(57)【要約】【課題】  省電力で小型化したカラー感熱プリンタを提供する。【解決手段】  外装カバー１１の上面１１ａには、記録紙１２の搬送路に対面する位置に照射口１１ｂが形成されている。この照射口１１ｂは、プリンタ本体内に外光を採り込む採光部である。この照射口１１ｂの下方には、照射口１１ｂから入射する外光のうち、マゼンタ感熱発色層を光定着させる波長域の光を遮断するフィルタ３２が配置され、フィルタ移動機構３３によって、照射口１１ｂと搬送路上の記録紙１２との間の光路内に挿入されてマゼンタ定着光を遮断する遮蔽位置と、光路内から退避する退避位置との間で移動される。また、システムコントローラ２１は、フィルタ移動機構３３を制御して、イエロー感熱発色層を光定着させる時に、フィルタ３２を遮断位置に移動させ、マゼンタ感熱発色層を光定着する時に、フィルタ３２を退避位置に移動させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に最上層から順に、それぞれ異なる色に発色する第１〜第３感熱発色層が層設され、少なくとも前記第１及び第２感熱発色層が、それぞれ特有な波長域の第１及び第２定着光による光定着性を備えているカラー感熱記録紙を用い、前記第１〜第３の各感熱発色層を加熱して各色の画像を順次熱記録するとともに、記録済みの前記第１及び第２感熱発色層に対して、それぞれ前記第１及び第２定着光を照射することにより、光定着を施すカラー感熱プリンタにおいて、
前記カラー感熱記録紙の搬送路に対面する位置に設けられ、プリンタ本体内に外光を採り入れる採光部と、
前記採光部から採り込んだ前記外光のうち、前記第２定着光の波長域の光を遮断するフィルタと、
前記採光部から前記感熱記録紙に照射される光路内に挿入されて前記第２定着光を遮断する遮断位置と、前記光路内から退避する退避位置との間で前記フィルタを移動させるフィルタ移動機構と、
前記フィルタ移動機構を制御して、前記第１感熱発色層を光定着させる時に、前記フィルタを前記遮断位置に移動させ、前記第２感熱発色層を光定着する時に、前記フィルタを前記退避位置に移動させる制御手段とを備えたことを特徴とするカラー感熱プリンタ。
【請求項２】
前記採光部から入射する前記外光の照度を検出する照度検出手段を備え、この照度検出手段によって検出された照度値に基づいて、前記感熱記録紙に照射される前記第１及び第２定着光の照射量を制御することを特徴とする請求項１記載のカラー感熱プリンタ。
【請求項３】
前記外光を反射させて前記採光部に向けて前記外光を導く反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のカラー感熱プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー感熱記録紙を加熱して発色記録した後、定着光を照射して光定着を施すカラー感熱プリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多数の発熱素子をライン状に配列したサーマルヘッドと感熱記録紙とを相対移動しながら、サーマルヘッドで感熱記録紙を直接に加熱して発色記録するカラー感熱プリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなカラー感熱プリンタでは、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を順に形成したカラー感熱記録紙が用いられる。これらの感熱発色層は、層設された深さによって熱感度が変化し、例えば最下層にあるシアン感熱発色層の熱感度が最も低く、最上層にあるイエロー感熱発色層の熱感度が最も高い。また、次の感熱発色層を発色させる際に、その上にある感熱発色層が再度発色しないように、最上層のイエロー感熱発色層とその下のマゼンタ感熱発色層には、特定の波長の定着光に光定着性を持たせてある。
【０００３】
上記のカラー感熱記録紙を用いてカラー感熱プリンタで記録を行う場合には、サーマルヘッドでカラー感熱記録紙を加熱してイエロー感熱発色層を発色させ、イエロー画像を熱記録する。このイエロー画像の記録後に、イエロー用光定着器から例えば発光ピークが約４２０ｎｍの青紫色の可視光であるイエロー定着光をカラー感熱記録紙に照射してイエロー感熱発色層を光定着している。また、イエロー感熱発色層の光定着後にマゼンタ感熱発色層を発色させてマゼンタ画像の記録を行い、マゼンタ画像の記録後にマゼンタ用光定着器から例えば発光ピークが約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光定着してから、シアン感熱発色層を発色させてシアン画像を記録する。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２０９９１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、上記特許文献１に記載のようなカラー感熱プリンタは、ランプ等の照射手段を備えた光定着器を設置するスペースが必要であり、プリンタ本体が大型化するという問題や、照射手段を使用するために消費電力が大きいという問題があった。
