CN1144745A - 记录头,记录装置和记录方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷头、印刷机和记录方法,其中染料记录材料22Y、22M和22C由激光束L或类似束照射,以使之蒸发并转印到诸如成像纸之类的记录媒介上,由加热束发射装置例如激光器18产生的加热束的路径如此改变使加热束选择性地加热多种记录材料中的一种。通过对多种记录材料使用相同热束发射装置,包括热束发射装置在内的印刷头的结构可以简化,其装配更容易。另外,由于可采用共用的(尤其是一个)热束发射装置,其制造是容易的,而且热束发射装置中的电极布线可简单地实现。
Description
本发明涉及记录头、记录装置(尤其是激光印刷机)和记录方法。
在最近几年中,不仅增加了对单色记录的需求,而且也增加了对由摄像机、电视机和计算机制图技术记录的图象的彩色印刷的需求。因此,为应用于各种不同的领域,已对各种类型的印刷机做了改进。
在一种记录方法中,一种涂覆有一油墨层的油墨纸在恒定压力下与一种转印媒介相接触,所述油墨层由高浓度分散在适当的粘合树脂中的转印染料构成,所述转印媒介为例如涂有染色树脂的成像纸,以便接收转印染料。根据图象信息,从位于油墨纸上方的热敏头上产生热量,而转印染料则根据这一热量从油墨纸转印至染料接收层。
在这种热转印方法中,对于分成用于减色法混色***的三基色即黄、绛红和青色的图象信号而言,上述过程可能(例如)重复进行,以便给出全色图象。实现这种记录方法的设备是小型的,仅需要简单的维护,并容许即刻得到图象,而且,因图象与通过卤化银彩色摄影术得到的图象具有同样高的质量,这种记录方法很受重视。
图15是采用这种热转印***的印刷机的主要部分的前视示意图。在这种印刷机中,一个热敏记录头(以下称作热头)1与一个压辊3相对设置。油墨纸12和记录媒介(转印媒介)20通过压辊3挤压热头1而被挤压在一起,油墨纸12由在基膜12b上设置油墨层12a组成,媒介20由在纸20b上设置染色树脂层(染料接收层)20a组成。
在热转印记录进行时,由热头1选择性地加热的油墨层12a中的油墨(转印染料)以墨点形式转印至转印媒介20的染色树脂层20a上。在这种热转印记录技术中,可采用(line)记录方法或串行记录方法,在行记录方法中,一个长热头垂直于记录纸的移动方向固定安装,在串行记录方法中,热头在正交于记录纸移动方向的方向上振荡。
本发明专利的申请人已提出了一种非接触型染料蒸发式激光印刷机(LBP),如图16所示,这种印刷机在保留了上述的热转印记录的优点的同时,还可产生更少的浪费,为实现转印过程所需的能量更少,并容许使用更小和更轻便的印刷机。
根据这种记录技术,一个包括一个位于蒸发器17中的可热融的染料层22的记录头(印刷头)10,与一个具有用于接收蒸发的(或升华的)染料的接收层50a的记录媒介(成像纸)50由一小间隙11隔开。
通过用激光束L照射,记录头10的蒸发器17的染料贮池37中的液化染料22被选择性地加热和蒸发,蒸发的染料32移动至间隙11中,染料因此从蒸发孔23转移至作为记录媒介的成像纸50上,从而得到连续灰度的图象。对于分成用于减色法混色***的三基色即黄、绛红和青色的图象信号来说,通过重复此过程就可获得全色图象。
在这种记录方法中,成像纸50可以是(例如)位于记录头10之上,当染料受到从激光器18发射并由透镜19会聚的激光束L照射时,蒸发的染料32从蒸发器17的上表面向上移动或传输。另外,在可透过激光的记录头基体14中可设置一个染料贮槽15,液化染料22填充于固定在记录头基体14上的诸隔板28之间,并且液化染料22通过染料通道27供给蒸发器17。在这种情况下,为提高向蒸发器17供给染料的效率和蒸发效率,可在蒸发器17中设置由小柱21形成的微小参差结构,此结构借助于毛细作用供给和保存染料。
