JP3084198B2 - カラー感熱記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録支持体上に積層さ
れた複数の発色層に付与する熱エネルギーを適宜変更し
ながら前記発色層を順次発色させて所定のカラー感熱記
録を行うカラー感熱記録装置に係り、特に記録支持体上
に積層された複数の発色層を具えた記録媒体と、前記熱
エネルギを付与して前記発色層の発色を行う発色手段
と、所定波長域の光照射を行う定着手段からなり、前記
積層された複数の発色層の発色と定着を順次行いながら
所定のカラー感熱記録を行うカラー感熱記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より図５に示す様に、コート紙又は
プラスチックフィルムその他の支持体３０１の上に、シ
アン感熱発色層３０２、マゼンダ感熱発色層３０３、イ
エロー感熱発色層３０４、及び耐熱保護層３０５が積層
されている感熱記録媒体３０（以下記録紙という）は公
知であり（特公平４−１０８７９号他）、そしてこの種
の感熱記録紙３０は、例えばシアン感熱発色層（以下Ｃ
層という）３０２は電子供与性前駆体と電子受容性化合
物を主成分として含有し、加熱によりシアンに発色す
る。マゼンダ感熱発色層（以下Ｍ層という）３０３とし
ては最大吸収波長が約３６５ｎｍであるジアゾニウム塩
化合物と、これに熱反応してマゼンダに発色するカプラ
とを含有している。このＭ層３０３は熱記録後に３６５
ｎｍ付近の紫外線を照射するとジアゾニウム塩化合物が
光分解して発色能力が失われる。イエロー感熱発色層
（以下Ｙ層という）３０４としては最大吸収波長が約４
２０ｎｍであるジアゾニウム塩化合物と、これに熱反応
してマゼンダに発色するカプラとを含有している。この
Ｙ層３０４は熱記録後に４２０ｎｍ付近の紫外線を照射
するとジアニウム塩化合物が光分解して発色能力が失わ
れる。

【０００３】そしてこのように構成された感熱記録紙３
０は下記の様にしてカラー画像を形成する。即ち、図６
に示すように、Ｍ層が発色しないように、記録紙３０表
面に供給される熱エネルギーをＥｏとＥｙの間になるよ
うに制御された熱エネルギー（図６（Ａ）参照）をサー
マルヘッド１を介してＹ層３０４に供給する事によりＹ
層３０４が熱発色する（Ｂ−１参照）。次に、中心波長
が約４２０ｎｍのＵＶランプ（以下Ｙランプという）２
９１を照射する事により未発色の残留ジアゾ化合物が分
解定着される（Ｂ−２参照）。

【０００４】以下同様にＥｙとＥｍの間になるように制
御された熱エネルギーをサーマルヘッド１を介してＭ層
３０３に供給する事によりＭ層３０３が熱発色する（Ｂ
−３参照）。次に、中心波長が約３６５ｎｍのＵＶラン
プ（以下Ｍランプという）２９２を照射する事により未
発色の残留ジアゾ化合物が分解定着される（Ｂ−４参
照）。最後にＥｍとＥｃの間になるように制御された熱
エネルギーをサーマルヘッド１を介してＣ層３０２に供
給する事によりＣ層３０２が熱発色する（Ｂ−５参
照）。Ｃ層３０２は通常の条件では、Ｃ層３０２が発色
する程度の熱エネルギーがかかることはない。

【０００５】そして各発色層に形成される色素量は加え
られた熱エネルギーに比例し、該熱エネルギーに比例し
て濃度階調が得られる。

【０００６】そしてかかる感熱記録装置として特開平５
−２４２４２号に開示されているように記録紙の全長よ
り大なる周長を有するプラテンを用い、該プラテンの周
囲にサーマルヘッドと前記ＹランプとＭランプを配置
し、前記プラテンに記録紙を巻回固定した後、該プラテ
ンを回転しながら発色と定着を繰り返すように構成して
いる。

