JPS6278964A - 熱記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱記録装置に関し、特に記録媒体上の熱溶融性
粉体現像剤を熱ビームにより溶融定着せしめて可視像を
形成する熱記録装置に関する。

〔従来の技術〕

記録媒体上に熱溶融性粉体現像剤を均一に付着せしめ、
熱線発生器から射出される熱ビームによって粉体現像剤
を溶融定着させる熱記録方式においては、粉体現像剤を
記録媒体に溶融定着させるために、実際には多大な熱エ
ネルギーを必要とする。

熱伝専上の観点から考えるならば、単位時間当たりの入
熱量一定の条件の下での被加熱部の温度上昇は瞬間的に
は入熱時間に対して指数関数的に上昇するので、記録媒
体上のある走査スポットのむ１体現像剤を溶融点以上の
温度まで上昇させるためには、高エネルギー密度の熱ビ
ームを短時間照射するよりは低エネルギー密度の熱ビー
ムを長時間照射する方がエネルギー効率からみて有利で
ある。

しかしながら、記録媒体への記録速度、すなわち熱ビー
ムによる走査速度を実用上支障がないような速度以上に
保つためには、１スポツト当たりの熱ビームの照射時間
をあまり長くとることばできない。

したがって、従来の熱記録装置では、高出力の熱線発生
器を配設し、高エネルギー密度の熱ビームを用いて記録
媒体の走査を行うようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点〕 従来の熱記録装置は、高出力の熱線発生器を配設してい
たので、熱記録装置のトータルコストが著しく高くなる
とともに、十分な保安対策を講じる必要があるという問
題点があった。

本発明の目的は、低出力の熱線発生器を用いて記録速度
を低下させることなしに熱記録を行えるようにした熱記
録装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る熱記録装置は、複数の熱線発生器を設け、
これら熱線発生器から射出される複数の熱ビームにより
同一照射記録情報に基づいて記録媒体上の同一部位を時
間的なずれをもって走査するようにしたものである。

〔作用〕 本発明の熱記録装置では、複数の熱線発生器から射出さ
れる複数の熱ビームにより記録媒体上の同一部位が順次
走査されるので、記録速度を低下させることなしに１ス
ポツト当たりの熱ビームの照射時間を実効的に延長する
ことができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を示す熱記録装置の要部側
面図である。この熱記録装置には、主熱ビーム１４を射
出する主熱線発生器１０と、追従熱ビーム１５を射出す
る副熱線発生器１１との２つの熱線発生器が配設されて
おり、これら主熱線発生器１０および副熱線発生器１１
は、熱ビーム射出端が回転多面鏡１２の上部側鏡面を互
いに異なる角度で仰ぎ見るような位置にそれぞれ配設さ
れている。主熱線発生器１０および副熱線発生器１１は
、記録情報に応じて断続的に主熱ビーム１４および追従
熱ビーム１５を出力するようになっており、従来の熱記
録装置に使用されていた熱線発生器よりは低出力のもの
である。したがって、各熱線発生器１０および１１から
射出される熱ビーム１４および１５も、従来の熱記録装
置における熱ビームより低エネルギー密度となっている
。

上記回転多面鏡１２は、熱線発生器ＩＯおよび１１から
射出された熱ビーム１４および１５を上方に向けて反射
して記録媒体１６上を走査させるためのものであって、
回転軸１２ａによって矢印ａで示す方向に定速回転する
ようになっている。

上記回転多面鏡１２の斜め上位には、回転多面鏡１２で
反射された熱ビーム１４および１５を記録媒体１６上に
スポット状に収束させるための収束光学系１３が設けら
れている。この収束光学系１３としては、熱ビーム１４
および１５の記録媒体１６上の走査速度が一定となるよ
うに、例えば、焦点距離と熱ビーム１４および１５の振
れ角との積が常に一定となるように設定されたｆθレン
ズが用いられる。

上記収束光学系１３の上位には、下面に熱溶融性粉体現
像剤１７を静電吸着等の手段によって均一に付着させた
記録媒体１６が配置されている。この記録媒体１６とし
ては、例えば特に処理を施していない普通紙が用いられ
、この記録媒体１６は熱ビーム１４および１５によって
矢印すで示す方向に走査されるとともに、第１図の紙面
に対して垂直な方向に開示しない搬送手段によって一定
速度あるいは一定周期の一定ステップで間歇的に移動さ
れるようになっている。

次に、このように構成された本実施例の熱記録装置の動
作について、第２図（ａ）ないしくｃ）を参照しながら
説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、記録情報に応じて時
刻ａ、からａｔの間に主熱線発生器１０から主熱ビーム
１４が射出されると、この主熱ビーム１４は回転多面鏡
１２によって反射され収束光学系１３によって屈折され
て、第２図（ｃ）に示すように、記録媒体１６上の点ｃ
、からＣ２までを半径ｒのスポット状に走査する。この
ため、点Ｃ１から０２までにある粉体現像剤１７が加熱
されるが、主熱ビーム１４だけでは熱エネルギーが不足
なのでいまだ粉体現像剤１７が溶融する温度までには至
らない。

