JPS63222870A - カラー・コピー装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はカラー画像を複写するカラー・コビ−装置に関
する。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題〕従来市販
されているコピー装置の１例として、ラスク走査法によ
り感光紙の全面を画像情報を含む紫外線で３回露光して
画像のカラー・コピーを行う装置がある。このような装
置では、３゛枚の色選択フィルタが画像情報を含む光線
を受け、３原色（赤、縁、青）に対応する３つの波長成
分にその光線を分離する。通常、１回の走査期間中には
、感光紙は３つの波長成分の中の１つのみの成分によっ
て露光される。

このようなコピー装置の欠点の１つは、カラー・コピー
を得るのにラスク走査法により感光紙の全面を３回走査
しなければならないので、コピーを完了するまでに要す
る時間が比較的長くなることである。更に、このような
装置では、感光紙上の１画素へ３色の光線を集束させる
コンノイージエンスの精度がマスク走査装置の機械的精
度に依存しているので、それがコピーの品質に大きな影
響を与えるという問題があった。

従って、本発明の目的は、比較的高速に高品質のカラー
・コピーを行えるカラー・コピー装置を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、感光紙上の任意の位置に１画素に
対応する光線を正確に集束させる装置を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、感光媒体上を１回走査するだけで
カラー・コピーを行える装置を提供することである。

［課題を解決する為の手段及び作用］ 本発明のカラー画像コピー装置は、光源から発射された
多くの波長の光線を入射光線として受ける光変調手段を
含んでいる。この光変調手段により、入射光線の波長が
分散され、異なる画素情報に従って、光線の予め選択さ
れた波長が輝度変調される。このようにして輝度変調さ
れた光線が、感光媒体を順次１画素ずつ露光し、画像の
カラー・コピーを行う。

光変調手段に内蔵されている光分散手段は、好適にはプ
リズムを含み、入射光線を受け、その光の異なる波長を
集束面上の異なる位置に分散させる。集束面と並設して
いるフィルタ・マスクにより、予め選択された波長の光
だけが通過され、その他の波長の光は総て遮断される。

このフィルタ・マスクを通過した光の波長は、対応する
狭い波長範囲内に入っている。フィルタ・マスクを通過
した異なる波長の光を夫々受ける１組の光バルブを設け
、各光バルブは情報源から送られた画素情報に従って各
光線を輝度変調する。好適にはプリズムを含む光集束手
段により、感光媒体の表面に設けた画像集束面上の比較
的小さな領域に輝度変調された光線を集束させる。

この領域に集束された各波長の光が、画素情報によって
決められる特定の期間、感光媒体を露光する。輝度変調
された光が集束する画像集束面上の微小領域（集束点）
は、感光媒体上の隣接領域に順次位置合わせされ、集束
光線により感光媒体が走査される。この感光媒体の各隣
接領域に正確な画素情報を送るように、光線は走査に同
期して変調される。以上の処理が、感光媒体の表面上で
１画素毎に繰り返され、この表面全体の１回の走査でカ
ラー画像コピーが形成される。

［実施例コ 第１図は、本発明によるカラー画像コピー装置（１０）
を示しており、光源（１４）から発射された３本の光線
を輝度変調する光変調器（１２）を含んでいる。

光源（１４）から発射される光は、詳細は後述するが、
この光が走査する感光媒体の特性に適した波長を育する
。この実施例のカラー画像コピー装置（１ｏ）では、３
６５ｎｍ（ナノメートル）、４０４ｎｍ及び４３６ｎｍ
の波長の紫外線に感光する感光媒体を採用している。従
って、光源（１４）は水銀アーク灯などの紫外線の光源
で良い。画像情報源でもある制御手段（回路’）　（１
６）から供給される種々の画像の画素情報に従って、光
変調器（１２）は３本の光線を夫々輝度変調し、これら
変調された光線は、光軸（１８）に沿って、第２図の画
像集束面（２２）上の集束点（２０）　（第１図では破
線で指示している）に送られる。画像集束面（２２）上
の集束点（２０）は、変調された光線が集束する点を表
し、この点でこれらの変調された光線は感光媒体（感光
紙）　（２４）を露光する１本の光線になる。

