(57)【要約】【課題】イエロー定着光によるマゼンタ感熱発色層の光定着を防止する光定着器を低コストで提供する。【解決手段】定着器２０は、カラー感熱記録紙１１の搬送路と対面するように配置されており、この定着器２０は、基板２１と、基板２１の下面に設けられた定着光源２２，２３と，短波長カットフィルタ２４とで構成されている。定着光源２２は、発光ピーク波長が４３５ｎｍであるＹ用ＬＥＤ２５がマトリックス状に配列され、基板２１上に設けられている。この定着光源２２は、イエロー定着光をカラー感熱記録紙１１の熱記録済みのイエロー感熱発色層に照射する。この定着光源２２の下面には、短波長カットフィルタ２４が設けられており、このフィルタ２４は、マゼンタ感熱発色層を光定着する波長領域の光をカットして、イエロー定着光によりマゼンタ感熱発色層が光定着されることを防止する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感熱発色層が層設された感熱記録紙の搬送路と対面するように配置され、前記搬送路に搬送される感熱記録紙の熱記録済みの感熱発色層に対して定着光を照射して光定着を行う光定着器において、
多数の発光素子がマトリックス状に配列された定着光源と、前記定着光源を覆うように配置され、前記定着光源により光定着を行う感熱発色層よりも下層の感熱発色層を光定着する波長領域の光をカットするフィルタとを少なくとも備えたことを特徴とする光定着器。
【請求項２】
前記感熱記録紙は、支持体上に上層から順に、イエロー定着光に光定着感度を有するイエロー感熱発色層と、マゼンタ定着光に光定着感度を有するマゼンタ感熱発色層と、シアン感熱発色層との少なくとも３つの感熱発色層が層設されたカラー感熱記録紙であり、前記定着光源は、前記イエロー定着光を放出するイエロー定着光源であり、前記フィルタは、前記マゼンタ定着光の波長領域の光をカットするフィルタであることを特徴とする請求項１記載の光定着器。
【請求項３】
前記イエロー定着光源は、発光ピーク波長が略４３５ｎｍである発光ダイオードがマトリックス状に多数配列された定着光源であり、前記フィルタは、４１０ｎｍ以下の波長の光をカットする短波長カットフィルタであることを特徴とする請求項２記載の光定着器。
【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は、波長が約４２０ｎｍ付近の青紫色の光であるイエロー定着光に光定着性を有し、マゼンタ感熱発色層は、波長が約３６５ｎｍ付近の近紫外線であるマゼンタ定着光に光定着性を有しており、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、多数個の発光ダイオード（以下ＬＥＤと省略する）を基板上に配列したＬＥＤ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）。
【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、上記特許文献１に記載の光定着器では、定着光源として多数のＬＥＤを用いているので、ＬＥＤ単体の発光スペクトル幅は狭いが、ＬＥＤのばらつきにより発光ピーク波長に±１０ｎｍの誤差が発生する。これにより、短波長方向に発光ピーク波長がばらついたＬＥＤを使用すると、第１層イエロー感熱発色層を光定着する際に、第２層のマゼンタ感熱発色層が光定着されてしまうという問題があった。また、長波長方向に発光ピーク波長がばらついたＬＥＤを使用すると、定着性能が大幅にダウンするという問題があった。また、このような問題を解決するために、ばらつきを抑えた高価なＬＥＤを使用すると、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、イエロー定着光によるマゼンタ感熱発色層の光定着を防止する光定着器を低コストで提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の光定着器は、複数の感熱発色層が層設された感熱記録紙の搬送路と対面するように配置され、前記搬送路に搬送される感熱記録紙の熱記録済みの感熱発色層に対して定着光を照射して光定着を行う光定着器であり、多数の発光素子がマトリックス状に配列された定着光源と、この定着光源を覆うように配置され、この定着光源により光定着を行う感熱発色層よりも下層の感熱発色層を光定着する波長領域の光をカットするフィルタとを少なくとも備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前述の感熱記録紙は、支持体上に上層から順に、イエロー定着光に光定着感度を有するイエロー感熱発色層と、マゼンタ定着光に光定着感度を有するマゼンタ感熱発色層と、シアン感熱発色層との少なくとも３つの感熱発色層が層設されたカラー感熱記録紙であり、前述の定着光源は、イエロー定着光を放出するイエロー定着光源であり、前述のフィルタは、マゼンタ定着光の波長領域の光をカットするフィルタであることを特徴とするものである。さらに、前述のイエロー定着光源は、発光ピーク波長が略４３５ｎｍである発光素子がマトリックス状に多数配列された定着光源であることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光定着器を用いたカラー感熱プリンタ１０の構成を示す概略図である。このカラー感熱プリンタ１０では、記録媒体として長尺のカラー感熱記録紙１１が用いられる。カラー感熱記録紙１１は、ロール状に巻かれた記録紙ロール１２の形態でカラー感熱プリンタ１０にセットされる。
