JP3129746B2 - 空間光変調装置をアライメントする方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は再生装置に関し、より詳
細には自動化された組立体工程において露光ユニットの
素子をアライメントする方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コピー及びプリント市場においてゼログ
ラフィック再生装置はありふれたものとなり、レーザポ
リゴン光変調器を使用して像発生を制御する装置はどこ
でも見受けられる。代表的にこのような装置は２つの明
確な部分、すなわち一連の電気信号から変調光像へと像
が処理される露光部、及び変調像を感光検出器へ送りそ
こでトナーにより像を現像しその後標準的方法で紙（も
しくはその他の）媒体へ転写する再生部を有するものと
考へられる。感光検出器へのトナーの転写は変調光像に
より生成される静電潜像に応答して行われる。

【０００３】露光ユニットの光学系もしくは再生ユニッ
トの移動ドラムとの露光ユニットの協調の僅かな誤調整
により印字出力が劣化することがある。従って、露光ユ
ニットの組立ては精密且つ再生可能に行わなければなら
ない。内部及び嵌合する再生ユニットに対して露光ユニ
ットの厳しいアライメントを行う必要があるために、装
置の製作時にいくつかの問題が生じるようになった。こ
れらの問題はユニットごとの一貫性だけでなく、必要な
全てのアライメントを行うのに必要な時間及び技能から
生じる。一度アライメントを行ったら、構造素子は現場
においてもアライン（以下、アライメントの動詞形とし
て用いる）されたままとすることが重要である。

【０００４】従って、露光ユニットを廉価とする試みに
は簡単な組立体及び自動繰返し可能なアライメント工程
を組み入れなければならない。後者により露光ユニット
を現場で修理するのに通常の修理技能レベルの人で充分
であることが保証される。

【０００５】従って、最初に経済的に組み立てることが
でき現場で簡単に交換することができるゼログラフィッ
ク露光ユニット製造法及び装置に対するニーズがある。
この装置は移動に対して耐えなければならず、事実出荷
もしくは使用中にずれてしまった場合には再生部に対し
て容易に再アライン出来なければならない。

【０００６】ゼログラフィック印字装置は従来の光機械
スキャナ装置に固有の製造及び現場交換問題を低減する
ように設計されている。本ユニットでは露光ユニット内
に空間光変調装置（ＤＭＤ）を配している。ＤＭＤは簡
単で高信頼度の露光ユニット組立工程を特徴とする。こ
のような特徴の一つは簡単な電気入力によりアドレスを
与えるシリコンチップ上にモノリシックに集積された可
変調素子の線型アレイからなるＤＭＤのアーキテクチュ
アから生じる。アレイに沿ったピクセル素子の相対間隔
はチップ製造中に精密に制御されその後は不変であるた
め、潜在するミスアライメントの主要源が解消される。
印字フィールドの全幅がＤＭＤアレイにより同時にイメ
ージされる。この事実は露光ユニットの組立て中に工程
を促進且つ自動化するのに利用できる。

【０００７】ホトリセプタ上にイメージされたピクセル
の活性アレイは所望の印字フィールド幅よりも実質的に
広くすることができるためもう一つの利点が実現され
る。モノリシックチップはピクセルの各線アレイの各終
端に付加、冗長、ピクセルを含むように設計される。プ
リンタコントローラはこれを利用してピクセルアレイ像
のどこかにプリンドデータを電子的に配置することによ
り、印字媒体に対する印字データのアライメントを行
う。従って、露光ユニットに対するＤＭＤチップの物理
的アライメント及び再生ユニットつまり印字ドラムに対
する露光ユニットのアライメントは、製造時にも現場に
おいても、著しく簡単化され容易に調整される。

【０００８】ＤＭＤの特徴により、後の調整を必要とす
ることなく予め配置された光学要素を露光ユニットに前
もって組み立てることが可能になる。次に、光学系のこ
の１個の要素の操作により最終アライメントが行えるこ
とを保証するのに充分な自由度でＤＭＤが露光ユニット
へ挿入される。ＤＭＤのこの特徴は組立ての自動化を助
ける。

【０００９】この操作を行うために、カメラ装置を使用
してＤＭＤアレイの像の最適焦点状態をＤＭＤの配置の
関数として決定する。ＤＭＤはアライメント工程中に電
気的に操作され光学的に作動する。ＤＭＤに送られるパ
ターンはアライメントを助けるように設計されている。
適切なアライメントが行われると、ＤＭＤは露光モジュ
ールに永久に取り付けられ、電子マニピュレータ組立体
が取り外される。

【００１０】本装置によりオペレータはＤＭＤを適切に
可視配置することができる。操作には時間がかかり且つ
６°の位置調整の相互作用性によりエラーを生じ易いた
め、アライメント工程を自動化するのが好ましい方法で
ある。このような方法を使用してビデオカメラの出力を
捕捉して処理し、コンピュータを使用して相互作用的に
アライメント工程やアルゴリズムに追従する。１組の量
化可能なアライメント基準に合致するかもしくは制御不
能な要因によりアライメントが不能とみなされるまで、
コンピュータはサーボ制御マニピュレータ組立体を駆動
する。

【００１１】従って、ユニットごとの高い位置精度と再
生度の達成を保証しながらＤＭＤ装置のアライメント時
間を分から秒へ短縮することが本発明の技術的利点であ
る。さらに、組立体の統計をとって工程制御や方法の改
善分析に使用できる。また、個別の各ユニットの後の性
能特性の追跡に永久記録を利用することができる。

【００１２】レーザビームを光学系を介して逆方向にフ
ォーカスし光学系がアライメントされて適切に機能する
ことを保証するのがもう一つの技術的利点である。

【００１３】露光ユニット内に含まれる光学素子（図１
のレンズ１７、１８、図３のミラー３０、３１等）を予
めアラインして光源から印字ドラムの表面又は再生面を
表わす位置まで延在する径路を形成し、空間光変調装置
を位置決めし、予めアラインされた露光ユニット内の光
路に沿って光源からアラインされた光学系を通って再生
面を表わす位置まで光を送り、再生面を表わす位置にお
いて少くとも１個の感光検出器又はＣＣＤカメラ２２０
０を再生面に置換し、感光検出器からの出力に従ってユ
ニットに対する空間光変調装置の回転及び並進位置を調
整するステップを使用して露光ユニット内において空間
光変調装置のアライニング法を確立することがさらにも
う一つの技術的利点である。

【００１４】

【実施例】空間光変調器（ＤＭＤ）をさらに良く理解す
るには、ここに参照として組み入れた、１９８６年６月
２４日付米国特許第４，５９６，９９２号、１９８７年
５月５日付米国特許第４，６６２，７４６号、及び１９
８８年５月１日付米国特許第４，７２８，１８５号を参
照とする。前記特許第４，５９６，９９２号にはプリン
タ内で可変形ミラー装置を使用することも検討されてい
る。

【００１５】露光ユニット 次に、図１を参照として、例えば、ゼログラフィック再
生ユニットで使用することができる変調された光像を生
成するのに使用する露光ユニット１０の分解図を示す。
露光ユニットは低膨張係数材で構成された凾体１１から
なり、照光源１６から発生する熱により構造体内に感知
できる程の応力誘起動作が生ぜず従って装置の光学系を
厳しい公差で配置するのを保証するようにされている。
このため、光源（ランプ又は管球）１６は主構造体１１
の外側にあり放射状スポーク１５１により外壁１５’か
ら分離されている内壁１５０を有する二重管道１５に収
納されている。内部管道１５０は熱を吸収しスポーク１
５１を介して熱を消散させるリベットアルミニウム製と
することができる外壁１５’へ伝達する、アルミニウム
等の、材料で作ることができる。内壁１５０は黒色に陽
極酸化して吸光率を高め反射光を低減させることができ
る。

【００１６】二重管道１５は、熱絶縁ボンド材を使用し
て、凾体１１に接続されている。ランプ１６を凾体に取
り付ける目的は凾体の移動と無関係にランプ１６のフィ
ラメントを内部光路と完全にラインナップさせたままと
することである。これは精密にモールドされたランプソ
ケット１６０により保証され、それはランプピン７１０
（第７Ａ図）をランプソケット１６０内に正確に位置決
めすることによりランプフィラメントを光径に合せる
（第２図）。タングステンハロゲンランプは市販されて
いる“計装ランプ”である。これらの精密ランプは予め
セラミックベース及びランプピンにアラインされたフィ
ラメントを有し、従って組み立て中に露光ユニット１０
に関して光源１６を調整する必要がない。同時に、（低
熱伝導プラスチックでできた）二重管道１５及び外部ソ
ースマウント３０２により、光源１６は凾体に熱を伝え
て凾体内で熱問題を生じることがない。二重管道１５を
通って底部から頂部へ強制送風を行って管球１６の周り
を均一に冷却する。これにより、管球が不均一冷却によ
って白色（不透明）表面となる可能性が少くなり、露光
ユニットの寿命が延びる。

【００１７】図示するように、水平内部パーティション
１４、を有する露光ユニット１０は（第１８図に略示す
る）ゼログラフィック印字ユニットとタブ１０１、１０
２、１０３により嵌合するように設計されており、それ
により露光ユニット１０を印字ユニットに対して光学的
に有効且つ容易に位置決めする３点搭載を有効に行うこ
とができる。次に、露光ユニットは、スプリングスナッ
プ等により、印字ユニットに定着されて機能的に載置さ
れる。

【００１８】ここで、光学径路及び露光ユニットを通る
光線の伝播径路を理解すると役に立つ。このような伝播
はレンズ１７及び１８を通って可変形ミラー装置（ＤＭ
Ｄ）６０上へフォーカスされる管球１６からの照光から
始まる。この点のおいて、光は変調されていない。図示
するように、ＤＭＤ６０は光を２つの明確な束として反
射させ、それは結像レンズへ行く変調光束と反射される
非変調光束である。結像レンズへ行く光線は下向きにパ
ーティション１４及びイメージャレンズ４０を通り、そ
こから一組のミラーからなる折返し径路を介して露光ユ
ニット底部カバー１３のベース内にあるファネル構造１
２０へ行く。次に変調された光ドットパターンからなる
光像が、後に示すように、ゼログラフィックドラム上に
衝突して露光像を生成し次にそれはゼログラフィック工
程により現像されプリントされる。

【００１９】次に、図１に戻って、光源１６は、ジェネ
ラルエレクトリック社の片端クォーツラインホトランプ
シリーズ等のタングステンハロゲン球とすることができ
る。光源は所要寿命（代表的には２０００オンタイム）
及び印字工程露光条件に適した電力レベルを提供するよ
うに選定される。管球１６からの光は耐熱球形レンズ１
７により、光をＤＭＤ６０上に指向させるためのレンズ
１８上にフォーカスされる。レンズ１８は下部平坦面の
縦中心線に位置するモールドされた精密ピボット点上に
載置される。レンズ１８の両端１８０は露光モジュール
１０の内壁１０５及び外壁のスロット内に保持される。
これらのスロットによりレンズ１８はその縦軸に沿って
膨張することができる。しかしながら、レンズ１８は
（図示せぬ）中心ピン上に載置されるため、焦点距離は
変化せず、従って、光は相変らず均一にＤＭＤ６０上に
指向される。レンズ１７及び１８は一緒になって集光組
立体を構成する。このレンズ群の機能はＤＭＤ６０にお
いて均一な照光を行い、且つイメージャレンズ４０の前
面内に形成されるソースフィラメント１６のフォーカス
された拡大像を与えることである。

