(57)【要約】【課題】待機中における加熱ローラの円周方向の温度分布を均一にすることにより、熱現像むらのない高画質な画像形成を実現する。【解決手段】画像が転写されたフィルムを、記録媒体に加熱しながら押圧することで、該フィルム上の画像を該記憶媒体に再転写する加熱ローラを備える熱転写印刷装置であって、前記加熱ローラは、中空の内部に熱源４０２を有し、該熱源４０２は、該加熱ローラの上部（位置Ａ）と下部（位置Ｃ）の温度が均一になるように、該加熱ローラの回転中心に対して所定の距離ｄをもって配されていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が転写されたフィルムを、記録媒体に加熱しながら押圧することで、該フィルム上の画像を該記憶媒体に再転写する加熱ローラを備える熱転写印刷装置であって、
前記加熱ローラは、中空の内部に熱源を有し、
該熱源は、該加熱ローラの上部と下部の温度が均一になるように、該加熱ローラの回転中心に対して所定の距離をもって配されていることを特徴とする熱転写印刷装置。
【請求項２】
前記所定の距離は、
前記加熱ローラの内径と、前記熱源の単位時間あたりの発熱量とに基づいて定められる距離であることを特徴とする請求項１に記載の熱転写印刷装置。
【請求項３】
前記所定の距離は、
前記加熱ローラ内部の空気の対流がない場合における該所定の距離に基づく加熱ローラ内部の円周方向の温度差と、前記加熱ローラ内部の空気の対流により生じる加熱ローラ内部の円周方向の温度差とが、等しくなるように定められていることを特徴とする請求項１に記載の熱転写印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷画像を一旦フィルム上に形成し、フィルムから記録媒体へこれを転写する熱転写印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像の形成の方法・装置としては多種多様なものが知られているが、感光転写型の熱現像材料を用いた画像形成装置の従来例としては、例えば、特開昭６２−１４７４６１号公報を挙げることができる。この公報によると、装置内には露光部、熱現像部、圧力転写部などの主要機構部が１つの構成体の内部に形成されており、画像形成は以下のような手順で行われる。
【０００３】
まず、ロール状の感光転写型の熱現像材料を所定の長さで切断した後、像露光を行って潜像を形成する。次に、加熱ローラによって熱現像を行う。その後、感光部材と受像紙を重ね合わせて加熱ローラによって圧力転写し、分離装置によって感光部材は感材廃棄部へ、受像紙は定着装置を経てトレイに排出する。
【０００４】
このような画像形成装置の熱現像部では、高品質な画像を得るために、加熱ローラの温度分布を均一に保つことが重要である。
【０００５】
加熱ローラの温度分布を均一にするための技術として、例えば、特許文献１が挙げられる。同公報によれば、感光部材が搬送される画像形成の動作中と感光部材が搬送されない待機中とで、感光部材からの抜熱量に違いがあることに起因して、加熱ローラの幅方向の温度分布が待機中から動作中に移る際に変化してしまうことに対応すべく、待機中と動作中とで、熱源からの熱量の供給量を変更すると共に、加熱ローラの幅方向の熱量の供給量も変更する旨の提案がなされている。
【０００６】
つまり、動作中と待機中の抜熱量の違いに対応して、動作中と待機中とで熱源からの熱量の供給量を変更するとともに、動作中でも待機中でも加熱ローラの幅方向の温度分布が一定になるように制御することで、待機中から動作中に移る際に加熱ローラの幅方向の温度分布が変化することを回避したものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２７３７２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、動作中および待機中における加熱ローラのの幅方向の温度分布の均一性は実現できるが、待機中における加熱ローラの円周方向の温度分布を均一にすることはできない。
【０００９】
これは、待機中に加熱ローラを加熱した場合、加熱ローラ内部の空気の対流により、加熱した空気が上方に流れるために生じるもので、これにより加熱ローラ上面と下面とで温度むらが発生することとなる。
【００１０】
このため、待機中から動作中に移行した場合、加熱ローラの円周方向に対する感光部材の接触位置によって、加熱ローラの温度が異なることとなり、画質の劣化の要因となってしまう。
【００１１】
