JPH0360570A - 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、カラー画像発現のため複数の感光波長域をも
つ感光記録媒体面にカラー画像情報を記録するカラー画
像形成装置に関する。

［従来技術及び解決すべき課題］ 近年、カラー画像対応型の感光記録媒体面にカラー画像
情報を記録するカラー画像形成装置が種々知られている
。殊に画像情報の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（ＬＥＤ）等を情報光として利用
した装置も実用化されている。

ところで現在のところ半導体レーザは、７８０〜８３０
ｎｍ　（ＣＤプレイヤー、レーザプリンタ等）あるいは
１５５０ｎｍ　（通信一般等）等の特定波長域でしか実
用に供し得ない。また、ＬＥＤの実用波長域は、６５０
ｎｍ、７５０ｎｍ、あるいは８４０ｎｍ等で、これまた
実用に供し得る波長域が限られている。従ってこれらの
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
を記録しようとすると、これらの波長域に合った感光感
度を有する記録媒体の材料開発が必要であった。

しかるに、例えば、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号公報、米国
特許第４３９９２０９号明細書等参照）等の感光記録媒
体の中には、上記半導体レーザ等と感光感度の整合しな
いものもある。例えば、銀塩写真フィルムだとその分光
感度が４００〜７００ｎｍと短波長域にあるためこのま
までは上記した半導体レーザ等を使えない。また特殊な
銀塩写真フィルムとして赤外域に感光感度を有するもの
（例えばコダック社製のもの）もあるが、このものは赤
外域における感光感度がそれ以下の短波長域よりも低い
ために露光に多くの光量が必要でエネルギーコストが高
くなる。更に上記の感光性マイクロカプセルシートも４
００〜７００ｎｍの短波長域に分光感度をもつために半
導体レーザを使用できない。そしてこれらの固有波長領
域に分光感度をもつ感光記録媒体に使用できる半導体レ
ーザを開発するとしても短波長ゆえにエネルギーコスト
が高くなる等の問題があった。

一方陰極線管（ＣＲＴ）を情報光として利用することに
より画像記録を行う装置もあり、この装置によれば、Ｃ
ＲＴ面に感光記録媒体の分光感度に合致した波長光を発
する螢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容易に図れる。しかし、こ
れによれば、電子ビーム出力を高めるとビームスポット
径が絞り難く従って高い輝度も得難く、印字輪郭が不鮮
明である等の品質上の問題があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、カラー画像発現のため複数の固有の波長域を
もつ感光記録媒体面にカラー画像を高出力で記録するこ
とのできるカラー画像形成装置を提供するものである。

また本発明の別の目的は階調性のある画像記録を実現で
きるカラー画像形成装置を提供することにある。これに
よりカラー画像品質の維持向上を図ると同時に情報記録
に際してのエネルギーコストの低廉化並びに装置の小型
化を達成するものである。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の印字装置は、カラー
画像発現のため複数の感光波長域をもつ感光記録媒体面
をカラー画像情報に基づいて露光するものであって、前
記カラー画像情報に基づいて光を発する発光手段と、該
発光手段により発せられた光を光電子へ変換する光電変
換手段と、該光電変換手段により変換された光電子によ
って２次電子を放出すると共に該２次電子数を増倍させ
る光電子増倍手段と、該光電子増倍手段により増倍され
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前記感
光記録媒体の各感光波長域に合致した波長光を発する螢
光手段とを備え、該螢光手段により発せられる波長光が
前記感光記録媒体面に照射されるように構成している。

さらに、該螢光手段に入射される２次電子の電子エネル
ギーを個別に制御するように該２次電子加速制御手段を
構成している。

［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、カラー画像情報に基づいて発光手段により光が発せ
られると、この光が光電変換手段により光電子へ光電変
換され、更に光電子増倍手段により２次電子の放出と同
時にその２次電子数の増倍を経たのち２次電子加速手段
によりその２次電子の電子スピードが加速されて螢光手
段たる螢光素子面に入射される。この螢光素子面には前
記感光記録媒体の各感光波長域のそれぞれに対応する分
光感度特性を有する複数種類の螢光物質、例えば赤色の
画像情報に対しては赤色光を発する螢光物質、緑色の画
像情報に対しては緑色光を発する螢光物質、更に青色の
画像情報に対しては青色光を発する螢光物質がそれぞれ
塗着されており、さらに各螢光体物質の種類ごとに２次
電子加速手段が分離しており画像情報のカラー成分ごと
に螢光体物質ごとへの電子の入射を制御するようになっ
ており、該螢光素子は前記２次電子の入射エネルギーに
より励起発光することによりその光が前記感光記録媒体
面に照射され、該媒体面に階調性のある印字情報が露光
記録される。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図はこの装置の全体構成を示す。この装置では半導
体レーザ等の発光素子１より発せられた光がポリコンミ
ラーやカルバノミラー等の光学的偏向系２によって角度
θの範囲で偏向され、その光が結像光学系３を介して光
電変換増幅系４へ入射される。そして該光電変換増幅系
４により出射された光が定方向へ搬送される感光記録媒
体５の幅方向へ走査されるように構成されている。

