(57)【要約】【課題】  感熱磁気記録シートのフィルムを過度の高温にすることなくワックスを溶融できるとともに、小型の磁石を用いて、ワックスが溶融する部分に充分な吸引力を作用させることができる感熱磁気記録シート用記録装置を提供する。【解決手段】  感熱磁気記録シート用記録装置は、磁界を印加する磁気回路と、熱エネルギーを選択的に印加するサーマルヘッドと、画像を構成する１ドットを形成するためにサーマルヘッドに印加する電圧を、時分割して間欠的に印加するヘッド制御部と、を備える。また、磁気回路は、磁石と、磁石の両極にそれぞれ接触しており、それぞれの一端が微小ギャップを隔てて互いに近接するように形成された２個のヨークと、を有し、当該微小ギャップがサーマルヘッドと対向し、２個のヨークのそれぞれの一端の微小ギャップを隔てて対向する面の延長上にサーマルヘッドの発熱体の中心部が位置するように配置されている。【選択図】      図６
2007069547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小な磁性体が拡散されており、前記磁性体の移動が禁止される第１の相と前記磁性体の移動が許容される第２の相との間で相変化可能な媒体が、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に封入された感熱磁気記録シートに、磁界を印加するとともに熱エネルギーを選択的に印加することによって、前記媒体の前記熱エネルギーを印加された部分の相を前記第２の相に相変化させ、当該部分に拡散されていた前記磁性体を一方向に移動させて、前記感熱磁気記録シートに画像を形成する感熱磁気記録シート用記録装置であって、
前記感熱磁気記録シートを搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送されている前記感熱磁気記録シートに、磁界を印加する磁気回路と、
前記感熱磁気記録シートの前記磁気回路によって前記磁界を印加されている部分に、熱エネルギーを選択的に印加するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに印加する電圧を制御するヘッド制御部と、を備え、
前記ヘッド制御部は、前記画像を構成する１ドットを形成するために前記サーマルヘッドに印加する電圧を、時分割して間欠的に印加することを特徴とする、感熱磁気記録シート用記録装置。
【請求項２】
前記サーマルヘッドの温度を測定するヘッド温度測定器を更に備え、
前記ヘッド制御部は、当該ヘッド温度測定器の測定結果に対応して、前記サーマルヘッドに間欠的に印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることを特徴とする、請求項１に記載の感熱磁気記録シート用記録装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドの周辺の温度を測定する周辺温度測定器を更に備え、
前記ヘッド制御部は、当該周辺温度測定器の測定結果に対応して、前記サーマルヘッドに間欠的に印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の感熱磁気記録シート用記録装置。
【請求項４】
前記サーマルヘッドの電圧を測定する回路を備え、
前記ヘッド制御部は、当該電圧の測定結果に対応して、前記サーマルヘッドに間欠的に印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることを特徴とする、請求項１又は３に記載の感熱磁気記録シート用記録装置。
【請求項５】
時分割して印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることで、前記画像を形成する単位となるドットの大きさを、操作者が調整するための調整手段を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の感熱磁気記録シート用記録装置。
【請求項６】
微小な磁性体が拡散されており、前記磁性体の移動が禁止される第１の相と、前記磁性体の移動が許容される第２の相と、の間で相変化可能な媒体が、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に封入された感熱磁気記録シートに、磁界を印加するとともに、熱エネルギーを選択的に印加することによって、前記媒体の前記熱エネルギーを印加された部分の相を前記第２の相に相変化させ、当該部分に拡散されていた前記磁性体を一方向に移動させて、前記感熱磁気記録シートに画像を形成する感熱磁気記録シート用記録装置であって、
前記感熱磁気記録シートを搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送されている前記感熱磁気記録シートに、熱エネルギーを選択的に印加するサーマルヘッドと、
前記感熱磁気記録シートに、磁界を印加する磁気回路であって、磁石と、２個のヨークと、を有し、前記２個のヨークは前記磁石の両極にそれぞれ接触しており、前記２個のヨークのうち、第１のヨークは略平板形状であり、第２のヨークは前記磁石と接触している磁石側ヨーク部と当該磁石側ヨーク部から前記第１のヨークの方向に立ち上がったギャップ側ヨーク部とから成り、前記第１のヨークの前記磁石と接触する面の一端と、前記ギャップ側ヨーク部の先端面とは微小ギャップを隔てて互いに対向しており、当該微小ギャップは、前記感熱磁気記録シートが搬送される搬送路を挟んで前記サーマルヘッドと対向し、前記微小ギャップを形成する前記第１のヨークの前記磁石と接触する面の一端と、前記ギャップ側ヨーク部の前記先端面とを結ぶ方向が前記感熱磁気記録シートの搬送方向と同一であり、前記第１のヨークの前記磁石と接触する面の延長上に前記サーマルヘッドの発熱体の中心部が位置するように配置された磁気回路と、を備えることを特徴とする、感熱磁気記録シート用記録装置。
