JP2004101679A

JP2004101679A - 熱現像用加熱装置

Info

Publication number: JP2004101679A
Application number: JP2002260971A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kama; 釜　剛史
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】熱現像する部分の温度の均一化を少ない部品点数で実現する熱現像用加熱装置を得る。
【解決手段】第１ヒータ３８は、金属製歯車３６側にあり、この部分に押圧されるローラ３２は金属製歯車３６から熱が奪われるので、ローラ３２の金属製歯車３６側部分と第１ヒータ３８とは、温度が低下しやすい。第１ヒータ３８の温度は第１温度センサー４０が検出し、第２ヒータ３９の温度は第２温度センサー４１が検出する。第１温度センサー４０及び第２温度センサー４１の検知信号を受けて制御部４２は、第１ヒータ３８側でシート状記録材料１１が熱現像される温度を第２ヒータ３９側でシート状記録材料１１が熱現像される温度と等しくなるように維持制御する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱現像用加熱装置に係り、詳細には、画像記録装置に用いられる熱現像用加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像記録装置として、ヒータにより熱現像処理をする画像記録装置が広く知られている。このような画像記録装置では、ヒータにより熱現像する部分の温度が不均一であると、画像に濃度ムラが発生し、適正な画像が得られないということがあった。
【０００３】
この点につき、画像記録装置の中には、加熱プレートが加熱搬送方向の左右両側で温度が低くなりやすいことに着目し、加熱搬送方向に直角な方向に３個（または３個以上）のヒータを設け、各ヒータでの設定温度を変えることで、搬送方向に直角な方向（幅方向）の温度分布を均一にするものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、このような構成では、多くのヒータ（例えば、１ブロック３個で３ブロックの場合には、合計９個のヒータ）が必要になるとともに、それに付随する温度センサー等の部品も多く必要となっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２９９５４号公報（第８−９頁、第９図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、熱現像する部分の温度の均一化を少ない部品点数で実現する熱現像用加熱装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明の熱現像用加熱装置は、熱現像材料を摩擦力により搬送するローラと、前記ローラの軸方向一側へ固着されて駆動力で回転される歯車と、前記ローラの軸方向一側に配置され、前記ローラが前記熱現像材料を介して押圧される第１のヒータと、前記ローラの軸方向の他側に配置され、前記ローラが前記熱現像材料を介して押圧される第２のヒータと、前記第１のヒータの温度を検出する第１の温度センサーと、前記第２のヒータの温度を検出する第２の温度センサーと、前記第１の温度センサー及び前記第２の温度センサーの検知信号を受け、前記歯車からの熱量損失を補って前記第１のヒータの温度を前記第２のヒータの温度より高くすることにより前記熱現像材料が熱現像される温度を前記第１のヒータ側と前記第２のヒータ側とで等しくなるように前記第１のヒータ及び前記第２のヒータを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載する本発明の熱現像用加熱装置によれば、歯車が駆動力で回転されると、ローラが熱現像材料を摩擦力により搬送する。このとき、ローラは、熱現像材料を介して第１のヒータ及び第２のヒータに押圧される。ここで、第１のヒータと第２のヒータとのローラに対する押圧には、直接の押圧と間接の押圧（例えば、加熱プレート等の他部材を介しての押圧）との両方が含まれる。第１のヒータは、歯車側にあり、この部分に押圧されるローラは歯車から熱が奪われるので、ローラと第１のヒータとは、温度が低下しやすい。