感光紙（２４）はドラム（２８）の表面上にあり、モー
タ（３０）はこのドラムの中心軸（３２）をおよそ１１
０００ｒｐの速さで回転させる。走査手段である露光位
置設定装置！ｆｆ１（３４）のキャリッジ（３６）は、
ドラム（２８）の表面（２６）の上方に互いに離して設
けられた１対の平行レール（３８）及び（４０）に沿っ
てスライド移動し得る。キャリッジ（３６）がドラム（
２８）の軸方向に沿って移動すると、！（４２）が移動
して光軸（１８）の長さ及び方向を変更する。周辺ギア
構造（図示せず）を有するモータ（３０）がレール（３
８）及び（４０）に沿ってキャリッジ（３６）を移動さ
せる。３本の光線を変調する画素情報は、ドラム（２８
）の回転及び鏡（４２）の移動に同期して出力され、ド
ラム（２８）の表面（２６）に沿って集束点（２０）を
らせん状に移動させ、対応する画素情報によって変調さ
れた光線で感光紙（２４）上の対応領域を露光して、画
像のカラー・コピーを感光紙に形成する。

第２図は、光変調器（１２）の光学部品及びそれに関係
する光線の集束領域を示している。光変調器（１２）の
総ての光学部品は、光軸（１８）を略中心にしてその軸
に沿って配置されている。第２図の光変調器（１２）は
、集光レンズ（４８）を有すると共に、光源（１４）か
ら発射された種々の波長の紫外線の点光源を作る為に設
けた円形の穴を持つ不透明板（５０）も有する。この板
（５０）の光が通過する穴（５２）は、第１及び第２光
学組部品（５４）及び（５６）に向いており、これらの
両光半組部品の間に光ゲート手段（装［）　（５ｇ）が
ある。光学組部品（５４）及び（５６）は、光軸（１８
）に沿って互いに逆順序で配列された同様の光学部品で
構成されている。

第１光学組部品（５４）は、光分散手段として機能し、
不透明板（５０）の通過孔（５２）から伝播する異なる
波長の紫外線を受け、光軸（１８）に略垂直な平面を構
成している空中集束面（６０）上の異なる位置に各光線
を分散させる。第１光学組部品（５４）の平凸型のコリ
メーションレンズ（６２）は、不透明板（５０）から１
焦点距離分離れた位置に設けられ、通過孔（５２）から
伝播してくる異なる波長の光線を平行光線に変換する。

これらの光線は、２等辺プリズム（６４）に入射し、異
なる波長の光線が分散され、このプリズムは最小偏角と
なる位置に設けられている。プリズム（６４）を通過し
た異なる波長の紫外線は、平凸集束レンズ（６６）に入
射し、これを通過すると、集束面（６０）上の異なる位
置に各波長の光線が集束する。

第１光学組部品（５４）を通過した光線は、集束面（６
０）上のフィルタ・マスク（６８）に入射する。フィル
タ・マスク（６８）の殆どの領域は、３つの透明領域（
７２）、（７４）及び（７６）を除けば、紫外線を遮断
する不透明板（７０）であって、この不透明板は３６５
ｎｍ、４０４ｎｍ及び４３６ｎｍの波長の光線を遮断す
る。透明領域（７２）、（７４）及び（７６）は、第２
図の集束面に垂直方向に不透明板（７０）を貫通する細
長いスリットで、スリットの幅は約１００μｍ（第３図
の（７８）に相当）である。従って、３６５ｎｍ、４０
４ｎｍ及び４３６ｎｍの波長の光線がフィルタ・マスク
（６８）を通過する。

フィルタ・マスク（６８）を通過した３本の光線は、３
つの分離した光バルブ（８６）、（８８）及び（９０）
を含む光ゲート装！（５Ｂ）に入射する。集束面（６０
）に略直線的に並んだ光バルブ（８６）、（８８）及び
（９０）は、フィルタ・マスク（６８）を通過した３６
５１ｍ。

