(57)【要約】【課題】光源から発せられる光を有効に利用することができるプリントヘッド、およびこのプリントヘッドを提供する。【解決手段】光源５３１と、この光源５３１から発せられた光を主走査方向に進行させつつ上記主走査方向に延びる光出射面５２２から出射可能とする導光体５２とを備えており、上記光出射面５２２から出射する出射光を感光性記録媒体２２に照射する構成とされたプリントヘッド３であって、上記光出射面５２２に対向する箇所に設けられ、かつ上記光出射面５２２の法線に対する上記出射光の傾き角を狭めるように上記出射光を集光可能な集光層５０２を備えていることを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から発せられた光を主走査方向に進行させつつ上記主走査方向に延びる光出射面から出射可能とする導光体とを備えており、上記光出射面から出射する出射光を感光性記録媒体に照射する構成とされたプリントヘッドであって、
上記光出射面に対向する箇所に設けられ、かつ上記光出射面の法線に対する上記出射光の傾き角を狭めるように上記出射光を集光可能な集光層を備えていることを特徴とする、プリントヘッド。
【請求項２】
上記導光体は、上記光源から発せられて内部に進入した光を反射することにより上記主走査方向に進行させる複数の面を有しており、これら複数の面には、上記光出射面と、上記光出射面に対向し、かつ受けた光を上記光出射面から出射させるように上記光出射面に向けて反射する手段を有する対向面と、が含まれ、
上記対向面には、光の鏡面反射が可能な鏡面反射層により覆われている、請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項３】
上記集光層は、断面視略三角形状とされた複数の凸状条が並列に並んだ構成とされたプリズム層を有する、請求項１または２に記載のプリントヘッド。
【請求項４】
上記プリズム層は、上記複数の凸状条の並列方向が上記主走査方向に直交するように配置されている、請求項３に記載のプリントヘッド。
【請求項５】
上記光出射面に対向する箇所には、上記光出射面の法線に対する上記出射光の傾き角を狭めるように上記出射光を集光可能な追加の集光層がさらに備えられており、
上記追加の集光層は、断面視略三角形状とされた複数の凸状条が並列に並んだ構成とされたプリズム層を有しており、かつこれら複数の凸状条の並列方向が上記主走査方向と平行となるように配置されている、請求項４に記載のプリントヘッド。
【請求項６】
光を透過させるか否かを個別選択することができる複数のシャッタ部が上記主走査方向に並ぶように配置されている液晶シャッタと、この液晶シャッタを通過する光を感光性記録媒体に向けて進行させる導光路と、を備えており、
上記光出射面は、上記集光層を介して上記液晶シャッタに対向している、請求項１ないし５のいずれかに記載のプリントヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のプリントヘッドを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、感光方式により感光性記録媒体に画像を形成するのに用いられるプリントヘッドおよびこのプリントヘッドを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラなどにより撮影した電子画像は、そのデジタルデータを用いてインクジェット方式や熱転写方式により、普通紙に印刷することができる。一方、デジタルデータとしての画像を感光方式により感光フィルムに記録することも考えられている。感光方式では、感光フィルムを露光した後に現像するというプロセスを経て画像が形成されるため、インクジェット方式や熱転写方式に比べて装置の小型化が比較的容易である。そのため、感光型のプリントヘッドを内蔵することによって、撮影直後に画像を印刷することができるように構成されたデジタルカメラが製品化されている。
【０００３】
感光型のプリントヘッドとしては、たとえば特許文献１に記載のプリントヘッドのように、主走査方向に延びる線状光を液晶シャッタを介して感光フィルムに照射させるものがある。液晶シャッタには光を透過させるか否かを個別選択できる複数のシャッタ部が設けられており、各シャッタ部のオン・オフを切り換えつつプリントヘッドを副走査方向に移動させることによって、感光フィルムの全面に対して露光処理が行うことができるようになっている。
【０００４】
感光型のプリントヘッドには、線状光を出射させるための装置として、たとえば、光源と、この光源から発せられた光を主走査方向に延びる線状光として出射させるように導く導光体と、上記光源および導光体を収容する筐体と、を有する照明装置が搭載されている。
【０００５】
