JPS5912877A - 光プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光源と、光スイツチ素子を有する光スイツチン
グマスクと、光スイツチングマスクおよび感光記録担体
間に配設され光スイツチングマスク内に発生した光ドツ
トラスタを記録担体に転写する光結像装置とを具える光
プリンタに関するものである。

従　　来　　技　　術 この種の光プリンタは、例えばドイツ国公開特許第２８
１１２０６号から既知であり、その原理は第１図に示さ
れている。光スイツチングマスクには、磁気光学光スイ
ッチ素子列を使用し、これら素子の構造および動作はド
イツ国公開特許第２６０６５９６号に記載されている。

他方光印字ヘッドは、液晶技術により製造される光スイ
ツチ素子列で構成する。他の技術として、光スイツチン
グ配列の構成にセラミックの電気光学材料を利用するも
のがある。

光印字ヘッドは、例えば光感応記録担体或いは中間担体
に直線状に露光するための電子写真プリンタＧこおいて
使用され、次いでこれら担体上に光学像を、例えば写真
法によって或いは電子写真の場合には、電子写真法によ
って形成する。特に鬼子写真式プリンタは、原稿或いは
グラフなどを普通紙に高品質で印刷するための印刷シス
テムまたは事務システムに一層重要となってきている。

基本的には、像の品質を高めるため、個々に電気的切換
え可能な光ドットの密度をできるだけ高くすることが、
印字ヘッドに対して求められている。かかる印字ヘッド
を電子写真式プリンタに適用するためには、１闘当り少
くともＩＯ光ドットの密度を必要としている。しかしい
わゆるレーザ印字ヘッドでは１部当り１６光ドツトまで
の解像度がすでに得られている。

例えばドイツ国公開特許第２８１２２０６号に記載され
ているような固体光スイツチングマスクを使用する場合
には所望のドツト密度を得ることができるが、製造技術
の観点からすれば光スイツチング列の絶対的な長さに対
して成る制限が課せられるようになる。例えば、上述し
た磁気光学光スイッチングマスクは写真平版マスク技術
によって製造する。これらマスクの長さは多くとも数セ
ンチメータとすることができる。例えば、磁気光学原理
に基づいて形成された光スイツチングマスクは、１酎当
り１６個のスイッチ素子の密度でｌ担体に集積化された
５１２個のスイッチ素子を具えている。また２０スイツ
チ素子／闘のドツト密度も現在の技術によりなんら問題
なく得ることができる。

ドイツ工業規格のＡ４フォーマットシート上に光プリン
タの１ラインを露光するためには１列の光スイツチング
列を具える数個のかかる光スイツチングマスクのモジュ
ール状連結を必要とする。

例えば１数個の光スイツチング列を隣接して配置し１夫
々の光スイツチング列をそれ自体の対物レンズＯこより
記録担体上に結像するようにした光プ□リンタが提案さ
れている。

かかる構成の光印字ヘッドの欠点は、光スイツチングマ
スクの物体平面および記録担体の像平面間の結像距離が
比較的長いことである。その理由は、数センチメートル
の長さを有するラインの像”形成を行うため個別の対物
レンズを使用する場合に、口径および焦点距離が制限さ
れるようになる。

１６ドツト／闘のラスタに約５００個の光ドットの結像
を行うための代表的結像距離は１５乃至２０ｃｍである
。さらに口径比を大きくして物体ドットからの光をでき
るだけしゃ断するためには、対物レンズの直径を比較的
大きくする必要がある。かように個別の対物レンズを用
いる場合には比較的高価となる欠点がある。

原理的には必要とされる結像量は、これを対応する多数
の結像対物レンズにより短い光スイツチマスクに分割す
ることによ６減少させることができる。その理由は結像
すべき物体視野が小さい場合に、対物レンズの焦点距離
を小さく選定することができるからである。しかし、か
かる解決策の欠点は、取付は価格が増大することである
。その理由は多数の光スイツチングマスクおよび対物レ
ンズを用いる関係上これらマスクおよび対物レンズの全
部を互いに正しく位置決めして像面において記録担体に
連続的な直線状の光ドットが形成されるようにする必要
があるからである。

発明の開示 本発明の目的は、ラインをできるだけ高い集積度で、即
ち多数のドツトを有するように基板に記録し、しかも結
像量の少い単純且つ廉価な光学結像系を有する光プリン
タを提供せんとするにある。

この目的の達成のため本発明は、光源と、光スイツチ素
子を有する光スイッチングマ°−スクと、該光スイツチ
ングマスクおよび感光記録担体間に配設され旭前記光ス
イッチングマスク内に発生した光ドツトラスタを記録担
体に転写する光学結像系とを具える光プリンタにおいて
、一定間隔で列状に配設された光スイツチ素子を適宜組
み合わせ１光スイツチ素子が存在せず光を透過しない中
間スペースだけ等間隔で互いに離間されたグループを形
成し、前記光学結像系は、同一寸法および同一結像特性
を有すると共に一定間隔に配設された一連の自己集束形
レンズで構成し、光スイツチ素子の各グループを１個の
自己集束形レンズと関連させるようにしたことを特徴と
する。