【００１０】
記録紙ロール１２の外周面には、給紙ローラ１３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１３が図中時計方向に回転すると、記録紙ロール１２は図中反時計方向に回転され、カラー感熱記録紙１１が記録紙ロール１２から送り出される。逆に、給紙ローラ１３が図中反時計方向に回転されると、記録紙ロール１２は図中時計方向に回転され、カラー感熱記録紙１１は記録紙ロール１２に巻き戻される。
【００１１】
記録紙ロール１２の近傍には、カラー感熱記録紙１１を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１４が配置されている。この搬送ローラ対１４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１５と、このキャプスタンローラ１５に圧接するピンチローラ１６とからなり、カラー感熱記録紙１１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。
【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。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。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。
【００１３】
搬送ローラ対１４の給紙方向の下流側には、サーマルヘッド１７とプラテンローラローラ１８とがカラー感熱記録紙１１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１７は、カラー感熱記録紙１１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１９を備えている。
【００１４】
サーマルヘッド１７は、カラー感熱記録紙１１が搬送ローラ対１４によって印画方向に搬送される際に、プラテンローラ１８との間でカラー感熱記録紙１１を挟み込み、発熱素子アレイ１９を所定の温度に発熱させ、カラー感熱記録紙１１の各感熱発色層を発色させる。プラテンローラ１８は、カラー感熱記録紙１１の搬送に応じて従動回転する。
【００１５】
サーマルヘッド１７の給紙方向の下流側には、カラー感熱記録紙１１の記録面に対面するように、光定着器２０が配置されている。光定着器２０は、基板２１，定着光源２２，２３，短波長カットフィルタ（例えば、ＵＶ  ＧＵＡＲＤ：富士写真フイルム（株）製）２４で構成されている。この定着光源２２は、イエロー定着光を放出するイエロー用ＬＥＤ（以下Ｙ用ＬＥＤと省略する）２５を副走査方向に複数列、主走査方向に複数行でマトリックス状に基板２１上に配列させたものである。短波長カットフィルタ２４は、定着光源２２の下面を覆うように配置されている。これにより、定着光源２２から放出されたイエロー定着光は、短波長カットフィルタ２４を透過してカラー感熱記録紙１１に照射される。
【００１６】
定着光源２３は、波長が約３６５ｎｍ付近の近紫外線であるマゼンタ定着光を放出するマゼンタ用ＬＥＤ（以下Ｍ用ＬＥＤと省略する）２６を副走査方向に複数列、主走査方向に複数行でマトリックス状に基板２１上に配列させたものである。
【００１７】
以下に、定着光源２２から放出されるイエロー定着光と、短波長カットフィルタ２４について説明を行う。図２は、発光ピーク波長の異なるＬＥＤの分光特性、イエロー定着感度の分光特性、マゼンタ定着感度の分光特性、短波長カットフィルタ２４の透過特性を示している。
【００１８】
曲線３１は、ピーク波長が４３０ｎｍであるＬＥＤの分光特性、曲線３２は、ピーク波長が４４０ｎｍであるＬＥＤの分光特性、曲線３３は、ピーク波長が４５０ｎｍであるＬＥＤの分光特性、曲線３４は、ピーク波長が４６０ｎｍであるＬＥＤの分光特性、曲線３５は、ピーク波長が４７０ｎｍであるＬＥＤの分光特性を示している。
【００１９】
また、図中一点鎖線で示す曲線３６は、イエロー定着感度の分光特性を示しており、二点鎖線で示す曲線３７は、マゼンタ定着感度の分光特性を示している。点線で示す曲線３８は、短波長カットフィルタ２４の透過特性を示している。
【００２０】
イエロー定着感度の分光特性を示す曲線３６から分かるように、略４２５ｎｍの波長の光に対してイエロー定着感度がピークとなり、４２５ｎｍよりも短い波長の光に対しては、定着感度が漸減して４００ｎｍの波長の光に対しては、４２５ｎｍの波長の定着感度に対して略７０％に減少する。また、４２５ｎｍよりも長い波長の光に対しては、波長が長くなるに従って漸減して５００ｎｍの波長の光に対しては、略５％程度となる。
【００２１】
