JP3648250B2 - 画像印刷用の露光加圧装置 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、画像を電子信号から適当な感光性の画像記録媒体上の潜像に変換し、その画像記録媒体を現像して画像のフルカラープリントを得る露光現像装置に関するものである。
ビデオ信号から画像を記録するための結像装置（イメージングシステム）は公知のものであり、例えば、ゴールドスターの米国特許番号5,140,428号および5,223,960号、フジの5,128,773号および5,189,468号、3Mの4,935,820号およびAT＆Ｔの4,816,846号に記載されている。これらの特許は、感光性の記録媒体（メディア）に潜像を形成するために液晶表示装置（LCD）および、あるいは陰極線管（CRT）を使用することを主に記載している。イメージングシステムのなかで有用な感光性の画像記録媒体（結像媒体、イメージングメディア）は、ミードコーポレーションで開発され、譲受人が本願と共通の米国特許番号4,399,209号に記載された、マイクロカプセル封入型（マイクロエンカプセルド）のイメージングシステムを含んだものである。この画像記録媒体は、マイクロカプセルを破壊する１対のカレンダーローラーの間に露光済の画像記録媒体を通すことによって現像され、これによって発色物質と現像剤とが接触され、反応して画像を現像する。しかしながら、十分に注意して加工されたカレンダーローラーでも平らでない表面がある。これらのローラーに加えられる圧力が十分でないと、これらのローラの表面はローラーの全長にわたって相互に均一に接触しなくなる。破壊力が均一に分配されないと、画像記録シート（結像シート、イメージングシート）は不均一に現像され、その結果得られる画像の階調特性は満足のいくものではなくなってしまう。
高圧で大型のカレンダーローラーを用いずに画像記録シートを現像処理する代替えの技術が知られている。例えば、譲受人が本願と共通の米国特許第4,648,699号は、マイクロカプセルを含んだ画像記録シートを、画像記録シートに弾性的にバイアスされ画像記録シートと噛み合いながら移動する点接触子によって現像することが記載されている。代表的なものとは、画像記録シートがシリンダーに固定され、点接触子が画像記録シートと弾性的に圧接するように配置されている。シリンダーが回転すると、点接触子はシリンダーの回転に同期してシリンダーに沿って同時に動き、マイクロカプセルを破壊し、そして画像記録シートに画像を現像する、あるいは、画像記録シートを平らなプラットフォームに載せて、点接触子はＸ−Ｙ移動装置内でネジ山を用いてシートの表面を横切るように移動しても良い。さらに、連続したウェブを現像するための装置も開示されており、そこでは、点接触子は多様なパターンでウェブの表面を横断するようになっており、円形のパスが記載されている。
これらの代替えの現像処理装置は、特定の用途では満足のいくものであろうが、露光加圧装置を用いて、特に、露光素子および現像素子が一体となり、コンパクトな、走査型の印刷ヘッド（スキャンニングプリンタヘッド）となった装置を用いて、電子信号から潜像を順番に形成し、そして、潜像を現像してプリントされた画像を形成することは開示されていない。
電子信号からフルカラープリントを生成することは継続的な関心事であり、シンプルで、低価格で、本質的に信頼性があり、電子信号を、これに対応し、適合する画像記録シートを画像状に露光できる化学作用がある放射に変換可能なコンパクトな印刷装置と、露光技術と統合して一体化できる融合可能な現像技術を提供することが非常に望まれている。以前に知られたシステムでこのような要求を満たすものはない。
発明の概要
本発明によると、画像が、望ましくは電子信号が、適当な感光性の画像記録シートを画像状に露光可能な化学作用のある放射に変換され、その露光済の画像記録シートが現像されてその画像のフルカラープリントが得られる。本発明は、感光性の組成を内相に含んだマイクロカプセルを備えた感光性の層が画像状に化学作用のある放射に露光され、均一な破壊力が加えられ、それによってマイクロカプセルが壊れて画像状に内相を開放し、それが現像物質と反応して画像が形成されるものに特に効果的である。