ここに使用される感光記録媒体５は、シアン染料前駆物
質が内包された感光性マイクロカプセル、マゼンタ染料
前駆物質が内包された感光性マイクロカプセル、イエロ
染料前駆物質が内包された感光性マイクロカプセルが基
シート面に均一に分散塗着されたものを想定している。

またその感光波長はシアンカプセルが６５０ｎｍ、マゼ
ンタカプセルが５５０ｎｍ、イエロカプセルが４５０ｎ
ｍとする。前記光電変換増幅系４の構造は第１図に示す
ように、光の入射側から順に光電変換増倍素子４１、螢
光板４２、及び光学レンズ４３が互いに小間隔を置いて
並設される。光電変換増倍素子４１は光の入射面側にそ
の入射光を光電子へエネルギー変換する光電変換体４１
ａが、また光の出射側には該光電変換体４１ａにより得
られた光電子を２次電子に変換すると共にその２次電子
数を増倍させる光電子増倍体４１ｂがそれぞれ配置され
ている。前記光電変換体４１ａに用いられる光電変換物
質としては、例えば前記発光素子１から発せられる光が
可視光領域のものではＳ　ｂ−に−Ｎａ−Ｃａｓ近赤外
線領域のものではＡｇ−０−Ｃｓ等が例として挙げられ
る。また光電子増倍体４１ｂは第４図に示すようにチャ
ネルと称される微細貫通孔１０３の集合体１０１の各チ
ャネル内壁面に２次電子放出物質層１０３ａが形成され
ることにより構成されている。該各チャネル内に導かれ
た光電子が２次電子放出物質層１０３ａに衝突すること
により２次電子を放出し、その２次電子が更に２次電子
放出物質層への衝突を繰り返すことによりその２次電子
数が倍々に増倍していくものである。そして該光電変換
増倍素子４１の入射面側（光電変換体４１ａ側）は可変
電圧電源４４に継がれ、一方出射面側（光電子増倍体４
１ｂ側）はアースされていて、該可変電圧電源４４によ
る印加電圧値を変えることにより該光電変換増倍素子４
１より出射される２次電子の数を数十万〜数百万倍にも
増倍調節できるようになっている。

第３図は印加電圧と２次電子数（利得）との関係を示す
２次電子増倍率の典型的な特性を示したものである。こ
の光電変換増倍素子４１のことは、一般に「マイクロチ
ャネルプレート」と称されている。一方前記螢光板４２
は透明基板４２ａの表面（２次電子の入射面側）に螢光
物質が塗布されている。該螢光板４２に塗布される螢光
物質は、その発光波長が前記感光記録媒体５の前記した
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種類のものが用いられている。

すなわち前記シアンカプセルに対応してレッド光（発色
波長６５０ｎｍ）を発する螢光物質、マゼンタカプセル
に対応してグリーン光（発色波長５５０ｎｍ）を発する
螢光物質、及びイエロカプセルに対応してブルー光（発
色波長４５０　ｎ　ｍ）を発する螢光物質がそれぞれ用
いられている。そしてその螢光素子面における各螢光物
質（螢光体セル）の配置は、第４図に示したようにＲ螢
光体セル、Ｇ螢光体セル、Ｂ螢光体セルがそれぞれデル
タ形状に列設されたもの、あるいは第５図に示したよう
にストライプ状に列設されたものなどが考えられる。こ
のように螢光体セルが配置されていることに対応して、
各螢光体セルの種類ごとに分離独立した螢光板上に付設
された電子加速手段である電極が配設されており、前記
電極は螢光体セルが第５図に示したようにストライプ状
に列設された場合は第６図のように、また螢光体セルが
第４図に示したようにデルタ形状に列設された場合は第
７図のように構成されている。

この場合第４図に示すように前記発光素子１の露光スポ
ット形状１０２はチャネル集合体１０１の複数個に対応
し、且つ各チャネル集合体１０１が各螢光体１つ１つの
セルに対応するように構成されている。尚、該螢光板に
は可変電圧電源が継がれ、Ｒ螢光体に対しては可変電圧
電源１１５が、Ｇ螢光体に対しては可変電圧電源１１６
が、またＢ螢光体に対しては可変電圧電源１１７が継が
れている。画像情報のカラー情報に基づいて該電源電圧
を調節することにより螢光体の発光が制御されるように
なっている。

更に前記光学レンズ４３は丁度感光記録媒体５面に焦点
位置がくるような短焦点のロッドレンズアレイ（商標名
二　「セルフォックレンズ」）等が用いられる。

而してこのように構成されたカラー画像形成装置では、
発光素子１より発せられた、画像情報をもった光が光学
的偏向系２及び結像光学系３を介して光電変換増倍系４
へ入射されると、その光がまず初めに光電変換増倍素子
４１の光電変換体４１ａによって光電子へ変換される。

