JPS60194661A - 複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明け、電子写真プロセスを用いない複写装竜用モジ
ュールに関わり、特に階調性を必要とするＥ真（白黒及
びカラー）の複写用途を中心とした分野におけるもので
ある。

〔従来技術〕

前記分野における従来技術のイ（表的なものは、光セン
サアレーＫＣＯＤ、印刷手段に静電プリンタかレーザプ
リンタを使用して、ディザ変調をかけて階調を表現し念
もので第１図に従ってβ！明する原稿１の像を結像系２
によって・ａａＤｓ上に結像し、０ＯＤ５出力を、ｋ／
Ｄ’Ｒ換器５によって階調レベルをデジタイズする。こ
ｆｌ、　ｆ数ライン分ラインメモリ６にバッファし、印
刷手段Ｋｉｄき出すわけであるが、従来の印刷手段では
、二値記録が主流であるため、ディガパターンによる擬
似階調表現を行なわねばならない。

そのためのディザパターン発生器７を通して、プリンタ
コントローラ８により印刷ハードが要求する信号形態に
変換し、プリントヘッド９に供給される。

以上のような信号の流れのため、どうしてもＡ／Ｄ変換
器５が、しかも高速のタイプのものと、階調ビ・・ト数
倍のラインメモリ６及び複雑なプリンタコントローラ８
が必要となる他、Ｏ（’！Ｄ３も含め高価な部品を使用
しなくてはならない、さらには、印刷部分も、階調性と
解像度を両立させるためには、１６ドヴト△以上のドリ
ト密度が必要となり非常に高価なものとなっている仲、
通常の複写機に対応できる速度のフルカラー型は実現で
きなかった、 〔目的〕 本発明けかかる欠点を除去したものでその目的は。

（１）　低価格、超小型の階調再現性のすぐれた写真複
写装置を実現す為ことにある。

（２）　高速のフルカラー複写装置を実現することにあ
る。

（３）　上記目的を満足させながら、しかも外部信号に
よる印刷も可能で、通信手段等とも連携して種々の用途
にも使用可能な複写装置を実現することにある。

〔概要〕

本発明の装置は、原稿移動手段、原稿照明手段、結像手
段、さらに光センサアレーと信号、パルス、巾又はパル
ス数変換手段と駆動手段を同一の半導体チップ上に構成
した変換チップ及びパルス中によって直接ドヴト階調変
調可能なマルチ印刷手段を搭載した基板を有し、前記変
換チップと前記基板とを電気的に接続してなる複写用プ
リントヘッド、用紙搬送用プラテン、駆動用モータ、電
源。

コントローラより構成されたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明につき駁明する。

第２図はその構成を示゛したもので、原稿５３は原稿照
明手段２８によって照明されつつ、原稿移動手段２７に
よって機械的に走査される。

原稿３３の像は、正立の結像系２９によって複写用プリ
ントへリド２４中の光センサアレー上に結像される。

一方、印刷側は、複写用プリントヘッド２４に搭載され
たマルチ印刷手段によって転写される着色インク層を有
する転写シート２３と、被転写媒体２２．用紙搬送用プ
ラテン２０から基本的に構成されており、読み取りと１
：１で印刷を行ないしかもうらやきを避けるため、原稿
移動手段２７の移動速度は、プラテン２０の周速と同一
で、しかも逆方向で動作するようになっている。２１ｄ
　□搬送ローラ、２５．２６ｄ各々転写シート２３の送
り出しリール、巻き穆りリールであり、３０Ｆｉ駆動用
モータ、３２けコントローラ、３１ｔ′ｉ電源である。

次に、複写用プリントヘッド２４について詳細に謂、明
する。

第３図は、全体構成を示したもので、印刷手段のアレー
４０と搭載した基板４１に１、変換チリプ４２を直接、
コンタクトパーｖ）’４５を通じてフェイスダゆン実装
を行なったものである。４４けｒ補正機能を含むパルス
中又はパルス数変換用の比較信号発生及び、外部信号入
力用インタフェース及び、コントロール信月登、生用回
路部（以下コントローラと呼ぶ）である。

第４図Ｋｍ価回路を示す。第５図に、複写モード時１竿
２３図に外部信号釦よる印刷モード時のタイミングチャ
ートを示す。光センサ５ｏに発生１、た信号６２け比較
器５１Ｖｃよって比較信号等の発生部４４の出力６１と
比較され、予かじめリセット信号６０によってリセット
されたプリヴプフロ・シブ５２の出力６３をセヴトする
ように比較器５１の出力６４が出力される。そして、次
のリセット信号６０によってリセットされるまでパルス
中だけゲート５Ｂが開くので、パルス列を通すとパルス
列を通すとパルス列６５に変換される。