【請求項７】
前記サーマルヘッドと前記磁気回路との相対位置を移動可能なヘッド磁気回路位置調整機構を更に備えることを特徴とする、請求項６に記載の感熱磁気記録シート用記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書換え可能な感熱磁気記録シートに画像を記録する感熱磁気記録シート用記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シートに遊動可能に内蔵された微小磁性体を移動させることにより、画像を当該シート上に表示する表示シートが知られている。このような表示シートの一例として、特許文献１には、リライタブル薄型画像表示シート（感熱磁気記録シート）が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたリライタブル薄型画像表示シートは、微小な磁性体が拡散されており、温度によって、磁性体の移動が禁止される第１の相と、磁性体の移動が許容される第２の相と、の間で相変化可能なワックスが、少なくとも一方が透明な２枚のフィルム（基層又は透明層）間に封入されている。特許文献１には、当該リライタブル薄型画像表示シートに、磁界を印加するとともに、熱エネルギーを選択的に印加することによって、ワックスが磁性体の移動が許容される第２の相となった部分の磁性体を透明なフィルム側に移動させて、感熱磁気記録シートに画像を形成する画像表示装置も開示されている。
【０００４】
当該画像表示装置は、ワックスを加熱して溶融するために、基層内の抵抗層を発熱させたり、外部から透明層を介して加熱したりしている。また、磁性体を移動させるために、リライタブル薄型画像表示シートの搬送路に臨んで磁石を設け、当該磁石の一方の磁極をリライタブル薄型画像表示シートに近接させることで、磁界を印加している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０２６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたように基層内の抵抗層を発熱させたり、外部から透明層を介して加熱したりする場合、間接的に熱を加えられるワックスより、直接熱源に接する基層や透明層の方が必ず高温になり、ワックスが適切な溶融温度であっても、基層又は透明層はより高温となる。これにより、フィルム（基層又は透明層）の軟化や劣化を招き、感熱磁気記録シート（リライタブル薄型画像表示シート）の耐久性が劣化するという課題があった。甚だしい場合には、高い印加温度によりフィルムが溶融して、感熱磁気記録シートが損なわれるという課題があった。一方で、単に磁石の磁極をリライタブル薄型画像表示シートに近接させる構造では、ワックスが溶融する部分に磁束を集中させることは困難であり、ワックスが溶融する部分の磁性体に充分な吸引力を作用させるためには、高性能で大型の磁石を用いなければならないという課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、フィルムを過度の高温にすることなくワックスを溶融できるとともに、小型の磁石を用いて、ワックスが溶融する部分において充分な吸引力を作用させることができる感熱磁気記録シート用記録装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による感熱磁気記録シート用記録装置は、微小な磁性体が拡散されており、磁性体の移動が禁止される第１の相と、磁性体の移動が許容される第２の相と、の間で相変化可能な媒体が、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に封入された感熱磁気記録シートに、磁界を印加するとともに熱エネルギーを選択的に印加することによって、媒体の熱エネルギーが印加された部分の相を第２の相に相変化させ、当該部分に拡散されていた磁性体を一方向に移動させて、感熱磁気記録シートに画像を形成する感熱磁気記録シート用記録装置であって、感熱磁気記録シートを搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送されている感熱磁気記録シートに、磁界を印加する磁気回路と、感熱磁気記録シートの磁気回路によって磁界を印加されている部分に、熱エネルギーを選択的に印加するサーマルヘッドと、サーマルヘッドに印加する電圧を制御するヘッド制御部と、を備え、ヘッド制御部は、画像を構成する１ドットを形成するためにサーマルヘッドに印加する電圧を、時分割して間欠的に印加することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、サーマルヘッドに印加する電圧を、時分割して間欠的に印加することにより、電圧を印加している間に上昇したサーマルヘッドの温度が、電圧を印加していない間に低下することから、印加時間の合計が同一、即ち加えるエネルギー量が同一であっても、時分割することなく連続して電圧を印加する場合より、サーマルヘッドの温度が到達する最高温度が低くなる。電圧を印加している時間の間の電圧印加していない時間をより長くすることで、サーマルヘッドの最高温度をより低くすることができる。即ち、サーマルヘッドの最高温度を低く調整することができる。
