JP2513859B2 - 画像書込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は液晶セルに書き込んだ画像を印刷する画像
形成装置において、液晶セルへの画像書き込みを行う画
像書込装置に関する。

（ｂ）従来の技術 液晶セルにレーザ光を選択的に照射してその液晶に画
像を表示させるディスプレイがUSP3796999号に開示され
ている。これはレーザ光の熱を利用して液晶を部分的に
相変化させるもので、レーザ光の照射パターンに応じて
像が形成される。なお用いられる液晶セルは例えばスメ
クティック液晶である。

また特開昭64−20773号には上記の熱書き込み液晶セ
ルを用いて像形成する装置が示されている。液晶セルの
透過光または反射光を感光材に照射すれば感光材上に潜
像が形成され、その潜像を元に画像を形成することがで
きる。そして例えば３枚の液晶セルを備え、そのそれぞ
れにＲ（赤）,G（緑）,B（青）の原色像の何れかを書き
込んで、その３種の像を合成すればフルカラー像を形成
することが出来る。

（ｃ）発明が解決しようとする課題 従来の画像形成装置では、液晶セルに画像書込をする
とき画像密度に係わりなく一つの色の画像は一枚の液晶
セルに書き込まれていた。そのため、高密度画像の場合
には液晶セル全体に像が形成されるが、低密度画像の場
合、高密度画像と同じ密度で画像を書き込む場合液晶セ
ルの一部分にのみ画像を形成することができる。従来の
ような画像書き込み方法であると、合成画像を形成する
場合に、画像自体が小さいにも係わらず一枚一枚の液晶
セルにそれぞれの色の画像データの書き込みを行ってゆ
かなければならないため時間を要し、書き込み時間が必
要以上に長くなってしまう問題があった。

この発明の目的は、液晶セルへの画像書き込みのパタ
ーンを選択出来るようにして、不必要に書き込み時間が
長くなってしまうのを防止することのできる画像書込装
置を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の画像書込装置は、画像データでレーザ光を
変調し、このレーザ光により液晶セルを走査して液晶セ
ル上に画像書き込みを行う画像書込装置において、 複数の液晶セルと、 複数の画像データの各々を前記複数の液晶セルのそれ
ぞれに書き込む第１の画像書込手段と、 複数の画像データを一枚の液晶セル上の異なる領域に
書き込む第２の画像書込手段と、 前記第１の画像書込手段または第２の画像書込手段の
何れかを選択して動作させる書込選択手段と、 を設けたことを特徴としている。

なお前記書込選択手段には画像データの解像度判別手
段を設けてもよい。

（ｅ）作用 低密度画像の場合、高密度画像に比べて液晶セルに書
き込まれる画像面積が小さくすることができ、一枚の液
晶セルに幾つかの画像データを一緒に書き込むことも面
積的には問題がない。そこでこの発明では従来からの液
晶セルごとに一つ一つの画像を書き込んでゆく第１の画
像書込手段の他に、一枚の液晶セルに複数の画像を書き
込む第２の画像書込手段を備えている。例えば、３種類
の画像を書き込む場合でも、第１の画像書込手段に比べ
て第２の画像書込手段で書き込みを行った方が書き込み
に要する時間が短縮される。この装置では書込先端手段
により第１の画像書込手段または第２の画像書込手段が
選択されて液晶セルへの画像の書き込みが行われる。書
込選択手段は例えば解像度判別手段や選択スイッチであ
り、解像度の高さに応じて設定されるどちらかの方法、
またはユーザが選んだどちらかの方法で液晶セルへの画
像書き込みがされる。

（ｆ）実施例 第５図はレーザにより像書き込みが行われる液晶セル
の断面構成を示している。

液晶セルは図中下側が書き込み側、上側が読み出し側
である。上から順に、ガラス１、透明電極２、整合層
３、液晶層４、整合層５、電極兼反射層６、熱吸収層
７、ガラス８である。液晶にはスメクティック液晶が用
いられ、通常状態では透明状態になっている。液晶セル
の下側からレーザ光が照射されると熱吸収層７がそれを
吸収して発熱し、それにより液晶層４が相変化（4a）を
起こす。この相変化によって部分は白濁し、上側から光
を照射したときに光が吸収および乱反射されてしまう。
一方、白濁していない部分では項は液晶層４を通過し、
電極兼反射層６において反射されるため、白濁部との間
で光のコントラストが生じ、これが像として読み出しさ
れる。なお画像消去時には、透明電極２−電極兼反射層
６間に電圧印加すればよい。