パルス中に変換する場合は、点線で示し九ゲート５８を
摩り除けばよい。したがって、光センサ５０の出力６２
の大ｔ！ζによってパルス数が変調これる。これをドラ
イバ５３でマルチ印刷手段２４を駆動する。

次に外部信号人力忙よる動作モードについて説明する（
第２３図参照）。

この時、第４図の等価回路図中、４４のコントローラの
ＲＥＦ出力を足まった電、圧に飛ばして、コンパレータ
５１の出力が変化しないようにしておき、シフトレジス
タ５７にシリアルデータを吐き出すと同時に、ＲＣＫ６
６をう・ソチクロヅクとして、フリップフロップ５２を
今度はラッチとして用いる。したがって、階調数分又は
それ以上、１周期（リセット信号６ｏの間隔）を分割し
て、シフトレジスタ５７にデータを送り込み、ラッチし
駆動することによってパルス中又はパルス数を得ている
。６３けフリップフロップ５２の出方、６５＃−１パル
スｐＨｌ？：変換する場合のゲート５８の出力である。

このようにすれば、通常の階調プリンタとしても使用で
きる。

上述の外部信号入力モードでの印刷が不要であｈば、シ
フトレジスタ５７は不要となる。ところで、比較器５１
に供給される比較信号６１の形状はリニアではないがそ
れは以下の理由による。複写であるから、入力（原稿）
の画像濃度に対してプリントアウトの画像Ｓ度は第６図
に示す如く、１対１でリニアでなくてはならない。

ところが、光センサ５０の信号出力は飽和濃度ざ憂決ま
れば被覆率に正比例するので、ＯＤ（画像濃度）に対し
ては、第７図のような出力ｒ特性を有する。

一方、印刷装置もパルス中又はパルス数で画像濃度が変
調できるが例えば第８図のようなｒ特性を有している。

以上の２つを伴せトータルとしてｒ＠正カーブを決定し
なければならないわけで、これらの関係を示したものが
第９図である。第１象限は最終的に必要な入力と出力の
ＯＤの関係を第■象限は光セン甘の出力特性を、第４象
限はパルス中又はパルス数に対する出力画像濃度（ＯＤ
）特性を示しており、この結果、第１象限に示すよへな
、光センサ出力をパルス巾ヌはパルス数に変換する際の
ｒ補正カーブが決定ばれる、この補正カーブに単拠して
、比較信号出力６１を設定供給すれば、同時Ｋｒ補正も
実現されてしまう。

次にパルス中によってド９ト階調変調を実現し得る印刷
方法について説明する。

まず、特許請求の範囲に記載した「連電熱転写印刷法」
について述べる。本方式は、第１０図（Ａｌ（Ｂｌに示
す如く、少なく共通室により発熱する層７０と、熱によ
り粘度の低下する着色層７１を有する転写シート７５を
使用し、ピン電、極７２間又はピン電極と共通電極７３
間に電圧を印加、用紙７４に転写印刷を行）もので、（
第１０図（Ｂ）の７６は基材である）、本方式では第１
１図（Ａ１．　（Ｂ）、　（０１に示す如く、発熱量の
分布を作ることができるので転写温度のスレッショルド
３７０がかなり急峻であることから転写ド〜トの面Ｗｉ
変調を印加エネルギーによってかけることが可能である
（第１１図（Ａ）け電極概略図、（Ｂ）Ｆｉ発熱量の分
布を示しくａ）は転写ド・ノドを表わす）６したがって
本方式の印刷特性は、２値濃度、スクリーン線数（ド・
ノトビヴチ）−足、ドツト面積変調による階調表現を行
う通常の網点印刷法忙類似したものと云える。前述した
筐７図のカーブが本方式の印刷γ特性である。印加エネ
ルギーは、市、圧忙よっても、電圧印加時間によっても
変化略せられるが、雪圧−足でパルス中のみで変調する
方が、熱的な処理とディジタル回路との整合性から望ま
しいと云える。

次に、通電、転写印刷法について述べる。

本方式は、特願昭５３−９５５４７、［通電記録材料Ｊ
において述べられている記録方式であって。

第１２図に示すような転写シートを使用してド・ノド階
調変調による階調記録が可能である。転写シート７５は
、基本的忙導電異方性のある通電層８１と、半導体層８
２と、帰還用の共通電極層８３よりなり、ビン８４と大
面積の共通′Ｗ／！極８５により通電すると、ビン８４
直下の半導体層８２付近で微小面積のブレイクダウンが
おこり電流が流れ、発熱、カーボンブラックを含有する
半導体層８２が溶融飛散して、用紙７４に転写これる。

