JPH07246731A

JPH07246731A - 記録ヘッド、記録装置及び記録方法

Info

Publication number: JPH07246731A
Application number: JP6781894A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nemoto; 和彦根本; Osamu Matsuda; 修松田; Masato Doi; 正人土居
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26
Also published as: CN1144745A; KR950031529A; US5713673A

Abstract

(57)【要約】【構成】染料22Ｙ、22Ｍ、22Ｃ等の記録材をレーザ光
Ｌ等の加熱ビームの照射によって気化させ、印画紙50等
の被記録体に飛翔等により移行させるように構成され、
加熱ビーム出射手段である例えばレーザ18からの加熱ビ
ームを進路変更して複数の記録材のいずれかに選択的に
入射させるプリンタヘッド、プリンタ及び記録方法。【効果】加熱ビーム出射手段は複数の記録材に対して
共通にできることになり、加熱ビーム出射手段を含めた
ヘッド構造を簡略化でき、その組み立てが容易となる。
しかも、共通の（特に１本の）加熱ビーム出射手段を使
用すればよいから、その作製が容易であり、また、加熱
ビーム出射手段においては電極配線の引き廻しを容易に
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッド、記録装置
（特にレーザビームプリンタ）及び記録方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、テレビジョン、コ
ンピュータグラフィクス等の画像記録において、モノカ
ラーの記録は勿論のこと、ハードコピーのカラー化に対
するニーズが高まっている。これに対応して、色々な方
式のプリンタが開発され、様々な分野に展開している。

【０００３】これらの記録方式の中で、適当なバインダ
樹脂中に高濃度の転写染料が分散してなるインク層が塗
布されたインクシートと、転写された染料を受容する染
着樹脂がコーティングされた印画紙等の被転写体とを一
定の圧力で密着させ、インクシート上に位置する感熱記
録ヘッドから画像情報に応じた熱を加え、この加熱に応
じてインクシートから染料受容層に転写染料を熱転写さ
せる方式がある。

【０００４】上記の操作を例えば、減法混色の三原色で
あるイエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信号
について夫々繰り返すこによって、フルカラー画像を得
るようにしたいわゆる熱転写方式は、小型化、保守が容
易で、即時性を備え、銀塩カラー写真並の高品位な画像
を得る優れた技術として注目を集めてはいる。

【０００５】図15は、こうした熱転写方式のプリンタの
要部の概略正面図である。このプリンタによれば、感熱
記録ヘッド（以下、サーマルヘッドと称する。）１とプ
ラテンローラ３とが対向し、これらの間に、ベースフィ
ルム12ｂ上にインク層12ａを設けたインクシート12と、
紙20ｂ上に染着樹脂層（染料受容層）20ａを設けた被記
録紙（被転写体）20とが挟着された状態で、プラテンロ
ーラ３によってサーマルヘッド１に押し付けられる。

【０００６】そして、サーマルヘッド１によって選択的
に加熱されたインク層12ａ中のインク（転写染料）が、
被転写体20の染着樹脂層20ａにドット状に転写され、熱
転写記録が遂行される。このような熱転写記録には、一
般に、長手状のサーマルヘッドを被記録紙走行方向に直
交させて固定して配したライン方式や、サーマルヘッド
を記録紙走行方向に直交する方向に往復動させるシリア
ル方式が採用されている。

【０００７】本出願人は、こうした熱転写記録方式の利
点を生かしつつ、廃棄物及び転写エネルギーを低減し、
プリンタを小型、軽量化するために、図16に示すような
非接触方式の染料気化型レーザビームプリンタ（ＬＢ
Ｐ）を既に提案した。

【０００８】この記録方式によれば、熱溶融性の染料層
22を気化部17に有する記録ヘッド（プリンタヘッド）10
と、気化した（或いは昇華した）染料を受容する受容層
50ａを持つ被記録体（印画紙）50との間に微小空隙11を
設けている。

【０００９】そして、レーザ光Ｌの照射によって、記録
ヘッド10の気化部17の染料収容部37に収容した液化染料
22を選択的に加熱して気化させ、気化染料32を空隙11内
で飛翔させて、気化穴23から被記録体である印画紙50上
に転写し、連続的な階調を持つ画像を得る。この操作を
減法混色の三原色であるイエロー、マゼンタ、シアンに
分解された画像信号についてそれぞれ繰り返すことによ
って、フルカラー化を達成できる。

【００１０】なお、この記録方式では、印画紙50を記録
ヘッド10に対して例えば上方側で対向させ、気化部17の
上面付近に、レーザ18から出射されてレンズ19で集光さ
れたレーザ光ｌを照射して気化染料32を上方に飛翔若し
くは移行させるのがよい。

【００１１】また、レーザ光透過性のあるヘッドベース
14に染料溜め15を設け、ヘッドベース14上に固定したス
ペーサ18との間に液化染料22を収容し、ここから染料通
路27を経て気化部17に液化染料22を供給する。この場
合、気化部17への染料の供給効率及び気化効率の向上の
ために、毛細管現象を利用して染料の供給及び保持を行
う小円柱体21からなる微小凹凸を気化部17に設けてい
る。

【００１２】そして、上記の空隙11を保持し、Ｘ方向に
移動する印画紙50をガイドするために、スペーサ28上に
保護板29を固定している。この保護板29には、上記の染
料の液化状態を保持するためのヒータ16が埋設されてい
るが、こうしたヒータは染料収容部（上記の通路17及び
染料溜め15）内に配設することができる。