【００２０】レンズ１８は中央枢支され、モールドプラ
スチック材が函体１１に較べて熱膨張が大きいため両端
は自由にされる。レンズ１８は複雑な非球面デザインと
されており、従ってレンズ１８の製造コストを低減する
ようにモールドしなければならない。一方、レンズ１７
はパイレクス等の底膨張率材で作ることができ、所望に
より剛搭載することができる。

【００２１】図示するように、マウント１０４によりパ
ーティション１４にほぼ直角に保持される、ＤＭＤ６０
は選定ミラーに加わる電気信号により作動してこれらの
ミラー（ピクセル）により変調された光を直接下向きに
光軸へ通しイメージャレンズ４０によりフォーカスす
る。非変調ミラーもしくはＤＭＤ６０の非活性面からの
光は少くとも一部光軸の周りに位置する胸郭（１９）の
作用により散乱される。

【００２２】頂部１２はレンズ１８の頂部を正しい位置
に保持するための（図示せぬ）ディンプルをその内面に
有するように構成されている。別の実施例における頂部
１２にはレンズ１７上に嵌合してレンズ１７を正しい位
置に保持するように設計されたキャノピーを配置するこ
ともできる。また、高温に耐えるボンド剤を使用してこ
れらのレンズの一方もしくは両方を正しい位置に接合す
ることもできる。

【００２３】他のベース１３は函体１１の底部に嵌合
し、図示するように、函体１１からゼログラフィック印
字ドラム８０への光像を収容するファネル形状光ガイド
（以下ファネル）１２０を含んでいる。ファネル１２０
内側のバッフルは反射及び迷走光線を低減して最終プリ
ント像のコントラストを高く維持するように作用する。
なお、ファネルとはじょうご状の形を意味し、ここでは
じょうご状の光ガイドを指す。

【００２４】次に図２に戻って、露光モジュール１０の
平面を示す。ＤＭＤ６０を電気変調信号源に接続し且つ
ランプ１６を電源に接続するケーブルは図示されていな
い。このケーブルは露光ユニット１０内側を通り壁１０
５に最も近い側から出るようにするのが有利である。管
球１６を保持するソケット１６０は信頼度の高い精密な
光学アライメントを行うためにアーム３０２により露光
ユニット１０へ支持され関連される構造体としてモール
ドするのが有利である。ＤＭＤ６０を保持する支持ブラ
ケット１０４は直接パーティション１４としてモールド
することができ、このパーティションは露光ユニット１
０を図２に示す上部ユニット及び図３に示す下部ユニッ
トへ分離する。蜂胸１９（［００２６］で説明）が上下
部間でＤＭＤ６０により反射される変調光の光軸上に配
置されパーティション１４中を延在している。鋸歯もし
くは蜂胸形が変調光軸周りに半円形状に形成され、図示
するように、ＤＭＤ６０の非変調ピクセル及び他の構造
からの光を偏向且つ吸収するように作用する。ＤＭＤ６
０の変調ミラーからの反射光を取り出して一組のミラー
（図３）により形成される光路を介してファネル１２０
（図４）の下のゼログラフィックドラム上へフォーカス
することを目的とするイメージャレンズ４０を保持する
ようにチャネル１９が構成される。

【００２５】突起２９（図３）は蜂胸１９の（頂部）構
造の半円径チャネルを形成する。次に、図４を参照とし
て、図２の４−４断面に沿った露光ユニット１０の断面
図を示す。図４は管球１６から出る光がレンズ１７及び
１８を通ってＤＭＤ６０上にフォーカスされる上部にお
ける光線４０１を示す。ＤＭＤ６０により変調された光
線４０２はイメージャレンズ４０を通って露光ユニット
１０の底部のミラー３０上へ到り、そこから像を９０度
回転させてファネル１２０からエグジットするミラー３
１へ到り、ゼログラフィック印字装置のホトリセプタ面
上へ進む。ファネル１２０内には散乱光が再生ドラム上
のコントラストを低下させるのを防ぐ一連の段すなわち
光バッフル４１及び露光ユニットをシールするのに使用
する透明カバー４２がある。

【００２６】図５Ａは光路４０２の光軸に沿って構成さ
れた一連の段１９を示す。一連の段は、その形が蜂の胸
の形に似ているので、以後蜂胸１９と称する。選定され
ないピクセルからの反射光線７０２は真の光軸からおよ
そ１０〜１５゜偏向され、蜂胸の壁の一つに衝突し減衰
して一つの壁からもう一つの壁へはね返り且つ上向きに
露光ユニットの頂部カバーにはね返ってさらに減衰す
る。このようにして、非選定ピクセルからの反射光は選
定ピクセルからの反射光から有効に分離され、イメージ
ャレンズ４０に加えられる光線４０２は変調光のみを含
むようになる。従って、イメージャレンズ４０を介して
フォーカスされる時、結像すなわち変調ピクセルからの
反射のみが光線４０２に含まれる。従って、蜂胸１９は
非変調光線７０２の光路内にある一連の光バッフルとし
て作用し、且つ非選定光を減衰させるように作用する。
蜂胸１９は光軸に直角な壁を有して光軸周りに半円形状
に構成されている。各壁のベースは（鋸歯）傾斜面によ
り先の壁の頂部に接続されている。光軸からはね返る光
を再反射させ、光軸４０２にほぼ直角に指向してイメー
ジャレンズ開口４０において非常に高い除波比を保証す
るのはこの傾斜面である。

【００２７】図６Ａは光を偏向できるように設計された
一列もしくは数列のピクセル６１だけでなくシリコン内
に組み入れられたアドレス構造部を有し、任意の一つの
ピクセルの電気的選定及び変調（もしくは非変調）に応
じて明（もしくは暗）像が形成されるＤＭＤ６０を示
す。ＤＭＤ６０内の方形６２はシリコンアドレス構造を
表す。実際上ピクセル当たり１９ミクロン平方である個
々のピクセルは変哲もない中央ミラー構造の中心の下の
細線６１として表わされている。実際のＤＭＤピクセル
を包囲するこの本質的な反射鏡は、ピクセル素子ではな
く、ＤＭＤ上に降下する照光の比較的大きい部分を蜂胸
１９によりさえぎられ減衰される非変調フィラメント像
内へ指向する機能を実施する。包囲面がミラーではな
く、（遠隔アドレス回路のような）構造であれば、背景
照光をソースフィラメント像内にではなくアイソトピッ
クに再放射する。それは次にイメージャレンズ４０へ入
りゼログラフィック印字ドラム８０に形成されたＤＭＤ
像のコントラストを低下させる。ＤＭＤ６０はコンピュ
ータや他のソースからの内部変調及び制御信号を受信す
る端子６３を有している。

【００２８】図６Ｂは図６Ａの線６１からの２、３のピ
クセル６１００の拡大図である。図示するように、ピク
セルはコーナー６１０２、６１０３上に蝶着されてお
り、それらは水平下に反射される上からの光路を確立す
る。もちろん、これは一実施例にすぎず他の実施例も考
えられる。ピクセルの実際の動作は前記特許で検討され
ている。ピクセルの移動により変調光のオン状態及びオ
フ状態が生成される。

【００２９】光変調径路 図７Ａは管球１６から発しレンズ１７、１８を介して集
められＤＭＤ６０のアクティブピクセルエリアを実質的
に照光する光線４０１の略図である。しかしながら、光
源１６からの光の大部分はＤＭＤピクセルのアクティブ
列（６１）周りの鏡面上に降下する。これを光線７０１
で示し、明確にするために図示せぬ、光線４０１、４０
７面上下の光線の大部分も含まれる。蜂胸１９の光反射
機能がなければ、これらの光線はＤＭＤ６０の平坦面
（及び非変調ピクセル）から反射して、点７０３周りの
空間でフォーカスされる。点７０３はこれらの光線が蜂
胸１９の作用により転向されない場合のイメージャレン
ズ４０入口開口面内に形成される光源６０のフィラメン
ト像の中心である。従って、光線７０２は蜂胸１９によ
り焦点７０３から転向され光線４０２に沿った主光軸に
ほぼ垂直に伝播される。非変調フィラメントの光エネル
ギは光路４０２に沿ってイメージャレンズ４０上に衝突
する変調フィラメント像の光よりも数桁大きい。米国特
許第４，７２８，１８５号に開示された暗視野プロジェ
クタ装置の高選択度は非変調光が点７０３の真近かに焦
点を結ぶという事実の認識から生じる。従って、集光装
置１７、１８及び光源１６の光軸を適切な方位とするこ
とにより、点７０３はイメージャレンズ４０の入口孔
（開口）の完全に外側とすることができる。

【００３０】図１、図２及び図７Ａは光学列の結合され
たＤＭＤ６０及びイメージャレンズ４０アームの光軸の
（ＤＭＤ６０から見て）左側にある集光器の光軸を示
す。図４において、さらに光線４０１に沿った集光器の
光学軸も光線４０２に沿ったイメージャレンズ４０の光
軸よりも上にあることが判る。これら２つのオフセット
から、反射の法則によりＤＭＤ６０（及び任意の非変調
ピクセル）の平坦な鏡面からの反射光により形成される
フィラメント像はＤＭＤ６０から見て、イメージャレン
ズ４０の右下方、すなわち図７Ａの点７０３になければ
ならないことが明白である。

【００３１】単に非変調エネルギをイメージャ開口から
離れるように指向するだけでは、印字に必要な高コント
ラスト比をＤＭＤ像に保証することはできない。非変調
エネルギをイメージャレンズから離れるように偏向させ
少くとも２つの偏向面（第５図）においてその大部分を
吸収する蜂胸１９の効率的作用が露光モジュールの動作
にとって重要である。（反射面のない）特徴のないチャ
ネルにより不要な光を俯角反射機構を介してイメージャ
レンズへ通すことができる。蜂胸１９の設計によりアラ
イメントを必要とせず露光モジュールのコストを殆んど
付加することなく従来の成型プラスチック材で作ること
ができる非常に高い減光路が提供される。

【００３２】この高選択性光学構成の詳細を図７Ｂに示
し、ＤＭＤ６０の斜視図から見た集光器１８とイメージ
ャレンズ４０の光学アームを示している。図７Ｂに示す
ように、軸４０３とアラインされた集光装置１６，１
７，１８からの背景光（非変調光）は点７０３（第７Ａ
図）において仮想フィラメント像７０５へ収束される。
蜂胸１９の反射（減衰）作用により実際の露光モジュー
ルには像７０５は存在しない。しかしながら、ＤＭＤピ
クセル６１がそのヒンジ軸ＲＲ´８１２周りを選定方向
に回転すると、ソースフィラメント７０４の全体像が像
位置７０３から像位置７０６へ並進する。

【００３３】もちろん、一つのＤＭＤピクセルの回転に
より生じるフィラメント像７０６は、数百の像に対する
ピクセルエリア比に対応する、フィラメント像の大きな
エリア及び少量の変調エネルギによりきわめて暗い。し
かしながら、イメージャレンズ４０が前面開口に衝突す
る光束を収集し、ホトリセプタ面における各ピクセルの
像へ再びフォーカスすると、像は極めて明るくなる。

