JP3671070B2

JP3671070B2 - 熱記録装置

Info

Publication number: JP3671070B2
Application number: JP7498495A
Authority: JP
Inventors: 真二今井
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: JPH08267799A; US5726700A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、感熱記録材料を予熱した状態でレーザビームにより画像等の記録を行う熱記録装置に関する。
【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、熱源としてレーザを用いることで高速記録を可能としたものが出現している（特開昭５０−２３６１７号、特開昭５８−９４４９４号、特開昭６２−７７９８３号、特開昭６２−７８９６４号等参照）。
【０００３】
本出願人は、このような熱記録装置に適用され、良好な画像を高品位で記録することのできる感熱記録材料として、支持体上に発色剤、顕色剤および光吸収色素（光熱変換剤）を備え、供給される熱エネルギに応じた濃度で発色する材料を開発し、特許出願している（特願平３−６２６８４号、特願平３−１８７４９４号参照）。
【０００４】
この感熱記録材料は、支持体に、少なくとも塩基性染料前駆体を含有するマイクロカプセル、顕色剤および光吸収色素を水に難溶または不溶の有機溶剤に溶解せしめた後、乳化分散した乳化物を含有する塗布液を塗布して形成せしめた感熱層を有する。
【０００５】
塩基性染料前駆体は、エレクトロンを供与して、あるいは酸等のプロトンを受容して発色する性質を有するものであって、通常略無色で、ラクトン、ラクタム、サルトン、スピロピラン、エステル、アミド等の部分骨格を有し、顕色剤と接触してこれらの部分骨格が開環若しくは開裂する化合物が用いられる。具体的には、クリスタルバイオレットラクトン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、マラカイトグリーンラクトン、ローダミンＢラクタム、１，３，３−トリメチル−６’−エチル−８’−ブトキシインドリノベンゾスピロピラン等がある。
【０００６】
これらの発色剤に対する顕色剤としては、フェノール化合物、有機酸若しくはその金属塩、オキシ安息香酸エステル等の酸性物質が用いられる。顕色剤は融点が５０〜２５０℃のものが好ましく、特に融点が６０〜２００℃の水に難溶性のフェノールまたは有機酸が望ましい。これらの顕色剤の具体例は、例えば、特開昭６１−２９１１８３号に記載されている。
【０００７】
光吸収色素は、可視光領域における光の吸収が少なく、赤外線領域の波長の吸収率が特に高い色素が好ましい。この色素としては、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ピリリウム系・チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属錯塩系色素、ナフトキノン系・アントラキノン系色素、インドフェノール系色素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン色素、トリアリルメタン系色素、アミニウム系・ジインモニウム系色素、ニトロソ化合物等を挙げることができる。これらの中でも特に近赤外光を発振する半導体レーザが実用化されている観点から、波長が７００〜９００ｎｍの近赤外領域の光の吸収率が高いものを使用することが好ましい。
【０００８】
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。
【０００９】
そこで、本出願人は、ヒートロール等を用いて前記感熱記録材料を発色直前の温度まで予熱した後、記録情報に応じて変調されたレーザビームを当該感熱記録材料に照射することにより、高出力を要することなく高階調の画像を高精度に記録することのできる熱記録装置を開発している（特開平６−１９８９２４号公報参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようにして予熱を行った場合、レーザビームによる画像等の記録時において、感熱記録材料の記録部位上部の空気が加熱されて対流が生じるため、この対流によって前記空気の屈折率が位置的に変動する、いわゆる、ゆらぎが発生する。