JPH0813546B2 - カラー感熱記録方法 - Google Patents

カラー感熱記録方法

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JPH0813546B2
JPH0813546B2 JP3195741A JP19574191A JPH0813546B2 JP H0813546 B2 JPH0813546 B2 JP H0813546B2 JP 3195741 A JP3195741 A JP 3195741A JP 19574191 A JP19574191 A JP 19574191A JP H0813546 B2 JPH0813546 B2 JP H0813546B2
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thermosensitive
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギーで発色す
るカラー感熱記録材料を用いたカラー感熱記録方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】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
色層を支持体上に順次層設したものが知られている。こ
のカラー感熱記録材料は、下層の感熱発色層ほど熱記録
感度が低く、また各感熱発色層は特有の電磁線で光定着
する性質を備えている。
【0003】前記カラー感熱記録材料に多色画像を熱記
録する場合には、複数の発熱素子をライン状に配列した
サーマルヘッドを用い、カラー感熱記録材料とサーマル
ヘッドとを相対的に移動しながら、まずサーマルヘッド
で最上層にあるイエロー感熱発色層(第1層)を熱記録
する。このイエロー画像の熱記録後に、イエロー感熱発
色層の未発色のジアゾニウム塩化合物のみを光分解する
波長域の光を照射し、イエロー感熱発色層を光定着す
る。次に、マゼンタ感熱発色層(第2層)に、イエロー
感熱発色層よりも高い熱エネルギーを用いて、マゼンタ
感熱発色層を熱記録してから、マゼンタ感熱発色層の未
発色のジアゾニウム塩化合物のみを光分解する波長域の
光を照射して光定着する。この後、最も大きい熱エネル
ギーを用いて、シアン感熱発色層(第3層)を熱記録す
る。最後に、シアン感熱発色層に残った未発色のジアゾ
ニウム塩化合物のみを光分解する波長域の光を照射して
光定着する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記カラー感熱記録材
料では、1個の画素を熱記録する場合に、パルス幅がか
なり大きなバイアスパルスに続いて、パルス幅がかなり
短い階調パルスを階調レベルに応じた個数だけ発熱素子
に供給している。このバイアスパルスは、熱記録感度が
低い感熱発色層ほどパルス幅が長くなり、長いバイアス
加熱時間に設定される。そこで、従来のカラー感熱記録
方法では、熱記録感度が最も低い第3層に合わせて熱記
録速度を定め、この一定の熱記録速度で3種類の感熱発
色層を熱記録している。そのために、従来の方法では、
プリント時間が長くなるという問題があった。
【0005】また、このように熱記録速度を定めると、
第1層及び第2層では、1画素の記録時間の中で、冷却
時間が長くなる。これは、発熱素子の冷え過ぎを招き、
エネルギー効率を悪化する原因となる。他方、冷却時間
を短くするために、小さな通電パワーで長い時間通電す
ると、第1層の熱記録時に、そのすぐ下にある第2層へ
熱が伝導してゆくから、この第2層も少し発色してしま
う。このために、第2層の余分な発色が加わるために、
本来の色調を再現することができなくなる。
【0006】本発明は、プリント時間を短縮するととも
に、良好な色調再現を行うことができるようにしたカラ
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。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー感熱記録方法は、少なくとも3種類
の感熱発色層を順次熱記録する際に、各発熱素子は、感
熱発色層の発色特性に応じた一定のバイアス熱エネルギ
ーを発生してから、画素の画像データに応じた階調表現
熱エネルギーを発生させて各画素を発色記録するととも
に、最上層の感熱発色層の熱記録速度を他の感熱発色層
の熱記録速度よりも速くしたものである。また、中間の
感熱発色層の熱記録速度を中速とし、最下層の感熱発色
層の熱記録速度を低速とするのがよい。更、バイアス熱
エネルギーは、1個のバイアスパルスで発熱素子を駆動
することによって発生され、階調表現熱エネルギーは画
像データに応じた個数の階調パルスで発熱素子を駆動す
ることで発生される。
【0008】
【実施例】図1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によって矢線方向に回転される。このプ
ラテンドラム10にクランプ部材13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
ば先端をプラテンドラム10に固定する。クランプ部材
13はコ字形をしており、両端部に設けた長穴13a,
13bが、プラテンドラム軸15,ガイドピン16にそ
れぞれ嵌合している。このクランプ部材13は、通常は
スプリング17によってプラテンドラム10に圧接して
おり、カラー感熱記録材料11の着脱時に、ソレノイド
18によってプラテンドラム10から離れる方向に移動
される。
【0009】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、光定着器21とが設けられている。光定着器21
