JP2003103809A - 光定着器及び感熱プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境負荷の大きな水銀を使用せず、発光範囲
の切り替えが自在な小型の光定着器と、これを用いた感
熱プリンタとを提供する。 【解決手段】 光定着器１７の光源として、水銀を使用
しない小型平面ブラウン管１９を使用する。光定着器１
７は、第１の記録エリア２ａの定着を行なう場合には、
第１の記録エリア２ａにだけ紫外線が照射され、第２の
記録エリア２ｂには紫外線が照射されないように、カラ
ー感熱記録紙２の搬送に合わせて発光範囲を変化させ
る。これにより、照射範囲規制用のシャッタを省略する
ことができるので、光定着器及びこれを使用するプリン
タ等の機器を小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録画像の定着に
用いられる光定着器と、この光定着器を使用する感熱プ
リンタとの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発色する色が異なる少なくとも第１〜第
３の感熱発色層が積層され、下層の感熱発色層ほど熱感
度が低く、また表面側にある最上層の感熱発色層とその
下の感熱発色層に対しては、それぞれ特有な波長域の紫
外線による定着性が付与されたカラー感熱記録紙を用
い、フルカラープリントが得られるようにしたカラー感
熱プリンタがある。このカラー感熱プリンタでは、カラ
ー感熱記録紙を往復搬送する間に、サーマルヘッドを圧
接させて各感熱発色層に熱記録を行い、各感熱発色層へ
の熱記録後に、光定着器を用いて紫外線を照射し、下層
の感熱発色層への熱記録時に上層の感熱発色層が発色し
ないように定着している。

【０００３】近年の環境保護の観点から、環境負荷の大
きな水銀を使用する光源の使用に再考が求められてい
る。これに応じて、特開２００１−１５５６８８号公報
には、キセノンランプを光源として使用する光定着器が
記載されている。この発明にて用いられている棒状のキ
セノンランプは、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
れた紫外線をカラー感熱記録紙に向けて反射する反射能
力の高いリフレクタが、紫外線ランプの近傍に配置され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】直管状のキセノンラン
プは、ランプ単体で紫外線の照射範囲を規制することが
できない。そのため、長尺のカラー感熱記録紙に連続し
て印画を行なうカラー感熱プリンタに、直管状のキセノ
ンランプを用いた光定着器を使用する場合には、カラー
感熱記録紙の未使用記録エリアを隠すシャッタ機構を使
用している。このシャッタ機構は、カラー感熱プリンタ
を小型化する際の制限となる。

【０００５】また、カラー感熱プリンタでは、各感熱発
色層の定着状態が記録画像の画質に影響するが、電極間
に高周波をかけて発光効率を高めているキセノンランプ
では、光量の制御が容易ではなく、所望の発光強度を設
定することが難しかった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためのも
ので、環境負荷の大きな水銀を使用せず、かつシャッタ
を不要にしてプリンタの小型化に寄与できる光定着器
と、これを用いた感熱プリンタと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】上記課題を解決するため
に、本発明の光定着器は、定着光を放射する光源とし
て、蛍光膜を電子線で励起する光源を用いたものであ
る。

【０００８】また、上記光源としては、ブラウン管を使
用する。なお、発光面が平らな平面ブラウン管を使用す
ることが特に好ましい。

【０００９】また、本発明の感熱プリンタは、例えばブ
ラウン管、特に好ましくは平面ブラウン管等の蛍光膜を
電子線で励起する光源を使用した光定着器を用いたもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の定着器用光源を
用いたカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
このカラー感熱プリンタでは、記録媒体として長尺のカ
ラー感熱記録紙２が用いられる。カラー感熱記録紙２
は、ロール状に巻かれた記録紙ロール３の形態でカラー
感熱プリンタにセットされる。

【００１１】記録紙ロール３の外周面には、給紙ローラ
４が当接されており、図示しない搬送モータにより駆動
される。給紙ローラ４が図中反時計方向に回転すると、
記録紙ロール３は図中時計方向に回転され、カラー感熱
記録紙２が記録紙ロール３から送り出される。逆に、給
紙ローラ４が図中時計方向に回転されると、記録紙ロー
ル３は図中反時計方向に回転され、カラー感熱記録紙２
は記録紙ロール３に巻き戻される。

【００１２】記録紙ロール３の近傍には、カラー感熱記
録紙２を挟み込んで搬送する搬送ローラ対７が配置され
ている。この搬送ローラ対７は、図示しない搬送モータ
に回転駆動されるキャプスタンローラ８と、このキャプ
スタンローラ８に圧接するピンチローラ９とからなり、
カラー感熱記録紙２を図中右方の給紙方向と、図中左方
の巻戻し（印画）方向とに往復搬送する。