次に、第２図（ｂ）に示すように、主熱ビーム１４と追
従熱ビーム１５との間隔を！、熱ビーム１４および１５
の記録媒体１６上での走査速度をＶとすると、時刻ａ１
から時間１２　／　ｖだけ遅れた時刻す、から時間ａ１
〜ａｔと同じ時間幅ｂ１〜ｂ２の間に、副熱線発生器１
１から追従熱ビーム１５が射出される。

この熱ビーム１５は、回転多面鏡１２によって反射され
収束光学系１３によって屈折されて、第２図（ｃ）に示
すように、主熱ビーム１４が走査したのと同じ記録媒体
１６上の点Ｃ１から０２までを半径ｒのスポット状に走
査する。この結果、主熱ビーム１４によってすでに加熱
されていた点Ｃ５からＣ２にある粉体現像剤１７が溶融
し記録媒体１６上に定着される。

同様のことが、時刻ａ、からａ４の間に射出された主熱
ビーム１４および時刻す、からｂ４の間に射出された追
従熱ビーム１５によって走査された点Ｃ１からＣ４まで
についても成り立つ。

ただし、ｂ、−ａ３＝ｆ／ｖおよびａ４−ａ。

＝ｂ、−ｂ、であることはいうまでもない。

このようにして、記録媒体１６が矢印すで示す方向に順
次走査されるとともに第１図の紙面に垂直な方向に移動
されることにより、記録媒体１６が全面にわたって走査
され、記録情報に応じた画像が記録媒体１６上に定着さ
れる。したがって、この後、未定着の粉体現像剤１７を
静電的に吸着したり、吸引したり、空気圧で吹き飛ばし
たりすることによって記録媒体１６上に定着された粉体
現像剤１７でなる可視像が得られる。

なお、上記熱ビーム１４および１５の間隔ｌは、熱線発
生器１０および１１の配置に応じて定まるので零にする
ことはできないが、ある程度小さくすることによって熱
ビーム１４および１５による加熱効率を向上させること
ができる。

また、記録媒体１６上の走査速度を一定とした上記実施
例のような場合には、時間１　／　ｖは一定値となるの
で、主熱線発生器１０の駆動信号を遅延させて副熱線発
生器１１を駆動することによって、上述のような熱ビー
ム１４および１５の制御をきわめて簡単な回路構成で容
易に行うことができる。

第３図は、本発明の他の実施例を示す熱記録装置の斜視
図であり、この熱記録装置には第１ないし第３の熱線発
生器２１ないし２３が設けられている。

−垂直面内に位置するように順次垂直方向に重なり合う
ように配設されている。下位の第１の熱線発生器の２１
は熱ビーム２６が回転多面鏡１２の左部側鏡面に垂直方
向にきわめて小さな入射伏角をもって入射されるように
熱ビーム射出端面が若干下向きに傾けられて配設され、
真中の第２の熱線発生器２２は熱ビーム２７が上記鏡面
に垂直方向に直角に入射されるように水平に配置され、
上位の第３の熱線発生器２３は熱ビーム２８が上記鏡面
に垂直方向にきわめて小さな入射仰角をもって入射され
るように熱ビーム射出端面が若干上向きに傾けられて配
置されている。

なお、本実施例の熱記憶装置では、回転多面鏡１２の回
転軸＋２３は垂直方向に配置され、回転多面鏡１２の人
泣に収束光学系１３および記録媒体１６が順次設けられ
ている。

このように構成された本実施例の熱記録装置においては
、まず、第１の熱線発生器２１から出力される熱ビーム
２６によって、記録媒体１６の表面が矢Ｅｌｌ　ｂで示
す主走査方向にあるライン（以下、このラインをｎ番目
の走査ラインという意味で走査ラボットには、第４図に
示すように、熱ビーム２６による第１の熱ビームパルス
が照射されるが、第１の熱線発生器２１の出力が小さい
ので、温度は急激に上昇するものの熱溶融性粉体現像剤
１７の溶融点にまでは至らない。

次に、矢印Ｃで示す副走査方向に記録媒体１６が１ステ
ップ分、すなわち走査ライン間隔分送られた後に、第１
の熱線発生器２１は走査ラインｎ＋１の走査を開仝ｈす
る。一方、第２の熱線発生器２２が熱ビーム２７による
走査ラインｎの走査を開始する。

第２の熱線発生器２２は、走査ラインｎに対して第１の
熱線発生器２１が出力したのと全く同一の断続シーケン
スを有する熱ビーム２７を出力し、走査ラインｎを同一
記録情報でなぞるように走査する。

このため、第１の熱線発生器２１の熱ビーム２６によっ
て照射されたスポットは、第４図に示すように、熱ビー
ム２７による第２の熱ビームパルスによって再び照射さ
れる。しかし、第２の熱線発生器２２の出力が小さいの
で、第１の熱ビームパルス照射後徐々に温度が低下しつ
つあったスポットの温度が再び急激に上昇するが、いま
だ粉体現像剤１７の溶融点にまでは至らない。

