JPH1199703A - 印画紙用プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】蛍光体からなる発光体素子を主走査方向に延び
るように複列の千鳥状に配置させたプリントヘッド構造
を採用しても、印画紙にドット単位の濃淡縞が生じない
印画紙用プリントヘッドを提供すること。 【解決手段】蛍光体64からなる発光体素子を主走査方向
に延びるように複列の千鳥状に配置させた印画紙用プリ
ントヘッド60で、一方の列の発光体素子が放射する光ビ
ーム70と他方の列の発光体素子が放射する光ビームとが
主走査方向に直角な副走査方向において重なることなく
近接するように、発光体素子の配置ピッチが決定されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データに応じ
て印画紙に光ビームを放射する蛍光体からなる発光体素
子を主走査方向に延びるように複列の千鳥状に配置させ
た印画紙用プリントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】光に感応する媒体にカラー画像を形成す
る蛍光プリンタに用いられているプリントヘッドでは、
例えば、特開平５−９２６２２号公報に開示されている
ように、熱電子を放出するカソードとなる線状電極と、
制御電極と、所定のピッチと大きさでもって蛍光体が被
覆している複数の帯状陽極電極とが真空容器の中に封入
されており、帯状陽極電極への電圧の印加及び制御電極
への画像データに基づく制御信号の付与により、蛍光体
への熱電子の衝突、つまり蛍光体の発光が制御される。
１つの蛍光体が画像を構成する１つのピクセル、つまり
１ドットに対応しており、高い解像度を得るためには蛍
光体の配設ピッチを細かくしなければならない。しか
し、その際、各蛍光体間の隙間はどうしても必要である
ため、主走査方向に延びる蛍光体の列を複数とし、蛍光
体を複列千鳥状とし、各列の蛍光体間の隙間を他の列の
蛍光体でカバーするように配置する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような、蛍光
体を複列千鳥状に配置したプリントヘッドでは、各蛍光
体によって作り出される光ビームドットが光感応媒体上
で隙間を生じることを避けるため、各列の蛍光体を主走
査方向に直角な副走査方向において互いにその一部が重
なり合うように配置している。このようなプリントヘッ
ドは電子複写機などの書き込みヘッドなどには有効であ
るが、印画紙に対するデジタル露光装置のプリントヘッ
ドとして使用された場合、光ビームの重なり部分が印画
紙に対する二重露光を引き起こし、その部分の濃度が濃
くなり、印画紙にドット単位の濃淡縞が生じることにな
る。本発明の目的は、蛍光体からなる発光体素子を主走
査方向に延びるように複列の千鳥状に配置させたプリン
トヘッド構造を採用しても、印画紙にドット単位の濃淡
縞が生じない印画紙用プリントヘッドを提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による、蛍光体からなる発光体素子を主走査
方向に延びるように複列の千鳥状に配置させた印画紙用
プリントヘッドでは、一方の列の発光体素子が放射する
光ビームと他方の列の発光体素子が放射する光ビームと
が前記主走査方向に直角な副走査方向において重なるこ
となく近接するように、前記発光体素子の配置ピッチが
決定されていることを特徴としている。この構成では、
例えば、隣接する光ビームドットを、約２００ｄｐｉの
解像度、つまり１ドットの幅が約０．１２mmの場合で、
０．１〜０．３μm程度の隙間が生じる程度に近接させ
ることで、二重露光の発生が抑えられ、濃淡縞が目立た
ないプリントが得られる。これは、印画紙画像における
白色は黒色よりはるかに目立たないという視覚的特徴に
鑑み、露光の弱い部分は白色として現れるという印画紙
露光の特性を利用したものである。

