JPH05191577A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液晶セル上にビーム光を往復走査させる主走
査手段と、その走査方向に直交する方向に液晶セルを移
動させる副走査手段と、画像データ出力手段から画像デ
ータを受けてその画像データ中に含まれる書込み不要デ
ータを検出する検出手段と、画像データ出力手段から受
けた１画面分の画像データの最初又は最後に書込み不要
データが連続して含まれるときには、書込み不要データ
に対応して主走査手段によるビーム光の走査を停止させ
ると共に副走査手段を主走査手段の駆動期間中よりも高
速で液晶セルが移動するように制御する制御手段を備え
たことを特徴とする。 【効果】 液晶セルへの画像書き込み時間が短縮される
ので、画像形成の高速化が可能となる。

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。

【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
る液晶セルは、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】そして、従来のこのような画像形成装置に
おいては、レーザ光を液晶セルに対して往復走査（主走
査）させると共に、液晶セルを副走査方向に移動させ
て、画像を液晶セルに書込むようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、画像データ中
に書込み不要なデータが含まれる場合でも、所定の速度
でレーザ光の主走査および副走査動作がくり返される。

【０００６】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、画像データ中に書き込み不要なデータが
含まれているときには、主走査を停止し副走査を高速で
行うことより、液晶セルへの書込み時間を短縮すること
が可能な画像形成システムを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、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書込む
書込み手段と、液晶セルから画像を読出して記録媒体上
にプリントアウトするプリンタからなる画像形成システ
ムにおいて、液晶セル上にビーム光を往復走査させる主
走査手段と、その走査方向に直交する方向に液晶セルを
移動させる副走査手段と、画像データ出力手段から画像
データを受けてその画像データ中に含まれる書込み不要
データを検出する検出手段と、画像データ出力手段から
受けた１画面分の画像データの最初又は最後に書込み不
要データが連続して含まれるときには、書込み不要デー
タに対応して主走査手段によるビーム光の走査を停止さ
せると共に副走査手段を主走査手段の駆動期間中よりも
高速で液晶セルが移動するように制御する制御手段を備
えたことを特徴とする画像形成システムを提供するもの
である。

【０００８】

【作用】画像データ出力手段からうけた１画面分の画像
データの最初又は最後に書込み不要データが連続して含
まれていることが検出手段によって検出されると、その
書込み不要データに対応して主走査手段の駆動が停止す
ると共に、液晶セルが主走査手段の駆動期間よりも高速
で移動する。従って、液晶セル画像が能率よく書込まれ
ることになる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の実施例を示す画像形成装置
（プリンタ）の概略構成図である。この画像形成装置で
は、光硬化材料と造像剤を内包するマイクロカプセルが
コーティングされた感光シート（メディアシート）と造
像剤と反応して発色する現像材料の熱可塑性樹脂がコー
ティングされている受像シートを用いる。

【００１０】画像形成装置は大きく上下２つの部分から
構成されている。１つは画像書き込み及び露光ユニット
２６であり、右側には、レーザビーム３を出射するレー
ザダイオード２、ロータリーエンコーダモータ４、主走
査ミラー５、液晶セル部６、露光光学系５９およびミラ
ー９ａが設けられ、露光光学系５９は露光ランプ７、カ
ラーフィルタ部８、レンズＬＳを備えている。

【００１１】なお、左側上部には、ミラー９ｂが配設さ
れている。又、他の１つは現像ユニット２７であり、左
側のメディアシート２４は供給軸２３に巻回されてお
り、搬送路を搬送され、巻取軸２５へと巻き取られる。
供給軸からは、メディアシート２４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１
２、および圧力ローラ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
は受像シート１６が収納されている。

【００１２】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１９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２１が設けら
れている。

【００１３】図２および図３は図１の要部構成を示して
いる。これらの図において、液晶セル部６の３枚の液晶
セル１１１，１１２，１１３，はフレーム１１４に装着
され、液晶支持部１１０に支持されている。液晶支持部
１１０はＸ軸方向（副走査方向）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
結合したリニアーモータ）５５により正確に行われる。

【００１４】液晶支持部１１０の上方にはレーザダイオ
ード２、主走査ミラー５および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）４を含
む書込装置が配置されている。画像書込時、支持部１１
０をΧ軸方向に移動させながらミラー５を往復回動させ
れば、図２中において液晶セル１１１に矢印で示したよ
うにレーザビームがＹ軸方向（主走査方向）に液晶セル
を走査して画像書き込みが行われる。

