(57)【要約】【課題】  ナノメータサイズの発光部の集合体である固体発光手段からなる発光装置を用いて、画像記録に必要なＤレンジやＳＮ比を確保しつつ、高精細な画像記録を行う。【解決手段】  露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置された露光ヘッドと、前記記録素子の発光状態を制御する制御手段と、を備え、前記露光ヘッドは、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極および背面電極と、からなる発光部の集合体である固体発光手段で構成されており、前記露光ヘッドの各記録素子は、複数の制御素子の集合からなる制御素子群であり、前記制御素子は複数の発光部の集合からなる発光部群であり、前記制御手段は、各記録素子に含まれる複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させる。【選択図】      図１
2005132031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材料に露光記録を行う画像形成装置であって、
露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置された露光ヘッドと、
前記記録素子の発光状態を制御する制御手段と、
を備え、
前記露光ヘッドは、ｎｍ（ナノメータ）サイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極および背面電極と、からなる発光部の集合体である固体発光手段で構成されており、
前記露光ヘッドの各記録素子は、複数の制御素子の集合からなる制御素子群であり、前記制御素子は複数の発光部の集合からなる発光部群であり、
前記制御手段は、各記録素子に含まれる複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各記録素子内の複数の制御素子を発光させる際に、信号値が所定の範囲以下の場合には隣接する制御素子同士が発光しないように間引き発光の制御をする、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記各記録素子を略正方形の複数のエリアとして制御を行い、各エリア毎に順次間引き発光させる、
ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項４】
カラー画像データに対応して前記露光ヘッドを複数備え、カラー感光材料にカラー露光記録を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置される露光ヘッドを有して感光材料に露光記録する画像形成装置に関し、特に、ｎｍ（ナノメータ）サイズの発光部の集合体である固体発光手段からなる露光ヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、露光形成する画像データに基づいて主走査方向に複数配置した記録素子を個別に光出射駆動して、感光材料上に露光画像を形成するものが存在している。
【０００３】
そして、この種の画像形成装置は、画像データに応じて感光材料に露光記録を行うミニラボとしても写真プリントに使用されている。
【０００４】
この種の画像形成装置の露光ヘッドとしては、以下の特許文献１に記載された自発光表示体が知られている。
【特許文献１】特開平８−１９２５３６号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のような露光ヘッドとしては、個々の記録素子としては数十μm 程度のサイズ（マイクロメータサイズ）のものしか作成できず、画像形成装置として３００ドット／２５．４ｍｍ程度の解像度でしかなかった。このため、解像度の向上、すなわち、記録素子の小型化が望まれていた。
【０００６】
一方、特開２００３−１１５３８５号公報には、ｎｍ（ナノメータ）サイズの発光部の集合体である固体発光手段からなる発光装置が提案されている。このナノメータサイズの発光部の場合、ミニラボなどで使用される画像形成装置の露光ヘッドの１０００倍以上の細かさであるものの、各発光部が小さすぎて高精細過ぎること、および、発光部が小さくなるに伴い十分なダイナミックレンジやＳＮ比が確保できないといった問題を有している。このため、このナノメータサイズの発光部を有する発光装置を、感光材料に露光記録する画像形成装置にそのまま流用することはできないという問題が存在していた。
