JP2005103969A - 定着方法及び定着装置及び感熱プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 メインコンデンサの劣化を防止し、かつ定着時間を短縮することのできる定着方法及び定着装置及び感熱プリンタを提供する。
【解決手段】 Ｘｅランプ１７を発光させる前に、Ｘｅランプ１７への印加電圧が充電されるメインコンデンサ４５の表面温度Ｔを温度センサ４８で測定する。マイクロコンピュータ３４は、表面温度Ｔが予め設定していた設定温度よりも低い時には、トリガー回路４７にトリガー信号を入力し、Ｘｅランプ１７を発光させる。また、これとは逆に、メインコンデンサ４５の表面温度Ｔが設定温度よりも高い場合には、メインコンデンサ１７の劣化を防止するためにＸｅランプ１７を発光させない。これにより、メインコンデンサ４５が劣化しない表面温度までＸｅランプ１７の発光間隔を短くすることができるので、メインコンデンサ４５の劣化防止と定着時間の短縮とをバランスを良く両立させることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、感熱記録紙等の光定着性を有する被定着物に光を照射して定着させる定着方法及び定着装置と、この定着方法及び定着装置を用いる感熱プリンタとに関するものである。

シアン，マゼンタ，イエローに発色する感熱発色層を支持体上に順に層設したたカラー感熱記録紙が本出願人により製造・販売されている。このカラー感熱記録紙は、最下層の感熱発色層（シアン）ほど熱感度が低くなるように設定され、かつ最上層（イエロー）と中間層（マゼンタ）の感熱発色層に対しては紫外線に対する定着性が付与されて、上層から順に各感熱発色層を選択的に発色できるようにされている。また、このカラー感熱記録紙を使用して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も本出願人により製造・販売されている。

カラー感熱プリンタは、カラー感熱記録紙を副走査方向に沿って搬送する間に、主走査方向に沿って配置されたサーマルヘッドを圧接させて、カラー感熱記録紙の所定の領域に印画を行なう。サーマルヘッドには、主走査方向の各画素に対応する複数の発熱素子が設けられており、これらの発熱素子を印画する画像に合わせて発熱させることで、各感熱発色層が発色して印画が行なわれる。イエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層への熱記録後には、定着装置を用いてカラー感熱記録紙に紫外線が照射され、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。

従来の定着装置では、定着光源として水銀蛍光ランプが用いられていた。水銀蛍光ランプは、経年劣化による光量低下率が大きい。また、管壁温度が高くなった時にも光量が低下するという特性を有している。そのため、カラー感熱プリンタでは、定着時に水銀蛍光ランプの定着光量を測定し、この定着光量が低い時には定着時間を長くしていた。これにより、水銀蛍光ランプを用いたカラー感熱プリンタでは、定着光量の低下によってプリント時間が長くなるという弊害があった。

このような問題を解決するために、定着光源としてＸｅランプを用いた感熱プリンタが発明されている（例えば、特許文献１参照）。Ｘｅランプは、使用開始からその寿命までの光量低下率が小さく、温度による光量低下も少ない。そのため、Ｘｅランプの劣化に関わらずプリント時間を安定させることができる。周知のように、Ｘｅランプを発光させるには、高電圧を印加する必要がある。Ｘｅランプの発光回路には、印加電圧が充電されるメインコンデンサと、このメインコンデンサに高電圧を充電する充電回路とが設けられている。

特開平１１−０５８７９８号公報

カラー感熱記録紙の定着にＸｅランプを使用したカラー感熱プリンタにおいても、更なるプリント時間の短縮を図るために、定着時間の短縮化が求められている。Ｘｅランプによる定着時間を短くするには、Ｘｅランプの点灯周期を早めて光量を大きくすること、１回の発光光量を大きくしてトータルの発光回数を減らすこと等が考えられる。しかしながら、Ｘｅランプの点灯周期を早めると、充電回路のメインコンデンサの発熱が大きくなる。安価で、小型，大容量な電解コンデンサ等では、発熱により寿命が著しく短くなる。そのため、高耐久性を有するコンデンサを使用しなければならないが、このようなコンデンサはサイズが大きく高価であった。

本発明は、上記問題点を解決するためのもので、安価で小型なメインコンデンサの劣化を防止し、かつ定着時間を短縮することのできる定着方法及び定着装置及び感熱プリンタを提供する。

上記問題点を解決するために、本発明の定着方法及び定着装置及び感熱プリンタは、感熱記録紙等の被定着物をＸｅランプで定着する前に、Ｘｅランプへの印加電圧を充電するコンデンサの表面温度を測定し、コンデンサの表面温度が予め設定された所定温度以上であるときには、Ｘｅランプの発光を中止するようにしたものである。また、コンデンサの表面温度が所定温度以下に下がった時には、Ｘｅランプを発光させて被定着物を定着するようにしたものである。

更に、本発明の定着方法及び装置は、被定着物を第１の方向に所定間隔で間欠搬送しながらＸｅランプで定着を行ない、この第１の方向への搬送が完了した後に被定着物を第２の方向に間欠搬送して、コンデンサの表面温度や発光ミスによって定着されなかった不定着領域の定着を再度行なうようにしたものである。