一方、第２のヒータは、歯車のない側にあるので、温度が低下しにくい。ここで、第１のヒータの温度を第１の温度センサーが検出し、第２のヒータの温度を第２の温度センサーが検出する。第１の温度センサー及び第２の温度センサーの検知信号を受けて制御手段は、第１のヒータの温度を第２のヒータの温度より高くして熱現像材料が熱現像される温度を第１のヒータ側と第２のヒータ側とで等しくなるように第１のヒータ及び第２のヒータを制御する。なお、ここでは、第１のヒータ側で熱現像材料が熱現像される温度と第２のヒータ側で熱現像材料が熱現像される温度とが等しいとは、完全同一までは要求されず、略同一を意味し、具体的には、熱現像された熱現像材料の濃度差が視認できない範囲となる温度差は許容される。
【０００９】
このように、歯車で熱が奪われることに着目し、ローラを押圧するヒータを２つにすることで、少ない部品点数で温度調整がしやすくなる。なぜなら、歯車に近い側は、比較的大きな放熱があるため、その範囲にのみ第２ヒータとは別の第１ヒータを配置して対処すれば、簡単な構成で熱現像温度分布の略均一化が可能となるからである。
【００１０】
請求項２に記載する本発明の熱現像用加熱装置は、請求項１の構成において、前記第１の温度センサー及び前記第２の温度センサーは、前記ローラの軸方向両側付近にそれぞれ配置されており、前記制御手段は、前記第２の温度センサーの検出温度に基づいて前記第１のヒータの温度を前記第２のヒータの温度より高くすることにより前記第１のヒータ側で前記熱現像材料が熱現像される温度を前記第２のヒータ側で前記熱現像材料が熱現像される温度と等しくなるように前記第１のヒータを制御し、前記第１のヒータと前記第２のヒータとの前記ローラの軸方向両側付近での温度を等しくすることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載する本発明の熱現像用加熱装置によれば、第２の温度センサーの検出温度に基づいて第１のヒータの温度を第２のヒータの温度より高くすることにより第１のヒータ側で熱現像材料が熱現像される温度を第２のヒータ側で熱現像材料が熱現像される温度と等しくなるように、制御手段は第１のヒータを制御するので、第１のヒータと第２のヒータとのローラの軸方向両側付近での温度は等しくなる。ローラの軸方向両側付近では、ローラの軸方向中央付近に比べて熱が逃げやすいので、この部分の検出温度で温度調整すれば、より熱現像温度分布の均一化が図れ、適正な画像が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における熱現像用加熱装置の実施の形態を図面に基づき説明する。図４には、本実施の形態に係る熱現像用加熱装置を含む画像記録装置１００の概略が示されている。
【００１３】
画像記録装置１００は、図示しない熱現像材料ストッカーから１枚ずつ熱現像材料としてのシート状記録材料１１を持ち出して、露光部１０へ送り込むようになっている。ここで、このシート状記録材料１１は、レーザ露光により潜像が形成され、これを熱現像処理することで画像形成される材料である。露光部１０は、シート状記録材料１１を搬送する搬送部１２と、この搬送部１２へ画像データに基づいて変調されたレーザ光を照射する走査部２０とで構成されている。
（露光部１０の構成）
搬送部１２は、シート状記録材料１１を支持するガイド板１４を備えている。本実施の形態では、ガイド板１４には、シート状記録材料１１の非記録面が対向している。ガイド板１４は、シート状記録材料１１が進入して通過する搬送経路となるが、この搬送力を付与するのが、ガイド板１４に対応して設けられた駆動ローラ１６Ａである。
【００１４】
駆動ローラ１６Ａは、図示しないモータ等の駆動手段の駆動力を、歯車やベルト等の伝達手段を介して受け、図４の時計回り方向へ回転するようになっている。また、この駆動ローラ１６Ａと同一構成の駆動ローラ１６Ｂをシート状記録材料排出用として設けている。
【００１５】
ガイド板１４におけるシート状記録材料１１の搬送方向中央部上方には、走査ユニット２０が配設されている。この走査ユニット２０には、図示しない制御部、半導体レーザ、変調部、ポリゴンミラー、光学部材が備えられている。このため、シート状記録材料１１上には、搬送方向と直交する方向にレーザ光Ｂが走査され（主走査）、これと共に搬送部１２による搬送（副走査）がなされることで、画像が露光される。
【００１６】
