JPH0381725A - 液晶シャッターヘッド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶シャッターヘッドに係り、液晶シャッタ
ーで光量が制御された光源からの光を、感光部材に照射
してカラープリントを得る、光カラープリンター用の液
晶シャクターヘッドの構造に関する。

〔従来の技術〕

コンピューターの情報処理能力の向上に対応して、周辺
機器の機能向上が強く要求されている。

処理された情報を、印刷の形で人間に伝えるプリンター
においては、より複雑な情報を的確、直感的に表現する
ため、プリントのカラー化が要求されている。

前記要求に答える方式として、液晶シャッターセルで光
源からの光を赤、緑、青色に分解してそれぞれ独立に光
強度を制御して感光部材に照射・してカラープリントを
得る方法が提案されている。

（特開昭６１−２２１７２　） 第３図は、上記従来例のカラープリンターの構造を示し
たものである。光源１７からの光は液晶シャッターセル
２５で赤、緑、青色にスペクトル分解され、各色は独立
に光強度を制御される。液晶シャッターセルからの光は
光学系２７を介して感光部材２８に照射される。感光部
材は図の右方向または左方向に移動する。

液晶シャッターセル２５は、２枚の基板１８０間に配向
層２６で均一に配向された液晶層２４を有し、液晶層は
シール２２にて外部の空気と遮断されている、液晶は共
通電極１９と画素電極２０Ｒ（Ｇ、Ｂ）間に電圧を印加
して、配列を制御される。液晶層２４の配列変化と、セ
ルの外部に設けた偏光板２６が光学的に結合されて透過
光量を制御する。光はカラーフィルター２１Ｒ１２１Ｇ
、２１Ｂでスペクトル分解される。画素電極２０Ｒ（Ｇ
、Ｂ）と基板の間に赤色（緑色、青色）を透過するカラ
ーフィルター２１Ｒ（Ｇ、Ｂ）を設ける。カラーフィル
ター　液晶層を駆動する電極、および液晶層で液晶画素
が構成される。赤色（緑色、青色）の光は、共通電極１
９と画素電極２０Ｒ（Ｇ、Ｂ）間に、液晶画素ごとに独
立に印加された電圧で液晶層の配列を制御することで。

それぞれ独立に光強度を制御される。赤色を制御する液
晶画素、緑色を制御する液晶画素および青色を制御する
液晶画素は感光部材の移動方向に一列に配置され、さら
に感光部材の移動方向と直角方向にも配置される。

カラープリント原理を以下に述べる７、ネガ形（書き込
み光の補色が発色する）の感光部材の場合を述べる。第
４図に、感光部材を照射する光の色と発色の色の関係を
示す。第４図ｆａ）は緑色の光が照射されると発色する
、マゼンタの発色層の反射スペクトルを示す。第４図（
ｂ）は赤色の光が照射されると発色する、シアンの発色
層の反射スペクトルを示す。第４図（ｃ）は青色の光が
照射されると発色する、イエローの発色層の反射スペク
トルを示す。感光部材の断面を第５図に示す。シアン発
色層Ｃ、マゼンタ発色層Ｍ、イエロー発色層Ｙの発色層
はベースフィルム２９の表面に、かさなって層状に形成
されている。

赤色をカラープリントする場合を例として、説明する。

液晶シャッターセル２５を駆動して、緑色の透過光強度
を制御する画素と青色の透過光強度を制御する画素を透
過状態にする。感光部材には、緑色の光が照射されてマ
ゼンタ層が発色し、青色の光が照射されてイエロー層が
発色する。マゼンタとイエローがかさなって層状に形成
されているので、感光部材に入射した光はマゼンタ層を
通過するとき緑色が吸収され、イエロー層を透過すると
き青色が吸収される。吸収されない赤色のみが感光部材
から反射して戻ってくるので、感光部材は赤色に見える
。感光部材からの反射スペクトルは、第６図の６０であ
る。ネガ形の感光部材は、プリントしたい色の補色で、
感光部材に光書き込みをすればよい。

