JP2930896B2 - Optical printing method and apparatus - Google Patents

Optical printing method and apparatus

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JP2930896B2
JP2930896B2 JP7252468A JP25246895A JP2930896B2 JP 2930896 B2 JP2930896 B2 JP 2930896B2 JP 7252468 A JP7252468 A JP 7252468A JP 25246895 A JP25246895 A JP 25246895A JP 2930896 B2 JP2930896 B2 JP 2930896B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光を感光媒体に照
射して画像や文字等の印字を行う光印字装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical printing apparatus for irradiating a photosensitive medium with light to print images and characters.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在一般的に使用されているレーザプリ
ンタは、レーザビームによって形成した感光ドラムの静
電潜像にトナーを供給して現像し、これを記録担体へ転
写することで印字を行う。このようなレーザプリンタで
感光ドラムに対し印字情報を走査(scan)する方式には、
回転多面鏡が広く用いられている。一方、最近になっ
て、トナーを使用するレーザプリンタとは異なる方式で
光を利用する光印字装置が現れてきている。この光印字
装置は、感光媒体に印字光として使用するレーザビーム
の焦点を合わせて移動させ、その焦点部位で発生するエ
ネルギーを光電変換(Opto-Electric conversion)、光熱
変換(Opto-thermal conversion) 等の感光媒体によるエ
ネルギー変換を通じて記録担体へ伝え、画像や文字等の
印字を行う方式である。このような光印字装置の動作
は、"High Definition Thermal Transfer Printing Usi
ng Laser Heating"(Mitsuru Irie et al, Journal of I
maging Science & Technology, Vo1.37, No.3, 1993, p
p 231-238)及び"Halftone ColorImaging by Laser Dye
Transfer"(Proc. of the 9th Int. Congress on Advanc
es in Non-impact Printing(NIP) Technologies, Yokoh
ama, Japan, Oct.4-8, 1993, pp 362-365) 等に詳しく
開示されている。
2. Description of the Related Art A laser printer generally used at present carries out printing by supplying toner to an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by a laser beam, developing the toner, and transferring the toner to a record carrier. . The method of scanning print information on the photosensitive drum with such a laser printer includes:
Rotating polygon mirrors are widely used. On the other hand, recently, an optical printing apparatus using light in a method different from a laser printer using toner has appeared. This optical printing device focuses and moves a laser beam used as printing light on a photosensitive medium, and converts the energy generated at the focal point into a photoelectric conversion (Opto-Electric conversion), a photothermal conversion (Opto-thermal conversion), etc. In this method, images and characters are transmitted to a record carrier through energy conversion by a photosensitive medium. The operation of such an optical printing apparatus is described in "High Definition Thermal Transfer Printing Usi
ng Laser Heating "(Mitsuru Irie et al, Journal of I
maging Science & Technology, Vo1.37, No.3, 1993, p
p 231-238) and "Halftone ColorImaging by Laser Dye
Transfer "(Proc. Of the 9th Int. Congress on Advanc
es in Non-impact Printing (NIP) Technologies, Yokoh
ama, Japan, Oct. 4-8, 1993, pp 362-365).

【0003】一般的な光印字装置の概略構成は図4のよ
うなものとされている。光印字装置に対する印字情報は
コンピュータ10から出力される。このときコンピュー
タ10は、印字情報に加えて該印字情報の座標情報も出
力し、これらはインタフェース部21へ送られる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a general optical printing apparatus. Printing information for the optical printing device is output from the computer 10. At this time, the computer 10 outputs coordinate information of the print information in addition to the print information, and these are sent to the interface unit 21.

【0004】図示の光印字装置においては、レーザ駆動
部(laser driver)22、レーザダイオード(laser diod
e) 23、光ファイバ(optical fider) 24、ビームガ
イド(beam centering unit) 26、及び光学系(focusin
g optics) 27で、印字情報をレーザビームへ光電変換
する構成である。この場合、印字ヘッド(print head)2
5は、ビームガイド26及び光学系27で構成され得
る。この他にも、レーザ駆動部22、レーザダイオード
23、及び光学系27で印字情報をレーザビームへ光電
変換する構成もあり、この場合、プリントヘッド25は
レーザダイオード23及び光学系27で構成可能であ
る。
In the illustrated optical printing apparatus, a laser driver (laser driver) 22 and a laser diode (laser diode) are used.
e) 23, optical fiber 24, beam centering unit 26, and focus system
g optics) 27, in which the print information is photoelectrically converted into a laser beam. In this case, the print head 2
5 can be composed of a beam guide 26 and an optical system 27. In addition, there is also a configuration in which print information is photoelectrically converted into a laser beam by the laser driving unit 22, the laser diode 23, and the optical system 27. In this case, the print head 25 can be configured by the laser diode 23 and the optical system 27. is there.

【0005】この光印字装置で印字情報がレーザビーム
に変換され印字が行われる過程を説明する。インタフェ
ース部21を介した印字情報は、レーザ駆動部22にお
いてレーザビーム変換可能なように変調及び増幅された
後にレーザダイオード23へ出力され、レーザビームに
変換出力される。印字情報に基づいてレーザダイオード
23から出力されるレーザビームは、光ファイバ24を
通じてビームガイド26へ伝達される。ビームガイド2
6では、光ファイバ24を介して伝達されるレーザビー
ムを光学系27の中央に位置させる制御が行われる。即
ち、ビームガイド26は、光ファイバ24の光軸と光学
系27の光軸を合わせる役割をもつ。光学系27を経た
レーザビームは、ドラム29上に位置させた感光媒体に
焦点を結ぶことになる。ドラム29上には感光媒体と記
録担体が位置しており、レーザビームにより感光媒体が
反応して記録担体へ印字が行われる。例えば、レーザビ
ームの照射で発熱した部分が記録担体へ転写することで
印字される。この熱転写方式には、昇華形熱転写(Dye D
iffusion Thermal Transfer)と溶融形熱転写(MeltTherm
al Transfer) がある。
A process in which print information is converted into a laser beam and printing is performed by the optical printing apparatus will be described. The print information via the interface section 21 is modulated and amplified so that the laser beam can be converted by the laser drive section 22 and then output to the laser diode 23 to be converted into a laser beam. The laser beam output from the laser diode 23 based on the print information is transmitted to the beam guide 26 through the optical fiber 24. Beam guide 2
At 6, the control for positioning the laser beam transmitted via the optical fiber 24 at the center of the optical system 27 is performed. That is, the beam guide 26 has a role of aligning the optical axis of the optical fiber 24 with the optical axis of the optical system 27. The laser beam that has passed through the optical system 27 focuses on the photosensitive medium located on the drum 29. A photosensitive medium and a record carrier are located on the drum 29, and the photosensitive medium reacts with the laser beam to perform printing on the record carrier. For example, printing is performed by transferring a portion heated by laser beam irradiation to a record carrier. This thermal transfer method includes sublimation type thermal transfer (Dye D
Iffusion Thermal Transfer and Melt Thermal Transfer
al Transfer).