導光体は、たとえば透光性を有する部材により形成されており、たとえば、全体として略直方体状となるように形成されている。この導光体において、光源から発せられた光を入射する光入射面は、長手方向一端面に設けられている。導光体の長手方向に延びる４つの側面は、たとえば、アルミニウムが蒸着されており、導光体内に入射した光を繰り返し反射させることによってこの光を上記主走査方向に進行させることが可能となっている。液晶シャッタに線状光を照射するための光出射面は、上記４つの側面のうちの１つに設けられており、この光出射面に対して全反射臨界角よりも小さい入射角で入射した光が導光体の外部へ出射する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２８０５２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記照明装置においては、導光体の光出射面から出射して筐体に設けられた開口部を通過する光が線状光として液晶シャッタに照射される。この照明装置では、筐体は、白色樹脂などにより形成されているため、導光体における上記開口部と対応する領域以外の領域から出射する光は、筐体の内面で反射して導光体内に戻されるか、または、筐体で吸収され、照明装置から漏れないようになっている。
【０００８】
しかしながら、導光体の光出射面から出射する光は、導光体の内部において繰り返し反射したものであるため、拡散光となる。そのため、上記照明装置から出射した光のうち、液晶シャッタの所望のエリアに到達する光の量が少なくなる。また、上記したように、導光体において、筐体の開口部と対応する領域以外の領域から出射される光の一部は、筐体で吸収されてしまう。したがって、プリントヘッド全体として、光源から発せられた光を有効に利用できないでいた。
【０００９】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、光源から発せられる光を有効に利用することができるプリントヘッド、およびこのプリントヘッドを備えた画像形成装置を提供することをその課題とする。
【００１０】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
すなわち、本願発明の第１の側面により提供されるプリントヘッドは、光源と、この光源から発せられた光を主走査方向に進行させつつ上記主走査方向に延びる光出射面から出射可能とする導光体とを備えており、上記光出射面から出射する出射光を感光性記録媒体に照射する構成とされたプリントヘッドであって、上記光出射面に対向する箇所に設けられ、かつ上記光出射面の法線に対する上記出射光の傾き角を狭めるように上記出射光を集光可能な集光層を備えていることを特徴としている。
【００１２】
好ましい実施の形態においては、上記プリントヘッドは、光を透過させるか否かを個別選択することができる複数のシャッタ部が上記主走査方向に並ぶように配置されている液晶シャッタと、この液晶シャッタを通過する光を感光性記録媒体に向けて進行させる導光路と、を備えており、上記光出射面は、上記集光層を介して上記液晶シャッタに対向している。
【００１３】
本願発明の第２の側面により提供される画像形成装置は、本願発明の第１の側面により提供されるプリントヘッドを備えていることを特徴としている。
【００１４】
上記出射光は、光源から発せられた光が上記導光体内において反射を繰り返すことにより光出射面から出射したものであるため、拡散光となる。本願発明によれば、上記出射光は、上記集光層により集光され、光出射面の法線に対する傾き角が狭められた状態で液晶シャッタなどの所望のエリアに照射される。したがって、上記エリアに対して、上記導光体から出射した光の多くを照射させることができ、照明効率が高められる。その結果、たとえば光源が小型のものであっても、感光性記録媒体を充分に露光することができ、これにより、プリントヘッドの消費電力、ひいては画像形成装置の消費電力を低減することや、プリントヘッドないし画像形成装置を小型化することなどが可能となる。
【００１５】
好ましい実施の形態においては、上記導光体は、上記光源から発せられて内部に進入した光を反射することにより上記主走査方向に進行させる複数の面を有しており、これら複数の面には、上記光出射面と、上記光出射面に対向し、かつ受けた光を上記光出射面から出射させるように上記光出射面に向けて反射する手段を有する対向面と、が含まれ、上記対向面には、光の鏡面反射が可能な鏡面反射層により覆われている。
【００１６】
このような構成によれば、上記導光体の対向面からの光の漏れを無くし、この対向面に進行してきた光を光出射面に向けて効率よく反射させることが可能となる。したがって、上記光源から発せられた光をより有効に利用することができる。
【００１７】
好ましい実施の形態においては、上記集光層は、断面視略三角形状とされた複数の凸状条が並列に並んだ構成とされたプリズム層を有する。
【００１８】
好ましい実施の形態においては、上記プリズム層は、上記複数の凸状条の並列方向が上記主走査方向に直交するように配置されている。
【００１９】
このような構成によれば、上記出射光は、上記凸状条の斜面で屈折することによって光出射面の法線に対する傾き角が狭められるように集光される。したがって、上記複数の凸状条の並列方向を主走査方向と直交する方向とした場合には、上記出射光における主走査方向と直交する方向の幅を狭めることができ、上記出射光の多くを所望のエリアに照射することが可能であり、本願発明の目的が達成される。
