JPH0477273A - 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、赤色、緑色、青色など三色のレーザー光を、
ポリゴンミラー等の１次元的な走査装置によって感光紙
上を走査させるとともに、その感光紙を同走査方向と垂
直な方向に送り、さらにそれらの走査に同期してレーザ
ー光を強度変調することにより、感光紙上に画像を形成
する画像形成装置に関する。更に詳細には、その偏向走
査タイミングと、強度変調のための画像データの送出タ
イミングを同期させる機構に関する。

［従来技術］ 従来、この種の画像形成装置においては、例えば、Ｆｉ
ｒｔｈ　　ｅｔ　　ａｌ、によるＡ　　Ｃｏｎｔｉｎｕ
ｏｕｓ−Ｔｏｎｅ　　Ｌａ５ｅｒ　　Ｃｏ１ｏｒ　　Ｐ
ｒ１ｎｔｅｒ　（Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆＩｍａｇｉｎ
ｇ　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌｕｍｅ１４．Ｎｕ
ｍｂｅｒ３　　Ｊｕｎｅ　　１９８８）に記載されてい
るように、３色のレーザー光を１本のビームにした後ポ
リゴンミラーなとて走査させていた。そしてその走査線
上で画像形成に寄与しない部分に特定の波長の光に反応
する光センサーを配設し、その検出信号に基ついて画像
データの送出タイミングを制御していた。また像高とフ
ォーカスの両者を満足するレベルにするため、偏向中心
と像面の距離を大きく取り、偏向走査角を小さくして、
形成された画像の歪を抑えていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし２なから、形成された画像に歪を少なくしようと
すると、結果として偏向中心と像面の距離を大きく取ら
ねばならず、装置か大型化してしまう。また偏向走査角
か小さいので、従来よく用いられている６面や８面程度
のポリゴンミラーでは、走査効率が小さくなり、装置の
画像形成スピードか遅くなってしまう。ポリゴンミラー
の面数を増やすと、同ミラーの製造コストが増大し装置
か高価なものになってしまう。さらに偏向走査中心上の
光ビーム径か大きくなってしまうので、ポリコンミラー
の径が大型化し、同ミラーを回転させるモータに大型の
ものか必要となる。また、その回転軸を支える軸受は等
も強力なものが必要とされ、装置コストの増大を招いて
しまっていた。

また上記欠点を避けるために、像高が入射角に比例する
ｆθレンスを用いようとしても、３波長の光に対して像
高とフォーカスの両者を満足のいくレベルに集光出来る
走査レンズか、製造困難であった。

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、少なくとも２種類の波長の光に対してフォー
カスと像高の直線性は満足するか、像高の絶対値は各波
長間で異なっている走査レンズを用い、光変調手段への
データ送出タイミングを走査線上に配設され該光に反応
する光検出器検出器よりの検出信号にしたがって制御し
、またそのデータの送出スピードを各々の波長ごとに異
なるものにすることにより、像高の色収差を補正するこ
とによって、色ずれの無い画像を形成できる画像形成装
置を、小型で安価に提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
少なくとも２種類の波長の光の強度を、データにもとづ
いてそれぞれ変調する光変調手段と、各々変調された光
を重ね合わせる光学的手段と、該重ね合わせられた光を
特定方向に走査させる光走査装置と、その走査線上に配
設され該光に反応する光検出器と、該光検出器の各々の
光に対する検出タイミングに基づいて各々のデータ送出
タイミングを制御する制御手段と、それぞれデータ送出
スピードの異なるデータ送出手段とを備えている。

［作用］ 上記の構成を有する本発明の画像形成装置において、光
変調手段を通過した光は、光学的手段により重ね合わさ
れた後、光走査装置により特定方向に走査され、走査レ
ンズによって集光され、感光部上に照射される。該走査
レンズは、入射した各波長の光に対して、その像高の絶
対値は各々異なるが、その像高の直線性と集束性に対し
ては正しく集光させる。その走査の開始時点に於いて、
光変調手段は光を出射させ、光検出器はその光が到達し
たことを検知して、光変調手段に入力するデータの送出
を、データ送出装置に指示する。データ送出装置はその
像高に応じて各々異なったスピードでデータを光変調手
段に送出する。光変調手段は、送出されたデータに基づ
いて各々の光を変調する。感光部は、その走査方向（以
下主走査方向と略記する）と垂直な方向（以下副走査方
向と略記する）に送られており、その結果として感光部
上に画像が形成される。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。最初に第１図乃至第２図にしたかって、本発明
になる画像形成装置の構成を説明する。第１図に画像形
成装置の全体の構成を示す。

