JPH1178090A

JPH1178090A - 感熱発色プリント方法、サーマルヘッド及びプリンタ

Info

Publication number: JPH1178090A
Application number: JP9334393A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Nishimura; 友良西村; Kanji Nakanishi; 寛次中西; Noboru Komori; 昇小森
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: JP3741847B2; US6339443B1

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度変動の発生を抑える。【解決手段】シリンドリカル突条からなる部分グレー
ズ１３に対し、発熱素子２１を記録材料送り方向上流側
にオフセットさせて、発熱素子アレイ２０を構成する。
プラテンローラ２６の回転中心ＲＣを部分グレーズ１３
の頂点に対し、記録材料送り方向上流側にオフセットさ
せて、プラテンローラ２６を配置する。発熱素子アレイ
２０と記録材料２との接触領域ＣＲにおいて、発熱素子
２１の部分による記録材料２との接触領域ＭＣＲに続く
記録材料送り方向下流側接触領域ＬＣＲを、従来の発熱
素子アレイに比べて長く設定する。発色濃度はＬＣＲの
長さＬＣＲＬに依存して変動し、ＬＣＲＬが短いほど発
色濃度のＬＣＲＬ依存性が増大する。したがって、ＬＣ
ＲＬを長く設定することができるので、従来のＬＣＲＬ
が短く設定されたものに比べて発色濃度変動が抑えられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は感熱発色プリント方
法、サーマルヘッド及びプリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光定着式カラー感熱記録方式（以下、単
に感熱方式という）では、表層から順にイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の感熱発色層を
配置したカラー感熱記録材料を用いて、各発色層を発色
させることによってフルカラー画像を記録している。各
層には、発色色材（アゾ色素）の前駆体（ジアゾニウム
塩化合物）を内包したサブミクロンサイズのマイクロカ
プセルとこの発色を促進するカプラーとバインダーとが
含まれている。発色は、各層毎にサーマルヘッドによる
加熱によってマイクロカプセルの隔壁を透過性状態に変
化させて、カプラーをマイクロカプセル内に呼び込んで
生じさせる。そして、Ｍ層加熱時にＹ層が、Ｃ層加熱時
にＭ層がそれぞれ発色することを防ぐために各層の発色
後にそれぞれの発色色材の前駆体を紫外線や紫光可視光
線等の照射によって分解し、より下層を発色させる際の
高エネルギー記録によって、既に熱記録した上層を発色
させないようにしている。

【０００３】図２５は、カラー感熱記録材料の発色特性
曲線であり、サーマルヘッドをカラー感熱記録材料に押
し当てた状態で、発熱素子が発生する熱エネルギと各感
熱発色層の発色濃度との関係を示す。この発色特性曲線
からも判るように、感熱方式は、１つの記録材料の異な
る深さに予め配置された３種類の色材に対して熱エネル
ギのダイナミックレンジを重複なく使う必要がある。し
たがって、各発色層の感度を他の熱転写記録方式程度に
するには、発色熱エネルギの範囲を単純に他の熱転写記
録方式の３倍に設定する必要がある。しかし、実際に
は、記録材料の耐熱性による制約があるため、３層に対
する発色熱エネルギの範囲は他の熱転写記録方式の１．
５倍程度以下にしか設定することができないのが現状で
ある。

【０００４】また、熱転写方式のインクリボンのように
廃棄が前提の感熱記録材料は、最終状態を気にせずに熱
記録の観点から好ましい形態や特性に設計することが可
能であるが、感熱方式の記録材料の場合には、記録材料
そのものが熱転写方式の受像紙に相当する最終使用形態
になるため、剛性や熱容量はある程度高く設定する必要
がある。このような剛性が高い紙等の記録材料に対して
良好に熱を伝達させるような接触をさせることは一般的
に容易ではない。このように、感熱方式は、他の熱記録
方式よりも精度の高い熱制御を必要としているにもかか
わらず、他の熱記録方式よりも難しい熱接触条件の記録
材料を用いなければならないため、他の熱記録方式より
もより一層安定な熱接触を行う必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】感熱方式のプリンタで
は、上記のようにサーマルヘッドと記録材料との熱接触
を安定に保つために、局所的に突条に形成した部分グレ
ーズヘッドを用いて、記録材料のヘッドタッチの強化を
図っている。すなわち、部分グレーズ上にサーマルヘッ
ドの発熱素子を配置し、プラテンローラで感熱記録材料
を押し当てるようにして接触圧力を高めている。このよ
うなサーマルヘッドとして従来は、発熱素子の中心をグ
レーズの頂点に配置したものを用い、このヘッドに対し
て感熱記録材料と安定な接触条件が得られるようなプラ
テン配置、押圧条件、ペーパー搬送条件を設定してい
た。

【０００６】しかしながら、記録材料がいかにプラテン
によってグレーズの凸部に押し付けられていても、搬送
ローラ対によってサーマルヘッドとプラテンとの間から
記録材料を引き出して搬送する方式の場合に、記録材料
にテンションが作用する。このテンションによって、グ
レーズの頂点から記録材料送り方向下流側の記録材料
は、グレーズから離れようとする。したがって、頂点に
配置された発熱素子と記録材料との接触状態がテンショ
ン変動やプラテンの回転むら、押圧変動に影響されやす
く、この接触状態の不安定化によって発色濃度が不安定
になるという問題があった。

【０００７】また、感熱記録材料は、サーマルヘッドで
直接高温にさらされた面そのものが最終記録面となる直
接感熱記録媒体であるため、インクリボン等を介して熱
記録を行う熱転写記録方式よりも加熱の影響が記録面に
直接的に出やすい。特に、最下層のシアン感熱発色層を
熱記録する場合には、大きな熱エネルギが必要であり、
例えばシアンを最高濃度に記録する場合には、サーマル
ヘッドの温度がほぼ２００℃となる。このように比較的
高いエネルギで記録した場合に、発熱素子の上を通過し
た直後に記録材料をヘッドから離すと、記録材料の表面
及び内部の温度が高い状態で記録材料を押さえつける圧
力が低下する。このために記録材料内部に発生したガス
による気泡（ブリスター）の発生、記録材料の表面の面
荒れが発生しやすくなり、記録材料の光沢度が低下す
る。

【０００８】したがって、感熱方式の記録材料は発熱素
子の上を通過した後もしばらくヘッドと接触して熱を逃
がす必要があるが、上記したようにグレーズの頂点から
出口側での記録材料との接触が不安定になるため、光沢
度も得にくくなるという問題があった。

【０００９】また、表面に凹凸が生じた記録材料を後処
理で平滑化させ光沢度を向上させる方法（特開平２−２
１５５６９号公報、特開平２−２３３２８１号公報、特
開平３−２１４６０号公報）が提案されているが、これ
らの方法では、熱記録過程とは別の後処理で光沢化処理
を行うので、そのための装置及び消耗品が必要になると
いう問題がある。また、人手によって取り扱わなければ
ならないため、作業が煩雑になる。更に、このような後
処理装置をサーマルプリンタに内蔵させることも提案さ
れているが、この場合には装置が大型化してしまい高価
なものとなってしまう欠点がある。

【００１０】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、記録材料を発熱素子に安定的に接触させて濃度変
動の発生を抑え、且つ熱記録時の表面凹凸の発生を抑え
光沢を改善するようにした感熱発色プリント方法、サー
マルヘッド及びプリンタを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の感熱発色プリント方法では、感熱記
録材料の搬送方向において、サーマルヘッドと感熱記録
材料との接触領域の中心が、発熱素子の中心よりも下流
側となるように、サーマルヘッドを感熱記録材料に押し
当てるようにしたものである。また、請求項２記載の感
熱発色プリント方法では、前記接触領域の長さを発熱素
子の長さよりも大きくしたものである。請求項３記載の
感熱発色プリント方法では、接触領域の長さと発熱素子
の長さとを同じにしたものである。