本発明の定着方法及び定着装置及び感熱プリンタによれば、コンデンサが長時間のあいだ高温状態にされることを防止することができる。これにより、安価なコンデンサを使用しても、その劣化の進行を遅くすることができる。また、コンデンサの表面温度が所定温度以下に下がったときには、Ｘｅランプを発光させて被定着物を定着するので、定着速度やプリント速度が極端に遅くなることはない。

更に、Ｘｅランプに複数回の発光をさせる場合には、コンデンサの表面温度が所定温度を超える限度まで点灯周期を短くすることができるので、定着時間を短くすることができる。また、被定着物の定着されなかった不定着領域を後から定着するようにしたので、定着ミスが発生することはない。更に、コンデンサの表面温度が高いために定着できなかった不定着領域だけでなく、Ｘｅランプの発光ミスによって生じた不定着領域についても後から定着できるようにしたので、Ｘｅランプによる定着の信頼性をより向上させることができる。

図１（Ａ）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には、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の形態でプリンタにセットされる。記録紙ロール３の外周には、搬送モータ４によって回転される給紙ローラ５が当接されている。記録紙ロール３は、給紙ローラ５により回転され、カラー感熱記録紙２の送り出しと巻き戻しとを行なう。

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、波長が約４２０ｎｍ付近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、波長が３６５ｎｍ付近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。

記録紙ロール３の記録紙送出し方向の下流側には、カラー感熱記録紙２を搬送する搬送手段である搬送ローラ対８が配置されている。この搬送ローラ対８は、搬送モータ４によって回転駆動されるキャプスタンローラ８ａと、このキャプスタンローラ８ａに圧接するピンチローラ８ｂとからなる。搬送ローラ対８は、カラー感熱記録紙２を挟み込んで回転し、図中右方の送出し方向Ａと、図中左方の巻戻し方向Ｂとに往復搬送する。

記録紙ロール３と搬送ローラ対８との間には、カラー感熱記録紙２の搬送経路を挟むように、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とが配置されている。サーマルヘッド１１は、熱伝導性のよい金属で形成されたヘッド基板１１ａと、このヘッド基板１１ａの下面に形成された発熱素子アレイ１１ｂとからなる。発熱素子アレイ１１ｂは、カラー感熱記録紙２の搬送方向と直交する主走査方向に沿ってライン状に配列された多数の発熱素子からなり、各発熱素子が１画素の印画を行なう。

プラテンローラ１２は、発熱素子アレイ１１ｂ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１２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サーマルヘッド１１に圧接する方向に付勢されている。

サーマルヘッド１１は、搬送ローラ対８によってＡ方向に搬送されるカラー感熱記録紙２に圧接し、発熱素子アレイ１１ｂの各発熱素子を発熱させて各感熱発色層を発色させる。プラテンローラ１２は、カラー感熱記録紙２の搬送に応じて従動回転して、カラー感熱記録紙２と発熱素子アレイ１１ｂとの摺接を補助する。

搬送ローラ対８のＡ方向の下流側には、パス切換え板１５と、定着部１６とが配置されている。定着部１６は、Ｘｅランプ１７と、このＸｅランプ１７の周囲を囲う反射板１８と、この反射板１８の下面に形成された開口１９に対して所定の間隔を空けて配置されたフィルタ２０と、後述するランプドライバとから構成されている。

Ｘｅランプ１７は、周知のように、キセノンガスが封入された透明なガラス管と、このガラス管の両端に設けられた電極とからなる。ガラス管の外側には、ランプドライバによってトリガー電圧が印加される。トリガー電圧が印加されたＸｅランプ１７は、高電圧の電流がガラス管内で放電されて発光する。このＸｅランプ１７が放射する定着光には、可視光とともに波長が約３６５ｎｍ付近の紫外線、及び約４２０ｎｍ付近の近紫外線が含まれる。また、Ｘｅランプ１７には、対面しているイエロー感熱発色層又はマゼンタ感熱発色層を１回の発光で定着するだけの紫外線光量を放射できるサイズのものが用いられている。

反射板１８は、Ｘｅランプ１７の上方及び主走査方向に沿う両側方とを囲むメインレフ１８ａと、このメインレフ１８ａの副走査方向に沿う両側方を塞ぐサイドレフ１８ｂとからなる。この反射板１８は、下面の開口１９から放射される定着光の強度が、開口１９の全域においてほぼ均一になるように形成されている。そのため、Ｘｅランプ１７は、カラー感熱記録紙２の、反射板１８の開口１９に対面する領域の感熱発色層を１回の発光で定着することができる。また、反射板１８は、カラー感熱記録紙２の光の入射角度に依存する受光特性をも考慮して形成されている。そのため、開口１９から放射される定着光は、受光効率の高い角度でカラー感熱記録紙２に入射する。これにより、定着ムラが軽減され、定着効率が向上する。

フイルタ２０は、Ｘｅランプ１７から放射された定着光からマゼンタ定着成分の紫外線、すなわち、波長が３６５ｎｍ付近の紫外線をカットし、イエロー定着成分の紫外線である波長が約４２０ｎｍ付近の近紫外線を透過させる。

パス切換え板１５は、カラー感熱記録紙２の主走査方向の全域にわたる長さを有しており、副走査方向の一端が回動自在に軸着されている。パス切換え板１５は、カラー感熱プリンタの動作状態に応じてガイドモータ２３によって回動され、カラー感熱記録紙２をフィルタ２０の下方に送り込むＹ定着位置と、カラー感熱記録紙２を反射板１８とフィルタ２０との間に送り込むＭ定着位置とで停止される。

