一対のヒートローラ３４
ａ、３４ｂと、一方のヒートローラ３４ａに対して電流
を供給する電源３６とを有する。電源３０、３６および
ドライバ１１は、制御部３８によって制御される。な
お、感熱記録材料Ｓは、図２に示すように、支持体４２
上に感熱層４６が形成されており、図３の特性曲線ａお
よびｂで示す発色特性を備えている。

【００１４】熱記録装置１０は、基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次に、その動作について説明
する。

【００１５】制御部３８は電源３０を駆動し、感熱記録
材料Ｓをヒートローラ２８ａ、２８ｂ間に挟持した状態
で矢印Ｂ方向に搬送しながら予熱を行う。すなわち、感
熱記録材料Ｓは、ヒートローラ２８ａの発熱により発色
直前の温度まで予熱される。図３の特性曲線ａは、感熱
記録材料Ｓに付与された温度と、その温度を付与した後
十分に時間が経過した時の発色濃度との関係を示したも
のである。この場合、感熱記録材料Ｓは、発色直前の温
度Ｔ１まで予熱される。

【００１６】次に、制御部３８は、ドライバ１１を介し
てサーマルヘッド１２を駆動する。サーマルヘッド１２
は、各抵抗発熱体を記録される画像の階調に応じて発熱
させ、矢印Ｂ方向に搬送される感熱記録材料Ｓを矢印Ａ
方向に対して加熱する。この場合、感熱記録材料Ｓの感
熱層４６には、サーマルヘッド１２からの所定の熱エネ
ルギが付与され、階調画像が記録される。

【００１７】ここで、感熱記録材料Ｓは、ヒートローラ
２８ａより付与された熱エネルギによって図３に示す温
度Ｔ１まで予熱されているため、前記サーマルヘッド１
２を熱記録装置１０が設置された場所の室温から温度Ｔ
２までの広い範囲で制御する必要はない。この場合、感
熱記録材料Ｓは、サーマルヘッド１２を温度Ｔ１から温
度Ｔ２の範囲で制御することで、加熱当初において特性
曲線ｂに従って発色し、高階調の画像が形成される。ま
た、サーマルヘッド１２は、高出力を要求されないた
め、熱記録装置１０全体の構成も簡素化され、且つ、廉
価なものとなる。

【００１８】次いで、階調画像の記録された前記感熱記
録材料Ｓは、ヒートローラ３４ａ、３４ｂ間に挟持され
た状態で矢印Ｂ方向に搬送されることで、再び加熱され
る。すなわち、制御部３８は、電源３６を駆動し、記録
後加熱部１５を構成するヒートローラ３４ａを介して感
熱記録材料Ｓを加熱し、これによって、前記感熱記録材
料Ｓを発色直前の温度Ｔ１まで加熱する。この場合、サ
ーマルヘッド１２によって既に発色を開始している感熱
記録材料Ｓは、再び温度Ｔ１まで加熱されることにより
発色反応が促進され、その濃度は特性曲線ａに示される
濃度まで上昇する。

【００１９】ここで、前記感熱記録材料Ｓは、サーマル
ヘッド１２によって熱エネルギが付与されると、図３の
特性曲線ｂに従って発色する。次いで、その濃度は電源
３６から供給される電流により再び温度Ｔ１まで加熱さ
れることで特性曲線ａで示される濃度まで上昇する。そ
のため、例えば、濃度Ｄａを得るためには、サーマルヘ
ッド１２によって感熱記録材料Ｓを温度Ｔまで加熱し、
濃度Ｄｂが得られるように制御を行えばよい。

【００２０】以上のように、サーマルヘッド１２によっ
て画像を記録した後、再び発色直前の温度まで感熱記録
材料Ｓを加熱することにより、発色反応を短時間で完了
させることができ、しかも、その後の経時変化のない長
期的に安定した濃度の画像を得ることができる。

【００２１】さらに、感熱記録材料Ｓとして紫外線硬化
性のマイクロカプセルに発色剤を封入したものを選択
し、且つ、記録後加熱部１５よりも下流側に、図１およ
び図２の点線で示すように、紫外線ランプ５０を配設
し、上記の記録後加熱を行った後、紫外線定着を行うこ
とで、一層確実に画像の濃度を安定化させることができ
る。すなわち、サーマルヘッド１２によって発色に必要
なマイクロカプセルの分解が終了した後、記録後加熱部
１５によって感熱記録材料Ｓの記録後加熱を行い、さら
に、感熱記録材料Ｓに紫外線ランプ５０からの紫外線を
照射すれば、残余のマイクロカプセルが硬化して分解が
抑制され、さらに経時変化が生じることのない長期的に
安定した濃度の画像を得ることができる。

【００２２】なお、前記実施例では、感熱記録材料Ｓを
ヒートローラ２８ａ、２８ｂおよび３４ａ、３４ｂで挟
持しながら搬送するように構成しているため、加熱後の
感熱記録材料Ｓの変形を回避し、あるいは、変形を矯正
することができる。