【００１３】また、このプリンタヘッドを含むプリンタ
全体は、例えばフルカラー用としてイエロー、マゼン
タ、シアンの各染料溜め15Ｙ、15Ｍ、15Ｃをそれぞれ共
通のベース14に設け、そこから各色の染料を12〜24個の
多数のドットを形成する列状の気化部17Ｙ、17Ｍ、17Ｃ
に供給する。

【００１４】各気化部に対しては、対応するレーザ（特
に半導体レーザチップ）18を各12〜24個アレイ状に配し
たマルチレーザアレイ30から出射される各レーザ光を多
数の集光レンズ19を配したマイクロレンズアレイ31によ
ってそれぞれ集光する。

【００１５】上記したように、この染料気化型レーザビ
ームプリンタによれば、記録に消費される染料について
は、その失われた分だけを染料溜めから溶融状態で気化
部へ流すことにより、気化部へ連続的に供給することが
できる。これは、染料がバインダ樹脂を殆ど含有しない
ために、可能となる。従って、記録に関与する気化部
は、繰り返して多数回使用できるので、上述した熱転写
方式においてはインクシートが１回限りの使い捨てであ
るのに対し、省資源及び環境保護の面で有利である。

【００１６】また、気化型であるために、染料層と被記
録体（印画紙）とが接触しないで記録を行え、従って、
２回目以降のプリント時に上述した熱転写方式でみられ
るような染料の逆転写、混色は生じることがない。同時
に、染料の供給に上述したインクシートではなく小体積
の染料溜めを使用するために、プリンタを小型、軽量化
できる。

【００１７】また、この記録方式は、染料の気化又は昇
華を利用したものであるために、上述の熱転写方式のよ
うに被記録体の染料受容層を加熱する必要がなく、イン
クシートと被記録体とを高い圧力で押し付ける必要もな
く、この点でもプリンタの小型化、軽量化に有利であ
る。そして、気化部の染料層と被記録体とが接触しない
ために、それらの間で熱融着が起こり得ないだけではな
く、染料と受容層樹脂の相溶性が小さくても記録可能で
ある。従って、染料及び受容層樹脂の設計、選択の幅が
著しく広がる。

【００１８】また、染料の気化（或いは昇華）のための
熱エネルギー供給源として、光源に半導体レーザ18を用
いることを基本としているが、半導体レーザは電力から
光への変換効率が高く、その上、指向性、集光性に優れ
ているので、染料の熱エネルギー伝達効率も非常に高
い。従って、従来方式（上記のサーマルヘッドによる熱
転写やインクジェット）に比べてトータルのエネルギー
利用効率が格段に高くなり、小型化や省電力化に有利に
なるという特徴も有する。

【００１９】さらに、従来のインクジェット方式のカラ
ープリンタでは、階調表現が難しいが、半導体レーザは
出力パワーやパルス幅等の制御が容易であるため、上記
の記録方式では簡単に多階調表現が実現できる。

【００２０】染料気化型レーザビームプリンタにおいて
は、単一ビームのレーザアレイを用いる場合は１ドット
ずつの印刷になるため、そのままでは印刷速度が遅くな
る。この問題を解決するためには、レーザをマルチビー
ム化すればよい。

【００２１】即ち、図16、更には図17に示すように、１
次元レーザアレイ30を作製し、それぞれのレーザ素子を
独立かつ並列に動作できる構造にすることによって、簡
単にビーム数の一倍以上の印刷速度が得られる（例えば
24ビームのレーザアレイを用いれば24倍の速度とな
る）。

【００２２】即ち、プリンタヘッド10は、染料収容部37
を記録ドット数に対応した個数分だけ液化染料22をドッ
ト状に収容すると共に、レーザ18も記録ドット数の各発
光点18ａを有するアレイ状に配したものである（後述の
図19参照）。レーザ18に依らない上記の熱転写方式のプ
リンタでも、サーマルヘッド１の加熱部も同様にドット
状に配列されている。

【００２３】そして、上記した各プリンタを含むこれま
での各種プリンタはいずれも、図17に示すように、縦方
向（Ｘ方向）の紙送りと、Ｘ方向と直交方向のヘッドの
横方向（Ｙ方向）スキャンとによって、印刷を行うもの
であり、これらの縦方向の紙送りと横方向のヘッドスキ
ャンは交互に行うように構成されている。

【００２４】しかしながら、本発明者が上記した熱転写
方式のプリンタや染料気化型レーザビームプリンタ等に
ついて検討を加えた結果、上記した種々の利点を有する
ものの、以下に述べるような問題点が残されていること
が分かった。

【００２５】例えば、上記の染料気化型レーザビームプ
リンタ（上記の熱転写方式のプリンタでも同様）におい
て、多色印刷を行う場合、最も単純に考えられる方法と
しては、上述したヘッド部を例えば３組（黒色用のもの
を別に用意する場合は４組）用意し、それぞれのヘッド
部を小型化して近接させ、多色印刷用のヘッド部とす
る。