製部５５−９５５４７では、印加電圧による画偉Ｐ＃の
γ特性として記載しであるが、パルス中によって本変調
が可能である。本方式でドツト製置階調がかけられるの
け、前述のブレイクダウンを起こすパスが微小面積でピ
ッ８４０面積中に多数存在し、しかもプレイダウンの電
圧及び統計的遅れ時間が、ブロードな分布をしているた
め、微小ドツト数の数と大ききで変調がかかり、目視で
は充分濃窄変調として見えるためである。（第１３図参
照）Ｓはビン電極面積である。

次に、パルス数によ−て直接ドツト変調可能な印刷方式
について述べる。

１つは、第１０図で述べた「通電熱転写印刷法Ｊの応用
であって、第１４図（Ａ）に示す如く、１ドツトライン
ビシチαに対して数１０分の１位の薄い電極９１を基板
９２上に形成すると、Ｉ＠１４図（Ｂ）Ｋ示す如く４１
パルスによって電極９１間に、＃状のドツト９５の記録
ができる。これを繰抄返して乃〈と、次第にドツトが太
り、つぃＫけ点線で示したようにベタ記録まで可能にな
る。

濱ら忙、光源の色を切りかえて、３回複写すれば（転写
シートの色を３色用意しておいて）容易にフルカラーの
写真画像が簡便に得られることも明らかである。

後述する方法も含めて、カラー画像を得る場合は入力セ
ンサの感度波長分布、転写シートのｒ％性等が１色によ
って異なる場合もあり、その場合Ｔｄｒ補正カーブに準
拠した比較信号６１を複数持つことによって対応するこ
とができる。

次にフルカラー用への応用も考え、本発明の構成中の光
センサ５ｏの構成例を第１５図と第１６図に示す。第１
５図は、３色分の光センサ５ｏのアレーを用意し、各ア
レーに各々異なるフィルター１０１をその前面忙設けた
例で、信号パルス巾変換手段５６への入力を切換手段１
１０　Ｋよって切換え、各色の信号を光源の切換なしで
読取るものであり、第１６図け、光センサ５ｏのアレー
は一本であるが、そのうち３ケを１紐と考え、各色０づ
イルター１０１を設けたもので、第１５図の例と同様切
換手段で信号パルス巾変換手段への入力を切換えるよう
虻なっている。

以下、本発明の実施例を挙げる。

一実施例１− ＠１７図に示すような回路ブロックを７０ケ内蔵した工
０を作った光センサ５０け、１２０μ×２ｏＯμで、２
００μピツチでＩＩＯ当り２１０ケアレーに並べである
。％時分割駆動を行なうため、セレクタ１２０を設け、
光センサ５０の３ケ当りに、コンパレータ１２１、フリ
ップフロップ１２２、ゲート１２８、シフトレジスタ１
２７、ドライバセレクタ１２３を各１ケ、ドライバ１２
４、バッド１２５各３ケを設けである。

第１８図は工０内のレイアウトを示したものである。こ
の実施例の場合、フェイスダウン実装を行うためのバッ
ドレイアウトとなっている。このチップの巾は１，５〜
２．０％、長さ＃１４２〜位の非常に細長いもので、チ
ップを連続してレイアウトするため、７７゛イシングソ
ーの切断精度は±５０μのレベルを必要とする。コント
ローラ１２６ケチ９ブの外部に作り、チップに信号を供
給するためのものでブロックの詳細を第１９図に示す。

