(57)【要約】【課題】装置を小型化しプリント時間を短縮させるとともに、安定した光定着を行うことができる感熱プリンタを提供する。【解決手段】ニップローラ７を、固定軸３２と、ＬＥＤアレイ３３と、ローラ本体３４と、から構成する。固定軸３２を、感熱プリンタ２のフレーム３５に固定する。ＬＥＤアレイ３３を、基板３６を介して固定軸３２に固定する。ローラ本体３４を、透明の材料で円筒状に形成し、一対のベアリング３７を介して固定軸３２に回転可能に取り付ける。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送される熱記録済みの感熱記録材料に定着光を照射して光定着を行う感熱プリンタにおいて、
前記定着光を透過させる材料を用いて略円筒状に形成され、外周面を前記感熱記録材料に接触させて回転するローラ本体と、
前記搬送路に対して固定されて前記ローラ本体の中空部に配置され、前記ローラ本体に接触する前記感熱記録材料に前記定着光を照射する光源と、を備えたことを特徴とする感熱プリンタ。
【請求項２】
前記感熱記録材料を介して前記ローラ本体に接触して回転し、前記感熱記録材料を搬送する駆動ローラを備えたことを特徴とする請求項１記載の感熱プリンタ。
【請求項３】
前記光源は、前記定着光を発する発光素子をマトリクス状に配列してなる発光素子アレイであることを特徴とする請求項１または２記載の感熱プリンタ。
【請求項４】
前記感熱記録材料は、異なる色に発色するとともに、それぞれ特有な波長域の定着光に対して定着性がある複数の感熱発色層を有しており、前記光源は、前記特有な波長域の定着光を発する複数種類の発光素子をマトリクス状に配列してなる発光素子アレイであることを特徴とする請求項１または２記載の感熱プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送路を搬送される熱記録済みの感熱記録材料に定着光を照射して光定着を行う感熱プリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
支持体上に上層から順にイエロー、マゼンタ、シアンの３つの感熱発色層が設けられたカラー感熱記録紙（以下、記録紙）を用い、フルカラー画像を熱記録する感熱プリンタが知られている。この感熱プリンタは、主走査方向に延びたサーマルヘッドを備えており、搬送ローラによって記録紙を副走査方向に搬送させながら、前記サーマルヘッドにより各感熱発色層を加熱して３色の画像を面順次に熱記録する。イエロー画像を熱記録した後には、イエロー感熱発色層の発色能力を消失させるためにイエロー定着光を照射し、マゼンタ画像を熱記録した後には、マゼンタ感熱発色層の発色能力を消失させるためマゼンタ定着光を照射している。
【０００３】
従来では、イエロー定着光を発するイエロー定着ランプと、マゼンタ定着光を発するマゼンタ定着ランプとからなる光定着器を、記録紙の搬送路上に単独で設置するのが一般的であった。しかしながら、光定着器を単独で設置すると、搬送路が副走査方向に長くなり、プリント時間が長くなるという問題が生じていた。また、光定着器を設置するためのスペースが必要とされるため、感熱プリンタの小型化の妨げとなるという問題が生じていた。
【０００４】
上記問題の解決のため、プラテンローラ内に定着ランプを配置する技術が提案されている（特許文献１参照）。プラテンローラの一部は、定着ランプから発される定着光を透過させる材料で形成されている。記録紙は、クランプ部材とピンチローラによってプラテンローラの周面に巻き付けられる。プラテンローラ上では、サーマルヘッドにより熱記録も行われるため、この熱記録を終えた後に定着ランプを点灯させて光定着を行う。しかし、プラテンローラ内に定着ランプを配置する場合、記録紙をプラテンローラの周面に巻き付ける構成としなければならず、構造が複雑化する。
【０００５】
プラテンローラ内に定着ランプを配置する替わりに、搬送ローラ内に定着ランプを配置する技術が提案されている（特許文献２参照）。ここでは、記録紙の搬送路上で回転する透明な搬送ローラの内部に、搬送ローラと共に回転する定着ランプを配置している。
【０００６】
また、本出願人は、光源として定着ランプの替わりに複数のＬＥＤを用い、この複数のＬＥＤを、搬送ローラの周面に配置する技術も提案している（特許文献３参照）。ここでは、複数のＬＥＤは、搬送ローラと共に回転し、定着時においてオンオフ制御される。複数のＬＥＤは、透明なゴムによって被膜される。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１０４７５１号公報
【特許文献２】特開平５−２４２２２号公報
