JP2000158698A

JP2000158698A - 光書込み型プリンタヘッド及びこれを用いたプリンタ

Info

Publication number: JP2000158698A
Application number: JP33603198A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hosoi; 雄次細井
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-06-13
Also published as: US6361227B1

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント解像度（ドット密度）の高さの割に
プリント時間を短かくし得る光書込み型のプリンタヘッ
ドを提供すること。【解決手段】光書込み型のプリンタヘッド１４は、一
定の用紙送りピッチＱｐで用紙送り方向Ｚに間欠的に送
られる感光型のプリント用紙に対して、用紙送り方向Ｚ
と交差する走査方向Ｘに走査される際プリント用紙に光
を照射してプリントするもので、用紙送り方向Ｚに第一
の光源群Ｓｒを有する。第一の光源群Ｓｒは、用紙送り
方向Ｚに沿って用紙送りピッチＱの１／Ｎ（Ｎは２以上
の自然数）の基本ピッチＱｓで配列された一の色のＮ個
の光源Ｓｒ２，Ｓｒ３を含む。第一の光源群Ｓｒは、更
に、用紙送り方向Ｚに関して光源Ｓｒ２，Ｓｒ３の上流
側に基本ピッチＱｓに相当する間隔をおいて一の色の上
流側光源Ｓｒ１を含み、この上流側光源Ｓｒ１の用紙送
り方向Ｚの長さＬｒ１が基本ピッチＱｓの（Ｎ−１）倍
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用紙送り方向に一
定のピッチ（用紙送りピッチ）で間欠的に送られる感光
型のプリント用紙に対して、該用紙送り方向と交差する
走査方向に走査される際該プリント用紙に光エネルギを
与えて（露光して）プリントを行う光書込み型のプリン
タヘッド、及び該プリンタヘッドを用いたプリンタに関
する。

【０００２】この明細書において、「用紙送りピッチ」
とは、プリント用紙が用紙送り方向に間欠的に送られる
際、一の露光走査の後次の露光走査前までに送られるプ
リント用紙の長さをいい、用紙送り手段による間欠送り
の単位長さよりも大きくてもよい。

【０００３】

【従来の技術】この種類の従来の光書込み型のプリンタ
ヘッドは、用紙送り方向に対して直角な走査方向に間隔
をおいて配置された三色の光源群を有し、各色の光源群
は、用紙送り方向に用紙送りピッチで配置された実際上
同一のサイズの複数個の光源からなる。即ち、従来のこ
の種のプリンタヘッドでは、プリント用紙を１ピッチづ
つ間欠送りする際、一の色の最初の光源からの光に露光
された用紙の小領域に、用紙送り方向下流側に位置する
該一の色の後続の光源からの光を更に照射することによ
って所定のドットのプリント（潜像形成）を行うように
している。なお、各光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）
からなる光源本体と、該光源本体の前方に形成されたア
パーチャ（絞り開口）とからなり、各光源のアパーチャ
は、実質上同一の大きさで、用紙送り方向及び走査方向
の夫々に沿って、夫々、等間隔に配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来のプリンタヘッドでは、光源のピッチが用紙送り
ピッチと一致しているから該光源により形成されるドッ
トのピッチも用紙送りピッチと一致し、用紙送り方向の
各列についての露光制御回数は、用紙送り方向の行数以
上になり、プリント解像度（即ち、プリント用紙上にプ
リントされるドット密度、言い換えれば、プリント用紙
の用紙送り方向の単位長さ当たりのドット数）が高いと
プリント時間が長くなるのを避け難い。

【０００５】例えば、１ドット当たりの露光時間が４８
０マイクロ秒、走査方向のドット数が３２０ドット／
行、走査方向の端（一行の端）における走査方向の反転
時間が０．０５秒、用紙送り方向のドット数（行数）が
１４４ドットである場合、（４８０×３２０×１０^-6＋
０．０５）×１４４秒、即ち２９．３秒程度のプリント
時間がかかることになる。

【０００６】本発明は、前記した点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、プリント解像度（ド
ット密度）の高さの割にはプリント時間を短かくし得る
プリンタヘッド及び該プリンタヘッドを用いた光書込み
型のプリンタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のプリンタヘッド
は、この目的を達成すべく、一定の用紙送りピッチで用
紙送り方向に間欠的に送られる感光型のプリント用紙に
対して、該用紙送り方向と交差する走査方向に走査され
る際該プリント用紙に光を照射してプリントを行う光書
込み型のプリンタヘッドであって、用紙送り方向に第一
の光源群を有し、該第一の光源群が、用紙送り方向に沿
って用紙送りピッチの１／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の
基本ピッチで配列された一の色のＮ個の光源を含む。

【０００８】本発明のプリンタヘッドでは、第一の光源
群のＮ個の光源が用紙送り方向に沿って用紙送りピッチ
の１／Ｎの基本ピッチで配列されているから、一ピッチ
の用紙送り毎に、Ｎ個の光源によって同時にＮドットの
露光（潜像形成のようなプリント）を行い得る。すなわ
ち、本発明のプリンタヘッドにおいて、プリント解像度
が従来のプリンタヘッドと同一である場合、Ｎ個の光源
のピッチが従来のプリンタヘッドの光源のピッチに一致
することになる。一方、従来のプリンタの光源のピッチ
が用紙送りピッチに一致するのに対して、本発明のプリ
ンタヘッドでは、Ｎ個の光源のピッチは用紙送りピッチ
の１／Ｎであるから、用紙送りピッチが従来のプリンタ
の用紙送りピッチのＮ倍になるので、プリント速度が従
来のプリンタのほぼＮ倍になる。すなわち、従来と同じ
プリント解像度であれば、プリント速度が速くなり、プ
リント解像度（ドット密度）の高さの割にはプリント時
間を短かくし得る。

【０００９】プリンタの用紙送りピッチが従来のプリン
タの用紙送りピッチと同一である場合、本発明のプリン
タヘッドでは、Ｎ個の光源のピッチが用紙送りピッチの
１／Ｎであるので、用紙送りピッチに一致する従来のプ
リンタヘッドの光源のピッチと比較して１／Ｎになる。
従って、本発明のプリンタヘッドでは、実際上従来と同
一のプリント時間の間に、Ｎ倍のプリント解像度（１／
Ｎのドットピッチ）でプリントを行ない得る。すなわ
ち、従来と同じプリント時間であれば、プリント解像度
が高くなり、プリント解像度（ドット密度）の高さの割
にはプリント時間を短かくし得る。