【０００７】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであって、ｎｍ（ナノメータ）サイズの発光部の集合体である固体発光手段からなる発光装置を用いて、画像記録に必要なダイナミックレンジやＳＮ比を確保しつつ、適度な高精細さで画像記録を行うことが可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。
【０００９】
（１）請求項１記載の発明は、感光材料に露光記録を行う画像形成装置であって、露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置された露光ヘッドと、前記記録素子の発光状態を制御する制御手段と、を備え、前記露光ヘッドは、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極および背面電極と、からなる発光部の集合体である固体発光手段で構成されており、前記露光ヘッドの各記録素子は、複数の制御素子の集合からなる制御素子群であり、前記制御素子は複数の発光部の集合からなる発光部群であり、前記制御手段は、各記録素子に含まれる複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させる、ことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
（２）請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記各記録素子内の複数の制御素子を発光させる際に、信号値が所定の範囲以下の場合には隣接する制御素子同士が発光しないように間引き発光の制御をする、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１１】
（３）請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記各記録素子を略正方形の複数のエリアとして制御を行い、各エリア毎に順次間引き発光させる、ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
【００１２】
（４）請求項４記載の発明は、カラー画像データに対応して前記露光ヘッドを複数備え、カラー感光材料にカラー露光記録を行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００１４】
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。
【００１５】
（１）請求項１の発明では、露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置された露光ヘッドとして、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極および背面電極とからなる発光部の集合体である固体発光手段で構成し、複数の発光部の集合からなる発光部群で制御素子を構成し、さらに、複数の制御素子の集合からなる制御素子群での各記録素子を構成する。そして、制御手段は、各記録素子に含まれる複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させる。
【００１６】
これにより、単独では十分なダイナミックレンジやＳＮ比を確保困難なナノメータサイズの発光部を用いた場合にも、複数の制御素子の集合からなる制御素子群での各記録素子を構成しておき、複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させることで、十分なダイナミックレンジやＳＮ比を確保して、信号値に忠実な露光による画像記録を実行することができる。
【００１７】
そして、複数の発光部の集合からなる発光部群で制御素子を構成しておくことで、ナノメータサイズの発光部を用いた場合にも適切かつ十分な解像度を得ることが可能になる。また、制御素子を構成する発光部の集合個数を調整することで、ナノメータサイズの発光部を用いた場合に所望の解像度を実現することが可能になる。
【００１８】
（２）請求項２の発明では、各記録素子内の複数の制御素子を発光させる際に、１画素以上の間隔をあけて、信号値が所定の範囲以下の場合には隣接する制御素子同士が発光しないように制御している。これにより、感光材料における露光記録が記録素子の範囲内でほぼ均一に行われるようになり、良好な階調特性を実現することが可能になる。
【００１９】
（３）請求項３記載の発明では、各記録素子を略正方形の複数のエリアとして制御を行い、各エリア毎に順次間引き発光させるため、低信号値の場合にも正方形に近い状態のほぼ均一な発光がなされ、良好な階調特性を実現することが可能になる。
【００２０】