感光感圧性マイクロカプセル紙５は、カートリッジ２に
納められており、その先端は巻取りローラ４に巻取られ
る。この間の経路には、カプセル紙送りローラ３ａ、３
ｂ、露光ローラ６、圧力現像ローラ８ａ、８ｂ、分離ロ
ーラ９が配設される。

ここで述べる感光感圧性マイクロカプセル紙とは、例え
ば特開昭５８−８８７３９号公報に開示されている如く
、ベース紙上に光によって硬度の変化する光硬化性樹脂
、光重合開始剤及び染料前駆体を内包したマイクロカプ
セルを被着して構成されたものである。

一方顕色紙１５は顕色紙カセット１６に収納されており
、半月ローラー１４により１枚ずつ取り出される。この
取り出された顕色紙１５は、顕色紙ガイド１９に沿って
ローラ１３で送られ前記感光感圧性マイクロカプセル紙
５に重ねられて圧力現像ローラ８ａ、８ｂ間を通された
後、前記分離ローラ９の位置で分離される。そして分離
された顕色紙の搬送経路には、ガイド１０及び熱定搬送
ベルト１２よりなる熱定着ユニット１１が配置され、熱
定着ユニット１１を通過した顕色紙は出力紙１７として
排紙トレイ１８に排出される。前記圧力現像ローラ８ａ
、８ｂは、圧力現像ユニット７に納められており、両ロ
ーラは互いに当接あるいは分離させることが出来るよう
に構成されている。又露光ローラ６に巻き付けられた感
光感圧性マイクロカプセル紙５には、レーサー露光ユニ
ット１００によりレーザー光が露光ローラ６の軸方向に
走査されるようになっている。

そのレーザー露光ユニット１００の構成を第２図にした
かって説明する。レーザー発振器１０１は、例えばホロ
ー陰極型Ｈｅ−Ｃｄレーサーであって、波長か６３６ｎ
ｍ　（赤色）、５３４ｎｍ（緑色）、４４２ｎｍ（青色
）の３色のレーサー光１２０を発している。そのレーサ
ー光１２０のうちその赤色成分のみを取り出し赤色レー
サー光１２１としてレンズ１０３Ｒに入射させるようタ
イクロイックミラー１０２Ｒか配置されている。

レンズ１０３Ｒとレンズ１０４Ｒは、そのビーム径を細
く整形して音響光学変調器１０５Ｒに入射させよう構成
されている。音響光学変調器１０５Ｒは、一定の振動数
の音波で励起されており、画像データにしたかってその
音波をＡＭ変調することにより、１次回折光として取り
出されるレーサー光の強度を変調することかできる。音
響光学変調器１０５Ｒで強度変調されたレーザー光１２
１は、半波長板１０６Ｒに入射される。半波長板１０６
Ｒは、例えば雲母や水晶からなっており、レーサー光１
２１の偏光面を光軸口りに回転させることが出来るよう
に配設されている。偏光面を変更されたレーザー光１２
１の特定方向の偏光成分のみを取り出されるように、カ
ルサイト等の複屈折性を持つ物質で出来た偏光ビームス
プリッタ−１０７Ｒが配設されている。すなわち、半波
長板１０６Ｒをその光軸口りに回転させることにより、
レーザー光量をコントロールできるよう構成されている
。そしてＡＯＭドライバーがその検出された光量にした
がって音響光学変調器１０５Ｒの変調度を決定できるよ
うに、そのレーザー光の一部を反射させ、光量センサー
１０９Ｒに入射させるよう、ハーフミラ−１０８Ｒが配
設されている。

一方ハーフミラー１０８Ｒを透過したレーザー光は、リ
レーレンズｌｌＯＲ，ミラー１１１に導かれる。そして
その光路上にはビームコンバイナー１１３が配置されて
いる。このビームコンバイナー１１３はダイクロイック
ミラーで構成されたもので、同様にして入射された緑色
レーザー光１２２とその出射方向を一致させる。その一
致させられたレーザー光が、同様に青色レーザー光１２
３と一致させられレーザー光１２４となるようにビーム
コンバイナー１１４が配設されている。そのレーザー光
１２４を整形するためにレンズ１１５が配置され、更に
そのレーザー光は、シリンドリカルレンズ１１６によっ
て、ポリゴンミラー回転軸方向にのみ集束される。そし
てこのレーザー光はこのポリゴンミラー１１７により偏
向され、露光ローラ６の軸方向に走査される。そしてそ
の偏向されたレーザー光を、主走査方向に集光するため
に走査レンズ１３０か配置され、更に副走査方向に集光
するためにシリンドリカルレンズ１３１が配置される。