【００１２】請求項４記載の感熱発色プリント方法で
は、前記発熱素子の上流でサーマルヘッドと感熱記録材
料とが接触する領域の長さをＵＣＲＬとし、下流側での
接触領域の長さをＬＣＲＬとしたときに、ＬＣＲＬ＞Ｕ
ＣＲＬとなるように、サーマルヘッドを感熱記録材料に
押し当てるようにしたものである。なお、各感熱発色プ
リント方法において、前記複数の発熱素子を、突条から
なる部分グレーズ上に形成することが好ましい。

【００１３】請求項６記載の感熱発色プリント方法で
は、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向の上
流側に前記発熱素子をシフトさせて配置したサーマルヘ
ッドを用い、前記部分グレーズの中心から記録材料送り
方向の上流側に前記プラテン部材をシフトさせて配置し
て、前記感熱記録材料の搬送方向において、サーマルヘ
ッドと感熱記録材料との接触領域の中心が、発熱素子の
中心よりも下流側となるように、サーマルヘッドを感熱
記録材料に押し当てるようにしたものである。なお、本
明細書における部分グレーズの中心とは、突条からなる
部分グレーズの記録材料送り方向における根元から根元
の長さの中心を意味する。

【００１４】請求項７記載の感熱発色プリント方法で
は、前記プラテン部材をプラテンローラから構成し、こ
のプラテンローラの回転中心を、前記部分グレーズの中
心に対し、記録材料送り方向の上流側にシフトさせてプ
ラテンローラを配置したものである。請求項８記載の感
熱発色プリント方法では、前記プラテンローラに対し記
録材料送り方向下流側に、記録材料を挟持して搬送する
搬送ローラ対を配置し、この搬送ローラ対により記録材
料を搬送して熱記録するようにしたものである。

【００１５】請求項９記載の感熱発色プリント方法で
は、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向下流
側のグレーズ曲率半径を、前記中心から記録材料送り方
向上流側のグレーズ曲率半径より大きくし、部分グレー
ズの中心に対して記録材料送り方向上流側にシフトさせ
て前記発熱素子を設け、この発熱素子の記録材料送り方
向下流側部分に、前記発熱素子で記録された記録済み記
録材料を加圧状態で接触させ冷却させる加圧冷却域を記
録材料送り方向に長く設けたサーマルヘッドを用い、前
記プラテン部材を、前記部分グレーズの中心から記録材
料送り方向の上流側にシフトさせて配置したものであ
る。なお、前記搬送ローラ対の記録材料ニップ位置を前
記部分グレーズの頂点よりもアルミナ基板側方向（頂点
に対して根元側方向）にシフトさせて配置することが好
ましい。

【００１６】請求項１１記載のサーマルヘッドでは、発
熱素子を、部分グレーズの中心から記録材料送り方向の
上流側にシフトさせて配置したものである。

【００１７】請求項１２記載のサーマルヘッドでは、部
分グレーズの中心から記録材料送り方向下流側のグレー
ズ曲率半径を、前記中心から記録材料送り方向上流側の
グレーズ曲率半径より大きくし、前記発熱素子よりも記
録材料送り方向下流側部分に加圧冷却域を記録材料送り
方向に長く設け、この加圧冷却域により発熱素子で熱記
録された記録材料を加圧状態で接触させ冷却させるよう
にしたものである。

【００１８】請求項１３記載のサーマルヘッドでは、前
記加圧冷却域を平坦に形成したものである。また、請求
項１４記載のサーマルヘッドでは、加圧冷却域から記録
材料が離れる時の記録材料表面温度が記録材料の保護層
のガラス転移点以下になるように、加圧冷却域の記録材
料送り方向長さを長く設定したものである。請求項１５
記載のサーマルヘッドでは、加圧冷却域の記録材料送り
方向長さを５００μｍ以上にしたものである。

【００１９】請求項１６記載のサーマルプリンタでは、
発熱素子を部分グレーズの中心から記録材料送り方向の
上流側にシフトさせて配置してサーマルヘッドを構成
し、プラテンローラの回転中心を部分グレーズの中心に
対して記録材料送り方向の上流側にシフトさせてプラテ
ンローラを配置したものである。

【００２０】請求項１７記載のサーマルプリンタでは、
発熱素子の記録材料送り方向の中心とプラテンローラと
の回転中心とを通る線が記録材料の記録面に対して斜め
に交差するように、発熱素子及びプラテンローラを配置
して、発熱素子部分に連続する記録材料送り方向下流側
の記録材料接触領域を長く確保したものである。

【００２１】請求項１８記載のサーマルプリンタでは、
部分グレーズの中心から記録材料送り方向下流側のグレ
ーズ曲率半径を、前記中心から記録材料送り方向上流側
のグレーズ曲率半径より大きくし、部分グレーズの中心
に対して記録材料送り方向上流側にシフトさせた発熱素
子を備え、部分グレーズの中心に対して記録材料送り方
向下流側部分に、前記発熱素子で記録された記録済み記
録材料を加圧状態で接触させ冷却させる加圧冷却域を記
録材料送り方向に長く設けて、サーマルヘッドを構成
し、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向の上
流側にシフトさせてプラテンローラを配置したものであ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】記録材料とサーマルヘッドとの接
触の安定化を図るために、その接触領域について有限要
素法による熱解析を行い考察した。図１は、有限要素法
におけるサーマルヘッドの発熱素子と感熱記録材料との
関係を示すモデルの断面図であり、２は感熱記録材料
（以下、単に記録材料という）、３は発熱素子アレイを
示している。発熱素子アレイ３は、部分グレーズ４と、
この部分グレーズ４に形成した発熱素子５とから構成さ
れている。このモデルにおいて、発熱素子５の記録材料
送り方向（水平方向）の長さＴＬを２２０μｍ、発熱素
子アレイ３と記録材料２との接触領域（ Contact Regio
n ：以下ＣＲという）の長さＣＲＬを５００μｍとし
た。そして、プラテンローラ６の回転中心ＲＣを通る鉛
直中心線ＰＣＬと、発熱素子５の中心を通る鉛直中心線
ＴＣＬとの距離であるオフセット長さＯＳＬ１を、１２
０，６０，０，−６０，−１２０μｍと変えて、以下の
記録条件でシアン最高濃度相当の記録をした場合のシア
ン感熱発色層の温度履歴を計算した。なお、オフセット
長さＯＳＬ１の符号は、「＋」が記録材料送り方向上流
側を意味し、「−」が記録材料送り方向下流側を意味す
る。また、白抜きの矢印は記録材料の送り方向を示して
いる。

【００２３】［記録条件］記録材料：Ａ４−Ｇ５０（富士写真フイルム（株）製の
記録材料）相当プリンタ：ＮＣ−５０１（富士写真フイルム（株）の感
熱式プリンタ）相当記録速度：１０ｍｍ／ｓ通電周期：１０ｍｓ通電時間：６ｍｓ電力：０．１１Ｗ／Dot

【００２４】図２及び図３は、上記記録条件における記
録材料とプリンタにおけるサーマルヘッドとの空気中に
おける冷却特性を示す。図２，図３とも、横軸に時間
を、縦軸に温度［°Ｃ］をとったものであり、記録材料
及び発熱素子の表面温度の時間変化を示している。記録
材料に比べて発熱素子は温度低下が速いため、同じ時間
軸上では他方の変化を見ることができないため、図２の
時間軸の単位を［Ｓ］とし、図３はその１／１０００の
［ｍＳ］としている。図２及び図３から明らかなよう
に、サーマルヘッドは、急峻な温度変化をするように工
夫されているため、約１０ｍＳで常温に低下する。これ
に対し、記録材料では、サーマルヘッドに比べて冷却速
度が極端に遅く、実験では常温まで降下するのに約３５
秒かかっている。

