感光紙用螢光列印頭的製作方法
2023-05-06 09:26:01 2
專利名稱：感光紙用螢光列印頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種感光紙用螢光列印頭，這種感光紙用螢光列印頭使由螢光體組成的發光元件沿主掃描方向延伸並配置成數列交錯的形式，上述螢光體根據圖像數據對感光紙發出光束。
適用於在感應光的媒體上形成彩色圖像的螢光印表機的列印頭，例如美國專利第5592205號公報(對應於日本申請特開平5-92622號公報)所揭示的結構，在真空容器中封裝有成為放出熱電子的陰極的線狀電極、控制電極、用於覆蓋有規定間距和大小的螢光體的數個帶狀陽極電極。根據給帶狀陽極電極外加的電壓和給控制電極的圖像數據產生控制信號，由此使熱電子衝擊螢光體，即控制螢光體的發光。在對應於1個螢光體構成圖像的1個峰值點即1個點處，為了得到高的分辯率，必須縮小螢光體的配設間距。但是，這時，由於各螢光之間必須有間隙，所以，要把沿主掃描方向延伸的螢光體的列配置成數列，而且還要把螢光體配置成數列交錯的形式，使各列螢光體之間的間隙由其他列螢光體所覆蓋。
如上文所述，在將螢光體配置成數列交錯形式的列印頭中，為了避免各螢光體所產生的光束點在感應光的媒體上產生間隙，把各列螢光體在垂直於主掃描方向的副掃描方向上配置成使其一部分相互重疊的形式。這種列印頭在作為電子複寫機等的記錄頭等時比較有效，但是，在作為感光紙的數字曝光裝置的列印頭使用的場合，光束重疊部分會在感光紙上引起雙重曝光，使這一部分的濃度變濃，在感光紙上產生單位點的濃淡斑紋。
因此，本發明的目的是提供一種感光紙用螢光列印頭，這種感光紙用螢光列印頭即使採用這樣的結構把由螢光體組成的發光元件沿主掃描方向並排配置成直線狀，依此構成發光元件陣列，把該發光元件陣列沿垂直於主掃描方向的副掃描方向配置成數列，在感光紙上仍然不會產生單位點的濃淡斑紋。
為了完成上述目的，本發明提供一種感光紙用螢光列印頭，在垂直於主掃描方向的副掃描方向上配置有數列發光元件陣列，該發光元件陣列是通過把螢光體所組成的發光元件沿主掃描方向並排配置成直線狀而構成的，其特徵是，確定前述發光元件陣列的各發光元件的配置間距以及發光元件陣列彼此的配置，使其中一個發光元件陣列的發光元件與另一個發光元件陣列的發光元件所發出的光束從副掃描方向上看，是彼此不重疊地接近的形式。
採用這種結構，可以避免在感光紙上所形成的彼此相鄰的點再由彼此相鄰的發光元件雙重曝光的事情發生。特別是在例如鄰接的光束點約有200dpi的解析度、即1個點的寬度約為0.12mm的場合，由數個發光元件陣列的發光元件在感光紙上所形成的彼此相鄰的點有0.1～0.3μm的間隙，由此可抑制雙重曝光的事情發生，得到沒有明顯濃淡斑紋的列印效果。這樣在視覺上，感光紙圖像上的白色與黑色相比非常地不明顯，鑑於此，可以利用以曝光弱的部分表現為白色的所謂感光紙曝光特性。
為了得到上述光束，作為本發明的一個最佳實施例，在感光紙用螢光列印頭中，包括透光性的基板；在平行於主掃描方向的方向上，在前述基板的裡面形成的第一帶狀陽極導體與第二帶狀陽極導體；用於覆蓋兩帶狀陽極導體上形成的數個貫通孔的螢光體；遠離前述螢光體而設置的控制電極與線狀陰極；在前述基板的外面與螢光體對峙配置的濾色器與透鏡，並且，前述第一帶狀陽極導體的貫通孔與第二帶狀陽極導體的貫通孔配置成從垂直於主掃描方向的副掃描方向上看，是互相不重疊的接近的交錯(鋸齒狀)形式。根據這種結構，受熱電子衝擊的螢光體所發射的光束通過貫通孔，經過濾色器和透鏡照射感光紙，採用具有上述特點的貫通孔的配置，可以避免光束點的重疊，結果，能夠得到漂亮的照相列印。
作為本發明的再一個最佳實施例，在感光紙用螢光列印頭中，包括遮光部件、配置在遮光部件內側的線狀陰極、設置在前述遮光部件裡面以覆蓋遮光部件上所形成的數個貫通孔的發光元件、設置在遮光部件外面以覆蓋貫通孔的濾色器及透鏡，前述發光件具有受線狀陰極發出的熱電子衝擊而發光的螢光體。