【0006】印字に際し、印字情報のX軸関係に対して
は印字ヘッド25を移動させ、Y軸関係に対してはドラ
ム29を回転させる。即ち、X軸関係のステップは、第
1ステップモータ33、リードスクリュー(precision l
ead screw)31、及びスライドガイド(precision slid
e) 32で行われ、Y軸関係のステップは、第2ステッ
プモータ34で行われる。印字ヘッド25はリードスク
リュー31と螺合しており、第1ステップモータ33の
動作でリードスクリュー31が回転すると印字ヘッド2
5がX軸方向へ移動する。そして第2ステップモータ3
4の動作でドラム29が回転することで、記録担体がY
軸方向へ移動する。また、多くの光印字装置では、スラ
イドガイド32を設けて印字ヘッド25を支持すること
で、リードスクリュー31によって移動する印字ヘッド
25の移動精度を向上させている。このような構成によ
り、印字の際にインタフェース部21から第1,第2ス
テップモータ33,34へ出力されるX−Y座標データ
に従って、印字ヘッド25がX軸方向のスライド動作を
行い、ドラム29がY軸方向の回転動作を行う結果、2
次元的な印字が実行される。
At the time of printing, the print head 25 is moved with respect to the X-axis relationship of the print information, and the drum 29 is rotated with respect to the Y-axis relationship. That is, the steps related to the X axis are the first step motor 33 and the lead screw (precision l).
ead screw) 31 and slide guide (precision slid)
e) Step 32 is performed, and the steps related to the Y axis are performed by the second step motor 34. The print head 25 is screwed with the lead screw 31, and when the lead screw 31 rotates by the operation of the first step motor 33, the print head 2
5 moves in the X-axis direction. And the second step motor 3
By rotating the drum 29 in the operation of 4, the record carrier becomes Y
Move in the axial direction. In many optical printing apparatuses, the slide head 32 is provided to support the print head 25, thereby improving the movement accuracy of the print head 25 moved by the lead screw 31. With such a configuration, the print head 25 slides in the X-axis direction according to the XY coordinate data output from the interface unit 21 to the first and second step motors 33 and 34 during printing, and the drum 29 Performs the rotation operation in the Y-axis direction.
Two-dimensional printing is performed.

【0007】光印字装置は、このようにしてレーザビー
ム等を利用した光印字を行うため、その光印字の特性に
より高解像度、高品質の印字性能をもつ。
The optical printing apparatus performs optical printing using a laser beam or the like in this manner, and therefore has high resolution and high quality printing performance due to the characteristics of the optical printing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のような光印字装
置において、ドット直径50μ以下で500dpi以上
の高解像度を達成するためには、感光媒体までのレーザ
の焦点距離を正確に制御しなければならない。つまり、
レーザビームを発する印字ヘッドと感光媒体との間隔を
正確に維持する必要がある。現在の光印字装置は、この
焦点距離制御のための大部分を機械的機構に依存してい
る。従って、組立工程に高精度が要求されるので難し
く、また各部品に高精度が要求されるのでコストアップ
につながっており、更に、印字品質や高速化の点でも改
善の余地が残されている。
In the above-described optical printing apparatus, in order to achieve a high resolution of 500 dpi or more with a dot diameter of 50 μm or less, the laser focal length to the photosensitive medium must be accurately controlled. No. That is,
It is necessary to accurately maintain the distance between the print head that emits the laser beam and the photosensitive medium. Most current optical printing devices rely on mechanical mechanisms for this focal length control. Therefore, high precision is required in the assembly process, which is difficult. Also, high precision is required for each part, which leads to an increase in cost. Further, there is still room for improvement in terms of printing quality and speeding up. .

【0009】具体的に図4に基づいて説明すると、光印
字装置の印字品質を左右することになるので、光学系2
7によるレーザビームの焦点深度内にドラム29上の感
光媒体が常に位置するように精密制御しなければならな
いことは当然である。このためには、リードスクリュー
31及びスライドガイド32を機械的精密設計して印字
ヘッド25の滑らかで正確な移動制御を実現しなければ
ならない。特に、印字ヘッド25の動作に際して印字ヘ
ッド25の移動軸とドラム29の回転軸とが正確に1平
面内で平行を維持していないと、光学系27から感光媒
体までの距離(焦点距離)がレーザビームの焦点深度の
範囲(基準焦点距離)を越える可能性もでてくるので、
印字座標によっては焦点が合わなくなり、印字品質が低
下する。従って、このような動きが発生しないように、
リードスクリュー31及びスライドガイド32をかなり
正確に設計し組立てなければならない。更に、このよう
な高精度で滑らかなスライド動作を要求されるが故に、
印字ヘッド25の移動速度をあまり高速にすることはで
きず、満足のいく印字速度を得られるに至っていない。
また、ドラム29上に位置した感光媒体及び記録担体の
表面が皺などで波打っていたりすると、印字ヘッド25
の機械的移動制御だけでは対応することができず、その
部分で焦点が合わないという改善点もあり、適応的焦点
制御の実現が望まれている。
More specifically, referring to FIG. 4, since the printing quality of the optical printing apparatus is affected, the optical system 2
Of course, it must be precisely controlled that the photosensitive medium on the drum 29 is always within the depth of focus of the laser beam according to. For this purpose, the lead screw 31 and the slide guide 32 must be mechanically and precisely designed to realize smooth and accurate movement control of the print head 25. In particular, if the movement axis of the print head 25 and the rotation axis of the drum 29 do not accurately maintain parallel in one plane during the operation of the print head 25, the distance (focal length) from the optical system 27 to the photosensitive medium will increase. Since the possibility of exceeding the focal depth range (reference focal length) of the laser beam comes out,
Depending on the printing coordinates, the focus may not be adjusted, and the printing quality may be degraded. Therefore, to prevent such movement from occurring,
The lead screw 31 and slide guide 32 must be designed and assembled fairly accurately. Furthermore, because such high precision and smooth sliding operation is required,
The moving speed of the print head 25 cannot be made too high, and a satisfactory printing speed cannot be obtained.
If the surfaces of the photosensitive medium and the record carrier located on the drum 29 are wavy due to wrinkles or the like, the print head 25
However, there is also an improvement that the mechanical movement control alone cannot cope with the problem, and the focus is not focused at that portion. Therefore, realization of adaptive focus control is desired.

【0010】以上のような従来技術に着目して本発明で
は、焦点状態に応じて適応的に焦点距離を自動制御でき
るような光印字の手法の提供を目的とする。
An object of the present invention is to provide an optical printing method capable of automatically controlling the focal length adaptively according to the focus state, focusing on the above-described prior art.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するに
は、印字光の焦点距離を何らかの手段で感知して基準焦
点距離からの偏差(誤差)を検出し、これに応じて焦点
距離を補正することができればよい。このために本発明
では、記録担体に接した感光媒体に印字ヘッドから印字
光を照射して反応させることで印字を行うようにした光
印字方法において、感光媒体で反射した印字光の反射光
を感知し、その反射光感知状態に基づいて印字ヘッドか
ら感光媒体までの焦点距離を制御することを特徴とした
光印字方法を提供する。特に、実際の焦点距離の基準焦
点距離からの偏差を検出することを考えた場合、光感応
素子を直線状に並べた光センサで印字光の反射光を感知
するようにし、該光センサにおいて、実際に感応してい
る光感応素子が基準焦点距離で感応する基準光感応素子
からどれだけずれているかを検出することによる反射光
感知状態に基づいて焦点距離を制御すると感知性能に優
れる。
In order to solve the above problems, the focal length of the printing light is sensed by some means to detect a deviation (error) from the reference focal length, and the focal length is corrected accordingly. I just want to be able. For this reason, in the present invention, in an optical printing method in which printing is performed by irradiating a printing medium to a photosensitive medium in contact with a record carrier by irradiating the printing light with the printing light, the reflected printing light reflected by the photosensitive medium is reflected. An optical printing method characterized by sensing and controlling a focal length from a print head to a photosensitive medium based on a state of sensing reflected light. In particular, when considering detecting a deviation of the actual focal length from the reference focal length, the reflected light of the printing light is sensed by an optical sensor in which photosensitive elements are arranged in a straight line, and in the optical sensor, If the focal length is controlled based on the reflected light sensing state by detecting how much the light sensitive element that is actually sensitive is displaced from the reference light sensitive element that is sensitive at the reference focal length, the sensing performance is excellent.

