JPS62231966A - 光電式マトリツクス印刷方法とそれを実施する装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は光電式マトリックス印刷方法と装置に関する
ものであり、更に詳しくは、ラインセグメントに沿って
並べられた変調器の列に光を照射し透過させた後感光性
の支持体」二に連続した単一のラインの形で回収する技
術の改良に関するものである。

（従来技術） 光゛上式プリンターにあっては回転ローラーの感光性表
面に光電式機構によって選択的に光を照射している、書
出しはラインからラインへとドラムの軸と平行な方向に
行われる。ドラムが回転していると、そのようなライン
の連続により再生すべきグラフ書面マトリックス映像が
得られる。

この作用原理は光学装置によって変調されかつ回転して
いる多角形の鏡によって反射されるレーザー光を用いて
、３出しラインを迅速に走査することにある。このシス
テムは非常に融通性に富みかつ解像度もよいのであるが
、欠点も多々ある。

まず走査されたラインに光を集中させるためのレンズの
焦点距離が大きいので構造が大型となる。またラインの
中央と端との間の焦点距離の変動を補償する性能を備え
るべきレンズはコストが高く、高速で回転する高精度の
鏡の製造コストも高いものとなる。

このような不都合を回避するために、走査レーザー光に
代えて１ラインの不連続でかつ平行に調整された光電式
要素を用いることが提案されている。これらの要素とし
ては光を発射するダイオードなどのアクチブなものを用
いてもよく、光変調器などのパッシブなものを用いても
よい。

このようなシステムはレーザープリンターなどより小型
であり、またｎ（動部分がないという利点を有している
。しかし１０−１５ポイン）　／　ｍ　ｍというような
充分な解像度を１！Ｉるには、ラインを形成するための
要Ａ数が、６帛ライン２１０ｍｍについて２００〜３０
０個というように、非常に大となる。これらの要−には
電子回路中に正しく位置付けされなければならないが、
このように高密度となると経済的考慮からしてとどうし
ても集積回路技術に頼らざるを得ないことになる。この
集積回路は１００ｍｍ位のウェファ−からチップで切出
して形成する。加えて、チップの表面がよく充填されし
かも不可避的に生ずる製造中の傷がその歩留を成る程度
以上低下させないように、各チップの寸法はウェファ−
のそれに比べて非常に小さくとられている。

光電式変調要素についていうと、単一のラインセグメン
トの最大寸法は３０〜４０ｍｍを越えることは殆どない
、したがって２１０ｍｍの完全なラインを形成するには
、それぞれの端部を重ねたセグメントが６〜８個必要と
なる。このことから書出しラインの連続性の問題が起き
てくる。各セグメントは不活性の境界部分を持っている
から、重ね合せ部分の空白空間によりラインが中断され
ることになる。

パッシブ変調器ラインの場合にはこの他にもいかにして
変調されるべき光を光電式要素まで搬送するかという問
題がある。

これらの問題は今だかって満足には解決されていないの
である０例えば、光磁気的な変調器を備えた印刷ヘッド
が知られているが（雑誌ｒレーザーフォーカスＪ　１９
８３年１０月号１０１頁のＲ，Ａ、スプラグ他の論文「
レーザーおよび光電式印刷技術の進歩」）、上記文献の
第１１図によると集中された光源から光フアイバー変換
器によって変調器セグメントの列に光を導いている。

ラインセグメントの一線状の分離した映像はドラム上に
若干拡大して焦点され、それぞれがセグメントに相当す
る一連の大騒の対象物によって連続したラインが＋ｔｒ
生されるのである。このものは数丁・本のファイバーか
らなる扇状のファイバーおよび一連の対象物を用いてい
るために非常に高価な補助装置となる。対象物の列は嵩
が大きく、ラインセグメントの映像の調節は非常にデリ
ケートなものとなる。

（発明の要旨） この発明の１−１的は上記した川な従来技術に特有の欠
点を除去することにある。

すなわちこの発明は、変調器ラインセグメントが２本の
平行なラインに沿って交ｑに配置されており、入射した
光が２個の収れんするシートに分；１３され、各シート
が１ラインのセグメントに゛投射され、セグメントの間
隙と各シートの光の方向とが、連続したセグメントがあ
るラインから他のラインに交互に移るときに各変調器か
ら出された光の連続が２個のシートの収れん線りに列の
変ＪＡ器の映像の連続を形成する、ことを要旨とするも
のである。

