JPH0527332A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高解像度、高階調性の画像形成装置を低コス
トで提供することにある。 【構成】 入力ＲＧＢデータによりサーマルヘッド７３
が可逆性感熱記録媒体７０上に第一の潜像を形成する。
その際、サーマルヘッド７３は各画素毎に温度制御可能
であり、入力ＲＧＢ信号に従って、ヘッドの通電量を制
御することでヘッド温度を変えている。さらに、可逆性
感熱記録媒体７０とマイクロカプセル紙１２を隣接させ
て同一速度で光源下を通過させ、可逆性感熱記録媒体７
０方向より光を照射することでマイクロカプセル紙１２
上に潜像を形成する。つまり、第一の潜像の形成された
可逆性感熱記録媒体７０をマイクロカプセル紙１２に第
二の潜像を形成するための、光制御手段として使用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に係わ
り、特に感光記録媒体を利用した複写機やプリンタ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の露光方式の具体例として、アナロ
グ露光方式について図７に示す。図７は感光感圧複写機
の概略構成図であり、感光感圧紙１２（以下マイクロカ
プセル紙と称す）と顕色紙２８（以下記録紙と称す）と
からなる感光紙が使用されている。マイクロカプセル紙
１２の支持体の表面にはマイクロカプセルが塗布されて
おり、そのマイクロカプセル内には後述する顕色剤と反
応する染料前駆体等が包含されている。前期記録紙２８
の支持体の表面には、顕色剤が塗布されており染料前駆
体と反応することで発色するが、詳細は米国特許第４３
９９２０９号明細書等に記載されており、ここでは省略
する。

【０００３】以下、前記複写機１の露光部分のみ簡単に
説明する。複写機１の上部における原稿台ガラス２の下
方には、ハロゲンランプ５ａ及びリフレクタ５ｂ、反射
ミラー８などを備えた光源部５が原稿台ガラス２と平行
に架設された軸１３に沿って往復移動可能に配設されて
いる。その光源部５は、原稿台ガラス２に向けて前記移
動方向に直行する方向にライン状に光を照射する。照射
された光は透明な原稿台ガラス２を通過して、この上に
置かれた原稿４により下方へ反射される。

【０００４】前記原稿台ガラス２の下方には、前記光源
部５と別体に移動可能に反射ミラー９ａ、９ｂを備える
ミラー部９が配設され、原稿４から反射された光は、反
射ミラー８、９ａ、９ｂの順番に反射され、前記光源部
５の移動方向と平行となるように導かれる。

【０００５】原稿台ガラス２の下方には、通常固定され
ている投影レンズ７、複写画像の色調を調整するための
フィルタ６が配設されており、反射ミラー９ｂにより反
射された光は、投影レンズ７に入射する。前記レンズ７
により投影された光は、反射ミラー群１０ａ、１０ｂに
より反射される。

【０００６】前記反射ミラー１０ｂの右方には、前記マ
イクロカプセル紙１２を露光するための露光台１１が配
設され、反射ミラー１０ｂと露光台１１との間には光路
を切り換える反射ミラー１０ｃが配設されている。従っ
て、前記光源部５が軸１３に沿って移動するとともに、
前記マイクロカプセル紙１２を移動させることで、マイ
クロカプセル紙１２には原稿４上の画像情報が順次結像
されていく。

【０００７】このように、複写原稿に直接光を投射し、
その反射光で直接感光体に像を形成するこよにより高階
調且つ高解像度の画像を得ることが可能である。

【０００８】また上記のような低感度の感光体を用いる
従来のデジタル式の画像形成装置として、液晶シャッタ
ーを用いたデジタル静止露光方式のものが案出されてい
る。図８は上記方式の前記マイクロカプセル紙を用いた
フルカラープリンタの概略構成図である。図８におい
て、プリンタ１００は、液晶露光装置１０２を備え、液
晶露光装置１０２の下方の露光領域１１５を感光記録媒
体としての長尺状のマイクロカプセル紙１２が搬送され
るように構成されている。

【０００９】液晶露光装置は光源としてのハロゲンラン
プ５３、このハロゲンランプからの出射光を反射するリ
フレクタ５３ａ、ハロゲンランプ５３からの出射光及び
リフレクタ５３ａからの反射光を平行光とする集光手段
としてのコンデンサレンズ５３ｂ、赤外線をカットする
赤外線カットフィルター５４、コンデンサレンズ５３ｂ
及び赤外線カットフィルター５４を通過して光の光路を
変更する光路変更手段としての反射ミラー８、この反射
ミラーにて反射された反射光を赤、緑、青のいずれかの
単色に分解するフィルター６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、ＬＣＤシ
ャッター３７、とを備えている。