定着部１６のＡ方向の下流側には、長尺のカラー感熱記録紙２を記録エリアごとにカットするカッター２６が設けられている。カッター２６の下流側には、カットされたシート状のカラー感熱記録紙２からなるプリントを排出する排出口２７が配置されている。

図１（Ｂ）は、同図（Ａ）のカラー感熱プリンタに対応して配置したカラー感熱記録紙２の平面図である。図中斜線で示す範囲は、カラー感熱プリンタの１回の印画動作で一つの画像が記録される記録エリア３０を表している。カラー感熱プリンタは、カラー感熱記録紙２の主走査方向の幅よりも幅の拾いサーマルヘッドを用いて、カラー感熱記録紙２の幅いっぱいまで印画を行なうため、記録エリア３０内に余白は生じない。

カラー感熱記録紙２の最先端側の記録エリア３０の先端側には、搬送ローラ対８によってカラー感熱記録紙２を搬送する際に用いられる先端余白（格子模様部分）３１が存在している。この先端余白３１は、印画終了後にカッター２６でカットされ、排出口２７から排出される。

記録エリア３０の副走査方向長さＬは、定着部１６の定着光の照射範囲ｍの整数倍、例えば３倍となるように設定されている。また、サーマルヘッド１１の発熱素子アレイ１１ｂと搬送ローラ対８との間の距離ｕは、定着部１６の照射範囲ｍと等しくされている。更に、前述したように、定着部１６は１回の発光で反射板１８の開口１９に対面する領域を定着することのできるＸｅランプ１７と反射板１８とを備えている。そのため、カラー感熱記録紙２のイエロー感熱発色層及びマゼンタ感熱発色層の定着では、カラー感熱記録紙２をＡ方向に長さｍ間隔で間欠搬送し、この間欠搬送の停止期間中にＸｅランプ１７を発光させる、という発光動作を４回繰り返すことで、記録エリア３０と先端余白３１との全域を定着できることになる。

なお、後述する作用の説明において、記録エリア３０に対する３回の発光動作の説明をより分かりやすくするために、図１（Ｂ）中では、記録エリア３０を長さｍの間隔で仮想的に分割し、３個の定着領域３０ａ〜３０ｃとしている。

発熱素子アレイ１１ｂと定着部１６のＡ方向上流側端縁Ｘとの距離は、Ｌ＋ｕとされている。そのため、カラー感熱記録紙２をＡ方向に搬送しながら、記録エリア３０のＡ方向先端縁３０ｄから印画を開始し、Ａ方向後端縁３０ｅで印画が完了すると、カラー感熱記録紙２のＡ方向先端縁３０ｄが定着部１６のＡ方向上流側端縁Ｘに位置することになる。これにより、印画完了後にカラー感熱記録紙２を搬送して停止位置の調整を行なわなくても、すぐに定着処理に移行することができる。

なお、カラー感熱記録紙２の搬送経路は、パス切換え板１５によって切り換えられるため、Ｙ定着時とＭ定着時とでは長さが異なる。そのため、Ｙ定着時とＭ定着時とでは、カラー感熱記録紙２の搬送長さを変更しなければならない。

図２は、カラー感熱プリンタの構成を示すブロック図である。カラー感熱プリンタは、マイクロコンピュータ３４によって制御される。周知のようにマイクロコンピュータ３４内には、各種演算処理を行なうＣＰＵ３４ａ，各種動作タイミングを発生するタイマ３４ｂ，動作プログラムを格納したプログラム用ＲＯＭ３４ｃ，カラー感熱記録紙２の先端余白３１及び記録エリア３０の定着領域３０ａ〜３０ｃでの発光動作の完了をカウントするＳカウンタ３４ｄ，Ｘｅランプ１７の発光ミスをカウントするＭＳカウンタ３４ｅ，Ｓカウンタ３４ｄのカウント値ｓに関連させてＸｅランプ１７が点灯状況を点灯データとして記憶する点灯データ用ＲＡＭ３４ｆ等が設けられている。

Ｓカウンタ３４ｄは、カラー感熱記録紙２の先端余白３１と、記録エリア３０の定着領域３０ａ〜３０ｃとのそれぞれで発光動作が完了したときにカウントアップされる。そのため、Ｓカウンタ３４ｄのカウント値ｓは、カラー感熱記録紙２の位置をも表す。なお、Ｓカウンタ３４ｄでカウントされる発光動作とは、Ｘｅランプ１７の発光の成否に関わらず、１回の発光動作が行なわれたものと認定すべき動作の完了を意味している。例えば、本実施形態では、Ｘｅランプ１７が実際に発光されたとき、後述するランプドライバのメインコンデンサの表面温度が予め設定された所定温度よりも高いために発光が行なわれないとき、Ｘｅランプ１７に所定回数以上の発光ミスが発生したときに、１回の発光動作が完了したものと認定し、Ｓカウンタ３４ｄがカウントアップされる。

