JP2786027B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像データをビーム光
により光画像メモリに書き込み、書き込まれた画像を読
み出して印刷する画像形成装置に関し、さらに詳しくは
光画像メモリへの書き込み消去による光画像メモリ上で
の画像処理手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶セルにレーザ光を選択的に照射して
その液晶セルに画像を表示させるディスプレイが米国特
許第3796999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
られる液晶は、例えばスメクティック液晶である。

【０００３】また、特開昭64−20773号公報には上記の
熱書き込み液晶セルを用いて、画像を形成する装置が示
されている。それによると、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）の原色像を書き込んで、その３種の像
を合成してフルカラー像を形成するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成を採用し
た画像形成装置例えばプリンタにおいて、フォームオー
バーレイ（定形のフォーマット印刷）を行う場合、プリ
ンタ側に光画像メモリを持っているにもかかわらず、ホ
ストコンピュータ側で演算を行い、プリンタ側にすでに
でき上がった画像として送信を行なっていた。

【０００５】さらに、複数の画像をオーバーレイ（重ね
合せ印刷）する場合にも全ての処理をホストコンピュー
タ側で行ない、プリンタ側にはすでにでき上がった画像
としてデータを送信していた。それゆえ、ホストコンピ
ュータ側は大量のイメージデータをあつかう必要があ
り、印刷の為の占有時間の増加にむすびついていた。さ
らに、プリンタ側では光画像メモリを持っているにもか
かわらず、その優位性を十分に発揮できていなかった。

【０００６】この発明は上記の事情を考慮してなされた
もので、光画像メモリを用いた画像処理手段を持つ画像
形成装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【発明が解決するための手段】この発明は、光学的に認
識可能で、かつ繰り返し読み出し可能に画像データを記
憶しうる光画像メモリと、画像データをビーム光によっ
て光画像メモリに書き込む書込手段と、すでに書き込ま
れている画像データを消去する消去手段と、消去領域又
は書き込み領域を指定した画像消去命令又は画像書き込
み命令を受信する受信手段と、前記指定された消去領域
又は書き込み領域に対応する光画像メモリ上の位置を確
認する位置確認手段と、画像消去命令を受信した場合に
は、前記位置確認手段によって確認された光画像メモリ
の位置の画像データを前記消去手段に消去させ、画像書
き込み命令を受信した場合には、前記位置確認手段によ
って確認された光画像メモリの位置に前記書込手段に画
像データを書き込ませるように制御する制御手段と、を
備えてなる画像形成装置である。

【０００８】

【作用】消去手段は、所望よりすでに書き込まれている
画像データを消去する。この後制御手段は書込手段を制
御して位置確認手段が確認した位置の光画像メモリに画
像データを書き込ませる。この手順により、光画像メモ
リ上での画像処理が可能となりホストコンピュータの占
有時間短縮をなすことができる。

【０００９】

【実施例】以下この発明の実施例を図面にて詳述する
が、この発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。図１はこの発明の実施例である、光画像メモリであ
る液晶セルをイメージデータの中間メモリとして用いる
プリンタの概略構成図である。プリンタは、その本体１
の右側上部には、半導体レーザ２、ロータリエンコーダ
３、モータ４、主走査ミラー５、液晶セル６、ランプ
７、フィルタ８が配設されている。左側上部には、ミラ
ー９が配設されている。メディアシート２４はメディア
シートカセット２６で供給され、本体１のメディアカセ
ットホルダー２９に装填されている。

【００１０】好ましい液晶セルとしては、スメクティッ
クＣ相を呈する液晶、ネマティックコレステリック混合
液晶を利用した液晶セルが挙げられる。さらにこの液晶
セルの構成は、液晶に蓄熱層を積層したもの（例えば、
米国特許第3,796,999号参照）や光導電層を積層した光
書込型デバイス（例えば、特開昭49−10036号公報、特
開昭49−10037号公報参照）が挙げられる。液晶セルは
反射型セル及び透過型セルのいずれであってもよい。こ
れら液晶セルは、そのまま放置しても、一旦記憶した画
像を数時間から数10日保持することができる。

【００１１】メディアシート２４は、例えば、特開昭59
−30537号公報に示されたフルカラー対応型の感光感圧
シートであり、（１）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、
（２）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、（３）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
ト上に均一分散散布されたものである。

