JPH0528553B2

JPH0528553B2 -

Info

Publication number: JPH0528553B2
Application number: JP59180684A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Komatsu; Masaki Fukaya; Tatsumi Shoji; Masaru Kamio; Nobuyuki Sekimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1993-04-26
Also published as: JPS6159962A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明はカラー原稿を色分解して１ライン毎に
読取るための読取手段であるラインセンサに関す
る。〔従来の技術〕従来、フアクシミリ、デジタル複写機または電
子フアイルシステム等においては原稿画像情報を
１ライン毎に走査しながら読取ることが行なわれ
ている。即ち、適宜の大きさの受光部をもつフオ
トセンサを１次元に配列してラインセンサを構成
し、該ラインセンサの長さ方向とほぼ直交する方
向に原稿に対し相対的に該ラインセンサを移動さ
せることによつて、フオトセンサの受光部の大き
さに対応する原稿面の大きさを１画素として、順
次原稿を読取ることが行なわれている。そして、近年においては、次第にカラー読取が
要求される様になつてきている。ところで、ラインセンサを用いて読取を行なう
一般的な方法としては、フオトセンサとして
CCDを用い、縮小結像光学系を用いて原稿面を
CCD上に結像せしめる方法がある。ところが、
この様な読取方法においては、ラインセンサが長
尺化するに従い結像光学系の光路長を長くとる必
要があるので装置が大型化するという欠点があ
る。また、CCDの各受光要素の面積が小さいた
め感度が低く、このため原稿照明光源を強めたり
読取速度を遅くしたりする必要がある。特に、
CCDは青色に対する感度が低いため、カラー読
取の場合には問題が残る。また、ラインセンサを用いて読取を行なう他の
方法としては、フオトセンサとしていわゆるプレ
ナー型の光導電型フオトセンサを用いロツドレン
ズアレイ等の正立等倍結像光学系を用いる方法
（いわゆる密着型ラインセンサによる方法）があ
る。これによれば光学系の光路長が小さくてよい
ので装置の小型化が実現される。プレナー型の光導電型フオトセンサは、カルコ
ゲナイド、CdS、CdSSe、非晶質シリコン（以下
ａ−Siと記す）等の光導電層上に受光部の少なく
とも一部を構成する間隙を設けて一対の電極を配
設して構成することができる。特に、ａ−Siを用
いたプレナー型の光導電型フオトセンサは、光応
答速度が良好で、かつ出力光電流も大きいため良
好なラインセンサを作製できる。又ａ−Si材料
は、無公害でかつプラズマCVD技術・フオトリ
ソパターンニング技術等のシリコンテクノロジー
が採用できるために生産性にも優れている。更に
は、第６図に示す如く、ａ−Siフオトセンサは分
光感度が比視感度に近く、カラーフオトセンサへ
の適性が大であるという特徴を有している。つま
り、青450nｍ：緑550nｍ：赤650nｍの各10μW／
cm²の同一エネルギー光に対するフオトセンサの出
力光電流値が２：3.5：３と分光感度がフラツト
であり、カラーフオトセンサ用として好適であ
る。この様な密着型ラインセンサにおいてカラー読
取を行なう方法としては、原稿照明用の光源とし
てたとえば赤色、緑色及び青色の３色のライン状
光源をラインセンサと平行に配置しておき、各色
光源を順次点灯させることにより１本のラインセ
ンサで順次各色信号を読取る方法が知られてい
る。ところが、現状ではライン状光源として充分
な光量の得られる小型の青色光源がないので装置
の小型化を十分に行なうことができない。また、
この方法では、原稿の同一画素に対し同一の光学
系配置状態にて３つの色信号読取りを行なうため
に、読取りにかなりの時間を要するという問題点
がある。一方、密着型ラインセンサにおいてカラー読取
を行なう他の方法としては、各フオトセンサの受
光部に対応する位置にたとえば赤色、緑色、青色
のカラーフイルターを配置し、このカラーフイル
ターの配列において赤色、緑色及び青色の３つを
グループ化しておくことにより、１グループの３
つのフオトセンサに対応する原稿面部分を１画素
として該画素を３分割し各分割部分から得られる
色信号を画素の各色信号の代表値として読取（擬
似同一点読み）る方法がある。ところが、この読
取方法は実質上異なる原稿面部分から各色の色信
号を読取るものであるため、読取り画像の品位は
低下し、かくして得られる３色の色信号から合成
された出力画像において黒色文字画像に単色のふ
ちが現われたりする等の画像品位低下をまねくと
いう問題点がある。〔問題点を解決するための手段〕本発明によれば、上記従来技術の問題点は、１
次元に配列された複数のフオトセンサを有するラ
インセンサが色信号分解の数に応じて複数本平行
に共通基板上に並置されており、各ラインセンサ
の受光部に対する位置に色信号分解のためのカラ
ーフイルターが設けられているカラー読取用ライ
ンセンサにおいて、前記複数本のラインセンサと各ラインセンサに
接続された配線とが前記共通基板上に各々間に絶
縁層を介して積層されていることを特徴とするカ
ラー読取用ラインセンサ、により解決される。〔実施例〕以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施
例を詳細に説明する。第１図は本発明によるカラー読取用ラインセン
サの一実施例を示す模式的平面図であり、第２図
はその−断面図である。第１図において、基板１上に３列に平行にフオ
トセンサアレイ即ちラインセンサ２，３，４が形
成されている。ラインセンサ２上には赤色フイル
ター６が付されており、ラインセンサ３上には緑
色フイルター７が付されており、ラインセンサ４
上には青色フイルター８が付されている。９，１
