JP2001246768A - カラー感熱プリンタ用光定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着時の搬送距離を増加させないで、光定着
器の定着光量を増加させる。 【解決手段】 イエロー用光定着器３３は、４本の定着
ランプ４１と、リフレクタ４３とからなる。各定着ラン
プ４１を記録紙１０の搬送方向に対して垂直な方向に並
べて配置して、定着時の搬送距離を短くする。さらに、
各定着ランプ４１を、垂直方向に隣り合った定着ランプ
４１に対して搬送方向にずらして配置して、各定着ラン
プ４１の照射面の一部を記録紙と直接対面させること
で、より定着光量を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドで
熱記録されたカラー感熱記録紙に対して、紫外線を照射
して光定着するカラー感熱プリンタ用光定着装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】支持体上に、少なくとも３種類の感熱発
色層、例えばシアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，
イエロー感熱発色層を順に層設したカラー感熱記録紙
（以下、記録紙という）を用いて、フルカラー画像をプ
リントするカラー感熱プリンタ（以下、プリンタとい
う）が知られている。このプリンタでは、プリントに際
してサーマルヘッドを記録紙に押し付け、熱感度が最も
高いイエロー感熱発色層にイエロー画像を熱記録し、そ
の直後にイエロー感熱発色層に紫外線を照射して光定着
させる。次にマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像を熱記
録してから、紫外線を照射して光定着させる。最後にシ
アン感熱発色層にシアン画像を熱記録することでフルカ
ラー画像が得られる。

【０００３】図１０（Ａ）に示すように、従来のイエロ
ー及びマゼンタの各光定着器８１，８２は、棒状の定着
ランプ８３，８４と、この定着ランプ８３，８４からの
紫外線を記録紙８６に向けて反射させるリフレクタ８
７，８８とからなり、記録紙８６の搬送路上に配置され
る。定着ランプ８３，８４は、その長手方向を記録紙８
６の幅方向（主走査方向）に合わせて配置され、リフレ
クタ８８，８７には、定着ランプ８３，８４からの紫外
線を記録紙８６に向けて射出する照射開口８７ａ，８８
ａが形成される。光定着は、記録紙８６を副走査方向に
搬送して、記録紙８６の記録エリアの全面を照射開口８
７ａ，８８ａの下を通過させることにより、記録エリア
の全面に渡って定着光量が均一になるように行われる。
符号Ｌ０は、記録紙８６の前端から後端までの長さを示
し、Ｌｙ，Ｌｍは、イエロー及びマゼンタの光定着時の
各搬送距離を示す。

【０００４】また、光定着はサーマルヘッドによる熱記
録後に、熱記録された部分から順次行われるが、熱記録
よりも時間がかかるので、各光定着器８１，８２の定着
光量を増せば記録紙８６の搬送速度を速くすることがで
き、これによりプリント時間を短縮することができる。
このため、図１０（Ｂ）に示すように、イエロー及びマ
ゼンタの各光定着器９１，９２にそれぞれ定着ランプ９
３，９４を複数本、例えば、２本ずつ用い、これを搬送
方向に並べて配置して定着光量を増加させたものも知ら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうすると、
光定着時の搬送距離Ｌｙ，Ｌｍが長くなるので、その分
だけ定着光量を増加させたことによる時間短縮の効果が
減殺されてしまう。

【０００６】前述した課題を解決するために、本発明
は、定着時の搬送距離を増加させずに、定着光量を増加
させることができるカラー感熱プリンタ用光定着装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載のカラー感熱プリンタ用光定着装置
は、異なる色に発色する複数の感熱発色層が層設された
カラー感熱記録紙を用い、このカラー感熱記録紙を搬送
しながらサーマルヘッドにより熱記録し、次の感熱発色
層を熱記録する前に、記録済みの感熱発色層に紫外線を
照射して光定着する定着ランプを備えたカラー感熱プリ
ンタ用光定着装置において、１種類の感熱発色層を光定
着するための定着ランプとして複数本の直管型ランプを
用い、この定着ランプをカラー感熱記録紙の搬送方向に
対して垂直な方向に並べて配置したことを特徴とするも
のである。