【００２６】即ち、図18に示すように、各色用の１次元
レーザアレイを３個分、ヘッドのスキャン方向Ｙに並設
する。具体的には、図19及び図20に明示するように、例
えばフルカラー用としてシアン、マゼンタ、イエローの
各液化染料22Ｃ、22Ｍ、22Ｙを収容した各染料溜め15
Ｃ、15Ｍ、15Ｙをそれぞれのベース14に設けて各染料収
容部又は染料供給ヘッド部37Ｃ、37Ｍ、37Ｙを構成し、
そこから各色の染料を12〜24個の多数のドットを形成す
る列状の気化部17Ｃ、17Ｍ、17Ｙに供給し、ここから各
気化染料32Ｃ、32Ｍ、32Ｙをそれぞれ発生させ、印画紙
50へ飛翔させる。

【００２７】各気化部に対しては、対応するレーザ（特
に半導体レーザチップ）18を各12〜24個アレイ状に配し
たマルチレーザアレイ30から出射される各レーザ光を多
数の集光レンズ19を配したマイクロレンズアレイ31によ
ってそれぞれ集光する（36はレーザ光Ｌを直角方向に導
くためのミラー）。集光レンズとしては、図示したレン
ズ系でもよいが、仮想線で示す１枚の径大の集光レンズ
38を使用してよい。このレンズ38は、光入射位置に応じ
て光出射位置が上記の各気化部17Ｃ、17Ｍ、17Ｙに相当
するように屈折経路が変化するように形成されたもので
ある。なお、マルチレーザアレイ30は、基板33に設けた
コントロールＩＣ34によって駆動制御し、またヒートシ
ンク35によって十分に放熱できるようになっている。

【００２８】しかしながら、図18〜図20に示したプリン
タヘッドでは、３本のレーザアレイ30を小さなパッケー
ジに精度良く並べる必要があり、これを実現するための
パッケージ構造や組み立て精度等に難が生じる。即ち、
各レーザアレイを正確に各集光レンズ、各染料収容部
（気化部）等にそれぞれ対応させなければ、染料の選択
的気化（従って、正確なドット記録）を行えないことが
あるため、パッケージの各構成部分を設定された寸法、
サイズに作製しかつこれらを高精度な位置関係を保持し
て組み立てる必要がある。

【００２９】他方、図21に示すように、ヘッドスキャン
方向Ｙに並設された３個の染料収容部に対して共通に２
次元面発光レーザアレイ30’を用いる方法も考えられ
る。この方法では、レーザがモノリシックな面発光型２
次元アレイ30’を用いているため、レーザアレイを含む
構造や組み立てについては図18及び図19の方法に比べて
不都合は少ない。

【００３０】しかしながら、図21の方法の場合には、レ
ーザ素子（２次元面発光レーザ）自体の作製が困難であ
り、これによる歩留り低下、コストアップ等の問題が生
じる可能性が大きい。また、レーザを２次元化した場合
（特に、染料収容部が３個以上になった場合）、レーザ
光に対して不透明な電極配線を発光点領域を避けて引き
廻す必要があるが、こうした電極配線を独立させて施す
ことが難しいという問題もある。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
上述した多色印刷の如き複数種の記録材を用いて記録を
行う場合に、レーザ等の加熱手段を含めた構造を簡略化
し、その組み立てを容易に行え、かつ、加熱手段自体の
作製や配線も容易となる記録ヘッド、記録装置及びこれ
らを使用する記録方法を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、複数
（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン用の各気化性染
料）の記録材を加熱ビーム（例えばレーザ光）の照射に
よってそれぞれ気化させ、被記録体（例えば印画紙）に
移行させるように構成され、加熱ビーム出射手段（例え
ばマルチレーザアレイ）からの加熱ビームを進路変更し
て前記複数の記録材のいずれかに選択的に入射させるビ
ーム進路変更手段（例えばガルバノミラー等のミラー）
を有する記録ヘッドに係るものである。ここで「複数の
記録材」とは、色の異なる記録材を意味する以外にも、
同色の記録材でも複数ドットに配された記録材も包含す
る。

【００３３】本発明によれば、加熱ビーム出射手段から
の加熱ビームを進路変更して複数の記録材のいずれかに
選択的に入射させているので、加熱ビーム出射手段は複
数の記録材に対して共通にできる（特に１本でよい）こ
とになり、加熱ビーム出射手段を含めたヘッド構造を簡
略化でき、その組み立てが容易となる。

【００３４】しかも、共通の（特に１本の）加熱ビーム
出射手段を使用すればよいから、その作製が容易であ
り、また、加熱ビーム出射においては電極配線の引き廻
しを容易に行うことができる。

【００３５】こうした本発明の記録ヘッド及び記録装置
においては、上記のビーム進路変更手段は、ガルバノミ
ラーをはじめＤＭＤ（Ｄeformable Ｍirror Ｄevice)の
如き可動式小型反射鏡等のミラーや、ウォブリング素子
で構成してもよい。或いは、加熱ビーム出射手段からの
出射ビームのフォーカシングレンズ（集光レンズ）が移
動可能に設けられ、このフォーカシングレンズがビーム
進路変更手段として用いられてもよい。また、ビーム進
路変更手段が回折部材（例えば回折格子又はグレーティ
ング等の回折レンズ）とシャッタ部材（例えば液晶シャ
ッタ）との組み合わせからなっていてもよい。

