(57)【要約】【課題】定着光源として発光素子を用いた光定着器の定着時間を短縮する。【解決手段】光定着器１９は、半円筒形状の基板２１、反射板２２及び定着光源２３で構成されている。この基板２１は、カラー感熱記録紙２に対して内周面である凹面を向けるように配置されており、この内周面に反射板２２が貼り付けられ、この反射板２２上に定着光源２３が設けられている。この定着光源２３は、イエロー定着光を照射してイエロー感熱発色層を定着するイエロー用発光ダイオード２４をマトリックス状に配列させたものである。光定着器２０も、光定着器１９と同様の構成であり、定着光源２７は、マゼンタ定着光を照射してマゼンタ感熱発色層を定着するマゼンタ用発光ダイオード２８をマトリックス状に配列させたものである。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の発光素子がマトリックス状に配列された発光素子アレイを有し、この発光素子アレイの照射面を感熱記録紙の搬送路と対面させて配置し、前記搬送路を通過する感熱記録紙に対して定着光を照射する光定着器において、
前記照射面を前記搬送路に対して屈曲させたことを特徴とする光定着器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光定着性を有する感熱記録紙に定着光を照射して定着させる光定着器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
支持体上に上層から順にイエロー，マゼンタ，シアンの３つの感熱発色層が層設されたカラー感熱記録紙を用い、フルカラー画像を熱記録するカラー感熱プリンタが知られている。このカラー感熱プリンタは、主走査方向に延びたサーマルヘッドを備えており、カラー感熱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。イエロー感熱発色層及びマゼンタ感熱発色層は、それぞれ特有な波長域の光に対する光定着性を備えており、カラー感熱記録紙は、各色の画像が熱記録された部分から順次光定着器に送られる。光定着器は、カラー感熱記録紙の記録面の全面に定着光を照射して光定着を施す。これにより、感熱発色層を熱記録する際に、未発色部分が発色してしまうことを防止している。
【０００３】
この光定着器の光源としては、一般的に直管型の蛍光ランプが使用されている。しかし、蛍光ランプは、点灯開始から照度が安定するまでの立ち上がり速度に時間がかかる、経年劣化による照度の低下率が激しい等の問題があった。そこで、これら蛍光ランプの欠点を解決するために、光定着器の光源として、多数個の発光素子（例えば、発光ダイオード）を基板上に配列した発光素子アレイを用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１）。この光定着器は、発光素子アレイの照射面が１つの平面で構成され、この照射面がカラー感熱記録紙の搬送路と平行に配置される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２３４８９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記発光素子によって蛍光ランプと同程度の光量を得るためには、多数の発光素子が多数必要になる。このため、発光素子の実装面積を大きくするために、光定着器の副走査方向の寸法を大きくせざるを得ない。副走査方向の寸法を大きくすると、定着に必要なカラー感熱記録紙の定着距離が長くなるため、定着時間が長時間化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、光源として発光素子アレイを用いた光定着器の定着時間を短縮することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光定着器は、多数の発光素子がマトリックス状に配列された発光素子アレイを有し、この発光素子アレイの照射面を感熱記録紙の搬送路と対面させて配置し、搬送路を通過する感熱記録紙に対して定着光を照射する光定着器において、照射面を搬送路に対して屈曲させたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光定着器用光源を用い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では、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の形態でカラー感熱プリンタにセットされる。
