WO1998035834A1 - Imprimante optique - Google Patents

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WO1998035834A1
WO1998035834A1 PCT/JP1998/000570 JP9800570W WO9835834A1 WO 1998035834 A1 WO1998035834 A1 WO 1998035834A1 JP 9800570 W JP9800570 W JP 9800570W WO 9835834 A1 WO9835834 A1 WO 9835834A1
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WO
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head
light
optical
printer device
optical printer
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/000570
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sadao Masubuchi
Sigeru Futakami
Masaaki Matsunaga
Masafumi Yokoyama
Akira Shiota
Shinichi Nonaka
Maki Wakita
Chikara Aizawa
Original Assignee
Citizen Watch Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
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Priority to EP98902759A priority patent/EP0941861B1/en
Priority to US09/155,976 priority patent/US6262757B1/en
Publication of WO1998035834A1 publication Critical patent/WO1998035834A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
    • B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
    • B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
    • B41J19/202—Drive control means for carriage movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/36—Blanking or long feeds; Feeding to a particular line, e.g. by rotation of platen or feed roller
    • B41J11/42—Controlling printing material conveyance for accurate alignment of the printing material with the printhead; Print registering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/44—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using single radiation source per colour, e.g. lighting beams or shutter arrangements
    • B41J2/442—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using single radiation source per colour, e.g. lighting beams or shutter arrangements using lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/465—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using masks, e.g. light-switching masks

Definitions

  • the present invention relates to an optical printer device that forms an image by exposing a light head at a predetermined timing while moving the light head relative to a photoreceptor, and more particularly, to a light head support structure and an optical printer. It relates to the drive mechanism and the exposure timing control technology.
  • Video printers that print digitally processed images displayed on a display on a photoreceptor sheet have become widespread.
  • the video printer printing method includes a thermal method, an ink jet method, a laser beam scanning method, and a liquid crystal shutter method.
  • the optical printer system which controls the exposure timing of the light from the light source using a liquid crystal shutter to expose the photoreceptor to form an image, is suitable for its small size and light weight. It has been done. Conventional examples of such an optical printer system are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-28520 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-16992.
  • the exposure recording section 17 includes a light source 18 such as a halogen lamp, and the light from the light source 18 is arranged in parallel with the optical fiber bundle 19 in the sub-scanning direction of the image.
  • a color filter of three colors (not shown) is configured to expose the film F through a liquid crystal light valve 20 and a gradient index lens array 21.
  • polarizing plates are provided whose polarizing directions are arranged in parallel.
  • a first glass substrate is provided on the inner side of the polarizing plate, and thin films of three colors of R, G, and B are attached to one surface of the first glass substrate by a vacuum evaporation method.
  • the color filters (not shown) are formed, and a plurality of transparent electrodes are arranged on the other surface along the color filters (not shown), in other words, linearly arranged along the sub-scanning direction.
  • a pixel electrode is formed.
  • Liquid crystal such as twisted nematic liquid crystal is sealed between the pixel electrode and the second glass substrate.
  • a common electrode which is a transparent electrode, is formed on the boundary surface between the second glass substrate and the liquid crystal on the second glass substrate side by a vacuum evaporation method.
  • the polarizing plate is provided on the other surface side of the second glass substrate, and the light passing through the polarizing plate is configured to expose the film F via the above-described gradient index lens array 21.
  • the present invention is capable of obtaining an image free from the above-mentioned disadvantages in the conventional optical printer apparatus, which has the above-described drawbacks, has a constant relative speed between the photosensitive member and the exposure light over the entire scanning area, and has no distortion.
  • the purpose is to provide a possible optical printer device.
  • Another object of the present invention is to provide an optical printer apparatus having a head support structure capable of stably supporting a light head that emits exposure light over the entire scanning area. .
  • a light head for irradiating the photosensitive member with light for exposure to obtain an image, and a motor for relatively moving the light head and the photosensitive member in a predetermined scanning area;
  • an optical printer device configured to form an image on the photoconductor by relatively moving the head and the photoconductor at a predetermined speed, a relative moving amount of the light head with respect to the photoconductor.
  • a moving amount detecting means for detecting the light amount, wherein the exposure timing of the light head is synchronized with the output of the moving amount detecting means.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a main part of the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining the principle of image formation by the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of the present invention. The block diagram of the control system of the optical printer device is shown.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first embodiment of a method for detecting the position of the optical head of the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a second method for detecting the position of the optical head of the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first embodiment of a method for detecting the position of the optical head of the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a second method for detecting the position of the optical head of the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the general outline of the optical printer device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a head support structure and a head feeding mechanism of the optical printer device according to the present invention.
  • Fig. 9 shows a section taken along the line A-A in Fig. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view of a sliding support portion.
  • FIG. 11 is a diagram showing a relationship of a head feed error due to the rotation of the form gear.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state in which the wire is wound around the pulley.
  • FIG. 13, FIG. 14, and FIG. 15 are diagrams for explaining the procedure for turning a wire into an optical head.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional optical printer device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an optical printer device according to the present invention. An outline of the configuration and operation of the optical printer device according to the present embodiment will be described based on FIG.
  • the photosensitive sheet tray 2 is attached to the housing 1 so as to be able to be extended and retracted in a drawer-like manner, and faces the photosensitive surface of the photosensitive sheet 2e loaded in the photosensitive sheet tray 2.
  • the light head 4 is mounted so as to be able to reciprocate in the directions of arrows B and C.
  • Figures 2 and 7, which will be described later, show the appearance as in Figure 1. 1 is removed.
  • FIG. 2 is a perspective view of a main part of an optical printer device using the present invention.
  • Reference numeral 100 denotes an optical head, which accommodates each member of the optical system, and is scanned in the direction of arrow B1 with respect to the photosensitive paper 500 by the head feeding means 300.
  • 110 is an LED array, which is a light source in which light emitting diodes (LEDs) are arranged in a row, and is red (R), green (G), and blue.
  • LEDs light emitting diodes
  • LED elements that emit light (B) are arranged in two rows of two each, in the order of R, G, and B, from the top in the direction perpendicular to the photosensitive surface 500a of the photosensitive paper 500.
  • Reference numeral 120 denotes a parabolic mirror that reflects light from the LED array 110 into parallel rays.
  • Reference numeral 130 denotes a cylindrical lens, which collects parallel light reflected from the parabolic mirror 120 only in a direction perpendicular to the photosensitive surface 500a, and focuses on the photosensitive paper 500. It is on a.
  • Reference numeral 140 denotes a reflecting mirror which reflects light from the linear lens 130 in the direction of the photosensitive paper 500.
  • Reference numeral 150 denotes a liquid crystal shutter, which forms 64 pixels in the width direction of the photosensitive paper 500 using one scanning electrode and 64 signal electrodes.
  • Reference numeral 310 denotes a DC motor.
  • Reference numeral 320 denotes a rotary encoder, which is composed of a fin 3221 and a photointerrupter 323.
  • the fan 3 2 1 is provided with 18 openings 3 2 It is fixed to the rotating shaft of 310 and rotates together with the rotating shaft of DC motor 310.
  • a light-emitting element and a light-receiving element are provided on the photo-interrupter 3 2 3 so as to face each other with the fin 3 2 1 interposed therebetween, and the rotation of the fin 3 2 1 causes the opening 3 2 2 to be connected to the light-emitting element. Intermittent light between light receiving elements. An electric signal is output in synchronization with the intermittent light, and the rotational angle position of the DC motor 310 is detected.
  • the rotation of the DC motor 310 is reduced by the worm gear 350 and the gears 361, 362, and 363, and linearly reciprocated by the pulleys 371, 372 and the wire 373. Converted to movement. Then, the wire 373 is attached to a wire fixing portion 101 protruding from a side surface of the optical head 100 in order to move the optical head 100 in the scanning direction. Fixed. In this way, the optical head 100 can be moved with high accuracy and at a very low speed by the head sending mechanism 300 and the head position detecting mechanism 200. ing.
  • Reference numerals 210 and 220 denote position sensors composed of photointerrupters, which are fixed to the substrate 230.
  • the position of the optical head 100 is detected by the light shielding plate 101 blocking the position sensors 210 and 220 by moving the optical head 100.
  • the c light emitted in order from the top in the order of R, G, and B reaches the parabolic mirror 120 while spreading in the left-right direction (B2 direction).
  • the light spread in the left-right direction by the parabolic mirror 120 is converted into parallel rays, reflected in the direction opposite to the incident direction, and reaches the cylindrical lens 1_30.
  • the Shiron Driftal Lens 130 is a parabolic mirror
  • the light from 120 is condensed only in the direction perpendicular to the photosensitive paper surface. (The light condensed by the cylindrical lens 130 changes its direction by almost 90 degrees by the flat mirror 140.