【００２０】
好ましい実施の形態においては、上記光出射面に対向する箇所には、上記光出射面の法線に対する上記出射光の傾き角を狭めるように上記出射光を集光可能な追加の集光層がさらに備えられており、上記追加の集光層は、断面視略三角形状とされた複数の凸状条が並列に並んだ構成とされたプリズム層を有しており、かつこれら複数の凸状条の並列方向が上記主走査方向と平行となるように配置されている。
【００２１】
このような構成によれば、光出射面の法線に対する上記出射光の傾き角を、主走査方向とこれに直交する方向とのそれぞれの方向において狭めることが可能となり、光源から発せられた光をさらに有効に利用することができる。
【００２２】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１ないし図９を参照して本願発明に係る画像形成装置の一例を説明する。図１および図２に示したように、画像形成装置Ｘは、筐体１、フィルムパック２、およびプリントヘッド３を有している。
【００２５】
筐体１は、図１に示したように開口部１１を有しており、この開口部１１が蓋１２により開閉可能とされている。蓋１２には、一対の凸部１２１が設けられている。筐体１の側面１３には、露光・現像処理した感光フィルム２２  （図２および図３参照）を排出するための排出口１３１が形成されている。
【００２６】
フィルムパック２は、図２に示したように、ケース２１の内部に複数の感光フィルム２２を収容したものである。感光フィルム２２は、支持台２１１上に載置されている。支持台２１１は、板バネ部材２１２により下記の第１開口部２１３に向けて付勢されており、第１開口部２１３が形成された壁面に対して感光フィルム２２を常時当接させることができるようになっている。
【００２７】
ケース２１には、図１および図２に示したように第１ないし第３開口部２１３，２１４，２１５が形成されている。第１開口部２１３には、プリントヘッド３が配置されている。このプリントヘッド３は、第１開口部２１３を矢印Ｂ１，Ｂ２方向に移動するように構成してもよいし、筐体１に対して固定化してもよい。第２開口部２１４は、蓋１２の凸部１２１に対応した部位に設けられている。すなわち、蓋１２により開口部１１を閉鎖すれば、図２に示したように凸部１２１が第２開口部２１４を介してケース２１内に挿入される。これにより、支持台２１１に対して第１開口部２１３側に向けた押圧力が作用する。一方、第３開口部２１５は、ケース２１の側面に設けられており、この第３開口部２１５を介して感光フィルム２２がケース２１の外部に排出される。第３開口部２１５は、カーテン２１７により覆われており、第３開口部２１５からケース２１内へのホコリの進入が抑制されている。
【００２８】
感光フィルム２２は、図３に示したように、基材２２１上に、感光層２２２および透明カバー２２３を積層した形態を有している。基材２２１、感光層２２２および透明カバー２２３の周縁部は、端部に現像液保持パック２２４を包み込んだ状態で接着シート２２５により覆われている。
【００２９】
このようなフィルムパック２は、図１から理解されるように、開口部１１を介して筐体１内外への出し入れが自在とされている。フィルムパック２内に収容された感光フィルム２２を全て使用した場合には、使用済みのケース２１を取り出し、新たなフィルムパック２を装着すればよい。
【００３０】
図２に示したように、筐体１内にはさらに、プッシュバー１４およびプラテンローラ１５が配置されている。プッシュバー１４は、ケース２１に設けられた切欠２１８により図２の矢印Ｂ１，Ｂ２方向への移動が許容されている。これにより、プッシュバー１４によって、感光フィルム２２をフィルムパック２の外部に押し出すことができる。プラテンローラ１５は、感光フィルム２２をフィルムパック２から引き出すように搬送し、排出口１３１から筐体１の外部に感光フィルム２２を排出するためのものである。プラテンローラ１５はさらに、感光フィルム２２の現像液パック２２４（図３参照）を押圧してその内部から現像液を流出させ、それを感光層２２２の全面に拡げる役割をも果たす。
【００３１】
プリントヘッド３は、図４および図５に示したようにフレーム３０に対して、照明装置５と、液晶シャッタ６と、ロッドレンズアレイ３１と、プリズム３２とを保持させた構成を有している。
【００３２】
フレーム３０には、断面視Ｌ字状の載置部３０１、図４の矢印Ａ１，Ａ２方向（主走査方向）に延びる第１保持部３０２および第２保持部３０３が設けられている。載置部３０１には、液晶シャッタ６が載置され、その上に照明装置５が載置される。
【００３３】
第１保持部３０２は、４５度傾斜した傾斜面３０４を有しており、この傾斜面３０４に密着して反射部材３３が保持される。反射部材３３の表面は、鏡面とするのが好ましく、たとえば、アルミニウムなどにより構成されている。
【００３４】
