JP2542839B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は画像記録装置に関するものである。

ロ．従来技術 従来、印加電圧に対して複屈折が変化するいわゆる電
気光学効果を有する電気光学素子として、(Pb_1-X,Lax)
(Zry,Tiz)_1-1/4O₃で表わされるPLZT結晶が知られてい
る。

このPLZTは透明強誘電性セラミックスであって、その
電気光学効果に基づいて印加電圧に応じて複屈折が変化
する性質を有しているので、偏光面を互いに直交させた
一対の偏光板（偏光子と検光子）の間にPLZTを配し、偏
光子で直線偏光された光がPLZTを通過する際に偏光状態
が変化し、検光子の偏光面に一致した光成分のみが検光
子から出射することになる。こうした光変調機能は光シ
ャッタとして用いられているが、PLZTシャッタは応答速
度が非常に速く、オン／オフ時の光透過率比は2000:1に
もなり、かつ使用温度範囲も広くて長寿命である等の利
点を有している。

ハ．発明の目的 本発明の目的は、上記の如き電気光学素子を巧みに組
み込み、特にカラー画像を高品質に記録することが可能
である装置を提供することにある。

ニ．発明の構成 即ち、本発明は、光源と、偏光子−電気光学素子−検
光子の組み合せからなる光シャッタアレイと、感光体
と、前記光シャッタアレイに電気信号を供給する駆動部
とを具備した画像記録装置であって、 前記電気光学素子は、厚さが300〜1000μｍのPLZT結
晶に、100〜300μｍの間隔をおいて対向電極が設けられ
たものであり、 前記対向電極の電極幅は30〜100μｍで、電極間の間
隔が30〜100μｍであり、 前記駆動部は、前記光シャッタアレイが青色、緑色、
赤色フィルタとなる電圧を画像信号に応じて前記対向電
極に印加するよう構成されてなることを特徴とする画像
記録装置に係るものである。

ホ．実施例 以下、本発明の実施例を説明する。

まず第１図について、本実施例によるカラー画像記録
装置の要部を説明する。この装置によれば、白色光源１
と感光体材料２との間に、スリット４付きのスリット板
３、多数のピクセル（画素）７を配列したPLZT光シャッ
タアレイ６が順次配されている。スリット板３を通った
スリット光５は光シャッタアレイ６に入射し、前述の如
くに光変調されてから出射し、感光体２の露光に供され
ることになる。光シャッタアレイ６は、画像信号８を受
けて作動する制御部（若しくは駆動部）９からの各色に
対応した駆動電圧によって、特定の波長光のみを実質的
に透過させる色フィルタとして機能せしめられる。ま
た、制御部９は、感光体２の駆動モータ10に信号を与え
てその回転を制御している。

制御部９に入力される画像信号８は、例えば第２図の
ようにして得られる。即ち、原稿11を照射して画像部12
からの反射光13を撮像レンズ14を介して電荷結合素子で
あるCCD15に入射せしめ、このCCDの電気信号を制御部９
に入力する。制御部９は、原稿11に対する光学ユニット
の移動16も制御する。

第３図は、上記の光シャッタアレイ６を組み込んだカ
ラー画像記録装置の一例を示す（但し、制御部９は図示
省略）。この装置では、第１図の感光体２に代えて、ロ
ール状に巻回された状態からガイドローラー17の周面に
沿って移動されるベルト状感光体２を用いている。この
感光体２として、写真乳剤を塗布した印画紙を用い、こ
の印画紙２を順次繰り出しながら第１図で説明したよう
にして光シャッタアレイ６によって各色毎の露光を順次
行なう（なお、図中の23はレンズである）。そして次
に、印画紙２は、発色現像部28、漂白定着部29、安定化
部30、31及び52を順次経て乾燥部53へ送られ、カラープ
リントとして取り出される（なお、図中の54は補充液で
ある）。

こうした装置において、上記の光シャッタアレイ６は
制御部９からの各色（青色、緑色又は赤色）に対応した
制御電圧によって、各色のフィルタとして機能するよう
に駆動せしめられる。

