(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発色する色および熱エネルギーが異なった複数の感熱発色層と、この感熱発色層の最上層を保護する保護層とが順次層設された感熱記録紙を用い、この感熱記録紙へサーマルヘッドから所定の熱エネルギーを供給して、前記感熱発色層に面順次で画像を記録するサーマルプリンタにおいて、
前記感熱発色層の最下層へ画像を記録する際に、前記サーマルヘッドから前記感熱記録紙へ、前記所定の熱エネルギーよりも大きな熱エネルギーを供給し、保護層に気泡を発生させ、この気泡により前記感熱記録紙に生じた隆起を用いて、感熱記録紙に点字を形成させることを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルプリンタに関し、更に詳しくは、複数の感熱発色層と、この感熱発色層の最上層を保護する保護層とが順次層設された感熱記録紙へサーマルヘッドから所定の熱エネルギーを供給して、感熱発色層に画像を記録するサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
目の不自由な人に対して印字内容を案内するために、専用の点字用紙の紙面を凸状に隆起させて点字を形成する点字プリンタがある。このような点字プリンタでは、出没自在の複数のピンとこれらのピンが突出したときに嵌り込む複数のドット孔とが紙面を挟んで用紙の幅方向に１列に並べられた印字ヘッドを備えている。各ピンは、点字データに応じて突出してドット孔に嵌り込む位置まで紙面を押圧し、紙面を凸状に隆起させて１列分の点字を形成する。１列分の点字形成が終わると、点字用紙が１列分搬送されて次の列の点字が形成される。
【０００３】
上記のような点字プリンタは、目の不自由な人と健常者の双方に対応した印字内容を記録することができないため、極めて限られた範囲でしか使用できない。これに対して、特開２００１−９６９１６公報には、一方の面に所定の熱エネルギーが供給されることにより発色する感熱発色層を形成し、他方の面に所定の熱エネルギーが供給されることにより発泡する発泡層を形成した感熱記録紙を用いたサーマルプリンタが提案されている。このサーマルプリンタには、発泡層用、感熱発色層用に２つのサーマルヘッドが設けられている。これらのサーマルヘッドにより、発泡層には点字のパターンを隆起させ、感熱発色層には通常の印字を行って、目の不自由な人と健常者の双方に対して印字内容を案内する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−９６９１６公報記載のサーマルプリンタは、発泡層用、感熱発色層用に２つのサーマルヘッドを用いているため、部品点数が多くなり、且つ装置構成および制御が複雑化するという問題がある。また、発泡層を形成した感熱記録紙を用いなければならず、市販の感熱記録紙を使用できないため汎用性に乏しい。さらに、絵や写真、地図など文字以外の画像情報を盛り込むことができないので利用価値が低い。
【０００５】
本発明は、プリンタ装置を複雑化することなく、点字および画像を同時にプリントすることで、目の不自由な人と健常者の双方が、汎用性および利用価値の高い情報を得ることができるサーマルプリンタ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】
上記目的を達成するために、本発明は、発色する色および熱エネルギーが異なった複数の感熱発色層と、この感熱発色層の最上層を保護する保護層とが順次層設された感熱記録紙を用い、この感熱記録紙へサーマルヘッドから所定の熱エネルギーを供給して、前記感熱発色層に面順次で画像を記録するサーマルプリンタにおいて、前記感熱発色層の最下層へ画像を記録する際に、前記サーマルヘッドから前記感熱記録紙へ、前記所定の熱エネルギーよりも大きな熱エネルギーを供給し、保護層に気泡を発生させ、この気泡により前記感熱記録紙に生じた隆起を用いて、感熱記録紙に点字を形成させることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したサーマルプリンタの構成を示す概略図である。サーマルプリンタ２は、搬送ローラ対３、サーマルヘッド４、プラテンローラ５、光定着装置６、システムコントローラ７などから構成される。プリンタ本体８には、カラー感熱記録紙（以下記録紙と略記する）９を挿入する挿入口８ａと、記録紙９を排出する排出口８ｂとが設けられている。記録紙９は、搬送ローラ対３に挟持され、挿入口８ａと排出口８ｂとの間に形成された図示しない記録紙搬送路に沿って搬送される。
【０００８】