露光部１０の下流側には、熱現像部２４が配設されている。この熱現像部２４は、シート状記録材料１１を加熱することで、熱現像処理する乾式現像タイプであり、全体がケーシング２６によって覆われており、その一端部にシート状記録材料１１の挿入部としてのローラ対２７が配設されている。このローラ対２７と、露光部１０の最終段（ガイド板１４の搬送方向下流側端部）との間は、少なくともシート状記録材料１１の搬送方向長さよりも短い寸法とされている。この結果、露光部１０での走査露光中のシート状記録材料１１の先端が熱現像部２４に進入することになる。
（熱現像部２４の構成）
熱現像部２４でのシート状記録材料１１の搬送経路は、円弧状となっており、熱現像部２４のケーシング２６には、３ブロックの現像ユニット２８が配設されている。現像ユニット２８は、一方の面（シート状記録材料１１と対向する面）が円弧状の加熱面３０Ａとされたヒータとしての加熱プレート３０と、この加熱面３０Ａと共に、シート状記録材料１１を挟持して摩擦力により搬送する複数のローラ３２と、で構成されている。また、１個の駆動大歯車３４が各ローラ３２の金属製歯車３６（図２、図３参照）と噛み合わされている。ローラ３２は、この駆動大歯車３４から駆動力を受けて、等速度で回転するようになっている。なお、加熱プレート３０は、必要に応じて前記３つの各ブロック単位で制御温度を変更することが可能となっている。
【００１７】
これにより、現像ユニット２８の挿入部から挿入されたシート状記録材料１１は、所定の搬送速度で搬送されながら、加熱され、ケーシング２６の排出部に設けられたローラ対４４に挟持されて排出されるまでの間に、現像に必要な熱量を受け、熱現像される。この熱現像部２４における熱現像用加熱装置の説明は、後述する。
【００１８】
熱現像部２４の下流側には、冷却部４６が配設されている。
（冷却部４６の構成）
冷却部４６は、シート状記録材料１１を支持する複数の冷却ローラ４８と、この冷却ローラ４８に対向し、シート状記録材料１１の図４の上面側と接触する冷却プレート５０とで構成されている。この冷却ローラ４８及び冷却プレート５０は、少なくともその表面が金属（例えば、アルミニウム）等、所謂温まり易くさめ易い性質のパイプで形成されており、シート状記録材料１１と接触することで、シート状記録材料１１から熱を奪う役目を有している。このため、冷却部４６を通過することで、シート状記録材料１１は冷却され、排出されることになる。
【００１９】
ここで、冷却部４６は、図４に示すように、その前段が徐冷部５２、後段が急冷部５４に分割されている。徐冷部５２は、現像直後の比較的高熱（約１２０℃）のシート状記録材料１１を緩やかに冷却する領域であり、急冷部５４は、排出されるシート状記録材料１１を急激に冷却する領域である。徐冷部５２における冷却プレート５０上には、冷却フィン５６が設けられ、かつ空冷ファン５８が配設されている。これにより、冷却プレート５０は、冷却フィン５６により放熱効果が促進され、かつ空冷ファン５８によって強制的に放熱される。
【００２０】
以上説明した画像記録装置１００において、次に、熱現像部２４の熱現像用加熱装置について説明する。
（熱現像用加熱装置２５の構成）
図２及び図３には、熱現像部２４の熱現像用加熱装置２５におけるローラ３２の駆動部分が示されている。図２に示すように、ローラ３２へ固定された回転軸３２Ａは、その両側が軸受け部３１に回動自在に軸支され、回転軸３２Ａの一側には、その先端部に金属製歯車３６が固着されている。この金属製歯車３６は、駆動大歯車３４と噛み合っており、駆動大歯車３４は、駆動モータ３３の駆動力を受けて回転する駆動軸３３Ａに固着されている。このため、ローラ３２は、駆動モータ３３の駆動力を駆動大歯車３４、金属製歯車３６を介して受け、回転するようになっている。
【００２１】
図１には、熱現像部２４の熱現像用加熱装置２５における加熱プレート３０の内部が示されている。ここでは、図中の左側を駆動伝達側として示している。この加熱プレート３０の内部には、２個のヒータが設けられている。これらは、ローラ３２にて金属製歯車３６が取り付けられている側（図１にて左側）の第１ヒータ３８と、他側の第２ヒータ３９とで構成されている。この実施例では、第２ヒータ３９は、ローラ３２の軸方向に沿った長さが第１ヒータ３８よりも長く設定されている。このようにしたのは、金属製歯車３６に近い側は、狭い範囲で比較的大きな放熱があるため、その範囲にのみ第２ヒータ３９とは別の第１ヒータ３８を配置して対処すれば、簡単な構成で熱現像温度分布の略均一化を図ることができるからである。第１ヒータ３８、第２ヒータ３９は、それぞれ加熱源となる発熱体３８Ａ、３９Ａ（例えば、ニクロム線等の熱線）により構成されており、電源（図示省略）に接続されている。この電源（図示省略）からの電力の供給により、第１ヒータ３８、第２ヒータ３９は発熱し、この熱が加熱プレート３０に伝えられる。