【０００７】しかしながらかかる構成では記録紙の全長
より大なる周長を有するプラテンを必ず必要とし、記録
紙がＡ６サイズからＡ５サイズ、更にはＡ４サイズへと
大形化するに連れ、必然的にプラテン径が大口径化し、
装置が大形化せざるを得ない。かかる欠点を解消するた
めに、例えば図９に示すように、ロール紙１００を用
い、該ロール紙１００を送りローラ１０１で引出しなが
らプラテン１０２の正転及び逆転を繰り返しながら、前
記ロール紙１００の往復運動を行い、プラテン１０２上
に圧接するサーマルヘッド１０３と、プラテン１０２と
送りローラ１０４間に配設したＹランプ１０５とＭラン
プ１０６とにより各色層の発色と定着を繰り返し行い、
Ｙ、Ｍ、Ｃの３色の発色と定着が終了した段階で、前記
ロール紙１００をプラテン１０２を挟んで反対側に位置
する排紙トレー部１０７に導き、その記録紙の後端をカ
ッタで切断して終了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来技術によればプラテンを挟んで給紙部と排紙部が存在
し、必然的に装置全長が長くなる。この為前記給紙部を
ロール紙で構成しているが、各色層が多層に積層されて
ある為に、記録紙が必然的に厚紙であり、この為給紙リ
ール１０８径を大径にしなければならず、装置小形化に
はつながらない。而も大径にした場合においても記録紙
に湾曲部が残存し、直線状に戻す事が困難となる。

【０００９】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、装
置小形化と構造の簡単化を可能とするカラー感熱記録装
置を提供する事を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録支持体上
に積層された複数の発色層を具えた記録紙と、熱エネル
ギを付与して前記発色層の発色を行う発色手段と、所定
波長域の光照射を行う定着手段と、前記記録媒体の給紙
部と記録後の記録媒体を排紙する排紙部とを、前記発色
手段に対し同一側（以下上流側という）に配し、発色位
置若しくはその近傍に配した記録媒体搬送手段により前
記給紙部より給紙された記録媒体を、前記排紙部若しく
は前記給紙部側に向け逆送しながら前記積層された複数
の発色層の発色と定着を順次行いながら所定のカラー感
熱記録装置に適用されるものであり、前記定着手段を構
成する複数のランプの光を集光する複数のレンズの焦点
位置が近接するように前記レンズ位置を設定してなるこ
とを特徴とする。

【００１１】そして好ましくは前記発色手段の上流側
に、搬送路切り換え手段を配し、該切り換え手段により
前記給紙部より給紙された記録紙の搬送方向を、前記排
紙部側に切り換え可能に構成し、前記発色手段と前記排
紙部間に形成した搬送路上に前記定着手段を配置するの
がよい。

【００１２】第２の発明においては、記録支持体上に積
層された複数の発色層を具えた記録媒体と、前記熱エネ
ルギを付与して前記発色層の発色を行う発色手段と、所
定波長域の光照射を行う定着手段からなり、前記積層さ
れた複数の発色層の発色と定着を順次行いながら所定の
カラー感熱記録を行うカラー感熱記録装置において、前
記記録媒体の給紙部若しくは前記カラー感熱記録後の記
録媒体を排紙する排紙部と、発色手段との間に配設した
搬送路上に搬送方向と直交する方向に延在する複数の定
着ランプを配設するとともに、該定着ランプよりの光出
力を搬送路に集光する集光レンズを一体化した事を特徴
とする。

【００１３】

【００１４】

【作用】かかる第１の発明によれば、前記従来技術に示
すように給紙部、発色部及び排紙部を同一直線上に配置
するのではなく、前記給紙部と、前記排紙部とを、発色
手段に対し同一側に配し、一旦給紙部より発色部側に給
紙された記録紙を、前記排紙部若しくは給紙部側に向け
逆送しながら発色と定着を行うものである為に、搬送経
路及び前記給紙部と排紙部の堆積部を含めた全長を従来
のほぼ１／２にする事が出来、装置の大幅小形化と省ス
ペース化につながる。又前記排紙部を後記実施例に示す
よう給紙カセットの上面側に形成する事により、独立し
た排紙部を設ける事なく一層の省スペース化につなが
る。