【００１０】
また、印加していない時間にサーマルヘッドの温度が低下することから、連続して電圧を印加する場合より、サーマルヘッド温度の上昇率が小さくなる。一般的に、接触する二物体の一方の温度が上昇すると、他方の物体に熱エネルギーが伝導して、他方の温度も上昇するが、熱が伝導されるのに時間を要するため、二物体間には温度差が生じ、先に温度が上昇する物体の温度上昇率が大きいほど、二物体間の温度差は大きくなる。当該二物体に相当するサーマルヘッドと感熱磁気記録シートについては、サーマルヘッドの温度が緩やかに上昇することで、サーマルヘッドの温度上昇率が大きい場合に比べて、サーマルヘッドの温度とサーマルヘッドによって熱を加えられる感熱磁気記録シートの温度との温度差を小さくすることができる。これにより、感熱磁気記録シートが損なわれる可能性を従来に比して低減することができる。同様に、サーマルヘッドに直接接触して熱を伝えられる基板の温度と、当該基板を介して熱を伝えられる相変化可能な媒体の温度との温度差を小さくすることができる。これにより、感熱磁気記録シートが損なわれる可能性を従来に比して低減することができる。
【００１１】
この場合、感熱磁気記録シート用記録装置は、サーマルヘッドの温度を測定するヘッド温度測定器を更に備え、ヘッド制御部は、当該ヘッド温度測定器の測定結果に対応して、サーマルヘッドに間欠的に印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることが好ましい。
【００１２】
印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることで、サーマルヘッドの温度上昇特性を変えることができる。この構成によれば、サーマルヘッドの温度を実測し、サーマルヘッドの実際の温度を適切な温度に調整することができる。
【００１３】
この場合、感熱磁気記録シート用記録装置は、サーマルヘッドの周辺の温度を測定する周辺温度測定器を更に備え、ヘッド制御部は、当該周辺温度測定器の測定結果に対応して、サーマルヘッドに間欠的に印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることが好ましい。
【００１４】
印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることで、サーマルヘッドの温度上昇特性を変えることができる。また、サーマルヘッドの周辺の温度が異なると、サーマルヘッドに印加する電圧や電圧印加時間が同一であっても、サーマルヘッドの温度の上昇率や最高温度は異なる。この構成によれば、サーマルヘッドの周辺の温度を実測し、周辺温度に対応して、サーマルヘッドの温度が適切な温度になるように調整することができる。
【００１５】
この場合、サーマルヘッドの電圧を測定する回路を備え、ヘッド制御部は、当該電圧の測定結果に対応して、サーマルヘッドに間欠的に印加する電圧の１ドットを形成するために必要な一回当りに与える印加時間と印加回数の一方若しくは両方を変化させることが好ましい。
【００１６】
印加する電圧の印加時間と、印加回数の一方若しくは両方を変化させることで、サーマルヘッドの温度上昇特性を変えることができる。また、サーマルヘッドの電圧が異なると、サーマルヘッドに印加する印加時間や印加回数が同一であっても、サーマルヘッドの温度や上昇率や最高温度は異なる。この構成によれば、サーマルヘッドの電圧を実測し、サーマルヘッドの温度が適切な温度になるように調整することができる。
【００１７】
この場合、感熱磁気記録シート用記録装置は、時分割して印加する電圧の、電圧印加一回当りの印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることで、画像を形成する単位となるドットの大きさを、操作者が調整するための調整手段を更に備えることが好ましい。
【００１８】
印加する電圧の、電圧印加一回当り印加時間と、１ドットを形成するために印加する印加回数の一方若しくは両方を変化させることで、１ドットを形成するために加える総エネルギーが変化する。加える総エネルギーを変えて媒体が相変化する範囲を調整することで、ドットの大きさを調整することができる。この構成によれば、当該調整を、感熱磁気記録シート用記録装置操作者が実行することができる。
【００１９】