【００２５】熱解析により、図４に示すような、シミュ
レーション結果が得られた。図４は、発熱素子５のオフ
セット長さＯＳＬ１と、シアン感熱発色層の温度履歴と
の関係を示す線図であり、横軸に記録材料上での距離ｘ
（μｍ）が、縦軸に温度Ｔ（°Ｃ）がとってある。図中
Ａの曲線はオフセット長さＯＳＬ１が「１２０μｍ」、
Ｂの曲線は「６０μｍ」、Ｃの曲線は「０μｍ」、Ｄの
曲線は「−６０μｍ」、Ｅの曲線は「−１２０μｍ」の
ものである。この図４から判るように、発熱素子のオフ
セット長さＯＳＬ１の変動によって発熱素子が通過した
後のシアン感熱発色層の温度が大きく変動することが判
った。

【００２６】このため、図１に示すような発熱素子アレ
イ３の記録材料２との接触領域ＣＲを、発熱素子５の部
分が記録材料２と接触する本体接触領域（Main Contact
Re-gion：以下ＭＣＲという）と、このＭＣＲに対し記
録材料送り方向上流側の接触領域（Upper Contact Regi
on：以下ＵＣＲという）と、ＭＣＲに対し記録材料送り
方向下流側の接触領域（Lower Contact Region：以下Ｌ
ＣＲという）とに別けて考察を行った結果、ＬＣＲの長
さ（以下、ＬＣＲＬという）が他のＭＣＲやＵＣＲの長
さに比べて、濃度変動や光沢度に与える影響が大きく、
このＬＣＲＬが非常に重要であることが判った。

【００２７】すなわち、ＬＣＲＬが変わると濃度が変動
し、このＬＣＲＬが短いほど濃度のＬＣＲＬに対する依
存性が大きくなることが判った。したがって、ＬＣＲＬ
を従来のものに比べて長く設定することで、濃度変動が
従来のものに比べて小さくなる。また、十分なＬＣＲＬ
が確保されることで、記録材料と発熱素子とが離れ始め
る点（離脱点ＰＰ）が発熱素子５よりも離れることにな
る。これにより、記録材料２のテンションの変動により
離脱点ＰＰが変動しても、この離脱点ＰＰの変動の影響
が少なくなり、その分だけ濃度変動が抑えられる。更
に、ＬＣＲＬが長く設定されるとともにこの部分を平滑
にしておくことで、この平滑部分で記録材料２が押圧さ
れながら冷却されるため、記録材料２の表面性が良化し
その光沢度がよくなることも判った。また、ＬＣＲが長
く確保されることで、接触領域ＣＲが長くなると、この
分だけ記録材料２のテンション変動の影響が少なくな
り、このテンション変動による押圧変動が少なくなる。
したがって、接触圧力の変動に起因する濃度変動が抑え
られる。このように、ＬＣＲＬを従来のものに比べて長
く設定することにより、記録材料２と発熱素子アレイ３
との接触状態を安定化することができ、濃度変動や光沢
度低下が効果的に抑えられる。また、ＬＣＲ部分で押圧
しながら記録材料２を冷却することにより、記録材料２
の光沢度が良化する。

【００２８】ＬＣＲＬを従来のものよりも長く設定する
ためには、記録材料の搬送方向において、サーマルヘッ
ドと記録材料との接触領域の中心が、発熱素子の中心よ
りも下流側になるように、サーマルヘッドを記録材料に
押し当てる。このようなヘッドタッチ条件は、発熱素子
の中心線に対して、プラテンローラの中心の垂直線の位
置を下流側にずらすことにより、設定することができ
る。

【００２９】また、部分グレーズに発熱素子を形成した
サーマルヘッドでは、部分グレーズの中心から記録材料
送り方向の上流側に発熱素子をシフトすることで、ＬＣ
ＲＬを従来のものよりも長く設定することができる。そ
して、この発熱素子が形成されたサーマルヘッドに対し
て、部分グレーズの中心から記録材料送り方向の上流側
に、プラテン部材、例えばプラテンローラがシフトして
配置される。

【００３０】更に、発熱素子を部分グレーズ上でオフセ
ットさせる代わりに、部分グレーズの頂点に発熱素子の
記録材料送り方向の中心を位置させた従来の発熱素子を
備えたサーマルヘッドを用いてもよく、この場合には、
発熱素子の中心とプラテンローラの回転中心とを通る線
が記録材料の搬送通路に沿う直線に対して斜めに交差す
るように、発熱素子及びプラテンローラが配置され、Ｌ
ＣＲＬが従来のものよりも長く設定される。

【００３１】図５は、本発明を実施した発熱素子オフセ
ット型のサーマルヘッドの発熱素子アレイの断面を示す
斜視図である。アルミナ基板１１の表面には、平坦なグ
レーズ層１２と、このグレーズ層１２の一部をシリンド
リカル状突条（円柱の部分周面状突条）とさせた部分グ
レーズ１３とが形成されている。グレーズ層１２はアル
ミナ基板１１にガラスペーストを塗布した後に加熱して
溶融させ、これを冷却して形成される。また、部分グレ
ーズ１３は、冷却により固化した平坦なグレーズ層１２
に対して、エッチングを行った後に再度加熱溶融して、
シリンドリカル状突条として形成される。グレーズ層１
２の厚みは３５μｍであり、部分グレーズ１３の最大厚
みは７０μｍであるが、これらは用いる記録媒体や記録
方式によってその厚みが適宜選択される。平坦なグレー
ズ層１２の厚みは２０〜２０００μｍであればよく、ま
た、部分グレーズ１３の最大厚みは５０〜２０５０μｍ
であればよい。また、部分グレーズ１３の円弧面の半径
は１〜８ｍｍであればよい。

【００３２】部分グレーズ１３の表面とその周囲の平坦
グレーズ層１２の表面とに、抵抗膜１５と電極１６，１
７とが形成される。更に、これら抵抗膜１５と電極１
６，１７とを覆うように、ガラス製の保護層１８が形成
されて、発熱素子アレイ２０が形成される。抵抗膜１５
は発熱抵抗体薄膜から構成されており、スパッタリング
法や蒸着法、ＣＶＤ法等によりグレーズ層１２及び部分
グレーズ１３の表面に形成される。この発熱抵抗体薄膜
材質としては、Ｎｉ−Ｃｒ，Ｔａ₂Ｎ，Ｔａ−Ｓｉ
Ｏ₂，Ｔａ−Ｓｉ，Ｔａ−Ｓｉ−Ｃ，Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ，
ＺｒＮ，Ｔａ−ＳｉＣ，ｐｏｌｙ−Ｓｉその他公知のも
のが用いられる。

【００３３】図６は発熱素子アレイ２０を拡大して示す
平面図である。電極１６，１７は櫛形状に形成されてお
り、これら両電極１６，１７で挟まれた抵抗膜１５の部
分が発熱素子２１となる。発熱素子２１のサイズは、主
走査方向Ｍにおける長さが７８μｍ，副走査方向Ｓにお
ける長さが２２５μｍである。また、発熱素子２１の中
心を通る中心線ＴＣＬが、部分グレーズ１３（図１参
照）の頂点を通る中心線ＧＣＬから、記録材料送り方向
上流側にオフセット長さＯＳＬ２（ＯＳＬ２＝１８０μ
ｍ）だけシフトするように、各電極１６，１７が配置さ
れている。なお、発熱素子２１のサイズは、用いる記録
材料や用途に応じて適宜変更される。また、オフセット
長さＯＳＬ２は１８０μｍであるが、このオフセット長
さＯＳＬ２も記録材料や用途等に合わせて適宜変更され
る。電極１６，１７としてはＡｌ，Ａｕ等が用いられ、
スパッタリング法や蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成さ
れる。本実施形態では、抵抗膜１５にスリット１９を入
れて、各発熱素子２１毎に抵抗膜１５を分断するように
エッチングしているが、周知のように、抵抗膜１５を分
断することなく、単に電極１６、１７を形成することに
より、発熱素子２１を形成してもよい。

