(57)【要約】【課題】  感熱記録紙の幅方向に生じる定着ムラを防止する。【解決手段】  ＬＥＤアレイ１６は、その主走査方向の幅が感熱記録紙２の幅に応じて決められている。このＬＥＤアレイ１６に、その中央エリアから側端エリアに向かうにつれてＬＥＤ１８間の配列ピッチが狭くなるように、複数個のＬＥＤ１８を配列する。これにより、ＬＥＤアレイ１６の中央エリアから側端エリアに向かってＬＥＤ１８の配置密度が高くなるから、感熱記録紙２の幅方向に放射される定着光が均一になり、定着ムラを防止できる。さらに、ＬＥＤアレイ１６の両側端に反射板１７を設けることで、側端エリアのＬＥＤ１８の照射効率が高まるから、定着ムラをより防止できる。【選択図】        図３
2005096144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数個の発光素子が配列され、感熱記録紙の幅に応じた長さを持つ発光素子アレイを備え、熱記録済みの感熱記録紙に対して定着光を照射して光定着を施す光定着器において、
前記感熱記録紙の中央部と対面する前記発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の両側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、前記発光素子の配置密度を高くしたことを特徴とする光定着器。
【請求項２】
前記発光素子アレイの両側端に、感熱記録紙の記録面外へ放射される定着光を前記記録面に向けて反射する反射板を設けたことを特徴とする請求項１記載の光定着器。
【請求項３】
基板上に複数個の発光素子が配列され、感熱記録紙の幅に応じた長さを持つ発光素子アレイを備え、熱記録済みの感熱記録紙に対して定着光を照射して光定着を施す光定着器において、
各発光素子の側面から放射される定着光が感熱記録紙の記録面に向かうように、前記各発光素子の両脇に、感熱記録紙の幅方向の断面が略Ｖ字形となる１対の反射面を配置するとともに、前記感熱記録紙の中央部と対面する前記発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の両側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、前記反射面で反射する反射光線の向きが感熱記録紙の中央部に向けて傾くように前記反射面の角度を変化させたことを特徴とする光定着器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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光定着させる光定着器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感熱発色層が層設された感熱記録紙をサーマルヘッドにより加熱して画像を発色記録する感熱プリンタが知られている。この感熱プリンタには、熱記録済みの感熱記録紙に対して定着光を照射することにより光定着を施す光定着器が設けられている。
【０００３】
この光定着器の定着光源として、多数の発光素子を配列した発光素子アレイを用いた光定着器が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。この発光素子アレイは、長手方向を感熱記録紙の幅方向に沿って配置され、その長さは、感熱記録紙の幅に応じて決められる。光定着は、例えば、感熱記録紙を、その幅方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に搬送させながら、記録エリア全面に定着光を照射することによりなされる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６０１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、感熱記録紙の中央部と対面する発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、感熱記録紙の記録面外へ放射される光量が多くなるため、感熱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。
【０００６】