诸防护板29固定在这些隔板28上,用以导引成像纸50,后者在X方向移动并由间隙11(与蒸发器)17隔开。加热器16嵌装于这些防护板29中,以使染料保持液态,但这些加热器也可嵌装于染料贮池中(在上述通道17和染料贮槽15中)。
为实现全色记录,装有该印刷机记录头的印刷机可(例如)在该公共基体14中设置对应于黄、绛红和青色的染料贮槽15Y、15M和15C,这些不同颜色的染料供给形成12至24点的一排蒸发器17Y、17M和17C。
激光束由微透镜阵列31会聚,该激光束由多激光器阵列30发射,此阵列30由12至24个激光器(尤其是半导体激光器芯片)18组成,这些激光器与各蒸发器是对应的,微透镜阵列31由多个会聚透镜19组成。
如上面所述的,根据这种染料蒸发式激光印刷机,通过容许染料以液态形式从染料贮槽连续地流至蒸发器,已用于记录的染料量得以补充恢复。这是可能的,因为染料几乎不含粘合树脂。用于记录的蒸发器还可多次重复使用,与在前述的热转印方法中仅可使用一次的油墨纸相比,从节能和环保的角度看,这是更为有益的。
由于采用蒸发的染料,记录可在染料层与记录媒介(成像纸)不接触的情况下进行。因此,在第二次或相继的印刷过程中,不存在象在前述的热转印方法中看到的染料的倒转印(reverse transfer)或混色。另外,由于采用小容积的染料贮槽替代油墨纸来供给染料,该印刷机可做得更小和更轻。
在这种记录***中,由于染料是被蒸发或升华的,因此其中不需要象在前述的热转印方法中那样对记录媒介染料接收层进行加热,并且不需要在高压下将油墨纸和记录媒介挤压在一起,这也使得该印刷机更紧凑和更质轻。另外,由于蒸发器的染料层和记录媒介不接触,就不会在两者间发生热粘连,因此,即使在染料和接收层树脂不太匹配的情况下,记录仍可进行。对于可采用的染料和接收层树脂而言,这容许有更大的设计和选择自由。
半导体激光器18用作光源来提供蒸发(或升华)染料所需的热能。在半导体激光器中,电能以非常高的效率转换为光,而且由于这类激光器还具有非常好的方向性和聚焦特性,在染料中的热能传输效率极高。结果,热利用率比在传统***(采用前述热头的热转印或喷墨***)中要高得多,而且还使得更为小型化和更为节能。
另外,在传统的喷墨式彩色印刷机中,色层次难以实现。但是,采用半导体激光器时,输出功率和脉宽可以很容易地控制,因此,在本发明的记录***中,可容易地实现色彩的多层次。
在染料蒸发式激光印刷机中,若采用单束激光器阵列,印刷只能一点一点地进行,因此印刷速度是很慢的。为解决这一问题,可采用多束激光器。
一维激光器阵列30可这样制造,其中按图16和17所示方式行排列的各激光器组元彼此独立地工作。根据这种排列,可实现的印刷速度至少增大与激光束数相同的倍数(例如,若采用24束激光器阵列,速度增大24倍)。
因此,在印刷机记录头10中,与记录点数对应的多种液化染料22装于染料贮池37中,各激光器18也以激光器阵列形式设置,此阵列包含与记录点数相对应的发光点18a(下面参照图19进行描述)。同样,在前述的不采用激光器18的热转印印刷机中,热头1的加热部件也以点阵方式设置。
在包括那些前面描述的印刷机在内的任一种印刷机中,印刷均是通过在垂直方向(X方向)上送纸和在与X方向正交的水平方向(Y方向)上用记录头扫描实现的,如图17所示。这种垂直送纸和水平记录头扫描交替进行。