０及び１１はそれぞれラインセンサ２，３及び４
の各フオトセンサに対し順次駆動電圧を印加する
ためのドライバーICである。１２，１３及び１
４はそれぞれラインセンサ２，３及び４の信号読
出しのためのマトリツス配線部であり、これらは
それぞれ増巾、サンプルホールド、アナログスイ
ツチ等の信号処理IC１５，１６及び１７に接続
されており、赤色信号、緑色信号及び青色信号は
それぞれ出力線１８，１９及び２０から取出され
る。第２図において、２１はａ−Si光導電層であ
り、２１ａはn⁺層であり、２２は共通電極であ
り、２３は個別電極であり、これらは赤色用ライ
ンセンサに関連するものである。同様にいて、２
４はａ−Si光導電層であり、２４ａはn⁺層であ
り、２５は共通電極であり、２６は個別電極であ
り、これらは緑色用ラインセンサに関連するもの
であり、また２７はａ−Si光導電層であり、２７
ａはn⁺層であり、２８は共通電極であり、２９
は個別電極であり、これらは青色用ラインセンサ
に関連するものである。３０，３１及び３２は透明絶縁層であり、３
３，３４及び３５はマトリツクス配線のためそれ
ぞれ該絶縁層３０，３１及び３２に形成されたコ
ンタクトホールであり、３６，３７及び３８はそ
れぞれマトリツクス配線部１２，１３及び１４を
構成する信号取出電極である。第３図は第１図における部分即ち赤色用ライ
ンセンサのフオトセンサ部の部分拡大図であり、
ここでは連続する３個のフオトセンサが示されて
いる。第３図に示される様に、本実施例において
は各フオトセンサの受光部となるべき共通電極２
２と個別電極２３との間の間隙は蛇行状となつて
おり、これにより各フオトセンサの抵抗（明抵抗
及び暗抵抗）を小さくして大きな信号電流を取出
すことができる。本実施例においては、各色用の３本のラインセ
ンサ２，３及び４はいづれも約220mmの長さに
3500個のフオトセンサを有する。以上の様な本実施例のカラー読取用ラインセン
サは次の様にして作製される。先ず、コーニング社製＃ 7059ガラス基板１をグ
ロー放電分解装置内にセツトし、シランガス
（100％SiH₄）を高周波（13.56MHz）グロー放電
分解して基板１上に約1μｍ厚のノンドープａ−Si
光導電層２１を形成する。続いて、上記シランガ
スにホスフイン（PH₃）ガスを0.5％混合して雰
囲気中で同様に高周波グロー放電分解して、ａ−
Si光導電層２１上に約0.1μｍ厚のリンドープａ−
Siのn⁺層を形成する。次に、該基板１をスパツタ
リング真空堆積装置内にセツトし、n⁺層上に約
0.3μｍ厚のAl層を形成する。続いて、フオトレジ
スト塗布−パターン露光−現像−エツチングの工
程を行ない、第３図に示される様な共通電極２２
と個別電極２３とを形成する。次いでCF₄ガスで
プラズマエツチングを行なうことにより共通電極
２２及び個別電極２３をマスクとして露出部分の
n⁺層をドライエツチング除去し、第２図に示さ
れる様な所望のn⁺層２１ａを形成する。次に、ポジ型フオトレジストを用いてパターン
形成を行ない、その上に蒸着により約2000Å厚の
赤色色素層を付与し、リフトオフ法により第２図
及び第３図に示される様な赤色カラーフイルター
６を形成する。次に、スクリーン印刷法によりポリイミド樹脂
を塗布して絶縁層３０を形成し、該絶縁層３０の
所定の位置に個別電極２３とマトリツクス配線部
１２の信号取出電極３６とを接続するためのコン
タクトホール３３を形成する。続いて、同様な工程によつて絶縁層３０上に緑
色用ラインセンサ３を形成する。尚、この際に共
通電極２５及び個別電極２６の形成と同一工程に
て、赤色用のマトリツクス配線部１２の信号取出
電極３６をも形成する。続いて、同様な工程によつて絶縁層３１上に青
色用ラインセンサ４を形成する。尚、この際に共
通電極２８及び個別電極２９の形成と同一工程に
て、緑色用のマトリツクス配線部１３の信号取出
電極３７をも形成する。最後に絶縁層３２上に青色用のマトリツクス配
線部１４の信号取出電極３８を形成する。以上の様に、赤色用ラインセンサ、緑色用ライ
ンセンサ及び青色用ラインセンサが同一基板上に
フオトリソパターニングプロセスによつて形成さ
れるために、各ラインセンサ相互間の位置合せを
比較的に容易に正確に行なうことができる。即
ち、各ラインセンサは通常２〜250ライン分（上
記実施例における様にフオトセンサが１mm当たり
約16個設けられている場合には、約200μｍ〜1.5
cm）程度離されて形成されるが、これらの間の平
行度のずれは1/2ライン分（約10μ程度）以下と
なし得る。また、各ラインセンサ内における各フ
オトセンサの配列のピツチずれも全体として1/2
ライン以下となし得、更に全ラインセンサのアラ
イメント誤差を1/2ライン分以下となし得る。上記実施例においてカラーフイルターは色素を
蒸着した後リフトオフ法によりパターン形状の色
素層として形成されている。この方法によれば、
カラーフイルターは顔料が主成分となるため耐光
性及び耐熱性が極めて良好となる。また、色素は蒸着により成膜するため、たとえ
蒸着されるフオトセンサの表面が凹凸となつてい
てもその表面に沿つて平行に色素層が形成される
ため、分光特性の場所的なバラツキは生じない。
さらにレジストを用いたフオトリソグラフイーに
よるパターン加工なので、フオトセンサの作成と
同一フオトプロセスで作成でき、ラインセンサの
長さが長い場合においても精度良くカラーフイル
ターを形成することができる。また、既に形成さ
れたフオトセンサの光導電特性に影響を与えるこ
とがない。蒸着に用いられる色素は昇華あるいは蒸発可能
な色素で、レジストマスクを溶解する際用いる溶
剤に不溶であるものが適宜用いられる。これらの
条件を満たす色素としてはアセトアセチツクアニ
リド系、ナフトール類のモノアゾ系、ポリサイク
リツク系、分散系、油溶性系、インダスレン系、
フタロシアニン系およびこれらの色素を組み合せ
たものなど種々のものが使用可能である。特に好適なものとして、赤色色素としてはペリ
レンテトラカルボン酸誘導体が好ましく、その例
としては次のようなものが挙げられる（以下〜
の記号で示す）。