【００３６】また、少なくとも２個の記録材収容部に互
いに異なる色の記録材（例えば、イエロー、マゼンタ、
シアン用の各染料、更には必要に応じてブラック用の染
料等）がそれぞれ収容され、多色の記録（例えばフルカ
ラーの画像形成）が行われてよい。但し、本発明はこれ
に限定されず、モノカラーの階調記録等を行うこともで
きる。

【００３７】本発明は、記録材層が間隙を隔てて被記録
体に対向し、気化した記録材が前記間隙を通して前記被
記録体に移行（特に飛翔）させるように構成された、上
述の非接触方式の染料気化型プリンタ用の記録ヘッドに
好適である。但し、接触方式のプリンタであっても、加
熱手段として加熱ビーム出射手段を設けて上記と同様に
ビーム進路を変更して記録材を選択的に加熱すれば、本
発明を適用可能である。

【００３８】本発明はまた、上記した構成の本発明の記
録ヘッドを有する記録装置（特に、非接触方式の染料気
化型レーザビームプリンタ）、及び本発明の記録ヘッド
又は記録装置を使用して記録を行う記録方法（特に、多
色印刷方法）も提供するものである。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００４０】図１〜図６は、本発明を非接触方式の染料
気化型レーザビームプリンタ（例えばビデオプリンタ）
に適用した第１の実施例を示すものである。

【００４１】本実施例のプリンタヘッド40によれば、図
２及び図３に示すように、多色印刷（特にフルカラー）
用として３種類のイエロー染料22Ｙ、マゼンタ染料22
Ｍ、シアン染料22Ｃ及びこれらをそれぞれ収容した各染
料収容部37Ｙ、37Ｍ、37Ｃに対して共通に、多数のレー
ザ18からなる１本のマルチ（ビーム）レーザアレイ30が
設けられ、このレーザアレイからの出射レーザ光Ｌを下
記の手段によって実線、破線、一点鎖線の如くに進路変
更して反らし、各染料収容部のいずれかに選択的に入射
させ、それぞれの色の記録をドット状に行うものであ
る。

【００４２】こうしたレーザ光Ｌの進路変更手段として
は、図２に示す如きガルバノミラー100 を個々のレーザ
に対応して共通に（或いは個別に）設けることができ
る。

【００４３】このガルバノミラー100 は、記録時（レー
ザ光による染料気化を行うとき）に、進路変更（即ち、
色の選択）のための駆動信号を受けて所定角度だけ回転
し、図２中に実線、破線、一点鎖線のように出射レーザ
光Ｌの進路を各染料22Ｍ、22Ｙ又は22Ｃの方向へ変更す
るものである。これは、公知のトラッキングサーボ技術
によって容易に実現できる。但し、図４では理解容易の
ためにレーザ18の部分を抽出して拡大図示しているが、
実際には図５に示したようにアレイ30として配置され
る。

【００４４】図６には、上記プリンタヘッドの具体的な
構造を概略図示したが、共通のレーザアレイ30からのレ
ーザ光Ｌは、上記のマイクロレンズアレイ31に通す以外
にも１枚の集光レンズ38によっても所定の染料ドットに
導くことができる。これは、図５においても一点鎖線38
で示す如くに適用してよい。

【００４５】上記したように、本実施例によれば、１本
のレーザアレイ30からのレーザ光Ｌを進路変更して選択
的に染料に導き、これを気化させ、これを各色毎に行う
ことにより、例えば３色（イエロー、マゼンタ、シア
ン）のドットを重ね合わせてフルカラー印刷等を実現す
ることができる。

【００４６】従って、フルカラー等の多色印刷を行う場
合に、レーザアレイ30は各色に共通に１本ですむことに
なるから、その位置合わせは容易かつ確実に行え、パッ
ケージ構造も簡略化でき、既述したように各色に対応し
たレーザアレイを複数設けてそれぞれの位置合わせを行
う必要がない。即ち、余分な光学部品を一切使わずに単
純に組み立てられるので、パッケージやコストの点で非
常に有利である。しかも、レーザアレイ30の作製は容易
であり、その電極配線の形成も難なく行える。

【００４７】しかも、単純な小型のミラー100 を用いて
レーザ光Ｌを進路変更してスキャンするので、単純で低
コストにプリンタヘッドを実現できる。

【００４８】なお、本例のプリンタ81において、プリン
タヘッド40は、図４に示すように、送りねじ機構からな
るヘッド送り軸42とヘッド支軸43により印画紙50の紙送
り方向Ｘと直交するヘッド送り方向Ｙに往復移動自在に
してある。また、ヘッド40の上側には、印画紙50を挟む
ように支持するヘッド受けローラ44が回転自在に設けら
れている。そして、印画紙50は、紙送り駆動ローラ45と
従動ローラ46との間に挟持されて紙送り方向Ｘに移動す
るようになっている。なお、ヘッド40は、フレキシブル
ハーネス87を介してヘッド駆動回路基板（図示せず）等
にそれぞれ接続されている。

【００４９】また、各気化部に対しては、対応するレー
ザ（特に半導体レーザチップ）18を12〜24個、例えば12
個又は24個アレイ状に配したマルチレーザアレイ30から
出射される各レーザ光を多数の集光レンズ19を配したマ
イクロレンズアレイ31によってそれぞれ集光する。な
お、マルチレーザアレイ30は、基板33に設けたコントロ
ールＩＣ34によって駆動制御し、またヒートシンク35に
よって十分に放熱できるようになっている。

