JPH09263000A - 感熱記録制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感熱記録材料、特に医療用感熱記録フィルムを
用いた画像記録において、感熱記録材料の間欠送りに起
因する騒音（記録音）や記録画像のムラを大幅に低減す
ることができるとともに、サーマルヘッドの摩耗を低減
し、高画質・高解像度画像を得ることができる感熱画像
記録装置を提供する。 【解決手段】サーマルヘッドを用いて感熱記録材料に画
像を記録するに際し、前記画像を記録するための発熱信
号の立ち上がりから所定時間経過後の所定時間内のみ
に、感熱記録材料を所定距離搬送することにより、上記
課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドを
用いて感熱記録材料に画像を記録する感熱記録装置の技
術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断画像の記録に、フィルムを支
持体として感熱記録層を形成してなる感熱記録フィルム
（以下、感熱フィルムとする）等の感熱記録材料を用い
た画像記録（以下、感熱画像記録ともいう）が利用され
ている。また、このような感熱画像記録は、湿式の現像
処理が不要であり、取り扱いが簡単である等の利点を有
することから、近年では、超音波診断のような小型の画
像記録のみならず、ＭＲＩ診断やＸ線診断等の大型かつ
高画質な画像が要求される用途において、医療診断のた
めの画像記録への利用も検討されている。

【０００３】周知のように、感熱画像記録は、感熱記録
材料の感熱記録層を加熱して画像を記録する複数の発熱
素子が一方向に配列されてなるグレーズを有するサーマ
ルヘッドを用い、グレーズを感熱記録材料（感熱記録
層）に若干押圧した状態で、両者を発熱素子の配列方向
と直交する方向に相対的に移動しつつ、グレーズの各発
熱素子を記録画像に応じて加熱することにより、感熱記
録材料の感熱記録層を加熱して画像記録を行う。特に近
年、医療用のような高画質を要求される用途において
は、グレーズの各発熱素子の加熱、より具体的には記録
のためのサーマルヘッドへのエネルギー供給は、通常
は、デジタル制御されるパルス幅変調で行われることが
多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなパルス幅変
調による感熱画像記録は、サーマルヘッドを感熱記録材
料に押圧した状態で加熱記録点の加熱・非加熱を繰り返
し、両者を相対的に移動しつつ感熱記録層を像様に加熱
して画像記録を行うが、記録時に比較的大きな記録音が
出るという問題点がある。

【０００５】すなわち、図５に、従来における（ａ）サ
ーマルヘッドに与えられる発熱信号、（ｂ）発熱信号に
よって変化する感熱記録材料の温度および（ｃ）感熱記
録材料の温度に応じて変化する感熱記録材料の搬送速度
の関係が示されるように、プラテンローラの送りは一定
であるが、加熱記録点を加熱している時（以下、加熱時
という）には、感熱記録層の表面が加熱されて若干溶融
するため、サーマルヘッド（グレーズ）と感熱記録材料
との摩擦係数が小さくなり、搬送速度が速くなる。一
方、加熱が停止され、感熱記録層の表面が放冷される時
（以下、非加熱時という）には、感熱記録層の表面に粘
着性が生じ、感熱記録材料にサーマルヘッドが接着した
状態になり、搬送ができなくなる。従って、非加熱時に
は、サーマルヘッドと接着した感熱記録材料を搬送する
ローラ対に回転エネルギが蓄積され、加熱時には、感熱
記録材料の感熱記録層の表面が溶融し、サーマルヘッド
との接着状態がなくなると、急速に蓄積された回転エネ
ルギが放出され、感熱記録材料が急激にかつ高速で搬送
される。結局、パルス幅変調による感熱画像記録では、
発熱信号は一定周期で付与されるので、非加熱時のエネ
ルギの蓄積と加熱時のエネルギの放出とを繰り返し、加
熱時と非加熱時とで感熱記録材料の搬送速度が周期的に
変化して間欠搬送になり、一定周波数の振動状態にな
り、記録音が発生し、騒音となる。さらに、この振動が
感熱記録材料に伝達されて拡大され、大きな記録音、す
なわち騒音となってしまう。

