(57)【要約】【課題】  発光素子アレイを１列とした場合でも、照射ムラを防止する。【解決手段】  カラー感熱プリンタ２の定着器２３のイエロー用定着光源２３ａは、主走査方向Ｍに複数の発光素子３０がライン状に並べられた１列の発光素子アレイ３１を備えている。発光素子３０は、発光素子３０のサイズをｄ、発光素子３０の主走査方向Ｍにおける配置間隔をＤ、発光素子３０と記録紙との距離をＬ、発光素子の照射角をθとして、ｄ＜Ｄ＜３ｍｍ、または３ｍｍ＜Ｄ＜２Ｌｔａｎθとなるように配置されている。発光素子３０を、定着ムラに起因する濃度差が最も目立つ３ｍｍを外した範囲の配置間隔Ｄで配置したので、発光素子アレイ３１が１列の場合でも、定着ムラを防止することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が並べられた発光素子アレイからの光を、感光性材料に照射する光源において、
前記発光素子のサイズをｄ、前記発光素子の配置間隔をＤ、前記発光素子と前記感光性材料との距離をＬ、前記発光素子の照射角をθとして、
ｄ＜Ｄ＜３ｍｍ、または３ｍｍ＜Ｄ＜２Ｌｔａｎθとなるように、前記発光素子を配置したことを特徴とする光源。
【請求項２】
前記発光素子アレイは、前記発光素子が主走査方向にライン状に並べられた構成を有し、副走査方向に搬送される前記感光性材料に対して、特定の波長域を有する光を照射することを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光源を、熱記録済みの感熱記録紙に定着光を照射して光定着を施す定着器の光源として用いたことを特徴とするカラー感熱プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子が並べられた発光素子アレイからの光を、感光性材料に照射する光源、およびこの光源を定着器の光源として用いたカラー感熱プリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
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カラー感熱記録紙を用いて、フルカラープリントを得るカラー感熱プリンタが普及している。このカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙を搬送する間に、複数の発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドにて熱記録を行う。そして、イエロー、マゼンタ感熱発色層への熱記録後には、定着器によりカラー感熱記録紙に紫外線を照射して、次の感熱発色層への熱記録時に前の感熱発色層が発色しないように光定着を施している。
【０００３】
従来のカラー感熱プリンタでは、定着器の光源として紫外線ランプが用いられていた。しかしながら、紫外線ランプは経年劣化により紫外線の照射量が低下して発光効率が悪くなるため、光定着に必要な紫外線の照射量を得るためには、記録紙の搬送速度を下げるなどの対処が必要であった。
【０００４】
上記のような問題を解決するために、定着器の光源としてＬＥＤなどの発光素子を用いたものが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の定着器では、ＬＥＤを副走査方向に千鳥状に配列することで、ＬＥＤの発光強度の低い部分を隣り合うＬＥＤ同士で補完して、発光強度の均一化を図っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４５８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、定着時間の短縮化、装置の小型化、および生産コストの削減を図るためには、発光素子アレイを１列にすることが最も簡便で有効な手段である。しかしながら、特許文献１に記載の定着器は、ＬＥＤアレイが複数列であることが前提であり、１列の場合には適用することができない。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、発光素子アレイを１列とした場合でも、照射ムラを防止することができる光源を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、定着ムラを防止するとともに、定着時間の短縮化、装置の小型化、および生産コストの削減を実現させることができるカラー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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の発光素子が並べられた発光素子アレイからの光を、感光性材料に照射する光源において、前記発光素子のサイズをｄ、前記発光素子の配置間隔をＤ、前記発光素子と前記感光性材料との距離をＬ、前記発光素子の照射角をθとして、ｄ＜Ｄ＜３ｍｍ、または３ｍｍ＜Ｄ＜２Ｌｔａｎθとなるように、前記発光素子を配置したことを特徴とする。
【００１０】
なお、前記発光素子アレイは、前記発光素子が主走査方向にライン状に並べられた構成を有し、副走査方向に搬送される前記感光性材料に対して、特定の波長域を有する光を照射する。
【００１１】