【０００８】請求項２記載のカラー感熱プリンタ用光定
着装置は、前記複数本の定着ランプを収納しその内面に
反射面が形成されたリフレクタ本体と、このリフレクタ
本体に形成され前記定着ランプからの紫外線を記録紙に
照射する照射開口とからなるリフレクタを設けたことを
特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載のカラー感熱プリンタ用光定
着装置は、前記照射開口の搬送方向の開口幅を、前記リ
フレクタ本体の搬送方向の本体幅よりも狭くしたことを
特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載のカラー感熱プリンタ用光定
着装置は、前記リフレクタ本体の搬送方向の本体幅をＷ
０，前記定着ランプの直径をＤとしたときに、本体幅Ｗ
０と直径Ｄの値が、Ｗ０／Ｄ≦４の条件を満たす値に設
定されていることを特徴とするものである。

【００１１】請求項５記載のカラー感熱プリンタ用光定
着装置は、前記複数の定着ランプの長手方向を前記カラ
ー感熱記録紙の幅方向に合わせて配置し、各定着ランプ
の照射面の一部が記録紙と直接対面するように、垂直方
向に隣合う定着ランプ同士を、定着ランプの直径を超え
ない距離範囲で、搬送方向に沿ってずらして配置したこ
とを特徴とするものである。

【００１２】請求項６記載のカラー感熱プリンタ用光定
着装置は、前記記録紙の幅方向の中央から垂直に延ばし
た直線を基準軸とし、複数の定着ランプの中央部が前記
基準軸上で交叉するように配置したことを特徴とするも
のである。

【００１３】

【発明の実施の形態】カラー感熱記録紙の層構造を示す
図２において、記録紙１０は、紙やプラスチックフイル
ム等の支持体１１上に、シアン、マゼンタ、イエローの
各感熱発色層１２，１３，１４、及び透明な保護層１５
が順に層設されている。シアン感熱発色層１２は、図３
に示すように、熱感度が最も低く、比較的大きな熱エネ
ルギを与えときに、シアンに発色する。マゼンタ感熱発
色層１３は、熱感度が中程度であり、加熱によりマゼン
タに発色する。イエロー感熱発色層１４は、熱感度が最
も高く、比較的に小さな熱エネルギを与えた時にイエロ
ーに発色する。

【００１４】イエロー感熱発色層１４とマゼンタ感熱発
色層１３とは、その下層になる感熱発色層を発色記録す
る際に、未発色の発色成分が発色することがないよう
に、光定着性が与えられている。すなわち、マゼンタ感
熱発色層１３は、３６５ｎｍ近辺の波長域の紫外線が照
射されると、発色能力が消失する。イエロー感熱発色層
１４は、４２０ｎｍ近辺の波長域の近紫外線によって発
色能力が消失する。なお、各感熱発色層１２〜１４の順
番は入れ換えてもよい。

【００１５】図４に示すプリンタ２１は、プリント部２
２と給紙部２３とからなる。給紙部２３には、長尺の記
録紙１０をロール状に巻いた記録紙ロール２６がセット
される。記録紙ロール２６は、その外周面と当接する給
紙ローラ２７を介して駆動モータ２８によって駆動され
る。駆動モータ２８が正転すると、記録紙ロール２６が
時計方向に回転して、記録紙１０がプリント部２２に送
り出される。駆動モータ２８が逆転すると、記録紙ロー
ル２６が反時計方向に回転し、記録紙１０が記録紙ロー
ル２６に巻き戻される。

【００１６】駆動モータ２８としては、１個の駆動パル
スが与えられる毎に一定角度ずつ回転するパルスモータ
が使用される。記録紙１０の搬送量は、駆動パルス数を
カウントすることにより制御される。