  • the photosensitive paper 500 is exposed through the liquid crystal shutter 150.
  • the light reaching the photosensitive paper 500 is solid.
  • the light is condensed by the real lens 130 so as to form an image with a predetermined width almost on the photosensitive paper 500.
  • the light focused on the photosensitive paper 500 with a predetermined width is R, G, B light in order from the scanning direction (B1 direction). Then, when the optical head 100 is sent in the direction of arrow B1 at a predetermined speed by the head feed mechanism 300, the light shielding plate 101 is moved to the photointegrator 210. , And 220, the light head 1000 is determined to be the write start position and writing is performed.
  • R emits light for a predetermined time
  • the photosensitive paper 500 is exposed only in a predetermined area.
  • G emits light for the same time
  • the photosensitive paper 500 is exposed only in the same width region.
  • B emits light for the same time and exposes only an area of the same width.
  • the same area on the photosensitive paper 500 is exposed to light of three colors of R, G, and B to form a color image.
  • the three colors of the exposure time Rukoto controls Ri by the liquid crystal Shah ivy 1 5 0, Ri by the operation of the c writing that enables possible to get a full color image with reference to FIG. 3
  • the light head moves in the direction of arrow B1 at a constant speed with respect to the photosensitive paper 500.
  • the R, — G-, and B light emitted from the light head are indicated by two arrows toward the photosensitive paper 500. ing.
  • the solid arrows and the hatched light between them indicate that they are lit.
  • the photosensitive paper 500 is divided into three layers to indicate which color of light, R, G, or B, has been exposed to light.
  • the first layer is represented by hatching
  • G and B are similarly represented by hatching the second and third layers.
  • the light of R indicated by oblique lines forms an image on the photosensitive paper 500 to expose an area having an image width Z2.
  • the light head moves in the direction of arrow B 1 at a constant speed while the R light is emitted. Then, the light emission of R ends at the position shown in FIG. 3 (b) after moving by one pitch, that is, moving by the image interval Z1, and G light is continuously emitted. Accordingly, R exposes the photosensitive paper 500 by a distance of the image pitch P (in the present embodiment, it is 16 2; um), and this portion constitutes an image. Similarly, as shown in FIG. 3 (c) and FIG. 3 (d), the light of G is exposed, and as shown in FIG. 3 (e) and FIG. 3 (f), the light of B is exposed. Expose. By repeating the above operation, an image is formed on the photosensitive paper 500.
  • P in the present embodiment, it is 16 2; um
  • Each light emission of R, G and B described above is called one exposure cycle.
  • an image is formed on the photosensitive paper by repeating such an exposure cycle, and although not shown in the drawing, in the third exposure cycle, light of the three colors R, G, and B illuminates the same place. Expose.
  • Writing an image on photosensitive paper using an optical head is achieved by controlling the exposure distance of the light from the LED light source in the area corresponding to each pixel using a liquid crystal shutter.
  • the light emission timing of the LED array 110 and the opening / closing timing of the liquid crystal shutter are synchronized with the output of the rotary encoder 320.
  • the rotary encoder generates a signal indicating the angular position by using the 18 apertures. Then, the rotary encoder makes one rotation in one exposure cycle, and the emission or termination timing of each light is controlled by an opening that divides the 18 openings into three equal parts. That is, among the 1 to 18 openings, R is controlled by a signal based on the first opening, and similarly, G is controlled by the fifth opening, and B is controlled by the 13th opening. . By doing so, unevenness in the speed of the optical head due to a positional error when processing the opening of the rotary encoder does not occur over multiple lines of photosensitive paper, so image accuracy can be improved. It is.
  • the optimum number of apertures for the rotary encoder is 18 to 24 in such a device due to factors such as machining accuracy.
  • FIG. 5 is a block diagram showing head scanning speed control and exposure timing control of the optical printer shown in FIG.
  • the same members as those already described in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • Reference numeral 600 denotes a decoder, which decodes the outputs of the position sensors 210 and 220, and a state where both of these position sensors are turned on, and a state where the position sensor 210 is turned on and the position sensor 2 is turned on. An active pulse is output only when 20 is off, and when the position sensor 210 is off and the position sensor 220 is on.
  • Reference numeral 610 denotes a motor drive circuit having a built-in PLL circuit. 620 is a controller, which is usually a personal computer. 630 is a counter. A control circuit 640 controls driving of the liquid crystal shutter 150 and the LED array 110. 650 is a reference clock.
  • each light of R, G, and B must be irradiated at a predetermined speed on a predetermined area of the photosensitive paper 500 (for this reason, regarding the head feed speed,
  • the PLL control circuit 610 compares the output pulse of the rotary encoder 320 with the reference clock 650 and controls the DC motor 310 at a constant rotation speed.
  • I control The LED emission timing and the opening and closing of the LCD shirt are performed by counting the output pulses of the rotary encoder 320 with the power counter 630, and synchronizing with the output at a predetermined value to emit the LED light and the LCD shirt. It controls the opening and closing timing of.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which the position of the optical head 100 is detected by using a position sensor 210 composed of a photointerrupter and a light shielding member 240.
  • the light shielding member 240 is provided with a plurality of holes 240a provided at equal intervals. Then, as the optical head 100 moves, it moves between the light emitting element and the light receiving element of the position sensor 210 to transmit or block light and switch the position sensor 210 ( and As with the rotary encoder described above, the exposure timing is determined in synchronization with the output of the position sensor 210.
  • the optical head 100 when the optical head 100 is moved to the position shown in (a) of the figure, the light shielding plate 240 turns on the position sensor 210, so that it is recognized that the writing start position is reached, and the light head is recognized. Optical writing is performed on the photosensitive paper 50 by the code 100. Then, the optical head 100 moves in the direction of arrow B 1 while writing image data, and the light shielding plate 240 passes through the position sensor 210 at the position shown in FIG. The sensor 210 is turned off again, and the light writing to the photosensitive paper 500 by the light head 100 ends.
  • writing is started by detecting both ends of the light shielding plate 240 by the position sensor 210. Two positions, a position and a write end position, are detected. Therefore, the length W of the light shielding plate 240 and the scanning distance of the optical head 100 must completely match.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which three positions, that is, a retreat position of the optical head, a write start position, and a write end position, are detected by using two position sensors 210 and 220.
  • the optical head 100 In the state shown in FIG. 6 (a), the optical head 100 is in the retracted position, and both the position sensors 210 and 220 are off. Then, when scanning of the light head 100 is performed, the light head 100 moves in the direction of arrow B1, and both the position sensors 210 and 220 move at the positions shown in FIG. 6 (b). Turn on. This position is a writing start position, and optical writing of image data on the photosensitive paper 500 is started. The optical head 100 moves further in the B1 direction while writing image data on the photosensitive paper 500, and scanning of the optical head 100 is performed. During this time, both the position sensors 210 and 220 are on. When the light head reaches the position shown in FIG.
  • the position sensor 210 is turned off and only the position sensor 220 is turned on.
  • the writing of the image data ends.
  • the write end position is the position where the sensor 210 turns off and the position sensor 220 turns on.
  • the write end position is the position where both the position sensor 210 and the position sensor 220 turn off. You can.
  • the light shielding plate 240 force and the two position sensors 210 and 220 at the writing start position are used.
  • the length W of the light shielding plate 240 must be longer than the interval between the two position sensors 210 and 220.
  • the optical printer device 90 is composed of a base 400 and a storage case 410 located above the base, and the storage case 410 has a lid 420 at the top. It is covered by The storage case 410 houses an optical head 100 having a built-in optical mechanism and a head feed mechanism 300.
  • the base 400 contains a control circuit 430, photosensitive paper 500, and a developing roller 440.
  • a developing solution is provided integrally with the photosensitive paper 500, and the developing solution is pressed against the developing roller 440 so that the developing solution is exposed. It is applied to the surface, developed, and discharged outside the optical printer device 90.
  • FIG. 9 shows an A-A cross section of FIG.
  • two sliding support portions 460 for sliding engagement with the guide rod 450 are provided on both sides near one end of the optical head 100.
  • the bottom of the storage case 410 is provided on the bottom surface of the optical head 100 at the substantially central portion of the other end on the other side.
  • a contact support portion 461 (FIG. 10) is provided to contact the surface.
  • a coupling portion 463 for coupling and coupling with a coupling member of the optical head moving mechanism 300 described later is disposed on a substantially central side surface of the two sliding support portions 460. ing. Therefore, the optical head 100 is supported on one side by two sliding support portions 460 and on the other side by one contact support portion 461 (FIG. 10). As a result, the scanning headunit is stably supported at three points, and is driven and scanned in parallel along the bottom surface of the storage case 410.
