JP3169923B2 - プリント装置のヘッド装置、これを有するプリント装置、及び画像処理システム - Google Patents
プリント装置のヘッド装置、これを有するプリント装置、及び画像処理システムInfo
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Description
リントするプリント装置に関し、特に感光マイクロカプ
セル方式のプリント用紙に発光素子から画像情報等に応
じた光を照射することによってプリントする光書込み型
のプリント装置に関する。
ャリッジガイドに案内されかつモータにより往復動され
るキャリッジに備えられる基板に形成されたヘッドを構
成する複数の発光ダイオードを画像データに応じて点滅
発光しアパーチャのピンホールで光径を絞ってプリント
用紙に照射する構成であり、発光ダイオードは極小であ
り発光を行う頂部と基板に形成された結線部とを二本の
ボンディング導線により接続されており、アパーチャが
発光ダイオード及び二本のボンディング導線に接触ショ
ートしないように該アパーチャが基板から比較的大きく
離れているので、発光がアパーチャの非対応位置のピン
ホールから漏出して画像に影響が生じていた。また同時
に発光ダイオードからプリント用紙までの距離が離れて
いるために、プリント用紙上の受光エネルギーが小さく
なってしまうという問題もあった。
は、発光ダイオードの点滅発光に伴う熱で基板及びアパ
ーチャが、キャリッジを構成しているプラスチック溶解
温度(例えば約130°C)以上の高温になってキャリ
ッジの基板支持部が溶けたり形を崩して基板支持状態が
変わったり、アパーチャの放熱によりプリント用紙が変
色又は発色する惧れがあった。
形成している基板に実装された複数の発光素子を発光が
アパーチャの非対応位置のピンホールから漏出すること
がなく、またプリント用紙上の受光エネルギーを大きく
することができ、またアパーチャに取付けが良好に行わ
れ、また基板及びアパーチャを冷却できるプリント装置
のヘッド装置、及びこのヘッド装置を有するプリント装
置、及びプリント装置を有する画像処理システムを提供
することにある。
に、本発明では、発光素子を有し、該発光素子が発光す
る光をプリント用紙に照射してプリントする、プリント
装置のヘッド装置において、前記発光素子の配置に対応
した凹部と、該凹部の略中央に、前記発光素子が発光す
る光の光径を絞るためのピンホールとを有するアパーチ
ャ部材を備え、該アパーチャ部材は、前記発光素子の少
なくとも一部を前記凹部に接触することなく収容するよ
うに配置してプリント装置のヘッド装置を構成した。
少なくとも前記凹部に絶縁性の黒色被膜を形成しておく
ことが好ましい。また、上記各構成において、前記発光
素子を基板に設け、前記アパーチャ部材を、熱伝導性の
高い金属より形成し、前記基板に接触するように配置す
ることによってプリント装置のヘッド装置を構成しても
よい。
ャ部材に挟着部を設け、該挟着部によってキャリッジを
挟着するように構成してもよい。前記熱伝導性の高い金
属は、銅または銅合金であることが好ましく、更に好ま
しくは燐青銅とするのがよい。また、前記基板を、熱伝
導性の高い金属によって形成し、更に前記基板の熱を放
熱する放熱手段を設けてプリント装置のヘッド装置を構
成してもよい。
ッド装置を有し、前記発光素子を発光し、前記アパーチ
ャで光径を絞ってプリント用紙に照射してプリント用紙
に画像を生じさせるようにプリント装置を構成した。ま
た、本発明では、上記プリント装置と画像処理装置とを
接続し、該画像処理装置と前記プリント装置との間で画
像信号を授受し、前記プリント用紙に画像を生じさせる
ように画像処理システムを構成した。
態に係るプリント装置と画像処理装置を有する画像処理
システムの概略の構成を図面を参照して説明する。図1
ないし図4に示すように、このシステムは、図示しない
電源スイッチをオンにして画像処理装置Bに格納されて
いる画像データを選択して図示しないプリント画像出力
スイッチをオンすると、プリント装置Aがプリントす
る。
計針の回転と反対方向に一定回転数だけ回転する。モー
タ1の回転は、モータ側の歯車列2及び反モータ側の歯
車列3を介してピックアップロール4に伝達され、この
ため、ピックアップロール4が回転してカセットCから