【００１２】メディアシート２４はメディアシートカセ
ット２６の内部で外光を遮断された状態でメディア供給
ロール２７としてロール状に巻かれている。一方メディ
アシートカセット２６には使用済みのメディアシート２
４を巻取るための巻取り軸が準備され、使用済みのメデ
ィアシート２４はこの巻取り軸にメディア排ロール２８
としてロール状に巻かれる。メディア供給ロール２７の
中心軸はメディアシートカセット２６を本体１に装填し
た時に供給軸２３に接続される。一方、メディア排ロー
ル２８の中心軸はメディアシートカセット２６を本体１
に装填した時に巻取り軸２５に接続される。メディアシ
ート２４はメディアシートカセット２６の装填後の操作
により搬送路を搬送され、メディア排ロール２８へと巻
き取られる。メディア供給ロール２７からメディア排ロ
ール２８まではメディアシートの搬送路に沿って、露光
板１０、自動搬送ローラ１１、バッファローラ１２、圧
力ローラ１３，１４が配設されている。右側下部には、
カセット１５が配設され、カセット１５には上記それぞ
れの染料と反応して発色する現像材料と熱可塑性樹脂と
が塗布された受像シート１６が収納されている。カセッ
ト１５から圧力現像部２２までの受像シート１６の搬送
路上には給送ローラ１７、タイミングローラ１８が配設
されている。圧力現像部２２の左側部には光沢化装置１
９が設けられ、その左に排紙ローラ２０が配設され、本
体１の上部には排紙部には２１が設けられている。

【００１３】まずメディアシートの装填方法について説
明する。ユーザはこのプリンタを最初に使用する時、及
び使用していたメディアシートカセット２６中のメディ
アシート２４が使い切った時にメディアシートカセット
２６を交換し、メディアシート２４を装填する必要があ
る。メディアシート２４の装填にはメディアシートカセ
ット２６を本体１に装填した後自動的にメディアシート
２４を装填するための操作が準備されており、かつメデ
ィアシート２４の先端には自動装填動作を行いやすくす
るためにメディアシート２４の先端には自動装填動作を
行いやすくするためにメディアシート２４よりも幾分堅
いオートロードシート３０が準備されている（図２）。

【００１４】ユーザは本体１からメディアカセットホル
ダー２９を引き出し、メディアシートカセット２６を装
填し、オートロードシート３０を所定の方法で自動搬送
ローラ１１に装着した後メディアカセットホルダー２９
を本体１に装填する。その後操作キーによりメディアシ
ート２４の自動装填を行う。自動装填動作はバッファロ
ーラ１２をオートロードシート３０が通りやすいように
オートロードポジションＫまで移動させることから始ま
る。

【００１５】次に自動搬送ローラ１１によりオートロー
ドシート３０を圧力現像部２２まで送る。圧力ローラ１
３，１４の間を通ったオートロードシート３０はメディ
アシート変更板３２によりメディア排ロール２８の方向
に送られる。メディア排ロール２８にはオートロードシ
ート３０を巻き付かせるために接着テープが貼られてお
り、送られてきたオートロードシート３０は接着テープ
によりメディア排ロール２８に巻き付く。この時、圧力
ローラ１３，１４、および巻取り軸２５を順方向に回転
させておきオートロードシート３０の巻取りを助ける。
メディア排ロール２８にオートロードシート３０が巻き
付いた後、オートロードシート３０を巻取り、メディア
シート２４が装填されるまで所定の時間巻取りを続け
る。最後にバッファローラ１２をホームポジションＨに
移動する。以上でメディアシート２４の自動装填動作が
終了し、プリント動作の開始が可能となる。

【００１６】一方、オートロードシート３０にはメディ
アシート２４の感光特性、ロットＮｏ.といったメディ
ア情報３０ａが印刷されており（図２）、オートロード
時にその情報をフォトセンサを用いて読み取り、不揮発
性の記憶装置（ＥＥＰＲＯＭなど）にメディア情報とし
て記憶する。図３にこの実施例の制御機構の構成を示
す。