【００２３】記録後加熱手段を、図４Ａに示すように、
矢印Ｂ方向に対して複数のヒートローラ５８ａ、５８ｂ
を配列した場合、前記感熱記録材料Ｓの記録後の加熱温
度を安定的且つ高精度に設定することができる。すなわ
ち、図２の場合において、ヒートローラ３４ａの熱容量
が小さいと、感熱記録材料Ｓによって熱が奪われてしま
い、加熱温度にむらが生じるおそれがある。そこで、図
４Ａに示すように、感熱記録材料Ｓを予めヒートローラ
５８ａで加熱した後、さらに、ヒートローラ５８ｂで所
定の加熱温度となるようにすれば、当該加熱温度を正確
な温度に維持することができる。同様に、図４Ｂに示す
ように、ヒートローラ５８ａの後段に加熱光源６０を設
け、ヒートローラ５８ａによる加熱後、加熱光源６０に
よって感熱記録材料Ｓをさらに加熱することにより同様
の効果を得ることができる。さらに、図４Ｃに示すよう
に、ヒートローラ５８ｂでの感熱記録材料Ｓの加熱に先
立って加熱光源６０で輻射加熱を行うことによっても同
様の効果を得ることができる。また、前段の記録後加熱
手段で加熱に必要なエネルギの大部分を与えるようにす
ることで、後段の手段の負担を小さくすることができ、
さらに高精度な記録後加熱が可能となる。なお、予熱手
段の場合も同様に構成することができる。

【００２４】図５は、熱伝導率の低い薄肉ベルト６２を
巻装させた一対のニップローラ６４ａ、６４ｂおよび６
５で感熱記録材料Ｓを挟持搬送し、前記薄肉ベルト６２
を介してヒータ６６により前記感熱記録材料Ｓを記録後
加熱するように構成したものを示す。この場合、感熱記
録材料Ｓは、熱伝導率の低い薄肉ベルト６２を介して必
要部分のみが加熱されるため、容易且つ正確に記録後の
加熱温度を制御することができる。また、前記ヒータ６
６は薄肉ベルト６２によって囲繞されているため、加熱
により発生した対流空気を感熱記録材料Ｓの側部方向に
逃がすことができる。さらに、感熱記録材料Ｓは、ヒー
タ６６に直接接触していないため、傷等が生じるおそれ
もない。

【００２５】図６は、感熱記録材料Ｓに対して、電源３
６より電流が供給される赤外線ヒータ６８をサーマルヘ
ッド１２により加熱される面の反対側に近接配置し、前
記赤外線ヒータ６８より放射される赤外線を吸収させ、
これによって、前記感熱記録材料Ｓを記録後加熱するよ
うにしたものである。この場合、感熱記録材料Ｓに対し
て赤外線ヒータ６８が接触することがないため、前記感
熱記録材料Ｓを支障なく搬送することができる。

【００２６】なお、前記赤外線ヒータ６８を用いる代わ
りに、図７に示すように、温風ヒータ７０を用いて温風
を感熱記録材料Ｓに送給して記録後加熱することも可能
である。この場合、感熱記録材料Ｓは、両面から前記温
風ヒータ７０によって加熱されるように構成することも
できる。

【００２７】また、感熱記録材料Ｓは、図８Ａおよび図
８Ｂに示す赤外線ヒータ７２を用いて記録後加熱するこ
ともできる。この場合、前記赤外線ヒータ７２を囲繞す
る反射板７４は、感熱記録材料Ｓの搬送方向（矢印Ｂ方
向）と直交する幅よりも長尺に設定しておけば、加熱さ
れた空気を反射板７４の両端部から外部に逃がすことが
できるため、前記空気の対流により無用な部分が加熱さ
れることがなく、また、対流によって生じる加熱むらが
なくなり、従って、高精度な記録後加熱制御を行うこと
ができる。

【００２８】図９は、赤外線ヒータ７６を囲繞する断熱
ケーシング７８と、感熱記録材料Ｓの記録部に指向して
形成された開口部に装着されるフィルタ８０とで密閉構
造とした加熱部８２を用いて、前記感熱記録材料Ｓの記
録後加熱を行うように構成したものを示す。この場合、
感熱記録材料Ｓは、前記フィルタ８０を介して照射され
た赤外線によって必要部分のみ加熱されるため、熱記録
装置１０における余分な温度上昇が生じない。また、加
熱部８２が密閉構造であるため、前記赤外線の熱によっ
て熱記録装置１０内に空気の対流が生じにくく、従っ
て、感熱記録材料Ｓの記録部位の局部的な加熱を高精度
に行うことが可能となる。なお、断熱ケーシング７８に
設けた開口部が充分に狭小なものであれば、フィルタ８
０を設けなくてもよい。