【0012】このような光印字方法のための光印字装置
として本発明では、印字光を出力する光学系と、印字光
の反射光を感知するセンサと、該センサの出力結果に基
づいて駆動され、前記光学系を位置制御して焦点距離を
調整するアクチュエータと、を印字ヘッドに備えること
を特徴とした光印字装置を提供する。特に、この光印字
装置の印字光の反射光を感知するセンサは、感知光学系
を介して前記反射光を受ける光センサを備えてなり、該
光センサは、多数の光感応素子を直線状に並べてその内
のいずれかを基準焦点距離で感応する基準光感応素子に
決めた構成とされ、実際に感応している光感応素子の前
記基準感応素子からの個数を偏差距離データとして出力
するものとすると、上記光印字方法に最適である。
According to the present invention, as an optical printing apparatus for such an optical printing method, an optical system for outputting printing light, a sensor for sensing reflected light of the printing light, and a drive based on the output result of the sensor are provided. And an actuator for adjusting the focal length by controlling the position of the optical system. In particular, the sensor for sensing the reflected light of the printing light of the optical printing apparatus includes an optical sensor that receives the reflected light via a sensing optical system, and the optical sensor linearly arranges a number of photosensitive elements. Any one of them is determined as a reference light-sensitive element that senses at a reference focal length, and the number of light-sensitive elements that are actually sensing from the reference light-sensitive element is output as deviation distance data. Then, it is optimal for the optical printing method.

【0013】印字光の反射光を感知するセンサの出力結
果に基づいて印字ヘッドのアクチュエータを駆動する手
法としては各種考えられるが、特に、上記のような線形
の光センサを用いる場合には、印字ヘッドに対する印字
情報及び座標情報を出力する制御部に、偏差距離データ
と印字ヘッドのアクチュエータの駆動値とを対応させた
補正テーブルを備えるようにし、該補正テーブルを偏差
距離データに基づいてアクセスすることで印字ヘッドの
アクチュエータへ補正データを出力して駆動する構成と
するのがよい。このように制御部に備える補正テーブル
としては、下記数式3で偏差距離データを計算して得ら
れる偏差距離dと印字ヘッドのアクチュエータの駆動値
とを対応させたものとしておくと最適である。
Various methods can be considered as a method of driving the actuator of the print head based on the output result of the sensor that senses the reflected light of the printing light. In particular, when the linear optical sensor as described above is used, printing is performed. The control unit that outputs print information and coordinate information for the head includes a correction table that associates the deviation distance data with the drive value of the actuator of the print head, and accesses the correction table based on the deviation distance data. It is preferable to output correction data to the actuator of the print head and drive the print head. As described above, as the correction table provided in the control unit, it is optimal to associate the deviation distance d obtained by calculating the deviation distance data with the following Expression 3 with the drive value of the actuator of the print head.

【数3】d=n×δ×Z0 /〔s×sin(α±θ)〕 θ=tan-1(n×δ/s) Z0 :基準焦点距離,α:基準焦点距離Z0 での基準反
射光角,θ:実際の焦点距離での反射光の基準反射光に
対する偏差角,n:実際に感応している光感応素子の基
準光感応素子からの個数,δ:光感応素子のピッチ,
s:感知光学系から基準光感応素子までの長さ
D = n × δ × Z 0 / [s × sin (α ± θ)] θ = tan −1 (n × δ / s) Z 0 : Reference focal length, α: Reference focal length Z 0 , The deviation angle of the reflected light at the actual focal length with respect to the reference reflected light, n: the number of photosensitive elements that are actually sensitive from the reference photosensitive element, and δ: the number of photosensitive elements pitch,
s: Length from sensing optical system to reference light sensitive element

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
添付の図面を参照して詳細に説明する。図中の同じ構成
要素には共通の符号を付してある。以下の説明では、レ
ーザビームの幅、焦点半径、焦点直径、焦点深度等の多
くの特定詳細が本発明のより全般的な理解のために提供
される。しかし、これら特定詳細でなくとも本発明の実
施が可能であることは、この技術分野で通常の知識を有
するものには自明であろう。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The same components in the drawings are denoted by common reference numerals. In the following description, many specific details such as laser beam width, focal radius, focal diameter, focal depth, etc. are provided for a more general understanding of the present invention. However, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that the present invention may be practiced without these specific details.

【0015】図1に、この例の光印字装置の要部概略構
成を示す。印字情報及び座標情報がコンピュータ40か
らインタフェース部51へ出力されると、インタフェー
ス部51は、その印字情報及び座標情報を制御部52へ
出力する。制御部52は、受信した印字情報から印字す
るドットデータを出力する。更に、受信した座標情報か
ら、印字ヘッド58をX軸方向へ移動させるためのX座
標データとドラム61をY軸方向へ回転させるためのY
座標データとを発生する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of an optical printing apparatus according to this embodiment. When the print information and the coordinate information are output from the computer 40 to the interface unit 51, the interface unit 51 outputs the print information and the coordinate information to the control unit 52. The control unit 52 outputs dot data to be printed from the received print information. Further, based on the received coordinate information, X coordinate data for moving the print head 58 in the X axis direction and Y coordinate data for rotating the drum 61 in the Y axis direction are used.
Generate coordinate data.

【0016】また制御部52は、偏差が発生した焦点距
離を補正するための補正テーブルを備えている。即ち、
基準焦点距離と実際の焦点距離との偏差を示す偏差距離
データを受信して基準焦点距離から外れている焦点位置
までの偏差距離に対応して補正テーブルをアクセスし、
該当する補正データを出力する。
The controller 52 has a correction table for correcting the focal length at which the deviation has occurred. That is,
Receiving deviation distance data indicating the deviation between the reference focal length and the actual focal length, and accessing the correction table corresponding to the deviation distance from the reference focal length to the focal position deviating from the reference focal length,
The corresponding correction data is output.

【0017】レーザ駆動部53は、制御部52から出力
されるドットデータを受信し、印字光として使用するレ
ーザビームへの変換用に変調及び増幅して出力する。印
字光源であるレーザ源54は、レーザ駆動部53から出
力されるドットデータを光電変換し印字光としてレーザ
ビームを発生する。レーザ源54の出力端には第1光フ
ァイバコネクタ(1st optical fiber connector) 55が
設けられ、この第1光ファイバコネクタ55を介して光
ファイバ56へレーザビームが出力される。光ファイバ
56は第2光ファイバコネクタ(2nd optical fiber con
nector) 57を介して印字ヘッド(printing head) 58
の光学系(focusing optics) 71へ接続され、レーザビ
ームを全反射で光学系71へ伝達する。これにより、レ
ーザ源54で発生されたレーザビームが光学系71へ入
力され、感光媒体63へ照射される。
The laser drive unit 53 receives the dot data output from the control unit 52, modulates and amplifies the dot data for conversion into a laser beam used as printing light, and outputs the modulated laser beam. A laser source 54, which is a printing light source, photoelectrically converts dot data output from the laser driving unit 53 and generates a laser beam as printing light. A first optical fiber connector 55 is provided at an output end of the laser source 54, and a laser beam is output to the optical fiber 56 via the first optical fiber connector 55. The optical fiber 56 is a second optical fiber connector.
nector) 57 via a printing head 58
Optics (focusing optics) 71 and transmits the laser beam to the optical system 71 by total internal reflection. As a result, the laser beam generated by the laser source 54 is input to the optical system 71 and irradiated on the photosensitive medium 63.

