JPH05503262A - 不連続印刷媒体を用いる光学印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不連続印刷媒体を用いる光学印刷装置 発明の背景 本発明は、取付装置によって印刷ドラムに取付けられた不連続な印刷媒体の上に 光学印刷ヘッドによる結像を行うことに関する。さらに詳細にいえば、本発明は 、結像レーザ・ビームおよび書込みレーザ・ビームを共通軸上で使用し、それに より、書込み期間中、対物レンズを印刷媒体に接近して配置することが可能にな ること、およびドラムの回転の際、取付装置が通過する間レンズを基準位置に配 置するためのレンズ位置決め装置を備えることに関する。

記録媒体の上に英数字および画像データを書込むために、感光性記録媒体および レーザ・ビームを用いた光学印刷装置は、今日、広く用いられている。これらの 印刷装置は、コンピュータおよびファクシミリ装置からハード・コピーを出力す るために、レーザ・プリンタを有する。この印刷装置は、記録媒体の上にレーザ ・ビームを進め、および結像させるために、種々の光学装置を使用する。この印 刷装置は、レーザ・ビームによって照射された印刷ステーションを通って記録媒 体を移動させるための種々の輸送装置と、レーザ・ビームの強度を制御しおよび レーザ・ビームを変調するための種々の電気光学装置を使用する。書込み速度を 増大すること、およびまた印刷媒体の上に得られる画像の分解能を増大すること 、および高い印刷速度を得ることおよび改良された品質の画像を得ること、が特 に注目される。

種々の形式の感光材料体を印刷媒体として用いることができるが、入射光の強度 が閾値以下の場合には材料体へのマークの印刷が行われないような、入射光に対 する２値応答特性を有する感光材料体を用いると利点が得られる。感光材料体に 入射する光の強度が閾値以上である場合、マークが感光材料体に印刷される。こ の２値特性はまた、例えば、感光材料体を作動するのに周波数の最小閾値が必要 であり、それより低い周波数の光ではマークの印刷が行われないような、周波数 応答特性を有することができる。このような２値特性は、疎に分布したドツトの アレイによって作成された中間濃度の画像、および、灰色画像の生成を強調する 。灰色画像では、ドツトの密度が各画素の中で変えられ、灰色が得られる。

現在の印刷装置で得られているよりも高い分解能の画像が要請される時、問題点 が生ずる。また、画像の各画素の中で変動する密度のドツトの分布によって、多 数の段階の濃度の灰色を実施することが望ましい。けれども、現在市販されてい る印刷装置はその容量か限定されていて、高分解能の灰色画像を実施するには限 度があり、およびまた、このような画像を生成する速度か限定されている。

発明の要約 感光性記録媒体、すなわち、感光性印刷媒体の上に入射する光線を用いた光学印 刷装置により、前記問題点が解決され、およびその他の利点が得られる。すなわ ち、本発明により、照明の均一性を最適化するために、レーザ・ダイオードのア レイを存する光源のすぐ前に存在する光の視野内で媒体を照明するために、印刷 媒体に接近して配置された対物レンズにより入射光が書込みビームとして結像さ れる。レンズに対する媒体のこのような位置決めにより、遠視野領域、すなわち 、フラウンホーファ領域のものとは異なる光強度の分布が得られる。本発明の実 施において特に興味があるのは、遠視野領域の光強度の分布は近視野領域の光強 度の分布よりさらに均一であるという事実である。このことは、微細粒子画素の 場合に特に重要である。このような微細粒子画素それ自身は、これらのドツトの 生成でさらに大きな制御と忠実度を得るために、小形のドツトの分布、できれば 種々の形状の小形のドツトの分布によって提供される。このことによって、本発 明の光学装置は、本発明の装置により作成された画像において正確な多段階の灰 色を生成することを可能にする。

本発明により、ドラムの回転軸に平行に延長された取付装置によってドラムの外 側表面に取り付けられた感光材料体のシート、すなわち、印刷媒体のシートを備 えた印刷ドラムを用いることにより、高速度の走査を行うことができる。印刷ヘ ッドは、書込みビームの光源としての役割を果たすレーザを有する。光学装置は 、光線を平行光線にするために、および光線を印刷媒体の上に結像するために、 前記対物レンズを存する。ドラムが回転する間、印刷ヘッドは回転軸に平行な方 向にドラムに沿って移動する。ドラムの回転と印刷ヘッドの移動が同時に行われ ることにより、印刷媒体の表面に沿って対物レンズの螺旋状の移動経路か生ずる 。この螺旋状経路は、印刷を大きな速度で行うことを可能にする。

対物レンズか印刷媒体に非常に接近していることにより、１インチ当り２５０画 素より大きな分解能で印刷を行うことを可能にする。各画素の中に灰色を得るた めに、例えば、３×３０マイクロメータまたは３×５マイクロメータの小さなド ツト、または小さな長方形のスポットを用いることができる。本発明は、要求さ れたスポット寸法を保持しかつ各画素にわたって均一な照明をつるために、５− １０ミクロンの範囲内の位置精度か可能なレンズ位置決め装置を備えた光学望遠 鏡装置か、レーザ光を印刷媒体に入射するのに用いられる。

本発明により、対物レンズは、拡声器コイルと同様な構成の電気コイルと磁石の 組立体により、印刷ヘッドの容器内に配置される。このコイルを電気的に作動す ると、対物レンズは容器に対して小さな変位を行う。この作動電流の振幅と向き を変えることにより、ドラムの回転中、対物レンズは、印刷媒体と対物レンズと の間に起こることがありうる距離のわずかな変化に追随するために、必要な位置 の小さな変化分だけ、印刷媒体に向けて前進するまたは印刷媒体から後退する。

結像装置を存するまた別の光学装置は、レンズと印刷媒体との間の距離に応答し て、レンズ位置決め用コイルを駆動する信号を生ずる。けれども、結像装置のこ の信号は、印刷ヘッドの位置を取付装置が通過している間、使用不能にされる。

記憶装置は対物レンズに対する基準位置の更新された値を記憶し、取付装置の通 過の後、印刷の再開のためにレンズが待機する。この更新は、ドラムの角度位置 を出力する軸角度符号化器の信号に従って行われる。また別の光学装置が容器に 対する対物レンズの位置を測定し、そして取付装置の通過の間コイルを作動して 、対物レンズを基準位置に配置させる。

本発明の１つの特徴は、書込みビームを投射するために対物レンズが用いられる のと同時に、結像装置と一緒に用いられる結像ビームとしての作用を果たすまた 別のレーザ・ビームの投射のために、この対物レンズがまた用いられることであ る。

結像ビームは、印刷媒体にマークを生じないような作用をする特性周波数と強度 を有する。この特性は、書込みビームの特性と矛盾する特性である。書込みビー ムは、マークを生ずるように印刷媒体に作用する特性周波数と強度を有する。入 射光の大部分は印刷媒体によって吸収されるが、入射光のいくらかは、約４％は 、反射される。

したがって、反射光線には書込みビームと結像ビームの両方が含まれる。

結像ビーム反射光線から書込みビーム反射光線を分離して、書込みビームと干渉 することなく結像装置を動作させることができるために、この光学装置は、それ らの間に光学被覆体を備えた二色性プリズムを有し、それにより、電界ベクトル の偏光に基づく反射および透過か行われる。反射光の偏光方向を入射光の偏光方 向と反対にするために、４分の１波長板が用いられる。この４分の１波長板によ り、書込みレーザおよび結像レーザにより放射される光波は、媒体に向かう方向 で、かつ、結像装置の検出器組立体へ向かう方向とは異なる方向の経路上に、プ リズムにより進むことが可能になる。印刷媒体から反射されて戻る経路に沿って 光波が伝搬する際、プリズムはその変更された偏光に作用し、この反射光を検出 組立体に向けて進める。カラー・フィルタは書込みビームが検出器に向けて透過 するのを阻止し、一方、結像ビームが検出器に向けて透過するのを可能にする。

これら２つの光ビームは、それらの波長が約４０オングストローム異なるので、 それらの周波数によって分離される。

この波長差は、カラー・フィルタで分離するのに十分な大きさである。

このようにして得られた印刷ヘッド構造体により、印刷ヘッドと対物レンズとの 両方の急速位置決めを行うことができ、それにより、印刷ドラムの回転と一緒に 印刷媒体の急速走査を行うことができる。さらに、印刷ヘッドの後退が、ドラム の瞬間位置と同期して動作することか可能になる。また、対物レンズの近視野内 に印刷媒体を配置して、対物レンズの正確な焦点合わせが保持される。本発明の 印刷装置により、高品質の灰色画像作成に対して要請される、必要な速度と必要 な分解能が得られる。