【００１０】ハロゲンランプ５３からの光はコンデンサ
レンズ５３ｂで平行光となり、赤外線カットフィルタ５
４を通過して反射ミラー８に入射する。フィルタ６Ｒ、
６Ｇ、６Ｂはフィルタ駆動装置（図示せず）により駆動
され、ＬＣＤシャッター３７を制御する画像信号に対応
した色のフィルタが光路中に挿入される。そして、前記
コンデンサレンズ５３ｂを通過した平行光は反射ミラー
８に入射して反射され、その反射光がフィルタ６Ｒ、６
Ｇ、６Ｂにより赤、緑あるいは青の単色に分解され、Ｌ
ＣＤシャッター３７の各液晶画素を透過して、マイクロ
カプセル紙１２上に照射される構成となっている。前記
ＬＣＤシャッター３７は、画像信号に対応して、各色フ
ィルタ及び各画素毎に随時開閉することにより、マイク
ロカプセル紙１２上には、フルカラー画像が形成され
る。つまり、マイクロカプセル紙１２上には、赤、緑、
青と３回重ね露光する事によって、はほぼＬＣＤシャッ
ターの大きさで、ＬＣＤシャッターの画素数に基づく解
像度の潜像が形成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アナログ露光方式を用いた場合、感光記録媒体の感度特
性のばらつきが、そのまま出力画像に表われるため、色
再現性の悪い出力画像しか得られないという問題点があ
った。また色フィルター等で補正を行っても、出力画像
全体の色がシフトして、見た目好ましい色に近づけるこ
とはある程度可能であっても、出力画像の色再現性を高
める根本的な解決にはいたっていない。

【００１２】さらに、アナログ露光方式においては複写
機としては使用できても、プリンタ等のデジタル出力機
器としては使用できない問題点があった。

【００１３】第２の従来技術のように、液晶シャッター
を使用して、感光記録媒体に静止露光を行う場合、デジ
タル色補正処理によって、出力画像の色再現性を高める
ことは可能となる。しかし、静止露光のため、液晶の大
きさや液晶のセルの細かさがそのまま出力画像に反映さ
れ、解像度を高めたり、出力用紙サイズを大きくする事
が困難になるという問題点があった。さらには、大きな
サイズの液晶シャッターで、高精細な物は製造が難しい
ためシャッターのコストが高くなるうえに、大きなサイ
ズの液晶シャッターを使用すると、装置全体も大きくせ
ざるを得ないという問題点があった。

【００１４】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、その目的とするところは、高解
像度、高階調性のデジタル画像形成装置を低コストで提
供することにある。

【００１５】

【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、移動する感光記録媒体に対
し、該感光記録媒体の露光に必要な光を照射する光源
と、各画素毎に温度制御できる熱制御手段を備え、可逆
性感熱記録媒体と前記感光記録媒体を密接させて同速度
で移動させ、該可逆性感熱記録媒体に前記熱制御手段を
用いて、濃度諧調により第一の潜像を形成する手段と、
前記感光記録媒体と可逆性感熱記録媒体を密接させ，前
記光源より光を照射し、第一の潜像の透過光で感光記録
媒体上に第二の潜像を形成する手段を備える。

【００１６】

【作用】上記の構成を有する発明では、各画素毎に温度
制御可能な熱記録源を用いて、可逆性感熱記録媒体に第
一の潜像を記録し、可逆性感熱記録媒体と感光記録媒体
を近接させて、可逆性感熱記録媒体側より光を照射し、
可逆性感熱記録媒体を光制御媒体として使用することに
よって、感光記録媒体上に第二の潜像を形成する。

【００１７】

【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。

【００１８】最初に、図２を参照して可逆性感熱記録媒
体７０の構成を説明する。図２は熱可逆性表示シートの
断面図であり、透明なポリエステルフィルム２上に記録
層３があり、記録層３を保護するために、オーバーコー
ト層４が設けられている。記録層３は、樹脂中に有機低
分子物質が分散した状態となっている。

【００１９】次に、図３を参照して可逆性感熱記録媒体
７０の白濁状態と、透明状態について説明する。図３左
側の状態では、可逆性感熱記録媒体７０中の有機低分子
物質の粒子が比較的大きな単結晶で構成されているた
め、可逆性感熱記録媒体７０中に入射する光は結晶の界
面を通る回数が少なく、散乱されるなく透過し、全体と
して透明に見える。図３右側の状態では、可逆性感熱記
録媒体７０中の有機低分子物質の粒子が多結晶で構成さ
れているため、可逆性感熱記録媒体７０中に入射する光
は結晶の界面で何度も屈折し散乱し、全体として白濁し
て見える。