【００２９】図１０は、感熱記録材料Ｓの主走査方向
（矢印Ａ方向）に長尺な近赤外光を出力する近赤外ラン
プ８４を用いた記録後加熱部８５を示す。この構成で
は、サーマルヘッド１２の下流側に配設した前記近赤外
ランプ８４と感熱記録材料Ｓとの間に、主走査方向に長
尺なシリンドリカルレンズ８８が配置されている。この
場合、感熱記録材料Ｓの支持体４２または感熱層４６
に、前記シリンドリカルレンズ８８を透過する所定の波
長の近赤外光を吸収する色素を含有させておけば、当該
感熱記録材料Ｓを効果的に記録後加熱することができ
る。すなわち、シリンドリカルレンズ８８を用いて近赤
外光を感熱記録材料Ｓ上に集光することができるため、
短時間で効率的に加熱を行うことができる。また、シリ
ンドリカルレンズ８８の使用、あるいは、シリンドリカ
ルレンズ８８の透過波長および近赤外光吸収色素の選択
によって、加熱範囲を必要部分のみに限定することがで
きるため、一層正確に加熱を行うことが可能である。な
お、この実施例では、記録用のサーマルヘッド１２と同
一方向から感熱記録材料Ｓを加熱するようにしている
が、いずれの方向からであっても加熱を行うことができ
る。

【００３０】また、図１１に示すように、点状の近赤外
ランプ９０を用い、前記近赤外ランプ９０とシリンドリ
カルレンズ８８との間に、一端側が前記近赤外ランプ９
０に近接して収束し、他端側が前記シリンドリカルレン
ズ８８の長手方向に沿って延在する導光部材９２を配設
して記録後加熱部９３を構成することもできる。この場
合、前記導光部材９２は、点光源である近赤外ランプ９
０からの近赤外光を線状光源とし、シリンドリカルレン
ズ８８を介して感熱記録材料Ｓに導くため、例えば、線
状の光源を用いた場合のように、光源の発光特性のむら
に起因する加熱のむらを回避することができる。

【００３１】図１２は、物質αの融点を利用した記録後
加熱部９４を示す。この記録後加熱部９４は、感熱記録
材料Ｓの画像記録後の所定加熱温度において溶融し、固
体から液体に変化する物質αを収容するケーシング９６
を前記感熱記録材料Ｓに対して接触させたもので、前記
物質αはヒータ９８によって加熱溶融され、また、温度
センサ１００により検出された物質αの温度は、制御部
１０２によって一定温度に制御される。この場合、前記
物質αが固体から液体に変化する時の融点温度は、外部
から付与されるエネルギに対して安定しているため、高
精度な温度制御を容易に実現することができる。なお、
物質αの例として、２Ｎ₂ Ｈ₄ ・Ｈ₂ ＳＯ₄ （融点約８
５℃）、低融点はんだ（融点約１００℃）、チオ・アセ
タミド（ｔｈｉｏ−ａｃｅｔａｍｉｄｅ）（融点約１１
５℃）、トリ・ブロモ・アセチック・アシッド（ｔｒｉ
−ｂｒｏｍｏ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）（融点約１３
５℃）、Ｉｎ（融点約１５５℃）等を使用することがで
きる。

【００３２】図１３は、物質βの沸点を利用した記録後
加熱部１０４を示す。この記録後加熱部１０４は、感熱
記録材料Ｓの画像記録後の所定加熱温度において沸騰
し、液体から気体に変化する物質βを収容するケーシン
グ１０６を前記感熱記録材料Ｓに対して接触させたもの
で、前記物質βはヒータ９８によって加熱沸騰し、ま
た、温度センサ１００により検出された物質βの温度
は、制御部１０２によって一定温度に制御される。さら
に、物質βは、管路１０８ａを介して冷却ユニット１１
０に供給されて冷却され、再び、管路１０８ｂを介して
ケーシング１０６内に復帰される。この場合、前記物質
βが液体から気体に変化する時の沸点温度は、外部から
付与されるエネルギに対して安定しているため、高精度
な温度制御を容易に実現することができる。なお、物質
βの例として、エチルアルコール（沸点約７８．５
℃）、水（沸点約１００℃）、アセチック・アシッド
（ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ）（沸点約１１８．１℃）、ア
セチック・アンヒドライド（ａｃｅｔｉｃ ａｎｈｙｄ
ｒｉｄｅ）（沸点約１４０℃）等を使用することができ
る。

【００３３】また、非接触で加熱する手段として、他に
電磁波等の手段を用いることもできる。図１４は、高周
波誘導コイル１１２を用いた記録後加熱部１１３の構成
を示す。この場合、金属からなる支持体を有する感熱記
録材料Ｓａに対して、高周波誘導コイル１１２を近接配
置し、これを制御部１１４の制御下に駆動して前記感熱
記録材料Ｓａを記録後加熱する。高周波誘導コイル１１
２は、感熱記録材料Ｓａの加熱部に沿ってスリット１１
６ａが形成されたケーシング１１６で囲繞され、シール
ド状態となっている。従って、感熱記録材料Ｓａは、画
像の記録された部分のみが加熱されるため、滲み等のな
い高精度な画像が形成される。