然而,在考虑了上述的热转印印刷机和染料蒸发式激光印刷机之后,本发明人得出了这样的结论:尽管这些印刷机具有各种优点,但它们的应用仍存在下面将描述的一些问题。
例如,在上述的染料蒸发式激光印刷机中(也正如在前述的热转印印刷机中),实现多色印刷的最简单方式是提供三组记录头(或四组记录头,如果还需要黑色的话),这些记录头彼此相邻密排,以便形成一个多色印刷头。
换言之,三个用于印刷不同颜色的一维激光器阵列在记录头扫描方向Y上彼此相邻排列,如图18所示。尤其是,含有用于全色印刷的青、绛红和黄色液化染料22C、22M和22Y的染料贮槽15C、15M和15Y可以(例如)由设在基体14中的染料贮池或染料供给头37C、37M和37Y组成,这些染料被供给形成12至24点的蒸发器行17C、17M和17Y,蒸发的染料32C、32M和32Y如此产生,亦即使之被输运或转印至成像纸50,如图19和20所示。
在每一蒸发器中,从相应的由形成12至24组元的多激光器阵列30构成的激光器18(尤其是半导体激光器芯片)发射出的激光束由微透镜阵列31会聚,阵列31由多个会聚透镜19构成,标号36是表示在正交方向上引导激光束L的反射镜。会聚透镜可以是所示类型的透镜***,但也可采用虚线所示的一个大直径会聚透镜38。这种会聚透镜38以这样的方式构成,即折射路径是变化的,这样射出的光束将根据入射光束的位置照射蒸发器17C、17M和17Y。该多激光器阵列30由一个设在基底33中的控制IC(集成电路)34驱动,所产生的热量可由散热器35充分消散。
在图18-20所示的印刷机记录头中,三个激光器阵列30必须在一个小封壳中精确定位,但在实际上,要精确构造和装配这种封壳是困难的。换言之,如果这些激光器阵列与会聚透镜和染料贮池(蒸发器)不精确对应,选择性染料蒸发(及精确的点记录)就不能实现。因此,封壳的每一组件都必须在制造时设定高精度的尺寸和体积并高精度装配。
另一种方法是如图21所示,在扫描方向Y上对准的三个染料贮池可共用一个二维平面发射阵列30′。根据这个方法,由于采用整体式二维激光器结构,激光器阵列的装配比在图18和19所示方法情况下更容易。
然而,在图21的方法中,激光器组件(二维平面激光器)本身的制造是困难的,这容易导致低产量和高成本。另外,不透激光的电极布线必须保持离开光发射区,但在二维激光情况下(尤其是当存在三个或多个染料贮池时),这是难以做到的。
因此,本发明的目的是要提供一种记录头、记录装置和记录方法,特别是当诸如在多色印刷情况下用于由多种记录材料进行记录时,该记录头、记录装置和方法提供了诸如激光器或其它加热装置之类的组件的结构性简化途径,并且使装配更容易,容许更容易地制造加热装置本身和布线。
本发明涉及一种记录头,其中,多种记录材料(例如,可蒸发的黄、绛红和青色染料)通过加热束(例如激光束)照射蒸发并转印记录媒介(例如成像纸)上,而且此记录头包括一个束路径改变装置(例如,诸如镀锌镜之类的反射镜),此装置改变由热束发射装置(例如多激光器阵列)产生的热束的路径,以使之选择性地照射多种记录材料中的一种。在本申请文件中,术语“多种记录材料”不仅包括不同颜色的记录材料,而且还包括以多点形式布置的相同颜色的记录材料。
根据本发明,来自于热束发射装置的热束的路径可变为使热束选择性地照射多种记录材料中的一种,所以共用的(尤其是一个)热束发射装置可用于多种记录材料。这使包括热束发射装置的记录头的结构变得简单,并使其装配更容易。
另外,由于可采用共用的(尤其是一个)热束发射装置,因此此装置容易制造,而且在热束发射装置附近所需的电极布线也简化了。