一方、第２保持部３０３には、ロッドレンズアレイ３１がフレーム３０と液晶シャッタ６とに挟持された状態で保持される。ロッドレンズアレイ３１は、液晶シャッタ６を通過した光を感光フィルム２０に照射するための導光路を、プリズム３２と協働して形成するためのものであって、複数の貫通孔３１１が形成されたホルダ３１２に対して、その貫通孔３１１内にロッドレンズ３１３を保持させた構成を有している。複数のロッドレンズ３１３は、主走査方向Ａ１，Ａ２に並び、かつそれらの軸心が図４の矢印Ｂ１，Ｂ２方向（副走査方向）に延びるように配置されている。本実施の形態では、ロッドレンズ３１３は、正立等倍像を形成するように構成されている。
【００３５】
フレーム３０の側部は、副走査方向Ｂ１側に開放しており、この部分にプリズム３２が保持される。プリズム３２は、光入射面３２１、光反射面３２２および光出射面３２３を有している。このようなプリズム３２では、反射部材３３によって反射された光が光入射面３２１から内部に入射した後に光反射面３２２によって反射されることにより、その進行方向が９０度変えられて光出射面３２３から出射する。このようなプリズム３２は、たとえば透明なガラスやアクリル系樹脂により形成されている。
【００３６】
光入射面３２１には、主走査方向Ａ１，Ａ２に延びる凹部３２４が設けられている。この凹部３２４は、ロッドレンズ３１３に対してプリズム３２の光入射面３２１が直接接触することを防止して、ロッドレンズ３１３が傷つかないようにするためのものである。光出射面３２３には、主走査方向Ａ１，Ａ２に延びる凹部３２５および凸部３２６が設けられている。凸部３２６は、フレーム３０の厚み方向に突出しており、感光フィルム２２に対してプリントヘッド３を相対動させる場合には、凸部３２６のみが感光フィルム２２と接触する。つまり、感光フィルム２２にプリントヘッド３を密接させて露光する場合であっても、プリントヘッド３と感光フィルム２２との間の接触面積および接触抵抗が極力小さくなるようになされている。その結果、感光フィルム２２の損傷を抑制するとともに、感光フィルム２２に対するプリントヘッド３の相対動をスムーズに行えるようになる。また、プリズム３２における光が出射する領域（凹部３２５）が傷ついてしまうことを抑制し、適切な光照射も行えるようになる。
【００３７】
照明装置５は、図６および図７に示したように、第１および第２遮光部５０，５１によって形成される空間内に、導光体５２および光源装置５３を収容したものである。
【００３８】
導光体５２は、全体として略直方体状を呈しており、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂、またはそれ以外の光透過性を有する部材により形成されている。導光体５２における各所の表面は全て鏡面とされており、導光体５２の内部に光を導いた際に、各所の表面に対して、全反射臨界角よりも大きな角度で入射する光線を全反射することができる一方、全反射臨界角よりも小さな角度で入射する光線をその表面から導光体５２の外部へそのまま透過させることができる。
【００３９】
この導光体５２における長手方向端面のうちの一方は、後述する光源５３１から発せられた光を入射する平面状の光入射面５２３とされており、光源５３１に対向している。導光体５２の長手方向に延びる４つの側面は、光入射面５２３から入射した光を反射することによりこの光を主走査方向Ａ１に進行させる。これら４つの側面のうち、導光体５２の厚み方向下側Ｃ２の面は、液晶シャッタ６に向けて光を出射する平面状の光出射面５２２とされており、後述する集光層５０２を介して液晶シャッタ６に対向するように配置されている。
【００４０】
上記した４つの側面のうち、導光体５２の厚み方向上側Ｃ１の面、すなわち光出射面５２２に対向する対向面５２１は、その適所に、導光体５２内においてこの対向面５２１に向かって進行してきた光の一部を反射させて、その光を光出射面５２１に対して全反射臨界角よりも小さな角度で入射可能とする手段を有している。具体的には、図７に示すように、対向面５２１は、光入射面５２３側に傾斜した複数の第１傾斜面５２４と、光入射面５２３とは反対の端面５２５側に傾斜した複数の第２傾斜面５２６と、を有している。第１傾斜面５２４は、光入射面５２３から進行してくる光を反射させて、それを光出射面５２２に向けて進行させるためのものである。一方、第２傾斜面５２６は、導光体５２内を主走査方向Ａ１に進行して端面５２５で反射することによって主走査方向Ａ２に進行してくる光を反射させて、それを光出射面５２２に向けて進行させるためのものである。これらの傾斜面５２４，５２６は、導光体５２の表面に複数の凹部５２７を設けることにより、厚み方向に対する傾斜角度が４５度または略４５度となるように形成されている。複数の凹部５２７は、たとえば２００μｍピッチで設けられており、その深さは、たとえば０．３μｍ〜０．９μｍ程度とされる。
【００４１】
第１および第２遮光部５０，５１は、光が外部に漏れないように、かつ外部の光が導光体５２に進入しないようにするためのものである。第１遮光部５０は、光出射面５２２を覆うようにして設けられている。この第１遮光部５０には、主走査方向Ａ１，Ａ２に延びる開口部５０１が設けられている。一方、第２遮光部５１は、導光体５２を収容しうる箱状に形成されている。このような第１および第２遮光部５０，５１は、たとえば、黒色に着色したＰＣやＰＭＭＡなどを樹脂成形することにより形成されている。