本発明は、感熱記録紙の幅方向の定着ムラを防止する光定着器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光定着器は、基板上に複数個の発光素子が配列され、感熱記録紙の幅に応じた長さを持つ発光素子アレイを備え、熱記録済みの感熱記録紙に対して定着光を照射して光定着を施す光定着器において、前記感熱記録紙の中央部と対面する前記発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の両側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、前記発光素子の配置密度を高くしたことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記発光素子アレイの両側端に、感熱記録紙の記録面外へ放射される定着光を前記記録面に向けて反射する反射板を設けることが望ましい。
【０００９】
本発明の別の光定着器は、基板上に複数個の発光素子が配列され、感熱記録紙の幅に応じた長さを持つ発光素子アレイを備え、熱記録済みの感熱記録紙に対して定着光を照射して光定着を施す光定着器において、各発光素子の側面から放射される定着光が感熱記録紙の記録面に向かうように、前記各発光素子の両脇に、感熱記録紙の幅方向の断面が略Ｖ字形となる１対の反射面を配置するとともに、前記感熱記録紙の中央部と対面する前記発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の両側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、前記反射面で反射する反射光線の向きが感熱記録紙の中央部に向けて傾くように前記反射面の角度を変化させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光定着器は、感熱記録紙の中央部と対面する発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の両側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、発光素子の配置密度を高くしたから、感熱記録紙の幅方向に放射される定着光が均一になり、感熱記録紙の幅方向の定着ムラを防止することができる。
【００１１】
さらに、発光素子アレイの両側端に、感熱記録紙の記録面外へ放射される定着光を記録面に向けて反射する反射板を設けたことにより、発光素子アレイの側端エリアに配列される発光素子の照射効率を高めることができ、感熱記録紙の幅方向の定着ムラをより防止することができる。
【００１２】
本発明の別の光定着器は、各発光素子の側面から放射される定着光が感熱記録紙の記録面に向かうように、各発光素子の両脇に、感熱記録紙の幅方向の断面が略Ｖ字形となる１対の反射面を配置するとともに、前記感熱記録紙の中央部と対面する前記発光素子アレイの中央エリアから、感熱記録紙の両側端部と対面する側端エリアに向かうにつれて、前記反射面で反射する反射光線の向きが感熱記録紙の中央部に向けて傾くように前記反射面の角度を変化させたから、感熱記録紙の幅方向に放射される定着光が均一になり、感熱記録紙の幅方向の定着ムラを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の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１では、記録媒体として長尺のカラー感熱記録紙２が用いられている。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１にセットされる。
【００１４】
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。
【００１５】
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５が配置されている。この搬送ローラ対５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６と、このキャプスタンローラ６に圧接するピンチローラ７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。
【００１６】
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。イエロー感熱発色層は、４２０ｎｍの近紫外線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、３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。