【０００５】上述した光ビームを得るための、本発明に
よる好適な実施形態の１つとして、透光性の基板と、主
走査方向に平行に前記基板の内面に形成された第１帯状
陽極導体と第２帯状陽極導体と、前記両帯状陽極導体に
形成された複数の透過孔に被覆された蛍光体と、前記蛍
光体から離れて設けられた制御電極及び線状陰極と、前
記基板の外面に前記蛍光体に対向して配置されたカラー
フィルター及びレンズとを備えた印画紙用プリントヘッ
ドにおいて、前記第１帯状陽極導体の透過孔と第２帯状
陽極導体の透過孔とを前記主走査方向に直角な副走査方
向において重なることなく近接するように千鳥状に配置
することが提案される。これに構成によれば、熱電子の
衝突により蛍光体から放射された光ビームは、透過孔を
通り、カラーフィルター及びレンズを経て、印画紙を照
射するが、上述した特徴的な透過孔の配置により、光ビ
ームドットの重なりが回避され、結果として、きれいな
写真プリントを作り出すことが可能となる。

【０００６】さらに別な好適実施形態として、遮光部材
と、前記遮光部材の内側に配置された線状陰極と、前記
遮光部材に形成された複数の透過孔を覆うように前記遮
光部材の内面に設けられた発光体素子と、前記透過孔を
覆うように前記遮光部材の外面に設けられたカラーフィ
ルター及びレンズとを備え、前記発光体素子が前記線状
陰極から放出される熱電子が衝突することにより発光す
る蛍光体を有する印画紙用プリントヘッドにおいて、前
記透過孔を主走査方向に延びるように、かつ前記主走査
方向に直角な副走査方向において重なることなく近接す
るように２列の千鳥状に形成することが提案される。こ
の構成でも、蛍光体から放射され、透過孔を通り、カラ
ーフィルター及びレンズを経て、印画紙を照射する光ビ
ームのドットの重なりが回避され、きれいな写真プリン
トを作り出すことができる。本発明によるその他の特徴
及び利点は、以下図面を用いた実施例の説明により明ら
かになるだろう。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に蛍光プリントヘッド６０の
模式的な断面図が示されている。蛍光プリントヘッド６
０は、実際には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つ
の発光ブロックを備えているが、ここではＲの発光ブロ
ックだけを示している。他の２つの発光ブロックも同様
な構成となっている。透光性材料からなる基板６１の内
面には、アルミニウム薄膜からなる第１帯状陽極導体６
２と第２帯状陽極導体６３が形成されている。この両帯
状陽極導体６２、６３は、図２からよく理解できるよう
に、この蛍光プリントヘッド６０によって露光される印
画紙３の搬送方向に対して直角となる主走査方向に延設
されているとともに、所定のピッチで矩形の透過孔６２
ａ、６３ａが設けられている。この配設ピッチは、透過
孔６２ａ、６３ａの幅よりわずかに長い値となってい
る。この実施の形態では、蛍光プリントヘッド６０の解
像度が約２００ｄｐｉであり、透過孔６２ａ、６３ａの
幅：Ｌが約０．１２mmで、配設ピッチは０．２４mmに
０．２〜０．６μm程度加えた値となっている。つま
り、図２に示すように、第１帯状陽極導体６２の透過孔
６２ａと第２帯状陽極導体６３の透過孔６３ａが主走査
方向に直角な副走査方向において重なることなく、わず
かな隙間：ΔＬ＝０．１〜０．３μmだけあけて近接す
るように千鳥状に配置されている。

【０００８】各透過孔６２ａ、６３ａには、蛍光体６４
が被覆されており、この蛍光体６４と、第１帯状陽極導
体６２又は第２帯状陽極導体６３の一部で、発光体素子
を構成している。この発光体素子から間隔をあけて、主
走査方向を横断する方向に蛍光体６４に対応するグリッ
ドとしての複数の制御電極６５が延設されている。この
制御電極６５には、蛍光体６４と対向するエリアに透光
部としてのスリット孔６５ａが形成されている。各制御
電極６５は互いに電気的に独立しており、それぞれに独
立した制御電圧が印加される。制御電極６５からさらに
離れて、加速電極６６が設けられている。この加速電極
６６は制御電極６５のスリット孔６５ａに対応してスリ
ット孔６６ａを設けている１枚の金属板からなり、共通
の加速電圧が印加される。さらに制御電極６５から離れ
た位置にフィラメントとしての線状陰極６７が主走査方
向に沿って設けられている。

