JP2005028667A - 感熱プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】定着時間の短縮を図ることのできる感熱プリンタを提供する。
【解決手段】マゼンタ用定着器１９は、カラー感熱記録紙１０の幅方向に沿って配置された紫外線ランプ２１と、この紫外線ランプ２１を覆うように設けられたリフレクタ２３とからなり、紫外線ランプ２１の中心位置とリフレクタ２３の図中左端との距離Ｄ１が、紫外線ランプ２１の中心位置とリフレクタ２３の図中右端との距離Ｄ２より短くなるように構成されている。このように構成することにより、図中グラフに示すように定着エリアの図中左端側の照度を従来よりも高めることができる。したがって、従来と同じ発光強度を有する紫外線ランプを用いた場合に、停止定着時に記録エリアの端部に従来より多くの紫外線を照射することが可能になり、停止定着時間を短縮することができる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱プリンタに関し、さらに詳しくは、定着時間を短縮した感熱プリンタ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が知られている。
【０００３】
カラー感熱プリンタは、プリントに際してサーマルヘッドをカラー感熱記録紙に押し付け、プリントデータに応じて発熱させることで各感熱発色層を発色させる。具体的には、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１ラインずつ熱記録し、その直後にイエロー感熱発色層を定着する。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、これを定着する。最後に、シアン感熱発色層にシアン画像を熱記録してフルカラー画像が得られる。
【０００４】
イエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層との定着には、プリンタ内に組み込まれた定着器が使用される。定着器は、特許文献１及び２に開示されているように、イエロー感熱発色層用とマゼンタ感熱発色層用との２種類の棒状の紫外線ランプの背後にリフレクタを配したものを用いることが一般的であり、各感熱発色層に特有な波長域の紫外線を照射して定着を行っている。なお、シアン感熱発色層の熱感度は、プリントの通常の使用範囲では発色しないレベルであるため、定着性は付与されていない。
【０００５】
定着器によるカラー感熱記録紙の定着方法として、代表的なものに通過定着方法と停止定着方法とがある。通過定着方法では、定着器に対して一定速度で通過するようにカラー感熱紙を搬送し、この搬送中に紫外線を照射して特定の感熱発色層を定着する。もしくは、カラー感熱記録紙の記録エリアの全域に一定な照射量の紫外線を照射するために、搬送速度を制御しつつ定着を行う場合もある。長尺のカラー感熱紙に対して通過定着方法を用いる場合には、カラー感熱記録紙の搬送に合わせて移動して、定着ランプとカラー感熱記録紙との間を遮蔽するシャッタ板が用いられる。このシャッタ板は、先頭の記録エリアの後端部が定着エリアを通過する際に、次にプリントされる記録エリアを定着器から遮蔽して定着されるのを防止する。この通過定着方法は、カラー感熱記録紙の記録エリアの全域に一定な照射量の紫外線を照射することができ、過定着や定着不足が問題となるイエロー感熱発色層の定着に使用されている。
【０００６】
停止定着方法は、定着器に対面する位置でカラー感熱記録紙の搬送を停止させ、紫外線を所定時間だけ照射することで感熱発色層の定着を行う。実際のカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙の搬送方向の記録エリアの長さの方が定着器の定着エリアよりも長いため、途中まではカラー感熱記録紙を搬送しながら紫外線を照射する通過定着を行う。そして、先頭の記録エリアの後端部が定着器に対面する位置、すなわち、次の記録エリアの先端部が定着器に対面しない位置でカラー感熱記録紙の搬送を停止させ、先に通過定着が行われた部分と同等の照射量となるように、紫外線を所定時間照射する停止定着を行っている。この停止定着方法は、所定量以上の紫外線を照射しても、次に熱記録されるシアン感熱発色層への影響がないマゼンタ感熱発色層の定着に使用されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１１８６８９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２４６７６８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記停止定着方法は、通過定着方法に比べて感熱発色層の定着に時間がかかる。これは、従来使用されている定着器の副走査方向の紫外線照射範囲において、両端部の照度が中央部の照度と比べて低いことに起因している。図６（Ａ）に示すように、従来の定着器の定着エリアの端部には、中央部よりも照度の低い低照度エリアが広い範囲で存在している。停止定着方法を用いてカラー感熱記録紙の記録エリアの全域を完全に定着するには、低照度エリアに対面する部分を完全に定着する必要があり、このために停止定着時間が長くかかっていた。