ポジ形（書き込み光とほぼ等しい色が発色する）の感光
部材の場合を述べる。第７図を用いて説明する。感光性
のマイクロカプセルを用いる。カプセル中には染料が入
っている。カプセルは光の吸収波長の違いで３種類ある
。光が照射されると、入射光の補色を発色する染料が入
っているカプセルが硬化する。すなわち、赤色（緑色、
青色）がカプセルに入射すると、シアン（マゼンタ、イ
エロー）を発色するカプセルが硬化する。感光部材３４
は、このカプセルをベースフィルム上に塗布したもので
ある。

赤色をプリント出力する場合を例にしてプリント原理を
説明する。赤色を感光部材３４に照射する。赤色がカプ
セルに入射するとシアン発色のカプセルのみが硬化する
。マゼンタとイエロー発色のカプセルは硬化しない。カ
プセルが塗布されたフィルム６４を、表面に顕色剤を塗
布した発色フィルム６５に圧力を印加しつつ押し付ける
。シアン発色のカプセルは硬化して硬いのでカプセルが
破れず、カプセルの中にあるシアン染料は発色フィルム
６５に転写されない。マゼンタとイエロー発色のカプセ
ルは硬化していないので、圧力が印加されると破れ、カ
プセルの中の染料が発色フィルム３５に転写される。マ
ゼンタとイエローの染料は、つぶされてお互いの染料が
混ざり合い、青色と緑色の光を吸収する。この結果、光
吸収されない赤色のみが発色フィルム３５から反射する
ので、赤色の光が照射された位置に対応する発色フィル
ムは赤色に見える。

〔発明が解決しようとする課題〕

ネガ形の感光部材を用いた従来のカラープリンターにお
いては、プリント画像で黒色を充分に出そうとするとプ
リント画像が暗くなる、または明るいプリント画像を得
ようとすると黒色が出ｋ（・とい５問題点を有している
。第６図を用いて理由を説明する。感光部材に赤色、緑
色および青色の強い光を同一場所に照射して、黒色の画
像を得た時の、感光部材の反射スペクトルは６６である
。

シアン、マゼンタ、イエローのすべての発色層が発色す
るので赤色、緑色、青色が光吸収され黒色の画像を得る
。先に述べたように、緑色と青色の光を照射すると赤色
のプリント画像を得るが、３６の黒色を得ると等しい光
強度の緑色と青色の光を感光部材に照射して得る赤色の
プリント画像の反射スペクトルは第６図の６２で示すよ
うに、反射率が低い、暗い画像に／Ｊる欠点がある。こ
の欠点を改良しようとして、以下の対応をすると新たに
以下の欠点が生じる。第６図の３０で示すような、赤色
のスペクトルの反射率の高い、明るいプリント画像を得
るには、照射する緑色と青色の光強度を、６２の赤色の
プリント画像を得る場合より低くして、赤色の吸収を少
なくする対応方法がある。この方法で得た黒色のプリン
ト画像の反射スペクトルは、第６図の６１で示すように
、反射率が充分に低くなく、良好な黒色を得られない欠
点を新たに生じる。充分な黒色を出すには、露光量が不
足しているからである。すなわち明るいプリント画像を
得ることと、反射率の小さい良好な黒色を得ることは相
反する。