【００１０】この明細書において、「基本ピッチ」と
は、用紙送り方向に沿って用紙上に形成される隣接ドッ
トの中心間の最小距離（プリント用紙上に形成される最
大解像度のドットピッチ）をいい、該隣接ドットを形成
する隣接光源の中心間の最小距離に一致する。「走査方
向」は、典型的には、用紙送り方向に対して直角である
けれども、交差する方向である限り、場合によっては直
角でなくてもよい。２以上の自然数である「Ｎ」は、例
えば２又は３からなるが、４以上でもよい。

【００１１】Ｎ個の光源に関して、「一の色」は、例え
ば、赤、青、緑など特定の波長域に対応する色をいう。
但し、複数の波長域の光からなる色を含み、白色も含
む。Ｎ個の光源は、典型的には、断面形状、断面積（サ
イズ）、拡がり角、及び最大強度等が実質上同一のビー
ムを出射する能力を有するが、場合によっては、少なく
ともいずれかが異なっていてもよい。

【００１２】好ましくは、第一の光源群が、用紙送り方
向に関して前記Ｎ個の光源の上流側に基本ピッチに相当
する間隔を置いて前記一の色の上流側光源を含み、該上
流側光源の用紙送り方向の長さが基本ピッチの（Ｎ−
１）倍である。ここで、「基本ピッチに相当する間隔」
とは、Ｎ個の光源のうち最上流側の光源の中心と、該光
源により形成されるドットと実質上同一形状のドットを
プリント用紙上に形成するに必要な上流側光源の最下流
側部分ないし領域（上流側光源の発光領域のうち前記最
上流側光源の発光領域と同一形状の最下流側発光領域）
の中心との間の用紙送り方向の距離が、基本ピッチに一
致するような間隔であることをいう。第一の光源群のう
ち基本ピッチの（Ｎ−１）倍の長さの上流側光源とその
下流側のＮ個の光源とは、典型的には、走査方向の同じ
位置に、即ち用紙送り方向に沿って直線状に一列に配列
されるけれども、場合によっては、走査方向にずれた位
置に配置されていてもよい。

【００１３】この場合、上流側光源によってプリント用
紙に「プレ露光」を行っておき、下流側に位置するＮ個
の光源によって、Ｎ個（Ｎドット）の独立の潜像を形成
するように用紙を露光し得る。ここで、「プレ露光」と
は、所定の閾値（閾エネルギ）以上の光量の光を受けた
際に潜像が形成され閾エネルギを超えるレベルでは光量
の変動に対して現像時の濃度が大きく変動するような潜
像が形成されるタイプの感光型プリント用紙について、
プリント用紙に潜像を形成する閾光量よりも小さいけれ
ども該閾光量に近いレベル（光量）の光を照射すること
をいう。プレ露光されたプリント用紙部分には、閾値を
超えるレベルでの光量の変動に対して現像時の濃度が敏
感に変動するような潜像が形成され得るから、下流側の
Ｎ個の光源のビームの強度が比較的小さくても、該Ｎ個
の光源の夫々からのビームの強度を僅かに変動・制御す
るだけで、Ｎ個のドットの所望濃度の潜像をプレ露光済
みのプリント用紙部分に形成し得ることになる。プレ露
光済みのプリント用紙領域に対しては、ほぼ飽和するレ
ベルに感光させることも容易になる。

【００１４】第一の光源群のＮ個の光源は、好ましく
は、用紙送り方向に沿って基本ピッチで配列されたＮ個
のアパーチャ（絞り開口）を有するアパーチャ手段と、
各アパーチャに向き合うようにアパーチャ手段の後方に
間隔をおいて配置されたＮ個の光源本体とからなる。ま
た、（Ｎ−１）倍の長さの上流側光源は、好ましくは、
光源本体と、該光源本体に向き合う位置において前記ア
パーチャ手段に形成され、長さが基本ピッチの（Ｎ−
１）倍である長孔の形態のアパーチャとからなる。

【００１５】以上において、光源本体は、典型的には、
ＬＥＤのような発光素子からなるけれども、その代わり
に、放電管や半導体レーザのような他のタイプの発光素
子でもよい。光源本体は、特性的に面光源に近い方が好
ましいが、点光源でもよい。光源本体とアパーチャ又は
プリント用紙との間に、ビームのコリメート手段や、集
光手段や、結像光学系等が設けられていてもよく、ま
た、機械的なシャッタや液晶シャッタのような電子制御
されるシャッタが設けられていてもよい。（Ｎ−１）倍
の長さの上流側光源を構成すべく長孔状アパーチャに対
面する光源本体は、同時に制御される複数個（例えばＮ
個）の発光素子からなっていても、全体が単一の発光素
子からなっていてもよい。

【００１６】前記光源の色は、上述のように、白色でも
どのような色相の色でもよいが、光源が、上述のよう
に、光源本体とアパーチャとからなる場合、アパーチャ
を通ったビームが拡がり易い波長の長い領域の光、即
ち、赤色又は赤系統の色の光源として、ドット解像度を
最大限にし得る上記構成を採用することが好ましい。長
波長域のビームが短波長域のビームと比較して拡がり易
い一つの理由は、アパーチャ（絞り開口）でビーム径が
絞られた発散性（ビーム拡がり角の比較的大きい）ビー
ムが感光型プリント用紙の表面の透明な保護層で屈折さ
れる際における拡がり角の減少が、光の波長が長いほど
少なくなることによる。すなわち、保護層の表面で屈折
された後保護層の下に位置する感光性の層（例えば、感
光型マイクロカプセルの塗布層）にビームが達した際、
光の波長が長いほどビーム径が大きくなることことによ
る。なお、場合によっては、アパーチャ（開口）の外縁
における回折もその一因になり得る。