  • a column-shaped protrusion 460 a is formed on the inner wall of the V-shaped groove, and is configured to make point contact with the guide rod 450.
  • the groove angle, oc is set to approximately 35 degrees. The reason is that when ⁇ is considerably smaller than 35 degrees, the guide rod 450 cuts into the wedge-shaped groove. The frictional force becomes large, and conversely, if it is much larger than 35 degrees, the guide rod 450 comes out of the wedge-shaped groove.
  • the shape of the contact support portion 461 is formed as a spherical projection, and is configured so as to make a point contact with the bottom surface of the storage case 410 like the slide support portion 460. I have.
  • the upper surface of the optical head 100 At both ends, two elongated plate-shaped pressurizing panels 462 as pressurizing members for pressing the optical head 100 against the bottom side of the storage case 410 are provided. Since the pressurizing spring 462 is provided so that a repulsive force acts between the upper surface of the optical head 100 and the back surface of the lid 420, the pressurizing spring 460 and the sliding support portion 460 are provided. The contact support portion 461 comes into contact with the guide rod 450 and the bottom surface of the storage case 410 at a predetermined pressure.
  • the shape of the pressurized panel 462 is an inverted V-shaped plate panel projecting upward in the scanning direction of the optical head 100, and in the vicinity of the inverted V-shaped top, a cover 4 is provided. Protrusions 462 a are provided to reduce the sliding area with the back surface of 20. It should be noted that the pressurized panel 462 does not come into contact with the lid 420 by providing the projections 462a. Therefore, no chips are generated without shaving the lid 420 at the edge of the panel. If the lid 420 is cut off at the edge of the panel, a groove is formed in the lid 420, which prevents smooth scanning of the optical head 100. Also, the generated chips have a negative effect on image quality.
  • the disposition position and attachment means of the pressurized panel 462 are as follows.
  • One of the two pressurized panels is located on one side of the upper surface of the optical head 100 (head drive mechanism 300). Are provided almost directly above the two sliding support portions 460 provided on the side where the boss is provided.
  • the other pressurized panel 462 is provided on the upper surface on the opposite side of the optical head 100, substantially just above the contact support portion 461.
  • Both of the two pressurized springs 4 62 have one end 4 62 b fixed to the optical head 100 and the other end 4 62 c is the optical head 10 0. It is a free end that is not restricted to 0.
  • the panel constants of the two pressurized panels 462 are different, and the panel constant of the panel disposed on the sliding support portion 460 is the panel constant of the panel disposed on the contact support portion 461. By setting it larger (for example, about 3 times), it is devised to avoid meandering during scanning of the optical head.
  • the contact support portion 461 of the optical head 100 comes into contact with the bottom surface of the storage case 410, and the protrusions 4 of the two pressurized panels 462.
  • a sliding tape 463 made of a friction reducing member (for example, Teflon tape) is attached to the contact surface where the 6a contacts the lid 420 over the scanning area of the optical head 100.
  • a friction reducing member for example, Teflon tape
  • a second embodiment of the head drive mechanism 300 will be described with reference to FIG.
  • the difference from the first embodiment described in FIG. 2 is that, in the embodiment of FIG. 2, a gear reduction mechanism is provided between the worm wheel 36 1 and the pulley 37 1, In the embodiment of FIG. 8, the point is that it is constituted by a worm gear 350, a worm wheel 361, and a pulley 371.
  • the rotation of the motor 310 is decelerated by the worm gear 350 and the worm wheel 361, and the drive pulley 371, which is fixed to the worm wheel 361,
  • the wire is converted into a linear reciprocating motion by the wire 373 wound around the play pulley 372.
  • the wire 373 is suspended by applying a predetermined tension between the two pulleys 371, 372 by a coil spring 365 to both ends thereof, and both ends thereof are fixed to the connecting member 464.
  • Linking The member 464 is fixed to the wire fixing portion 463 of the light head 100 as described later.
  • the head drive mechanism 300 and the guide rod 450 are installed at predetermined positions of the storage case 410, and the guide rod 450 is mounted.
  • the two sliding support portions 460 of the optical head 100 are aligned and placed.
  • the connecting member 464 is positioned with respect to the wire fixing portion 453 of the optical head 100, and connected by screws or the like.
  • the light head 100 becomes the storage case 410 via the two pressurized panels 462. Assembly is completed when pressed against the bottom of
  • the reduction ratio of the worm gear 350, the worm wheel 361, and the drive bouley 3 is such that when the worm gear 350 makes one rotation, the optical head 100 becomes the one image pick-up.
  • Graph A in FIG. 11 shows an error in the displacement of the feed of the optical head 100 due to the rotation of the worm gear 350, which is caused by an error in processing the tooth profile of the worm gear 350.
  • the graph A is in the positive direction, the feed speed of the optical head 100 is high, and when it is in the negative direction, the feed speed is low.
  • the optical head 100 moves at a constant speed as a whole, but moves locally while changing the speed in one rotation of the worm gear 350.
  • you move fast Since the exposure time is short when using a filter, the exposure time increases when moving slowly, so changes in the moving speed greatly affect the image.
  • the reduction ratio of the head drive mechanism 300 is set such that the optical head 100 moves by one image pitch when the worm gear 350 makes one rotation. Therefore, the fluctuation of the exposure time always occurs only within one pixel and does not occur over a plurality of pixels, so that the total exposure time for each pixel is constant regardless of the error of the feed displacement. Image quality is stable. Further, in this embodiment, when the worm gear 350 makes one rotation, the light head 100 is sent by one image pitch, but ⁇ the worm gear 350 becomes an arbitrary integer instead of one rotation. The same effect can be obtained if only one image pitch is sent by rotation.
  • the shape of the connecting member mounting table 470 matches the L-shape of the connecting member 464 as shown in the figure, and the connecting member 464 can be temporarily fixed.
  • one end and the other end of the wire 373 are connected to the two locking portions 464 b and 464 C provided on the connecting member 464.
  • the end is fixed via a coil spring 365 that applies tension to the wire 3773. Therefore, the work of attaching the wire 373 to the connecting member 464 is extremely easy because the position of the locking portion is easy to see and there is no obstacle.
  • the connecting member 463 is detached from the connecting member mounting table 470. Then, it is rotated about 90 degrees in the direction of the arrow around the locking portions 464b and 464c, and the state shown in FIG.
  • the wire fixing portion 101 of the optical head 100 is engaged with the opening 464 d of the connecting member 464, and the screws 4666 are fixed.
  • the work of mounting the wire 37 is completed by fixing with means.