【００３４】従って、ＤＭＤ６０の光エネルギ変調作
用、及び空間光変調器（ＳＬＭ）の意義が判る。個別の
ＤＭＤピクセルの回転作用により像位置７０３から７０
６への少量のエネルギの空間変調が行われる。しかしな
がら、ホトリセプタにおいて、イメージャレンズ４０の
固定焦点により、対応するＤＭＤピクセル像の空間移動
はない。観察される性質は一連の固定スポット（すなわ
ちピクセル）のものであり、そのいずれかが単に明るく
なったり暗くなったりするだけである。それは、例え
ば、いかだの難民が手鏡を使用して頭上の飛行機に合図
する状況に似ている。太陽からの平行光線をパイロット
の瞳に偏向する（向ける）ことにより、網膜には非常に
明るい像が受信される。太陽を光源、鏡をＤＭＤピクセ
ル、イメージャレンズ４０を瞳孔、網膜をホトリセプタ
とすれば、類似性が確立される。

【００３５】図７Ｂにおいて、ＤＭＤピクセル回転軸Ｒ
Ｒ´８１２は像の移動線８１０に直角であることが重要
である。反射の法則により、光線は鏡面の回転軸の２倍
だけ転向される。従って、ＤＭＤの反射素子のＲＲ´周
りの回転により必ず光束は線８１０に沿って移動する。
集光器組立体１６、１７、１８がＤＭＤに対して他の任
意の角度で配置され非変調フィラメント像７０５が線８
１０の中心に来ない場合には、変調フィラメント像７０
６も点４０４においてイメージャレンズ４０の中心に来
ない。その結果、利用可能なエネルギの全量がイメージ
ャを通ることはなく、全ホトリセプタ露光効率を達成す
ることができない。また、ＤＭＤ６０に設計された回転
角は集光装置軸４０３のオフセット角に対応させて、Ｄ
ＭＤピクセル６１を励起すれば像７０６がイメージャレ
ンズ４０の中心に来るようにすることも黙示されてい
る。前の検討と同じ理由により、電力スループットも低
減される。

【００３６】設計により、集光装置光学系１７、１８は
フィラメント７０４を拡大して結果として得られる像７
０６がイメージャ開口４０からあふれるように選定され
る。集光効率は拡大率と共に増大する。フィラメント像
の外縁、特にコーナは、中央領域よりも光学的効率の低
い放射器であり従ってイメージャ開口内にあるというこ
とは重要ではない。最後に、最も効率的な光学系はイメ
ージャの全錐角を利用するものである。ホトリセプタの
最大ピクセル像輝度はフィラメント像がイメージャ開口
４０を完全に満す時に生じる。これらの状況は、集光器
１７、１８、拡大率と組合せたソース１６フィラメント
サイズ及び形状（通常方形）、及びイメージャ開口４０
サイズを選定することにより保証される。

【００３７】前記したことから、イメージャ開口が大き
い程（例えば高速イメージャレンズもしくは低ｆ数）、
システムの光学効率はよくなるようにみえる。実際には
そうではない。コンパクトな露光モジュールシステムに
対する要望に加えて、高速イメージャレンズのコストは
劇的に増大する。既存のシステムは１２０Ｗ電源及びｆ
４．５イメージャを使用して７インチ／秒（４２クーポ
ン／分）の速度で作動するゼログラフィック工程で露光
を行う。後者は非常にコンパクトで、経済的に作れるレ
ンズである。イメージャレンズ４０開口の限定要因は、
組合せた時に、２つのフィラメント像７０５、７０６の
単なるサイズ及び分離として明白になる光学系の設計上
の配慮により決定される。

【００３８】分離を図７Ｂの８１１に示す。分離は前記
特許第４，７２８，１８５号で検討されている暗視野光
学系の術語では“デッドバンド”と呼ばれている。デッ
ドバンドの物理的意味はそれがフィラメント像７０５の
非変調光エネルギのどの部分もイメージャ開口に接近し
ないことを保証するという事実から生じる。２つの像の
相対強度はＤＭＤの相対照光エリアを反映する大きさよ
りも数桁異なることを思い出せば、たとえ像７０５のコ
ーナがイメージャレンズ４０開口内にあってもホトリセ
プタのコントラスト比は実質的に減じることは明らかで
ある。故意に“デッドバンド”を設けることにより、シ
ステムのミスアライメントの公差が幾分許容される。さ
らに、多くの動作サイクルにわたって、ＤＭＤピクセル
が平坦な所から１もしくは２度まで、永久“角設定”さ
れれば、デッドバンドによりイメージャレンズ４０には
エネルギが導入されない。最後に、光学系のミスアライ
メントにより、フィラメント像７０５が正規のサイズよ
りも大きくぶれたり歪んだりすると、エネルギはイメー
ジャレンズ４０には入らない。

【００３９】従って、デッドバンド概念により、ホトリ
セプタ像に１００：１を越える高性能コントラスト比を
得ながら、システム組立体及び光学公差の許容範囲はか
なり大きなものとなる。

【００４０】図５Ａは露光ユニット１０のベース内の半
円型（もしくは全円型）孔周りに同心状に形成された一
連の鋸歯状ステップ４１０、４１１である。蜂胸１９を
示す。同心円の形状により光バッフルのモールディング
が容易になる。（“オフ状態”光と呼ばれる）ＤＭＤ６
０からの不要な光は、図５Ｂにおいて、鋸歯プロファイ
ルを形成する一連の同心バッフルの一つの第１の面４１
０に衝突する。“Ａ”と付されたこの第１の衝突は特定
角であり（図示するものはおよそ１３゜）オフ状態光を
鋸歯プロファイルの背面４１１へ強制的に反射させて衝
突“Ｂ”を起させる。この２次面はアンダーカットすな
わち負の勾配を形成し光モジュールの上部屋根内へ強制
的に光を通して衝突“Ｃ”を起す特定角である。全ての
衝突面“Ａ”〜“Ｃ”を黒化することができるため、不
要光は任意の非制御面に当る前に３つの黒化面に衝突し
て殆んど全ての不要光を吸収する。

【００４１】ゼログラフィック再生ユニット 引き続き図８Ａにおいて、イメージャレンズ４０からの
ピクセルドット４０２の変調像は、前記したように、ゼ
ログラフィック再生ユニットにおける印字ドラム（以下
印字ドラム又は単にドラム）８０の表面８１上にフォー
カスされる。この投射は表面８１上の線８２内にあり、
ドラム８０の下を図示する方向に通過する印字用紙８０
１上に印字を形成する一列もしくは数列の変調ドットパ
ターンを含んでいる。図８Ａには一列のドットしか示さ
れていないが、実際には（詳記するように）このような
２列が一時ドラム上に配置される。

【００４２】後記するように、ドラム８１にトナーが付
与され変調光がドラムに衝突するスポットに付着する。
次に、このトナーは公知のゼログラフィック工程により
印字用紙８０１へ転写される。ドラムが回転すると、変
調光はドラム８１上に一列ごとにドットを密に配置す
る。図８Ｂに示すように、この回転により印字工程が行
われる。表面８１上にこれ以上変調ドットパターンがな
い状態でドラムが進行するように図示されているが、こ
れは工程を判り易くするためにすぎない。事実、連続印
字工程とするために露光ユニット１０の制御の元で連続
行のドットパターンが堆積される。

【００４３】図１０Ａは何らかのプレプリント情報を含
むチケットストック１０１０を示す。図１０Ｂはゼログ
ラフィックドラム８０の下を通過し且つ、前記したよう
に、変調光４０２によりドラム表面８１へ転写された一
連のドットにより情報がプリントされた後のストックク
ーポン１０１１を示す。前記したように、光線はＤＭＤ
６０（図８Ａ）により変調され、この装置は一列の可変
形ミラーもしくは数列のこのようなミラーを有して形成
することができる。実施例では、２列のミラーを使用
し、従って、ドラム８１上には２列のドットが配置され
ている。実際上、２列の偶奇ビット（ピクセル）は文字
の一列である。奇偶列からのビットはＤＭＤ６０のミラ
ー列間の物理的距離を表わす一定距離だけ離されてい
る。２列のミラーを使用することによりドットの印字解
像度が高くなり、それは図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示
すようにオフセット列は互いに光学的に重畳するように
できるためである。この重畳はＤＭＤ軸に沿って行わ
れ、前記高速走査方向に対応する。しかしながら、２列
以上のミラーを使用してドットパターンを生成すれば、
一列装置では必要ないが多列装置では重要な複雑性が付
加される。

【００４４】図９Ａに戻って、文字９０１はアウトライ
ン形状の“Ａ”であり、各々が一連の偶奇ビット（ピク
セル）位置ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗを有す
る一連のラスター線に任意に分割されている。従って、
図示するように２本の連続露光線９０２、９０３（偶奇
線）により特定ラスター線が生成される。（図８Ａに示
すドット線を表わす）これらの露光線はＤＭＤ６０のミ
ラーの隙間の物理的特性及び露光モジュールの光学拡大
により定まる一定距離だけ離されていることをお判り願
いたい。この距離は２ドット線に正確に対応する。文字
アウトライン９０１が生成されているドラムは実際上こ
れらのドット配置線に直角に（低速走査方向）移動する
ことを思い出していただきたい。奇偶ビット配置の間隔
はドラム上の各堆積間の遅延時間を変えることにより電
気的に制御することができる。図示する例では、文字ア
ウトライン９０１は頁上を上方に移動する。

【００４５】図９Ａに示すように、ＤＭＤ６０は偶奇ピ
クセルに対応する２列９１０、９１１に分割される。第
一の時点において、線ｎのビット位置ｐ、ｒ、ｔ、ｖか
らのデータはＤＭＤ６０に与えられ、列９１１のミラー
ｐ、ｒ、ｔ、ｖにより変調されている。これにより、図
９Ａの右側に示すドットがゼログラフィックプリンタの
ドラム上に生成され、ｐ、ｒ、ｔ、ｖピクセルは奇露光
線９０２に沿って暗くされている。この時点において、
同じ線の残り、すなわちピクセルｑ、ｓ、ｕはＤＭＤ６
０の偶数列の遅延レジスタ１へ入れられる。

【００４６】図９Ｂには、ｎ＋１線がＤＭＤ６０にロー
ドされて、ピクセルｐ、ｒ、ｔ、ｖが再び励起され、光
線を変調して図９Ｂの右側で奇数露光線に沿って暗い像
ｐ、ｒ、ｔ、ｖを形成する次の時点が示されている。こ
の時点において、遅延レジスタ１にロードされた情報は
遅延レジスタ２へ移され、ｎ＋１線に関する新しい情報
が遅延レジスタ１へロードされる。ドラム８０の回転に
より文字９０１は１ラスター線だけ上方へ進んだことを
お判り願いたい。

【００４７】次の時点において、奇露光線９０２は再び
ＤＭＤ６０から変調を行いｎ＋２線に関するピクセル
ｐ、ｒ、ｔ、ｖが再びゼログラフィック印字面上に露光
される。しかしながら、この期間において、ｎ線からの
偶ピクセルｑ、ｓ、ｖは遅延レジスタ１、２を通り偶ピ
クセルｑ、ｓ、ｕを駆動して偶ピクセル露光線９０３に
沿って光を変調する。これを図９Ｃの右側に示し、ｑ、
ｓ、ｕピクセルは暗くされている。図９Ｃに示すよう
に、ドラムが偶露光線９０３を回転通過すると、ｎ＋１
線上の全数のピクセルがＤＭＤ６０からの変調光により
変調されている。ＤＭＤ６０上にさらにピクセル線があ
れば、ドラムの全露光にはドラムによる同様な回転及び
ラスタ線と完全に再インターレースする付加露光線を必
要とする。