そしてその光電子は光電子増倍体４１ｂによってその電
子数（２次電子数）が前述の如く数十万〜数百万倍にも
増倍されて、螢光板４２の所定の螢光体セルに照射され
る。かくして２次電子が照射された螢光体セルより発せ
られる光は光学レンズ４３を介して感光記録媒体５面の
所定位置に照射される。この場合発光素子１よりレッド
、グリーン、ブルーの各カラー情報を同時に発してＲ−
Ｇ−Ｂの各螢光体セルを同時に発光させるが、画像情報
のカラー成分情報に基づいた制御のために各螢光体セル
の種類ごとに分離した２次電子加速制御手段が用いられ
る。しかして、この記録媒体面の所望の光照射位置が露
光されることによってカラー画像情報が記録される。こ
の感光記録媒体は所望の顕色紙と重ね合わせ加圧現像す
ることにより顕色紙面に可視カラー画像が顕現されるも
のである。

尚、この実施例では画像情報光を発する発光素子として
半導体レーザを用いたが勿論これに把われるものではな
く、例えばＬＥＤアレイ、ＥＬアレイ等を用いるもので
あってもよい。

また、感光記録媒体も上記感光性カプセルシートのほか
銀塩写真フィルム等の各種カラ一対応型記録媒体に適用
できることは言うまでもない。

さらに前記したＲ蛍光体セル、Ｇ蛍光体セル、およびＢ
蛍光体セルの形状を多角形（たとえば３角形）として配
置してもよい。こうすれば各蛍光体セル間の隙間が解消
され、画像品質が一層向上する。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明の画像形
成装置は、発光手段より発せられたカラー画像情報光を
光電子に光電変換しさらにその光電子を２次電子に変換
し同時に増倍し、これにより螢光体素子面を発光させる
ものであるから、ビームスポット径が絞れて印字輪郭の
鮮明な高品質の画像が得られる。しかも螢光体の種類ご
とに発光を制御しえるように電子加速制御手段を構成す
ることによって階調性をもったカラー画像が得られる。

しかも発光手段より発せられた光が複数種類の螢光体に
対応した光電変換面を同時に照射するものであるから、
単一種類の螢光体を発光し感光記録媒体面を照射するこ
とに較べて、格段の印字速度が達成される。またその発
光波長は感光記録媒体の各発色原体の感光感度に整合す
るものであるから、印字エネルギーが効率的に感光記録
媒体面の露光に付与されることになりエネルギー効率が
向上する。更に短波長の半導体レーザ等を使用する必要
がないため装置コストの低廉化並びにコンパクト化も図
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本発明の要部である光増幅系の概略
構成図、第２図は本発明が適用される印字装置の一実施
例の全体構成図、第３図ははマイ、クロチャネルプレー
トの利得特性図、第４図はマイクロチャンネルプレート
と螢光体セル面との対応関係を示す概略説明図、第５図
は螢光体セルの配置例図である。第６図ないし第７図は
電子加速手段である電極の配置例図である。 図中、１は発光素子、４は光変換増幅系、５は感光記録
媒体、４１は光電変換増倍素子、４１ａは光電変換体、
４１ｂは光電子増倍体、４２は螢光板、４３は光学レン
ズである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カラー画像発現のため複数の感光波長域をもつ感光
   記録媒体面をカラー画像情報に基づいて露光するカラー
   画像形成装置であって、 前記カラー画像情報に基づいて光を発する発光手段と、
   該発光手段により発せられた光を光電子へ変換する光電
   変換手段と、該光電変換手段により変換された光電子に
   よって２次電子を放出すると共に該２次電子数を増倍さ
   せる光電子増倍手段と、該光電子増倍手段により増倍さ
   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次電子の電子エネルギー
   を個別に制御する該２次電子加速制御手段と、該２次電
   子加速制御手段により加速制御された２次電子の入射に
   より前記感光記録媒体の各感光波長域に合致した波長光
   を発する螢光手段とを備え、該螢光手段により発せられ
   る波長光が前記感光記録媒体面に照射されるように構成
   したことを特徴とするカラー画像形成装置。 ２、前記感光記録媒体がフルカラー画像を発現するもの
   であって、前記螢光手段はレッド光、グリーン光、及び
   ブルー光を発する螢光体セルが螢光面に規則的に列設さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成
   装置。 ３、前記発光手段がレッド螢光体セル、グリーン螢光体
   セル、及びブルー螢光体セルを各１個づつ叉は複数個づ
   つの集合を一組とする露光スポット形状の光を発するも
   のであって、該２次電子加速制御手段は各組の螢光体セ
   ルへの入射電子エネルギーを個別に制御するように構成
   したことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成
   装置。 ４、前記螢光手段はレッド光、グリーン光、及びブルー
   光を発する螢光体セルが螢光面にデルタ配置のドット状
   に列設されることを特徴とする請求項２に記載のカラー
   画像形成装置。 ５、前記螢光手段はレッド光、グリーン光、及びブルー
   光を発する螢光体セルが螢光面にストライプ状に列設さ
   れることを特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成
   装置。 ６、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、及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シート面に均一に分散塗着さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成
   装置。