また、本発明のカラー感熱プリンタは、請求項１または２に記載の光源を、熱記録済みの感熱記録紙に定着光を照射して光定着を施す定着器の光源として用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光源によれば、発光素子のサイズをｄ、発光素子の配置間隔をＤ、発光素子と感光性材料との距離をＬ、発光素子の照射角をθとして、ｄ＜Ｄ＜３ｍｍ、または３ｍｍ＜Ｄ＜２Ｌｔａｎθとなるように、発光素子を配置したので、発光素子アレイを１列とした場合でも、照射ムラを防止することができる。
【００１３】
また、本発明のカラー感熱プリンタによれば、請求項１または２に記載の光源を、熱記録済みの感熱記録紙に定着光を照射して光定着を施す定着器の光源として用いたので、定着ムラを防止するとともに、定着時間の短縮化、装置の小型化、および生産コストの削減を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１において、本発明を適用したカラー感熱プリンタ２には、記録材料として、長尺のカラー感熱記録紙（以下、単に記録紙という）１０が使用される。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２にセットされる。
【００１５】
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、および保護層が順次層設された構造となっている。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。
【００１６】
イエロー感熱発色層は、４２０〜４５０ｎｍ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、３６５〜３９０ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。なお、例えばブラック感熱発色層を設けて４層構造にした記録紙を使用してもよい。
【００１７】
記録紙ロール１１の外周面には、搬送モータ１２によって回転される給紙ローラ１３が当接している。搬送モータ１２はステッピングモータであり、モータドライバ１４から入力される駆動パルスによって駆動される。給紙ローラ１３が図中反時計方向に回転すると、記録紙ロール１１は図中時計方向に回転し、記録紙１０が記録紙ロール１１から送り出される。給紙ローラ１３が図中時計方向に回転すると、記録紙ロール１１は図中反時計方向に回転し、記録紙１０が記録紙ロール１１に巻き戻される。
【００１８】
記録紙ロール１１から送り出された記録紙１０は、水平方向に配置された搬送経路内に送り込まれる。この搬送経路内には、記録紙１０を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１５および排紙ローラ対１６が配置されている。搬送ローラ対１５および排紙ローラ対１６は、搬送モータ１２によって回転されるキャプスタンローラ１５ａ、１６ａと、このキャプスタンローラ１５ａ、１６ａに圧接するピンチローラ１５ｂ、１６ｂとからなり、記録紙１０を図中Ａ方向（給紙方向）とＢ方向（巻戻方向、ともに副走査方向Ｓ、図２参照）とに往復搬送する。
【００１９】
給紙ローラ１３と搬送ローラ対１５との間には、サーマルヘッド１７と、このサーマルヘッド１７に向き合うように搬送経路の下方に配置されたプラテンローラ１８とが設けられている。サーマルヘッド１７のヘッド基板１９の記録紙１０に対向する表面には、記録紙１０の搬送方向と直交する方向（主走査方向Ｍ、図２参照）に、複数の発熱素子がライン状に配列された発熱素子アレイ２０が設けられている。発熱素子アレイ２０は、システムコントローラ２１からヘッドドライバ２２に入力された駆動データに基づいて発熱し、記録紙１０の各感熱発色層を発色させる。
【００２０】
プラテンローラ１８は、記録紙１０の搬送に応じて従動回転し、記録紙１０と発熱素子アレイ２０との当接状態を安定させる。また、プラテンローラ１８は、上下方向に移動自在とされ、図示しないバネによって発熱素子アレイ２０に圧接する方向に付勢されている。記録紙１０の給紙時および排紙時には、カムやソレノイドなどから構成されるシフト機構（図示せず）によってプラテンローラ１８が下降し、サーマルヘッド１７との記録紙１０の挟持が解除される。
【００２１】
搬送ローラ対１５のＡ方向下流側には、記録紙１０の記録面に対面して定着器２３が配置されている。また、定着器２３と排紙ローラ対１６との間には、記録紙１０を所定のプリントサイズにカットするカッター２４が配置されている。さらに、排紙ローラ対１６のＡ方向下流側には、画像記録済みの記録紙１０を外部に排出する排紙口２５が設けられている。
【００２２】
定着器２３は、発光ピークが４２０〜４５０ｎｍの近紫外線を放出してイエロー感熱発色層を定着するイエロー用定着光源２３ａと、発光ピークが３６５〜３９０ｎｍ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２３ｂとからなる。各光源２３ａ、２３ｂは、ランプドライバ２６によって駆動される。
【００２３】
図２に示すように、イエロー用定着光源２３ａは、主走査方向Ｍに複数の発光素子３０がライン状に並べられた１列の発光素子アレイ３１を備えている。発光素子３０は、発光ピークが４２０〜４５０ｎｍの近紫外線を発するＬＥＤからなる。
【００２４】
発光素子３０は、発光素子３０のサイズをｄ、発光素子３０の主走査方向Ｍにおける配置間隔をＤ、発光素子３０と記録紙との距離をＬ、発光素子の照射角をθ（ともに図３参照）として、