図面の簡単な説明 本発明の前記特徴およびその他の特徴は、添付図面を参照しての下記説明により 明らかになる。

第１図は本発明の印刷装置の図面であって、装置の一部分は断面図で示され、そ して、一部分は概要図で示されている。

第２図は、第１図の回転するドラムによって運搬される印刷媒体のシートの上に 画像を印刷する際、コンピュータをを包含する装置の動作を示す流れ図。

第３図は、印刷される画像の中に灰色画素を得るために、第１図の書込みレーザ ・アレイに動作可能に結合されるデータ源のブロック線図。

第４図は、第１図の装置の対物レンズの位置決めの除土ずる一連の出来事をドラ ム位置の関数として示したグラフ。

第５図は、第１図の取付装置バイパス回路のブロック線図。

第６図は、検出された光強度の変化を対物レンズの位置の関数として示した図。

第７図は、レンズを保持している可動台部の立体図であって、可動台部の下に配 置された位置検出光学装置を第１図において、印刷装置１０は、円柱形のドラム １２および印刷ヘッド１６を有する。円柱形のドラム１２の中心軸に沿って軸１ ４か配置され、そしてドラム１２はこの軸の回りに回転することができる。印刷 ヘッド１６は光源１８を有し、そして光源１８から放射された光は対物レンズ２ ０により結像され、それによりドラム１２により運搬される感光材料体のシート ２２の上に焦点を結ぶ。感光材料体のシート２２は、ドラム１２の円柱外側表面 の上に配置される。シート２２の両端部２６および２８は、取付装置３０によっ て、ドラム表面２４に押し付けられて取り付けられる。

取付装置３０は種々の構造のものが可能である。このような構造体の中で容易に 実施することができる１つの構造体は、１対の対向する翼状体３２および３４を 存する。これらの翼状体３２および３４は、それぞれシート２２の両端部２６お よび２８を包み込むために、ステム３６から垂直に延長される。ステム３６はド ラム１２の軸に平行に配置される。ドラム１２が回転している間、ステム３６が ドラム１２に固定されるように、ステム３６はドラム表面２４から内側に軸１４ まで延長されている。取付装置翼状体３２および３４は弾性力を有していて、シ ート端部２６および２８にバネによる力を加え、それにより、感光材料体のシー ト２２かドラム１２の上にしっかりと取り付けられる。

本発明の１つの特徴により、印刷ヘッド１６は容器３８を有する。光源１８はこ の容器３８の中に保持される。

容器３８の一部分は可動台部４０の形でせり出している。

可動台部４０は、１対のバネ脚部４２および４４を通して、対物レンズ２０を保 持する。脚部４２および４４は、可動台部４０と、レンズ２０を保持するフレー ム４６とを連結する。第１図では陰になって見えない部品が見えるように、可動 台部４０の中の部品のいくつかは、分解組立図と同じようにずらして示されてお り、それにより、この図面から可動台部のすべての機能を理解することができる 。可動台部４０の各部品は、第７図において、正しい位置ではあるが形式化され た様式で示されている。

容器３８、可動台部４０、脚部４２および４４は、アルミニュームのような金属 で作成することができる。フレーム４６は、円柱形をしており、そして、接合剤 の中に埋め込まれたガラス繊維のような比較的軽い材料で作成することができる 。フレーム４６は、ドラムに近いその前方端部に、レンズ２０を保持する。フレ ーム４６の反対側は、導線のコイル４８を保持するために用いられる。

コイル４８は、周知の構造の拡声器に用いられる音声コイルと同様な構造を有す る。レンズ２０とコイル４８を備えたフレーム４６の全質量は十分に小さく、レ ンズ２０をフレーム４６の円柱軸に沿って振動的に移動する方式で高速に移動さ せることができ、それにより、光源１８の精密な結像を、移動する感光材料体シ ート２２の上・　に得ることができる。本発明により、感光材料体シート２２の 厚さが変動することなどによるような、感光材料体シート２２の外側表面に小さ な変動があっても、レンズ２０を感光材料体シート２２から高速に後退させる、 またはレンズ２０を感光材料体シート２２に向けて高速に前進させることにより 、感光材料体シート２２の上に光源１８の精密な結像を保持することができる。

コイル４８は、結像駆動増幅器５０から送られる電流で電気的に作動される。増 幅器５０はフィードバック回路の一部分である。このフィードバック回路はリー ド・ラグ・フィルタのようなフィルタ５２を有し、それによりこのフィードバッ ク回路が安定化される。フィードバック回路のこの他の部品については下記で説 明する。増幅器５０に送られる電気信号は、レンズ２０の結像動作期間中、端子 Ｊおよびフィルタ５２により、スイッチ５４から送られる。容器３８はまた、コ イル４８０近くに永久磁石５６を保持する。磁石５６はフレーム４６に並行して 配置され、そしてコイル４８が電流で付勢されると、コイル４８と磁気的に相互 作用する。コイル４８が電流て付勢されると磁力線が生じ、そしてこの磁力線か 磁石５６に作用して、フレーム４６およびレンズ２０と共に、コイル４８をフレ ーム４６の共通軸に沿って変位させる力を及ぼす。このことにより、レンズ２０ がドラム１２に対して後退または前進する。この力の大きさと方向は、コイル４ ８を流れる電流の大きさと方向によって、よく知られている方式で定められる。

下記で説明されるように、レンズを備えたフレーム４６の上に、容器３８に対す る基準位置を用意することは、本発明を実施する際に有用である。この目的のた めに、レンズ位置検出装置６２が、フレーム４６に並行して容器３８の可動台部 ４０により移動し、それにより、容器３８に対するレンズ２０の位置が検出され る。装置ｔ６２は、可動台部４０の延長体６８によって保持された、レンズ６４ および１対の光検出器６６を育する。検出装置６２はさらに、フレーム４６の底 部７２（第１図には概略的に示されているが、第７図には具体的に示されている ）に取り付けられた目標体７０と、可動台部の延長体６８に取り付けられこの目 標体７０を照明する１対のランプ７４とを有する。検出装置６２を構成する１つ の例では、延長体６８と底部７２の内部は光を反射しない黒色を有し、一方、目 標体７０は光を反射する白色を存することができる。

検出装置６２が目標体の像の位置に依存して信号を出力するという動作は、よく 知られている動作である。光検出器６６は、目標体７０の順次の位置を観察する ために配置される。光検出器６６のおのおのが受け取る先の量は、目標体７０の 位置と共に変わる。ランプ７４からの光は、目標体７０て反射されそしてレンズ ６４を通って、光検出器６６に入射する。光検出器６６のおのおのは、光検出器 ６６に入射する光に応答して、信号結合器７６に電気信号を出力する。信号結合 器７６は、光検出器６６のおのおのによって出力される２つの信号の間の差に等 しい信号を、端子Ｐに出力する。差信号がＡ−Ｂによって与えられる場合、光検 出器６６を符号ＡおよびＢによってさらに識別することができる。規格化された 差信号が端子Ｐに出力される。この規格化された差信号は、差信号Ａ−Ｂを、検 出された信号の和Ａ＋Ｂで除算した信号によって与えられる。目標体７０の像が ２個の光検出器６６の間に等距離にある時、光検出器６６の２個の信号は等しい 振幅を存する。目標体７０の像が変位して２個の光検出器６６の一方または他方 に接近する時端子Ｐにゼロでない信号が出力され、そしてこの信号が（下記で説 明される）取付装置バイパス回路を通して、スイッチ５４に送られる。端子Ｐの 信号の向きは、光検出器６６の中のいずれの光検出か目標体の像に近いかに依存 しており、そして端子Ｐの信号の大きさは、目障体７０と光検出器６６０間の距 離の差に依存する。

本発明の１つの重要な特徴により、印刷装置１０は、結像レーザ７８と、光学装 置８２を通して対物レンズ２０に結合された結像センサ８０をさらに有する。レ ーザ７８と、センサ８０と、光学装置８２は、容器３８の中に取り付けられる。

光学装置８２はまた、光源１８からの光を対物レンズ２０に送る役割をも果たす 。したがって、光学装置８２の一部分は、光源１８と結像レーザ７８との両方に 対し共通の光学路を提供する。結像レーザ７８は、焦点を結ばせることが容易に できる電磁波スペクトルの一部分の光を用いることができる。本発明の好ましい 実施例で用いられる光は、スペクトルの近赤外線領域の光であり、このスペクト ル領域の光は発光レーザ・ダイオード（ＬＤ）８４によって得ることができる。

結像レーザ７８はさらに、ダイオード８４によって放射された光を平行光線にす るためのレンズ８６を有し、このレンズ８６により結像光ビームが得られる。ダ イオード８４によって放射される光は直線偏光である。

同じように、本発明の好ましい実施例では、光源１８により放射される光はまた 近赤外線スペクトル領域の光であるが、ＬＤ８４により放射される結像光の周波 数とは異なる周波数を存する。したがって、これらの２つの光は、下記で説明さ れるように、カラー敏感フィルタまたは干渉フィルタによって分離することがで きる。本発明の好ましい実施例において、光源】８は９０に配置された複数個の 発光ダイオード（ＬＤ）を有する。ダイオード９０は直線偏光を放射する。そし てこれらのダイオードはアレイに配列され、それにより、感光材料体シート２２ に印刷される各画素に対し複数個の中間レベルの暗さが得られる。光源１８の中 にまたレンズ９２が備えられ、このレンズにより、ダイオード９０からの光が平 行光線になって、光ビームが得られる。この光ビームは書込みビームであって、 光学装置８２と対物レンズ２０を通って、感光材料体シート２２に印刷を行う。

ＬＤ８４とＬＤ９０はレーザ・ダイオードとして動作する。したがって、結像ビ ームと書込みビームの両方はレーザ・ビームである。

結像センサ８０は、９４で全体的に示された２個の光検出器のアレイと、光検出 器９４の上に結像ビームの光を結像するためのレンズ９６を有する。光検出器９ ４か受け取る光は、結像レーザ７８で放射され、そして光学装置８２によって感 光材料体シート２２に向かって進み、そこで反射されて光学装置８２によって結 像センサ８０に進んできた光であることに注意されたい。