【００４２】
ただし、第１遮光部５０の内面は、白色など反射率が高い色に着色されており、この上には、光出射面に対向する集光層５０２が設けられている。本実施形態では、導光体５２は、集光層５０２上に載置されただけの状態となっており、導光体５２と集光層５０２との間には微小厚みの空気層５６が介在している。集光層５０２は、導光体５２の光出射面５２２の法線に対する傾き角を狭めるようにして光出射面５２２から出射した出射光を集光することが可能な構成とされたものである。この集光層５０２は、図６に示すように、一方の表面が断面視鋸刃状とされたプリズム層５１２を有する輝度向上シート５００を第１遮光部５０の内面上に載置することにより設けられる。
【００４３】
より詳細には、図８に示すように、この輝度向上シート５００において、プリズム層５１２は、断面視略二等辺三角形状とされた複数の凸状条５１１を並列に並べたような形態をしており、凸状条５１１が形成されている表面５１２ａとは反対側となる裏面５１２ｂが平面状とされている。複数の凸状条５１１は、たとえば、５０〜１００μｍ程度のピッチで設けられており、斜面５１１ａ，５１１ｂ間の角度が９０°程度とされている。このプリズム層５１２は、アクリル系透明樹脂などにより形成されており、ポリエステル系透明樹脂などにより形成された基層５１３上に積層されている。基層５１３は、各所の厚みが１００μｍ程度の層である。プリズム層５１２は、その表面５１２ａが第１遮光部５０の内面側を向き、かつ複数の凸状条５１１の並列方向が主走査方向Ａ１，Ａ２に直交するように設けられている。
【００４４】
集光層５０２に対して導光体５２から進行してくる光は、それ以前に導光体５２の内部においてその各面で繰り返し反射し、これが光出射面５２２から出射したものであるため、拡散光となっている。とくに、上記光は、光出射面５２２を透過する際に導光体５２と空気層５６との界面で屈折するために、その拡散度合いが大きくなる。これに対し、上記光は、集光層５０２に入射する際に上記基層５１３の表面で屈折し、また基層５１３を透過する際にも基層５１３とプリズム層５１２との界面でさらに屈折することによって、拡散角度がある程度小とされた状態でプリズム層５１２の内部へ入射する。このようにしてプリズム層５１２内へ入射してきた光は、以下のように進行する。
【００４５】
すなわち、プリズム層５１２に入射した光の多くは、図８中における光線ｋ１〜ｋ３のように、凸状条５１１の斜面５１１ａ，５１１ｂに対して比較的小さな入射角で入射し、それを透過して外部に出射する。このような光線ｋ１〜ｋ３は、斜面５１１ａ，５１１ｂを透過する際に、その進行方向が導光体５２の光出射面５２２における法線方向に近づくように屈折し、これにより、光出射面５２２の法線に対する傾き角度が導光体５２から出射したときよりも狭められるように集光されるのである。
【００４６】
一方、プリズム層５１２に入射して、凸状条５１１の斜面５１１ａ，５１１ｂに対して比較的大きな入射角で進行した光線ｋ４，ｋ５は、その斜面（図８においては斜面５１１ａ）で反射され、その凸状条５１１におけるもう一方の斜面（図８においては斜面５１１ｂ）に向かって進行する。すると、光線ｋ４は、斜面５１１ｂに対して比較的小さな入射角で入射することにより、その斜面５１１ｂを透過した後、隣接する凸状条５１１から再びプリズム層５１２内に進入する。一方、光線ｋ５は、斜面５１１ｂに対して比較的大きな入射角で入射することにより、その斜面５１１ｂで反射する。したがって、これらの光線ｋ４，ｋ５はいずれにせよ、基層５１３および空気層５６を経て導光体５２内に戻っていく。このようにして導光体５２内に戻った光線は、再び、導光体５２の各面で繰り返し反射されることにより主走査方向Ａ１，Ａ２に進行し、光出射面５２２から再度出射する。このような作用により、導光体５２の光出射面５２２からの出射光量の均一化が図られる。
【００４７】
なお、輝度向上シート５００は、図６では、第１遮光部５０の内面の略全域に亘って設けられているが、照明装置５は第１遮光部５０の開口部５０１から液晶シャッタ６に向けて光を照射するため、少なくとも開口部５０１を塞ぐ程度の広さを有していればよい。
【００４８】
第２遮光部５１の内面には、導光体５２の表面に対向する鏡面反射層５１０が形成されており、光出射面５２２以外の面から導光体５２の外部へ出射する光を反射してこれを導光体５２に戻すことができるようになっている。この鏡面反射層５１０は、たとえば、光の鏡面反射が可能な面を有する光学シートを第２遮光部５１の内表面に貼着することによって設けられる。なお、この鏡面反射層５１０は、本実施形態では、第２遮光部５１の内面の全域に設けられているが、第２遮光部５１の内面のうち、少なくとも導光体５２の対向面５２１に対向する領域に形成されたものであってもよい。
【００４９】