【００１７】プリント部２２には、搬送路上に、サーマ
ルヘッド３１，搬送ローラ対３２，，イエロー用光定着
器３３，マゼンタ用光定着器３４，カッタ３６，排紙ロ
ーラ対３７が配置されている。また、搬送ローラ対３２
の近くには、記録紙１０の先端を検出する先端検出セン
サ３８が設けられている。先端検出センサ３８は、駆動
パルスのカウントを開始するタイミングを得るためのも
のであり、記録紙１０の先端を検出すると検出信号をコ
ントローラに送る。先端検出センサ３８としては、例え
ば、反射型フォトセンサが使用される。

【００１８】プリントされた記録紙１０は、カッタ３６
位置に送られてカットされシートに切り離される。シー
トに切り離されたプリント済みの記録紙１０は、排紙ロ
ーラ対３７によって排紙される。排紙ローラ対３７は、
排紙モータ３９で駆動される。

【００１９】サーマルヘッド３１には、多数の発熱素子
を記録紙１０の幅方向に沿ってライン状に配列した発熱
素子アレイ３１ａが設けられている。各発熱素子は画像
データに応じて発熱し、記録紙１０を押圧加熱してドッ
トを発色記録する。サーマルヘッド３１は、発熱素子ア
レイ３１ａを記録紙１０に押し当てる位置と、発熱素子
アレイ３１ａを記録紙１０から退避させる位置との間で
移動自在に設けられている。サーマルヘッド３１に対向
して、プラテンローラ４０が配置されている。プラテン
ローラ４０は、サーマルヘッド３１に押し当てられた記
録紙１０を背面から支持する。

【００２０】熱記録は、搬送ローラ対３２で記録紙１０
を送り方向に搬送しながら行われる。記録紙１０は、熱
記録が終了した部分からイエロー又はマゼンタの各光定
着器３３，３４に送られて順次光定着される。記録紙１
０は、その記録エリアの全面が各光定着器３３，３４の
下を通過して、均一に光定着される。

【００２１】イエロー及びマゼンタの各光定着器３３，
３４は、イエロー及びマゼンタの各定着ランプ４１，４
２と、各リフレクタ４３，４４とからなる。イエロー用
定着ランプ４１は発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を
放出し、マゼンタ用定着ランプ４２は発光ピークが３６
５ｎｍの紫外線を放出する。各定着ランプ４１，４２
は、それぞれ記録済みのイエロー感熱発色層とマゼンタ
感熱発色層とが更に発色しないように定着する。

【００２２】図１に示すように、イエロー用光定着器３
３には、４本の定着ランプ４１が設けられている。各定
着ランプ４１は、棒状の直管型ランプが使用されてお
り、長手方向を前記記録紙１０の幅方向に合わせて配置
されている。そして、各定着ランプ４１を、記録紙１０
の搬送方向に対して垂直な方向に並べて配置している。
これにより、イエロー用光定着器３３の搬送方向の幅の
増加を抑えつつ、定着光量を増加させている。

【００２３】このため、記録紙１０がイエロー用光定着
器３３を通過するときに、前記光定着器３３から受光す
る単位時間当たりの受光量が増加するので、その増加分
に応じて記録紙１０の搬送速度を早く設定している。こ
れにより、定着時間が短縮される。

【００２４】リフレクタ４３は、定着ランプ４１を収納
し、内面に形成された反射面で定着ランプ４１からの紫
外線を反射するリフレクタ本体４３ａと、このリフレク
タ本体４３ａに形成され、反射された紫外線を記録紙１
０に向けて射出する照射開口４３ｂとからなる。照射開
口４３ｂは、記録紙１０と対面するリフレクタ本体４３
ａの下方に形成されている。符号Ｗ０は、リフレクタ本
体４３の内面の搬送方向の本体幅を示し、符号Ｗ１は、
照射開口４４ｂの搬送方向の開口幅を示す。本例では、
本体幅Ｗ０と開口幅Ｗ１とをほぼ同じ長さ（３０ｍｍ）
にしている。