【００１５】露光光学系５９のカラーフィルタ部８は図
示しない色分解フィルタとシャッターを備えている。液
晶支持部１１０がΧ軸方向（図２）に移動して各液晶セ
ルが所定位置に達するごとにカラーフィルタ部８のシャ
ッタが開いて液晶セル１１〜１３が面走査され、その反
射光はレンズＬＳを介して露光板１０の方向に導かれメ
ディアシート２４を露光する。

【００１６】なお、液晶セル１１１〜１１３にはそれぞ
れＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画像が書き込まれ
る。カラーフィルタ部８の色分解フィルタは特定の色の
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、青の波長を透過させるＢフィルタの３種類
からなる。

【００１７】このフィルタは、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、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Ｇ
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Ｂフ
ィルタに切り換えられる。

【００１８】なお、Ｒ、Ｇ、Ｂ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７の光軸上
に設定することができる。また、前記シャッタも図示し
ないモータで回転する開口円板から構成され、その円板
に刻まれたスリットによりシャッタの開閉が検出され
る。

【００１９】液晶セル部６を反射した赤色、緑色、青色
の光が、レンズＬＳ、ミラー９ａ、９ｂを介して、露光
板１０上のメディアシート２４を照射して露光すると、
バッファローラ１２が矢印Ａ方向に移動する。露光によ
りメディアシート２４上には選択的硬化像が形成され
る。

【００２０】メディアシート２４上は、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、赤光に感光する光硬化料とシアンに発
色する造像剤が封入されたマイクロカプセル、緑光に
感光する光硬材料とマゼンタに発色する造像剤が封入さ
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造像剤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。

【００２１】露光が終わると、巻取軸２５を回転させバ
ッファローラ１２を矢印Ｂ方向へ移動させ、選択的硬化
像の形成されたメディアシート２４を圧力現像部２２へ
と搬送する。一方、受像シート１５はカセット１６より
一枚ずつ繰りだされ、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す
る。バッファローラ１２の矢印Ｂ方向への移動開始後、
メディアシート２４上の像にタイミングを合わせてタイ
ミングローラ１８により待機していた受像シート１６を
圧力現像部２２へ送り込む。メディアシート２４と受像
シート１６は、重ねあわされた状態で圧力ローラ１３、
１４の間を通過し加圧される。

【００２２】これによりメディアシート上の硬化してい
ないマイクロカプセルが破壊され造像剤が流出して受像
シート上の現像材料が反応して発色する。圧力現像が終
了したメディアシート２４は巻取軸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。

【００２３】図４は、イメージ書き込み及び及び露光ユ
ニット２６の制御回路のブロック図であり、これを用い
てこの実施例の制御動作を説明する。

【００２４】ホストコンピュータ５０からホストインタ
フェース５０ａを介して送られて来る画像データは、実
際の画像データに先立って送られるコマンドがプロセス
コントローラ５１内コマンドインタプリタ部で解析され
た後、その結果に基づき、内部ピクセルバスＢを通じて
ピクセルプロセス及びレーザタイミングコントローラ５
２に送られる。ピクセルプロセス及びレーザタイミング
コントローラ５２では、画像データの加工及びレーザオ
ンタイミングの調整が行われる。

【００２５】画像データの加工においては、印字画像の
色再現性、階調性およびその他の画質を向上させる為
に、ホストコンピュータ５０から送られてくる原画像デ
ータに対してデータ修正が行われる。この修正アルゴリ
ズムは、用いられるメディアシート２４、現像ユニット
２７およびイメージ書き込み及び露光ユニット２６の各
再現画質への影響を考慮に入れて、より良い画質が得ら
れるように決められている。

【００２６】レーザオンタイミングの調整においては、
後述するサーボコントローラ５３とタイミングを取りな
がら、レーザドライバー５４に対して、適当なタイミン
グ及び画像データに応じたレーザオンタイムでレーザド
ライブ信号Ｓを送出し、レーザダイオード２を発光させ
る。レーザダイオード２から出射されたレーザビームは
ロータリーエンコーダモータ４の軸に取り付けられた主
走査ミラー５で反射され、液晶セル部６上に照射され
る。