【００１３】カラー感熱記録紙２は、周知のように支持
体上にシアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエロ
ー感熱発色層が順次層設されている。最上層となるイエ
ロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギ
ーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色
層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに
発色する。また、イエロー感熱発色層は、４２０ｎｍの
近紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。マゼ
ンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発
色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、
３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失
する。カラー感熱記録紙２に、例えばブラック感熱発色
層を設けて４層構造にしてもよい。

【００１４】搬送ローラ対７の給紙方向の下流側には、
サーマルヘッド１２とプラテンローラローラ１３とがカ
ラー感熱記録紙２の搬送経路を挟み込むように配置され
ている。サーマルヘッド１２は、カラー感熱記録紙２の
搬送経路の下方に配置されており、多数の発熱素子を主
走査方向に沿ってライン状に配列した発熱素子アレイ１
４を備えている。

【００１５】プラテンローラ１３は、発熱素子アレイ１
４に対面する位置で、搬送経路の上方に配置されてい
る。また、プラテンローラ１３は、カムやソレノイド等
のシフト機構によって上下方向で移動自在とされてお
り、図示しないバネによって、サーマルヘッド１２に圧
接する方向に付勢されている。給紙時及び排紙時には、
シフト機構によって上昇され、サーマルヘッド１２との
間に隙間を形成する。

【００１６】サーマルヘッド１２は、カラー感熱記録紙
２が搬送ローラ対７によって印画方向に搬送される際
に、プラテンローラ１３との間でカラー感熱記録紙２を
挟み込み、発熱素子アレイ１４を所定の温度に発熱さ
せ、カラー感熱記録紙２の各感熱発色層を発色させる。
プラテンローラ１３は、カラー感熱記録紙２の搬送に応
じて従動回転する。

【００１７】サーマルヘッド１２の給紙方向の下流側に
は、カラー感熱記録紙２の記録面に対面して光定着器１
７が配置されている。光定着器１７は、小型平面ブラウ
ン管１９からなり、その発光面１８がカラー感熱記録紙
の記録面が通過する上方に向けて設置されている。

【００１８】一般的なモニタ用の平面ブラウン管は、発
光面の内側にＲＧＢ三色の蛍光体が塗布されており、こ
れらの蛍光体を電子銃から放射した電子線で選択的に走
査することによって、カラー表示を行なっている。

【００１９】しかしながら、本発明の光定着器１７に使
用している小型平面ブラウン管１９では、イエロー感熱
発色層の定着に最適な４２０〜４５０ｎｍの近紫外線を
放射する中波用蛍光体と、マゼンタ感熱発色層の定着に
最適な３６５〜３９０ｎｍの紫外線を放射する短波用蛍
光体とが発光面１８の内側に塗布し、これらの蛍光体を
選択的に電子線で走査して紫外線を放射させることで、
カラー感熱記録紙２の感熱発色層を定着している。

【００２０】また、小型平面ブラウン管１９を使用する
ことにより、光定着器１７の発光面１８とカラー感熱記
録紙２との間隔を一定にすることができるので、紫外線
の照射量を一定にすることができ、ムラのない定着を行
なうことができる。

【００２１】更に、光定着器１７は、電子線の走査位置
を制御することによって、発光部位を自由に変化させる
ことができる。そのため、図２に示すように、カラー感
熱記録紙２の第１の記録エリア２ａにのみ紫外線を照射
し、第２の記録エリア２ｂには紫外線を照射しないよう
に、カラー感熱記録紙２の搬送速度に合わせて発光範囲
を変化させることができる。これにより、光定着器の紫
外線照射範囲を規制するシャッタは不要となるので、カ
ラー感熱記録紙２と光定着器１７との間の間隔を小さく
することができる。また、カラー感熱記録紙２への傷の
発生さえ気をつければ、カラー感熱記録紙２と光定着器
１７とを密着させた状態で定着を行なうこともできる。

【００２２】また、図３のグラフに示すように、小型平
面ブラウン管１９は、制御電圧（グリッド電圧）によっ
て容易に発光量を変化させることができるので、光定着
器１７は発光量調整を簡単に行なうことができ、プリン
ト画質の向上に寄与することができる。

【００２３】定着器１７の給紙方向の下流側には、カラ
ー感熱記録紙２を所定位置でカットするカッター２１
と、印画済みのカラー感熱記録紙２が排出される排出口
２２とが配置されている。

