(57)【要約】【課題】小型で、かつ、記録紙の幅方向に光量ムラが少ないランプ装置を提供することを目的とする。【解決手段】光定着装置（ランプ装置）は、カラー感熱プリンタに組み込まれている。光定着装置は、マトリックス状に配列された複数本のＸｅランプ２６からなる。Ｘｅランプ２６は、その両端部には、電極２６ｂが設けられているので、端部側で照度が低下する。各Ｘｅランプ２６は、その管軸をカラー感熱記録紙１１の幅方向（主走査方向）に対して傾けて配置されている。そして、各Ｘｅランプ２６は、隣接するＸｅランプ２６の端部同士がオーバーラップするように配置される。このように配置することで、主走査方向の光量ムラを防止することができる。【選択図】　　　　図２
2004042296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キセノンガスが封入された透明なガラス管と、その両端に設けられた一対の電極とからなるキセノンフラッシュランプを備え、前記キセノンフラッシュランプから、搬送中の記録紙に対して光を照射するランプ装置において、
前記キセノンフラッシュランプとして、その管長が前記記録紙の幅よりも短いものを使用し、このキセノンフラッシュランプを前記記録紙の幅方向に複数本配列するとともに、各キセノンフラッシュランプの管軸を前記記録紙の幅方向に対して傾斜させたことを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記複数のキセノンフラッシュランプは、隣接するキセノンフラッシュランプの端部同士が、オーバーラップして配置されていることを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電により発光するキセノンフラッシュランプを複数本備えたランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
支持体上に、イエロー，マゼンタ，シアンの３色の感熱発色層が層設されたカラー感熱記録紙を用い、このカラー感熱記録紙をサーマルヘッドで加熱して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。カラー感熱記録紙は、最上層となるイエロー感熱発色層の熱感度が最も高く、最下層のシアン感熱発色層の熱感度が最も低い。サーマルヘッドは、各感熱発色層に応じた熱エネルギーを与えて、三色の画像を面順次に熱記録する。
【０００３】
深層の感熱発色層を加熱する際に上層の感熱発色層の未発色部分が発色しないように、イエロー及びマゼンタの各感熱発色層には、それぞれ特有な波長域の光による光定着性が付与されており、各感熱発色層は、画像が熱記録された後、光定着器によってそれぞれの波長の光が照射されることにより光定着される。イエロー感熱発色層は、発光ピークの波長が約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光が照射されると発色能力を消失し、マゼンタ感熱発色層は、発光ピークの波長が約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されると発色能力を消失する。
【０００４】
この定着光源として、キセノンフラッシュランプ（以下、Ｘｅランプという）を使用することが検討されている。周知のように、Ｘｅランプは、キセノンガスが封入されたガラス管と、その両端に設けられた一対の電極からなり、トリガー信号に基づいてメインコンデンサに蓄電された電荷がガラス管内で放電し、発光する。Ｘｅランプは、一般に使用されている水銀蛍光ランプと比較して、温度依存性が低く、また、所定の照度に達するまでの立ち上がり速度が速いという特徴を持っている。
【０００５】
また、Ｘｅランプは短波長から長波長までブロードな分光特性を持っており、それが発光する光にはイエロー定着光とマゼンタ定着光とが含まれる。そのため、イエロー及びマゼンタのそれぞれの光定着器を別々に設ける必要がなく、１つの光定着器で済むのでプリンタサイズを小型化することができる。
【０００６】