（４）請求項４の発明では、カラー画像データに対応して複数の露光ヘッドを用いることで、カラー露光記録を良好に実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態を詳細に説明する。
【００２２】
本発明の実施をするための最良の形態の画像形成装置について、図面を参照しつつ説明を行なう。
【００２３】
ここでは、本発明の実施をするための最良の形態である画像形成装置をデジタルミニラボ機などのデジタルプリントシステムに適用した場合の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本実施形態で例示するデジタルプリントシステムＤＰＳは、いわゆるデジタルミニラボ機として一般に広く知られているものである。
【００２５】
〈画像形成装置の概略全体構成〉
図５に外観を示すように、現像処理済みの銀塩写真ポジフィルムあるいは銀塩写真ネガフィルム（以下、単に「銀塩フィルム」と略称する）や各種メモリーカード，ＭＯディスクあるいはＣＤ−Ｒディスク等の記憶媒体から写真プリントを作製するための画像データを入力する画像入力装置ＩＲと、画像入力装置ＩＲにて入力された画像データを写真感光材料である印画紙２に露光処理する露光・現像装置ＥＰとから構成されている。
【００２６】
なお、画像入力装置ＩＲと露光・現像装置ＥＰとは図５に示されるように接続ケーブルで接続されていてもよいし、また、画像入力装置ＩＲと露光・現像装置ＥＰとは一体に構成されていてもよいし、さらに、ネットワーク接続によって互いに離れた位置に設定されていてもよい。
【００２７】
画像入力装置ＩＲには、銀塩フィルム１のコマ画像を読み取るフィルムスキャナ３と、メモリーリーダ，ＭＯドライブ及びＣＤ−Ｒドライブ等を備えた外部入出力装置４と、汎用小型コンピュータシステムにて構成されて、フィルムスキャナ３や外部入出力装置４の制御のほかデジタルプリントシステムＤＰＳ全体の管理を実行する主制御装置６とが備えられている。
【００２８】
更に、主制御装置６には、仕上がりプリント画像をシミュレートしたシミュレート画像や各種の制御用の情報を表示するモニタ６ａと、露光条件の手動設定等や制御情報の入力操作をするための操作卓６ｂとが接続されている。
【００２９】
露光・現像装置ＥＰは、筐体内部に、プリンタ部と、プリンタ部にて露光された印画紙を現像処理する現像処理部と、現像処理部内の印画紙搬送系の制御や現像処理液の管理を行う現像制御装置と、露光・現像装置ＥＰ全体を制御するプリンタ制御装置と、筐体上面に配置された印画紙マガジンから引き出された印画紙を多数の搬送ローラ等にて現像処理部へ搬送する印画紙搬送系とが設けられている。
【００３０】
ここで、プリンタ部では、発明を実施するための最良の形態の特徴部分である露光ヘッドを備えて構成されている。
【００３１】
〈画像形成装置の主要部の構成〉
図１は発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」）としての感光材料に露光記録を行う画像形成装置の主要部の構成を示す構成図である。
【００３２】
ここで、１０１は画像形成装置の各部や露光記録についての制御を行う制御手段、１１０は記録媒体である感光材料Ｐを制御手段１０１の制御に基づいて副走査方向に移動させる副走査手段である。
【００３３】
１２０（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）は記録色毎の露光ヘッドであり、それぞれは露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置された露光ヘッド（図１（ｂ）参照）である。
【００３４】
なお、図１（ｂ）に示すように、露光ヘッド１２０は主走査方向の記録幅および記録解像度に応じて、数千個程度の複数の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置されている。
【００３５】
また、図１（ｃ）に示すように、露光ヘッド１２０を構成する１記録素子は、ｎ×ｎ個の制御素子から構成されている。
【００３６】
さらに、図１（ｄ）に示すように、１記録素子を構成するｎ×ｎ個の制御素子のうちの各制御素子は、ｍ×ｍ個の発光部から構成されている。
【００３７】
なお、露光ヘッド１２０は、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極および背面電極と、からなる発光部の集合体である固体発光手段で構成されている。すなわち、ナノメータサイズの発光部の集合体からなる固体発光手段を、制御素子、記録素子と区分けしている。なお、この区分けは電気的なものであり、機械的な区分けは必要ない。
