JPH0566644A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光画像メモリに書込む画像の大きさを指定す
る入力手段と、指定された画像の大きさに対応して画像
データ出力手段からの画像データを加工する画像データ
加工手段と、指定された大きさの画像を加工された画像
ータを用いて光画像メモリに光ビームで書込む書込み手
段と、光画像メモリに書込まれた画像を記録媒体上に拡
大して投射する変倍レンズと、記録媒体上に投射される
画像の大きさが常に一定になるように変倍レンズの倍率
を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。 【効果】 光画像メモリに画像を縮小して書込んだ上
で、変倍レンズによってその画像を記録媒体上に拡大し
て投射することができるので、画像の書込み時間が短縮
され、画像形成能率が向上する。

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
光により光画像メモリに書き込み、書込まれた画像を読
出して印刷する画像形成装置に関する。

【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】ところで、このような画像形成装置におい
て、濃淡画像を液晶セル上に形成する場合、書き込みに
用いるレーザ光のエネルギーを画像データの濃淡情報に
より変化させることで実現出来る。レーザ光の照射エネ
ルギーを変化させる方法として、レーザの発光強度を変
化させる振幅変調方式とレーザの発光強度は一定で発光
時間を変化させるパルス幅変調方式が考えられるが、制
御の容易さ及び正確さにより通常後者のパルス幅変調方
式が用いられる。この方式では、各画素ごとの階調制御
は、画像データの濃淡情報に応じて画素周期時間内でレ
ーザのオンタイムを変化させることで実現している。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、画素周期
時間内でレーザのオンタイムが連続しているため、１画
素内の印加エネルギーの分布に偏りが生じ、良好な階調
再現が得られないという問題点があった。

【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、１画素内に照射されるレーザーエネルギ
ーの分布を平均化することにより階調再現性を改善した
画像形成装置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、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画像デー
タ出力手段から受けてビーム光によって光画像メモリに
選択的に書込み、その画像を記録媒体上にプリントアウ
トする画像形成装置において、画像データから１画素当
りのビーム照射期間を予め検出する検出手段と、前記ビ
ーム照射期間を所定数に分割して所定周期の断続照射期
間に変換する変換手段とを備え、各画素について前記継
続期間に対応してビーム光を光画像メモリに照射するこ
とを特徴とする画像形成装置を提供するものである。

【０００８】

【作用】入力手段によって光画像メモリに書込む画像の
大きさを例えば１／３に指定すると、画像データ加工手
段は、１／３に縮小された画像に対応して画像データ出
力手段からの画像データを加工する。書込み手段は加工
された画像データを用いて、１／３に縮小された画像を
画像メモリに光ビームで書込む。制御手段は記録媒体上
に投射される画像が３倍になるよう変倍レンズの倍率を
制御する。従って、書込み手段によって画像メモリに書
込む時間が１／９に短縮され画像形成能率が向上する。

【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。この画像構成装置で
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。なお、左
側上部には、ミラー９ｂが配設されている。

【００１１】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。

【００１２】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１２、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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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
射光はズームレンズ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。なお、液晶セル１
１１〜１１３にはそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の画像が書き込まれる。

【００１７】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。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、ズームレンズ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
和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。なお、ズームレンズＬＳは図
示しないモータによって駆動され、メディアシート２４
上を露光する画像の大きさを変化させることができる。

【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。

【００２２】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２
４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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。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２
４、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。

【００２７】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
ライブパルス信号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。

【００２８】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及びリニアーエンコーダモータ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ーエン
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。

【００２９】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。６０は画像形成件を入力するためのキーボードであ
り、とくに後述するように「標準モード」と「印字速度
優先モード」を選択的に指定するために用いられる。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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液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
５６により約５０℃に温度コントロールされている。

【００３４】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。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。

【００３５】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。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。

【００３６】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。

【００３７】次にこの実施例の要部についてさらに詳述
する。キーボード６０から「標準モード」が入力される
と、プロセルコントローラ５１は、図６に示すように、
レーザビームが液晶セル１１１、１１２、１１３の各領
域Ａ（面積ａ×ｂ）をＹ軸方向およびＸ軸方向に走査し
て画像の書込みを行うように制御すると共に、ズームレ
ンズＬＳの倍率を６０倍に設定する。

【００３８】また、「標準モード」において一枚の画像
をプリントアウトするには、図７の（ａ）に示すよう
に、液晶セル１１１に赤の画像を書込むための時間Ｔ
１、液晶セル１１２に緑の画像を書込むための時間Ｔ
２、液晶セル１１３に青の画像を書込むための時間Ｔ
３、青の画像をメディアシート上に露出するための時間
Ｔ４、緑の画像をメディアシート上に露出するための時
間Ｔ５、赤の画像をメディアシート上に露出するための
時間Ｔ６、および受像シート１６がメディアシート２４
に圧接されて排出される時間Ｔ７などを要する。

【００３９】これに対して、キーボード６０から「印字
速度優先モード」が入力されると、プロセルコントロー
ラ５１はレーザビームが図６に示すように領域Ａをたと
えば１／３に縮小した領域Ｂ（面積ａ／３×ｂ／３）を
走査して画像の書込みを行うように制御すると共に、ズ
ームレンズＬＳの倍率を６０×３倍に設定する。

【００４０】従って、メディアシート上には「標準モー
ド」と同じ大きさの画像が照射される。なお、このモー
ドにおいて、ホステコンピュータ５０から入力される画
像データは、コマンドインタプリタ部５１ａからピクセ
ルプロセスおよびレーザータイミングコントローラ部５
２に送られて圧縮加工され、レーザービームによって液
晶セル上に書込まれる。

【００４１】特に、この「印字速度優先モード」におい
ては、一枚の画像をプリントアウトする場合に、図７の
（ｂ）に示すように、時間Ｔ１〜Ｔ３が「標準モード」
に対してそれぞれ１／９程度に短縮されるので、印字能
率が大きく向上する。

【００４２】

【発明の効果】この発明によれば、光画像メモリに画像
を縮小して書込んだ上で、変倍レンズによってその画像
を記録媒体上に拡大して投射することができるので、画
像の書込み時間が短縮され、画像形成能率が向上する。

【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に示す実施例の制御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時間を示すタ
イムチャートである。

【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 ＬＳ ズームレンズ

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 Ｇ０３Ｇ 15/01 １１２ Ａ 7818−2Ｈ 15/04 １１１ 9122−2Ｈ １１７ 9122−2Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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光
   画像メモリに選択的に書込み、その画像を記録媒体上に
   投射して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、光画像メモリに書込む画像の大きさを指
   定する入力手段と、指定された画像の大きさに対応して
   画像データ出力手段からの画像データを加工する画像デ
   ータ加工手段と、指定された大きさの画像を加工された
   画像データを用いて光画像メモリに光ビームで書込む書
   込み手段と、光画像メモリに書込まれた画像を記録媒体
   上に拡大して投射する変倍レンズと、記録媒体上に投射
   される画像の大きさが常に一定になるように変倍レンズ
   の倍率を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。