本発明による感熱磁気記録シート用記録装置は、微小な磁性体が拡散されており、磁性体の移動が禁止される第１の相と、磁性体の移動が許容される第２の相と、の間で相変化可能な媒体が、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に封入された感熱磁気記録シートに、磁界を印加するとともに、熱エネルギーを選択的に印加することによって、媒体の熱エネルギーを印加された部分の相を第２の相に相変化させ、当該部分に拡散されていた磁性体を一方向に移動させて、感熱磁気記録シートに画像を形成する感熱磁気記録シート用記録装置であって、感熱磁気記録シートを搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送されている感熱磁気記録シートに、熱エネルギーを選択的に印加するサーマルヘッドと、感熱磁気記録シートに、磁界を印加する磁気回路であって、磁石と、２個のヨークと、を有し、２個のヨークは磁石の両極にそれぞれ接触しており、２個のヨークのうち、第１のヨークは略平板形状であり、第２のヨークは磁石と接触している磁石側ヨーク部と当該磁石側ヨーク部から第１のヨークの方向に立ち上がったギャップ側ヨーク部とから成り、第１のヨークの磁石と接触する面の一端と、ギャップ側ヨーク部の先端面とは微小ギャップを隔てて互いに対向しており、当該微小ギャップは、感熱磁気記録シートが搬送される搬送路を挟んでサーマルヘッドと対向し、微小ギャップを形成する第１のヨークの磁石と接触する面の一端と、ギャップ側ヨーク部の先端面とを結ぶ方向が感熱磁気記録シートの搬送方向と同一であり、第１のヨークの磁石と接触する面の延長上にサーマルヘッドの発熱体の中心部が位置するように配置された磁気回路と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
ヨークのそれぞれの一端の微小ギャップを隔てて対向する面の延長上は磁束密度が高くなっていることが実験的に確かめられている。本発明によれば、微小ギャップがサーマルヘッドに対向しており、磁束密度が高いことが確かめられている部分が、最も温度が高くなるサーマルヘッドのヒーターの中心に合致するように配置することで、加熱される部分に効率的に磁界をかけて、小さい磁石を用いても必要な部分に大きな磁力を作用させることができる。
【００２１】
この場合、感熱磁気記録シート用記録装置は、サーマルヘッドと磁気回路との相対位置を移動可能なヘッド磁気回路位置調整機構を更に備えることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、サーマルヘッドと記磁気回路との相対位置を移動させて、最も適切な位置関係に合わせ込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る感熱磁気記録シート用記録装置の一例である印刷装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
最初に、本実施形態の熱磁気記録装置１０（図２参照）を用いて印刷を実行する印刷対象となる感熱磁気記録シートの一例である表示シート１について説明する。図１は、表示シートの構成を示す断面図である。図１（ａ）は、表示シートの初期状態の断面図であり、図１（ｂ）は、画像表示が初期化された表示シートの断面図であり、図１（ｃ）は、画像が表示されている表示シートの断面図である。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、表示シート１は２枚の透明膜２を有している。２枚の透明膜２は同等であって区別がつかないが、説明及び理解を容易にすべく、一方を上透明膜２ａ、他方を下透明膜２ｂと表記する。上透明膜２ａと下透明膜２ｂとの間にはスペーサ７が挟持されており、膜間の隙間が形成されている。スペーサ７は、直径が１０μｍ程度の透明な球体である。上透明膜２ａと下透明膜２ｂとは周縁で接続されており（図示省略）、膜間の隙間は表示シート１の外部と遮断されて密閉されている。密閉された隙間にはワックス４が充填されており、ワックス４の中には磁性紛６が概ね均一に分散されている。ワックス４は、常温では磁性紛６の移動が規制される第１の相である固相状態であり、例えば６０℃から１２０℃を超えると、磁性紛６の移動が許容される第２の相である溶融状態となる。ワックス４は、例えば白色に着色されており、遮光性の高いことが好ましい。磁性紛６は、ワックス４とは異なる例えば黒色の粒子である。
【００２６】
図１（ａ）に示した状態では、上透明膜２ａ又は下透明膜２ｂには、ワックス４が接触しており、表示シート１の外観としては、磁性紛６は白色に着色されたワックス４に隠れている。スペーサ７は、球体であるスペーサ７と略平面である上透明膜２ａ又は下透明膜２ｂとの接点のみが、上透明膜２ａ又は下透明膜２ｂに接触している。接点は微小であり、スペーサ７は透明であることから、表示シート１の外観としては、スペーサ７は殆ど視認できない。この状態の表示シート１は、透明なスペーサ７の微小な一部が存在するが殆ど視認されず、上透明膜２ａ又は下透明膜２ｂを介して白色のワックス４が視認される、白色のシートである。
【００２７】
表示シート１に磁性体を下透明膜２ｂの方向に吸引するような磁力を作用させた状態で、表示シート１の温度を上げてワックス４の相を溶融状態にすると、磁力で吸引された磁性紛６は、溶融状態のワックス４の中を移動して、図１（ｂ）に示したように、下透明膜２ｂに接触する位置に至る。表示シート１は、上透明膜２ａ側がワックス４の白色であり、下透明膜２ｂ側が磁性紛６の黒色となる。表示シート１の温度を下げると、ワックス４の相は固相状態に戻り、磁性紛６は図１（ｂ）に示した位置で固定され、表示シート１は、一方の面が白色、他方の面が黒色の、画像が何も表示されていないシートとなる。図１（ｂ）に示した表示シート１は、表示が消去された、即ち表示が初期化された状態である。
【００２８】