【００２２】
ここで、第１ヒータ３８、第２ヒータ３９の発熱量分布について説明する。第１ヒータ３８は、ローラ３２を介して金属製歯車３６により熱が奪われる。このため、第１ヒータ３８の発熱量は、この熱量損失分だけ多くする必要がある。この場合、好ましくは、金属製歯車３６に近くなるに従って発熱量を多くするのが良い。仮に、第１ヒータ３８の発熱量が不足するとシート状記録材料１１上の画像濃度は低くなり、第１ヒータ３８側で熱現像した部分と第２ヒータ３９側で熱現像した部分との間に画像の濃度ムラが発生し、適正な画像が得られないことになる。また、第２ヒータ３９は、駆動伝達側の反対側（図１にて右側）の端部３９Ｂで熱が逃げやすい。このため、第２ヒータ３９では、端部３９Ｂに近くなるに従って熱線密度を上げて発熱量を多くするのが良い。一方、第１ヒータ３８に近い側でも金属製歯車３６により熱が奪われる影響があるので、適宜熱線密度を上げて発熱量を多くするのが良い。このような発熱量分布により、熱現像時のシート状記録材料１１上の温度分布をより均一化することができる。
【００２３】
第１ヒータ３８に近接して第１温度センサー４０が配置され、第２ヒータ３９に近接して第２温度センサー４１が配置されている。配置位置は、ローラ３２の軸方向両側付近であることが好ましい。これら第１、第２温度センサー４０、４１には、例えば、サーミスタ等の温度検出手段を用いる。
【００２４】
また、第１、第２温度センサー４０、４１は、制御手段としての制御部４２へ接続されている。第１、第２温度センサー４０、４１でそれぞれ検出された温度は、検知信号として制御部４２に出力されるようになっている。これを受けて制御部４２は、第２ヒータ３９の検出温度に基づき第１温度センサー４０のしきい値を決める。
【００２５】
ここで、第１ヒータ３８、第２ヒータ３９の設定温度について説明する。本実施例では、予め均一の濃度の原画像を露光して熱現像によりシート状記録材料１１に画像を得た後、その画像の濃度分布を測定する試験をしており、その測定結果に基づいてシート状記録材料１１上に得られる画像濃度の分布が略均一となる第１ヒータ３８、第２ヒータ３９の設定温度を算出している。例えば、事前の試験測定において、第２温度センサー４１で１２０．０℃が検出された場合に第１温度センサー４０で１２０．５℃〜１２１．９℃が検出されると画像濃度の分布が略均一になり、１２０．５℃〜１２１．２℃が検出されると画像濃度の分布はより均一になるとの測定結果を得ている場合には、これに基づき、実施時において、第２温度センサー４１で１２０．０℃が検出された場合には、第１温度センサー４０で１２０．５℃〜１２１．２℃が検出されるように第１ヒータ３８の温度を制御している。
【００２６】
次に、上記の実施形態の作用を説明する。
（実施形態の作用）
図４に示すように、シート状記録材料１１は、露光部１０で搬送されながら画像の露光がされ、熱現像部２４へ至る。
【００２７】
熱現像部２４では、図２に示すように、金属製歯車３６が駆動モータ３３の駆動力で回転されると、ローラ３２がシート状記録材料１１（図４参照）を摩擦力により搬送する。このとき、ローラ３２は、シート状記録材料１１（図４参照）を介して第１ヒータ３８及び第２ヒータ３９に押圧される。第１ヒータ３８は、金属製歯車３６側にあり、この部分に押圧されるローラ３２は金属製歯車３６から熱が奪われるので、ローラ３２の金属製歯車３６側部分と第１ヒータ３８とは、温度が低下しやすい。この温度低下しやすい部分は比較的狭い範囲なので、第１ヒータ３８は、第２ヒータ３９よりもローラ軸方向に沿った長さが短くされている。一方、第２ヒータ３９は、第１ヒータ３８よりもローラ軸方向に沿った長さが長いが、金属製歯車３６のない側にあるので、温度が低下しにくい。ここで、第１ヒータ３８の温度を第１温度センサー４０が検出し、第２ヒータ３９の温度を第２温度センサー４１が検出する。第１温度センサー４０及び第２温度センサー４１の検知信号を受けて制御部４２（図１参照）は、第１ヒータ３８側でシート状記録材料１１が熱現像される温度を第２ヒータ３９側でシート状記録材料１１が熱現像される温度と等しくなるように維持制御する。