【０００６】
本発明は、消費電力を抑え、プリンタ本体を小型化したカラー感熱プリンタ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】
本発明のカラー感熱プリンタは、支持体上に最上層から順に、それぞれ異なる色に発色する第１〜第３感熱発色層が層設され、少なくとも前記第１及び第２感熱発色層が、それぞれ特有な波長域の第１及び第２定着光による光定着性を備えているカラー感熱記録紙を用い、前記第１〜第３の各感熱発色層を加熱して各色の画像を順次熱記録するとともに、記録済みの前記第１及び第２感熱発色層に対して、それぞれ前記第１及び第２定着光を照射することにより、光定着を施すカラー感熱プリンタにおいて、前記カラー感熱記録紙の搬送路に対面する位置に設けられ、プリンタ本体内に外光を採り入れる採光部と、前記採光部から採り込んだ前記外光のうち、前記第２定着光の波長域の光を遮断するフィルタと、前記採光部から前記感熱記録紙に照射される光路内に挿入されて前記第２定着光を遮断する遮断位置と、前記光路内から退避する退避位置との間で前記フィルタを移動させるフィルタ移動機構と、前記フィルタ移動機構を制御して、前記第１感熱発色層を光定着させる時に、前記フィルタを前記遮断位置に移動させ、前記第２感熱発色層を光定着する時に、前記フィルタを前記退避位置に移動させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記採光部から入射する前記外光の照度を検出する照度検出手段を備え、この照度検出手段によって検出された照度値に基づいて、前記感熱記録紙に照射される前記第１及び第２定着光の照射量を制御することが好ましい。さらに、前記外光を反射させて前記採光部に向けて前記外光を導く反射部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の感熱プリンタによれば、定着光の光源として、プリンタ本体の外光を利用するようにしたので、プリンタ本体内に定着光を照射する光源が必要ない。このため、プリンタ本体を小型化することができ、さらに消費電力を抑えることができる。また、プリンタ本体に光源を設ける必要がないので、製造コストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示すように、カラー感熱プリンタ１０は、箱型をした外装ケース１１内に各機構を収納して構成されている。この外装ケース１１内には、長尺の記録紙１２をロール状に巻いた記録紙ロール１３が外装ケース１１の下部に装填されている。記録紙１２は、カラー感熱記録紙であり、周知のように、支持体上に最上層から順に、第１感熱発色層であるイエロー感熱発色層、第２感熱発色層であるマゼンタ感熱発色層、第３感熱発色層であるシアン感熱発色層が層設されている。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、イエロー感熱発色層は、発光波長のピークが約４２０ｎｍの青紫色の可視光であるイエロー定着光（第１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、発光波長のピークが約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光（第２定着光）が照射されたときに発色能力が消失する。
【００１１】
給紙ローラ１４は、記録紙ロール１３と当接して、記録紙ロール１３を回転させることにより、記録紙ロール１３から記録紙１２の先端を、搬送路に引き出す。給紙ローラ１４の下流側（図中上方）には、キャプスタンローラ１５とピンチローラ１６とからなる搬送ローラ対１７が配置されている。搬送ローラ対１７は、記録紙１２をニップした状態で、図中矢印で示す送り方向と戻し方向とに搬送する。搬送路は、図示しないガイド部材によって構成されており、記録紙１２は、このガイド部材に進路を案内されながら、外装ケース１１の図中上方右側に向かって搬送される。
【００１２】
給紙ローラ１４及び搬送ローラ対１７は、搬送モータ１８により回転駆動される。この搬送モータ１８は、カラー感熱プリンタ１０全体を制御するシステムコントローラ２１によって制御される。搬送ローラ対１７の下流側（図中上方）には、サーマルヘッド２２が配置されている。サーマルヘッド２２は、周知のように、多数の発熱素子を主走査方向に配列した発熱素子アレイ２２ａを備えており、この発熱素子アレイ２２ａを記録紙１２に圧接させた状態で、各発熱素子を発熱させ記録紙１２に画像データの階調値に応じた熱エネルギーを与える。このサーマルヘッド２２は、システムコントローラ２１から送られる画像データに基づいてヘッドドライバによって駆動される。
