JPS6187129A - 磁気光学プリントヘツド - 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】 本発明は、光源と、この光源および光感応性の記録基板
との間に配置され光スイッチング素子を有する光スイッ
チングマスクと、前記の光スイッチング素子により形成
される一行の光スポットを前記の光感応性の記録基板上
に結像するシステムとを具える磁気光学プリントヘッド
に関するものである。

光学プリンタ用の磁気光学プリントヘッドは例えばドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第２８１２２０６号明細書に
記載されており既知であり、その原理は第１図に示す通
りである。

磁気光学プリントヘッドは、光感応性（感光性）の記録
基板或いは中間基板に光をライン照射し、次にこの基板
から例えば写真法により或いは電子写真の場合には電子
写真法により光学画像を生せしめる光学プリンタに用い
られている。

電子写真プリンタリ普通紙に高品質のテキスト或いはグ
ラフを記録する為にプリントショップやオフィスにおい
て次第に用いられるようになってきている。

光学プリントヘッドの場合、基本的な目的は、電子手段
により個々にスイッチングしうる光スポットをできるだ
け最大の密度にし、これにより像高質を高めることにあ
る。電子写真プンリタに適用する場合、１ミリメートル
当たり少なくとも１０個の光スポットを達成することが
目的とされている。

前記のドイツ連邦共和国特許出願公開明細書に記載され
ているように、光スイッチングマスクの光スイッチング
素子をソリッドステート（固体）素子とする場合には、
光スポットを実際に所要の密度にしうるも、光スイッチ
ングラインの絶対長が製造技術により制限される。基板
上の鉄−ガーネットフィルムを、個々の島が形成されて
これらの島が薄膜抵抗および電気接続部の被着後に光ス
イッング素子となるように構成する写真食刻技術により
前述した磁気光学光スイッチングマスクが形成される。

磁気光学原理による光スイッチングマスクによれば現在
、１ミリメートル当たり１６個の光スイッチング素子の
密度で１個の基板上に５１２個までの光スイッチング素
子を集積化しろるようになった。光学プリンタにおいて
旧Ｎ規格のＡ４判の頁のラインを光照射する場合、マス
クの製造に用いた基板の寸法（直径で最大数センチメー
トルまで）に依存して数個のこのような光スイッチング
マスクを、各々が１ラインの光スイッチング素子を有す
るモジュールの形態で並べて配置する必要がある。各々
が５１２個の光スイッチング素子を有する例えば５つの
このようなマスクをモジュールの形態で並べて配置する
ことより、マスク間隔を８３μｍ　　（１ミリメートル
当たり１２個の像点）とした２５６０個の像点より成る
光スポットの連続打を生ぜしめことができ、これにより
記録基板の像面における光感応面を照射しうる。光スポ
ットの行は、集積化された光スイッチング素子をリニア
光源、例えば蛍光灯或いは管状のハロゲンランプで光照
射し、これらの光スイッチング素子を“明”或いは“暗
”状態のいずれかに熱磁気的にスイッチングさせること
により形成される。

光スイッチングマスクの基本原理は、直線偏光が薄肉で
強磁性の磁気光学ガーネットフィルム、例えば鉄−ガー
ネットフィルムを通過する際に偏光面の回転（ファラデ
ー回転）を受けるという事実にある。この回転の向き（
符号）はフィルムにおける磁化方向を反転させると変わ
る。

スイッチングマスクの光入射側における偏光箔と、スイ
ッチングマスクの後方の光出射側におけるアナライザ箔
とより成る偏光光学系では、磁化方向の２つの状態に対
する偏光面の回転が輝度の差（明暗）に変換される。薄
肉の磁気光学ガーネットフィルより成るマスク上の光ス
イッチング素子は、このフィルムの面に対し常に垂直に
向き従って光スイッチング素子に垂直な面に対し同一向
きで平行に或いは逆向きで平行になった自発磁化を有し
ている。一方の状態から他方の状態へのこれらの光スイ
ッチング素子のスイッチングは、光スイッチング素子に
被着された薄膜抵抗から選択的に発生された熱パルスと
、コイルに集合的に与えられる磁界との同時作用により
熱磁気的に行われる。

