(57)【要約】【課題】非接触でサーマルヘッドのクリーニングする。。【解決手段】サーマルヘッド２の発光素子の表面には、光触媒層が設けてある。ケース８には、採光窓１４と移動自在の遮光板１７が設けられている。遮光板１７は、採光窓１４を開閉する。採光窓１４はプリント時は閉じられ、プリントを行わないときは開かれる。採光窓１４からは、外光９が、退避位置にあるサーマルヘッド２の光触媒層に、照射されるようになっている。光触媒層に光線が照射されると、その表面に付着した有機成分は光分解される。これにより、サーマルヘッド２のクリーニングができる。【選択図】　　　　図２
2004001305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタ本体内に、感熱記録紙を加熱して発色記録するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンタにおいて、
前記サーマルヘッドには、その発熱素子の表面に、光と反応することにより前記表面に付着した汚れを取り除くための光触媒層が設けられており、前記プリンタ本体には、プリントを行わないときに前記光触媒層へ照射させる外光を取り込むための採光窓と、この採光窓を開閉する遮光板とが設けられていることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記採光窓の近傍には外光を集光する集光部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記光触媒層は酸化チタンであることを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッド表面に付着した汚れをクリーニングすることが可能なサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー感熱記録紙を加熱することでフルカラー画像を発色記録する感熱記録方式のサーマルプリンタ（以下、カラー感熱プリンタという）が本出願人より製造・販売されている。カラー感熱記録紙は、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に設けられ、イエロー感熱発色層の上に透明な保護層が設けられている。イエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、最下層のシアン感熱発色層は熱感度が最も低い。
【０００３】
カラー感熱プリンタは、主走査方向に発熱素子が多数配列されたサーマルヘッドを備えている。カラー感熱プリンタは、前記発熱素子をカラー感熱記録紙に押しつけて、前記記録紙を加熱して発色させる熱記録を行う。熱記録は熱感度が最も高いイエロー感熱発色層から行われ、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像が面順次に記録されてフルカラー画像がプリントされる。また、カラー感熱記録紙は記録済みの感熱発色層が再度発色しないようにイエロー画像とマゼンタ画像に対して定着ランプにより光定着が行われる。この光定着は、イエロー画像に対しては発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線が用いられ、マゼンタ画像に対しては発光ピークが３６５ｎｍの紫外線が用いられる。
【０００４】
カラー感熱記録紙が加熱されると、保護層が軟化して、その有機成分が溶け出す。そして、この有機成分が発熱素子の表面に汚れとして付着する。この汚れは熱伝達を阻害してプリント画質を劣化させるため、サーマルヘッドのクリーニングが必要となる。従来のクリーニング方法としては、研磨層を有するクリーニングシートを用いるものがある。すなわち、サーマルヘッドとプラテンローラの間に前記クリーニングシートを通し、発光素子表面の汚れを研磨除去するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクリーニング方法は、研磨層を有するクリーニングシートで発熱素子の表面を研磨するものであるから、研磨によってサーマルヘッド表面が磨耗し、プリント品質を悪化させるという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、サーマルヘッドと接触するクリーニングシートを使わずに、ヘッドクリーニングをすることができるサーマルプリンタを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、プリンタ本体内に、感熱記録紙を加熱して発色記録するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドには、その発熱素子の表面に、光と反応することにより前記表面に付着した汚れを取り除くための光触媒層が設けられており、前記プリンタ本体には、プリントを行わないときに前記光触媒層へ照射させる外光を取り込むための採光窓と、この採光窓を開閉する遮光板とが設けられていることを特徴としている。