【００２４】次に、上記実施形態の作用について説明す
る。図１に示すように、カラー感熱プリンタにおいてプ
リント開始操作がなされると、図示しない搬送モータの
駆動により給紙ローラ４が回転を開始する。給紙ローラ
４は、図中反時計方向に回転して、記録紙ロール３から
カラー感熱記録紙２を送り出す。記録紙ロール３から送
り出されたカラー感熱記録紙２は、給紙方向の下流側に
配置されている搬送ローラ対７のピンチローラ８とキャ
プスタンローラ９との間に送り込まれる。

【００２５】図示しないセンサにより、カラー感熱記録
紙２が搬送ローラ対７のピンチローラ８とキャプスタン
ローラ９との間を通過したことが検出されると、ピンチ
ローラ９をキャプスタンローラ８から離れる位置に移動
させていたカムやソレノイド等からなるシフト機構の駆
動が停止され、ピンチローラ９はバネの付勢によってキ
ャプスタンローラ８との間にカラー感熱記録紙２を挟み
込む。

【００２６】搬送ローラ対７のキャプスタンローラ８
は、図示しない搬送モータによって給紙方向に回転さ
れ、カラー感熱記録紙２を記録紙ロール３から引き出し
て給紙方向に搬送する。プリント１枚分の長さだけカラ
ー感熱記録紙２が給紙方向に搬送されると、搬送ローラ
対７によるカラー感熱記録紙２の搬送がいったん停止さ
れる。

【００２７】カラー感熱記録紙２の搬送停止後、プラテ
ンローラ１３が下降してサーマルヘッド１２との間でカ
ラー感熱記録紙２を挟み込む。次いで、搬送ローラ対７
は、給紙時の搬送速度よりも遅い印画用の搬送速度でカ
ラー感熱記録紙２を印画方向に向けて搬送する。カラー
感熱記録紙２の第１の記録エリア２ａの先端が発熱素子
アレイ１４に達すると、サーマルヘッド１２は発熱素子
アレイ１４をイエロー画像に応じて発熱させ、イエロー
感熱発色層にイエロー画像を熱記録する。印画方向に搬
送中のカラー感熱記録紙２は、給紙ローラ４の回転によ
って記録紙ロール３に巻き戻される。

【００２８】イエロー画像の熱記録が終了すると、搬送
ローラ対７による印画方向への搬送が停止され、プラテ
ンローラ１３が上昇してカラー感熱記録紙２の挟み込み
が解除される。搬送ローラ対７は、再び給紙用の搬送速
度でカラー感熱記録紙２を給紙方向に向けて搬送する。
カラー感熱記録紙２の第１の記録エリア２ａの印画開始
側の端縁が、光定着器１７の給紙方向下流側の端縁に対
面する位置まで到達すると、カラー感熱記録紙２の給紙
方向への搬送が停止される。

【００２９】次いで、搬送ローラ対７が作動を再開し、
カラー感熱記録紙２を印画方向に向けて搬送する。これ
と同時に、光定着器１７では、電子銃がイエロー用の蛍
光体のみを電子線で走査し、４２０〜４５０ｎｍの近紫
外線を放射してイエロー感熱発色層が定着する。なお、
光定着器１７の発光範囲は、図２に示すように、カラー
感熱記録紙２の第１の記録エリア２ａの印画方向への搬
送に合わせて、発光範囲が徐々に広くなっていく。その
ため、カラー感熱記録紙２の第２の記録エリア２ｂには
紫外線が照射されず、不用意に定着されることはない。

【００３０】イエロー感熱発色層の定着中に、カラー感
熱記録紙２の第１の記録エリア２ａの先端が発熱素子ア
レイ１４に達すると、カラー感熱記録紙２の搬送がいっ
たん停止され、プラテンローラ１３とサーマルヘッド１
２とがカラー感熱記録紙２を挟み込む。そして、カラー
感熱記録紙２の印画方向への搬送が再開され、サーマル
ヘッド１２によって、マゼンタ感熱発色層にマゼンタ画
像が熱記録される。

【００３１】マゼンタ画像の熱記録が終了すると、搬送
ローラ対７による印画方向への搬送が停止される。そし
て、プラテンローラ１３によるカラー感熱記録紙２の挟
み込みが解除され、カラー感熱記録紙２は給紙方向に向
けて搬送される。カラー感熱記録紙２の記録エリアの印
画開始側の端縁が、光定着器１７の給紙方向下流側の端
縁に対面する位置まで到達すると、カラー感熱記録紙２
の給紙方向への搬送が停止される。