本発明の１つの実施例によれば、画像記録シートを露光する露光ヘッド、露光済の画像記録シートを現像する加圧ヘッド、および画像記録媒体に対して露光手段および加圧手段を同期的に動かす駆動手段とを備えた装置が記載されている。この実施例によれば、装置は、画像を、望ましくは、電子信号から感光性のマイクロカプセルを含んだ画像記録媒体にプリントするために用いられる露光および加圧装置を備えている。この装置は、前記画像記録媒体に隣接して配置される露光手段であって、前記画像記録媒体を画像にそって露光して前記画像記録媒体に潜像を生成する露光発生素子を少なくとも１つ備えた露光手段と、前記露光済の画像記録媒体に均一な破壊力を少なくとも１点で印加する少なくとも１つの点接触素子を備えた加圧手段と、前記露光手段および前記加圧手段の両方の前記画像記録媒体に対する同期動作を実現するための駆動手段とを有する。
本発明の１つの例としては、露光発生素子は、変調型の赤、緑および青の発光ダイオードを備えており、電子信号を受け取り、画像状の直射光線に相当する化学作用のある放射を画像記録シート上に照射する。
本発明の異なる例としては、露光発生素子は、１つあるいはそれ以上の光源と組み合わされた１つあるいはそれ以上の変調型の液晶表示パネルを備えており、電子信号を受け取り、画像にそった直射光線に対応する化学作用のある放射を画像記録シート上に照射する。
本発明のさらに異なる例としては、点接触素子は、１つの球状の素子（エレメント）または複数の球状の素子であって、これらはそれぞれの素子が個別の横方向のパスを形成し、このパスは隣接する球状素子の横方向のパスに対し平行で、若干のオフセットがあり、これらのパスが重なっても相互に重複しないように配置されている。例えば、複数の接触素子は加圧ヘッドの横軸に対し若干傾いた直線に沿って並べることができる。あるいは、これらを非直線状（円、楕円、ジグザグなど）に並べることも可能であり、また、これらを他の望ましいパターンで配置することも可能である。
本発明の好ましい例によれば、画像記録媒体に画像を印刷するために用いられる露光し加圧する装置は、１つのユニットに組み込まれた露光手段および加圧手段を備えており、露光手段は、電子信号（画像に相応する）を受け取り、化学作用のある放射に変換して画像記録媒体に画像状に照射すると潜像がその上に形成される、少なくとも１つの露光発生素子を備えており、さらに、加圧手段は、露光済の画像記録媒体に連続的に接触して潜像を現像し、媒体上に目に見える画像を形成する、少なくとも１つの点接触素子を備えている。
本発明の異なる実施例には、感光性のマイクロカプセルを含んだ画像記録媒体上に画像をプリントするために用いられる露光加圧装置について記載されており、この装置は、コンパクトな走査型の印刷ヘッド（スキャンニングプリンターヘッド）を有し、この走査印刷ヘッドは、その中に一体に組み込まれた露光手段および加圧手段を備えており、その露光手段は、画像記録媒体を画面にそって露光してその上に潜像を形成する、少なくとも１つの露光発生素子を備えており、前記加圧手段は、前記露光された画像記録媒体に均一な破壊力を少なくとも１点で印加する、少なくとも１つの点接触素子を備えており、さらに、前記コンパクトな走査型印刷ヘッドが前記画像記録媒体に対して動くようにする駆動手段を有する。
本装置は、この技術分野において顕著な進歩性があるが、露光手段および現像手段をコンパクトで低価格な効率の良い印刷ヘッドユニットに纏めた特定の印刷ヘッドは、電子信号のプリントにおいて特に大変な効果がある。
本発明の詳細は以下の記載、添付の図面および添付した請求の範囲によって明らかにする。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の１つの実施例による走査型の露光加圧装置の側方断面の概略図である。
図２は、図１の走査露光加圧装置を２−２線から見た端断面の概略図である。
図３は、図１の走査露光加圧装置を３−３線から見た端断面の概略図である。
図４は、図１の走査露光加圧装置を４−４線から見た上方断面の概略図である。