【０００８】
前記採光窓の近傍に外光を集光する集光部材を配置してもよい。また、前記光触媒層には、酸化チタンを用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１、図２において、カラー感熱プリンタ１のケース８の前面には、排紙口１０、電源ボタン１１、プリントボタン１２が設けられている。側面には、記録紙マガジンを着脱するための装填口が形成されている。この装填口は、開閉自在に取り付けられた蓋１３によって覆われる。上面には、採光窓１４が形成されている。この採光窓１４は、後述するように、サーマルヘッドをクリーニングするための、外光を採り入れるためのものである。
【００１０】
ケース８内には、サーマルヘッド２、プラテンローラ３、光定着器５、給紙ローラー対６、排紙ローラー対７、記録紙マガジン１５が設けられている。ケース８は、記録紙が外光にさらされないように、遮光性を備えた材料、例えば、有色のプラスチックで形成される。
【００１１】
記録紙マガジン１５には、長尺のカラー感熱記録紙４ａをロール状に巻いた記録紙ロール４が収納されている。記録紙マガジン１５は、記録紙ロール４が外光にさらされないように、遮光性を備えた材料、例えば、有色のプラスチックで形成される。なお、記録紙ロールの代わりに予め所定の大きさのシートにカットされた記録紙を用いてもよい。
【００１２】
給紙ローラ対６は、モータ６１により駆動する。給紙ローラ対６は、給紙時にカラー感熱記録紙４ａをニップし、記録紙ロール４から引き出してサーマルヘッド２に向けて給紙する。巻戻し時には、記録紙ロール４に向けて搬送する。排紙ローラ対７も同様に、モータ７１により駆動し、カラー感熱記録紙４ａを給紙方向及び巻戻し方向に搬送する。プラテンローラ３は搬送されるカラー感熱記録紙４ａとの摩擦によって、給紙ローラ対６及び排紙ローラ対７に従動回転する。
【００１３】
光定着器５は、イエロー定着用ランプとマゼンタ定着用の各ランプ５ａ、５ｂと、反射板５ｃとから構成される。イエロー定着用ランプ５ａは４２０ｎｍ付近に発光波長のピークを有する近紫外線を放射してイエロー画像を光定着する。マゼンタ定着用ランプ５ｂは、３６５ｎｍ付近に発光波長のピークを有する紫外線を放射してマゼンタ画像を光定着する。
【００１４】
図３に示すように、カラー感熱記録紙４ａは、透明もしくは白色の支持体２０上にシアン感熱発色層２１、マゼンタ感熱発色層２２、イエロー感熱発色層２３、透明保護層２４が順に積層された構造をしている。イエロー感熱発色層２３は、イエロー定着用ランプ５ａの近紫外線により発色能力が消失し、マゼンタ感熱発色層２２は、マゼンタ定着用ランプ５ｂの紫外線により発色能力が消失する。
【００１５】
サーマルヘッド２は、プラテンローラ３上でカラー感熱記録紙４に圧接するプリント位置と、プラテンローラ３から離れる退避位置の間で移動可能に設けられている。
【００１６】
サーマルヘッド２は、アルミナ基板３０上に断面が円弧状をした部分グレーズ層３１が形成されている。部分グレーズ層３１上に、発熱素子を構成する発熱体３２と、電極３３とが設けられ、その上に保護層３４が積層されている。発熱体３２は主走査方向に多数個配置されている。保護層３４上には光触媒層３５が設けられている。光触媒層３５に光線が照射されると、その表面に付着した有機物が水や二酸化炭素などの気体成分に光分解され、空気中に放散する。光触媒層としては、例えば、酸化チタンが使用される。
【００１７】
採光窓１４は、光触媒層３５に照射する外光９を取り入れる。採光窓１４には透明部材１６がはめ込まれており、ケース８内に外部から塵や埃が侵入するのを防止している。
【００１８】