【００３４】図７は、サーマルヘッド２５とプラテンロ
ーラ２６との配置を示す側面図である。発熱素子アレイ
２０が形成されたアルミナ基板（ヘッドチップ）１１
は、金属性のヘッド基板２７に固定されて、サーマルヘ
ッド２５が構成される。なお、ヘッド基板２７には、ア
ルミナ基板１１の他に、各発熱素子を選択的に駆動させ
るためにＩＣ回路基板２８とこのＩＣ回路基板を保護す
るＩＣカバー２９とが配置されている。このサーマルヘ
ッド２５は図示しないヘッド保持ブラケットによりサー
マルプリンタの機枠に取り付けられている。

【００３５】発熱素子アレイ２０の下方には、プラテン
ローラ２６が配置されている。サーマルヘッド２５の記
録材料送り方向下流側には、搬送ローラ対３０が配置さ
れている。搬送ローラ対３０は駆動ローラ３０ａとニッ
プローラ３０ｂとから構成されており、記録材料２を挟
持（ニップ）して、サーマルヘッド２５からの記録材料
２を引き出すように搬送する。ヘッド保持ブラケットに
はヘッドシフト機構３２が配置されている。このヘッド
シフト機構３２は、サーマルヘッド２５を、プラテンロ
ーラ２６に圧接した記録位置と、この記録位置から離れ
た退避位置との間で変移させるように構成されている。
これらの搬送ローラ対３０と、サーマルヘッド２５と、
プラテンローラ２６と、ヘッドシフト機構３２とにより
プリント機構３１が構成されている。なお、サーマルヘ
ッド２５をシフトさせる代わりにプラテンローラ２６側
をシフトさせてもよい。

【００３６】図８に示すように、プラテンローラ２６
は、その回転中心ＲＣが記録材料送り方向上流側に部分
グレーズ１３の頂点を通る鉛直な中心線ＧＣＬからオフ
セット長さＯＳＬ３( ＯＳＬ３＝４００μｍ) だけオフ
セットして配置されており、発熱素子アレイ２０にプラ
テンローラ２６の周面が押圧されている。プラテンロー
ラ２６は周面にゴム製円筒体２６ａを配置したゴムロー
ラから構成されている。なお、オフセット長さＯＳＬ３
は、前記ＬＣＲＬが十分に確保されるものであればよ
く、プラテンローラの直径や発熱素子アレイ２０の形状
によって適宜変更される。

【００３７】図９は、本実施形態のサーマルヘッドを用
いたフルカラー感熱プリンタを示す概略図である。ロー
ル状に巻き取られた記録材料２は給紙ローラ対４０によ
り引き出されて、イエロープリントステージ４１，マゼ
ンタプリントステージ４２，シアンプリントステージ４
３に順に送られる。各プリントステージ４１〜４３は、
各記録部４４，４５，４６と上記プリント機構３１とを
備えており、記録材料２の同一記録エリアに対し、イエ
ロー画像、マゼンタ画像、シアン画像を順次記録するこ
とにより、フルカラー画像を記録する。イエロープリン
トステージ４１とマゼンタプリントステージ４２との間
にはイエロー光定着器４７が配置されており、イエロー
画像が記録された記録エリアに対して４２０ｎｍの紫光
可視光線を照射することで、イエロー感熱発色層を光定
着する。また、マゼンタプリントステージ４２とシアン
プリントステージ４３との間にはマゼンタ光定着器４８
が配置されており、マゼンタ画像が記録された記録エリ
アに対して３６５ｎｍの紫外線を照射することでマゼン
タ感熱発色層を光定着する。各プリントステージ４１〜
４３で各色の画像が記録され、各光定着器４７，４８で
プリント済みの感熱発色層が光定着された記録材料２
は、画像毎にカッタ４９で切り離され、フルカラープリ
ントが作成される。

【００３８】本発明の上記実施形態における効果を実証
するために、以下の実験を行った。図１０に示すよう
に、プラテンローラ５０の配置を変えることで、発熱素
子アレイ５１と記録材料２との接触領域における発熱素
子５２の位置を変化させ、このときのオフセット長さ
（プラテンローラ５０の回転中心ＲＣと発熱素子５２の
記録材料送り方向における中心を通る鉛直な中心線ＴＣ
Ｌとの記録材料送り方向における距離）ＯＳＬ４と発色
濃度との関係を調べた。発熱素子５２に与える熱エネル
ギは４種類とした。

【００３９】〔記録条件〕プリンタ：カラー感熱プリンタＮＣ−１（富士写真フイ
ルム（株）製）記録材料：Ｐ２０（富士写真フイルム（株）製）記録速度：１０mm/s 通電周期：１４ｍｓ通電時間：１１ｍｓ未満電力：０．２３４Ｗ／dot 発熱素子：発熱素子５２の中心を部分グレーズ５３の頂
点に一致させた従来の発熱素子アレイ５１を用いた。発
熱素子５２の長さは３６０μｍである。プラテンローラ：直径５０mm

【００４０】記録結果：図１１に示すように、オフセッ
ト長さＯＳＬ４がプラス方向に増える（プラテンローラ
５０に対して記録材料送り方向上流側に発熱素子をシフ
トさせる）と、大きな熱エネルギを記録材料に与える場
合でも、ブリスターの発生が無くなる。逆にマイナス方
向に発熱素子５２をオフセットさせると、熱エネルギが
小さくてもブリスターが発生することが判る。図中のハ
ッチングで示されるエリアＡ１はブリスター発生条件領
域を示している。このように、オフセット長さＯＳＬ４
をプラス方向に増やして、ＬＣＲＬを大きくすることに
より、このＬＣＲの部分で記録材料２が圧接された状態
で十分な冷却がなされるため、ブリスターの発生を抑え
る効果が得られることが判った。

【００４１】なお、上記実施形態では、発熱素子をオフ
セットさせたサーマルヘッドを用いたが、この他に、図
１２ないし図１４に示すように、発熱素子のオフセット
とは関係なく、記録材料２の搬送方向において、発熱素
子アレイ５５，５６，５７と記録材料２との接触領域の
中心が、発熱素子の中心よりも下流側になるように、発
熱素子アレイ５５〜５７を記録材料２に押し当ててもよ
い。このようなヘッドタッチ条件は、上記実施形態と同
じように、発熱素子をオフセットして配置することで得
られる他に、発熱素子の中心線に対して、プラテンロー
ラの中心の垂直線の位置を下流側にずらすことにより得
られる。接触領域の長さは、発熱素子の長さと同じか、
それよりも大きくする。

【００４２】図１２は、下流側接触領域の長さＬＣＲＬ
１を上流側接触領域ＵＣＲＬ１の長さよりも大きくなる
ようにヘッドタッチした状態を示す。接触領域の長さＣ
ＲＬ１が発熱素子５０の長さＴＬ１よりも大きい場合
に、発熱素子５８の全てがカラー記録材料２に接触した
状態で、接触領域の中心Ｐ１を下流側にずらす。この場
合には、下流側接触領域ＬＣＲＬ１の長さが、上流側接
触領域ＵＣＲＬ１の長さよりも大きくなる。接触領域の
中心Ｐ１を更に下流側にずらすと、発熱素子の上流端が
接触領域からはみ出る。この場合でも、発熱素子５８の
熱エネルギーの一部が無駄となるが、濃度ムラ，ブリス
ター，面荒れを防止する上では有効である。