【００４８】像９０１内の露光ドットの一本のラスタ線
を形成する各ＤＭＤ線のインターレースはまっすぐであ
り、一体的遅延線、レジスタ１、２により印字コントロ
ーラと独立して完全にＤＭＤチップ上で処理されるが、
さらに利点を実現することができる。プリンタ機構によ
りドラム表面速度が変化し、（ラスタポリゴンスキャナ
の場合に必要である）ラスタ線当りの露光時間を一定に
保持すると、バンディングが生じることがある。バンデ
ィングは工程（低速）動作方向に沿った特定周波数にお
ける印字像の圧縮（暗化）もしくは伸長（グレイ化）で
ある。これらの速度変動が、例えば、軸エンコーダ等の
プリンタ内の適切な機構により感知されるシステムで
は、ＤＭＤ光変調器を使用して利用することができるド
ット線の可変時間によりプリント外観上の有害な効果は
プリンタコントローラにより除くことができる。ドラム
が一時的にスピードアップすれば、被露光線は早期にオ
フされる。従って、ドラム速度と露光時間の積で定まる
露光距離、すなわちラスタ線幅を一定に保つことができ
る。同様に、ドラムが一時的にスピードダウンすれば、
露光線を幾分長く保持して補償する。この感知修正工程
により、水平ラスタの適切な重畳及び線幅を電子的手段
により保証することができる。これはポリゴンシステム
では不可能であり、精密な移動速度制御に費用をかける
ことが唯一のオプションである。低速バンディングはレ
ーザプリンタの主要なプリント品質不足機構である。さ
らに、摩耗すると悪化する。長寿命を必要とするプリン
タでは、機構が老化した時のバンディング修正は重要な
性能上の利点である。

【００４９】図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに関して説明し
た同じ線に沿って、ピクセルの水平重畳すなわち見当合
せが光学系及びＤＭＤチップデザインにより固定され不
変とされる。従って、ＤＭＤシステムはスポット配合エ
ラー、デフォーカスエラー、及びレーザポリゴンスキャ
ナのもう一つの印字品質劣化機構である高速走査（ラス
タ）方向に沿った露光重畳の非均一性の影響を受けな
い。

【００５０】前記したように、遅延量はピクセル線間の
間隔に比例しドラムの動作と協調して所与の時点におい
てピクセルが良好な解像度で出力に実線を形成するよう
にされる。ここでも、図示する多線ＤＭＤ６０は光変調
を行うのに使用できる多くの実施例の一つにすぎないこ
とを指摘したい。いくつかの異なる変調装置を使用し
て、並べたり積み重ねることにより、ゼログラフィック
ドラム上に多線コンカレント像を投射することができ
る。これにより異なる印字明瞭度が得られ、異なる状況
下においてカラーグラフィックを与えるのに使用するこ
とができる。１個もしくはシーケンシャルな装置からの
変調光を使用して各カラーフィールドを非常に精密な見
当合せでイメージしてシングルパスフルカラープリント
を生成することができる。

【００５１】印字方法 ゼログラフィック工程を使用した印字方式の一例を図１
１に示し、それは、とりわけ、自動チケット印字を処理
するように設計されている。図示するように、ビン１１
０４、１１０５、１１０６がアコーディオン折畳（タガ
ー）されたチケットストックを保持している。これらの
ビンは図示するように閉成したり開放して容易にアクセ
スできるように設計することができ、コーナだけがスト
ックを正しい位置に支持且つ保持するように設けられて
いる。機械１１５０の前面には予め印字されたカストマ
チケットを挿入する再検証スロット１１０２、及び機械
１１５０に通され印字されているかもしくは印字装置１
１０１により処理されるチケットを保持するビン１１０
３がある。他の装置を機械前面に搭載することができ、
代表的にこの装置はクレジットカード情報やダイヤリン
グ情報を受信するように作動する。これによりカストマ
はチケットエージェンシーを呼び出してチケット情報を
得て旅行チケットを処理することができる。印字システ
ムは電話通信を処理することができ、これらの機能に適
したさまざまなランプやスイッチを有することができ
る。

【００５２】印字システム１１０２の側面には扉１１５
１、１１５４が取りつけられており（図１３）、その各
々が保守もしくはストック等を印字システムに供給する
ために開放することができる。用紙処理、制御及び印字
機構を引出機構により前面から保守できるように搭載し
た場合の印字システム凾体の実施例を図２０に示す。扉
がある場合でも扉なし引出方式の場合でも、印字システ
ムの内側はスパインもしくは垂直パーティション１１６
０により２つのゾーンに分割されている（図１１）。こ
のパーティションはいくつかの機能を果す。その一つは
タガーストックのバーストにより生じる塵が印字機構に
付かないようにすることである。これは、図１３に示す
ように、印字機構が垂直パーティション１１６０により
開放扉１１５１から見て遠い（右）側に支持されるため
である。近い（左）側では、タガーストックは３つのビ
ン１１０４、１１０５、１１０６の任意の一つ、もしく
は磁気及び１もしくは光学読取器１３８０、１３７０を
介してスロット１１０２から、且つシャトル１２０１を
介してパーティション１１６０の近い側から遠い側へ指
向される。次に、チケットストックは印字システムの背
面１１５３から垂直パーティション１１６０に沿って前
面１１５０に向って移動し、ゼログラフィックユニット
１６０２（図１３）の下を通り且つソータ１５０１を通
り、外部ビン１１０３もしくは内部ビン１５６１、１５
６２内に堆積される。スパインの設計により組立体の精
密な基準面が与えられ且つ２つの平行な用紙径路（磁気
側及びプリンタ側）のアライメントが行われ、シャトル
機構（図２）を介して一方の径路から他方の径路へチケ
ットを通す際の精度が保証される。

【００５３】図１２は個別のチケットストック１０１０
をパーティション１１６０の近い側から遠い側へ移動す
るように作動するシャトル１２０１を示す。従って、図
１２に示すように、チケットストック１０１０はシャト
ル１２０１に入り、リーダに向ってまっすぐに移動し、
矢符１２２０で示すように、ホイール１２０３、１２０
４により左から右へシャトルする。ホイール１２０３に
は上向きに停止する平坦面が配置されている。チケット
ストック１０１０が正しい位置に到来すると、ステップ
モータで駆動されるホイール１２０３が回転開始する。
ホイールはチケットストックを把持して左から右へ移動
させる。チケットストックはやはり底部に平坦面を有す
るホイール１２２２の下を通過する。ホイール１２２２
が回転開始すると、チケットストック１０１０はパーテ
ィション１１６０の遠い側に沿ってリーダから離れるよ
うに移動する。従って、パーティション１１６０の唯一
の開口はシャトルが個別のチケットストック１０１０を
通すのに充分な大きさの小窓である。所望により、この
窓は一方側から他方側への塵の移動を防止するように設
計することができる。もちろん、これは物理的バリアも
しくは窓を通ってプリンタ側からチケットストック側へ
移動する空気によって行うことができる。

【００５４】タガーストック１０１０、１０１０Ｂ、１
０１０Ｃのビン１１０４、１１０５、１１０６からの実
際の移動を図１４に示し、ここで各ビンはそれぞれコン
トロールホール１４７１、１４５６、１４５１を介して
バースタ１７３０へプリンタブルストック材を供給する
ことができる。これらのホイールは前後に移動し、シス
テムの制御機構に指令されてストックがバースタ１７２
０を通過するようにし、ホイール１４５５、１４５４に
制御されて光学リーダ１４７０を通過するように設計さ
れている。ホイール１４５５とバースタ１７３０の相対
位置はバースタ１７３０がストックを個別チケットへ分
離する時にストックをリーダ１４７０の下に配置できる
ようにされている。同じタガー材から次のチケットが来
ない場合には、ホイール１４７１（もしくはホイール１
４５６、１４５１）をリザーブしてストックを正しい位
置から移動させて他のビン、例えば、ホイール１４５６
の制御下にあるタガーストック１０１０Ｂからのストッ
クが光学リーダ１４７０の下の位置へ上方に移動できる
ようにする。

【００５５】光学リーダ１４７０の位置はチケットスト
ックの先縁に予め配置された情報（バーコード等）がバ
ースタ１７３０がストックをバーストする前であっても
光学リーダ１４７０により読み取りできるようにされて
いる。これは制御の目的で使用できる。次に分離された
ストックはホイール１４８１、１４８２の制御の元で磁
気リーダ１４８０を通過しホイール１４８４、１４８３
の制御下にあるシャトル１２０１へ移動する。外側スロ
ット１１０２からのストックはホイール１４５２の制御
の元でシステムへ入る。このストックは単に制御システ
ムをバックアップし現在ホイール１４５４により制御さ
れている何らかのタガー材をリザーブすることにより、
引き入れてシャトル１２０１に向って移動するチケット
の線とマージすることができる。従って、カストマはチ
ケットをスロット１１０２へ挿入し、チケットは光学リ
ーダ１４７０もしくは磁気リーダ１４８０へ移動するこ
とができる。次に、チケットが読み取られ制御ホイール
１４５４を反転させてスロット１１０２へ戻すかもしく
はシャトル１２０１へ通してパーティションの他方側へ
シャトルさせて印字するかもしくは後記する方法で廃棄
される。

【００５６】次に図１６に戻って、チケットがパーティ
ション１１６０の開口を通過すると、パーティションの
一方側ではプリンタの前面からパーティションに沿って
背面へ向う、チケットの方向が反転され、チケットはパ
ーティションの遠い側に沿ってプリンタの前面に向って
移動する。前面に向って移動すると（図１６において右
から左）、チケットは印字モジュール１６０２の下を移
動し前記したようにドラム８０と接触する。システムの
制御に従って、チケットは印字したりブランクのままと
したりすることができる。チケットストックはドラム８
０の下から移動して来ると、フューザ１６０３へ通され
そこではローラ１６５１、１６５０が公知の方法でトナ
ーをストック上へ融着させて印字材が容易に除去されな
いようにする。

【００５７】次に、印字されたチケットはフューザ１６
０３を出てソータ１５０１へ通され後記する方法でソー
トされ、チケットは外側ビン１１０３内に堆積されるか
いくつかの内部ビンの一つに堆積されて廃棄されるか、
もしくは蓄積されて後にオペレータにより取り上げられ
る。ところで、自動チケット機の一つの運転方法はカス
トマがスロット１１０２へプレプリントされたチケット
を挿入することである（図１１）。前記したように、チ
ケットは光学リーダ１４７０もしくは磁気リーダ１４８
０を通り、チケット上の情報は電子的に読み取られる。
この読取り、もしくはキーパッドや他の装置を介して中
央コンピュータへ与えられる情報に基いて、ユーザは飛
行計画や他の旅行手配に必要な変要を加えたりもしくは
単に特定の飛行を確認することができる。システムは、
（図示せぬ）中央コンピュータの制御の元で、チケット
に変更を加えないような場合にはユーザにチケットを戻
すことができる。また、チケットはパーティション１１
６０を介してシャトル１２０１（図１１）へ送り次にプ
リンタ１６０２へ送って（所望により）チケット上へ付
加情報をプリントすることができる。次に、チケットは
ソータ１５０１へ通され後記する方法でソートされ、ビ
ン１１０３を介してユーザへ戻されるかもしくは内部廃
棄ビンへ廃棄される。チケットが内部廃棄ビンへ入れら
れるこの後の動作は、カストマに対して新しいチケット
が印字されるかもしくはカストマが払戻しを申し入れて
チケットが自動チケット機により取り上げられるような
場合に行われる。