は、図2の実線で示すように、ほぼ365nmと420
nmに発光ピークを持った棒状の紫外線ランプ22と、
点線で示すような透過特性を持ったカットフイルタ23
とから構成されている。このカットフイルタ23は、ソ
レノイド等によって紫外線ランプ22の前に入れられた
ときに、ほぼ420nm付近の近紫外線を透過する。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。
【0010】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。
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32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。イエロー感熱発色層33は、最大吸収波長が約42
0nm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。
【0011】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GYI 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。
【0012】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。そこで、本発明は、各感熱発色層の熱
記録速度を同一にすることなく、熱記録感度が最も高い
イエロー感熱発色層33に対しては、1画素の熱記録時
間を短くし、それによりプリント速度の高速化と、色調
再現性を高めている。
【0013】図5は、カラー感熱プリンタの電気回路を
示すものである。画像データ入力部40は、カラースキ
ャナーやカラーTVカメラ等で構成され、赤色,緑色,
青色の三色の画像データをデータ処理部41に送る。こ
のデータ処理部41は、各色の画像データに対して色補
正や階調補正等を行う。画像処理された各色の画像デー
タは、フレームメモリ42に送られ、色毎に分離された
状態で記憶される。熱記録時には、フレームメモリ42
から、プリントすべき色の画像データが1ラインずつ読
み出されてラインメモリ43に書き込まれる。
【0014】前記ラインメモリ43から読み出した1ラ
イン分の画像データは、駆動データ発生部44に送られ
て、各画素毎に駆動データに変換される。この駆動デー
タは、バイアス熱エネルギーを発生するバイアス用駆動
データと、階調表現熱エネルギーを発生させるための階
調用駆動データとからなる。この1ライン分の駆動デー
タは、ヘッド駆動部45に送られ、各画素毎にバイアス
パルスと、階調レベルに応じた個数の階調パルスとに変
換され、発熱部46の各発熱素子46a〜46nに供給
される。これらの発熱素子46a〜46nは、主走査方
向にライン状に配列されており、カラー感熱記録材料1
1に対して副走査方向に相対移動する。コントローラ4
7は各部をシーケンス制御する他に、ドライバ48を介
してパルスモータ12を制御し、熱記録感度が高い感熱
発色層ほど速く回転させる。
【0015】図6は、ヘッド駆動部45の一例を示すも
のである。1ライン分の駆動データは次のようにして作
られる。まず、バイアス加熱するために、1ライン分の
全ての画素に対して「1」の駆動データを与え、シリア
ルな駆動データを得る。このシリアルな駆動データは、
クロック信号によってシフトレジスタ50に送られ、パ
ラレル信号に変換される。シフトレジスタ50でパラレ
ル信号に変換された駆動データは、ラッチ信号によって
ラッチ回路51にラッチされる。ANDゲート52は、
ストローブ信号が入力されたときに、ラッチされた信号
が「H」の場合に、「H」の信号を出力する。このAN
Dゲート52の各出力端子には、トランジスタ53a〜
53nがそれぞれ接続されており、出力信号が「H」の
場合にトランジスタがONする。これらのトランジスタ
53a〜53nのうち、ON状態となっているものに接
続された発熱素子46a〜46nが発熱する。
【0016】次に、第1番目の階調を示すデータと画像
データとを比較し、その画素を駆動するかどうかを判断
し、駆動するならば「H」とし、駆動しないならば
「L」とする。この比較を1ラインの全ての画素につい
て行い、画像データをシリアルな駆動データに変換す
る。このシリアルな駆動データによって、前述したよう
に各発熱素子46a〜46nが選択的に駆動される。同
様に、第2番目の階調を示すデータと、各画素の画像デ
ータを比較し、前述したように駆動データに変換する。
このように64階調の場合には、バイアス加熱を含め
て、1ライン分の駆動データが65回に分けて読み出さ
れ、65回のストローブ信号により、各発熱素子46a
〜46nが選択的に駆動され、64階調の画像が表現さ
れる。
【0017】図7は、各部の信号波形を示すものであ
る。T1は1画素の熱記録に要する時間であり、熱記録
感度が高いものほど短い。T2は、バイアス加熱を行う
ためのバイアスパルスの幅であり、熱記録感度が高いも
のほど狭く設定される。T3は、1個の階調パルスの幅
であり、熱記録感度が高いものほど狭く設定される。こ
れらのパルス幅T2,T3は、ストローブ信号のパルス
幅によって決められる。T4は冷却時間であり、階調レ
ベルによって異なるが、感熱発色層の熱記録感度か高い
ものほど短くてよい。したがって、バイアス加熱時間
に、64階調レベルを表現するに必要な加熱時間と、冷
却時間とを加えたものが、熱記録時間T1となる。
【0018】次に、前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。熱記録に際しては、画像デー