（実施態様） 第１〜３図によりこの発明の基礎となる原理を説明する
。セグメン）１０ａ〜１０ｃおよび２０ａ〜２０ｃの形
を有する２ラインの変調器はシート１１とシート２１に
分割される入射光のライン上に配置されており、このシ
ート１１とシート２１とは収れん線２５および感光性支
持体２６上に収れんし、この支持体２６上には光学的投
射システム２７により収れん線２５の映像２８が形成さ
れる。

第２．３図に示すように、２本のライン上に配置された
変調器セグメントは互い違いになっている。シート要素
シート１１°ａはシート１１に相当するもので、変調器
１０゛　ａから投射されて、収れん線２５の第１の部分
収れん線２５ａを構成する。第２の部分収れん線２５゛
　ａは変調器２０ａに相当するもので、シート２１から
引き出される。変調器ｌＯｂに相当する第３の部分収れ
ん線２５ｂはシート１１から引き出される。これらの変
調器１０ａ、２０ａ、１０ｂ、２０ｂなどは２本のライ
ンライン」二に〃い違いに配置されて、セグメント収れ
ん線２５　ａ、収れん線２５゛　ａ、収れん線２５ｂ、
収れん線２５゛　ｂなどが収れん線２５を構成するよう
になっている。

ここで支持体２６Ｌ、の書出しラインが中断されること
はない。収れん線２５を直接支持体２６上に形成すれば
支持体２６上の書出しラインは収れん線２５と一致する
し、第１図に示すような光学的投射システムを用いたと
きには書出しラインは収れん線２５の映像に一致する。

第４〜７図にこの発明の装置の一例を示す、光学的ガイ
ド３０はビンポイント光源からの光をライン１０．２０
上の変調器列を経て支持体２６を支持している回転ドラ
ム３２に導くものである。

この光学的ガイド３０は屈折率が１を越える透明な板か
らなり、熟成形可能な材料１例えば市販名゛°プレクシ
ガラス°°などから形成されている。この板は２個の平
行な平滑面３３．３４によって定まる厚さを有している
。その輪郭は３個のリムによって画定されている。

第１のリムはその対象軸がビンポイント光源３１に相九
するドーム状の平滑面３５であり、この光源によって投
射された光は板中で面３３．３４に平行なコースに沿っ
て屈折され、その方向の面３３．３４と平行な面上の延
長線はビンポイント光源のこの面への延長線と点一致す
る。第２のリムは支持体２６の表面であって２個の平滑
面に対して垂直であり、その焦点軸は光源を通る。

これは平滑面であり反射層により被覆されていて、光源
３１からの光をコース３７．３８に沿って反射する。３
のリムはエツジ４０を有した二角面３９であって、２個
の平滑面３３．３４に対して平行であるとともに、第２
のリムによって反射されたコース３７．３８に対して垂
直である。この二角面は光をシート１１、シート２１に
沿って屈折させる。にシート１１とシート２１との収れ
ん線２５はドラム３２の表面をなす支持体２６の母線と
一致する。シート１１とシート２１とは第６．７図に示
す変調器イ１？を構成する変、Ｗ器イ１？ライン１０．
２０状に投影される。第６図に示す例の場合には、晶帯
４２ａ〜４２ｄは各変調器１０ａ〜１０ｄのセグメント
を、晶帯２０ａ〜２０ｄは各変調器１０ａ−１０ｄのセ
グメントを、それぞれ含んでいる。帯４２ａ、４２ｂは
相５する変調器セグメントｌＯａ、１０ｂが行１０に沿
って−・線となるように、また？１７４３ａ、４３ｂは
相当する変調器セグメン）１０ａ、１０ｂが行２０に沿
って一線になるように、それぞれ設けられている１行ｔ
ｏ、２０は二角面３９のエツジ４０に対して平行である
。集合面は光学的ガイド３０の２個の平滑面３３．３４
に対して垂直である。ひとつの行との変調器セグメント
（例えば行１０　Ｌのセグメント１Ｏｂ）の位置と長さ
は、それらのセグメントの他の行への６直な投影がこの
他の行のセグメント間に得られる空間（例えば行２０の
セグメント２０ａ、２０ｂとの間の空間）とＩ［確に一
致するように、定める。　第７図に示した例の場合には
、変調器帯５０ａ、５０ｂは行１０．２０１−に７Ｕい
違いにｊｈけられた変調器セグメント５１ａ、５２ａ、
５１ｂ、５２ｂを含んでいる。