在根据本发明的记录头和记录装置中,上述束路径改变装置可由一个镀锌镜或其它镜组成,例如,一个诸如DMD(可变形镜器件)之类的可移动袖珍反射镜或一个振荡(wobbling)元件。另外,用于聚焦从热束发射装置射出的热束的聚焦透镜(会聚透镜)可以是能移动的,这种聚焦装置可用作束路径改变装置。再者,束路径改变装置可由一个衍射部件(例如,诸如格栅之类的衍射光栅或衍射透镜)和一光阀部件(例如液晶光阀)组合构成。
不同颜色的记录材料(例如,黄、绛红和青色染料,若需要还有黑色染料)可分别容纳于至少两个记录材料贮池中,从而进行多色记录(例如全色象)。但是,本发明并不限于这种结构,并且还可用于实现单色层次记录。
本发明适用于前述的非接触型染料蒸发式印刷机,其中记录材料层与记录媒介隔开一间隙,蒸发的记录材料跨越此间隙转印(特别是蒸汽输运)至记录媒介上。不过,若通过提供用作加热装置的热束发射装置并如前面所述改变束路径对记录材料进行选择性加热,那么本发明也可用于接触型印刷机。
本发明因此提供了一种记录装置(尤其是非接触型染料蒸发式激光印刷机),此记录装置具有一个如上所述的根据本发明的记录头,还提供了一种采用根据本发明的记录头或记录装置的记录方法(尤其是多色印刷)。
图1是根据本发明的第一实施例的印刷(机记录)头的剖视图;
图2是相同印刷头的一特例的剖视图;
图3是相同印刷头的后部示意图;
图4是相同印刷头的仰视图;
图5是相同印刷头的分解透视图;
图6是相同印刷头的另一例子的示意图;
图7是根据本发明的第二实施例的印刷头的剖视图;
图8是显示用于相同印刷头的一振荡元件的开关状态的示意图;
图9是根据本发明的第三实施例的印刷头的剖视图;
图10是根据本发明的第四实施例的印刷头的剖视图;
图11是根据本发明的第五实施例的印刷头的剖视图;
图12是相同印刷头的(另一)剖视图;
图13是后视图,它示出由相同印刷头连续进行的每种颜色的描述;
图14是由根据本发明的第六实施例的印刷头采用的振动元件的示意图;
图15是采用传统的热敏记录头的印刷机的主要部分的前视图;
图16是在本发明完成之前提出的印刷头的剖视图;
图17是相同印刷头的后视图;
图18是另一印刷头的后视图;
图19是相同印刷头的分解透视图;
图20是相同印刷头的剖视图;
图21是又一印刷头的后视图。
现参照特定实施例对本发明进行描述。
图1-6描绘出本发明的第一实施例,该实施例用于非接触型染料蒸发式激光印刷机(例如,视频印刷机)。
在根据该实施例的印刷头40中,如图2和3所示,单个多(束)激光器阵列30包括多个激光器18,此阵列30用于照射三种染料,即黄色染料22Y、绛红色染料22M和青色染料22C,它们用于多色(尤其是全色)印刷,这些染料容纳于染料贮池33Y、37M和37C中。由这个阵列发射的激光束L的路径可按实线、虚线和半虚线所示方向变化,以便选择性地照射每一染料贮池,并以每种相应颜色之色点的形式进行记录。
用于改变激光束L的路径的装置可由图2所示的镀锌镜100构成,它是所有激光器共用的(或者针对每一激光器独立设置所述镜)。
这个镀锌镜100接收使之在预定角度上转动的驱动信号,以便在记录过程中(当染料被激光束加热蒸发时)改变束路径(即选择颜色)。激光束因此能象图2中的实线、虚线和半虚线所示的那样射向染料22M、22Y和22C中的每一种。这可通过公知的跟踪伺服技术很容易地实现。为清楚起见,激光器18在图4中是夸大的,不过,它确实是按图5所示的阵列30的形式设置。
图6是显示上述的印刷头的特定结构的示意图。按照这种结构,由共用激光器阵列30发射的激光束L不仅通过上述微透镜阵列31而且还通过单个会聚透镜38被引导到预定染料点。这种结构也可用在图5中,如其中的半虚线所示。