【００３８】
なお、この実施形態における「ナノメータサイズの発光部」とは、従来のμm サイズの発光体と区別するものであり、独立して発光しうる個々の発光部の直径が１ｎｍ〜９９９ｎｍの範囲にあるものをいう。
【００３９】
ここで、ナノメータサイズの発光部の集合体である固体発光手段の概略について説明を行う。
【００４０】
この実施形態の固体発光手段は、ｎｍ（ナノメータ）サイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極および背面電極と、から構成した発光部を有し、透明電極と背面電極との間に直流または交流電圧を印加して発光表示する、ものである。
【００４１】
この固体発光手段において、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子は、ナノメータサイズの半導体または金属の単結晶微粒子と、単結晶微粒子の表面を覆うｎｍ厚さの絶縁膜とからなることを特徴とする。この実施形態の固体発光手段において、好ましくは、ナノメータサイズの単結晶微粒子は、真性または不純物ドープナノメータサイズのＳｉ単結晶微粒子であり、絶縁膜はＳｉ単結晶微粒子の表面を覆うｎｍ厚さのＳｉＯ2  膜である。また、好ましくは、ナノメータサイズの蛍光体微粒子は、紫外光から可視光領域に対応するバンドギャップエネルギーを有する半導体微粒子である。前記ナノメータサイズの蛍光体微粒子は、ドナーまたはアクセプター、或いは、ドナー及びアクセプターを有していてもよい。また、前記ナノメータサイズの蛍光体微粒子は、発光原子または発光原子イオンをドープした半導体微粒子であってもよい。
【００４２】
以上の構成で、背面電極と透明電極に印加された電圧は発光薄膜中のナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子のｎｍ厚さの絶縁膜に分配され、背面電極から注入された電子は絶縁膜の電界によって加速され、絶縁膜をトンネリングまたは共鳴トンネリングして通過し、ナノメータサイズの単結晶微粒子をフォノンによる散乱を受けることなく通過する。
【００４３】
なお、この種の説明は、特開2001-332168号公報（量子サイズ効果型微小電子銃及びこの電子銃を使用した平面型ディスプレイ装置）の明細書にも記載されている。
【００４４】
すなわち、隣接する絶縁被膜結晶微粒子ごとに上記過程を繰り返し、電子は大きな運動エネルギーを獲得しナノメータサイズの蛍光体微粒子に衝突する。電子の運動エネルギーが蛍光体微粒子のバンドギャップエネルギー以上であれば、蛍光体微粒子中に電子とホールを生成し、電子とホールが自由励起子を形成する。蛍光体微粒子はナノメータサイズであるので、電子とホールは互いにナノメータサイズの空間に閉じ込められるから自由励起子の濃度が高まり、自由励起子の消滅による発光強度が大きくなる。また、蛍光体微粒子がドナーまたはアクセプター、或いは、ドナー及びアクセプターを有している場合には、生成した電子とホールがドナーまたはアクセプター、或いは、ドナー及びアクセプターを介して束縛励起子を形成する。蛍光体微粒子はナノメータサイズであるので、電子とホールは互いにナノメータサイズの空間に閉じ込められるから、束縛励起子の濃度が高まり、束縛励起子の消滅による発光強度が大きくなる。また、絶縁被膜結晶微粒子によって大きな運動エネルギーを有する電子が多量に生成されるので、蛍光体微粒子中の発光原子または発光原子イオンが多量に励起されて発光強度が大きくなる。
【００４５】
このように本実施形態では、無損失で電子を加速でき、かつ励起子濃度が高いので発光効率が高く、かつ輝度が高い。また、発光薄膜が薄くかつ発光薄膜自身が発光するので極めて薄くできる。また、印加電圧が低いので信頼性が高い。
【００４６】
また、この実施形態の固体発光手段は、透明電極と背面電極がマトリックス状電極に形成され、透明電極と背面電極との交差部分を画素として単純マトリックス駆動することを特徴とする。この構成では、高効率、高輝度、薄型、かつ信頼性の高い、画像表示装置を提供することができる。
【００４７】
さらに、この実施形態の固体発光手段は、走査配線と信号配線がマトリックス状電極に形成され、走査配線と信号配線との交差部分に薄膜トランジスタが配設され、薄膜トランジスタのゲート電極が走査配線に接続され、薄膜トランジスタのドレイン電極が信号配線に接続され、薄膜トランジスタのソース電極が画素電極に接続され、画素電極と透明電極とで発光薄膜が挟持され、走査配線と信号配線とを選択して画素毎に薄膜トランジスタによるアクティブ駆動することを特徴としている。この構成では、隣り合う画素との消光比を高くできるので、高効率、高輝度、薄型、信頼性の高い、かつ極めて高分解能の画像表示装置を提供することができる。