【００５０】本実施例のプリンタヘッド40、及びこのプ
リンタヘッドを使用したレーザビームプリンタ81、更に
はこれらを用いた記録方法は、染料22をレーザ18による
レーザ光Ｌで加熱、気化させて印画紙50に飛翔させ、転
写しているので、既述した非接触方式の染料気化型レー
ザビームプリンタについて述べたと同様の効果が得られ
る。

【００５１】図７及び図８は、本発明を非接触方式の染
料気化型レーザビームプリンタに適用した第２の実施例
を示すものである。

【００５２】この例では、図２に示したガルバノミラー
100 に代えて、レーザ光Ｌの進路変更手段としてウォブ
リング素子121 を設けている。このウォブリング素子12
1 は、同一光路中に光の進行方向に沿って順次配置され
た位相変調光学素子としての複数（例えば２つ）の強誘
電性液晶素子（ＦＬＣ）102 、122 と、水晶板等の透明
基板からなる複数（例えば２つ）の複屈折媒体103 、12
3 とを交互に組み合わせることによって構成されてい
る。

【００５３】この場合、原理的には、厚さｄの複屈折媒
体の与える光軸のずれをｌとしたとき、光軸のずれが
ｌ、ｌ／２、ｌ／４、・・・ｌ／２ⁿ（ここではｎ＝
２）となるように、素子を積層する。具体的には、図７
において水晶板103 、123 の厚みをｄ、ｄ／２と順次小
さくなるようにする。更に、この積層時に複屈折媒体の
異常光軸の向きを揃えることにより、各液晶素子102 、
122 を駆動すると、長さｌ（２−ｌ／４）の距離の間を
４点の光路ずれ（実際には３点の光路ずれでよい。）を
呈するウォブリングを行うことができる。この４点の光
路ずれは、各液晶素子のスイッチング状態を選択するこ
とによって順次切り換え可能であり、レーザ光Ｌの進路
を各染料収容部37Ｙ、37Ｍ、37Ｃのいずれかの方向へ選
択的に変更することができる。

【００５４】なお、ウォブリング素子121 によって、レ
ーザ光Ｌを実線方向と仮想線方向とに進路変更するメカ
ニズムを説明すると、例えば強誘電性液晶素子102 のス
イッチ状態が図８（Ａ）の如き場合、レーザ光Ｌの偏光
面と異常光軸108 が約45度の角をなすようにし、これに
よって透過光111 は異常光軸の向きに回転し、直線偏光
（ｙ軸方向）→楕円偏光→円偏光→楕円偏光→直線偏光
（ｘ軸方向）と強誘電性液晶素子102 内を変化し、偏光
面は初期状態から90度回転し、水晶板103 に照射され
る。水晶板103 では、入射偏光面内に水晶の異常光軸11
0 を含まないため、光111 は屈折しないでそのままの光
軸を維持し、再び出射光Ｌとして出る。この出射光Ｌ
は、更に強誘電性液晶素子122 及び水晶板123 に通さ
れ、図７に示した染料加熱用のレーザ光Ｌとして用いら
れてよい。

【００５５】次に、図８（Ｂ）のように、強誘電性液晶
素子102 が他のスイッチ状態の場合、入射レーザ光Ｌの
偏光面と強誘電性液晶素子102 の異常光軸108 が平行の
ため、透過光111 は偏光面を維持したまま複屈折を有す
る水晶板103 に照射される。水晶板103 では、入射偏光
面内に水晶の異常光軸110 を含むため、ｙ軸方向に偏光
している光は水晶板103 の異常光軸110 の傾いている方
向へ屈折し、再び空気層へ出射光Ｌとして出るとき光軸
と平行になり、入射光の光軸とのずれがｙ方向に生じ
る。この出射光Ｌは、更に強誘電性液晶素子122 及び水
晶板123 に通され、図７に示した染料加熱用のレーザ光
Ｌとして用いられてよい。

【００５６】強誘電性液晶素子122 及び水晶板123 を通
るレーザ光については、上記した強誘電性液晶素子102
及び水晶板103 を通る場合と同様に、強誘電性液晶素子
122のスイッチ状態によってレーザ光Ｌの光路を図７の
破線又は一点鎖線のように変更することができる。

【００５７】こうして、複数の素子の積層によって、記
録時に各染料収容部へレーザ光Ｌを選択的に向けること
ができるので、フルカラーの画像が良好に得られる。

【００５８】なお、強誘電性液晶素子102 、122 は、実
際には、配向膜及び透明電極付きの一対のガラス基板間
にカイラルスメクチック液晶等の強誘電性液晶が封入さ
れたものであるが、詳細は図示省略している。この液晶
素子102 、122 において、一対の透明電極間に印加する
電圧のオン・オフによって異常光軸108 の向きを上記し
たように変化させ、各スイッチ状態とする。

【００５９】この例によれば、上述した実施例と同様に
レーザ光Ｌをウォブリング素子で進路変更して使用でき
ると共に、レーザ光の進路変更を単純な電極の付いた液
晶パネルを用いるウォブリング素子で実現でき、精密な
光学系や機械的構成を必要としないという点で、構造の
単純さ、消費電力、コストの点で非常に優れている。