【００１５】この場合搬送路切り換え手段により、給紙
部より給紙された記録紙の搬送方向を、排紙部側に切り
換え可能に構成し、前記発色手段と排紙部間に形成した
搬送路上に定着手段を配置することにより、後記実施例
に示すように発色／定着動作時に排紙トレー部を記録紙
延在部として利用でき、一層の省スペース化につながる
とともに、排紙部に位置する排紙ローラ１９が送りロー
ラとして機能し、特別な送りローラが不要になる。

【００１６】更に第２発明においては、複数の定着ラン
プよりの光出力を搬送路に集光する集光レンズを一体化
することにより、部品点数の削減につながる。

【００１７】

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
及び図２はＡ４サイズの前記カラー感熱記録紙を用いて
フルカラー印刷を行うための本発明の実施例に係る感熱
記録装置を示し、そのレイアウト構成を説明するに、ハ
ウジング２１は縦長長方体の右上半分を水平段差面２２
を介して斜めにカットし、該段差面２２をカセット挿入
口２３として開口し、該挿入口２３上方に位置する傾斜
面２４をガイドとして記録紙３０を堆積収納した給紙カ
セット２５の先端部が前記挿入口２３よりハウジング２
１内に侵入し、位置保持可能に構成されている。

【００１９】給紙カセット２５はハウジング２１に侵入
した底板先側を短手幅全幅に亙って開放され、該開放部
２６に露出した記録紙３０面に給紙ローラ２０が当接可
能に構成している。又給紙カセット上面２５Ａ側は排紙
トレー部として機能させる為に前記上面２５Ａ先端側と
対面する位置に排紙ローラ１９対を配設するとともに、
前記上面２５Ａの先端側を排紙ローラ１９の出口側まで
舌片状に延設し、排紙ガイド２５Ｂとなす。

【００２０】次に前記ハウジング２１内の構成について
説明する。前記給紙カセット２５の延長線に沿ってプラ
テン３１に至る給紙路（スリット状給紙路）を挟んで下
面側に搬送ガイド３２、上面側に給送／排紙切換板３３
を配設する。上記切換板３３はプラテン３１方向に向け
て楔状をなし、楔部３３ａ先端を僅かに下向きに向けて
プラテン３１より逆送された記録紙３０を円滑に排紙ロ
ーラ１９側に導くように構成されている。

【００２１】プラテン３１は後記するステッピングモ−
タ（図１、２では不図示）を介して時計周りに間欠回転
可能に構成されており、該プラテン３１の周面に回転方
向にそって記録紙３０搬送方向と直交する方向（主走査
方向）にライン状に３００ｄｐｉ間隔で発熱素子が配列
されたサーマルヘッド１とピンチローラが配設されてい
る。

【００２２】サーマルヘッド１は軸を中心にプラテン３
１に対し接離自在に揺動可能に構成されている。又ピン
チローラ３３の下方は横Ｊ字状に湾曲させながら水平方
向に記録紙３０を引出す引き出し路３４を設け、該引き
出し路端３４ａを外部にスリット状に開口させる。一方
前記切換板３３の上方には、中心波長が約４２０ｎｍの
Ｙランプ２９１と中心波長が約３６５ｎｍのＭランプ２
９２が軸線を主走査方向に沿って平行に配設されてお
り、該ランプ２９１、２９２の背面側には、反射板２８
が、又前面側にはレンズ２７が配設されており、前記ラ
ンプ光を切換板３３上面を搬送する記録紙３０上に集光
させ可能に構成する。

【００２３】レンズ２７はプラスチックレンズで形成さ
れ、図８で示すように、Ｙランプ２９１を集光する第１
のレンズ部２７１と、Ｍランプ２９２を集光する第２の
レンズ部２７２とを有し、両レンズ部は切換板３３上に
おける焦点位置が近接するように、所定角度互いに近づ
く方向に角度変更させるとともに、両レンズ２７１，２
７２間を接続部２７３で連設固定させている。これによ
り複数の定着ランプよりの光出力を搬送路に集光する集
光レンズを一体化することにより、部品点数の削減につ
ながる。