【００３４】なお、上述した図５乃至図１４の実施例
は、予熱手段の場合にも同様に適用される。

【００３５】図１５は、予熱手段および記録後加熱手段
として誘電加熱を利用した構成を示す。この構成では、
金属体を含まない感熱記録材料Ｓの記録部近傍の中、プ
ラテンローラ１４側に２つの電極１１８ａ、１２０ａを
設けるとともに、前記電極１１８ａ、１２０ａに対向し
て電極１１８ｂ、１２０ｂを設け、これらの電極１１８
ａ、１１８ｂ間および１２０ａ、１２０ｂ間に電源３０
より高周波電界を印加することにより、前記感熱記録材
料Ｓの予熱および記録後加熱を行う。この場合、電極１
１８ａ、１１８ｂ間に生じた誘電エネルギによって感熱
記録材料Ｓが所望の温度に予熱され、その状態でサーマ
ルヘッド１２によって画像の記録が行われる。次いで、
感熱記録材料Ｓの下流側の電極１２０ａ、１２０ｂ間に
生じた誘電エネルギによって感熱記録材料Ｓが記録後加
熱され、これによって感熱記録材料Ｓの発色が安定化す
る。

【００３６】なお、前記の構成において、電源３０を制
御して高周波電界を電極１１８ａ、１１８ｂ間および１
２０ａ、１２０ｂ間にパルス的に印加することができ
る。従って、感熱記録材料Ｓをパルス的に高温とするこ
とができる。この場合、感熱記録材料Ｓに使用される感
熱層４６の成分は、パルス的な加熱によって感度が向上
することが知られている。また、誘電加熱においては、
熱伝導率の大きな金属材料を感熱記録材料Ｓに使用する
必要がないため、感熱記録材料Ｓの局部的な温度制御を
短時間で且つ正確に行うことができ、従って、高精度な
画像記録を高速度で実行することが可能となる。

【００３７】図１６は、次なる実施例の熱記録装置１２
２を示す。この場合、図１に示す熱記録装置１０と同一
の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略
する。

【００３８】熱記録装置１２２に用いられる感熱記録材
料Ｓｂは、図１７に示すように、支持体４２上に感熱層
４６が形成されるとともに、その側部に図３の特性曲線
ｃで示されるように、感熱層４６（特性曲線ａおよびｂ
で示される発色特性を有する）よりも低い温度で発色す
る発色特性を有する感熱発色部１２４が形成されてい
る。一方、熱記録装置１２２は、前記感熱記録材料Ｓｂ
の上流側に当接する予熱手段としてのヒートローラ２８
ａと、前記感熱記録材料Ｓｂの感熱発色部１２４に近接
配置される濃度計１２６と、ドライバ１１を制御すると
ともに、前記濃度計１２６によって検出された感熱発色
部１２４の濃度に基づいて電源３０を制御する制御部１
２８とを備える。また、感熱記録材料Ｓｂの下流側は、
記録後加熱手段としてのヒートローラ３４ａ、３４ｂに
よって挟持される。前記ヒートローラ３４ａ、３４ｂの
温度は、制御部１２８によって制御される電源３６で調
整される。

【００３９】このように構成された熱記録装置１２２で
は、制御部１２８の制御下に電源３０がヒートローラ２
８ａに電流を供給し、当該ヒートローラ２８ａを加熱す
る。そして、前記ヒートローラ２８ａによって感熱記録
材料Ｓｂが予熱される。この時、感熱記録材料Ｓｂの感
熱層４６の濃度には変化が生じないが、感熱発色部１２
４の濃度は変化する。そこで、濃度計１２６は、前記感
熱発色部１２４の濃度を検出し、その濃度データを制御
部１２８に供給する。制御部１２８は、前記濃度データ
が温度Ｔ１における濃度Ｄ１となるように電源３０を制
御し、感熱記録材料Ｓｂが温度Ｔ１に予熱される。この
場合、感熱記録材料Ｓｂの温度が直接的に検出されるこ
とになるので、予熱温度を高精度に調整することができ
る。次いで、サーマルヘッド１２により加熱されること
により、図３に示す特性曲線ｂに従って当初発色し、画
像が記録される。その後、制御部１２８は、電源３６の
制御下にヒートローラ３４ａを介して感熱記録材料Ｓｂ
を記録後加熱する。加熱された感熱記録材料Ｓｂは、図
３に示す特性曲線ａで示される濃度まで発色することに
より、その濃度が安定化する。なお、予熱温度を調整す
るとともに、サーマルヘッド１２の出力を前記予熱温度
に基づいて調整すれば、一層高品質な画像を得ることが
可能となる。

【００４０】ここで、前記感熱記録材料Ｓｂの代わり
に、図１８に示す感熱記録材料Ｓｃを用いることもでき
る。すなわち、この感熱記録材料Ｓｃは、温度に応じた
濃度に発色し、且つ、温度が低下すると元の濃度に戻る
サーモクロミック等から構成される予熱発色層１３０を
支持体４２上に設け、前記予熱発色層１３０上に未発色
時において光透過性を示す感熱層４６を設けたものであ
る。そして、前記予熱発色層１３０の予熱後の濃度を濃
度計１２６で測定することにより、予熱温度の調整を行
うことができる。この場合、予熱発色層１３０の濃度
は、画像記録後の温度低下に伴って元の濃度に戻るた
め、その濃度が感熱層４６の画像濃度に影響を与えるこ
とはない。従って、このような感熱記録材料Ｓｃを用い
た場合、画像記録域が予熱発色層１３０によって制限さ
れることがなく、また、濃度計１２６の配置の自由度も
向上する。例えば、支持体４２を光透過性の材料で構成
すれば、前記濃度計１２６を支持体４２側に配置するこ
ともできる。