【００４３】図１３は、発熱素子アレイ５６とカラー感
熱記録紙２との接触領域の長さＣＲＬ２を発熱素子５９
の長さＴＬ２と同じにしたヘッドタッチの状態を示す。
下流側接触領域の長さＬＣＲＬ２を大きく確保するため
に、接触領域の中心Ｐ１を発熱素子５９の中心Ｐ２より
も下流側にしてある。このヘッドタッチ状態では、発熱
素子５９の上流端がカラー感熱記録紙２に接触しないた
めに、熱エネルギーの無駄が発生するが、濃度ムラ，ブ
リスター，面荒れの発生をなくすことができる。

【００４４】なお、図１２及び図１３に示した実施形態
では、発熱素子５８，５９の記録材料送り方向の長さＴ
Ｌ１，ＴＬ２が、記録材料２と発熱素子アレイ５５，５
６との接触領域ＣＲに対し短いもの又は同じものとして
説明したが、この他にＴＬがＣＲＬ以上（ＴＬ≧ＣＲ
Ｌ）である場合にも本発明を実施してもよい。この場合
にも、発熱素子を記録材料送り方向の上流側にシフトさ
せることで、ＬＣＲＬを従来のものに比べて長く確保す
る。

【００４５】また、図１４に示すように、部分グレーズ
６２の頂点に発熱素子６０の中心を合わせた従来の発熱
素子アレイ５７を有するサーマルヘッド６３を用いて、
ＬＣＲＬを従来の通常に配置したものに比べて長く確保
するようにしてもよい。この場合には、発熱素子６０の
中心ＴＣＰとプラテンローラ６４の回転中心ＲＣとを通
る線ＣＬが記録材料２の搬送通路に平行な直線ＡＬに対
して斜めに交差するように、発熱素子アレイ５７及びプ
ラテンローラ６４を配置する。これにより、上記実施形
態と同じように、発熱素子６０を部分グレーズ６２の頂
点に対して記録材料送り方向上流側にシフトさせたもの
と同じ配置になる。したがって、同じような効果が得ら
れ、発熱素子アレイ５７の記録材料２との接触状態を安
定化させることができ、濃度変動や光沢度の低下を抑え
ることができる。なお、サーマルヘッド６３を記録材料
２の記録面に対して傾斜して配置させることにより、従
来のサーマルヘッドをそのまま用いると、サーマルヘッ
ドの先端が記録材料に接触してしまうことになる場合に
は、接触する先端部分を切り欠くなどの加工を行うとよ
い。

【００４６】次に、記録材料送り方向に平行な断面が円
弧形状のシリンドリカル突条である上記サーマルヘッド
に代えて、送り方向で非対称な断面形状とした実施形態
について説明する。これは、単にグレーズ層をシリンド
リカル突条（円柱の部分周面状突条）から構成した場合
（図５，図１２〜図１４参照）に、充分なＬＣＲＬを確
保しようとして、その曲率半径を大きくすると、発熱素
子部分への記録材料の接触圧力が低下してしまい、濃度
むらになりやすい。このため、グレーズ層の表面を記録
材料送り方向において非対称形に形成する。すなわち、
前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向下流側の
グレーズ曲率半径を、前記中心から記録材料送り方向上
流側のグレーズ曲率半径より大きくする。そして、部分
グレーズの中心に対して記録材料送り方向上流側にオフ
セットさせて前記発熱素子を設け、部分グレーズの中心
に対して記録材料送り方向下流側部分に、前記発熱素子
で記録された記録済み記録材料を加圧状態で接触させ冷
却させる加圧冷却域を記録材料送り方向に長く設ける。
これにより、発熱素子部分への記録材料の接触圧力を高
めつつ、充分なＬＣＲＬが確保される。したがって、記
録材料の光沢度が上がり、プリント品質が向上する。

【００４７】図１５は、記録材料送り方向に平行な断面
が非対称型とされた発熱素子オフセット型のサーマルヘ
ッドの発熱素子アレイ７０の断面を示す斜視図である。
なお、発熱素子アレイ７０の基本的な構成は図５及び図
６に示すものと同じであり、同一構成部材には同一符号
が付してあり、重複した説明を省略してある。そして、
図５に示すものと異なっている点は、部分グレーズ７１
の断面形状である。部分グレーズ７１は、冷却により固
化した平坦なグレーズ層１２に対して、エッチングを行
った後に再度加熱溶融して、非対称湾曲面を有する突条
として形成されている。グレーズ層１２や部分グレーズ
７１の厚みやその好ましい範囲は、図５に示すものと同
じである。また、電極配置やオフセット長さＯＳＬ２な
ども図６に示すものと同じである。

【００４８】図１６に示すように、発熱素子アレイ７０
の記録材料送り方向における断面形状は非対称形に形成
されている。発熱素子アレイ７０の記録材料送り方向の
中心線ＧＣＬに対して、記録材料送り方向上流側は、曲
率半径Ｒ１が５ｍｍの断面円弧状の湾曲面ＣＦ１にされ
ている。また、この上流側湾曲面ＣＦ１に連続する部分
は曲率半径Ｒ２が無限大の平坦面ＦＦ１にされている。
そして、この平坦面ＦＦ１に続く下流側は、曲率半径Ｒ
３が３ｍｍの断面円弧状の湾曲面ＣＦ２にされている。
また、発熱素子アレイの高さｈ１は６５μｍとされてい
る。上流側湾曲面ＣＦ１に連続する平坦面ＦＦ１及びこ
れに続く湾曲面ＣＦ２の一部が、記録材料２と発熱素子
アレイ２０とが接触するＬＣＲとされる。このＬＣＲの
記録材料送り方向の長さＬＣＲＬは、記録材料２がＬＣ
Ｒから離れる時の記録材料表面温度が記録材料２の保護
層のガラス転移点以下になるように設定されており、こ
れは５００μｍ以上あればよく、本実施形態では６００
μｍにされている。したがって、記録材料が発熱素子ア
レイ７０を離れるときには、記録材料表面温度が保護層
のガラス転移点以下になるので、ブリスターや表面荒れ
の発生が確実に抑えられる。

【００４９】前記湾曲面ＣＦ１の曲率半径Ｒ１は２〜８
ｍｍであればよく、より好ましくは２．５〜７ｍｍであ
る。また、湾曲面ＣＦ２の曲率半径Ｒ３は特に限定され
ることはなく、任意の数値でよい。例えば図１６に示す
ように、下流側湾曲面ＣＦ２の曲率半径Ｒ３を上流側湾
曲面ＣＦ１のものよりも小さくしたり、後に詳しく説明
する図２１，図２２の発熱素子アレイ７６，７７のよう
に下流側湾曲面ＣＦ５，ＣＦ９の曲率半径Ｒ５，Ｒ９を
上流側湾曲面ＣＦ６のものよりも大きくしたりしてよ
い。しかし、図１６に示すように、下流側湾曲面ＣＦ２
の曲率半径Ｒ３を、上流側湾曲面ＣＦ１の曲率半径Ｒ１
よりも小さくすることがより好ましく、例えば１ｍｍ〜
６ｍｍ程度にするとよい。これにより、記録材料２が発
熱素子アレイ７０の表面から離れる離脱点ＰＰ（図１８
参照）の位置の変動量（記録材料２の張力変動に起因す
る）を小さくすることができる。なお、図１５に示すよ
うに、部分グレーズ１３に対して保護層１８がほぼ均等
な厚みで形成されるため、部分グレーズ１３と発熱素子
アレイ２０との表面形状はほぼ相似形となる。したがっ
て、部分グレーズの寸法形状は、発熱素子アレイの表面
形状寸法から保護層，抵抗膜，電極等の厚み分を引いた
寸法形状により決定することができる。