【００１７】光源として第二の色の光源を用いる場合、
第一の光源群の色とは異なる別の色の第二の光源群が第
一の光源群に並設される。すなわち、プリントヘッド
は、別の色の第二の光源群を更に有していてもよい。第
二の光源群は、例えば、第一の光源群に対して走査方向
にずれた位置に、典型的には走査方向の一方の側に配設
される。第二の光源群は、基本ピッチで配列された光源
を備えていてもよいけれども、好ましくは、用紙送り方
向に用紙送りピッチに一致するピッチで配置された複数
の光源を含む。第二の光源群は、典型的には、用紙送り
方向に沿って一列に配列されるけれども、場合によって
は、走査方向にずれていてもよい。その場合、第一の光
源群に属する光源の一部と第二の光源群に属する光源の
一部とが、用紙送り方向に沿って一列に並んでいてもよ
い。典型的には、ドットが拡がり易い長波長の光ビーム
に対して解像度の高いドットを形成するように、第一の
光源群として赤色などの長波長の色の光源を用い、用紙
送りピッチに一致する低解像度のドットピッチを与える
第二の光源群として青色や緑色などの短波長の光源を用
いる。但し、場合によっては、逆でもよい。なお、用紙
送りピッチで光源が配置される第二の光源群では、用紙
送り方向の全域にドットを形成し得るように、各光源が
基本ピッチの（Ｎ−１）倍の用紙送り方向長さを有す
る。

【００１８】光源として第三の色の光源を用いる場合、
典型的には、前記第一及び第二の光源群の全体に対し
て、走査方向のいずれか一方の側に第三の光源群を設け
る。但し、場合によっては、第三の光源群の光源が走査
方向に沿ってずれて配置されていてもよく、その場合、
第三の光源群の光源のうち少なくとも一部の光源は、第
一及び第二の光源群の光源のうちの少なくとも一部の光
源と用紙送り方向に一列に配列されていてもよい。第三
の光源群は、（１）第一の光源群と同様に、用紙送り方
向に沿って基本ピッチで配列されたＮ個の光源を含み、
該光源が、用紙送り方向に沿って基本ピッチで配列され
たＮ個のアパーチャを有するアパーチャ手段と、各アパ
ーチャに向き合うようにアパーチャ手段の後方に間隔を
おいて配置されたＮ個の光源本体（例えば、ＬＥＤ）と
からなっていても、（２）第二の光源群と同様に、用紙
送り方向に沿って用紙送りピッチで配置された複数の光
源を含んでいてもよい。

【００１９】前者の場合、第三の光源群は、好ましく
は、第一の光源群と同様に、該第三の光源群の前記Ｎ個
のアパーチャの上流側に基本ピッチに相当する間隔を置
いて基本ピッチの（Ｎ−１）倍の用紙送り方向長さで前
記更に別の色の上流側光源を含み、該上流側光源は、光
源本体と、該光源本体に向き合う位置において前記アパ
ーチャ手段に形成され、長さが基本ピッチの（Ｎ−１）
倍である長孔の形態のアパーチャとからなる。この場
合、典型的には、第一の光源群が赤色光源であるとき
は、第二の光源群として例えば青色光源を用い、第三の
光源群として緑色光源を用いる。但し、第二の光源群と
第三の光源群の色は逆でもよい。また、三つの光源群の
色は、光の三原色に限られず、任意の色の組合わせでよ
く、場合によっては、プリント用紙の各色に対する感度
及び利用可能な各色の光源の特性（強度、ビーム径、拡
がり角）などを考慮して、色の組合せを選んでもよい。

【００２０】後者の場合、前記第三の光源群の光源の夫
々が、好ましくは、第二の光源群の光源と同様に、用紙
送り方向に基本ピッチの（Ｎ−１）倍の長さを有する。
この場合、典型的には、第一の光源群が赤色光源である
ときは、第二及び第三の光源群として例えば青色及び緑
色光源を用いる。但し、上記の場合と同様に色の種類・
組合せは任意に選べばよい。更に、プリント用紙の感光
特性によっては、光源として、可視領域の光源の代わり
に、紫外又は赤外領域の光源を用いるようにしてもよ
い。

【００２１】以上においては、一種類から三種類の間の
光源群を用いることについて説明したけれども、光源群
の数は、４種類以上でもよい。また、各光源群の光源
は、典型的には、最上流側光源が走査方向に一列になる
ように並ぶことが好ましいけれども、場合によっては、
用紙送り方向に配置される複数の光源群の全体の長さ等
を考慮して、一部の光源が用紙送り方向にずれた位置に
あってもよい。

【００２２】本発明のプリンタは、前記した目的を達成
すべく、上述のようなプリンタヘッドを有する。なお、
プリンタで用いられるべき感光型プリント用紙は、取扱
いの容易さなどを考慮すると、典型的には、感光型マイ
クロカプセルが塗布されてなるものである。ここで、
「感光型マイクロカプセル」とは、特定波長域の光を受
けた際圧壊され易くなるか又は圧壊され難くなる（即
ち、潜像が形成される）ように構成された微小カプセル
であって、且つ圧壊された際特定の色の発色（即ち、現
像）を可能にする発色物質が内部に収容（典型的には、
封入）されているものをいう。但し、プリント用紙は、
感光型のものであれば、他のタイプのものでもよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明による好ましい一実
施の形態を添付図面に示した好ましい一実施例のプリン
タに基づいて説明する。まず、図１に示したプリンタ１
０で用いられる好ましい一例の感光型プリント用紙１に
ついて、図３の（ａ）及び４に基づいて説明する。

