JPH04106584A - 画像形成システム - 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】 （イ）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液晶セルに書
き込み、書込まれた画像を読出して印刷する画像形成シ
ステムに関する。

（ロ）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
を表示させるデイスプレィが米国特許第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仕るもので、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種の像を合成そし
てフルカラー像を形成するようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のこのような画像形成装置では、液
晶セルに書込まれｒ二側像を一部変更するとさ、−枚の
液晶セル上で画像の部分消去や部分書込ができないため
、企画像を消去して新しい画像を書込む必要かあり、書
さ込み時間か長くζるという問題があっ１こ。

この発明はこのような事情を考慮してなされｒこもので
、液晶セルの部分的な画像書き込みおよび消去を可能に
することによって、画像書込時間を短縮することができ
ろ画像形成システムを提供するものである。

（ニ）課題を解決する几めの手段 この発明は、フルカラー画像を形成するための３つの原
色画像データを出力する画像データ出力手段と、画像デ
ータ出力手段からの画像データをビーム光によって液晶
セルに選択的に書込む書込み手段と、その画像を記録媒
体上にプリントアウトするプリンタからなる画像ンステ
ムにおいて、液晶セルにビーム光で書込まれた画像を分
割して消去できるように透明電極が配置され、分割され
た液晶セルの部分を別々に独立して消去可能な消去手段
を備えると共に、書込み手段が消去された部分のみに他
の部分と独立して画像を書込にとができることを特徴と
する画像形成ノステムである。

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ンク混合液晶を利用し
た液晶セルが挙げられる。ざらにこの液晶セルの構成は
、液晶に蓄熱層を積層しｆ二もの（例えば、米国特許第
３．７９６，９９９号参照）や光導電層を積層し１こ光
書込型デバイス（例えば、特開昭４９−１００３６号公
報、特開昭４９−１００３７号公報と参照）が挙げみれ
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。これら光画像メモリは、そのまま放置して
も、−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。

光画像メモリに書込を行うビーム光としては、レーザダ
イオードからのレーザビームやＬＥＤからの光などが挙
げられるが、走査や全面照射などにより所望の画像デー
タに応じて液晶セルの画像領域を照射できるものであれ
ばよい。

（ホ）作用 消去手段は透明電極によって、液晶セルの画像を部分的
に消去し、書込み手段が消去された部分のみに新しい画
像を書込むので、画像の部分的な変更が能率よく行われ
る。

（へ）実施例 第４図はレーザ光により画像データの書き込みが行われ
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。上かろ順に、ガラス基板Ｉ、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
、ガラス基板８である。液晶にはスメクティック液晶か
用いられ、通常状態では透明状態になっている。液晶セ
ルの下側がらレーザ光が照射されると熱吸収層７がそれ
ぞ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その部分は白濁し
、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光は液晶！
４を通過し、電極兼反射層６において反射されるｒこめ
、白濁部との間で光のコントラストか生じ、これか像と
して読み出しされる。なお、画像消去時には、透明電極
２−１１極兼反射層６間に電圧印加すればよい。なお、
透明電極２は後述のように複数に分割されているので部
分的な画像消去か可能である。

第５図〜第７図は上記の液晶セルを用いｆこフルカラー
プリンタの要部構成を示している。これらの図において
、３枚の液晶セル１１，１２．１３はフレーム１４に装
着され、液晶支持部１０に支持されている。液晶支持部
１０はＸ軸方向移動機構２８に支持され矢印で示すＸ軸
方向に移動可能で、この移動はリニアーエンコーダモー
タ（リニアーエンコーダを結合したりニア−モータ）２
８λにより正確に行われる。なお、Ｙ軸方向が次に述べ
るレーザ光Ｌｌの走査線方向に一致する。液晶支持部１
０の下方にはレーザダイオード１５゜ミラー１６、ロー
タリーエンコーダモータ（ロータリーエンコーダを結合
したモータ）１７を含む書込装置が配置されている。第
７図は第６図の液晶セルを左側面から見１こ断面状態を
示しており、ミラー１６はモータ１７（第６図）によっ
て実線と二点鎖線との間を往復回動する。そｈによって
レーザダイオード１５からのレーザ光Ｌｌは液晶セル１
１を線走査して中央部の像形成領域１１ａに像形成する
。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８図に示し１こように、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）にミラー角速
度は遅くなる。そのｒ二め両端部に助走およびオーバー
ランの領域が設けられている。画像書込時、支持部ＩＯ
をＸ軸方向（矢印方向）に移動させながらミラー１６を
往復回動させれば、第６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。