これらのレンズ１３０，１３１等は、色収差を生じる。

この色収差は後述する装置により解決される。偏向され
たレーザー光は、ミラー１１８により直角に反射され、
露光ローラー６上の感光感圧性マイクロカプセル紙５に
照射される。この時レーザー光１２５は、感光感圧性マ
イクロカプセル紙５上でビーム径変化が少ないように、
ビームウェストを形成させる。そのウェストサイズは、
ポリゴン走査方向では画像の分解能を落とさない程度に
十分小さくなるよう、又各色の間でそのサイズが異なら
ないようリレーレンズ１１０Ｒ，ｌｌ０Ｇ、ｌｌ０Ｂの
焦点距離及び位置を調節しである。また走査レンズ１３
０は、像面に於いて像高の絶対値は異なるが、その像高
の直線性と集束性は、全ての光に対して十分なように構
成されている。一方、走査方向に垂直な方向では、隣合
う走査線間でビームが重なり過ぎず、かつ画像に走査線
がめだたないよう、シリンドリカルレンズ１１６、シリ
ンドリカルレンズ１３１を選択する。また同レンズ及び
同ミラーは、ポリゴンミラー１１７の隣接する反射面間
での倒れ角の差の補正も行なう。更に走査線の延長線上
には、光検出ユニット２００が配設されており、レーザ
ー光が入射するとそれを感知して検出信号を出力する。

この光検出ユニット２００の構成を第３図にしたがって
述べる。同図（ａ）に於てレーザー光１２５は上方より
入射しており、左方から右方に走査されている。筐体２
０５は、三つに分割されており、その内部には、赤色、
緑色、青色各々に感光感度を持つフォトトランジスター
２０３Ｒ，２０３Ｇ、２０３Ｂが納められている。赤色
レーザー光かスリット２０１Ｒの開口部にきたときのみ
フォトトランジスター２０３Ｒか検出信号を出力するよ
うに、上方より入射したレーザー光は、スリット２０１
Ｒにて整形された後、その赤色成分のみが赤色フィルタ
ー２０２Ｒでとりだされ、フォトトランジスター２０３
Ｒに入射するように構成されている。緑色レーザー光、
青色レーザー光に関しても同様である。同側に於いては
、光検出器がレーザー光の走査方向に並んでいるが、同
図（ｂ）に示したように、レーザー光のビームプロフィ
ルより小さい３種の光検出器２０６．２０７．２０８を
、その走査方向に垂直な方向に並べて配設してもよい。

次に本発明における画像形成装置のコントロール部の構
成と動作を第４図にしたがって説明する。

インターフェイス回路３０１は、外部インターフェイス
バス３０５により外部コンピュータと結ばれている。一
方そのインターフェイス回路は、内部バス３０３により
、ＣＰＵ３０２、赤色データメモリ３０４Ｒ，緑色デー
タメモリ３０４　Ｇ、青色データメモリ３０４Ｂと結ば
れている。これらのメモリには、その各色データの内容
を、順次読みだしてＡＯＭドライバ３４０に送るための
続出コントローラ３２０が接続されている。ＡＯＭドラ
イバ３４０は、そのデータに基づいて音響光学変調器１
０５Ｒ，１０５Ｇ、１０５Ｂをそれぞれ駆動する。

その様子を第５図から第７図を参照して更に詳細に説明
する。第５図に続出コントローラ回路の構成を示す。ポ
リゴンミラーモータ１１７は、各走査の開始時に開始パ
ルス（第７図ａ）を出力する。続出シーフェンス回路３
２４は、その信号を受は取ると同時にＤ／Ａコンバータ
３２７に指令を出し最大値を出力させ、音響光学変調器
を出るレーザー光を最大にする。そしである時間待つと
ポリゴンミラーの回転に伴って、レーザー光がフォトト
ランジスター２０３に入射し、同フォトトランジスター
２０３は検出パルスを出力する。その検出パルスは、整
形回路３２１で整形された後（第７図Ｃ）続出シーフェ
ンス回路３２４に入力され、同回路はその信号を受は取
ると同時に、Ｄ／Ａコンバータ３２７に指令を出し、そ
の出力を最小にする。一方、整形された検出パルスは可
変遅延回路３２２にも入力され、可変遅延回路３２２は
遅延量コントロール回路３２３で決定される或遅延量ｔ
ｄだけ該パルスを遅らせて続出シーフェンス回路３２４
に出力する。同回路は、その信号を受は取るとデータメ
モリ中のデータを、クロック回路３２５の出力するタロ
ツクにしたかって順次読みださせ、ラッチ回路３２６に
送り、そのラッチ回路の出力はＤ／Ａコンバータに送ら
れる。