【0018】印字ヘッド58は、光学系71、センサ(d
istance sensor) 72、及びアクチュエータ(actuator)
73で構成される。光学系71は、基準焦点距離で感光
媒体63上にレーザビームが焦点を結ぶように調整して
ある。センサ72は、レーザ焦点からの反射光(焦点
像)を感知して電気信号に変換することで基準焦点距離
に対する実際の焦点距離の偏差距離を示す偏差距離デー
タを発生し、制御部52へ出力する。アクチュエータ7
3は、制御部52から出力される補正データに基づいて
駆動され、光学系71の位置調整を行う。尚、この印字
ヘッド58については、光ファイバ56を使用しない構
成も可能で、レーザ源54、光学系71、センサ72、
及びアクチュエータ73で構成することも可能である。
The print head 58 includes an optical system 71 and a sensor (d
instance sensor) 72 and actuator (actuator)
73. The optical system 71 is adjusted so that the laser beam is focused on the photosensitive medium 63 at the reference focal length. The sensor 72 detects the reflected light (focal image) from the laser focal point and converts it into an electric signal, thereby generating deviation distance data indicating the deviation distance of the actual focal length from the reference focal length, and outputs the deviation distance data to the control unit 52. I do. Actuator 7
3 is driven based on the correction data output from the control unit 52, and adjusts the position of the optical system 71. The print head 58 may be configured without using the optical fiber 56. The laser source 54, the optical system 71, the sensor 72,
And the actuator 73.

【0019】印字ヘッド58をX軸方向へ移動させる手
段は、第1ステップモータ67、リードスクリュー6
5、及びスライドガイド66で構成される。第1ステッ
プモータ67は、制御部52から出力されるX座標デー
タに従って動作する。この第1ステップモータ67の動
作でリードスクリュー65が回転すると、該リードスク
リュー65に螺合した印字ヘッド58がスライドガイド
66に支持、案内されてスライド移動する。また、記録
担体62をY軸方向へ移動させる手段は、ドラム61及
び第2ステップモータ68で構成される。第2ステップ
モータ68は、制御部52から出力されるY座標データ
に従って動作する。この第2ステップモータ68の動作
でドラム61が回転し、該ドラム61上に軽く密着させ
た記録担体(receiving layer) 62と感光媒体(reactio
n layer)63がY軸方向へ移動する。従って、印字ヘッ
ド58のX軸方向の移動とドラム61による記録担体6
2及び感光媒体63のY軸方向の移動に応じて感光媒体
63が光学系71から照射されるレーザビームに反応
し、記録担体62に印字が行われる。
The means for moving the print head 58 in the X-axis direction includes a first step motor 67, a lead screw 6
5 and a slide guide 66. The first step motor 67 operates according to the X coordinate data output from the control unit 52. When the lead screw 65 is rotated by the operation of the first step motor 67, the print head 58 screwed to the lead screw 65 is supported and guided by the slide guide 66 and slides. The means for moving the record carrier 62 in the Y-axis direction includes a drum 61 and a second step motor 68. The second step motor 68 operates according to the Y coordinate data output from the control unit 52. The drum 61 is rotated by the operation of the second step motor 68, and the recording medium (receiving layer) 62 lightly adhered to the drum 61 and the photosensitive medium (reactio
n layer) 63 moves in the Y-axis direction. Therefore, the movement of the print head 58 in the X-axis direction and the recording
In response to the movement of the photosensitive medium 63 in the Y-axis direction and the photosensitive medium 63, the photosensitive medium 63 reacts with the laser beam emitted from the optical system 71, and printing is performed on the record carrier 62.

【0020】この例の光印字装置は、コンピュータ40
から出力される印字情報及び座標情報に基づいた感光媒
体63の熱転写で記録担体62への印字を行う方式であ
る。コンピュータ40から出力される印字情報及び座標
情報は、インタフェース部51を介して制御部52へ送
られる。制御部52は、これら印字情報及び座標情報に
応じて当該光印字装置の全般的な動作を制御する。
The optical printing apparatus of this example is a computer 40
In this method, printing is performed on the record carrier 62 by thermal transfer of the photosensitive medium 63 based on print information and coordinate information output from the printer. The print information and the coordinate information output from the computer 40 are sent to the control unit 52 via the interface unit 51. The control unit 52 controls the overall operation of the optical printing apparatus according to the print information and the coordinate information.

【0021】印字情報はコード化されたデータとして受
信される。制御部52は、そのコード化された印字情報
をドットデータに変換して出力する。また、座標情報か
ら、ドットデータの転写位置を決定するためのX座標デ
ータ及びY座標データを発生する。X座標データは第1
ステップモータ67へ入力され、これに応じて第1ステ
ップモータ67が動作しリードスクリュー65が回転す
ることで、印字ヘッド58がX軸方向で移動する。この
移動に際して、スライドガイド66の支持により震動の
発生が抑止され、滑らかに移動することができる。一
方、Y座標データは第2ステップモータ68へ入力さ
れ、これに応じて第2ステップモータ68が動作しドラ
ム61を回転させる。このドラム61の回転により、ド
ラム61上に載置した記録担体62及び感光媒体63が
Y軸方向で移動する。このようにしてX−Y座標データ
によりドットデータの転写位置が決定される。
The print information is received as coded data. The control unit 52 converts the coded print information into dot data and outputs the dot data. Also, X coordinate data and Y coordinate data for determining the transfer position of the dot data are generated from the coordinate information. X coordinate data is the first
The print head 58 is input to the step motor 67, and the first step motor 67 operates in response to the rotation of the lead screw 65 to move the print head 58 in the X-axis direction. During this movement, the generation of vibration is suppressed by the support of the slide guide 66, and the movement can be performed smoothly. On the other hand, the Y coordinate data is input to the second step motor 68, and the second step motor 68 operates to rotate the drum 61 accordingly. Due to the rotation of the drum 61, the record carrier 62 and the photosensitive medium 63 mounted on the drum 61 move in the Y-axis direction. In this way, the transfer position of the dot data is determined by the XY coordinate data.

【0022】制御部52から出力されるドットデータは
レーザ駆動部53に出力され、レーザビームへ変換可能
なように変調及び増幅される。そして、レーザ駆動部5
3から出力されるドットデータはレーザ源54でレーザ
ビームに変換され、第1光ファイバコネクタ55−光フ
ァイバ56−第2光ファイバコネクタ57を経て印字ヘ
ッド58の光学系71へ伝送される。伝送されたレーザ
ビームは光学系71から出力されて感光媒体63上に焦
点を結ぶ。感光媒体63ではレーザビームに反応して照
射部分に熱転写が発生し、記録担体62へドットデータ
がプリントされることになる。
The dot data output from the control unit 52 is output to a laser drive unit 53, where it is modulated and amplified so that it can be converted into a laser beam. Then, the laser driving unit 5
The dot data output from 3 is converted into a laser beam by the laser source 54 and transmitted to the optical system 71 of the print head 58 via the first optical fiber connector 55-optical fiber 56-second optical fiber connector 57. The transmitted laser beam is output from the optical system 71 and focuses on the photosensitive medium 63. In the photosensitive medium 63, thermal transfer occurs on the irradiated portion in response to the laser beam, and dot data is printed on the record carrier 62.