【０００９】以上述べた、帯状陽極導体６２と６３、制
御電極６５、加速電極６６、線状陰極６７は、基板６１
の内面とカバー体６８によって作り出される真空空間に
収納されている。基板６１の外面には、蛍光体６４に対
向してカラーフィルタとしての赤色フィルタ６９が設け
られている。蛍光体６４から放射された光ビーム７０は
この赤色フィルタ６９で調光され、セルフォックレンズ
７１によって印画紙３上に結像する。

【００１０】線状陰極６７と加速電極６６に所定の電圧
を印加した状態で、第１帯状陽極導体６２と第２帯状陽
極導体６３に所定のタイミングで交互に電圧を印加し、
このタイミングに同期して所望の制御電極６５に正の露
光信号を印加することで、線状陰極６７から跳び出た熱
電子が制御電極６５の状態に応じてスリット孔６５ａを
通過し、蛍光体６４に衝突する。熱電子が衝突した蛍光
体６４は光を放射し、この光ビーム７０は透過孔を通
り、印画紙３に到達することで、印画紙に対して光ビー
ムドット単位の露光を行う。例えば、全ての蛍光体６４
が光を放射した場合、上述したプリントヘッド構造のゆ
え、図３に示すように、印画紙３は、隣り合う光ビーム
ドットが重なり合わないように露光される。

【００１１】以下、本発明による蛍光プリントヘッド６
０をデジタル露光装置の主要部材として採用したプリン
タープロセッサーを説明する。図４に示す概略ブロック
図から明らかなように、プリンタープロセッサーには、
写真用フィルム２の画像を感光材料としての印画紙３に
対して露光ポイント１において投影露光する光学露光装
置２０と、同じ露光ポイント１においてデジタル画像デ
ータに応じて画像を印画紙３に露光するデジタル露光装
置３０と、露光ポイント１で露光された印画紙３を現像
する現像処理部５、印画紙３を印画紙マガジン４から露
光ポイント１を経て現像処理部５へ搬送する印画紙搬送
機構６及び、プリンタープロセッサー１の各部の制御等
を行うコントローラ７が備えられている。露光ポイント
１には印画紙３に対する光学露光装置２０による露光エ
リアを決定するペーパーマスク４０が設けられ、コント
ローラ７には各種の情報入力を行うための操作卓８及び
画像や文字を表示させるモニタ９が接続されている。コ
ントローラ７と通信可能に接続されているサブコントロ
ーラ１０７は、コントローラ７の補助的な働きを行うも
のである。

【００１２】印画紙３をロール状に収納している印画紙
マガジン４から引き出された印画紙３は、光学露光装置
２０又はデジタル露光装置３０或いは両方の露光装置で
露光された後、現像処理部５にて現像され、一駒分の画
像情報を含む大きさに切断されて排出される。もちろ
ん、露光前に印画紙３を必要な長さに切断する構成を採
用しても良い。

【００１３】以下、各構成要素について説明する。光学
露光装置２０には、ハロゲンランプで構成された光学露
光用光源２１、フィルム２に照射する光の色バランスを
調整する調光フィルタ２２、調光フィルタ２２を通過し
た光を均一に混色するミラートンネル２３、フィルム２
の画像を印画紙３上に結像させる焼付レンズ２４及びシ
ャッタ２５が露光光路をなす同一光軸上に設けられてい
る。フィルム２に形成されている画像を読み取るスキャ
ナ１０が、光学露光装置２０に対してフィルム搬送経路
上流側に設けられている。このスキャナ１０は、フィル
ム２に対して白色光を照射し、その反射光あるいは透過
光の強度を赤色，緑色，青色の３原色に分解して、例え
ばＣＣＤラインセンサ又はＣＣＤイメージセンサ等で画
像の濃度を測定するものである。このスキャナ１０によ
って読み取られた画像情報は、コントローラ７に送られ
て、露光された印画紙３に形成される画像のシミュレー
ト画像をモニタ９に表示するために用いられる。