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Description

明 細 書
光プリ ンタ装置
技術分野
この発明は、 光へッ ドを感光体に対 し相対移動 しながら所 定のタ イ ミ ングで露光 し画像を形成する光プリ ンタ装置に関 し、 特には光へッ ドの支持構造及びその駆動機構と露光タ イ ミ ングの制御技術に関する。
背景技術
デジタ ル処理されディ スプレイ に表示された画像を、 感光 体シー ト上にプリ ン トする ビデオプリ ンタ が普及 してきてい る。 ビデオプリ ンタ のプリ ン ト方式にはサ一マル方式、 イ ン ク ジェ ッ ト方式、 レーザービーム走査方式、 液晶シャ ツ タ方 式等がある。 中でも光源からの光を液晶シャ ツ タ によ り露光 タ イ ミ ングを制御 して感光体を露光 して画像を形成する光プ リ ンタ方式は小型、 軽量に適 している こ とから注目 されてい る。 このよ う な光プリ ンタ方式の従来例と して特開平 2 — 2 8 フ 5 2 7号公報又は特開平 2 — 1 6 9 2 フ 0号公報に記載 されたものがある。
次に、 第 1 6 図を用いて上記従来例について説明する。 第 1 6 図において、 ケ一シング 1 1 の内部には感光体である自 己処理型フ ィ ルム F を多数枚収納 したフ ィ ルムパッ ク F P を 収納するフ ィ ルム装填部 1 2 が形成され、 このフ ィ ルム装填 部 1 2 の開口部 1 3 に隣接して、 前記フ ィ ルム装填部 1 2 内 に装填されたフ ィ ルムパック F Pから所定の 1 枚のフ ィ ルム F を挟持 して引き出す リ ム ドライ ブ口一ラ対 1 4 a、 1 4 b と露光記録後のフィルム Fを現像処理する しごきローラ対 1 5 a、 1 5 b とからなる搬送ローラ 1 6が配設されている。 この場合、 リム ドライ ブローラ対 1 4 a、 1 4 b と、 しご きローラ対 1 5 a、 1 5 b間には前記フイルム Fに画像を形 成する露光記録部 1 7が配設される。 この露光記録部 1 7は ハロゲンランプ等の光源 1 8 を含み、 この光源 1 8からの光 が光ファイバ一バン ドル 1 9、 画像の副走査方向に平行に配 設され R、 G、 Bの 3色からなるカラ一フィルタ （図示せず） 液晶ライ トバルブ 2 0および屈折率分布形レンズアレー 2 1 を介してフィルム Fを露光するように構成されている。
液晶ライ トバルブ 2 1 の上下両面部にはその偏向方向が平 行状態に配置された偏光板が配設される。 一方、 偏光板の内 側には第 1 のガラス基板が配設され、 この第 1 ガラス基板の 一面部には真空蒸着法によ り R、 G、 Bの 3色の色素の薄膜 を付けられた前記カラーフィルタ （図示せず） が形成され、 その他面部には透明電極が前記カラーフィルタ （図示せず） に沿って、 換言すれば、 副走査方向に沿って線状に配置され た複数の画素電極が形成されている。
前記画素電極と第 2のガラス基板間にはッイステツ ドネマ チック液晶等の液晶が封止されている。 この場合、 前記第 2 ガラス基板と液晶の境界面には第 2ガラス基板側に真空蒸着 法によ り透明電極であるコモン電極が形成されている。 前記 第 2ガラス基板の他面部側には前記偏光板が配設され、 この 偏光板を通過した光は前記した屈折率分布形レンズアレー 2 1 を介してフ ィ ルム Fを露光するよ うに構成されている。 しかしながら、 この従来の技術では、 感光体と露光用光の 相対移動を正確に制御し得る手段がなかったため、 感光体と 露光用光の相対移動速度のムラによ り画像がゆがむという欠 点を有していた。
従って、 本発明は、 このような従来の光プリ ンタ装置にお ける上述の欠点のない、 感光体と露光用光の相対速度が走査 の全域において一定であり、 歪みのない画像を得ることが可 能な光プリ ンタ装置を提供することを目的と している。
また、 本発明は、 さ らに露光用光を放射する光ヘッ ドをそ の走査領域の全域において安定的に支持しうるヘッ ド支持構 造を備えた光プリ ンタ装置を目的と している。
発明の開示
感光体に露光用の光を照射して画像を得るための光ヘッ ド と、 この光へッ ドと感光体とを所定の走査領域において相対 移動させるためのモータ と、 を有し、 前記光ヘッ ドと前記感 光体とを所定の速度で相対移動させ前記感光体上に画像を形 成するように構成された光プリ ンタ装置において、 前記光へ ッ ドの前記感光体に対する相対移動量を検出する移動量検出 手段とを備え、 前記光へッ ドの露光タイ ミ ングを前記移動量 検出手段の出力に同期させたこ とを特徴とする。
図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明に係る光プリ ンタ装置の外観を示す斜視 図である。 第 2図は、 本発明に係る光プリ ンタ装置の要部の 斜視図である。 第 3図は本発明に係る光プリ ンタ装置による 画像形成の原理を説明する図である。 第 4図は、 本発明に係 る光プリ ンタ装置の制御系のブロ ック図を示す。 第 5図は本 発明に係る光プリ ンタ装置の光ヘッ ドの位置を検出する第 1 の実施方法を説明する図である。 第 6図は、 本発明に係る光 プリ ンタ装置の光ヘッ ドの位置を検出する第 2の実施方法を 説明する図である。 第 7図は、 本発明に係る光プリ ンタ装置 の全体の概略を説明するための概略断面図である。 第 8図は、 本発明に係る光プリ ンタ装置のへッ ド支持構造とへッ ド送リ 機構を示す斜視図である。 第 9図は第 8図の A — A断面を示 す。 第 1 0図は摺動支持部の斜視図である。 第 1 1 図はゥォ ームギアの回転に伴うヘッ ド送り誤差の関係を示した図であ る。 第 1 2図はワイヤがプーリ に巻き付いている状態を示し た図である。 第 1 3図、 第 1 4図、 第 1 5図はワイヤの光へ ッ ドへの手順を説明する図である。 第 1 6図は従来の光プリ ンタ装置の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明をよ リ詳細に説述するために、 添付の図面に従って これを説明する。
第 1 図は、 本発明に係る光プリ ンタ装置の概要を示す斜視 図である。 第 1 図に基づいて、 本実施例における光プリ ンタ 装置の構成と動作の概要について説明する。 ハウジング 1 に は、 引き出 し状に出 し入れ可能に感光シー ト ト レー 2が装着 され、 また、 感光シー ト ト レ一 2に装填された感光シー ト 2 eの感光面に対向 して光へッ ド 4が矢印 B、 および矢印 Cの 方向に往復走行可能に取り付けられている。 後述する第 2図 と第 7図は、 外観は第 1 図のようになつていて、 ハウジング 1 を取り除いたものである。
次に第 2図を用いて、 本発明に係る光プリ ンタ装置のよ リ 詳細な構造について説明する。
第 2図は、 本発明を用いた光プリ ンタ装置の要部の斜視図 を示している。 1 0 0は光ヘッ ドであり、 光学系の各部材を 収納し、 へッ ド送リ手段 3 0 0によ り感光紙 5 0 0に対して 矢印 B 1 方向に走査される。
まず、 光ヘッ ド 1 0 0の構成について説明する。 1 1 0は 発光ダイオー ド （ L E D ) が整列 して配置された光源である L E Dアレイであり、 赤色 （ R ) と、 緑色 （ G ) と、 青色
( B ) を発光する L E D素子がそれぞれ 2づっ 2列に、 R、 G、 Bの順序で感光紙 5 0 0の感光面 5 0 0 a に垂直な方向 に上から順に配置されている。 1 2 0は放物面鏡であり L E Dアレイ 1 1 0からの光を平行光線にして反射する。 1 3 0 はシリ ン ドリ カルレンズであり、 放物面鏡 1 2 0から反射さ れた平行光を感光面 5 0 0 a に垂直な方向においてのみ集光 させ、 その焦点は感光紙面 5 0 0 a上となっている。 1 4 0 は反射鏡であリ シリ ン ドリ カルレンズ 1 3 0からの光を感光 紙 5 0 0の方向に反射する。 1 5 0は液晶シャ ツタであり、 1 本の走査電極と 6 4 0本の信号電極によ り、 感光紙 5 0 0 の幅方向に 6 4 0個の画素を形成している。
次に、 ヘッ ド送り機構 3 0 0の構成について説明する。 3 1 0は直流モータである。 3 2 0はロータ リエンコーダであ リ、 フィ ン 3 2 1 とフォ トイ ンタ ラプタ 3 2 3 よ りなる。 フ イ-ン 3 2 1 には 1 8個の開口 3 2 2が設けられ、 直流モータ 3 1 0の回転軸に固定され、 直流モータ 3 1 0の回転軸と共 に回転する。 フォ トインタラプタ 3 2 3 には発光素子と受光 素子とがフ ィ ン 3 2 1 を挟んで対向 して設けられ、 フ ィ ン 3 2 1 の回転によ り開口 3 2 2が前記発光素子と受光素子間の 光を断続する。 この光の断続に同期して電気信号が出力され 直流モータ 3 1 0の回転角度位置が検出される。