【0023】このときに、光学系71によるレーザの焦
点は、正確に感光媒体63上に合わせておく必要があ
る。焦点が合わなければドットデータがぼやけてしま
い、高解像度を得られなくなってしまう。そこで、感光
媒体63のレーザ焦点から反射光を受光して実際の焦点
距離を検出し、予め設定された光学系71から感光媒体
63までの基準焦点距離に対する偏差距離を求めること
で補正を行う。この偏差距離を求めるための偏差距離デ
ータをセンサ72により生成する。即ちセンサ72は、
感光媒体63から反射してきた反射光(印字光の焦点
像)を受光し、基準焦点距離と実際の焦点距離との偏差
を検出する検出手段である。この例ではセンサ72に、
光感応素子を一直線状に並べた1次元映像センサ、PS
D(Position Sensitive Detector) やリニアCCD(Lin
ear Charge Coupled Device)の光センサを使用できる。
At this time, the focus of the laser by the optical system 71 needs to be accurately set on the photosensitive medium 63. If the focus is out of focus, the dot data is blurred, and high resolution cannot be obtained. Therefore, the correction is performed by detecting the actual focal length by receiving the reflected light from the laser focal point of the photosensitive medium 63 and obtaining the deviation distance from the reference focal length from the optical system 71 to the photosensitive medium 63 set in advance. The sensor 72 generates deviation distance data for obtaining the deviation distance. That is, the sensor 72
It is a detecting unit that receives the reflected light (focal image of the printing light) reflected from the photosensitive medium 63 and detects a deviation between the reference focal length and the actual focal length. In this example, the sensor 72
PS, a one-dimensional image sensor in which photosensitive elements are arranged in a straight line
D (Position Sensitive Detector) or linear CCD (Lin
ear Charge Coupled Device).

【0024】制御部52は、センサ72による偏差距離
データに対応する補正テーブルを備えており、これに基
づいて補正データを出力し、偏差を補正して感光媒体6
3と光学系71との間の焦点距離が基準焦点距離を維持
するように制御する。センサ72による偏差距離データ
を受けた制御部52が、その偏差距離データに対応する
補正データを補正テーブルからアクセスして出力する
と、光学系71の位置制御を行うアクチュエータ73へ
入力される。補正データを受けたアクチュエータ73
は、その値に従って光学系71をZ軸方向に移動させて
焦点距離を調整する焦点サーボ(focusing servo)機能を
遂行する。これにより、レーザビームの焦点が正確に感
光媒体63に合わせられる。アクチュエータ73として
は、電磁誘導リニアアクチュエータ(linear actuator)
やピエゾアクチュエータ(Piezoelectric actuator)を使
用可能である。
The control unit 52 has a correction table corresponding to the deviation distance data from the sensor 72, and outputs correction data based on the correction table, corrects the deviation, and corrects the deviation.
The focal length between the optical system 3 and the optical system 71 is controlled so as to maintain the reference focal length. When the control unit 52 that has received the deviation distance data from the sensor 72 accesses and outputs the correction data corresponding to the deviation distance data from the correction table, the data is input to an actuator 73 that controls the position of the optical system 71. Actuator 73 receiving correction data
Performs a focusing servo function of adjusting the focal length by moving the optical system 71 in the Z-axis direction according to the value. Thus, the laser beam is accurately focused on the photosensitive medium 63. As the actuator 73, an electromagnetic induction linear actuator (linear actuator)
And a piezoelectric actuator can be used.

【0025】図2は、印字ヘッド58と感光媒体63の
関係を説明するためのもので、図中の各記号は次の表1
で示す値を表している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the print head 58 and the photosensitive medium 63. In FIG.
Represents the value indicated by.

【表1】 Dapt :光学系71の口径(Aperture Diameter) L:光学系71の出力端が位置する平面 Z0 :平面Lから感光媒体63までの基準焦点距離 O:基準焦点距離Z0 での基準焦点位置 M:基準焦点距離Z0 から外れた場合の偏差焦点位置 d:基準焦点位置Oから偏差焦点位置Mまでの偏差距離 H:センサ72の感知光学系81が位置する主平面 R:センサ72の光センサ82において基準焦点位置O
で反射した基準反射光のあたる基準位置 N:センサ72の光センサ82において偏差焦点位置M
で反射した反射光のあたる偏差位置 α:基準焦点距離Z0 の場合の基準反射光角∠LOH θ:偏差焦点位置Mでの反射光の基準反射光に対する偏
差角∠OHM
Dapt: Aperture Diameter of optical system 71 L: Plane on which output end of optical system 71 is located Z 0 : Reference focal length from plane L to photosensitive medium 63 O: Reference focal length Z 0 Reference focal position M: Deviation focal position when deviated from reference focal distance Z 0 d: Deviation distance from reference focal position O to deviation focal position M H: Main plane on which sensing optical system 81 of sensor 72 is located R: Sensor The reference focus position O in the optical sensor 82 of 72
Reference position N at which the reference reflected light reflected by the light source N is deviated focal position M in the optical sensor 82 of the sensor 72
Α: Reference reflected light angle 基準 LOH at reference focal length Z 0 θ: Deviation angle 反射 OHM of the reflected light at deviation focal position M with respect to the reference reflected light

【0026】図3は、PSD用いた場合の光センサ82
の構成図で、図中の各記号は次の表2に示す値を表して
いる。この場合、PSDの各セルが光感応素子である。
FIG. 3 shows an optical sensor 82 using a PSD.
The symbols in the figure represent the values shown in Table 2 below. In this case, each cell of the PSD is a photosensitive element.

【表2】R:基準焦点位置Oでの基準反射光(基準焦点
像)を感知する基準セル(center cell) BIS:偏差焦点位置Mでの反射光があたる範囲(偏差
焦点像) N:反射光範囲BISの中心にある中心偏差セル(nTH c
ell) n:中心偏差セルNの基準セルRからの個数(セル番
号) ns :反射光範囲BISの最も基準セルR寄りの端とな
る偏差セルの基準セルRからの個数(セル番号) ne :反射光範囲BISの最も基準セルRから遠い端と
なる偏差セルの基準セルRからの個数(セル番号) δ:光センサ82の各セルのピッチ
R: Reference cell (center cell) for sensing reference reflected light (reference focal image) at reference focal position O BIS: Range of reflected light at deviation focal position M (deviation focal image) N: Reflection Center deviation cell at the center of the light range BIS (nTH c
ell) n: Number of center deviation cells N from reference cell R (cell number) n s : Number of deviation cells closest to reference cell R in reflected light range BIS from reference cell R (cell number) n e : number of deviation cells located farthest from the reference cell R in the reflected light range BIS from the reference cell R (cell number) δ: pitch of each cell of the optical sensor 82

【0027】光学系71を通じてレーザビームが感光媒
体63の表面に照射されると、光→熱エネルギーの変換
による感光媒体63の相転移(phase transfer)で記録担
体62への転写が起こる。このとき、レーザの照射直径
が最小となる基準焦点距離Z 0 に感光媒体63が位置し
ていれば、図2に示すようにその反射光は、センサ72
の感知光学系81を通じて光センサ82の基準セルRに
焦点を合わせるようにしてある。この場合の光学系71
の主光軸(LO)と感知光学系81の主光軸(OH)と
は基準反射光角αをなす。この状態は、レーザビームが
感光媒体63に正確に焦点を合わせている状態であり、
補正不要の状態である。
The laser beam is transmitted through the optical system 71 to the photosensitive medium.
When the surface of the body 63 is irradiated, light → heat energy conversion
Recording by the phase transfer of the photosensitive medium 63
Transcription to body 62 occurs. At this time, the laser irradiation diameter
Is the reference focal length Z at which 0 The photosensitive medium 63 is located at
If so, as shown in FIG.
To the reference cell R of the optical sensor 82 through the sensing optical system 81 of
The focus is on. Optical system 71 in this case
And the main optical axis (OH) of the sensing optical system 81
Is the reference reflected light angle α. In this state, the laser beam
A state in which the photosensitive medium 63 is accurately focused,
This is a state where correction is unnecessary.