並且，前述貫通孔配置成沿主掃描方向延伸的、從垂直於主掃描方向的副掃描方向上看是互相不重疊的接近的交錯(鋸齒狀)形式。在這種結構中，也可以避免從螢光體發射的、通過貫通孔並經過濾色器和透鏡照射感光紙的光束點的重疊，也能得到漂亮的照相列印。
在上述任一實施例中，最好是，做成交錯形式(鋸齒狀)的各貫通孔之間形成有從所述副掃描方向上看大致為0.1～0.3μm的間隙。
本發明的其他特徵及優點，通過下文結合附圖對實施例的說明會更加清楚明了。
圖1是本發明螢光列印頭的一個實施例的斷面模式圖。
圖2是圖1中A向的放大平面圖。
圖3是表示用本發明螢光列印頭的曝光點的說明圖。
圖4是採用本發明螢光列印頭的印表機處理器的概略方框圖。
圖5是螢光列印頭的局部概略透視圖。
圖6是表示紙屏蔽與螢光列印頭用往復移動機構的簡要平面圖。
圖7是表示紙屏蔽與螢光列印頭用往復移動機構的簡要側視圖。
圖8是採用螢光列印頭的數字曝光控制的模式說明方框圖。
圖9是本發明螢光列印頭的另一實施例的平面模式圖。
圖10是本發明螢光列印頭的再一個實施例的斷面模式圖。
圖1示出了螢光列印頭60的模式的斷面圖。螢光列印頭60實際上具有R(赤)、G(綠)、B(青)的三個發光塊，不過，在該圖中僅示出了R發光塊。其他兩個發光塊具有同樣的結構。
在由透光材料構成的基板61的裡面，形成由鋁薄膜組成的第一帶狀陽極導體62和第二帶狀陽極導體63。從圖2可以理解，這兩個帶狀陽極導體62、63沿著垂直於螢光列印頭60曝光的感光紙3輸送方向的主掃描方向延伸設置，並且按規定間距設置有矩形貫通孔62a、63a。該配設間距的值比貫通孔62a、63a的寬度稍寬一些。在本實施例中，螢光列印頭60的解析度約為200dpi，貫通孔62a、63a的寬度L約為0.12mm，配設間距約為0.24mm加上0.2～0.6μm之後的值。即是說，如圖2所示，第一帶狀陽極導體62的貫通孔62a和第二帶狀陽極導體63的貫通孔63a，配置成沿垂直於主掃描方向的副掃描方向不重疊、僅錯開間隙ΔL=0.1～0.3μm的接近的交錯形式。由此，形成如圖3所示的在感光紙3上彼此相距0.1～0.3μm間距的曝光點。
各貫通孔62a、63a由螢光體64覆蓋，該螢光體64和第一帶狀陽極導體62或第二帶狀陽極導體63的一部分構成發光元件。作為與螢光體64對應的柵極的數個控制電極65，以與發光元件有一定間距的方式，沿著橫截主掃描方向的方向延伸而設置。在該控制電極65上，在與螢光體64對峙的區域形成作為透光部的窄孔65a，各控制電極65是彼此電獨立的，施加有分別獨立的控制電壓。在距離控制電極65更遠的位置設置有加速電極66。該加速電極66由上面設置有與控制電極65的窄孔65a對應的窄孔66a的一枚金屬板組成，其上施加有通用的加速電壓。在進一步遠離控制電極65的位置，沿著主掃描方向設置有作為絲極的線狀陰極67。在圖2中，將沿主掃描方向(圖中的縱向)並排設置的一列螢光體64即發光元件的組稱作發光元件的陣列90，因此，沿副掃描方向(圖中的橫向)並排配置兩列發光元件陣列90。
如上文所述，帶狀陽極導體62與63、控制電極65、加速電極66及線狀陰極67容納在基板61裡面與蓋68一體圍成的真空空間中。在基板61的外面，設置有與螢光體64對峙的作為濾色器的紅色濾色器69。從螢光體64發射的光束70由該紅色濾色器69濾光，再由聚焦透鏡71在感光紙3上成像。
在給線狀陰極67與加速電極66上外加規定的電壓的狀態下，在規定時間內給第一帶狀陽極導體62與第二帶狀陽極導體63交替地施加電壓，與該時間同期地給希望的控制電極65施加正的曝光信號，由此，從線狀陰極67跳出的熱電子在對應於控制電極65狀態的前提下通過窄孔65a，衝擊螢光體64。受熱電子衝擊的螢光體64發光，該光束70通過貫通孔，到達感光紙3處，對感光紙3進行單位光束點的曝光。當例如全體螢光體64發光時，由於上述列印頭結構的緣故，如圖3所示，對感光紙3進行彼此相鄰的光束點不重合的曝光。