図５から７は、加圧装置の上方断面の概略図であり、さらに、点接触素子の配置のバリエイションを示してある。
図８は、本発明の好ましい実施例による露光／加圧複合装置の側方断面の概略図である。
図９は、図８の露光／加圧複合装置を９−９線から見た上方断面の概略図である。
発明の詳細な説明
添付の図面を参照して、電子シグナルから受像した画像を画像記録シートに露光し現像する装置および方法を詳細に説明する。
図１は、露光ヘッド12と加圧ヘッド14を備えた、走査露光加圧複合装置10の側面図である。装置10はハウジング構造（図示せず）に収納されることが望ましい。露光ヘッド12は複数の変調型露光発生素子16を備え、変調型露光発生素子16は発光ダイオード（LED）、液晶表示（LCD）パネル、レーザー、光ファイバー等の形をとることができる。露光発生素子は、露光ヘッド12に搭載された赤、緑および青のLEDであることが望ましい。露光発生素子16は、望ましくは電子シグナルから受容したエネルギーにより活性化され、画像記録シート26に向けられる化学作用のある放射源となり、その化学作用のある放射は、例えば、画像記録シート26に投射されるLED16に隣接して配置されたビーム形成された開口プレート22を通じて照射される。
画像記録シート26は、連続したウェブの形をしており、典型的なものは給紙ロール28から供給され、モーター（図示せず）が動力源であるフィードローラー30により、矢印の方向に縦方向のパスに沿って露光ヘッド12へ運ばれる。２組目のローラー36は、モーターによって動力を供給されてもされなくても良い。２組目のローラー36がモーターを動力源とし、１組目のローラー30を動力が供給されないガイドローラーとして機能させることも考えられる。画像記録シート26がビーム形成された開口プレート22と支持プレート32の間を通過する際、以下に詳述する駆動システムにより、露光ヘッド12は画像記録シート26を横断するようにキャリッジレール34の上を横に往復し、潜像を画像記録シート26の上に形成する。露光後、本発明の１つの形態としては、画像記録シート26が現像エリアに移動され、露光された画像記録シート26が加圧ヘッド14と支持プレート32の間を通過し、露光済の画像記録シート26を現像する。露光した画像記録シート26が現像された後、所望の画像を含む独立したシートが形成されるように、ウェブは切断手段（図示せず）を用いて横に切断される。本発明の異なる形態においては、露光ヘッド12と加圧ヘッド14は画像記録媒体を横断して往復するばかりでなく、段階的（ステップワイズ）に縦方向に画像記録媒体を縦断する。
加圧ヘッド14は、少なくとも１つの点接触素子38を有し、このような点接触素子を複数有することが望ましい。加圧ヘッド14は露光済の画像記録シート26を端から端まで横に往復し、これによって点接触素子38が露光済の画像記録シート26の端から端まで、複数のオーバラップする横線を描く。点接触素子38が露光済の画像記録シート26を横断する際に画像記録シート26に印加される圧力により、露光していないマイクロカプセルが破壊され、それにより画像形成素材が現像素材と接触し、露光済の画像記録シート26を現像し、その上に画像のプリントを形成する。縦方向に進行する画像記録シート26の動きは連続的でも、段階的でも良く、走査型の露光加圧複合装置10の横の往復運動と同期している。あるいは、画像記録シート26は上述のように静止させても良く、その場合、露光ヘッド12と加圧ヘッド14は画像記録媒体を横断するように往復するのみでなく、段階的に縦方向に媒体を縦断して、画像記録媒体を露光し現像する。
露光ヘッド12と加圧ヘッド14を画像記録媒体を横断して往復させる駆動システムは、露光ヘッド12と加圧ヘッド14に影響を与えて往復運動をさせるいかなる装置でもよい。典型的なものには、連続モーター、ステップモーター、プログラム式モーターなどを備えた駆動システムであり、これら以外でも良い。露光ヘッドおよび加圧ヘッド、または画像記録媒体を縦方向に移動させるモーターは、露光ヘッドおよび加圧ヘッドを横に往復させるのと同じモーターでもよく、別のモーターを用いてもよい。