第８図に示すのは第４図に示した装置の改良型であって
、ドラムの回転方向の解像度を向上させたものである。

このため２本の行１Ｏ１２０に沿って配置された変調本
帯集合を含む而６１と支持体２６との間に平らなスクリ
ーン６０が介装されている。このスクリーン６０はシー
ト１１とシート２１との収れん線２５の面内に位置して
おり、これらのシートから出て変調器セグメントを通過
した光を通すスリット６２を上記の位とに有している。

コース６３（これらのシートから直接に出されたもので
はない）からの光は変調器４１′１集合によってＩＦめ
られる。誤調整もしくは変調器セグメントによって散乱
されてコース６４をたどる光はスクリーン６０によって
ＩＩ：められる、すなわちかかるスクリーン６０を設け
ることにより解像度が大幅に向ヒする。第９．１０図に
第４．５図の装置の改良型を示す、ここでは板３０のリ
ム３６を覆っている反射層に代えて全反射によって光を
反射する構造が採用されている。光学的ガイド３０゛の
第２のリムは２個の平滑面７０．７１を有しており、こ
れらの交叉するエツジ７２はその焦点が光源３０の位置
に一致するパラボラ形状を有しており、かつガイ）”３
０’の対称面内に位置している。これらの平滑面７０．
７１はエツジ７２において直交しており、ガイド３０°
の対称面について対称である。光源３１からコース７３
に沿っての光は平滑面３５を通ってガイド３０’内に入
り、コース７４に沿って平滑面３３゛に平行に進み、コ
ース７５に沿って反射され、平滑面７１においてコース
７６によって反射され平滑面３４°と平行になる。そし
て二角面の而のひとつによって偏向されて下側の２０を
なぞりながらコース７７に沿って進む０種々の理由から
変調器集合を感光面から離間させることがある。このた
めには第シート１１図に示すような投影器を用いること
ができる。ここでは収れんするシートの内の一方（例え
ばシート２１）に収れん線２５の直後の位置でモらな鏡
８０を設ける。この鏡は他のシートに比べて充分に小さ
い光幅で中断されたシートを反射するように配列されて
いて、これにより指標勾配を有したレンズ機構Ｓｔ（例
えば市販名ｒセルフォク」）に両方のシートが入れるよ
うになる。このレンズ機構はドラム３２の支持体２６上
に収れん線２５に近似する実際のライン収れん線２５′
の映像を形成するように配置されている。

第１２図に示すようにこの平らな鏡８０を平らなスクリ
ーン６０と組合せてもよい、ここではスリット６２が鏡
８０と共通のエツジ６２°を！ｊえる。これにより鏡の
よる補正後に両方のシートについて等しい光の流れが得
られる。

光変調器は特定のものに限られるものではないが、光の
通過を１１−めまたは許すことのできるミクロ構造から
なるミクロシャッターセグメントを有したものを用いる
と有利であり、例えば雑誌ｒ電子装置通信Ｊ　　（１９
８３年１月１）・１配Ｍ、Ａカドマン他）に記載のもの
などが用いられる。