以下，對作為數字曝光裝置的主要構件採用本發明螢光列印頭60的印表機處理器作說明。
從圖4的概略方框圖中可以理解，印表機處理器具有光學曝光裝置20、數字曝光裝置30、顯像處理部5、感光紙輸送機構6以及控制器7，其中，上述光學曝光裝置20，在曝光點1處，把照相用膠捲2的圖像在作為感光材料的感光紙3上進行投影曝光，上述數字曝光裝置30在該曝光點1處，把對應於數字圖像數據的圖像在感光紙3上曝光，顯像處理部5使曝光點1處曝光的感光紙3顯像，感光紙輸送機構6把來自感光紙盒4的感光紙3經過曝光點1向顯像處理部5的方向輸送，控制器7控制印表機處理器1的各個部分。在曝光點1處設有用來確定光學曝光裝置20對感光紙3曝光的區域的紙屏蔽40。在控制器7上連接有用於輸入各種信息的操作臺8及表示圖像或文字監視器9。與控制器7以可通信方式連接的副控制器107，對控制器7進行輔助工作。
從以卷狀容納感光紙3的感光紙盒4引出的感光紙3，由光學曝光裝置20或數字曝光裝置30曝光或由兩個曝光裝置曝光後，再由顯像處理部5顯像，然後，按照包含一幅圖像信息的大小切斷，之後再排出。當然，也可以採用在曝光前將感光紙3按照所需長度切斷的結構。
下文敘述各構成元件。
在光學曝光裝置20上，在構成曝光光路的同一光軸上設有由碘鎢燈構成的光學曝光用光源21、用於調整照射到膠捲2上的光的色平衡的調光濾光器22、使通過調光濾光器22的光均勻混色的鏡通道23、用於使膠捲2上的圖像在感光紙3上成像的印像透鏡24及快門25。
在相對於光學曝光裝置20的膠捲輸送路徑的上遊側，設有用於讀取膠捲2上所形成的圖像的掃描儀10。該掃描儀10對膠捲2照射白色光，並按照該反射光或穿透光的強度分解成紅色、綠色、青色的三原色，利用例如CCD線傳感器或CCD圖像傳感器等測定圖像濃度。由該掃描儀10讀取的圖像信息送到控制器7處，以便在監視器9上顯示曝光後的感光紙3上所形成的圖像的模擬圖像。
如圖5詳細示出的那樣，數字曝光裝置30具有螢光列印頭60和往復移動機構50，其中，螢光列印頭60由具有前述結構的R發光塊32、G發光塊33和B發光塊34組成，往復移動機構50使該螢光列印頭60在感光紙3的輸送方向上進行掃描。螢光列印頭60的各發光塊與控制器7連接，往復移動機構50的驅動系統與副控制器107連接。根據控制器7對螢光體64的控制，依據通過往復移動機構50的副控制器107對螢光列印頭60在副掃描方向上的掃描控制，在感光紙3上進行圖像數據或文字數據的彩色曝光。
紙屏蔽40本身是公知技術，其詳細說明省略，但是，如圖6及圖7簡要示出的那樣，該紙屏蔽40備有上邊部件41、下邊部件42、左邊部件43、右邊部件44以及用於支持這些部件的底座45，其中，上邊部件41與下邊部件42沿著平行於感光紙3輸送方向的方向延伸，同時可在橫截該輸送方向的方向上往復移動。左邊部件43與右邊部件44沿著橫截感光紙3輸送方向的方向延伸，同時可在該輸送方向上往復移動。上邊部件41與下邊部件42的間距確定了感光紙3的寬度方向上的曝光範圍，左邊部件43與右邊部件44的間距確定了感光紙3的長度方向上的曝光範圍。上邊部件41、下邊部件42、左邊部件43及右邊部件44的運動通過圖中未示的驅動機構由控制器7控制。
螢光列印頭60的往復移動機構50安裝在紙屏蔽40的底座45上，其基本構成元件是設置在螢光列印頭60兩側端部的導向部件51、穿過導向部件51上所設置的導向孔51a的導軌52、設置在一個導向部件51上的金屬絲固定部件53、端部固定在金屬絲固定部件53上的金屬絲54、用於卷掛金屬絲54並配置在底座45兩端上的鏈輪55、根據副控制器107的控制使一個鏈輪55旋轉的脈衝電動機56。脈衝電動機56的旋轉通過金屬絲54的運動使螢光列印頭60沿著導軌52移動。
