JP2004223758A - カラー感熱プリンタ - Google Patents
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Abstract
【課題】カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止する。
【解決手段】枠部材25に多数の矩形枠25aを形成する。矩形枠25a内にマゼンタ用発光ダイオード(M用LED)23を配置する。矩形枠25の角錐面に高反射アルミミラー28を形成する。ミラー28の表面に光触媒層30aを形成する。枠部材25の表面に透明板26を固着する。透明板26の外側面及び内側面に光触媒層30b,30cを形成する。M用LED23からの定着光によって、ミラー28や透明板26に付着した汚染物質が光触媒層30a〜30cによって光分解される。汚染物質に起因する光量低下や光量ムラがなくなる。
【選択図】 図3
【解決手段】枠部材25に多数の矩形枠25aを形成する。矩形枠25a内にマゼンタ用発光ダイオード(M用LED)23を配置する。矩形枠25の角錐面に高反射アルミミラー28を形成する。ミラー28の表面に光触媒層30aを形成する。枠部材25の表面に透明板26を固着する。透明板26の外側面及び内側面に光触媒層30b,30cを形成する。M用LED23からの定着光によって、ミラー28や透明板26に付着した汚染物質が光触媒層30a〜30cによって光分解される。汚染物質に起因する光量低下や光量ムラがなくなる。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止するカラー感熱プリンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
発色する色が異なった少なくとも第1〜第3の発色層が積層され、下層の発色層ほど熱感度が低く、また表面側にある最上層の第1の発色層とその下の第2の発色層に対しては、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材料を用い、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、カラー感熱記録材料を往復搬送する間に、サーマルヘッドを圧接させて各発色層に熱記録を行い、各発色層への熱記録後に、定着光源を用いて紫外線を照射し、下層の発色層への熱記録時に上層の発色層が発色しないように光定着を行っている。
【0003】
このカラー感熱記録材料を加熱すると有機物が発生し、この有機物が汚れとして定着光源などに付着することにより、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生し、光定着の不足によるプリント画質の悪化という問題が発生する場合がある。
【0004】
また、機器内部の冷却のために外部より空気を吸引するカラー感熱プリンタでは、吸入される空気と一緒に取り込まれる塵芥により、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生し、光定着の不足によるプリント画質の悪化という問題が発生する場合がある。
【0005】
この問題に対し、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されているような、外周面に光触媒層が設けられた光源を定着光源として利用すれば、光触媒による分解作用により定着光源表面に汚染物質が付着することを防止できる。
【0006】
【特許文献1】
特許第2545727号
【特許文献2】
特開平10−214599号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、定着光源より発せられた光が、光を反射又は透過する部材を介してカラー感熱記録材料に照射される場合、定着光源に汚れが付着していなくても、光をカラー感熱記録材料へと導く部材に汚れが付着した場合にはカラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生し、光定着の不足を引き起こす可能性がある。
【0008】
特に、定着光源から発せられた光を効率よく使用するために定着光源の周囲に光学部材を配置して定着光源モジュールを組み立てた場合、カラー感熱記録材料や装置外気からの塵芥だけでなく、モジュールを組み立てる際に使用した有機系接着剤などの残留物がモジュール内部の光学部材に堆積することによる汚染が発生して、定着光源モジュールからカラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生する可能性がある。
【0009】
本発明は上記問題点を考慮してなされたものであり、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止するカラー感熱プリンタを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー感熱プリンタは、複数の発色層を有するカラー感熱記録材料に熱エネルギーを加えて各発色層に順次熱記録を行う熱記録手段と、前記カラー感熱記録材料を搬送する搬送手段と、熱記録された各発色層に対して所定量の光を照射して光定着を行う定着光源とを備え、前記定着光源より発せられた光を反射又は透過する少なくとも1ヶ所以上の部材の表面に光触媒層を設けたことを特徴とする。
【0011】
また、前記定着光源は光を透過する透明板によって外部から保護され、前記定着光源の周囲には定着光源より発せられた光を反射して透明板へ導く反射板が配されていることが好ましい。また、前記定着光源は、主走査方向及び副走査方向に沿って複数列及び複数行にわたって配列された複数個の発光ダイオードにより構成されていることが好ましい。また、前記光触媒層は、酸化チタンから構成されていることが好ましい。また、前記光触媒層は、ルテニウム、銅、コバルト、炭素のうち少なくとも1種類を含む酸化チタンから構成されていることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を適用し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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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、第1の感熱発色層であるイエロー感熱発色層は、450nmの青紫色光が照射されたときに発色能力が消失する。第2の感熱発色層であ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、380nm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。