点灯データ用ＲＡＭ３４ｆは、図３に示すように、Ｓカウンタ３４ｄのカウント値ｓに対応した４個のデータアドレスＡ０〜Ａ３を備えている。これらのデータアドレスＡ０〜Ａ３には、各発光動作においてＸｅランプ１７が実際に発光したときに「ＯＮ」データが書き込まれ、Ｘｅランプ１７が発光せずに発光動作が完了した時には「ＯＦＦ」データが書き込まれる。そのため、例えば、カラー感熱記録紙２の先端余白３１及び定着領域３０ｂの発光動作においてＸｅランプ１７が発光し、定着領域３０ａ，３０ｃの発光動作でＸｅランプ１７が発光しなかった時には、データアドレスＡ０，Ａ２に「ＯＮ」データが書き込まれ、データアドレスＡ１，Ａ３には「ＯＦＦ」データが書き込まれる。

マイクロコンピュータ３４には、前述の搬送モータ４，サーマルヘッド１１，ガイドモータ２３，Ｘｅランプ１７をそれぞれ駆動させる、搬送モータドライバ３７，ヘッドドライバ３８，ガイドモータドライバ３９，ランプドライバ４０が接続され、制御されている。また、カラー感熱プリンタには、プリンタの各種状態を表示するＬＣＤパネル４１が設けられており、このＬＣＤパネル４１を駆動するＬＣＤドライバ４２もマイクロコンピュータ３４に接続されて制御されている。

更に、マイクロコンピュータ３４には、紙送り量設定テーブル４３と、表面温度設定テーブル４４とが接続されている。紙送り量設定テーブル４３には、Ｙ印画時，Ｙ定着時，Ｍ印画時，Ｍ定着時，排出時，巻戻し時等の各種動作状態時に、搬送ローラ対８によってカラー感熱記録紙２を搬送する際の搬送量が記憶されている。表面温度設定テーブル４４には、Ｘｅランプ１７を発光させるか否かを判定する際に参照される参照データが記憶されている。この参照データは、後述するランプドライバ内のメインコンデンサの表面温度であり、メインコンデンサを劣化させない表面温度、例えば７０°Ｃが参照データとして設定されている。これらのテーブル４３，４４は、マイクロコンピュータ３４によって適宜参照される。

図４は、Ｘｅランプ１７とランプドライバ４０とからなる定着部１６の構成を示すブロック図である。ランプドライバ４０は、メインコンデンサ４５と、充電回路４６と、トリガー回路４７と、温度センサ４８と、Ａ／Ｄコンバータ４９とからなる。

メインコンデンサ４５には、Ｘｅランプ１７の両端子に印加される印加電圧が充電される。本実施形態では、メインコンデンサ４５の劣化が少ないため、例えば、安価で大容量の電解コンデンサ等を用いることができる。これにより、カラー感熱プリンタの小型化及びローコスト化を図り、かつＸｅランプ１７の１回あたりの発光量を大きくすることができる。

充電回路４６は、マイクロコンピュータ３４の充電制御信号によって制御され、内蔵する電源回路から供給された電気を昇圧（例えば、３００Ｖ程度）し、メインコンデンサ４５に充電する。トリガー回路４７は、トリガー電圧を生成し、マイクロコンピュータ３４からトリガー信号が入力された時にＸｅランプ１７の外面に印加する。

温度センサ４８は、例えば、Ａ／Ｄコンバータを内蔵したデジタル式温度センサであり、メインコンデンサ４５の表面温度Ｔを測定する。表面温度Ｔは、マイクロコンピュータ３４に入力される。Ａ／Ｄコンバータ４９は、メインコンデンサ４５の充電電圧をデジタル変換してマイクロコンピュータ３４に入力する。

次に、上記実施形態の作用について、説明する。図５のフローチャートに示すように、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、給紙動作が開始される。給紙動作では、搬送モータ４の駆動によって給紙ローラ５が回転を開始する。給紙ローラ５は、図中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。なお、プリント開始時のパス切換え板１５は、図１中実線で示すＹ定着位置にあり、搬送されてきたカラー感熱記録紙２はフィルタ２０の下方に送り込まれる。

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、Ａ方向の下流側に配置されているサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２との間を通過し、搬送ローラ対８によってその先端が挟み込まれる。フォトセンサ等によってカラー感熱記録紙２が搬送ローラ対８に挟み込まれたことが検出されると、プラテンローラ１２が上昇してサーマルヘッド１１との間にカラー感熱記録紙２を挟み込む。

マイクロコンピュータ３４は、紙送り量設定テーブル４３を参照して設定データを読み出し、搬送モータドライバ３７はこの設定データに基づいて搬送モータ４を回転させ、搬送ローラ対８によりカラー感熱記録紙２をＡ方向に搬送する。搬送ローラ対８によるカラー感熱記録紙２のＡ方向への搬送と同時に、サーマルヘッド１１によって、カラー感熱記録紙２の記録エリア３０のイエロー感熱発色層へのイエロー画像の印画（Ｙ印画）が開始される。このＹ印画では、サーマルヘッド１１の発熱素子アレイ１１ｂの各発熱素子が、イエローの画像データに応じて発熱し、イエロー感熱発色層が発色される。

カラー感熱記録紙２が記録エリア３０の長さＬだけＡ方向に搬送され、イエロー画像の印画が終了すると、搬送ローラ対８によるカラー感熱記録紙２のＡ方向への搬送がいったん停止される。また、プラテンローラ１２が下降し、サーマルヘッド１１との間でのカラー感熱記録紙２の挟み込みを解除する。この時のカラー感熱記録紙２は、定着部１６の照射範囲ｍのＡ方向上流側端縁Ｘに、先端縁２ａが位置している。