【００２４】この結果図１の装置では排紙ローラ１９と
サーマルヘッドのプラテン圧接位置間で記録紙３０を挟
持しながら記録紙を往復動させて発色／定着を行うもの
であるために、発色位置と定着位置間Ａ−Ｂ間距離が大
きくなればなるほど強制マージン幅を大きく取らねばな
らず、結果として有効印字領域が狭くなる。この場合、
Ｙランプ２９１を集光する第１のレンズ部２７１と、Ｍ
ランプ２９２を集光する第２のレンズ部２７２とを有
し、両レンズ部は切換板３３上における焦点位置が近接
するように、所定角度互いに近づく方向に角度変更させ
るさせる事により、Ａ−Ｂ間距離を短縮し、強制マージ
ン幅がその分小さくなる。

【００２５】図３は前記装置に組込まれた全体制御回路
構成を示し、１はサーマルヘッド、２はヘッド制御用ゲ
ートアレイ、３はＣＰＵ、４は所定の制御プログラムが
内蔵されたシステムＲＯＭ、５はホストコンピュータよ
りパラレルＩ／Ｆ１１を介してゲートアレイ２に取込ん
だ濃度階調データを含んだ画像データを１ページ若しく
は１フレーム単位で所定アドレスに蓄積するＳＲＡＭ
５、６は給紙ローラ２０及び排紙ローラ１９を駆動回転
させる為のＤＣモ−タ、７はプラテン３１及びピンチロ
ーラ３３を３００ｄｐｉ単位で間欠駆動させる為のステ
ッピングモ−タで、モ−タドライバ回路８、９を介して
夫々駆動制御される。

【００２６】１１はＹランプ２９１、Ｍランプ２９２の
夫々の光量を検知する光量センサで、切換板３３の搬送
面から外れた位置に配設されており、該センサ１１より
の信号に基づいてインバータ１２を介して前記Ｙランプ
２９１及びＭランプ２９２の光量制御を行う。紙有無セ
ンサ１３は、図２に示すように給紙カセット２５底板開
放部２６の記録紙３０露出部と対面する位置に配設さ
れ、給紙カセット２５内の記録紙３０の有無を検知す
る。紙先端検知センサ１４は、図２に示すようにプラテ
ン３１とサーマルヘッド１の接離位置入口側に配設さ
れ、いわゆる記録時におけるレジスト的機能を有す。紙
排紙センサ１５は排紙ローラ１９の出口側に配設されて
いる。

【００２７】ヘッドアップ／ダウンセンサ１６はサーマ
ルヘッド１の接離動作を検知する。そして前記各センサ
の信号はセンサＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路
１７を介してゲートアレイ２に入力される。

【００２８】図４は前記ゲートアレイ２内のブロック回
路を示し、メインデータバス２００を挟んで、ＣＰＵ３
に割込み信号を送出する割込みコントロール２０１、Ｓ
ＲＡＭ５に蓄積された画像データの読み出し／書込み制
御を行うメモリコントロール２０２、パラレルインター
フェース１１を介してホスト側とデータのやり取りを行
うＩ／Ｆコントロール２０３、アドレスバスの制御を行
うアドレスバス２０４、サーマルヘッド１の駆動制御を
行うサーマルヘッド制御回路６０、各センサの信号を取
込むセンサコントロール２０６、モ−タ６、７の駆動制
御を行うモ−タコントロール２０７、インバータ１２の
制御を行うインバータコントロール２０８が組込まれて
いる。