【００５８】図示しないが、自動チケットシステムはケ
ーブルもしくは無線送信によりコンピュータネットワー
クと接続されている。このシステムは、その設計によ
り、容易に壁に取りつけてユーザは機械前面にしかアク
セスできず従業員は壁の後から機械を開いて保守を行っ
たり、チケットストックを補充したり、廃棄されたチケ
ットや印字されたチケットを取り除くことができる。後
の特徴は遠隔配置され恐らくは航空機や他の旅行サービ
スに属する中央コンピュータが搭乗券や他の印字物を含
む一連のチケットを夜間に発生する旅行代理店にとって
重要である。

【００５９】次に、図１５に示すソータ１５０１の動作
説明に戻る。プリンタドラム８０からのチケットは位置
１５０８においてソータ１５０１へ入る。ダイバータ１
５０２の状態に従って、チケットはローラ１５５１を介
してスロット１５０６へ且つローラ１５５１を介してビ
ン１５６２へ移動する。ビン１５６２は印字する際にチ
ケットをしっかり貯蔵するように構成された内部ビンで
ある。ビンは任意サイズに設計することができ、チケッ
トや搭乗券の夜通しの印字を保持してオペレータが朝方
に取り上げられるようにする。ビンはシステムの残りか
ら分離してロックし許可された人だけがチケットを取り
出すことができるようにする。

【００６０】ダイバータ１５０２が図示する位置にある
時にプリンタドラム８０から入ってくるチケットは、ビ
ン１５６３ではなく、（点線で示す）下方位置へ移動し
たダイバータ１５０３のビン１５６１へ通すことができ
る。この移動は手元もしくは外部から制御され、コンピ
ュータもしくは手動起動することができる。点線位置へ
移動すると、チケットはホイール１５５１の制御の元で
空間１５６０へ通され、スプリング付勢ラッチ１５０４
の移動により、廃棄ビン１５６１へ通され許可された人
が取り上げる。また、プリンタドラム８０からのチケッ
トはダイバータ１５０２を下向きに点線位置へ移動させ
ることにより外部ビン１１０３へ送ることができる。次
に、チケットはホイール１５０７の制御の元で上方に回
転移動し且つホイール１５５２の下を通ってビン１１０
３に到りスプリング部材１５０４の制御の元で位置決め
され、この部材は制御の目的でビンが満杯となる時を感
知するように配置することができる。

【００６１】従って、内部もしくは外部コンピュータ信
号の制御の元で、輸送チケットもしくはいくつかの他の
アイテムの中のいずれかを内部に配置されたストック材
やユーザが外部スロットから供給する材料で印字するこ
とができる。搭乗券は単にチケットストック上の印字を
変えるかもしくは異なる搭乗券に対して異なるビンを使
用することにより印字することができる。これらはカラ
ーコード化したり任意の構成によりプレプリントするこ
とができ、自動チケット機はオペレータが材料をロード
もしくはアンロードすることなく３個以上のビンの中の
一つを選定するようにプログラムすることができる。こ
れらのチケットには前記したようにユーザがスロット１
１０２から入れるチケットや搭乗券を綴込むことができ
る。これにより、ショッピングセンターや遠隔無人位置
に配置される機械はカストマが旅行の予約を行い毎分４
０クーポンの割合いでほとんどその場でチケットや搭乗
券を印字できるようにされる。これらの機械は旅行代理
店や空港ターミナルにさえも配置することができる。

【００６２】図１７にバースタ１７２０の切断機構を略
示する。ステップモータ１７０２は１回転当り２００ス
テップ回転してカムアーム１７０３を回転させる。次
に、カムアーム１７０３はバースタ１７２０の範囲内で
上下に移動するカッタ１７０１に接続されている。刃１
７０１は図１７にアップ位置で示されており、（ビュー
アに向う）チケットストック１０１０はクーポン間の鑚
孔が刃面１７０１よりも下になるように位置決めされ
る。（図示せぬ）バースタ１７２０のベースには刃１７
０１がカムアーム１７０３の制御の元で下向きに移動す
る時に鑚孔を通してバーストしてクーポンを分離するよ
うな刻み目がつけられている。スプリング１７０５はク
ーポングリッパ１７０４を下向きに押圧する。従って、
刃１７０１が下向きに移動すると、グリッパ１７０４は
移動を防止する位置にクーポンストック１０１０を保持
しクーポンストックの鑚孔と刃１７０１とのアライメン
トを助ける。刃１７０１はクーポンストック１０１０を
左から鑚孔開始して刃の降下に要する力を低減する。

【００６３】露光ユニット及び再生ユニット嵌合構成 図１８に露光ユニット１０とベース１８００との嵌合様
式を示す。いくつかの再生ユニット構成の中の任意の一
つを使用することができるため、ベース１８００は様式
化された形状で示す再生ユニットを表わす。（図示せ
ぬ）ベース１８００内のリセプタ位置はユニット１０の
ベースからのファネル１２０と嵌合して、ベース１８０
０内に配置された印字機構に衝突する前に変調光をシー
ルする。図示するように、ポート１８０１、１８０２は
露光ユニット１０のそれぞれ突起１０１、１０２と嵌合
しサポート１８０３はタブ１０３と嵌合して３点嵌合構
成を提供し２部分間の完全なアライメントを維持する。
ユニット１８００もしくはユニット１０に対して（図示
せぬ）クリップを配置して他方のユニットへスナップし
ユニットを互いに正しい位置に維持することができる。

【００６４】例えば、（図示せぬ）クリップはユニット
１０の頂面１２に永久連合することができる。これらの
クリップはユニット１０のいずれかの側でベース１３の
下へ下向きに延在することができ、従って、ユニット１
０と１８００が嵌合関係にある時は（図示せぬ）クリッ
プが（図示せぬ）タブにロックし、２つのユニットを堅
固な関係に維持すべくベース１８００の明細書１０のＸ
ＲＭユニットの準備を整える。もちろん、タブはより永
久的接続を行うためにネジやボルト等の従来の固着装置
と置換することができる。しかしながら、熟練していな
い人が特別な道具を使用することなく定期的に露光ユニ
ットをベース１８００から取り外すような場合にはクリ
ップが有用である。

【００６５】ここに開示したような印字システムを航空
路のゲートに配置すれば、機械の能力によりチケットや
搭乗券上に予め配置された情報を電子的に読み取ること
ができ、機械は差し出されたチケットを受け取ってチケ
ット上に確認材をプリントし、チケットをユーザに戻す
か、新しいチケットをプリントするか、チケットを取り
上げるか、もしくはそれらを任意に組合せて行うことが
できる。これにより旅行の手配及び管理に新しいディメ
ンジョンが付加され、旅行産業の全体予約、搭乗及び管
理工程がスピードアップされる。

【００６６】アライメントする方法及びアライメント装
置 露光ユニット１０、図１、はＤＭＤ６０を除けば予め組
み立てられる。モジュールは凾体１０を３点１８０１、
１８０２、１８０３から定める図１８に示すような器具
内に配置される。２つのアライメント基準ピン１０１、
１０２はＤＭＤ−軸とほぼ一致している。図１８に示す
凾体１８００は代表例であり、前記したように図８Ａの
ドラム８０もしくは（図２２のＣＣＤカメラ等の）感光
検出器を収納することができる。ドラム８０は露光モジ
ュールミラー３１の下で距離ｄ（図８Ａ）に載置して、
前記したように、ドラム表面８１上のＡ、Ｂ点間を延在
する幅Ｗの線像８２の軌跡を生成する。アライメント
は、サーボモータ２２０９（図２２）を含む調整回路で
以下のように行われる。

【００６７】前記したように、感光検出器、例えばビデ
オカメラ２２００（図２２）もしくはＣＣＤカメラをド
ラム８０の替りに配置して露光ユニット内でＤＭＤ６０
のアライメントを助けることができる。ＣＣＤカメラは
露光モジュールのミラー３１から同じ距離に配置した
り、所望により異なる距離に配置することができる。Ｄ
ＭＤの光学系のアライメントは永久３点載置ピンにより
行われる。ここで３点載置ピンとは、図１８における２
つのアライメント基準ピン１０１、１０２と他のピン１
０３であり、これ等が函体１８００の３点１８０１、１
８０２、１８０３に載置され、ＤＭＤの光学系が函体に
アライメントされる。実際の挿入工程の検討を開始する
前に、関心のある３つの回転軸と３つの並進軸があるこ
とを理解願いたい。これらは図７Ａに示されており、こ
こでＸはベース１４に直角な上下軸である。Ｙ軸はＤＭ
Ｄアレイの長軸（縦）に平行である。Ｚ軸は光路４０２
に沿っている。次の３軸は最初の３軸に対して回転方位
とされている、すなわちＸ軸周りにプサイ（ψ）、Ｙ軸
周りにファイ（φ）、Ｚ軸周りにシータ（θ）とされて
いる。

【００６８】図２１は、図示するように、コンピュータ
により駆動されてジョー２１１１に保持されたＤＭＤを
６軸の周りに順次位置決めする挿入装置２１００を示
す。挿入装置２１００は３つの主軸に対する保持された
ＤＭＤの回転運動の中心が３軸の正確な交差点の周りと
なるように設計されている。この特徴により順次軸位置
決めが可能となる。アライメント工程は装置２１００の
ジョー２１１１へＤＭＤ６０を予備挿入し、図１に示す
サポート１０４に対して適切な最終位置へ下げることで
開始される。図２２のＤＭＤパターン発生器２２０４か
らのケーブル２２２０を介してＤＭＤ６０との電気的接
触がなされる。このＤＭＤパターン発生器２２０４を含
む送光回路により、ＤＭＤへアライメント用の光が送ら
れる。

【００６９】ピクセルの予備中心セットが励起され、こ
れらにより偏向された光は光路４０２（図７Ａ）に沿っ
て図２２に示すように配置された感光検出器（カメラ）
２２００へ到する。ビューイングモニタ２２１０、２２
０７に予備像が現われオペレータは“ジョイスティッ
ク”２２０５オーバライドシステムを使用してラフなア
ライメントを行う（図２５のボックス２５０１、２５０
２）。このアライメントは励起されたピクセルをビュー
イングスクリーンの中心に持って来るのに充分である。
次に、自動アライメント工程が開始され図２５に示すア
ルゴリズムに従ってコンピュータ２２０３の制御の元で
進行する。

【００７０】並進の平行座標、Ｘ、Ｙ、Ｚ、はＤＭＤ面
内にありピクセルアレイ上に中心を有する。Ｚ−軸は
“焦点”軸及びＤＭＤイメージレンズ系の光軸に対応す
る。Ｘ軸はチップの垂直並進（ピクセルアレイの方向を
横切する）に対応し、Ｙ軸はピクセルアレイの長ディメ
ンジョンに沿って横方向運動に対応する。回転角θ、
φ、ψは各軸Ｚ、Ｙ、Ｘ、周りの回転に対応する。これ
らの回転は、便宜上、航空機の姿勢に関連ずけられ、Ｚ
軸に沿って観察するパイロットに対応する“ロール”、
“ピッチ”及び“ヨウ”と呼ばれる。