【０００９】
記録紙ロール３の外周面には、給紙ローラ４が当接されており、図示しない搬送モータにより駆動される。給紙ローラ４が図中反時計方向に回転すると、記録紙ロール３は図中時計方向に回転され、カラー感熱記録紙２が記録紙ロール３から送り出される。逆に、給紙ローラ４が図中時計方向に回転されると、記録紙ロール３は図中反時計方向に回転され、カラー感熱記録紙２は記録紙ロール３に巻き戻される。
【００１０】
記録紙ロール３の近傍には、カラー感熱記録紙２を挟み込んで搬送する搬送ローラ対７が配置されている。この搬送ローラ対７は、図示しない搬送モータに回転駆動されるキャプスタンローラ８と、このキャプスタンローラ８に圧接するピンチローラ９とからなり、カラー感熱記録紙２を図中右方の給紙方向と、図中左方の巻戻し方向とに往復搬送する。
【００１１】
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、第１の感熱発色層であるイエロー感熱発色層は、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たときに発色能力が消失する。第２の感熱発色層であ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、波長が約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されたときに発色能力が消失する。
【００１２】
搬送ローラ対７の給紙方向の下流側には、サーマルヘッド１２とプラテンローラローラ１３とがカラー感熱記録紙２の搬送経路を挟み込むように配置されている。サーマルヘッド１２は、カラー感熱記録紙２の搬送経路の上方に配置されており、多数の発熱素子を主走査方向に沿ってライン状に配列した発熱素子アレイ１４を備えている。
【００１３】
サーマルヘッド１２は、カラー感熱記録紙２が搬送ローラ対７によって印画方向に搬送される際に、プラテンローラ１３との間でカラー感熱記録紙２を挟み込み、発熱素子アレイ１４を所定の温度に発熱させ、カラー感熱記録紙２の各感熱発色層を発色させる。プラテンローラ１３は、カラー感熱記録紙２の搬送に応じて従動回転する。
【００１４】
サーマルヘッド１２の給紙方向の下流側には、カラー感熱記録紙２の記録面に対面するように、光定着器１９，２０が配置されている。光定着器１９は、半円筒形状の基板２１、反射板２２、及び定着光源２３で構成されている。基板２１は、凹面である内周面が感熱記録紙２に対向するように配置されている。この内周面には反射板２２が貼り付けられ、この反射板２２上に定着光源２３が設けられている。こうすることで、光定着器１９の副走査方向の寸法を大きくすることなく、定着光源２３の実装面積を大きくすることができる。
【００１５】
この定着光源２３は、イエロー画像用の定着光源であり、波長が約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光を照射してイエロー感熱記録層を定着するイエロー用発光ダイオード（以下Ｙ用ＬＥＤと省略する）２４を、マトリックス状に配列させたものである。また、前述のように、定着光源２３の実装面積は大きくされているので、多数のＹ用ＬＥＤ２４を多く設けることができる。
【００１６】
また、光定着器２０は、光定着器１９と同様に、半円筒形状の基板２５、反射板２６、及び定着光源２７で構成されている。基板２５は、凹面である内周面が感熱記録紙２に対向するように配置されている。この内周面には反射板２６が貼り付けられ、この反射板２６上に定着光源２７が設けられている。こうすることで、光定着器１９と同様に、光定着器２０の副走査方向の寸法を大きくすることなく、定着光源２７の実装面積を大きくすることができる。
【００１７】
定着光源２７は、マゼンタ画像用の定着光源であり、波長が約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光を照射してマゼンタ感熱発色層を定着するマゼンタ用発光ダイオード（以下Ｍ用ＬＥＤと省略する）２８を、マトリックス状に配列させたものである。また、前述のように、定着光源２７の実装面積は大きくされているので、多数のＭ用ＬＥＤ２８を多く設けることができる。
【００１８】
光定着器１９の給紙方向の下流側には、カラー感熱記録紙２を所定位置でカットするカッター２９と、印画済みのカラー感熱記録紙２が排出される排出口３０とが配置されている。
