JPH03145279A - カラー画像形成装置 - 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、感光記録媒体を用いた画像形成装置、特にカ
ラー画像情報に基づき特定波長領域に感光波長域をもつ
感光記録媒体を露光するカラー画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、カラー画像情報に基づき感光記録媒体に情報を記
録するカラー画像形成装置が種々開発されている。特に
印字情報にディジタル化の進展に伴って半導体レーザや
発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ）等を情報光として利用し
たカラー画像形成装置が実用化されている。

ところで、現在までに半導体レーザは７８０〜８３０ｎ
ｍ（ＣＤプレイヤー　レーザプリンタ等）と１５５０ｎ
ｍ（通信一般等）等の特定波長領域でのみ実用に供され
ている。また、ＬＥＤの実用波長域は、６５０ｎｍ、７
５０ｎｍあるいは８４０ｎｍ等であり、これもまた実用
に供し得る波長域が限られている。

これに対して、銀塩写真フィルムや感光性マイクロカプ
セルシート（特開昭５８−８８７３９号、米国特許第４
．３９９，２０９号参照）等の感光記録媒体の中には、
上記半導体レーザ等と感光波長域の整合しないものもあ
る。例えば、銀塩写真フィルムの場合、その分光感度は
４００〜７００ｎｍであり、上記の半導体レーザやＬＥ
Ｄの波長域よりも短波長域にあるため、このままでは上
記の半導体レーザ等を使用することはできない。したが
って、これらの波長域の情報光を用いて感光記録媒体に
カラー画像情報を記録するために、これらの波長域に適
合した感光感度を有する記録媒体の開発が行われた。

また、陰極線管（ＣＲＴ）を情報光として利用すること
により画像形成を行うカラー画像形成装置が実用化され
ている。この装置では、ＣＲＴ面に感光記録媒体の分光
感度に合致した波長の光を発生する蛍光物質を塗布する
ことにより、情報光と感光記録媒体の感光波長分布との
整合が図られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の情報光の波長域に適合した感光感
度を有するものとして、赤外領域に感光波長域を有する
銀塩写真フィルム（例えばコダック社製銀塩写真フィル
ム）があるが、この銀塩写真フィルムは赤外領域におけ
る感光感度がそれ以下の短波長領域における感光感度よ
りも低いために、露光に多くの光量が必要でありエネル
ギーコストが高（なるという問題があった。さらに、上
記の感光性マイクロカプセルシートは４００〜７００ｎ
ｍの短波長域に分光感度をもつために、このままでは上
記の半導体レーザ等を使用できないという問題があった
。一方、上述の固有波長域に分光感度を有する感光記録
媒体に使用できる半導体レーザを開発する場合、半導体
レーザが短波長になることに伴ってエネルギーコストが
高くなる等の問題があった。

また、上述の陰極線管（ＣＲＴ）を情報光とするカラー
画像形成装置では、電子ビーム出力を高めるとビームス
ポット径の絞りが困難となり、このため高い輝度を得る
ことが難しく、記録された画像が不鮮明である等の画像
品質上の問題があった。

本発明はこのような事情に鑑み創案されたものであり、
感光記録媒体の固有の感光波長域に合致し高出力のカラ
ー画像情報光が得られ、印字品質の維持向上、エネルギ
ーコストの低減および装置の小型化が達成されるカラー
画像形成装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するために本発明は、カラー画像情報
に基づき複数の感光波長域をもつ感光記録媒体を露光す
るカラー画像形成装置において、カラー画像情報に基づ
いて熱電子を放出する発熱手段と、該発熱手段により放
出された熱電子によって電子数の増倍された２次電子を
放出する電子増倍手段と、該電子増倍手段により放出さ
れた２次電子を加速する２次電子加速手段と、該２次電
子加速手段により加速された２次電子の入射により感光
記録媒体の感光波長域の光を発生する蛍光手段とを備え
、前記蛍光手段は前記感光記録媒体と対向して配設され
十分な面積を有する平面形状を有し、該蛍光手段により
発せられる光により前記感光記録媒体にカラー画像情報
に基づく露光がなされるように構成されたものである。