圖8示出了用於說明利用螢光列印頭60的感光紙3的曝光控制的模式方框圖。控制器7具有數字攝像機、掃描儀、圖像數據輸入口7a、圖像處理部7b以及輸出口7d，其中，圖像數據輸入口7a與用於獲得CD等數字圖像的機器連接。圖像處理部7b根據需要對輸入的圖像數據或彼特化的文字數據進行圖像處理，同時將這些數據變換成由螢光列印頭60送出的列印數據。輸出口7d把各種輸出數據送給外部機器。上述列印數據經過列印頭的驅動器7e輸送給螢光列印頭60的R發光塊32、G發光塊33及B發光塊34。在控制器上還設有與副控制器107的通訊口107a連接的通訊口7f。在副控制器107上備有用於生成與螢光列印頭60的掃描速度和時間有關的控制信號的掃描控制部107b。副控制器107與控制器7連接，通過輸出口107c和電動機驅動器107d把控制信號送給脈衝電動機56。通過將該控制器7與副控制器107連接在一起，可在感光紙3的規定位置由螢光列印頭60進行圖像印像處理。
下文敘述該列印頭處理器的簡要動作。
藉助於馬達12驅動的滾輪11把膠捲2供給光學曝光裝置20，這時，控制器7依據掃描儀10所讀取的膠捲2的圖像信息控制調光濾光器22，由此，調整光源21照射的光，使其處於對應於膠捲2的圖像色濃度的色平衡狀態。在光學曝光裝置20中，藉助於其調整後的光來照射膠捲2，以膠捲2的圖像信息作為透過光，照射位於曝光點1位置處的感光紙3，把膠捲2的圖像印到感光紙3上。必要時，也可以藉助於數字曝光裝置30的螢光列印頭60來掃描光學曝光裝置20的印像區域的周邊部，對附加的文字或聯合活字標記(ロゴマ-ク)等插圖進行印像處理。當然，在把由數字攝像機攝像的圖像列印到感光紙3上的場合等，也可以只用數字曝光裝置30對曝光點1位置處的感光紙3進行印像處理。
在曝光點1處圖像經過印像處理的感光紙3，由數個滾輪13和感光紙輸送機構6輸送給顯像處理部5，並順次通過充填有對感光紙3進行顯像處理的處理液的數個箱，由此進行顯像處理。所述感光紙輸送機構6具有由驅動滾輪13的控制器7控制的電動機14，並且還具有使從感光紙盒4引出的感光紙3停止在曝光點1的規定位置的功能，因此，在採用把曝光結束的感光紙3連續輸送到顯像處理部5的方式的場合，由曝光點1的位置將感光紙輸送機構6分割為輸送方向上遊側與下遊側，而該上遊側與下遊側可以分別採用獨立的驅動結構。
在上述實施例中，為了用螢光列印頭60對感光紙3的規定區域進行曝光，採用了讓螢光列印頭60在感光紙3上移動的結構，但是，取而代之，也可以把螢光列印頭60固定在曝光點1的規定位置，讓感光紙3移動，僅使規定區域經過曝光掃描的結構。在這種場合，感光紙3的移動也可以通過感光紙輸送機構6依據來自控制器7的控制信號的動作實現。
下文利用圖9及圖10敘述本發明螢光列印頭60的另一實施例。
該實施例在圖9中也只示出了螢光列印頭60的R發光塊的一部分，另外，在圖10中示出了構成該發光塊的一個光束點的構成元件。
在具有遮光的屏蔽功能的遮光基板161上設置有矩形貫通孔161a，該矩形貫通孔161a沿主掃描方向交錯排列成兩列，並且隔開規定的間距。在本實施例中，該配設間距的值也比貫通孔161a的寬度稍寬一些，即是說，貫通孔161a的寬度L約為0.12mm，配設間距約為0.24mm加上0.2～0.6μm之後的值，各列貫通孔161a配置成在副掃描方向上不重疊、僅錯開間隙ΔL=0.1～0.3μm的很接近的交錯形式。因此，該光束點的解析度約為200dpi。
在副掃描方向上，在貫通孔161a的兩側，由鋁薄膜形成一對陽極體162，在該一對陽極體162上形成螢光體164，螢光體164橫跨該貫通孔161a，將其覆蓋住。
利用一對陽極體162和螢光體164構成發光元件，在該發光元件的周圍形成用於防止各發光元件之間高調失真的柵極電極165。在進一步遠離發光元件的位置，沿主掃描方向設置有作為絲極的線狀陰極167。