【００２０】また、可逆性感熱記録媒体７０の熱可逆特
性を図４を参照して説明する。先ず、可逆性感熱記録媒
体７０が、室温で白濁状態であるとき、これを加熱する
と温度１から透過率が上昇し始め、温度２で最大透明状
態となる。そして、それを室温まで冷却しても透明状態
は維持される。これは、温度１から温度２へ昇温する過
程で有機低分子物質は白濁状態の多結晶から半溶融状態
となり、再び室温へ冷却される際に透明状態の単結晶へ
と結晶が成長するためである。次にこの透明状態の可逆
性感熱記録媒体７０を温度３以上に再加熱すると最大透
明状態と最大白濁状態の中間状態となる。それを室温に
冷却すると元の白濁状態に戻る。これは、温度３以上で
有機低分子物質が溶融し、常温まで冷える過程で多結晶
が析出するためである。

【００２１】更に温度１より温度２へ昇温する過程で室
温へ冷却した場合、前記最大透明状態と最大白濁状態の
中間状態が維持される（温度４）。尚、温度１は約５０
度、温度２は５６度から６８度、温度３は約７２度であ
る。

【００２２】可逆性感熱記録媒体７０への記録する像形
成手段はサーマルヘッド１６であり、サーマルヘッドの
解像度で決まる１画素に与えるエネルギーをかえること
により、１画素毎に透明状態と白濁状態を設定すること
ができる。また、温度１と温度２の中間の温度を可逆性
感熱記録媒体７０に与えることで、透過率を自由に調整
できる。尚、可逆性感熱記録媒体７０の詳細に関して
は、特開昭６３ー３９３７７号公報に記載されており、
その詳細な説明は省略する。

【００２３】以上説明した可逆性感熱記録媒体７０を用
いた本実施例の画像形成装置について、図１を用いて説
明する。

【００２４】図１は本発明を使用した感光感圧プリンタ
の概略構成図である。

【００２５】感光感圧プリンタ１０１では図１に示され
るように、感光感圧紙１２（以下マイクロカプセル紙と
称す）と顕色紙２８（以下記録紙と称す）とからなる感
光紙が使用されている。

【００２６】プリンタ１０１の上部には露光ユニット７
１が配設されており、露光ユニット７１の下方にはカー
トリッジ１５が配設されている。露光ユニット７１の詳
細は図５に示すように、ＲＧＢ三色の露光系があり、各
々ハロゲンランプ５３、前記ランプの光を集光するリフ
レクタ５３ａ、可逆性感熱記録媒体７０に情報を記録す
るためのサーマルヘッド７３、可逆性感熱記録媒体７０
を全面白濁状態にする消去熱源７４、熱線カットガラス
７７より構成されている。

【００２７】更に前記マイクロカプセル紙１２が、可逆
性感熱記録媒体７０と露光台１１の間を通過する構造に
なっている。従って、前記ハロゲンランプ５３とリフレ
クタ５３ａより下方に照射された光は、前記可逆性感熱
記録媒体７０により露光量を制御されて、マイクロカプ
セル紙１２に潜像が形成される。一方、本プリンタ１０
１の中央には、カートリッジ１５が配設され、長尺上の
マイクロカプセル紙１２は、カートリッジ軸１４に巻か
れた状態で機体に取り外し可能なカートリッジ１５に収
容されている。

【００２８】カートリッジ１５が機体内の所定位置にセ
ットされている状態で、マイクロカプセル紙１２の先端
部は前記露光台１１に向かって引き出される。前記露光
台１１の左下方には送りローラ１９、テンション調整用
のダンサーローラ２１が配設されている。

【００２９】そのダンサーローラ２１の右方には、大径
ローラ２２ａとバックアップローラ２２ｂを備える圧力
現像装置２２が配設されており、その圧力現像装置２２
の右方には、後述するように密着されたマイクロカプセ
ル紙１２と顕色紙２８と分離するための分離ローラ２３
が配設され、前記分離ローラ２３と前記カートリッジ１
５との間には、マイクロカプセル紙１２を嵌装・保持す
る巻き取り軸２４が配設されている。カートリッジ１５
の上部から出たマイクロカプセル紙１２は、送りローラ
ー１９に導かれて、露光台１１の上方を通った後、ダン
サーローラ２１、圧力現像装置２２を通過し、さらに分
離ローラ２３に導かれた後巻き取り軸２４に巻き取られ
る。なお、カートリッジ１５を出た後の未露光なマイク
ロカプセル紙１２は、遮光カバーにより未露光状態が保
持される。圧力現像装置２２の下方には、顕色紙２８を
収容した給紙カセット２９が装着される。その給紙カセ
ット２９の上方には、負圧吸引を用いて紙を吸着する吸
盤式の給紙機構３０が配設されており顕色紙２８は、給
紙機構３０により一枚ずつ取り出される。