【００２７】液晶セル部６は前述のように、リニアーエ
ンコーダモータ４によるレーザビームの主走査方向の走
査及びリニアエンコーダモータ５５による副走査方向の
走査の組み合せにより、液晶セル部６上のセル１１１〜
１１３に画像が書き込まれる。ロータリーエンコーダモ
ータ４及びリニアエンコーダモータ５５は各々の内部に
組み込まれたロータリーエンコーダ及びリニアエンコー
ダにより各位置がモニターされ、この位置情報を基にサ
ーボコントローラ５３が画像書き込みに必要な駆動制御
を行う。

【００２８】また、各エンコーダ（ロータリー及びリニ
ア）から得られる位置情報は、ピクセルプロセス及びレ
ーザタイミングコントローラ５２にも送られ、レーザダ
イオード２のオンタイミングのコントロールに利用され
る。

【００２９】液晶セル１１１〜１１３上に書かれた画像
情報は、露光光学系５９により読み出され、メディアシ
ート２４上に画像情報を含む光が照射される。つまり、
露光光学系５９は、プロセスコントローラ５１からの信
号を受けて、露光ランプ７からの光をカラーフィルタ部
８を介して液晶セル部６上に照射し、且つその反射光を
レンズＬＳを介してメディアシート２４上に導く。

【００３０】本実施例で用いられる液晶セルは、図５に
断面を示す通り、レーザ熱書き込みによる反射型セルで
ある。レーザ熱書き込み方式で用いられる液晶セルは特
に液晶ライトバルブと呼ばれ、スメクティック液晶層６
ａを挟む２枚のガラス基板６ｆの内側全面に透明電極６
ｅが形成されている。一方の基板にはレーザビームの吸
収層６ｄが形成されている。

【００３１】１０ミクロン程度に絞り込んだレーザビー
ムを液晶セルに照射すると、吸収層６ｄがレーザビーム
を吸収して発熱し、その熱が液晶層６ａに伝わるとレー
ザビームが照射された部分６ｈだけがスメクティック
（Ｓ）相からネマティック（Ｎ）相を経て、等方性液体
（Ｉ）相に変化する。液晶の温度はレーザビームが別の
場所に移動すると急激に下がり、Ｉ相→Ｎ相→Ｓ相と変
化する過程で光散乱性の配向組織が形成される。

【００３２】尚、液晶セルは、液晶層６ａの動作温度に
おいてスメクティック相であり、照射されるレーザビー
ムのエネルギーにより等方性体相に相移転が起きるよう
に、オーブン５８に装着され、オーブンコントローラ５
６により約５１℃に温度コントロールされている。レー
ザビームの照射を受けない部分の液晶は透明な配向組織
になっており、一旦形成された光散乱性の配向組織は、
この透明な配向組織と安定に共存する。

【００３３】このようにレーザビーム照射によって液晶
層に光散乱性の画素が書き込まれるが、レーザビームを
強度変調（一画素単位のパルス幅変調）しながら、液晶
セル上を走査することによって階調性のある画像が書き
込まれる。画像が書き込まれた液晶セルに対して反対側
から光を投射すると、レーザビームが照射されなかった
部分では投射光が液晶層６ａを透過し光反射層６ｃに正
反射（鏡面反射）して返ってくるが、レーザビームが照
射された部分では投射光が散乱される。

【００３４】このようにして、液晶セル部６から濃淡画
像の反射光が得られる。また、いったん液晶セルに書き
込まれた画像を、消すためには配向をすべて透明なもの
に変えるための動作が必要になる。画像の消去は以下の
ようにして行われる。液晶セル上にレーザビームの照射
にによる温度変化で書き込まれた光散乱性の配向組織
は、ある閾値以上の高電界の印加によって再配向し、初
期の透明な配向組織に戻る。この動作により液晶セル上
の光散乱性画像の全面消去が行われる。本実施例では、
セルイレイサー５７によって、透明電極６ｅの両端に約
±２００Ｖの矩形波電圧を印加し、それによって液晶層
に高電界を発生させ画像の全面消去を行っている。

