JPH058506A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、記録画像の記録、消去を安定して
確実に行うことのできる記録装置を提供することを目的
とする。 【構成】 本発明の記録装置は、記録媒体に可視像を記
録する際には可視像の記録単位内で異なる値の記録エネ
ルギを複数回付与して可視像を記録する記録手段と、記
録媒体に記録される可視像を消去する際には可視像を消
去する消去エネルギを付与して可視像を消去する消去手
段とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱により可視像が記
録、消去される記録媒体に可視像を記録する記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のハードコピー記録は紙などの記録
媒体に外部よりインクあるいはトナーなどの顕像材によ
り画像形成を行なうか、ある意は感熱記録紙のように紙
などの基材上に記録層を設けこの記録層に可視像を形成
するなど永久画像を記録するものであった。しかし、各
種ネットワーク網の構築、ファクシミリ、複写機の普及
に伴いこれら記録材料の消費量の急激な増大は森林破壊
などの自然破壊問題、ゴミ処理などの社会問題を起こし
ている。これらの問題に対応するために記録紙の再生な
ど記録材料消費量の削減が強く要求されている。この課
題に対して記録、消去を繰り返し行なえる記録材料が注
目されている。

【０００３】この様な特性を持つ材料として、記録材料
に与えられる温度により透明状態および白濁状態の両状
態を可逆的変化する記録材料が提案されている。この記
録材料は、例えば透明状態において、その温度を温度Ｔ
₁から温度Ｔ₃に上昇させたとき、透明状態から白濁状態
に変化し、その温度が温度Ｔ₁に戻ってもそのまま白濁
状態を保持する。そして、記録材料の温度を温度Ｔ₁か
ら温度Ｔ₃よりも低い温度Ｔ₂に上昇させ、再び温度Ｔ１
に戻すと白濁状態から透明状態となり、そのまま透明状
態を保持する。この変化は繰り返し再現可能である。こ
のような記録材料を用いて、サーマルヘッドで記録した
ときの繰り返し記録における分解能の劣化についての検
討が報告されている（第４回ノンインパクトプリンティ
ング技術シンポジウム論文集，３−２，ｐ５７（昭和６
２年））。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の繰り返し記録／
消去可能な記録材料に記録／消去を行う装置では、繰り
返し記録／消去を行った際に、記録画像の記録濃度が低
下したり、消し残りがでたりと、安定した確実な記録／
消去処理ができないという問題点があった。

【０００５】そこで、この発明は、上述の問題点に鑑み
てなされたものであり、記録画像の記録、消去を安定し
て確実に行うことのできる記録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】上記課題を解決するため
に本発明の記録装置においては、可視像を記録する所定
量の記録エネルギが付与されることにより可視像が記録
され可視像を消去する消去エネルギが付与されることに
より可視像が消去される記録媒体に可視像を記録する際
には前記可視像の記録単位内で異なる値の記録エネルギ
を複数回付与して可視像を記録する記録手段と、記録媒
体に記録される可視像を消去する際には可視像を消去す
る消去エネルギを付与して可視像を消去する消去手段と
を具備したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の記録装置は、記録媒体に可視像を記録
する際には前記可視像の記録単位内で異なる値の前記記
録エネルギを複数回付与して可視像を記録し、可視像を
消去する際には可視像を消去する消去エネルギを付与し
て可視像を消去するものである。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例について詳細に説明する。

【０００９】以下説明する実施例においては、サーマル
ヘッドの発熱抵抗体を駆動する通電パルスを１ドット形
成周期内でことなる通電時間で２回発生させることによ
り、この通電時間に応じて可視像の記録あるいは消去を
行なうエネルギーを１ドット形成周期内で異なるエネル
ギー量で２回多重して与えることを実施している。尚、
１ドット形成周期は４ｍｓ，マークドットの場合のパル
ス通電時間は第１パルスは１ｍｓ，第２パルスは０．７
ｍｓである。スペースドットの場合のパルス通電時間は
第１パルスは０．７ｍｓ，第２パルスは０．６ｍｓであ
る。サーマルヘッド駆動電圧は１６Ｖである。