次に、上記の光シャッタアレイ６を第４図〜第８図に
ついて詳しく説明する。

光シャッタアレイ６は基本的には第４図のように、光
入射側の偏光子33と、PLZT結晶34と、光出射側の検光子
38との組み合せの積層体からなり、PLZT結晶34には各ピ
クセルを形成するように対向電極35、36が被着されてい
る。これら対向電極は第５図に例示するように、一方35
は各信号電極として多数本配され、これら信号電極との
間にピクセル７を夫々形成した状態で共通の電極36が設
けられている。ピクセル７においては、両電極35−36間
の電圧に応じてPLZT結晶の複屈折が変化するので、後述
するようにその電圧の選択によって特定の波長成分のみ
を透過せしめることができる。

第５図において、例えば、電極35間の間隔ａ、電極35
の幅ｂ、電極35−36の間隔ｌ、結晶34の厚みｄについて
は、次の寸法範囲とするのがよい。

30μｍ≦ａ≦ 100μｍ 30μｍ≦ｂ≦ 100μｍ 100μｍ≦ｌ≦ 300μｍ 300μｍ≦ｄ≦1000μｍ 第６図には、第４図に示した素子を原理的に示した
が、この光シャッタアレイについて次式が成立する。

（I:出射光量、I₀：入射光量、π：円周率、λ：使用
光の波長、Γ：レターデーション） 従って、Γの値によってＩが変化し、 のときにＩ＝I₀となって最大となる。

Γは次のように書ける。

Γ＝Δｎ・ｔ（Δn:複屈折、t:光路長） ＝（-n³RE^a/2）・ｔ（R:電気光学係数、n:材料の屈折
率、E:電界、a:材料によって決まる実数で１又は２） ＝（-n³RV^a／2l^a）・ｔ（V:印加電界、l:電極間距
離） 即ち、ＶによってΓが変化し、これに伴なってＩが変
化する。

となるときのＶでＩは最大となるが、このＶを半波長電
圧と呼ぶ。

第７図には、各波長光による光透過率を示したが、波
長によって半波長電圧が異なり、光透過率の変化も異な
ることが分る。従って、上記光シャッタアレイ６に印加
する電圧を切換えることによって特定波長光の透過量を
変化させ、色フィルタとしての機能を発揮させることが
できる。例えば、電圧を137Vに設定すると、青色光のみ
を実質的に透過させる青色フィルタとなる。第８図は、
青、緑、赤色フィルタとなる代表的な電圧での波長に対
する光透過率を示す。

上記したように、本実施例による画像記録装置は、PL
ZT光シャッタアレイ６に対し、各色毎のフィルタとなる
ような電圧を順次供給するだけで目的とするフィルタ機
能を発現できるから、カラー画像を忠実にかつ高品質に
記録することができる。しかも、電気光学効果の利用に
よるものであるから、シャッタとしての応答速度、オン
／オフ比も十分にすることができる。

第９図は、本発明の他の実施例を示すものである。

この例では、光シャッタアレイ６の光源１側におい
て、回転可能な透明シリンダ40をアレイ６のライン方向
（紙面垂直方向）に配し、アレイ６よりも僅かに長い帯
状の青色フィルタ41B、緑色フィルタ41G、赤色フィルタ
41Rをシリンダ40の円周方向にて半円周領域内に納まる
ように設けている。なお、このフィルタは、透明シリン
ダ40と一体のシリンダ42をモータ43のプーリー44との間
に架け渡されたベルト45により駆動し、切り換える。

このように構成すれば、白色光源１からの光を光シャ
ッタアレイ６へ入射させる前に、予め目的とする波長光
を選択し、これを入射させることができるので、アレイ
６からの出射光の波長範囲を絞ることができ、他の波長
成分の混入を防ぐことができる。

第10図は、本発明の更に他の実施例を示すものであ
る。

この例では、光源１を３色の光源1B、1G、1Rに分割
し、光シャッタアレイ６に各色別に供給する電圧と同期
させて対応する光源を選択している。例えば、青色フィ
ルタとしてアレイ６を駆動する際、光源を矢印に沿って
移動させ、青色光源1Bをスリット４の位置に移動させ、
他の光源1Gや1Rからの光を遮断し、青色光のみをスリッ
ト４を通してアレイ６に導く。この結果、第９図で述べ
たと同様に波長選択性を向上させることができる。但
し、光源1Bの選択は、上記の移動に加えて光源1Bのみを
点灯させ、他は消灯するようにしておくのがよい。この
ためには、上記移動を検知するスイッチを設けることが
できる。或いは、制御部（上述の９）からの信号で光源
とその移動を選択することができる。