このＸｅランプは、水銀蛍光ランプと異なり連続点灯させることはできないが、定着光源として使用する場合には間欠的に点灯させることで所定の光量が得られる。Ｘｅランプは１本では照度が低いので、これを定着光源として使用する場合には、複数本のＸｅランプが使用される。Ｘｅランプは、その管長が記録紙の幅よりも長いものが使用され、長手方向を記録紙の幅方向に沿って配置される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｘｅランプのサイズが大きいと、電荷を供給するメインコンデンサの容量も大きくする必要があり、プリンタサイズの小型化の障害となっていた。そこで、Ｘｅランプとして、管長が前記記録紙の幅よりも短い小型のものを複数本使用することが考えられる。しかし、各Ｘｅランプの管軸方向の配光分布は両端の電極部分で低下するので、Ｘｅランプの管軸を前記記録紙の幅方向と平行にした状態で複数本並べただけでは、記録紙の幅方向に定着ムラが発生してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、小型で、かつ、記録紙の幅方向に光量ムラが少ないランプ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、キセノンガスが封入された透明なガラス管と、その両端に設けられた一対の電極とからなるキセノンフラッシュランプを備え、前記キセノンフラッシュランプから、搬送中の記録紙に対して光を照射するランプ装置において、前記キセノンフラッシュランプとして、その管長が前記記録紙の幅よりも短いものを使用し、このキセノンフラッシュランプを前記記録紙の幅方向に複数本配列するとともに、各キセノンフラッシュランプの管軸を前記記録紙の幅方向に対して傾斜させたことを特徴とする。
【００１０】
前記複数のキセノンフラッシュランプは、隣接するキセノンフラッシュランプの端部同士が、オーバーラップして配置されることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すカラー感熱プリンタ１０は、カラー感熱記録紙１１を順方向と、その逆方向とに往復搬送しながら、フルカラー画像の熱記録と、熱記録済みのカラー感熱記録紙１１の光定着とを行う。
【００１２】
カラー感熱記録紙１１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。
【００１３】
イエロー感熱発色層は、波長が４２０ｎｍ付近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。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３６５ｎｍ付近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。カラー感熱記録紙１１に、例えばブラック感熱発色層を設けて４層構造にしてもよい。
【００１４】
カラー感熱記録紙１１の搬送路上には、サーマルヘッド１２と、このサーマルヘッド１２と対向してカラー感熱記録紙１１を支持するプラテンローラ１３が配置されている。サーマルヘッド１２は、周知のように、多数の発熱素子を主走査方向に沿ってライン状に並べた発熱素子アレイ１２ａを備えている。各発熱素子は、画素の濃度に応じた熱エネルギーを発生してイエロー，マゼンタ，シアンの各色の画像を各感熱発色層に熱記録する。システムコントローラ１６は、ヘッドドライバ１７を介して、サーマルヘッド１２を制御する。
【００１５】
サーマルヘッド１２の順方向下流側には、搬送ローラ対１８と、光定着器として使用されるＸｅランプアレイ１９が配置されている。搬送ローラ対１８は、給紙されたカラー感熱記録紙１１をニップして副走査方向へ搬送する。搬送ローラ対１８は、搬送モータ２１によって駆動されて回転する。
【００１６】
搬送モータ２１としては、例えば、与えられた駆動パルスの個数に応じて所定量回転するパルスモータが使用される。搬送モータ２１は、モータドライバ２２を介してシステムコントローラ１６によって制御される。システムコントローラ１６は、搬送モータ２１に与える駆動パルスの個数をカウントすることにより、カラー感熱記録紙１１の搬送量を制御する。カラー感熱記録紙１１は、予め定められた一定の速度で搬送される。