【００１７】
搬送ローラ対５の給紙方向の下流側には、サーマルヘッド８とプラテンローラ９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８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１０を備えている。また、サーマルヘッド８の上下部には、カラー感熱記録紙２を発熱素子アレイ１０に向けてガイドするヘッドカバー１１と、サーマルヘッド８を冷却する放熱板１２とが取り付けられている。
【００１８】
プラテンローラ９は、発熱素子アレイ１０に対面する位置で、搬送経路の下方に配置されている。また、プラテンローラ９は、カムやソレノイド等のシフト機構によって上下方向で移動自在とされており、図示しないバネによって、サーマルヘッド８に圧接する方向に付勢されている。プラテンローラ９は、巻戻時及び排紙時にはシフト機構によって下降され、サーマルヘッド８との間に隙間を形成する。
【００１９】
サーマルヘッド８は、カラー感熱記録紙２が搬送ローラ対５によって給紙方向に搬送される際に、プラテンローラ９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１０を所定の温度に発熱させて、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９は、カラー感熱記録紙２の搬送に応じて従動回転する。
【００２０】
サーマルヘッド８の給紙方向の下流側には、イエロー画像用の定着光源であるＹ用定着器１３と、マゼンタ画像用の定着光源であるＭ用定着器１４とが配置されている。Ｙ用及びＭ用の各定着器１３, １４は、カラー感熱記録紙２の記録エリア２ａ（図２参照）全面に、各感熱発色層に対応した定着光を照射して、各感熱発色層を光定着する。
【００２１】
Ｙ用定着器１３は、基板１５、イエロー用発光素子アレイ（Ｙ用ＬＥＤアレイ）１６、反射板１７からなる。図２は、Ｙ用及びＭ用の各定着器１３, １４を下面から見た平面図である。Ｙ用ＬＥＤアレイ１６は、発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を放射するイエロー用発光ダイオード（Ｙ用ＬＥＤ）１８を主走査方向に沿ってライン状に配列したものである。Ｙ用定着器１３は、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６の長手方向と主走査方向とが一致する向きで配置される。Ｙ用ＬＥＤアレイ１６は、基板１５上に、例えば、第１列Ｌ１〜第４列Ｌ４の４列分設けられる。
【００２２】
Ｙ用ＬＥＤ１８としては、例えば、結線のためのリード部を持たないチップ型のＬＥＤが使用される。各Ｙ用ＬＥＤ１８は、略等しい発光強度を有し、カラー感熱記録紙２と対向する面（上面）、及び側面から、定着光としての近紫外線を放射する。
【００２３】
光定着器の小型化に対応するため、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６の主走査方向の幅は、カラー感熱記録紙２の幅に応じて決められている。このため、カラー感熱記録紙２の中央部に対面する、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６の中央エリアから、カラー感熱記録紙２の両側端部に対面する、側端エリアに向かうにつれて、カラー感熱記録紙２の記録エリア２ａ外へ放射される光量が多くなる。したがって、カラー感熱記録紙２の幅方向に均一な光量が照射されず、定着ムラが生じていた。本実施形態では、このカラー感熱記録紙２の幅方向に生じる配光ムラを防止するため、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６の中央エリアから側端エリアに向かうにつれて、Ｙ用ＬＥＤ１８の配列ピッチを狭くすることにより、Ｙ用ＬＥＤ１８の配置密度を高くしている。
【００２４】
図３に示すように、中央エリアのＹ用ＬＥＤ１８ａ，１８ｂの主走査方向の間隔（配列ピッチ）をＰ１、側端エリアのＹ用ＬＥＤ１８ｃ，１８ｄの配列ピッチをＰ２としたときに、配列ピッチＰ２は、配列ピッチＰ１よりも小さい。また、Ｙ用ＬＥＤ１８ｂとＹ用ＬＥＤ１８ｃとの間に配列されるＹ用ＬＥＤ１８間の配列ピッチは、配列ピッチＰ１以下、配列ピッチＰ２以上であり、Ｙ用ＬＥＤ１８ｂからＹ用ＬＥＤ１８ｃに向かうにつれて小さくなっている。
【００２５】