【００２４】この例では、感光型プリント用紙１は、
「感光型マイクロカプセルが塗布されており、露光ヘッ
ドによる露光動作（潜像形成動作）及び加圧現像ヘッド
による加圧現像動作によってプリント可能なシート状
物」を指す。シート状物は、印刷（プリント）に際して
用紙送り方向に間欠的に送給され得るような幅、長さ、
及び厚さを有する限り、その三次元形状はどのようなも
のでもよい。プリント用紙１は、図３の（ａ）に示した
ように、白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
からなるシート状基体部（基材部）２と、このシート状
基体部２上に形成され顕色剤を含む受像層３と、感光型
マイクロカプセルがバインダ（接着剤）に均一に分散さ
れて受像層３上に均一に塗布された感光型マイクロカプ
セル層４と、透明ＰＥＴのような保護層５とからなる。
シートの基体ないし基材２は、プラスチック材料の代わ
りに紙のような他の材料でもよい。マイクロカプセル層
４にバインダはなくてもよく、受像層３とマイクロカプ
セル層４とは混在する一つの層であってもよい。感光型
マイクロカプセルは、ゼラチンなどからなる数ミクロン
程度の透明な外側のカプセル壁を有し、該カプセル壁内
には、特定波長の光によって硬化する光硬化物質と、硬
化されなかったカプセルが圧壊されたとき受像層３の顕
色剤と接触して発色する発色物質とが、封入されてい
る。典型的には、各マイクロカプセルは、顕色剤に接触
すると絵具の三原色のうちのいずれかに発色する発色物
質と、該発色物質により発色される色に対して実際上補
色関係にある色（光の三原色）の光で硬化する光硬化物
質とを一緒に封入してなる。すなわち、マイクロカプセ
ルには、三種類のタイプが有り、夫々、赤（赤紫）色を
呈するマゼンダ（Ｍ）用の発色物質及びこれと補色関係
にある緑色光（Ｇ）を選択的に吸収して硬化する光硬化
物質を封入してなるタイプＭのマイクロカプセル、黄色
を呈するイエロー（Ｙ）用の発色物質及び青色光（Ｂ）
で硬化する光硬化物質を封入してなるタイプＹのマイク
ロカプセル、並びに青（青紫）色を呈するシアン（Ｃ）
用の発色物質及び赤色光（Ｒ）で硬化する光硬化物質を
封入してなるタイプＣのマイクロカプセルからなる。マ
イクロカプセル層４では、これら三種類のマイクロカプ
セルが一様に分散・塗布されている。

【００２５】例えば、３００ｄｐｉでプリント用紙にカ
ラープリントを行う場合、８５μ程度の径の領域に一つ
のドットが形成される。このドット領域に、例えば、露
光ヘッドから赤色の光が照射されると、タイプＣのマイ
クロカプセル内の光硬化物質は硬化するけれども、タイ
プＭ，Ｙのマイクロカプセル内の光硬化物質は硬化され
ず、このドット領域に赤色の潜像が形成される。このド
ット領域が加圧下におかれると、硬化したタイプＣのマ
イクロカプセルはそのまま保たれるけれども、硬化され
ていないタイプＭ，Ｙのマイクロカプセルは圧壊され、
夫々の発色物質が受像層４の顕色剤と反応して赤紫色及
び黄色を呈し、全体としてほぼ赤い色を呈する。タイプ
Ｃのマイクロカプセルが硬化される程度はドット領域に
照射される光の強さ（光量）に依存し、その多少に応じ
てタイプＣのマイクロカプセルが少しだけ圧壊された
り、全く圧壊されなかったりして、当該ドット領域にお
ける青色の混ざり具合が変わることになる。従って、照
射光の色に応じて三つのタイプのマイクロカプセルの硬
化の程度が異なり、マイクロカプセルの圧壊により発色
される色が異なることになる。

【００２６】マイクロカプセルは、上述のように光の三
原色に対応する三種類の波長域の光の各々に応じて発色
を可能にする三つのタイプＭ，Ｙ，Ｃからなる代わり
に、一つ若しくは二つ、又はそれ以上の任意の特定の波
長域の光に応じて発色を可能にする一つ若しくは二つ、
又はそれ以上の任意の数のタイプのものからなっていて
もよい。各タイプのマイクロカプセルは、典型的には、
用紙１の被塗布面に一様に分布しているけれども、場合
によっては、用紙１の領域によってマイクロカプセルの
分布が異なっていてもよい。

【００２７】プリント用紙１の各マイクロカプセルは、
一般に、図4に示したような感光特性を有する。すなわ
ち、任意の特定波長域の可視光（例えば赤色光Ｒ）をプ
リント用紙1の特定領域に照射した場合、プリント用紙
１の該特定領域に照射された光Ｒのエネルギ、即ち光量
ないし積分強度Ｅと、照射光Ｒに応じた該特定領域に発
現されるべき補色の濃度Ｄとの間には、図４において曲
線Ａで示したような関係が有る。すなわち、照射ないし
露光エネルギＥの総量が小さい場合、より詳しくは、露
光エネルギＥが点Ｐ０で示した閾値Ｅ０以下である場
合、タイプＣのマイクロカプセル内の光硬化物質は実際
上ほとんど硬化されず、該マイクロカプセルＣは加圧現
像処理によって圧壊され、光Ｒの照射量Ｅの多少に拘わ
らず、ほぼ一定の濃度Ｄ０で発色する。一方、プリント
用紙1の当該特定領域に対する特定波長域の光Ｒの照射
エネルギの総量Ｅが閾エネルギＥ０を超えると、照射エ
ネルギ総量Ｅがほぼ点Ｐ１で示した程度のエネルギＥ１
よりも小さい範囲では、照射エネルギＥの増大に応じて
光硬化物質の硬化の程度が急激に変化し（高くなり）、
加圧現像処理によってマイクロカプセルＣの圧壊の程度
が急激に低下し、発色濃度Ｄが急激に低下する。露光エ
ネルギＥがほぼＥ１に達するとマイクロカプセルＣが加
圧現像によってほとんど圧壊されなくなるので、露光エ
ネルギＥがＥ１を超えると、露光量Ｅの増大による発色
濃度Ｄの低下は再び小さくなる。なお、点Ｐ１は、露光
・発色特性を定性的に示すには一応の目安になる点又は
領域であるけれども、これに近接する点と厳密に区別さ
れて定義されなくてもよい。以上においては、赤色光Ｒ
に対するタイプＣのマイクロカプセルの特性を例にとっ
て説明したけれども、他のマイクロカプセルＭ，Ｙも夫
々該当する波長域の光Ｇ，Ｂに対して、定性的には同様
な（場合によっては定量的にも実際上同様な）特性を有
する。