【図面の簡単な説明】

：ｊＳ１図はこの発明の原理を示す模型図、第２図はこ
の発明の方Ｖ、に用いられる変調器の２本のラインを示
す栓型図、第３図はこの発明の原理を示す模型図、第４
図はこの発明の装置の拡大図、第５図は第４図に示す装
置のモ面図、：ｊＳ８図は変調本帯集合の一例の前面図
、第７図は変調本帯果合の他の例を示す図、第８図はこ
の発明の装置の一部を示す断面図、第９．１０図はこの
発明の装置の他の例を示す拡大図および平面図、第１１
図はこの発明の装置の他の例を示す図、第１２図はこの
発明の装置の他の例を示す部分図である。 １０．２０・・・行　　　　１１．２１・・・シート２
５・・・収れん線　　　　２６・・・感光性支持体２７
・・・光学的投射システム ２８・・・映像　　　　　　３０・・・光゛７＝的ガイ
ガイド・・・ドラム　　　　　６０・・・スクリーン８
０・・・鏡　　　　　　　　８１・・・レンズ機構特許
出願代理人　弁理士　菅　原　−部ＦＩＧ、　／ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　６ ｒ−＆ゾＱ　−Ｆ＋ｌｊ　’Ｊ−Ｅ　ＩＦ；　　（自ｆ
ｉ）昭和６１年４月３０１１ １、・１９ヂ１．の表示 ４１Ｆ願昭６１−０６９６８８号 ２．９．明の名称 光電式マトリックス印刷方法とそれを実施する装置３、
補正をする者 ・１警件との関係　　　　　特許出願人住　所　スイス
国　２０００　ヌーシャテル　フルー　ジャケットード
ロッッ、７ 名　称　フォンデーシオン　スイス　プール　ラレチェ
ルチェ　アン　ミクロテクニク ４、代理人 、【 住所　東京都大田区北千束１丁目５８番９号　　−５、
補１１．の対象 （１）明細、１：の「発明の名称」の欄（２）回、「特
許請求の範囲」の欄 （３）回、「発明の詳細な説１１１」の欄６、補ｉｎの
内容 （＋）　ＩｊＩ細、＋７第１Ｊ：ｉ、第３行目「光電式
マトリックス印刷方法と装置コ」を「光電式マトリック
ス印刷方法とそれを実施する装Ｍｌと訂１［する。 （２）同、第１〜６頁 特許請求の範囲・・・別紙のとおり （３）同、第６頁第１？行目 「光電式マトリックス印刷方法と装置」を「光電式マト
リックス印刷方法とそれを実施する装置Ｊと訂正する。 特１）１請求の範囲 ［１１光をラインセグメントに沿って配置された変調器
に対して投射し、 変調器通過後この光を１本の連続したラインの形で動い
ている感光性支持体上に回収し、変調器ラインセグメン
トを２本の平行なライン１−にｌｌ゛い違いに配置する
とともに、入射光を２個の収れんする光シートに分−１
してそのそれぞれを１ラインのセグメント上に投射し、 一方のラインから他方のラインへと交〃に連続したセグ
メントを通過するときに各変調器から出た連続した光が
２個のシートの収れん線上に列の変調器の映像の連続を
形成するように、セグメントの間隙と各シートの光の方
向を定める如き光電式マトリックス印刷方法。 ［２１２個の収れんする光シートを直接感光性面上に形
成する 如き特許請求の範囲第［１］項に記載の方法。 １３１２個の収れんする光シートの収れん線の映像を光
学的投射装置により感光面上に投射する如き特許請求の
範囲第［１］項に記載の方法。 （４１ビンポイント光源（３１）と、ラインセグメント
（１０ａ、２０ａ、ｌＯｂ、２０ｂ−−−；５１ａ、５
２ａ、５１ｂ、５２ｂ−−−）に沿ッテ配置された光電
式変調器の列と、これらの変調器を透過した光が連続し
た１本のラインの形で感光性支持体を有した回転ドラム
（３２）上に回収されるように光源から変調器列へと光
を導く光学的ガイド（３０，３０°）とを有してなり、
Ｌ記の光学的ガイドがその屈折率が１を越えかつその厚
さを定める２個の平行なモ滑面（３３゜３４）を具えて
かつ少なくとも３個のリムによって輪郭を画定された透
明な板を有しており。 第１のリム（３５）が平滑曲面を構成し、この面の対称
中心に位置するピンポイント光源の光がモ滑面に対して
平行でかつその平滑而と平行な面への投影がこの面への
光源の投影に相当する点に収れんするような方向に偏向
される如くに上記曲面が位置付けされており、第２のリ
ム（３６）がその焦点軸が光源（３１）を通過する如き