光学装置８２は、４個の二色性プリズム９８、】００．１０２．１０４を有する 。これらの二色性プリズムは、結像ビームの伝搬路に沿って、直列に配置される 。プリズム９８とプリズム１００との間の界面に、光学被覆体１０６が配置され る。光学被覆体１０８が、プリズム１０２とプリズム１０４との間の界面に配置 される。光学袋ｆｆ１８２はさらに、プリズム１０２とフレーム４６との間に配 置された４分の１波長板＋１０と、コーナ反射プリズム１１２と、ナイフ・エツ ジ光学素子１１４を育する。このナイフ・エツジ光学素子１１４は、反射された 結像ビームの平行光線１２０を半分だけ遮るように配置された不透明層１１８を 保持する透明板１１６を有する。

透明［１１６は、プリズム１１２の面に接している。

動作の際、光学装置８２の中の各素子は、容器３８によってそれぞれの位置に保 持される。結像光の偏光は、プリズム１００中の書込み光の偏光に平行である。

書込み光ビームはプリズム１００によって直角の方向に反射され、そしてプリズ ム１０２によって第２の直角方向の反射を受け、そして４分の１波長板１１０と 対物レンズ２０を通って、感光材料体シート２２に入射する。書込み光ビームの 大部分は感光材料体シート２２の材料体の中で吸収されるが、ごく一部分は、例 えば約４％が、反射されて戻り、対物レンズ２０と、４分の１波長板１１０と、 プリズム１０２と、プリズム１０４とを通って、最後にフィルタ８８によって遮 られる。フィルタ８８は、プリズム１０４の面に接して配置される。結像光ビー ムはプリズム９８．１００および１０２を通って直進し、そしてプリズム１０２ によって直角方向に反射され、４分の１波長板１１０と対物レンズ２０とを通っ て、感光材料体シート２２に入射する。感光材料体シート２２で反射された結像 光ビーム、レンズ２０と板１１０とを通り、さらに、プリズム１０２および１０ ４とフィルタ８８とナイフ・エツジ素子１１４とを通って直進し、プリズム１１ ２に入射する。プリズム１１２は結像光ビームを直角方向に反射し、そして結像 光ビームは結像センサ８０に入射する。

４分の１波長板１１０は、結像レーザ７８と光源１８との両方からの直線偏光を 円偏光に変換する。感光材料体シート２２で反射されると、この反射されだ円偏 光は、４分の１波長板１１０とさらに相互作用して、直線偏光になる。この直線 偏光は、プリズム１０２から４分の１波長板１１０に入射する直線偏光に直角で ある。反射された光の偏光面が、４分の１波長板１１０により、入射する光に対 して再配列する結果、反射された光は、プリズム１０２と１０４の界面を通る直 線路に沿って進む。

このことは、入射光がプリズム１０２と１０４の界面で受ける直角方向への反射 とは異なる。

書込み光ビームの反射光の全部がフィルタ８８によって遮られたと仮定するなら ば、結像光ビームだけが、ナイフ・エツジ素子１１４と相互作用する。ナイフ・ エツジ素子１１４が反射された結像光ビームと相互作用する方式は、結像光ビー ムの入射光が対物レンズ２０によって感光材料体シート２２の上に結像する程度 に依存する。

ナイフ・エツジ素子１１４か反射された結像光ビームと相互作用する結果、結像 センサ８０の光検出器９４のアレイの上に入射する光の分布は、入射結像光ビー ムか感光材料体シート２２の上に結像する程度により、よく知られた方式で変化 する。正確に結像する場合、両方の光検出器９４は、光検出器９４に入射する光 に応答して、等しい信号を出力する。

結像レーザ７８および光源１８によって放射される光の周波数は十分に接近して いて、結像光ビームによる結像が実現されれば、それは書込みビームにより適切 な結像が得られることを示す。印刷媒体が内側層と外側透明層とで構成されてい て、内側層に入射する書込みレーザ光が外側透明層を透過し、結像光ビームが外 側透明層で反射される場合、これら２つのレーザ光はわずかに異なる位置で反射 される、すなわち、外側層と内側層とで反射される。このことは、結像エラー信 号に小さなオフセット電圧を加算することにより、電気的に補正することができ る。

印刷ヘッド１６に正しい結像が得られる時、センサ８０のすべての光検出器９４ は等しい信号を出力する。けれども、対物レンズ２０が感光材料体シート２２に 接近し過ぎているまたは遠ざかり過ぎている時のように、焦点がずれている場合 、光検出器９４のそれぞれが出力する信号は相互に異なる。光検出器９４の出力 信号は、２チャンネル信号結合器１２６に送られる。信号結合器１２６は光検出 器信号の和および差を計算し、そして端子Ｅに、印刷ヘッド１６の結像エラーを 表す信号を出力する。下記で詳細に説明されるように、端子Ｅの信号は、フィル タ５２を通してスイッチ５４に送られ、および、取付装置バイパス回路に送られ る。光検出器９４は符号ＡおよびＢによってさらに識別することかでき、いまの 場合、差信号はＡ−Ｂによって与えられる。規格化された差信号が端子Ｅに出力 される。この規格化された差信号は、差信号Ａ−Ｂを、検出器信号の和Ａ十Ｂに より除算したものによって与えられる。和信号Ａ＋Ｂは端子Ｓに出力される。

印刷装置ＩＯは、端子Ｅと端子Ｐとの間に接続された取付装置バイパス回路１２ ２と、端子Ｅと結像駆動フィルタ５２との間に接続されたスイッチ１２４と、コ ンピュータ１３０および記憶装置１３２と信号を結合するインタフェース１２８ を有する。コンピュータ１３０は、される。印刷装置１０はまた、２個のステッ プ電動機１３４および１３８と、付勢のための回路をそれぞれ有する２個の駆動 装置１４０および１４４と、電動機１３４および１３８と、軸角度符号化器１４ ６を有する。電動機１３４はドラム軸１４を回転し、そして軸１４フレーム夏４ ８に回転可能に取り付けられる。符号化器１４６はドラム軸１４に連結され、ド ラム１２の回転角をインタフェース１２８を通してコンピュータ１３０に出力す る。オペレータが下記で説明する方式でコンピュータ１３０に始動命令を入力す ることにより印刷装置１０を作動させる時、コンピュータ１３０はインタフェー ス１２８を通して駆動装置１４０に信号を送り、電動機１３４を作動させてドラ ム１２を回転させる。符号化器１４６を通してコンピュータ１３０にドラム方位 をフィードバックすることにより、コンピュータ１３［１の動作および印刷装置 １０全体の動作を、ドラム１２の回転と同期させることかてきる。

印刷ヘッド１６は、サーボ装置＋５０によって、ドラム１２の軸に平行な経路に 沿って移動することかできる。

サーボ装置１５０は、印刷ヘッド１６の容器３８を、印刷ドラム１２を保持する フレーム１４８により連結する。

サーボ装置１５０は剛体部品１５２を有し、この剛体部品１５２はウオーム駆動 装置１５６によりフレーム１４８に連結される。ウオーム駆動装置１５６は、電 動機Ｉ３８により回転される。印刷装置ＩＯの動作期間中、電動機１３８は、イ ンタフェース１２８を通して駆動装置１４４に接続されたコンピュータ１３０の 信号に応答し、駆動装置１４４により作動される。

ウオーム駆動装置１５６が動作することにより、ドラム１２の回転期間中、剛体 部品１５２および印刷ヘッド１６を、ドラム１２の軸に平行な方向に移動させる 。この移動により、印刷ヘッド１６は感光材料体シート２２を螺旋状に走査する 。この螺旋状走査路が点線１６０で示されている。

感光材料体シート２２の小さな波状起伏を有する表面に結像を保持するために、 レンズ２０を比較的小さく変位させることが必要であるが、レンズ２０のこの比 較的小さな変位は、コイル４８を電気的に作動することによって達成される。コ イル４８のこの作動は、符号化器１４６によりコンピュータ１３０に送られるド ラム回転角データにより、ドラム１２０回転と同期して行われる。

コンピュータ１３０を用いて、高速応答コイル４８を直接に作動することは、お よびスイッチ５４を作動することは、下記の第２図のところで説明されるように 、コンピュータ１３０とインタフェース１２８を用いて達成される。

コイル４８を用いて対物レンズ２ｏの結像を行うのに用いられるフィードバック 回路は、前記で開示された増幅器５０およびフィルタ５２と、結像センサ８０と 、信号結合器１２６とを有する。信号結合器１２６は、スイッチ５４と端子Ｊ、 におよびＥを通して、フィルタ５２に接続される。このフィードバック回路はス イッチ５４が動作して端子Ｊと端子Ｋを接続することにより、完成する。スイッ チ５４が動作して端子Ｊと端子Ｋが非接続になることにより、このフィードバッ ク回路は動作不能状態になる。このフィードバック回路の動作期間中、コイル４ ８に付勢が行われて対物レンズ２０がドラム１２に向かって過剰に前進するなら ば、端子Ｅにエラー信号が生じ、そしてこのエラー信号はコイル４８を作動させ 、対物レンズ２０を後退させる。同様に、対物レンズ２゜がドラム１２から過剰 に後退する時、フィードバック回路は端子Ｅにエラー信号を発生し、そしてこの エラー信号はコイル４８を付勢して、対物レンズ２０をドラム１２に向けて前進 させる。感光材料体シート２２の上に正しい結像か得られるように対物レンズ２ ０か配置される時、端子Ｅのエラー信号の大きさはゼロまたはほぼゼロである。