【００１７】同図において、ＩＦはインターフェース部
で、ホストコンピュータからの画像データ（イメージデ
ータ）を受信し、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ及び入出力回路などを含んで構成される中央処理部４
０に入力する。中央処理部４０にはペーパージャムや本
体１の開放などのエラーを検知するエラー検知部４１が
接続されるとともに、半導体レーザ２を制御するレーザ
コントロール部４２、半導体レーザ２からのレーザビー
ムを制御するレーザスキャンコントロール部４３、液晶
セル６を恒温状態に保持するオーブンを制御するオーブ
ンコントロール部４４、液晶セル６の書き込み及び消去
を制御する液晶セルコントロール部４５及び表示器を含
むキー入力部４６が接続される。上記において中央処理
部４０により制御手段が構成され、中央処理部４０を含
み半導体レーザ２、レーザコントロール部４２、レーザ
スキャンコントロール部４３により書込手段が構成され
る。また中央処理部４０とレーザコントロール部４２と
は消去手段としても機能する。さらにロータリエンコー
ダ３、リニアエンコーダ３５、中央処理部４０により位
置確認手段が構成される。 次に画像形成動作を説明す
る。

【００１８】ホストコンピュータＨＣから送信されたイ
メージデータはプリンタのインターフェース部ＩＦで取
り込まれ中央制御部４０に送られる。中央制御部４０で
は送信されたイメージデータに基づき、かつ使用してい
るメディアシート２４の感光特性を考慮するようにデー
タ修正を行う。そして修正後のデータに基づきレーザコ
ントロール部４２は半導体レーザ２を発振させる。半導
体レーザ２の発振により出力されるレーザビームは、モ
ータ４の軸に取り付けられた主走査ミラー５で反射し、
液晶セル６に照射される。主走査ミラー５はモータ４に
より駆動され、その動きはロータリエンコーダ３からの
信号によりレーザスキャンコントロール部４３で制御さ
れている。また、半導体レーザ２の発振タイミングはロ
ータリエンコーダ３の出力で制御され、位置ずれを起こ
しづらい方式となっている。

【００１９】一方、液晶セル６自体は、図４に示すよう
に、キャリア３３に装着されており、リニアモータ３４
により副走査方向ＳＳに移動される。リニアモータ３４
の動きはリニアエンコーダ３５により制御されている。
ロータリエンコーダ３とリニアエンコーダ３４からの信
号により液晶セル６上の位置が指定でき必要な情報を書
き込むことができる。液晶セル６は３個あり、カラープ
リントの場合それぞれに赤色、緑色、青色の画面を割り
当て半導体レーザ２でイメージデータを書き込んでゆ
く。

【００２０】イメージデータを読み出し時、ランプ７か
らフィルタ８を通して液晶セル６を照射し、反射光でメ
ディアシート２４を照射する。フィルタ８を通して液晶
セル６を照射し、反射光でメディアシート２４を照射す
る。フィルタ８は赤色、緑色、青色の３種類あり、ラン
プ７からの光をフィルタ８を介して液晶セル６のそれぞ
れに照射し、反射させる。ランプ７の照射時間はシャッ
ター３６が空いている時間で制御され印字の色バランス
を変化できる。

【００２１】赤色、緑色、青色の反射した光は、ミラー
９で反射して、露光板１０上のメディアシート２４に照
射されてメディアシート２４を露光する。この露光領域
をＸとすると１度に使用されるメディアシート２４の量
は露光領域Ｘの長さに像と像の間隔Ｙを加えたものとな
る。露光によりメディアシート２４上には選択的硬化潜
像が形成される。上記以降の動作はマルチプリントの場
合とシングルプリントの場合で異なる。シングルプリン
トを例にとって説明する。

【００２２】露光が終了すると、バッファローラ１２を
Ａ方向に移動させ、露光領域Ｘに新しいメディアシート
２４を送り込む。次に、巻取り軸２５を回転させ、同時
にバッファローラ１２をＢ方向にホームポジションＨま
で移動させることにより選択的硬化潜像の形成された領
域の先端を圧力現像ポイントＰへと搬送する。一方、受
像シート１６はカセット１５より一枚ずつ繰り出され、
給送ローラ１７により搬送され、タイミングローラ１８
のところで一旦停止して待機している。

【００２３】さらにバッファローラ１２をＡ方向に移動
させ、露光領域Ｘに新しいメディアシート２４を送り込
む。次にバッファローラ１２のＢ方向移動開始後、選択
的硬化潜像の先端にタイミングを合わせてタイミングロ
ーラ１８のところで待機していた受像シート１６を圧力
現像ポイントＰに送り込む。メディアシート２４と受像
シート１６は圧力ポイントＰの直前で重ね合わされ、圧
力ポイントＰに送り込まれる。受像シート１６の先端が
圧力ポイントＰを少し出たところで圧力ローラ１３，１
４によりメディアシート２４と受像シート１６を重ね合
わせた状態で加圧し、加圧した状態で圧力ローラ１３，
１４を順方向に回転させ、メディアシート２４と受像シ
ート１６を送る。