その期間をｔｒとすると、Ｄ／Ａコンバータの出力は第
７図ｅ）に示したようになる。またそのクロック回路３
２５のクロック周波数は、光の波長に応じて異ならせで
ある。その比は、一定の入射角における、光の各波長に
対する像高に反比例するよう設定されている。そのため
データ送出期間における各色の像の位置は、その先頭位
置が光検小器２００の検出信号からのタイミングによっ
て一致させられ、像の長さか送出クロックの違いにより
補正される。

次にＡＯＭドライバ３４０の動作を第６図にしたかって
説明する。続出コントローラ３２０の出力信号は、差動
アンプ３４１に入力され光量センサー１０９の出力信号
を除算された後、フィルタ３４２で補償され乗算器３４
４に変調信号として入力される。一方発振器３４３は搬
送波を出力しており、同様に乗算器３４４に入力されて
いるので、ドライバ回路３４５にはＡＭ変調波が入力さ
れる。ドライバ回路３４５は、そのＡＭ変調波を増幅し
て音響光学変調器の圧電素子を駆動する。

したがって音響光学変調器の音響光学媒体（テルライト
ガラスなど）に該信号に基づいた屈折率分布が発生し、
レーザー光を回折する。その回折波のうち１次回折光を
取り出してハーフミラ−１０８に送っているので、その
出力光強度は、フィルタ出力にほぼ比例する。又その出
力光の一部を光量センサ１０９で検出し、その強度をフ
ィードバックしてドライバ回路への入力信号と比較して
、その差で音響光学変調器を駆動しているので、たとえ
元のレーザー光にノイスがあってもそれか露光レーザー
光１２５に現われることはない。

この様な構成の画像形成装置の調整方法について説明す
る。遅延量コントロール回路３２３の設定値をほぼ中央
値に設定し、可変遅延回路３２２の遅延量を可変範囲の
真ん中付近に設定する。次に三種のレーザー光の全てを
オンとした後、感光感圧性マイクロカプセル紙５上でそ
の三種のレーサー光がほぼ同じ点に集束するように光学
系１００を調整する。更にポリゴン走査方向の位置を合
わせるために、遅延量コントロール回路３２３により可
変遅延回路３２２の遅延量を調整する。

次に第１図から第８図を参照して、上記装置の全体の動
作を説明する。外部コンピューターからの指令にしたが
ってＣＰＵ３０２は、画像データを各色毎にそれぞれ赤
色データメモ１Ｊ３０４Ｒ。

３０４Ｇ、　　３０４Ｂにいれる。更に外部コンピュー
タから出力指令があると、ＣＰＵは各部に指令を出し、
以下の動作をさせる（第８図参照）。

まずＣＰＵは機構制御回路３０６に、感光感圧性マイク
ロカプセル紙５を一部スピードで送らせる（Ｓｌ）。

次にＣＰＵは続出コントローラー３２０に指令を出し、
データメモリ３０４中のデータを順次読みだす。そして
、露光ローラー６上の感光感圧性マイクロカプセル紙５
に１ライン分の露光を行なう（Ｓ２）。この時ポリゴン
ミラーの走査方向に各色レーザービームの不一致があっ
ても、データの送出タイミングを各色ごとにみているの
で、露光された画像に色ズレは生じない。又、それと垂
直の方向にレーザービームの不一致があっても、シリン
ドリカルミラー１１８が適切に配置されていれば、同様
に色ズレが生じない。更に各々の像高の絶対値に反比例
する周波数のクロックでデータを読み出しているので、
走査された画像に色すれは生じない。

次にＣＰＵは、次々とライン露光を行ない、画面分の露
光を感光感圧性マイクロカプセル紙５上に行なう。この
時感光感圧性マイクロカプセル紙５の送りスピードは、
画像の縦横比か正しくなるようにしておく必要がある。