既知のプリントヘッドでは、光スイッチングマスクの後
方に伝達されて生ぜしめられる光スポットのパターンは
、モジュール形態に並べて配置した光スイッチングマス
クの個数に相当する個数の対物レンズより成るマルチレ
ンズ光学系により記録基板上にわずかに拡大されて結像
される。しかし、光スイッチング素子から得られる像点
をこのような光学系により結像する場合、１つのマスク
（光スイッチング素子の群）の個々の光スイッチング素
子間の距離をライン方向で隣接の光スイッチングマスク
の２つの隣り合う光スイッチング素子間の距離よりも短
くする必要があるということを考慮する必要かある。こ
のことは、集積化された光スイッチングマスクは大きな
基板から切断する必要があり、また切断時に生じる縁部
の破壊の為に切断縁部からラインの有効なスイッチング
素子までの最小距離を実際に１つの光スイッチングマス
ク上の光スイッチング素子間の平均距離よりも長くする
必要があるという事実の為に行う必要がある。従って、
記録面において結像された光スポツト間の距離をライン
全体に亘って等しくする為には、光スイッチング素子の
群毎にモジュール形態で並べて配置した光スイッチング
マスクの各々に対物レンズを割当て、この対物レンズに
より像を拡大させる必要がある。この様にして各群の光
スイッチング素子間の平均距離を増大させ、最終的に記
録面においてライン全体に亘って表示される光スポツト
間の距離を同じにしている。

従って、この結像形態では、光スイッチング素子の群毎
に装置を構成する必要があり、１個の対物レンズによっ
て結像される光スイッチング素子群の１つをレンズの開
口内に位置させる必要がある。従って、ライン上の光ス
イッチング素子の配置を最適なものとしえず、従って記
録面において結像される光スポットの密度にも制限を加
える。

更に、前述した結像形態では、像を拡大するレンズを用
いて、結像された光スポツト間のマスクピッチを同じに
する必要がある。

このような対物レンズは特別に製造する必要がある為に
比較的高価となる。従って、マルチレンズの対物レンズ
は磁気光学プリントヘッドの製造に際してのコストの面
での重要な要因となる。

本発明の目的は、複数個の対物レンズより成る拡大レン
ズを介在させることなく、同時に１ライン当たりの光ス
ポットの個数を増大させて、光スイッチングマスクの後
方に位置する光スイッチング素子によって生ぜしめられ
るスポットパターンの等間隔光スポットの行を記録基板
の画像面内に結像させるように、前述した種類の磁気光
学プリントヘッドを改善することにある。

本発明は、光源と、この光源および光感応性の記録基板
との間に配置され光スイッチング素子を有する光スイッ
チングマスクと、前記の光スイッチング素子により形成
される一行の光スポットを前記の光感応性の記録基板上
に結像するシステムとを具える磁気光学プリントヘッド
において、前記の光スイッチングマスクを、基板上にマ
トリックスの形態で光スイッチング素子を有するモノリ
シック集積化光スイッチングマスクとし、前記のシステ
ムを個々の光案内ファイバの形態の結像システムとし、
これら光案内ファイバは、これらのファイバの光入射端
が前記の光スイッチング素子と光学的に連結され、これ
らファイバの光出射端がこれら光出射端間の距離が互い
に等しくなるように直線的に離間されるように配置され
ていることを特徴とする。

本発明の実施例においては、前記のモノリシック集積化
光スイッチングマスクは磁気光学フィルムを単結晶基板
上に構成したものより成る光スイッチング素子を有し、
導電部分と薄膜抵抗とが前記の磁気光学フィルム上に蒸
着により既知のようにして堆積させているようにするの
が有利である。

光スイッチングマスクをモノリシック集積化することに
より、光スポットのラインを例えばＤＩＮ規格の＾４判
の頁の幅に亘って形成するのに必要とする全個数のスイ
ッチング素子を、磁気光学フィルムが設けられた単一の
単結晶チップ上の狭い空間内に収容しろるという利点が
得られる。高度の集積化を行うことにより磁気光学材料
のチップ面積を極めて良好に利用しうるようになる。単
一のチップ上に光スイッチング素子をマトリックスの形
態で配置するということは、モジコール構造のものに比
べて電気接続部の個数が比較的少なくなり、従って製造
費が廉価となるということを意味する。マスクを高度に
集積化することにより更に、磁気光学プリントヘッドを
極めてコンパクトな構造にし、これにより小型プリント
装置の設計を好ましいものとする。光スイッチングマス
クを高度の集積化でモノリシック構造にすることにより
、重点光源、例えば反射形ハロゲンランプをマスクの光
照射用に用いることができ、従ってリニア光源を用いる
必要がなくなり、この点が比較的小型のプリント装置を
設計する上で可成り有利なことであるという利点が得ら
れる。他の重要な利点は、モジュール構造のものに比べ
て１ライン当たり可成り多数の光スポットを発生せしめ
うるということである。