このように、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６の中央エリアから側端エリアに向かうにつれて、Ｙ用ＬＥＤ１８間の配列ピッチを小さくし、Ｙ用ＬＥＤ１８の配置密度を高くしたから、カラー感熱記録紙２の幅方向に放射される定着光が均一になり、カラー感熱記録紙２の幅方向の定着ムラを防止することができる。
【００２６】
また、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６の両側端に設けられている反射板１７は、記録エリア２ａの外側に向けて放射される定着光を、記録エリア２ａに向けて反射する。この反射板１７を設けることで、側端エリアの照射効率を高めることができるので、定着ムラをより防止することができる。
【００２７】
Ｍ用定着器１４は、Ｙ用定着器１３と略同一に構成されている。Ｍ用定着器１４は、基板１９、マゼンタ用発光素子アレイ（Ｍ用ＬＥＤアレイ）２０、反射板２１からなり、Ｍ用ＬＥＤアレイ２０は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出してマゼンタ感熱発色層を光定着するマゼンタ用発光ダイオード（Ｍ用ＬＥＤ）２２を主走査方向に沿ってライン状に配列したものである。
【００２８】
また、Ｙ用定着器１３と同様に、Ｍ用ＬＥＤアレイ２０の中央エリアから側端エリアに向かうにつれて、Ｍ用ＬＥＤ２２間の配列ピッチを小さくし、Ｍ用ＬＥＤ２２の配置密度を高くしている。これにより、カラー感熱記録紙２の幅方向に放射される定着光が均一になり、カラー感熱記録紙２の幅方向の定着ムラを防止することができる。また、Ｍ用ＬＥＤアレイ２０の両側端にも、その両側端に、Ｙ用定着器１３と同様に、反射板２１が設けられている。これにより、さらに定着ムラを防止することができる。
【００２９】
Ｙ用及びＭ用の定着器１３，１４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２３と、印画済みのカラー感熱記録紙２が排出される排出口２４とが配置されている。
【００３０】
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１においてプリント開始操作がなされると、給紙ローラ４が回転して、カラー感熱記録紙２が搬送路上に給紙される。カラー感熱記録紙２の記録エリア２ａの先端がサーマルヘッド８の発熱素子アレイ１０に到達すると、サーマルヘッド８により、イエロー画像が熱記録される。
【００３１】
イエロー画像の熱記録が終了すると、カラー感熱記録紙２の熱記録済み部分は、Ｙ用定着器１３に向けて順次搬送され、光定着が施される。
【００３２】
この光定着では、図２及び図３に示すように、中央エリアから側端エリアに向かうにつれて、高密度にＹ用ＬＥＤ１８を配列したＹ用ＬＥＤアレイ１６を用いて、カラー感熱記録紙２の幅方向に均一な定着光を放射するから、カラー感熱記録紙２の幅方向の定着ムラを防止することができる。
【００３３】
イエロー画像の光定着が終了すると、カラー感熱記録紙２が記録開始位置まで巻き戻されて、マゼンタ画像の熱記録が開始される。
【００３４】
マゼンタ画像の熱記録が終了すると、カラー感熱記録紙２の熱記録済み部分は、Ｍ用定着器１４に向けて順次搬送され、光定着が施される。
【００３５】
この光定着においても、Ｙ用ＬＥＤアレイ１６と同様に構成されるＭ用ＬＥＤアレイ２０を用いて、カラー感熱記録紙２の幅方向に均一な定着光を放射するから、カラー感熱記録紙２の幅方向の定着ムラを防止することができる。
【００３６】
マゼンタ感熱発色層の光定着後に、再びカラー感熱記録紙２が巻き戻されて、シアン画像が熱記録される。
【００３７】
シアン画像の熱記録が終了すると、記録済み部分がカッター２３で切断されて、排出口２４から排紙される。
【００３８】
上記実施形態では、配置密度を変化させる例として、ＬＥＤアレイ１６, ２０の各ＬＥＤ１８，２０の配列ピッチを変化させる例で説明したが、配列ピッチを変化させずに、配置密度を変化させてもよい。図４に示すように、例えば、第１列Ｌ１〜第５列Ｌ５の各ＬＥＤアレイからなる光定着器２５の場合には、奇数列Ｌ１, Ｌ３, Ｌ５には、中央エリアから側端エリアに至るまで同一ピッチで複数のＬＥＤ２７が配列されたＬＥＤアレイ２６ａを配置し、偶数列Ｌ２, Ｌ４には、中央エリアにはＬＥＤが無く、側端エリアにだけＬＥＤ２７を配列したＬＥＤアレイ２６ｂを配置する。こうすれば、各列内で配列ピッチを変化させなくても、複数のＬＥＤアレイ２６全体としては、中央部と比べて、側端側の配置密度を向上させることができる。