第６図は上記の液晶セルを用いたフルカラープリンタ
の要部構成を示している。

３枚の液晶セル11,12,13はフレーム14に支持され、液
晶支持部10として構成されている。液晶支持部10はＸ軸
方向およびＹ軸方向に移動可能で、この移動はリニアモ
ータにより正確に行われる。なおＹ軸方向がレーザの走
査線方向に一致する。第７図は液晶支持部10の外観を示
している。液晶支持部10の下方にはレーザダイオード1
5,ミラー16,ロータリーエンコーダモータ（以下、単に
モータという。）17を含む書込装置が配置されている。
第８図は第６図の液晶セルを左側面から見た断面状態を
示しており、ミラー16はモータ17（不図示）によって実
線と二点鎖線との間を往復回動する。それによってレー
ザダイオード15からのレーザ光は液晶セル11を点走査し
て中央部の像形成領域11aに像形成をする。なお像形成
領域11aの両端部は助走およびオーバーラン領域であ
る。すなわち第９図に示したように、ミラー16を往復回
動させた場合、回動開始時と停止時（Ｕターン時）にミ
ラー速度は遅くなる。そのため両端部に助走＝オーバー
ランの領域が設けられている。画像書込時、支持部10を
Ｘ軸方向の矢印ｘ方向に移動させながらミラー16を往復
回動させれば、第７図中において液晶セル11に矢印で示
したようにレーザ光がＹ軸方向に液晶セルを走査して画
像書き込みが行われる。

液晶支持部10の上方には光源18,色分解フィルタ19,ズ
ームレンズ20を含む読取装置が配置されている。光源18
は例えばハロゲンランプなどからなり、液晶支持部10が
一枚の液晶セルごとに矢印ｘ方向の移動することにより
液晶セル11〜13を面走査してその反射光を感光材21に導
く。なお、液晶セル11〜13にはこれより先にR,G,Bの各
データの画像が書き込まれている。色分解フィルタ19は
特定の色の光だけを選択的に透過させるものであり、具
体的には赤の波長を透過させるフィルタ、緑の波長を透
過させるフィルタ、青の波長を透過させるフィルタの３
種類からなる。このフィルタ19は、Ｒ画像が書き込まれ
た液晶セルの読み出しを行うときには赤の波長を透過さ
せるフィルタに切り換えられ、Ｇ画像が書き込まれた液
晶セルの読み出しを行うときには緑の波長を透過させる
フィルタに切り換えられ、Ｂ画像が書き込まれた液晶セ
ルの読み出しを行うときには青の波長を透過させるフィ
ルタに切り換えられる。

感光材21は例えば特開昭59−30537号に示されたフル
カラー対応型の感光感圧シートであり、赤光に感光す
る光硬化材料とシアンに発色する染料が封入されたマイ
クロカプセル、緑光に感光する光硬化材料とマゼンタ
に発色する染料が封入されたマイクロカプセル、青光
に感光する光硬化材料とイエローに発色する染料が封入
されたマイクロカプセル、の３種類のマイクロカプセル
がシート上に均一分散塗布されたものである。この感光
感圧シートはロール状で供給軸22に巻きつけられてお
り、像形成時には供給軸22から巻取軸23までを送られて
ゆく。この搬送途中でフィルタ19,液晶セル11〜13を介
して導かれる特定色の光に露光される。ところで、液晶
セルのR,G,B画像の反射光は感光材21上の同一部に重ね
合わせて投影されるた。そのため、感光材21上では同一
面上で前記〜のカプセルが硬化し、フルカラー潜像
が形成されることになる。この潜像に対して用紙カセッ
ト24に吸収された受像シート25が給紙され、両シートが
重ね合わされた状態で加圧される。すると光が当たらな
かったマイクロカプセル（液晶の白濁した領域に対応す
る）が破壊され、染料が流出して受像シート上に像を形
成させる。以上のようにしてプリントが行われる。な
お、像形成された受像シートは加熱処理後、排紙トレイ
27に排出される。