【０００９】
上記問題を解決するために、図６（Ｂ）に示すようにリフレクタを小さくすることによって低照度エリアを小さくしようとすると、紫外線ランプから放射された紫外線がリフレクタ内部で干渉する率が高くなり、カラー感熱記録紙に向けて照射される紫外線の総量が少なくなってしまう。このため、同様に長い定着時間が必要となってしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、定着時間の短縮を図ることのできる感熱プリンタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の感熱プリンタは、定着器を、副走査方向の電磁線照射範囲の一端側の照度が他端側の照度よりも高くなるように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、前記定着器を、棒状の紫外線ランプと、前記紫外線ランプを覆い、所定の開口範囲を有する反射板とから構成し、前記紫外線ランプの中心位置と前記反射板の開口範囲の中心位置とが副走査方向で異なるように配置することが好ましい。また、前記定着器を、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配列された複数個の発光素子から構成し、前記複数個の発光素子を副走査方向の一端側と他端側とで密度が異なるように配列することも好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、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。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１０が用いられる。カラー感熱記録紙１０は、ロール状に巻かれた記録紙ロール１１の形態でカラー感熱プリンタにセットされる。
【００１４】
記録紙ロール１１の外周には、給紙ローラ１２が当接されている。給紙ローラ１２は、搬送用モータ（図示せず）によって両方向に回転される。そして、当接する記録紙ロール１１を回転させて、カラー感熱記録紙１０の送出しと巻戻しとを行う。
【００１５】
記録紙ロール１１の近傍で、カラー感熱記録紙１０の送出し方向の下流側には、カラー感熱記録紙１０を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１３が配置されている。この搬送ローラ対１３は、搬送用モータによって回転駆動されるキャプスタンローラ１４と、このキャプスタンローラ１４に圧接するニップローラ１５とからなり、カラー感熱記録紙１０を図中右方の送出し方向と、図中左方の巻戻し方向とに往復搬送する。
【００１６】
カラー感熱記録紙１０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。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、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１０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。
【００１７】
図２に示すように、カラー感熱記録紙１０には、先端側から所定長さごとに記録エリア４０ａ，４０ｂ…が設定され、これら記録エリア４０ａ，４０ｂ…間には必要に応じて余白部４１ａ，４１ｂ…が設定される。カラー感熱記録紙１０への印画及び定着は、各記録エリア４０ａ，４０ｂ…毎に行われる。
【００１８】