【式】（３，４，９，10−ペリレンテトラカルボン酸＝無水物）上式においてR₁が−Ｈであるもの上式においてR₁が−CH₃であるもの上式においてR₁が

【式】であるもの上式においてR₁が

【式】であるもの但し、ペリレンテトラカルボン酸誘導体は必ら
ずしもこれらに限定されるものではない。このようなペリレンテルテトラカルボン酸誘導
体として市販されているもの（商品名）は、ペリンドマルーンR6434（バイエル製）CINo.
71130 ノボパームレツドBL（ヘキスト製）CINo.71137
パリオゲンレツドL3870HD（バスフ製）CINo.
71145 イルガジンレツドBPT（チバガイギー製）CINo.
71127 などが挙げられる。また、緑色色素としては、フタロシアニン系色
素、フタロシアニン系色素とイソインドリノン系
色素の組合せ、又はフタロシアニン系色素とアン
トラキノン系色素との組合せが好適例として挙げ
られる。フタロシアニン系色素として代表的な色素の例
としては、メタルフリーフタロシアニン、銅フタ
ロシアニン、ベリリウムフタロシアニン、マグネ
シウムフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、チ
タニウムフタロシアニン、錫フタロシアニン、鉛
フタロシアニン、パナジウムフタロシアニン、ク
ロムフタロシアニン、モリブデンフタロシアニ
ン、マンガンフタロシアニン、鉄フタロシアニ
ン、コバルトフタロシアニン、ニツケルフタロシ
アニン、パラジウムフタロシアニン、白金フタロ
シアニンが挙げられる。また、イソインドリノン系色素は、ヘテト原子
を含む芳香族縮合多環構造を有しており、基本的
には下記式のように表わすことができる。４、５、６、７位が塩素で置換されていないも
のも含めることができるが、耐光性、耐溶剤性の
点では置換型の方が好ましい。式中Ｒの構造によつて色は黄色からオレンジ、
赤かつ色と変化するが、多彩さとそのシヤープな
分光特性から特に黄色色素として優れている。代表的なイソインドリノン系色素の例は前記式
中のＲが次のものとしてあげられる。