【００２４】これによりメディアシート２４上の硬化し
ていないマイクロカプセルが破壊され造像剤が流出、受
像シート１６上の現像材料と反応して発色する。圧力ロ
ーラ１３，１４による加圧は受像シート１６の後端直前
まで行われる。圧力現像が終了したメディアシート２４
は巻取り軸２５に巻き取られ、受像シート１６は光沢化
装置１９で熱処理を受け、排紙ローラ２０で下から上へ
搬送され、排紙部２１へ排出される。

【００２５】一方、圧力現像の終了時には圧力ポイント
Ｐの付近には未使用のメディアシートが送られてきてい
る。従って、このまま次の露光を行うと像間Ｙが必要以
上に大きく取られてしまい、メディアシートの有効利用
とならない。そこで供給軸２３、及び巻取り軸２５を逆
転させ使用済みのメディアシートを露光領域Ｘの付近ま
で移動させる。以上がフルカラープリンタのシングルプ
リント時の画像生成動作手順である。これら一連の動作
によりホストコンピュータから送られてきた画像データ
が印字される。

【００２６】次に液晶セル６への書き込み／消去の方法
について述べる。図５は液晶セル６の構成概略図を示
す。液晶セル６は、２枚のガラス５５，５６と、ガラス
２６の内壁に設けられる透明電極５０と、ガラス５５の
内壁に設けられる反射防止膜５４と、その反射防止膜５
４に積層されるレーザ吸収膜５２と、レーザ吸収膜５２
に積層される鏡面となる電極５１と透明電極５０と電極
５１との間に封入される液晶５３とで構成される。

【００２７】液晶セル６は相転移を起こしやすいよう図
示しないオーブン内で５０℃の恒温状態に保たれてい
る。イメージデータの書き込み時には、図５に示す電極
５０，５１に電圧を印加し相転移の方向を設定してお
く。次に液晶セル６の裏面から半導体レーザ２によりレ
ーザ光を照射する。レーザ光はレーザ吸収膜５２で吸収
され熱に変わり、与えられたレーザ光のエネルギーに比
例した範囲の液晶の温度を上昇させる。つまり、レーザ
光の当たったところだけ温度の高い部分ができる。液晶
セル６全体は相転移を起こすぎりぎりの温度である50℃
に保たれているが、レーザ光の当たった部分のみ与えら
れたレーザ光のエネルギーに比例した範囲で温度が上昇
しているため、その部分で印加した電圧によって相転移
が生じ、その部分は白濁する。

【００２８】従って、与えるレーザ光のエネルギーを変
えることにより液晶５３の白濁する量を変えることがで
き、１画素単位で階調性を持たせることができる。この
実施例では１画素単位でレーザ光のパルス幅を変えるこ
とにより液晶５３に与えるエネルギーを変え、階調性を
持たしている。以上が液晶セル６に対するイメージデー
タの書き込み手順である。

【００２９】次に液晶セル６に記憶されたイメージデー
タの消去について説明する。液晶セル６上のイメージデ
ータを液晶単位で消去するためには液晶に印加している
電圧を消去用の値にすれば良い。印加電圧の値は液晶の
構成によって異なるが、一般には書き込み時の印加電圧
の２倍程度の電圧を印加すれば良い。以上一連の動作は
液晶セル６上で画像処理操作を行なわない場合の動作で
ある。以上に液晶セル６上で画像処理操作を行う場合に
ついて述べる。

【００３０】前述の様に、液晶セル６へのデータ書き込
みは、主走査方向に関しては主走査ミラー５に接続され
ているロータリーエンコーダ３の信号により、位置の確
認が可能である。一方、副走査方向に関しては、液晶セ
ル６の装着されたキャリッジ３３の位置をリニアエンコ
ーダ３５により確認が可能である。したがって、液晶セ
ル６上の位置はロータリーエンコーダ３と、リニアエン
コーダ３５の信号により一義的に確認する事が可能とな
る。