【００３０】給紙機構３０と圧力現像装置２２との間に
は、送りガイド３１ｄ、送りローラ３１ａ、３１ｂ、３
１ｃが配設されており、顕色紙２８は送りローラ３１
ａ、３１ｂ、３１ｃ、送りガイド３１ｄにより搬送され
て圧力現像装置２２に搬入される。

【００３１】前記圧力現像装置２２の右方には熱定着装
置３２が配設されており、熱定着装置３２の右方には画
像が形成された顕色紙２８を収納する排紙トレー３３が
配設されている。

【００３２】また、本プリンタには、マイクロカプセル
紙１２を、装置内の所定の搬送経路に自動的にセットす
るためのオートローディング機能を有している。これ
は、マイクロカプセル紙１２の先端部に張り付けてある
リーダーフィルム部を、自動的に装置内に引き出した上
で、装置内を搬送し、巻き取り軸２４に巻き付ける機能
である。これにより、リーダーフィルム部に続くマイク
ロカプセル紙１２も、巻き取り軸２４に巻き取られ、装
置内へのセットも完了する。

【００３３】このオートローディングのため、リーダー
フィルム部の引き出し用として、送りローラ１９とカー
トリッジ１５との間の半月ローラ１７が配設され、ま
た、巻き取り軸２４への誘導用として分離シュート２７
が回動可能に取り付けられている。巻き取り軸２４の周
囲にはリーダーフィルムを巻き付けるために上巻取ガイ
ド２５が配設されている。

【００３４】次に、本プリンタの動作について説明す
る。

【００３５】カートリッジ１５がプリンタ１０１にセッ
トされると、オートローディングを開始する。

【００３６】半月ローラ１７は、オートローディング開
始時のみ、搬送方向に１回から数回回転し、リーダーフ
ィルム部をローラ２０まで送り出す。その後は停止し、
以後の搬送はローラ２０の駆動により行なわれる。

【００３７】上巻取ガイド２５、分離シュート２７は、
一点鎖線で示す位置に回動し、マイクロカプセル紙１２
の先端部に張り付けられたリーダーフィルム部は巻き取
り軸２４に巻き付けるオートローデングが終了すると、
上巻取ガイド２５、分離シュート２７が実線で示す位置
に戻り出力可能となる。

【００３８】プリンタ入力部（図示せず）に、出力画像
のＲＧＢデータが送られると、プリンタ１０１は画像形
成を開始する。つまり、入力データに基づいて、ＲＧＢ
各色用サーマルヘッド７３を温度制御し、可逆性感熱記
録媒体７０に第一の潜像を形成する。そして、前記可逆
性感熱記録媒体７０の移動速度と、前記マイクロカプセ
ル紙１２を同期させて、各色重ね露光をおこない、マイ
クロカプセル紙１２上に第２の潜像を形成する。つま
り、マイクロカプセル紙１２と同一速度で可逆性感熱記
録媒体を搬送し、まず消去熱源７４により可逆性感熱記
録媒体７０は全面白濁状態になる。

【００３９】更に搬送されると、入力データに従った光
透過量に前記可逆性感熱記録媒体７０がなるように、サ
ーマルヘッド７０を温度制御して第一の潜像を可逆性感
熱記録媒体に記録する。その後ハロゲンランプ５３の下
方を通過すると可逆性感熱記録媒体によりマイクロカプ
セル紙１２に到達する光量が制御されて、マイクロカプ
セル紙１２上に第二の潜像が形成される。上記処理を赤
緑青（ＲＧＢ）三色について実施することで、フルカラ
ーの潜像がマイクロカプセル紙１２上に形成されること
になる。各画素毎にサーマルヘッドの温度を制御して画
像を形成しているため、出力画像は濃度諧調出力が可能
となっている。そのときのデータの流れについて、図６
に基づいて説明する。