〔作用〕

上記の構成を有する本発明のカラー画像形成装置によれ
ば、カラー画像情報が発熱手段に印加されると、この発
熱手段により前記カラー画像情報をもった熱電子が放出
される。この放出された熱電子と電子増倍手段との間で
のエネルギー変換により該電子増倍手段から電子数の増
倍された２次電子が放出され、この２次電子は２次電子
加速手段によて電子速度が加速されて前記感光記録媒体
と対向して配設された平面形状の蛍光手段に入射される
。加速された２次電子の入射により前記蛍光手段は感光
記録媒体の感光波長域の光を発生し、この光により感光
記録媒体が平面形状に照射されて前記カラー画像情報に
基づく露光記録が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明のカラー画像形成装置の概略を示す部
分斜視図である。第１図においてカラー画像形成装置は
、図示しないコントローラからのカラー画像情報にした
がって情報光を発生する発光装置１と、感光記録媒体２
を発光装置１の近傍の所定位置を通過するように搬送し
て発光装置ｌから発せられた情報光により感光記録媒体
２を露光してカラー画像を記録するための図示しない搬
送装置と、カラー画像が記録された感光記録媒体２を現
像するための図示しない現像装置とを備えている。図示
例では、発光装置１は感光記録媒体２と対向して配設さ
れ十分な面積を有する平面形状である。この場合、発光
装置１の平面の大きさは、−度に露光することが要求さ
れる大きさ（例えばＡ４版サイズ等の大きさ）等、任意
に設定することができる。このように発光装置１を十分
な面積を有する平面形状とすることにより一度で１頁分
の露光が行えるため、複雑な搬送機構を必要とせず装置
のコスト低減、小型化が図れる。

本発明のカラー画像形成装置に用いられる感光記録媒体
２としては、感光性マイクロカプセルを塗布したシート
、あるいは熱現像カラー銀塩写真フィルム等を用いるこ
とができる。感光性マイクロカプセルを塗布したシート
としては、シアン染料前駆物質内包の感光性マイクロカ
プセル、マゼンタ染料前駆物質内包の感光性マイクロカ
プセルおよびイエロ染料前駆物質内包の感光性マイクロ
カプセルが基材シート上に均一に分散塗布されたもので
よい。この場合の感光波長は、例えば、シアンカプセル
が６５０ｎｍ、マゼンタカプセルが５５０ｎｍ、イエロ
カプセルが４５０　ｎｍとすることができる。また、熱
現像カラー銀塩写真フィルムとしては、３つの感光性層
が基材シート上に３層構造を構成するように積層された
ものがある。

各感光性層はハロゲン化銀、有機銀塩および発色剤とが
均一に分散されたものであり、発色剤がそれぞれシアン
発色剤、マゼンタ発色剤およびイエロ発色剤であること
により３種の感光性層が構成されている。発色剤として
は、発色現像剤とポリマーカプラーとの組合わせ、ロイ
コ色素あるいはＤＲＲ（Ｄｙｅ　　Ｒｅ　Ｌｅａｓ　ｉ
ｎｇＲｅｄｏｘ）等か用いられる。そして、各感光性層
の感光波長は、例えば発色剤がシアン発色剤である感光
性層（レッド感光性層）が６５０ｎｍ％発色剤がマゼン
タ発色剤である感光性層（グリーン感光性層）が５５０
ｎｍ、発色剤がイエロ発色剤である感光性層（ブルー感
光性層）が４５０　ｎｍとすることができる。なお、積
層された感光性層の間に中間層を設けて各感光性層を他
の感光性層と分離してもよい。

第２図は、発光装置１の概略構成図である。

第２図において、発光装置１は光学レンズ４と、この光
学レンズ４を介して感光記録媒体２に対向するように配
設されている光スキャナ１０と、コントローラ３２によ
り制御され光スキャナＩＯを駆動するスキャナドライバ
３１とを備えている。

第３図および第４図は、光スキャナ１０の構造を示す図
である。第３図は第１図に示される発光装置１の■−■
線断面における光スキャナ１０の断面図であり、光スキ
ャナ１０は底板１１とガラス板１２と枠板１３とで囲ま
れた内部空間１４を有している。この内部空間１４は密
封され真空状態に維持されており、底板１１の内部空間
１４側にはサーマルヘッド１５と熱陰極層１６とがこの
順に積層して配設され、また、ガラス板１２の内部空間
↓４側には微粒子状の蛍光物質が塗布されてなる蛍光素
子層１７が配設されている。そして、内部空間１４には
、電子増倍手段であるマイクロチャンネルプレート１８
が配設されている。このマイクロチャンネルプレート１
８の両端間、サーマルヘッド１５とマイクロチャンネル
プレート■８との間およびマイクロチャンネルプレート
１８と蛍光素子層１７との間にはそれぞれ電子を加速す
るための電圧電源Ｅ　　、Ｅ　　、Ｅ３が接続２ されている。