表示シート１に磁性体を上透明膜２ａの方向に吸引するような磁力を作用させた状態で、表示シート１の図１（ｃ）に示した４ａの部分の温度を上げて、４ａの部分のワックス４の相を溶融状態にすると、当該部分の磁性紛６は、溶融状態のワックス４の中を移動して、図１（ｃ）に示したように、上透明膜２ａに接触する位置に至る。ワックス４の４ａの部分の温度が下がると、ワックス４の４ａの部分の相は固相状態に戻り、磁性紛６は図１（ｃ）に示した位置で固定される。表示シート１の上透明膜２ａ側の面は、白地に、図１（ｃ）に示したＡの部分が黒く表示される。また、表示シート１の下透明膜２ｂ側の面は上透明膜２ａ側とは逆に、黒地に、図１（ｃ）に示したＡの部分が白く表示される。同様に、表示シート１に磁界を作用させて、任意の位置を選択的に加熱することで、加熱された部分を黒色にして、表示シート１上に画像を形成することができる。
【００２９】
次に、表示シート１上に画像を形成する熱磁気記録装置１０について、図２を参照して説明する。図２は、熱磁気記録装置の要部の断面図である。熱磁気記録装置１０が感熱磁気記録シート用記録装置に相当する。
【００３０】
熱磁気記録装置１０は、メインフレーム１１と、開閉フレーム１２とを有し、開閉フレーム１２は、一端がメインフレーム１１に設けられているフレーム軸１４に軸支され、フレーム軸１４を中心にして回動可能である。回動することによって、開閉フレーム１２は、メインフレーム１１に対して、開または閉の状態になる。開閉フレーム１２が開けられている時に、メインフレーム１１と開閉フレーム１２との間に、フレーム軸１４の方向から上記した表示シート１を挿入してセットすることが可能である。
【００３１】
開閉フレーム１２には、表示シート１に印刷を実行するサーマルヘッド１５が設けられている。サーマルヘッド１５は、ヘッドフレーム１６に保持されている。ヘッドフレーム１６は、ヘッドフレーム１６の両端部にそれぞれ設けられているヘッド支持アーム１８と、ヘッド支持アーム１８を回動可能に開閉フレーム１２へ軸支するアーム軸１９とを介して、開閉フレーム１２に保持されている。ヘッドフレーム１６のヘッド支持アーム１８と反対側の端面には、温度センサ４０（図３及び図５参照）が固定されている。サーマルヘッド１５の表示シート１に対向する側には、表示シート１へ熱を加えて印刷を行う印刷部２０が形成されている。印刷部２０へ表示シート１を案内（誘導）する用紙案内部２１は、ヘッドフレーム１６に固定されている。
【００３２】
また、開閉フレーム１２には、フレーム軸１４に軸支されている端部と反対側の端部に設けられ、表示シート１を押圧する押さえローラ２３と、押さえローラ２３を支持して開閉フレーム１２へ取り付けるためのローラ支持部２２と、押さえローラ２３が表示シート１へ押圧を付与するために、ローラ支持部２２を加圧するローラバネ２６とが設けられている。そして、開閉フレーム１２の押さえローラ２３側の端面には、開閉フレーム１２を開閉させるための突起部２４が設けられている。
【００３３】
メインフレーム１１には、表示シート１をサーマルヘッド１５の印刷部２０へ案内して、印刷部２０との間に表示シート１を挟持する固定プラテン（プラテン）２５が、サーマルヘッド１５に対向する位置に、設けられている。固定プラテン２５の表示シート１の挿入側には、用紙案内部２１に対向する位置に、固定プラテン２５に連続して、挿入側の用紙案内部２７ａが設けられている。固定プラテン２５の印刷部２０に対向する位置には、固定プラテン２５と一体に設けられ、端部がサーマルヘッド１５の印刷部２０と協働して、表示シート１を挟持するように配置されている磁気回路部３０が設けられている。固定プラテン２５は、プラテン枠３１に固定されており、プラテン枠３１は、調整機構３２を介してメインフレーム１１に、位置調整可能に固定されている。固定プラテン２５は、調整機構３２によって、表示シート１の搬送方向の位置を移動させることで、印刷部２０と磁気回路部３０との表示シート１の搬送方向の相対位置関係を調節することができる。調整機構３２が、ヘッド磁気回路位置調整機構に相当する。
【００３４】
固定プラテン２５の表示シート１の排出側には、押さえローラ２３と対向する位置に設けられ、押さえローラ２３との間に表示シート１を挟持して搬送力を加える駆動ローラ２８と、駆動ローラ２８へ駆動ローラ軸２９を介して回転力を付与する図示していない搬送モータと、駆動ローラ２８から排出方向へ表示シート１を案内する排出側の用紙案内部２７ｂとが設けられている。
【００３５】
そして、メインフレーム１１の表示シート１の排出側に、開閉フレーム１２の突起部２４を介して開閉フレーム１２の開閉を操作する開閉操作部３４と、熱磁気記録装置１０を制御する制御部３５とが設けられている。制御部３５には、後述する印刷制御管理部６０（図５参照）などが含まれている。開閉操作部３４には、突起部２４を挿入させるための突起挿入部３４ａが形成されている。
【００３６】
以上のような構成の熱磁気記録装置１０への表示シート１のセットは、開閉フレーム１２が開かれている状態で、表示シート１を用紙案内部２７ａ側から挿入し、磁気回路部３０、駆動ローラ２８の方向へ順送りしてセットする。開閉フレーム１２を閉じて、突起部２４を突起挿入部３４ａに係合させて、熱磁気記録装置１０は表示シート１に対して印刷可能な状態となる。
【００３７】
表示シート１は、図２に示すように、表示シート１の搬送方向の上流側にある用紙案内部２７ａによって案内されて、サーマルヘッド１５へ搬送され、サーマルヘッド１５の印刷部２０と磁気回路部３０とによって挟持される。挟持された表示シート１には、サーマルヘッド１５の印刷部２０が押し付けられ、印刷部２０が発する熱が表示シート１に加えられ、磁気回路部３０の磁力による磁性体に対する吸引力が作用する。加えられた熱によって、表示シート１の印刷部２０に接する部分のワックス４が第２の相に相変化し、当該第２の相のワックス４に混入している磁性紛６が、磁気回路部３０に吸引されて、表示シート１の磁気回路部３０側に移動することで、印刷がなされる。複数の印刷部２０の中の任意の印刷部２０に選択的に電圧を印加して選択的に発熱させることにより、任意の位置にドットを形成することができる。