【0028】一方、光学系71と感光媒体63との間隔
が基準焦点距離Z0 より短く、或いは長くなると、光セ
ンサ82に入力する反射光は基準セルRからずれる。即
ち、光学系71の主光軸と感知光学系81の主光軸との
なす角度が偏差角θだけ変わる。図2には、光学系71
と感光媒体63との間隔が基準焦点距離Z0 より長くな
る場合を示してある。この場合、光センサ82に入力す
る反射光は、中心偏差セルNで一番感度が高くなり、図
3に示すように基準セルRから一方の側(図示では左
側)へn×δだけずれることが感知できる。また、光学
系71の主光軸(LM)と感知光学系81の主光軸(M
H)とがなす角度は基準反射光角αから偏差角θを引い
たα−θとなる。
On the other hand, when the distance between the optical system 71 and the photosensitive medium 63 is shorter or longer than the reference focal length Z 0 , the reflected light input to the optical sensor 82 shifts from the reference cell R. That is, the angle between the main optical axis of the optical system 71 and the main optical axis of the sensing optical system 81 changes by the deviation angle θ. FIG. 2 shows an optical system 71.
The distance between the photosensitive medium 63 is shown to be longer than the reference focal length Z 0. In this case, the reflected light input to the optical sensor 82 has the highest sensitivity in the center deviation cell N, and shifts from the reference cell R to one side (the left side in the drawing) by n × δ as shown in FIG. Can be sensed. The main optical axis (LM) of the optical system 71 and the main optical axis (M
H) is α-θ obtained by subtracting the deviation angle θ from the reference reflected light angle α.

【0029】この偏差焦点位置Mでは、光学系71及び
感知光学系81における各種収差及び回析効果により、
光センサ82に入力される反射光はボケて反射光範囲B
ISをもつことになる。そこで完全を期すために、光セ
ンサ82において当該反射光に感応する一番端の両セル
のセル番号ns ,ne を用いて、反射光範囲BISの中
心偏差セルNのセル番号nを求める。つまり、n=(n
s +ne )/2である。このnを用いれば、基準反射光
角αに対する偏差角θは次の数式4により得られる。
At this deviation focal position M, various aberrations and diffraction effects in the optical system 71 and the sensing optical system 81 cause
The reflected light input to the optical sensor 82 is blurred and the reflected light range B
You will have IS. Therefore for the sake of completeness, cell number n s of both cells endmost sensitive to the reflected light in the optical sensor 82, with n e, determine the cell number n of the center deviation cell N of the reflected light range BIS . That is, n = (n
s + ne ) / 2. Using this n, the deviation angle θ with respect to the reference reflected light angle α can be obtained by the following equation 4.

【数4】θ=tan-1(n×δ/s)## EQU4 ## θ = tan −1 (n × δ / s)

【0030】数式4中のsは、感知光学系81の主平面
Hから光センサ82の基準セルRまでの長さ(HR)を
示す。
S in Equation 4 represents the length (HR) from the main plane H of the sensing optical system 81 to the reference cell R of the optical sensor 82.

【0031】光学系71と感光媒体63との間の間隔が
何らかの影響で変化すれば、偏差角θを求める数式4か
ら次の数式5のように偏差距離dを求めることができ
る。
If the distance between the optical system 71 and the photosensitive medium 63 changes due to some influence, the deviation distance d can be obtained from Expression 4 for obtaining the deviation angle θ as in the following Expression 5.

【数5】d=n×δ×Z0 /〔s×sin(α±θ)〕D = n × δ × Z 0 / [s × sin (α ± θ)]

【0032】数式5中の+は焦点距離が基準焦点距離Z
0 より短い場合、−は長い場合に対応している。この数
式5で決定される偏差距離dは、光学系71を位置調整
して感光媒体63に焦点を正確に合わせるための情報と
して利用できる。
In the equation (5), + indicates that the focal length is the reference focal length Z.
When shorter than 0 ,-corresponds to longer. The deviation distance d determined by Expression 5 can be used as information for adjusting the position of the optical system 71 to accurately focus on the photosensitive medium 63.

【0033】制御部52は、反射光を受けた光センサ8
2のセル番号を偏差距離データとして受信し、これに基
づき対応する補正データを補正テーブル(look up tabl
e) からアクセスする。アクセスされた補正データはア
クチュエータ73を駆動するため出力される。補正デー
タとして出力されるアクチュエータ73の駆動値は、リ
ニアアクチュエータであれば電流値、ピエゾアクチュエ
ータであれば電圧値とする。この場合の補正テーブルに
ついて一例を表3及び表4に示す。これらの関係につい
ては、予めアクチュエータ73の特性を測定しておけば
簡単に得られる。或いは、これら表に示す他にも、制御
部52に偏差距離dとアクチュエータ73の駆動値とを
対応させた補正テーブルを備えておき、偏差距離データ
を受けた制御部52で上記各数式に基づいて偏差距離d
を計算し、その偏差距離dに対応する補正データを補正
テーブルから出力するようにもできる。偏差距離dとア
クチュエータ73の駆動値との対応をとる方がより容易
なので、こちらの方が好ましいといえる。
The control unit 52 controls the optical sensor 8 that has received the reflected light.
2 is received as deviation distance data, and based on this, the corresponding correction data is stored in a correction table (lookup tabl).
e) Access from The accessed correction data is output to drive the actuator 73. The drive value of the actuator 73 output as the correction data is a current value for a linear actuator and a voltage value for a piezo actuator. Tables 3 and 4 show examples of the correction table in this case. These relationships can be easily obtained by measuring the characteristics of the actuator 73 in advance. Alternatively, in addition to those shown in these tables, the control unit 52 is provided with a correction table in which the deviation distance d and the drive value of the actuator 73 are associated, and the control unit 52 that has received the deviation distance data uses The deviation distance d
Is calculated, and correction data corresponding to the deviation distance d is output from the correction table. Since it is easier to make the correspondence between the deviation distance d and the drive value of the actuator 73, this is preferable.

【表3】 [Table 3]

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】制御部52が偏差距離データに応じて補正
テーブルをアクセスして補正データを出力すると、これ
に応じてアクチュエータ73が動作し、光学系71の位
置が調整される。これにより基準焦点距離Z0 へ補正さ
れるので、レーザビームの焦点は感光媒体63上に合う
ようになる。即ち、焦点距離が変化して焦点が合わなく
なると、電磁誘導を利用したリニアアクチュエータやピ
エゾアクチュエータ等を利用して光学系71のZ軸方向
位置を調整し、基準焦点距離を常に保つようになってい
る。
When the control unit 52 accesses the correction table according to the deviation distance data and outputs the correction data, the actuator 73 operates in accordance with the access and the position of the optical system 71 is adjusted. Accordingly, the laser beam is corrected to the reference focal length Z 0 , so that the laser beam is focused on the photosensitive medium 63. That is, when the focal length changes and the focus becomes out of focus, the position of the optical system 71 in the Z-axis direction is adjusted by using a linear actuator or a piezo actuator using electromagnetic induction, and the reference focal length is always maintained. ing.

【0036】具体例をあげておくと、光学系71へ入る
視準(コリメート)されたレーザビームの幅ω=0.8
mm(1/e2 Gaussian Beam width)、光学系71の基
準焦点距離f=26mm(Z0 )、波長λ=700m
m、光学系71の口径Dapt =1.2mm、球面収差等
の各種収差及び回折効果によって生じるボケ因子(blurr
ing factor) γ=1.35(一般に1.3<γ<2)の
条件とすれば、次の式のような結果が得られる。
As a specific example, the width ω of the collimated laser beam entering the optical system 71 is ω = 0.8.
mm (1 / e 2 Gaussian Beam width), reference focal length f of optical system 71 = 26 mm (Z 0 ), wavelength λ = 700 m
m, aperture Dapt of the optical system 71 = 1.2 mm, various aberrations such as spherical aberration, and blurring factors (blurr) caused by diffraction effects.
ing factor) Under the condition of γ = 1.35 (generally 1.3 <γ <2), the following equation is obtained.

【0037】回折限界システム(diffraction limitted
system) におけるレーザビームの幅(1/e2 Gaussia
n beam width) は次の通りである。
[0037] Diffraction limited system
laser beam width (1 / e 2 Gaussia
n beam width) is as follows.