【００１０】図１に画点（可視像の記録単位）の記録／
消去を行なうときのサーマルヘッドの通電パルス（上
段）、発熱抵抗体および記録媒体の温度（中段および下
段）を示す。左側ににマークドット（記録）、右側にス
ペースドット（消去）の場合を示している。この実施例
では、図１の上段に示すように１ドット形成時間内に通
電時間の異なる２つの通電パルスを設け、付与されるエ
ネルギ量に応じて白濁状態と透明状態とを可逆的に変化
する記録材料を基材表面に設けた記録媒体に記録する。
マークドットあるいはスペースドットへの通電パルスは
電圧値は同じで通電時間を変化させている。マークドッ
トの場合、１番目のパルスにより発熱抵抗体を記録媒体
に記録が可能な温度、すなわち記録媒体が白濁化する温
度にまで昇温させる。発熱抵抗体に接する記録媒体は発
熱抵抗体から流入する熱エネルギーにより白濁化温度に
昇温する。通電がＯＦＦとなると発熱抵抗体の温度は記
録媒体に変化を与えない温度にまで降下する。これに従
い、記録媒体の温度も常温付近に降下するが熱を与えら
れた部分は白濁化する。２番目のパルスが通電されると
抵抗発熱体の温度は再び上昇する。第２パルスの通電時
間は第１パルスの通電時間より短くしても、１番目のパ
ルスによる蓄熱があるので発熱抵抗体の温度は第１パル
スの時とほぼ同じ温度になるように設定される。記録媒
体は１ドット形成周期の時間で発熱抵抗体の有効発熱長
さ（可視像のドットピッチに相当）だけ移動する。ま
た、発熱抵抗体の有効発熱面積は可視像を構成するドッ
ト面積に対応しているので、１ドット形成周期の発熱抵
抗体の発熱中は記録媒体が停止している記録媒体搬送モ
ードではマークドットを形成される記録媒体の領域全域
が、発熱抵抗体の発熱中に記録媒体が搬送される記録媒
体搬送モードではマークドットを形成される記録媒体の
領域の最小１／２の領域は、１番目の発熱と２番目の発
熱で熱が２度印加される。したがって２番目の発熱抵抗
体の発熱の時、最初の状態よりやや暖まった状態から昇
温する。２番目の加熱は先に説明したように１番目の加
熱とほぼ同程度に制御されているので記録媒体の発熱抵
抗体に当接する領域は再び１番目の加熱による温度と同
程度の白濁化温度まで昇温する。従って形成されるマー
クドットの面積の少なくとも１／２は２度の白濁化を経
てマークドットが形成される。スペースドドットの場
合、パルス通電時間がマークドットと比べて短くなるた
め発熱抵抗体の温度は記録媒体の白濁像を透明化する温
度が最高温度となる。スペースドットの場合にも、マー
クドット形成について説明したと同様に形成されるスペ
ースドットの面積の少なくとも１／２は２度の透明化を
経てスペースドットが形成される。

【００１１】以上の説明から明らかなようにこの発明に
なる記録方式では１回の印加でも記録媒体の可視像を記
録あるいは消去することが可能なエネルギーを１ドット
形成周期内に２回記録媒体に印加し、かつ記録媒体が２
回ともほぼ同じ温度の履歴を持つところに特徴がある。
この実施例で用いた記録媒体の記録層は図６に示すよう
に白濁と透明の両状態を可逆的に示すが、図１の下段に
示すようにこの両状態を示す温度には幅がある。これら
の温度領域に記録媒体の記録層の温度の最高温度が達す
れば白濁化あるいは透明化がなされる。各状態の下限温
度近傍に記録媒体の最高温度がなるようにサーマルヘッ
ドの発熱抵抗体の発熱温度を制御するようにすれば、発
熱抵抗体に当接する記録媒体の記録層表面の熱によるダ
メージ（影響）が低減され、記録媒体の繰り返し使用寿
命を延ばすことができる。しかし、発熱抵抗体温度を下
限温度近傍になるように正確に制御することは難しく、
一般に温度ばらつきを生じる。また、白濁状態と透明状
態は２値的に変化するのではなく図２に示すように遷移
領域がある。この領域は白濁状態と透明状態が混在する
領域でドットの濃度が変化しやすい。従って、例えば記
録エネルギーを多重せずに記録単位毎に１パルスのマー
クドットを形成する従来の記録方式にしたがって記録媒
体の最高温度が各状態の下限温度近傍になるように発熱
抵抗体を駆動すると、形成されるマークドットの濃度が
一定せず、場合によっては極めて濃度の低いマークドッ
トが形成されてしまう。上述の実施例で説明したように
この発明になる記録方式では記録媒体に可視像を記録可
能なエネルギーあるいは可視像を消去可能なエネルギー
を多重してドット形成を行なうので記録媒体の最高温度
が各状態の下限温度近傍になるように発熱抵抗体を駆動
しても、マークドット形成の場合には、十分な濃度のド
ットが、スペースドットの場合には２度消去する効果に
より、先にマークドットがあっても消去が完全に成され
る。