前記ゆらぎは、感熱記録材料を走査するレーザビームの走査線に走査むらを引き起こし、あるいは、レーザビームの焦点位置を変動させる。この結果、感熱記録材料に記録される画像等がゆがんだり、不鮮明となる不具合が生じてしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、予熱による空気の対流に起因する画像等のゆがみや画像等が不鮮明となる事態の発生を無くし、且つ、レーザビーム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を得ることのできる熱記録装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、供給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、発色熱エネルギ未満の熱エネルギを供給することで予熱を行った後、前記感熱記録材料を記録情報に応じて変調されたレーザビームで走査し、当該感熱記録材料に所定の発色熱エネルギを供給して前記記録情報の記録を行う熱記録装置において、
前記感熱記録材料の上面部から前記レーザビームが導入される前記上面部の上部空間の所定部位に至る領域の中、前記レーザビームが導入される導入方向の側周部および前記導入方向の上部に、当該領域に対する外界からの空気の流入を阻止し、且つ、当該領域内での空気の対流を防止するための隔絶部材を配設し、前記上部の前記隔絶部材を前記導入方向に所定間隔で複数配設された光透過性の板状部材とし、前記板状部材を介して前記レーザビームを前記感熱記録材料に導くことを特徴とする。
また、本発明は、供給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、発色熱エネルギ未満の熱エネルギを供給することで予熱を行った後、前記感熱記録材料を記録情報に応じて変調されたレーザビームで走査し、当該感熱記録材料に所定の発色熱エネルギを供給して前記記録情報の記録を行う熱記録装置において、
前記感熱記録材料の上面部から前記レーザビームが導入される前記上面部の上部空間の所定部位に至る領域の中、少なくとも当該領域の前記レーザビームが導入される導入方向の側周部および前記導入方向の上部に、当該領域に対する外界からの空気の流入を阻止し、且つ、空気の対流を防止するための隔絶部材を配設するとともに、前記感熱記録材料に当接する一対のローラ部材を前記隔絶部材内に配設し、前記上部の前記隔絶部材を光透過性とし、前記上部の前記隔絶部材および前記一対のローラ部材間を介して前記レーザビームを前記感熱記録材料に導くことを特徴とする。
【００１３】
【作用】
上記の熱記録装置においては、感熱記録材料を発色直前の状態に予熱した後、レーザビームを前記感熱記録材料に走査させる。この場合、前記感熱記録材料の上面部から前記レーザビームが導入される前記上面部の上部空間の所定部位に至る領域には、当該領域に対する外界からの空気の流入を阻止し、且つ、当該領域内で加熱された空気が上方向に流動することで生じる対流を防止する隔絶部材が配設されている。従って、前記感熱記録材料の記録部の上部には、予熱によって熱が生じていても、空気の対流が生じることはない。そのため、前記レーザビームは、感熱記録材料上をむらなく且つ正確に合焦された状態で走査する。この結果、前記感熱記録材料には、高精度に画像等が記録される。
【００１４】
【実施例】
図１は、本実施例の熱記録装置１０を示す。この熱記録装置１０は、矢印Ｂ方向に副走査搬送される感熱記録材料ＳをレーザビームＬによって矢印Ａ方向に主走査して画像等を記録するものであり、レーザビームＬを出力するレーザダイオード１２と、前記レーザビームＬを平行光束とするコリメータレンズ１４と、シリンドリカルレンズ１６と、反射ミラー１８と、レーザビームＬを偏向するポリゴンミラー２０と、ｆθレンズ２２と、前記シリンドリカルレンズ１６と共働してポリゴンミラー２０の面倒れを補正するシリンドリカルミラー２４と、感熱記録材料Ｓの上面部に当接するニップロール２６ａ、２６ｂと、前記シリンドルカルミラー２４および前記ニップロール２６ａ、２６ｂ間に配設される隔絶部材２７と、前記ニップロール２６ａ、２６ｂ間であって感熱記録材料Ｓの下面部に当接するヒートロール２８と、ヒートロール２８に対して電流を供給する電源３０とを備える。なお、電源３０は、制御部３２によって制御され、また、レーザダイオード１２は、ドライバ３４を介して前記制御部３２によって制御される。
【００１５】