【００１４】図５に詳しく示されているように、デジタ
ル露光装置３０には、前述した構造を有するＲの発光ブ
ロック３２とＧの発光ブロック３３とＢの発光ブロック
３４からなる蛍光プリントヘッド６０と、この蛍光プリ
ントヘッド６０を印画紙３の搬送方向に走査するための
往復移動機構５０が備えられている。蛍光プリントヘッ
ド６０の各発光ブロックはコントローラ７と接続されて
おり、往復移動機構５０の駆動系はサブコントローラ１
０７と接続されている。コントローラ７による蛍光体６
４の制御及び往復移動機構５０を介してサブコントロー
ラ１０７による蛍光プリントヘッド６０の副走査方向で
の走査制御に基づいて画像データや文字データが印画紙
３にカラー露光される。

【００１５】ペーパーマスク４０それ自体は、公知なも
のであり、詳しい説明は省略するが、図６と図７に概略
的に示すように、印画紙３の搬送方向に平行に延びてい
るとともに搬送方向の横断方向に往復移動可能な上辺部
材４１と下辺部材４２、印画紙３の搬送方向の横断方向
に延びているとともに搬送方向に往復移動可能な左辺部
材４３と右辺部材４４、これらの部材を支持している基
台４５を備えており、上辺部材４１と下辺部材４２の間
隔によって印画紙３の幅方向の露光範囲が、左辺部材４
３と右辺部材４４の間隔によって印画紙３の長さ方向の
露光範囲が決定される。上辺部材４１、下辺部材４２、
左辺部材４３、右辺部材４４の動きは、図示されていな
い駆動機構を介してコントローラ７によって制御され
る。

【００１６】蛍光プリントヘッド６０のための往復移動
機構５０は、ペーパーマスク４０の基台４５に取り付け
られており、その基本的な構成要素は、蛍光プリントヘ
ッド６０の両側端部に設けられたガイド部材５１、ガイ
ド部材５１に設けられたガイド孔５１ａに挿通されるガ
イドレール５２、一方のガイド部材５１に設けらたワイ
ヤー留め具５３、端部をワイヤー留め具５３に固定され
たワイヤー５４、ワイヤー５４を掛け回しているととも
に基台４５の両端に配置されているスプロケット５５、
一方のスプロケット５５をサブコントローラ１０７の制
御に基づいて回転させるパルスモータ５６である。パル
スモータ５６の回転は、ワイヤー５４の動きを通じて蛍
光プリントヘッド６０をガイドレール５２に沿って移動
させる。

【００１７】図８に蛍光プリントヘッド６０による印画
紙３の露光制御を模式的に説明するブロック図が示され
ている。コントローラ７には、デジタルカメラ、スキャ
ナー、ＣＤなどデジタル画像を収得するための機器と接
続される画像データ入力ポート７ａ、入力された画像デ
ータやビット化された文字データを必要に応じて画像処
理するとともに蛍光プリントヘッド６０に送り出すため
のプリントデータに変換する画像処理部７ｂ、各種出力
データを外部機器に送り出すための出力ポート７ｄが備
えられており、上記プリントデータはプリントヘッドド
ライバー７ｅを経て蛍光プリントヘッド６０のＲ発光ブ
ロック３２、Ｇ発光ブロック３３、Ｂ発光ブロック３４
に送られる。さらにコントローラ７にはサブコントロー
ラ１０７の通信ポート１０７ａと接続されている通信ポ
ート７ｆが備えられている。サブコントローラ１０７に
は蛍光プリントヘッド６０の走査速度とタイミングに関
する制御信号を生成する走査制御部１０７ｂが備えられ
ており、サブコントローラ１０７はコントローラ７と連
係して、出力ポート１０７ｃとモータドライバー１０７
ｄを介してパルスモータ５６に制御信号を送る。このコ
ントローラ７とサブコントローラ１０７の連係により、
印画紙３の所定位置に蛍光プリントヘッド６０による画
像焼付が行われる。