【数6】 (Equation 6)

【0038】回折によるエアリーディスク(airy disk)
の半径(spot radius) は次の通りである。
Airy disk by diffraction
The spot radius is as follows:

【数7】 (Equation 7)

【0039】各種収差により基準平面(reference surfa
ce) に生じる焦点の直径(spot diameter) は次の通りで
ある。
A reference plane (reference surfa)
The spot diameter occurring at ce) is as follows:

【数8】φ=2r0 ×γ=50μ## EQU8 ## φ = 2r 0 × γ = 50 μ

【0040】レーザビーム幅ω0 が±5%変化するZ軸
方向の距離、即ち焦点深度は次の通りである。
The distance in the Z-axis direction at which the laser beam width ω 0 changes by ± 5%, that is, the depth of focus is as follows.

【数9】ΔZ=±0.32πω0 2 /λ=±75.3μ[Equation 9] ΔZ = ± 0.32πω 0 2 /λ=±75.3μ

【0041】この例ではかなりの余裕をもってシステム
を構成してあるにも係わらず500dpiに相当する解
像度を得られる。現在常用化されている水準の光学系を
使用すれば、4,000dpi以上の解像度とX軸方向
2m/sec以上の速い印字ヘッド移動速度を容易に実
現できる。
In this example, a resolution equivalent to 500 dpi can be obtained despite the fact that the system is constructed with considerable margin. The use of an optical system of a level commonly used at present can easily realize a resolution of 4,000 dpi or more and a high print head moving speed of 2 m / sec or more in the X-axis direction.

【0042】本実施形態のように構成された印字ヘッド
によれば、焦点距離の変化に連動する反射光(焦点像)
の動きを光センサ82で感知するようになっているの
で、これを利用して記録担体62、感光媒体63の縁部
を検出することもできる。即ち、記録担体62や感光媒
体63の縁部を通過するときには、その段差で焦点像の
動きが不連続的になる。光センサ82はこれを感知でき
るので、正確なエッジ検出を実現可能である。従って、
別途のエッジ検出センサは不要となる。
According to the print head constructed as in this embodiment, the reflected light (focal image) interlocked with the change in the focal length
Is detected by the optical sensor 82, so that the edges of the record carrier 62 and the photosensitive medium 63 can be detected by using this. That is, when passing through the edge of the record carrier 62 or the photosensitive medium 63, the movement of the focal image becomes discontinuous due to the step. Since the optical sensor 82 can detect this, accurate edge detection can be realized. Therefore,
A separate edge detection sensor becomes unnecessary.

【0043】また、記録担体62や感光媒体63に皺等
の若干の湾曲が生じていても、これに対応して適応的に
基準焦点距離を維持すべく補正できるので、焦点深度と
アクチュエータによる制御範囲内であれば高解像度の印
字を行える。
Even if the record carrier 62 or the photosensitive medium 63 has a slight curvature such as wrinkles, it can be adaptively corrected so as to maintain the reference focal length. High resolution printing can be performed within the range.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
射光(焦点像)を感知して焦点距離を適応的に自動制御
する手法を用い、印字ヘッドの機械的精度を補えるよう
にしたので、従来ほどの機械的精度を必要とせずにす
む。従って、組立工程をより容易にし、コストダウンを
実現できる。また、焦点距離が適応的に自動制御される
ので、多少のガタツキが起きても対応でき、印字ヘッド
の更なる高速移動を可能とする。
As described above, according to the present invention, the mechanical accuracy of the print head can be supplemented by using a method of adaptively and automatically controlling the focal length by detecting the reflected light (focal image). Therefore, there is no need for the mechanical accuracy required in the related art. Therefore, the assembling process can be made easier and the cost can be reduced. In addition, since the focal length is adaptively and automatically controlled, it is possible to cope with slight rattling, thereby enabling the print head to move at a higher speed.

【0045】加えて、従来の機械的手法では誤差が大き
くなるために、光印字装置の大型化には限界があった
が、本発明によれば、誤差を吸収できるので光印字装置
の大型化が可能になり、より大きなサイズの記録担体で
も印字可能になる。また、感光媒体に照射される印字光
の反射光(焦点像)を感知して印字ヘッドの光学系と感
光媒体との間隔を検出するようにしてあるので、これを
応用すれば、感光媒体上のレーザ焦点の直径(spot diam
eter) を所望のサイズにサーボ制御することも可能で、
写真に対応した中間調の表現等の多階調の印字制御にも
有益である。
In addition, there is a limit in increasing the size of the optical printing apparatus due to an increase in error in the conventional mechanical method. However, according to the present invention, the error can be absorbed and the size of the optical printing apparatus increases. And printing can be performed even on a record carrier of a larger size. In addition, the distance between the optical system of the print head and the photosensitive medium is detected by detecting the reflected light (focal image) of the printing light applied to the photosensitive medium. Laser focus diameter (spot diam
eter) can be servo-controlled to the desired size,
It is also useful for multi-tone print control such as halftone expression corresponding to a photograph.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光印字装置の実施形態を示した概
略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an optical printing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示した印字ヘッドの構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a print head shown in FIG.

【図3】図2に示したセンサに用いる光センサの説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical sensor used for the sensor shown in FIG.

【図4】従来の光印字装置の概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional optical printing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50 光印字装置 51 インタフェース部 52 制御部 53 レーザ駆動部 54 レーザ源(印字光源) 55 第1光ファイバコネクタ 56 光ファイバ 57 第2光ファイバコネクタ 58 印字ヘッド 61 ドラム 62 記録担体 63 感光媒体 64 エンジンフレーム 65 リードスクリュー 66 スライドガイド 67 第1ステップモータ 68 第2ステップモータ 71 光学系 72 センサ 73 アクチュエータ 81 感知光学系 82 光センサ Reference Signs List 50 optical printing device 51 interface unit 52 control unit 53 laser driving unit 54 laser source (print light source) 55 first optical fiber connector 56 optical fiber 57 second optical fiber connector 58 print head 61 drum 62 record carrier 63 photosensitive medium 64 engine frame 65 Lead Screw 66 Slide Guide 67 First Step Motor 68 Second Step Motor 71 Optical System 72 Sensor 73 Actuator 81 Sensing Optical System 82 Optical Sensor