本発明によれば、個々の素子グループ間の中間スペース
により決まる光スイツチ素子間の間隔が異なっている場
合でも、全部のラスタドラＦ間の間隔が同一となるラス
タを得ることができる。

発明の実施例 図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は光プリンタの基本構成を示し、この光プリンタ
は、線形光源りを其え、その前面に固体担体Ｔおよびそ
の上に配設された磁気光学光スイッチ素子ＬＺから成る
光スイツチングマスクＳを設ける。かかる光スイツチン
グマスクＳは例えば第４図に示すように固体円板で造り
１この円板上に多数の光スイツチ素子を既知のように正
方形のパターン即ちまず目状に形成し、次いでこの円板
をまず目の側部に沿い細長片に切断する。

記録担体２と光スイツチングマスクＳとの間には、光ス
イツチ素子ＬＺから発生する像パターンを伝達する光結
像装置Ａを配設する。従ってこの結像装置Ａによって、
励起された光スイッチ素子夫々に対する印刷ドツトを記
録担体に形成する。

これら印刷ドツト間の距離は光スイツチ素子間の距離と
一致するようにする。

第２図および第８図に示す光プリンタの光結像装置Ａと
して、自己集束形レンズ或いは屈折率分布形レンズいわ
ゆるセルフォックレンズＩ、Ｓを用いる。これらレンズ
は既知であり、同心状の屈折率勾配を有するガラス円柱
で形成する。この屈折率勾配により光集束効果、が得ら
れ、この効果を光ドツトパターンの結像に用い得るよう
にする。

、屈折率分布形レンズの入射および射・出面を平坦とす
る。レンズの長さおよび屈折率勾配の値は、例えば有効
焦点距離のような結像特性で決定する。

このレンズを適宜構成して極端な場合物体面がレンズの
入射面に位置し、がっ像平面がレンズの射出面に位置し
得るようにして、結像のための光路が一ガラスロッド内
に完全に位置し得るようにする。従って多数の前記レン
ズのかがる行列状或いハ直ｔａ状の配置は、コヒーレン
ト且つコンパクトに製造することができる。

第２図および第８図に示す配列でけ屈接率分布形レンズ
ＬＳのコヒーレントな列を用い、これを適宜構成して像
平面がレンズの入射面の前面にこれから僅かだけ離間し
た個所に位置し、この離間距離が光スイツチングマスク
Ｓの支持担体Ｔの光学的厚さに一致し得るようにする。

光スイツチ素子ＬＺを支持担体Ｔの表面に配設する。光
スイツチ素子ＬＺをグループ分けし、各グループＭを屈
折率分布形レンズＬＳの口径内に夫々【こ配殺し、こツ
クループがレンズの直径より短かい幅を覆うようにする
。従って、光スイツチングマスクの開口を通過する光の
ほぼ全部が、レンズで集束されるようになる。

１個のレンズによって関連する光ドツトパターンを僅か
だけ拡大して結像するため、レンズの像平面従って、記
録担体２における結像の幅はレンズＬＳの幅に一致する
幅Ｒとなる。この幅ＲによってもレンズＬＳＩからＬＳ
ｎまでのマスクの寸法を決めることができる。実際（こ
は、レンズの焦点距離は僅か数ミリメートルであるため
、光スイツチングマスクＳの物体面と像平面Ｚとの間の
距離を短かくすることができる。

多数の屈折率分布形レンズＬＳＩ、Ｌ８２等々を印字ヘ
ッドの所望の幅に応じて互いに隣接して配設する。この
種のレンズは既知であり、複写機の走査に対して１対１
の倍率で結像するために使用されている。光スイツチン
グマスクＳの光スイツチ素子ＬＺを第２図のレンズ配置
に従ってグループＭ毎に配設するため、グループＭの中
心間距離が屈折率分布形レンズＬＳのラスタ寸法Ｒと一
致するようになる。使用されていない光スイツチング素
子の個々のグループ間の隙間ａによって所望の倍率を決
め、これにより結像された光ドットが像平面２で隙間な
く相互連結きれ、光ドツト烈が等間隔に形成されるよう
にする。

印字ヘッドを任意の幅とするためには、数個の光スイッ
チングマスクＳｌ、８２等々をレンズ配列ＬＳ上に隣接
して配設する。各スイッチングマスクＳをできるだけ大
きくなるように選定して互いに位置決めすべき光スイツ
チングマスクの数が最小となるよう（こする。また、光
スイツチングマスクの光スイツチ素子ＬＺのグループ間
の隙間ａを適宜に大きく選定して、数個の光スイツチン
グマスクＳ　］、　、　８２等を連結する際、光スイツ
チングマスクの間隔すを、種々の光スイツチングマスク
Ｓ上のスイッチ素子のグループＭが互いにマスク長Ｒで
等間隔に配設されるように選定することができる。