遮光板１７は、採光窓１４を開放する開き位置とそれを閉じる閉じ位置との間で、移動自在に設けられている。遮光板１７が開き位置にあるときは、採光窓１４より外光９が入射する。この外光９は、退避位置にあるサーマルヘッド２の発熱素子の表面に照射される。遮光板１７が閉じ位置にあるときは、ケース８内は遮光される。遮光板１７には、つまみ１８が一体に形成されており、このつまみ１８は、ケース８の外部に露呈されている。採光窓１４の開閉は、このつまみ１８を手動でスライドさせることによって行われる。
【００１９】
ユーザーは、プリントを行わないときに、採光窓１４を開けることで、サーマルヘッド２を、クリーニングすることができる。プリントを行うときは、採光窓１４を閉じ、ケース８内を遮光する。
【００２０】
仮に、採光窓１４を開いた状態でプリントが開始されると、カラー感熱記録紙４ａが、露光してしまう。そのため、センサ１９は、遮光板１７の位置を検知する。センサ１９は遮光板１７が閉じ位置にあるときに、制御部へ信号を送る。制御部はこの信号によって遮光板１６の位置を判定する。そして、遮光板１７が開き位置にあるときは、プリントを禁止する。センサ１９としては、例えば、フォトセンサが使用される。なお、採光窓１４が開いているときは、プリンタの電源が入らないようにしてもよい。また、採光窓１４を開いた状態でプリントを開始しようとしたときに、採光窓１４が開いていることをユーザーに知らせる警告が発せられるようにしてもよい。
【００２１】
次に本発明の作用について説明する。プリントを行うときユーザーは、採光窓１４が閉じられていることを確認する。開いている場合には、これを閉じてから、プリントボタン１２を押して、プリント開始指示をする。仮に、採光窓１４が開いている状態で、プリント開始指示をしてしまっても、プリントは開始されないので、誤ってカラー感熱記録紙４ａが露光してしまうことはない。
【００２２】
プリント処理が開始されると、給紙ローラ対６によってカラー感熱記録紙４ａがサーマルヘッド２に向けて送られる。カラー感熱記録紙４ａの先端はプラテンローラ３を通過した後も更に給紙方向に搬送される。カラー感熱記録紙４ａが１シート分搬送され、その記録エリアの後端がサーマルヘッド２の位置にくると搬送が停止される。サーマルヘッド２が移動し、発熱素子アレイにカラー感熱記録紙４ａが圧接する。
【００２３】
カラー感熱記録紙４ａは、巻戻し方向に搬送される。サーマルヘッド２は記録紙の搬送と同期して駆動され、イエロー画像が１ラインずつ記録される。イエロー画像が記録されたエリアがイエロー定着用ランプ５ａの下にくると、イエロー定着用ランプ５ａが点灯して、イエロー画像が定着される。イエロー画像の記録と光定着が終了すると、サーマルヘッド２が退避する。
【００２４】
カラー感熱記録紙４ａは、給紙方向へ搬送される。搬送が終了するとサーマルヘッド２がプリント位置に移動して、カラー感熱記録紙４ａの引き戻しと同期してマゼンタ画像が記録される。マゼンタ定着用ランプ５ｂが点灯し、マゼンタ画像が記録されたエリアに紫外線が照射され、マゼンタ画像が光定着される。
【００２５】
同様にして、カラー感熱記録紙４ａは給紙方向へ搬送された後、巻戻し方向へ搬送され、この搬送中にシアン画像が記録される。イエロー、マゼンダ、シアンの各画像の記録時には、カラー感熱記録紙４ａが高温に加熱される。各画像の記録に伴って透明保護層２４は軟化し、ヘッド表面の光触媒層３５には透明保護層２４の一部が付着する。
【００２６】
各画像の記録が終了すると、カラー感熱記録紙４ａは、排紙のために排紙ローラ対７により、給紙方向へ搬送される。カラー感熱記録紙４ａは、カッター（図示せず）によって画像のプリントされた部分が切り離される。排紙後、未記録部分は巻き戻されて、記録紙マガジン１５内に収容される。プリント枚数が複数枚の時は以上の作業が繰り返される。
【００２７】
プリントが終了したら、ユーザーは採光窓１４を開ける。採光窓１４を開けると、外光９がカラー感熱プリンタ１内に入射して、サーマルヘッド２の発熱素子の表面に照射される。外光９の照射により、光触媒層３５が反応して記録時に付着した透明保護層２４の有機成分が光分解される。分解された有機成分は、水や二酸化炭素に分解され、空気中に放散する。なお、プリントが終了したときに、カラー感熱記録紙４ａは、記録紙マガジン１５内に収容されているので入射した外光９によって露光してしまうようなことはない。
【００２８】