【０００６】また、このように、サーマルヘッドを感熱
記録材料に押圧した状態で、しかも、非加熱時のエネル
ギの蓄積と加熱時のエネルギの放出とを繰り返しながら
感熱記録材料が間欠搬送されるという状況下において、
サーマルヘッドによって間欠搬送される感熱記録材料に
感熱記録を行うと、得られた感熱画像に間欠搬送に伴う
ムラが生じ、画質が劣化し、医療用途に用いられる高画
質・高解像度画像を得ることができなくなる。さらに、
上述した間欠搬送状況下で、サーマルヘッドを長期的に
使用することは、サーマルヘッドが感熱記録材料の感熱
記録層との強い衝撃による摩擦に長期間さらされること
になる。このため、サーマルヘッド（グレーズ）の摩
耗、劣化を速くし、サーマルヘッドの耐用年数が低下す
ると同時に、サーマルヘッド（グレーズ）の摩耗により
グレーズのドットサイズなどが変化（増大）し、感熱画
像の画質が低下し、また、感熱画像を鮮明に記録するこ
とができなくなり、医療用としての高画質・高解像度画
像を得ることができなくなる。

【０００７】また、前述のように、感熱画像記録は、Ｍ
ＲＩ画像診断やＸ線画像診断への利用が検討されている
が、これらの用途では、診断画像として直接的に用いら
れるため、従来は、高画質な画像が得られる銀塩写真式
感光材料を用いた画像記録が利用されている。従って、
医療用の感熱フィルムには銀塩写真式感光材料に相応す
る画質が要求されるようになっている。ところが、この
ような医療用の感熱フィルムは、銀塩写真式の画像記録
と同等の診断に用いようとするので、銀塩写真フィルム
と同等の厚みのフィルム（２００μｍ程度）を用いる必
要がある。このため、通常の感熱記録材料に比して剛性
が高く、騒音（記録音）がより大きくなってしまう。

【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、感熱記録材料、特に医療用感熱記
録フィルムを用いた画像記録において、感熱記録フィル
ムの間欠送りに起因する騒音（記録音）を大幅に低減す
ることができるとともに、サーマルヘッド摩耗を低減し
てその耐用年数を長くし、また、得られる画像への間欠
送りに起因するムラの発生を防止し、高画質・高解像度
画像を得ることができる感熱記録制御方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、サーマルヘッドを用いて感熱記録材料に
画像を記録するに際し、前記画像を記録するための発熱
信号の立ち上がりから所定時間経過後の所定時間内のみ
に、感熱記録材料を所定距離搬送することを特徴とする
感熱記録制御方法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の感熱記録制御方法
について、添付の図面に示される好適実施例をもとに詳
細に説明する。

【００１１】図１に、本発明の実施に好適な感熱画像記
録装置の一例の概略図が示される。図１に示される感熱
画像記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、例
えばＢ４サイズ等の所定のサイズのカットシートである
感熱記録フィルム（以下、感熱フィルムＡとする）に感
熱画像記録を行うものであり、感熱フィルムＡが収容さ
れたマガジン２４が装填される装填部１４、供給搬送部
１６、本発明の特徴的な部分であって、サーマルヘッド
６６によって感熱フィルムＡに感熱画像記録を行う記録
部２０、および排出部２２を有して構成される。

【００１２】感熱フィルムＡは、透明なポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の透明フィルムを支
持体として、その一面に感熱記録層を形成してなるもの
である。このような感熱フィルムＡは、通常、１００枚
等の所定単位の積層体（束）とされて袋体や帯等で包装
されており、図示例においては、所定単位の束のまま感
熱記録層を下面として記録装置１０のマガジン２４に収
納され、一枚づつマガジン２４から取り出されて感熱画
像記録に供される。

【００１３】マガジン２４は、開閉自在な蓋体２６を有
する筐体であり、感熱フィルムＡを収納して記録装置１
０の装填部１４に装填される。装填部１４は、記録装置
１０のハウジング２８に形成された挿入口３０、案内板
３２および案内ロール３４，３４、停止部材３６を有し
ており、マガジン２４は、蓋体２６側を先にして挿入口
３０から記録装置１０内に挿入され、案内板３２および
案内ロール３４に案内されつつ、停止部材３６に当接す
る位置まで押し込まれることにより、記録装置１０の所
定の位置に装填される。