搬送ローラ対３は、一方がキャプスタンローラ３ａ、他方がピンチローラ３ｂとなっている。キャプスタンローラ３ａにはパルスモータ１０が接続されており、モータドライバ１１を介してシステムコントローラ７によって回転が制御される。パルスモータ１０への駆動パルスは、パルスカウンタ１２でカウントされる。システムコントローラ７は、カウントした駆動パルスによってプリント開始位置、記録紙戻し位置を特定する。パルスカウンタ１２は、パルスモータ１０の正転時には駆動パルスをアップカウントし、逆転時には駆動パルスをダウンカウントする。
【０００９】
ピンチローラ３ｂには、図示しないシフト機構が設けられており、キャプスタンローラ３ａに圧接する圧接位置と、キャプスタンローラ３ａから離れる退避位置との間で移動する。記録紙９の先端が各搬送ローラ対３の位置に達すると、ピンチローラ３ｂが移動して記録紙９を挟持する。
【００１０】
サーマルヘッド４は、記録紙搬送路上方に配置されている。サーマルヘッド４の記録紙９と対面する位置には、多数の発熱素子を記録紙９の幅方向に沿ってライン状に配列した発熱素子アレイ４ａが設けられている。サーマルヘッド４は、ヘッドドライバ１３を介してシステムコントローラ７に接続されている。
【００１１】
プラテンローラ５は、サーマルヘッド４と対向するように記録紙搬送路下方に配置されている。プラテンローラ５には、図示しないシフト機構が設けられており、サーマルヘッド４と記録紙９とを適正な接触圧力で接触させる記録位置と、記録紙９と離間して下方に退避する退避位置との間で選択的にセットされる。プラテンローラ５は、熱記録時の記録紙９の搬送に対して従動回転し、記録紙９と発熱素子アレイ４ａの各発熱素子との接触状態を安定させる。また、プラテンローラ５は、給紙時および排紙時には記録紙９の移動を阻害しないように、待避位置へ移動してサーマルヘッド４との間に隙間を形成する。
【００１２】
光定着装置６は、反射板１４、イエロー用紫外線ランプ１５、マゼンタ用紫外線ランプ１６からなる。イエロー用紫外線ランプ１５は、発光波長のピークが４２０ｎｍの近紫外線を放射し、マゼンタ用紫外線ランプ１６は、発光波長のピークが３６５ｎｍの紫外線を放射する。これらの紫外線ランプ１５、１６は、記録紙９が図中矢印Ｂで示す逆方向へ搬送される際に、ドライバ１７を介してシステムコントローラ７によって選択的に点灯され、熱記録済みのイエロー感熱発色層２４およびマゼンタ感熱発色層２３（図２参照）が再度加熱されても発色しないように定着する。
【００１３】
システムコントローラ７には画像入力装置１８と点字入力装置１９とが接続されている。これらの入力装置１８、１９には、画像データおよび点字データがそれぞれ入力される。システムコントローラ７では、入力された画像データをイエロー、マゼンタ、シアンの各色プリントデータに分解する。システムコントローラ７は、記録紙９が図中矢印Ａで示す順方向へ搬送される際に、各色プリントデータに応じて発熱素子アレイ４ａの各発熱素子を発熱させ、詳しくは後述するように、記録紙９に所定の発色熱エネルギーを供給して熱記録を行う。
【００１４】
図２に示すように、記録紙９は、支持体２１上に、シアン感熱発色層２２、マゼンタ感熱発色層２３、イエロー感熱発色層２４、および保護層２５が順次層設されている。最下層であるシアン感熱発色層２２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。
【００１５】
マゼンタ感熱発色層２３は、最大吸収波長が約３６５ｎｍであるジアゾニウム塩化合物と、これと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２３は、サーマルヘッド４でマゼンタ画像を熱記録した後に、３６５ｎｍ付近の紫外線を照射すると光定着して発色能力が失われる。
【００１６】
イエロー感熱発色層２４は、最大吸収波長が約４２０ｎｍ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２４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。
【００１７】
各感熱発色層２２〜２４の発色特性を示す図３において、イエローの画像を熱記録する場合には、バイアス熱エネルギーＢＹに階調表現熱エネルギーＧＹ１を加えた発色熱エネルギー（ＢＹ＋ＧＹ１）を記録紙９に供給する。バイアス熱エネルギーＢＹは、イエロー感熱発色層２４が発色する直前のエネルギーであり、一定値である。階調表現熱エネルギーＧＹ１は、画像データに基づいた発色濃度に応じて決定される。なお、マゼンタおよびシアンも同様であるので、符号のみを付してある。
【００１８】
熱記録は、イエロー、マゼンタ、シアンの順に３色面順次で行われ、シアン記録時には、同時に点字データの熱記録も行われる。このとき、システムコントローラ７から、点字データに基づいて点字を形成する部分に、シアン感熱発色層２２に供給される所定の発色熱エネルギー（ＢＣ＋ＧＣ１）よりも大きい熱エネルギー（ＢＣ＋ＧＣ１＋ＧＣ２）を供給する信号が、ヘッドドライバ１３を介してサーマルヘッド４へ伝達される。