【００３２】搬送ローラ対７が作動を再開し、カラー感
熱記録紙２を印画方向に向けて搬送する。これと同時
に、光定着器１７では、電子銃がマゼンタ用の蛍光体の
みを電子線で走査し、３６５〜３９０ｎｍの紫外線を放
射してマゼンタ感熱発色層が定着する。このときにも、
第２記録エリア２ｂには紫外線が照射されないように、
光定着器１７の発光範囲はカラー感熱記録紙２の第１の
記録エリア２ａの印画方向への搬送に合わせて変化され
る。

【００３３】マゼンタ感熱発色層の定着中に、カラー感
熱記録紙２の第１の記録エリア２ａの先端が発熱素子ア
レイ１４に達すると、サーマルヘッド１２によって、シ
アン感熱発色層にシアン画像が熱記録される。シアン画
像の熱記録が終了すると、搬送ローラ対７はカラー感熱
記録紙２を給紙方向に搬送させ、排出口２２からカラー
感熱記録紙２の先端を送り出す。また、カッター２１で
カラー感熱記録紙２を切断し、シート状のカラープリン
トを作成する。

【００３４】なお、上記実施形態では、カラー感熱記録
紙２の搬送方向に沿う方向において幅が広い小型平面ブ
ラウン管１９を使用したが、図４に示すように、カラー
感熱記録紙２の搬送方向の余白２５の幅寸法Ｗよりも狭
い、幅寸法Ｗｂの小型平面ブラウン管２７を使用した光
定着器２６を用いてもよい。この幅の狭い光定着器２６
を使用することにより、発光範囲を変化させる必要がな
くなるので、光定着器２６の制御をより簡単にすること
ができる。

【００３５】また、光定着器の発光範囲の制御は、シャ
ッタの代用として使用するだけでなく、画像やフレーム
状に発光させることで、カラー感熱記録紙の外周部分に
不定形な余白を形成したり、トリミング的効果を得るこ
とができる。また、文字形状に発光させることで、光定
着器によって画像上に文字を記録することもできる。

【００３６】また、長尺のカラー感熱記録紙を使用し、
プリント後に切断してシート状のカラープリントを作成
するカラー感熱プリンタを例に説明したが、シート状の
カラー感熱記録紙にプリントを行うカラー感熱プリンタ
にも採用することができる。また、大径のプラテンドラ
ムにカラー感熱記録紙を巻き付けて熱記録を行うカラー
感熱プリンタにも採用することができる。

【００３７】更に、光定着器は、カラー感熱プリンタへ
の使用に限定されるものではなく、その他の光定着型記
録紙を使用するプリンタや、半導体やプリント基板を製
造する際に使用される露光装置等にも使用することがで
きる。

【００３８】また、光定着器として、平面ブラウン管以
外にも、平面上に多色の画像を表示できるプラズマディ
スプレイパネル（ＰＤＰ）や有機ＥＬパネル等を用いて
もよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光定着器
及び感熱プリンタによれば、水銀を使用しないブラウン
管を光源として使用したので、環境に対する悪影響を少
なくすることができる。また、平面ブラウン管を使用し
たので、発光面と記録紙との距離を均一にすることがで
き、ムラのない定着を行なうことができる。

【００４０】更に、電子銃の走査を制御することで、発
光範囲を自由に変化させることができるので、従来の光
定着器にて用いられていた発光範囲規制用のシャッタを
省略することができる。これにより、光定着器及びこれ
を使用するプリンタ等の機器の小型化と、ローコスト化
ができ、更に記録紙と光定着器との間の間隔を小さくし
て、より効果的に定着光を照射することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの構成を
示す概略図である。

【図２】定着時の光定着器の状態を示す外観斜視図であ
る。

【図３】小型平面ブラウン管のグリッド電圧と発光量と
の関係を表すグラフである。

【図４】幅を狭く下光定着器の外観斜視図である。

【符号の説明】

２ カラー感熱記録紙 １７，２６ 光定着器 １８ 発光面 １９ 小型平面ブラウン管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録紙の記録面に定着光を照射して、該
   記録面に印画された記録画像を定着する光定着器におい
   て、 定着光を放射する光源として、蛍光膜を電子線で励起す
   る光源を用いたことを特徴とする光定着器。
2. 【請求項２】 前記光源は、ブラウン管であることを特
   徴とする請求項１記載の光定着器。
3. 【請求項３】 前記ブラウン管は、発光面が平らな平面
   ブラウン管であることを特徴とする請求項２記載の光定
   着器。
4. 【請求項４】 相対移動する感熱記録紙にサーマルヘッ
   ドを圧接させて、感熱発色層に熱記録を行ない、熱記録
   済みの感熱発色層に光定着器で定着光を照射して記録画
   像の定着を行う感熱プリンタにおいて、 前記光定着器として、請求項１ないし３いずれか記載の
   光定着器を用いたことを特徴とする感熱プリンタ。