JP2003080743A - 光定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着不足を防止する。 【解決手段】 サーマルプリンタ２は、カラー感熱記録
紙３に熱記録するサーマルヘッド６と、熱記録後に光定
着をするイエロー用及びマゼンタ用の各光定着器９，１
０を備えている。カラー感熱記録紙３は、支持体上に、
イエロー，マゼンタ，シアンの各感熱発色層を層設した
ものである。イエロー用光定着器９は、Ｙ用紫外線ラン
プ２３，リフレクタ２４，集光レンズ２５からなる。マ
ゼンタ用光定着器１０は、Ｍ用紫外線ランプ２６，リフ
レクタ２７，集光レンズ２８からなる。各集光レンズ２
５，２８は、各紫外線ランプ２３，２６から放射された
紫外線を集光し、集光した紫外線をカラー感熱記録紙３
に照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から光を照射
して記録材料の発色能力を消失させる光定着装置に関す
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
プリントするサーマルプリンタが知られている。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】サーマルプリンタは、記録紙を搬送するた
めの搬送ローラ対と、サーマルヘッドと、紫外線を照射
する光源を備えた光定着装置とを備えており、これらは
給排紙方向（副走査方向）に沿って配置されている。プ
リント処理では、搬送ローラ対によって記録紙が給排紙
方向に搬送され、この搬送中にサーマルヘッドによって
記録紙の幅方向（主走査方向）に１ラインずつ熱記録が
行われる。

【０００４】光定着装置の光源としては、一般に棒状の
紫外線ランプが使用され、その長手方向が主走査方向に
沿うように配置される。棒状の紫外線ランプは、断面が
円形であり、紫外線が全周に均等な強度で放射されてし
まう。そのため、無駄に放射された紫外線を記録紙に向
けて反射するために、棒状ランプの近傍にはリフレクタ
が配置される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リフレクタに
よって反射した紫外線は、反射を繰り返すのでその紫外
線は分散する。また、紫外線ランプの発光面のうち、記
録紙と対面する対面部分から照射された紫外線は、直接
記録紙の受光面に向かって照射されるが、発光面が曲面
であるため、その紫外線も分散する。このため、紫外線
の強度や照射効率が低下して、定着不足が発生する場合
があった。

【０００６】上記問題を解決するために、本発明は、紫
外線の強度，照射効率を増加させて定着不足を防止する
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、本発明の光定着装置は、光源から光を照射して記録
材料の発色能力を消失させる光定着装置において、前記
光源と記録材料との間に前記光を集光する集光レンズを
設けたことを特徴とする。

【０００８】前記記録材料としては、支持体上に加熱に
より発色する感熱発色層を層設した感熱記録材料が使用
され、この感熱発色層に対して前記光源から紫外線を照
射してもよい。

【０００９】前記集光レンズを、その焦点位置が前記感
熱発色層に合うように配置することが好ましい。また、
前記感熱記録材料と前記集光レンズとの間隔が一定に保
たれるように、前記感熱記録材料を保持する保持手段を
設けることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に示すサーマルプリンタ２
は、記録紙３を順方向と、その逆方向とに往復搬送しな
がら、フルカラー画像の熱記録と定着とを行う。サーマ
ルプリンタ２は、各感熱発色層を加熱して発色させるサ
ーマルヘッド６と、このサーマルヘッド６と対向して記
録紙３を支持するプラテンローラ７と、記録紙３を搬送
する搬送ローラ対８と、光定着装置５とからなる。

【００１１】図２に示すように、記録紙３は、支持体１
５上に、シアン感熱発色層１６，マゼンタ感熱発色層１
７，イエロー感熱発色層１８，保護層１９を順次層設し
たものである。各感熱発色層１６〜１８は、熱記録され
る順番に表面から層設されている。シアン感熱発色層１
６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。

【００１２】マゼンタ感熱発色層１７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１７は、サーマルヘッド６
でマゼンタ画像を熱記録した後に、３６５ｎｍ付近の紫
外線を照射するとジアゾニウム塩化合物が光分解して発
色能力が失われる。

【００１３】イエロー感熱発色層１８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１８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。
なお、これよりもエネルギーが高い３６５ｎｍの近紫外
線によっても光定着される。また、記録紙３は、ジアゾ
ニウム塩化合物のために薄黄色をしているが、感熱発色
層１７，１８が充分に光定着されると、記録紙３の未記
録部分は薄黄色から透明に変化する。

【００１４】搬送ローラ対８は、給紙された記録紙３を
ニップして副走査方向へ搬送する。この搬送中に、サー
マルヘッド６及び光定着装置５を記録紙３が通過して、
プリント処理が行われる。プリント処理が終了した記録
紙３は、図示しないカッターによって所定サイズにカッ
トされ、プリンタ２外へ排出される。

【００１５】サーマルヘッド６は、周知のように、多数
の発熱素子が主走査方向にライン状に配列されている。
各発熱素子は、画素の濃度に応じた熱エネルギーを発生
してイエロー，マゼンタ，シアンの各色の画像を各感熱
発色層１６〜１８に熱記録する。