直流モータ 3 1 0の回転は、 ウォームギア 3 5 0 とギア 3 6 1 、 3 6 2、 3 6 3にり減速され、 プーリ 3 7 1 、 3 7 2 とワイヤ 3 7 3によ り直線の往復運動に変換される。 そ して、 ワイヤ 3 7 3は、 光ヘッ ド 1 0 0 をその走査方向に移動させ るために、 光ヘッ ド 1 0 0の側面に突出 して設けられたワイ ャ固定部 1 0 1 に固定されている。 このよ うに、 光ヘッ ド 1 0 0は、 へッ ド送リ機構 3 0 0 とへッ ド位置検出機構 2 0 0 によ り、 精度よ く非常に低速度で移動することが可能となつ ている。
2 1 0 と 2 2 0はホ トイ ンタ ラプタからなる位置センサで あり、 基板 2 3 0に固定されている。 光ヘッ ド 1 0 0の移動 によ り、 遮光板 1 0 1 が、 上記位置センサ 2 1 0、 2 2 0を 遮光することで、 光ヘッ ド 1 0 0の位置が検出される。
本装置を用いた画像の形成方法について説明する。 L E D アレイ 1 1 0は、 R、 G、 Bの順序で上から順番に発光する c 光は左右方向 （ B 2方向） に広がりながら放物面鏡 1 2 0に 至る。 放物面鏡 1 2 0によ り左右方向に広がった光は、 平行 光線と され、 入射と反対方向に反射されシリ ン ドリ カルレン ズ 1_ 3 0に至る。 シロン ドリ カルレンズ 1 3 0は、 放物面鏡 1 2 0からの光を感光紙面に垂直方向においてのみ集光する ( シリ ン ドリ カルレンズ 1 3 0によ り集光された光は平板反射 鏡 1 4 0によ りほぼ 9 0度方向を変えられ感光紙 5 0 0に垂 直な光となる。 そ して最後に液晶シャ ツタ 1 5 0 を通り感光 紙 5 0 0 を露光する。 感光紙 5 0 0に至った光は、 シリ ン ド リ カルレンズ 1 3 0によ り、 ほぼ感光紙 5 0 0上で所定の幅 に結像するよ うに集光されている。
感光紙 5 0 0上に所定の幅で結像した光は、 走査方向 （ B 1 方向） から順に R， G , Bの光となっている。 そ して、 へ ッ ド送り機構 3 0 0によ り、 光ヘッ ド 1 0 0が所定の速度で 矢印 B 1 方向に送られると、 遮光板 1 0 1 がフォ トイ ンタ プ タ 2 1 0、 2 2 0の両方の光を遮断すると、 光ヘッ ド 1 0 0 が書き込み開始位置であると判断し書き込みが行われる。 書き込み動作は、 まず、 Rが所定の時間だけ発光し、 感光 紙 5 0 0 を所定の領域だけ露光する。 次に、 Gが同 じ時間だ け発光し、 感光紙 5 0 0 を同 じ幅の領域だけ露光する。 同様 に、 Bが同じ時間だけ発光し、 同 じ幅の領域だけ露光する。 この動作を繰り返して、 感光紙 5 0 0上の同一の領域を R、 G、 Bの 3色の光が露光し、 カラー画像が形成される。 また, 3色それぞれの露光時間を液晶シャ ツタ 1 5 0によ り制御す ることで、 フルカラーの画像を得るこ とが可能となっている c 書き込みの動作を第 3図を用いてよ り詳細に説明する。 第 3図において、 光へッ ドは感光紙 5 0 0に対して等速度で矢 印 B 1 方向に移動する。 そ して、 光ヘッ ドから放射された R , — G -、 Bの各光は、 感光紙 5 0 0に向かう 2本の矢印で示され ている。 実線の矢印とその間のハッチングで示された光は、 それが点灯していることを示している。 感光紙 5 0 0が、 R、 G、 Bのどの色の光によって露光されたかを示すために、 便 宜上、 感光紙 5 0 0を 3層に分け、 R光で露光された場合は 上から第 1 層目をハッチングすることで表し、 同様に G、 B は第 2層と第 3層をハッチングすることで表現した。
図に示すよ うに、 L E D光源から放射されて液晶シャツタ 1 5 0 を通過した光 （ R、 G、 B ) は、 それぞれ所定の像間 隔 Z 1 をおいて感光紙 5 0 0上に光へッ ドの走査方向 （矢印 B 1 方向） に像幅 Z 2の像を結像するように構成されている。 図に示すように、 像ピッチ Pと像間隔 Z 1 及び像幅 Z 2の間 には、 P = Z 1 + Z 2の関係が成立する。 最初に第 3図 （ a ) に示す位置で、 L E D光源は Rのみが発光し、 斜線で示す R の光が感光紙 5 0 0上に結像し、 像幅 Z 2の領域を露光する。 その後、 R光が発光したまま光へッ ドは一定速度で矢印 B 1 方向に移動する。 そして、 1 ピッチ送り、 即ち、 像間隔 Z 1 だけ移動して第 3図 （ b ) で示す位置で Rの発光は終わり、 連続して Gの光が発光する。 従って、 Rは像ピッチ P (本実 施例では、 1 6 2 ;u mとなっている） の距離だけ感光紙 5 0 0 を露光し、 この部分が画像を構成する。 同様に、 第 3図 ( c ) と第 3図 （ d ) に示すように、 Gの光が露光し、 第 3 図 （ e ) と第 3図 （ f ) に示すように、 Bの光が露光する。 以上のような動作を繰り返して感光紙 5 0 0上に画像が形成 される。 上述の R、 G、 B各 1 回の発光を 1 露光サイクルと 呼ぶ。 本実施例では、 このような露光サイクルが繰り返されるこ とで感光紙に画像が形成され、 図示を省略するが、 第 3露光 サイクルで R、 G、 Bの三色の光が同一の場所を露光する。
また、 光ヘッ ドによる感光紙への画像の書き込みは、 L E D光源からの光を液晶シャツタでそれぞれの画素に対応する 領域において露光距離を制御することで
階調のある画像を作成することが可能となっている。
3色の光は、 画像データに従い、 感光紙 5 0 0上の所定の 位置に正確に照射されなければならない。 このため、 本実施 例では、 L E Dアレイ 1 1 0の発光タイ ミ ングと液晶シャツ タの開閉タイ ミングをロータ リエンコーダ 3 2 0の出力に同 期させている。
ロータ リエンコーダは、 前述したように、 1 8個の開口に よ り、 角度位置を示す信号を発生している。 そして、 ロータ リエンコーダは 1 露光サイクルで 1 回転し、 各光の発光又は 終了タイ ミ ングは、 1 8個の開口を 3等分する開口によ り制 御されている。 すなわち、 1 ~ 1 8個の開口のうち、 第 1 番 目の開口に基づく信号で Rが制御され、 同様に第フ番目の開 口で G、 第 1 3番目の開口で Bが制御される。 このよ うにす ることで、 ロータ リーエンコーダの開口の加工時の位置誤差 による光へッ ドの速度ムラが、 感光紙の複数ライ ンに渡って 発生しないため、 画像精度を向上することが可能である。
ロータ リーエンコーダの開口の数は、 加工精度等の関係で このよ うな装置では 1 8 〜 2 4が最適であった。
- . ロータ リーエンコーダ 3 2 0による L E Dの発光タイ ミ ン グと液晶シャ ツタの開閉タイ ミ ングについて第 5図乃至第フ 図を用いて詳細に説明する。
第 5図は、 図 2に示す光プリ ンタ装置のへッ ド走査速度制 御と露光タイ ミ ング制御に関するプロ ック図を示したもので ある。 図 2で既に説明したものと同一の部材については、 同 一の符号を付してその説明を省略する。
光ヘッ ド 1 0 0は、 前述したように、 ヘッ ド送り機構 3 0 0によ リ所定の走査距離だけ移動し、 感光紙 5 0 0に画像を 形成するが、 実線は書き込み開始位置を示し、 点線は書き込 み終了位置を示している。 6 0 0は、 デコーダであり、 位置 センサ 2 1 0、 2 2 0の出力をデコー ドし、 これらの位置セ ンサの両方がオンした状態と、 位置センサ 2 1 0がオンし位 置センサ 2 2 0がオフ した状態、 及び位置センサ 2 1 0がォ フ し位置センサ 2 2 0がオンした状態のときにのみ、 ァクテ イ ブパルスを出力する。 6 1 0は P L L回路を内蔵したモー タ駆動回路である。 6 2 0はコ ン トローラであり、 通常はパ 一ソナルコ ンピュータ となっている。 6 3 0はカウンタであ り る。 6 4 0は制御回路であり、 液晶シャ ツタ 1 5 0 と L E Dアレイ 1 1 0の駆動を制御する。 6 5 0は基準ク ロ ックで ある。