図６に示したように、光源装置５３は、３つの光源５３１を絶縁基板５３２上に搭載したものである。３つの光源５３１は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤのベアチップによって構成されており、個別に駆動可能とされている。
【００５０】
液晶シャッタ６は、図４に示すように、主走査方向Ａ１，Ａ２に並ぶ複数のシャッタ部６０を有しており、各シャッタ部６０がアクティブ駆動可能なように構成されている。液晶シャッタ６は、図５に示したように、一対の透明基板６１，６２の間に液晶６３を充填したものであり、液晶６２としては、たとえば反強誘電性液晶が用いられる。反強誘電性液晶は、電圧の印加状態の変化に対して自発分極の向きが応答性良く変化する。そのため、液晶シャッタ６に反強誘電性液晶を適用すれば、各シャッタ部６０の開閉動作を応答性良く行え、さらには各シャッタ部６０がアクティブ駆動可能なように構成することにより各シャッタ部６０の開閉動作を応答性良く行える結果、高速印刷が可能となる。
【００５１】
図９によく表れているように、透明基板６２の内面６２１には、主走査方向Ａ１，Ａ２に並ぶ複数の個別電極６２２が形成されている。各個別電極６２２は、ＴＦＴなどの能動素子（図示略）を介して、ソース線６２３と接続されている。また、複数の個別電極６２２どうしは、能動素子（図示略）を介して、ゲート線６２４と接続されており、ゲート線６２４を介して能動素子を駆動制御することにより、各個別電極６２２がソース線６２３と電気的に導通するか否かが選択される。
【００５２】
一方、透明基板６１の内面６１１には、たとえばグランドに接続されたコモン電極６１２が設けられており、このコモン電極６１２と各個別電極６２２とが対面する部分が、各シャッタ部６０を構成している。各シャッタ部６０は、ゲート線６２４により能動素子がオン制御されたときに、ソース線６２３を介して与えるべき電圧値の大きさを選択することにより、各シャッタ部６０内での電位差が調整される一方、能動素子がオフ制御されているときには、先に選択された電位差が維持される。
【００５３】
図５に示したように、透明基板６１，６２の外面には偏光膜６１３，６２５が設けられている。これらの偏光膜６１３，６２５は、その偏光軸が互いに直交するようにして配置されている。したがって、たとえば偏光膜６１３を透過して液晶６３を透過する光は、閾値以上の電圧が印加されたシャッタ部６０については、偏光方向が変えられて偏光膜６２５を透過することができる。このとき、各シャッタ部６０での光透過率は、個別電極６２２とコモン電極６１２との間に与える電圧差により調整することができる。これに対して、電位差が閾値よりも小さい（ゼロを含む）シャッタ部６０については、光の偏光方向が変えられないために偏光膜６２５を透過することができない。その結果、シャッタ部６０に対する電圧の印加状態（シャッタ部６０に与えるべき電位差）を制御することにより、液晶シャッタ６において、シャッタ部６０毎に光の透過・非透過ないしは光透過率を選択することができる。
【００５４】
透明基板６２の内面６２１上には、駆動ＩＣ６４が搭載されている。この駆動ＩＣ６４は、液晶シャッタ６のゲート線６２４、ソース線６２３およびコモン電極６１２と導通しており、各シャッタ部６０における光の透過・非透過ないし光透過率を制御できるようになっている。駆動ＩＣ６４は、さらに、各光源５３１と導通しており、各光源５３１のオン・オフ制御を行えるようになっている。
【００５５】
画像形成装置Ｘでの感光フィルム２２への画像の形成は、プリントヘッド３により感光層２２２（図３参照）を露光した後に、それを現像することにより行われる。プリントヘッド３による露光は、たとえばユーザからのプリント指示に基づいて行われる。
【００５６】
感光層２２２の露光は、プリントヘッド３から赤色光、緑色光および青色光を線状にかつそれらを順次的に感光フィルム２２に対して照射することによって行われる。このような線状光の照射は、プリントヘッド３を副走査方向Ｂ１，Ｂ２にピッチ送りしつつ繰り返し行われ、これにより、最終的に感光層２２２の全体が露光される。
【００５７】
より詳細には、感光層２２２の露光時において、光源５３１が点灯すると、光源５３１から発せられた光は、光入射面５２３を介して導光体５２の内部に導入される。この光は、導光体５２内において、光出射面５２２および対向面５２１を含む４つの側面で全反射を繰り返すことによって主走査方向Ａ１，Ａ２に進行する。そして、第１または第２傾斜面５２４，５２６に入射した光は、その表面において全反射され、光出射面５２２に向けて進行する。傾斜面５２４，５２６は、たとえば４５度程度に傾斜しているため、傾斜面５２４，５２６での全反射光は、光出射面５２２に対して全反射臨界角よりも小さな角度で入射し、光出射面５２２から出射する割合が多くなる。
【００５８】
導光体５２内において、光出射面５２２以外の面に対して全反射臨界角よりも小さい角度で進行した光は、本来ならば導光体５２の外部へ出射するが、鏡面反射層５１０により鏡面反射されることによって、導光体５２内に戻される。これにより、光源５３１からの光を有効に利用することができる。特に、鏡面反射層５１０のうち導光体５２の対向面５２１と対応する領域は、対向面５２１を透過してきた光の多くを、光出射面５２２に対して全反射臨界角よりも小さな角度で進行させるように反射させうるので、光源５３１からの光の有効利用に対する貢献度が大きい。