如上所述,根据该实施例,来自于单个激光器阵列30的激光束L的路径是这样改变的,即激光束被选择性地引向一种染料,此染料因此被蒸发。对于每种颜色重复此过程,并通过例如三种颜色(黄、绛红和青色)的重叠点就可实现全色印刷。
当进行诸如全色印刷之类的多色印刷时,例如,仅需一个激光器阵列30就可印制出全部颜色。这使得定位更容易,更精确,并且封壳的结构也简化了。这里不需要提供如上所述的对应于每一种颜色的多个激光器阵列,因引也就不需要对这些阵列中的每一个分别定位。该装置因此可在不需任何附加的光学部件的情况下简单地装配,从封装和成本角度看,这是非常有益的。另外,激光器阵列30制造容易,所需的电极布线可容易地制成。
另外,通过采用简单的袖珍镜100改变激光束L的路径来进行扫描,因此印刷头可以容易地以低成本构成。
在根据该实施例的印刷机81中,借助于由螺旋传送机构组成的头传送轴42和头支撑轴43,印刷头40在正交于成像纸50的传送方向的头传送方向Y上自由地前后移动,如图4所示。一个头压辊44可在头40之上自由转动,以便压持成像纸50。成像纸50在送纸方向X上移动,并被夹持在一个送纸驱动辊45和一个驱动辊46之间。而且,头40通过柔性导线带87连接至未示出的头驱动电路板。
对于每一蒸发器而言,由多激光器阵列30发射的相应的激光束分别由微透镜阵列31聚焦,激光器阵列30包括例如12至24个激光器(尤其是半导体激光器芯片)18,微透镜阵列31包括多个会聚透镜19。多激光器阵列30由设在基底33中的控制IC34驱动,所产生的热量可由散热器35充分消散。
根据该实施例的印刷头40、采用此印刷头40的激光(束)印刷机81和采用这些装置的记录方法,实现了与前述的非接触型染料蒸发式激光(束)印刷机相同的效果,在非接触型染料蒸发式激光印刷机中,染料22被激光器18产生的激光束L加热蒸发,然后被输送和转印至成像纸50上。
图7和8示出了第二实施例,其中本发明用于一种非接触型染料蒸发式激光印刷机。
根据该实施例,采用一个振荡元件(wobbling)121替代了图2中所示的镀锌镜100,用作改变激光束L的路径的装置。这个振荡元件121是由多块(例如2块)铁电液晶(FLC)102、122和多块(例如2块)双折射介质103、123交替排列组成的,介质103和123是由透明材料例如石英板构成,这些液晶和介质作为相位调制光学装置按顺序插在激光束的相同光学路径上。
一般说来,这些相位调制装置如此叠置,以便当由厚度为d的双折射介质给定的光轴的偏移为l时,这些装置分别给出l、l/2、l/4…l/2n(这里n=2)的光轴偏移。特别是,在图7中石英板103和123的厚度是从d逐渐降至d/2。另外,当叠置这些组件时,通过使双折射介质的光轴异常取向,就可实现振荡,当液晶装置102和122被驱动时,此振荡呈现出在l(2-1/4)的距离之上的4点光路径偏移(实际上,3点光路径偏移就足够了)。这4点光路径偏移中的每一点可通过液晶装置的开关作用依次选择,从而使激光束L选择性地射向染料贮池37Y、37M和37C中的一个。
由振荡元件121在实线方向和虚线方向之间改变激光束L的路径的原理如下所述。在例如铁电液晶102处于图8A所示的开关状态的情况下,激光束L的极化面与非正常光轴108之间的夹角大约设置为45度。因此所传输的光束111在非正常光轴方向上旋转,且铁电液晶102的极化状态按下列方式变化:线性极化(Y轴方向)→椭圆极化→圆极化→椭圆极化→线性极化(X轴方向),从而使极化面从其最初状态转动90度。此光束然后照射石英板103。由于液晶的非正常光轴未处于入射光的极化面中,光束111未折射,所以维持了相同光轴,并且光再次以激光束L之状态射出。射出的激光束L随后穿过铁电液晶122和石英板123,而被用作为染料加热激光束L,如图7所示。
