JP3069406B2 - カラー画像複写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像の複写装置
に係り、特に、大判原稿用の複写装置に於ける原稿読み
取りと画像形成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】汎用事務機器としての複写機に於ける入
力原稿サイズ及び出力複写物サイズは、Ａ３迄が圧倒的
に多くこれ以上のサイズは大判と呼ばれる。この大判サ
イズの原稿の読み取り方は、通常、手差しで一対のロー
ラー間に挿入された原稿が原稿載置台としての保持ドラ
ムに保持されてから読み取られるのが通例である。しか
し、最近では、原稿の厚みが上記ローラー間挿入・ドラ
ム保持の方式を適用出来ぬ程度に厚くなってきて、原稿
載置台としての平板（以下、ベッドと略称）を利用せざ
るを得ない状況も生じている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】原稿読み取りの為の原
稿保持が、ドラム式であれベッド式であれいずれの場合
にも、大判原稿の読み取り及び画像形成には、Ａ３サイ
ズ迄のものに比べて、著しく長い時間を要する。殊に、
フルカラー画像の形成には、単色画像の場合に比べて、
イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色に対応し
て約４倍の時間を要するので、更に、その時間が長くな
ることになる。

【０００４】本発明は上記従来例の有する問題点を解決
し、原稿の読み取り時間を短縮すると共に、複写画像の
形成時間も短縮し、併せて複写プロセス時間の短縮化を
図った画像複写装置を提供しようとするものである。

【０００５】上記課題を解決するために、本発明による
カラー画像複写装置では、相対的に移動する原稿画像か
らの反射光を各色に色分解して読み取る読み取りセンサ
と、該センサからの信号を増幅処理する光電変換装置と
を色分解する数に相当する数有し、各色の読み取りのた
めのセンサを移動方向に、原稿画像の読み取り長さを色
分解数でほぼ均等に分割した間隔毎に配し、各光電変換
装置からの出力電気信号を各色の画像信号として処理す
る画像処理装置とこの処理装置から出力される各色の信
号を相互に遅延させる信号遅延装置とからなる画像信号
発生装置とを有し、画像信号発生装置からの出力を受け
て当該色の画像を形成する画像形成装置を感光体等の像
形成体の周囲に色分解数でほぼ均等分割した間隔毎に配
し、各装置の機能を所要の原稿複写画像が得られるよう
に制御するタイミング回路を含む制御装置とを更に含
み、原稿画像を読み取り長さ方向に色分解数でほぼ均等
に分割して対応する各センサによりこの分割画像を同時
に読み取ると共に読み取った各分割画像を像形成体上に
均等分割した位置でほぼ同時に形成して分割前の原稿複
写画像として合成・再生するように構成する。さらに、
前記現像画像読み取り手段は、前記原稿画像をイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応させたこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】上記手段を採用することにより、本発明に基づ
くカラー画像複写装置では、上記請求の範囲の構成をと
る限りに於いて、原稿画像の読み取り及び複写画像の形
成のそれぞれに要する時間を従来の約４分の１に短縮で
きることになる。

【０００７】即ち、分割画像を４組の読み取り装置でほ
ぼ同時に読み取ると共に、対応する複写画像も４分割し
て各分割画像毎にほぼ同時に画像を形成するために、複
写に要する時間が大幅に短縮される働きを有するのであ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。図１は、本発明に基づくカラー画像複写装置に
於ける原稿読み取りプロセスを説明するための基本図で
ある。（ａ），（ｂ）は、原稿載置台の形状がそれぞ
れ、ベッド状及びドラム状の場合に対応する。両者に共
通に、Ｐは原稿画像の全体を、Ｐ_i(ｉ＝1〜4 )はその読
み取りの長さ方向に分割された部分をそれぞれ意味す
る。太字Ｄは、上記原稿の読み取りの長さ方向を、又、
奇数字は原稿画像照明用の光源を、偶数字は前記光源光
の原稿表面からの反射光を受ける光学的読み取りセンサ
を、それぞれ意味する。尚、Ｄ及び各数字の添字 a,b
は上記の図（ａ）,（ｂ）に各々対応する。原稿画像の
分割部分図（Ｐ_i）は 、原稿が固定し上記光源と読み取
りセンサが移動する場合には、本発明の要旨として相互
に均等の大きさを有していなくてよいが、原稿ないしそ
の載置台が移動して、上記の読み取り用の各要素固定の
場合には、Ｄ方向に等分割されているものである。

【０００９】上記迄の説明の意味する所は以下の通りで
ある。従来、原稿画像の読み取りが、１個の光源と１個
の読み取りセンサとからなる１組の原稿画像読み取り装
置によってなされていたのに対し、本発明では、イエロ
ー，マゼンタ，シアン，ブラック（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂk と
略称）の４色に対応して、長さ方向にほぼ均等に４分割
された原稿表面を、４組の読み取り装置によって、ほぼ
同時に、読み取るのである。読み取られた画像信号は、
次に説明する画像形成の為に、蓄積保存され、Ｐ_i毎に
Ｙ〜Ｂkの色信号は遅延されて出力されるのである。図
２は、本発明を乾式の電子写真方式に於ける画像形成プ
ロセスに適用した場合の基本機構を説明するための図で
ある。

【００１０】（ａ），（ｂ）は、感光体P.C.の帯電にコ
ロナ放電を用い、画像の書き込みに、P.C.の表面にレー
ザー光を照射させる場合と、感光体の帯電に代わるもの
として、感光体と現像材間に電気バイアスを加える方式
を採り、画像の書き込みにはP.C.の背面にＬＥＤ光を照
射させる場合とに、それぞれ対応する。各図に於ける添
字 a，b は、図（ａ），（ｂ）に対応する。記号Ｐ_i及
びＹ〜Ｂk、先に説明した通りである。