第11図及び第12図は他の光シャッタアレイ６を示す
（但し、上下の偏光子及び検光子は図示省略）が、この
例では、PLZT結晶を断面長方形若しくは正方形の長手状
の柱状体44とし、これを透明基板40′上に固定すると共
に、結晶44の側面に各対向電極35、36を形成している。
これらの電極は、基板40′上のリード線45、46に接続さ
れ、電気信号が供給される。そして、柱状体44において
は、対向電極35−36間にピクセル７を配列せしめてい
る。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術
的思想に基づいて更に変形が可能である。

例えば、光源の選択については、第９図の光源１はシ
リンダ40の内側空間に配置してよいし、第10図では光源
は固定して各光源を選択的に点滅させるだけでもよい。
また、本発明はフルカラー以外のカラー画像の形成にも
適用してよい。また、感光体としては、電子写真に用い
られているSe−Te、フタロシアニン等の感光材料も使用
でき、公知の電子写真法によってカラー画像を形成可能
である。

光シャッタアレイについても、その構成又は構造、材
質等を変更してよい。また、記録方式も種々変更してよ
く、例えば現像を非接触で行なったり、磁気ブラシ法で
行なってもよい。使用する現像剤も二成分、一成分のい
ずれでもよい。

ヘ．発明の作用効果 本発明は上述の如く、光源と、偏光子−電気光学素子
−検光子の組み合せからなる光シャッタアレイと、感光
体と、前記光シャッタアレイに電気信号を供給する駆動
部とを具備した画像記録装置であって、前記電気光学素
子は、厚さが300〜1000μｍのPLZT結晶に、100〜300μ
ｍの間隔をおいて対向電極が設けられたものであり、前
記対向電極の電極幅は30〜100μｍで、電極間の間隔が3
0〜100μｍであり、前記駆動部は、前記光シャッタアレ
イが青色、緑色、赤色フィルタとなる電圧を画像信号に
応じて前記対向電極に印加するよう構成されてなるの
で、電気光学素子の特性をフィルタとして巧みに利用し
て、特にカラーの画像を良好に記録することができる。
また、シャッタとしての応答速度、オン／オフ比も十分
に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は画像記録装置の要部概略斜視図、 第２図は画像信号を得るための一方式の概略図、 第３図は画像記録装置全体の概略断面図、 第４図は光シャッタアレイの断面図、 第５図はPLZT結晶からなる電気光学素子の斜視図、 第６図は光シャッタの原理を説明する図、 第７図は光シャッタの電圧による透過率変化を使用波長
毎に比較して示すグラフ、 第８図は光シャッタの波長による透過率変化を印加電圧
毎に比較して示すグラフ、 第９図は他の例による画像記録装置の要部概略図、 第10図は更に他の例による画像記録装置の要部概略図、 第11図は他の例による光シャッタアレイの斜視図、 第12図は第11図のXII−XII線断面図 である。 なお、図面に示す符号において、 １、1B、1G、1R……光源 ２……感光体 ３……スリット板 ６……光シャッタアレイ ７……ピクセル（画素） ９……制御部（駆動部） 28……発色現像部 29……漂白定着部 30、31、52……安定化部 33……偏光子 34……PLZT結晶 35、36……電極 38……検光子 40……透明シリンダ 41B、41G、41R……色フィルタ 53……乾燥部 である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−100450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−56319（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−44621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194216（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、偏光子−電気光学素子−検光子の
   組み合せからなる光シャッタアレイと、感光体と、前記
   光シャッタアレイに電気信号を供給する駆動部とを具備
   した画像記録装置であって、 前記電気光学素子は、厚さが300〜1000μｍのPLZT結晶
   に、100〜300μｍの間隔をおいて対向電極が設けられた
   ものであり、 前記対向電極の電極幅は30〜100μｍで、電極間の間隔
   が30〜100μｍであり、 前記駆動部は、前記光シャッタアレイが青色、緑色、赤
   色フィルタとなる電圧を画像信号に応じて前記対向電極
   に印加するよう構成されてなることを特徴とする画像記
   録装置。