【００２９】次に前記装置の動作を説明する。図１に示
すように先ずサーマルヘッド１はプラテン３１に対して
離間しており、この状態で紙有無センサ１３の検知信号
に基づいて給紙ローラ２０が回転し、給紙カセット２５
より引出された記録紙３０が給紙ガイドを通ってプラテ
ン３１の入口端に導かれる。ここでプラテン３１が時計
周りに回転し、前記記録紙３０をピンチローラ３３の回
転とともに横Ｊ字搬送路に導かれ、先端がハウジング２
１外に飛出されながら、紙先端検知センサ１４が、前記
記録紙３０の後端を検知するまで搬送される。前記後端
検知後プラテン３１の回転が停止するとともに、サーマ
ルヘッド１がプラテン３１側に揺動し、図２に示すよう
に記録紙３０の圧接を行う。この状態では記録紙３０の
後端はその反発力により切換板３３の上面側に向いてい
る。

【００３０】次にプラテン３１が３００ｄｐｉのステッ
プ送りで間欠回転しながら、１ステップ送り毎にサーマ
ルヘッド１の発熱素子を駆動制御し、Ｍ層３０３が発色
しないように制御された熱エネルギーをサーマルヘッド
１を介してＹ層３０４に供給する事によりＹ層３０４が
熱発色する。そして前記のように発色された記録紙３０
は切換板３３上面を通って排紙ローラ１９側に搬送され
ながらに、Ｙランプ２９１の照射により未発色の残留ジ
アゾ化合物が分解定着される。そして前記Ｙ色の発色／
定着を行いながら記録紙３０は排紙ローラ１９を介して
給紙カセット２５上面に導かれる。

【００３１】そして１ページ分のＹ色の発色／定着が終
了し、紙先端検知センサ１４が記録紙３０の後端（搬送
方向における相対的な後端であり、絶対的には前端に当
たる。）を検知した後、排紙ローラ１９の回転が停止す
る。次にサーマルヘッド１をプラテン３１より離間させ
た後、排紙ローラ１９が反時計周りに回転し、記録紙３
０が切換板３３を通ってプラテン３１の入口端に導かれ
る。

【００３２】ここでプラテン３１が時計周りに回転し、
前記記録紙３０をピンチローラ３３の回転とともに横Ｊ
字搬送路に導かれ、紙先端検知センサ１４が、前記記録
紙３０の後端を検知するまで搬送される。前記後端検知
後プラテン３１の回転が停止するとともに、サーマルヘ
ッド１がプラテン３１側に揺動し、記録紙３０の圧接を
行う。

【００３３】次にプラテン３１が３００ｄｐｉのステッ
プ送りで間欠回転しながら、１ステップ送り毎にサーマ
ルヘッド１の発熱素子を駆動制御し、Ｃ層３０２が発色
しないように制御された熱エネルギーをサーマルヘッド
１を介してＭ層３０３に供給する事によりＭ層３０３が
熱発色する。そして前記のように発色された記録紙３０
は切換板３３上面を通って排紙ローラ１９側に搬送され
ながらに、Ｍランプ２９２の照射により未発色の残留ジ
アゾ化合物が分解定着される。そして前記Ｍ色の発色／
定着を行いながら記録紙３０は排紙ローラ１９を介して
給紙カセット２５上面２５Ａに導かれる。

【００３４】そして１ページ分のＭ色の発色／定着が終
了し、紙先端検知センサ１４が記録紙３０の後端（搬送
方向における相対的な後端であり、絶対的には前端に当
たる。）を検知した後、排紙ローラ１９の回転が停止す
る。

【００３５】次に前記と同様な動作でＣ層３０２を発色
した後、記録紙３０は排紙ローラ１９を介して給紙カセ
ット２５上面２５Ａに導かれる。そして１ページ分のＣ
色の発色が終了した後、更に排紙ローラ１９の回転が継
続し、記録紙３０が給紙カセット２５上面２５Ａに排紙
される。