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 記録担体に接した感光媒体に印字ヘッド
から印字光を照射して反応させることで印字を行うよう
にした光印字方法において、感光媒体で反射した印字光
の反射光を、光感応素子を直線状に並べた構成とし且つ
印字ヘッドとともに動作するようにした光センサで感知
し、この光センサにおいて実際に感応している光感応素
子が基準焦点距離で感応する基準光感応素子からどれだ
けずれているかを検出することによる反射光感知状態に
基づいて、印字ヘッドから感光媒体までの焦点距離を制
御するようにしたことを特徴とする光印字方法を可能に
した光印字装置であって、 印字光を出力する光学系と、感知光学系を介して印字光
の反射光を受ける光センサをもち、該光センサが、多数
の光感応素子を直線状に並べてその内のいずれかを基準
焦点距離で感応する基準光感応素子に決めた構成とさ
れ、実際に感応している光感応素子の前記基準光感応素
子からの個数を偏差距離データとして出力するセンサ
と、該センサの出力結果に基づいて駆動され、前記光学
系を位置制御して焦点距離を調整するアクチュエータ
と、を印字ヘッドに設けてあり、該印字ヘッドに対する
印字情報及び座標情報を出力する制御部に、前記偏差距
離データと前記印字ヘッドのアクチュエータの駆動値と
を対応させた補正テーブルを備え、該補正テーブルを前
記偏差距離データに基づいてアクセスすることで前記ア
クチュエータへ補正データを出力して駆動するようにな
っており、その制御部に備える補正テーブルは、下記数
式1で前記偏差距離データを計算して得られる偏差距離
dと前記印字ヘッドのアクチュエータの駆動値とを対応
させたものであることを特徴とする光印字装置。 【数1】 d=n×δ×Z0 /〔s×sin(α±θ)〕 θ=tan-1(n×δ/s) Z0 :基準焦点距離,α:基準焦点距離Z0 での基準反
射光角,θ:実際の焦点距離での反射光の基準反射光に
対する偏差角,n:実際に感応している光感応素子の基
準光感応素子からの個数,δ:光感応素子のピッチ,
s:感知光学系から基準光感応素子までの長さ
1. An optical printing method in which printing is performed by irradiating a printing medium onto a photosensitive medium in contact with a record carrier by irradiating the printing light with a printing light, wherein the printing light reflected by the photosensitive medium is reflected by the light. Sensing elements are arranged in a straight line and sensed by an optical sensor that operates together with the print head. In this optical sensor, the photosensitive element that is actually sensing is changed from the reference photosensitive element that senses at the reference focal length. An optical printing apparatus which enables an optical printing method, wherein a focal length from a print head to a photosensitive medium is controlled based on a state of sensing reflected light by detecting how much deviation has occurred. An optical system that outputs the printing light, and an optical sensor that receives the reflected printing light via the sensing optical system. The optical sensor is composed of a number of light-sensitive elements arranged in a straight line and any one of them. And a sensor that outputs the number of light-sensitive elements that are actually sensing from the reference light-sensitive element as deviation distance data, and an output of the sensor. An actuator that is driven based on the result and adjusts the focal length by controlling the position of the optical system; and a control unit that outputs print information and coordinate information for the print head. A correction table in which data and a drive value of the actuator of the print head are associated with each other, and the correction table is accessed based on the deviation distance data to output correction data to the actuator and drive the actuator. The correction table provided in the control unit includes a deviation distance d obtained by calculating the deviation distance data by the following equation 1 and the printing head. An optical printing apparatus, wherein a driving value of an actuator of the actuator is associated with the driving value. ## EQU1 ## d = n.times..delta..times.Z0 /[s.times.sin (.alpha .. ± ..theta.)]. Theta. = Tan-1 (n.times..delta. / S) Z0: Reference focal length, .alpha .: Reference reflection at reference focal length Z0. Light angle, θ: deviation angle of the reflected light at the actual focal length with respect to the reference reflected light, n: the number of photosensitive elements that are actually sensitive from the reference photosensitive element, δ: pitch of the photosensitive elements,
s: Length from sensing optical system to reference light sensitive element
【請求項2】 ドラム上に記録担体及び感光媒体を密着
させておいてその感光媒体に焦点を合わせて印字光を照
射することにより、感光媒体を反応させて記録担体へ転
写を行い印字するようになった光印字装置において、 印字情報をドットデータとして出力すると共に、偏差距
離を補正するための補正データを貯蔵する補正テーブル
を備え、偏差距離データを受信して偏差距離を計算し、
該偏差距離に対応する補正データを前記補正テーブルか
らアクセスして出力する制御部と、前記ドットデータを
印字光に変換する印字光源と、印字光の焦点を感光媒体
上に合わせる光学系、印字光の反射光を感知光学系を介
して受光する多数の光感応素子を直線状に並べ、その内
のいずれかを基準焦点距離で感応する基準光感応素子に
決めた構成とされて前記光学系と前記感光媒体との間の
焦点距離を検出する光センサを用いて構成され、実際に
感応している光感応素子の前記基準光感応素子からの個
数を前記偏差距離データとして出力するセンサ、及び、
前記補正データにより駆動されて前記光学系を位置制御
するアクチュエータを有してなる印字ヘッドと、を備
え、前記制御部は、下記数式2を用いて偏差距離dを計
算することを特徴とする光印字装置。 【数2】 d=n×δ×Z0 /〔s×sin(α±θ)〕 θ=tan-1(n×δ/s) Z0 :基準焦点距離,α:基準焦点距離Z0 での基準反
射光角,θ:実際の焦点距離での反射光の基準反射光に
対する偏差角,n:実際に感応している光感応素子の基
準光感応素子からの個数,δ:光感応素子のピッチ,
s:感知光学系から基準光感応素子までの長さ
2. A method in which a recording medium and a photosensitive medium are brought into close contact with each other on a drum, and the photosensitive medium is focused and irradiated with printing light so that the photosensitive medium is reacted and transferred to the recording medium to perform printing. In the optical printing apparatus, the printing information is output as dot data, and a correction table for storing correction data for correcting the deviation distance is provided.
A control unit that accesses and outputs correction data corresponding to the deviation distance from the correction table, a printing light source that converts the dot data into printing light, an optical system that focuses the printing light on a photosensitive medium, and a printing light. A large number of light-sensitive elements that receive reflected light through a sensing optical system are arranged in a line, and one of them is determined as a reference light-sensitive element that senses at a reference focal length. A sensor configured using an optical sensor that detects a focal length between the photosensitive medium and a sensor that outputs the number of photosensitive elements that are actually sensing from the reference photosensitive element as the deviation distance data, and
A print head having an actuator driven by the correction data to control the position of the optical system, wherein the control unit calculates the deviation distance d using the following equation (2). Printing device. ## EQU2 ## d = n.times..delta..times.Z0 /[s.times.sin (.alpha .. ± ..theta.)] .Theta. = Tan @ -1 (n.times..delta. / S) Z0: Reference focal length, .alpha .: Reference reflection at reference focal length Z0. Light angle, θ: deviation angle of the reflected light at the actual focal length with respect to the reference reflected light, n: the number of photosensitive elements that are actually sensitive from the reference photosensitive element, δ: pitch of the photosensitive elements,
s: Length from sensing optical system to reference light sensitive element
【請求項3】 印字ヘッドのセンサを構成する光センサ
がリニア位置検出器(PSD)である請求項2記載の光
印字装置。
3. The optical printing apparatus according to claim 2, wherein the optical sensor constituting the sensor of the print head is a linear position detector (PSD).
【請求項4】 印字ヘッドのアクチュエータがリニアア
クチュエータである請求項3記載の光印字装置。
4. The optical printing apparatus according to claim 3, wherein the actuator of the print head is a linear actuator.
【請求項5】 印字ヘッドのアクチュエータがピエゾア
クチュエータである請求項3記載の光印字装置。
5. The optical printing apparatus according to claim 3, wherein the actuator of the print head is a piezo actuator.
【請求項6】 印字ヘッドのセンサを構成する光センサ
が1次元の電荷結合素子(Linear CCD)である請求項2記
載の光印字装置。
6. The optical printing apparatus according to claim 2, wherein the optical sensor constituting the sensor of the print head is a one-dimensional charge-coupled device (Linear CCD).
【請求項7】 印字ヘッドのアクチュエータがリニアア
クチュエータである請求項6記載の光印字装置。
7. The optical printing apparatus according to claim 6, wherein the actuator of the print head is a linear actuator.
【請求項8】 印字ヘッドのアクチュエータがピエゾア
クチュエータである請求項6記載の光印字装置。
8. The optical printing apparatus according to claim 6, wherein the actuator of the print head is a piezo actuator.
【請求項9】 印字光源と印字ヘッドの光学系との間に
光ファイバコネクタを介して光ファイバを接続し、該光
ファイバを介して前記印字光源から前記光学系へ印字光
を伝送するようにした請求項2〜8のいずれか1項に記
載の光印字装置。
9. An optical fiber is connected between a print light source and an optical system of a print head via an optical fiber connector, and the print light is transmitted from the print light source to the optical system via the optical fiber. An optical printing apparatus according to any one of claims 2 to 8.
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