サーマルヘッド１５は第４図に拡大して示されるように
、小間隔を置いて縦横に規則的の多数配設された発熱素
子２１を絶縁層２２で被覆して構成されており、この絶
縁層２２上に熱陰極層１６が形成されている。熱陰極層
１６は、例えば酸化バリウム（Ｂ　ａ　Ｏ）　　酸化ス
トロンチウム（ＳｒＯ）等の非晶質あるいは結晶質材料
により構成することができる。

蛍光素子層１７の微粒子状の蛍光物質は、エネルギー付
与により感光記録媒体２の感光波長域に対応した波長の
情報光を発生する。例えば、感光記録媒体２の感光波長
領域が４００〜５００　ｎｍにある場合、蛍光物質はＨ
ＭＡ番号Ｐ４７の蛍光体（ブルー光を発光）を用いるこ
とができ、また、感光記録媒体２の感光波長領域が５０
０〜６００ｎｍにある場合、蛍光物質はＲＭＡ番号Ｐ２
４の蛍光体（グリーン光を発光）を用いることができる
。感光記録媒体２として、上述した感光性マイクロカプ
セルを塗布したフィルムが用いられる場合、蛍光物質は
感光記録媒体２のシアンカプセル、マゼンタカプセル、
イエロカプセルの各感光波長に整合する３種類の蛍光物
質が用いられる。すなわち、シアンカプセルに対応して
レッド光（発色波長６５０ｎｍ）、マゼンタカプセルに
対応してグリーン光（発色波長５５０ｎｍ）、イエロカ
プセルに対応してブルー光（発色波長４５０ｎｍ）を発
生する蛍光物質がそれぞれ用いられる。また、感光記録
媒体２として、上述した３層構造の感光性層が形成され
たものが用いられる場合、蛍光物質としてその発光波長
が感光記録媒体２の前記レッド感光性層、グリーン感光
性層およびブルー感光性層の各感光波長に整合する３種
類の蛍光物質が用いられる。すなわち、レッド感光性層
に対応してレッド光（発色波長６５０ｎｍ）を発する蛍
光物質、グリーン感光性層に対応してグリーン光（発色
波長５５０ｎｍ）を発する蛍光物質、ブルー感光性層に
対応してブルー光（発色波長４５０ｎｍ）を発生する蛍
光物質がそれぞれ用いられる。

そして、このような蛍光素子層１７における各蛍光物質
（蛍光体セル）の配置は、例えば第５図に示されるよう
にレッド（Ｒ）蛍光体セル、グリーン（Ｇ）蛍光体セル
、ブルー（Ｂ）蛍光体セルがそれぞれ互いに隣接し、同
種の蛍光体セルどうしは隣接しないように規則的（図示
例ではデルタ状）に配設されたもの、あるいは第６図に
示されるようにＲ蛍光体セル、Ｇ蛍光体セルおよびＢ蛍
光体セルがそれぞれストライプ状に配列された各蛍光体
セル列り、Ｌ６．ＬＢが順次併設されたものＲ 等であってよい。

第７図はマイクロチャンネルプレート１８の部分平面図
であり、マイクロチャンネルプレート１８にはチャンネ
ルトロン１９を構成する複数の孔部１９ａがその軸方向
をサーマルヘッド１５の発熱素子２１に向くように複数
貫設されている。

第８図はチャンネルトロン１９の構造を示すマイクロチ
ャンネルプレート１８部分断面図である。

第８図において、孔部１９ａの内周面には２次電子放出
物質層１９ｂが形成されており、チャンネルトロン１９
の内径は１０〜２０μｍ程度である。

また、上述のように各チャンネルトロン１９の入口と出
口との間には、孔部１９ａ内で発生する２次電子を加速
する２次電子加速手段としての電圧電源Ｅ１が接続され
ている。このようなチャンネルトロン１９の出口側は蛍
光素子層１７に対向しており、第３図に示されるように
マイクロチャンネルプレート１８と蛍光素子層１７との
間には２次電子を加速する２次電子加速手段としての電
圧電源Ｅ３が接続されている。