また、マゼンタ定着感度の分光特性を示す曲線３７から分かるように、波長４００ｎｍの光に対しては、ピーク時（波長３６５ｎｍ付近）の定着感度に対して略５０％の定着感度を有しており、波長が４００ｎｍより長くなるに従って定着感度が漸減して４２０ｎｍの波長に対しては、定着感度が略５％に減少する。４２０ｎｍよりも長い波長の光に対しては、定着感度がさらに減少して４４０ｎｍよりも長い波長の光に対しては、略０％となる。これより、マゼンタ感熱発色層は、４２０ｎｍよりも短い波長の光に対しては、光定着性を有するが、４２０ｎｍよりも長い波長の光に対しては、殆ど光定着性を有していないことが分かる。
【００２２】
さらに、曲線３８に示すように、短波長カットフィルタ２４は、波長４４０ｎｍ以上の光に対しては、略９５％透過しており、波長４４０ｎｍよりも短い波長の光に対しては、波長４２０ｎｍまで透過率は減少して、波長４２０ｎｍの光に対しては、略４０％になる。４２０ｎｍよりも短い波長の光に対しては、さらに透過率が減少して４１０ｎｍよりも短い波長の光に対しては、透過率が略０％であり、光を殆ど透過しない。つまり、イエロー定着光源２２の下面を覆うように、この短波長カットフィルタ２４を配置すれば、マゼンタ感熱発色層を定着する波長領域の光をカットすることができる。これにより、イエロー定着光によるマゼンタ感熱発色層の光定着を防止することができる。
【００２３】
これらの特性から、短波長カットフィルタ２４を用いた場合におけるＬＥＤのピーク波長に対するイエロー定着性能特性は、図３に示すような特性となる。この図から分かるように、発光ピーク波長が４３０ｎｍの時にイエロー定着性能が最大となる。発光ピーク波長が４３０ｎｍの時のイエロー定着性能を１．０とすると、４３０ｎｍよりも短いピーク波長に対する定着性能比は、４２０ｎｍで略０．７５、４１０ｎｍで略０．３５，４００ｎｍで略０．１５となり、ピーク波長が短くなるに従って定着性能は低下する。また、４３０ｎｍよりも長いピーク波長に対する定着性能比は、４４０ｎｍで０．９強、４５０ｎｍで０．７弱、４６０ｎｍで略０．４５，４７０ｎｍで略０．３となり、ピーク波長が長くなるに従って定着性能が低下する。
【００２４】
このＬＥＤの発光ピーク波長に対するイエロー定着性能特性から分かるように、発光ピーク波長が４５０ｎｍになるように作成したＬＥＤを用いると、±１０ｎｍの範囲にピーク波長がばらつくので、これを考慮して、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長の範囲で定着性能を考えると、４４０ｎｍにおいては、０．９強であり、４６０ｎｍでは、略０．４５であり、この範囲での平均定着性能は、０．７弱という低い値になる。これは、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長の範囲では、イエロー定着感度からはずれているためである。
【００２５】
また、発光ピーク波長が４２０ｎｍになるように作成したＬＥＤを用いると、±１０ｎｍの範囲にピーク波長がばらつくので、これを考慮して、４１０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の範囲で定着性能を考えると、４１０ｎｍにおいては、略０．３５であり、４３０ｎｍにおいては、略１．０であり、この範囲での平均定着性能は、略０．７と低くなる。これは、４１０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲では、短波長カット短波長カットフィルタ２４によってカットされる波長領域が大きいためである。
【００２６】
さらに、発光ピーク波長が４３５ｎｍになるように作成したＬＥＤを用いると、±１０ｎｍの範囲にピーク波長がばらつくので、これを考慮して、４２５ｎｍ〜４４５ｎｍの波長の範囲で定着性能を考えると、４２５ｎｍにおいては、０．９弱であり、４３０ｎｍにおいては、１．０であり、４４０ｎｍにおいては、０．９強であり、４４５ｎｍにおいては、略０．８である。この範囲での平均定着性能は、略０．９である。
【００２７】
つまり、図２に示す透過特性を有する短波長カットフィルタ２４を使用する場合、発光ピーク波長が４３５ｎｍになるように作成したＬＥＤを用いたときに最も定着性能が高くなるので、定着光源２２のＹ用ＬＥＤ２５としては、波長のピークが４３５ｎｍであるＬＥＤを用いる。これにより、短波長カットフィルタ２４がイエロー定着光の短波長成分をカットして第２層のマゼンタ感熱発色層が定着されてしまうことを防止でき、さらに、発光ピーク波長にばらつきのあるＬＥＤを使用しても、定着性能は低下しない。
【００２８】
光定着器２０の給紙方向の下流側には、カラー感熱記録紙１１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１１が排出される排出口３０とが配置されている。
【００２９】
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１０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１３が回転を開始する。給紙ローラ１３は、図中時計方向に回転して、記録紙ロール１２からカラー感熱記録紙１１を送り出す。
【００３０】
記録紙ロール１２から送り出されたカラー感熱記録紙１１は、搬送ローラ対１４にニップされると、搬送ローラ対１４のキャプスタンローラ１５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１１を記録紙ロール１２から引き出して給紙方向に搬送する。カラー感熱記録紙１１の記録エリアの先端がサーマルヘッド１７の発熱素子アレイ１９に到達すると、発熱素子アレイ１９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。