【００１３】
発熱素子アレイ２２ａと対向するヘッド対向位置には、記録紙１２を裏面（記録面と反対側の面）から支持するプラテンローラ２３が配置されている。プラテンローラ２３は、記録紙１２の搬送に応じて従動回転し、記録紙１２と発熱素子アレイ２２ａとの接触状態を安定させる。記録紙１２は、これらサーマルヘッド２２とプラテンローラ２３によって挟持されることによって、発熱素子アレイ２２ａと圧接される。このサーマルヘッド２２による熱記録は、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間に記録紙１２の記録エリアを通過させた後、記録紙１２を戻し方向に搬送しながら行われる。
【００１４】
ヘッドシフト機構２４は、サーマルヘッド２２を、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間に隙間を空ける退避位置と、発熱素子アレイ２２ａを記録紙１２と圧接させる圧接位置との間で揺動させる。給紙時には、サーマルヘッド２２は退避位置にあり、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間に、記録紙１２の給紙通路が確保される。記録時には、サーマルヘッド２２が圧接位置に移動して発熱素子アレイ２２ａが記録紙１２に押し当てられる。
【００１５】
サーマルヘッド２２の送り方向下流側では、図示せぬガイド部材により搬送路が湾曲されており、外装ケース１１の上面１１ａに隣接する位置で、上面１１ａに対して搬送路が略平行になっている。この上面１１ａの中央部には、外装ケース１１外の光である外光、すなわち、太陽光または室内光を外装ケース１１内に採り入れる採光部である照射口１１が、搬送路と対面する位置に形成されている。この照射口１１ｂは、下方から透明なカバー部材２５で覆われており、外部から外装ケース１１内にゴミや埃が入るのが防止されている。なお、外光には、イエロー定着光及びマゼンタ定着光の波長域の光が含まれている必要があり、白色光であれば良い。
【００１６】
また、照射口１１ｂの上方には、外光を照射口１１ｂに効率よく入射させるために、反射ガイド２６が設けられている。この反射ガイド２６は、図２に示すように、４枚の反射部材である反射板２７〜３０で構成されており、略長方形に形成された照射口１１ｂの４辺に各々が隣接するように配置されている。これらの反射板２７〜３０の内面側が、反射面にされており、外光を反射させて照射口１１ｂに案内する。このため、外光が効率よく照射口１１ｂを介して外装ケース１１内に入射する。
【００１７】
さらに、照射口１１ｂを下方から覆う透明なカバー部材２５には、照度センサ３１が設けられている。この照度センサ３１は、照射口１１ｂの下方を搬送される記録紙１２の紙幅Ｗよりも外側に配置されているので、記録紙１２に対する照射には影響を及ぼすことはない。この照度センサ３１は、検出した照度値をシステムコントローラ２１に出力する。
【００１８】
また、前述のカバー部材２５の下方には、フィルタ３２及び遮光板３６が配置されている。このフィルタ３２は、遮光板３６よりも下方に配置され、発光波長のピークが約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光をカットするフィルタである。フィルタ３２は、フィルタ移動機構３３によって、照射口１１ｂと搬送路上の記録紙１２との間の光路内に挿入されてマゼンタ定着光を遮断する遮断位置（図３（Ａ））と、光路内から退避する退避位置（図３（Ｂ））との間でスライド移動される。イエロー画像の光定着を行う場合、フィルタ３２は、図３（Ａ）に示す遮断位置に移動される。この時、照射口１１ａを入射した外光のうちマゼンタ定着光の波長成分がカットされて、記録紙１２にイエロー定着光を照射させる。また、マゼンタ画像の光定着を行う場合、フィルタ３２は、図３（Ｂ）に示す退避位置に移動される。この時、外光は、マゼンタ定着光の波長成分がカットされずに、そのまま記録紙１２に照射される。
【００１９】
また、遮光板３６は、照射口１１ｂから入射する外光を全ての波長域において遮光する板部材であり、フィルタ３２と同様にフィルタ移動機構によって、照射口１１ｂを覆って外光を遮光する遮光位置と、照射口から退避する退避位置との間で移動される。この遮光板３６は、記録紙１２の未記録部分に外光が照射されて光定着されてしまうのを防止するために設けられており、光定着を行わない時は、常に遮光位置に配置されている。なお、遮光板３６は、外光を完全に遮光できれば、どんな形態でも良く、例えば、反射ガイド２６の上部に挿脱可能な板でも良いし、開閉可能な蓋部材でもよい。また、図の煩雑化を避けるため、図２以降では、この遮光板３６の図示を省略する。また、このフィルタ移動機構３３は、例えば、モータ駆動されるピニオンと、フィルタ３２及び遮光板３６に形成されたラックとから構成され、ガイド軸上でフィルタ３２がスライド移動される。