【００２８】図１において、プリンタ１０では、例え
ば、該プリンタ１０のフレーム１１の側壁１１ａ，１１
ｂの間に支持された上流側及び下流側のローラのような
用紙送り機構１２，１３によってプリント用紙１がＺ方
向に一定のピッチ（用紙送りピッチ）Ｑｐで間欠的に送
られ、用紙送り方向Ｚへの用紙１の送給が停止されてい
る間に、露光ヘッド１４及び加圧・現像ヘッド１５を搭
載したキャリッジ１６が案内レールのような案内機構１
７に沿って用紙送り方向Ｚと直角な走査方向Ｘに走査さ
れる。キャリッジ１６の走査は、走査方向の両端に設け
たタイミングプーリにタイミングベルトを掛け渡して循
環させると共にキャリッジ１６に形成した用紙送り方向
の長孔にタイミングベルトに固定したピンを係合させる
ことにより行っても、シャフトをその軸線のまわりで回
転可能な状態で走査方向に延在させると共にキャリッジ
１６に一体的に形成した係合ピンをシャフトの外周に形
成した両方向螺旋溝に係合させることにより行っても、
その他の手段で行ってもよい。露光ヘッド１４のＸ方向
位置は、キャリッジ１６と一体的な走査位置センサない
しエンコーダ１８によって案内レール１７上のスケール
１９の目盛を読取りコントローラ２０に送ることによっ
て検出される。加圧・現像ヘッド１５は、キャリッジ１
６のＸ方向走査に伴うＸ方向移動の際、プリント用紙１
の背面に位置するプラテンのような用紙支持手段と協働
して該用紙支持手段の間で該ヘッド１５の前に位置する
露光済みの用紙部分（用紙１の小領域）に加圧力を加え
て該露光済み部分の非硬化又は非完全硬化マイクロカプ
セルを圧壊して用紙１の当該部分に所定の色を所定の濃
度で発現させるように構成されており、例えば、支持手
段により支持された用紙１上を走査方向に転動可能な加
圧ローラを有する。２１はキャリッジ１６をＸ方向に駆
動するＸ方向駆動機構、２２は用紙送り機構１２，１３
を介して用紙１をＺ方向に間欠的に移動させるＺ方向駆
動機構、２３は動力伝達機構を含み夫々の駆動機構２
１，２２を駆動する駆動源である。

【００２９】プリントされるべき画像情報等は、デジタ
ルカメラ等の画像情報処理装置や画像情報記録媒体のよ
うなプリントパターン情報源２４からプリンタ１０のコ
ントローラ２０に与えられる。マイクロプロセッサなど
からなるコントローラ２０は、各用紙送り位置Ｚにおい
て、プリントパターン情報源２４からのパターン情報及
び走査位置センサ１８からのＸ方向位置データに基づい
て、露光ヘッド駆動装置２５を駆動して露光ヘッド１４
により用紙１の位置Ｘ，Ｚに所定の色及び感光度（硬化
度）のドット状潜像を形成させる。露光ヘッド１４のＸ
方向走査に伴ってＸ方向に潜像が形成され、用紙１を１
ピッチだけＺ方向に間欠送りした後露光ヘッド１４のＸ
方向走査を行うことを繰返すことによって、Ｘ−Ｚ面内
で用紙１に二次元パターンの形態の潜像が形成される。
なお、露光ヘッド１４のＸ方向走査の際同時にＸ方向に
移動される加圧・現像ヘッド１５により用紙１の露光済
み領域が加圧されて各ドット領域の露光（感光）状態に
応じてマイクロカプセルが圧壊され、現像が行われる。

【００３０】露光ヘッド１４は、図２及び図３の（ａ）
に示すように、箱状のヘッド筐体３１と、ヘッド筐体３
１の後壁３２においてＺ方向及びＸ方向に配列・固定さ
れた複数の光源本体としてのＬＥＤ３３と、ヘッド筐体
３１の前壁３４（例えば厚さ数１０μ程度）のうち各光
源本体３３に向き合う位置に距離Ｈ１（例えば３００〜
４００μ程度）だけ間隔を置いて形成されたアパーチャ
（絞り開口）３５とを有する。３６は光源本体３３，３
３の間の隔壁（仕切壁）である。前壁３４は、アパーチ
ャ手段ないしアパーチャ板として機能する。隔壁３６に
より離隔された各光源本体３３及び該光源本体３３に対
向したアパーチャ３５によって、各光源Ｓが形成されて
いる。

【００３１】より詳しくは、露光ヘッド１４の複数の光
源Ｓは、第一の光源群としての赤色光源群Ｓｒと、走査
方向Ｘに関して赤色光源群Ｓｒの左側に（図２で見て）
配置された第二の光源群（又は第三の光源群）としての
緑色光源群Ｓｇと、走査方向に関して赤色及び緑色光源
群Ｓｒ，Ｓｇの右側に配置された第三の光源群（又は第
二の光源群）としての青色光源群Ｓｂとからなる。図示
の例では、Ｎ＝２であり、基本ピッチＱｓ＝Ｑｐ／Ｎ＝
Ｑｐ／２である。赤色光源群Ｓｒは、用紙送りピッチＱ
ｐの１／２の基本ピッチＱｓ＝Ｑｐ／２で用紙送り方向
Ｚに配列された半径Ｒｒの２個の円形の赤色光源Ｓｒ
２，Ｓｒ３と、上流側の赤色光源Ｓｒ２よりも更に上流
側に、基本ピッチＱｓに相当する間隔Ｑｐ／２を置いて
配置された長さＬｒ１＝（Ｎ−１）Ｑｓ＝Ｑｓ＝Ｑｐ／
２の細長い赤色光源Ｓｒ１とからなる。ここで、細長い
上流側光源Ｓｒ１の長さＬｒ１とは、光源Ｓｒ１の上流
端における半径Ｒｒの半円の中心Ｓｕｃと光源Ｓｒ１の
下流端における半径Ｒｒの半円の中心Ｓｄｃとの間の距
離をいう。なお、光源Ｓｒ１とＳｒ２との間隔とは、点
Ｓｄｃと円形光源Ｓｒ２の中心との間の距離をいう。緑
色光源群Ｓｇは、光源Ｓｒ１と実質上同一形状で基本ピ
ッチＱｓに一致する間隔を置いて配置された細長い光源
Ｓｇ１，Ｓｇ２からなり、青色光源群Ｓｂも、光源Ｓｒ
１と実質上同一形状で基本ピッチＱｓに一致する間隔を
置いて配置された細長い光源Ｓｂ１，Ｓｂ２からなる。
なお、光源群Ｓｇ及びＳｂのうちの少なくとも一方は、
赤色光源群Ｓｒと同様な形状及び配置の光源で形成され
ていてもよい。