４０４　ｎｍ及び４３６ｎｍの光線を夫々遮断するよう
な間隔で設置されている。第１図の制御回路（１６）の
出力端（９２）、（９４）及び（９６）から供給された
画素情報に従って、光バルブ（８６）、（８８）及び（
９０）は通過光線を輝度変調する。制御回路（１６）か
ら供給される画素情報は、画像の異なる色成分の輝度に
対応している。各光バルブは、画素を形成する３原色の
中の１色の比率に対応する時間だけ光線を通過させる。

第３図は、フィルタ・マスク（６８）及び光ゲート装置
（５８）の詳細図である。フィルタ・マスク（６８）は
ガラス製の基板（９８）を具え、その上に金属製薄膜の
表面（１００）が密着している。この表面の一部分が選
択的に除去され、透明領域（７２）、（７４）及び（７
６）が露出している。光ゲート装置（５８）及び光バル
ブ（８６）、（８８）及び（９０）は一体構造になって
いるので装置が小型化されている。光バルブ（８６）、
（８８）及び（９０）の光通過スリット幅（１０２）　
　の寸法は、およそ４０μｍであって、フィルタ・マス
ク（６８）の光通過孔（７２）、（７４）及び（７６）
の夫々隣に配置されている。光パルプ（８６）　、（８
８）及び（９０）で輝度変調された光線は、第２光学組
部品（５６）に送られる。

この第２光学組部品（５６）は、入射光線を集束させる
光集束手段である。

第２図で、第２光学組部品（５６）の中の平凸型の集束
用レンズ（１０４）　　は、集束面（６０）から１焦点
距離分だけ離れた位置にあり、３本の光線を集束させて
２等辺プリズム（１０６）　　に入射させる。このプリ
ズムにより、３本の入射光線が合成される。プリズム（
１０６）　　を通過した光線は集束レンズ（１０８）に
入射し、このレンズを通過した光線はドラム（２８）の
集束表面（２２）上の集束領域に集束される。

（プリズム（１０６）及び集束レンズ（１０８）の間に
ある第１図の鏡（４２）により、露光位置設定装置（３
４）の中で光軸（１８）の行路が変更されている。）３
本の光線の集束点により画素が明瞭に示され、感光紙（
２４）の特定の領域で、３本の光線の相対的な露光時間
によってその画像の色の比率が決まる。これについては
、詳細に後述する。

光変調器（１２）の第１光学組部品である光分散装置！
　（５４）及び第２光学組部品である光集束袋！（５６
）により、点光源（不透明板（５０）の通過孔（５２）
　）から発射された光線を受けてそれ等の光線を１点（
集束面（２２）上の集束点（２０＞　）に集束させてい
る。

この為、光分散装置（５４）及び光集束装置（５６）は
同様の光学部品で構成され、それ等を光軸（１８）に沿
って逆の順序で配列した構造になっている。即ち、光分
散装置（５４）のレンズ（６２）、プリズム（６４）及
びレンズ（６６）は□、゛光集束装置（５６）のレンズ
（１０８）　　、プリズム（１０６）　及びレンズ（１
０４）　　に夫々対応している。光分散装置（５４）で
は、コリメーション・レンズ（６２）が点光源から分散
光線を受け、それを平行光線に変換してプリズム（６４
）に入射させる。光集束装置（５６）では、プリズム（
１０６）を通過した平行光線を集束レンズ（１０８）が
受けて集束点（２０）の１点に光線を集束させる。プリ
ズム（６４）を通過した光線は分散行路を伝播するが、
プリズム（１０６）を通過した光線は集束行路を伝播す
る。プリズムを通過する異なる波長の光線は、プリズム
の表面の法線に対して異なる角度で射出されるが、プリ
ズム（６４）の射出光線及びプリズム（１０６）の入射
光線の夫々対応する波長の光は、分散角度及び集束角度
の値が等しく、屈折する方向が逆になっている。このよ
うな構成により、光変調器（１２）によって異なる波長
の光線が１点に集束される。