【００１６】光定着装置５は、４２０ｎｍの近紫外線を
放射し、イエロー感熱発色層１８を光定着するイエロー
用光定着器９と、３６５ｎｍの紫外線を放射し、マゼン
タ感熱発色層１７を光定着するマゼンタ用光定着器１０
とからなる。各光定着器９，１０による光定着は、イエ
ロー及びマゼンタの各感熱発色層１７，１８の記録後に
行われる。シアン感熱発色層については、感熱層の最下
層に位置しており、記録時の混色が発生しないため、光
定着は行われない。もちろん、シアン感熱発色層に光定
着をしてもよい。

【００１７】イエロー用定着器９は、光源として４２０
ｎｍの近紫外線を放射するＹ用紫外線ランプ２３と、Ｙ
用紫外線ランプ２３の近傍に配置され、Ｙ用紫外線ラン
プ２３から放射された紫外線を記録紙３に向けて反射さ
せるリフレクタ２４とからなる。また、Ｙ用紫外線ラン
プ２３と、記録紙３との間には、集光レンズ２５が配置
されている。

【００１８】図３に示すように、集光レンズ２５として
は、例えば、シリンドリカルレンズが使用される。この
集光レンズ２５は、その長手方向を主走査方向に沿って
配置される。また、リフレクタ２４の開口部２４ａから
記録紙３に向かう紫外線が集光レンズ２５に入射するよ
うに、集光レンズ２５の幅を、開口部２４ａの幅よりも
大きくしている。

【００１９】Ｙ用紫外線ランプ２３から放射された紫外
線は分散するが、分散した紫外線は、リフレクタ２４で
反射した紫外線も含めて、集光レンズ２５によって集光
される。この集光された紫外線が記録紙３に照射され
る。これにより、照射効率が向上する。また、集光レン
ズ２５により強度の高い紫外線が照射される。このた
め、記録紙３に定着に十分な紫外線が照射されので、定
着不足となることはない。

【００２０】マゼンタ用光定着器１０は、３６５ｎｍの
紫外線を照射するＭ用紫外線ランプ２６と、リフレクタ
２７とからなる。また、マゼンタ用光定着器１０は、集
光レンズ２８を備えている。この集光レンズ２８も、集
光レンズ２５と同様にシリンドリカルレンズであり、Ｍ
用紫外線ランプ２６と、記録紙３との間に配置される。
この集光レンズ２８によって、Ｍ用紫外線ランプ２６か
ら放射された紫外線が集光され、集光された紫外線が記
録紙３に照射される。

【００２１】以下、上記装置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、記録紙３が給紙され、
搬送ローラ対８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１８に対して、サーマル
ヘッド６によるイエロー画像の熱記録とイエロー用光定
着器９による光定着が行われる。サーマルルヘッド６に
よってイエロー画像が記録され、記録紙３の記録済み部
分はイエロー用光定着器９に順次送られる。この記録中
にＹ用紫外線ランプ２３が点灯し、イエロー用感熱発色
層１８に対して光定着が行われる。

【００２２】Ｙ用紫外線ランプ２３から放射された紫外
線は、集光レンズ２５によって集光されるから、イエロ
ー感熱発色層１８に強度の高い紫外線が照射される。ま
た、分散された紫外線が集光されるので照射効率も向上
する。これにより、定着不足が防止される。また、集光
レンズ２５によって強度の高い紫外線が得られるので、
記録紙３の搬送速度を速くすることもできる。こうすれ
ば、定着時間を短縮されるので、プリント時間を短くす
ることができる。

【００２３】イエロー感熱発色層の熱記録及び光定着が
終わると、搬送ローラ対８が逆回転して記録紙３が逆方
向に搬送される。記録紙３がサーマルヘッド６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。この
搬送中に、マゼンタ感熱発色層１７に対して、マゼンタ
画像の熱記録及び光定着が行われる。Ｍ用紫外線ランプ
２６から放射された紫外線も集光レンズ２８によって集
光されるから、マゼンタ感熱発色層１７には、強度の高
い紫外線が照射されるとともに、照射効率も向上する。
これにより、定着不足となることはない。

【００２４】マゼンタ画像の熱記録及び光定着が終了す
ると、記録紙３がサーマルヘッド６の位置まで戻され、
３回目の搬送中にシアン画像が記録される。シアン画像
の記録が終了すると、記録紙３が図示しないカッタでカ
ットされて排出される。

【００２５】なお、上記実施形態では、集光レンズの幅
をリフレクタの開口部の幅よりも大きい幅としている
が、集光レンズの幅を開口部と同じ幅とし、開口部を覆
うように開口部に取り付けてもよい。こうすれば、集光
レンズに入射する紫外線がより多くなるので、照射効率
がさらに向上する。