【００４１】図１９は、サーマルヘッド１２による加熱
位置と記録後加熱部１５を構成するヒートローラ３４
ａ、３４ｂとの間に、ＬＥＤ１２５から発せられ感熱記
録材料Ｓを透過した光の強度を検出する光検出器１２７
を配設し、前記光検出器１２７からの検出信号に基づき
記録後加熱部１５の温度を制御する実施例の構成を示
す。この場合、サーマルヘッド１２から一定レベルの熱
エネルギを感熱記録材料Ｓの画像記録域外の部分に付与
し、それによる前記感熱記録材料Ｓの発色濃度をＬＥＤ
１２５から発せられた光の透過光強度として光検出器１
２７により検出する。そして、前記光検出器１２７によ
り検出された検出信号に対応する感熱記録材料Ｓの発色
濃度が所定の濃度となるように、制御部１２８によって
記録後加熱温度を制御する。

【００４２】ここで、前記感熱記録材料Ｓは、図２０に
示すように、予熱温度または記録後加熱温度を高くする
に従って発色濃度が高くなる特性を有している。すなわ
ち、室温に保持された感熱記録材料Ｓを予熱部１３によ
り予熱することなく、直接サーマルヘッド１２で加熱記
録を行った場合、感熱記録材料Ｓは特性ｂｒに従って発
色する。また、感熱記録材料Ｓを予熱部１３により予熱
温度Ｔ０（Ｔ０＞室温）まで予熱した後、サーマルヘッ
ド１２で加熱記録を行った場合、特性ｂ₀ に従って発色
する。さらに、感熱記録材料Ｓを予熱部１３により発色
直前の予熱温度Ｔ１（Ｔ１＞Ｔ０）まで予熱した後、サ
ーマルヘッド１２で加熱記録を行った場合、特性ｂに従
って発色する。一方、前記特性ｂ₀ に従って発色した感
熱記録材料Ｓを記録後加熱部１５により記録後加熱温度
Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ０）まで加熱した場合、発色濃度は特性
ａ₂ に従って高くなる。また、特性ｂ₀ に従って発色し
た感熱記録材料Ｓを記録後加熱部１５により発色直前の
記録後加熱温度Ｔ１（Ｔ１＞Ｔ３）まで加熱した場合、
発色濃度は特性ａに従って高くなる。

【００４３】そこで、図１９に示す実施例の場合、例え
ば、特性ｂ₀ （予熱温度Ｔ０）に従って予熱された後、
一定レベルのサーマルヘッド１２で加熱記録された感熱
記録材料Ｓの画像記録域外の部分の発色濃度がＤｂ₀ で
あったとし、所望の発色濃度がＤａ₂ であるとすると、
制御部１２８は特性ａ₂ が得られるように記録後加熱部
１５の温度をＴ３に制御する。この結果、所望の濃度の
画像を得ることができる。なお、前記のように、記録後
加熱温度を制御するとともに、予熱温度を制御し、ある
いは、サーマルヘッド１２の出力を制御するようにして
もよい。

【００４４】図２１は、図１９に示すＬＥＤ１２５およ
び光検出器１２７を記録後加熱部１５の下流側に配設
し、サーマルヘッド１２によって感熱記録材料Ｓに形成
されたステップエッジの濃度を測定して階調変換テーブ
ル１３１を修正する実施例の構成を示す。この場合、予
熱部１３および記録後加熱部１５は、所定の予熱温度お
よび記録後加熱温度、例えば、発色直前の温度Ｔ１に調
整されており、その状態において、テストデータに基づ
きサーマルヘッド１２により濃度が段階的に変化するス
テップエッジがテスト用の感熱記録材料Ｓに形成され
る。前記ステップエッジの記録された感熱記録材料Ｓ
は、記録後加熱部１５によって記録後加熱された後、そ
の濃度が光検出器１２７により検出される。そこで、制
御部１２８は、前記の検出された濃度データがテストデ
ータに基づく所望の濃度データとなるように階調変換テ
ーブル１３１を修正する。次いで、所望の画像信号が供
給されると、前記の修正された階調変換テーブル１３１
がこの画像信号の階調変換を行い、ドライバ１１に駆動
信号として出力する。ドライバ１１は、前記駆動信号に
基づきサーマルヘッド１２を制御し、所定の感熱記録材
料Ｓに所望の画像を記録する。このようにして、所望の
濃度からなる画像を感熱記録材料Ｓに対して記録するこ
とができる。なお、テスト用の感熱記録材料Ｓを用いる
ことなく、始めにステップエッジを形成した後、前記ス
テップエッジにより修正された階調変換テーブル１３１
を用いて所望の画像を同じ感熱記録材料Ｓに記録するよ
うにしてもよい。