【００２５】また、各定着ランプ４１が発光する紫外線
の一部が記録紙１０に向けて直接照射されるように、垂
直方向に隣合った定着ランプ４１同士を搬送方向にずら
し量Ｌｓずつずらして配置している。

【００２６】このずらし量Ｌｓは定着ランプ４１の直径
Ｄを越えない範囲で設定される。図５に示す表１は、定
着ランプ４１を４本使用し、直径Ｄとずらし量Ｌｓとを
各値で組み合わせたときのイエロー用光定着器３３の積
算光量値を実験により求めたものである。ここで、積算
光量とは、記録紙１０を所定速度でイエロー用光定着器
３３の下を通過させたときの記録紙１０が受ける受光量
の合計をいう。表１の積算光量値は、各定着ランプ４１
の搬送方向と垂直な方向の間隔Ｓ２を「２０ｍｍ」，距
離Ｓ１を「１０ｍｍ」として計測したものである。

【００２７】この表１から、定着ランプ４１をずらして
配置することにより積算光量値が増加するのは、本体幅
Ｗ０，定着ランプ４１の直径Ｄのそれぞれの値が、Ｗ０
／Ｄ≦４の条件を満たす場合であることがわかる。すな
わち、本例の場合には、Ｗ０＝３０ｍｍであるので、直
径Ｄが「７．５ｍｍ」以上のときに効果が生じることに
なる。定着ランプの値段は一般的に直径Ｄが小さくなる
程高くなる。そこで、本例では、定着ランプ４１の直径
Ｄを「９ｍｍ」とし、ずらし量を「４ｍｍ」としている
が、この直径Ｄとずらし量Ｌｓはコスト等も考慮して適
宜選択される。なお、マゼンタ用光定着器３４について
も同様であるので、説明を省略する。

【００２８】以下、上記構成による作用について説明す
る。プリント指示がなされると、駆動モータ２８が正転
して記録紙１０が給紙される。記録紙１０の先端がサー
マルヘッド３１を通過して先端検出センサ３８に検出さ
れると、駆動パルスのカウントが開始される。記録紙１
０が搬送ローラ対３２に達すると、搬送ローラ対３２に
ニップされる。この位置で記録紙１０がいったん停止し
てサーマルヘッド３１が記録紙１０に押し当てられる。
駆動モータ２８が回転を再開して、サーマルヘッド３１
によってイエロー画像が１ラインずつ熱記録される。

【００２９】この時、イエロー用の各定着ランプ４１も
点灯して、熱記録が終了した部分から順次イエロー感熱
発色層１４に紫外線が照射されて光定着がなされる。定
着光量の増加により記録紙１０の搬送速度が早くなって
いるので、定着時間が短縮される。そして、搬送距離の
増加が抑えられているので、これによる定着時間の増加
もなく、プリント時間が短縮される。

【００３０】記録紙１０の記録エリアの後端までイエロ
ーの光定着が行われると、駆動モータ２８が逆転して記
録紙１０が巻き戻される。記録紙１０の記録開始位置が
サーマルヘッド３１に達すると、駆動モータ２８が逆転
して、マゼンタの熱記録が開始される。この時、マゼン
タ用光定着器３４も点灯して、熱記録が終了した部分か
ら順次マゼンタ感熱発色層１３に紫外線が照射されて光
定着がなされる。イエローの光定着同様に、プリント時
間が短縮される。

【００３１】マゼンタの熱記録及び光定着が終了する
と、駆動モータ２８が逆転して、記録紙１０がいったん
巻き戻され、再度送り方向に搬送されてシアン画像の熱
記録が開始される。シアン画像の熱記録が終了すると、
そのまま駆動モータ２８が正転して、記録紙１０がカッ
タ３６位置に送られる。プリント済みの記録紙１０はカ
ッタ３６でシートに切り離されて排紙される。

【００３２】図６に示す光定着器５１は、リフレクタ５
２の照射開口５２ｂの開口幅Ｗ１をリフレクタ本体５２
ａの本体幅Ｗ０よりも小さくして開口部をすぼませた例
である。こうすることで、定着時の搬送距離をさらに短
くすることができる。なお、上記例と同一部材について
は同一の符号で示す。