ここで、サーマルヘッド１５の発熱素子２１の露光スポ
ットは、第９図に示されるようにマイクロチャンネルプ
レート１８のチャンネルトロン１９の集合体である個々
のチャンネル３０に対応し、かつ各チャンネル３０は蛍
光素子層１７の個々の前記蛍光体セルに対応するように
構成されている。

発光装置１の光学レンズ４は、装置の小型化を図る上で
短焦点を有するロッドレンズアレー等の光学レンズが好
ましいが、光スキャナと感光記録媒体を完全に密着して
露光を行ってもよい。

つぎに、本実施例の作用について説明する。カラー画像
情報に基づいてカラー画像形成装置のサーマルヘッド１
５の所定の発熱素子２１が発熱すると、その発熱素子２
１の近傍の熱陰極層１６が約１０００Ｋに熱せられ、こ
の加熱部分から熱電子が放出される。放出された熱電子
はマイクロチャンネルプレート１８の対応するチャンネ
ルトロン１９の孔部１９ａに入射され、孔部１９ａの内
周面に形成された２次電子放出物質層１９ｂに衝突する
。そして、熱電子と２次電子放出物質眉１９ｂとの相互
作用により２次電子放出物質層１９ｂから２次電子が放
出され、この２次電子は電圧電源Ｅｌにより加速されな
がら更に２次電子放出物質層１９ｂへの衝突を繰り返し
てその電子数を増倍し、その結果、チャンネルトロン１
９から最終利得として約１０万倍の２次電子が放出され
る（第８図参照）。チャンネルトロン１９から放出され
た２次電子は、マイクロチャンネルプレート１８と蛍光
素子層１７との間に接続されている電圧電源Ｅ３により
加速されて蛍光素子層１７の所定領域に衝突する。そし
て、２次電子が衝突した蛍光素子層１７の蛍光体セルか
ら発光波長が感光記録媒体２の感光波長域に予め合致さ
せである光が発せられ、この発せられた光が発光装置１
の光学レンズ４を介して感光記録媒体２の所定位置に照
射され露光が行われる。この場合、発光装置１からレッ
ド、グリーン、イエロの各カラー情報を同時に発して上
記のＲ−Ｇ−Ｂの各蛍光体セルを同時に発光させて一発
露光を行ってもよく、あるいは、発光装置１からレッド
、グリーン、イエロの各カラー情報を順に発して上記の
Ｒ−Ｇ・Ｂの各蛍光体セルを順次発光させる３回露光を
行ってもよい。また、発光装置１を上述したように十分
な面積を有する平面形状とすることにより、−度で１頁
分の露光が行えるため複雑な搬送機構を不要とすること
ができる。このようにして、感光記録媒体２の所望位置
が露光されることによって、カラー画像情報が記録され
る。感光記録媒体２として上述した感光性マイクロカプ
セルを塗布したシートが用いられる場合、記録された感
光記録媒体２は所望の顕色紙と重ね合わせて加圧現像す
ることにより顕色紙に可視カラー画像が形成され、また
、感光記録媒体２として上述した３層構造の感光性層が
形成されたものが用いられる場合、記録された感光記録
媒体２は熱現像することにより感光記録媒体２の基材シ
ート上に可視カラー画像が形成される。

なお、上述した発熱手段としてのサーマルヘツド１５は
種々の構成とすることができる。例えば、第１０図に示
されるように、共通電極４１と制限電極４２との間を電
極材料と同一の材料により細く成形し、この箇所にタン
グステン（Ｗ）あるいはトリウム−タングステン（Ｔｈ
−Ｗ）等の電熱性と熱電子放出特性とを合わせもった物
質を発熱素子４３として配設してもよい。そして、Ｗ発
熱素子を用いた場合、約２７００にの通電温度で熱電子
が放出され、Ｔｈ−Ｗ発熱素子を用いた場合、約１９０
０にの通電温度で熱電子が放出される。