【００３１】次に図６に示すフローチャートを用いて、
液晶セル６上の画像消去と再書き込みについて述べる。
ホストコンピュータＨＣから領域を指定した画像消去命
令が送られて来た場合（ステップ１００）、中央制御部
４０はインタフェース部ＩＦより命令を取り込みロータ
リーエンコータ３とリニアエンコーダ３５を用いて、消
去すべ領域の位置決めを行う（ステップ１０１）。その
後液晶セルコントロール部４５に対し、画像画素単位消
去状態に設定する（ステップ１０２）。次に中央制御部
４０はレーザコントロール部４２とレーザスキャンコン
トロール部４３に対し、ホストコンピュータＨＣから指
定された領域についてレーザを照射することによって液
晶の一部（画素単位でも可能）の温度を上昇させる（ス
テップ１０３）。書き込み時にはレーザ照射による温度
上昇により液晶は白濁したが、液晶に印加されている電
圧によっては液晶を透明にする事もできる。つまり、レ
ーザ照射による温度上昇は相転移の為のきっかけにしか
すぎず、どの方向に相転移をおこすかは液晶に印加され
ている電圧に依存する。

【００３２】以上の手段により、液晶上の画像は消去さ
れる。次にホストコンピュータＨＣから領域を指定した
画像書き込み命令が送られてきた場合（ステップ１０
４）、中央制御部４０はインタフェース部ＩＦから命令
を取り込むとロータリーエンコーダ３とリニアエンコー
ダ３５を用いて、書き込みを行うべき領域の位置決め
（図７）を行う（ステップ１０５）。

【００３３】その後液晶セルコントロール部４５に対
し、画像書き込み状対に設定する（ステップ１０６）。
次に中央制御部４０はレーザコントロール部４２とレー
ザスキャンコントロール部４３に対し、ホストコンピュ
ータＨＣから指定された領域について送られて来る画像
データに基づいて画像データの書き込みを行う（ステッ
プ１０７）。

【００３４】以上の手順により、既に書き終えている液
晶セル上のイメージデータを用いた画像消去、書き込み
と言う画像処理を行う事ができる。なお、光画像メモリ
としては記憶された画像が例えば光を照射した際にそれ
が認識でき、かつ照射をくり返しおこなってもその都度
（消し込みをおこなわない限り）同一の画像を読み出す
ことができるものであればよい。具体的には、通常の複
写機における感光体ドラムとは識別されるもので、液
晶、エレクトロクロミー，ＰＬＺＴ（Ｐｂ，Ｌａ，Ｚ
ｒ，Ｔｉの化合物）などを利用したものが挙げられる。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、画像形成装置側で領
域消去、再書き込みのための手段を持つことになる。こ
のことはすなわち、ホストコンピュータはイメージデー
タの全ての処理をホストコンピュータ側で行う必要がな
くなり、イメージデータ作成の為の占有時間の短縮が図
られる。つまりホストコンピュータ占有時間の増加が防
げ、いわゆるプリンタスループットの低下を防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成を示す概略構成図であ
る。

【図２】メディアシートカセットの概略構成を示す斜視
図である。

【図３】制御機構の構成を示すブロック図である。

【図４】液晶セル部分の概略構成を示す斜視図である。

【図５】液晶セルの概略構成を示す縦断面図である。

【図６】エラー発生時の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】液晶セル上の位置決めの説明を行う為の斜視図
である。

【符号の説明】

２ 半導体レーザ ３ エンコーダ ６ 液晶セル ４０ 中央処理部 ４１ エラー検出部 ４２ レーザコントロール部 ４３ レーザスキャンコントロール部 ４５ 液晶セルコントロール部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に認識可能で、かつ繰り返し読み
   出し可能に画像データを記憶しうる光画像メモリと、 画像データをビーム光によって光画像メモリに書き込む
   書込手段と、 すでに書き込まれている画像データを消去する消去手段
   と、消去領域又は書き込み領域を指定した画像消去命令又は
   画像書き込み命令を受信する受信手段と、 前記指定された消去領域又は書き込み領域に対応する光
   画像メモリ上の 位置を確認する位置確認手段と、画像消去命令を受信した場合には、前記位置確認手段に
   よって確認された光画像メモリの位置の画像データを前
   記消去手段に消去させ、 画像書き込み命令を受信した場合には、前記位置確認手
   段によって確認された光画像メモリの位置に前記書込手
   段に画像データを書き込ませるように 制御する制御手段
   と、 を備えてなる画像形成装置。