上記例で記載され、製造中大きな基板（第４図参照）か
ら切断された磁気光学光スイッチングマスクＳにおいて
、上記隙間ａの最小幅はのこぎり切断に必要な幅となる
。これがため第４図（こ示すように固体円板上に多数の
光スイツチングマスクＳのグループＭの組合せを構成し
＼得るようＧこし、その後所定の数のコヒーレントグル
ープＭを１ｍの光スイツチングマスクＳとして切り離す
ことができ、この際前記所定の数は、技術的観点から最
適な数を選択する。従って、円板表面を、製造中最適に
使用することでできる。各グループＭは、数字で示す固
体円板上のます目を形成する。従ってます目の辺に沿っ
てのこぎり切断を行なうことによす、種々の長さの光ス
イツチングマスクＳを製造することができる。

上記光スイツチングマスクを具える光印字ヘッドの上述
した構造は、原理的には発光ダイオード（ＬＥＤ）列を
具える印字ヘッドＧこ対しても使用することができる。

この場合かかる発光ダイオード列に対しても磁気光学光
スイッチングマスク列につき説明した所と同様の製造条
件があてはまる０これがため本発明による構成を用いる
ことによって、発光ダイオードの個別の列より成る簡潔
な印字ヘッドを形成することができ、この個別の列の発
光ダイオードは、先ず最初半導体円板上に上述したよう
に所望の組合せを形成し、次いで数グループから成る個
別の列をその都度所望の効率その他の技術的観点に応じ
て半導体円板から切断することにより製造し得るように
する。

第２図の例で示すように、屈折率分布形レンズによる結
像中のビーム通路にはグループＭの物点の倒立像がル成
される。例えば、グループＭの光スイツチ素子ＬＺの数
が８２個で、グループＭの長さが１゜６鰭の場合には、
８２個の像点が記憶担体２上に結像され、このときの像
点の全長Ｒは２゜Ｑ　ｍｍとなる。

原理的には屈折率分布形レンズを適宜構成してレンズ内
に中間像を有する物点の２重像が得られるようにするこ
ともできる。従って正立像が得られ、このことは、光ス
イツチングマスクを制御するためのデータ構成に対して
有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は光スイツチング素子で構成する光プリンタの基
本構成を示す説明図、 第２図は、本発明光プリンタの基本構成を示す側面図、 第８図は、第２図に示すプリンタの平面図、第４図は、
上面に複数の光スイツチング素子を配設した固体担体の
平面図である。 Ｌ・・・光源　　　　　　　　Ｓ・・・光スイツチング
マスクＬＺ・・・光スイツチ素子　　Ａ・・・光学結像
糸ＬＳ・・・自己集束形レンズ２・・・記録担体。 ＦｌＧ、１ ＦｌＯ，３ 白− Ｉ １ ＦｌＯ，４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　光源と、光スイツチ素子を有する光スイツチングマ
   スクと、該光スイツチングマスタおよび感光記録担体間
   に配設され、前記光スイツチングマスク内に発生した光
   ドツトラスタを記録担体に転写する光学結像系とを具え
   る光プリンタにおいて、一定間隔で列状に配設された光
   スイツチ素子（ＬＺ）を適宜組み合わせ、光スイツチ素
   子が存在せず光を透過しない中間スペース（ａ）だけ等
   間隔で互いに離間されたグループ（Ｍ）を形成し、前記
   光学結像Ｍ（Ａ）は、同一寸法および同一結像特性を有
   すると共に一定間隔に配設された一連の自己集束形レン
   ズ（ＬＳ）で構成し、光スイツチ素子（ＬＺ　）の各グ
   ループ（Ｍ）を１個の自己集束形レンズ（ＬＳ）と関連
   させるようにしたことを特徴とする光プリンタ。 λ　光スイツチ素子（ＬＺｒ）を有する光スイツチング
   マスク（Ｓ）を自己集束形レンズ（Ｉ、Ｓ）の光入射面
   に特に接着剤により直接装着するようにした・ことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光プリンタ。 ＆　自己集束形レンズ（ＬＳ）によって記録担体（Ｚ）
   上に光スイツチ素子（ＬＺ）の関連するグループ（Ｍ）
   の単一倒立像を形成するようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の光プリンタ。 ４　　自己集束ｉレンズ（ＬＳ　）によって光スイツチ
   素子（ＬＺ）の関連するグループ（Ｍ）の２重像を形成
   し、該２重像は各自己集束形レンズ（ＬＳ）内に位置す
   る中間像を具え、像点の正立像を記録担体（Ｚ）上に得
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の光プリンタ。 艮　関連する自己集束形レンズ（ＬＳ）を有する複数の
   光スイツチングマスク（Ｓ）を隣接して配設し、光スイ
   ッチンダマスク（Ｓ　）　ｊＪｌの間隔（ｂ）を適宜選
   定して光スイッチングマスク（８１）の最後の光スイツ
   チ素子（ＬＺ）と次の光スイツチングマスク（Ｓ２〕の
   最初の光スイツチ素子（ＬＺ）との間の間隔（ｂ）が光
   スイツチング素子（ＬＺ　）のクルー　７’（Ｍ）間の
   間隔に一致するように選定したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の光プリンタ
   。 ＆　光スイツチングマスクおよび光源を有する病体を発
   光ダイオードの列により形成するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れかに記載
   の光プリンタ。