【００４８】
つぎに、この実施形態の固体自発光装置の製造方法は、ＳｉＨ4  ガスを熱分解して空間に浮遊状態のナノメータサイズのＳｉ単結晶微粒子を生成し、Ｓｉ単結晶微粒子を浮遊状態のままＯ2  ガス雰囲気中に搬送してＳｉ単結晶微粒子の表面をｎｍ厚さのＳｉＯ2  膜で被覆することを特徴としている。この構成では、Ｓｉ単結晶微粒子が空間に浮遊状態で生成されるから、また、浮遊状態でＳｉ単結晶微粒子の表面にＳｉＯ2  膜が形成されるから、Ｓｉ単結晶微粒子同士が接触して結合してしまうことがなく、互いに分離したＳｉＯ2被膜Ｓｉ単結晶微粒子を得ることができる。
【００４９】
上記方法に代えて、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子をそれぞれの溶媒に溶かし、それぞれの溶媒に基板を浸積して引き上げて、基板上に絶縁被膜結晶微粒子層と蛍光体微粒子層を積層することで固体自発光装置を製造することができる。この構成では、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子を溶かした溶媒に基板を浸漬して引き上げることにより、絶縁被膜結晶微粒子が互いに蜜に配列した絶縁被膜結晶微粒子一層からなる絶縁被膜結晶微粒子層が基板上に積層される。所定の層厚になるまで上記工程を繰り返し、次に、蛍光体微粒子を溶かした溶媒に基板を浸漬して引き上げることにより、絶縁被膜結晶微粒子層上に蛍光体微粒子が互いに蜜に配列した蛍光体微粒子一層からなる蛍光体微粒子層が積層される。所定の層厚になるまで上記工程を繰り返すことにより、所望の膜厚の絶縁被膜結晶微粒子層と所望の膜厚の蛍光体微粒子層とが積層された発光薄膜が得られる。この方法では、微粒子間の隙間が無く、従って高効率で発光させることができる。また、特別な装置を必要とせず、極めて低コストで製造できる。
【００５０】
また、この実施形態の固体自発光装置の製造方法は、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを共通の溶媒に溶かし、溶媒に基板を浸積して引き上げて、基板上にナノメータサイズの絶縁膜被覆結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子との混合層を積層することを特徴とする。この構成では、絶縁被膜結晶微粒子と蛍光体微粒子とが溶けた溶媒に基板を浸積し引き上げることによって、絶縁被膜結晶微粒子と蛍光体微粒子とが互いに密に配列した絶縁被膜結晶微粒子と蛍光体微粒子からなる一層が、基板上に堆積される。上記工程を繰り返して、所望の膜厚の発光薄膜が得られる。この方法では、微粒子間の隙間が少なく、従って高効率で発光させることができる。また、特別な装置を必要とせず、極めて低コストで製造できる。
【００５１】
好ましくは、前記ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子は、ナノメータサイズの半導体または金属の単結晶微粒子と、単結晶微粒子の表面を覆うｎｍ厚さの絶縁膜とからなっている。また、好ましくは、ナノメータサイズの単結晶微粒子は、真性または不純物ドープナノメータサイズのＳｉ単結晶微粒子であり、絶縁膜はＳｉ単結晶微粒子の表面を覆うｎｍ厚さのＳｉＯ2  膜とからなる。前記ナノメータサイズの蛍光体微粒子は、紫外光から可視光領域に対応するバンドギャップエネルギーを有する半導体微粒子であってもよい。またナノメータサイズの蛍光体微粒子は、ドナーまたはアクセプター、或いは、ドナー及びアクセプターを有していてもよい。さらに、ナノメータサイズの蛍光体微粒子は、発光原子または発光原子イオンをドープした半導体微粒子であってもよい。
【００５２】
なお、自由励起子エネルギーは母体の半導体結晶のバンドギャップエネルギーに依存するから、半導体の種類を選択することによって発光波長を選択できる。例えば、ＺｎＳを用いれば青（Ｂ）の発光が、ＧａＡｓを用いれば赤（Ｒ）の発光が得られる。また、蛍光体微粒子にドナーもしくはアクセプターがドープされている場合、ドナーあるいはアクセプターを介した励起子（束縛励起子）が生成される。また、ドナー及びアクセプターがドープされている場合、ドナーとアクセプターとを介して束縛励起子が生成される。この場合にも電子とホールは蛍光体微粒子内（ナノメータサイズの空間）に閉じ込められるのでクーロン相互作用が強く作用し、束縛励起子の生成確率が増大して、束縛励起子濃度が増大することになる。このように束縛励起子濃度が大きくなると、束縛励起子の消滅に伴って発生する発光強度が増大する。また、この場合、ドナーとアクセプターのエネルギー準位の深さに応じた波長の発光が得られる。たとえば、ＺｎＳにドナーとしてＡｌ、アクセプターとしてＣｕをドープすることで緑（Ｇ）の発光が得られる。