第５図に見られるように、液晶支持部１０の上方には光
源用ランプ１８、色分解フィルタ１９、シャッター１９
ａ、レンズ２０を含む読取装置が配置されている。光源
用ランプ１８は、例えば、ハロゲンランプなどθ＼らな
る。液晶支持部１０かＸ軸方向（第６図）に移動して各
液晶セルか所定位置に達するごとにンヤッタ１９ａか開
いて液晶セル１１〜１３か面走査ぎわ、その反射光Ｌ２
はレンズ２０を介して感光材２１に導かれる。なお、液
晶セル１１〜１３にはこれにより先にＲ（赤）、Ｇ（緑
）、Ｂ（青）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ｒこけを選択的に透
過させろらのであり、具体的に［よ赤の波長を透過させ
るＲフィルタ、緑の波長を透過させるＧフィルタ、青の
波長を透過ぎ仕るＢ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Ｒフィルタに切
り換えられ、６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Ｇフィルタに切り
換えられ、８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Ｂフィルタに切り換
えられる。なお、Ｒ，Ｑ１Ｂフィルタは図示しないモー
タで回転する円板上に取付けられており、円板に刻まれ
たスリットにより所定のフィルタをランプ１８の光軸上
に設定することができる。初期状態ではＲフィルタがラ
ンプ１８の光軸上に設定されている。また、ンヤッタ１
９ａも図示しないモータで回転する開口付円板から構成
され、その円板に刻まれたスリットによりシャッタ１９
ａの開閉が検出される。

感光材２１は、例えば、特開昭５９−３０５３７号公報
に示されたフルカラ一対応型の感光感圧ソートであり、
■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、■縁先に感光する先便材
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、画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、８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。その
１こめ、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に収納された受像
シート２５が給紙され、両ソートが重ね合わされた状態
で加圧ローラ２６により加圧される。それ１こよって、
光が当ｒ二らなかっｆニマイクロカプセル（液晶の白濁
した領域に対応する）が破壊され、染料か流出して受像
シート２５・上に画像を形成させる。なお、受像ノート
２５には、一般にマイクロカプセルに封入された染料を
発色させるための現像材料が塗布されているが、この現
像材料は感光材２１に含ませてもよい（特開昭５８８８
７３９号参照）。以上のようにしてプリントが行われる
が、画像が形成された受像シート２５は加熱ローラ２６
ａによって加熱処理された後、排紙トレイ２７に排出さ
れる。

ここで、この発明に係る液晶セルの消去領域について説
明する。Ｒ，Ｇ、Ｂ、）画像を書込むｆ二めの３枚の液
晶セル１１．１２．１３は、第【図に示すようにそれぞ
れの透明電極２（第４図参照）か領域１．ｎ、ＩＩＩに
分割され、各領域毎に消去可能に構成されている。なお
、この各領域のＸ方向およびＹ方向アドレスは予め既知
である。

第２図はこの画像形成ンステムのブロック図である。第
２図において、画像形成システム（よ、画像データ形成
装置としてのホストコンピュータＨと、プリンタＰから
構成され、プリンタＰの各部は制御・タイミング部３１
によって制御されている。

制御・タイミング部３１は操作部（図示しない）からの
入力信号、ロータリーエンコーダモータ１５およびリニ
アーエンコーダモータ２８ａからの位置検出データを受
けて各部を作動させる。

また、ホストコンピュータＨは、画像データ形成部３２
および画像データを編集する編集部３３を備えている。

編集部３３から出力される８　ｂｉｔの画像データは、
インターフェイス３４を介して信号変換部３５に人力さ
れる。信号変換部３５は、画像データをＤ／Ａ変換して
おｊ卯・タイミング部３１の指定するタイミングで出力
する。レーザダイオード駆ｖＪ部３６は、レーザダイオ
ード１５（第６図）を画像データによって変調駆動する
。３７はレーザダイオード１５Ｄ＼らのレーザ光Ｌ１を
ミラー１６によって液晶セル１１，１２．１３に導く光
学系、３９はランプ■８の光によって露光された液晶セ
ル＋１．１２．１３の反射光Ｌ２をレンズＩＯを介して
感光材２１上に結＠さける光学系、４０は感光材２１お
よび受像シート２５を送給して両者を加圧した後に加熱
処理して排出する画像出力部であるａ　３８はサーボコ
ントロール部であり、制御・タイミンク部３１乃＼らの
出力を受けて、ロータリーエンコーダモータ１７、リニ
アーエンコーダモータ２８ａを駆動する。

つまり、液晶セルに画像を書込む場合には、ロータリー
エンコーダモータＩ７およびリニアーエンコーダモータ
２８ａを駆動する。そして、液晶セルから画像を涜出す
場合には、リニアーエンコーダモータ２８ａによって液
晶セルをＸ軸方向に移動させて、液晶セル上に書込まわ
Ｌ各画像の中心と感光材２！上の画呟形成予定位置の中
心とを一致ざ仕る。まｒニ、２９：よ液晶セルの領域ｒ
、■ｍを選択的に消去する消去部、２４ａは表示パネル
部である。