光変調器（１２）の中で集束レンズ（１０８）以外の光
学部品は、第１図で破線で示した筒状のケース（１０９
）　　で囲まれ、保護されている。露光位置設定装置（
３４）のキャリフジ（３６）が感光紙（２４）の露光中
に移動すると、鏡（４２）及び集束レンズ（１０８）　
　がドラム（２８）の軸方向に移動する。キャリッジ（
３６）の２本の支持棒（１１０）により鏡（４２）が支
持されて、キャリッジ（３６）の上側表面上の通過孔上
にある集束レンズ（１０８）の上方に配置されている。

この鏡（４２）により、光軸（１８）の略水平な軸（１
８１）　　を伝、播する光線が反射され、集束レンズ（
１０８）　　に向かって略垂直方向の軸（１８ｂ）　　
に沿って伝播される。第４図に示すように、キャリッジ
（３６）が支持している集束レンズ（１０８）　　は、
３本の光線を集束点（２０）に集束させるように、ドラ
ム（２８）の表面の上方に距離（１１２）　だけ離れて
位置している。゛従って、キャリッジ（３６）の移動に
よって感光紙の露光中に光軸（１８）の水平方向成分（
１８≧）の長さが変化する。

モータ（３０）は、ドラム（２８）を軸（３２）の回り
に回転させると共に、キャリッジ（３６）をレール（３
８）及び（４０）に沿って移動させる。キャリッジ（３
６）の移動及びドラム（２８）の回転によって、感光紙
（２４）の露光中にドラム（２８）の周囲で集束点く２
０）が一連の隣接する輪を連続的に描く。従って、感光
紙（２４）の露光中に集束点（２０）は、ドラム（２８
）の表面をらせん状に移動することになる。モータ（３
０）から制御回路（１６）へ導線（１１４）　　を介し
てタイミング信号が送られる。このタイミング信号によ
り、３本の光線の変調時点をドラム（２８）及びキヤ’
Ｊ７ジ（３６）の動きに同期させている。具体的には、
このタイミング信号に応じて制御回路（１６）は、集束
点（２０）の位置を更新して集束点（２０）と感光紙（
２４）上の各領域との位置関係を適正に設定すると共に
、その感光紙（２４）上の露光領域に対応する画素情報
で３本の光線を変調してその領域を適正に露光する。

感光紙（２４）上の各領域に画素情報を書き込むのに要
する好適な時間は、約５０μｓである。この５０μｓの
書き込み時間の範囲内で、３本の光線により各々異なる
時間ずつ１領域を露光してカラー・ハーフトーンを作成
する。この５０μｓの書き込み時間を得るには、光バル
ブ（８６）、（８８）及び（９０）は少なくとも２０Ｋ
Ｈｚの周波数で動作しなければならない。強誘電性スメ
クテインクＣ型の液晶を用いた光バルブは、この周波数
で動作し得る。他の光バルブ技術、例えばＰＬＺＴ　（
Ｐｂ。

Ｌａ、Ｚｒ５Ｔｉを含むセラミックス）や電気機械的な
部品を用いた光パルプを応用しても良い。

感光紙（２４）の感光表面層は、米国特許第４．３９９
．２０９号及び第４．４４０．８４６号に記載され、ミ
ード社（’Ｍｅ’ａｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が製
造しているマイクロカプセルを多数含んでいる。このマ
イクロカプセル１個の中には、３個の液体モノマー（単
量体）の中の１個、フォトイニシェーク（ｐｈｏｔｏｉ
ｎｉｔｉ’ａｔｏｒ　）及び無色のグイ・プリカーサ（
ｄｙｅ　ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）が含まれている。感光紙
（２４）を３つの波長の光線の中の１本で露光して、上
記３個の液体モノマーの中の対応する１個のモノマーを
固体のポリマー（重合体）に変換する。第１図で破線で
示した露光済みの感光紙（１１６）　　は、矢印（１１
８）で示した方向に図示していないガイドに沿って送ら
れ、圧力ローラ（１２０）　及び（１２２）　　を通過
する。圧力ローラ（１２０）　及び（１２２）　を露光
紙（１１６）が通過する際−に、マイクロカプセルが酸
を発生する現像層と接触して画像が現像される。露光さ
れなかったマイクロカプセルが破裂して現像層と反応し
、染料が形成されて可視像となる。露光紙（１１６）上
で、露光領域は明るく、非露光領域は暗くなり、陽画像
が形成される。