本発明による磁気光学プリントヘッドの更に他の実施例
では、光スポットの行の像を１：１のスケールで記録基
板の像面内に形成する光学系が前記の結像システムと前
記の記録基板との間に配置されているようにするのが有
利である。

本発明の更に他の実施例では、結像システムに続く光学
系が、同心的な屈折率勾配を有する多数の円柱レンズを
ライン状に配置したもの（セルフォックレンズ：商品名
）を以って構成するのが有利である。フルスケール（１
：１スケール）結像を行うこのようなレンズを用いるこ
とにより上述した種類の光学プリントヘッドの価格を可
成り低減させる。その理由は、これらのレンズは多量生
産され、廉価である為である。記録基板には光案内ファ
イバの端部から生じる光を直接照射することができる。

光スポットの行を像面上にフルスケールで照射する光学
系、例えばセルフォックレンズ系を介在させることによ
り、記録基板の無接触照射が大きな距離に亘って可能で
あり、従って光案内ファイバの光出射端を記録基板にふ
れさせないですみ、例えば光案内７アイパの光出射端が
記録基板により汚染されないようにしうるという利点が
得られる。

マトリックスの形態に配置した光スイッチング素子によ
って発生せしめられた光スポットを個々の光案内ファイ
バに沿って伝達することにより、光スポットの等間隔の
行をその形状が光スイッチング素子の配置および光スイ
ッチング素子によって形成される光スポフトの配置に依
存しないで光案内ファイバ光学系の光出射端に形成しう
るという利点が得られる。その理由は、個々の光案内フ
ァイバをいかなる順序にも、またいかなる間隔でも配置
しろる為である。

本発明によれば上述した利点に加え更に、特に、複数個
の高価なマルチレンズの対物レンズを必要とすることな
く、光スイッチングマスクの後方に形成される光スポッ
トのパターンを光案内ファイバ光学系の使用により記録
基板の像面内に等間隔の光スポットの１連続行として表
示しうるという利点が得られる。マトリックスの形態に
配置したマスクの光スイッチング素子と連結される光案
内ファイバは、これらの光出射端において光案内ファイ
バが直線的に並べて配置されていれば、これらの光出射
端においていかなる特定の順序に応じて配置する必要は
ない。すなわち、これらの光案内ファイバはいかなる任
意の順序でも配置しうる。

この際の配置順序に応じて光案内ファイバに入力情報が
正しく入るようにするデータを測定し、このデータをメ
モリ、例えばＲＯＭ内に電気的に記憶しておけば、この
記憶データを用いて光スイッチングマスクの正しい制御
をいつでも保証しうる。

このような測定手段を用いれば、光案内ファイバ光学系
の構成を可成り簡単化しうる。

以下図面につき説明する。

第１図は既知の磁気光学プリントヘッドの基本的構造を
示す。このプリントヘッドはリニア光源ｌを有し、この
光源１が順次に配置されたモジュラ構造のホトマスク３
より成る光スイッチングマスク２を照射し、このマスク
２から磁気光学的な光スイッチング素子４の列を形成す
る。記録基板５と光スイッチングマスク２との間には数
個の対物レンズ６ａより成る光結像装置６があり、この
光結像装置６は光スイッチング素子４により形成された
パターンを記録基板５上に結像させる。この結像装置６
により対応する像点を光照射された光スイッチング素子
４当たり記録基板５上に拡大表示する。

第２図は、光プリンタに対する本発明による磁気光学プ
リントヘッドを示す。例えば鉄−ガーネットより成る磁
気光学フィルムを８Ｘ８ｍｍの大きさの単結晶基板上に
構成し、光スイッチング素子を熱磁気制御する為に前記
の磁気光学フィルム上に導電路と薄膜抵抗とを順次に蒸
着することにより形成した例えば６４Ｘ６４個の光スイ
ッチング素子１３より成る集積マトリックスの形態の光
スイッチングマスク１１を、円形で比較的細い光出射口
（直径約１０ｍ＋ｎ）を有する光源１５、例えば市販の
反射形ハロゲンランプの前方に配置し、この光源により
光スイッチングマスク１１を照射する。光スイッチング
マスク１１の前側の光出射端側には偏光箔１７を配置し
、光スイッチングマスク１１の後側の光出射端側にはア
ナライザ箔１９を配置する。これらの偏光箔１７および
アナライザ箔１９より成る偏光光学系は磁化方向の双方
の状態に対する偏光面の回転を輝度の差（明暗）に変換
する。