下一步,当铁电液晶102处于图8B所示的开关状态时,射入的激光束L的极化平面与铁电液晶102的非正常轴是平行的,所以传输的光束111以相同极化平面照射具有双折射性的石英板103。由于液晶的非正常轴108位于入射光的极化平面内,在Y轴方向极化的光会朝石英板103的非正常轴110方向折射,并且当其作为出射光束L再次进入空气中时,它平行于光轴,但相对于入射光的光轴在Y方向上有偏移。出射光束L随后穿过铁电液晶122和石英板123,而被用作图7所示的染料加热激光束L。
如激光束穿过前述的铁电液晶102和石英板103那样,穿越铁电液晶122和石英板123的激光束可能沿图7中的虚线或半虚线方向改变路径,这取决于铁电液晶122的开关状态。
按这种方式,在通过叠置多个光调制装置进行记录时,激光束L选择性地射向染料贮池,这样就可获得良好的全色图象。
实际上,铁电液晶102和122可(例如)由手性近晶(smectic)液晶构成,这些液晶被封装在定向膜和一对带透明电极的玻璃衬底之间,有关细节在图中省略了。在这些液晶装置102、122中,非正常轴108的取向可改变,而且这些装置的开关状态可通过调节加至透明电极对上的电压来改变,或者通或者断。
根据该实施例,采用振荡元件改变激光束L的路径,正如在前述实施例中那样。另外,这种路径改变是通过采用带简单电极的液晶板的振荡元件实现的,而且由于不需要精密的光学***或机械部件,从结构的简单性、功耗和成本角度看,该方法是非常有益的。
图9示出本发明的第三实施例,它适用于非接触型染料蒸发式激光束印刷机。
根据该实施例,采用可移动的聚焦透镜119替代图2中所示的镀锌镜,作为改变激光束L的路径的装置。这个可动的聚焦透镜119采用光盘中所用类型的传统跟踪伺服机构(带有一个声圈),此透镜受驱动信号驱动而前后移动。
因此,在输出监测过程中,聚焦透镜119可如此简单地移动,即,使激光束L射向染料贮池22Y、22M和22C,因此,记录可以很简单的结构和低的成本实现。
图10示出本发明的第四实施例,它适用于非接触型染料蒸发式激光印刷机。
根据该实施例,激光束路径改变装置由诸如格栅(衍射光栅)的衍射部件140和诸如液晶光阀的阀部件141组合而成。光束L由光栅140分成多束,阀部件141(例如液晶光阀)装在后面。为照射染料22Y、22M和22C,液晶装置141Y、141M和141C导通或关断。
这可简单地借助施加于液晶装置的电极上的电压来实现。通过改变极化方向,可使激光束L(例如)仅通过图10中所示的液晶装置141Y,以便光束照射至黄染料色上,且通过对每种颜色依次重复此过程,可实现全色印刷。
根据该实施例,在一个较为实际的水平上讲,该印刷头可由普通的低成本光学元件制造。
图11-13示出本发明的第五实施例,它适用于非接触型染料蒸发式激光印刷机。
根据该实施例,可以象前述的实施例中那样仅采用一个激光器阵列80,但其长度为印刷头总长度的1/3。另外,与前述实施例的情况不同,一个头77被分成对应于每种颜色的染料贮池77C、77M和77Y,而且激光器阵列80仅位于这些贮池中的一个下面,如绛红色染料贮池77M的下面。
换言之,从大约为印刷头77的1/3长度的激光器阵列80射出的光束的路径指向每一种染料,如图12所示。为此,借助诸如前述的镀锌镜或振荡元件之类的路径改变装置,光束L的路径在实线、虚线和半虚线间改变。