Ｙ印画後、イエロー感熱発色層の定着（Ｙ定着）が実施される。このＹ定着は、図６のフローチャートに示すように、Ｙ標準定着と、このＹ標準定着で定着されなかった領域を定着するＹリカバリ定着とからなる。

図７は、Ｙ標準定着の手順を示すフローチャートである。最初に、マイクロコンピュータ３４のＳカウンタ３４ｄが初期化され、カウント値ｓに「０」がセットされる。マイクロコンピュータ３４は、充電回路４６に充電制御信号を入力し、メインコンデンサ４５に３００Ｖの電圧の充電を開始させる。このメインコンデンサ４５の充電は、Ａ／Ｄコンバータ４９を通してマイクロコンピュータ３４が充電電圧をモニターしているため、過充電されることはない。

メインコンデンサ４５の充電完了後、マイクロコンピュータ３４は、搬送モータ４を駆動して、カラー感熱記録紙２をＡ方向に搬送する。そして、長さｍだけ搬送された時点で、その搬送動作を停止する。これにより、カラー感熱記録紙２の先端余白３１が、定着部１６の照射範囲ｍに対面する。

カラー感熱記録紙２の搬送停止中に、温度センサ４８によってメインコンデンサ４５の表面温度Ｔが測定され、マイクロコンピュータ３４に入力される。マイクロコンピュータ３４は、表面温度設定テーブル４４を参照して、表面温度Ｔと参照データ（例えば、７０°Ｃ）とを比較する。表面温度Ｔが７０°Ｃ以下である場合には、点灯データ用ＲＡＭ３４ｆのデータアドレスＡ０に「ＯＮ」データが書き込まれる。

次いで、マイクロコンピュータ３４からトリガー回路４７にトリガー信号が入力され、Ｘｅランプ１７の外面にトリガー電圧が印加される。トリガー信号の入力後、メインコンデンサ４５が確実に放電される時間、例えば１ｍｓだけ待機して、メインコンデンサ４５の電圧が測定される。この測定電圧が５０Ｖ以下である場合には、メインコンデンサ４５の放電が行なわれてＸｅランプ１７が適切に発光したことを表す。

また、上記とは異なり、メインコンデンサ４５の表面温度Ｔが７０°Ｃよりも高かった場合には、Ｘｅランプ１７の発光は行なわれない。これにより、高熱状態でメインコンデンサ４５が使用がなされないため、メインコンデンサ４５の劣化を防止することができる。なお、Ｘｅランプ１７が発光しなくても、１回の発光動作が完了したことになるため、この場合には、点灯データ用ＲＡＭ３４ｆのデータアドレスＡ０に「ＯＦＦ」データが書き込まれる。

Ｘｅランプ１７が適切に発光された場合には、フィルタ２０によって定着光からＭ定着成分が取り除かれ、先端余白３１のイエロー感熱発色層のみが定着される。この時に先端余白３１に照射される定着光は、反射板１８によって開口１９の全域での発光強度がほぼ等しくされており、更に照射面に対する入射角度も改善されているため、定着ムラ等なく、効率よく定着することができる。

また、上記とは異なり、メインコンデンサ４５の測定電圧が充電電圧から変化していない場合には、Ｘｅランプ１７に発光ミスが発生している。マイクロコンピュータ３４は、ＭＳカウンタ３４ｅをカウントアップし、Ｘｅランプ１７が発光するまでトリガー回路４７にトリガー信号が入力する再発光処理を実行する。これにより、発光ミスが発生したままプリント処理が進められて、定着不良のあるプリントが作成されることはない。

なお、Ｘｅランプ１７の発光ミスが、例えば３回連続して発生した場合には、マイクロコンピュータ３４はＸｅランプ１７が寿命であると判断し、ＬＣＤパネル４１にその旨を表示する。そして、次の発光動作でのＸｅランプ１７の発光ミスに備え、ＭＳカウンタ３４ｅは初期化される。

上述したように、Ｘｅランプ１７の発光ミスが所定回数、例えば３回連続して発生した場合にも、１回の発光動作が完了したものと判断される。そのため、メインコンデンサ４５の表面温度Ｔの測定直後に「ＯＮ」データが書き込まれている点灯データ用ＲＡＭ３４ｆのデータアドレスＡ０は、「ＯＦＦ」データに書き換えられる。

１回目の発光動作が完了すると、Ｓカウンタ３４ｄがカウントアップされる。そして、Ｓカウンタ３４ｄのカウンタ値ｓが「ｓ＝Ｌ／ｍ」を満たすまで、Ｓカウンタの初期化以降の処理が繰り返される。

カラー感熱記録紙２の記録エリア３０の定着領域３０ａ〜３０ｃの定着が行なわれる２〜４回目の発光動作も、１回目の発光動作と同様に処理されるため、詳しい説明は省略する。以上のように、Ｘｅランプ１７の発光間隔は、メインコンデンサ４５を劣化させない範囲で短縮化することができるため、定着時間の短縮とメインコンデンサ４５の劣化防止とをバランス良く両立させることができる。