こここで、本発明に係る液晶セルへの像書き込みのパ
ターンを説明する。第１図は書き込みパターン例を示し
た図であり、同図（Ａ）では３枚の液晶セル11〜13それ
ぞれにＲ、Ｇ、Ｂの像を書き込んでいる。すなわち従来
からの方法であり、本実施例の装置においては高密度画
像の場合の書き込み状態である。なお従来においては書
き込み画像が低密度の場合、図中破線領域で示したよう
に各々の液晶セルにおいて一部分にのみ像の書き込みが
行われていた。一方、同図（Ｂ），（Ｃ）は低密度画像
の場合の書き込み状態例を示しており、一枚の液晶セ
ル、例えば11にR,G,Bの３種類の画像が書き込まれる。
例えば（Ｂ）の例ではＸ軸方向,Y軸方向ともに二分割さ
れ、面積として1/4に分割されている。また、（Ｃ）の
例ではＹ軸方向に三分割され、面積として1/9になって
いる。この分割の状態は、例えば幾つかの分割パターン
を予め設定し、画像密度に応じて適切な分割状態が選択
されるようにすればよい。なおこの実施例の装置では
（Ａ）パターンと（Ｂ）パターンとの選択が行えるよう
にしている。

第２図は上記液晶セルを備えた画像形成装置のブロッ
ク図である。

画像形成装置内の各機構部は制御部31によって制御さ
れている。制御部31には画像形成装置本体上の操作部や
装置内の各種センサからデータや検知結果が入力され、
これらの入力に基づいて各機構部32〜37を動作させる。
また制御部31にはホストコンピュータ等から液晶セルに
書き込まれるべき画像データが入力される。制御部31は
このデータを書込部33に送ってレーザダイオードを動作
させ、液晶セルへの画像書き込みを行う。

液晶セル11〜13を備える液晶セル支持部10はＸ軸方向
移動機構32上に支持され、Ｘ軸方向移動機構32および書
込部33がＹ軸方向移動機構34上に支持されている。Ｘ軸
方向移動機構32およびＹ軸方向移動機構34はリニアモー
タを備える移動機構であり、Ｘ軸方向移動機構32は液晶
セルへの画像書き込み時に制御部31の制御に従って液晶
セルをＸ軸方向に移動させる。またＹ軸方向移動機構34
は液晶セルに書き込まれた画像の読み出し時に液晶セ
ル,X軸方向移動機構32,書込部33をＹ軸方向へ移動させ
る。なおＹ軸方向への移動は、感光材を用いてのプリン
ト時に液晶セル上の画像の中心軸と感光材21の中心軸と
を一致させるためのものである。読取装置35は光源18,
フィルタ19,ズームレンズ20を含み、像形成プロセス部
は感光材21,受像シート25などを含んでいる。これらは
制御部31からのコマンドに従って動作し、受像シート25
上に像を形成させる。また、消去電源装置37は液晶セル
に電圧を印加して書き込まれている画像を消去させる。

第２図は画像書込部の部分ブロック図である。

制御部はホストコンピュータから入力される画像デー
タを書込部33に送信する。書込部33は赤の画像データを
記憶するＲメモリ，緑の画像データを記憶するＧメモ
リ，青の画像データを記憶するＢメモリからなる画像デ
ータ記憶部41を有し、制御部31から送られて来た画像デ
ータが格納される。制御部はR,G,B各データを送信する
とき同時に密度コードもコード判定・記憶回路（解像度
判別手段）42に対して送信する。密度コードは送信する
画像データの密度を示し、この実施例においては密度は
高密度，低密度の二段階に設定されている。高密度の場
合には第１図（Ａ）のように画像書き込みが行われ、低
密度の場合には第１図（Ｂ）のように画像の書き込みが
行われる。なお、低密度は例えば150Dpi以下、高密度は
例えば300Dpiである。この密度に応じてデータ読出タイ
ミング設定回路43が画像データ記憶部41からの画像読み
出しのタイミングを設定し、これに基づいデータ読出回
路44が画像データを読み出してレーザダイオード15を動
作させ、液晶セルへの画像書き込みを行う。画像データ
読み出しのタイミングを第４図に示す。