【0016】
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の搬送経路の上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14を備えている。また、サーマルヘッド12の上部には、サーマルヘッド12を冷却する放熱板16が取り付けられており、サーマルヘッド12の下部にはヘッドカバー15が取り付けられている。ヘッドカバー15はカラー感熱記録紙2を発熱素子アレイ14と定着器19との間でガイドする。
【0017】
プラテンローラ13は、発熱素子アレイ14に対面する位置で、搬送経路の下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下降され、サーマルヘッド12との間に隙間を形成する。
【0018】
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によって巻戻し(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。
【0019】
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定着器19が配置されている。定着器19は、発光ピークが450nmの青紫色光を放出してイエロー感熱記録層を定着するイエロー用定着光源20と、発光ピークが380nmの紫外線を放出してマゼンタ感熱発色層を定着するマゼンタ用定着光源21とからなる。
【0020】
定着器19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39と、印画済みのカラー感熱記録紙2が排出される排出口40とが配置されている。
【0021】
図2は、マゼンタ用定着光源を下方から見た状態を示す斜視図である。マゼンタ用定着光源21は、発光ピークが380nmの紫外線を放出するマゼンタ用発光ダイオード(以下、M用LEDと省略する)23を副走査方向に複数列、主走査方向に複数行配列させたマゼンタ用発光ダイオードモジュール(以下、M用LEDモジュールと省略する)22から構成されている。このように構成することにより、個々のM用LED23の発光強度分布が重なり合い、マゼンタ用定着光源21全体としての発光強度分布が均一となるため、ムラなくマゼンタ感熱発色層を光定着することができる。なお、説明を省略しているが、イエロー用定着光源20についても同様に構成することができる。
【0022】
図3は、M用LEDモジュールの内部構成を拡大して示す断面図である。M用LEDモジュール22は、多数のM用LED23と、底板24と、枠部材25と、透明板26と、これらを固着する有機系接着剤27とから構成されている。枠部材25は多数の矩形枠25aをマトリクス状に有する合成樹脂から構成されている。矩形枠25aは、頂部が切り取られた角錐形状に形成されており、上方に向かうに従い次第に拡開する形状になっている。矩形枠25aの4つの角錐面には、蒸着などにより形成したアルミ膜の上にフッ化マグネシウム保護膜を形成した高反射アルミミラー28が形成されている。
【0023】
矩形枠25aに対応する位置で底板24にはM用LED23が取り付けられている。M用LED23は、LED本体23aとワイヤなどの配線部材23bとLED基板23cとから構成されているが、これに限定されることなく、周知の各種タイプのLEDを用いてもよい。また、LED基板23cは省略して底板24に直接に取り付けてもよい。この底板24と枠部材25とは有機系接着剤27により固着されている。
【0024】
また、枠部材25を覆うように透明板26が有機系接着剤27により固定されている。透明板26はM用LEDを保護するものであり、プラスチック、ガラス、石英などにより構成されている。
【0025】
前記ミラー28の表面には光触媒層30aが層設されている。また、透明板26の外側面には全面に渡って光触媒層30bが、透明板26の内側面には矩形枠25aに対応する位置に部分的に光触媒層30cが形成されている。
【0026】
光触媒層としては、例えばアナターゼ型酸化チタン膜を用いることができる。また、成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性蒸着法、イオンアシスト蒸着法、イオンビームスパッタリング法などを用いることができる。また、酸化チタン膜からなる光触媒層は可視光領域に対してほとんど吸収を持たず、光触媒効果が弱いため、ルテニウム、銅、コバルト、炭素などのドープを加えて成膜された酸化チタン膜からなる光触媒層を用いることによって可視光領域での光触媒効果を得るようにしてもよい。なお、有機系接着剤27の分解劣化を防止するため、有機系接着剤27の接着面近傍には光触媒層を設けないように構成されている。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
カラー感熱記録紙2の搬送停止後、プラテンローラ13が上昇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の記録エリア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。
【0031】
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が下降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の記録エリアの印画開始側の端縁が、定着器19のイエロー用定着光源20の端縁に合致すると、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】