【特許文献３】特願２００４−０６２７７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載された技術では、定着ランプの中心軸が、搬送ローラの中心軸から少しでもずれて配置された場合には、搬送路上には時間的に均一な定着光が照射されず、記録紙に定着ムラが生じてしまう。また、回転する定着ランプに電源を供給するために、定着ランプに設けられたリング状端子に摺動するブラシ電極を用いているが、耐久性に問題がある。
【０００９】
特許文献３に記載された技術では、ＬＥＤと記録紙との距離やＬＥＤの発光時の立上り時間等を考慮してＬＥＤの点灯を制御しなければならず、制御プログラムを作成するのに手間がかかる。また、特許文献２に記載された技術同様、ＬＥＤに電源を供給するため、ＬＥＤの端子に摺動するブラシ電極を用いているが、耐久性の問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点を考慮したものであり、装置を小型化しプリント時間を短縮させるとともに、安定した光定着を行うことができる感熱プリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、搬送路を搬送される熱記録済みの感熱記録材料に定着光を照射して光定着を行う感熱プリンタに関し、前記定着光を透過させる材料を用いて略円筒状に形成され、外周面を前記感熱記録材料に接触させて回転するローラ本体と、前記搬送路に対して固定されて前記ローラ本体の中空部に配置され、前記ローラ本体に接触する前記感熱記録材料に前記定着光を照射する光源と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
前記感熱記録材料を介して前記ローラ本体に接触して回転し、前記感熱記録材料を搬送する駆動ローラを備えることが好ましい。
【００１３】
前記光源は、前記定着光を発する発光素子をマトリクス状に配列してなる発光素子アレイであることが好ましい。
【００１４】
前記感熱記録材料は、異なる色に発色するとともに、それぞれ特有な波長域の定着光に対して定着性がある複数の感熱発色層を有しており、前記光源は、前記特有な波長域の定着光を発する複数種類の発光素子をマトリクス状に配列してなる発光素子アレイであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の感熱プリンタによれば、定着光を透過させる材料を用いて略円筒状に形成され、外周面を感熱記録材料に接触させて回転するローラ本体と、感熱記録材料が搬送される搬送路に対して固定されてローラ本体の中空部に配置され、ローラ本体に接触する前記感熱記録材料に定着光を照射する光源と、を備えるので、光源は搬送路に対して固定され、搬送路を搬送される感熱記録材料にはムラのない定着光が照射されるため、安定した光定着を行うことができる。また、定着光を発する光源を搬送ローラの中空部に配置したため、搬送路を副走査方向に短くすることができるから、プリント時間を短縮するとともに、プリンタを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、感熱プリンタ２には、給紙ローラ３、サーマルヘッド４、プラテンローラ５、キャプスタンローラ（駆動ローラ）６、ニップローラ７、システムコントローラ９、カッタ１０、排出ローラ対１１、排出口１２等が設けられている。感熱プリンタ２には、長尺のカラー感熱記録紙（以下、記録紙１３）をロール状に巻いた記録紙ロール１４が装填される。
【００１７】
図２に示すように、記録紙１３は、支持体１８上にシアン感熱記録層１９、マゼンタ感熱記録層２０、イエロー感熱記録層２１、保護層２２を順次設けて形成されている。各々の感熱記録層１９〜２１は、所定の熱エネルギーを加えると発色するように設計されている。イエロー感熱発色層２１が最も小さい熱エネルギーで発色し、シアン感熱発色層１９が最も大きい熱エネルギーで発色する。また、イエロー感熱発色層２１は、波長が約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光が照射されると未発色部分の発色能力を消失する。同様に、マゼンタ感熱発色層２０は、波長が約３６５ｎｍの近紫外光であるマゼンタ定着光が照射されると未発色部分の発色能力を消失する。
【００１８】
図１に示すように、給紙ローラ３は、記録紙ロール１４の外周に当接して、記録紙１３を搬送路へ引き出す。給紙ローラ３は、正回転することで記録紙１３を送り方向へ搬送し、逆回転することで記録紙１３を戻し方向へ搬送する。給紙ローラ３は図示しないモータによって駆動され、このモータはシステムコントローラ９によって制御されている。
【００１９】