【００２８】
このように、金属製歯車３６で熱が奪われることに着目し、ローラ３２を押圧するヒータを第１ヒータ３８、第２ヒータ３９の２つにしたうえで、金属製歯車３６側の第１ヒータ３８のローラ軸方向に沿った長さを短くすることで、少ない部品点数で温度調整がしやすくなる。結果として熱現像する部分の温度が均一となり、適正な画像が得られる。
【００２９】
図４に示すように、シート状記録材料１１には、前述した熱現像処理が複数の現像ユニット２８によってなされ、冷却部４６へ送り出される。冷却部４６では、加熱されたシート状記録材料１１を徐冷、急冷の２段階で冷却する。
【００３０】
なお、上記の実施の形態では、熱現像部の全ての金属製歯車を１個の駆動大歯車に噛み合わせてローラを回転させているが、これに限定されず、例えば、それぞれの金属製歯車ごとに駆動歯車を設けて噛み合わせ、ローラを回転させても良く、金属製歯車に噛み合わせる駆動歯車は１個でなくても良い。また、ローラの軸方向一側へ固着される歯車について、金属製のものを例に挙げて説明したが、これに限定されない。
【００３１】
また、上記の実施の形態では、発熱体がニクロム線ヒータの場合を例に挙げて説明したが、これ以外の発熱体、例えば、セラミックヒータや抵抗発熱体等であっても良く、ニクロム線ヒータに限定されない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱現像用加熱装置によれば、熱現像する部分の温度の均一化を少ない部品点数で実現できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る熱現像用加熱装置における加熱プレートの内部と制御構成等とを示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る熱現像用加熱装置におけるローラの駆動部分及びヒータを示す概略構成図である。
【図３】本実施の形態に係る熱現像用加熱装置におけるローラの駆動部分を示す分解斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る熱現像用加熱装置を含む画像記録装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１１　　シート状記録材料（熱現像材料）
２５　　熱現像用加熱装置
３２　　ローラ
３６　　金属製歯車（歯車）
３８　　第１ヒータ（第１のヒータ）
３９　　第２ヒータ（第２のヒータ）
４０　　第１温度センサー（第１の温度センサー）
４１　　第２温度センサー（第２の温度センサー）
４２　　制御部（制御手段）

Claims

熱現像材料を摩擦力により搬送するローラと、
前記ローラの軸方向一側へ固着されて駆動力で回転される歯車と、
前記ローラの軸方向一側に配置され、前記ローラが前記熱現像材料を介して押圧される第１のヒータと、
前記ローラの軸方向の他側に配置され、前記ローラが前記熱現像材料を介して押圧される第２のヒータと、
前記第１のヒータの温度を検出する第１の温度センサーと、
前記第２のヒータの温度を検出する第２の温度センサーと、
前記第１の温度センサー及び前記第２の温度センサーの検知信号を受け、前記歯車からの熱量損失を補って前記第１のヒータの温度を前記第２のヒータの温度より高くすることにより前記熱現像材料が熱現像される温度を前記第１のヒータ側と前記第２のヒータ側とで等しくなるように前記第１のヒータ及び前記第２のヒータを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする熱現像用加熱装置。
前記第１の温度センサー及び前記第２の温度センサーは、前記ローラの軸方向両側付近にそれぞれ配置されており、前記制御手段は、前記第２の温度センサーの検出温度に基づいて前記第１のヒータの温度を前記第２のヒータの温度より高くすることにより前記第１のヒータ側で前記熱現像材料が熱現像される温度を前記第２のヒータ側で前記熱現像材料が熱現像される温度と等しくなるように前記第１のヒータを制御し、前記第１のヒータと前記第２のヒータとの前記ローラの軸方向両側付近での温度を等しくすることを特徴とする請求項１記載の熱現像用加熱装置。