第３図は第２図の信号変換部の詳細ブロック図である。

同図において、インクフェイス部３４はホストコンピュ
ータＨとの信号のやりとりを制御する部分で、例えば５
ｃｓｒインクフエイスである。

インタフェイス部３４への入力および出力のデータは８
　ｂｉｔである。ホストコンピュータＨからの画像デー
タはＲ，Ｇ、Ｂの順に送られて来る。

バッファメモリ部１０１はホストコンピュータＨからの
送信速度と液晶セルへの画像データを書込む速度が異な
るため必要である。例えば、３２　Ｋｂｙｔｅ（３２Ｘ
　８ｂｉｔ）のデュアルポートのメモリを用いて、メモ
リへのホストコンピュータＨからのデータの書込みとＬ
ＩＪＴ部１０２への入力のためのデータの読出しを同時
におこなっている。

バッファメモリ部１０１からのデータの読出しは第６図
の液晶セルへの書込み方法かられかるように奇数ライン
と偶数ラインは書込み方向が逆のため、バッファメモリ
部１０１かろのデータの読出しも奇数ラインと偶数ライ
ンは異なる。これらの制御はバッファメモリ制御部１０
１ａによって行われる。領域Ｉアドレスタイミング部１
０３はバッフツメモリ部１０１を出１こデータ信号か領
域Ｉに書込まれるデータのとき出力される。このときデ
ータ信号はＡ　Ｎ　Ｄゲート１０４とＯＲゲート１０８
を通り、もしこのデータがＲデータならばＡＮＤゲート
１０９を通りルックアップテーブル部１０２へ人力され
る。

領域■、■のアドレスタイミング部１０３，１０４も同
様である。もし、特定の領域ではなく、液晶セルの全領
域にデータを書込む時は、領域Ｉ。

、ｎ、ｍのアドレスタイミング部１０２，１０３゜１０
４からは信号が出力されず、従ってＡＮＤゲート１０４
　１０５．１０６は閉じ、ＡＮＤゲート１０７のみ開く
ように制御タイミング３１から信号か出力される。ルッ
クアップテープ部１０２よ液晶セル上の画像を転写する
メディアノートの特性等に合わせ、できるだけ正確ζ色
再現を実現する１こめの色変換テーブルか各色ごとに収
められている。制御タイミング部３１からは何色のルッ
クアップテーブルを選択するか、あるいはルックアップ
テーブル部１０２の内容を読み出すタイミング等か送ら
れてくる。ルックアップテーブル部１０２から出た８　
ｂｉｔのデータはＤ　／　Ａ変換部１１２に入りアナロ
グデータ信号に変換され、レーザダイオード駆動部３６
て電流槽中されてレーザダイオード１５を発光させ、液
晶セルの書込み信号となる。液晶セル１５は第１図のよ
うに３分割されているが、それぞれの領域のデータを消
去するための消去回路２９ａ、２９ｂ、２９ｃが設けら
れている。

第９図〜第１１図は、レーザ光による液晶セルへ画像書
込み動作を説明するタイミングチャートである。第９図
は液晶セル全域の画像を書換える状態を示す。第９図に
おいて、Ｓｌはリニアエンコーダ２８ａのエンコーダ出
力の所定値になっｒコ時に出力されるＸ軸方向データ書
込位置信号である。つまり、リニアエンコータモータ２
８ａのニンコーダ力＼らは原へ信号と現在位置を示す２
０ｂｉｔのカウンタ出力か出ており、リニアエンコーダ
モータ２８ａによってＸ軸方向に液晶セルか移動すると
き、三枚の液晶セルＩｔ、１２．１３の各書込み開始位
置と各書込み終了位置に到達する毎に信号Ｓｌが出力さ
れる。一方、クータリーエンコーダモータ１７のエンコ
ーダカ＼ら１よ原点信号と現在位置を示す１９ｂｉｔの
カウンタ出力か出ており、Ｙ軸方向データ書込み位置信
号Ｓ２は、ロータリーエンコーダモータ１７のエンコー
ダ出力か所定値になった時、つまりレーザ光が第７図に
示す領域１１ａとｌｌｂとの境界に到達しん時に出力さ
れる。