圧力ローラ（１２０）　　及び（１２２）　　による処
理が終わると、露光紙（１１６）　　はローラ（１２４
）　　と加熱装置（１２６）　の間を通過する。加熱装
置（１２６）　　は染料の形成を加速し、比較的短時間
に画像のカラー・コピーを行わせる。露光紙（１１６）
　を約１００℃に加熱し、数秒間で完全に飽和した色彩
の画像が得られる。

上記の実施例では、現像層を含み、且つマイクロカプセ
ルを施した感光紙を用いているが、マイクロカプセルの
シートと現像用シートを別々に用いた画像転写型コピー
装置を構成しても本発明を実現し得る。その場合には、
現像用シートとガイド機構を使用してマイクロカプセル
のシートと現像用シートを圧力ローラ（１２０）　　及
び（１２２）　　の間で重ねて圧着させれば良い。する
と、現像用シートの非露光領域に染料が生じ、加熱装置
ｉｄ！（１２６）でそのシートを加熱してコピー画像が
得られる。

第５図のグラフは、光源（１４）として好適である２０
０Ｗの水銀灯の紫外線スペクトルの特性曲線（１２８）
　　を示している。第５図の水銀灯のスペクトル特性曲
線（１２８）　　は、３６５ｎｍ、４０４ｎｍ及び４３
６ｎｍの波長のピークを含み、夫々Ｐ３６５、Ｐ２Ｏ３
及びＰ２Ｓ５で示している。フィルタ・マスク（６８）
のフィルタ表面（１００）　上の透明領域（７２）、（
７４）及び（７６）は、３６５ｎｍ、４０４ｎｍ及び４
３６ｎｍの波長の光線を夫々通過させる。

上述の感光紙（２４）を３６５ｎｍ、４０４ｎｍ及び４
３６　ｎｍの波長の光線で露光する比率は、現像後の画
像では、原色の緑、赤及び青の比率に夫々対応している
。

第６図のグラフは、出力端、即ち、光変調器（１２）の
集束点（２０）で測定された波長が３６５ｎｍ。

４０４ｎｍ及び４３６ｎｍの光線の相対的エネルギ出力
を夫々第１帯域（１３０）　、第２帯域（１３２）　及
び第３帯域（１３４）　で示している。帯域（１３０）
　　、（１３２）及び（１３４）　　は、感光紙（２４
）上の画像の原色、緑、赤及び青に夫々対応している。

帯域（１：（０）　　、（１３２）及び（１３４）は、
総て半値幅が２３ｎｍ以下なので、これは、光変調器（
１２）によって３６５　ｎｍ。

４０４ｎｍ及び４３６１ｍの光線が狭い帯域幅に制限さ
れて送られていることを示している。帯域（１３０）　
　及び（１３４）　　の帯域幅は比較的狭い方が望まし
いが、３つの帯域を適正に分離する為には帯域（１３２
）　　が狭帯域であることが重要である。もし、出力さ
れる光線の帯域の分離が適正でなければ、感光紙（２４
）上に形成される画像の色彩が不正確になる。

光源（１４）から発射された各波長の光線が集束面（６
０）上の異なる位置に分散されるので、フィルタ・マス
ク（６８）上の透明領域（７２）、（７４）及び（７６
）の位置によって通過される３つの光線の波長を好適に
決定し得る。同様に、透明領域（７２）、（７４）及び
（７６）の幅（７８）によって、通過する光線の波長の
帯域幅が決まる。従って、フィルタ・マスク（６８）に
より、通過させる光線の分解及び波長を選択する手段が
簡単に実現される。