【００１４】供給搬送手段１６は、装填部１４に装填さ
れたマガジン２４から感熱フィルムＡを取り出して、記
録部２０に搬送するものであり、吸引によって感熱フィ
ルムＡを吸着する吸盤４０を用いる枚葉機構、搬送手段
４２、搬送ガイド４４、および搬送ガイド４４の出口に
位置する規制ローラ対５２を有する。搬送手段４２は、
搬送ローラ４６と、この搬送ローラ４６と同軸のプーリ
４７ａ、回転駆動源に接続されるプーリ４７ｂならびに
テンションプーリ４７ｃと、この３つのプーリに張架さ
れるエンドレスベルト４８と、搬送ローラ４６に押圧さ
れるニップローラ５０とを有して構成され、吸盤４０に
よって枚葉された感熱フィルムＡの先端を搬送ローラ４
６とニップローラ５０とによって挟持して、感熱フィル
ムＡを搬送する。

【００１５】記録装置１０において記録開始の指示が出
されると、図示しない開閉機構によって蓋体２６が開放
され、吸盤４０を用いた枚葉機構がマガジン２４から感
熱フィルムＡを一枚取り出し、感熱フィルムＡの先端を
搬送手段４２（搬送ローラ４６とニップローラ５０）に
供給する。搬送ローラ４６とニップローラ５０とによっ
て感熱フィルムＡが挟持された時点で、吸盤４０による
吸引は開放され、供給された感熱フィルムＡは、搬送ガ
イド４４によって案内されつつ搬送手段４２によって規
制ローラ対５２に搬送される。なお、記録に供される感
熱フィルムＡがマガジン２４から完全に排出された時点
で、前記開閉手段によって蓋体２６が閉塞される。

【００１６】搬送ガイド４４によって規定される搬送手
段４２から規制ローラ対５２に至るまでの距離は、感熱
フィルムＡの搬送方向の長さより若干短く設定されてお
り、搬送手段４２による搬送で感熱フィルムＡの先端が
規制ローラ対５２に至るが、規制ローラ対５２は最初は
停止しており、感熱フィルムＡの先端はここで停止す
る。この感熱フィルムＡの先端が規制ローラ対５２に至
った時点で、サーマルヘッド６６の温度が確認され、サ
ーマルヘッド６６の温度が所定温度であれば、規制ロー
ラ対５２による感熱フィルムＡの搬送が開始され、感熱
フィルムＡは、記録部２０に搬送される。

【００１７】図２に、記録部２０の概略図を示す。記録
部２０は、サーマルヘッド６６、プラテンローラ６０、
パルスモータ６１（図３参照、図２では省略）、ガイド
５８、サーマルヘッド６６を冷却する冷却ファン７６
（図１参照、図２では省略）、ガイド６２、さらにプラ
テンローラ制御部８０（図３参照、図２では省略）を有
する。サーマルヘッド６６は、例えば、最大Ｂ４サイズ
までの画像記録が可能な、約３００ｄｐｉの記録（画
素）密度の感熱画像記録を行うものであって、感熱フィ
ルムＡへの感熱記録を行う発熱素子が一方向（図中紙面
と垂直方向）に配列されるグレーズ６６ａが形成された
サーマルヘッド本体６６ｂと、サーマルヘッド本体６６
ｂに固定されたヒートシンク６６ｃとを有する。サーマ
ルヘッド６６は、支点６８ａを中心に矢印ａ方向および
逆方向に回動自在な支持部材６８に支持されている。プ
ラテンローラ６０は、感熱フィルムＡを所定位置に保持
しつつ、パルスモータ６１によって所定の画像記録速度
で回転し、グレーズ６６ａの延在方向と直交する方向
（図２中の矢印ｂ方向）に感熱フィルムＡを搬送する。
パルスモータ６１は、プラテンローラ６０を回転するた
めの駆動源であり、１クロック当たりに回転する回転駆
動量が決まっており、入力されたクロック数に応じて所
定量回転駆動するものであれば特に制限されず、従来公
知のものであればよい。振動吸収ローラ対５６は、粘着
ゴムローラ５６ａと、通常のローラ５６ｂとからなるロ
ーラ対である。