【００３５】次にこの実施例の要部の動作について図７
のフローチャートを用いてさらに詳述する。

【００３６】この実施例の画像形成装置において、ホス
トコンピュータ５０からホストインタフェース５０ａを
介してプリンタ２６に送られてくる画像データは、ピク
セルプロセスおよびレーザタイミングコントローラ部５
２に入る（ステップ２０１）。ピクセルプロセスおよび
レーザータイミングコントローラ部５２では各種の画像
データの補正が行われ、又サーボコントローラ５３及び
レーザドライバー５４に対する信号を送り出し、ロータ
リーエンコーダモータ４、リニアエンコーダモータ５５
及びレーザダイオード２を制御する。

【００３７】プロセスコントローラ５１は、書込むべき
先端および後端画像位置Ｐ１，Ｐ２（図６参照）を計算
し（ステップ２０２）、無画像領域Ａ１を飛び越えるべ
くサーボコントローラ５３に信号を送りリニアエンコー
ダモータ５５を用いて先端画像位置Ｐ１まで液晶支持部
１１０を高速度で移動させる（ステップ２０３，２０
４）。

【００３８】次に、この位置から主走査を開始し、画像
位置の液晶セル１１１にレーザビームにて画像を書き込
む（ステップ２０５，２０６）。そして、プロセスコン
トローラ５１において計算された１枚目の液晶セル１１
１上の後端画像位置Ｐ２から、次に書き込むべき２枚目
の液晶１１２上の先端画像位置Ｐ３まで再び高速度にて
リニアエンコーダモータ５５を用いて液晶支持部１１０
を移動させる。

【００３９】そして、この位置から主走査を再開し、画
像位置の液晶セル１１２に、レーザビームにて画像を書
き込む。２枚目の液晶セル１１２上の後端画像位置Ｐ４
（プロセスコントローラ５１により計算された位置）
で、主走査を終了した後、再び次の液晶セル１１３上の
先端画像位置Ｐ５までリニアエンコーダモータ５５によ
り高速度移動を行う。

【００４０】そして、この位置から主走査を再開し、レ
ーザビームによる画像書き込みを行う。３枚目の液晶セ
ル１１３上の後端画像位置Ｐ６で主走査を終了した後、
液晶セル１１３の後端までセルを高速移動させ、３枚の
液晶セルへの画像書き込みは終了する（ステップ２０
７）。

【００４１】以上のような画像書き込み動作制御を行う
ことによって無画像部分Ａ１での不必要な主走査の省略
と高速度での副走査方向移動がなされ、これによって、
画像書き込みに要する時間が大幅に短縮され、かつ、不
要な主走査動作によるエネルギー浪費を抑制することが
できる。

【００４２】

【発明の効果】この発明によれば、液晶セルへの画像書
き込み時間が短縮されるので、画像形成の高速化が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。

【図２】図１に示す実施例の要部を示す説明図である。

【図３】図１に示す実施例の要部を示す説明図である。

【図４】図１に示す実施例の制御部を示すブロック図で
ある。

【図５】液晶セルの要部構成説明図である。

【図６】図２の要部を示す平面図である。

【図７】この発明の一実施例の要部の動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

２ レーザダイオード ４ ロータリーエンコーダモータ ５ 主走査ミラー ６ 液晶セル部 ７ 露光ランプ ８ カラーフィルタ部 １６ 受像シート ２４ メディアシート ５０ ホストコンピュータ ５０ａ ホストインタフェース ５５ リニアーエンコーダモータ ５７ セルイレイサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 26/10 Ｚ Ｇ０２Ｆ 1/133 ５６５ 7820−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 27/32 Ｇ 9017−2Ｋ Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｚ 9186−5Ｃ // Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１ 9122−2Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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書込む書込み手段と、液晶セルから
   画像を読出して記録媒体上にプリントアウトするプリン
   タからなる画像形成システムにおいて、 液晶セル上にビーム光を往復走査させる主走査手段と、
   その走査方向に直交する方向に液晶セルを移動させる副
   走査手段と、画像データ出力手段から画像データを受け
   てその画像データ中に含まれる書込み不要データを検出
   する検出手段と、画像データ出力手段から受けた１画面
   分の画像データの最初又は最後に書込み不要データが連
   続して含まれるときには、書込み不要データに対応して
   主走査手段によるビーム光の走査を停止させると共に副
   走査手段を主走査手段の駆動期間中よりも高速で液晶セ
   ルが移動するように制御する制御手段を備えたことを特
   徴とする画像形成システム。