【００７１】前記したように、アライメントはアレイ中
心の選定ピクセルを励起し、Ｘ及びＹ移動を調整してこ
の像をイメージャレンズの光軸上に位置決めして開始さ
れる、図２５のボックス２５０１、２５０２。これが達
成されない場合には、手順は中断される。一つのカメラ
の視野内の特定位置に像を位置決めしてこれが達成され
る。一つのカメラが直接所望の像位置の中心に来るま
で、カメラステージはＤＭＤ像に沿って横方向に並進す
る。次に、光軸Ｚ周りのＤＭＤを回転させることによ
り、“ロール”が修正される、ボックス２５０３。ロー
ル角ミスアライメントはカメラのＤＭＤ像内の“スキュ
ー”角として現れる、図２３。プリントされた出力にお
いて、これはプリントメディアの縁に直角ではない実際
の使用像に対応する。システムは、励起された全ピクセ
ルからなる中心像を再びフォーカスする。フォーカスは
ビデオフレームグラバ２２０２システムにより捕捉され
るピクセル像サイズに対して計算を行って達成される。
ビデオデータは２５６の強度レベルまで記憶される。ピ
クセル像の一次元スライスを示す図２４の基準に従って
サイズ及びセントロイド計算が行われる。実際上、フレ
ームグラバーは（ＤＭＤチップのＸ及びＹ方位に対応す
る）振幅の２次元表示を含んでいる。セントロイドを比
較して計算して（光分布の質量中心を有効に）フレーム
グラバメモリマップで表わされる視野内の所望“位置”
と比較するのは簡単なことである。同様に、閾値振幅変
数を選定し、その閾値より上のどれだけ多くのＣＣＤ
（電荷結合装置）ビデオイメージャのピクセルがあるか
を計算することにより、スポットのサイズ、もしくは焦
点を計算することができる。Ｚ軸サーボを励起して所望
のスポットサイズが得られる。また、ピーク振幅、隣接
ピクセル間の振幅及び他の基準を使用してフォーカス状
態を決定することができる。

【００７２】次に、システムはピクセル振幅が最大とな
るまで、“ピッチ角”Φを調整する、ボックス２５０
２。この動作によりソースフィラメント像はイメージャ
レンズ開口の中心に来て、像に最大パワーが転送される
状態となる。最終シリーズのボックス２５０６、２５０
７は“ヨー角”、すなわちエンドツーエンド焦点調整を
行ったＸ軸周りのＤＭＤの回転、の調整を繰り返す。ま
た、ヨー角によりフィラメント像はイメージャの中心に
来て最大光学スループット及びコントラスト比を保証す
る。しかしながら、回転のＸ軸がチップ中心線にあるた
め、動作の固有のＸ軸成分により終端は急速にデフォー
カスする。従って、ヨーとフォーカスの繰返し調整が行
われる、ボックス２５０９。この調整によりアレイ上の
ピクセル像強度の均一性、ボックス２５２０、もしくは
バランスも制御される。全ての基準が満されると、アラ
イメントが完了する。連続試行、ボックス ２５０８、
後に基準が満されなければプログラムは中断されオペレ
ータが介入して故障機構を評価する。

【００７３】６軸マニピュレータはできるだけ多くの自
由度を分離、すなわち直交化するように設計されてい
る。。Ｘ軸周りの回転によりＤＭＤの両端がデフォーカ
スするため、ψとＺだけが結合されたままとされる。コ
ンピュータシステムは左から右への像測定、及びこれら
２つのパラメータの同時調整を高速で実施するのに重要
である。従って、コンピュータの制御の元で精密且つ高
速な手順でＤＭＤを正しい位置へ移動することにより本
システムは複雑な光学系の最終アライメントを行うこと
ができる。

【００７４】ＤＭＤが最終アラインされると、粘着性も
しくは他のボンディングによりブラケット１０４（図
１）に対してＤＭＤ６０がしっかり位置決めされる。こ
の時、ジョー２１１１が開いて装置２１００は露光モジ
ュール１０から引っ込められる。

【００７５】トナーモニターシステム トナーモニター制御システムを図１９に示し、２つの部
分すなわちホスト部とプリンタ部からなっている。ホス
トはＰＣを含む任意の（図示せぬ）制御システムとする
ことができる。制御システムはプリンタの内部にあって
も外部にあってもよい。システムは像の再生に必要なト
ナー品質を表わす番号を予め（ホストにより）計算す
る。この番号にはプリンタ内の像が記憶され、プリンタ
内に残るトナー（トナーリザーブ）のより正確な測定を
維持するのに使用される。この例では、トナーリザーブ
はオペレータからのコマンドによりトナーリロードで初
期化され後記するように更新される。

【００７６】記憶された像の印字を行わない動作に対し
ていかに残留トナーの品質の維持が実用的であるかを示
すためにラスタグラフィック及びレクタングルが検討さ
れる。これらの印字動作の速度は通信もしくは像発生ア
ルゴリズムにより制限され、ホストによるトナー消費計
算を実施する際の利得が低下することがある。このよう
な場合には、トナー消費計算はプリンタで行うことがで
きる。

【００７７】ホスト部 トナーモニターシステムのホスト部はプリンタにより記
憶（もしくはプリント）される全ての像に対して適切な
トナー消費測定値を発生することからなっている。アル
ゴリズムは像発生アルゴリズムの一部もしくは予め発生
された像に作用する手順として実施することができる。
後者は説明の複雑さを減らすためと考へられる。

【００７８】図１９に示すアルゴリズムはメモリ内のビ
ットマップ像で開始され、各ドットが消費するトナーを
計算し、像内の各ドットのトナー消費を加算する。アル
ゴリズムは（やはり２次元アレイである）ビットマップ
像上に２次元アレイ定数を移動させて作動する。定数ア
レイとビットマップ内の対応位置との積の和がビットマ
ップ像アレイ内の各素子に対して計算される。（通常中
心である）定数アレイ内の基準点は現在積の和が計算さ
れる像アレイ内の位置とされる。各素子に対する積の
“和”を互いに加算して像トナー消費計算を完了する。

【００７９】＊ドット（ｒ，ｃ）は１もしくは０の値を
有する１ビット変数のアレイであり、ｒは行番号、ｃは
列番号、Ｒは像内の行番号、Ｃはビットマップ像内の列
番号であり、（１〜Ｒ、１〜Ｃ）の範囲外サブスクリプ
ト番号を有するアレイ素子は０に初期化され、実際のア
レイサイズは（Ｒ＋２ｎ）×（Ｃ＋２ｎ）となる。

【００８０】＊アレイドット（ｒ，ｃ）はバイト当り８
素子のパックドフォーマットで記憶することができる。
次に、フロー図に現れる“ドット（ｒ，ｃ）＝０？”が
機能呼出しを使用して実施される。＊ｎは現在ドットか
らトナー消費にインパクトを与える最遠ドットまでの距
離である。＊ｔｃ（ｉ，ｊ）はトナー消費にインパクト
を与えるドットの重み付け係数アレイであり、ここでｉ
及びｊは−ｎから＋ｎの範囲であり、ｔｃ（０，０）は
分離ドットにより消費されるトナーであり、これらの定
数は使用する印字技術に対して経験的に決定される。

【００８１】プリンタ部 ビットマップ像印字コマンド、 ＜ＰＲＩＮＴ−ＢＩＴ−ＩＭＡＧＥ−ＥＳＣＡＰＥ−Ｓ
ＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜ｂｉｔ−ｍａｐ−ｉｍａｇｅ−ｉｄ＞ ＜ｉｍａｇｅ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ＞ に対して、 次の形式のビットマップ像記憶フォーマットが考へられ
る。 ｂｉｔ−ｍａｐ−ｉｍａｇｅ−ｔｏｎｅｒ−ｕｓｅ ｂｉｔ−ｍａｐ−ｉｍａｇｅ−ｗｉｄｔｈ ｂｉｔ−ｍａｐ−ｉｍｓｇｅ−ｈｅｉｇｈｔ ｂｅｇｉｎ ｄａｔａ ： ： ｅｎｄ ｄａｔａ。

【００８２】この像はホストによる生成の後プリンタ内
で、恐らくダウンロードにより、設置され代表的にｂｉ
ｔ−ｍａｐ−ｉｍａｇｅ−ｔｏｎｅｒ−ｕｓｅは、前記
したように、像発生後プリンタ内に設置される前にホス
トが発生する。プリンタは印字ビットマップ像コマン
ド、 ＜ＰＲＩＮＴ−ＢＩＴ−ＭＡＰＰＥＤ−ＩＭＡＧＥ−Ｅ
ＳＣＡＰＥ−ＳＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜ｂｉｔ−ｍａｐｐｅｄ−ｉｍａｇｅ−ｉｄ＞ ＜ｂｉｔ−ｍａｐｐｅｄ−ｉｍａｇｅ−ｒｏｗ−ｌｏｃ
ａｔｉｏｎ＞ ＜ｂｉｔ−ｍａｐｐｅｄ−ｉｍａｇｅ−ｃｏｌｕｍｎ−
ｌｏｃａｔｉｏｎ＞ を受信すると、像を発生する他に次の計算を行う。 ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅｒｖｅ＜−ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅ
ｒｖｅ−ｂｉｔ−ｍａｐ−ｉｍａｇｅ−ｔｏｎｅｒ−ｕ
ｓｅ。 含まれるコマンド、プリンタへのデータ流のプリンタブ
ル文字、もしくは明確なコマンドより文字を印字するこ
とができる。＜ＰＲＩＮＴ−ＵＮＰＲＩＮＴＡＢＬＥ−
ＣＨＡＲＡＣＴＥＲ−ＥＳＣＡＰＥ−ＳＥＱＵＥＮＣＥ
＞ ｕｎｐｒｉｎｔａｂｌｅ−ｃｈａｒａｃｔｅｒ

【００８３】いずれの場合にも、プリンタはフロントと
呼ばれる記憶された文字像ビットマップコレクションか
らの像を使用して文字を印字する。文字セル記憶フォー
マット、 ｃｈａｒａｃｔｅｒ−ｔｏｎｅｒ−ｕｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ−ｃｅｌｌ−ｗｉｄｔｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒ−ｃｅｌｌ−ｈｅｉｇｈｔ ｆｉｒｓｔ−ｄａｔａ−ｂｙｔｅ ： ｌａｓｔ−ｄａｔａ−ｂｙｔｅ はトナーリザーブを更新するのに使用する文字トナーを
含んでいる。 ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅｒｖｅ＜−ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅ
ｒｖｅ−ｃｈａｒａｃｔｅｒ−ｔｏｎｅｒ−ｕｓｅ。 フロントはホストにより生成されプリンタ内に設置すな
わちダウンロードされる。像発生後プリンタへ設置すな
わちダウンロードする前に、ホストはｃｈａｒａｃｒｅ
ｒ−ｔｏｎｅｒ−ｕｓｅを発生する。ｃｈａｒａｃｔｅ
ｒ−ｔｏｎｅｒ−ｕｓｅを発生するアルゴリズムの実施
例の説明のホスト部を参照されたい。