【００３２】図示の例では、光源Ｓの形状、サイズ及び
位置関係は、実質上、絞り開口となっているアパーチャ
３５によって規定されるから、光源Ｓについての形状、
サイズ及び位置関係に関する上述の記載は、光源Ｓとア
パーチャ３５とを区別すべく特に別記する場合を除い
て、アパーチャ３５にもそのまま当てはまる。以下で
は、各光源Ｓに対応するアパーチャ３５について、光源
Ｓの添字（例えばｒ１など）と同一の添字（ｒ１など）
を付して示す。また、ＬＥＤのような光源本体３３につ
いても同様に対応する添字（ｒ１など）を付して示す。

【００３３】図２に示した例では、光源Ｓｒ２，Ｓｒ３
が円形で他の光源Ｓｒ１，Ｓｂ１，・・，Ｓｇ２がＺ方
向に長い長円形になっているけれども、その代わりに、
光源Ｓｒ１，Ｓｂ１，・・，Ｓｇ２が円形で残りの光源
Ｓｒ２，Ｓｒ３がＸ方向に長い長円形であってもよく、
円形に近い方の光源が比較的細長い楕円形などであって
もよい。

【００３４】次に、光源Ｓのアパーチャ板３４から距離
Ｈ２（例えば数１０μ程度）だけ離れて位置するプリン
ト用紙１に対する光源Ｓによる潜像Ｍの形成に関して、
図３の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図３の
（ａ）に示したように、円筒状面を表す線Ｋ１で示した
領域（開口径２Ｒに一致し、例えば２００〜３００μ程
度）の内側では、光源本体３３ｒ２のほとんどすべての
領域からの光がプリント用紙１の保護層５（例えば厚さ
５０〜１００μ程度）を介してマイクロカプセル層４に
照射される。従って、この領域に対応する円Ｎ１内の用
紙領域は光源本体３３ｒ２からの光に十分に露光され得
る。一方、光源本体３３ｒ２からの光は、線Ｋ２よりも
外側には照射されない。従って、線Ｋ２に沿った光が透
明保護層５を介してマイクロカプセル層４に照射される
点が光源本体３３ｒ２ないし光源Ｓｒ２により露光され
る領域の外縁になる。透明保護層５の上面５ａにおける
屈折を考慮すると、赤色光は、図３の（ａ）において、
実線Ｋ２ｒで示したように曲がって透明保護層５に照射
されることになる。その結果、赤色光の場合のドット
（露光領域）の外縁は、図３の（ｂ）において、実線Ｎ
２で示したような円（例えば直径が３００〜４００μ程
度）になる。ここでは、説明の簡明化のために光源本体
３３ｒ２の発光面が円形であると仮定している（外縁Ｎ
２は、アパーチャの形状だけでなく光源本体３３ｒ２の
形状に依存する）。

【００３５】仮に、光源が赤色光源ではなくて赤色光よ
りも波長の短い緑色光（又は青色光）の光源であると仮
定すると、透明保護層５の表面での屈折はより大きくな
るので、図３の（ａ）において、想像線Ｋ２ｇで示した
ようにより内側に曲がってマイクロカプセル層４に照射
されるから、マイクロカプセル層４の露光領域の外縁
は、図３の（ｂ）において、想像線Ｎ２ｇで示したよう
に、Ｎ２よりも径の小さい円になる。なお、アパーチャ
板３４の開口３５ｒ２の外縁における回折を無視し難い
場合、回折に伴う径の増大も波長が長い程大きくなるか
ら、（仮に、短波長の光の回折を無視し得ると仮定する
と）光線Ｋ２は回折によって更に外方へ拡がり、ドット
の外縁は図３の（ｂ）において破線Ｎ２ｄで示したよう
にＮ２よりも更に拡がることになる。その結果、中央の
円形領域の外縁Ｎ１からドットの外縁Ｎ２又はＮ２ｄま
での間の領域では、径方向外方ほど照射光の光量が減少
するから当該領域はぼんやりした外形を与えることにな
り、長波長の光ほどぼやけの範囲（径）が拡がることに
なる。従って、三色の光源（この例では絞り開口３５）
を同一のサイズ・形状に形成した場合には波長の最も長
い赤色光により形成されるドット像が最もぼやけてしま
う虞が高くなる。ところが、このヘッド１４では、図２
に示したように、赤色光源群Ｓｒは、緑色光源群Ｓｇ及
び青色光源群Ｓｂとは異なり、サイズのより小さい光源
Ｓｒ２，Ｓｒ３を用いることによってより多数の光源を
配列してなるから、赤色光により形成されるドットがぼ
んやりと大きく拡がってしまう虞が少ない。