【００３８】
印刷部２０の下流側に設けられている押さえローラ２３と、駆動ローラ２８とは、表示シート１を搬送する搬送部として機能する。表示シート１は、押さえローラ２３と駆動ローラ２８とにより狭持され、駆動ローラ２８の回転により搬送される。押さえローラ２３は、押さえローラバネ２６が押さえローラ２３を支持するローラ支持部２２を介して付与する押圧によって、表示シート１を駆動ローラ２８へ押し付ける。表示シート１に付与された押圧により、駆動ローラ２８と表示シート１との間に摩擦力が生じ、駆動ローラ２８の回転によって、表示シート１を搬送することが可能である。
【００３９】
次に、サーマルヘッド１５及び磁気回路部３０について、詳細に説明する。図３は、サーマルヘッドの印刷部付近と磁気回路部の構成を示す断面図である。図３に示すように、磁気回路部３０は、表示シート１に作用させる磁界を発生させる磁石部４２と、磁石部４２のＮ極に固着されたヨーク４１Ｎと、Ｓ極に固着されたヨーク４１Ｓと、サーマルヘッド１５と対向する一端部に形成されているギャップ部４３とで構成されている。磁石部４２は、例えばネオジウム磁石を用いる。ギャップ部４３は、反磁性体であるベリリウム銅（ＢｅＣｕ）によって封止されている。ネオジウム磁石は、ネオジウム、鉄、ボロンを主成分として成型焼結された磁石であって、割れや欠けが生じ難いため機械加工性に優れ、また、磁気特性が高いため小さいサイズであっても磁力の強い磁石である。
【００４０】
この構成によれば、磁石部４２は、磁石部４２のＮ極からＳ極の方向に磁界を形成し、磁気回路部３０においては、Ｎ極、ヨーク４１Ｎ、ヨーク４１Ｓ、Ｓ極の順にループをなして磁気回路を形成する。ギャップ部４３では漏れ磁束が発生し、漏れ磁束の磁界がギャップ部４３に当接する表示シート１に印加され、表示シート１内の磁性紛６に、磁気回路部３０の方向への吸引力が作用する。磁気回路部３０が、磁気回路に相当する。
【００４１】
サーマルヘッド１５の印刷部２０は、ヘッドフレーム１６に取り付けられているアルミナ基板４６と、磁気回路部３０のギャップ部４３に対向するように位置して、アルミナ基板４６の表面に略半球状に突起して形成されている蓄熱部であるガラス質のグレース４７と、グレース４７を覆うように形成されている発熱体４８と、発熱体４８に重ねて形成されている電極４９と、表示シート１へ熱を付与するため電極４９が形成されていない発熱体４８の開口部５０と、発熱体４８および電極４９を覆って印刷部２０を保護する保護膜５１とを有する。アルミナ基板４６には、グレース４７が形成されている部分に近接して、グレース４７に臨むようにヘッド温度センサ５２のセンサ部５２ａが配置されている。印刷部２０は、表示シート１の幅方向に、例えば３００ｄｐｉ（１インチあたり３００個）、１ピッチ約０．０８７４ｍｍの間隔で複数配置されている。磁気回路部３０と、印刷部２０とは、表示シート１の全幅に渡って対向して配置されており、いずれの部分の断面も図３に示すような同じ断面である。
【００４２】
断面形状が直方体形状であるヨーク４１Ｎを構成する各面について、磁石部４２のＮ極に固着されると共に、ギャップ部４３に対向する面を面４１Ａ、印刷部２０に対向する面を面４１Ｂ、面４１Ａの裏面を面４１Ｃと呼ぶ。断面形状がＬ字型形状であるヨーク４１Ｓを構成する各面について、磁石部４２のＳ極に固着される面を面４１Ｄ、ギャップ部４３に対向する面を面４１Ｅ、面４１Ｄと面４１Ｅとを結ぶ面を面４１Ｆ、印刷部２０に対向する面を面４１Ｇ、面４１Ｄの裏面を面４１Ｈと呼ぶ。サーマルヘッド１５と磁気回路部３０とに挟持された状態の表示シート１は、面４１Ｂ及び面４１Ｇに接触する。
【００４３】
次に、ギャップ部４３近傍の磁界について説明する。図４は、ギャップ部近傍の磁界の強さを示す模式図である。図４において同一の斜線又は網掛けを施した領域が、磁界の強さがほぼ同一の領域である。凡例に示した領域Ｈ１からＨ７は、数字が小さい方が磁界の強さが強い領域である。面４１Ｂ及び面４１Ｇに沿う空間の磁界の強さは、面４１Ｂとギャップ部４３に対向する面４１Ａとの角部近傍の磁界が最も強くなっている。図３に示したように、発熱体４８の開口部５０の中心が面４１Ａの延長上に位置するように、サーマルヘッド１５と磁気回路部３０とは配置されている。この位置関係にサーマルヘッド１５と磁気回路部３０とを配置することで、表示シート１の中の磁性紛６を移動させるために、最も効果的に磁界と熱の両方を表示シート１に印加することができる。発熱体４８の開口部５０の中心と、面４１Ａの延長上の位置の公差は、０．２ｍｍ以内とすることが効果的である。ヨーク４１Ｎが第１のヨークに相当し、ヨーク４１Ｓが第２のヨークに相当し、面４１Ａが、第１のヨークの磁石と接触する面に相当する。また、図２を参照して説明したように、磁気回路部３０が一体に形成されている固定プラテン２５は、調整機構３２を介してメインフレーム１１に、位置調整可能に固定されている。調整機構３２によって、固定プラテン２５の表示シート１の搬送方向の位置を移動させることで、印刷部２０の発熱体４８の開口部５０の中心が面４１Ａの延長上に位置するように、磁気回路部３０の表示シート１の搬送方向の位置を調節することができる。