同図中の画像データ書込信号は制御部31から入力され
る信号である。制御部31はレーザ書き込みを行うタイミ
ングに画像データ書込信号を書込部33,X軸方向移動機構
32に対して出力する。この信号に基づいて書込部33は画
像データ記憶部41から画像データを読み出してレーザ変
調し液晶セルに照射するとともに、ミラー16を回動させ
てレーザ光を走査させる。また、Ｘ軸方向移動機構32は
液晶支持部10を移動させる。画像データ書込信号は書込
領域11a（第８図参照）区間分の時間オンし、助走，オ
ーバーランおよび前の液晶セル（11）から次の液晶セル
（12）へ書込部33が移動する間の時間オフする。

この画像データ書込信号に基づいてデータ読出タイミ
ング設定回路43は画像データの読出タイミングを設定す
る。高密度の場合（同図（Ａ）参照）、まず１枚めの液
晶セル11に赤の画像データを書き込むため赤のデータ書
込信号を生成する。そして、赤のデータ書き込みが終わ
れば緑、そしてさらに青のデータ書込信号が生成されて
ゆく。これに対し、低密度画像の場合（同図（Ｂ））に
は１パルスの画像データ書込信号中で赤のデータ書込信
号，緑のデータ書込信号の両方が生成される。すなわ
ち、第１図（Ｂ）に示したようにレーザ光走査の１ライ
ン中において赤と緑の両方の画像書込を行うためであ
る。そして、赤，緑の画像書き込みが終わると１ライン
中で半分だけ、青の画像書き込みを行うべくデータ書込
信号が生成される。

このように生成されるデータ書込信号に従って液晶セ
ルへの画像書き込みが行われる。なおこの実施例では制
御部から入力される密度コードに応じてデータ読出のタ
イミングを設定しているが、画像形成装置本体上に密度
選択キー45を設け、この選択状態を選択状態記憶回路46
が判別してそれに応じてタイミング設定してもよい。そ
の場合、密度選択キー45により低密度が選択されている
ときには画像データ記憶部に記憶されている画像データ
が高密度であっても、そのデータを間引きして低密度処
理し、画像書き込みが行われるようにしてもよい。こう
すれば高密度を必要としない画像印刷についてはユーザ
の判断で低密度化してプリント処理時間を短縮させるこ
とができる。

なおこの装置を用いれば赤，緑，青の画像を合成させ
るフルカラー画像だけでなく、異なる種類の画像を組み
合わせる合成画像も可能である。この場合も同様に、そ
の画像の密度に応じて大きな液晶セルに書き込むか、小
さな液晶セルに書き込むかの選択を行うことが出来るの
は勿論である。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、解像度判別手段，選
択スイッチ等の書込選択手段の選択により液晶セルへの
画像書き込みを高精度（一枚一枚の液晶セルに画像を書
き込でゆく）にしたり、やや精度を落として書く（一枚
の液晶セルにまとめて書き込んでしまう）ことができる
ようになり、不必要に高密度に書いて書き込み時間が必
要以上に長くなってしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は液晶セルへの画像書き込みパタ
ーン例を示した図、第２図は画像書込装置を備えるプリ
ンタのブロック図、第３図は同装置の書込部の部分ブロ
ック図、第４図は液晶セルへの画像書き込み時における
画像データのデータ書込信号のタイミングを示した図、
第５図は液晶セルの断面図、第６図はプリンタの要部構
成を示した図、第７図は書込部の要部斜視図、第８図は
書込部の側面断面図、第９図は画像書き込み時のミラー
の回動速度を示した図である。 1,7……ガラス、 ２……透明電極、 3,5……整合層、 ４……液晶層、 ６……電極兼反射層、 10……液晶支持部、 11,12,13……液晶セル、 15……レーザダイオード、 16……ミラー。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データでレーザ光を変調し、このレー
   ザ光により液晶セルを走査して液晶セル上に画像書き込
   みを行う画像書込装置において、 複数の液晶セルと、 複数の画像データの各々を前記複数の液晶セルのそれぞ
   れに書き込む第１の画像書込手段と、 複数の画像データを一枚の液晶セル上の異なる領域に書
   き込む第２の画像書込手段と、 前記第１の画像書込手段または第２の画像書込手段の何
   れかを選択して動作させる書込選択手段と、 を設けたことを特徴とする画像書込装置。
2. 【請求項２】前記書込選択手段が、画像データの解像度
   判別手段である画像書込装置。