また、ポジ形の感光部材を用いた従来のカラープリンタ
ーにおいては、プリント画像で白色を出そうとするとプ
リント画像の色の彩度が低くなる、または色の彩度を充
分に得ようとすると白色が出ないという問題点を有して
いる。第８図を用いて理由を説明する。感光部材に赤色
、緑色および青色の強い光を同一場所に照射して、白色
の画像を得た時の、感光部材の反射スペクトルは３８で
ある。シアン、マゼンタ、イエローの染料を含むカプセ
ルがすべて硬化するので、顕色剤を塗布した用紙には染
料が転写されず、白色のプリント画像を得る。先に述べ
たように、ポジ形の感光部材では赤色の光を照射すると
赤色のプリント画像を得るが、第８図の６８の白色を得
ると等しい光強度の赤色の光を感光部材に照射して得る
赤色のプリント画像の反射ス、ベクトルは第８図の６９
で示すように、緑色と青色の反射率が低くない、彩度の
低い赤色のプリント画像になる欠点がある０これは書き
込みの赤色の光強度が強すぎてマゼンタ（緑色を吸収す
る）の染料を含むカプセルとイエロー（青色を吸収する
）の染料を含むカプセルが硬化するので、緑色と青色の
光吸収をする染料が、顕色剤を塗布した用紙に転写され
る量が低下して、青色と緑色の反射率が充分に低下しな
い。この欠点を改良しようとして、書き込みの光強度を
低下させて対応をすると新たに以下の問題が生じる。

第８図の６６で示すような、緑色と青色の反射率の低い
、赤の彩度の高い赤色のプリント画像を得るには、照射
する赤色の光強度を、第８図の６９の赤色のプリント画
像を得る場合より低くして、緑色と青色の光吸収を大き
くする対応方法がある。

この方法で得た白色のプリント画像は反射スペクトルは
、第８図の６７で示すように反射率が低くなり、充分な
白さを得ら、れない欠点を新たに生じる。露光量が不十
分であるからである。すなわち彩度の高いプリント画像
を得ることと、反射率の高い良好な白色を得ることは相
反する。

本発明は、前記従来の問題点を除いた、プリント画像品
質が高いカラーページプリンターに用いる液晶シャッタ
ーヘッドを提供することを目的と本発明はこの目的を達
成するために、第１の波長光、第２の波長光、第３の波
長光を発光する光源、異々る波長を透過する波長選択部
材を有する液晶画素を、感光部材の移動方向に一列に配
置した基本液晶画素群を、感光部材の移動方向と直角方
向に配置し、液晶画素の光透過率を独立に制御する液晶
シャッターセ／Ｉ／、および液晶画素の像を感光部材の
表面に形成する光学系で構成される液晶シャッターヘッ
ドにおいて、前記基本液晶画素群を第１の波長光を主に
透過する波長選択部材を有する第１の液晶画素、第２の
波長光を主に透過する波長選択部材を有する第２の液晶
画素、第３の波長光を主に透過する波長選択部材を有す
る第３の液晶画素および第１の波長光、第２の波長光、
第３の波長光を透過する波長選択部材を有する第４の液
晶画素で構成したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて詳述する。

第１図に本発明の液晶シャッターヘッドの構成を示す。

６１０ｎｍ（赤色）、５４０ｎｍ（緑色）および４５０
ｎｍ（青色）を発光する蛍光灯１からの光は、液晶シャ
ッターセルで光強度を制御される。

液晶画素の像はセルフォックレンズ１４で感光部材１５
０表面に結像され、光書き込みを行う。ネガ形の感光部
材として、住友スリーエム社のドライシルバーカラーを
、ポジ形の感光部材としてミード社のサイカラーを用い
た。

液晶シャッターセルの構造を以下に述べる。液晶画素を
４分割駆動する場合を示す。上基板２０表面に透明導電
膜の走査電極８Ｒ１８Ｇ、８Ｂ。

８ＲＧＢを形成する。液晶画素の間を透過する不要な光
を遮蔽する目的で、図示はしないがクロムパターンを形
成する。つぎにＳｉＯを斜め蒸着して液晶配向層５を形
成する。下基板１２０表面に赤色（緑色、青色）を透過
するカラーフィルター９Ｒ（９Ｇ、９Ｂ）および赤色、
緑色、青色をすべて透過する波長選択部材９ＲＧＢを形
成する。