印刷头77在Y方向上针对每种颜色依次扫描,并且在扫描过程中通过每次使成像纸50在X方向移动1/3的头长度(1/3节距),不同颜色得以重叠(重叠扫描),从而得到印刷图象。
更具体地讲,正如例如图13A所示,对应于青色染料贮池77C的激光束L部分照射该贮池,并且当头77在Y方向上扫描时,青色染料的点印刷在1/3头长度范围内进行。所印刷的区域在图中用黑圆点示出(下同)。
随后,如图13B所示,头77返回初始位置(图中成像纸50的左侧),而成像纸50如前所述在X方向前移1/3长度(1/3节距)。在此图中,为便于理解,头77的位置是侧偏的,尽管它实际上是返回其初始位置。
在这种状态下,当头再次在Y方向上扫描时,与绛红色染料贮池77M对应的激光束部分照射贮池,绛红色染料的点印刷在1/3长度(1/3节距)范围内进行,从而重叠在已印刷的青色点上。
下一步,如图13C所示,头77再次返回初始位置(图中成象纸50的左侧),并且成像纸50如前所述在X方向上前移1/3长度(1/3节距)。在此图中,为便于理解,头77的位置是侧偏的,尽管它实际上回到其初始位置。
在这种状态下,当头再次在Y方向上扫描时,对应于黄色染料贮池77Y的激光束部分照射贮池,黄色染料的点印刷在1/3长度(1/3节距)范围内进行,从而重叠在业已印刷的青色和绛红色点上。
因此,每次当头77在Y方向上扫描时,通过将纸移动1/3头长度,三种颜色的染料被蒸发和转印至成像纸50,且彼此重叠,从而印刷出由C(第一次扫描)、M(第二页扫描)和Y(第三次扫描)构成的全色图象。
因此,为实现诸如全色印刷之类的多色印刷,对于所有颜色来说单个激光器阵列就足够了。由于此阵列可以较短,因此其定位更容易和精确,其封装也简化了。因此在上述实施例中未采用附加的光学部件,所以更容易装配,从封装和成本角度看,这是极为有益的。另外,激光器阵列80容易制造,所需的电极布线也不难形成。
与图3中所示的激光器阵列30相比,当染料数增加时送纸量减少,因此印刷速度稍低。但是,由于作为关键部件的激光器阵列本身容易制造,因此上述方法和装置仍具有很大的优越性。
印刷速度可以很容易地通过加长印刷头(即,增加染料点数或增加激光束数)来提高。即使光束数增加,阵列仍可以是一维的,因此,在不依赖诸如难以制造的二维阵列之类的平面发光激光器的情况下,目前的激光技术可提供充分的实施手段,而且这里不存在二维阵列遇到的布线问题。因此,若仅考虑激光器特性,制造尽可能长的阵列是合适的,这将容许相应地提高印刷速度。
图14示出本发明的第六实施例,它适用于非接触型染料蒸发式激光印刷机。
根据该实施例,两组装置102-103,122-123叠加至构成图7中的振荡元件的铁电液晶和石英板上,以便形成叠置的振荡元件131。
例如,通过叠置采用不同厚度的石英板的4组振荡元件(n=4),如图14所示(其中石英板103的非正常轴103A为Y方向,石英板123的非正常轴123A为X-Z方向),可在X-Y平面上实现4×4点光轴偏移(激光束路路改变)。
通过增加叠置的振荡元件的数量(n),图14所示的振荡元件131可通过开关状态的各种组合来改变其状态,例如,激光束沿Y方向照射特定色点(例如黄色的)或沿X方向照射另一种色点(例如绛红色的),以便使激光束选择性地照射不同颜色的染料,从而实现全色印刷。
因此,在该实施例中,光轴可通过也在头平面中的振荡实现偏移,因此激光阵列的光束数(光发射点数)可以减少或者不必采用多束激光器,这样可进一步简化激光器阵列的制造。