【００１９】
次に、上記実施形態の作用について説明する。図１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、図示しない搬送モータの駆動により給紙ローラ４が回転を開始する。給紙ローラ４は、図中反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。
【００２０】
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、搬送ローラ対７にニップされると、搬送ローラ対７のキャプスタンローラ８は、図示しない搬送モータによって給紙方向に回転され、カラー感熱記録紙２を記録紙ロール３から引き出して給紙方向に搬送する。カラー感熱記録紙２の記録エリアの先端がサーマルヘッド１２の発熱素子アレイ１４に到達すると、発熱素子アレイ１４をイエロー画像に応じて発熱させ、イエロー感熱発色層にイエロー画像を熱記録する。
【００２１】
また、イエロー画像の熱記録中に光定着器１９の定着光源２３の各Ｙ用ＬＥＤ２４が点灯され、熱記録済みのカラー感熱記録紙２が搬送ローラ対７により順次搬送され、記録エリアの後端が光定着器１９を通過した時に搬送が停止され、同時に各Ｙ用ＬＥＤ２４が消灯される。これにより、カラー感熱記録紙２の記録エリア全面に波長が約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光が照射されて、イエロー画像が定着される。
【００２２】
この時、図２に示すように、各Ｙ用ＬＥＤ２４から照射されたイエロー定着光は反射板２２により反射されて、カラー感熱記録紙２の照射幅Ｗ１の領域に効率良く照射される。この照射幅Ｗ１は、従来のように、搬送路と対面する照射面が１つの平面で構成され、この照射面が搬送路に対して平行に配置されている場合と同様であり、実装されているＹ用ＬＥＤ２４の個数が増加しているので定着光の照度が増加している。これにより、定着器の副走査方向の寸法を大きくすることなく、定着光量を増加させることができる。
【００２３】
イエロー感熱発色層の定着後に、カラー感熱記録紙２の記録エリアの先端が発熱素子アレイ１４に達すると、イエロー画像の時と同様に、発熱素子アレイ１４をマゼンタ画像に応じて発熱させ、マゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像を熱記録する。
【００２４】
また、マゼンタ画像画像の熱記録中に光定着器２０の定着光源２７の各Ｍ用ＬＥＤ２８が点灯され、熱記録済みのカラー感熱記録紙２が搬送ローラ対７により順次搬送され、記録エリアの後端が光定着器２０を通過した時に搬送が停止され、同時に各Ｍ用ＬＥＤ２８が消灯される。これにより、カラー感熱記録紙２の記録エリア全面に波長が約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されて、マゼンタ画像が定着される。
【００２５】
この時、図２に示すように各Ｍ用ＬＥＤ２８から照射されたマゼンタ定着光は反射板２６により反射されて、カラー感熱記録紙２の照射幅Ｗ２の領域に効率良く照射される。この照射幅Ｗ２は、従来のように、搬送路と対面する照射面が１つの平面で構成され、この照射面が搬送路に対して平行に配置されている場合と同様であり、実装されているＭ用ＬＥＤ２８の個数が増加しているので定着光の照度が増加している。これにより、定着器の副走査方向の寸法を大きくすることなく、定着光量を増加させることができる。
【００２６】
マゼンタ感熱発色層の定着後に、カラー感熱記録紙２の記録エリアの先端が発熱素子アレイ１４に達すると、イエロー画像及びマゼンタ画像の時と同様に、発熱素子アレイ１４をシアン画像に応じて発熱させ、シアン感熱発色層にシアン画像を熱記録する。
【００２７】
シアン画像の熱記録が終了すると、搬送ローラ対７はカラー感熱記録紙２を給紙方向に搬送させ、排出口３０からカラー感熱記録紙２の先端を送り出す。また、カッター２９でカラー感熱記録紙２を切断し印刷の処理が終了する。
【００２８】
次に、光定着器１９の変形例について図３〜図５を参照して説明を行う。図３の光定着器３１は、半円筒形状の基板３２，定着光源３３，及び反射板３４で構成されている。基板３２は、カラー感熱記録紙２に凸面が対向するように配置され、凸面側に定着光源３３が配置されている。この光定着器３１の場合には、効率良くカラー感熱記録紙２に定着光を照射するために、定着光源３３を両側から覆うように２枚の反射板３４が配置されている。この光定着器３１は、光定着器１９，２０のように２つ並べて配置され、一方の定着光源をＹ用ＬＥＤ２４で構成し、他方の定着光源をＭ用ＬＥＤ２８で構成する。作用については、光定着器１９，２０と同様である。