在圖9中，將沿主掃描方向(圖中的縱向)並排設置的一列螢光體164即發光元件的組稱作發光元件的陣列190，因此，也沿副掃描方向(圖中的橫向)並排配置兩列發光元件陣列190。
如上文所述，發光元件、柵極電極165、線狀陰極167容納在遮光基板161裡面與圖中未示的蓋一體圍成的真空空間中。在遮光基板161的外面，設置有與發光元件對峙的作為濾色器的紅色濾色器169。從螢光體164發射的光束70由該紅色濾色器169濾光，再由自聚焦透鏡171在感光紙3上成像。
在給線狀陰極167外加規定電壓的狀態下，將對應於曝光信號的驅動電壓施加給合適發光元件的陽極體162，這時，從線狀陰極67跳出的熱電子衝擊該發光元件的螢光體164。受熱電子衝擊的螢光體164發光，該光束70通過貫通孔161a，到達感光紙3處，對感光紙3進行單位光束點的曝光。
在本實施例中，由於上述列印頭結構的緣故，當全體螢光體164發光時，如圖3所示，對感光紙3進行彼此相鄰的光束點不重合的曝光。
在上述實施例中，螢光體64、164配置成兩列交錯的形式，當然在本發明的框架內也可以配置成三列或四列等數列交錯(鋸齒狀)的排列形式。本發明的重要之點在於提供一種使彼此相鄰的光束點不重合的列印頭。
權利要求
1.一種感光紙用螢光列印頭，在垂直於主掃描方向的副掃描方向上配置有數列發光元件陣列，所述發光元件陣列是通過把螢光體(64)所組成的發光元件沿主掃描方向並排配置成直線狀而構成的，其特徵是，確定所述發光元件陣列的各發光元件的配置間距以及所述發光元件陣列彼此的配置，使其中一個發光元件陣列(90、190)的發光元件(62、63、64、162、163、164)與另一個發光元件陣列(90、190)的發光元件(62、63、64、162、163、164)所發出的光束從所述副掃描方向上看，是彼此不重疊地接近的形式。
2.根據權利要求1所述的感光紙用螢光列印頭，其特徵是，由所述數個發光元件陣列的發光元件在所述感光紙上所形成的彼此相鄰的點之間的間隙是0.1-0.3μm。
3.根據權利要求1所述的感光紙用螢光列印頭，其特徵是，所述的發光元件陣列包括透光性的基板；在平行於主掃描方向的方向上，在所述基板的裡面形成的第一帶狀陽極導體與第二帶狀陽極導體；用於覆蓋所述兩帶狀陽極導體上形成的數個貫通孔的螢光體；遠離所述螢光體而設置的控制電極與線狀陰極；在所述基板的外面與所述螢光體對峙配置的濾色器與透鏡，並且，所述第一帶狀陽極導體的貫通孔與第二帶狀陽極導體的貫通孔配置成從垂直於所述主掃描方向的副掃描方向上看，是互相不重疊的接近的交錯(鋸齒狀)形式。
4.根據權利要求1所述的感光紙用螢光列印頭，其特徵是，所述發光元件陣列包括遮光部件、配置在遮光部件內側的線狀陰極、設置在所述遮光部件裡面以覆蓋遮光部件上所形成的數個貫通孔的螢光體、設置在所述遮光部件外面以覆蓋所述貫通孔的濾色器及透鏡，並且，所述貫通孔配置成沿主掃描方向延伸的、從垂直於所述主掃描方向的副掃描方向上看是互相不重疊的接近的交錯(鋸齒狀)形式。
5.根據權利要求3或4所述的感光紙用螢光列印頭，其特徵是，在所述各貫通孔之間形成從所述副掃描方向上看大致為0.1～0.3μm的間隙。
全文摘要
一種感光紙用螢光列印頭60,在垂直於主掃描方向的副掃描方向上配置有數列發光元件陣列90、190,該發光元件陣列90、190是通過把螢光體64、164所組成的發光元件沿主掃描方向並排配置成直線狀而構成的。確定前述發光元件陣列的各發光元件的配置間距以及前述發光元件陣列彼此的配置,使其中一個發光元件陣列90、190的發光元件與另一個發光元件陣列90、190的發光元件所發出的光束70從前述副掃描方向上看,是彼此不重疊地接近的形式。
文檔編號B41J2/447GK1213092SQ98120
公開日1999年4月7日 申請日期1998年9月30日 優先權日1997年9月30日
發明者中村滋孝, 森島裕理 申請人:諾日士鋼機株式會社