【００４５】図２２は、次なる実施例の熱記録装置１８
２を示す。この熱記録装置１８２は、記録用のサーマル
ヘッド１２を含む記録部１８３を断熱ケーシング１８４
中に配設し、これらを外界より遮断するように構成し、
断熱ケーシング１８４内を前記感熱記録材料Ｓが予熱お
よび記録後加熱温度となるように温度調節を行う温度調
節手段１８５を備えている。温度調節手段１８５は、ラ
ンプ等の加熱手段１８６、温度検出部１８７、制御部１
８８からなる。断熱ケーシング１８４内の温度は、温度
検出部１８７によって検出される。制御部１８８は、検
出された温度に基づき、感熱記録材料Ｓを所定の予熱温
度および記録後加熱温度となるように加熱手段１８６を
制御する。この場合、加熱手段１８６は、感熱記録材料
Ｓを安定した予熱温度に維持するとともに、画像記録さ
れた感熱記録材料Ｓを安定した温度で記録後加熱するこ
とができ、従って、一層高精度な画像を得ることができ
る。なお、温度検出部１８７によって検出された温度が
所定の予熱または記録後加熱温度以上となった場合にサ
ーマルヘッド１２による記録動作を行わないように制御
すれば、不適当な画像記録を未然に回避することができ
る。

【００４６】なお、図２２において、記録部１８３の近
傍上流側に材料温度検出部１８９を配設し、感熱記録材
料Ｓの温度を直接検出するように構成すれば、温度検出
部１８７によって検出された断熱ケーシング１８４内の
温度に基づいて制御された加熱手段１８６による予熱お
よび記録後加熱温度を、前記材料温度検出部１８９で検
出された材料温度に従ってさらに高精度に調整すること
ができる。また、材料温度検出部１８９で検出された材
料温度の履歴を記録し、この履歴データから断熱ケーシ
ング１８４内の温度に対する感熱記録材料Ｓの温度の予
測値の精度を向上させることもできる。この結果、記録
される画像の精度が一層向上する。なお、温度検出部１
８７を設けることなく、材料温度検出部１８９のみによ
って制御を行うことも可能である。

【００４７】図２３は、抵抗発熱層を設けた感熱記録材
料Ｓｄを用いた次なる実施例の熱記録装置２５０を示
す。ここで、前記感熱記録材料Ｓｄは、図２４に示すよ
うに、支持体４２上に導電性の抵抗発熱層４４を形成
し、前記抵抗発熱層４４上に感熱層４６を形成し、さら
に、前記抵抗発熱層４４上であって、前記感熱層４６の
両側部に電極層４８ａ、４８ｂが形成される。抵抗発熱
層４４としては、例えば、Ｉｎ−Ｓｎ酸化層やラバーヒ
ータ等の可撓性を有したパネル状の抵抗発熱材を使用す
ることができる。

【００４８】この場合、予熱部２５２は、前記感熱記録
材料Ｓｄの両側部の電極層４８ａ、４８ｂに当接する電
極ローラ２６ａ、２６ｂと、前記電極ローラ２６ａ、２
６ｂに対向する支持ローラ２５３と、電極ローラ２６
ａ、２６ｂに対して電流を供給する電源３０とからな
る。また、記録後加熱部２５４は、感熱記録材料Ｓｄの
両側部の電極層４８ａ、４８ｂに当接する電極ローラ３
２ａ、３２ｂと、前記電極ローラ３２ａ、３２ｂに対向
する支持ローラ２５５と、電極ローラ３２ａ、３２ｂに
対して電流を供給する電源３６とからなる。なお、各電
源３０、３６は、制御部２５６によって制御される。

【００４９】前記のように構成される熱記録装置２５０
において、予熱部２５２を構成する電極ローラ２６ａ、
２６ｂが感熱記録材料Ｓｄの電極層４８ａ、４８ｂに接
触することで、抵抗発熱層４４に電流が供給され、これ
によって、感熱記録材料Ｓｄが発色直前の温度まで予熱
される。次いで、サーマルヘッド１２によって階調画像
が記録された後、記録後加熱部２５４を構成する電極ロ
ーラ３２ａ、３２ｂから電極層４８ａ、４８ｂを介して
抵抗発熱層４４に電流が供給され、これによって、感熱
記録材料Ｓｄが記録後加熱される。この結果、安定した
濃度の画像を得ることができる。

【００５０】なお、前記の実施例においては、感熱記録
材料Ｓｄの支持体４２（図２４参照）を抵抗発熱層４４
で兼用し、図２５に示すように、感熱記録材料Ｓｄとは
反対の面より通電するように感熱記録材料Ｓｅを構成す
ることもできる。また、図２４に示す場合と同様に、感
熱記録材料Ｓｄの電極層４８ａ、４８ｂを感熱層４６側
に設け、サーマルヘッド１２が当接される面より通電し
てもよく、さらには、両面より通電してもよいことは勿
論である。

【００５１】図２６、図２７は、次なる実施例の熱記録
装置１９０を示す。この熱記録装置１９０は、マトリッ
クス状の電極を有する感熱記録材料Ｓｆを用いる。前記
感熱記録材料Ｓｆは、支持体１９２上に形成され、主走
査方向に平行に延在する多数の電極を有する第１電極層
１９４と、前記第１電極層１９４上に形成される導電性
の抵抗発熱層１９６と、前記抵抗発熱層１９６上に形成
され、副走査方向に平行に延在する多数の電極を有する
第２電極層１９８と、前記第２電極層１９８上に形成さ
れる感熱層４６とから構成される。熱記録装置１９０
は、感熱記録材料Ｓｆの第１電極層１９４に第１電極走
査ユニット２００を接続するとともに、第２電極層１９
８に第２電極走査ユニット２０２を接続し、これらの間
を電源３６を用いて通電する。感熱記録材料Ｓｆに対し
てサーマルヘッド１２を矢印Ｂ方向に移動させることに
より、所望の画像が記録される。次いで、制御部２０６
は、通電すべき電極を選択するように第１および第２電
極走査ユニット２００、２０２を制御する。この結果、
選択された電極間の抵抗発熱層１９６が発熱し、感熱記
録材料Ｓｆの所望の範囲が記録後加熱されることにな
る。