【００３１】
また、イエロー画像の熱記録中に光定着器２０の定着光源２２の各Ｙ用ＬＥＤ２５が点灯され、熱記録済みのカラー感熱記録紙１１が搬送ローラ対１４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Ｙ用ＬＥＤ２５が消灯される。これにより、カラー感熱記録紙１１の記録エリア全面に約４３０ｎｍ付近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。
【００３２】
この時、イエロー定着光は、短波長カットフィルタ２４を透過したものであり、４１０ｎｍより波長の短い光は、カラー感熱記録紙１１に照射されない、このため、マゼンタ感熱発色層が定着されてしまうことが防止されている。
【００３３】
イエロー感熱発色層の定着後に、カラー感熱記録紙１１の記録エリアの先端が発熱素子アレイ１９に達すると、イエロー画像の時と同様に、発熱素子アレイ１９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。マゼンタ感熱発色層は、イエロー定着光にて定着されていないので、マゼンタ画像の熱記録に支障をきたすことはない。
【００３４】
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２３の各Ｍ用ＬＥＤ２６が点灯され、熱記録済みのカラー感熱記録紙１１が搬送ローラ対１４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ＬＥＤ２６が消灯される。これにより、カラー感熱記録紙１１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。
【００３５】
マゼンタ感熱発色層の定着後に、カラー感熱記録紙１１の記録エリアの先端が発熱素子アレイ１９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１９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。
【００３６】
シアン画像の熱記録が終了すると、搬送ローラ対１４はカラー感熱記録紙１１を給紙方向に搬送させ、排出口３０からカラー感熱記録紙１１の先端を送り出す。その後、カッター２９でカラー感熱記録紙１１を切断して印刷の処理が終了する。
【００３７】
なお、本実施形態においては、Ｙ用ＬＥＤに発光ピーク波長が４３５ｎｍであるＬＥＤを使用して説明したが、これに限るものではなく、例えば、発光ピーク波長が４３０ｎｍのＬＥＤを用いても良い。
【００３８】
また、本実施形態においては、発光ピーク波長にばらつきのあるＬＥＤを使用するように説明したが、これに限るものではなく、半値幅などの発光幅が広がるＬＥＤを使用する場合でも、本発明の定着器は有効である。
【００３９】
さらに、本実施形態においては、イエロー定着光源とマゼンタ定着光源を１つの定着器に設けるように説明したが、これに限るものではなく、イエロー定着光源とマゼンタ定着光源を別々の定着器に設けても良い。この場合は、イエロー用定着器の定着光源の下面にフィルタを配置すれば良い。
【００４０】
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。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光定着器は、イエロー定着光源としてマトリックス状に配列された多数のＬＥＤとして、発光ピーク波長にばらつきのあるＬＥＤを使用する場合でも、イエロー定着光源の下面を覆うように短波長カットフィルタを設けることにより、イエロー定着性能を低下させずに、マゼンタ感熱発色層を定着する波長領域の光をカットできる。このため、イエロー定着光によるマゼンタ感熱発色層の光定着を防止でき、マゼンタ感熱発色層に熱記録に悪影響を及ぼすことはない。また、発光ピーク波長にばらつきのない高価なＬＥＤを用いた場合と比べて低コストで製造可能である。
【００４２】
さらに、イエロー定着光によるマゼンタ感熱発色層の光定着を防止できるので、マゼンタ感熱発色層の薄層化が可能であり、マゼンタ定着速度を向上させることができる。
【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。
【図２】発光ピーク波長の異なるＬＥＤの分光特性、イエロー定着感度の分光特性、マゼンタ定着感度の分光特性、短波長カットフィルタの透過特性を示す図である。
【図３】ＬＥＤのピーク波長に対するイエロー定着性能特性を示す図である。
【符号の説明】
１０  カラー感熱プリンタ
１１  カラー感熱記録紙
２０  光定着器
２１  基板
２２，２３  定着光源
２４  短波長カットフィルタ
２５  Ｙ用ＬＥＤ
２６  Ｍ用ＬＥＤ
【図１】
2004243638.tif 000003
【図２】
2004243638.tif 000004
【図３】
2004243638.tif 000005