【００１７】
この搬送中に、サーマルヘッド１２及びＸｅランプアレイ１９をカラー感熱記録紙１１が通過して、熱記録及び光定着が行われる。熱記録及び光定着が終了したカラー感熱記録紙１１は、図示しないカッターによって所定サイズにカットされ、カラー感熱プリンタ１０外へ排出される。
【００１８】
Ｘｅランプアレイ１９は、複数本のＸｅランプ２６を配列したものである。Ｘｅランプ２６は、約３５０ｎｍ〜約４５０ｎｍまでフラットな分光特性を持つ。このため、イエロー及びマゼンタの両方の定着光源として使用することができる。このＸｅランプアレイ１９は、ランプ駆動部３３によって駆動される。これらＸｅランプアレイ１９と、ランプ駆動部３３とから光定着装置が構成される。ランプ駆動部３３には、各Ｘｅランプ２６に対して放電電流を供給するメインコンデンサを含む駆動回路が設けられている。
【００１９】
システムコントローラ１６は、ランプ駆動部３３にトリガー信号を与えて、Ｘｅランプアレイ１９の点灯を制御する。Ｘｅランプ２６の点灯方法としては、すべてのランプを同じタイミングで間欠点灯させてもよいし、いくつかのグループに分けて、各グループ毎に点灯させていってもよい。
【００２０】
イエロー感熱発色層の光定着をする際には、未記録のマゼンタ感熱発色層に対してマゼンタ定着光が照射されることがないように、フイルタ２７（図１参照）が、Ｘｅランプアレイ１９と、カラー感熱記録紙１１との間に挿入される。フイルタ２７は、Ｘｅランプ２６が放射する光のうち、マゼンタ定着光（波長が３６５ｎｍ付近の近紫外線）をカットする。フイルタ２７は、Ｘｅランプアレイ１９とカラー感熱記録紙１１との間に挿入される挿入位置と、この挿入位置から退避する退避位置との間で移動自在に設けられている。
【００２１】
フイルタ２７は、フイルタ移動機構２８によって駆動され、フイルタ移動機構２８は、システムコントローラ１６によって制御される。システムコントローラ１６は、イエロー定着時に、フイルタ移動機構２８を介してフイルタ２７を前記挿入位置に移動し、マゼンタ定着時に、前記退避位置へ移動する。
【００２２】
図２に示すように、Ｘｅランプアレイ１９は、例えば、合計２４本のＸｅランプ２６が、搬送方向（副走査方向）に３行、カラー感熱記録紙１１の幅方向（主走査方向）に８列のマトリックス状に配列されている。各Ｘｅランプ２６の周囲には、Ｘｅランプ２６から放射した光をカラー感熱記録紙１１の記録面に向けて反射させるリフレクタ３１が配置されている。
【００２３】
Ｘｅランプ２６としては、その管軸方向の長さがカラー感熱記録紙１１の幅よりも短い小型のものが使用される。このため、メインコンデンサを小型化することができるので、プリンタサイズの小型化が可能になる。Ｘｅランプ２６の本数は、１本のＸｅランプ２６の照度と、カラー感熱記録紙１１に必要な定着光量とを考慮して適宜選択される。
【００２４】
図３に示すように、Ｘｅランプ２６は、周知のように、キセノンガスが封入されたガラス管２６ａと、このガラス管２６ａの両端に設けられた一対の電極２６ｂとからなる。各電極２６ｂは、ランプ駆動部３３内のメインコンデンサに接続されており、また、ガラス管２６ａの外周面と近接した位置にトリガー電極が配設されている。Ｘｅランプ２６は、トリガー電極にトリガー電圧が印加されると、メインコンデンサに蓄積された電流がガラス管内で放電して、発光する。Ｘｅランプ２６の点灯周波数は、各ランプの照度の合計値が必要な照度になるように予め設定されている。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、Ｘｅランプ２６の管径方向の配光分布は、中心部分で最も照度が高く、中心から離れるに従って低下する。他方、図３（Ｂ）に示すように、管軸方向の配光分布は、ガラス管２６ａの大部分では、フラットな特性を示すが、両端の電極２６ｂ部分で低下する。このため、Ｘｅランプ２６を、その管軸と主走査方向とを平行にした状態で、主走査方向に沿ってライン状に複数本配列しても、また、管軸と主走査方向とを直交させた状態で、主走査方向に沿って複数本配列しても、隣接するＸｅランプ２６間で照度が低下してしまうので、主走査方向に定着ムラが生じるおそれがある。
【００２６】