図２は、線２−2'に沿って見た、走査露光加圧複合装置10の露光ヘッド12の横断面図である。露光ヘッド12はキャリッジレール40の上で画像記録シート26を横断して往復し、画像記録シート26を露光させ、それに潜像を形成する。画像記録シート26を露光した後、露光済の画像記録シート26に形成された潜像は加圧ヘッド14により現像され、画像のプリント、望ましくはフルカラーのプリントが生成される。
図３は、線３−3'に沿って見た加圧ヘッドの横断面図である。加圧ヘッド14の端壁42の部分は一部欠いて示してあり、点接触素子38と、圧縮コイルばね48で図示された点接触素子に繋がる圧力制御手段とが部分的に露出するようにしている。加圧ヘッド14は、露光ヘッド12と並行して動き、露光済の画像記録シート26を横断するように往復し、共通の駆動モーターあるいはプログラム式サーボモーター等を用いて露光ヘッド12と同期させるのが望ましい。各往復運動の反転位置の端で、加圧ヘッド14を開放手段50により側端で画像記録シート26と接触しないようにし、点接触素子38が画像記録シート26の境界領域でマイクロカプセルを破壊しないようにすることもできる。
前に述べたように、露光ヘッド12および加圧ヘッド14は独立して別個に操作してもよいが、発明の好適な実施例では、露光ヘッド12および加圧ヘッド14を結合し、点接触素子38に対して前方に配置した露光発生素子16を有する、単一の走査露光加圧装置10とする。
図４は線４−4'に沿って見た走査露光加圧複合装置10の図であり、装置10の後部の点接触素子38が露出されるように装置10の一部を切り欠いてある走査露光加圧複合装置10の前部の複数の露光発生素子16（LEDとして図示）を示してある。このような配置では、露光ヘッド12は、往復運動をする露光ヘッド12の描く線に沿って画像記録シート26を連続的に露光し、画像記録シートの上に潜像を定義し、加圧ヘッド14が露光済の画像記録シートを横断する際に、加圧ヘッド14が順次その画像を現像する。
図５は、加圧ヘッド14を図示しており、点接触素子38が加圧ヘッド14の横軸に対して傾いた直線になるように配置されている。図６および７は図５のバリエーションであり、点接触素子38がそれぞれ横方向および縦方向にジグザグになるように直線でない（ノンリニアな）線を描くように配置されている。加圧ヘッド14に対して点接触素子38を円形に配置するなど、その他の配置も可能である。
図８および９はそれぞれ、本発明の他の形態に係るコンパクトな露光加圧複合装置10の側面図と、線９−9'に沿って見た上面図であり、露光ヘッド12の露光発生素子16は液晶表示（LCD）パネルであり、加圧ヘッド14の点接触素子38は圧縮コイルばね48によって加圧される球形の素子として図示されている。光源18は放射λを発し、これが鏡20で反射されてLCD16を通る（図８）。
本発明により得られるプリントは、感光性の画像記録シートに印刷される白黒のプリント、単色のプリントあるいはフルカラープリントであって良く、画像記録シートはウェブ素材の連続したロールから供給されても良いが、例えば、手で、または個別のシートを内蔵したカセット／パッケージから供給されるような独立したシートとして供給されることが望ましい。
美しく仕上げるためには、得られるプリントの周囲を縁取りを設けることが望ましい。この縁取りは白であることが望ましく、以下のようにして得られる。すなわち、画像記録シート26の横の端（側端）の各々に沿って、１本のテープまたは同様のものを用意し、画像記録シートの端をあらかじめ露光し、画像記録シート26をコートしてマイクロカプセルおよび／または現像剤が所望の画像領域などに限定して含まれるようにする。本発明の１つの形態によれば、プリントの側端に沿った縁取りは、装置10の各横端に、金属、プラスチック等の薄い素材からなる突出したボーダーレール50（図３）を取り付けることにより得られる。加圧ヘッド14が画像記録シート26を端から端に往復し、画像記録シートの側端に近づくと、ボーダーレール50に接触して乗り上げ、画像記録シートとの密着状態が離されるので、画像記録シートの側端を現像することはない。他の解放手段（図示せず）を用いて、プリントの前後の端で点接触素子38を画像記録シート26と密着状態から離し、前後の現像されない縁取りを形成することもできる。