【００５２】前記実施例では、複数の電極をマトリック
ス状に配設することにより、感熱記録材料Ｓｆの必要部
分のみを加熱することができるため、第１および第２電
極走査ユニット２００、２０２を制御し、サーマルヘッ
ド１２の移動に追従させて矢印Ｂ方向に順次加熱部分を
移動させることにより、記録後の必要個所のみを一定の
温度で加熱することができるため、経済的であるととも
に、高精度な温度制御を行うことができる。これによ
り、正確な画像を得ることができる。

【００５３】なお、上述した各実施例に用いられる感熱
記録材料Ｓは、付与される熱エネルギに応じて発色する
ものであるが、具体的にはプレヒート温度とプレヒート
時間との関数として発色する。すなわち、温度と時間と
に対する濃度の特性は、図２８に示す通りである。この
ため、感熱記録材料Ｓを発色させる場合、時間を一定に
して温度を上げる方法と、温度を一定にして時間を長く
する方法とがあり、いずれの方法を使用しても良い。

【００５４】また、感熱記録材料Ｓの発色濃度は、湿度
にも依存しており、湿度が変化する場合における発色濃
度と熱エネルギとの関係を図２９に示す。図２９から了
解されるように、前記感熱記録材料Ｓは、湿度が上昇す
るのに伴って該感熱記録材料Ｓの感度が高くなるという
特性がある。従って、前記特性を利用して、感熱記録材
料Ｓに付与される熱エネルギを調整することが望まし
い。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係る熱記録方法および装置によ
れば、以下の効果が得られる。

【００５６】すなわち、付加される熱エネルギに応じた
濃度で発色する感熱記録材料に対して、記録情報に応じ
て発熱するサーマルヘッドからの熱エネルギを付与する
ことで画像等を記録した後、さらに、前記感熱記録材料
を発色熱エネルギ未満の温度で加熱している。この場
合、感熱記録材料の発色反応が促進される。従って、画
像濃度の経時的変化のない安定した高階調の画像を高精
度に形成することができる。また、前記の記録過程に先
立って感熱記録材料の予熱を行うことにより、前記サー
マルヘッドにさほど高出力を要求することなく、装置全
体の構成も簡素化され、廉価となる利点も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱記録装置の実施例の構成説明図
である。

【図２】図１に示す熱記録装置の要部側面説明図であ
る。

【図３】感熱記録材料の発色特性の説明図である。

【図４】図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、記録後加熱手
段の他の実施例の説明図である。

【図５】記録後加熱手段の他の実施例の説明図である。

【図６】記録後加熱手段の他の実施例の説明図である。

【図７】記録後加熱手段の他の実施例の説明図である。

【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、記録後加熱手段の他の
実施例の説明図である。

【図９】記録後加熱手段の他の実施例の説明図である。

【図１０】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１１】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１２】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１３】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１４】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１５】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１６】本発明に係る熱記録装置の他の実施例の構成
説明図である。

【図１７】記録後加熱手段の他の実施例の説明図であ
る。

【図１８】感熱記録材料の他の実施例の説明図である。

【図１９】本発明に係る熱記録装置の他の実施例の説明
図である。

【図２０】感熱記録材料の発色特性の説明図である。

【図２１】本発明に係る熱記録装置の他の実施例の説明
図である。

【図２２】予熱手段および記録後加熱手段の他の実施例
の説明図である。

【図２３】本発明に係る熱記録装置の他の実施例の構成
説明図である。

【図２４】図２３に示す感熱記録材料および記録後加熱
手段の説明図である。

【図２５】感熱記録材料および記録後加熱手段の他の実
施例の説明図である。

【図２６】本発明に係る熱記録装置の他の実施例の構成
説明図である。

【図２７】図２６に示す熱記録装置の説明図である。

【図２８】感熱記録材料Ｓの温度と時間に対する濃度の
特性図である。

【図２９】感熱記録材料Ｓの湿度が変化した場合におけ
る熱エネルギに対する発色濃度の特性図である。

【符号の説明】

１０、１２２、１８２、１９０、２５０…熱記録装置 １２…サーマルヘッド １３…予熱部 １５…記録後加熱部 ２６ａ、２６ｂ、３２ａ、３２ｂ…電極ローラ ３８…制御部 Ｓ、Ｓａ〜Ｓｆ…
感熱記録材料