カラーフィルター９Ｒ１９Ｇ、９Ｂはゼラチン層を赤色
、緑色、青色の染料で染色する。波長選択部材９ＲＧＢ
はゼラチン層のみで染色をしない。

つぎに透明導電膜の信号電極７を形成する。走査電極と
信号電極の交点が液晶画素である。液晶画素のすき間を
透過する光を遮る目的で、クロムパターン６を設ける。

つぎにＳｉＯを斜め蒸着して液晶配向層５を形成する。

上基板と下基板をシール１０を用いて一体化し、周基板
間の距離を約２μｍにし、周基板間に強誘電性液晶１６
を配設した。液晶画素は走査電極、信号電極、カラーフ
ィルターおよび強誘電性液晶で構成される。信号電極は
下基板の表面に配設した駆動ｉＣ１１に接続される。走
査電極と信号電極に同期を取りつつ電圧を印加して強誘
電性液晶を駆動し、強誘電性液晶の配列を変化させ、基
板の外部に設けた偏光板４の偏光機能と組み合わせて、
液晶画素の透過率を制御する。上基板の外側にヒーター
６を形成し、液晶セルの温度を４５度Ｃ一定に保つ。

赤色透過の液晶画素１６Ｒ１緑色透過の液晶画素１６Ｇ
、青色透過の液晶画素１６Ｂ、赤色、緑色、青色を透過
する液晶画素１６ＲＧＢの平面配置を第２図に示す。感
光部材は紙面の下を右方向に移動する。液晶画素は感光
部材の移動方向にピッチＰＸ　（１＋１７４　）、感光
部材の移動方向と直角方向にピッチＰで配置する。ここ
でＰは印字ドツトのピッチである。第２図の左さがり斜
線部分は信号電極の上に形成した、光を遮光するための
クロム膜、右さがり斜線部分は走査電極の上に形成した
、光を遮光するためのクロム膜、塗りつぶし部分は透過
色の異なるカラーフィルターを重ねて形成して光を遮光
した部分である。

同一の走査電極に接続された液晶画素は、同色のカラー
アイ１フクーを有し、同色の透過光の透過率を制御する
。

液晶画素を感光部材の移動方向に、ＰＸ（１＋１／４）
毎に配置する理由を述べる。走査電極８Ｒを選択して選
択信号を印加し、同期して信号電極６にオンまたはオフ
信号を印加して、赤色の透過率を制御する液晶画素１６
Ｈの光学状態を制御する。つぎに走査電極８Ｇ、８Ｂ、
８ＲＧＢを順次選択状態にして同様に駆動して緑色、青
色、白色の透過率を制御する。以上を一周期として駆動
を繰り返す。一つの走査電極を選択する時間は、４分割
駆動であるので一周期の１／４である。したがって、走
査電極が選択されている間に感光部材は距離ＰＸＩ／４
を移動する。走査電極の選択期間に感光部材が移動して
しまうことに合わせて液晶画素の位置をＰＸＩ／′４ず
らせて配置して、位置の同期をとる。

感光部材がネガ形の場合は、液晶画素１６Ｒ１１６Ｇ、
１６Ｂを用いて、得たいプリント画像の補色で光書き込
みを行う。プリント画像の黒色の部分は、液晶画素１６
Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂで光書き込みをし、さらに液晶画素
１６ＲＧＢを透過状態にして光書７き込みを行う。する
とプリント画像の黒色の部分は、２回光書き込みされる
ので、感光部材が充分に発色（光吸収）するので、第６
図の３３で示すような、反射率の充分に低い良好な黒色
を得る。黒色以外の色を書き込む光強度は従来はど強く
する必要がないので、黒色以外は第６図の６０に示すよ
うに、従来のプリント画像に比較して明るい色が得られ
る。