【００１８】次に、このプリンタープロセサーの概略的
な動作を説明する。モータ１２によって駆動されるロー
ラ１１によってフィルム２が光学露光装置２０に供給さ
れる際、スキャナ１０にて読み取ったフィルム２の画像
情報に基づいて、コントローラ７が調光フィルタ２２を
制御する。これにより、光源２１の照射光をフィルム２
の画像の色濃度に応じた色バランスに調整する。光学露
光装置２０では、その調整後の光によりフィルム２を照
射し、フィルム２の画像情報を透過光として露光ポイン
ト１に位置する印画紙３に照射し、印画紙３にフィルム
２の画像を焼き付ける。必要な場合、光学露光装置２０
による焼付エリアの周辺部にデジタル露光装置３０の蛍
光プリントヘッド６０の走査により、付加的な文字やロ
ゴマークなどのイラストが焼き付けられる。もちろん、
デジタルカメラによって撮像された画像を印画紙３にプ
リントする場合などでは、露光ポイント１に位置する印
画紙３に対して、デジタル露光装置３０のみが焼き付け
を行うことになる。

【００１９】露光ポイント１で画像を焼き付けられた印
画紙３は、複数のローラ１３とこれらのローラ１３を駆
動するためにコントローラ７によって制御されるモータ
１４を備えた印画紙搬送機構６によって現像処理部５に
搬送され、印画紙３を現像するための処理液を充填した
複数のタンクを順次通過していくことで現像処理され
る。この印画紙搬送機構６は、印画紙マガジン４から引
き出された印画紙３を露光ポイント１の所定の位置に停
止させるためにも機能しているので、露光済みの印画紙
３を連続的に現像処理部５に搬送する方式を採用する場
合、印画紙搬送機構６を露光ポイント１より搬送方向上
流側と下流側とで分割して、それぞれ独立して駆動する
ように構成すればよい。

【００２０】上記実施の形態では、蛍光プリントヘッド
６０による印画紙３の所定エリアにわたる露光のため、
蛍光プリントヘッド６０が印画紙３上を移動する構成を
採用していたが、これに代えて、蛍光プリントヘッド６
０を露光ポイント１の所定の位置に固定しておき、印画
紙３が移動することによって所定エリアだけ露光走査さ
れる構成を採用することも可能である。この場合、印画
紙３の移動は、コントローラ７からの制御信号に基づい
て印画紙搬送機構６が動作することで行えばよい。

【００２１】〔別実施形態〕以下図９と図１０を用いて
本発明による蛍光プリントヘッド６０の別実施形態を説
明する。ここでも、図９では蛍光プリントヘッド６０の
Ｒの発光ブロックの一部だけを示し、さらに図１０で
は、その発光ブロックにおける１つの光ビームドットを
作り出す構成要素を示している。遮光マスクとして機能
する遮光基板１６１には、主走査方向に２列千鳥状で所
定のピッチで矩形の透過孔１６１ａが設けられている。
この配設ピッチは、この実施の形態でも、透過孔１６１
ａの幅よりわずかに長い値、つまり、透過孔１６１ａの
幅：Ｌが約０．１２mmで、配設ピッチは０．２４mmに
０．２〜０．６μm程度加えた値となっており、各列の
透過孔１６１ａが副走査方向において重なることなく、
わずかな隙間：ΔＬ＝０．１〜０．３μmだけあけて近
接するように千鳥状に配置されている。従って、この光
ビームドットの解像度は約２００ｄｐｉとなっている。
副走査方向に関して透過孔１６１ａの両側に一対の陽極
体１６２がアルミニウム薄膜として形成されており、こ
の一対の陽極体１６２にまたがって透過孔１６１ａを覆
うように蛍光体１６４が形成されている。一対の陽極体
１６２と蛍光体１６４によって発光体素子を形成してい
ることになるが、この発光体素子の周囲に各発光体素子
間のクロストークを防止するためのグリッド電極体１６
５が形成されている。さらに発光体素子から離れた位置
にフィラメントとしての線状陰極１６７が主走査方向に
沿って設けられている。