【００４４】
次に、熱磁気記録装置１０を実現する機能的構成について説明する。図５は、熱磁気記録装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。ホスト装置８０から、印刷データや制御コマンドが、インタフェース８１を介して、熱磁気記録装置１０に送信される。印刷制御管理部６０は、インタフェース６１を介して印刷データや制御コマンドを受信する。ヘッド温度センサ５２の測定結果や、温度センサ４０の測定結果や、ヘッド電圧測定回路７２の測定結果も、印刷制御管理部６０に送られる。サーマルヘッド１５に印加する電圧パルスのパルス幅、及び１ドットを形成するために印加するパルス数は、設定入力装置６２を介して、予め入力される。入力されたパルス幅、及びパルス数は、電圧印加設定記憶部６３に記憶される。
【００４５】
印刷制御管理部６０は、電圧設定調整部６４と、印刷制御部６６とを有している。電圧設定調整部６４は、電圧印加設定記憶部６３に記憶された印加する電圧のパルス幅及びパルス数を、ヘッド温度センサ５２の検出結果、温度センサ４０の検出結果、又はヘッド電圧測定回路７２の測定結果に対応して補正し、サーマルヘッド１５に印加するべき電圧パルスの設定を決定する。印刷制御部６６は、受信した印刷データや制御コマンドで規定される印刷を、サーマルヘッド駆動回路１５ｄ及び搬送機構駆動回路６７ｄを介してサーマルヘッド１５及び用紙搬送機構６７を駆動することで、実行する。印刷制御部６６は、当該印刷を実行する際に、電圧設定調整部６４で決定された電圧パルスの設定に従って電圧パルスを印加するようにサーマルヘッド１５を制御する。印刷制御管理部６０が、ヘッド制御部に相当する。ヘッド温度センサ５２がヘッド温度測定器に相当し、温度センサ４０が周辺温度測定器に相当し、ヘッド電圧測定回路７２がサーマルヘッドの電圧を測定する回路に相当する。
【００４６】
次に、サーマルヘッド１５に電圧パルスを印加したときの印刷部２０の温度について説明する。図６は、サーマルヘッドに印加する電圧パルスと印刷部の温度との関係を示す模式図である。（ａ）に示した電圧パルスは、パルス幅０．３ｍｍｓ、印加周期１ｍｓで印加されている。印刷部２０の温度は、二点鎖線で示したように、初期の２０℃から０．３ｍｓの間に約１４０℃に上昇し、次の電圧パルスが印加される前に、元の２０℃まで低下している。
【００４７】
上記したように、電圧設定調整部６４は、１ドットを形成するための電圧パルスを分割して印加するように設定する。（ｂ）に示した電圧パルスは、パルス幅０．０５ｍｍｓの電圧パルスが６パルス印加されており、パルス間隔も０．０５ｍｓになっている。印刷部２０の温度は、実線で示したように、電圧が印加されている０．０５ｍｓの間に、初期の２０℃から約２３℃上昇し、次の電圧パルスが印加されるまでの０．０５ｍｓの間に、約１０℃低下している。電圧パルスが６パルス印加された０．５５ｍｍｓ後には、印刷部２０の温度は、約１０８℃に上昇し、次の電圧パルスが印加される前に、元の２０℃まで低下している。
【００４８】
パルス幅０．０５ｍｍｓの電圧パルスが６パルス印加されて、印刷部２０で発生する熱エネルギーは、パルス幅０．３ｍｍｓの電圧パルスが１パルス印加されて発生する熱エネルギーと同等である。従って、パルス幅０．０５ｍｍｓの６パルスの場合とパルス幅０．３ｍｍｓの１パルスの場合とで、伝達ロスや、透明膜２に吸収される熱エネルギーが同等であるとして、ワックス４に加えられワックス４を溶融状態に相変化させるために有効なエネルギーは、同等である。印加するエネルギー量を変えるためには、パルス幅とパルス数の積が変わるようにする。例えば、パルス幅は一定にして、印加するパルス数を増減させることで、印加するエネルギー量を増減させる。
【００４９】
以下、実施形態の効果を記載する。
（１）パルス幅０．３ｍｍｓの電圧パルスを１パルス印加するのに代えてパルス幅０．０５ｍｍｓの電圧パルスを６パルス印加することで、印刷部２０の最高温度を低くすることができる。例えば、透明膜２に相当する特許文献１に開示された透明層の耐熱温度は１３０℃程度であり、パルス幅０．３ｍｍｓの電圧パルスを１パルス印加すると、１４０℃に達して透明層（透明膜２）が損なわれる可能性が高いが、パルス幅０．０５ｍｍｓの電圧パルスを６パルス印加することで、最高温度を耐熱温度より低い約１０８℃に下げて、透明層（透明膜２）が損なわれる可能性を小さくすることができる。
【００５０】
（２）パルス幅０．３ｍｍｓの電圧パルスを１パルス印加するのに代えてパルス幅０．０５ｍｍｓの電圧パルスを６パルス印加することで、印刷部２０の温度の上昇率を小さくすることができる。印刷部２０の温度が緩やかに上昇することで、印刷部２０の温度上昇率が大きい場合に比べて、印刷部２０の温度と印刷部２０によって熱を加えられる表示シート１の温度との温度差を小さくすることができる。同様に、印刷部２０に直接接触して熱を伝えられる透明膜２の温度と、当該透明膜２を介して熱を伝えられるワックス４の温度との温度差を小さくすることができる。これにより、印刷部２０の最高温度を透明膜２の耐熱温度より低い温度にすると共に、ワックス４の温度をワックス４が溶融状態に相変化する温度より高い温度にすることができる。このようにして、ワックス４が溶融状態に相変化させることを損なうことなく、透明膜２が損なわれる可能性を小さくすることができる。
【００５１】
