JP3234186B2 - 光書込みプリンタヘッド、プリンタ及びプリントシステム - Google Patents

光書込みプリンタヘッド、プリンタ及びプリントシステム

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JP3234186B2
JP3234186B2 JP1153598A JP1153598A JP3234186B2 JP 3234186 B2 JP3234186 B2 JP 3234186B2 JP 1153598 A JP1153598 A JP 1153598A JP 1153598 A JP1153598 A JP 1153598A JP 3234186 B2 JP3234186 B2 JP 3234186B2
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達治 西郷
三郎 今井
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    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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  • Toxicology (AREA)
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  • Laser Beam Printer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光書込み波長により
プリント色を選択し、光書込みパワーにより発色濃度を
制御することができるプリンタに用いる光書込みプリン
タヘッドに関し、露光ドットサイズを制限する孔の大き
さを最適化して発光パワーを有効利用し、小型化とロー
コストを達成できる光書込みプリンタヘッドを提供する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光書込みプリンタヘッドの断面図
を図4に示す。基板1の上には青色発光LED2と緑色
発光LED3と赤色発光LED4とが実装されており、
基板1の上面全体をカバー5が覆っている。このカバー
5にはLED2に対応する孔25とLED3に対応する
孔26とLED4に対応する孔27が設けられ、上方に
進む青、緑、赤の光のビームサイズを制限している。こ
れら孔25、孔26、孔27の大きさはほぼ等しい。L
ED2とLED3との間、 LED3とLED4との間
にはそれぞれのLEDが発光した光が横方向に漏れない
ようにセパレータ9が設けられ、光を分離している。
【0003】この光書込みプリンタヘッドの上方にプリ
ントメディアを配置し、プリント画素毎にその画素の色
/濃度に対応してLED2、LED3、LED4を発光
させ露光する。プリントメディアは図4の左右方向に移
動させる。また、ヘッドは図4の断面と垂直方向に移動
させるいわゆるシリアル書込みで、両方の移動により平
面全体を露光している。
【0004】このプリンタに使われるメディアの例とし
て色素をマイクロカプセルに閉じ込めた方式が実用化さ
れている。これはシアン、マゼンタ、イエローの色素を
それぞれ赤色、緑色、青色の光に反応するマイクロカプ
セルに仕込み、それぞれの光が当たるとカプセルが硬化
し、光が当たらないとカプセルは柔らかく破れ易い状態
を保つものである。このメディアに対してプリントした
い色・濃度に合わせた赤色、緑色、青色の光を露光し、
その後メディアに圧力をかけて硬化していないマイクロ
カプセルを潰し、色素を定着させて発色させている。
【0005】この方式のプリンタは簡単な構成でカラー
プリントが可能で、手軽なプリンタとして製品化されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例では感光
性のメディアを使っているのでプリントプロセスでは外
光が当たらないようにしているが、若干の漏れ光がある
ので扱い易さの点では光に対する感度が低い方が良い。
一方では、書込みスピード、光源のサイズ・コストの点
では感度が高い事が望ましい。
【0007】実際には、マイクロカプセルをある程度の
強度まで硬化させる必要があるため、それに要する光パ
ワーは比較的高いレベルが要求される。このため、例え
ば青色LED2一個で露光するのではなく複数の青色L
EDを同一の画素に対して露光し、パワーを稼いでい
る。プリンタヘッドの小型化のためにはLEDの個数を
減らす事が望ましく、これはコストダウンにつながる。
また、発光パワーを増すとそれに伴い損失も増え、放熱
機構が必要になり、これも小型化・ローコストにとって
は不利になる。
【0008】従って、LEDの発生した光を有効に利用
する事が望まれ、露光ドットサイズを制限する孔を大き
くする事により光パワーを増やす事が考えられる。しか
し、この孔を大きくするとプリント画素の分解能が低下
し、ぼけた画像になってしまう。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明の光書込みプリンタヘッドでは、赤色LE
D、緑色LED、青色LEDに対応する孔の大きさを人
間の感覚に合わせて変え、空間認識にとって重要でない
色については孔を大きくし、同色のLEDの数を減らす
か、発光パワーの低い低価格のLEDを用いる事により
小型・ローコストを実現している。
【0010】また、複数の同色LEDで同一画素を露光
する場合、露光から圧力を加えて現像するまでの時間に