【００４０】入力データは、コンピュータやスキャナか
らの出力データを使用し、ＲＧＢ各８ビットのデジタル
データとして、補正回路６５に転送される。補正回路６
５では、拡大縮小や部分色変換等の変換処理や、さらに
は、マイクロカプセル紙１２のガンマ特性を補正し、ス
ムージング処理等を行う。補正処理が終了するとバッフ
ァ６６にＲＧＢ別に送られ、順次ＰＷＭ制御回路６７に
転送され各ＲＧＢの値によってＰＷＭ制御が行われ、ド
ライバ６９によりサーマルヘッド７３が駆動される。つ
まり、ＲＧＢの値の大きさによって、サーマルヘッド７
３の通電量が制御され、結果として、可逆性感熱記録媒
体７０に与えられる温度が諧調特性に比例して変化する
ことになる。バッファ６６のバッファ量は、ＲＧＢ各サ
ーマルヘッドの位置が異なるため、同一時刻に露光する
画像位置がＲＧＢによってことなるのを調整するために
設けられている。つまり、ＲとＧのヘッド位置が６４ラ
イン分離れている場合、Ｇのバッファメモリ量は、Ｒよ
り６４ライン大きいことになる。Ｂのバッファメモリ量
に関しても同様である。

【００４１】潜像が形成されたマイクロカプセル紙１２
は搬送され、給紙カセット２９の最上位の顕色紙２８は
給紙機構３０、送りローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ等に
より搬送される。

【００４２】圧力現像装置２２にはマイクロカプセル紙
１２と顕色紙２８とが密着して一体となった状態で供給
され、マイクロカプセル紙１２の潜像が形成されたマイ
クロカプセル面と顕色紙２８の顕色剤塗布面とが、内側
で接触する状態で一体となって大径ローラ２２ａとバッ
クアップローラ２２ｂに挟み込まれ、圧力が加えられ
る。この圧力により未露光のマイクロカプセル紙が破壊
され、顕色紙２８上に画像が形成される。

【００４３】圧力現像装置２２から出たマイクロカプセ
ル紙１２と顕色紙２８とは、分離ローラ２３にて分離さ
れた後、顕色紙２８は熱定着装置３２のヒートローラ３
２ａにより発色を促進されて画像が形成された後、排紙
ローラ３２ｂにより排紙トレイ３３に搬出される。尚、
分離されたマイクロカプセル紙１２は分離ローラ２３を
経て巻き取り軸２４に巻き取られる。可逆性感熱記録媒
体７０は一枚画像が形成される毎に巻き戻され、つぎの
露光に備えることになる。

【００４４】尚、上記プリンタとカラースキャナを組み
合わせることにより、カラー複写機を構成することは容
易に可能である。

【００４５】ここで、マイクロカプセル紙１２が全て使
用された場合、巻き取り軸２４に巻取られカートリッジ
を交換することになる。カートリッジにはマイクロカプ
セル紙１２と可逆性感熱記録媒体７０が一体に構成され
ているため、マイクロカプセル紙交換時には可逆性感熱
記録媒体７０も新しいものに交換されるため、可逆性感
熱記録媒体７０はカートリッジ１巻分の寿命があればよ
いことになる。

【００４６】

【発明の効果】以上、詳述したことから明らかなよう
に、本発明によれば中間調表現可能な感光記録媒体に、
可逆性感熱記録媒体を光制御媒体として使用して感光記
録媒体に画像を形成するので、高解像度高諧調性の画像
形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光感圧プリンタの概略構成図である。

【図２】熱可逆性表示シートの断面図である。

【図３】熱可逆性表示シートの透明状態と白濁状態を示
した説明図である。

【図４】熱可逆性表示シートの熱可逆特性を示した説明
図である。

【図５】感光感圧プリンタ露光部の構成図である。

【図６】データの流れを示す説明図である。

【図７】従来のアナログ感光感圧複写機の概略構成図で
ある。

【図８】従来の静止露光フルカラープリンタの概略構成
図である。

【符号の説明】

１２ マイクロカプセル紙 １５ カートリッジ ７０ 可逆性感熱記録媒体 １０１ 感光感圧プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ４１Ｊ 2/445

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項】 移動する感光記録媒体に対し、該感光記録
   媒体の露光に必要な光を照射する光源と、各画素毎に温
   度制御できる熱制御手段を備える画像形成装置におい
   て、 可逆性感熱記録媒体と前記感光記録媒体を密接させて同
   速度で移動させ、該可逆性感熱記録媒体に前記熱制御手
   段を用いて、濃度諧調により第一の潜像を形成する手段
   と、 前記感光記録媒体と可逆性感熱記録媒体を密接させ，前
   記光源より光を照射し、第一の潜像の透過光で感光記録
   媒体上に第二の潜像を形成する手段を持つことを特徴と
   する画像形成装置。