サーマルヘッド４は、記録紙ロール１４に対して記録紙１３の送り方向下流側に設けられている。サーマルヘッド４は、多数の発熱素子を主走査方向にライン状に並べた発熱素子アレイ４ａを備えている。なお、主走査方向は、記録紙１３の搬送方向（副走査方向）に直交する方向である。サーマルヘッド４は、プラテンローラ５上で発熱素子アレイ４ａが記録紙１３に圧接するプリント位置と、発熱素子アレイ４ａがプラテンローラ５から離れる退避位置との間で変位する。サーマルヘッド４は、発熱素子アレイ４ａの各発熱素子を発熱させて記録紙１３に熱エネルギーを与える。サーマルヘッド４は、システムコントローラ９から送られる画像データに基づいてヘッドドライバ２６によって駆動される。
【００２０】
プラテンローラ５は、搬送路を挟んでサーマルヘッド４と対向する位置に設けられている。プラテンローラ５は、記録紙１３の搬送に応じて従動回転し、記録紙１３と発熱素子アレイ４ａとの接触状態を安定させる。
【００２１】
キャプスタンローラ６は、プラテンローラ５に対して記録紙１３の送り方向下流側に設けられている。キャプスタンローラ６には、パルスモータ２７が接続されている。パルスモータ２７は、モータドライバ２８を介して、システムコントローラ９によってその回転を制御される。
【００２２】
ニップローラ７は、搬送路を挟んでキャプスタンローラ６に対向する位置に設けられている。ニップローラ７はキャプスタンローラ６に周面を接する。ニップローラ７の内部には、イエロー定着光及びマゼンタ定着光を発する光源が配置されている。ニップローラ７及び光源の詳細については後述する。
【００２３】
カッタ１０は、キャプスタンローラ６に対して記録紙１３の送り方向下流側に設けられている。カッタ１０は、記録紙１３を所定のサイズにカットする。排紙ローラ１１対及び排出口１２は、カッタ１０に対して記録紙１３の送り方向下流側に設けられている。排紙ローラ対１１は、システムコントローラ９によって制御される図示しないモータによって駆動される。排紙ローラ対１１により、カットされた記録紙１３が排出口１２から外部へと排出される。
【００２４】
以下では、ニップローラ７の詳細について説明する。図３、４に示すように、ニップローラ７は、固定軸３２と、ＬＥＤアレイ３３と、ローラ本体３４と、から構成される。固定軸３２は、感熱プリンタ２のフレーム３５に固定されている。ＬＥＤアレイ３３は、基板３６を介して固定軸３２に固定されている。ローラ本体３４は、一対のベアリング３７を介して固定軸３２に回転可能に取り付けられている。
【００２５】
ローラ本体３４は、内周部３８と外周部３９との二重構造となっている。内周部３８は、イエロー定着光及びマゼンタ定着光を透過する透明なプラスチックを用いて、円筒状に形成されている。外周部３９は、イエロー定着光及びマゼンタ定着光を透過する透明なゴムを用いて、円筒状に形成されている。ローラ本体３４の内周面３４ａより内側の空間が、ローラ本体３４の中空部４０である。
【００２６】
固定軸３２は、円柱状に形成されている。固定軸３２の周面には、軸方向に沿って切欠き溝３２ａが形成されている。切欠き溝３２ａの底面は平面となっている。固定軸３２の切欠き溝３２ａには、ＬＥＤアレイ３３を備えた基板３６が取り付けられる。ＬＥＤアレイ３３は、イエロー定着光を発するＬＥＤ（以下、Ｙ用ＬＥＤ４２）と、マゼンタ定着光を発するＬＥＤ（以下、Ｍ用ＬＥＤ４３）と、から構成される。図５に示すように、Ｙ用ＬＥＤ４２とＭ用ＬＥＤ４３は、それぞれ基板３６上に一列ずつ並べられている。これら各ＬＥＤの列の長さは、記録紙１３の幅よりも少し長くされている。Ｙ用ＬＥＤ４２及びＭ用ＬＥＤ４３には、配線４４を介して図示しない電源が接続されており、ランプドライバ４５（図１参照）を通じてシステムコントローラ９によって点灯が制御される。
【００２７】
図３、４に示すように、ローラ本体３４は、固定軸３２の両端部に取り付けられた一対のベアリング３７を介して、固定軸３２に対して回転可能に取り付けられる。ローラ本体３４を固定軸３２に回転可能に取り付け、且つ基板３６を固定軸３２に取り付けると、ローラ本体３４の中空部４０にＬＥＤアレイ３３が配置される状態となる。この状態で、固定軸３２は、感熱プリンタ２のフレーム３５に固定キー４５を介して固定される。固定軸３２をフレーム３５に固定する際には、ＬＥＤアレイ３３が搬送路に対向するようにし、この状態で固定キー４５を固定軸３５の一方の軸端部に設けた弦状の切欠に係止させて固定する。Ｙ用ＬＥＤ４２の列とＭ用ＬＥＤ４３の列は、副走査方向に並ぶ状態となる。固定軸３２をフレーム３５に固定すると、ローラ本体３４の外周面３４ｂがキャプスタンローラ６（図１参照）の外周面６ａ（図１参照）に接する状態となる。
【００２８】
なお、固定キー４５によるフレーム３５への固定軸３２の固定に替えて、固定軸３２の軸端部を断面矩形状に形成し、この軸端部をフレーム３５の矩形孔に挿入することで、固定軸３２をフレーム３５に取り付けてもよい。また、ローラ本体３４の中空部４０に配置する光源は、ＬＥＤアレイ３３に限られず、他のものであってもよい。
【００２９】