【００５０】図１７は、発熱素子アレイ７０を有するサ
ーマルヘッド７３とプラテンローラ２６との配置を示す
側面図である。なお、図７とは、サーマルヘッド７３を
プラテンローラ２６の下に配置した点及び搬送ローラ対
３０の位置を下方に変えている点で異なっているが、そ
の他については同じ構成であり、図１７において図７に
示す構成部材と同一のものには同一符号を付して重複し
た説明を省略している。本実施形態では、搬送ローラ対
３０の記録材料ニップ位置を、発熱素子アレイ２０の中
心よりも前記アルミナ基板側方向にオフセットさせてい
る。これにより、発熱素子アレイ７０への記録材料２の
巻き掛け量を増やすことができ、ＬＣＲＬを確実に長く
することができる。

【００５１】図１８に示すように、プラテンローラ２６
は、その回転中心ＲＣが記録材料送り方向上流側に部分
グレーズ７１の中心を通る鉛直な中心線ＧＣＬからオフ
セット長さＯＳＬ３( ＯＳＬ３＝４００μｍ) だけオフ
セットして配置されており、発熱素子アレイ７０にプラ
テンローラ２６の周面が押圧されている。なお、オフセ
ット長さＯＳＬ３は、前記ＬＣＲＬが十分に確保される
ものであればよく、プラテンローラ２６の直径や発熱素
子アレイ２０の形状によって適宜変更される。

【００５２】本発明の効果を実証するために、ＬＣＲＬ
が１００μｍ，３００μｍ，５００μｍになるようにし
た発熱素子アレイを用いて、ＬＣＲＬと光沢度との関係
を調べた。なお、本明細書でいう光沢度は、日本電色工
業株式会社製ＶＧ−２０００を使用して測定角度２０度
により得られたものである。

【００５３】〔記録条件〕記録材料：Ａ４−Ｇ５０（富士写真フイルム（株）製）プリンタ：カラー感熱プリンタＮＣ−５０１（富士写真
フイルム（株）製）記録速度：１０ｍｍ／ｓ通電周期：１０ｍｓ通電時間：６ｍｓ電力：０．０８ｗ／dot 発熱素子：ＬＣＲＬを１００μｍ，３００μｍ，５００
μｍとしたもので、発熱素子５２の長さは３６０μｍで
ある。

【００５４】記録結果：図１９に示すように、ＬＣＲＬ
が１００μｍのものでは、光沢度が５５％であったが、
ＬＣＲＬが約３００μｍでは約６０％、ＬＣＲＬが５０
０μｍでは６５％となり、加圧冷却距離（ＬＣＲＬ）が
長くなると、これにしたがい光沢度が向上した。このよ
うに、ＬＣＲＬを長くすることにより、このＬＣＲの部
分で記録材料２が圧接された状態で十分な冷却がなされ
るため、面荒れやブリスターの発生が抑えられ、光沢度
が向上したことが判った。

【００５５】なお、図１６に示すような平坦面ＦＦ１に
代えて、図２０に示すように、ＭＣＲ部分の曲率半径Ｒ
１より大きな曲率半径Ｒ４を有する円弧状湾曲面ＣＦ３
を用いて、ＬＣＲＬを５００μｍ以上に設定した発熱素
子アレイ７５としてもよい。また、図２１に示すよう
に、ＭＣＲに続く平坦面ＦＦ２の長さＦＦ２Ｌを図１６
のＦＦ１Ｌよりも小さくして、この平坦面ＦＦ２に連続
させて、曲率半径Ｒ５を上流側湾曲面ＣＦ６の曲率半径
Ｒ６よりも大きくした円弧面ＣＦ５を用いて、発熱素子
アレイ７６を構成してもよい。更には、図２２に示すよ
うに、ＭＣＲの曲率半径Ｒ６よりも大きな曲率半径Ｒ
７，Ｒ８，Ｒ９を有する複数個の円弧面ＣＦ７〜ＣＦ９
を用いて、ＬＣＲを長く設定した発熱素子アレイ７７と
してもよい。なお、図１６，図２０〜図２２において、
従来のシリンドリカル突条の形状を２点鎖線で表示して
あり、本発明の断面形状との比較を容易なものにしてあ
る。

【００５６】また、上記実施形態のように基板の端部近
くに発熱素子アレイを形成する他に、図２３に示すよう
に、基板８０の端部８０ａに発熱素子アレイ８１を形成
したコーナーエッジ型サーマルヘッド８２や、図２４に
示すように、基板８３を縦型に配置してその上端面８３
ａに発熱素子アレイ８４を形成した端面型サーマルヘッ
ド８５に本発明を実施してもよい。なお、エッチンググ
レーズの場合には、発熱素子アレイの平坦面を形成する
ために、部分グレーズの頂点から下流側のグレーズをエ
ッチングすることなく残しておいてもよい。この場合に
は、この残した平面グレーズと部分グレーズとの組み合
わせにより、発熱素子アレイを形成する。

【００５７】上記サーマルプリンタは１パス３ヘッド方
式とされ、各サーマルヘッドを記録材料が１回通過する
ことにより三色面順次記録によりフルカラー画像を記録
するようにしたが、この他に、記録材料を往復動させて
１つのサーマルヘッドにより三色面順次によりフルカラ
ー画像を記録する３パス１ヘッド方式のサーマルプリン
タに本発明を実施してもよい。更には、プラテン軸を回
転駆動させ記録紙を搬送するプラテン駆動方式のサーマ
ルプリンタに本発明を実施してもよく、この場合にも光
沢度を改善することができる。

【００５８】また、上記実施形態では感熱記録用サーマ
ルヘッドについて説明したが、この他に熱溶融型や熱転
写型のサーマルヘッドとして用いてもよく、この場合に
も、インクリボンとサーマルヘッドとの接触状態を安定
化させることができる。また、上記実施形態では、部分
グレーズを断面円弧状のシリンドリカル突条に形成した
が、この他に、断面台形状の突条としてもよい。また、
断面形状は、円弧面や直線に限定されることなく、他の
なだらかに湾曲した曲線としてもよい。なお、べース上
に感熱発色層を１層だけ形成したモノクロ用感熱記録材
料に対して、本発明を利用してもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録材料の搬送方向において、記録材料とサーマルヘッ
ドの接触領域の中心が、発熱素子の中心よりも下流側と
なるように、サーマルヘッドを記録材料に押し当てるか
ら、発熱素子と記録材料との接触する領域（ＣＲ）にお
いて、発熱素子部分による記録材料との接触領域（ＭＣ
Ｒ）に続く記録材料送り方向下流側接触領域（ＬＣＲ）
の長さ（ＬＣＲＬ）を従来の発熱素子に比べて、長く設
定することができるようになる。したがって、ＬＣＲＬ
が長く設定されることで、記録材料と発熱素子との接触
状態の安定化が図れる。これにより、画素記録中の発熱
素子の温度変化に起因する摩擦係数の変動や、他のプリ
ントステージにおけるサーマルヘッドの挙動変化に起因
する搬送負荷の変動によって記録材料の張力が変動し、
この張力変動によって発熱素子から記録材料が離れ始め
る離脱点が変動しても、十分な長さを有するＬＣＲによ
って発熱素子から離されているので、この離脱点の変動
の影響が少なくなり、その分だけ濃度変動が抑えられ
る。すなわち、ＬＣＲＬが十分でないと、発熱素子から
それ程離れていないところで、離脱点の変動が発生し、
この離脱点の変動の影響を強く受けることになるが、こ
れを防止することができる。