Ｘ方向ＤＡＴＡ書込信号Ｓ３はＸ方向ＤＡＴＡ書込位置
信号Ｓ１からつくられるゲート信号であり、同じくＹ方
向ＤＡＴＡ書込信号Ｓ４はＹ方向ＤＡＴＡ書込位置信号
Ｓ２からつくられるゲート信号である。レーザダイオー
ド１５の出カニよこのゲート信号の範囲内に制限される
。Ｒ，Ｇ、Ｂ各ＤＡＴＡ書込信号Ｓ５〜Ｓ７は、ＲＤＡ
ＴＡＧ　　ＤＡＴＡ、Ｂ　　ＤＡＴＡの夫々のＤＡＴＡ
の書込範囲のゲート信号である。領域ｉ、　Ｉｔ、　Ｉ
ＩＩＤＡＴＡ書込信号は各領域に書込まれるデータの書
込範囲を示すゲート信号である。全領域ＤＡＴＡ書込信
号は特定領域に書込むのではなく、液晶セルの全領域に
ＤＡＴＡを書込む時の書込範囲を示すゲート信号である
。

第１０図は、第９図に示した全領域ＤＡＴＡ書込み信号
の代わりに領域ｒ、ｎ、ｍの各ＤＡＴＡ書込信号Ｓ８〜
ＳＩＯを用いて全領域の画象書き換えを行った場合を示
す。

第１１図は、例として領域■を本人の写真、領域■を備
考欄として各人毎に書き換える証明書を作成する場合の
タイミングチャートを示す。

領域■は書き換えないからＸ方向の領域■と■の間の領
域はりニア−エンコーダモータ２８ａを早送りする。領
域■から■へ書込みが移るときＤＡＴＡ書込信号に空白
かあるのはこのｆニめである。

第１２図は液晶セルに書込まれｒ二画像を感光材２Ｉに
露光転写する動作を説明するタイムチャートである。同
図において、まず、画像の書込みか終了しｒ二時点て、
液晶支持部ＩＯを原点位置に復帰させ、次にランプ１８
を点灯して十分に安定させておく。

次に、Ｘ軸方向のリニアーエンコーダモータ２８ａが駆
動され液晶支持部１０が原点からＸ軸方向に移動し、リ
ニアーエンコーダモータ２８ａのエンコーダ出力がカウ
ントされて、３画像の中心がランプＩ８の光軸に一致す
ると、Ｒ画像中に位置信号Ｓ２１が出力され、所定期間
たけシャッタ１９ａが開いて、ランプ１８の光かＲフィ
ルタ板を介して液晶セルの３画像が露光され、その反射
光が感光材２１に結像される。３画像の露光が終了する
と、液晶セルがＸ軸方向に移動しフィルタがＧフィルタ
板に切換えられ、０画像の中心がランプ１８の光軸に一
致すると、信号Ｓ２２が出力され所定期間だけシャッタ
１９が開いてＧ画像の露光が行われる。以下同様に８画
像の中心かランプ１８の光軸に一致すると、信号Ｓ２３
が出力され８画像の露光が行わわる。８画像の露光か終
了すると露光終了信号Ｓ２５か出力され、リニアーエン
コーダモータ２８ａか逆転して液晶支持部１０は原点位
置に戻り、信号２４が出力される。

なお、信号Ｓ２４．Ｓ２５は感光材２１や受像ント２５
の送給などのタイミング制御に用いられる。

（ト）発明の効果 この発明によれば、画像の部分消去や部分書込みかでき
るので、画像形成動作の単純化および高速化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶セルの部分消去可能領域を示す上面図、第
２図はこの発明の一実施例のシステムを示すブロック図
、第３図は第２図の要部詳細ブロック図、第４図は液晶
セルの断面図、第５図はプリンタの要部構成説明図、第
６図は第５図の要部斜視図、第７図は第６図の要部側面
断面図、第８図は画像書込み時のミラーの回転達文を示
す説明図、第９図〜第１１図は液晶セルへの画像書込み
動作を示すタイミングチャート、第１２図は液晶セルか
らの画像読出し動作を説明するタイミング制御トである
。 １．８・・・・・ガラス基板、２・　・透明電極、３．
５・・・・・・整合層、４・・・液晶層、６・・・・・
電極兼反射層、７・・・・熱吸収層、ＩＯ・・・・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 １７・・・・・・ロータリーエンコーダモータ、２８ａ
・・・・・・リニアーエンコーダモータ。 代理人　　弁理士　　野河　信太部 ｔさ込Ｈ側 第 閣 １ｂ １ａ １ｂ 曹 厘 時 ｒゴ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フルカラー画像を形成するための３つの原色画像デ
   ータを出力する画像データ出力手段と、画像データ出力
   手段からの画像データをビーム光によって液晶セルに選
   択的に書込む書込み手段と、その画像を記録媒体上にプ
   リントアウトするプリンタからなる画像システムにおい
   て、 液晶セルにビーム光で書込まれた画像を分割して消去で
   きるように透明電極が配置され、分割された液晶セルの
   部分を別々に独立して消去可能な消去手段を備えると共
   に、書込み手段が消去された部分のみに他の部分と独立
   して画像を書込むことができることを特徴とする画像形
   成システム。