タ入力部40から入力された各色の画像データは、画像
処理部41で画像処理されてからフレームメモリ42に
色毎に分離された状態で書き込まれる。給紙時には、プ
ラテンドラム10は、クランプ部材13が図1において
垂直となった状態で停止している。ソレノイド18が通
電されると、クランプ部材13がクランプ解除位置にセ
ットされる。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13との間に入り込んだとき
にいったん停止する。その後、ソレノイド18がOFF
すると、クランプ部材13はスプリング17によって戻
され、カラー感熱記録材料11の先端をクランプする。
このクランプ後に、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。
【0019】プラテンドラム10が一定ステップずつ間
欠回転して、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に達すると、イエロー画像の熱
記録が開始される。このイエロー画像の熱記録では、バ
イアス加熱時間が最も短くてよいから、パルスモータ1
2が最も速い速度で回転する。フレームメモリ42から
イエロー画像の画像データを1ライン分読み出し、いっ
たんラインメモリ43に書き込む。次に、ラインメモリ
43から画像データを読み出し、これを駆動データ発生
部44に送る。この駆動データ発生部44は、図7に示
すような信号を発生してヘッド駆動部45に送る。この
ヘッド駆動部45は、各発熱素子46a〜46nを駆動
して、バイアス熱エネルギーBYと、画像データに応じ
た階調表現熱エネルギーGYI とをカラー感熱記録材料
11に与えて所望の濃度に発色させる。イエロー画像の
第1ラインが記録されると、パルスモータ12によって
プラテンローラ10が1画素分ステップ回転され、これ
とともにフレームメモリ42からイエロー画像の第2ラ
インの画像データが読み出される。以下、同様にしてイ
エロー画像の第2ライン目以降がカラー感熱記録材料1
1に熱記録される。
【0020】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が光定
着される。この光定着器21は、カットフイルタ23が
紫外線ランプ22の前にセットされているから、420
nm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33に残ってい
たアゾニウム塩化合物が光分解して発色能力が消失す
る。
【0021】プラテンドラム10が1回転して記録エリ
アが再びサーマルヘッド20の位置にくると、マゼンタ
画像が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、パルスモータ12は中速で回転され、そし
てバイアス熱エネルギーBMと、画像データに応じた階
調表現熱エネルギーGMI とがカラー感熱記録材料11
に与えられる。このマゼンタ画像の発色熱エネルギー
は、イエロー画像の発色熱エネルギーよりも大きいが、
イエロー感熱発色層33は既に光定着されているので、
このイエロー感熱発色層33が発色することはない。マ
ゼンタ画像を熱記録したカラー感熱記録材料11は、前
述したように定着器21で光定着される。この場合に
は、カットフイルタ23が紫外線ランプ22の前から退
避しているので、紫外線ランプ22から放射された全て
の電磁線がカラー感熱記録材料11に照射される。この
電磁線のうち、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。
【0022】プラテンドラム10が更に1回転して記録
エリアが再びサーマルヘッド20の位置にくると、シア
ン画像の熱記録が開始される。このシアン画像の熱記録
では、バイアス加熱時間を最も長くすることが必要であ
るため、パルスモータ12は低速で回転する。サーマル
ヘッド20は、バイアス熱エネルギーBCと、画像デー
タに応じた階調表現熱エネルギーGCI とをカラー感熱
記録材料11に与え、シアン画像を1ラインずつシアン
感熱発色層31に熱記録する。このシアン感熱発色層3
1は、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、光定着器21がOFF
状態にされる。この実施例では、1個の紫外線ランプを
用い、フイルタを出入れしているが、この代わりに42
0nmの波長域の電磁線を放射するイエロー用光定着器
と、365nmの波長域の電磁線を放射するマゼンタ用
光定着器とを設けてもよい。
【0023】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とが逆転する。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26
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、ソレノイド18が通電されるとと
もに、プラテンドラム10の回転が停止する。ソレノイ
ド18の通電により、クランプ部材13がスプリング1
7に抗して移動するから、カラー感熱記録材料11の先
端のクランプが解除される。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。
【0024】次に、本発明の理解を容易するために、実
験に用いた数値を表1に示す。なお、サーマルヘッド2
0としては、主走査方向のドット密度が9.45ドット
/mm,線密度が7本/mm,抵抗値2710Ωの特性
を持ったものを用いた。
【0025】
【表1】