結像センサ８０を備えたコイル４８のこのフィードバック回路は、印刷ヘッドＩ ６によって感光材料体シート２２の走査が行われている期間中、取付装置３゜か 対物レンズ２０から遠く離れている走査の時間間隔において動作可能である。け れども、取付装置３０が対物レンズ２０に接近する時、スイッチ５４が動作して このフィードバック回路は動作不能状態になり、取付装置３０が対物レンズ２０ を通過し終わるまで、フィードバック回路は動作不能状態のままである。スイッ チ５４の動作はコンピュータ１３０の信号によって行われ、スイッチ制御信号は 、コンピュータ１３０からインタフェース１２８を通して、スイッチ５４に送ら れる。コイル４８と結像センサ８０とを有する前記フィードバック回路は、結像 フィードバック回路と呼ぶことができる。

対物レンズ２０を取付装置３０が通過する時に起こるような結像フィードバック 回路の動作不能状態の期間中、位置フィードバック回路と呼ぶことができるまた 別のフィードバック回路か、対物レンズ２０を所定の位置に配置する役割を果た す。位置フィードバック回路は、スイッチ５４が動作して端子Ｊと端子Ｒを接続 することによって、動作可能状態になる。端子Ｒは、バイパス回路１２２を通し て、端子Ｐに接続される。位置フィードバック回路は、光検出器６６、バイパス 回路１２２を通して直列に接続される信号結合器７６と、スイッチ５４と、コイ ル４８に対する増幅器５０を有する。対物レンズ２０の基準位置からの変位は、 端子Ｐにエラー信号を生ずる。このエラー信号によりコイル４８が作動され、対 物レンズ２０が基準位置に戻るように駆動される。基準位置は、容器５８の正面 壁１６２から特定の距離の対物レンズ２０の位置にある。基準位置は、取付装置 ３０が対物レンズ２０を通過した後、走査の再開の際、結像フィードバック回路 の動作可能状態をそこから始動し得る適切な位置である。

感光材料体シート２２の上に像を作成している間、データ源１６４から光源１８ のＬＥＤ９０にデータが送られる。データ源１６４は駆動回路１６６を作動する 電気信号を出力し、それにより、ダイオード９０のアレイの個々のレーザ・ダイ オードが駆動される。感光材料体シート２２の上に画像の中間濃度の画素の印刷 を得るために、ダイオード９０の中の作動されるべき特定のダイオードを選定す ることは、第３図のところで詳細に説明される。データ源１６４から光源１８ヘ データか流れる速さをドラムＪ２の回転速度と同期させることは、データ源】６ ４にコンピュータ１３０を接続することによって達成される。コンピュータ１３ ０とデータ源１６４との接続は、インタフェース１２８および端子りを通して行 われる。

第２図は、第１図の感光材料体シート２２の上に画像の印刷を行うために、印刷 ヘッド１６によるドラム１２の走査を指示するコンピュータ１３０の動作を示す 流れ図である。この流れ図の中に、結像フィードバック回路の動作および位置フ ィードバック回路の動作と、感光材料体シート２２の上に画像の印刷を行ってい る間データ源１６４から光源１８へのデータの流れの動作可能化とが含まれてい る。

この流れ図において、処理工程はブロック１６８の始動で開始し、そしてブロッ ク１７０に進んで、ドラム１２がホーム位置へ回転する。ホーム位置は取付装置 の後端のすぐ後にある。この取付装置の後端の位置は、対物レンズ２０が感光材 料体シート２２を再び見ることができる位置である。ブロック１７４で、スイッ チ５４が動作して端子Ｊを端子Ｒに接続することにより、結像フィードバック回 路が動作不能になることを、コンピュータ１３０が指示する。動作はブロック１ ７Ｂに進み、バイパス回路１２２の中のランプ発生器が作動され、下記で説明さ れるように、それによりコイル４８がランプ信号で付勢され、対物レンズ２０が 可動台部４ｏに対して移動する。この移動工程の間、信号結合器１２６の端子Ｅ の結像エラー信号か測定され、それにより、感光材料体シート２２の上に結像が 得られるレンズ位置が決定される。

ブロック１７８で、対物レンズ２０の移動が終了し、そして結像が得られるレン ズ位置が記憶される。この記憶された位置は、ドラム１２の次の回転の際、取付 装置３０が通過する間対物レンズ２ｏが停止すべき基準位置の役割を果たし、そ して取付装置３０が通過した後、この基準位置から印刷工程が再び始まる。ブロ ック１８０において、ドラム１２が回転して印刷工程を開始し、そして印刷工程 中のレンズ２０による結像は、スイッチ５４か動作して端子Ｊを端子Ｋに接続す ることにより達成される。

ブロック１８２において、取付装置３０か対物レンズ２０の視野の中にあるかど うかの検査か再び行われる。

もし取付袋ｆｔ３０が視野の中にあるならば、動作はブロック１８４に進み、コ ンピュータ１３０がスイッチ５４を動作させ、端子Ｊを端子Ｒに接続することに よって、結像フィードバック回路が動作不能になり、そして位置フィードバック 回路が動作可能になる。次に、ブロック１８６において、取付装置３０の後端が 通過する時、対物レンズ２０の基準停止位置か更新される。この更新された位置 が記憶され、そして動作はブロック１８８に進む。

ブロック１８８において、コンピュータ１３０がスイッチ５４を動作させ、結像 フィードバック回路を動作可能にし、および位置フィードバック回路を動作不能 にする。このことは、端子Ｊを端子Ｋに接続することにより、および端子Ｊを端 子Ｒに非接続にすることにより達成される。そしてブロック１９０において、走 査電動機１３８およびそのウオーム駆動装置１５６が作動され、印刷ヘッド１６ のドラム１２の軸に平行な直線移動が行われる。それにより、対物レンズ２０に よる感光材料体ドラム１２の走査が得られる。ブロック１９２において、コンピ ュータ１３０がデータ源１６４を作動し、駆動回路１６６を通してＬＥＤ９０の アレイにデータ信号を送信し、感光材料体シート２２の上にマークを入射する。

前記で説明したように、データの流れの速さは印刷ドラム１２の回転の速さと同 期している。コンピュータと電動機１３４および１３８の同期動作に対し、共通 の時間基準で見て、すなわち、クロックで見て、ドラム軸に平行な方向の印刷ヘ ッド１６の走査速度はまた、ドラム１２の回転速度と同期している。

クロック１９４において、取付装置３０が視野の中にあるかどうかについての検 査が再び行われる。もし取付装置３０が視野の中にあるならば、動作はブロック １９６に進む。ブロック１９６では、スイッチ５４が作動して、結像フィードバ ック回路を動作不能にし、および位置フィードバック回路を作動させて対物レン ズ２０を基準位置に停止させる。またブロック１９６において、コンピュータ１ ３０はデータ源１８４からＬＥＤ９０へのデータの流れを停止し、それで取付装 置３０の解除が可能になる。次に、ブロック１９８において、対物レンズ２０に 対する結像の位置を測定しおよび記憶するために、ドラム１２の回転の際、対物 レンズ２０の停止基準位置の更新が得られる。それから、処理工程はブロック２ ００に進む。

ブロック２００において、スイッチ５４か動作して、端子Ｊが端子Ｋに接続され および端子Ｊが端子Ｒに非接続にされることにより、結像フィードバック回路を 動作可能にし、および位置フィードバック回路を動作不能にする。またブロック ２００において、取付装置３０か対物レンズ２０の視野を去りそして感光材料体 シート２２か再び対物レンズ２０の視野に現れるから、コンピュータ１３０はデ ータ源１６４からＬＥＤ９０へのデータの流れを再作動させる。ブロック２０２ において、感光材料体シート２２の上へのデータの印刷か完了したかどうかにつ いて、コンピュータ１３０が検査を行う。もし感光材料体シート２２の上へのデ ータの印刷が完了していないならば、その時には、ブロック１９４．１９８．２ ＱＯおよび２０２の動作を繰り返す。ブロック２０２において、もし感光材料体 シート２２の上へのデータの印刷が完了していると判定されるならば、動作はブ ロック２０４に進む。ブロック２０４では、コンピュータ１３０は印刷装置１０ を停止し、それにより、オペレータは新しい感光材料体シートを挿入することが できる。または、自動シート供給装置（図示されていない）がコンピュータによ って作動され、新しいシートを自動的に挿入することができる。その後、前記の 印刷工程か再開される。