【００３３】図７（Ａ）に示すグラフ１は、この例のリ
フレクタ５２を使用して、ずらし量Ｌｓを変化させたと
きの積算光量の変化を示すグラフであり、図７（Ｂ）に
示すグラフ２は、上述のリフレクタ４３を使用して、ず
らし量Ｌｓを変化させたときの積算光量の変化を示すグ
ラフである。なお、グラフ１及びグラフ２の値は、定着
ランプ４１の直径Ｄ＝１５．５ｍｍ，間隔Ｓ１＝１０ｍ
ｍ，距離Ｓ２＝２０ｍｍ，距離Ｓ３＝１２ｍｍという条
件の下で測定したものである。

【００３４】グラフ１とグラフ２との比較からわかるよ
うに、照射開口をしぼったリフレクタ５２を使用した場
合は、しぼりの無いリフレクタ４３を使用した場合に比
べて積算光量が小さくなる。しかし、定着時の搬送距離
を短くすることができるので、その分だけ記録紙１０の
搬送速度を遅くすることで積算光量を上げることができ
る。

【００３５】図８に示す光定着器６１は、１つのリフレ
クタ６２の中に、イエロー用の定着ランプ４１と、マゼ
ンタ用の定着ランプ４２とを２本ずつ収納した例であ
る。これによれば、定着時の搬送距離をさらに短くする
ことができる。また、この例では、イエロー及びマゼン
タの各定着ランプ４１，４２から記録紙１０が受ける受
光量を等しくするために、上から、イエロー用，マゼン
タ用，マゼンタ用，イエロー用の順に定着ランプ４１，
４２を配置しているが、イエロー用定着ランプ４１とマ
ゼンタ用定着ランプ４２の位置を入れ替えてもよい。イ
エローの定着光量は所定値に調整しなければならない
が、マゼンタの定着光量は多くても問題が無いので、各
色の定着ランプの光量は同じにしなくてもよい。この場
合には、イエロー及びマゼンタの各定着ランプ４１，４
２を上下方向に交互に配置してもよい。

【００３６】図９に示すイエロー用光定着器７１は、記
録紙１０の幅方向の中央から垂直に延ばした直線を基準
軸７２として、４本の定着ランプ４１を、各々の中央部
４１ａが基準軸７２上で交叉するように配置し、この基
準軸７２を中心として各定着ランプ４１を回転させた状
態にして、各定着ランプ４１の両端部４１ｂが記録紙１
０と直接対面するようにした例である。符号７３はリフ
レクタを示す。

【００３７】直管型のランプでは中央部４１ａで照度が
最も強く両端部４１ｂで弱いので、各定着ランプ４１の
両端部４１ｂが互いに重ならないようにすることで、記
録紙１０の幅方向に発生する定着ムラを防いでいる。ま
た、各定着ランプ４１の回転角度は、定着ランプ４１の
長手方向と、基準軸７２と直交しかつ記録紙１０の幅方
向に延びた対称軸７４との角度が９０°を越えない範囲
に設定される。こうすることで、イエロー光定着器７１
の搬送方向の幅の増加を抑えている。

【００３８】なお、この例の光定着器７１のリフレクタ
７３の代わりに、上述のリフレクタ５２のように開口部
をすぼめたものを用いてもよい。

【００３９】また、上記例では、長尺の記録紙をロール
状に巻き付けた記録紙ロールを使用したプリンタの例で
説明したが、予め規定サイズにカットしたシートにを用
いるプリンタに実施してもよい。更に、イエロー用光定
着器とマゼンタ用光定着器とをホルダーに取り付け、こ
のホルダーを回転させて、一方の光定着器を選択的に記
録紙に対面させるようにしてもよい。こうすると、記録
紙の搬送距離を更に短くすることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のカ
ラー感熱プリンタ用光定着装置は、１種類の感熱発色層
を光定着する定着ランプとして複数本の直管型ランプを
用い、これらの定着ランプをカラー感熱記録紙の搬送方
向に対して垂直な方向に並べて配置したから、定着時の
搬送距離を増加させずに、定着光量を増加させることが
できる。