そのため、感光感圧性マイクロカプセル紙５上には、露
光によって光が照射された部分のマイクロカプセルは硬
化し、光か照射されない部分のマイクロカプセルは未硬
化のままとなる。したかって露光により感光感圧性マイ
クロカプセル紙５の表面にカラー画像の潜像が形成され
る。

次にＣＰＵはカプセル紙送りローラ３ａ、３ｂ及び巻取
リローラ４を駆動し、形成された潜像の開始位置が圧力
現像ローラ８ａ、８ｂの手前所定位置に達したとき、半
月ローラ１４を駆動し顕色紙１５を１枚顕色紙ガイド１
９の方に送りだし、顕色紙送りローラ１３で圧力現像ロ
ーラ８ａ１８ｂの手前所定位置に送る（Ｓ４）。そして
両者を送りながら圧力現像ローラ８ａ、８ｂを相互に押
圧する状態に制御する。

次にＣＰＵは、圧力現像ローラ８ａ、８ｂを押圧状態と
したまま回転させ、一画面分感光感圧性マイクロカプセ
ル紙５及び顕色紙１５を送る（Ｓ５）。

この時、感光感圧性マイクロカプセル紙５の露光面と顕
色紙１５の顕色剤塗布面とか対面した状態で圧力現像ロ
ーラ８ａ、８ｂ間を通過する。それにより、硬化したマ
イクロカプセルは破壊されず、未硬化のマイクロカプセ
ルは破壊されて顕色剤と反応し、顕色紙１５上にカラー
画像が形成される。

次にＣＰＵは、カプセル紙送りローラ３ａ１３ｂ及び巻
取りローラ４を停止させ、圧力現像ローラ８ａ、８ｂの
間隔を広げる（Ｓ６）。

次にＣＰＵは、ガイド１０により、熱定着ユニット１１
の方へ送られてきた顕色紙１５を、熱定搬送ベルト１２
で送り熱定着を行なった後、排紙トレイ１８に出力紙１
７として排出する（Ｓ７）。

以上で感光感圧性マイクロカプセル紙を用いたカラー画
像出力の１プロセスは終了する。

尚、本実施例では、露光する３色の画像の位置を正確に
合わせるために、可変遅延回路３２２の遅延量を調整し
ているので、調整か容易である。

また３色の位置を一致させるのが目的であるから、１色
については、遅延量は必すしも可変である必要はない。

なお、本発明は以上詳述した実施例に限定されるもので
はなく、種々の応用か可能である。例えば、光センサ一
部に光ファイバーを用いて、走査されたレーザー光をフ
ォトトランジスターに導いても良いしも、感光感圧性マ
イクロカプセル紙の代わりに銀塩フィルムを用いてもよ
い。またクロック回路３２５を周波数可変な構成とし、
調整を行ってもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、レーサー光の各色に対してデータ送出タイミングを制
御し、また走査レンズの像高の絶対値に対する色収差を
データ送出クロックを各色の間で異ならせて走査方向の
画像位置を合一させているので、各色レーザー光のビー
ム一致精度を軽減でき、温度変化等でビーム位置か変化
しても色スレの無い出力画像を得ることが出来るし、小
型で高精度の画像形成装置を安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８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、本発明になる画像形成装置の機構
図であり、第２図はそのレーザー偏向系の構造図であり
、第３図は光検出器の構造図であり、第４図はコントロ
ール系のブロック図であり、第５図はその中の続出コン
トローラの詳細図であり、第６図は同じ＜ＡＯＭドライ
バの詳細図であり、第７図は、続出コントローラの動作
タイミング図であり、第８図は一画像を出力する場合の
フローチャートの図である。 図中、１０５は音響光学変調器（光変調手段）、１１３
．１１４はビームコンバイナー（光を重ね合わせる光学
的手段）、１１７はポリゴンミラー（走査手段）、２０
０は光検出ユニット（光検出器群）、３２０は続出コン
トローラ（データ送出タイミングを制御する制御手段）
である。 ｉＩ２図 第１図 第３図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも２種類の波長の光の強度を、データにも
   とづいてそれぞれ変調する光変調手段と、各々変調され
   た光を重ね合わせる光学的手段と、該重ね合わせられた
   光を特定方向に走査させる光走査装置と、その走査線上
   に配設され該光に反応する光検出器と、該光検出器の各
   々の光に対する検出タイミングに基づいて各々のデータ
   送出タイミングを制御する制御手段とを備えた画像形成
   装置において、該データの送出スピードをそのデータに
   よって変調される光の波長ごとに異ならせたことを特徴
   とする画像形成装置。