第３図はデータ源１６４の動作実行を示し、それにより、感光材料体シート２２ の上に印刷される画像の個別の画素か黒領域である、白領域である、または黒領 域と白領域の混合体で目で見たとき灰色の印象を与える領域であるという、本発 明の光学的特徴か得られる。本発明のこの特徴は、下記の方式で達成される。デ ータ源１６４は、データ記憶装置２０６と、灰色記憶装置２０８と、灰色記憶装 置２０８をアドレス指定するためのカウンタ２１０を存する。灰色記憶装置２０ ８は読出し専用記憶装置（ＲＯＭ）として構成することができる。灰色記憶装置 ２０８の出力信号は、データ源１６４の出力信号の役割を果たす。灰色記憶装置 ２０８の出力信号は、駆動回路１６６を通って、光源１８（第１図と第３図の両 方に示されている）に送られ、ＬＥＤ９０を作動する。コンピュータ１３０の一 部分、すなわち、クロック２１２およびアドレス発生器２１４が、第３図にまた 示されている。コンピュータ１３０と角度符号化器１４６およびデータ源１６４ との間の接続は、第１図に示されたように、インタフェース１２８を通して行わ れる。図面を簡単にするために、第３図ではインタフェース１２８は省略されて いる。第３図に示されたような灰色特性を実行するための本発明のこの実施例は 、１つの例を示したものであって、本発明の原理を灰色特性の他の実行設備で実 施することもできる。

動作の際には、データ記憶装置２０６は、各画素のデータと、各画素の位置のデ ータと、感光材料体シート２２の上に印刷されるべき画像のデータとを記憶する 。画像の中の位置は、データ記憶装置２０６の中の各画素の記憶位置のアドレス によって指定される。白画素または黒画素だけを用いた印刷装置の場合、画素の データは、その画素が白であるかまたは黒であるかを示す１ビツトで構成される 。けれども、画素の灰色表示の場合には、各画素に対しデータ記憶装置の中に記 憶されるデータは、各画素の印刷に適用される灰色レベルを示す多重折ワードを 有する。光源！８に中のＬＥＤ９０のアレイに関し、本発明の好ましい実施例で は、ＬＥＤ９０はＬＥＤの直線状部分アレイの群として配置される。第３図にこ の様子の概要図が示されている。第３図の概要図において、光源１８は、ドラム １２の上の螺旋状走査路１６０の中に配置された１つの画素として表される。走 査路１６０は第１図で既に示された。ダイオード９０のアレイは、個々のダイオ ードの直線状部分アレイ９０Ａを有する。

この部分アレイは、例えば、幅が３ミクロン、長さが９０ミクロンである。部分 アレイ９０Ａは画素幅の３分の１にわたって存在し、この広がりの大きさは走査 路】６０の幅の３分の１である。部分アレイ９０Ａは、走査路１６０の中心にあ る。２個の付加的ダイオード部分アレイ９０Ｂおよび９０Ｃか備えられる。部分 アレイ９０Ｂおよび９０Ｃは、部分アレイ９０Ａと同等であるか、第３図の概要 図に示されているように、部分アレイ９０Ａの右側および左側に離れて配置され る。３個の部分アレイ９０Ａ、９０Ｂおよび９０Ｃの発光ダイオードまたはレー ザ・ダイオードの全部が点灯すると、螺旋状走査路１６０の生成の期間中、感光 材料体シート２２の上に黒の連続した帯状体が生ずるであろう。中央の部分アレ イ９０Ａだけが点灯すると、走査路１６０の中央に沿って黒の縞状体を生じ、一 方、側辺にある部分アレイ９０Ｂおよび９０Ｃのいずれかが点灯すると、感光材 料体シート２２の上の走査路１６０の、それぞれ、右側または左側に黒の縞状体 を生ずるであろう。

ＬＥＤ９０の中にまた、長さが５ミクロン、幅が３ミクロンの比較的短い部分ア レイ９０Ｄと、長さが３ミクロン、幅が３ミクロンの１個のダイオード９０Ｅが 備えられる。部分アレイ９０Ｄおよび１個のダイオード９０Ｅは、走査路１６０ の中央線に沿って配置される。部分アレイ９０Ａ〜９０Ｄまたは１個のダイオー ド９０Ｅの中の任意のものを短時間オンおよびオフにすることにより、走査路の 一定の領域に黒いマークを生ずる。このマークの大きさは、ＬＥＤ９０の中の作 動された部分アレイまたはダイオードにより放射される光の持続時間に依存する 。例えば、１個の画素の大きさに等しい一定の長さの走査路１６０の走査の期間 中、部分アレイ９０Ａおよび９０Ｂを短い時間オンおよびオフを数回行うことに より、（顕微鏡で見て）縞模様を存する画素が印刷される。けれども、人間の目 で観察する場合には、均一な灰色に見える。ダイオード９０に中の選択されたダ イオードが点灯する時間間隔を選定することにより、像の各画素の中に、黒およ び白の種々のパターンを印刷することができる。これは種々の段階の灰色を与え ることになる。

データ源＋６４が動作するさい、各画素に対し、データ記憶装置２０６は灰色の 要求された段階を指定するアドレスを出力する。この灰色の段階は、完全な白か ら完全な黒までの範囲にわたっている。灰色アドレスは灰色記憶装置２０８に送 られる。灰色記憶装置２０８は、このアドレスに応答して、駆動回路１６６にデ ィジタル・ワードを出力し、部分アレイ９０Ａ−９０Ｅの中の特定の１つの作動 を指示する。さらに、このアドレス信号の存在はカウンタ２１０をリセットし、 クロック２１２のクロック・パルスをカウントさせる。カウンタ２１０によって 得られるカウントは、１つの画素の走査に対して割り当てられた時間内の連続し た時間間隔に対し、部分アレイ９０Ａ−９０Ｅの中の選定されたアレイから光を パルス的に発光させるまたは短時間発光させることを指示する信号を、灰色記憶 装置２０８から出力するための部分アドレスの付加的シーケンスの役割を果たす 。このことにより、光源１８は、明るい領域と暗い領域の縞模様形式または他の 配列体形式を出力することができ、画素の表面にわたって見かけ上平均的な暗さ を選定すことができ、多段階の灰色を実現することができる。また第３図に示さ れているように、クロック２１２とドラム１２の回転とを同期させるために、符 号化器１４６から角度データが出力され、それにより、データの供給速度がドラ ム１２の回転に完全にロックされる。

印刷媒体の上に灰色を精密に得るために、および印刷媒体の上に明確に定められ た画素を得るために、書込みビームの照明の均一性を保持することが重要である 。レーザ光源は小さなレーザ・ダイオードのアレイで構成されるから、印刷媒体 の上に光源それ自身を結像することは、すなわち、ダイオードのアレイを結像す ることは、連続的に明るい領域が得られるよりはむしろ、多数個の明るい点とし て現れるであろう。その代わり、光学装置８２（第１図）の中に望遠鏡を用いる ことにより、ダイオード・アレイの正面でダイオード・アレイから離れた位置に 近視野領域の結像が得られる。この領域の特徴は、種々のダイオードからの光か 寄与していることであり、したがって、実質的に均一な明るさを有していること である。望遠鏡は明るさのこの均一性を保持し、そして印刷媒体の上にこの均一 な明るさを投射する。このことにより、要求された物体の像の印刷において、灰 色の程度を必要な精度で、かつ、画素を必要な精度で明確に定めて得ることがで きる。

第４図は、感光材料体シート２２の厚さをドラム１２の角度位置の関数として示 したグラフである。ドラム１２の角度位置は、このグラフの横軸に示されている 。感光材料体シートは、取付装置３０の位置を除いて、均一な厚さを有する。取 付装置３０の位置では、それ以外の滑らかな表面に対して、一定の隆起がある。

グラフにはまた、対物レンズ２０の位置も示されている。対物レンズ２０の位置 は、ドラム表面に対してほぼ一定であるが、図では誇張して示されている小さな 変動を有する。レンズ位置の名目値は、印刷媒体が視野の中にある場合、結像フ ィードバック回路によって保持される。取付装置３０の位置では、印刷媒体が結 像フィードバック回路センサ８０によって再び見えるようになるまで、結像フィ ードバック回路を動作不能にすることによって、およびレンズを停止位置に保つ ことによって、レンズ位置が保持される。軸角度符号化器１４６は、前記で説明 したように、ドラム位置を出力し、そして結像フィードバック回路の作動におい て、および記憶された停止位置の更新と記憶装置からの停止位置の読み出しにお いて、種々の段階を動作可能にする。したがって、横軸は種々の段階が行われる 各点を表す。すなわち、取付装置３０が現れる前のレンズ停止位置の以前に記憶 された値の記憶装置からの読み出し、取付装置３０の通過の直前および通過中結 像フィードバック回路を動作不能にしおよび読み出された停止位置にレンズを保 持する、結像センサ８０と共に位置フィードバック回路を用いることによって取 付装置３０の通過の直後に停止位置を始動するまたは更新する、および結像フィ ードバック回路を再作動するである。

第５図は取付装置バイパス回路１２２の構成の細部を示す。バイパス回路１２２ はスケーラ２２０と、加算器２２２と、アナログ・ディジタル変換器２２４と、 記憶装置２２６と、ランプ・カウンタ２２８と、スイッチ２３０と、ディジタル ・アナログ変換器２３２と、差動増幅器２３４と、スイッチ２３６と、フィルタ ２３８を有する。動作の際には、バイパス回路１２２かレンズ位置フィードバッ ク回路の中で動作し、取付装置３０が対物レンズ２０（第１図）の側を通過する 間、対物レンズ２０を適切な停止位置に配置する。この停止位置は、対物レンズ ２０が可動台部４０により移動して端子Ｅの結像エラー信号がゼロである位置を 見出だす初期手続き中に、最初に設定される。このことは、取付装置３０が対物 レンズ２０の側を通過した直後の位置であるホーム位置にドラム１２を停止させ て行われる。このホーム位置は、印刷を始めることができる感光材料体シート２ ２の上端部に最も近い領域に対応する。その後、ドラム１２が回転してホーム位 置が通過する度に、停止位置か更新される。それは、印刷ヘッドがドラム■２に 沿って移動する時、感光材料体シート２２に現れる可能性のある何等かの波状起 伏に対応するためである。停止位置を適切に選定することにより、取付装置３０ が対物レンズ２０の側を通過した後、印刷工程の再開に対し対物レンズ２０か最 適に配置される。