【式】

【式】【式】

但しイソインドリノン系色素は必ずしもこれら
に限定されるものではない。このようなイソインドリノン系色素として市販
されているもの（商品名）は、イルガジンイエロー 2GLT、2GLTE、
2GLTN（チバガイギー製）リオノゲンイエロー 3GX（東洋インキ製）フアーストゲンスーパーイエロー GR、
GRO、GROH（大日本インキ製）イルガジンイエロー 2RLT、3RLT、
3RLTN（チバガイギー製）リオノゲンイエロー RX（東洋インキ製）リソールフアーストイエロー 1840
（BASF製）カヤセツトイエローＥ−2RL、Ｅ−
3RL176（日本化薬製）クロモフタールオレンジ 2G（チバガイギー
製）などが挙げられる。また、アントラキノン系色素とはアントラキノ
ンの誘導体及び類似のキノンをいう。代表的なアントラキノン系黄色色素の構造の一
例を次に示す。但し、アントラキノン系色素としては、必ずし
もこれらに限定されるものではない。このようなアントラキノン系色素として市販さ
れているものの一例を商品名を用いて以下に挙げ
る。クロモフタールイエロー A2R（チバガイギ
ー製） C.I.No.70600 ヘリオフアーストイエロー E3R（バイエル
製）パリオゲンイエロー LI560（BASF製） C.I.No.68420 カヤセツトイエローＥ−Ｒ（日本化薬製） C.I.No.65049 クロモフタールイエロー AGR（チバガイギ
ー製）バイプラストイエロー E2G（バイエル製）ニホンスレンイエロー GCN（住友化学製） C.I.No.67300 ミケスレンイエロー GK（三井東圧製） C.I.No.61725 インダスレンプリンテイングイエロー
GOK（ヘキスト製） C.I.No.59100 アントラゾールイエローＶ（ヘキスト製） C.I.No.60531 ミケスレンソリユブルイエロー 12G（三
井東圧製） C.I.No.60605 ミケスレンイエロー GF（三井東圧製） C.I.No.66510 ニホンスレンイエロー GCF（住友化学製） C.I.No.65430 インダンスレンイエロー 3G（バイエル製） C.I.No.65405 ニホンスレンイエロー 4GL（住友化学製）インダンスレンイエロー 5GK（バイエル
製） C.I.No.65410 バランスレンイエロー PGA（BASF製） C.I.No.68400 デバノンイエロー 2G（チバガイギー製）インダンスレンイエロー F2GC（ヘキスト
製）アントラゾールイエロー IGC（ヘキスト製）インダンスレンイエロー 5GF（BASF製）ミケスレンイエロー 3GL（三井東圧製）インダンスレンイエロー LGF（BASF製）モノライトイエロー FR（ICI製）カヤセツトイエローＥ−AR（日本化薬製）また、青色色素としてはフタロシアイニン系色
素又はフタロシアニン系色素とキナクリドン色素
の組合せが好適例として挙げられる。フタロシアニン系色素は前述の如くであり、キ
ナクリドン系色素とは（）式で示される基本骨
格をもち、それから導かれる誘導体をも含めたも
のを示す。（）誘導体の例としてはなどがあげられる。またこれらの混合物の場合も
ある。分光特性的にはいずれも優れたマゼンタの
特性を有している。具体的な色素としては、リオノゲンマゼンタＲ（商品名：東洋インキ製）フアーストゲンスーパーマゼンタＲ、RS（商品
名：大日本インキ製）シンカシアレツドBRT、YRT（商品名：デユ
ポン製）シンカシアバイオレツトBRT（商品名：デユポ
ン製）などが挙げられる。レジストマスクに使用されるレジストとして
は、後に溶解可能であればネガ型、ポジ型を問わ
ない。しかし、ネガ型では一般に輻射の照射で架
橋が進み、溶解するには強い溶解力をもつ溶剤が
必要となる。従つて色素層に損傷を与えたり溶解
させたりしやすいので好ましくはない。この点ポジ型レジストでは、特にレジストパタ
ーン形成後、全面に輻射線を照射すれば可溶性に
なるので、ネガ型に比べて色素を溶解しにくい溶
剤を選択できるのでリフトオフは好適である。ま
たポジ型レジストも樹脂成分の種類が多岐にわた
つており、その塗布や現像に使用される溶剤も
様々である。色素に対してより作用性の少ない溶
剤の使えるポジ型レジストを選択することが望ま
しく、一例として重合単位として下記構造で示さ
れる含フツ素メタクリレートを主体とするポジ型
レジストが好適例として挙げられる。このレジス
トは、エステル類、芳香族類、ハロゲン化炭化水
素類などの溶解能が高い良溶媒は勿論のこと、ア
ルコール類などの溶解能が低い貧溶媒にも良く溶
解するため、色素膜に影響の少ない溶剤を使える
ためである。このようなレジストとしては、FPM210、
FBM110およびFBM120（いずれも商品名でダイ
キン工業製）が挙げられる。ここで、R₁およびR₂は水素又はアルキル基、
R₃は各炭素に少なくとも１個のフツ素が結合し
たアルキル基である。代表的な例としては次のものが挙げられる。