続いて、再び矢印Ｃで示す副走査方向に記録媒体１６が
１ステップ分送られた後に、第１の熱線発生器２１は走
査ラインｒ１＋２の走査を開始し、第２の熱線発生器２
２は走査ラインｆｉ＋ｌの走査を開始する。一方、第３
の熱線発生器２３が熱ビーム２８による走査ラインｎの
走査を開始する。この第３の熱線発生器２３が、走査ラ
インｎを第１および第２の熱線発生器２１および２２と
全く同一の記録情報に基づいて走査することはいうまで
もない。このため、第１および第２の熱線発生器２１お
よび２２の熱ビーム２６および２７によって照射された
スポットは、第４図に示すように、熱ビーム２８による
第３の熱ビームパルスによって再び照射される。これに
より、第２の熱ビームパルスの照射後徐々に温度が低下
しつつあったスポットの温度が再び急上昇し、同スポッ
ト位置にある粉体現像剤１７の溶融点に達し、粉体現像
剤１７が融けて記録媒体１６上に定着される。

このように、複数の熱線発生器から出される熱ビームに
よって同一走査ラインを走査することにより、同一スポ
ットにおける熱ビーム照射時間が増えて大熱量が増加す
る。本実施例の熱記録装置では、第１の熱ビームパルス
の照射と第２の熱ビームパルスの照射との間および第２
の熱ビームパルスの照射と第３の熱ビームパルスの照射
との間にはｌラインの主走査時間と１ステップの副走査
時間との和でなる時間間隔が生じるが、一旦上昇した温
度が元の温度にまで降下するには加熱時間よりも多くの
冷却時間を必要とするので、結果として小さいエネルギ
ー密度の熱ビームによって粉体現像剤１７が記録媒体１
Ｇに溶融定着される。

ここで、熱ビームの照射時間と熱線発生器の出力との関
係について具体的な数値を用いて説明する。例えば、従
来の熱記録装置では、１スポツトに熱ビームを１ＱＩＩ
ｓｅｃの間照射して粉体現像剤を溶融させるには、１７
Ｗ程度の出力の熱線発生器が必要であった。ところが、
本発明の熱記録装置によって１つのスポットに２つの熱
ビームをＩＯμｓｅｃずつ２０１１　ｓｅｃの間照射し
て粉体現像剤を溶融させるには、５．３Ｗ程度の出力の
熱線発生器が２台あればよい。そして、５つの熱ビーム
を１０μｓｅｃずつ５０μｓｅｃの間照射して粉体現像
剤を溶融させるには、０．５Ｗ程度の出力の熱線発生器
が５台あればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、熱線発生器を複数
設け、複数の熱ビームによって時間的なずれをもって記
録媒体を全く同じように走査するようにしたので、記録
速度を低下させることなしに低出力の熱線発生器を使用
でき、熱記録装置の製造コストを著しく低下させること
ができる。

また、高出力の熱線発生器を使用した従来のものに比べ
て簡易な保安対策を講じるだけですむ熱記録装置が得ら
れる効果もある。

さらに、粉体現像剤の溶融が徐々に行われるので、定着
後の溶融現像剤の肌がなめらかになり、記録媒体への定
着も強固になって記録画像の品質が改善されるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す熱記録装置の要部側
面図、 第２図（ａ）ないしくｃ）は、第１図中に示した熱線発
生器の出力タイミングをそれぞれ示すタイムチャートお
よび記録媒体上の走査位置を示す路線図、 第３図は、本発明の他の実施例を示す熱記録装置の要部
斜視図、 第４図は、第３図に示した熱記録装置における熱ビーム
照射スポットの温度上昇の様子を示す線図である。 図において、 １０・・・・・主熱線発生器、 １１・・・・・側熱線発生器、 １２・・・・・回転多面鏡、 ｌ３・・・・・収束光学系、 １４・・・・・主熱ビーム、 １５・・・・・追従熱ビーム、 １６・・・　・記録媒体、 １７・・・・・熱？８融性粉体現像剤、２１〜２３・・
・熱線発生器、 ２６〜２８・・・熱ビームである。 特許出願人　　コバル電子株式会社 代　理　人　　弁理士　　河原純− 第１図 第２図 Ｃ１Ｃ２０３Ｃ４ 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱溶融性粉体現像剤を均一に付着した記録媒体を熱線発
   生器から射出される熱ビームによって走査することによ
   り上記粉体現像剤を選択的に上記記録媒体に溶融定着さ
   せ、残余の粉体現像剤を除去することにより上記記録媒
   体上に可視像を形成する熱記録装置において、 上記熱線発生器を複数設け、これら熱線発生器から射出
   された複数の熱ビームにより同一照射記録情報に基づい
   て上記記録媒体上の同一部位を時間的なずれをもって走
   査するようにしたことを特徴とする熱記録装置。