ここで、隔絶部材２７は、図２に示すように、ニップロール２６ａ、２６ｂの上部空間を矩形状に仕切る４枚の隔壁３６ａ〜３６ｄからなる筐体３８と、前記筐体３８の上面部に装着される光透過性を有したガラス板４０とで構成される。なお、前記ガラス板４０の表面には、レーザビームＬの透過効率を高めるため、反射防止のコーティングを施しておくことが望ましい。
【００１６】
また、感熱記録材料Ｓは、支持体４２上に発色剤、顕色剤および光熱変換剤を備えた感熱層４４を形成し、さらに、前記感熱層４４上に保護層４６を形成して構成される。なお、感熱層４４を構成する材料としては、前述したように、特願平３−６２６８４号、特願平３−１８７４９４号等に記載されたものを用いることができる。
【００１７】
本実施例の熱記録装置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、その作用効果について説明する。
【００１８】
制御部３２は、電源３０を駆動し、感熱記録材料Ｓをヒートロール２８とニップロール２６ａ、２６ｂとの間に挟持した状態で矢印Ｂ方向に副走査搬送させながら予熱を行う。すなわち、ヒートロール２８に対して電源３０から所定の電流が供給されることにより、感熱記録材料ＳのレーザビームＬによるニップロール２６ａ、２６ｂ間の記録部近傍が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の温度と濃度との関係を示したものである。同図の特性曲線ａ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。
【００１９】
ここで、感熱記録材料Ｓは、予熱によってニップロール２６ａ、２６ｂ間の温度が上昇しているため、前記ニップロール２６ａ、２６ｂ間の領域α（図２参照）の空気温度は周囲の他の領域の温度よりも高く、前記領域αの空気は、対流によって上昇しようとし、ヒートロール２８による加熱始動後のある時間帯では、領域αの空気は隔絶部材２７内で上昇し、隔絶部材２７の内部の室温温度である空気を押し下げることとなる。しかしながら、ヒートロール２８の加熱始動後所定の時間を経れば、領域αの上部空間は、側周部を隔壁３６ａ〜３６ｄからなる筐体３８で囲繞し、且つ、上部に光透過性のガラス板４０を配設した隔絶部材２７によって外部空間から隔絶されているため、前記隔絶部材２７内の領域が高温の空気で満たされて空気の対流が生じることがなく、あるいは、極めて小さくなる。従って、ニップロール２６ａ、２６ｂ間の領域αおよびその上部空間内の空気に粗密が生じることがない。
【００２０】
そこで、前記のようにしてヒートロール２８により感熱記録材料Ｓを予熱した後、制御部３２は、ドライバ３４を介してレーザダイオード１２を駆動する。レーザダイオード１２は、感熱記録材料Ｓに記録する画像等の階調に応じて変調されたレーザビームＬを出力する。前記レーザビームＬは、コリメータレンズ１４によって平行光束とされた後、シリンドリカルレンズ１６および反射ミラー１８を介してポリゴンミラー２０に導かれる。ポリゴンミラー２０は、高速で回転しており、その反射面によって反射されたレーザビームＬは、ｆθレンズ２２からシリンドリカルミラー２４および隔絶部材２７を介してニップロール２６ａ、２６ｂ間より感熱記録材料Ｓに導かれ、矢印Ｂ方向に副走査搬送される前記感熱記録材料Ｓを矢印Ａ方向に主走査する。
【００２１】
この場合、シリンドリカルミラー２４から感熱記録材料Ｓに至るレーザビームＬの光路中には、隔絶部材２７が配設されており、前述したように、この隔絶部材２７によって前記レーザビームＬの光路中における空気のゆらぎが抑制されている。従って、レーザビームＬは、感熱記録材料Ｓを空気のゆらぎの影響を受けることなく、むらなく、且つ、正確に合焦された状態で走査することができる。この結果、感熱記録材料Ｓの感熱層４４には、レーザビームＬによって所定の熱エネルギが供給され、高精度な階調画像等が記録されることになる。
【００２２】
一方、前記感熱記録材料Ｓは、ヒートロール２８から供給される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、前記レーザダイオード１２を熱記録装置１０が設置された場所の室温から温度Ｔ２の広い範囲で制御する必要はない。従って、レーザダイオード１２は、温度Ｔ１から温度Ｔ２の範囲で制御され、高階調の画像等が精度よく形成される。また、レーザダイオード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。なお、温度Ｔ１は、感熱記録材料の発色特性に応じて４０〜２７５℃の間に設定し、また、予熱時間をスループットの関係から３０秒以下に設定することが望ましい。さらに望ましくは、温度Ｔ１についてはマイクロカプセルのガラス転移温度が７０〜１５０℃なので、７０〜１５０℃の間に設定するのがよい。また、予熱時間については、短時間であるほどカブリが少ない傾向があるので、１０秒以下にするのがよい。