【００５３】
この場合、断面構成は図２および図３（ａ）のようになっている。また、図３（ａ）の断面に相当する正面図は図３（ｂ）のようになっている。すなわち、この実施形態では、露光する画像データの画素に対応する複数個の記録素子が主走査方向に記録素子列として配置された露光ヘッド１２０として、ナノメータサイズの絶縁被膜結晶微粒子とナノメータサイズの蛍光体微粒子とを積層または混合した発光薄膜（発光体層１２１０）と、この発光薄膜を挟持する透明な透明電極層１２２０および背面電極（制御素子電極１２３０）とからなる発光部の集合体である固体発光手段で構成し、複数の発光部の集合からなる発光部群で制御素子を構成し、さらに、複数の制御素子の集合からなる制御素子群での各記録素子を構成する（図１（ｂ）〜（ｄ））。
【００５４】
なお、１制御手段を構成する複数の発光部は制御素子毎に同時に発光／非発光を制御されるため、背面電極を制御素子毎にまとめて、制御素子電極１２３０として構成されている。
【００５５】
そして、制御手段１０１は、各記録素子に含まれる複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させる。すなわち、画像データの信号値が０〜２５５の２５６段階（８ビット）であれば、１記録素子を１６×１６の２５６個の制御素子で構成しておき、信号値に応じて発光させる制御素子の個数を変化させる。また、画像データの信号値が０〜４０９５の４０９６段階（１２ビット）であれば、１記録素子を６４×６４の４０９６個の制御素子で構成しておき、信号値に応じて発光させる制御素子の個数を変化させる。
【００５６】
なお、この際に、ナノメータサイズの発光部の大きさと、記録素子の素子数および制御素子の素子数から定まる制御素子大きさとを調整するために、図１（ｄ）のように複数発光部で１制御素子を構成しておく。
【００５７】
たとえば、１６×１６の発光部で１制御素子を構成し、さらに、６４×６４の制御素子で１記録素子を構成することで、ナノメータサイズの発光部を用いた場合にマイクロメータサイズの記録素子とすることができる。これにより、従来とほぼ同程度、あるいは従来と同程度でありながら高解像度の記録素子を実現することができる。
【００５８】
ここで、制御素子を構成する発光部数、記録素子を構成する制御素子数を調整することで、解像度や階調について所望の値をとることが可能になる。また、もともとの発光部がナノメータサイズであるため、以上の調整により、階調数は従来と同じで解像度のみ向上させる、解像度は従来と同じで階調数のみ向上させる、解像度と階調数の両方を従来より向上させる、といったスペックも容易に実現することが可能になる。
【００５９】
これにより、単独では十分なダイナミックレンジやＳＮ比を確保困難なナノメータサイズの発光部を用いた場合にも、複数の制御素子の集合からなる制御素子群での各記録素子を構成しておき、複数の制御素子の中で発光させる制御素子を画像データに信号値に応じて変化させることで、十分なダイナミックレンジやＳＮ比を確保して、信号値に忠実な露光による画像記録を実行することができる。
【００６０】
すなわち、記録素子内の制御素子の発光／非発光を制御する面積階調法であるため、個々の制御素子の発光の輝度を変える必要が無くなり、個々の制御素子の階調特性に配慮する必要が無くなり、安定した状態で十分なダイナミックレンジやＳＮ比を確保することが可能になる。
【００６１】
また、複数の発光部の集合からなる発光部群で制御素子を構成しておくことで、従来より１／１０００細かいナノメータサイズの発光部を用いた場合にも、適切かつ十分な解像度を得ることが可能になる。
【００６２】
そして、この実施形態では、間引き発光を行うように制御している。この間引き発光とは、各記録素子内の複数の制御素子を発光させる際に、１画素以上の間隔をあけて、信号値が所定の範囲以下の場合には隣接する制御素子同士が発光しないように制御することである。
【００６３】
これにより、感光材料における露光記録が記録素子の範囲内でほぼ均一に行われるようになり、良好な階調特性を実現することが可能になる。
【００６４】
たとえば、図４のように６４×６４の４０９６個の制御素子からなる記録素子の場合、信号値１の場合にはｘｙ座標で（１，１）の制御素子を発光させる。続いて、信号値２の場合にはｘｙ座標で（１，１）と（４，１）の制御素子を発光させる。この場合は間に３画素を置いて４画素毎に発光させている。このため、全体の１／１６である２５６個の制御素子が発光した時点でほぼ全体にわたって発光することになる。これにより、感光材料における露光記録が記録素子の範囲内でほぼ均一に行われるようになり、良好な階調特性を実現することが可能になる。