ｄ＜Ｄ＜３ｍｍ、または３ｍｍ＜Ｄ＜２Ｌｔａｎθ
となるように配置されている。なお、マゼンタ用定着光源２３ｂも、イエロー用定着光源２３ａと同様の構成を有するため、図示および説明を省略する。
【００２５】
図４に示すように、発光素子３０の主走査方向Ｍにおける配置間隔Ｄの空間周波数１／Ｄ（サイクル／ｍｍ）と、人間が視認し得る画像の濃度差（視認限界濃度差）との関係は、空間周波数１／Ｄが１／３ｍｍ前後のところで最小となることが知られている。つまり、定着ムラに起因する濃度差は、配置間隔Ｄが３ｍｍ前後のときに最も目立つということを示している。したがって、前述のように配置間隔Ｄの範囲を規定すれば、定着ムラに起因する画像の濃度差を視認しにくくさせることができ、結果として、定着ムラを防止することができる。ここで、配置間隔Ｄは、２．５〜３．５ｍｍの範囲を外すことがより好ましい。なお、図４に示すグラフは、両対数軸で表されている。
【００２６】
次に、上記構成を有するカラー感熱プリンタ２の動作について説明する。画像記録開始操作が実行されると、搬送モータ１２の正転によって給紙ローラ１３が反時計方向に回転され、記録紙１０が記録紙ロール１１からＡ方向に送り出される。記録紙１０の先端部は搬送経路内を移動して、搬送ローラ対１５にニップされ、さらにＡ方向下流側に搬送される。
【００２７】
記録紙１０が画像記録開始位置に到達すると、搬送モータ１２の回転が一旦停止される。次いで、プラテンローラ１８がシフト機構によって上昇され、発熱素子アレイ２０との間で記録紙１０が挟持される。この状態で再び搬送モータ１２が駆動され、記録紙１０がＡ方向に搬送されながら、ヘッドドライバ２２に入力された駆動データに基づいて発熱した発熱素子アレイ２０により、記録紙１０のイエロー感熱発色層にイエロー画像が記録される。
【００２８】
イエロー画像の記録が完了すると、記録画像の後端が定着器２３のイエロー用定着光源２３ａに対面する位置まで搬送され、搬送モータ１２の回転が停止される。このとき、プラテンローラ１８がシフト機構によって下降され、サーマルヘッド１７とによる記録紙１０の挟持が解除される。次いで、ランプドライバ２６によりイエロー用定着光源２３ａの発光素子３０が点灯され、搬送モータ１２が逆転されて記録紙１０がＢ方向に巻き戻されながら、画像記録済みのイエロー感熱発色層が定着される。
【００２９】
イエロー感熱発色層の定着後、記録画像の先端が発熱素子アレイ２０に対面する位置まで搬送され、搬送モータ１２の回転が停止される。そして、イエロー画像記録時と同様に、プラテンローラ１８がシフト機構によって上昇され、発熱素子アレイ２０との間で記録紙１０が挟持される。この状態で再び搬送モータ１２が駆動され、記録紙１０がＡ方向に搬送されながら、記録紙１０のマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像が記録される。
【００３０】
マゼンタ画像の記録が完了すると、記録画像の後端が定着器２３のマゼンタ用定着光源２３ｂに対面する位置まで搬送され、搬送モータ１２の回転が停止される。そして、イエロー画像定着時と同様に、ランプドライバ２６によりマゼンタ用定着光源２３ｂの発光素子が点灯され、搬送モータ１２が逆転されて記録紙１０がＢ方向に巻き戻されながら、画像記録済みのマゼンタ感熱発色層が定着される。
【００３１】
マゼンタ感熱発色層の定着後、記録画像の先端が発熱素子アレイ２０に対面する位置まで搬送され、搬送モータ１２の回転が停止される。そして、イエロー、マゼンタ画像記録時と同様に、記録紙１０のシアン感熱発色層にシアン画像が記録される。
【００３２】
画像記録後の記録紙１０は、搬送ローラ対１５によりＡ方向に搬送され、カッター２４により所定のプリントサイズに切断された後、排紙ローラ対１６により排紙口２５から外部に排出される。
【００３３】
上記のように、発光素子３０を、定着ムラに起因する濃度差が最も目立つ３ｍｍを外した範囲の配置間隔Ｄで配置したので、発光素子アレイ３１が１列の場合でも、定着ムラを防止することができる。これにより、定着時間の短縮化、装置の小型化、および生産コストの削減を実現させることができる。
【００３４】
なお、本発明は、発光素子アレイを複数列配列した場合、例えば図５に示すように、発光素子３０を副走査方向Ｓに千鳥状に配列した定着光源４０についても、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】イエロー用定着光源の構成を示す平面図である。
【図３】発光素子と記録紙との位置関係を示す説明図である。
【図４】発光素子の主走査方向における配置間隔の空間周波数と視認限界濃度差との関係を示すグラフである。
【図５】定着光源の別の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  カラー感熱プリンタ
１０  カラー感熱記録紙（記録紙）
１７  サーマルヘッド
２１  システムコントローラ
２２  ヘッドドライバ
２３  定着器
２３ａ  イエロー用定着光源
２３ｂ  マゼンタ用定着光源
３０  発光素子
３１  発光素子アレイ
４０  定着光源
【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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