【００３９】
次に、本発明の別の実施形態について、図５を参照して説明を行う。ＬＥＤアレイ３１を構成する複数個のチップ型ＬＥＤ３２が実装される基板面３４ａには、各ＬＥＤ３２毎に１対の反射面３５, ３６が形成されるように、主走査方向に複数の山型が連なるように凹凸が形成されている。各ＬＥＤ３２は、凹凸の谷に取り付けられており、これにより、右側及び左側にそれぞれ反射面３５, ３６が配置される。これら反射面３５, ３６は、主走査方向の断面が略Ｖ字形となるように傾斜が付けられており、各ＬＥＤ３２の側面から放射される光をカラー感熱記録紙２の記録エリア２ａに向けて反射する。これら反射面３５, ３６を設けることにより、各ＬＥＤ３２の照射効率が向上する。
【００４０】
各反射面３５，３６の角度は、ＬＥＤアレイ３１の中央エリアから側端エリアに向かうにつれて、反射光線の向きがカラー感熱記録紙２の中央部に向けて傾くように、中央エリアから側端エリアに向かって徐々に変化させている。中央エリアに位置するＬＥＤ３２ａの反射面３５ａ, ３６ａは、その反射光線がＬＥＤ３２ａが対面する部位に対して垂直に照射されるように、それぞれの角度が決定されているのに対して、最も端に位置するＬＥＤ３２ｂの反射面３５ｂ, ３６ｂは、その反射光線がＬＥＤ３２ｂが対面する部位よりも中央部に向けて傾くように、それぞれの角度が決定されている。
【００４１】
１対の反射面３５，３６のそれぞれの角度を、基板面の法線Ｈに対する角度θで表すと、中央寄りの各反射面３５の角度は、中央エリアから側端エリアに向かって徐々に大きくなり、その反対に、側端寄りの各反射面３６の角度は、中央エリアから側端エリアに向かって徐々に小さくなる。すなわち、中央寄りの各反射面３５の角度は、ＬＥＤ３２ａの反射面３５ａの角度をθ１、ＬＥＤ３２ｂの反射面３５ｂの角度をθ２、これら各ＬＥＤ３２ａ, ３２ｂの間に位置する反射面３５ｃの角度をθ３とすると、これらの角度の関係は、θ２＞θ３＞θ１となり、反対に、側端寄りの各反射面３６の角度は、ＬＥＤ３２ａの反射面３６ａの角度をθ４、ＬＥＤ３２ｂの反射面３６ｂの角度をθ５、各ＬＥＤ３２ａ, ３２ｂの間のＬＥＤ３２ｃの反射面３６ｃの角度をθ６とすると、θ４＞θ６＞θ５となる。なお、図５には、ＬＥＤアレイ３１の右側部分を示していないが、右側部分の各ＬＥＤ３２の反射面３５, ３６の角度は、左側部分の反射面３５, ３６の角度と同様に変化させており、ＬＥＤアレイ３１の幅方向に左右対称になっている。
【００４２】
このように、ＬＥＤアレイ３１の中央エリアから側端エリアに向かって、中央寄りの各反射面３５の角度θ１を徐々に大きくし、その反対に、側端寄りの各反射面３６の角度θ２を徐々に小さくしたから、カラー感熱記録紙２の幅方向に放射される定着光が均一になり、カラー感熱記録紙２の幅方向の定着ムラを防止することができる。
【００４３】
本発明の実施形態として、ＬＥＤの配置密度を変化させる例と、各ＬＥＤの両側に配置した反射面の角度を変化させる例とを示したが、これら２つの例を組み合わせてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、ＬＥＤアレイ１６, ２０, ３１にチップ型のＬＥＤ１８, ２２, ３２を使用したが、リード線付きのＬＥＤを基板上に実装して、ＬＥＤアレイを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【図２】イエロー用定着器及びマゼンタ用定着器の構成を示す説明図である。
【図３】ＬＥＤの配列ピッチを変化させる例の説明図である。
【図４】ＬＥＤの配列ピッチを変化させずに、その配置密度を変化させる例の説明図である。
【図５】各ＬＥＤの両側に配置した反射面の角度を変化させる例の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  カラー感熱プリンタ
２  カラー感熱記録紙
８  サーマルヘッド
１３，１４  Ｙ用及びＭ用の各定着器
１６，２０  Ｙ用及びＭ用の各ＬＥＤアレイ
１７，２１  反射板
１８，２２  Ｙ用及びＭ用の各ＬＥＤ
Ｐ１, Ｐ２  ＬＥＤ間の配列ピッチ
３４  反射部
３５, ３６  右側及び左側の各反射面
【図１】
2005096144.tif 000003
【図２】
2005096144.tif 000004
【図３】
2005096144.tif 000005
【図４】
2005096144.tif 000006
【図５】
2005096144.tif 000007