【００５９】
光出射面５２２から出射した光は、拡散光として、集光層５０２（輝度向上シート５００）に入射し、これを透過した光が第１遮光部５０の開口部５０１を介して照明装置５から出射される。開口部５０１から出射した光は、液晶シャッタ６、ロッドレンズアレイ３１、およびプリズム３２を介して感光フィルム２２に照射されるが、集光層５０２は、光出射面５２２の法線に対する傾き角を狭めるように光出射面５２２から出射した光を集光するので、平行光に近い状態となった光を液晶シャッタ６に向けて出射させることができる。したがって、導光体５２の光出射面５２２から出射される光の多くが、液晶シャッタ６において複数のシャッタ部６０により構成されるシャッタ部列、ひいては、感光フィルム２２に到達する。よって、光源５３１からの光をより有効に利用することができる。特に、上記集光層５０２は、複数の凸状条５１１の並列方向が主走査方向Ａ１，Ａ２に直交するように配置されており、これにより、照明装置５から出射する線状光は、副走査方向Ｂ１，Ｂ２、すなわちその幅方向において、光出射面５２２の法線に対する傾き角が狭められるので、照明装置５から出射された光を液晶シャッタ６のシャッタ部列に入射させる効率が非常によい。
【００６０】
第１遮光部５０の内面は、反射率が高い色に着色されているため、集光層５０２における第１遮光部５０の開口部５０１に対応する領域以外の領域から出射する光は、再び集光層５０２を介して導光体５２の内部に戻るようになっているが、第１遮光部５０の内面を反射率が高い色に着色する代わりに、第１遮光部５０の内面と集光層５０２との間に、開口部５０１と対応する領域が開口した鏡面反射層を配してもよい。この場合、集光層５０２における第１遮光部５０の開口部５０１に対応する領域以外の領域から出射される光を、より効率良く導光体５２の内部に戻すことができ、光源５３１からの光をさらに効率良く利用することができる。
【００６１】
液晶シャッタ６では、駆動ＩＣ６４の制御により、画像データに応じて複数のシャッタ部６０における光の透過・非透過ないしは透過量が選択され、液晶シャッタ６を透過した光が、反射部材３３において全反射して進行方向を９０度曲げられた後にロッドレンズアレイ３１に入射する。ロッドレンズアレイ３１に入射した光は、各ロッドレンズ３１３内を透過した後に、光入射面３２１を介してプリズム３２に入射する。プリズム３２に入射した光は、光反射面３２２において進行方向を９０度曲げられてプリズム３２内を下向きに進行した後に光出射面３２３を介して出射する。そして、この光が感光フィルム２２上において結像し、感光フィルム２２を露光する。
【００６２】
図１０および図１１は、本願発明に係るプリントヘッドの他の例における照明装置を示す図である。この照明装置５Ｂは、導光体５２の光出射面５２２と第１遮光部５０の内面との間に追加の集光層５０２Ｂをさらに設けたものであり、この点が上記照明装置５とは異なる。
【００６３】
追加の集光層５０２Ｂは、輝度向上シート５００と同様に、上記複数の凸状条５１１が並列に並んだ構成とされたプリズム層５１２と基層５１３とを積層してなる輝度向上シート５００Ｂを、導光体５２の光出射面５２２と第１遮光部５０の内面との間に載置したものであるが、この追加の集光層５０２Ｂは、複数の凸状条５１１の並列方向が主走査方向Ａ１，Ａ２と平行となるように配置されている。このような照明装置５Ｂを備えたプリントヘッド３Ｂによれば、第１遮光部５０の開口部５０１から出射する線状光は、副走査方向Ｂ１，Ｂ２だけでなく主走査方向Ａ１，Ａ２においても、光出射面５２２の法線に対する傾き角が狭められる。したがって、照明装置５から出射された光を液晶シャッタ６のシャッタ部列に入射させる効率がさらに良く、光源５３１からの光をより一層有効に利用することができる。
【００６４】
なお、追加の集光層５０２Ｂは、図１０に示すように、導光体５２の光出射面５２２と第１遮光部５０の内面との間において集光層５０２上に重ね合わせられているが、これらの上下関係は図１０の場合とは逆であってもよい。すなわち、図１２に示すように、集光層５０２が追加の集光層５０２Ｂ上に配置されていてもよい。
【００６５】
本願発明のプリントヘッドおよびこれを備えた画像形成装置における上記した優れた点は、次のテストをすることにより実証された。
【００６６】
プリントヘッドの照明装置として、次のような５種類のものを準備した。
【００６７】
〔形態例１（本願発明１）〕第１遮光部５０の内面を白色塗装面とし、第２遮光部５１の内面の全域には鏡面反射層５１０を形成した。そして、第１遮光部５０と導光体５２との間に輝度向上シート５００を配置した。
【００６８】
〔形態例２（本願発明２）〕第１遮光部５０の内面を白色塗装面とし、第２遮光部５１の内面の全域には鏡面反射層５１０を形成した。そして、第１遮光部５０と導光体５２との間に輝度向上シート５００，５００Ｂを配置した。