【００２９】
図４の光定着器４１は、２つの斜面で構成された基板４２，反射板４３，及び定着光源４４で構成されている。基板４２は、カラー感熱記録紙２に凹面が対向するように配置され、凹面側には反射板４３が設けられ、この反射板４３上に定着光源４４が設けられている。この光定着器４１は、光定着器１９，２０のように２つ並べて配置され、一方の定着光源をＹ用ＬＥＤ２４で構成し、他方の定着光源をＭ用ＬＥＤ２８で構成する。作用については、光定着器１９，２０と同様である。
【００３０】
図５の光定着器５１は、２つの斜面で構成された基板５２，定着光源５３，及び反射板５４で構成されている。基板５２は、カラー感熱記録紙２に凸面が対向するように配置され、凸面側には定着光源５３が設けられている。この光定着器５１の場合には、光定着器３１と同様に、定着光源５３を両側から覆うように２枚の反射板５４が配置されている。この光定着器４１は、光定着器１９，２０のように２つ並べて配置され、一方の定着光源をＹ用ＬＥＤ２４で構成し、他方の定着光源をＭ用ＬＥＤ２８で構成する。作用については、光定着器１９，２０と同様である。
【００３１】
なお、本実施形態においては、イエロー画像用定着光源とマゼンタ画像用定着光源とを別々に設けたが、Ｙ用ＬＥＤ２４とＭ用ＬＥＤ２８とを同じ基板上に混在させて取り付け、選択的に各ＬＥＤを発光させることでイエロー画像用定着光源とマゼンタ画像用定着光源とを形成してもよい。ＬＥＤは、発熱によって発光強度が低下するが、Ｙ用ＬＥＤ２４とＭ用ＬＥＤ２８とを混在して取り付けることで、同時に発光するＬＥＤを分散することができ、放熱効果を向上させて発光強度の低下を防止することができる。このように、Ｙ用ＬＥＤ２４とＭ用ＬＥＤ２８とを同じ基板上に混在させて取り付け、選択的に各ＬＥＤを発光させる場合には、光定着器は、１個だけでも良い。
【００３２】
また、本実施形態においては、定着光源にリード線付きのＬＥＤを使用したが、チップ状のＬＥＤを基板上に実装させて、定着用光源を形成しても良い。さらに、本実施形態においては、光定着器に反射板を設けるように説明したが、反射板を設けずに光定着器を構成しても良い。
【００３３】
また、本実施形態においては、長尺のカラー感熱記録紙を使用し、プリント後に切断してシート状のカラープリントを作成するカラー感熱プリンタを例に説明したが、シート状にカットされたカラー感熱記録紙にプリントを行うカラー感熱プリンタにも採用することができる。
【００３４】
さらに、本発明の光定着器は、カラー感熱プリンタへの使用に限定されるものではなく、半導体やプリント基板を製造する際に使用される露光装置等にも使用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光定着器は、多数の発光素子をマトリックス状に配列して実装する基板を、感熱記録紙の搬送路に対して屈曲させたので、発光素子の実装面積を広げることができる。実装面積を広げることにより多数の発光素子を多く設けることができ、従来の光定着器と比較して、副走査方向の寸法を大型化することなく、定着光量が増加するので、定着時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光定着器用を使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】本発明の光定着器の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の光定着器の変形例を示す概略図である。
【図４】本発明の光定着器の変形例を示す概略図である。
【図５】本発明の光定着器の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
２　カラー感熱記録紙
７　搬送ローラ対
１２　サーマルヘッド
１３　プラテンローラ
１９，２０，３１，４１，５１　光定着器
２１，２５，３２，４２，５２　基板
２２，２６，３４，４３，５４　反射板
２３，２７，３３，４４，５３　定着光源
２４　Ｙ用ＬＥＤ
２８　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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