感光部材がポジ形の場合は、液晶画素１６Ｒ１１６Ｇ、
１６Ｂを用いて、得たいプリント画像の色で光書き込み
を行う。プリント画像の白色の部分は、液晶画素１６Ｒ
１１６Ｇ、１６Ｂで光書き込みをし、さらに液晶画素１
６ＲＧＢを透過状態にして光書き込みを行う。するとプ
リント画像の白色の部分は、充分に光が照射されるので
ほとんどのカプセルが硬化し、顕色剤を塗布した用紙（
発色フィルム）に転写される染料がほとんどないので、
第８図の６８で示すような、反射率の高い良好な白色を
得る。白色以外の色を書き込む光強度は従来はど強くす
る必要がないので、白色以外は第８図の６６に示すよう
に、従来のプリント画像に比較して彩度の高い色が得ら
れる。

液晶画素は、感光部材の移動方向に各色につき１画素づ
つ配置したが、感光部材の感度が不十分の場合は、液晶
画素を感光部材の移動方向に各色について、それぞれ複
数個設けても良い。

感光部材として感光紙の場合を述べたが、電子写真の原
理を応用したフィルター粒子法（特許公告公報：昭５６
−２３４２）のような感光紙以外の場合にも、本発明は
有効である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、第１の
波長光、第２の波長光、第３の波長光をすべて透過する
波長選択部材を有する第４の液晶画素を設けたので、感
光部材を照射する光強度を、白黒画像部分とそれ以外の
部分で独立に設定できるので、ネガ形の感光部材を用い
ると、良好な黒色がでる明るいカラープリント画像を、
ポジ形の感光部材を用いると、良好な白色がでる彩度の
高いカラープリント画像を出力するカラープリンター用
の液晶シャッターヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶シャッターヘッドの断面を示
す断面図、第２図は本発明による液晶シャッターセルの
画素配置を示す平面図、第３図は従来例の液晶シャッタ
ーヘッドの断面・を示す断面図、第４図（ａ）〜（ｃｌ
はネガ型の感光部材を照射する光の波長と発色の色の関
係を示すスペクトル図、第５図はネガ型の積層型の感光
部材（ドライシルバー）の断面を示す断面図、第６図は
ネガ型の感光部材への入射光量と反射スペクトルの関係
を説明する反射スペクトル図、第７図（ａ）、（ｂｌは
サイカラーの原理を説明する説明図、第８図はポジ型の
感光部材への入射光量と反射スペクトルの関係を説明す
る反射スペクトル図である。 １・・・・・・光源、 Ｒ・・・・・・赤色透過のカラーフィルターＧ・・・・
・・緑色透過のカラーフィルターＢ・・・・・・青色透
過のカラーフィルターＲＧＢ・・・・・・白色（赤色＋
緑色＋青色）を透過する部材、 ４・・・・・・セルフォックレンズ、 ５・・・・・・感光部材、 ６Ｒ・・・・・・赤色の透過率を制御する液晶画素、６
Ｇ・・・・・・緑色の透過率を制御する液晶画素、６Ｂ
・・・・・・青色の透過率を制御する液晶画素、６ＲＧ
Ｂ・・・・・・白色（赤色＋緑色＋青色）の透過率を制
御する液晶画素。 ［＝＝ン感光部材仔勤方向 第３図 。エエ。エエ７２８ 青 緑 赤 第５図 第６図 青 邊 赤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の波長光、第２の波長光および第３の波長光をそれ
   ぞれ透過する波長選択部材を有する液晶画素と、これら
   全ての波長光を透過する液晶画素とを感光部材の移動方
   向に１列に配置して基本液晶画素群とし、複数の前記基
   本液晶画素群を前記感光部材の移動方向と直交する方向
   に配列し、各液晶画素の光透過率が独立に制御し得るよ
   うに構成した液晶シャッターセルと、この液晶セルの一
   方の側に配置され、第１の波長光、第２の波長光および
   第３の波長光を発光する光源と、前記液晶画素の像を前
   記感光部材の表面に結像する光学系とを有する液晶シャ
   ッターヘッド。