なお、次のＹリカバリ定着の説明のために、カラー感熱記録紙２の記録エリア３０の定着領域３０ａ，３０ｃが、メインコンデンサ４５の表面温度、又は発光ミスによって定着されなかったものとする。そのため、図３に示すように、点灯データ用ＲＡＭ３４ｆのデータアドレスＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３には、「ＯＮ」，「ＯＦＦ」，「ＯＮ」，「ＯＦＦ」データがそれぞれ書き込まれている。

図８のフローチャートに示すように、Ｙリカバリ定着では、最初にＳカウンタ３４ｄがカウントダウンされる。これは、Ｙ標準定着での４回目の発光動作によってカラー感熱記録紙２の記録エリア３０の定着領域３０ｃの定着が完了した後には、定着部１６の照射範囲ｍに対して定着領域３０ｃが対面しているにも関わらず、Ｓカウンタ３４ｄのカウント値ｓが「４」になっているためである。そのため、このカウントダウンにより、カラー感熱記録紙３の停止位置とカウント値ｓとの不整合が正される。

次いで、点灯データ用ＲＡＭ３４ｆのデータアドレスＡ３のデータが確認される。図３に示すように、データアドレスＡ３には「ＯＦＦ」データが書き込まれているため、カラー感熱記録紙２の記録エリア３０の定着領域３０ｃは、定着されていない。そのため、定着領域３０ｃのリカバリ定着が実行される。なお、点灯データ用ＲＡＭ３４ｆの該当するデータアドレスのデータが「ＯＮ」データである場合には、その定着領域はＹ標準定着によって定着が完了している領域であるので、リカバリ定着は行なわれない。

次いで、Ｙ標準定着と同様にランプドライバ４０の充電回路４６がオンされ、メインコンデンサ４５が充電される。また、メインコンデンサ４５の表面温度Ｔと設定データとの比較も同様に行なわれる。ただし、このリカバリ定着では、メインコンデンサ４５の表面温度が設定データよりも高くても発光動作を中止せず、メインコンデンサ４５の表面温度Ｔが設定データ以下に下がるまで待ってから、Ｘｅランプ１７を発光させる。

その後、トリガー回路４７にトリガー信号が入力され、Ｘｅランプ１７が発光される。Ｘｅランプ１７が適切に発光した場合には、Ｙ標準定着によって定着されていなかった定着領域３０ｃのイエロー感熱発色層が定着される。なお、Ｘｅランプ１７が発光しなかった場合には、Ｙ標準定着と同様に３回の再発光処理が実施される。しかしながら、Ｙリカバリ定着の再発光処理でＸｅランプ１７が発光しない場合には、これ以降の定着処理を継続することができない。そのため、ＬＣＤパネル４１にＸｅランプ１７が寿命である旨を表示し、プリント動作を中止する。

所定領域の定着完了後、又はＹ標準定着で定着が完了している場合には、Ｓカウンタ３４ｄのカウント値ｓが「ｓ＝０」を満たしているかが確認される。カウント値ｓが「０」ではない場合には、カラー感熱記録紙２はＢ方向に長さｍだけ搬送され、カラー感熱記録紙２の記録エリア３０の定着領域３０ｂが、定着部１６の照射範囲ｍに対面する。また、続いてＳカウンタ３４ｄがカウントダウンされるので、照射範囲ｍ内にある定着領域とカウント値ｓとが一致する。以下、これらの処理が繰り返され、カラー感熱記録紙２の先端余白３１までリカバリ定着が実施される。このように、Ｙリカバリ定着を実施することにより、Ｙ標準定着によって定着されなかった領域が確実に定着されるため、定着不良のプリントが作成されることはない。

Ｙリカバリ定着の終了後、搬送ローラ対８によってカラー感熱記録紙２がＢ方向に搬送され、記録エリア３０のＡ方向先端縁３０ｄが発熱素子アレイ１１ｂに対面する位置まで巻き戻される。そして、プラテンローラ１２の上昇によりサーマルヘッド１１との間にカラー感熱記録紙２が挟み込まれる。また、パス切換え板１５が、図１中破線で示すＭ定着位置に回動される。次いで、カラー感熱記録紙２のＡ方向への搬送が開始され、同時にマゼンタ画像の印画（Ｍ印画）が開始される。印画されたカラー感熱記録紙２は、反射板１８とフィルタ２０との間に送り込まれる。

Ｍ印画の終了後、Ｙ定着と同様に、図７及び図８のフローチャートに示す、Ｍ標準定着及びＭリカバリ定着が実施される。なお、Ｍ定着時には、カラー感熱記録紙２はフィルタ２０の上に搬送されるため、Ｍ定着成分を含んだ定着光がカラー感熱記録紙２に照射される。そのため、先端余白３１及び記録エリア３０のマゼンタ感熱発色層が発色しないように定着される。このＭ定着においても、Ｍリカバリ定着を実施することにより、Ｍ標準定着によって定着されなかった領域が確実に定着されるため、定着不良のプリントが作成されることはない。

Ｍ定着の終了後、Ｙ印画及びＭ印画と同様の手順でシアン画像の印画（Ｃ印画）が実施される。シアン感熱発色層には、通常の補完状態では発色しない熱感度が与えられているため、定着処理は行なわれない。