【００８４】ラスタグラフィックを収容するために、残
留トナーに直接作用するホストから付加コマンドが送ら
れる。ラスタグラフィックはドット行を印字する一連の
コマンドからなっている。 ＜ＲＡＳＴＥＲ−ＧＲＡＰＨＩＣＳ−ＥＳＣＡＰＥ−Ｓ
ＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜＃−ｏｆ−ｂｙｔｅｓ−ｏｆ−ｄａｔａ＞ ｆｉｒｓｔ−ｄａｔａ−ｂｙｔｅ・・・・ｌａｓｔ−ｄ
ａｔａ−ｂｙｔｅ ＜ＲＡＳＴＥＲ−ＧＲＡＰＨＩＣＳ−ＥＳＣＡＰＥ−Ｓ
ＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜＃−ｏｆ−ｂｙｔｅｓ−ｏｆ−ｄａｔａ＞ ｆｉｒｓｔ−ｄａｔａ−ｂｙｔｅ・・・・ｌａｓｔ−ｄ
ａｔａ−ｂｙｔｅ ： ＜ＲＡＳＴＥＲ−ＧＲＡＰＨＩＣＳ−ＥＳＣＡＰＥ−Ｓ
ＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜＃−ｏｆ−ｂｙｔｅ−ｏｆ−ｄａｔａ＞ ｆｉｒｓｔ−ｄａｔａ−ｂｙｔｅ・・・・ｌａｓｔ−ｄ
ａｔａ−ｂｙｔｅ これらのコマンドには残留トナー品質を更新するコマン
ドが続く。 ＜ＴＯＮＥＲ−ＬＥＶＥＬ−ＵＰＤＡＴＥ−ＥＳＣＡＰ
Ｅ−ＳＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜＃−ｏｆ−ｓｕｂｔｒａｃｔ−ｆｒｏｍ−ｔｏｎｅｒ
−ｌｅｖｅｌ＞ このコマンドを受信すると、プリンタは次の動作を行
う。 ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅｒｖｅ−ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅｒ
ｖｅ−＃−ｔｏ−ｓｕｂｔｒａｃｔ−ｆｒｏｍ−ｔｏｎ
ｅｒ−ｌｅｖｅｌ＃−ｔｏ−ｓｕｂｔｒａｃｔ−ｆｒｏ
ｍ−ｔｏｎｅｒ−ｌｅｖｅｌはラスターグラフィックス
コマンドの先行シーケンスにより発生する像に基いてホ
ストが計算する。

【００８５】矩形コマンドを収容するために、同じ方法
が用いられる。プリント矩形コマンド、 ＜ＰＲＩＮＴ−ＲＥＣＴＡＮＧＬＥ−ＥＳＣＡＰＥ−Ｓ
ＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜ｒｅｃｔａｎｇｌｅ−ｗｉｄｔｈ＞ ＜ｒｅｃｔａｎｇｌｅ−ｈｅｉｇｔｈ＞ ＜ｆｉｌｌ−ｐａｒａｍｅｔｅｒ−１＞＜ｆｉｌｌ−ｐ
ａｒａｍｅｔｅｒ２＞・・・ ＜ｆｉｌｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｎ＞ に続いて、ホストからトナーレベル更新コマンドが送ら
れる。 ＜ＴＯＮＥＲ−ＬＥＶＥＬ−ＵＰＤＡＴＥ−ＥＳＣＡＰ
Ｅ−ＳＥＱＵＥＮＣＥ＞ ＜＃−ｔｏ−ｓｕｂｔｒａｃｔ−ｆｒｏｍ−ｔｏｎｅｒ
−ｌｅｖｅｌ＞ これにより、プリンタ内で次の動作が開始される。 ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅｒｖｅ＜−ｔｏｎｅｒ−ｒｅｓｅ
ｒｖｅ− ＃−ｔｏ−ｓｕｂｔｒａｃｔ−ｆｒｏｍ−ｔｏｎｅｒ−
ｌｅｖｅｌ

【００８６】これらの計算に基づいて、トナーレベルを
常に知ることができる。計算値が実際と異なる場合は問
題が示される。次に、これらの計算を使用してオペレー
タにトナー利用可能を知らせる。トナーの使用量は印字
頁数ではなく使用するグラフィックの種類に依存するた
め、非常に精密な予警告を与えることができる。

【００８７】ゼログラフィック印字モジュールの交換可
能素子 チケット印字環境におけるシステム条件に合致させるに
は、ＡＴＢシステム用紙径路、シャーシフォーム要因、
及び寿命及びサービス条件とコンパチブルなモジュラー
ゼログラフィックプリントエンジンを設計する必要があ
った。このプリンタシステムは容易にシャーシもしくは
レシーバモジュールへ挿入され、次に航空券及び搭乗券
プリンタ（ＡＴＢ）中央スパインから取り外すことがで
きる４つのモジュラー要素からなっている。プリンタは
トナーベース、光学露光、ゼログラフィック工程を使用
して結像システム周りに設計されている。いくつかのパ
ラメータが設計工程の要因となる。信頼度及び寿命を考
慮すれば、迅速且つ容易に交換できるいくつかの素子を
有する強化設計を必要とする。この中の３素子はゼログ
ラフィック工程を構成する消耗要素を形成する。プリン
トヘッド、露光モジュールは第４の交換可能要素であ
る。レシーバモジュール、すなわちゼログラフィックプ
リントモジュール（ＸＰＭ）はプリントエンジンの第５
の交換可能要素を形成する。ジャム間の平均クーポン数
（ＭＣＢＪ）を最小限とするために、システムは短いま
っすぐなクーポン径路に設計する必要がある。ジャムが
発生すると、フューザユニットの加熱面及びオペレータ
の安全を考慮して速かに容易にクリアしなければならな
い。消耗要素はユーザが保守可能なデスクトップレーザ
プリンタ産業における代表的頁カウントよりも実質的に
大きい交換間の特定クーポンカウントに合致するように
実装しなければならない。ＸＰＭ自体は代表的デスクト
ップレーザプリンタの５〜１０倍の寿命条件を有してい
る。フューザ組立体及びプリントヘッド組立体はユーザ
が交換可能なユニットではない。

【００８８】通常ユーザ交換可能な消耗品に付随するペ
ナルティは印字の頁当りコストが高いことである。これ
は一般的なデスクトッププリンタ環境では簡便なために
受け入れられ、その結果生じる高印字品質及びコストは
保守呼出しが少くなるために帳消しにされる。ダウンタ
イムも数時間から数分に短縮される。これらの特徴は全
てＡＴＢ市場では非常に望ましいものであるが、熱、イ
オン堆積及びインパクトマトリクス印字技術の競争圧力
により消耗品の高コストは望ましくない。消耗品モジュ
ールコストを低減するために、新しい設計標準に合致し
なければならない。特に、消耗品コストの５０％以上に
達するトナー現像剤ユニットは４．５％カバレッジファ
クタでおよそ５０，０００クーポンを印字するのに充分
なトナー容量を持たなければならない。この点におい
て、デスクトップレーザプリンタのトナーを収容する代
表的な交換可能カートリッジは２０分の１のおよそ２５
００プリントに指定されている（７分の１であればクー
ポンのエリアファクタをＡサイズ頁とすることができ
る）。

【００８９】同様に、（ＯＰＣと略称される）代表的に
有機性の２層設計ホトリセプタの寿命は、材料及び製造
コストが低いために、比較的短い。これは主として（例
えば、用紙、トナー及びクリーナ機構等の）工程の接触
部品の摩耗、ＯＰＣ基板を構成する比較的柔い有機ポリ
マー材、及び工程の帯電及び露光部の性能劣化効果によ
る。事実、帯電及び較写コロナワイヤにより生じるオゾ
ンはＯＰＣ劣化の主因である。タイトでコンパクトなデ
スクのトップレーザ設計では、残留オゾンによりＯＰＣ
の寿命が実質的に短縮される。このため、ＯＰＣの寿命
は３，０００頁程度となることもあり、代表的には２
０，０００以下である。ＡＴＢプリンタは毎月４０，０
００クーポンまでの大量環境で作動するように設計され
ている。明らかに、ユーザは毎日もしくは一日おきに消
耗品を交換したりピーク印字期間中にいつも消耗品の寿
命を越えて運転することはできない。消耗品ユニットの
寿命を延ばし消耗品の頁当りコストを低下する要求（例
えば、多くの印字クーポンに対して使い捨て要素を償却
する）によりＡＴＢ消耗品コストのゴールに達した。こ
れは代表的な産業上の経験を大きく上廻り、従来消耗ユ
ニットと考へられなかった要素をユーザが交換可能とし
ている。ＤＭＤ印字ヘッド自体については、その低コス
ト及びＸＰＭユニットとの簡単なアライメントによって
のみ可能である。

【００９０】４０，０００クーポン／月のピークシステ
ムデマンドゴールにより、消耗要素は１月よりも長い交
換頻度に設計されさらに互いの偶数倍の交換サイクルを
有するように設計され、プリンタ停止サイクル数を最小
限としアップ時間を最大限としている。Ａ表に消耗ユニ
ット予期寿命を示し、交換サイクルは“モジュロ”５
０，０００クーポンである事実を示してある。従って、
交換頻度はフューザユニットの２個のＯＰＣカートリッ
ジに対して４個の現像剤ユニットとなる。ＸＰＭ及び
（表記しない）印字ヘッドは２百万クーポン定格とされ
ている。

【００９１】 Ａ表 消耗品交換計画 アイテム クーポン ／ユニット １．現像剤ユニット ５０，０００ ２．ＯＰＣカートリッジ１６０２ １００，０００ ３．フューザユニット１６０３ ２００，０００ フューザユニットを交換できるもう一つの利点はＡＴＢ
プリンタシステム全体を単にフューザユニットを切り替
えることにより容易に１１０Ｖ動作及び２２０Ｖ動作に
適応できることである。これにより、製造計画及び棚卸
し問題が簡単化される。

【００９２】ゼログラフィック工程モジュールの説明 図２６は残り全ての消耗ユニットの受容器として機能
し、各ユニットの位置決め、給電及び精密な相対アライ
メントを行うＸＰＭモジュールを示す。ＸＰＭはＡＴＢ
中央載置壁内部の２６１２側の（図示せぬ）歯付ベルト
及び伝動ギア２６１６及び精密モータ２６０８を介して
回転工程モジュール（フューザ、ＯＰＣ、現像剤及びク
ーポン移送ローラ）へ給電し同期化させる。ＸＰＭの内
壁には帯電コロナ（図２７）の高圧電源及びＯＰＣドラ
ム８０直下でクーポン径路（１２０１〜１５０１）の下
に配置された（図示せぬ）転写コロナも収納されてい
る。精密基準ノッチ２６０４は交差レール２６０５上の
モールドフィーチャ１０２及びタブ１０３を介してＤＭ
Ｄモジュール１０を位置決めする。ＯＰＣカートリッジ
１６０２はＸＰＭ側板２６１２及び嵌合ホイール２６０
７を介して給電される。フューザシールド２６１５は図
示せぬフューザ１６０３加熱ランプ２６３８を絶縁する
が、フューザ加熱ローラ１６５０の内側に配置されてい
る（図１６）。

【００９３】クーポン径路１２０１〜１５０１は現像剤
ユニット１６０１の下、カートリッジ１６０２内のＯＰ
Ｃドラム８０と接触しながらその下を通り、フューザ加
熱ローラ１６５０とフューザ加圧ローラ１６５１間を通
る。フューザ加圧ローラ１６５１はドロップダウン機構
２６３４によりクランプされ、クリップ２６０３の解除
時にドロップダウンする下部トレイ２６１４内にある
（図示せぬ）スプリング付勢ピン器具によりクランプさ
れ、保守のためのＡＴＢシャーシを引き出す時に径路全
体をオペレータへ露呈する（図２０）。さらに図１６に
おいて、トレイ２６１４が落下して用紙径路をクリアす
る時にローラ１６５１及び１６５３はローラ１６５０及
び１６５２から分離される。図２６に示すように、トレ
イ２６１４は側板２６１２に沿ってＸＰＭ２６００に蝶
着されている。開口２６０２がフェーザユニット１６０
３を受け入れ、案内レール２６３７を介してＸＰＭ用紙
径路に対して位置決めし、位置決めピン２６０９はフュ
ーザ１６０３内の孔２６３２と嵌合する。ラッチスプリ
ング２６３１により確実な係合がなされる。取外し／挿
入は熱絶縁ハンドル２６３３により助けられる。ラッチ
２６３６はフューザクリーナローラ（図示せず）を収容
したメタルブラケット２６３５を解除する。