【００６０】また、ＬＣＲＬを長く設定して、このＬＣ
Ｒ部分で記録材料を押圧して冷却するため、高温に加熱
された記録材料は、サーマルヘッドに押圧されたまま温
度降下するので、ブリスターの発生がなくなる。

【００６１】同じ理由から、発色記録時に軟化した保護
層がサーマルヘッドで押さえられた状態で硬化するか
ら、光沢度や濃度低下の原因となる面荒れの発生をなく
すことができる。

【００６２】特に、発熱素子を、部分グレーズの中心か
ら記録材料送り方向の上流側にシフトさせて配置するこ
とにより、簡単な構成でＬＣＲＬを従来の発熱素子に比
べて長く設定することができる。

【００６３】発熱素子オフセット型サーマルヘッドを用
いるとともに、プラテン部材を、部分グレーズの中心か
ら記録材料送り方向の上流側にシフトさせて配置するこ
とにより、ＬＣＲＬをより一層確実にかつ容易に確保す
ることができるようになり、発色濃度変動がより一層確
実に抑えられる。また、プラテン部材をプラテンローラ
とすることにより、ＬＣＲＬを十分に確保しながら搬送
負荷を小さくすることができる。

【００６４】発熱素子の記録材料送り方向の中心とプラ
テンローラの回転中心とを通る線が記録材料に対して斜
めに交差するように、発熱素子及びプラテンローラを配
置して、発熱素子部分に連続する記録材料送り方向下流
側の記録材料接触領域を長く確保することにより、発熱
素子オフセット型のサーマルヘッドを用いることなく、
発熱素子の中心を部分グレーズの中心に一致させた従来
のサーマルヘッドを用いて、同じようにＬＣＲＬを長く
確保することができるようになり、濃度変動や光沢度の
低下を抑えることができる。

【００６５】部分グレーズの中心から記録材料送り方向
下流側のグレーズ曲率半径を、前記中心から記録材料送
り方向上流側のグレーズ曲率半径より大きくし、部分グ
レーズの中心に対して記録材料送り方向上流側にオフセ
ットさせて前記発熱素子を設けたから、発熱素子は曲率
の大きい部分に形成されるため、発熱素子の記録材料に
対する熱記録時の接触圧力を低下させることが無くな
り、濃度むらの発生を抑えることができる。しかも、Ｌ
ＣＲＬを充分長く確保することができる。

【００６６】加圧冷却域を平坦に形成することにより、
記録材料の光沢度をより一層上げることができる。更
に、加圧冷却域から記録材料が離れる時の記録材料表面
温度が記録材料の保護層のガラス転移点以下になるよう
に、加圧冷却域の記録材料送り方向長さを長く設定する
ことにより、加圧冷却域を過ぎた記録材料はその表面温
度がガラス転移点以下になるので、冷却後にブリスター
が発生することがなく、光沢度が維持される。特に、加
圧冷却域の記録材料送り方向長さを５００μｍ以上にす
ることにより、熱記録後の記録材料の冷却を確実に行う
ことができ、光沢度の低下が抑えられる。

【００６７】搬送ローラ対の記録材料ニップ位置を前記
部分グレーズの頂点よりも前記基板側方向にオフセット
させて配置したから、発熱素子アレイの表面への記録材
料の巻き付け量を更に増やすことができ、この巻き付け
量の増加に伴い、ＬＣＲＬを増やすことができ更に記録
材料の光沢度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するためのもので、有限要
素法による熱解析におけるモデルを示す断面図である。