【００３６】次に、赤色光源Ｓｒによる露光（潜像形
成）について、プレ露光を含めて、より詳しく説明す
る。まず、プリント用紙１のＺ方向送給を停止した状態
で、プリント用紙１のＺ，Ｘ方向の所定位置Ｚ１，Ｘ１
に、最上流側光源Ｓｒ１によるプレ露光が行われるとす
る。このとき、例えば、図３の（ｂ）において、点線Ｎ
ｐ１で示した領域の内側では領域Ｎ１と同様にほぼ一様
なプレ露光が行われ、点線Ｎｐ２で示した領域内では、
線Ｎｐ１から線Ｎｐ２へと外方に至る程受光量が小さく
なるようなプレ露光が行われる。即ち、線Ｎｐ１内の領
域には、図４の閾点Ｐ０で示した閾エネルギＥ０又はそ
れより僅かに少ない程度の光エネルギが与えられ、線Ｎ
ｐ１とＮｐ２との間の領域では、照射光エネルギは外側
ほど小さくなる。用紙送り位置Ｚ１についてのＸ方向の
走査の後、紙送り機構１２，１３により用紙１が送りピ
ッチＱｐだけ下流側に送られ、キャリッジ１６のＸ方向
走査によって露光ヘッド１４の赤色光源Ｓｒが用紙１の
上記のプレ露光済みの位置Ｚ１，Ｘ１に対面すると、ヘ
ッド１４の下流側の二つの赤色光源Ｓｒ２，Ｓｒ３が発
光駆動されて、光源Ｓｒ２，Ｓｒ３から図４の例えば
（Ｅａ−Ｅ０）の光エネルギが与えられ（例えば、Ｅａ
＞Ｅ１であるが、場合によっては、Ｅａ＜Ｅ１でもよ
い）、光源Ｓｒ２，Ｓｒ３の夫々に対面する領域Ｎ１，
Ｎ１が（マイクロカプセルの圧壊の際）所定の濃度Ｄａ
になるような潜像が形成される。従って、用紙送り方向
Ｚに関して、点ｄ２，ｄ３を中心として少なくとも領域
Ｎ１，Ｎ１を含む二つのドット潜像が形成される。な
お、光源Ｓｒ２からのビーム断面のうち線Ｎ１よりも外
側の領域及び光源Ｓｒ３からのビーム断面のうち線Ｎ１
よりも外側の領域に対応する用紙領域のうち、総受光エ
ネルギがＥ１を超える範囲では領域Ｎ１，Ｎ１とほぼ同
様な濃度Ｄを与える潜像が形成される。例えば、二つの
ビームＮ２，Ｎ２が重なる範囲の少なくとも大半がこれ
に該当する。その結果、点ｄ２，ｄ３を中心とするドッ
ト領域が実際上つながることになる。なお、走査方向Ｘ
にみて位置Ｘ１のドット領域に隣接するドット領域に潜
像が形成されない場合には、ドット領域は、走査方向Ｘ
の両側に離れるほど濃度が低下する。但し、用紙１のマ
イクロカプセルが図４のような感光特性を有するから、
照射光のエネルギの勾配よりもはるかに大きな勾配で濃
度変化が起こり、ドット像はある範囲に限られることに
なる。一方、走査方向Ｘにみて位置Ｘ１のドット領域に
隣接するドット領域に潜像が形成される場合には、走査
方向Ｘにも実際上つながることになる。

【００３７】以上のような露光動作において、赤色光に
対しては、用紙送りピッチＱｐの範囲に二つのドットが
形成される。従って、用紙送りピッチＱｐが従来の用紙
送りピッチの大きさと同一である場合、ピッチＱｐ内に
二倍（Ｎ＝２のとき）のドットが形成されドットピッチ
が１／２になるから、赤色光に対するプリント解像度
（ドット解像度）が二倍になり、ぼやけ易い赤色光に応
じたプリントがよりクリヤーに形成され得る。なお、こ
の例の場合、緑色光源Ｓｇ及び青色光源Ｓｂに対して
は、夫々のドット領域に対して夫々の光源Ｓｇ１，Ｓｇ
２及び光源Ｓｂ１，Ｓｂ２による二回の露光（プレ露光
及び引き続く潜像形成露光）で一つのドット潜像を形成
するような従来の技術と同様である。

【００３８】一方、基本ピッチＱｓが従来のプリントヘ
ッドの光源のピッチと同一である場合、用紙送りピッチ
Ｑｐが基本ピッチＱｓの二倍（Ｎ＝２のとき）であり、
光源ピッチすなわちドットピッチを一定に保ったまま、
用紙送りピッチＱｐを従来の用紙送りピッチの二倍にす
ることになるから、プリント速度が従来より大幅に速く
なる。例えば、前述のように、１ドット当たりの露光時
間が４８０マイクロ秒、走査方向のドット数が３２０ド
ット／行、走査方向の端（一行の端）における走査方向
の反転時間が０．０５秒で、用紙送り方向のドット数
（行数）が１４４ドットである場合、プリント時間は、
（４８０×３２０×１０^-6＋０．０５）×１４４／２
秒、即ち１４．７秒程度で、従来の１／２になる。この
場合、緑色光源Ｓｇ及び青色光源Ｓｂに対しては、二つ
のドット領域を一つのドットで代替する点でドット解像
度が落ちているけれども、同じ解像度では赤色光に対す
るぼやけの方が大きくなってしまうことを考慮すると、
解像度を赤色光の場合よりも落とすことによって、全体
としては、むしろ同程度のぼやけを与えることになり、
各色の光に対する解像度のバランスを取りながら全体の
プリント速度を高めることになる。

【００３９】なお、以上においては、ドットの外縁がぼ
やけるような比較的弱い光を与える例を中心に説明した
が、この露光ヘッド１４では、光のエネルギを高くした
場合、ドット自体の拡がりの増大は、隣接するドットと
の重なりに伴い隣接する領域の色を所定の色からずらす
べく働くことになるけれども、長波長域の光により形成
されるドット状潜像の解像度（従って現像により形成さ
れるドット状発色領域の解像度）を、短波長光により形
成されるドット領域の解像度と比較して、相対的に上げ
るようにしたから、隣接ドット領域間の発色のズレを最
小限に抑制し得ることになる。

【００４０】プリント（印刷）を可視像の形成とみなす
場合には、上述の例では、プリンタヘッドは、露光ヘッ
ド１４と加圧・現像ヘッド１５とからなるが、加圧・現
像動作は露光結果に応じた色の発現であり、プリントパ
ターンは実際上露光動作によって確定されているとみな
す場合には、プリンタヘッドは、加圧・現像ヘッド１５
を含まず、実際上、露光ヘッド１４からなる。

【００４１】図２では、各色（各群）の光源が用紙送り
方向に沿って一列に並んでいる例について説明したけれ
ども、例えば、二行目の光源が図示の例と一致していて
一行目の光源の色が図示の例とは異なっていてもよく、
例えば、Ｓｇ１が赤色光源、Ｓｒ１が青色光源、Ｓｂ１
が緑色光源であってもよい。また、例えば、一行目の光
源Ｓｇ１，Ｓｒ１，Ｓｂ１が走査方向に一列に並んでい
なくてもよい。更に、光源群が、Ｓｒのみでも、Ｓｒと
Ｓｇとの二つでもよく、各光源群の色が例とは異なって
いてもよい。更に、Ｎは３以上でもよく、例えば、Ｎ＝
３の場合、図２において、半径Ｒｒの三つの小光源Ｓｒ
２、Ｓｒ３，Ｓｒ４が配置され、Ｑｓ＝Ｑｐ／３、Ｌｒ
１＝（Ｎ−１）Ｑｓ＝２Ｑｓになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による好ましい一実施例のプリンタヘッ
ドが適用されるプリンタの一例の模式的な説明図。