プリント用紙Pを一枚宛繰り出す。そして、繰り出され
たプリント用紙Pは、上流側のフィードロール5とその
下側の三本のピンチロール6に挟み込まれる。同時に、
キャリッジガイド7に設けられたベルト巻掛け機構8
が、キャリッジガイド7に係合案内されるキャリッジ9
を略一往復させ、該キャリッジ9は原点位置まで移動す
る。キャリッジ9が原点位置に復帰すると、モータ1は
回転を停止する。
30に備えられたバーコードセンサ11がカセットCに
付けたバーコードC1を読み取って、ここで読み取った
プリント用紙の種類に応じてキャリッジ9に備えられた
ヘッドを構成する発光ダイオード12b,12c,12
dの光の強さ又は照射時間を制御するようになってい
る。
しない)をオンすると、先ずモータ1が時計針の回転方
向に回転し、歯車列2,3を介してピックアップロール
4とフィードロール5,13が回転してプリント用紙P
を繰り出していく。キャリッジ9に備えられフィードロ
ール5の下流側に位置する用紙繰り出し確認センサ14
は、プリント用紙Pの先端を検知する。
はいったん回転を停止し、直ぐに時計針の回転と反対方
向に回転する。この反対方向の回転によって、ベルト巻
掛け機構8を介してキャリッジ9が往復動する。同時
に、キャリッジ9に取り付けられたセンサ取り付けブラ
ケット30に備えられたリニアセンサ10は、リニアス
ケール23の目盛を読み取って走行位置を検出する。キ
ャリッジ9の往復動と同時に、キャリッジ9に備えられ
る基板12aに形成されたヘッドを構成する発光ダイオ
ード12b,12c,12dは、画像処理装置Bから入
力する画像データに対応して点滅発光し、この光はアパ
ーチャ29のピンホールで光径を絞られた後プリント用
紙Pに照射され、特定波長の光が当たったマイクロカプ
セルを圧壊不能にする。循環ピン15が位置bから位置
cまでUターンする間、及び位置dから原点位置aまで
Uターンする間に、カム16がカムフォロア17を微小
寸法押し下げ、フィードロール5,13はピンチロール
6,24と共同してプリント用紙Pを約0.2mm送り
出す。また一方、循環ピン15が原点位置aから位置b
に直線移動するとき、及び位置cから位置dに直線移動
するときに、カム16がカムフォロア17の押し下げを
解除するので、プラテン19はばね18によって持ち上
がり、転動ロール20はプリント用紙Pに直線を引いた
ように有効に加圧して特定波長の光が当らず硬化しなか
ったマイクロカプセルのみを選択的に圧壊する。これを
繰り返してプリント用紙Pの全面のマイクロカプセルを
選択的に圧壊する。プリント用紙Pは、ヒータ21と板
ばね22との間を通過し、このときマイクロカプセルが
圧壊されて受像層に接触した発色物質に摺動接触して加
熱し発色を瞬時に促進し画像を生じさせる。
してチャンネル形に形成されていて両側のリブがキャリ
ッジ9の両側のチャンネル部によって抱えられている。
基板12aはキャリッジ9に嵌着により精密位置決めさ
れ、発光ダイオード12b,12c,12dは、基板1
2aに形成した絶縁層12eの上に回路線とともに形成
され該回路線とボンディングにより結線されており、回
路線はフレキシブルプリント配線と結線されている。
はバッテリ、符号27はシャシー、符号28はケースで
ある。図4は、キャリッジガイド7に案内されるキャリ
ッジ9と、該キャリッジ9に支持されるヘッド装置12
を示す要部拡大断面図である。先ず、ヘッドを形成して
いる基板12aに形成された複数の発光素子12b,1
2c,12dとアパーチャ29の凹部及びピンホールと
の配置関係について説明する。
有し基板12aに被さって挟着部29aがキャリッジ9
に挟着している。基板12aと対向する面(内面)に
は、前記ヘッドを構成する発光ダイオード12b,12
c,12dの配置に対応して凹部29b,29c,29
dが形成され、該凹部29b,29c,29dの底壁に
はピンホール29e,29f,29gが設けられてい
る。前記発光ダイオード12b,12c,12dは、凹
部29b,29c,29dに接触することなくその一部
が収容されている。凹部の深さは、発光ダイオード12
b,12c,12dの発光面とアパーチャ29に面して
配置されるプリント用紙Pとの距離ができるだけ近づく
ように深くするのが望ましい。距離を小さくすることに
よって、プリント用紙P上での受光エネルギーを大きく