【００６０】図９は、本発明を非接触方式の染料気化型
レーザビームプリンタに適用した第３の実施例を示すも
のである。

【００６１】この例では、図２に示したガルバノミラー
100 に代えて、レーザ光Ｌの進路変更手段として可動式
のフォーカシングレンズ119 を設けている。この可動式
フォーカシングレンズ119 は、公知の光ディスクのトラ
ッキングサーボ技術のメカニズム（ボイスコイル使用）
を応用して、駆動信号によって往復動するものである。

【００６２】従って、出力モニタ時には、単にフォーカ
シングレンズ119 を動かしてレーザ光Ｌを各染料22Ｙ、
22Ｍ、22Ｃの方向へ反らすことができるので、非常に単
純な構造でコスト的にも有利な記録を行える。

【００６３】図10は、本発明を非接触方式の染料気化型
レーザビームプリンタに適用した第４の実施例を示すも
のである。

【００６４】この例のレーザ光進路変更手段は、グレー
ティング（回折格子）等の回折部材140 と液晶シャッタ
等のシャッタ部材141 との組み合わせによって構成して
いる。即ち、グレーティング等140 でビームＬを複数に
分け、その後段にシャッタ部材（例えば液晶シャッタ）
121 を設けて、各液晶素子 141Ｙ、 141Ｍ、 141Ｃを選
択的にオン又はオフさせ、複数の染料22Ｙ、22Ｍ、22Ｃ
をアクセスする。

【００６５】これは、各液晶素子の電極への印加電圧に
よって容易に実現でき、偏光方向の切り換えによって例
えば図10のように液晶素子 141Ｙのみにレーザ光Ｌを通
し、イエロー染料に入射させることができ、それを順次
各色についても行うことにより多色印刷が可能となる。

【００６６】この例によるヘッドも、比較的実用面では
汎用性のある安価な光学素子だけで作製することができ
る。

【００６７】図11〜図13は、本発明を非接触方式の染料
気化型レーザビームプリンタに適用した第５の実施例を
示すものである。

【００６８】この例では、使用するレーザアレイ80は上
述の例と同様に１本ではあるが、その長さがヘッド部全
長のほぼ１／３であり、かつ、上述の例とは異なって１
本のヘッド部77が各色の染料収容部77Ｃ、77Ｍ、77Ｙの
３つに区画され、これらのうち例えば中間のマゼンタ染
料収容部77Ｍ下にのみレーザアレイ80が配置されてい
る。

【００６９】即ち、ヘッド部77の１／３長程度のレーザ
アレイ80の出射レーザ光Ｌを図12に示すように各色の染
料へ進路変更し、このためには上述したガルバノミラ
ー、ウォブリング素子等の進路変更手段によってレーザ
光Ｌの進路を実線、破線又は一点鎖線のように選択的に
変更する。

【００７０】そして、各色毎にヘッド部77をＹ方向に順
次スキャンし、各スキャン時に印画紙50をヘッド部全長
の１／３ずつ（１／３ピッチ分）Ｘ方向に送ることによ
って、それぞれの色を重ねて印刷（重ねスキャン）す
る。

【００７１】具体的には、例えば図13に示すように、ま
ず図13（Ｉ）においてシアン染料収容部77Ｃをこれに対
応して進路選択されたレーザ光Ｌが照射し、これによっ
てヘッド部77をＹ方向にスキャンする間にシアン染料に
よるドット印刷をヘッド部全長の１／３長さに亘って行
う。印刷された状態は図中に黒丸のドットで示す（以
下、同様）。

【００７２】次いで、図13（II）に示すように、ヘッド
部77を元の位置（印画紙50の図面左側端）に戻すと共
に、印画紙50をＸ方向に上記の１／３長さ（１／３ピッ
チ分）送る。但し、図面では、理解容易のために、戻さ
れたヘッド部77をあえて位置をずらして示しているが、
実際には元の位置に重なっている。

【００７３】この状態から、ヘッド部77を再びＹ方向へ
スキャンしながらマゼンタ染料収容部77Ｍをこれに対応
したレーザ光分割部分が照射し、これによってマゼンタ
染料によるドット印刷を先のシアン色印刷ドットに重ね
て上記１／３長さ（１／３ピッチ分）に亘って行う。

【００７４】次いで、図13(III）に示すように、ヘッド
部77を元の位置（印画紙50の図面左側端）に戻すと共
に、印画紙50をＸ方向に上記の１／３長さ（１／３ピッ
チ分）送る。但し、図面では、理解容易のために、戻さ
れたヘッド部77をあえて位置をずらして示しているが、
実際には元の位置に重なっている。

【００７５】この状態から、ヘッド部77を再びＹ方向へ
スキャンしながらイエロー染料収容部77Ｙをこれに対応
したレーザ光分割部分が照射し、これによってイエロー
染料によるドット印刷を先のシアン色印刷ドット及びマ
ゼンタ色印刷ドットに重ねて上記１／３長さ（１／３ピ
ッチ分）に亘って行う。

【００７６】このように、ヘッド部77をＸ方向に１回ス
キャンする毎に１／３ヘッド長ずつ紙送りを行うことに
より、３色の染料を重ねて印画紙50上に気化させて転写
させるようにすれば、Ｃ（１回目）＋Ｍ（２回目）＋Ｙ
（３回目）の合成色からなるフルカラー印刷を行うこと
ができる。