搬送ローラ対１３の送出し方向の下流側には、サーマルヘッド１６とプラテンローラ１７とがカラー感熱記録紙１０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１６は、カラー感熱記録紙１０の搬送経路の下方に配置されており、多数の発熱素子をカラー感熱記録紙の搬送方向と直交する方向にライン状に配列している。プラテンローラ１７は、サーマルヘッド１６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、サーマルヘッド１６は、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プラテンローラ１７に圧接する方向に付勢されている。
【００１９】
サーマルヘッド１６は、搬送ローラ対１３によって搬送されるカラー感熱記録紙１０に圧接し、ライン状に配列された発熱素子を所定の温度に発熱させて各感熱発色層を発色させる。プラテンローラ１７は、カラー感熱記録紙１０の搬送に応じて従動回転して、カラー感熱記録紙１０と発熱素子との摺接を行いやすくする。
【００２０】
サーマルヘッド１６の送出し方向の下流側には、カラー感熱記録紙１０の記録面に対面して、マゼンタ用定着器１９とイエロー用定着器２０とが配置されている。
【００２１】
これらマゼンタ用定着器１９とイエロー用定着器２０とは、カラー感熱記録紙１０の幅方向に沿って配置された紫外線ランプ２１，２２と、これらの紫外線ランプ２１，２２を覆うように設けられたリフレクタ２３，２４とからなる。マゼンタ用定着器１９の紫外線ランプ２１は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放射し、カラー感熱記録紙１０のマゼンタ感熱発色層を定着する。イエロー用定着器２０の紫外線ランプ２２は、発光ピークが４２０ｍｍの近紫外線を放出し、イエロー感熱発色層を定着する。リフレクタ２３，２４は、各紫外線ランプ２１，２２から放射された紫外線をカラー感熱記録紙１０に向けて反射し、リフレクタ２３，２４の幅が感熱発色層を定着する定着エリアとなる。
【００２２】
図３に示すように、マゼンタ用定着器１９は、紫外線ランプ２１の中心位置とリフレクタ２３の図中左端との距離Ｄ１が、紫外線ランプ２１の中心位置とリフレクタ２３の図中右端との距離Ｄ２より短くなるように構成されている。このように構成することにより、図中グラフに示すように定着エリアの図中左端側の照度を従来よりも高めることができる。したがって、従来と同じ発光強度を有する紫外線ランプを用いた場合に、停止定着時に記録エリアの端部に従来より多くの紫外線を照射することが可能になり、停止定着時間を短縮することができる。また、リフレクタ２３の開口幅を十分にとることができるため、紫外線ランプ２１から放射された紫外線がリフレクタ２３内部で干渉する率が高くなることもなく、カラー感熱記録紙１０に向けて照射される紫外線の総量を十分確保することができる。
【００２３】
マゼンタ用定着器１９とイエロー用定着器２０の上方のスペースには、イエロー用定着器２０から放射される紫外線を透過しない材質で形成されたシャッタ板２６が配置されている。シャッタ板２６は、シャッタ駆動機構２５により、イエロー用定着器２０とカラー感熱記録紙１０との間を遮蔽する遮蔽位置と、イエロー用定着器２０とカラー感熱記録紙１０との間を開放する開放位置との間で移動される。なお、シャッタ駆動機構２５は、シャッタ板２６が自由に移動してしまうことのないよう、必要に応じてシャッタ板２６を遮蔽位置でロックするように構成されている。
【００２４】
シャッタ板２６の移動スペースの上方には、紫外線を透過する材質、例えばアクリル板で形成された記録紙ガイド２７が取り付けられている。この記録紙ガイド２７は、カラー感熱紙１０の搬送をガイドするとともに、紫外線を透過してカラー感熱記録紙１０に照射させる。
【００２５】
イエロー用定着器２０の送出し方向の下流側には、長尺のカラー感熱用紙１０を記録エリアごとにカットするカッター２８が設けられている。このカッター２８の下流側には、カットされた印画済みのカラー感熱記録紙１０をプリンタの外に排出する排紙口２９が設けられている。
【００２６】
次に、上記実施形態の作用について、図４のフローチャートを参照して説明する。図１に示すように、カラー感熱プリンタ１０においてプリント開始操作がなされると、搬送用モータの駆動により給紙ローラ１２が反時計方向に回転する。これにより、記録紙ロール１１が時計方向に回転され、カラー感熱記録紙１０が記録紙ロール１１から送出される。
【００２７】
送出し方向に送出されたカラー感熱記録紙１０は、キャプスタンローラ１４とニップローラ１５との間に到達する。このときに給紙ローラ１２によるカラー感熱記録紙１０の搬送がいったん停止される。その後、ニップローラ１５がキャプスタンローラ１４に圧接し、カラー感熱記録紙１０を挟み込む。
【００２８】