（３）面４１Ｂ及び面４１Ｇに沿う空間の磁界の強さは、面４１Ｂとギャップ部４３に対向する面４１Ａとの角部近傍の磁界が最も強くなっている。発熱体４８の開口部５０の中心が面４１Ａの延長上に位置するように、サーマルヘッド１５と磁気回路部３０とを配置することで、表示シート１の印刷部２０によって加熱される部分に効率良く磁界を印加することができる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００５３】
（変形例１）前記実施形態においては、磁石部４２はネオジウム磁石であったが、ネオジウム磁石を用いることは必須ではない。ネオジウム磁石だけではなく、フェライト磁石、サマリュユウムコバルト磁石、アルニコ磁石等であっても良い。いずれもネオジウム磁石に比して磁気特性が若干劣るが、錆びにくく温度特性に優れる、或は単価が安いなどの優れた特性を有している。磁石部の構成における永久磁石の選択肢が広がり、より優先するべき特性に拠って磁石を選択することができる。
【００５４】
（変形例２）前記実施形態においては、印刷部２０の温度を測定するヘッド温度センサ５２を設けて、ヘッド温度センサ５２の測定結果に基づいて印加する電圧のパルス幅及びパルス数を調整していたが、ヘッド温度センサ５２を設けることは必須ではない。印加する電圧のパルス幅及びパルス数とヘッド温度との対応を測定しておき、それに基づいて制御してもよい。
【００５５】
（変形例３）前記実施形態においては、サーマルヘッド１５の近傍の温度を測定する温度センサ４０を設けて、温度センサ４０の測定結果に基づいて印加する電圧のパルス幅及びパルス数を調整していたが、温度センサ４０を設けることは必須ではない。周辺温度の変動が小さい環境で使われる場合や、サーマルヘッドの最高温度が周辺環境の温度の影響を受け難いサーマルヘッドが使用される場合などは、サーマルヘッド周辺の温度に基づく補正を省略してもよい。
【００５６】
（変形例４）前記実施形態においては、サーマルヘッドの電圧を測定するヘッド電圧測定回路７２を設けて、ヘッド電圧測定回路７２の測定結果に基づいて印加する電圧のパルス幅及びパルス数を調整していたが、ヘッド電圧測定回路７２を設けることは必須ではない。印刷に十分な電源容量があり、負荷変動の小さい電源を使用する場合や、印刷に要する消費電流が電源容量に対し小さい場合などは、サーマルヘッドの電圧に基づく補正を省略してもよい。
【００５７】
（変形例５）前記実施形態においては、表示シート１の表面を形成する膜は両面とも透明膜２であったが、表示シート１の表面を形成する膜が両面ともに透明であることは必須ではない。一方は不透明な膜であってもよい。
【００５８】
（変形例６）前記実施形態においては、磁石部４２は、永久磁石であるネオジウム磁石であったが、電磁石であっても良い。電磁石を用いても、表示シート１に磁界を印加することは永久磁石と同様に可能である。また、電磁石を用いることにより、印加する磁界をＯＮまたはＯＦＦにする制御が可能であり、表示シート１に選択的に磁界を印加することができる。
【００５９】
（変形例７）前記実施形態においては、熱磁気記録装置１０は、固定プラテン２５の表示シート１の搬送方向の位置を移動させることで、印刷部２０と磁気回路部３０との表示シート１の搬送方向の相対位置関係を調節する調整機構３２を備えていたが、調整機構３２を備えることは必須ではない。印刷部２０が最も効率的に熱を印加できる位置と、磁気回路部３０による磁界が最も強くなる位置とが一致するように、サーマルヘッド１５と磁気回路部３０とを配置できればよい。
【００６０】
（変形例８）前記実施形態においては、熱磁気記録装置１０は、サーマルヘッド１５に印加する電圧パルスのパルス幅、及び１ドットを形成するために印加するパルス数を予め入力するための設定入力装置６２を備えていたが、設定入力装置６２を備えることは必須ではない。パルス幅やパルス数は、ホスト装置８０から設定値を入力しても良いし、設定値を固定して、固定値として電圧印加設定記憶部６３に記憶させておいても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】表示シートの構成を示す断面図。
【図２】熱磁気記録装置の要部の断面図。
【図３】サーマルヘッドの印刷部付近と磁気回路部の構成を示す断面図。
【図４】ギャップ部近傍の磁界の強さを示す模式図。
【図５】熱磁気記録装置の機能的構成を示す機能ブロック図。
【図６】サーマルヘッドに印加する電圧パルスと印刷部の温度との関係を示す模式図。
【符号の説明】
【００６２】
１…表示シート、２…透明膜、２ａ…上透明膜、２ｂ…下透明膜、４…ワックス、６…磁性紛、７…スペーサ、１０…熱磁気記録装置、１５…サーマルヘッド、２０…印刷部、３０…磁気回路部、３１…プラテン枠、３２…調整機構、３５…制御部、４０…温度センサ、４１Ｎ…ヨーク、４１Ｓ…ヨーク、４２…磁石部、４３…ギャップ部、４６…アルミナ基板、４７…グレース、４８…発熱体、４９…電極、５０…開口部、５２…ヘッド温度センサ、５２ａ…センサ部、６０…印刷制御管理部、６２…設定入力装置、６３…電圧印加設定記憶部、６４…電圧設定調整部、６６…印刷制御部、６７…用紙搬送機構、７２…ヘッド電圧測定回路、８０…ホスト装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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