本発明が特に有用なのは、電子シグナルから得られる画像を、1994年６月10日に出願された申請中の米国特許申請第08/258,329号に述べられているような、自己保持式画面記録シートに印刷する際である。かかる自己保持式の画像記録シートは典型的には以下のものを順番に含む。すなわち、第１の透明支持体、光硬化型のマイクロカプセルおよびカラーフォーマーを有する画像形成組成、現像剤、接着剤の層、および不透明剤を含むことも含まないこともある第２の支持体である。マイクロカプセルと現像剤は、同一の層に含まれる場合も、画像記録シートに分離した層として含まれる場合もある。
以上に説明した画像記録シートに加え、当業者にとって明らかであるように、その他の画像記録シートを用いる場合でも本発明を用いることにより効果を得ることができる。例えば、譲受人が本願と同じ米国特許第4,399,209号、4,416,966号、4,440,846号、4,751,165号、4,766,050号、4,842,981号、4,842,976号、4,865,943号および4,912,014号に記載された、画像記録シートに露光および現像する際に、本発明の露光加圧複合装置10を使用、または変更して使用することができる。
露光発生素子は典型的には露光ヘッドに取り付けられるが、露光発生素子または露光発生素子の少なくとも一部、例えば放射源を、露光ヘッドから離れた位置に配置するのが望ましい場合もある。例えば、光ファイバーケーブルを取り付けて、一端を離れた静止光源に、他端を可動する露光ヘッドに取り付ける、あるいは１つまたは複数のレーザーなどの個別の放射源を、走査中に放射線を画像記録媒体に向けることができる１つまたは複数の小型の鏡またはその他の装置を搬送する露光ヘッドから離して取り付ることも可能である。
露光発生素子からの光線は、カラーフィルター、レンズ等の既知の手段により画像記録媒体に向ける、あるいは、光をレーザー光線として画像記録シートに向けることができる。光源に対し空間的に対応する複数の開口を備えたビーム成形プレートを用いて光を画像記録シートに向けるのが望ましい。
本発明において有用な露光発生素子は、色の配列内の変調された光を発生可能ないかなる素子または他の放射源、または発光ダイオード、液晶表示パネル、投射機、ブラウン管、光ファイバー、レーザー、電球等などの露光発生素子からの光で、レンズ、クリスタル、LCD等の色発生素子を通過したような光である。露光発生素子からの光は時間変調、強度変調等により、いかなる数または種類の色でも発生する。光発生素子は時間変調されたLEDであることが望ましく、カラーLEDであることが最も望ましい。赤、緑および青のLEDを用いて、満足のできるカラープリントが得られている。
点触媒現像を行うための多様な実施例が開示されているが、上述の開示を概観すれば、その他の多くの構成が当業者には明らかであろう。
上述の画像記録システムは、本発明を使用する際に、ビデオカセットレコーダー、カムコーダー等からの画像を再生するための電子信号により駆動される液晶アレイまたは発光ダイオードを用いて露光するのに特に適している。
本発明が詳述されており、さらに、その好ましい形態が参照されれば、添付の請求の範囲に定義された発明の範囲を逸脱せずに、修正や変更が可能なことが明らかであろう。

Claims (18)

1. 感光性のマイクロカプセルを備えた画像記録媒体に画像を印刷するために用いられる露光加圧装置であって、前記画像記録媒体に隣接して配置された露光手段であって、前記画像記録媒体を画像状に露光して前記画像記録媒体に潜像を生成する露光発生素子を少なくとも１つ備えた露光手段と、前記露光済の画像記録媒体に対し均一な破壊力を少なくとも１点で印加する少なくとも１つの球状点接触素子を備えた加圧手段と、前記画像記録媒体に対して前記露光手段および前記加圧手段の両方の同期的動作を実現するための駆動手段とを有し、前記駆動手段は、前記加圧手段が前記露光手段と並行し て動くとともに、前記露光手段および前記加圧手段の両 方を前記画像記録媒体を往復させる装置。