【００１９】
図４に示すように、熱エネルギー（ＢＣ＋ＧＣ１＋ＧＣ２）が供給された部分の保護層２５内には、化合物分解時に発生する窒素ガスを主要因とする気泡３１が発生する。この気泡３１により記録紙９に生じた隆起によって点字３２が形成される。
【００２０】
次に、上記実施形態の作用について説明する。プリント指示がなされると、記録紙９が給紙され、搬送ローラ対３によって搬送される。１回目の順方向の搬送中にイエロー感熱発色層２４に対してサーマルヘッド４によるイエロー画像の熱記録が行われる。サーマルヘッド４によってイエロー画像が記録されると、記録紙９の記録済み部分は光定着装置６に順次送られる。イエロー画像の記録中にイエロー用紫外線ランプ１５が点灯し、４２０ｎｍ付近に発光ピークを持つ近紫外線が記録紙９に照射され、イエロー感熱発色層２４の記録済み部分から順次光定着が施される。イエロー用紫外線ランプ１５から放射され、記録紙９以外の方向に放射された紫外線は、反射板１４で反射され、記録紙９に集光される。
【００２１】
イエロー感熱発色層２４の熱記録が終了し、記録紙９の記録済み部分のすべてが光定着装置６を通過すると、イエロー用紫外線ランプ１５が消灯する。そして、搬送ローラ対３が逆回転して記録紙９が逆方向に搬送される。記録紙９がサーマルヘッド４の位置まで戻ると、２回目の順方向への搬送が開始される。
【００２２】
２回目の順方向の搬送中に、マゼンタ感熱発色層２３に対して、サーマルヘッド４によるマゼンタ画像の熱記録が行われる。サーマルヘッド４によってマゼンタ画像が記録されると、記録紙９の記録済み部分は光定着装置６に順次送られる。マゼンタ画像の記録中にマゼンタ用紫外線ランプ１６が点灯し、３６５ｎｍ付近に発光ピークを持つ紫外線が記録紙９に照射され、マゼンタ感熱発色層２３の記録済み部分から順次光定着が施される。マゼンタ用紫外線ランプ１６から放射され、記録紙９以外の方向に放射された紫外線は、反射板１４で反射され、記録紙３に集光される。
【００２３】
マゼンタ感熱発色層２３の熱記録が終了し、記録紙９の記録済み部分のすべてが光定着装置６を通過すると、マゼンタ用紫外線ランプ１６が消灯し、搬送ローラ対３が逆回転して記録紙９がサーマルヘッド４の位置まで戻される。そして、３回目の順方向への搬送が開始され、この搬送中にシアン画像が記録される。このとき、点字データに基づいて点字を形成する部分には、熱エネルギー（ＢＣ＋ＧＣ１＋ＧＣ２）がサーマルヘッド４から供給され、点字３２が形成される。全ての画像および点字の記録が終了すると、記録紙９は排出口８ｂから排出される。
【００２４】
なお、例えば記録する画像の輪郭を画像データとは別に画像輪郭データとして画像入力装置１８に入力し、この画像輪郭データに基づいた画像輪郭記録を、点字記録と同様に処理するようにすれば、目の不自由な人がその輪郭を手でなぞることで画像の輪郭が触覚的に分かるのでより好ましい。また、上記実施形態では、画像および点字の記録を両方行っているが、通常の画像記録や点字のみを記録することも勿論可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のサーマルプリンタによれば、感熱発色層の最下層へ画像を記録する際に、サーマルヘッドから感熱記録紙へ、感熱発色層の最下層を発色させる所定の熱エネルギーよりも大きな熱エネルギーを供給し、保護層に気泡を発生させ、この気泡により感熱記録紙に生じた隆起を用いて、感熱記録紙に点字を形成させているので、感熱記録紙に発泡層などの特別な構造を設ける必要がなく、部品点数を増やさずに点字および画像を同時にプリントすることが可能である。したがって、プリンタ装置を複雑化することなく、目の不自由な人と健常者の双方が、汎用性および利用価値の高い情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したサーマルプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】カラー感熱記録紙の構成を示す断面図である。
【図３】カラー感熱記録紙の発色特性を示すグラフである。
【図４】点字形成後のカラー感熱記録紙を示す断面図である。
【符号の説明】
２  サーマルプリンタ
４  サーマルヘッド
６  光定着装置
７  システムコントローラ
９  カラー感熱記録紙
１４  反射板
１５  イエロー用紫外線ランプ
１６  マゼンタ用紫外線ランプ
１８  画像入力装置
１９  点字入力装置
２２  シアン感熱発色層
２３  マゼンタ感熱発色層
２４  イエロー感熱発色層
２５  保護層
３１  気泡
３２  点字
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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