また、Ｒ蛍光体セル、Ｇ蛍光体セルおよびＢ蛍光体セル
の個々の形状は、上述した例（第５図、第６図参照）で
は円形であるが、これを多角形（例えば、正三角形）と
することにより各蛍光体セルを隙間のない状態で配置す
ることができ、形成されるカラー画像の品質が一層向上
する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、カラー画像情報が印加された発熱手段
から放出された熱電子を２次電子に変換すると同時に、
その２次電子の電子数を増倍し、さらにその２次電子を
加速して高エネルギー化して蛍光素子層の所望の領域に
照射させ、これにより蛍光素子層が予め波長が感光記録
媒体の感光波長域に合わせである光を発光し、この光を
感光記録媒体に照射してカラー画像情報が露光記録され
るため、感光記録媒体には鮮明な輪郭の画像記録が形成
され、かつ印加エネルギーが効率的に感光記録媒体の露
光に供されるためエネルギー効率が向上するとともに、
高価な半導体レーザ等を使用する必要がなく、また−度
で１頁分の露光が行えるため複雑な搬送機構を必要とし
ないので、装置のコスト低酸、小型化が図れるという効
果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の一実施例の概略
部分斜視図、第２図は本発明に用いる発光装置の概略構
成図、第３図は第１図に示される発光装置１の■−■線
断面における光スキャナの断面図、第４図は第３図に示
される光スキャナの部分拡大図、第５図および第６図は
蛍光物質（蛍光体セル）の配置図、第７図はマイクロチ
ャンネルプレートの部分平面図、第８図はチャンネルト
ロンの断面図、第９図はマイク台チャンネルプレートの
チャンネルの構成説明図、第１０図はサーマルヘッドの
他の例の構成説明図である。 １・・・発光装置、２・・・感光記録媒体、４・・・光
学レンズ、ｌＯ・・・光スキャナ、１５・・・サーマル
ヘッド、１６・・・熱陰極層、１７・・・蛍光素子層、
１８・・・マイクロチャンネルプレート、１９・・・チ
ャンネルトロン、２１・・・発熱素子、２２・・・絶縁
層、３１・・・スキャナドライバ、３２・・・コントロ
ーラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カラー画像情報に基づき複数の感光波長域をもつ感
   光記録媒体を露光するカラー画像形成装置において、カ
   ラー画像情報に基づいて熱電子を放出する発熱手段と、
   該発熱手段により放出された熱電子によって電子数の増
   倍された２次電子を放出する電子増倍手段と、該電子増
   倍手段により放出された２次電子を加速する２次電子加
   速手段と、該２次電子加速手段により加速された２次電
   子の入射により感光記録媒体の感光波長域の光を発生す
   る蛍光手段とを備え、前記蛍光手段は前記感光記録媒体
   と対向して配設され十分な面積を有する平面形状を有し
   、該蛍光手段により発せられる光により前記感光記録媒
   体にカラー画像情報に基づく露光がなされるように構成
   したことを特徴とするカラー画像形成装置。２、前記感
   光記録媒体はフルカラー画像を発現するものであり、前
   記蛍光手段は加速された前記２次電子が入射する面にレ
   ッド光発生蛍光体セル、グリーン光発生蛍光体セルおよ
   びブルー光発生蛍光体セルが規則的に配設されてなるこ
   とを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。 ３、前記蛍光手段は、個々のレッド光発生蛍光体セル、
   グリーン光発生蛍光体セルおよびブルー光発生蛍光体セ
   ルが互いに隣接し同種の蛍光体セルどうしは隣接しない
   ように規則的に配設されていることを特徴とする請求項
   ２記載のカラー画像形成装置。 ４、前記蛍光手段は、レッド光発生蛍光体セル、グリー
   ン光発生蛍光体セルおよびブルー光発生蛍光体セルがそ
   れぞれストライプ状に配列されてなる各蛍光体セル列が
   順次併設されていることを特徴とする請求項２記載のカ
   ラー画像形成装置。 ５、前記感光記録媒体は、シアン染料前駆物質内包の感
   光性マイクロカプセル、マゼンタ染料前駆物質内包の感
   光性マイクロカプセルおよびイエロ染料前駆物質内包の
   感光性マイクロカプセルが基材シート上に均一に分散塗
   布されたものであることを特徴とする請求項１のカラー
   画像形成装置。 ６、前記感光記録媒体は、ハロゲン化銀、有機銀塩およ
   び発色剤とが均一に分散されてなる感光性層であって前
   記発色剤がそれぞれシアン発色剤、マゼンタ発色剤およ
   びイエロ発色剤である３つの感光性層が基材シート上に
   ３層構造を構成するように積層されたものであることを
   特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。