2. 前記画像記録媒体は静止状態であり、前記駆動手段は、前記露光手段および前記加圧手段を、前記静止状態の画像記録媒体を段階的に縦断させる、請求項１の装置。
3. 前記駆動手段は、前記画像記録媒体を段階的に縦方向に動かす、請求項１の装置。
4. 前記少なくとも１つの露光発生素子は、１または多変調型の発光ダイオード、変調型の液晶表示部材、レーザーおよび光ファイバーケーブルからなる群から選択されている、請求項１の装置。
5. 前記少なくとも１つの露光発生素子は、１または多段変調型の発光ダイオードである、請求項４の装置。
6. 前記少なくとも１つの球状点接触素子は、複数の球状点接触素子を備えており、これら複数の球状点接触素子は、それぞれの素子が、隣接する素子の横方向のパスに対し並行で若干オフセットした横方向のパスを描くように配置されている、請求項１の装置。
7. 前記複数の球状点接触素子は直線に沿って配置されており、その直線は、前記加圧手段の横軸に対し傾いている、請求項６の装置。
8. 前記複数の球状点接触素子は、非直線状に配置されている、請求項６の装置。
9. 前記加圧手段は、圧力制御手段をさらに備えている、請求項１の装置。
10. 前記圧力制御手段は、圧縮コイルばねである、請求項９の装置。
11. 前記露光手段および前記加圧手段は、１つのコンパクトなユニットに収納されている、請求項１の装置。
12. 前記装置は、前記露光手段に隣接する、ビーム形成された開口板をさらに有する、請求項１の装置。
13. 前記ビーム形成された開口板は、前記露光発生素子に対応して前記露光発生素子と並んだ複数の開口を備えている、請求項12の装置。
14. それぞれの前記開口は有色フィルタを備えており、その有色フィルタが前記露光発生素子から有色のビーム光を生成する、請求項13の装置。
15. 前記装置は、前記加圧手段のそれぞれの往復の反転位置の近くで、前記加圧手段を前記画像記録媒体から開放し、前記球状点接触素子を前記画像記録媒体の側端で前記画像記録媒体から離す開放手段をさらに有しており、これによって側端のマイクロカプセルが壊れるのを防止する、請求項１の装置。
16. 前記装置は、前記画像記録媒体の前後端で、前記加圧手段を前記画像記録媒体から開放し、前記球状点接触素子を前記画像記録媒体の前後端で前記画像記録媒体から離す開放手段をさらに有しており、これによって前後端のマイクロカプセルが壊れるのを防止する、請求項１の装置。
17. 感光性のマイクロカプセルを備えた画像記録媒体に画像を印刷するために用いられる露光加圧装置であって、露光手段および加圧手段が１つのユニットとなるように組み込まれたコンパクトな走査印刷ヘッドを有し、前記露光手段は、前記画像記録媒体を画像状に露光して前記画像記録媒体に潜像を生成する露光発生素子を少なくとも１つ備え、前記加圧手段は、前記露光済の画像記録媒体に均一な破壊力を少なくとも１点で印加する少なくとも１つの球状点接触素子を備えており、さらに、前記画像記録媒体に対し前記コンパクトな走査印刷ヘッドを移動するための駆動手段を有するとともに、 前記露光手段は、往復運動をする前記露光手段の描く線 に沿って前記画像記録媒体を露光し、前記画像記録媒体 の上に潜像を定義し、前記加圧手段が露光済の前記画像 記録媒体を横断する際に、前記加圧手段が順次その画像 を現像する装置。
18. 画像記録媒体に画像を印刷するコンパクトな走査印刷ヘッドであって、１つのユニットとして合体された露光手段および加圧手段を有し、前記露光手段は、前記画像記録媒体を画像状に露光して前記画像記録媒体に潜像を生成する露光発生素子を少なくとも１つ備え、前記加圧手段は、前記露光済の画像記録媒体に接して前記潜像を現像して前記画像記録媒体に目に見える画像を形成する球状点接触素子を少なくとも１つ備えているとともに、前記露光手段は、往復運動をする前記露光 手段の描く線に沿って前記画像記録媒体を露光し、前記 画像記録媒体の上に潜像を定義し、前記加圧手段が露光 済の前記画像記録媒体を横断する際に、前記加圧手段が 順次その画像を現像するコンパクトな走査印刷ヘッド。

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