放物筒状面を構成するとともに、光源から出されて平行
なコース（３７，３８）に沿って進む光を反射する反射
層によりこの平滑面が覆われており、エツジからの光に
対して前直な２個の平滑面（３３，３４）に平行なエツ
ジ（４０〕を有した二角面（３９）を第３のリムが構成
し、この二角面が２個の収れんする光シート　（１１，
２１）に沿っての光をｈ；折する 如き光電式マトリックス印刷Ｍ／Ｊｉｅ叉舊土ｌ装置。 ［５１変調器がそれぞれが少なくとも１個の変調器のラ
インのセグメントを変調器有する（１？の平ら列から構
成されており、光学的ガイドの第３のリムの二角面のエ
ツジに平行な２本のラインに沿ってＱ：い違いにセグメ
ントが配置されるように上記の帯が設けられており、こ
の列の面が透明な板の平滑面に対して垂直であり、一方
のライン上のセグメントの位置と長さとがこれらのセグ
メントの他方のラインへの昨直な投影がこの他方のライ
ン上のセグメント間の間隙と正確に等しくなる如くに定
められている如き特許請求の範囲第［４］項に記載の装
置。 ［６］変調器ラインセグメントから出た光シートの収れ
ん線が回転ドラム（３２）の感光性面（２６）を構成す
る筒状面の母線と一致する如き特許請求の範囲第［５］
項に記載の装置。 ［７１変調器の列に対して実質的に平行に平なスクリー
ン（６０）が設けられており、このスクリーンが２個の
光シート（１１，２１）の収れん線（２５）の面内に位
置しており、更にこのスクリーンには収れん線に沿って
開口するスリット（６２）が形成されていて、これによ
り変調器を直接に透過した２個のシートの光のみを通し
変調器中で散乱された光は通さない 如き特許請求の範囲第［４］項に記・１りの装置。 ］８１前記の光学的ガイド（３０°）のＥ１１折率が１
．５以ｌ二であり、その第２のリムが２個の平滑面（７
０，７１）を有しており、これらの交差するエツジ（７
２）がその焦点が光源（３１）の位置に・致する如き放
物面を形成しており、この放物面がガイドの対称面内に
位置しており、かつ上記の２個の平滑面が互いに直交し
しかも光学的ガイドの対称面について対称である 如き特許請求の範囲第［４１＃ｉに記載の装置。 ［９１光学的投影装置が平な鏡（８０）を有しており、
この鏡が収れん線の直後で２個の収れんする光シートの
コースヒに設けられ、充分に小さな光幅で中断された光
を反射して２個のシートが率勾配を有する線形レンズ（
８１）に入れるように上記の鏡が配列されており、ドラ
ム（３２）の感光面（２６）Ｊ−に収れん線にほぼ相当
する実線の映１（２５’）が形成されるように上記のレ
ンズが配置されている 如き特許請求の範囲第［４］項に記載の装置。 ［１０１前記の反射装置が平なスクリーン（６０）と鏡
（８０）とを有しており、このスクリーンと２個の光シ
ートからの光を通すためのスリット（６２）とが共通の
エツジ（６２°）を与えている 如き特許請求の範囲第［９］項に記載の装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］光をラインセグメントに沿って配置された変調器
   に対して投射し、 変調器通過後この光を１本の連続したラインの形で動い
   ている感光性支持体上に回収し、 変調器ラインセグメントを２本の平行なライン上に互い
   違いに配置するとともに、入射光を２個の収れんする光
   シートに分割してそのそれぞれを１ラインのセグメント
   上に投射し、 一方のラインから他方のラインへと交互に連続したセグ
   メントを通過するときに各変調器から出た連続した光が
   ２個のシートの収れん線上に列の変調器の映像の連続を
   形成するように、セグメントの間隙と各シートの光の方
   向を定める 如き光電式マトリックス印刷方法。 ［２］２個の収れんする光シートを直接感光性面上に形
   成する 如き特許請求の範囲第［１］項に記載の方法。 ［３］２個の収れんする光シートの収れん線の映像を光
   学的投射装置により感光面上に投射する如き特許請求の
   範囲第［１］項に記載の方法。 ［４］ピンポイント光源（３１）と、ラインセグメント