【００２３】
図４は、図２に示す筐体３８の内部空間を２枚のガラス板４８ａ、４８ｂを用いて上下方向に３分割したものを示す。この場合、空気の対流を生じ得る空間の体積が小さくなるため、図１、図２に示した実施例よりも空気のゆらぎをさらに抑制することができ、一層高精度な画像等の記録が可能となる。
【００２４】
図５は、図１〜図３に示した筐体３８およびガラス板４０、４８ａ、４８ｂからなる隔絶部材２７を用いる代わりに、ガラスやアクリル樹脂等の光透過性を有するブロック体５０を用いたものを示す。この場合、前記ブロック体５０内では、当然、空気の対流が生じることがないため、光透過率が十分に高い場合において、さらに高精度な画像等の記録が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る熱記録装置によれば、以下の効果が得られる。
【００２６】
すなわち、感熱記録材料の上面部からレーザビームが導入される前記上面部の上部空間の所定部位に至る領域に、当該領域に対する外界からの空気の流入を阻止し、且つ、当該領域内で加熱された空気が上方に流動することで生じる対流を防止する隔絶部材を配設しているため、前記感熱記録材料の上部には、予熱によって熱が生じていても、空気の対流が生じることはない。従って、前記レーザビームは、感熱記録材料上をむらなく且つ正確に合焦された状態で走査することができるため、前記感熱記録材料には、画像等を極めて高精度に記録することができる。また、前記感熱記録材料は、予め発色直前の温度まで予熱されているため、レーザビームを充分な制御範囲で制御して画像等の記録を行うことができる。従って、高階調の画像を高精度に形成することができる。
【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に示す感熱記録材料および隔絶部材の説明図である。
【図３】感熱記録材料の発色特性の説明図である。
【図４】図２に示す隔絶部材の変形例の説明図である。
【図５】隔絶部材の他の実施例の説明図である。
【符号の説明】
１０…熱記録装置１２…レーザダイオード
２０…ポリゴンミラー２６ａ、２６ｂ…ニップロール
２７…隔壁部材２８…ヒートロール
３０…電源３２…制御部
３４…ドライバ３６ａ〜３６ｄ…隔壁
３８…筐体４０、４８ａ、４８ｂ…ガラス板
５０…ブロック体Ｌ…レーザビーム
Ｓ…感熱記録材料

Claims

供給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、発色熱エネルギ未満の熱エネルギを供給することで予熱を行った後、前記感熱記録材料を記録情報に応じて変調されたレーザビームで走査し、当該感熱記録材料に所定の発色熱エネルギを供給して前記記録情報の記録を行う熱記録装置において、
前記感熱記録材料の上面部から前記レーザビームが導入される前記上面部の上部空間の所定部位に至る領域の中、前記レーザビームが導入される導入方向の側周部および前記導入方向の上部に、当該領域に対する外界からの空気の流入を阻止し、且つ、当該領域内での空気の対流を防止するための隔絶部材を配設し、前記上部の前記隔絶部材を前記導入方向に所定間隔で複数配設された光透過性の板状部材とし、前記板状部材を介して前記レーザビームを前記感熱記録材料に導くことを特徴とする熱記録装置。
供給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、発色熱エネルギ未満の熱エネルギを供給することで予熱を行った後、前記感熱記録材料を記録情報に応じて変調されたレーザビームで走査し、当該感熱記録材料に所定の発色熱エネルギを供給して前記記録情報の記録を行う熱記録装置において、
前記感熱記録材料の上面部から前記レーザビームが導入される前記上面部の上部空間の所定部位に至る領域の中、少なくとも当該領域の前記レーザビームが導入される導入方向の側周部および前記導入方向の上部に、当該領域に対する外界からの空気の流入を阻止し、且つ、空気の対流を防止するための隔絶部材を配設するとともに、前記感熱記録材料に当接する一対のローラ部材を前記隔絶部材内に配設し、前記上部の前記隔絶部材を光透過性とし、前記上部の前記隔絶部材および前記一対のローラ部材間を介して前記レーザビームを前記感熱記録材料に導くことを特徴とする熱記録装置。