搬送ローラ対１３は、搬送用モータの駆動によって回転し、カラー感熱記録紙１０を送出し方向に搬送する。サーマルヘッド１６に対して、記録エリア１面分の長さだけカラー感熱記録紙１０が送出し方向に搬送されると、搬送ローラ対１３によるカラー感熱記録紙１０の搬送がいったん停止され、サーマルヘッド１６が上昇してプラテンローラ１７との間でカラー感熱記録紙１０を挟み込む。
【００２９】
その後、搬送ローラ対１３は、カラー感熱記録紙１０を巻戻し方向に向けて搬送する。カラー感熱記録紙１０の先頭の記録エリア４０ａの巻戻し方向先端がサーマルヘッド１６に達すると、サーマルヘッド１６はイエロー感熱発色層にイエロー画像を熱記録する。
【００３０】
イエロー画像の熱記録が終了すると、搬送ローラ対１３による巻戻し方向への搬送が停止され、サーマルヘッド１６が下降してカラー感熱記録紙１０の挟み込みが解除される。搬送ローラ対１３は、再びカラー感熱記録紙１０を送出し方向に向けて搬送する。
【００３１】
カラー感熱記録紙１０の先頭の記録エリア４０ａの巻戻し方向先端がイエロー用定着器２０の定着エリアの送出し方向の先端に達すると、搬送ローラ対１３による送出し方向への搬送が停止される。その後、搬送ローラ対１３は、再びカラー感熱記録紙１０を巻戻し方向に向けて搬送する。このときにイエロー用紫外線ランプ２２が点灯し、先頭の記録エリアのイエロー感熱発色層に通過定着を行う。
【００３２】
この通過定着の際には、シャッタ駆動機構が作動して遮蔽位置にあるシャッタ板２６をカラー感熱記録紙１０と同速度で巻戻し方向に移動させる。これにより、次の記録エリア４０ｂを定着させずに、先端の記録エリア４０ａの全域をイエロー用紫外線ランプ２２に対して通過させることができ、一定量の紫外線を照射してイエロー感熱発色層を適切に定着させることができる。
【００３３】
イエロー感熱発色層の定着完了後、搬送ローラ対１３は、再びカラー感熱記録紙１０を送出し方向に向けて搬送する。このとき、シャッタ駆動機構により、開放位置にあるシャッタ板２６が再び遮蔽位置へと復帰される。サーマルヘッド１６に対して、記録エリア１面分の長さだけカラー感熱記録紙１０が送出し方向に搬送されると、搬送ローラ対１３によるカラー感熱記録紙１０の搬送がいったん停止され、サーマルヘッド１６が上昇してプラテンローラ１７との間でカラー感熱記録紙１０を挟み込む。
【００３４】
その後、搬送ローラ対１３は、カラー感熱記録紙１０を巻戻し方向に向けて搬送する。カラー感熱記録紙１０の先頭の記録エリア４０ａの巻戻し方向先端がサーマルヘッド１６に達すると、サーマルヘッド１６はマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像を熱記録する。このとき、シャッタ板２６が開放位置に向けて移動することのないよう、シャッタ駆動機構２５はシャッタ板２６を遮蔽位置でロックする。また、このロックは、マゼンタ感熱発色層の停止定着が完了した後に解除される。
【００３５】
マゼンタ画像の熱記録が終了すると、搬送ローラ対１３による巻戻し方向への搬送が停止され、サーマルヘッド１６が下降してカラー感熱記録紙１０の挟み込みを解除する。搬送ローラ対１３は、カラー感熱記録紙１０を送出し方向に向けて搬送する。これと同時に、マゼンタ用紫外線ランプ２１が点灯を開始する。
【００３６】
記録エリア４０ａの送出し方向後端がマゼンタ用定着器１９の定着エリアに到達すると、カラー感熱記録紙１０の搬送が停止される。そして、紫外線の積算照射量の最も少ない記録エリア４０ａの送出し方向後端に、通過定着が行われた他の部分と同等の積算照射量となるように停止定着が行われる。
【００３７】
このとき、マゼンタ用定着器１９は、定着エリアの送出し方向後端側の照度が従来よりも高くなるように構成されている。したがって、対面する記録エリア４０ａの送出し方向後端に従来より多くの紫外線を照射することが可能になり、停止定着時間を短縮することができる。
【００３８】
マゼンタ感熱発色層の定着後、搬送ローラ対１３はカラー感熱記録紙１０を巻戻し方向に搬送し、記録エリア４０ａの巻戻し方向先端がサーマルヘッド１６に到達すると、カラー感熱記録紙１０の搬送を停止し、サーマルヘッド１６を上昇させてプラテンローラ１７との間でカラー感熱記録紙１０を挟み込む。次いで、搬送ローラ対１３はカラー感熱記録紙１０を巻戻し方向に向けて搬送する。サーマルヘッド１６は、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、サーマルヘッド１６は下方に退避し、搬送ローラ対１３はカラー感熱記録紙１０を送出し方向に搬送する。この搬送中に、カッター２８がカラー感熱記録紙１０の記録エリア４０ａの送出し方向先端と後端とをカットする。これにより、余白部４１ａが切り落とされたシート状のカラープリントが作成され、排紙口２９から排出される。