   （１０ａ、２０ａ、１０ｂ、２０ｂ−−−；５１ａ、５
   ２ａ、５１ｂ、５２ｂ−−−）に沿って配置された光電
   式変調器の列と、これらの変調器を透過した光が連続し
   た１本のラインの形で感光性支持体を有した回転ドラム
   （３２）上に回収されるように光源から変調器列へと光
   を導く光学的ガイド（３０、３０’）とを有してなり、 上記の光学的ガイドがその屈折率が１を越えかつその厚
   さを定める２側の平行な平滑面（３３、３４）を具えて
   かつ少なくとも３個のリムによって輪郭を画定された透
   明な板を有しており、第１のリム（３５）が平滑曲面を
   構成し、この面の対称中心に位置するピンポイント光源
   の光が平滑面に対して平行でかつその平滑面と平行な面
   への投影がこの面への光源の投影に相当する点に収れん
   するような方向に偏向される如くに上記曲面が位置付け
   されており、第２のリム（３６）がその焦点軸が光源（
   ３１）を通過する如き放物筒状面を構成するとともに、
   光源から出されて平行なコース（３７、３８）に沿って
   進む光を反射する反射層によりこの平滑面が覆われてお
   り、エッジからの光に対して垂直な２個の平滑面（３３
   、３４）に平行なエッジ（４０）を有した二角面（３９
   ）を第３のリムが構成し、この二角面が２個の収れんす
   る光シート（１１、２１）に沿っての光を屈折する 如き光電式マトリックス印刷装置。 ［５］変調器がそれぞれが少なくとも１個の変調器のラ
   インのセグメントを変調器有する帯の平ら列から構成さ
   れており、光学的ガイドの第３のリムの二角面のエッジ
   に平行な２本のラインに沿って互い違いにセグメントが
   配置されるように上記の帯が設けられており、この列の
   面が透明な板の平滑面に対して垂直であり、一方のライ
   ン上のセグメントの位置と長さとがこれらのセグメント
   の他方のラインへの垂直な投影がこの他方のライン上の
   セグメント間の間隙と正確に等しいくなる如くに定めら
   れている如き特許請求の範囲 第［４］項に記載の装置。 ［６］変調器ラインセグメントから出た光シートの収れ
   ん線が回転ドラム（３２）の感光性面（２６）を構成す
   る筒状面の母線と一致する如き特許請求の範囲第［５］
   項に記載の装置。 ［７］変調器の列に対して実質的に平行に平なスクリー
   ン（６０）が設けられており、このスクリーンが２個の
   光シート（１１、２１）の収れん線（２５）の面内に位
   置しており、更にこのスクリーンには収れん線に沿って
   開口するスリット（６２）が形成されていて、これによ
   り変調器を直接に透過した２個のシートの光のみを通し
   変調器中で散乱された光は通さない 如き特許請求の範囲第［４］項に記載の装置。 ［８］前記の光学的ガイド（３０’）の屈折率が１．５
   以上であり、その第２のリムが２個の平滑面（７０、７
   １）を有しており、これらの交差するエッジ（７２）が
   その焦点が光源（３１）の位置に一致する如き放物面を
   形成しており、この放物面がガイドの対称面内に位置し
   ており、かつ上記の２個の平滑面が互いに直交ししかも
   光学的ガイドの対称面について対称である 如き特許請求の範囲第［４］項に記載の装置。 ［９］光学的投影装置が平な鏡（８０）を有しており、
   この鏡が収れん線の直後で２個の収れんする光シートの
   コース上に設けられ、充分に小さな光幅で中断された光
   を反射して２個のシートが率勾配を有する線形レンズ（
   ８１）に入れるように上記の鏡が配列されており、ドラ
   ム（３２）の感光面（２６）上に収れん線にほぼ相当す
   る実線の映像（２５’）が形成されるように上記のレン
   ズが配置されている 如き特許請求の範囲第［４］項に記載の装置。 ［１０］前記の反射装置が平なスクリーン（６０）と鏡
   （８０）とを有しており、このスクリーンと２個の光シ
   ートからの光を通すためのスリット（６２）とが共通の
   エッジ（６２’）を与えている 如き特許請求の範囲第［９］項に記載の装置。