【００１２】さらに本発明者らは白濁化温度と白濁画像
の繰返し使用寿命の関係について調べ、図３に示す知見
を得た。初期状態として透明化した記録媒体を温度一定
とした収束４０ｍｍ／ｓで回動するヒートローラで加温
して画像濃度を測定し、これを繰返して繰返し回数に対
する画像濃度の変化を測定した。ヒートローラ温度とし
ては図２に示す白濁飽和濃度領域にあるＴ_w1，Ｔ_w2およ
びＴ_w3を用いた。図３から明らかなように白濁化温度が
高くなるに従い、繰返し回数の増加にともない白濁濃度
の変化は大きくなった。したがって、必要な濃度を得る
最小限のエネルギーで記録することが望ましい。

【００１３】サーマルヘッドを用いて記録媒体を加熱し
て可視像の記録、消去を行う場合にはヒートローラと比
較して、記録媒体媒体への熱印加時間は数ｍｓ以下と極
めて短く、かつこのような短時間に記録媒体の記録層を
同じ温度にまで昇温しなければならないので記録媒体表
面に当接するサーマルヘッドの発熱抵抗体の温度は数百
度にもなる。このように極めて短時間高温の熱源が接触
した場合、図４に模式的に示すように記録媒体の厚み方
向に向かって、熱源（発熱抵抗体）の接する側に近いほ
ど高温で、かつ温度勾配は急であり、遠ざかるほど温度
は低く、かつ温度勾配が緩やかになることが知られてい
る。したがって、記録層内には温度差を生じるため、発
熱抵抗体からの熱供給が終了した後、記録層全体の温度
は常温に戻るが記録各部分の到達温度は異なる。白濁記
録を行う場合、図２に示したように記録層各部分の温度
を白濁下限温度以上にすればよいが、先に説明した記録
層内の温度勾配のために記録層各部の白濁化温度は異な
っている。白濁化温度が高すぎると図３に示したように
繰り返し寿命が短くなる。一方、記録層内の白濁化領域
の厚みが薄いと十分な白濁濃度が得られない。したがっ
て、できるだけ白濁化温度は低く、かつ記録層内の温度
勾配を緩やかにすることが望ましい。

【００１４】この発明の記録方式は先に説明したように
記録媒体に熱を多重して印加するので従来の多重しない
記録方式と比べて印加する熱の温度は低くても十分であ
り、かつ２回の熱印加による記録媒体の温度履歴がほぼ
同じなので記録層各部の最高温度のばらつきが少なく繰
返し寿命に対しても有利である。