カラー感熱記録紙2の搬送停止後、イエロー用定着光源20から定着光が発せられる。これと同時に、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。これにより、イエロー感熱発色層の全面に発光ピークが450nmの青紫色光が照射され、定着が行われる。
【0033】
イエロー感熱発色層の定着中に、カラー感熱記録紙2の記録エリア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が上昇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。搬送ローラ対7は、カラー感熱記録紙2を印画方向に向けて再度搬送させる。サーマルヘッド12は、発熱素子アレイ14をマゼンタ画像に応じて発熱させ、マゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像を熱記録する。
【0034】
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、プラテンローラ13が下降してカラー感熱記録紙2の挟み込みを解除する。搬送ローラ対7は、カラー感熱記録紙2を給紙方向に向けて搬送する。記録エリアの印画開始側の端縁がマゼンタ用定着光源21の端縁に達すると、カラー感熱記録紙2の給紙方向への搬送が停止される。
【0035】
カラー感熱記録紙2の搬送停止後、マゼンタ用定着光源21の各M用LED23が点灯される。これと同時に、搬送ローラ対7が作動を再開し、カラー感熱記録紙を印画方向に向けて搬送する。これにより、マゼンタ感熱発色層の全面に発光ピークが380nmの紫外線が照射され、定着される。
【0036】
M用LED23から定着光が発せられている間、図3に示すミラー28によって定着光が反射され、透明板26に導かれる。このとき、ミラー28に層設された光触媒層30aによりミラー28表面の汚染物質が光分解され、水や二酸化炭素となって空気中に放散する。これによりミラー28は常に汚れのない状態に保たれ、定着光を減衰させることなく透明板26に導く。
【0037】
定着光が透明板26に達すると、透明板26の外側面に層設された光触媒層30bにより透明板26の外側面の汚染物質が同様に光分解される。さらに、透明板26の内側面に層設された光触媒層30cにより透明板26の内側表面の汚染物質が同様に光分解される。これにより透明板26は常に汚れのない状態に保たれ、定着光を減衰させることなく透過することができる。透明板26を透過した定着光はカラー感熱記録紙2に照射される。
【0038】
マゼンタ感熱発色層の定着中に、カラー感熱記録紙2の記録エリア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が上昇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。搬送ローラ対7は、カラー感熱記録紙2を印画方向に向けて再度搬送させる。サーマルヘッド12は、発熱素子アレイ14をシアン画像に応じて発熱させ、シアン感熱発色層にシアン画像を熱記録する。
【0039】
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40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39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。
【0040】
上記実施形態では発光ダイオードモジュールを用いたマゼンタ用定着光源に光触媒層を設けているが、定着光源はこれに限定されるものではなく、発せられた定着光が光学部材を介してカラー感熱記録材料に照射される構成のものであればよい。また、光触媒層も酸化チタン膜に限定されるものではなく、加えられるドープも特に限定されるものではない。また、発光素子についてもLEDに限定されるものではなく、スーパールミネッセントダイオードや半導体レーザを用いてもよいし、さらにこれらの発光素子に波長変換素子を組み合わせて用いてもよい。
【0041】
上記実施形態では枠部材25に矩形枠25aを形成したが、矩形枠に限られず、M用LEDからの光を効率よく反射できるものであればよく、他の形状であってもよい。また、ミラー28も平面状に限らず湾曲面から構成してもよい。
【0042】
また、上記実施形態は多数の矩形枠内にM用LED23を配した一体型の定着光源21としたが、これに限られず、枠部材を1つの矩形枠毎に設けて、単体型の定着光源を形成し、これをマトリクスに配置することで定着光源を構成してもよい。
【0043】
また、上記実施形態ではマゼンタ用定着光源のみに光触媒層を設けているが、例えばルテニウム、銅、コバルト、炭素などのドープを加えて成膜された酸化チタン膜からなる光触媒層など、可視光領域での光触媒効果をもつ光触媒層をイエロー用定着光源に設けることも可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラー感熱プリンタは、定着光源より発せられた定着光を反射又は透過する光学部材の表面に光触媒層を設けたことにより、光学部材表面の有機物による汚れが分解除去され、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用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】マゼンタ用定着光源を下方から見た状態を示す斜視図である。
【図3】マゼンタ用発光ダイオードモジュールの内部構成を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
2 カラー感熱記録紙
7 搬送ローラ対
12 サーマルヘッド
13 プラテンローラ
19 定着器
20 イエロー用定着光源
21 マゼンタ用定着光源
22 M用LEDモジュール
23 M用LED
26 透明板
28 ミラー
30a,30b,30c 光触媒層
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止するカラー感熱プリンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