かかる事態を回避するために、常に（印画中か否かに関わらず）加熱ローラを回転させておくことも考えられる。回転させておくことで、内部の空気が攪拌され、温度分布が均一化されるとともに、内部の空気の温度分布がたとえ不均一であったとしても、加熱ローラの内壁が当該空気に均等に接することとなるため、加熱ローラの温度が円周方向に均一になるからである。しかし、印画しない待機状態で、加熱ローラを回転させておくことは、電力を無駄に消費するばかりでなく、加熱ローラの軸受けの寿命を短くする要因となってしまう。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、待機中における加熱ローラの円周方向の温度分布を均一にすることにより、熱現像むらのない高画質な画像形成を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明に係る熱転写印刷装置は以下のような構成を備える。即ち、
画像が転写されたフィルムを、記録媒体に加熱しながら押圧することで、該フィルム上の画像を該記憶媒体に再転写する加熱ローラを備える熱転写印刷装置であって、
前記加熱ローラは、中空の内部に熱源を有し、
該熱源は、該加熱ローラの上部と下部の温度が均一になるように、該加熱ローラの回転中心に対して所定の距離をもって配されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
＜熱転写印刷装置＞
図１は、本発明の一実施形態にかかる熱転写印刷装置（昇華型あるいは溶融型のカードプリンタ）の全体構成を示す図である。熱転写印刷装置は、プラテンローラ１０１にフィルム１０２を巻き付け、インクリボン１０３を重畳させてサーマルヘッド１０４により加圧し、熱エネルギーを付与することでフィルム１０２に画像を形成する記録部１１０と、フィルム１０２の受像面とカード１０５を対向させて加熱ローラ１２１と加圧ローラ１２２の間で加圧及び加熱して、フィルム１０２に形成された画像をカード１０５に再転写する再転写部１２０とを備えており、フィルム１０２およびインクリボン１０３の移送は、フィルム供給ロール１３０及びフィルム巻き取りロール１４０、インクリボン供給ロール１５０及びインクリボン巻き取りロール１６０によって行われる。
【００１６】
図２（Ａ）に示すように、フィルム１０２には、画像を形成する先頭位置を決めるためのフレーム位置出しマーク２ａが設けてある。また、同図（Ｂ）に示すように、フィルム１０２は基材シート２ｂ、剥離層２ｃ、透明受像層２ｄの３層構造になっている。
【００１７】
また、図３に示すように、インクリボン１０３にはイエロー・マゼンタ・シアンの３色（またはブラックを加えた４色）の染料が面順次に塗布されておりこれらの色を頭出しするためのマーク３ａが設けてある。
【００１８】
次にこの昇華型あるいは溶融型のカードプリンタの動作を説明する。図示しないホストコンピュータの出力司令により昇華型あるいは溶融型のカードプリンタはプラテンローラ１０１を回転させてフィルム１０２のフレーム頭出しと、インクリボン１０３の巻き取りロール１６０を駆動させてイエローの頭出しを行う。
【００１９】
次にサーマルヘッド１０４をプラテンローラ１０１側に圧着しプラテンローラ１０１を時計方向に回転させながら記録を行う。第１色目（イエロー）の記録が終了したらサーマルヘッド１０４をプラテンローラ１０１より離間させプラテンローラ１０１を反時計方向に回転させて、フィルム１０２は第１色目の頭出しと同じ位置に停止させる。以降、第１色目と同じ動作を繰り返してマゼンタ・シアンについての転写を行いカラー画像を形成する。これら記録動作中はフィルムロールならびにインクリボンローラの供給側及び巻き取り側の図示しない駆動部を制御してフィルム１０２およびインクリボン１０３に適度のテンションを与えながらフィルム１０２およびインクリボン１０３の移送を行う。
【００２０】
フィルム１０２への記録が終了するとプラテンローラ１０１を時計方向に回転させると共にフィルム１０２を巻き取りロール側へ移送し、加熱ローラ１２１手前でフレームの頭出しを行いカードホッパー１２３より供給されたカード１０５の転写面と位置合わせを行う。このとき加熱ローラ１２１が所定の速度で回転を開始（待機中→動作中へ移行）し、加熱ローラ１２１と加圧ローラ１２２によりカード１０５を挟み、押圧及び加熱して透明受像層をカード１０５に再転写する。再転写の温度は、カードの材質にもよるが通常１６０℃〜２５０℃で、カードの表面が軟化する程度の熱エネルギーが加えられる。
【００２１】
熱圧着されたフィルム１０２とカード１０５とは、両者を充分冷却してから（軟化点以下になってから）剥離される。フィルムとカードの温度が高い状態で、剥離すると、カードの端面のフィルムが剥離せず、残ってしまうからである。
【００２２】
冷時剥離されたカード１０５は、カード反り矯正部（不図示）においてカードの反りが矯正された後、カードスタッカ１２４に蓄積される一方、フィルム１０２はフィルム巻き取りロール１４０によって巻き取られる。
【００２３】
＜加熱ローラの構成＞
次に本発明の一実施形態にかかる熱転写印刷装置を構成する加熱ローラの構成（軸方向の断面図）を図４を用いて説明する。
【００２４】
なお、図４では、本発明にかかる加熱ローラ１２１の構成上の特徴をより明確にすべく、図４（Ａ）に従来の加熱ローラ４００の構成を示し、以下では、当該従来の加熱ローラ４００の構成と対比して説明することとする。