差があり、それぞれのLEDの発光が発色に影響する度
合いに差が生じる。このため、最初に発光して影響の大
きいLEDに対応する孔を大きくして発光パワーをより
有効に利用している。これにより、放熱の処理が容易に
なり、発光パワーの低いLEDの利用により小型化・ロ
ーコスト化が可能になる。
【0011】また、本発明では、上記光書込みプリンタ
ヘッドを設けてプリンタを構成し、さらにこのプリンタ
を情報処理装置に接続して、情報処理装置から送信され
る情報をこのプリンタによってプリントするようにプリ
ントシステムを構成した。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の光書込みプリンタヘッド
の実施例を図1の断面図と図2の平面図を用いて説明す
る。基板1の上には青色発光LED2と緑色発光LED
3と赤色発光LED4とが実装されており、基板1の上
面全体をカバー5が覆っている。このカバー5にはLE
D2に対応する孔6とLED3に対応する孔7とLED
4に対応する孔8が設けられ、上方に進む青、緑、赤の
光のビームサイズを制限している。LED2とLED3
との間、LED3とLED4との間にはそれぞれのLE
Dが発光した光が横方向に漏れないようにセパレータ9
が設けられ、光を分離している。
【0013】青色発光LED2のみで露光すると青色に
発色し、緑色発光LED3のみが発光した場合は緑色に
発色し、赤色発光LED4のみの発光で赤色となり、全
部発光すると白くなる。人間の視覚では緑の感度が高
く、また、赤は比較的目立って色ずれを認識し易い。従
って緑色のLED3に対応する孔7を大きくするとぼけ
た画像になってしまう。一方、青色LED2に対応する
孔6を大きくしても画像に対する影響は少ない。このた
め、図1の断面図では孔7は小さく、孔8、孔6の順に
大きくしている。
【0014】次に図1のカバー5の上面を図2の平面図
に示す。カバー5には合計9個の孔があり、青色LED
と対応したものが孔6、孔10、孔13であり、これら
の孔径はほぼ等しい。緑色LEDと対応したものが孔
7、孔11、孔14で、これらの孔径もほぼ等しく、赤
色LEDと対応したものが孔8、孔12、孔16で、こ
れらの孔径もほぼ等しい。例えばある画素に対して赤の
露光を行う場合、その画素に対して孔8からの光が当
り、次にメディアが図2の上方に移動してその画素が孔
12の位置に来た時に孔12からの光が当り、最後にそ
の画素が孔16の位置に来た時に孔16からの光が当り
露光が完了する。画面全体を露光するためには、上記の
ようにメディアを図2の上方に移動し、更にプリンタヘ
ッドを図2の左右方向に移動しながら露光する。これに
よりひとつの画素に対して青色3回、緑色3回、赤色3
回、合計9回の露光が行われる。
【0015】このように青色の孔は大きいので光の利用
率が高く、場合によっては青色LEDの数を減らす事が
でき、あるいは発光パワーの小さい安いLEDを使う事
ができる。また、同じLEDを用いても入力電力を下げ
る事ができ、LEDの損失が減り放熱が容易になる。特
にプリンタヘッドが移動するシリアル露光のヘッドでは
ヘッドの小型化が装置全体の小型化に影響し、ヘッドが
移動しているので放熱構造を作りにくいため、光パワー
の有効利用に対する要求が強い。更に、LEDの入力電
力が減ると電源容量も減り、プリンタ全体としての小型
・ローコストに効果がある。
【0016】本発明の光書込みプリンタヘッドの別の実
施例を図3の平面図を用いて説明する。図3は図2と同
様にカバー5の上面を示しており、合計9個の孔があ
る。青色LEDと対応したものが孔16、孔19、孔2
2であり、緑色LEDと対応したものが孔17、孔2
0、孔23であり、赤色LEDと対応したものが孔1
8、孔21、孔24である。孔16、孔17、孔18は
大きく、孔22、孔23、孔24は小さい。一方、孔1
6と孔17と孔18の大きさはほぼ等しい。同様に孔1
9と孔20、孔21の大きさはほぼ等しく、孔22と孔
23、孔24の大きさもほぼ等しい。LED光源の発光
動作は図2の場合と同様で、赤の露光を行う場合、その
画素に対して孔18からの光が当り、次に孔21からの
光が当り、最後に孔24からの光が当り露光が完了す
る。
【0017】ここで用いるメディアは光によりマイクロ
カプセルが硬化するもので、化学的反応であるため露光
してから圧力を加えてカプセルを潰すまでの時間により
得られる色素濃度が変わる。つまり、最初に露光する孔
18からの露光の効果が大きく、最後に露光する孔24
の効果が小さい。このため、最初に露光する孔を大きく
する事により発光パワーを有効に用いて発色を大きく制
御し、最後の孔で細かい発色制御と分解能の確保を実現
し、全体の露光パワーを減らすことができる。
【0018】これにより図1、図2の場合と同様にプリ
ンタヘッドの小型・ローコスト化が可能となる。これま
ではヘッドが移動するシリアル書込み方式についてのみ
説明したが、1ライン分を同時に書込む方式の場合でも
同様に孔の大きさを最適化する事によりコスト・パフォ
ーマンスの改善が可能である。
【0019】また、LEDの色により孔の大きさを変
え、更に同一色で複数回書込む孔の大きさを変え、両方
の相乗効果を狙う事もできる。更に、光源はLEDのみ
でなく、放電発光ランプや、波長フィルターを用いたフ
ィラメントランプと光シャッターを用いた方式にも用い
る事ができ、これらも本発明に含まれる。
【0020】以上のように構成した光書込みプリンタヘ
ッドを採用してプリンタを構成することができることは
明らかである。また、このように構成したプリンタを情
報処理装置に接続し、情報処理装置から送信される情報