この定着ムラを抑制するために、各Ｘｅランプ２６は、その管軸を、主走査方向に対して斜めに傾けて配置されている。図４に示すように、各Ｘｅランプ２６の管軸３４は、カラー感熱記録紙１１の幅方向に対して、角度Ｒだけ傾斜している。ここで、角度Ｒは、０＜Ｒ＜９０の式を満たす角度であり、この範囲で適宜選択されるが、より好ましくは、約２０度〜約７０度の範囲にするとよい。
【００２７】
また、隣接する各Ｘｅランプ２６は、それぞれのガラス管２６ａの端部同士が一部重なり合って（オーバーラップして）配置されている。このように、照度が低下する端部同士をオーバーラップさせることで、定着ムラが抑制される。この重なり合う部分の長さＬは、電極同士が重なり合う長さ以上であることが好ましい。
【００２８】
以下、上記構成による作用について説明する。プリント指示がなされると、カラー感熱記録紙１１が給紙されて、順方向へ搬送される。サーマルヘッド１２によりイエロー感熱発色層が加熱されてイエロー画像が記録され、記録済み部分からＸｅランプアレイ１９に順次送られて、イエロー感熱発色層の光定着が行われる。イエローの熱記録及び光定着が終了すると、マゼンタの熱記録及び光定着が行われ、最後にシアン画像が記録されてフルカラー画像が記録される。
【００２９】
Ｘｅランプアレイ１９は、複数本のＸｅランプ２６が、その管軸をカラー感熱記録紙１１の幅方向に対して斜めにした状態で配列されており、かつ、隣接するＸｅランプ２６の端部同士がオーバーラップして配置されているから、主走査方向の定着ムラが抑制される。
【００３０】
また、上記実施形態では、Ｘｅランプを、所定の点灯周波数で点灯させる例で説明しているが、照度センサを設けて、Ｘｅランプの実測照度を測定し、その実測照度と目標照度とが一致するように点灯周波数を調節するようにしてもよい。こうすれば、Ｘｅランプの照度が経年劣化により低下した場合でも、カラー感熱記録紙に対して所定の定着光量を与えることができる。もちろん、点灯周波数を一定にして、カラー感熱記録紙の搬送速度を調節することにより、定着光量を制御するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、上記実施形態では、本発明のランプ装置を、カラー感熱記録紙の光定着装置として使用する例で説明したが、これ以外にも、例えば、レーザープリンタの定着装置としても使用することができる。周知のように、レーザープリンタでは、記録紙にトナーを転写して画像を形成した後に、ヒートローラでトナーを加熱して記録紙に定着させている。Ｘｅランプから放射される光には、赤外線が含まれているので、ヒートローラで加熱する代わりに、前記赤外線を照射することでトナーを定着させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、キセノンフラッシュランプから、搬送中の記録紙に対して光を照射するランプ装置において、前記キセノンフラッシュランプとして、その管長が前記記録紙の幅よりも短いものを使用し、このキセノンフラッシュランプを前記記録紙の幅方向に複数本配列するとともに、各キセノンフラッシュランプの管軸を前記記録紙の幅方向に対して傾斜させたから、小型で、かつ、記録紙の幅方向の光量ムラを防止するランプ装置を提供することができる。
【００３３】
また、前記複数のキセノンフラッシュランプは、隣接するキセノンフラッシュランプの端部同士がオーバーラップするように配置されているから、前記光量ムラがより防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー感熱プリンタの構成図である。
【図２】Ｘｅランプアレイの配列を示す説明図である。
【図３】Ｘｅランプの配光特性を示す説明図である。
【図４】Ｘｅランプの管軸の傾きと、オーバーラップする長さの説明図である。
【符号の説明】
１０　カラー感熱プリンタ
１１　カラー感熱記録紙
１９　Ｘｅランプアレイ
２６　Ｘｅランプ
２７　フイルタ
３３　ランプ駆動部
３４　管軸
【図１】
2004042296.tif 000003
【図２】
2004042296.tif 000004
【図３】
2004042296.tif 000005
【図４】
2004042296.tif 000006