第２０図は、比較信号発生部の詳細、第２１図は複写モ
ード時のタイミングチャートである。

以下動作を説明する（複写モード時）。

ＯＫ光発生１３０より発生するクロ９り１５２を分周し
て、周期タイマ１３１よりリセット信号１５３を発生す
る。

リセット信号１５３を％分周して、２ビツトのセレクタ
信号１５４をセレクタ信号発生部９５が発生し、％駆動
の切換信号として供給する。

比較信号１５５け、オペアンプ１４６と、コンデンサ１
４７、ラダー抵抗群１４８、基準電圧源１４９によるミ
ラー積分回路の、積分時？数をアナログスイッチ群１４
０を切り換えることによって折れ線近似によって得てい
る。この比較信号発生部１３４の折れ線の形を決めるた
めに、クロック１５２を計数するアドレスカウンタ１３
２と、アドレスカウンタ１６２出力によってアドレスさ
れ、アナログスイッチ群１４０の開閉を決定するデータ
を持つＲＯＭ１３３を持っている。本実施例では、出力
４ビタトで、折れ線の傾きの種類ｆ３２ケ得ている。１
周期の分割数は３２分割としである。ミラー積分回路は
、セット信号１０３により、アナログクイ１フツチ１０
１によって、各周期毎にリセットされる。この時、外部
信号入力モード用のＢｃｋ、Ｒｃｋけ、ゲー）　１９４
　、　１９５　Ｋよって殺しである。

次に、外部信号入力モード時の動作を説明する。

この場合は、比較信号発生部９６の出力（ＲＢＦ）が定
電圧出力となって、コン７くレータ８１の出力が変化し
ないよう殺してしまうと同時に、ゲート１９４、　１９
５を生かして日ｃｋ、Ｒｃｋｆ動作ζせる、外部データ
を読み込んで、同期回路１９９でＢｃｋ之同期させてＤ
ＡＴＡとして吐き出す。こさして製作したヘッドを用い
、通電熱転写法で第２図に示す構成で複写機を構成した
ところ、Ａ４一枚の複写を、３２階調、５画ｔＪ’Ｘで
５秒で実現できた。

一実施例２− ＩＯチップ４２と基板４０との電気的接続を、第２２図
に示す如く、フレキシブルテープ２３０で行なった〇 （７２Ｉ−を電極である） この場合は、ヘッドの振動が光センサ部に伝わらないこ
とと、印刷部と光センサ部の位置関係力（自由に選べる
という利点がある。

一実施例３一 実施例１の第２図の構成の一部をかえて、フルカラー化
したもので、光源１２２の画面にＲ，Ｇ。

Ｂのフィルタを用意し、３回フィルターを切りカ箋えて
複写した。ｋの時、転写シート２３６Ｙ、　Ｍ。

０３色のダンダラ塗りしたものを使用し、同一用紙−ヒ
に３回重ねて印刷した。

転写シート２３０色毎のｒ特性は、そろえであるが光セ
ンサーのｌ’Ｌ、　Ｇ、　Ｂ毎の波長感度と、）・ロゲ
ンランプを光源２８として使用しているのでＲ，Ｇ、Ｂ
毎の供給エネルギーが各々異なるため比較信号６１の５
種ＲＯＭ９３上に用意し、同期して切り換えた。この結
果、少なくとも一万色の色再現の可能性があることが確
認でき、肌色等でも擬似リンカフが発生しないこと力（
分ｈ・つた。

一実施例４− 第１５図に示すような光センサ部を３列持ったもので、
各列毎ＫＲ，Ｇ、Ｂのフィルター１０１ヲ前面につけた
工ａｉ−ｙプ４２１−使用し、光源２Ｂはハロゲンラン
プをそのまま使用し、実施例３と同様にラストしたとこ
ろ同様の結果を得た。

−実施例５− 第１６図に示すような構成の光センサ部を使用したとこ
ろ、実施例４と同様の結果を得た。ただシ画素ピッチけ
％に落ちた。

一実施例６− 印刷部は実施例１と同様のものを使用し、転写シートを
、第１２図に示すような通電転写印刷法のものを使用し
たところ同様の結果を得た。ただし、印刷のｒ特性が、
実施例１〜５までと異なるため、専用のＲＯＭ　１３３
が必要となった、〔効果〕 以上るる述べてきたように、本発明によれ４ｆ。

簡便な構成で、高速低価格な階調コピア、フルカラープ
ピアが実装できる。

しかも、コストならびに装置容積を全んど増大させイに
外部信号入力による階調プリンタカラープリンタとして
も使用可卵である。その理由は。

ドツト階調変調可能な印刷ヘッドと光センサを１：１対
応させ、高集積実装したためであ秒、従来必要であった
。階調数の平方根分かける、画素密閉＝ド９ト密度のよ
うな、高密度ヘッドや、ディヂ処理、ｒ補正及理、　Ａ
／Ｄ変換ライうバヴファ等が１本用が非常にシンプルに
で鳶たこと忙よる。