【００２０】
照射口１１ｂよりも下流側（図中左側）では、図示せぬガイド部材により搬送路が下方に向けて湾曲され、さらに下流側（図中下方）には、カッタ３４が配置されている。カッタ３４は、熱記録及び光定着が終了した記録紙１２の記録済み部分を１枚のシートに切断する。切断されたシートは排紙口３５から外装ケース１１へ排紙される。
【００２１】
次に、上記構成のカラー感熱プリンタ１０の作用を説明する。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、システムコントローラ２１が、モータ１８を制御して、給紙ローラ１４を図中反時計方向に回転させて、記録紙ロール１３から記録紙１２を送り出す。記録紙ロール１３から送り出された記録紙１２は、図示しないガイド部材により案内されて搬送ローラ対１７に搬送される。
【００２２】
その後、記録紙１２が搬送ローラ対１７にニップされて、さらに下流に搬送される。記録紙１２の記録エリアの後端が記録位置に到達すると搬送が停止され、システムコントローラ２１は、ヘッドシフト機構２４を制御して、サーマルヘッド２２を移動させて、発熱素子アレイ２２ａを記録紙１２に圧接させる。その後、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間で記録紙１２を挟持しながら、システムコントローラ２１が、モータ１８を制御して給紙ローラ１４及び搬送ローラ対１７により戻し方向に記録紙１２を搬送させる。
【００２３】
この時、発熱素子アレイ２２ａ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記録紙１２の記録エリアに熱記録する。イエロー画像の熱記録終了後、システムコントローラ２１が、サーマルヘッド２２を退避位置に移動させ、モータ１８を制御して給紙ローラ１４及び搬送ローラ対１７により記録紙１２を送り方向に搬送する。これと同時に、システムコントローラ２１は、フィルタ移動機構３３を制御して、退避位置（図３（Ｂ）に示す位置）から遮断位置（図３（Ａ）に示す位置）にフィルタ３２を移動させ、さらに遮光板３６を遮光位置から退避位置に移動させる。
【００２４】
その後、記録エリアの先端が図３に示す定着範囲Ｌに到達する前に、システムコントローラ２１は、照度センサ３１から取得した照度値に基づいて、記録エリアに照射される定着光の照射量が最適となるように、モータ１８を制御して搬送速度を調節する。記録紙１２は、調節済みの搬送速度で搬送されて、記録エリアの先端側から定着範囲Ｌを通過して、外光のうちマゼンタ定着光の波長成分がカットされたイエロー定着光が照射される。
【００２５】
記録エリアの後端が定着範囲Ｌを通過すると、イエロー画像の光定着が終了する。この時、システムコントローラ２１が、フィルタ移動機構３３を制御して遮光板３６を遮光位置に移動させる。その後、システムコントローラ２１が、モータ１８を制御して給紙ローラ１４及び搬送ローラ対１７により、記録紙１２を戻し方向に搬送させる。
【００２６】
その後、イエロー画像の時と同様に、記録紙１２の記録エリアの後端が記録位置に到達すると、システムコントローラ２１は、ヘッドシフト機構２４を制御して、サーマルヘッド２２を移動させて、発熱素子アレイ２２ａを記録紙１２に圧接させる。その後、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間で記録紙１２を挟持しながら、戻し方向に記録紙１２を搬送させる。
【００２７】
この時、発熱素子アレイ２２ａ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記録紙１２の記録エリアに熱記録する。マゼンタ画像の熱記録終了後、システムコントローラ２１が、給紙ローラ１４及び搬送ローラ対１７を回転させて、記録紙１２を送り方向に搬送する。これと同時に、システムコントローラ２１は、フィルタ移動機構３３を制御して、遮断位置（図３（Ａ）に示す位置）から退避位置（図３（Ｂ）に示す位置）にフィルタ３２を移動させ、、さらに遮光板３６を遮光位置から退避位置に移動させる。
【００２８】
その後、システムコントローラ２１は、照度センサ３１から取得した照度値に基づいて、記録エリアに照射される定着光の照射量が最適となるように、モータ１８を制御して搬送速度を調節する。記録紙１２は、調節済みの搬送速度で記録エリアの先端側から定着範囲Ｌを通過させてマゼンタ定着光が照射される。なお、このマゼンタ定着光は、照射口１１ｂから入射した外光が、フィルタ３２によってマゼンタ定着光の波長成分がカットされずに、そのまま照射される光である。記録エリアの後端が定着範囲Ｌを通過するとマゼンタ画像の光定着が終了する。この時、システムコントローラ２１は、フィルタ移動機構３３を制御して、遮光板３６を退避位置から遮光位置に移動させる。