をプリンタによってプリントするプリントシステムを構
成することもできる。
【0021】
【発明の効果】本発明の光書込みプリンタヘッドを用い
る事により、発光パワーの利用効率が改善され、発光源
の数やパワー・大きさを削減でき、損失による発熱を減
らす事により放熱機構のサイズ・コストを削減できる。
これらの効果によりプリンタヘッドの小型化とローコス
ト化が可能となり、更にプリンタセット全体の小型化・
ローコスト化に大きく貢献する事ができ、本発明を用い
る効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光書込みプリンタヘッドの実施例を示
す断面図である。
【図2】図1のカバーの上部表面を示す平面図である。
【図3】本発明の光書込みプリンタヘッドの別の実施例
を示す平面図である。
【図4】従来例の光書込みプリンタヘッドの実施例を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 色発光のLED 3 緑色発光のLED 4 赤色発光のLED 5 カバー 6、25 LED2に対応した孔 7、26 LED3に対応した孔 8、27 LED4に対応した孔 9 セパレータ 10〜24 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 孝司 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 森反 健介 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコー電子機器株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−89138(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 B41J 2/445

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光波長の異なる複数の発光源、または
    発光波長の異なる複数の発光源と該発光源に対応する複
    数の光シャッターと、 露光ドットサイズを制限する孔とを有するプリンタヘッ
    ドにおいて、前記複数の発光源をそれぞれ異なる位置に配列するとと
    もに、配列した一つの前記発光源に対して一つの前記孔
    が対応するように前記発光源と同数個の前記孔を対置し
    て設け、設けた 前記孔の大きさを対応する発光波長によ
    り変えた事を特徴とする光書込みプリンタヘッド。
  2. 【請求項2】 波長の異なる光によって露光されること
    により、露光波長に応じて発色するプリント用紙を露光
    するための、波長の異なる光をそれぞれ発光する複数の
    発光源と、 露光ドットサイズを制限する孔とを有するプリンタヘッ
    ドにおいて、前記複数の発光源をそれぞれ異なる位置に配列するとと
    もに、配列した一つの前記発光源に対して一つの前記孔
    が対応するように前記発光源と同数個の前記孔を対置し
    て設け、設けた 前記孔の大きさを、前記プリント用紙が
    発色する色に応じて変えた事を特徴とする光書込みプリ
    ンタヘッド。
  3. 【請求項3】 前記プリント用紙は、前記複数の発光源
    のそれぞれが発光する光で露光されることにより、それ
    ぞれ赤領域、緑領域、青領域の色を発色するものであ
    り、 前記孔の大きさは、前記各領域の色を発色させるための
    発光源の色に対応して、 青の孔の大きさ>赤の孔の大きさ>緑の孔の大きさの関
    係を有することを特徴とする請求項2記載の光書込み
    プリンタヘッド。
  4. 【請求項4】 発光波長の異なる複数の発光源と、 前記発光源のそれぞれの発光波長に対して発光波長のほ
    ぼ等しい複数の発光源を有し、 前記発光源に対応して露光ドットサイズを制限する孔と
    を有するプリンタヘッドにおいて、前記複数の発光源をそれぞれ異なる位置に配列するとと
    もに、配列した一つの 前記発光源に対して一つの前記孔
    が対応するように前記発光源と同数個の前記孔を対置し
    て設け、 前記発光波長のほぼ等しい複数の発光源に対応
    する孔の大きさを変えた事を特徴とする光書込みプリン
    タヘッド。
  5. 【請求項5】 プリント平面に対して一方向に機械的に
    移動しながら書込みを行うことを特徴とする、請求項1
    ないし請求項4いずれか記載の光書込みプリンタヘ
    ッド。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし請求項5いずれか
    載の光書込みプリントヘッドを備えたことを特徴とする
    プリンタ。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のプリンタと情報処理装
    置とを接続し、前記情報処理装置から送信される情報を
    前記プリンタによってプリントすることを特徴とするプ
    リントシステム。
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DE69921706T2 (de) 2005-10-06
EP0931667B1 (en) 2004-11-10
JPH11208021A (ja) 1999-08-03
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