【００１８】感熱フィルムＡが搬送される前は、支持部
材６８は上方（矢印ａ方向と逆の方向）に回動してお
り、サーマルヘッド６６（グレーズ６６ａ）とプラテン
ローラ６０とは接触していない。前述の規制ローラ対５
２による搬送が開始されると、感熱フィルムＡは、次い
で搬送ローラ対５６に挟持され、さらに、ガイド５８に
よって案内されつつ搬送される。感熱フィルムＡの先端
が記録開始位置（グレーズ６６ａに対応する位置）に搬
送されると、支持部材６８が矢印ａ方向に回動して、感
熱フィルムＡがサーマルヘッド６６のグレーズ６６ａと
プラテンローラ６０とで挟持されて記録層にグレーズ６
６ａが押圧された状態となり、感熱フィルムＡはプラテ
ンローラ６０によって所定位置に保持されつつ、プラテ
ンローラ６０（および規制ローラ対５２と搬送ローラ対
６３）によって矢印ｂ方向に搬送される。この搬送に伴
い、記録画像に応じてグレーズ６６ａの各発熱素子を加
熱することにより、感熱フィルムＡに感熱画像記録が行
われる。

【００１９】ここで、従来の（感熱画像）記録装置で
は、感熱フィルムＡの送り、すなわちパルスモータ６１
によるプラテンローラ６０の回転は定速に設定されてい
るため、前述のように画像記録のための加熱に起因して
感熱フィルムＡの搬送に間欠を生じ、その振動が感熱フ
ィルムＡによって拡大されて騒音が発生していた。これ
に対し、本発明の記録装置１０においては、図３に、本
発明における（ａ）サーマルヘッドに与えられる発熱信
号、（ｂ）発熱信号によって変化する感熱フィルムの温
度、（ｃ）その際のパルスモータ速度および（ｄ）パル
スモータによって制御される感熱フィルムの搬送速度の
関係を示す概念図が示されるように、プラテンローラ６
０を回転駆動するパルスモータ６１が、発熱信号の立ち
上がりから所定時間遅れたタイミングで駆動され、すな
わちサーマルヘッド６６（グレーズ６６ａ）の温度が所
定温度に達し、感熱フィルムＡの感熱記録層の表面が溶
融し、サーマルヘッド６６と感熱フィルムＡとの接着が
外れた後に駆動され、プラテンローラ６０を回転させ
て、感熱フィルムＡを搬送する。そのため、感熱画像記
録時に発生する騒音（記録音）を大幅に低減することが
でき、静粛な画像記録を実現でき、サーマルヘッド６６
のグレーズ６６ａの摩耗を減らし、耐用年数を長くする
ことができるとともに、得られた画像に記録ムラを生じ
させることなく、画質の劣化を防止できる。

【００２０】図４に、このような機能を実現するプラテ
ンローラ制御部８０の概念図を示す。プラテンローラ制
御部８０は、単安定マルチバイブレータ８２、発振器８
４、さらにＡＮＤ回路８６を有する。単安定マルチバイ
ブレータ８２は、入力された発熱信号であるパルスの立
ち上がりを感知し、所定時間遅らせたタイミングで、パ
ルスモータの駆動時間に対応した所定パルス幅のパルス
信号を出力するためのものであり、出力されたパルス信
号はＡＮＤ回路８６に入力される。ここで、発熱信号と
は、１記録点（１ドット）を記録する発熱タイミングを
示す基準となる副走査方向のクロックをいう。また、発
熱信号としては、黒枠や白枠などのように同じ信号が繰
り返されれば、サーマルヘッド６６のグレーズ６６ａに
付与する画像信号によって変調された信号であってもよ
いが、画像信号によって変調される前の基準信号、すな
わち基準クロックであるのが好ましい。なお、出力のタ
イミングを所定時間遅らせるのは、発熱信号の立ち上が
りから感熱記録層表面の温度が高くなるまでの時間を設
けるためであり、この遅延時間は感熱記録層表面が溶融
するに至る最小時間であるのが好ましい。