【００１５】次にこの発明になる記録方式を用いて図６
に示した可逆的な状態変化を示す記録媒体にオーバーラ
イト記録する例を示す。図５を用いてこの実施例におけ
るオーバーライト記録の動作について、“Ｉ”の文字の
上に“Ｌ”の文字をオーバーライトする例を示して説明
する。この記録における特徴は、画像を形成するマーク
ドットにたいしてだけでなく、画像を形成しないスペー
スドットにたいしても通電を行う点にある。最初に図５
（ａ）のようにリライタブル記録媒体の上に“Ｉ”の文
字が記録されている。その上に“Ｌ”の文字をオーバー
ライト記録する場合、図５（ｂ）の過程を経る。リライ
タブル記録媒体１にサーマルヘッド（図示せず）の発熱
抵抗体列２が接触しており、発熱抵抗体の並びは記録方
向と垂直になるように配置されている。発熱抵抗体は記
録媒体の幅を記録するのに十分な数が設けられている。
３はすでに記録されている画像“Ｉ”の一部分、４は新
しい画像“Ｌ”の一部分である。５は消去されたが増
“Ｉ”の一部分、６は再記録されたドット部分である。
リライタブル記録媒体に記録する場合は、既画像に関係
なく注目画素：マークドットに対応した発熱抵抗体を、
記録媒体が白濁温度域に昇温する温度に上昇させれば良
い。消去する場合も既画像に関係なく、注目画素：スペ
ースドットに対応する発熱抵抗体を、記録媒体が透明温
度域に昇温する温度に上昇させれば良い。このように、
仮定されたサーマルヘッドの発熱抵抗体列２下をリライ
タブル記録媒体１を矢印方向に搬送しながら、発熱抵抗
体をこの発明になる記録方式で選択的に発熱させること
により、新しい画像４を記録すると同時に古い画像３を
消去する、いわゆるオーバーライト記録が実現された。
ここで使用したリライタブル記録媒体の記録層は約６０
℃〜９０℃で透明化し、約９５℃以上で白濁が飽和す
る。加熱温度の上限は記録層上に設けられた保護層ある
いは記録層の耐熱性によって決まる。この記録媒体にお
いては約１５０℃であった。この発明の記録方式は記録
媒体に可視像記録と可視像消去を独立に行う場合にも適
用できるのは勿論である。

【００１６】以上の実施例では記録層の白濁状態を記録
画像としたが、白濁状態を下地色として透明状態を記録
画像としても良い。また、この発明を適用できる記録材
料としては実施例の材料に限定されず、熱エネルギーの
制御のみで可逆的な色調変化を示すロイコ染料を発色源
とした記録材料にも適用できる。

【００１７】また、記録手段としてサーマルヘッド記録
手段を用いた例について説明したが、この他にレーザー
記録手段など記録媒体に光熱変換により熱を与えること
の可能な記録手段を用いることができるのは勿論であ
る。

【００１８】この発明によれば可視像の記録、消去を安
定に、確実に行うことができる。また、既に形成された
画像を事前に消去することなく、画像書き換えが可能と
なった。また、画像パターンの如何あるいはパターン位
置に関わらず画像書き換えが可能となった。さらに装置
の小型化、簡素化が可能となった。記録媒体の任意の部
分に画素単位での記録、消去が可能となった。また、記
録媒体の省資源化、プリントコストの低減が可能となっ
た。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の記録装置
によれば、可視像の記録、消去を安定に、確実に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である記録装置のサーマルヘ
ッドに供給される通電パルス、通電された発熱抵抗体の
温度変化および熱を付与された記録媒体の温度変化を示
す図である。

【図２】白濁状態と透明状態の両状態の遷移温度域を説
明するための図である。

【図３】白濁状態への状態変化の繰返しに対する白濁濃
度の変化を示す図である。

【図４】サーマルヘッドで熱印加した時の記録媒体の厚
み方向の熱分布を模式的に示す図である。

【図５】本発明の記録装置によりオーバーライト記録を
する様子を示す図である。

【符号の説明】

１ 記録媒体、 ２ 発熱抵抗体列、３ 記録さ
れている画像の一部分、４ 新しい画像の一部分、５
消去された画像の一部分、 ６ 再記録されたド
ット部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 可視像を記録する所定量の記録エネルギ
   が付与されることにより可視像が記録され可視像を消去
   する消去エネルギが付与されることにより前記可視像が
   消去される記録媒体に前記可視像を記録する際には前記
   可視像の記録単位内で異なる値の前記記録エネルギを複
   数回付与して前記可視像を記録する記録手段と、 前記記録媒体に記録される前記可視像を消去する際には
   前記可視像を消去する消去エネルギを付与して前記可視
   像を消去する消去手段とを具備したことを特徴とする記
   録装置。