【００２２】以上述べた、発光体素子、グリッド電極体
１６５線状陰極１６７は、遮光基板１６１の内面側にこ
こでは図示されていないカバー体によって作り出される
真空空間に収納されている。遮光基板１６１の外面に
は、発光体素子に対向してカラーフィルタとしての赤色
フィルタ１６９が設けられている。蛍光体１６４から放
射された光ビーム７０はこの赤色フィルタ１６９で調光
され、セルフォックレンズ１７１によって印画紙３上に
結像する。線状陰極１６７に所定の電圧を印加した状態
で、露光信号に応じた駆動電圧が適合する発光体素子の
陽極体１６２に印加されると、線状陰極６７から跳び出
た熱電子がその発光体素子の蛍光体６４に衝突する。熱
電子が衝突した蛍光体１６４は光を放射し、この光ビー
ム７０は透過孔１６１ａを通り、印画紙３に到達するこ
とで、印画紙３に対して光ビームドット単位の露光を行
う。ここでも、上述したプリントヘッド構造のゆえ、全
ての蛍光体６４が光を放射した場合、図３に示すよう
に、印画紙３は、隣り合う光ビームドットが重なり合わ
ないように露光されることになる。

【００２３】上述した実施の形態では、蛍光体６４、１
６４が２列千鳥状に配置されていたが、もちろん、本発
明の枠内でこの配列を３列や４列などの複列千鳥状（ジ
グザク状）にすることも可能である。本発明で重要な点
は、隣り合う光ビームドットが重なり合うことがないよ
うなプリントヘッド構造を提供することである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリントヘッドの１つの実施形態
を示す断面模式図

【図２】図１の矢視Ａからみた拡大平面図

【図３】本発明によるプリントヘッドを用いた露光ドッ
トを示した説明図

【図４】本発明によるプリントヘッドを採用したプリン
タープロセッサーの概略ブロック図

【図５】プリントヘッド部分の概略斜視図

【図６】ペーパーマスクとプリントヘッド用往復移動機
構を示す概略平面図

【図７】ペーパーマスクとプリントヘッド用往復移動機
構を示す概略側面図

【図８】プリントヘッドを用いたデジタル露光制御を模
式的に説明するブロック図

【図９】本発明によるプリントヘッドの別な実施形態を
示す平面模式図

【図１０】本発明によるプリントヘッドの１つの実施形
態を示す断面模式図

【符号の説明】

６０ プリントヘッド ６１ 基板 ６２ 第１帯状陽極導体 ６２ａ 透過孔 ６３ 第２帯状陽極導体 ６４ 蛍光体 ６５ 制御電極 ６６ 加速電極 ６７ 線状電極 ６９ カラーフィルタ ７１ セルフォックレンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光体からなる発光体素子を主走査方向に
   延びるように複列の千鳥状に配置させた印画紙用プリン
   トヘッドにおいて、 一方の列の発光体素子が放射する光ビームと他方の列の
   発光体素子が放射する光ビームとが前記主走査方向に直
   角な副走査方向において重なることなく近接するよう
   に、前記発光体素子の配置ピッチが決定されていること
   を特徴とする印画紙用プリントヘッド。
2. 【請求項２】透光性の基板と、主走査方向に平行に前記
   基板の内面に形成された第１帯状陽極導体と第２帯状陽
   極導体と、前記両帯状陽極導体に形成された複数の透過
   孔に被覆された蛍光体と、前記蛍光体から離れて設けら
   れた制御電極及び線状陰極と、前記基板の外面に前記蛍
   光体に対向して配置されたカラーフィルター及びレンズ
   とを備えた印画紙用プリントヘッドにおいて、 前記第１帯状陽極導体の透過孔と第２帯状陽極導体の透
   過孔が前記主走査方向に直角な副走査方向において重な
   ることなく近接するように千鳥状に配置されていること
   を特徴とする印画紙用プリントヘッド。
3. 【請求項３】遮光部材と、前記遮光部材の内側に配置さ
   れた線状陰極と、前記遮光部材に形成された複数の透過
   孔を覆うように前記遮光部材の内面に設けられた発光体
   素子と、前記透過孔を覆うように前記遮光部材の外面に
   設けられたカラーフィルター及びレンズとを備え、前記
   発光体素子が前記線状陰極から放出される熱電子が衝突
   することにより発光する蛍光体を有する印画紙用プリン
   トヘッドにおいて、 前記透過孔が主走査方向に延びるように、かつ前記主走
   査方向に直角な副走査方向において重なることなく近接
   するように２列の千鳥状に形成されていることを特徴と
   する印画紙用プリントヘッド。