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/32 B41J 2/36 B41J 2/38

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】付加される発色熱エネルギに応じた濃度で
   発色する感熱記録材料に対して、記録情報に応じて発熱
   するサーマルヘッドから発色熱エネルギを付与し、当該
   感熱記録材料に前記記録情報を記録する第１の過程と、前記第１の過程によって記録された前記記録情報の濃度
   の経時的変化を抑制すべく、 前記記録情報が記録された
   前記感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネルギ
   未満の熱エネルギを付与する第２の過程と、 からなることを特徴とする熱記録方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、 前記第１および第２の過程終了後に、前記感熱記録材料
   に定着光を照射する第３の過程をさらに含むことを特徴
   とする熱記録方法。
3. 【請求項３】付加される発色熱エネルギに応じた濃度で
   発色する感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネ
   ルギ未満の熱エネルギを付与して予熱する第１の過程
   と、 前記予熱された感熱記録材料に対して、記録情報に応じ
   て発熱するサーマルヘッドから発色熱エネルギを付与
   し、当該感熱記録材料に前記記録情報を記録する第２の
   過程と、前記第２の過程によって記録された前記記録情報の濃度
   の経時的変化を抑制すべく、 前記記録情報が記録された
   前記感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネルギ
   未満の熱エネルギを付与する第３の過程と、 からなることを特徴とする熱記録方法。
4. 【請求項４】請求項３記載の方法において、 前記第１から第３までの過程終了後に、前記感熱記録材
   料に定着光を照射する第４の過程をさらに含むことを特
   徴とする熱記録方法。
5. 【請求項５】付加される発色熱エネルギに応じた濃度で
   発色する感熱記録材料に対して、記録情報に応じた発色
   熱エネルギを付与し、前記記録情報を当該感熱記録材料
   に記録するサーマルヘッドと、 前記サーマルヘッドにより記録された前記記録情報の濃
   度の経時的変化を抑制すべく、前記記録情報が記録され
   た感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネルギ未
   満の熱エネルギを付与する記録後加熱手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の装置において、 前記サーマルヘッドは、前記感熱記録材料に対して多階
   調記録を行うように制御されることを特徴とする熱記録
   装置。
7. 【請求項７】請求項５記載の装置において、 前記記録後加熱手段は、前記感熱記録材料を加熱するた
   めの加熱手段と、 前記感熱記録材料の前記加熱手段による加熱温度を検出
   する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された前記加熱温度を発
   色熱エネルギ未満の所定の温度とすべく、前記加熱手段
   を制御する温度制御手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。
8. 【請求項８】請求項５記載の装置において、 前記記録後加熱手段は、前記感熱記録材料における少な
   くとも前記サーマルヘッドの加熱位置近傍を非接触状態
   で加熱する手段を備えることを特徴とする熱記録装置。
9. 【請求項９】請求項５記載の装置において、 前記記録後加熱手段は、前記感熱記録材料における少な
   くとも前記サーマルヘッドの加熱位置近傍を接触状態で
   加熱する手段を備えることを特徴とする熱記録装置。
10. 【請求項１０】請求項９記載の装置において、 前記サーマルヘッドは、前記感熱記録材料に対して多階
    調記録を行うように制御されることを特徴とする熱記録
    装置。
11. 【請求項１１】請求項９記載の装置において、 前記記録後加熱手段は、前記感熱記録材料を加熱するた
    めの加熱手段と、 前記感熱記録材料の前記加熱手段による加熱温度を検出
    する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された前記加熱温度を発
    色熱エネルギ未満の所定の温度とすべく、前記加熱手段
    を制御する温度制御手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。
12. 【請求項１２】付加される発色熱エネルギに応じた濃度
    で発色する感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エ
    ネルギ未満の熱エネルギを付与して予熱する予熱手段
    と、 予熱された前記感熱記録材料に対して、記録情報に応じ
    た発色熱エネルギを付与し、前記記録情報を当該感熱記
    録材料に記録するサーマルヘッドと、 前記サーマルヘッドにより記録された前記記録情報の濃
    度の経時的変化を抑制すべく、前記記録情報が記録され
    た前記感熱記録材料に当該感熱記録材料の発色熱エネル
    ギ未満の熱エネルギを付与する記録後加熱手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。
13. 【請求項１３】付加される発色熱エネルギに応じた濃度
    で発色する感熱層と、導電性の発熱層とを有する感熱記
    録材料に対して、記録情報に応じた発色熱エネルギを付
    与し、当該感熱記録材料に前記記録情報を記録するサー
    マルヘッドと、前記サーマルヘッドにより記録された前記記録情報の濃
    度の経時的変化を抑制すべく、 前記記録情報が記録され
    た感熱記録材料の発熱層に対して電流を供給することに
    より、前記感熱層に発色熱エネルギ未満の熱エネルギを
    付与する記録後加熱手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の装置において、 前記サーマルヘッドは、前記感熱記録材料に対して多階
    調記録を行うように制御されることを特徴とする熱記録
    装置。
15. 【請求項１５】請求項１３記載の装置において、 前記記録後加熱手段は、前記感熱記録材料の前記加熱手
    段による加熱温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された前記加熱温度を発
    色熱エネルギ未満の所定の温度とすべく、前記記録後加
    熱手段を制御する温度制御手段と、 を備えることを特徴とする熱記録装置。