【００２５】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、４０１は中空ゴムロールであり、内径Ｄは３０［ｍｍ］、肉厚ｔは５［ｍｍ］である。４０２は３００［Ｗ］のハロゲンランプ（熱源）であり一定の熱量を供給することが可能である。
【００２６】
図４（Ａ）、（Ｂ）を対比すると明らかなように、本発明にかかる加熱ローラ１２１は加熱ローラの上部（位置Ａ）と下部（位置Ｃ）の温度が均一になるように加熱ローラ１２１の回転中心４０３に対して所定の距離ｄを有していることを特徴とする。
【００２７】
なお、図４（Ｂ）において、ハロゲンヒータの位置と、加熱ローラの回転中心との距離ｄは、２［ｍｍ］である。ただし、ｄ＝２［ｍｍ］は本実施形態における加熱ローラに対して、待機中の円周方向の温度分布が均一になるように実験的にもとめた値であり、これに限定されるものではない。
【００２８】
一般に、空気の対流がないと仮定した場合、熱量をＱ、熱伝導率をλ、熱源からの距離をｘ、熱源の温度をＴｏ、熱源から距離ｘの地点における温度をＴｘとすると、Ｑ＝λ×（Ｔｏ−Ｔｘ）／ｘの関係が成り立つ。したがって、図中の位置Ａと位置Ｂにおける温度Ｔａ、Ｔｂは、それぞれ、
Ｔａ＝Ｔｏ−Ｑ×（Ｄ／２＋ｄ）／λ
Ｔｂ＝Ｔｏ−Ｑ×（Ｄ／２−ｄ）／λ
となり、ＴａとＴｂとの温度差は、
Ｔｂ−Ｔａ＝２ｄＱ／λ
となる。
【００２９】
したがって、空気の対流がない場合のかかる温度差が、空気の対流によって相殺されるように、距離ｄが設定されることとなる。例えば、距離Ｄが大きい加熱ローラの場合、所定時間経過後の対流の影響が、内径Ｄが小さい場合に比べて大きくなる。したがって、距離ｄを大きくすることによって熱伝導による温度差と相殺されることとなる。一方、熱量Ｑが大きい場合、熱伝導による影響が大きくなり、対流による影響は相対的に小さくなるため、熱量Ｑが小さい加熱ローラと比べて距離ｄは小さくするのが望ましい。つまり、距離ｄは加熱ローラの内径Ｄと、ハロゲンヒータの単位時間あたりの発熱量とに基づいて実験的に定められる距離である。
【００３０】
図５に、図４に示す加熱ローラの待機中の円周方向の温度分布の測定結果を示す。同図に示すように、従来の加熱ローラ（加熱ローラの回転中心にハロゲンランプ４０２を配置したもの）では、測定位置Ａから測定位置Ｃに向かって、温度が低下してしまい、測定位置Ａと測定位置Ｃとでは、約１６度の温度差が発生してしまうことがわかる（図５（Ａ））。
【００３１】
これに対して、本願の加熱ローラ（加熱ローラの回転中心から２ｍｍ下方にずらしてハロゲンランプ４０２を配置したもの）では、測定位置Ａから測定位置Ｃに向かっての温度低下がほとんどなく（約１度）、待機中でも加熱ローラの円周方向の温度分布を均一にすることが可能であることがわかる（図５（Ｂ））。
【００３２】
なお、動作中（ただし、定常状態）においては、従来の加熱ローラであっても、本願にかかる加熱ローラであっても、円周方向の温度むらは発生し得ないことは言うまでもない。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、本実施形態によれば、加熱ローラにおける熱源の配置を、該加熱ローラの回転中心から、下方にずらして配置することで、加熱ローラ内の空気の対流による温度むらを相殺し、待機中における加熱ローラの円周方向の温度を均一にすることが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、待機中における加熱ローラの円周方向の温度分布を均一にすることにより、熱現像むらのない高画質な画像形成を実現するる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる熱転写印刷装置の概略構成を示す図である。
【図２】フィルムの構成を示す平面図および拡大断面図である。
【図３】インクリボンの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる熱転写印刷装置を構成する加熱ローラの構成を従来の加熱ローラと対比して示した図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる熱転写印刷装置を構成する加熱ローラの待機中の円周方向の温度分布を従来の加熱ローラの場合と対比して示した図である。
【符号の説明】
１０１    プラテンローラ
１０２    フィルム
１０３    インクリボン
１０４    サーマルヘッド
１０５    カード
１１０    記録部
１２０    再転写部
１３０    フィルム供給ロール
１４０    フィルム巻き取りロール
１５０    インクリボン供給ロール
１６０    インクリボン巻き取りロール
【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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