【００４１】また、前記複数の定着ランプの照射面の一
部が記録紙と直接対面するように、各定着ランプを搬送
方向にずらして配置したり、各定着ランプの中央部が基
準軸上で交叉するように配置することで、さらに定着光
量を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】４本の定着ランプを搬送方向に対して垂直な方
向に並べた光定着器の概略図である。

【図２】カラー感熱記録紙の層構造を示す断面図であ
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】図１の光定着器を使用したプリンタの概略図で
ある。

【図５】図１の各定着ランプの直径と搬送方向のずらし
量とを変化させたときの積算光量値を示す表である。

【図６】照射開口幅をリフレクタ本体幅よりも小さくし
て開口部をすぼめた例である。

【図７】定着ランプのずらし量と積算光量との関係を示
すグラフである。

【図８】１つのリフレクタにイエロー用定着ランプとマ
ゼンタ用定着ランプとを収納した光定着器の概略図であ
る。

【図９】定着ランプの中央部を中心に、定着ランプを回
転させた例を示す光定着器を示す例である。

【図１０】従来の光定着器の概略図である。

【符号の説明】

１０ 記録紙 ２１ プリンタ ３３，５１，７１ イエロー用光定着器 ３４ マゼンタ用光定着器 ４１ イエロー用定着ランプ ４３ マゼンタ用定着ランプ ４３，４４，５２，６２，７３ リフレクタ ６１ 光定着器 ７２ 基準軸 ７４ 対称軸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる色に発色する複数の感熱発色層が
   層設されたカラー感熱記録紙を用い、このカラー感熱記
   録紙を搬送しながらサーマルヘッドにより熱記録し、次
   の感熱発色層を熱記録する前に、記録済みの感熱発色層
   に紫外線を照射して光定着する定着ランプを備えたカラ
   ー感熱プリンタ用光定着装置において、 １種類の感熱発色層を光定着するための定着ランプとし
   て複数本の直管型ランプを用い、この定着ランプをカラ
   ー感熱記録紙の搬送方向に対して垂直な方向に並べて配
   置したことを特徴とするカラー感熱プリンタ用光定着装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数本の定着ランプを収納しその内
   面に反射面が形成されたリフレクタ本体と、このリフレ
   クタ本体に形成され前記定着ランプからの紫外線を記録
   紙に照射する照射開口とからなるリフレクタを設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のカラー感熱プリンタ用光
   定着装置。
3. 【請求項３】 前記照射開口の搬送方向の開口幅を、前
   記リフレクタ本体の搬送方向の本体幅よりも狭くしたこ
   とを特徴とする請求項２記載のカラー感熱プリンタ用光
   定着装置。
4. 【請求項４】 前記リフレクタ本体の搬送方向の本体幅
   をＷ０，前記定着ランプの直径をＤとしたときに、本体
   幅Ｗ０と直径Ｄの値が、Ｗ０／Ｄ≦４の条件を満たす値
   に設定されていることを特徴とする請求項２又は３記載
   のカラー感熱プリンタ用光定着装置。
5. 【請求項５】 前記複数の定着ランプの長手方向を前記
   カラー感熱記録紙の幅方向に合わせて配置し、各定着ラ
   ンプの照射面の一部が記録紙と直接対面するように、垂
   直方向に隣合う定着ランプ同士を、定着ランプの直径を
   超えない距離範囲で、搬送方向に沿ってずらして配置し
   たことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のカラー
   感熱プリンタ用光定着装置。
6. 【請求項６】 前記記録紙の幅方向の中央から垂直に延
   ばした直線を基準軸とし、複数の定着ランプの中央部が
   前記基準軸上で交叉するように配置したことを特徴とす
   る請求項１〜４いずれか記載のカラー感熱プリンタ用光
   定着装置。