【００７７】従って、フルカラー等の多色印刷を行う場
合に、レーザアレイ80は各色に共通に１本ですみ、しか
も短くてよいことになるから、その位置合わせは一層容
易かつ確実に行え、パッケージ構造も一層簡略化でき、
また、既述した例と同様に余分な光学部品を一切使わず
に単純に組み立てられるので、パッケージやコストの点
で非常に有利であり、しかも、レーザアレイ80の作製は
容易であり、その電極配線の形成も難なく行える。

【００７８】但し、図３に示した如きレーザアレイ30を
用いる場合に比べ、使用する染料の数が増えると紙送り
の量が小さくなるので、印刷速度が少し遅くはなるが、
キーデバイスとなるレーザアレイ自体の作製が楽になる
ことによる利点は大きいものがある。

【００７９】印刷速度については、ヘッド部をさらに長
くすること（即ち、染料ドット数を増やすこと又はレー
ザビーム数を増やすこと）で簡単に対応できる。ビーム
数を増やしても１次元であるから、２次元アレイの場合
のように素子作製の難しい面発光型のレーザを用いずに
現状のレーザ技術で対応できる上、配線技術においても
２次元アレイのような難しい問題がない。従って、単純
に各々のレーザ特性の歩留りを考慮するだけで、できる
だけ長いアレイを用いることができ、この分、印刷速度
を向上させることが可能となる。

【００８０】図14は、本発明を非接触方式の染料気化型
レーザビームプリンタに適用した第６の実施例を示すも
のである。

【００８１】この例では、図７において、ウォブリング
素子を構成する強誘電性液晶素子及び水晶板を更に二組
102−103 、 122−123 追加し、積層してウォブリング
素子131 を構成する。

【００８２】即ち、例えば図14に示すような厚さの異な
る水晶板（但し、水晶板103 の異常光軸 103Ａはｙ方
向、水晶板123 の異常光軸 123Ａはｘ−ｚ方向）を用い
た４組（但し、ｎ＝４）のウォブリング素子の積層によ
り、面（ｘ−ｙ）内で４×４点の光軸ずらし（レーザ光
の進路変更）が行える。

【００８３】そして、このウォブリング素子の積層数
（ｎ）を増やすことによって、ｙ方向では特定色の染料
ドット（例えばイエロー染料）にレーザ光を入射させ、
ｘ方向では他の色の染料ドット（例えばマゼンタ染料）
にレーザ光を入射させる等、図14に示すウォブリング素
子のスイッチ状態の切り換えを種々の組み合わせで行う
ことによって、各色の染料へのレーザ光の進路を選択的
に切り換えてフルカラーの印刷を行うことができる。

【００８４】従って、この例の場合、図７で述べた例に
おいて更にヘッド部の面方向にもウォブリングによる光
軸ずらしを行えるため、使用するレーザアレイのビーム
数（発光点数）を減らすことができ、或いはマルチビー
ムレーザを使用しなくてすむことも考えら、レーザアレ
イの作製が一層容易となる。

【００８５】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能
である。

【００８６】例えば、上述のビームの進路変更手段もＤ
ＭＤ（Ｄeformable Ｍirror Ｄevice)等の他の可動式小
型反射鏡を使用してよく、回折部材やシャッタ部材も他
の種類のものを使用してよい。また、使用する加熱ビー
ムも、半導体レーザをはじめ各種レーザ等による出射ビ
ームを使用してよい。

【００８７】ビーム進路変更手段の配置も種々変えてよ
く、例えば各色の染料収容部の直下又は近傍であればど
のような位置でもよい。また、面内で進路をｘ−ｙ方向
に変更することは図14の例で述べたが、これは例えば図
９の例においてフォーカシングレンズを図中の紙面垂直
方向にも動かせば（或いはフォーカシングレンズを回動
させれば）可能である。

【００８８】また、ヘッドやプリンタの構造や形状は、
前記以外の適宜の構造、形状としてよく、ヘッドを構成
する各部分の材料には、他の適宜の材料を使用してよ
い。記録染料についても、マゼンタ、イエロー、シアン
の３色として（更には、黒を加えた）フルカラーの記録
を行うほか、２色印刷、１色のモノカラー又は白黒の記
録を行うことができる。染料等の記録材を気化又は昇華
させるエネルギーとしては、レーザ光以外の加熱ビーム
を用いてもよい。

【００８９】こうした記録において、多色又はフルカラ
ー印刷は上述した例によって実現できるが、モノカラー
又は黒色の印刷を行うには、複数の同色の染料ドットに
対して上述したビーム進路変更手段を用いてビームを振
ればよい（これは、例えば図11〜図13の例に変形を加え
ることでも可能である）。

【００９０】ヘッドにいては、１ライン毎をスキャニン
グするタイプ（シリアル型）や固定タイプ（ライン型）
のいずれでも、加熱ビームを用いるものであればよい
（この意味では、接触タイプでもよい）。また、シリア
ル型の場合の駆動機構は上述のもの（例えば図４のも
の）に限定されることはない。

【００９１】また、上述の例のように、固体染料を一旦
液状にし、これを気化させて記録を行う他、固体染料を
レーザ光によって加熱して直接気化、即ち昇華させて記
録を行うことができるし、染料溜めに液化染料（室温に
て液状）を収容することもできる。更に、記録材は上述
した飛翔以外の現象（例えば蒸気化）によっても印画紙
へ移行させることができ、この意味でも上述した非接触
式でなくてもよい。