レンズ停止位置の始動および更新は、信号結合器１２６（第１図）の端子Ｅに供 給される結像エラー信号と、信号結合器７６（第１図）の端子Ｐに供給される位 置エラー信号と、信号結合器１２６の端子Ｓに供給される和チヤンネル信号と、 端子Ｈによって示されたコンピュータ１３０との接続を通して、下記のようにし て行われる。

始動の際、コンピュータ１３０は、角度符号化器１４６によって指示されたホー ム位置へドラム１２を指示する。

そこで、端子Ｈを通して、コンピュータ１３０はスイッチ２３０を動作させ、カ ウンタ２２８を変換器２３２に接続し、そしてカウンタ２２８をリセットし、そ してカウンタ２２８を作動して端子Ｃでコンピュータ１３０により供給されるク ロック・パルスをカウントする。その結果えられるカウンタ２２８の出力カウン トはディジタル・ランプ（段階形波形）であり、そしてこのディジタル・ランプ は変換器２３２によってアナログ・ランプ電圧に変換される。このアナログ・ラ ンプ電圧は、差動増幅器２３４の正入力端子に送られる。位置エラー信号が、端 子Ｐから、差動増幅器２３４の負入力端子に送られる。

位置エラー信号はランプ電圧の形式であり、そしてこのランプ電圧は可動台部４ ０の対物レンズ２０の移動と共に増大する。したがって、位置エラー信号はまた 、可動台部４０の中の対物レンズ２０の位置を識別する役割を果たす。増幅器２ ３４の出力信号は、命令されたランプ位置と、可動台部４０に対する対物レンズ ２０の実際の位置との間の差である。

取付装置バイパス回路１２２は、検出器２４０をさらに有する。検出器２４０は 端子Ｅおよび端子Ｓの信号に応答し、対物レンズ２０の移動の間、ゼロ結像エラ ーが起こる時それを示す。信号結合器１２６によりゼロ・エラー信号か出力され ている場合、感光材料体シート２２の上に対物レンズ２０による正しい結像が得 られている。

位置エラー信号（端子Ｐ）と結像エラー信号（端子Ｅ）が加算器２２２て相互に 加算され、そして変換器２２４によってディジタル和信号に変換される。結像エ ラー信号はまた、位置エラー信号と同様に、ランプ電圧であることを断っておく 。けれども、結像エラー信号のランプの傾斜は、本発明の好ましい実施例におい て、位置エラー信号の傾斜より５倍大きいことか分かった。結像エラー信号と位 置エラー信号とを加算する前に、２つの傾斜を同じくすることが好ましい。この ことはスケーラ２２０で行われる。スケーラ２２０は、結像エラー信号の振幅の 尺度を５分の１にする。このことにより、変換器２２４によって出力されるディ ジタル和信号は、結像エラー信号と位置エラー信号とによって平等に影響を受け る。

ゼロ結像エラーが生じた場合、検出器２４０は論理１信号を出力し、この論理ｌ 信号はスイッチ２４２を通して結合されて記憶装置２２６をストローブし、ゼロ ・エラー信号の現れる時に和信号を記憶する。検出器２４０により出力される論 理ｌ信号はまた、端子Ｈおよびインタフェース１２８を通して、コンピュータ１ ３０に送られ、始動工程の終了を信号する。次に、コンピュータはドラム１２を 作動して回転させる。

ゼロ検出器２４０は、２個の比較器２４４および２４６と、正基準電圧源２４８ と、ＡＮＤゲート２５０を有する。比較器２４４か動作することにより、結像エ ラー信号の振幅と、比較器２４４の負入力端子のアースへの接続により得られる ゼロ・ボルトとが比較される。結像エラー信号は、比較器２４４の正入力端子に 送られる。

対物レンズ２０が移動する初期段階の期間中、結像エラー信号は負であり、そし て比較器２４４によって出力される信号は相対的に低レベルである、すなわち、 論理０である。結像エラー信号がゼロに近付く時、比較器２４４によって出力さ れる信号は高レベルの論理ｌに進む。

光検出器９４（第１図）によって出力される電圧は、第６図のグラフに示されて いるように、レンズ位置と共に振幅が変動する。最大の信号強度は、対物レンズ ２０による正しい結像の位置に感光材料体シート２２がある場合に得られる。偽 のゼロ検出が現れるのを防止するために、このことは光検出器９４の上の光が弱 くなるレンズ位置の時に起こる可能性があるのであるが、光検出器９４の（端子 Ｓにおける）２つの出力信号の和か比較器２４６に送られ、存在する信号が適切 な強度であるかどうかが検査される。端子Ｓの和チヤンネル信号は比較器２４６ の正入力端子に送られ、および電源２４８の正基準電圧は比較器２４６の負入力 端子に送られる。電源２４８の基準電圧は、第６図に示された閾値としての役割 を果たす。比較器２４６の出力信号は、閾値以上の和チヤンネル信号の値に対し 高レベル（論理１）に進み、そしてＡＮＤゲートを作動させて、比較器２４４の 出力信号をスイッチ２４２に進ませる。

バイパス回路１２２はまた、軸角度符号化器１４６によって出力される信号を復 号化する複数個の復号化器を有する復号化装置２５２を有する。第１復号化器の 信号は、取付装置３０の通過のすぐ後、ドラム位置の到達を示す信号であり、そ の時、レンズ停止位置を更新するために、記憶されたレンズ基準位置の値が記憶 装置２２６から読み出される。ドラム角度を用いて読み出された命令が、第４図 のグラフに示されている。復号化装置２５２の中の第２復号化器により、第４図 に示されているように、始動信号または更新信号が得られる。この信号は、前記 で説明したように、このドラム位置がレンズ停止基準位置を始動するのに適切で あることを示す、または、下記で説明されるように、このドラム位置がレンズ停 止基準位置を更新するのに適切であることを示す。

レンズ位置の始動の後、ドラム１２は回転を始め、そして前記で説明したように 、印刷ヘッド１６がドラム１２に沿って移動する。ドラム１２が回転する度に、 取付装置３０が対物レンズ２０の側を通過すると、対物レンズ２０は停止位置に 配置される。このことは、第４図に示されているように、取付装置３０が通過す る直前に、結像制御回路を動作不能状態にすることにより行われる。

前記で説明したように、印刷ヘッドがドラム１２に沿って移動する時、感光材料 体シート２２に生ずる可能性のある何等かの波状起伏を補償するために、ドラム １２の回転毎にレンズ停止基準位置を更新することが好ましい。

レンズ停止位置の更新は、スイッチ２４２を動作させ、復号化装置２５２の第２ 出力を記憶装置２２６に接続することによって行われる。また、スイッチ２３０ か動作して、記憶装置２２６の出力端子を変換器２３２に接続する。復号化装置 ２５２から更新命令信号が現れる場合、記憶装置２２６は変換器２２４によって 出力された和信号の現在値を記憶する。更新の期間中、対物レンズ２０の移動は 必要ない。それは、対物レンズ２０が既に最適停止位置にあるか、または最適停 止位置の近くにあるからである。ドラム１２の回転の度に、取付装置３０の通過 の前に、レンズ停止位置の最新値が記憶装置２２６から読み出される。それから 、結像フィードバック回路の動作不能期間中、取付装置３０の通過の後まで、停 止位置のこの最新値を用いて対物レンズ２０の位置が定められる。そこで、結像 フィードバック回路が再作動される。

最良の精度で対物レンズ２０の位置を定めるために、位置制御回路および結像制 御回路の動作の制御に対して異なるフィルタを用いることが好ましい。結像駆動 フィルタ５２（第１図）が結像制御回路に用いられ、および位置駆動フィルタ２ ３８（第５図）か位置制御回路に用いられる。結像駆動フィルタ５２が動作不能 である時間間隔の間、このフィルタは、フィルタ５２の入力にあるスイッチ１２ ４によっておよびフィルタ５２の出力にあるスイッチ５４によって、他の回路か ら完全に非接続にされる。位置駆動フィルタ２３８が動作不能である時間間隔の 間、このフィルタは、フィルタ２３８の入力にあるスイッチ２３６によっておよ びフィルタ５２の出力にあるスイッチ５４によって、他の回路から完全に非接続 にされる。このことにより、これらのフィルタの中に存在する可能性のある、例 えば、充電されたコンデンサの電圧のような、種々の電圧を排出することができ る。このことにより、これらのフィルタのスイッチングの際に生ずる大きな過度 的動作の可能性が避けられる。これらのフィルタのおのおのは、フィードバック 回路の安定化のために、リード・ラグ回路または積分器のような適切な周波数制 御回路を有することができ、およびまた、フィードバック設計において周知であ るように、適切な利得を得るために増幅器を有することができる。前記スイッチ のおのおのはコンピュータ１３０の命令の下で動作する。