【００６９】
〔形態例３（本願発明３）〕第１および第２遮光部５０，５１の内面を白色塗装面とし、第１遮光部５０と導光体５２との間に輝度向上シート５００を配置した。
【００７０】
〔形態例４（本願発明４）〕第１および第２遮光部５０，５１の内面を白色塗装面とし、第１遮光部５０と導光体５２との間に輝度向上シート５００，５００Ｂを配置した。
【００７１】
〔対比例（従来例）〕第１および第２遮光部５０，５１の内面を白色塗装面とし、第１遮光部５０と導光体５２との間には、いずれの輝度向上シート５００，５００Ｂも配置しなかった。
【００７２】
テスト方法：各形態例の照明装置から線状の光を出射させ、この光により照射された線状のエリアの中心軸上に並んだ所定７箇所の測定ポイントでの輝度（単位：ｃｄ／ｍ２）を調べて、それらの平均値Ｔａを求めた。輝度測定器については、測定径が０．１３ｍｍ、測定角が０．２度となるものを用いた。
【００７３】
上記テストの結果を表１に示す。なお、表１における輝度上昇率とは、それぞれの形態例におけるＴａを対比例におけるＴａで割ったものである。
【００７４】
【表１】
2004261996.tif 000003
【００７５】
表１により、形態例１〜４はいずれも、輝度上昇率が対比例よりも高く、照明効率が向上したことがわかる。特に、輝度上昇率は、形態例２の方が形態例１よりも高く、かつ形態例４の方が形態例３よりも高いので、光出射面５２２と対向する箇所に集光層５０２および追加の集光層５０２Ｂの双方を設ける方が、より照明効率を向上できることがわかる。
【００７６】
また、輝度上昇率は、形態例１の方が形態例３よりも高く、かつ形態例２の方が形態例４よりも高い。このことは、光源５３１で発せられて導光体５２内を進む光のうち、光出射面５２２以外の面から出射してしまう光線が鏡面反射層５１０の作用により、効率良く導光体５２の内部に戻されることと対応していると考えられる。したがって、照明装置に鏡面反射層５１０を設けることによって、光源５３１で発せられた光をより有効に利用可能であることがわかる。
【００７７】
以上、説明してきたように、上記プリントヘッド３では、光源から発せられた光を有効に利用することができる。光の利用効率が高くなれば、低出力の光源によって感光フィルム２２を現像するのに十分な光量の光を照明装置５から出射することができる。これにより、照明装置５の消費電力、ひいてはプリントヘッド３の消費電力を低減することができるようになる。
【００７８】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上記プリズム層５１２において、各凸状条５１１は、断面視略二等辺三角形状とされているが、これを断面視略半円形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る画像形成装置の一例を示す分解斜視図である。
【図２】画像形成装置の要部の断面図である。
【図３】感光フィルムの断面図である。
【図４】プリントヘッドの分解斜視図である。
【図５】プリントヘッドの断面図である。
【図６】照明装置の分解斜視図である。
【図７】照明装置の主走査方向における断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】液晶シャッタの基板を示す斜視図および要部拡大図である。
【図１０】本願発明に係るプリントヘッドの他の例における照明装置の分解斜視図である。
【図１１】図１０に示す照明装置における主走査方向の断面図である。
【図１２】本願発明に係るプリントヘッドの他の例における照明装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｘ  画像形成装置
２２  感光フィルム（感光性記録媒体）
３  プリントヘッド
３０  フレーム
３１  ロッドレンズアレイ
３１３  ロッドレンズ
３２  プリズム
５，５Ｂ  照明装置
５２  導光体
５２１  （導光体の）対向面
５２２  （導光体の）光出射面
５３１  光源
５０２  集光層
５０２Ｂ  追加の集光層
５１０  鏡面反射層
５００，５００Ｂ  輝度向上シート
５１２  プリズム層
５１１  凸状条
６  液晶シャッタ
６０  シャッタ部
Ａ１，Ａ２  主走査方向
Ｂ１，Ｂ２  副走査方向
Ｃ１，Ｃ２  厚み方向
【図１】
2004261996.tif 000004
【図２】
2004261996.tif 000005
【図３】
2004261996.tif 000006
【図４】
2004261996.tif 000007
【図５】
2004261996.tif 000008
【図６】
2004261996.tif 000009
【図７】
2004261996.tif 000010
【図８】
2004261996.tif 000011
【図９】
2004261996.tif 000012
【図１０】
2004261996.tif 000013
【図１１】
2004261996.tif 000014
【図１２】
2004261996.tif 000015