〔効果〕

以上の如き本発明のカラー読取用ラインセンサ
によれば、カラー読取における読取画素に正確に
対応した色信号を得ることができ、原稿に忠実な
画像再生が可能となり、黒文字や細線等もふち取
りの誤信号なしに明瞭に再生できる。また、複数
色の読取を同時に行なうことができるため高速読
取が可能である。更に、本発明のカラー読取用ラインセンサによ
れば、共通基板上にラインセンサ及び配線の双方
を絶縁層を介して積層する様にしたので、ライン
センサ配線とを同一工程で効率よく形成すること
ができる。また、配線の多層化ができ、複数のラ
インセンサ間の距離を短くでき、かくして装置の
小型化ひいては低価格化が可能となる。尚、本発明のカラー読取用ラインセンサにおい
て、フオトセンサの光導電素子がａ−Siである場
合にカラーフイルターとして本文に中具体的に例
示されている様な顔料を主成分とする色素層を用
いると特に良好な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー読取用ラインセンサの
模式的平面図であり、第２図はその−断面図
であり、第３図は第１図の部分の拡大図であ
り、第４図はラインセンサの駆動方法を説明する
ための概略回路図であり、第５図はカラー原稿読
取を説明するための概略側面図である。第６図は
ａ−Siフオトセンサの分光感度特性を示すグラフ
である。１：基板、２：赤色用ラインセンサ、３：緑色
用ラインセンサ、４：青色用ラインセンサ、６：
赤色フイルター、７：緑色フイルター、８：青色
フイルター、９，１０，１１：ドライバーIC、
１２，１３，１４：マトリツクス配線部、１５，
１６，１７：信号処理IC、１８，１９，２０：
出力線、２１，２４，２７：ａ−Si光導電層、２
１ａ，２４ａ，２７ａ：n⁺層、２２，２５，２
８：共通電極、２３，２６，２９：個別電極、３
０，３１，３２：絶縁層、３３，３４，３５：コ
ンタクトホール、３６，３７，３８：信号取出電
極、５２：ロツドレンズアレイ、５３：ライン状
光源、５４：原稿。

Claims

【特許請求の範囲】１１次元に配列された複数のフオトセンサを有
するラインセンサが色信号分解の数に応じて複数
本平行に共通基板上に並置されており、各ライン
センサの受光部に対応する位置に色信号分解のた
めのカラーフイルターが設けられているカラー読
取用ラインセンサにおいて、前記複数本のラインセンサと各ラインセンサに
接続された配線とが前記共通基板上に各々間に絶
縁層を介して積層されていることを特徴とするカ
ラー読取用ラインセンサ。２前記フオトセンサがアモルフアスシリコン層
を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
に記載のカラー読取用ラインセンサ。３前記各ラインセンサの平行度のずれと各ライ
ンセンサ間におけるフオトセンサ受光部位置のず
れとがいづれも読取画素長の半分以下であること
を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のカ
ラー読取用ラインセンサ。４前記カラーフイルターが顔料を主成分とする
色素層からなることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項に記載のカラー読取用ラインセンサ。５前記複数本のラインセンサのうち前記共通基
板に近く設けられたラインセンサに接続された配
線上に、前記絶縁層を介して前記複数本のライン
センサのうちの他のラインセンサの受光部が位置
していることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載のカラー読取用ラインセンサ。