以下では、上記構成による作用について説明する。システムコントローラ９によってプリント開始指示が与えられると、給紙ローラ３によって記録紙ロール１４から記録紙１３が引き出される。記録紙１３は、やがて先端部がキャプスタンローラ６とニップローラ７に挟持される。記録紙１３は、キャプスタンローラ６とニップローラ７に挟持された状態で、搬送量を制御されながら送り方向に搬送される。ニップローラ７は、キャプスタンローラ６とともに回転する。
【００３０】
記録紙１３の記録紙エリアの先端がプラテンローラ５上に到達すると、サーマルヘッド４がプリント位置に移動し、発熱素子アレイ４ａが通電されて発熱する。発熱素子アレイ４ａの発熱により、１ライン分ずつイエロー画像が記録され、やがて１コマ分のイエロー画像が記録エリアに記録される。イエロー画像の記録を終えるとサーマルヘッド４は退避位置に移動する。
【００３１】
記録紙１３の記録エリアの後端がキャプスタンローラ６上に到達すると、送り方向への搬送が停止され、戻し方向への搬送が開始される。同時に、ニップローラ７の内部に配置されたＹ用ＬＥＤ４２が点灯し、イエロー定着光が発せられる。イエロー定着光は、透明な材料で形成されたローラ本体３４を透過し、搬送路上の記録紙１３の記録エリア後端近傍に照射される。イエロー定着光が照射された状態で、記録紙１３の戻し方向への搬送が続けられる。ここで、Ｙ用ＬＥＤ４２は、搬送路に対して固定された状態であるため、搬送路上の記録紙１３には均一な定着光が照射され続け、定着ムラのない安定した光定着が施される。記録エリアの先端がキャプスタンローラ６上に到達すると、イエロー画像の光定着が完了する。イエロー画像の光定着を終えると、Ｙ用ＬＥＤ４２は消灯される。記録エリアの先端がプラテンローラ５上に到達すると、記録紙１３の戻し方向への搬送が停止される。
【００３２】
この後、イエロー画像の熱記録及び光定着の動作と同様にして、マゼンタ画像の熱記録及び光定着が行われる。マゼンタ画像の光定着の際には、Ｍ用ＬＥＤ４３が点灯される。マゼンタ画像の熱記録及び光定着を終えると、シアン画像の熱記録が行われる。記録紙１３の記録エリアには、３色の画像が記録され、フルカラー画像が記録される。記録エリアに記録されたフルカラー画像は、カッタ１０により切断され、排出ローラ対１１によって排出口１２から排出される。これら一連の動作により、一枚のプリントが完了する。続けてプリントを行う場合には、上記動作を繰り返す。
【００３３】
このように、ＬＥＤアレイ３３を搬送路に対して固定したので、搬送路を搬送される記録紙１３には均一な定着光が照射され続け、安定した光定着を行うことができる。また、ＬＥＤアレイ３３をニップローラ７の内部に配置したので、搬送路を副走査方向に短くすることができ、プリント時間を短縮するとともに、感熱プリンタ２を小型化することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、Ｙ用ＬＥＤ４２とＭ用ＬＥＤ４３とを、それぞれ基板３６上に一列ずつ並べたが、それぞれ複数列ずつ並べてもよい。また、図６に示すように、Ｙ用ＬＥＤ４２とＭ用ＬＥＤ４３とを、交互になるよう配列してもよい。
【００３５】
上記実施形態では、複数のＬＥＤを、表面が平面の基板上に配列させたが、ニップローラ７を透過した定着光が搬送路上の所定の領域に集光するように、表面が曲面とされた基板上に配列させてもよい。
【００３６】
上記実施形態では、ローラ本体３４を透明な材料で円筒状に形成したが、透明な材料で円筒状に形成する必要があるのは、定着光の照射幅に対応する部分であり、それ以外の部分は、透明な材料である必要はなく、また、任意の形状でよい。
【００３７】
上記実施形態では、熱記録を記録紙１３の送り方向への搬送時に行い、光定着を戻し方向への搬送時に行ったが、熱記録及び光定着を共に送り方向への搬送時に行ってもよい。
【００３８】
上記実施形態では、定着光を発する光源を、ニップローラの内部に配置したが、この替わりに、キャプスタンローラの内部に配置してもよいし、他の搬送ローラの内部に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の感熱プリンタの概略図である。
【図２】記録紙の層構造を示す説明図である・
【図３】ニップローラを軸方向に切断したときの断面図である。
【図４】ニップローラを径方向に切断したときの断面図である。
【図５】ＬＥＤの配列を示す説明図である。
【図６】別の実施形態におけるＬＥＤの配列を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
２  感熱プリンタ
７  ニップローラ
１３  記録紙
３２  固定軸
３３  ＬＥＤアレイ
３４  ローラ本体
４２  Ｙ用ＬＥＤ
４３  Ｍ用ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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