【図２】本発明による好ましい一実施例のプリンタヘッ
ドを、ヘッドの前面から見た説明図。

【図３】図２のプリンタヘッドを用いた露光動作を説明
するための説明図で、（ａ）は露光ヘッドとこれに対面
したプリント用紙とを用紙送り方向に平行で且つ用紙に
直角な断面で見た断面説明図、（ｂ）は露光ヘッドによ
りプリント用紙上に形成される潜像の説明図。

【図４】図２のプリンタヘッドによりプリントされる一
例のプリント用紙のマイクロカプセル層の感光特性を説
明するためのグラフ。

【符号の説明】

１プリント用紙２シート状基材３受像層４感光型マイクロカプセル層５透明保護層１０プリンタ１２，１３用紙送り機構１４露光ヘッド１５加圧・現像ヘッド１６キャリッジ１８ヘッド位置センサ１９スケール２０コントローラ２１Ｘ方向駆動制御機構２２Ｚ方向駆動制御機構２４パターン情報源２５露光ヘッド駆動装置３１箱状筐体３２後壁３３光源本体（ＬＥＤ）３３ｂ１，３３ｂ２青色光源本体３３ｇ１，３３ｇ２緑色光源本体３３ｒ１，３３ｒ２，３３ｒ３赤色光源本体３４前壁（アパーチャ板、アパーチャ手段）３５アパーチャ（開口、絞り用開口）３５ｂ１，３５ｂ２青色光源用開口３５ｇ１，３５ｇ２緑色光源用開口３５ｒ１，３５ｒ２，３５ｒ３赤色光源用開口３６隔壁Ａマイクロカプセル層の感光特性Ｄ濃度Ｄ０最大濃度Ｅ受光エネルギＥ０閾エネルギＥ１ほぼ飽和するエネルギＫ１、Ｋ２光線Ｋ２ｒ赤色屈折光Ｋ２ｇ緑色屈折光Ｎ１，Ｎｐ１中央ドット領域Ｎ２，Ｎ２ｄ，Ｎ２ｇ，Ｎｐ２露光領域（潜像領域又
はドット領域）の外縁Ｑｐ用紙送りピッチＱｓ基本ピッチＳ光源Ｓｂ青色光源群（第三又は第二の光源群）Ｓｇ緑色光源群（第二又は第三の光源群）Ｓｒ赤色光源群（第一の光源群）Ｘ走査方向Ｚ用紙送り方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定の用紙送りピッチで用紙送り方向に
間欠的に送られる感光型のプリント用紙に対して、該用
紙送り方向と交差する走査方向に走査される際該プリン
ト用紙に光を照射してプリントを行う光書込み型のプリ
ンタヘッドであって、用紙送り方向に第一の光源群を有し、該第一の光源群が、用紙送り方向に沿って用紙送りピッ
チの１／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の基本ピッチで配列
された一の色のＮ個の光源を含むプリンタヘッド。
【請求項２】第一の光源群が、用紙送り方向に関して
前記Ｎ個の光源の上流側に基本ピッチに相当する間隔を
置いて前記一の色の上流側光源を含み、該上流側光源の
用紙送り方向の長さが基本ピッチの（Ｎ−１）倍である
請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項３】前記Ｎ個の光源が、用紙送り方向に沿っ
て基本ピッチで配列されたＮ個のアパーチャを有するア
パーチャ手段と、各アパーチャに向き合うようにアパー
チャ手段の後方に間隔をおいて配置されたＮ個の光源本
体とからなる請求項１又は２に記載のプリンタヘッド。
【請求項４】前記（Ｎ−１）倍の長さの上流側光源
は、光源本体と、該光源本体に向き合う位置において前記アパーチャ手段
に形成され、長さが基本ピッチの（Ｎ−１）倍である長
孔の形態のアパーチャとからなる請求項３に記載のプリ
ンタヘッド。
【請求項５】前記一の色が赤色である請求項１から４
までのいずれか一つの項に記載のプリンタヘッド。
【請求項６】別の色の第二の光源群を更に有してお
り、該第二の光源群が用紙送り方向に用紙送りピッチで
配置された複数の光源を含む請求項１から５までのいず
れか一つの項に記載のプリンタヘッド。
【請求項７】前記第二の光源群の光源の夫々が、用紙
送り方向に基本ピッチの（Ｎ−１）倍の長さを有する請
求項６に記載のプリンタヘッド。
【請求項８】更に別の色の第三の光源群を更に有する
請求項６又は７に記載のプリンタヘッド。
【請求項９】前記第三の光源群が、用紙送り方向に沿
って基本ピッチでＮ個の光源を含み、該光源が、用紙送
り方向に沿って基本ピッチで配置されたＮ個のアパーチ
ャを有するアパーチャ手段と、各アパーチャに向き合う
ようにアパーチャ手段の後方に間隔をおいて配置された
Ｎ個の光源本体とからなる請求項８に記載のプリンタヘ
ッド。
【請求項１０】前記第三の光源群が、該光源群の前記
Ｎ個のアパーチャの上流側に基本ピッチに相当する間隔
を置いて基本ピッチの（Ｎ−１）倍の用紙送り方向長さ
で前記更に別の色の上流側光源を更に含み、該上流側光
源は、光源本体と、該光源本体に向き合う位置において
前記アパーチャ手段に形成され、長さが基本ピッチの
（Ｎ−１）倍である長孔の形態のアパーチャとからなる
請求項９に記載のプリンタヘッド。
【請求項１１】前記第三の光源群が、用紙送り方向に
用紙送りピッチで配置された複数の光源を含む請求項８
に記載のプリンタヘッド。
【請求項１２】前記第三の光源群の光源の夫々が、用
紙送り方向に基本ピッチの（Ｎ−１）倍の長さを有する
請求項１１に記載のプリンタヘッド。
【請求項１３】各光源本体がＬＥＤ（発光ダイオー
ド）からなる請求項３、４、９、又は１０うちのいずれ
か一つの項に記載のプリンタヘッド。
【請求項１４】Ｎが２である請求項１から１３までの
いずれか一つの項に記載のプリンタヘッド。
【請求項１５】請求項１から１４までのいずれか一つ
の項に記載のプリンタヘッドを有するプリンタ。