することができるからである。また発光ダイオード12
b,12c,12dを凹部に収納する範囲は、少なくと
も発光ダイオードの発光部が凹部によって覆われるよう
にすることが望ましい。このように発光部を覆うことに
よって、他のピンホールへ光が漏れることを防ぐことが
できる。アパーチャ29の基板12aと対向する面に
は、特に凹部29b,29c,29dの内面には、絶縁
性のある黒色被膜が形成されている。黒色被膜を形成す
る方法としては、黒色クロムによるメッキ処理が知られ
ており、黒色無光沢で導電性のない被膜を形成すること
ができる。
めには、凹部29b,29c,29dを食刻形成した
後、反対面からピンホール29e,29f,29gを食
刻形成し、化学処理により黒色の絶縁被膜を形成する。
アパーチャ29は、上記のように一体に形成しないで、
二個の部材を作成した後に結合してもよい。図5は、二
個の部材によって構成したアパーチャ29の断面図であ
る。この場合、一方の部材29kは、図5(a)に示す
ように平板状部材とし、上記発光ダイオード12b,1
2c,12dを収納するための、上記凹部に相当する孔
29m,29n,29pを設ける。また他方の部材29
qは、図5(b)に示すように挟着部29rを両端部に
設けた形状とし、上記発光ダイオード12b,12c,
12dの位置に上記ピンホールに相当するピンホール2
9s,29t,29uを設ける。図5(c)に示すよう
に、これら二つの部材は、重ね合わせてときにピンホー
ル29s,29t,29uが、孔29m,29n,29
pの中央になるようになっており、このように重ね合わ
せた後に溶接によって結合する。孔29m,29n,2
9pの内面及び第二の部材29qの孔29m,29n,
29pに位置する面には、一体によるアパーチャ29と
同様に絶縁性のある黒色被膜を形成しておく。
で、組付け不良のため、もしも、発光素子12b,12
c,12dの各頂部と基板12aとを接続しているボン
ディング導線が凹部29b,29c,29dに接触状態
となっても、凹部29b,29c,29dの面に絶縁性
のある黒色被膜が形成されているので電気的ショートが
回避できる。そして、発光素子12b,12c,12d
の各頂部から放射する光は、凹部29b,29c,29
dの正面のピンホール29e,29f,29gを通して
アパーチャ29に対し数μm離れたプリント用紙に照射
することができる。他方、ピンホール29e,29f,
29gを通らない発光素子12b,12c,12dの光
は、凹部29b,29c,29dの面に被膜が黒色なの
で吸収される光量が多く、凹部29b,29c,29d
の何れかを脱出した光が凹部29b,29c,29dの
他の何れかに入り込みピンホールに通るまでには反射を
多数回繰り返し、その過程で黒色被膜により光吸収され
る。従って、凹部29b,29c,29dの何れかを脱
出した光が凹部29b,29c,29dの他の何れかに
入り込みピンホールに通ってプリントに影響を与えるこ
とは全くない。
2dの点滅発光に伴う熱で基板12aが、キャリッジ9
を構成しているプラスチック溶解温度(例えば約130
°C)の高温になって、冷却しなければ該基板12a及
びキャリッジ9の基板支持部及びアパーチャが溶けて形
を崩してしまう事態になることを回避する工夫を説明す
る。
成するとともに、該基板12dの熱を逃がす放熱手段を
備えている。基板12aは、アルミニウム板、ステンレ
ス板、ニッケル板、またはその他の熱伝導性が高い金属
板より形成されている。基板12aの熱の放熱手段は二
つの放熱手段の複合として備えている。第一の放熱手段
は、キャリッジ9のボックス形の基板支持部9aにキャ
リッジ走行方向の両側に開口された風穴31であり、第
二の放熱手段は、基板背面に取り付けられたアルミニウ
ム板、ステンレス板、ニッケル板、またはその他の熱伝
導性が高い金属からなる放熱フィン32である。これら
の放熱手段は、いずれか一方を備えるだけでもよい。
装置内の空気が風穴31を通してボックス形の基板支持
部9aの内空間を流通し放熱フィン32を冷却するから
基板支持部9a及びアパーチャ29が溶けたり、柔らか
くならない温度に空冷できる。続いて、アパーチャ29
をプリント用紙に対して数μm離れた状態にキャリッジ
9のボックス形の基板支持部9aに超精密に組み付ける
得る工夫を説明する。
