(57)【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、且つ、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＞ＵＣＲＬ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記載の感熱発色プリント方法。
【請求項３】
円柱の部分周面状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ローラとを用い、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頂点を通る鉛直な中心線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、前記中心線から記録材料送り方向の上流側に、前記プラテンローラをその回転中心から所定長さだけ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４】
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３記載の感熱発色プリント方法。
【請求項５】
円柱の部分周面状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、プラテンローラ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頂点を通る鉛直な中心線から記録材料送り方向下流側のグレーズ曲率半径を、前記中心線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、前記中心線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、
前記プラテンローラを、前記中心線から記録材料送り方向の上流側に、その回転中心から所定長さだけ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６】
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前記プラテンローラと反対の方向にシフトさせて配置したことを特徴とする請求項５記載の感熱発色プリント方法。
【請求項７】
円柱の部分周面状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頂点を通る鉛直な中心線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前記中心線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８】
円柱の部分周面状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９】
円柱の部分周面状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頂点を通る鉛直な中心線から記録材料送り方向下流側のグレーズ曲率半径を、前記中心線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、前記中心線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、前記中心線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、前記中心線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プラテンローラと反対の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２−２１５５６９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＞ＵＣＲＬ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 Region ：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、１２０，６０，０，−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 Region：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ＬＣＲ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、ＬＣＲＬ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、ＬＣＲＬ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１２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１６，１７とが形成される。更に、これら抵抗膜１５と電極１６，１７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，Ｔａ2 Ｎ，Ｔａ−ＳｉＯ2 ，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＝１８０μｍ）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４３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ＴＣＬ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ＬＣＲＬ１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ＣＲＬ１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ＴＬ１，ＴＬ２が、記録材料２と発熱素子アレイ５５，５６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≧ＣＲＬ）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Ｒ３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ＬＣＲ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６００μｍ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２〜８ｍｍ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，５００μｍ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５００μｍ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Ｒ１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Ｒ７，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８３ａ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（ＭＣＲ）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ＬＣＲ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、ＬＣＲＬ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
ＵＣＲ  ＭＣＲに続く記録材料送り方向上流側の接触領域
ＬＣＲ  ＭＣＲに続く記録材料送り方向下流側の接触領域
ＬＣＲＬ  ＬＣＲ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
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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