上述の説明通り、 本実施例では R、 G、 Bの各光を感光紙 5 0 0の所定の領域に所定の速度で照射しなく てはならない ( このため、 ヘッ ドの送り速度に関しては、 P L L制御回路 6 1 0がロータ リエンコーダ 3 2 0 の出力パルスを基準ク ロ ッ ク 6 5 0 と比較し、 直流モータ 3 1 0を一定の回転速度に制 御している。 L E Dの発光タイ ミングと液晶シャツタの開閉 タイ ミ ングは、 ロータ リ エンコーダ 3 2 0の出力パルスを力 ゥンタ 6 3 0で計数し、 所定の値での出力に同期して L E D の発光と液晶シャツタの開閉タイ ミ ングを制御している。 第 5図はフォ トイ ンタ ラプタよ りなる位置センサ 2 1 0 と 遮光部材 2 4 0を用いて光ヘッ ド 1 0 0の位置を検出する場 合の実施例を示す。
遮光部材 2 4 0には、 等間隔で設けられた孔 2 4 0 aが複 数設けられている。 そして、 光ヘッ ド 1 0 0の移動に伴い位 置センサ 2 1 0の発光素子と受光素子との間を移動して光の 透過または遮断を行い位置センサ 2 1 0をスイ ッチングする ( そして、 前述したロータ リエンコーダと同様に、 位置センサ 2 1 0の出力に同期 して露光タイ ミ ングを決定する。
次に、 本実施例における、 書き込み開始と終了の位置の検 出について説明する。 まず、 光ヘッ ド 1 0 0力、 図の （ a ) に示す位置に移動すると、 遮光板 2 4 0が位置センサ 2 1 0 をオンするので書き込み開始位置であることが認識され、 光 へッ ド 1 0 0による感光紙 5 0への光書き込みが行われる。 そ して、 光ヘッ ド 1 0 0は画像データ を書き込みながら矢印 B 1 の方向へ移動し、 図の （ b ) に示す位置で遮光板 2 4 0 が位置センサ 2 1 0を通り抜けるため、 位置センサ 2 1 0は 再びオフとなり、 光ヘッ ド 1 0 0による感光紙 5 0 0への光 書き込みは終了する。
このよ うに、 第 5図で示す実施例では、 遮光板 2 4 0の両 端を位置センサ 2 1 0によ り検出することで、 書き込み開始 位置と書き込み終了位置の 2つの位置を検出している。 従つ て、 遮光板 2 4 0の長さ Wと光ヘッ ド 1 0 0の走査距離し と は完全に一致していなければならない。
第 6図は、 2つの位置センサ 2 1 0 と 2 2 0を用いて、 光 ヘッ ドの待避位置と書き込み開始位置、 そして書き込み終了 位置の 3つの位置を検出する場合の実施例である。
第 6図 （ a ) に示す状態は、 光ヘッ ド 1 0 0が待避位置に ある状態で、 位置センサ 2 1 0 と 2 2 0は両方ともオフとな つている。 そして光ヘッ ド 1 0 0の走査が行われると、 光り ヘッ ド 1 0 0は矢印 B 1 方向に移動し、 第 6図 （ b ) に示す 位置で位置センサ 2 1 0 と 2 2 0の両方をオンする。 この位 置が書き込み開始位置であり、 画像データの感光紙 5 0 0に 対する光書き込みが開始される。 光ヘッ ド 1 0 0は画像デー タ を感光紙 5 0 0に書き込みながら更に B 1 方向へ移動し、 光ヘッ ド 1 0 0の走査が行われる。 この間、 位置センサ 2 1 0 と 2 2 0は両方がオンの状態となっている。 そして、 光へ ッ ド 1 0 0力 第 6図 （ c ) に示す位置に達すると、 位置セ ンサ 2 1 0がオフとなり位置センサ 2 2 0だけがオンの状態 となる。 この状態が書き込み終了位置で画像データの書き込 みは終了する。 尚、 本実施例では書き込み終了位置をセンサ 2 1 0がオフ し位置センサ 2 2 0がオンする位置と している が、 位置センサ 2 1 0 と位置センサ 2 2 0が共にオフする位 置と してもよし、。
このように、 第 6図に示す実施例においては、 遮光板 2 4 0力、 書き込み開始位置で 2つの位置センサ 2 1 0 と 2 2 0 4
1 3 の両方をオンと しなければならないことから、 遮光板 2 4 0 の長さ Wは 2つの位置センサ 2 1 0 と 2 2 0の間隔 よ り も 長く なく てはならない。
次に、 本発明に係る装置の全体の概要と、 露光後の感光紙 の処理を第 7図を用いて説明する。
尚、 第 2図で既に説明したものと同一の部材については同一 の記号を付してその説明を省略する。
第 7図において、 光プリ ンタ装置 9 0は、 基台 4 0 0 とそ の上部に位置する収納ケース 4 1 0よ り構成され、 収納ケー ス 4 1 0はその上部は蓋体 4 2 0によ り覆われている。 収納 ケース 4 1 0には、 光学機構を内蔵した光ヘッ ド 1 0 0 とへ ッ ド送り機構 3 0 0 とが収納されている。
また、 基台 4 0 0には、 制御回路 4 3 0 と感光紙 5 0 0 と 現像ローラ 4 4 0 とが収納されている。
前述した書き込み動作によ り、 感光紙 5 0 0が露光される と、 感光紙 5 0 0には現像液が一体に設けられていて、 現像 ローラ 4 4 0によ り圧着され現像液が感光面に塗布され現像 されて光プリ ンタ装置 9 0の外部に排出される。
次に、 第 8図乃至第 1 1 図を用いてヘッ ド支持構造及びへ ッ ド送り機構について詳細に説明する。 第 9図は第 8図の A 一 A断面を示す。
第 8図に示すよ うに、 光ヘッ ド 1 0 0の一方側の両端部近 傍側面には、 ガイ ドロッ ド 4 5 0に摺動係合するための 2個 の摺動支持部 4 6 0が形成されている。 光ヘッ ド 1 0 0の他 方側の端部の略中央部底面には、 前記収納ケース 4 1 0の底 面に当接する当接支持部 4 6 1 (第 1 0図） が設けられてい る。 また、 前記 2個の摺動支持部 4 6 0の略中央部側面には, 後述する光ヘッ ド動機構 3 0 0の連結部材と連結、 結合する ための結合部 4 6 3が配設されている。 従って、 前記光へッ ド 1 0 0は、 一方側を 2個の摺動支持部 4 6 0によって支持 され、 他方側は 1 個の当接支持部 4 6 1 (第 1 0図） によつ て支持されることにより、 走査へッ ドュニッ トは 3点で安定 して支持され、 収納ケース 4 1 0の底面に沿って平行に駆動 走査されるものである。
摺動支持部 4 6 0の詳細な形状を第 9図によ り説明する。 第 9図に示すように、 前記摺動支持部 4 6 0の形状は、 ガイ ドロ ッ ド 4 5 0 と係合する V字状の溝が形成され、 溝角度、 « =略 3 5度で、 且つ、 V字状の溝の内壁に円柱状の突起部 4 6 0 aが形成されており、 ガイ ドロ ッ ド 4 5 0に対して点 接触するように構成されている。 本実施例では、 溝角度、 oc =略 3 5度に設定しているが、 その理由は、 αが 3 5度より かなり小さい場合は、 ガイ ドロ ッ ド 4 5 0が楔状の溝に食い 込んで摩擦力が大き く なつて しまい、 逆に、 3 5度よ りかな り大きい場合には、 ガイ ドロ ッ ド 4 5 0が楔状の溝から出て しまうためである。 実験の結果、 この溝角度は 3 0度から 4 0間での角度が最適であることが分かった。 また、 当接支持 部 4 6 1 の形状は、 球面状の突起に形成してあり、 摺動支持 部 4 6 0 と同様に収納ケース 4 1 0の底面に点で接触するよ うに構成されている。
第 8図及び第 9図に示すように、 光ヘッ ド 1 0 0の上面の 両端側には、 光ヘッ ド 1 0 0を収納ケース 4 1 0の底面側に 押圧するための与圧部材である細長い板状の 2個の与圧パネ 4 6 2が配設されている。 与圧バネ 4 6 2は、 光ヘッ ド 1 0 0の上面と蓋体 4 2 0の裏面との間に反発力が作用するよう に設けられているために、 摺動支持部 4 6 0 と当接支持部 4 6 1 とは、 それぞれガイ ドロ ッ ド 4 5 0 と収納ケース 4 1 0 の底面に対して所定の圧力で当接する。 前記与圧パネ 4 6 2 の形状は、 光ヘッ ド 1 0 0の走査方向に向けて上方に凸にな つた逆 V字状の板パネで、 逆 V字状の頂部近傍に、 蓋体 4 2 0の裏面との摺動面積を小さ く するための突起部 4 6 2 aが 設けられている。 尚、 突起部 4 6 2 a を設けることによ り、 与圧パネ 4 6 2が蓋体 4 2 0 と片当たりすることがない。 従 つて、 パネのエッジで蓋体 4 2 0を削ることなく、 切り屑を 発生することも無い。 仮に、 パネのエッジで蓋体 4 2 0 を削 ると、 蓋体 4 2 0に溝ができて光ヘッ ド 1 0 0の円滑な走査 を妨げることになる。 また、 発生する切り屑は、 画像品質に 悪影響を及ぼすことになる。