Ｃ印画が完了したカラー感熱記録紙２は、Ａ方向に搬送され、カッター２６によって先端余白３１がカットされる。次いで、記録エリア３０のＡ方向上流側端縁がカットされ、シート状のカラープリントとしてカラー感熱プリンタの外に排出される。続けてプリントが行なわれない場合には、給紙ローラ５によってカラー感熱記録紙２は記録紙ロール３に巻き戻される。

なお、上記実施形態では、Ｙ標準定着の後に必ずＹリカバリ定着を行なうようにしたが、図９に示すように、Ｙ標準定着の後に点灯データＲＡＭ３４ｆを参照し、Ｙ標準定着において不定着領域が生じなかった場合には、Ｙリカバリ定着を実施しないようにすることもできる。これによれば、更にプリント速度を向上させることができる。

以上説明したように、本発明の定着方法及び定着装置及び感熱プリンタは、コンデンサが長時間のあいだ高温状態にされるのを防止することができるので、安価なコンデンサを使用しても、劣化の進行を遅くすることができる。また、コンデンサの表面温度が所定温度以下に下がったときには、Ｘｅランプを発光させて被定着物を定着するので、プリント速度が遅くなったり、定着不良が発生することもない。

更に、Ｘｅランプに複数回の発光をさせる場合には、コンデンサの表面温度が所定温度を超える限度まで点灯周期を短くすることができるので、コンデンサの寿命と定着時間の短縮化とを両立することができる。また、被定着物の定着されなかった不定着領域を後から定着するようにしたので、定着ミスが発生することはない。更に、コンデンサの表面温度が高いために定着できなかった不定着領域だけでなく、Ｘｅランプの発光ミスによって生じた不定着領域についても後から定着できるようにしたので、Ｘｅランプによる定着信頼性をより向上させることができる。

また、上記実施形態は、カラー感熱プリンタを例に説明したが、本発明は、光定着性を有するモノクロ感熱プリンタにも適用することができる。また、感熱プリンタに組み込まずに、定着装置として単体で構成することも当然できる。

更に、記録エリアを複数個の定着領域に分割し、各定着領域をＸｅランプの１回の発光で定着するようにしたが、記録エリア全体をＸｅランプの１回の発光で定着するように構成することもできる。

また、カラー感熱記録紙の搬送経路を切り換えることで、２種類の感熱発色層を一つのＸｅランプで定着するようにしたが、異なる定着光を放射する複数のＸｅランプを用いてもよい。

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。 カラー感熱プリンタの構成を示すブロック図である。 点灯データ用ＲＡＭのデータアドレスの内容を示す説明図である。 定着部の構成を示すブロック図である。 カラー感熱プリンタのプリントの動作手順を示すフローチャートである。 Ｙ定着の手順を示すフローチャートである。 Ｙ標準定着の手順を示すフローチャートである。 Ｙリカバリ定着の手順を示すフローチャートである。 別の実施形態のＹ定着の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２ カラー感熱記録紙
８ 搬送ローラ対
１６ 定着部
１７ Ｘｅランプ
１８ 反射板
２０ フィルタ
３０ 記録エリア
３０ａ〜３０ｃ 定着領域
３１ 先端余白
３４ マイクロコンピュータ
３４ｄ Ｓカウンタ
３４ｆ 点灯データ用ＲＡＭ
４０ ランプドライバ
４４ 表面温度設定テーブル
４５ メインコンデンサ
４６ 充電回路
４７ トリガー回路
４８ 温度センサ

Claims (11)