更に、感光紙（２４）は紫外線に感光するので、光変調
器（１２）の光学素子は、紫外線を効率良く通過させる
ものでなければならない。しかし、石英製の光学素子は
比較的高価である。好適な光学的物質として、例えば、
ＢＫ−７のクラウンガラスは紫外線を効率良く通過させ
、且つ石英より安価である。

以上本発明の好適実施例について説明したが、本発明は
ここに説明した実施例のみに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱する事なく必要に応じて種々の変形
及び変更を実施し得る事は当業者には明らかである。例
えば、画像を伝搬する光線を輝度変調して画素情報を送
るには、一定の露光時間中に感光紙を異なる強度の光線
で露光するようにしても良い。また、実施例では３つの
予め選択された波長の光線を変調して感光紙を露光して
いるが、用途によっては少なくとも２つの波長の光線を
変調することによりカラー・コピーを実現出来る。

［発明の効果］ 本発明によれば、分散させた光線から予め選択した波長
の光線を画素情報に従って変調し、それ等の変調された
光線を集束させて感光紙を走査し、１回の走査でカラー
・コピーが完了するので、従来より迅速に動作し、且つ
色ずれのないカラー・コピー装置を実現している。また
、用途に応じて、少なくとも２つの波長の変調された光
線により感光紙を露光して所望のカラー・コピーを得る
ことも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるカラー・コピー装置の全体図、
第２図は、第１図の光度ｍ手段（１２）の機能を示す図
、第３図は、第２図の光ゲート手段（５８）の断面図、
第４図は、第１図のカラー・コピー装置を４−４線に沿
って切断した場合の部分図、第５図は、本発明に好適に
使用し得る露光光線の相対的スペクトルを示すグラフ、
第６図は、本発明に係る光変調手段が出力する光線の波
長と強度の関係を示すグラフである。 （１２）は光変調手段、（１４）は光源、（１６）は制
御手段（画素情報源）、（２４）は感光媒体（紙）、（
３４）は走査手段（露光位置設定装置）、（５４）は光
分散手段（第１光学組部品）、（５８）は光ゲート手段
、（５６）は光集束手段（第２光学組部品）である。 代　　理　　人　　　　　伊　　藤　　　　　真向　　
　　　　　　松　　隈　　秀　　盛ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 芸、良（旧ｕｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の波長の光線を発生する光源と、上記光線の中
   の予め選択した波長の光線を画素情報に従って変調する
   光変調器とを有し、該光変調器により変調された光線に
   よって感光媒体を露光して画像のカラー・コピーを得る
   カラー・コピー装置において、 上記光源から発射された複数の波長の光線を受け、その
   中の予め選択された波長の光線を分散させて集束面上の
   異なる位置に入射させる光分散手段と、 上記集束面に並設され、上記予め選択された波長の光線
   を上記画素情報に従って変調する光ゲート手段と、 該光ゲート手段の出力光線を画像集束表面上の集束点に
   集束させる光集束手段と、 上記集束点の光線により上記感光媒体を走査する走査手
   段とを具えることを特徴とするカラー・コピー装置。
2. ２．複数の波長の光線を発生する光源と、 画素情報を順次供給する画素情報源と、 上記複数の波長の光線から予め選択された第１及び第２
   波長の光線を、上記画素情報に従って変調して、その変
   調された上記第１及び第２波長の光線を集束面上の集束
   点に集束させる光変調手段と、 上記第１及び第２波長の光線による露光に応じて第１及
   び第２の色が現像される感光媒体と、上記集束点の上記
   第１及び第２波長の光線により上記感光媒体を順次走査
   する走査手段と、上記第１及び第２波長の光線の変調に
   同期して上記走査手段に走査させ、上記感光媒体上に画
   像のカラー・コピーを合成する制御手段とを具えること
   を特徴とするカラー・コピー装置。