光スイッチングマスクの動作モードや光スイッチング素
子の熱磁気スイッチング機能は既に前述した通りである
。

個々の光スイッチング素子１３の熱磁気スイッチングに
より光スイッチングマスク１１の後方に形成される６４
Ｘ６４＝４０９６個の光スポットより成る光スポツトパ
ターンは光案内ファイバ光学系２１を経て伝達される。

この光学系２１０個々のファイバにより光出射端側にラ
イン毎にマトリックスの形態に配置された個々の光スイ
ッチング素子１３から情報を取入れてこれら情報を１行
の等間隔の像点に配列する。この１行の像（光）点は光
案内ファイバ光学系から、この光学系よりも前方に位置
する光感応記録基板（図示せず）の像面上に直接結像さ
れるか或いは光スポットの行をフルスケールで横方向に
結像する光学系２３を経て前記の像面上に結像される。

この種類の光学形は例えばオフィス用複写機に用いられ
ている結像光学機器に見られるようないわゆるセルフォ
ックスレンズ（商品名）系とすることができる。セルフ
ォックレンズ系は同心的な（中心に向う）屈折率勾配を
有する多数のガラス円柱体より成っている。これらの屈
折率勾配により、光スポットを結像するのに用いられて
いる光集束効果を生せしめる。このような結合系は通常
のレンズより成る対物レンズに比べて構造が一層コンパ
クトとなるという利点を有する為、可成り小さな寸法の
光学プリントヘッドを形成でき、更にこのプリントヘッ
ドを通常のプリントヘッドよりも廉価に且つ容易に組立
てうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気光学光スイッチング素子を有する既知の
磁気光学プリントヘッドの基本構造を示す線図、 第２図は、本発明による磁気光学プリントヘッドの原理
を示す線図である。 １・・・リニア光源 ２．１１・・・光スイッチングマスク ３・・・ホトマスク ４．１３・・・光スイッチング素子 ５・・・記録基板　　　　６・・・光結像装置１５・・
・光源　　　　　　１７・・・偏光箔１９・・・アナラ
イザ箔 ２１・・・光案内ファイバ光学系 ２３・・・光学系

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源と、この光源および光感応性の記録基板との間
   に配置され光スイッチング素子を有する光スイッチング
   マスクと、前記の光スイッチング素子により形成される
   一行の光スポットを前記の光感応性の記録基板上に結像
   するシステムとを具える磁気光学プリントヘッドにおい
   て、前記の光スイッチングマスクを、基板上にマトリッ
   クスの形態で光スイッチング素子を有するモノリシック
   集積化光スイッチングマスクとし、前記のシステムを個
   々の光案内ファイバの形態の結像システムとし、これら
   光案内ファイバは、これらのファイバの光入射端が前記
   の光スイッチング素子と光学的に連結され、これらファ
   イバの光出射端がこれら光出射端間の距離が互いに等し
   くなるように直線的に離間されるように配置されている
   ことを特徴とする磁気光学プリントヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の磁気光学プリントヘ
   ッドにおいて、前記のモノリシック集積化光スイッチン
   グマスクは磁気光学フィルムを単結晶基板上に構成した
   ものより成る光スイッチング素子を有し、導電部分と薄
   膜抵抗とが前記の磁気光学フィルム上に蒸着により既知
   のようにして堆積させていることを特徴とする磁気光学
   プリントヘッド。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の磁気光学プリントヘ
   ッドにおいて、光スポットの行の像を１：１のスケール
   で記録基板の像面内に形成する光学系が前記の結像シス
   テムと前記の記録基板との間に配置されていることを特
   徴とする磁気光学プリントヘッド。 ４、特許請求の範囲第３項に記載の磁気光学プリントヘ
   ッドにおいて、前記の光学系は同心的な屈折率勾配を有
   する多数の円柱レンズをライン状に配置したもの（セル
   フォックレンズ）を以って構成されていことを特徴とす
   る磁気光学プリントヘッド。 ５、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の磁気光学
   プリントヘッドにおいて、前記の光源は、光照射される
   光スイッチングマスクの寸法にほぼ一致す光出射口を有
   する光源であることを特徴とする磁気光学プリントヘッ
   ド。