【００６５】
そして、２５６個の制御素子が発光した以降は、（１，１）と間に１画素の間隔をあけるように制御素子を発光させる。このように２０４８個の制御素子が発光するまで同様に実行する。その後は、いずれかの制御素子と隣接する制御素子が発光するようになる。
【００６６】
また、図４のように、記録素子を４つのエリアに分割した状態を考え、（２８，１）の制御素子が発光した次には、（３２，１）の制御素子を発光させるのではなく、（１，５）の制御素子を発光させるようにする。
【００６７】
このため、全体の１／６４である６４個の制御素子が発光した時点で、長方形ではなく、正方形に近い状態の１／４のエリア全体にわたって発光することになる。これにより、感光材料における露光記録が記録素子の範囲内でほぼ均一（片寄りなく）に行われるようになり、良好な階調特性を実現することが可能になる。
【００６８】
そして、（２８，２８）の制御素子が発光して、図４左上の１／４エリアの間引き発光が完了した後には、右下の１／４エリアに移り、（３２，３２）の制御素子から間引き発光を開始させる。
【００６９】
このため、全体の１／３２である１２８個の制御素子が発光した時点で、長方形ではなく、正方形を斜めに繋げた形状に近い状態の１／４のエリア２つにわたって発光することになる。これにより、感光材料における露光記録が記録素子の範囲内でほぼ均一に行われるようになり、良好な階調特性を実現することが可能になる。
【００７０】
そして、（２８，６０）の２５６個目の制御素子が発光した以降は、（１，１）と間に１画素の間隔をあけるように制御素子を発光させる。このように２０４８個の制御素子が発光するまで同様に実行する。その後は、いずれかの制御素子と隣接する制御素子が発光するようになる。
【００７１】
また、以上の実施形態では、複数の発光部からなる制御素子、複数の制御素子からなる記録素子について、ｍ×ｍ、ｎ×ｎの正方形状としていたが、これに限定されるものではない。すなわち、主走査方向・副走査方向の解像度の比や要求される性能に応じて縦横比を任意に変更することが可能である。
【００７２】
また、以上の実施形態では、記録素子内の制御素子の発光／非発光を制御する面積階調法であったが、制御素子に印加する電圧を複数段階に制御することを組み合わせることで、さらに細かい階調表現が可能になる。すなわち、電圧：オフ／オンで面積階調とすることで１２ビットの階調を実現していた場合に、さらに、電圧：オフ／オン（小）／オン（大）として面積階調とすることで１３ビットの階調が実現できる。さらに、電圧：オフ／オン（レベル１）／オン（レベル２）／オン（レベル３）／オン（レベル４）として面積階調とすることで１６ビットの階調が実現できる。
【００７３】
以上の場合、基本的には、記録素子内の制御素子の発光／非発光を制御する面積階調法であり、個々の制御素子の発光の輝度は従来より大まかに変えるだけでよいので、個々の制御素子の階調特性に大きな影響を受けないため、ナノメータサイズの発光部を用いた場合にも安定した状態で十分なダイナミックレンジやＳＮ比を確保することが可能になる。
【００７４】
なお、図２〜図４の実施形態や以上の各説明では、ある１色の露光ヘッドについて示したが、複数色、たとえば、ＲＧＢの露光ヘッドを図１のように配置することで、カラー画像データに対応してカラー露光記録を良好に実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施をする最良の形態の電気的構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施をする最良の形態の特徴部分の詳細な構成の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施をする最良の形態の説明のための主要部の説明図である。
【図４】本発明の実施をする最良の形態の説明のための主要部の説明図である。
【図５】本発明の実施をする最良の形態である画像形成装置をデジタルミニラボ機などのデジタルプリントシステムに適用した場合の外観を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０１  制御手段
１１０  副走査手段
１２０  露光ヘッド
【図１】
2005132031.tif 000003
【図２】
2005132031.tif 000004
【図３】
2005132031.tif 000005
【図４】
2005132031.tif 000006
【図５】
2005132031.tif 000007