【００２１】具体的には、図４に示されるように、周期
Ｔの発熱信号が単安定マルチバイブレータ８２に入力さ
れると、所定時間遅らせたタイミングで、入力された発
熱信号のパルス幅にかかわらず、パルス幅ｔ、周期Ｔの
パルス信号が出力される。なお、パルス幅ｔは、パルス
モータ６１を回転駆動する時間間隔を表す。ここで、パ
ルスモータ６１の１パルスによる単位駆動量および駆動
クロック周波数から１記録点（ドット）あたりの所要搬
送量に応じて、必要なクロック数が設定され、この必要
なクロック数からパルス幅ｔが設定される。

【００２２】ここで、１記録ドット当たりに搬送すべき
感熱フィルムＡの搬送量をＬ、パルスモータ６１の１パ
ルス当たりの単位駆動量（搬送量）をＬ₀ 、パルスモー
タ６１に付与すべきパルス数をＮとすると、所要パルス
数Ｎは、 Ｎ＝Ｌ／Ｌ₀ で与えられる。この時、パルスモータ６１の駆動クロッ
ク周波数をｆとすると、感熱フィルムＡを所要搬送量Ｌ
だけ搬送するのに必要なパルスモータ６１の駆動時間を
示すパルス幅ｔは下記式で与えられる。 ｔ＝Ｎ／ｆ＝Ｌ／（ｆ・Ｌ₀ ）

【００２３】なお、パルス幅ｔは、サーマルヘッド６６
のグレーズ６６ａの加熱によりこれに押圧される感熱フ
ィルムＡの感熱記録層が溶融している時間間隔以内であ
れば、１記録ドット当たりの感熱フィルムＡの搬送量
Ｌ、パルスモータの１パルス当たりの単位駆動量Ｌ₀ 、
駆動クロック周波数ｆに応じて適宜設定できるが、発熱
信号および感熱フィルムＡの温度などから取り得る最大
パルス幅ｔ_max には制限があることから、１記録ドット
当たりの搬送量Ｌから、可能なパルス幅ｔおよびパルス
モータ６１の１パルス当たりの単位駆動量（搬送量）Ｌ
₀ ならびに駆動クロック周波数ｆを適宜選定してもよい
し、可能なパルス幅ｔから１記録ドット当たりの搬送量
Ｌを搬送することができる単位駆動量Ｌ₀ と駆動クロッ
ク周波数ｆのパルスモータを適宜選定してもよい。

【００２４】発振器８４は、パルスモータ６１を駆動さ
せるための所定周波数ｆのクロックを出力するものであ
る。発振器８４の一端が接地され、他端がＡＮＤ回路８
６に接続されている。ここで、発振器８４は、例えば水
晶振動子などを用いる従来公知の発振器であって、出力
されたクロックはＡＮＤ回路８６に入力される。

【００２５】ＡＮＤ回路８６においては、単安定マルチ
バイブレータ８２から入力されたパルス信号と発振器８
４から入力されたクロックとの論理積を出力し、出力さ
れたパルス信号はパルスモータ６１に入力される。ここ
で出力されるパルス信号は、パルスモータ６１を駆動す
るためのもので、発熱信号１周期に対してパルス数Ｎの
パルス信号である。これにより、パルスモータ６１は、
発熱信号のパルスの１周期ごとに入力されたクロック数
分の所定量だけ駆動し、プラテンローラ６０を回転さ
せ、感熱フィルムＡが所定量（１記録ドット当たりの搬
送量）だけ搬送される。