【図２】熱解析で用いる記録材料とサーマルヘッドとの
空気中における冷却特性を、３０秒程度の時間経過にお
いて示す線図である。

【図３】同じく熱解析で用いる記録材料とサーマルヘッ
ドとの空気中における冷却特性を、１０ｍｓ程度の時間
経過において示す線図である。

【図４】同モデルにおける熱解析結果を示すもので、発
熱素子のオフセット長さと、記録材料の各位置における
シアン感熱発色層の温度履歴との関係を示す線図であ
る。

【図５】本発明を実施した発熱素子オフセット型のサー
マルヘッドの発熱素子の断面を示す斜視図である。

【図６】発熱素子を示す平面図である。

【図７】サーマルヘッドとプラテンローラと搬送ローラ
対との配置を示す側面図である。

【図８】熱記録状態を拡大して示す断面図である。

【図９】本発明のサーマルヘッドを用いたフルカラー感
熱プリンタを示す概略図である。

【図１０】本発明の効果を実証するための実験における
サーマルヘッドとプラテンローラとの配置を示す拡大し
た断面図である。

【図１１】同実験における結果を示すもので、発熱素子
のオフセット長さとシアン感熱発色層の発色濃度と熱エ
ネルギとの関係を示す線図である。

【図１２】発熱素子の長さよりも接触領域の長さを大き
くし、かつ接触領域の中心を発熱素子の中心よりも下流
側へずらしたヘッドタッチ状態を示す断面図である。

【図１３】発熱素子と接触領域の長さを同じにし、かつ
接触領域の中心を発熱素子の中心よりも下流側へずらし
たヘッドタッチ状態を示す説明図である。

【図１４】他の実施形態を示す断面図である。

【図１５】他の実施形態における発熱素子オフセット型
のサーマルヘッドの発熱素子の断面を示す斜視図であ
る。

【図１６】発熱素子アレイの表面形状を示す断面図であ
る。

【図１７】他の実施形態におけるサーマルヘッドとプラ
テンローラと搬送ローラ対との配置を示す側面図であ
る。

【図１８】熱記録状態を拡大して示す断面図である。

【図１９】ＬＣＲＬと光沢度との関係を示す線図であ
る。

【図２０】他の実施形態における発熱素子アレイの表面
形状を示す断面図である。

【図２１】他の実施形態における発熱素子アレイの表面
形状を示す断面図である。

【図２２】他の実施形態における発熱素子アレイの表面
形状を示す断面図である。

【図２３】他の実施形態におけるサーマルヘッドを示す
側面図である。

【図２４】他の実施形態における縦型サーマルヘッドを
示す側面図である。

【図２５】カラー記録材料の発色特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

２記録材料３，２０，５１，６４，７０，７５〜７７発熱素子ア
レイ４，１３，６２，７１部分グレーズ５，２１，５２，５８〜６０，６３，７２発熱素子６，２６，５０，６５プラテンローラ１１アルミナ基板１２グレーズ層１５抵抗膜１６，１７電極２５，６６，７３，８２，８５サーマルヘッド３０搬送ローラ対３１プリント機構４０給紙ローラ対４１〜４３プリントステージ４７，４８光定着器ＣＲ発熱素子アレイの記録材料との接触領域ＭＣＲ発熱素子接触領域ＵＣＲＭＣＲに続く記録材料送り方向上流側の接触領
域ＬＣＲＭＣＲに続く記録材料送り方向下流側の接触領
域ＬＣＲＬＬＣＲの記録材料送り方向における長さＰＰ記録材料と発熱素子とが離れ始める点（離脱点）ＯＳＬ１〜４オフセット長さＰ１接触領域の中心Ｐ２発熱素子の中心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感熱記録材料が上流から下流に向けて搬
送される間に、複数の発熱素子をライン状に配置したサ
ーマルヘッドを感熱記録材料に押し当て、感熱記録材料
を押圧・加熱して感熱記録材料に画像を記録する感熱発
色プリント方法において、前記感熱記録材料の搬送方向において、サーマルヘッド
と感熱記録材料との接触領域の中心が、発熱素子の中心
よりも下流側となるように、サーマルヘッドを感熱記録
材料に押し当てるようにしたことを特徴とする感熱発色
プリント方法。
【請求項２】前記接触領域の長さを発熱素子の長さよ
りも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の感熱発
色プリント方法。
【請求項３】前記接触領域の長さと発熱素子の長さと
を同じにしたことを特徴とする請求項１記載の感熱発色
プリント方法。
【請求項４】感熱記録材料が上流から下流に向けて搬
送される間に、複数の発熱素子をライン状に配置したサ
ーマルヘッドを感熱記録材料に押し当て、感熱記録材料
を押圧・加熱して感熱記録材料に画像を記録する感熱発
色プリント方法において、前記発熱素子の上流でサーマルヘッドと感熱記録材料と
が接触する領域の長さをＵＣＲＬとし、下流側での接触
領域の長さをＬＣＲＬとしたときに、ＬＣＲＬ＞ＵＣＲ
Ｌとなるように、サーマルヘッドを感熱記録材料に押し
当てるようにしたことを特徴とする感熱発色プリント方
法。
【請求項５】前記複数の発熱素子は、突条からなる部
分グレーズ上に形成されていることを特徴とする請求項
１ないし４いずれか１つ記載の感熱発色プリント方法。
【請求項６】突条からなる部分グレーズ上に複数の発
熱素子をライン状に配置したサーマルヘッドと、このサ
ーマルヘッドに感熱記録材料を押し当てるプラテン部材
とを用い、感熱記録材料が上流から下流に向けて搬送さ
れる間に、前記サーマルヘッドにより感熱記録材料を押
圧・加熱して感熱記録材料に画像を記録する感熱発色プ
リント方法において、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向の上流側
に前記発熱素子をシフトさせて配置したサーマルヘッド
を用い、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向
の上流側に前記プラテン部材をシフトさせて配置して、
前記感熱記録材料の搬送方向において、サーマルヘッド
と感熱記録材料との接触領域の中心が、発熱素子の中心
よりも下流側となるように、サーマルヘッドを感熱記録
材料に押し当てるようにしたことを特徴とする感熱発色
プリント方法。
【請求項７】前記プラテン部材をプラテンローラから
構成し、このプラテンローラの回転中心を、前記部分グ
レーズの中心に対し、記録材料送り方向の上流側にシフ
トさせてプラテンローラを配置したことを特徴とする請
求項６記載の感熱発色プリント方法。
【請求項８】前記プラテンローラに対し記録材料送り
方向下流側に、記録材料を挟持して搬送する搬送ローラ
対を配置し、この搬送ローラ対により記録材料を搬送し
て熱記録することを特徴とする請求項７記載の感熱発色
プリント方法。
【請求項９】突条からなる部分グレーズ上に複数の発
熱素子をライン状に配置したサーマルヘッドに、プラテ
ン部材を圧接させて、プラテン部材とサーマルヘッドと
の間に感熱記録材料を通し、搬送ローラ対により感熱記
録材料をニップして送って、前記サーマルヘッドにより
感熱記録材料を押圧・加熱して感熱記録材料に画像を記
録する感熱発色プリント方法において、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向下流側の
グレーズ曲率半径を、前記中心から記録材料送り方向上
流側のグレーズ曲率半径より大きくし、部分グレーズの
中心に対して記録材料送り方向上流側にシフトさせて前
記発熱素子を設け、この発熱素子の記録材料送り方向下
流側部分に、前記発熱素子で記録された記録済み記録材
料を加圧状態で接触させ冷却させる加圧冷却域を記録材
料送り方向に長く設けたサーマルヘッドを用い、前記プラテン部材を、前記部分グレーズの中心から記録
材料送り方向の上流側にシフトさせて配置したことを特
徴とする感熱発色プリント方法。
【請求項１０】前記搬送ローラ対の記録材料ニップ位
置を前記部分グレーズの頂点よりもアルミナ基板側方向
にシフトさせて配置したことを特徴とする請求項９記載
の感熱発色プリント方法。
【請求項１１】基板と、この基板に形成した突条から
なる部分グレーズと、この部分グレーズに形成した発熱
素子とを備えたサーマルヘッドにおいて、前記部分グレーズの中心に対して記録材料送り方向上流
側にシフトさせて前記発熱素子を設けたことを特徴とす
るサーマルヘッド。
【請求項１２】前記部分グレーズの中心から記録材料
送り方向下流側のグレーズ曲率半径を、前記中心から記
録材料送り方向上流側のグレーズ曲率半径より大きく
し、前記発熱素子よりも記録材料送り方向下流側部分に
加圧冷却域を記録材料送り方向に長く設け、この加圧冷
却域により発熱素子で熱記録された記録材料を加圧状態
で接触させ冷却させるようにしたことを特徴とする請求
項１１記載のサーマルヘッド。
【請求項１３】前記加圧冷却域を平坦に形成したこと
を特徴とする請求項１２記載のサーマルヘッド。
【請求項１４】前記加圧冷却域から記録材料が離れる
時の記録材料表面温度が記録材料の保護層のガラス転移
点以下になるように、加圧冷却域の記録材料送り方向長
さを長く設定したことを特徴とする請求項１２又１３記
載のサーマルヘッド。
【請求項１５】前記加圧冷却域の記録材料送り方向長
さを５００μｍ以上にしたことを特徴とする請求項１２
ないし１４いずれか１つ記載のサーマルヘッド。
【請求項１６】突条からなる部分グレーズ上に複数の
発熱素子をライン状に配置したサーマルヘッドに、プラ
テンローラを圧接させて、搬送ローラ対により感熱記録
材料をサーマルヘッドとプラテンローラとの間から引き
出すように搬送して感熱記録材料に熱記録するサーマル
プリンタにおいて、前記発熱素子を、前記部分グレーズの中心から記録材料
送り方向の上流側にシフトさせて配置してサーマルヘッ
ドを構成し、前記プラテンローラの回転中心を部分グレ
ーズの中心に対して記録材料送り方向の上流側にシフト
させてプラテンローラを配置したことを特徴とするサー
マルプリンタ。
【請求項１７】突条からなる部分グレーズ上に複数の
発熱素子をライン状に配置したサーマルヘッドに、プラ
テンローラを圧接させて、搬送ローラ対により感熱記録
材料をサーマルヘッドとプラテンローラとの間から引き
出すように搬送して感熱記録材料に熱記録するサーマル
プリンタにおいて、前記発熱素子の記録材料送り方向における中心とプラテ
ンローラとの回転中心とを通る線が記録材料の記録面に
対して斜めに交差するように、発熱素子及びプラテンロ
ーラを配置して、発熱素子部分に連続する記録材料送り
方向下流側の記録材料接触領域を長く確保したことを特
徴とするサーマルプリンタ。
【請求項１８】突条からなる部分グレーズ上に複数の
発熱素子をライン状に配置したサーマルヘッドに、プラ
テンローラを圧接させて、搬送ローラ対により感熱記録
材料をサーマルヘッドとプラテンローラとの間から引き
出すように搬送して感熱記録材料に熱記録するサーマル
プリンタにおいて、前記部分グレーズの中心から記録材料送り方向下流側の
グレーズ曲率半径を、前記中心から記録材料送り方向上
流側のグレーズ曲率半径より大きくし、部分グレーズの
中心に対して記録材料送り方向上流側にシフトさせて前
記発熱素子を設け、部分グレーズの中心に対して記録材
料送り方向下流側部分に、前記発熱素子で記録された記
録済み記録材料を加圧状態で接触させ冷却させる加圧冷
却域を記録材料送り方向に長く設けて前記サーマルヘッ
ドを構成し、前記プラテンローラを、前記部分グレーズの中心から記
録材料送り方向の上流側にシフトさせて配置したことを
特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項１９】前記搬送ローラ対の記録材料ニップ位
置を前記部分グレーズの頂点よりもアルミナ基板側方向
にシフトさせて配置したことを特徴とする請求項１８記
載のサーマルプリンタ。