【0026】前記実施例は、多数の発熱素子を主走査方
向に配列し、カラー感熱記録材料を副走査方向に移動し
て熱記録するラインプリンタであるが、本発明はサーマ
ルヘッドとカラー感熱記録材料を二次元に相対移動して
熱記録するシリアルプリンタに対しても利用することが
できる。また、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が順次層設されてい
るが、この順番は任意に変更することができる。この場
合には、最下層となる感熱発色層に対しては光定着性を
省略することができる。勿論、最下層となる感熱発色層
に対しても光定着性を与えてもよい。
【0027】なお、公知のカラー熱記録方法である溶融
熱転写型,昇華熱転写型では、3〜4色の記録速度が同
一である。昇華熱転写型では、各色の階調を制御するた
めに、各色の変換テーブルデータが各色で最適になるよ
うに設定されるので、各色の記録速度がごく僅か違うこ
とがあり得る。しかし、その相違は、非常に僅かであ
り、実質的に一定速度であるとみなされる。これに対し
て、本発明では速度差が数十%にも達しており、明らか
に大きな速度差がある。また、データから分るように、
全体のプリント速度が大幅に向上している。
【0028】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、熱記録感度に応じて記録速度を設定するから、プ
リント速度を速くすることができる。また、熱記録感度
が高い感熱発色層に対しては、低パワーで長時間の加熱
を行わないから、その下層の感熱発色層が同時に発色す
るのを防止し、それにより本来の色調を再現することが
できる。更に、発熱素子の冷え過ぎをなくして、エネル
ギー効率を高めることができる。また、1個の画素を所
望の濃度に発色させるための発色熱エネルギーを、感熱
発色層の発色特性に応じた一定のバイアス熱エネルギー
と、画素の画像データに応じた階調表現熱エネルギーと
に分けているから、画像データに応じて階調表現熱エネ
ルギーを一義的に決めるだけで、所定の発色熱エネルギ
ーを発生させることができるから、発熱素子の発熱制御
が簡単となる。更にまた、バイアス熱エネルギーは、画
像データと無関係であって各発熱素子に対して共通に与
えられる1個のバイアスパルスを用いて発生させ、そし
て階調表現熱エネルギーは画像データに応じた個数の階
調パルスで発生させているから、画像データに応じて階
調パルスの個数を決めるだけでよいので、所定の発色熱
エネルギーを得るための制御が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】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2】光定着器の紫外線ランプとカットフイルタの特
性を示すグラフである。
【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】カラー感熱プリンタの電気構成を示すブロック
図である。
【図6】ヘッド駆動部及び発熱部を示す回路図である。
【図7】ヘッド駆動部に供給される各信号の波形図であ
る。
【符号の説明】
11 カラー感熱記録材料 20 サーマルヘッド 21 光定着器 46 発熱部 46a〜46n 発熱素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41M 5/34 B41J 3/20 116 B41M 5/18 N (72)発明者 佐藤 正倫 東京都港区西麻布2−26−30 富士写真フ イルム株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−234270(JP,A) 特開 昭63−1559(JP,A) 特開 平4−223178(JP,A) 特開 平4−220360(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発色する色が異なった少なくとも第1な
    いし第3の感熱発色層を備え、下層の感熱発色層ほど熱
    記録感度が低いカラー感熱記録材料を用い、複数の発熱
    素子をライン状に配列したサーマルヘッドとカラー感熱
    記録材料とを相対的に移動して、最上層の第1の感熱発
    色層を熱記録した後に、この第1の感熱発色層に特有な
    電磁線を照射してこれを光定着し、次に第2の感熱発色
    層を熱記録した後に第2の感熱発色層に特有な電磁線を
    照射してこれを光定着し、最後に最下層にある第3の感
    熱発色層を熱記録するカラー感熱記録方法において、前記各感熱発色層を熱記録する際に、各発熱素子は、感
    熱発色層の発色特性に応じた一定のバイアス熱エネルギ
    ーを発生してから、画素の画像データに応じた階調表現
    熱エネルギーを発生させて各画素を発色記録するととも
    に、 前記第1の感熱発色層の熱記録速度を第2及び第3
    の感熱発色層の熱記録速度よりも速くしたことを特徴と
    するカラー感熱記録方法。
  2. 【請求項2】 前記第2の感熱発色層の熱記録速度を第
    3の感熱発色層の熱記録速度よりも速くしたことを特徴
    とする請求項1記載のカラー感熱記録方法。
  3. 【請求項3】 前記バイアス熱エネルギーは、1個のバ
    イアスパルスで発熱素子を駆動することによって発生さ
    れ、階調表現熱エネルギーは画像データに応じた個数の
    階調パルスで発熱素子を駆動することで発生されること
    を特徴とする請求項1又は2記載のカラー感熱記録方
    法。
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