【００２９】
この時、システムコントローラ２１が、給紙ローラ１４及び搬送ローラ対１７を逆回転させて、記録紙１２を戻し方向に搬送させる。その後、イエロー画像及びマゼンタ画像の時と同様に、記録紙１２の記録エリアの後端が記録位置に到達すると、発熱素子アレイ２２ａを記録紙１２に圧接させる。その後、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間で記録紙１２を挟持しながら、戻し方向に記録紙１２を搬送させる。この時、発熱素子アレイ２２ａ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記録紙１２の記録エリアに熱記録する。
【００３０】
シアン画像の熱記録が終了すると、記録紙１２を送り方向に搬送させ、排紙口３５から記録紙１２の先端を送り出す。この時、遮光板３６によって照射口１１ｂが遮光されているので、記録紙１２の未記録エリアが定着されるのが防止されている。その後、カッタ３４で記録紙１２を切断してプリントの処理が終了する。
【００３１】
以上、カラー感熱プリンタ１０について説明したが、カラー感熱プリンタは、前述のように、照射口１１ｂを外装ケース１１の上面に設けた縦置きタイプに限らず、照射口１１ｂを側面に設けた横置きタイプでも良い。この場合、前述のカラー感熱プリンタ１０と同様の反射ガイドでは、横方向からの外光しか照射口に入射しないので、図４のカラー感熱プリンタ４０に示すように、上方からの外光を入射させるために、反射板２８の先端に反射板４１を取り付ける。なお、図４において、カラー感熱プリンタ１０と同じ部品には、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００３２】
この反射板４１は、ヒンジ部４２を介して反射板２８に取り付けられている。このため、角度を変更できるので最適な角度で外光を入射させることができる。さらに、このヒンジ部４２の回転軸をモータによって駆動させて、自動で角度調整できるようにしても良い。この場合、照射口１１ｂに入射する外光の照度を変更できる。このため、前述のカラー感熱プリンタ１０のように、記録紙１２の搬送速度により定着光の照射量を調整するのではなく、照度センサ３１の照度値に基づいて、この角度を変更することにより記録紙１２に照射される定着光の照射量を最適に制御しても良い。また、同様にカラー感熱プリンタ１０において、反射板２７〜３０の角度を調整可能にして、定着光の照射量を制御できるようにしても良い。
【００３３】
このように、カラー感熱プリンタの外部の外光を利用して、光定着を行うようにしたので、定着光を照射する照射手段であるランプ等の光源や、照射手段を駆動する駆動回路をプリンタ内に設ける必要がない。このため、プリンタ本体を小型化することが可能であり、照射手段を駆動する電力が不要となり省電力化できる。また、部品点数を削減できるので、カラー感熱プリンタを低コストで製造することができる。
【００３４】
なお、本実施形態において、採光部として照射口のみを設けたが、ライトガイドや集光レンズを設けて、採光部に入射した外光を効率良く搬送路上の記録紙に照射されるようにしても良い。この場合も、第２定着光であるマゼンタ定着光の波長域の光を遮断するフィを採光部と搬送路上の記録紙との間の光路内に挿脱自在に設ければ良い。
【００３５】
また、上記実施形態においては、長尺の感熱記録紙を用いるカラー感熱プリンタを例に説明を行ったが、これに限るものではなく、カットシート状の感熱記録紙を用いるカラー感熱プリンタに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】カラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【図２】反射ガイドの構成を示す平面図である。
【図３】フィルタの移動を示す説明図である。
【図４】カラー感熱プリンタの変形例の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，４０  カラー感熱プリンタ
１１  外装ケース
１２  記録紙
１１ｂ  照射口
２１  システムコントローラ
２６  反射ガイド
２７〜３０，４１  反射板
３１  照度センサ
３２  フィルタ
３３  フィルタ移動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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