サーマルヘッドをクリーニングするのに利用する光源としては、外光を採り入れる代わりに、定着ランプからの定着光を利用することも考えられる。しかし、こうすると、定着ランプを点灯させるための電力が必要となる。本発明は、外光を利用しているので、定着ランプを利用してクリーニングする場合と比較して、エネルギー効率がよい。
【００２９】
図４に示すカラー感熱プリンタ４０のように、透明天板１６の下方に、集光部材であるレンズ４１を配置してもよい。なお、上述した実施形態と同一の部材については、同一の符号を用いている。この例ではレンズ４１を配置したことにより、外光９が集光されるので、サーマルヘッド２に照射される外光９の光量が増加する。これによって、サーマルヘッド２のクリーニング時間が短縮できる。
【００３０】
なお、プリンタの構造によっては、外光を直接サーマルヘッドに照射できないといったことが考えられる。この場合、十分な光量の外光をサーマルヘッドに照射するために、平面鏡、凹面鏡、光ファイバーを単体もしくは数種類を組み合わせた導光手段を用い、サーマルヘッドに導いてもよい。
【００３１】
上記実施形態では、カラー感熱プリンタの例で説明したが、モノクロ感熱プリンタでもよい。また、１つのヘッドで複数の感熱発色層に対して記録を行うプリンタの例で説明したが、各色毎にサーマルヘッドを持つプリンタでもよい。この場合には、採光窓を各サーマルヘッド毎に設けてもよいし、１つの採光窓から採光した外光を導光手段によって各サーマルヘッドに導いてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、遮光板の移動手段は、手動でおこなっているが、駆動モータを設けて自動で移動させてもよい。この場合には、電源ボタンと連動させて、電源をオフしたときに自動的に採光窓を開いてクリーニングが開始されるようにするとよい。そして、電源をオンしたときには、採光窓が自動的に閉じるようにしておく。
【００３３】
電源と連動させる以外にも、１回のプリント処理が完了するごとにクリーニングが行われるようにしてもよいし、予め所定の枚数のプリントが終了したとき、または、所定時間が経過した時に、自動的に採光窓が開いてクリーニングされるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記では発熱素子アレイに保護層と光触媒層を別々に設けた例で説明しているが、光触媒作用をする物質で保護層を構成してもよい。こうすれば、層の厚みを薄くすることができるので、保護層と光触媒層を別々に設けた場合と比較して、発熱素子から記録材料への伝熱効率を高めることができる。
【００３５】
さらに、本発明は、サーマルプリンタとして、感熱記録紙を用いた感熱記録方式のサーマルプリンタを例に説明しているが、これに限られず、フイルム上のインクを溶融もしくは昇華させて記録紙に転写する熱転写方式のサーマルプリンタに適用することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のカラー感熱プリンタによれば、発熱素子の表面に光触媒層を設けたサーマルヘッドを用いたので、光線を照射するだけで付着物を除去することができる。また、外光を利用できるようにケースに採光窓を設けたので、サーマルヘッドに照射するための特別な光源を必要としない。以上により、クリーニングシートを使わずにヘッドクリーニングをすることができ、サーマルヘッドが摩耗することがない。また特別な光源を用いずに、外光を発熱素子に照射するので、サーマルヘッドクリーニング時における、熱エネルギーの消費を、抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるサーマルプリンタの外観の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態であるサーマルプリンタの概略構成図である。
【図３】サーマルヘッド及びカラー感熱記録紙の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態であるサーマルプリンタの概略構成図である。
【符号の説明】
１，４０　カラー感熱プリンタ
２　サーマルヘッド
４ａ　カラー感熱記録紙
５　光定着器
８　ケース
９　外光
１４　採光窓
１７　遮光板
３５　光触媒層
【図１】
2004001305.tif 000003
【図２】
2004001305.tif 000004
【図３】
2004001305.tif 000005
【図４】
2004001305.tif 000006