発色する色が異なった少なくとも第1〜第3の発色層が積層され、下層の発色層ほど熱感度が低く、また表面側にある最上層の第1の発色層とその下の第2の発色層に対しては、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材料を用い、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、カラー感熱記録材料を往復搬送する間に、サーマルヘッドを圧接させて各発色層に熱記録を行い、各発色層への熱記録後に、定着光源を用いて紫外線を照射し、下層の発色層への熱記録時に上層の発色層が発色しないように光定着を行っている。
【0003】
このカラー感熱記録材料を加熱すると有機物が発生し、この有機物が汚れとして定着光源などに付着することにより、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生し、光定着の不足によるプリント画質の悪化という問題が発生する場合がある。
【0004】
また、機器内部の冷却のために外部より空気を吸引するカラー感熱プリンタでは、吸入される空気と一緒に取り込まれる塵芥により、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生し、光定着の不足によるプリント画質の悪化という問題が発生する場合がある。
【0005】
この問題に対し、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されているような、外周面に光触媒層が設けられた光源を定着光源として利用すれば、光触媒による分解作用により定着光源表面に汚染物質が付着することを防止できる。
【0006】
【特許文献1】
特許第2545727号
【特許文献2】
特開平10−214599号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、定着光源より発せられた光が、光を反射又は透過する部材を介してカラー感熱記録材料に照射される場合、定着光源に汚れが付着していなくても、光をカラー感熱記録材料へと導く部材に汚れが付着した場合にはカラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生し、光定着の不足を引き起こす可能性がある。
【0008】
特に、定着光源から発せられた光を効率よく使用するために定着光源の周囲に光学部材を配置して定着光源モジュールを組み立てた場合、カラー感熱記録材料や装置外気からの塵芥だけでなく、モジュールを組み立てる際に使用した有機系接着剤などの残留物がモジュール内部の光学部材に堆積することによる汚染が発生して、定着光源モジュールからカラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラが発生する可能性がある。
【0009】
本発明は上記問題点を考慮してなされたものであり、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止するカラー感熱プリンタを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー感熱プリンタは、複数の発色層を有するカラー感熱記録材料に熱エネルギーを加えて各発色層に順次熱記録を行う熱記録手段と、前記カラー感熱記録材料を搬送する搬送手段と、熱記録された各発色層に対して所定量の光を照射して光定着を行う定着光源とを備え、前記定着光源より発せられた光を反射又は透過する少なくとも1ヶ所以上の部材の表面に光触媒層を設けたことを特徴とする。
【0011】
また、前記定着光源は光を透過する透明板によって外部から保護され、前記定着光源の周囲には定着光源より発せられた光を反射して透明板へ導く反射板が配されていることが好ましい。また、前記定着光源は、主走査方向及び副走査方向に沿って複数列及び複数行にわたって配列された複数個の発光ダイオードにより構成されていることが好ましい。また、前記光触媒層は、酸化チタンから構成されていることが好ましい。また、前記光触媒層は、ルテニウム、銅、コバルト、炭素のうち少なくとも1種類を含む酸化チタンから構成されていることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を適用し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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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、第1の感熱発色層であるイエロー感熱発色層は、450nmの青紫色光が照射されたときに発色能力が消失する。第2の感熱発色層であ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、380nm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。
【0016】
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の搬送経路の上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14を備えている。また、サーマルヘッド12の上部には、サーマルヘッド12を冷却する放熱板16が取り付けられており、サーマルヘッド12の下部にはヘッドカバー15が取り付けられている。ヘッドカバー15はカラー感熱記録紙2を発熱素子アレイ14と定着器19との間でガイドする。
【0017】
プラテンローラ13は、発熱素子アレイ14に対面する位置で、搬送経路の下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下降され、サーマルヘッド12との間に隙間を形成する。
【0018】
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によって巻戻し(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。
【0019】
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定着器19が配置されている。定着器19は、発光ピークが450nmの青紫色光を放出してイエロー感熱記録層を定着するイエロー用定着光源20と、発光ピークが380nmの紫外線を放出してマゼンタ感熱発色層を定着するマゼンタ用定着光源21とからなる。