【００２６】また、図４に示すように、各集光レンズ２
５，２８毎に焦点位置Ｐを変えてもよい。集光レンズ２
５は、イエロー感熱発色層１８に焦点位置Ｐが位置する
ように配置されており、集光レンズ２８は、マゼンタ感
熱発色層１７に焦点位置Ｐが位置するように配置され
る。各集光レンズ２５，２８の焦点距離ｆが同じ場合に
は、集光レンズ２８は、集光レンズ２５よりも、Ｙ感熱
発色層１８の厚み分だけ記録紙３よりに配置される。こ
のように、各集光レンズ２５，２８の焦点位置Ｐを各感
熱発色層１８，１７に合わせることにより、各感熱発色
層１８，１７に受光する紫外線の強度がより高くなる。

【００２７】また、図５に示すように、集光レンズ２５
と記録紙３との間隔が一定に保たれるように、記録紙３
を保持する保持手段３１を設けてもよい。保持手段３１
は、集光レンズ２５と対面する位置に配置されている。
この保持手段３１は、記録紙３の記録面と接触する平板
３２と、記録紙３の裏面と接触し、記録紙３を平板３２
に押し付ける押さえローラ３３とからなり、記録紙３の
搬送路内に設けられる。

【００２８】平板３２は、紫外線を透過できるように、
ガラスや透明なプラスチック等によって製造される。平
板３２の一方の端部には、記録紙３の先端をガイドする
ガイド部３４が設けられている。押さえローラ３３と平
板３２とは、集光レンズ２５の焦点位置に応じて、光軸
３５方向の位置が決められる。なお、図示しないが、マ
ゼンタ用定着器１０の集光レンズ２８と対面する位置に
も同様に保持手段３１が設けられる。

【００２９】この保持手段３１によって、記録紙３と集
光レンズ２５との間隔が一定に保たれるので、記録紙３
に照射される紫外線の強度、焦点位置を一定に保つこと
ができる。これにより、搬送方向の定着ムラが防止され
る。

【００３０】なお、この例では、押さえローラと透明な
平板とによって保持手段を構成しているが、いずれか一
方で構成してもよい。また、２枚の平板で構成し、これ
らによって記録紙をその両面から挟み込むようにしても
よい。この場合には、記録面側に配置される平板は透明
でなければならないが、裏面側に配置される平板は透明
でなくてもよい。

【００３１】上記実施形態では、集光レンズとしてシリ
ンドリカルレンズを使用した例で説明しているが、シリ
ンドリカルレンズの代わりに、例えば、一般にセルフォ
ックレンズ（商品名）と呼ばれるグレーデッド型光ファ
イバーを、多数個並べたレンズアレイを使用してもよ
い。

【００３２】上記実施形態では、光源として紫外線ラン
プを例に説明したが、紫外線ランプの他に、ＬＥＤなど
の発光素子を使用した光源を用いてもよい。

【００３３】また、上記実施形態では、１つのサーマル
ヘッドで３色の画像を記録するいわゆる１ヘッド３パス
方式のサーマルプリンタで説明したが、本発明は、各色
毎に１つずつサーマルヘッドを備え、記録紙を１方向へ
搬送する間に、３色の画像を記録する３ヘッド１パス方
式のサーマルプリンタでもよい。また、記録紙を固定し
た状態で、サーマルヘッド及び光定着装置を移動させて
熱記録及び光定着をするサーマルプリンタに適用しても
よい。

【００３４】また、記録材料として、紫外線を照射する
ことにより発色能力が消失する感熱記録紙を例に説明し
ているが、感熱記録紙に限らず、光定着性を有する記録
材料に対して適用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
定着装置は、光源と記録材料との間に前記光を集光する
集光レンズを設けたから、照射効率が向上するととも
に、紫外線の強度が高くなり、定着不足が防止される。
また、集光レンズにより十分な定着光が得られるので、
記録材料の搬送速度を速くすることができる。こうすれ
ば、定着時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光定着装置を用いたサーマルプリンタ
を示す説明図である。

【図２】カラー感熱記録紙の説明図である。

【図３】シリンドリカルレンズの説明図である。

【図４】集光レンズの焦点位置の説明図である。

【図５】記録紙の保持手段の説明図である。

【符号の説明】

２ サーマルプリンタ ３ カラー感熱記録紙 ５ 光定着装置 ９ イエロー用光定着器 １０ マゼンタ用光定着器 ２３ Ｙ用紫外線ランプ ２５，２８ 集光レンズ ２６ Ｍ用紫外線ランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から光を照射して記録材料の発色能
   力を消失させる光定着装置において、 前記光源と記録材料との間に前記光を集光する集光レン
   ズを設けたことを特徴とする光定着装置。
2. 【請求項２】 前記記録材料は、支持体と、この支持体
   上に層設され加熱により発色する感熱発色層とからなる
   感熱記録材料であり、前記光源は、記録済みの感熱発色
   層に対して紫外線を照射することを特徴とする請求項１
   記載の光定着装置。
3. 【請求項３】 前記集光レンズを、その焦点位置が前記
   感熱発色層に合うように配置したことを特徴とする請求
   項２記載の光定着装置。
4. 【請求項４】 前記感熱記録材料と前記集光レンズとの
   間隔が一定に保たれるように、前記感熱記録材料を保持
   する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３い
   ずれか記載の光定着装置。