第７図は可動台部４０（第１図）の下側を立体的に示した図であって、第１図の 分解図で示されたフレーム４６、コイル４８および光検出器６６のような、対物 レンズ２０の位置決めに用いられる可動台部４０の種々の部品の配置を示す。第 ７図において、可動台部４０は、容器３８から垂直な面内に配置された裏側板と 、ドラム１２の軸に平行な面内に配置された板２５４を有する。延長体６８が板 ２５４の下部分から延長され、それにより、光検出器６６およびランプ７４がレ ンズ６４付近のそれぞれの所定の位置に保持される。脚部４２および４４は、腕 ２５６から下方に延長される。腕２５６は、叛２５４の上部緩衝体から前方に突 き出ている。脚部４２および４４は、弾力性を有し、かつ、腕２５６とのそれぞ れの連結点のまわりに前方および後方に回転可能であり、それにより、ドラム１ ２の軸に垂直な方向にフレーム４６の移動か可能である。

フレーム４６は、フレーム４６を保持する脚部４２および４４の下側に取り付け られる。制動材料体のストリップ２５８が前方脚部４２に取り付けられ、その移 動を制動する。同様なストリップ（図示されていない）が後方脚部４４に取り付 けられる。

支柱２６０および２６２が裏側板２５４から前方に突き出ており、それにより、 磁石５６が可動台部４０の一方側に保持される。可動台部４０の他方側に磁石５ ６を保持するために、同様な支柱（図示されていない）の組が備えられる。裏側 板２５４の開口部２６４により、フレーム４６が移動するだめの空間と、レンズ ２０を通って伝搬するレーザ光のための通路とが得られる。フレーム４６の底７ ２の上の目標体７０の位置はランプ７４による目標体７０の照明を可能にし、お よび目標体７０がレンズ６４を通り過ぎる際、光検出器６６によって目標体７０ を見ることができる。

前記説明から分かるように、本発明の印刷装置】０により、感光材料体のシート のような不連続な記録媒体の上に、物体の像を正確に印刷することかできる。物 体のデータは、データ源１６４の記録装置のような記憶装置の中に前もって記憶 されていると仮定される。もし必要ならば、作像される物体の光学的走査により データを得ることかでき、そしてこのデータはディジタル化され、そしてデータ 源１６４の中に一時的に記憶される。この時、データ源１６４はバッファ記憶装 置として働くであろう。印刷ドラムから印刷ヘッドを後退させる特徴により、印 刷媒体の螺旋状走査の実行中、不連続媒体の端部をドラムに対し確保するために ドラムに備えられた取付装置を、便利に利用することができる。さらに、光学結 像装置を用いることにより、感光材料体シートの上に書込みビームの正確な結像 が得られ、この結像では、印刷媒体の表面に存在する可能性のある波状起伏を高 速に補償することができる。

本発明の前記実施例は単に例示されたものであって、当業者には前記実施例に種 々の変更を行うことが可能であることは分かるはずである。したがって、本発明 は前記実施例によって定められるのではなく、請求項によってのみ定められる。

ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、　７ 要　約　書 印刷装置は、不連続なシートの形状をした感光材料体の印刷媒体を運搬する回転 するドラムを使用する。前記ドラムに備えられかつ前記ドラムと共に回転する取 付装置が前記シートの端部を取付け、それにより、前記シートが前記ドラムに確 実に保持される。この印刷装置は印刷ヘッドを有する。前記印刷ヘッドは、画像 の各画素の灰色印刷のために、空間的におよび一時的に変調されるレーザを有す る。前記印刷ヘッドは、前記ドラムの軸に平行に走査を行う。前記ドラムの角度 方位に応答するサーボ装置は、前記ドラムの回転中、直線状走査を実行する。前 記印刷ヘッドの中の光学装置により、書込みレーザ・ビームと、自動結像装置の 結像レーザ・ビームとの両方に対する共通の対物レンズを通る共通光学路が得ら れる。前記自動結像装置は、印刷媒体の表面の波状起伏を補償するために、前記 対物レンズを振動的に移動させることにより、前記対物レンズの急速位置決めを 行う。

前記対物レンズは、前記取付装置が通過する際、基準位置に配置される。前記基 準位置は、結像を測定することにより、周期的に更新される。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣｒＡＪＳ　９１１０６７７６ ：；　；：：：−シシｒシ：”＋’ｅ６Ｎ＋１−二で２°：ｚ３ｒ；：２；；７ ：、、＋、、；７５フ；”°°ｄ°“１°ＩＭ　−一゛（ｒGグ１−７で１ｍｍ １−“ Ｔｈａ　１ｗ＋ｗｍ＊　Ｐｓｌａ＊ｌ　ｍｌ１ｆｉ　１１１％　Ｍ　ＭＹ　ｌ＋ ＋＋ｂｌ＊　ｍ　ｎｗｗ＊ｒｔｉｅｗ＋ａｍ　−１６ｗｅ　|針−ｙ　書ｍ　Ｉ ｅｒ　ｌ１ｗ　ｐｍｒｐｅｓ＋＋　ｍ　ｌ＋ｔ＋ｗｗｔｍ＆