【００９４】トレイ２６１４をさげてフェーザ１６０３
を取り外す。熱シールド２６３０がさらにユーザを熱ロ
ーラ１６５０との接触から絶縁する。次に図２７に戻っ
て、開口２６０１はモールドされたレール２７０１を介
してＸＰＭと嵌合するＯＰＣカートリッジ１６０２、案
内２６０６と嵌合する他の器具、駆動コグ２６０７、及
びＸＰＭ側板２６１３上の位置決めピン２６１１を受容
するように設計されている。ラッチ２６１０は現像剤ユ
ニット１６０１を取り外す前にＯＰＣカートリッジ１６
０２を取り外すことを防止する。同様に、ＯＰＣ１６０
２は落下するまでトレイ２６１４により保持される。従
って、もろいＯＰＣドラム面８０は現像剤ユニット１６
０１磁気ブラシ２８０２及びＯＰＣ近辺でそれに平行な
他の要素による摩耗に対して保護される。現像剤ユニッ
ト１６０１をＸＰＭ２６００から取り外すまでラッチ２
６１０を作動させることはできない。フリップダウンタ
ブ２７０５によりＯＰＣを取り外すためのグリップが提
供される。

【００９５】ＯＰＣカートリッジ１６０２はさらに取り
外し可能な帯電コロナ２７０２、クリーナブレード２７
０７及びクリーナオーガ（図示せず）、廃棄トナー出口
ポート２７０６、オゾンフィルタ２７０３、ドラム８
０、露光アクセススロット２７０４、及び嵌合スライド
面２７０１を備えている。図２８に示すように、現像剤
ユニット１６０１はＡＴＢを包囲体（図２０）から引き
出す時にモールド案内レール２８０３及びハンドル２８
０４を介して頂部から落下するように設計されている。
最も頻繁に交換される消耗ユニットであるため、頂部ア
クセスとしてオペレータの便宜を計り挿入を容易にす
る。頂部からは容易に可視アライメントを行うことがで
き照明も良好である。磁気ブラシ２８０２が現像剤を保
持し次にそれには静電帯電トナー粒子が塗布される。ド
クターブレード２８０５が磁気ブラシを調整する。磁気
ブラシ及び現象剤ユニット１６０１の他の内部ローラ２
８０６を回転させる電力はＸＰＭ側板２６１２上の電力
トレーン内のギアを介してＯＰＣと同期して供給され
る。大容量トナー槽２８０１（図１６に切り離して示
す）により５０，０００クーポン寿命が可能となる。プ
リントフィールドが狭いため、広いＡサイズ現像剤ユニ
ットの場合よりもトナー分布の問題は少い。トナー槽２
８０１内部にワイパーバー２８０７が設けられておりト
ナー供給を有効に分布して完全に利用することができ
る。

【００９６】結 論 本システムを航空券に関して説明してきたが、このよう
な印字構成はあらゆる種類の印字、特に異なる印字スト
ックが必要な場合に使用できることをお判り願いたい。
印字ストックの幅が重要であり、外部から供給される信
号に従って出力を異なる位置へソートする機械の能力は
旅行産業及びある種の印字材を安全なビンに維持したり
使用（再確認）もしくは再発行後に取り上げることが重
要な任意他の目的に利用できる。

【００９７】また、図示する印字システムは特定タイプ
のゼログラフィック工程に関して使用されたが、任意タ
イプのゼログラフィック工程もしくは他の印字機構を挿
入することもできる。前記概念はインクジェットプリン
タや熱転写プリンタシステムと一緒に使用することがで
きる。このような環境では、トナーはインクもしくは他
の消耗品と置換される。露光ユニット内で可変形ミラー
を使用した印字装置を多種の再生装置で使用することも
でき、印字システムのためだけに使用する必要はない。

【００９８】同業者であれば、特許請求の範囲および精
神から逸脱することなく、さまざまな異なる応用および
目的に開示したシステム及び方法を使用できることと思
う。例えば、ゼログラフィック工程に対して光を変調す
るものとして示したＤＭＤは任意の目的で光や任意他種
のエネルギー信号を変調するのに使用することができ
る。さらに、例えば、ピクセルは多種のエネルギを反射
することができここで検討した製造技術はさまざまな他
種のアライメント問題に使用することができ信号減衰構
成はさまざまな他種の信号及び波形に使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】印字装置の露光ユニットの分解斜視図。

【図２】露光ユニットの平面図。

【図３】露光ユニットの底面図。

【図４】第２図の４−４線に沿った露光ユニットの右側
面図。

【図５】第２図の４−４線に沿った露光ユニットの蜂胸
部を示す図。

【図６】露光ユニットに使用する可変形ミラー装置（Ｄ
ＭＤ）の斜視図。

【図７】露光ユニットの光路を示す略図。

【図８】光路とゼログラフィック印字ドラムの相互作用
を示す面。

【図９】２列ＤＭＤの偶奇ピクセルの順次印字の詳細を
示す図。

【図１０】クーポン印字ストック及びその上の印字の例
を示す図。

【図１１】左側扉を開いた印字装置の斜視図。

【図１２】印字装置の一方側から他方側へクーポンを移
動させるシャトル機構の詳細図。

【図１３】右側扉を開いた印字装置の斜視図。

【図１４】マルチプルストック供給機構の詳細図。

【図１５】印字装置の出力制御に使用するソート機構の
詳細図。

【図１６】ゼログラフィック印字ドラムモジュール、ト
ナー／現像剤モジュール、函体及びフューザモジュール
の詳細図。

【図１７】バースタ機構の詳細図。

【図１８】露光及び再生ユニット間の結合を示す図。

【図１９】トナー監視装置の動作フロー図。

【図２０】プリンタ函体の実施例。

【図２１】モジュール内のＤＭＤ位置決め装置。

【図２２】製造工程における位置決め装置の制御装置及
び制御手順を示す図。

【図２３】製造工程における位置決め装置の制御装置及
び制御手順を示す図。

【図２４】製造工程における位置決め装置の制御装置及
び制御手順を示す図。

【図２５】製造工程における位置決め装置の制御装置及
び制御手順を示す図。

【図２６】交換可能なフューザユニットを示す図。

【図２７】交換可能なホトリセプタカートリッジを示す
図。

【図２８】交換可能な現像剤ユニットを示す図。

【図２９】交換可能な露光ユニットを示す図。

【符号の説明】

１ 遅延レジスタ ２ 遅延レジスタ １０ 露光ユニット １１ 函体 １２ 頂部 １３ ベース １４ パーティション １５ 二重管道 １６ 照光源（ランプ） １７ レンズ １８ レンズ １９ 蜂胸 ２９ 突起 ３０ ミラー ３１ ミラー ４０ 結像又はイメージャレンズ ４１ 光バッフル ６０ 空間光変調装置（ＤＭＤ） ６１ ＤＭＤピクセル ８０ ゼログラフィック印字ドラム（ドラム） ８１ ドラム表面 ８２ 線像 １０１ タブ １０２ タブ １０３ タブ １０４ マウント １０５ 内壁 １２０ ファネル １５０ 内壁 １５１ スポーク １６０ ランプソケット １８０ レンズ終端 ３０２ ソースマウント ４０１ 光線 ４０２ 光線 ４０３ 集光装置軸 ４０４ 点 ４０７ 光線 ４１０ 鋸歯状ステップ ４１１ 鋸歯状ステップ ７０１ 光線 ７０２ 光線 ７０３ 像中心 ７０４ ソースフィラメント ７０５ フィラメント像 ７０６ フィラメント像 ７１０ ランプピン ８０１ 印字用紙 ８１０ 移動線 ８１１ 分離 ８１２ 回転軸 ９０１ 文字 ９０２ 露光線 ９０３ 露光線 ９１０ 列 ９１１ 列 １０１０ チケットストック １１０１ 印字装置 １１０２ スロット １１０３ ビン １１０４ ビン １１０５ ビン １１０６ ビン １１５０ 前面 １１５１ 扉 １１５３ 背面 １１５４ 扉 １１６０ パーティション １２０１ シャトル １２０３ ホイール １２０４ ホイール １２２０ 矢符 １２２２ ホイール １３０１ 基準ピン １３０２ 基準ピン １３７０ 光学リーダ １３８０ 光学リーダ １４５１ ホイール １４５２ ホイール １４５４ ホイール １４５５ ホイール １４５６ ホイール １４７０ 光学リーダ １４７１ ホイール １４８０ 磁気リーダ １４８１ ホイール １４８２ ホイール １４８３ ホイール １４８４ ホイール １５０１ ソータ １５０２ ダイバータ １５０３ ダイバータ １５０４ ラッチ １５０６ スロット １５０７ ホイール １５０８ 位置 １５５１ ホイール １５５２ ホイール １５６０ 空間 １５６１ ビン １５６２ ビン １５６３ ビン １６０１ 現像剤ユニット １６０２ ゼログラフィック再生ユニット １６０３ フューザ １６５０ ローラ １６５１ ローラ １６５２ ローラ １６５３ ローラ １７０１ カッタ １７０２ ステップモータ １７０３ カムアーム １７０４ クーポングリッパ １７０５ スプリング １７２０ バースタ １７３０ バースタ １８０１ ポート １８０２ ポート １８０３ サポート ２１００ 挿入装置 ２１１１ ジョー ２２００ 感光検出器（カメラ） ２２０２ ビデオフレームグラバ ２２０３ コンピュータ ２２０４ パターン発生器 ２２０５ オーバライドシステム ２２０７ ビューイングモニタ ２２１０ ビューイングモニタ ２２２０ ケーブル ２６００ ＸＰＭ ２６３４ ドロップダウン機構 ２６３５ ブラケット ２６３６ ラッチ ２６３７ レール ２６３８ 加熱ランプ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/04 - 15/04 120 G03G 15/00 550 - 554 B41J 2/44 - 2/445

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光ユニット内にある空間変調装置をア
   ライメントする方法において、該方法は、 前記露光ユニット内に含まれる光学素子を予めアライメ
   ントして、前記露光ユニット内を通過して光源から印字
   装置内の印字ドラムの表面を表わす位置まで延在する光
   路を形成し、 前記光路に沿って前記露光ユニット内部に空間光変調装
   置を配置し、 前記光源から前記アライメントされた光学素子を通って
   前記印字ドラムの表面を表わす位置へ光を送り、 前記印字ドラムの表面を表わす位置に於て、前記印字ド
   ラムの表面を感光検出器で置き換え、 前記感光検出器からの出力に従って前記露光ユニットに
   対する前記空間光変調装置の回転及び並進位置を調整す
   る、 ステップからなる、空間光変調装置をアライメントする
   方法。
2. 【請求項２】 露光ユニット内にある空間光変調装置を
   アライメンントする装置において、該装置は、 前記露光ユニット内を通過して光源から印字装置内の印
   字ドラムの表面を表わす位置まで延在する線上に光学素
   子をアライメントするアライメント装置、 前記アライメントされた光学素子を含む前記線上に空間
   光変調装置を位置決めして挿入する挿入装置、 前記光源から前記アライメントされた光学素子を通って
   前記印字ドラムの表面を表わす位置へ光を送る送光回
   路、 前記印字ドラムの表面を表わす位置に於て、前記印字ド
   ラムの表面と置き換える感光検出器、 前記感光検出器の出力に従って前記露光ユニットに対す
   る前記空間光変調装置の相対位置を精密に調整する調整
   回路、 を具備する、空間光変調装置をアライメントする装置。