性に優れた材料である必要がある一方、両端の挟着部2
9a,29aの間隔を広げてキャリッジ9の基板支持部
9aに挟着するので、前記両端の挟着部29a,29a
の間隔を広げた時の変形が残らず挟着力を保持し得る材
料である必要があり、この点において特に、熱伝導性と
弾性に優れた銅または銅合金、特に燐青銅より形成する
ことが望ましい。そして、挟着部29a,29aの間隔
を僅かに広げてアパーチャ29を基板12aの方向に押
圧すると、挟着部29a,29aの内面がキャリッジ9
の基板支持部9aの両端に設けた円柱状突起9bの楔状
正面により挟着部29a,29aの間隔を広げられて、
挟着部29aに設けた円孔29hが円柱状突起9bに相
対した位置で嵌着する構成であり、もってアパーチャ2
9のキャリッジ9の基板支持部9aに対する組付を超精
密に行い得るようになっている。
ッド装置、及びプリント装置、及び画像処理システムに
よれば、 (1)ヘッドを形成している基板に形成された複数の発
光素子の発光がアパーチャの非対応位置のピンホールか
ら漏出することがなく、複数の発光素子の発光が相互干
渉しないから良好なプリントを行うことができる。 (2)発光素子とプリント用紙までの距離を短くするこ
とができるので、プリント用紙上での受光エネルギーを
大きくすることができる。 (3)基板及びアパーチャを冷却できるので、キャリッ
ジの基板支持部及びアパーチャが溶けたり、柔らかくな
らない温度に冷却できて、ヘッドの異常加熱が回避でき
て熱変成の惧れが解消し寿命が保障され、アパーチャの
放熱によるプリント用紙の変成が回避できる。 (4)アパーチャの組付けが容易に行えて長期間経過し
てもアパーチャの挟着が良好に維持され、アパーチャに
位置ずれが生じないのでアパーチャが数μm離れたプリ
ント用紙に接触しないからアパーチャの熱でプリント用
紙が色変することがない。
ト装置と画像処理装置を有する画像処理システムを示す
平面図。
面図。
側より見た断面図。
該キャリッジに支持されるヘッド装置を示す要部拡大断
面図。
ャの他の実施例を示す断面図。
ンホール 29m,29n,29p 孔 29h 円孔 31 風穴 32 放熱フィン
Claims (8)
- 【請求項1】 発光素子を有し、該発光素子が発光する
光をプリント用紙に照射してプリントする、プリント装
置のヘッド装置において、 前記発光素子の配置に対応した凹部と、 該凹部の略中央に、前記発光素子が発光する光の光径を
絞るためのピンホールとを有するアパーチャ部材を備
え、 該アパーチャ部材は、少なくとも前記凹部に絶縁性の黒
色被膜が形成されており、前記発光素子の少なくとも一
部を前記凹部に接触することなく収容するように配置さ
れていることを特徴とするプリント装置のヘッド装置。 - 【請求項2】 前記発光素子は基板に設けられ、 前記アパーチャ部材は、熱伝導性の高い金属より形成さ
れ、前記基板に接触するように配置されていることを特
徴とする請求項1記載のプリント装置のヘッド装置。 - 【請求項3】 前記アパーチャ部材は、挟着部を有し、
該挟着部によってキャリッジを挟着するように構成した
ことを特徴とする請求項2記載のプリント装置のヘッド
装置。 - 【請求項4】 前記熱伝導性の高い金属は、銅または銅
合金であることを特徴とする請求項2記載のプリント装
置のヘッド装置。 - 【請求項5】 前記熱伝導性の高い金属は、燐青銅であ
ることを特徴とする請求項2記載のプリント装置のヘッ
ド装置。 - 【請求項6】 前記基板は、熱伝導性の高い金属によっ
て形成され、 更に前記基板の熱を放熱する放熱手段を設けたことを特
徴とする請求項2記載のプリント装置のヘッド装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6いずれか一項に
記載のヘッド装置を有し、前記発光素子を発光し、前記
アパーチャで光径を絞ってプリント用紙に照射してプリ
ント用紙に画像を生じさせるように構成したことを特徴
とするプリント装置。 - 【請求項8】 請求項7記載のプリント装置と画像処理
装置とを接続し、該画像処理装置と前記プリント装置と
の間で画像信号を授受し、前記プリント 用紙に画像を生
じさせるように構成したことを特徴とする画像処理シス
テム。
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