与圧パネ 4 6 2の配設位置及び取着手段は、 上述したよう に、 2個の与圧パネの一方は、 光ヘッ ド 1 0 0の上面の一方 側 （ヘッ ド駆動機構 3 0 0が設けられている側） に設けられ た 2個の摺動支持部 4 6 0の略真上に設けられている。 また, 他方の与圧パネ 4 6 2は、 同様に光へッ ド 1 0 0の反対側の 上面で当接支持部 4 6 1 の略真上に設けられている。 そして. 2個の与圧バネ 4 6 2の両方とも一方の端部 4 6 2 b を光へ ッ ド 1 0 0に固定され、 他方の端部 4 6 2 c は光ヘッ ド 1 0 0に対して拘束されない自由端となっている。
前記 2個の与圧パネ 4 6 2のパネ定数は異なり、 摺動支持 部 4 6 0側に配設したパネのパネ定数が、 当接支持部 4 6 1 側に配設したパネのパネ定数よ り大きく （例えば、 3倍程度） 設定することによ り、 光ヘッ ドの走査時における蛇行が回避 されるように工夫されている。
第 9図に示すように、 光ヘッ ド 1 0 0の当接支持部 4 6 1 が収納ケース 4 1 0の底面に当接する当接面及び、 2つの与 圧パネ 4 6 2の突起部 4 6 2 aが蓋体 4 2 0 と当接する当接 面には、 光ヘッ ド 1 0 0の走査領域にわたり、 摩擦減少部材 (例えば、 テフロンテープ） よ りなるスライ ドテープ 4 6 3 を貼付するこ とによ り、 摺動面の摩擦を少なく さている。
へッ ド駆動機構 3 0 0の第 2の実施例を第 8図を用いて説 明する。 第 2図で説明した第 1 の実施例と異なる点は、 第 2 図の実施例では、 ウォームホイール 3 6 1 とプーリ 3 7 1 の 間に歯車減速機構が設けられているのに対して、 第 8図の実 施例では、 ウォームギア 3 5 0 とウォームホイール 3 6 1 と プーリ 3 7 1 とによ り構成されている点である。
第 8図に示すように、 モータ 3 1 0の回転は、 ウォームギ ァ 3 5 0 とウォームホイール 3 6 1 によ り減速され、 ウォー ムホイール 3 6 1 に固着された駆動プー リ ー 3 7 1 と遊びプ ーリ 3 7 2 とに捲回されたワイヤ 3 7 3によ り直線の往復動 に変換される。 前記ワイヤ 3 7 3は 2つのプーリ 3 7 1 、 3 7 2の間にコイルバネ 3 6 5によ り所定の張力を付加されて —懸架されその両端は連結部材 4 6 4に固定されている。 連結 部材 4 6 4は後述するように光りへッ ド 1 0 0のワイヤ固定 部 4 6 3に固定される。
光ヘッ ド 1 0 0の組み込みは、 前記収納ケース 4 1 0の所 定位置に、 へッ ド駆動機構 3 0 0 とガイ ドロ ッ ド 4 5 0を組 み込み、 ガイ ドロ ッ ド 4 5 0に光へッ ド 1 0 0の 2個の摺動 支持部 4 6 0 を位置合わせして載置する。 次に、 光ヘッ ド 1 0 0のワイヤ固定部 4 5 3に連結部材 4 6 4 を位置合わせし てネジ等によ り連結する。 更に、 収納ケース 4 1 0に蓋体 4 2 0を係合、 固定するこ とによ り、 2個の与圧パネ 4 6 2 を 介して光へッ ド 1 0 0は収納ケース 4 1 0の底面に押圧され た状態で組立は完了する
次に、 ウォームギア 3 5 0 とウォームホイール 3 6 1 とプ —リ 3 7 1 の減速比について説明する。
ウォームギヤ 3 5 0 とウォームホイール 3 6 1 と駆動ブー リ 3 フ 1 とによる減速比は、 ウォームギヤ 3 5 0が 1 回転し た時、 光ヘッ ド 1 0 0がが前記 1 像ピッ
チ （ P = 1 6 2 m ) だけ移動するように設定してある。 第 1 1 図のグラフ Aは、 ウォームギヤ 3 5 0の歯形の加工 誤差等によって生ずる、 ウォームギヤ 3 5 0の回転に伴う光 ヘッ ド 1 0 0の送りの変位の誤差を示している。 グラフ Aが 正方向にあると ころでは、 光ヘッ ド 1 0 0は送り速度が速く なり、 負の方向にあると ころでは、 送り速度は遅く なつてい る。 つま り、 光ヘッ ド 1 0 0は、 全体と しては定速度で移動 しているが、 局所的にはウォームギヤ 3 5 0の 1 回転の中で 速度を変化させて移動している。 そして、 速く移動すると こ ろでは、 露光時間が短く、 遅く移動すると ころでは露光時間 が多く なるから、 移動速度の変化は画像を大きく 左右する。 本発明では、 ヘッ ド駆動機構 3 0 0の減速比は、 ウォーム ギヤ 3 5 0が 1 回転すると、 光ヘッ ド 1 0 0が 1 像ピッチ分 だけ移動するように設定してある。 従って、 露光時間の変動 は常に 1 画素内でのみ発生し、 複数の画素に渡って発生しな いので、 送り変位の誤差がどんなに大きく ても、 各画素毎の トータルの露光時間は一定となり、 画質は安定する。 また、 本実施例では、 ウォームギヤ 3 5 0が 1 回転すると光へッ ド 1 0 0が 1 像ピッチ分だけ送られるようになっているが、 ゥ オームギア 3 5 0が 1 回転ではなく任意の整数回転で 1 像ピ ツチ分だけ送るようにしてあれば同様の効果を得ることが可 能である。
本発明では、 また、 第 1 2図に示すように、 プーリ 3 7 1 、 3 7 2へのワイヤの巻き付けにおいて、 ワイヤ同士が回転に 伴って重ならないようにしてある。 これによ り光へッ ドを常 に一定の速度で送ることを可能と している。
次に、 ワイヤ 3 7 3の光ヘッ ド 1 0 0への固定法を第 1 3 図乃至第 1 5図を用いて説明する。
第 1 3図に示すように、 連結部材 4 6 4を連結部材載置台
4 7 0に設置する。 連結部材載置台 4 7 0は、 その形状が図 に示すように連結部材 4 6 4の L字形状に合っていて、 連結 部材 4 6 4 を仮固定することが可能となっている。
この状態で、 連結部材 4 6 4に設けられている 2つの係止 部 4 6 4 b、 4 6 4 Cにワイヤ 3 7 3の一方の端部と他方の 端部をワイヤ 3 7 3に張力を与えるコイルバネ 3 6 5 を介し て固定する。 従って、 ワイヤ 3 7 3の連結部材 4 6 4への取 リ付け作業は、 係止部の位置が見やすく、 邪魔するものがな いので極めて容易である。
次に、 ワイヤ 3 7 3を取り付け後に、 上述したように、 連 結部材載置台 4 7 0の上方が開放されているので、 前記連結 部材 4 6 4を連結部材載置台 4 7 0よ りはずして、 係止部 4 6 4 b、 4 6 4 c を中心に矢印方向に略 9 0度回動させ、 第 1 4図に示す状態となる。
次に第 1 5図に示すように、 連結部材 4 6 4の開口部 4 6 4 d に、 光ヘッ ド 1 0 0のワイヤ固定部 1 0 1 を係合させ、 ネジ 4 6 6等の固定手段で固定してワイヤ 3 7 3の組み込み 作業が完了する。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 感光体に露光用の光を照射して画像を得るための光へッ ドと、 この光へッ ドと感光体とを所定の走査領域において相 対移動させるためのモータ と、 を有し、 前記光ヘッ ドと前記 感光体とを所定の速度で相対移動させ前記感光体上に画像を 形成するように構成された光プリ ンタ装置において、 前記光 へッ ドの前記感光体に対する相対移動量を検出する移動量検 出手段とを備え、 前記光へッ ドの露光タイ ミ ングを前記移動 量検出手段の出力に同期させたことを特徴とする光プリ ンタ 装置。
2 . 前記移動量検出手段が、 前記モータの回転に同期した信 号を出力するロータ リーエンコーダによ リ構成されているこ とを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の光プリ ンタ装置。
3 . 前記露光用の光が 3色の光よ りなることを特徴とする請 求の範囲第 2項に記載の光プリ ンタ装置。
4 . 前記 3色の光が、 ほぼ赤色光 （ R光） とほぼ緑色光 （ G 光） とほぼ青色 （ B光） の 3色よ りなることを特徴とする請 求の範囲第 3項に記載の光プリ ンタ装置。
5 . 前記 3色の光を放射する光源がライ ト ■ エミテツ ド ■ ダ ィオー ド （ L E D ) よ りなるこ とを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の光プリ ンタ装置。
6 . 前記 3色の光が、 ヘッ ド走査方向に所定の像ピッチ Pの 間隔で前記感光体上に結像するように配置され、 所定の順に 順次各 1 回放射されながらそれぞれ等し く P 4だけ移動し. .1 露光サイクルを構成し、 この露光サイクルが繰り返される ことで前記感光体上に画像を形成することを特徴とする請求 の範囲第 3項に記載の光プリ ンタ装置。
7 . 前記 1 露光サイクルの間のへッ ド移動量が前記ロータ リ —エンコーダのフィ ンの 1 回転に対応していることを特徴と する請求の範囲第 6項に記載の光プリ ンタ装置。