上面描述了本发明的几个实施例,但在本发明的精神和范围内,存在着这些实施例的各种可能的变换。
例如,束路径改变装置可以为诸如DMD(可变形(deformable)镜装置)的另一种可动袖珍反射镜,也可以是其它类型的装置,例如光栅或光阀。加热光束也可以是由任意类型的激光器包括半导体激光器发射的光束。
束路径改变装置的位置也是可以变化的,它可位于任何所希望的位置,只要它在染料贮地之下或其附近即可。另外,在图14所示情况下,在一平面中的路径是在X-Y方向变化的,但在(例如)图9所示的情况下,聚焦透镜也可在与纸面正交的方向上移动(或转动)。
除了上述情况以外,头或印刷机还可具有任意的适当结构或形状,头的组件可采用其它合适的材料。另外,除采用绛红、黄和青色(与黑色一起)进行全色印刷外,两色印刷、单色印刷或黑白记录也是可能的。再者,除激光束外,也可采用其它加热束作为能源来蒸发或升华染料或记录材料。
多色或全色印刷可按上述实施例实施,不过,单色或黑白印刷可这样实施:采用前述的束路径改变装置使束引向多个相同颜色的染料点(这可通过(例如)修改图11-13所示的方法来实现)。
印刷头可以是扫描型的或固定型(行式)的,前者为一次扫描一行(串行式),只要它采用加热束即可(在这种情况下,它也可以是接触型的)。在串行型情况下,不限于使用上述的驱动机构(例如图4所示的类型)。
另外,除上述类型(其中固态染料先液化后蒸发)之外,记录也可通过用激光束加热固态染料使之直接蒸发(即升华)来实现,或者用再一种方式,即在染料贮池中存放液体染料(室温下为液态)。除上述输运机理(例如通过蒸发),记录材料也可以通过其它机制转印至成像纸上。在这种情况下,印刷头也不必是非接触型的。
如上所述,诸如染料之类的记录材料受诸如激光束之类的加热束照射而蒸发,并被输运转印到诸如成像纸之类的记录媒介上。通过改变加热束发射装置产生的加热束的路径,加热束选择性地加热多种记录材料。因此相同加热束发射装置可用于多种记录材料,从而使包括加热束发射装置在内的印刷头的结构变得简单,其装配也变得容易。
若采用相同(尤其是一个)加热束发射装置,则其制造可简化,而且在加热束发射装置中的电极布线可容易地实施。
Claims (11)
1.一种记录头,其中,多种记录材料受加热束照射而蒸发并被转印到记录媒介上,所述头包括束路径改变装置,此装置改变由加热束发射装置产生的所述加热束的路径,以使所述束选择性地照射所述多种记录材料中的一种。
2.根据权利要求1的记录头,其中所述束路径改变装置为一镜子。
3.根据权利要求2的记录头,其中所述镜子为镀锌镜。
4.根据权利要求1的记录头,其中所述束路径改变装置为一振荡元件。
5.根据权利要求1的记录头,其中设有一聚焦透镜,此透镜用于聚焦由所述加热束发射装置产生的加热束并可自由移动,所述聚焦透镜用作所述束路径改变装置。
6.根据权利要求1的记录头,其中所述束路径改变装置为一个衍射部件和一个阀部件的组合。
7.根据权利要求1的记录头,其中所述加热束发射装置是所述的多种记录材料中的每一种所共用的。
8.根据权利要求7的记录头,其中所述加热束发射装置是一个多激光器阵列。
9.根据权利要求1的记录头,其中记录材料层与所述记录媒介隔开一间隙,蒸发的记录材料穿过此间隙转印到所述记录媒介上。
10.一种记录装置,包括权利要求1所述的记录头。
11.一种记录方法,其中采用权利要求1所限定的记录头或记录装置,使由加热束发射装置产生的加热束的路径如此改变,即,使所述束选择性地照射多种记录材料中的一种。
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