【００９２】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、染料等の記
録材をレーザ光等の加熱ビームの照射によって気化さ
せ、印画紙等の被記録体に飛翔等により移行させるよう
に構成され、加熱ビーム出射手段からの加熱ビームを進
路変更して複数の記録材のいずれかに選択的に入射させ
ているので、加熱ビーム出射手段は複数の記録材に対し
て共通にできることになり、加熱ビーム出射手段を含め
たヘッド構造を簡略化でき、その組み立てが容易とな
る。

【００９３】しかも、共通の（特に１本の）加熱ビーム
出射手段を使用すればよいから、その作製が容易であ
り、また、加熱ビーム出射手段においては電極配線の引
き廻しを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるプリンタヘッドの
記録時の概略断面図である。

【図２】同プリンタヘッドの具体例の概略断面図であ
る。

【図３】同プリンタヘッドの概略裏面図である。

【図４】同プリンタを下方からみた概略斜視図である。

【図５】同プリンタヘッドの概略分解斜視図である。

【図６】同プリンタヘッドの他の具体例の概略図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施例によるプリンタヘッドの
概略断面図である。

【図８】同プリンタヘッドに使用するウォブリング素子
の各スイッチ状態を示す概略図である。

【図９】本発明の第３の実施例によるプリンタヘッドの
概略断面図である。

【図10】本発明の第４の実施例によるプリンタヘッドの
概略断面図である。

【図11】本発明の第５の実施例によるプリンタヘッドの
概略裏面図である。

【図12】同プリンタヘッドの断面図である。

【図13】同ヘッド部のスキャンを各色毎に順次示す概略
裏面図である。

【図14】本発明の第６の実施例によるプリンタヘッドに
用いるウォブリング素子の概略図である。

【図15】従来の感熱記録ヘッドを用いたプリンタの要部
正面図である。

【図16】本発明完成前に案出されたプリンタヘッドの概
略断面図である。

【図17】同プリンタのヘッド部の概略裏面図である。

【図18】他のプリンタの概略裏面図である。

【図19】同プリンタの分解斜視図である。

【図20】同プリンタの概略断面図である。

【図21】更に他のプリンタの概略裏面図である。

【符号の説明】

10、40・・・プリンタヘッド 11・・・空隙 14・・・ベース 15・・・染料溜め 16・・・ヒータ 17・・・気化部 18・・・半導体レーザ 19、38・・・集光レンズ 22・・・液化染料 22Ｃ・・・液化シアン染料 22Ｍ・・・液化マゼンタ染料 22Ｙ・・・液化イエロー染料 30、80・・・マルチレーザアレイ 31・・・マクロレンズアレイ 32・・・気化染料 37・・・染料収容部 37Ｃ、77Ｃ・・・シアン染料収容部 37Ｍ、77Ｍ・・・マゼンタ染料収容部 37Ｙ、77Ｙ・・・イエロー染料収容部 42・・・ヘッド送り軸 43・・・ヘッド支軸 50・・・印画紙（被記録紙） 100 ・・・ガルバノミラー 102 、122 ・・・強誘電性液晶素子（位相変調素子） 103 、123 ・・・複屈折媒体 121 、131 ・・・ウォブリング素子 140 ・・・グレーティング 141 ・・・液晶シャッタＬ・・・レーザ光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9121−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録材を加熱ビームの照射によっ
てそれぞれ気化させ、被記録体に移行させるように構成
され、加熱ビーム出射手段からの加熱ビームを進路変更
して前記複数の記録材のいずれかに選択的に入射させる
ビーム進路変更手段を有する記録ヘッド。
【請求項２】ビーム進路変更手段がミラーからなって
いる、請求項１に記載した記録ヘッド。
【請求項３】ミラーがガルバノミラーである、請求項
２に記載した記録ヘッド。
【請求項４】ビーム進路変更手段がウォブリング素子
からなっている、請求項１に記載した記録ヘッド。
【請求項５】加熱ビーム出射手段からの出射ビームの
フォーカシングレンズが移動可能に設けられ、このフォ
ーカシングレンズがビーム進路変更手段として用いられ
る、請求項１に記載した記録ヘッド。
【請求項６】ビーム進路変更手段が、回折部材とシャ
ッタ部材との組み合せからなる、請求項１に記載した記
録ヘッド。
【請求項７】複数の記録材に対して共通に加熱ビーム
出射手段が設けられている、請求項１〜６のいずれか１
項に記載した記録ヘッド。
【請求項８】加熱ビーム出射手段が、マルチレーザア
レイからなっている、請求項７に記載した記録ヘッド。
【請求項９】記録材層が間隙を隔てて被記録体に対向
し、気化した記録材が前記間隙を通して前記被記録体に
移行させるように構成されている、請求項１〜８のいず
れか１項に記載した記録ヘッド。
【請求項10】請求項１〜９のいずれか１項に記載した
記録ヘッドを有する記録装置。
【請求項11】請求項１〜10のいずれか１項に記載した
記録ヘッド又は記録装置を用い、加熱ビーム出射手段か
らの出射ビームを進路変更して複数の記録材のいずれか
に選択的に入射させる記録方法。