8 . 前記 3色の光の 1 露光サイクル中の放射に伴う、 前記光 ヘッ ドの前記感光体に対する移動距離が前記感光体に形成さ れる画像のへッ ド走査方向における画素長のほぼ 1 Z 3 と成 つていることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の光プリ ンタ装置。
1 1 . 前記ロータ リーエンコーダの前記フ ィ ンに形成された 開口の数が、 3の倍数となるように設けられていることを特 徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の光プリ ンタ装置。
1 2 . 前記 3色の光の 1 露光サイクル中における連続する放 射タイ ミ ングが、 前記ロータ リーエンコーダの前記開口の等 角度間隔離れた任意の 3点によ り決定されることを特徴とす る請求の範囲第 1 1 項に記載の光プリ ンタ装置。
1 3 . 前記開口の数が 1 5、 1 8、 2 1 のいづれか 1 つであ ることを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の光プリ ンタ 装置。
1 4 . 前記光ヘッ ドが、 前記光源からの光を前記感光体に対 して透過または遮断するように制御する液晶シャ ツタ とを有 するこ とを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の光プリ ン タ装置。
.1 5 . 前記光へッ ドと前記感光体と前記モータ とが収納ケー スの中に備えられ、 前記光へッ ドが前記収納ケースに対して 相対移動することで、 前記感光体の全域に走査されることを 特徴とする請求の範囲第 1 4項に記載の光プリ ンタ。
1 6 . 前記モータの回転運動が、 ヘッ ド走査方向に懸架され たワイヤによ り光へッ ドの往復直線運動に変換されることを 特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の光プリ ンタ装置。
1 7 . 前記ワイヤがへッ ド走査方向に所定の間隔で配置され た 2つのプーリの間に懸架され、 前記 2つのプーリの一方が ウォームホイールに同軸に固定され、 ウォームホイールはゥ オームギアと螺合し、 ウォームギアが前記モータの回転軸に 結合していることで、 前記モータの回転運動が前記光へッ ド の往復直線運動に変換されることを特徴とする請求の範囲第
1 6項に記載の光プリ ンタ。
1 8 . 前記ウォームギヤが整数回回転したときに、 前記光へ ッ ドが前記へッ ド送リ方向における画素長である 1 像ピッチ 送りだけ移動するように構成されていることを特徴とする請 求の範囲第 1 7項に記載の光プリ ンタ装置。
1 9 . 前記ウォームギヤの回転が 1 回転であることを特徴と する請求の範囲第 1 8項に記載の光プリ ンタ装置。
2 0 . 前記プーリがウォームホイールに一体に形成されてい ることを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記載の走査へッ ド の駆動装置。
2 1 . 前記ワイヤが走査へッ ドと別体に設けられた連結部材 によ り走査ヘッ ドに取り付けられることを特徴とする請求の 範囲第 2 0項に記載の光プリ ンタ装置。
2 2 . 前記収納ケースには、 前記ワイヤを連結部材に固定す るときに、 連結部材を借り固定するための連結部材載置台が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第 2 1 項に記載 の走査へッ ドの駆動装置。
2 3 . 前記連結部材には、 前記ワイヤを固定するためヘッ ド 走査方向に間隔をおいた 2つの係止部が設けられていること を特徴する請求の範囲第 2 2項に記載の光プリ ンタ装置。
2 4 . 前記プーリーに巻き付けられたワイヤが、 プーリーの 回転に係わらず、 常にワイヤ同士が重ならないように巻き付 けられていることを特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載の 光プリ ンタ装置。
2 5 . 前記光ヘッ ドは、 その走査方向に延びたガイ ドロ ッ ド により案内支持されていることを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の光プリ ンタ装置。
2 6 . 前記ガイ ドロ ッ ドは、 前記光へッ ドに設けられた溝形 状の係合部と係合するこ とを特徴とする請求の範囲第 2 5項 に記載の光プリ ンタ装置。
2 7 . 前記光へッ ドに設けられた前記ガイ ドロ ッ ドとの前記 係合部が開き角約 3 5度の V字状の溝であることを特徴とす る請求の範囲第 2 6項に記載の光プリ ンタ装置。
2 8 . 前記 V字状の溝の内側にガイ ドロ ッ ドと点接触するた めの突起部が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 2 7項に記載の光プリ ンタ。
2 9 . 前記ガイ ドロ ッ ドと係合する前記係合部が、 前記光へ ッ ドの幅方向 （ヘッ ド走査方向に直交し、 かつ前記感光体の 幅方向に平行な方向） における光へッ ドの中心よ り偏奇した 位置に設けられたことを特徴とする請求の範囲第 2 8項に記 載の光プリ ンタ装置。
3 0 . 前記光ヘッ ドはさ らに、 前記係合部と幅方向に離れた 位置で前記収納ケースに支持されているこ とを特徴とする請 求の範囲第 2 9項に記載の光プリ ンタ装置。
3 1 . 前記光ヘッ ドは、 走査方向に間隔をおいて配置された 2当接部によ り収納ケースに支持されたこ とを特徴とする請 求の範囲第 3 0項に記載の光プリ ンタ。
3 2 . 収納ケースに係合する蓋体を設け、 この蓋体の裏面と 前記光へッ ドとの間にパネ部材を設け前記光へッ ドを前記収 納ケースの底部側へ押圧したことを特徴とする請求の範囲第
3 1 項に記載の光プリ ンタ装置。
3 3 . 前記パネ部材は、 前記光ヘッ ドの幅方向に間隔をおい て少なく とも 2個設けられていることを特徴とする請求の範 囲第 3 2項に記載の光プリ ンタ装置。
3 4 . 前記少なく とも 2個のパネ部材は、 前記ガイ ドロ ッ ド に近い側のパネの付勢力が大きく なるように構成されている ことを特徴とする請求の範囲第 3 3項に記載の光プリ ンタ装 置。
3 5 . 前記パネ部材は、 上方に凸に形成された逆 V字状の板 パネであるこ とを特徴とする請求の範囲第項 3 4に記載の光 プリ ンタ装置。
3 6 . 前記板パネは、 逆 V字状の頂点近傍に、 前記蓋体の裏 面との摺動面を少なくするための突起部を設けたことを特徴 とする請求の範囲第 3 5項に記載の光プリ ンタ装置。
3 7 . 前記板パネは、 一方の端部が前記光ヘッ ドに固定され、 他方の端部は自由端となっているこ とを特徴とする請求の範 囲第 3 6項に記載の走査へッ ドの駆動装置。
3 8 . 前記ヘッ ド移動量検出手段が、 前記収納ケースと前記 光へッ ドのいずれか一方に設けられたフォ トイ ンタラプタよ りなる位置センサと、 この位置センサをスィ ツチングするた め前記光ヘッ ドと前記収納ケースのいずれか一方に設けられ た遮光部材ょ リ構成されることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の光プリ ンタ装置。
3 9 . 前記遮光部材は、 少なく とも前記光ヘッ ドの走査距離 とほぼ同じ長さでへッ ド走査方向に設けられており、 前記フ オ トイ ンタラプタからの光を透過する複数の孔が設けられて いることを特徴とする請求の範囲第 3 8項に記載の光プリ ン タ装置。
4 0 . 前記位置センサが少なく とも 2個よ り構成され、 この 少なく とも 2個の位置センサが 1 個の基板に近接して設けら れていることを特徴とする請求の範囲第 3 8項に記載の光プ リ ンタ装置。
4 1 . 前記光ヘッ ドの走査距離を し、 前記遮光部材のヘッ ド 走査方向の長さを W、 前記 2個の位置センサの間の離間距離 を S と したとき、 L と Wと Sの関係が、 S < W、 及び L ≤W < 2 Lの 2式を満たすこ とを特徴とする請求の範囲第 4 0項 に記載の光プリ ンタ装置。
4 2 . 前記 2個の位置センサによ り、 前記光へッ ドの少な く とも 3つの位置を検出することを特徴とする請求の範囲第 4 1 項に記載の光プリ ンタ装置。
4 3 . 前記 3つの位置が、 それぞれヘッ ド待避位置と書き込 み開始位置と書き込み終了位置であることを特徴とする請求 の範囲第 4 2項に記載の光プリ ンタ装置。
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