1. 光に対する定着性を有する被定着物に対面してＸｅランプを配置し、このＸｅランプを発光させて被定着物に定着光を照射して定着させる定着方法において、 前記Ｘｅランプの発光前に、Ｘｅランプへの印加電圧が充電されるコンデンサの表面温度を測定し、このコンデンサの表面温度が予め設定された所定温度以上であるときに、Ｘｅランプの発光を中止することを特徴とする定着方法。
2. 前記コンデンサの表面温度が所定温度以下に下がったときに、Ｘｅランプを発光させて被定着物を定着することを特徴とする請求項１記載の定着方法。
3. 光に対する定着性を有する被定着物を第１の方向に所定の間隔で間欠搬送し、被定着物の間欠搬送の停止期間中にＸｅランプを発光させ、該Ｘｅランプに対面する被定着物の所定の領域に定着光を照射して定着させる定着方法において、
   前記Ｘｅランプの発光前に、Ｘｅランプへの印加電圧が充電されるコンデンサの表面温度を測定するステップと、
   コンデンサの表面温度が予め設定された所定温度以上であるときにＸｅランプの発光を中止させるステップと、
   被定着物の定着されなかった不定着領域の位置を記憶するステップと、
   前記各ステップを繰り返し、被定着物の第１の方向への搬送が完了した後に、該被定着物を第１の方向と反対側の第２の方向に所定の間隔で間欠搬送させるステップと、
   被定着物の不定着領域がＸｅランプに対面し、かつコンデンサの表面温度が所定温度以下であるときにＸｅランプを発光させるステップとからなることを特徴とする定着方法。
4. 前記Ｘｅランプの発光ミスによって不定着領域が発生した際に、この不定着領域の位置を記憶し、第２の方向への被定着物の間欠搬送中に、該発光ミスによる不定着領域の定着も行なうことを特徴とする請求項３記載の定着方法。
5. 光に対する定着性を有する被定着物に対面して配置され、該被定着物に定着光を照射して定着するＸｅランプと、
   Ｘｅランプへの印加電圧が充電されるコンデンサを含み、該Ｘｅランプを発光させる発光回路と、
   コンデンサの表面温度を測定する温度センサと、
   この温度センサの測定温度が予め設定された所定温度以下であるときに発光回路によってＸｅランプを発光させ、測定温度が所定温度以上であるときに発光回路によるＸｅランプの発光を中止させる制御手段とからなることを特徴とする定着装置。
6. 前記制御手段は、コンデンサの表面温度が所定温度以下に下がったときに、発光回路によってＸｅランプを発光させることを特徴とする請求項５記載の定着装置。
7. 光に対する定着性を有する被定着物を第１の方向に所定の間隔で間欠搬送する搬送手段と、
   被定着物に定着光を照射して所定の領域を定着するＸｅランプと、
   Ｘｅランプへの印加電圧が充電されるコンデンサを含み、被定着物の第１の方向への間欠搬送の停止期間中にＸｅランプを発光させる発光回路と、
   コンデンサの表面温度を測定する温度センサと、
   この温度センサの測定温度が予め設定された所定温度以下であるときに発光回路によってＸｅランプを発光させ、測定温度が所定温度以上であるときに発光回路にＸｅランプの発光を中止させる制御手段と、
   被定着物の定着されなかった不定着領域の位置を記憶する記憶手段とからなり、
   前記被定着物の第１の方向への搬送が完了した後に、該被定着物を第１の方向と反対側の第２の方向に所定の間隔で間欠搬送させ、被定着物の不定着領域が該Ｘｅランプに対面し、かつコンデンサの表面温度が所定温度以下であるときに、発光回路によってＸｅランプを発光させることを特徴とする定着装置。
8. 前記Ｘｅランプの発光ミスを検出する手段を設け、該Ｘｅランプの発光ミスによって発生した不定着領域の位置を前記記憶手段で記憶し、被定着物の第２の方向への間欠搬送時に、該発光ミスにより生じた不定着領域も定着することを特徴とする請求項７記載の定着装置。
9. 光に対する定着性を有する感熱記録紙を副走査方向に搬送する搬送手段と、主走査方向に沿って配置され、搬送中の感熱記録紙に当接して熱記録を行なうサーマルヘッドと、熱記録済みの感熱記録紙に定着光を照射して記録画像の定着を行なう定着部とを備えた感熱プリンタにおいて、
   前記定着部は、感熱記録紙に対面して配置され、該感熱記録紙に定着光を照射して定着するＸｅランプと、
   Ｘｅランプへの印加電圧が充電されるコンデンサを含み、該Ｘｅランプを発光させる発光回路と、
   コンデンサの表面温度を測定する温度センサと、
   この温度センサの測定温度が予め設定された所定温度以下であるときに発光回路によってＸｅランプを発光させ、測定温度が所定温度以上であるときに発光回路によるＸｅランプの発光を中止させる制御手段とからなることを特徴とする感熱プリンタ。
10. 光に対する定着性を有する感熱記録紙を副走査方向に搬送する搬送手段と、主走査方向に沿って配置され、搬送中の感熱記録紙に当接して熱記録を行なうサーマルヘッドと、熱記録済みの感熱記録紙に定着光を照射して記録画像の定着を行なう定着部とを備えた感熱プリンタにおいて、
    前記定着部は、感熱記録紙に定着光を照射して所定の領域を定着するＸｅランプと、
    Ｘｅランプへの印加電圧が充電されるコンデンサを含み、感熱記録紙の停止中にＸｅランプを発光させる発光回路と、
    コンデンサの表面温度を測定する温度センサと、
    この温度センサの測定温度が予め設定された所定温度以下であるときに発光回路によってＸｅランプを発光させ、測定温度が所定温度以上であるときに発光回路にＸｅランプの発光を中止させる制御手段と、
    感熱記録紙の定着されなかった不定着領域の位置を記憶する記憶手段とからなり、
    前記感熱記録紙への熱記録完了後に、感熱記録紙を搬送手段によって副走査方向の第１の方向に所定の間隔で搬送し、
    間欠搬送の停止期間中に温度センサの測定温度が予め設定された所定温度以下であるときには発光回路によってＸｅランプを発光させ、
    あるいは、間欠搬送の停止期間中に測定温度が所定温度以上であるときには発光回路にＸｅランプの発光を中止させ、かつ記憶手段によって感熱記録紙の不定着領域の位置を記憶し、
    感熱記録紙の第１の方向への搬送が完了した後に、該感熱記録紙を第１の方向と反対側の第２の方向に所定の間隔で間欠搬送させ、
    感熱記録紙の不定着領域がＸｅランプに対面し、かつコンデンサの表面温度が所定温度以下であるときに、発光回路によってＸｅランプを発光させることを特徴とする感熱プリンタ。
11. 前記Ｘｅランプの発光ミスを検出する手段を設け、該Ｘｅランプの発光ミスによって発生した不定着領域の位置を前記記憶手段で記憶し、被定着物の第２の方向への間欠搬送時に、該発光ミスにより生じた不定着領域も定着することを特徴とする請求項１０記載の感熱プリンタ。

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