【0020】
定着器19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39と、印画済みのカラー感熱記録紙2が排出される排出口40とが配置されている。
【0021】
図2は、マゼンタ用定着光源を下方から見た状態を示す斜視図である。マゼンタ用定着光源21は、発光ピークが380nmの紫外線を放出するマゼンタ用発光ダイオード(以下、M用LEDと省略する)23を副走査方向に複数列、主走査方向に複数行配列させたマゼンタ用発光ダイオードモジュール(以下、M用LEDモジュールと省略する)22から構成されている。このように構成することにより、個々のM用LED23の発光強度分布が重なり合い、マゼンタ用定着光源21全体としての発光強度分布が均一となるため、ムラなくマゼンタ感熱発色層を光定着することができる。なお、説明を省略しているが、イエロー用定着光源20についても同様に構成することができる。
【0022】
図3は、M用LEDモジュールの内部構成を拡大して示す断面図である。M用LEDモジュール22は、多数のM用LED23と、底板24と、枠部材25と、透明板26と、これらを固着する有機系接着剤27とから構成されている。枠部材25は多数の矩形枠25aをマトリクス状に有する合成樹脂から構成されている。矩形枠25aは、頂部が切り取られた角錐形状に形成されており、上方に向かうに従い次第に拡開する形状になっている。矩形枠25aの4つの角錐面には、蒸着などにより形成したアルミ膜の上にフッ化マグネシウム保護膜を形成した高反射アルミミラー28が形成されている。
【0023】
矩形枠25aに対応する位置で底板24にはM用LED23が取り付けられている。M用LED23は、LED本体23aとワイヤなどの配線部材23bとLED基板23cとから構成されているが、これに限定されることなく、周知の各種タイプのLEDを用いてもよい。また、LED基板23cは省略して底板24に直接に取り付けてもよい。この底板24と枠部材25とは有機系接着剤27により固着されている。
【0024】
また、枠部材25を覆うように透明板26が有機系接着剤27により固定されている。透明板26はM用LEDを保護するものであり、プラスチック、ガラス、石英などにより構成されている。
【0025】
前記ミラー28の表面には光触媒層30aが層設されている。また、透明板26の外側面には全面に渡って光触媒層30bが、透明板26の内側面には矩形枠25aに対応する位置に部分的に光触媒層30cが形成されている。
【0026】
光触媒層としては、例えばアナターゼ型酸化チタン膜を用いることができる。また、成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性蒸着法、イオンアシスト蒸着法、イオンビームスパッタリング法などを用いることができる。また、酸化チタン膜からなる光触媒層は可視光領域に対してほとんど吸収を持たず、光触媒効果が弱いため、ルテニウム、銅、コバルト、炭素などのドープを加えて成膜された酸化チタン膜からなる光触媒層を用いることによって可視光領域での光触媒効果を得るようにしてもよい。なお、有機系接着剤27の分解劣化を防止するため、有機系接着剤27の接着面近傍には光触媒層を設けないように構成されている。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
カラー感熱記録紙2の搬送停止後、プラテンローラ13が上昇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の記録エリア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。
【0031】
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が下降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の記録エリアの印画開始側の端縁が、定着器19のイエロー用定着光源20の端縁に合致すると、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】
カラー感熱記録紙2の搬送停止後、イエロー用定着光源20から定着光が発せられる。これと同時に、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。これにより、イエロー感熱発色層の全面に発光ピークが450nmの青紫色光が照射され、定着が行われる。
【0033】
イエロー感熱発色層の定着中に、カラー感熱記録紙2の記録エリア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が上昇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。搬送ローラ対7は、カラー感熱記録紙2を印画方向に向けて再度搬送させる。サーマルヘッド12は、発熱素子アレイ14をマゼンタ画像に応じて発熱させ、マゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像を熱記録する。
【0034】
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、プラテンローラ13が下降してカラー感熱記録紙2の挟み込みを解除する。搬送ローラ対7は、カラー感熱記録紙2を給紙方向に向けて搬送する。記録エリアの印画開始側の端縁がマゼンタ用定着光源21の端縁に達すると、カラー感熱記録紙2の給紙方向への搬送が停止される。
【0035】
カラー感熱記録紙2の搬送停止後、マゼンタ用定着光源21の各M用LED23が点灯される。これと同時に、搬送ローラ対7が作動を再開し、カラー感熱記録紙を印画方向に向けて搬送する。これにより、マゼンタ感熱発色層の全面に発光ピークが380nmの紫外線が照射され、定着される。
【0036】
M用LED23から定着光が発せられている間、図3に示すミラー28によって定着光が反射され、透明板26に導かれる。このとき、ミラー28に層設された光触媒層30aによりミラー28表面の汚染物質が光分解され、水や二酸化炭素となって空気中に放散する。これによりミラー28は常に汚れのない状態に保たれ、定着光を減衰させることなく透明板26に導く。