【００２６】ところで、サーマルヘッド６６（グレーズ
６６ａ）による感熱画像記録においては、グレーズ６６
ａの各発熱素子（ドット）に印加される熱エネルギは、
画像信号によってパルス幅変調された発熱信号であるの
で、パルス幅（熱エネルギが印加される（電流が流れ
る）時間幅）にはばらつきが存在するが、多くの記録点
において感熱フィルムＡの感熱記録層の表面が溶融して
いれば、たとえ熱エネルギの印加がなく、もしくは小さ
くてまだ少しでも接着している記録点が存在していて
も、容易に接着を剥がすことができ、感熱フィルムＡの
スムーズな搬送を可能にすることができる。従って、感
熱画像記録時に発生する記録音を大幅に低減することが
でき、静粛な画像記録を実現できるとともに、サーマル
ヘッドの摩耗を減少し、高画質・高解像度画像を得るこ
とができる。なお、たとえ１記録ドットが１画素に相当
する場合であっても、数記録ドットが１画素に相当する
場合であっても、感熱フィルムＡの１画素あたりの長さ
だけ正確かつスムーズに搬送される。例えば１画素の画
像記録を４周期の発熱信号で行う場合には、発熱信号１
周期ごとの所定クロック数分のパルスモータ６１の駆動
を４回繰り返して、感熱フィルムＡを１画素に相当する
長さだけ正確かつスムーズに搬送する。

【００２７】感熱画像記録が終了した感熱フィルムＡ
は、ガイド６２に案内されつつ、プラテンローラ６０お
よび搬送ローラ対６３に搬送されて排出部２２のトレイ
７２に排出される。トレイ７２は、ハウジング２８に形
成された排出口７４を経て記録装置１０の外部に突出し
ており、画像が記録された感熱フィルムＡは、この排出
口７４を経て外部に排出され、取り出される。

【００２８】以上、本発明のサーマルヘッド制御方法に
ついて詳細に説明したが、本発明は以上の例に限定はさ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の
改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００２９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
感熱記録制御方法によれば、感熱画像記録における記録
時の感熱記録材料の間欠搬送に起因する感熱記録材料の
間欠送りに起因する騒音（記録音）を大幅に低減するこ
とができ、静粛な感熱画像記録が実現できるとともに、
サーマルヘッド摩耗を低減し、その耐用年数を長くする
ことができ、また、感熱記録材料の間欠送りに起因する
記録画像のムラを低減し、高画質・高解像度画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感熱記録制御方法を実施する感熱画像
記録装置の一例の概念図である。

【図２】図１に示される感熱画像記録装置の記録部の概
念図である。

【図３】本発明における（ａ）サーマルヘッドに与えら
れる発熱信号、（ｂ）発熱信号によって変化する感熱フ
ィルムの温度、（ｃ）その際のパルスモータ速度および
（ｄ）パルスモータによって制御される感熱フィルムの
搬送速度の関係を示す概念図である。

【図４】プラテンローラ制御部の概念図である。

【図５】従来における（ａ）サーマルヘッドに与えられ
る発熱信号、（ｂ）発熱信号によって変化する感熱フィ
ルムの温度および（ｃ）感熱フィルムの温度に応じて変
化する感熱フィルムの搬送速度の関係を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１０ （感熱画像）記録装置 １４ 装填部 １６ 供給搬送手段 ２０ 記録部 ２２ 排出部 ２４ マガジン ２６ 蓋体 ２８ ハウジング ３０ 挿入口 ３２ 案内板 ３４ 案内ロール ３６ 停止部材 ４０ 吸盤 ４２ 搬送手段 ４４ 搬送ガイド ４８ エンドレスベルト ５０ ニップローラ ５２ 規制ローラ対 ５６ 搬送ローラ対 ５６ａ 粘着ゴムローラ ５８，６２ ガイド ６０ プラテンローラ ６１ パルスモータ ６３ 搬送ローラ対 ６６ サーマルヘッド ６８ 支持部材 ７２ トレイ ７４ 排出口 ７６ 冷却ファン ８０ プラテンローラ制御部 ８２ 単安定マルチバイブレータ ８４ 発振器 ８６ ＡＮＤ回路 Ａ 感熱（記録）フィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーマルヘッドを用いて感熱記録材料に画
   像を記録するに際し、前記画像を記録するための発熱信
   号の立ち上がりから所定時間経過後の所定時間内のみ
   に、感熱記録材料を所定距離搬送することを特徴とする
   感熱記録制御方法。