【００３６】図７はＹランプとＭランプを個別に設けず
にこれらのランプを一体的に共通化した蛍光ランプ６０
で、中心波長が約４２０ｎｍの蛍光材料６１を円筒面片
側に、中心波長が約３６５ｎｍの蛍光材料６２を円筒面
の反対側に塗布し、１ページ分のＹ色の発色／定着が終
了し、紙先端検知センサ１４が記録紙３０の後端を検知
した後、該紙先端検知センサ１４よりの信号に基づい
て、中心波長が約４２０ｎｍの蛍光材料塗布面６１か
ら、中心波長が約３６５ｎｍの蛍光材料塗布面６２が切
換板３３側に向くように、１８０°回転するように構成
したもので、これにより定着ランプ６０を１本で形成す
る事が出来るために、その分搬送路の短縮と部品点数の
削減につながる。

【００３７】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、装置
小形化と構造の簡単化を可能とするカラー感熱記録装置
を提供する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ４サイズの前記カラー感熱記録紙を用いてフ
ルカラー印刷を行うための本発明の実施例に係る感熱記
録装置を示す全体図で、プラテンがサーマルヘッドより
離間している状態を示す。

【図２】図１の要部拡大図で、プラテンがサーマルヘッ
ドに圧接している状態を示す。

【図３】図１の装置に組込まれた全体制御回路構成を示
す。

【図４】図３のゲートアレイ内のブロック回路を示す。

【図５】本発明に適用される感熱記録紙の層構成を示
す。

【図６】前記感熱記録紙の発色及び色定着手順を示す。

【図７】Ｙ層の定着とＭ層の定着を定着ランプを１本で
形成した第３発明の対応図である。

【図８】定着ランプよりの光出力を搬送路に集光する集
光レンズを一体化した拡大図を示す。

【図９】従来技術の説明図。

【符号の説明】

１ 発色手段（サーマルヘッド） １９ 記録紙を排紙する排紙部 ２０ 記録媒体の給紙部 ２９ 集光レンズ ３０ 記録媒体 ３１、３２ 記録媒体搬送手段（プラテン、ピンチ
ローラ） ３３ 搬送路切り換え手段（切換板） ６０ 円筒状の定着ランプ ６１、６２ 特定波長域生成手段 ２９１、２９２ 定着手段 ３０１ 記録支持体 302、303、304 発色層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−40058（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−38823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/32 - 2/325 B41M 5/26 - 5/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録支持体上に積層された複数の発色層
   を具えた記録媒体と、熱エネルギを付与して前記発色層
   の発色を行う発色手段と、所定波長域の光照射を行う定
   着手段と、前記記録媒体の給紙部と記録後の記録媒体を
   排紙する排紙部とを前記発色手段に対し同一側（以下上
   流側という）に配し、発色位置若しくはその近傍に配し
   た記録媒体搬送手段により前記給紙部より給紙された記
   録媒体を、前記排紙部若しくは前記給紙部側に向け逆送
   しながら前記積層された複数の発色層の発色と定着を順
   次行いながら所定のカラー感熱記録を行うカラー感熱記
   録装置において、前記定着手段を構成する複数のランプの光を集光する複
   数のレンズの焦点位置が近接するように前記レンズ位置
   を設定してなる ことを特徴とするカラー感熱記録装置。
2. 【請求項２】 前記発色手段の上流側に、搬送路切り換
   え手段を配し、該切り換え手段により前記給紙部より給
   紙された記録媒体の搬送方向を、前記排紙部側に切り換
   え可能に構成し、前記発色手段と前記排紙部間に形成し
   た搬送路上に前記定着手段を配置したことを特徴とする
   請求項１記載のカラー感熱記録装置。
3. 【請求項３】 記録支持体上に積層された複数の発色層
   を具えた記録媒体と、前記熱エネルギを付与して前記発
   色層の発色を行う発色手段と、所定波長域の光照射を行
   う定着手段からなり、前記積層された複数の発色層の発
   色と定着を順次行いながら所定のカラー感熱記録を行う
   カラー感熱記録装置において、 前記記録媒体の給紙部若しくは前記カラー感熱記録後の
   記録媒体を排紙する排紙部と、発色手段との間に配設し
   た搬送路上に搬送方向と直交する方向に延在する複数の
   定着ランプを配設するとともに、該定着ランプよりの光
   出力を搬送路に集光する集光レンズを一体化した事を特
   徴とするカラー感熱記録装置。