【0037】
定着光が透明板26に達すると、透明板26の外側面に層設された光触媒層30bにより透明板26の外側面の汚染物質が同様に光分解される。さらに、透明板26の内側面に層設された光触媒層30cにより透明板26の内側表面の汚染物質が同様に光分解される。これにより透明板26は常に汚れのない状態に保たれ、定着光を減衰させることなく透過することができる。透明板26を透過した定着光はカラー感熱記録紙2に照射される。
【0038】
マゼンタ感熱発色層の定着中に、カラー感熱記録紙2の記録エリア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が上昇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。搬送ローラ対7は、カラー感熱記録紙2を印画方向に向けて再度搬送させる。サーマルヘッド12は、発熱素子アレイ14をシアン画像に応じて発熱させ、シアン感熱発色層にシアン画像を熱記録する。
【0039】
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40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39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。
【0040】
上記実施形態では発光ダイオードモジュールを用いたマゼンタ用定着光源に光触媒層を設けているが、定着光源はこれに限定されるものではなく、発せられた定着光が光学部材を介してカラー感熱記録材料に照射される構成のものであればよい。また、光触媒層も酸化チタン膜に限定されるものではなく、加えられるドープも特に限定されるものではない。また、発光素子についてもLEDに限定されるものではなく、スーパールミネッセントダイオードや半導体レーザを用いてもよいし、さらにこれらの発光素子に波長変換素子を組み合わせて用いてもよい。
【0041】
上記実施形態では枠部材25に矩形枠25aを形成したが、矩形枠に限られず、M用LEDからの光を効率よく反射できるものであればよく、他の形状であってもよい。また、ミラー28も平面状に限らず湾曲面から構成してもよい。
【0042】
また、上記実施形態は多数の矩形枠内にM用LED23を配した一体型の定着光源21としたが、これに限られず、枠部材を1つの矩形枠毎に設けて、単体型の定着光源を形成し、これをマトリクスに配置することで定着光源を構成してもよい。
【0043】
また、上記実施形態ではマゼンタ用定着光源のみに光触媒層を設けているが、例えばルテニウム、銅、コバルト、炭素などのドープを加えて成膜された酸化チタン膜からなる光触媒層など、可視光領域での光触媒効果をもつ光触媒層をイエロー用定着光源に設けることも可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラー感熱プリンタは、定着光源より発せられた定着光を反射又は透過する光学部材の表面に光触媒層を設けたことにより、光学部材表面の有機物による汚れが分解除去され、カラー感熱記録材料へ照射される定着光の輝度の低下及び輝度分布のムラの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用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】マゼンタ用定着光源を下方から見た状態を示す斜視図である。
【図3】マゼンタ用発光ダイオードモジュールの内部構成を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
2 カラー感熱記録紙
7 搬送ローラ対
12 サーマルヘッド
13 プラテンローラ
19 定着器
20 イエロー用定着光源
21 マゼンタ用定着光源
22 M用LEDモジュール
23 M用LED
26 透明板
28 ミラー
30a,30b,30c 光触媒層
Claims (5)
- 複数の発色層を有するカラー感熱記録材料に熱エネルギーを加えて各発色層に順次熱記録を行う熱記録手段と、前記カラー感熱記録材料を搬送する搬送手段と、熱記録された各発色層に対して所定量の光を照射して光定着を行う定着光源とを備えたカラー感熱プリンタにおいて、
前記定着光源より発せられた光を反射又は透過する少なくとも1ヶ所以上の部材の表面に光触媒層を設けたことを特徴とするカラー感熱プリンタ。 - 前記定着光源は光を透過する透明板によって外部から保護され、前記定着光源の周囲には定着光源より発せられた光を反射して透明板へ導く反射板が配されていることを特徴とする請求項1記載のカラー感熱プリンタ。
- 前記定着光源は、主走査方向及び副走査方向に沿って複数列及び複数行にわたって配列された複数個の発光ダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のカラー感熱プリンタ。
- 前記光触媒層は、酸化チタンから構成されていることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1つ記載のカラー感熱プリンタ。
- 前記光触媒層は、ルテニウム、銅、コバルト、炭素のうち少なくとも1種類を含む酸化チタンから構成されていることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1つ記載のカラー感熱プリンタ。
Priority Applications (1)
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JP2014184430A (ja) * | 2014-02-17 | 2014-10-02 | Price Management Of Japan Co Ltd | 照射装置 |
-
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- 2003-01-20 JP JP2003011308A patent/JP2004223758A/ja active Pending
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