【００４０】
なお、上記実施形態では、紫外線ランプとリフレクタとから構成される定着器を用いているが、定着光源として、紫外線ランプのかわりにＬＥＤを用いることもできる。この場合、例えば図５に示すように、マゼンタ用定着器５０を、基板５１と、基板５１上に主走査方向及び副走査方向に沿って複数行及び複数列にわたって配列されたマゼンタ用ＬＥＤ５２とから構成し、副走査方向の図中左端側にマゼンタ用ＬＥＤ５２の配列密度の高い高密度域を設け、図中右端側にマゼンタ用ＬＥＤ５２の配列密度の低い低密度域を設けるようにすれば、図中グラフに示すように定着エリアの図中左端側の照度を高めることができる。したがって、従来と同数個のマゼンタ用ＬＥＤ５２を用いた場合に停止定着時に記録エリアの端部に従来より多くの紫外線を照射することが可能になり、停止定着時間を短縮することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では本発明による定着器の構成をマゼンタ用定着器にのみ適用しているが、イエロー用定着器についてもマゼンタ用定着器と同様の構成を適用してもよい。このようにすれば、イエロー用定着器とマゼンタ用定着器で部品の共通化を図ることができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、長尺のカラー感熱記録紙を用い、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を連続搬送して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つ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。さらに、光定着性を備えたモノクロ感熱記録紙を使用する感熱プリンタにも用いることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の感熱プリンタによれば、定着器を、副走査方向の電磁線照射範囲の一端側の照度が他端側の照度よりも高くなるように構成したので、停止定着時に記録エリアの定着器と対面する部分に従来より多くの電磁線を照射することが可能になり、停止定着時間を短縮することができる。
【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】カラー感熱記録紙の記録エリアを示す説明図である。
【図３】本発明によるマゼンタ用定着器の構成を示す説明図である。
【図４】プリント時の動作順序を示すフローチャートである。
【図５】別の実施形態のマゼンタ用定着器の構成を示す説明図である。
【図６】従来の定着器の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ カラー感熱記録紙
１９ マゼンタ用定着器
２１ 紫外線ランプ
２３ リフレクタ
５０ マゼンタ用定着器
５２ マゼンタ用ＬＥＤ

Claims (3)

1. 特有な電磁線に反応して定着される感熱発色層が設けられた長尺の感熱記録紙を副走査方向へ搬送させる搬送手段と、感熱記録紙の先頭の記録エリアに熱記録を行う主走査方向に配置されたサーマルヘッドと、熱記録後に記録エリアに電磁線を照射して感熱発色層を定着する定着器と、搬送手段により感熱記録紙を搬送させつつ電磁線を照射して記録エリアへの定着を行い、さらに記録エリアの搬送方向の後端部が定着器に対面する位置で感熱記録紙の搬送を停止し、搬送中に照射された照射量と同等となるように記録エリアの後端部に電磁線を照射して定着を行う制御部とを備え、
   前記定着器を、副走査方向の電磁線照射範囲の一端側の照度が他端側の照度よりも高くなるように構成したことを特徴とする感熱プリンタ。
2. 前記定着器は、棒状の紫外線ランプと、前記紫外線ランプを覆い、所定の開口範囲を有する反射板とから構成され、前記紫外線ランプの中心位置と前記反射板の開口範囲の中心位置とが副走査方向で異なるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の感熱プリンタ。
3. 前記定着器は、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配列された複数個の発光素子から構成され、前記複数個の発光素子は副走査方向の一端側と他端側とで密度が異なるように配列されていることを特徴とする請求項１記載の感熱プリンタ。

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