その特ＩＩｋは特にフルカラー化した時、何倍にも増巾
される。濾らに、シフトレジスタヲ変換チップに内蔵す
ること釦よって外部信号入力忙よる階Ｉｌｌ又はカラー
プリンタとなし得るわけで、しかもシフトレジスタを内
蔵しても変換チップコストが全んど上昇せず、実装コス
トは全く影響を受けないためである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子写真プロセスを使用しない写真複写
機の構成例。 第２図は本発明の構成を示す。 第３図は、本発明の複写用プリントへ９ドの構成の外観
図で、Ａけ全体図、Ｂけ断面図である。 第４図は１本発明の複写用プリントヘッドの等価回路図
、第５図はタイミングチャートを示す。 （複写モート°時） 第６図は、本発明が寮チリすべきγ特性、筑７図は光セ
ンサの有するγ特性、第８図は印刷装置が有する印刷γ
特性の例を示し、ｔ４９図は以上を総合して、補正すべ
きカーブの形が如何に決定されるべきかを示している。 第１０図Ａ、Ｂｔｆ通′Ｍ＃転写印刷法の原理説明、第
１１図Ａ、Ｂ、ＯＦｉ、変調のかかり方を説明したもの
である。 第１２図は、通電転写法の原理説明、第１３図Ａ、Ｂｅ
−を本方式による濃度階調のかかり方を示す。 第１４図Ａ、Ｂけパルス数変調をかけられる通電熱転写
方式の例を示す。 第１５図、第１６図は、カラー化対応の本発明による光
センサ部の構成例を示す。 第１７図、第１８図は、実施例１忙卦いて用いたＩＣＩ
チップの等価回路と、レイアウトを示す。 第１９図は、実施例１にかいて用いたコントローラの構
成、第２０図は比較信号発生部の詳細、第２１図はタイ
ミングチャートである。 第２２図は、実施例２の構成を示す。 第２３図は９本発明による外部信号入力モードのタイミ
ングチャートである。 ２７・・・・・・原稿移動手段 ２８・・・・・・原稿照明手段 ２９・・・・・・結像手段 ５０山・・・光センサ−アレー ５６・・・・・・信号パルス巾又はパルス数変換手段５
３・・・・・・駆動手段 ５５・・・・・・変換チップ ４０・・・・・・マルチ印刷手段 ４１　・・・・・・基板 ２４・・・・・・複写用プリントヘッド２０・・・・・
・用紙搬送用プラテン ３０・・・・・・駆動用モータ ３１　・・・・・・電源 ３２　・・・・・・コントローラ 以　上 出願人　株式会社　諏訪精工舎 第４図 第５図 Ａ　ｇ 第１０図 第１１１２’。 陸−一−−−−−−−−−−−−−−−−第１２図 第１３図 １４９ 第２０１＝ｒ！ １ 第２２１−４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿移動手段、原稿照明手段、結像手段、さらに光
   センサアレーと信号、パルス中又はパルス数変換手段と
   駆動手段を同一の半導体チーノブ上に構成した変換チッ
   プ及びパルス中によって直接ド・９ト階Ｉ！Ｉｌ臂調可
   卯なマルチ印刷手段を搭載した基板を有し、前記書換チ
   リプと前記基板とを電気的Ｋ　ＩＩ！続してなる複写用
   プリントへ・ノド、用紙搬送用プラテン、駆動用モータ
   、電源、コントローラよｈ構成さねたことを特徴とする
   複写装置。 ２）前記原稿移動手段と、前記用紙搬送用プラテンとは
   、同一の速度でしかも逆方向に移動することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の複写装置Ｉ。 ３）着色インク層を複数色連続して保持した転写シート
   を内＊Ｌ、複数回複写操作を同一用紙上で行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複写装Ｒ。 ４）前記変換チヴブにシフトレジスタを内蔵したことを
   特徴とする特許請求の軛囲＃１１項記載の複写装置。 ５）前記原稿照明手段は、少なくとも２色以上の照明光
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   複写装置。 ６）前記信置パルヌ巾又はパルス数変換手段は非線型の
   青柳を少なくとも１種以上の変換カーブにし、たがい、
   外部指令により切り排気て行）ことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の複写装置、 ７）前記直接ド９ト階調変調可能なマルチ印刷手段が通
   電熱転写方式の印刷を行う電極アレーであることｆ％徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の複写装置。 ８）前記光センサアレーは、複数列よりなり、各列に、
   相互忙異なる透過波長分布のフィルターをその画面に設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の複写
   用プリントヘッド。 ９）前記光セン升ア１７−は、−列であって、３ケを一
   群とし、相互に異なる透過波長分布のフィルターを規則
   的に前面に設けたことｆ特徴とする峙許請求の範囲＠３
   項記載の複写用プリントヘッド。