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．円柱軸のまわりに回転可能な円柱形印刷ドラムと、前記ドラムの円柱表面の まわりに感光記録材料体のシートを取付けるための取付装置と、 前記シートの上にマークを印刷するために第１組の特性周波数と強度を有する第 １光線を放射する第１光源と、容器と、前記シートの上に前記第１光線を結像さ せるために前記容器に取付けられた対物レンズとを有する印刷ヘッドと、 マークを印刷することなく前記シートを照射するために第２組の特性周波数と強 度を有する第２光線を放射する第２光源と、 前記対物レンズと前記シートとの間の間隔の大きさを検出するために前記第２光 線に応答し、前記対物レンズと前記シートとの間の間隔の前記大きさを示す信号 を出力するセンシング装置と、 前記第１光源および前記第２光源からのそれぞれ前記第１光線および前記第２光 線を前記対物レンズを通して前記シートに入射し、前記第２光線の少なくとも一 部分が前記シートから前記対物レンズへ反射されて戻り、反射された第２光線を 前記対物レンズから前記検出装置へ進める光学装置と、 前記ドラムの回転の間前記シートに対しおよび前記取付装置に対し前記対物レン ズの位置および前記印刷ヘッドの位置を調整する位置決め装置とを有し、かつ、 前記位置決め装置が、前記検出装置の前記信号に応答して前記容器に対して前記 対物レンズを移動させるための移動装置と、前記ドラムの回転の間前記感光材料 体シートの走査を得るために前記ドラムに対し前記容器を移動させるためのサー ボ装置とを有し、 前記サーボ装置が記憶装置と前記記憶装置をアドレス指定のために前記取付装置 の位置に応答するアドレス装置とを有し、前記記憶装置が取付装置クリアランス ・データを記憶し、前記サーボ装置が前記取付装置クリアランス・データに応答 して動作し前記取付装置が前記印刷ヘッドを通過する間前記移動装置を動作不能 にしおよび前記容器を後退させる、 感光記録材料体のシートと共に動作する印刷装置。
2. ２．請求項１に記載された印刷装置において、前記第２光線に応答して前記容器 の中の前記対物レンズの位置を検出し、前記容器の中の前記対物レンズの位置を 示す信号を出力する検出装置をさらに有し、前記位置決め装置が前記検出装置の 前記信号に応答して動作し前記移動装置の前記動作不能期間中前記容器の中の基 準位置に前記対物レンズを配置する、前記印刷装置。
3. ３．請求項１に記載された印刷装置において、前記アドレス装置が前記円柱軸の まわりの前記ドラムの方位角を測定するための軸角度符号化器を有し、前記取付 装置が前記ドラムと共に前記軸のまわりに回転する、前記印刷装置。
4. ４．請求項１に記載された印刷装置において、前記センシング装置が光検出器の アレイと前記センシング装置の信号を生ずるために前記第２光線の伝搬路の中に 配置された光学的ナイフ・エッヂとを有する、前記印刷装置。
5. ５．請求項１に記載された印刷装置において、前記第２光源および前記光学装置 が前記印刷ヘッドの中に配置される、前記印刷装置。
6. ６．請求項５に記載された印刷装置において、前記光学装置が 前記第１光源から放射された前記第１光線の伝搬路と前記第２光源から放射され た前記第２光線の伝搬路とを前記第１光線と前記第２光線とに共通でかつ前記対 物レンズにまで延長されている第１共通伝搬路に組み合わせるための被覆体を備 えた二色性プリズムのアレイと、前記第１共通伝搬路に配置された４分の１波長 板と、カラー・フィルタとを有し、 前記第１光線および前記第２光線が異なる周波数を有し、かつ、前記第１光源お よび前記第２光源から前記光学装置に入射する際相互に平行な直線偏光を有し、 前記カラー・フィルタが前記第１光線と前記第２光線との間の周波数の差に応答 し、前記４分の１波長板が前記感光材料体シートから反射されて前記光学装置に 戻ってくる光の偏光方向を回転し、それによりプリズムの前記アレイを出て前記 フィルタを通り前記センシング装置に向かって第２共通伝搬路に沿って進むこと を可能にしかつ前記フィルタは前記第１光線が前記センシング装置にまで伝搬す るのを阻止する、 前記印刷装置。
7. ７．請求項６に記載された印刷装置において、前記センシング装置が前記センシ ング装置の信号を生ずるために前記第２光線の伝搬路の中に配置された光検出器 のアレイと光学的ナイフ・エッヂとを有する、前記印刷装置。
8. ８．請求項７に記載された印刷装置において、前記第２光線に応答して前記容器 の中の前記対物レンズの位置を検出し、前記容器の中の前記対物レンズの位置を 示す信号を出力する検出装置をさらに有し、前記位置決め装置が前記検出装置の 前記信号に応答して動作し前記移動装置の前記動作不能期間中前記容器の中の基 準位置に前記対物レンズを配置する、前記印刷装置。
9. ９．円柱軸のまわりに回転可能な円柱形印刷ドラムと、前記ドラムの円柱表面の まわりに感光記録材料体のシートを取付けるための取付装置と、 前記シートの上にマークを印刷するために第１組の特性周波数と強度を有する第 １光線を放射する第１光源と、容器と、前記シートの上に前記第１光線を結像さ せるために前記容器に取付けられた対物レンズとを有する印刷ヘッドと、 マークを印刷することなく前記シートを照射するために第２組の特性周波数と強 度を有する第２光線を放射する第２光源と、 前記対物レンズと前記シートとの間の間隔の大きさを検出するために前記第２光 線に応答し、前記対物レンズと前記シートとの間の間隔の前記大きさを示す信号 を出力するセンシング装置と、 前記第１光源および前記第２光源からのそれぞれ前記第１光線および前記第２光 線を前記対物レンズを通して前記シートに入射し、前記第２光線の少なくとも一 部分が前記シートから前記対物レンズへ反射されて戻り、反射された第２光線を 前記対物レンズから前記検出装置へ進める光学装置と、 前記ドラムの回転の間前記シートに対しおよび前記取付装置に対し前記対物レン ズの位置を調整する位置決め装置とを有し、かつ、 前記位置決め装置が前記センシング装置応答して前記容器に対して前記対物レン ズを移動させ、前記光学装置が前記第１光源から放射された前記第１光線の伝搬 路と前記第２光源から放射された前記第２光線の伝搬路とを前記第１光線と前記 第２光線との両方に共通でかつ前記対物レンズにまで延長されている第１共通伝 搬路に組み合わせるための被覆体を備えた二色性プリズムのアレイを有し、 前記第１共通伝搬路に配置された４分の１波長板と、カラー・フィルタとを有し 、 前記第１光線および前記第２光線が異なる周波数を有し、かつ、前記第１光源お よび前記第２光源から前記光学装置に入射する際相互に平行な直線偏光を有し、 前記カラー・フィルタが前記第１光線と前記第２光線との間の周波数の差に応答 し、前記４分の１波長板が前記感光材料体シートから反射されて前記光学装置に 戻ってくる光の偏光方向を回転し、それによりプリズムの前記アレイを出て前記 フィルタを通り前記センシング装置に向かって第２共通伝搬路に沿って進むこと を可能にしかつ前記フィルタは前記第１光線が前記センシング装置にまで伝搬す るのを阻止する、 感光記録材料体のシートと共に動作する印刷装置。
10. １０．請求項９に記載された印刷装置において、前記センシング装置が前記セン シング装置の信号を生ずるために前記第２光線の伝搬路の中に配置された光検出 器のアレイと光学的ナイフ・エッヂとを有する、前記印刷装置。
11. １１．円柱軸のまわりに回転可能な円柱形印刷ドラムと、前記ドラムの円柱表面 のまわりに感光記録材料体のシートを取付けるための取付装置と、 前記シートの上にマークを印刷するために第１組の特性周波数と強度を有する第 １光線を放射する第１光源と、容器と、前記シートの上に前記第１光線を結像さ せるために前記容器に取付けられた対物レンズとを有する印刷ヘッドと、 マークを印刷することなく前記シートを照射するために第２組の特性周波数と強 度を有する第２光線を放射する第２光源と、 前記対物レンズと前記シートとの間の間隔の大きさを検出するために前記第２光 線に応答し、前記対物レンズと前記シートとの間の間隔の前記大きさを示す信号 を出力するセンシング装置と、 前記第１光源および前記第２光源からのそれぞれ前記第１光線および前記第２光 線を前記対物レンズを通して前記シートに入射し、前記第２光線の少なくとも一 部分が前記シートから前記対物レンズへ反射されて戻り、反射された第２光線を 前記対物レンズから前記検出装置へ進める光学装置と、 前記ドラムの回転の間前記シートに対しおよび前記取付装置に対し前記対物レン ズの位置および前記印刷ヘッドの位置を調整する位置決め装置とを有し、かつ、 前記位置決め装置が、前記センシング装置の前記信号に応答して前記容器に対し て前記対物レンズを移動させる移動装置と、前記ドラムの回転の際前記感光材料 体の走査を行うために前記ドラムに対し前記容器を移動させるためのサーボ装置 とを有し、 前記位置決め装置が前記対物レンズの基準位置を記憶するための装置を有し、か つ、前記位置決め装置が動作することにより前記印刷ヘッドを前記取付装置が通 過する際前記対物レンズを前記基準位置に配置させる、感光記録材料体のシート と共に動作する印刷装置。
12. １２．請求項１１に記載された印刷装置において、前記位置決め装置が前記取付 装置の通過の後動作して前記取付装置が前記印刷ヘッドを次に通過する際利用す るために前記基準位置を更新する、前記印刷装置。
13. １３．請求項１２に記載された印刷装置において、前記センシング装置が前記セ ンシング装置の信号を生ずるために前記第２光線の伝搬路の中に配置された光検 出器のアレイと光学的ナイフ・エッヂとを有する、前記印刷装置。
14. １４．請求項１３に記載された印刷装置において、前記光学装置が 前記第１光源から放射された前記第１光線の伝搬路と前記第２光源から放射され た前記第２光線の伝搬路とを前記第１光線と前記第２光線との両方に共通でかつ 前記対物レンズにまで延長されている第１共通伝搬路に組み合わせるための被覆 体を備えた二色性プリズムのアレイと、 前記第１共通伝搬路に配置された４分の１波長板と、カラー・フィルタとを有し 、 前記第１光線および前記第２光線が異なる周波数を有し、かつ、前記第１光源お よび前記第２光源から前記光学装置に入射する際相互に平行な直線偏光を有し、 前記カラー・フィルタが前記第１光線と前記第２光線との間の周波数の差に応答 し、前記４分の１波長板が前記感光材料体シートから反射されて前記光学装置に 戻ってくる光の偏光方向を回転し、それによりプリズムの前記アレイを出て前記 フィルタを通り前記センシング装置に向かって第２共通伝搬路に沿って進むこと を可能にしかつ前記フィルタは前記第１光線が前記センシング装置にまで伝搬す るのを阻止する、 前記印刷装置。
15. １５．感光材料体シートをドラムに確実に保持するために前記感光材料体シート の端部を前記ドラムに取付け段階と、 前記ドラムを円柱軸のまわりに回転する段階と、前記感光材料体シートの上にマ ークを印刷するために第１組の特性周波数と強度を有する第１光線を放射する第 １光源と、容器と、前記シートの上に前記第１光線を結像させるために前記容器 に取付けられた対物レンズとを有する印刷ヘッドを前記円柱軸に平行な方向に前 記ドラムに沿って直線状に走査する段階と、マークを印刷することなく前記シー トを照射するために特性周波数と強度を有する第２光源から放射される第２光線 を前記容器を通りかつ前記対物レンズを通り前記感光材料体シートに入射するよ うに進める段階と、前記対物レンズと前記感光材料体シートとの間の間隔の大き さを測定するために前記感光材料体シートから反射されて戻ってくる前記第２光 線の一部分を検出する段階と、 前記対物レンズと前記感光材料体シートとの間の前記間隔の前記測定に応答して 、前記ドラムの回転の間前記感光材料体シートに対しおよび前記取付装置に対し て前記対物レンズの位置決めを行う段階と、を有する、回転可能な円柱形ドラム によって保持される不連続な感光材料体のシートを有する印刷装置の動作法。
16. １６．請求項１５に記載された印刷装置の動作法において、 前記印刷ヘッドと前記ドラムとの間の間隔に対し前記対物レンズの基準位置の値 を記憶する段階と、前記ドラムの回転の間前記取付装置が前記対物レンズを通過 する際前記対物レンズを前記基準位置に配置する段階と、 をさらに有する、前記動作法。
17. １７．請求項１６に記載された印刷装置の動作法において、前記感光材料体シー トの結像の位置を得るために前記対物レンズと前記ドラムの間の間隔を変えるこ とによって前記ドラムの定在状態の間前記基準位置を始動する段階と、前記基準 位置としての役割を果たす結像の前記位置を記憶する段階とをさらに有する、前 記動作法。
18. １８．請求項１７に記載された印刷装置の動作法において、前記ドラムの回転の 間前記取付装置が前対物レンズを通過する度に前記基準値を更新する段階をさら に有する、前記動作法。
19. １９．請求項１８に記載された印刷装置の動作法において、前記更新段階が、前 記感光材料体シートからの前記対物レンズの結像距離を複数個の光学装置によっ て測定する段階と、前記基準位置を得るために前記複数個の光学装置による測定 を組み合わせる段階とを有する、前記動作法。