【００１１】Ｒｐはベルト状のP.C.を回動させるのに必
要な支持を兼ねた駆動用ローラーで、Ｒｔと同じくベル
ト状の転写紙搬送ベルト上に装着せられた転写紙T.P.の
支持と回動・搬送のためのローラーである。ＲｍはP.C.
からT.P.への画像転写を補助ないし促進するためのロー
ラーである。図５においてＮはコロナ帯電を、Ｌはレー
ザー光を、Ｍａはトナーを供給するデベロッパーユニッ
トを（Ｅａ、Ｅｂ）はクリーナーをそれぞれ表す。太字
のＤp、Ｄtはそれぞれ、感光体ドラム及び転写ベルトの
回動方向を示す。尚、Ｖは、上記に説明したP.C.とＭ間
のバイアス電圧発生用の電源を意味する。（ａ）に於け
るＮ、Ｌ及びＭａのセット及び（ｂ）に於けるＬＥＤと
Ｍｂの各セットは、Ｙ〜Ｂkについて各１組計４組それ
ぞれ装備されているが、１組を除き３組の図示は略さて
いる。

【００１２】次に、上記の基本要素からなる、本発明に
於ける画像形成の基本機構について説明する。図２
（ａ），（ｂ）共、P.C.はほぼ等長の４部と残部とから
なる。この等長の各部がＹ〜Ｂk に一対一に対応し、図
１で説明した原稿の読み取り信号は、Ｙ〜Ｂk の４色別
にほぼ同時に、書き込まれ、P.C.が一周する間に原稿の
全画像が書き込まれ、フルカラー画像の形成がなされ
る。T.P.は、前記全画像形成が終了すると同時に、駆動
され、P.C.から全画像をやはり一回転の動きで写し取
る。Ｅは、この転写終了直後から働いて、初期化に資す
る。上記迄の説明で、本発明に基づくカラー画像複写装
置の機能・機構の説明に、その構造・材質の説明が直接
にせよ間接にせよ必要でない限りは、これらの構成要素
部品ないし手段の図示や説明は一切省略されている。こ
の事情は、以下についても同様である。

【００１３】次に、原稿画像を分割して読み取り、かつ
同時に、対応する分割画像を形成する際の画像信号の流
れを説明する。

【００１４】図３は、原稿を分割して読み取る際の色信
号を分割画像（Ｐ_i）と対応させて時系列に表したもの
である。原稿を分割して読み取る部分（Ｐ_i）では、Ｙ
〜Ｂkを同時に色分解して保存し、分割画面毎に、異な
る順序で色信号相互に遅延させ送り出す。一方、画像形
成部では、例えば、上記の電子写真方式の場合には、潜
像形成部である感光体を各色毎に読み取り分割画面の長
さに対応してほぼ等長の部分に分け、上記の如く相互に
遅延させられた色信号の内、同一色のみの信号を出力す
る。この際、読み取りの場合とは逆に、同一色の内分割
画像に対応する信号が相互に遅延させられて、出力する
ことになる。このことをより詳しく表示したものが表１
及び２である。

【００１５】即ち、表１（ａ）は、図３をほぼそのまま
表にしたもので、ｔ_i（ｉ＝1〜4）は、各信号がそれぞ
れ出力され終わるのに要した時刻に対応する。

【００１６】表１（ｂ）は、各分割画像毎に、分解した
色信号の出力順を（ａ）と同じく時刻別に表したもので
ある。他方、表２は上記にも述べたように画像形成部で
の現像順を同様に表示したもので、これは、電子写真方
式の場合に該当するものである。

【表１】

【００１７】尚、本発明の要旨は、前記電子写真
方式の場合のみに適用されるのでなく、既に、良く知ら
れた、インクジェット方式や熱転写方式、更には銀塩写
真方式に基づくカラー画像複写装置にも適用されうるも
のである。その際、図３及び表１，２に示した信号列
は、簡明に、Ｐ_i毎にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂkの順で良く、従っ
て、Ｙ〜Ｂk の現像過程即ちポジ画像形成過程に於い
て、どの色も、Ｐ1〜Ｐ4の順に色づけしていくことにな
る。但し、上記各方式に特有な機能構成のままで４組要
することになる。この４組という数は、乾式の電子写真
方式に於いてＹ〜Ｂk の４色に対応して現像ユニットを
４組構成することから来ているのである。

【表２】

【表３】 Ｔ1＝ｔ0−ｔ0(＝0) Ｔ2＝ｔ1−ｔ0 Ｔ3＝ｔ2−ｔ0 Ｔ4＝ｔ3−ｔ0 （但し、ｔ_i（ｉ＝0 3）は図３で 与えられた時刻。）

【表４】 Ｔ1＝ｔ0−ｔ0(＝0) Ｔ2＝ｔ1−ｔ0 Ｔ3＝ｔ2−ｔ0 Ｔ4＝ｔ3−ｔ0 （但し、ｔ_i（ｉ＝0 3）は図３で 与えられた時刻。）

【００１８】表３は、図３及び表１，２に示した信号列
がそのまま適用される上記電子写真方式の場合のＹ〜Ｂ
kの色信号がＰ_i毎にどの程度相互に遅延させる必要があ
るかどうかを示したもので、図１，２の説明から分かる
通り、

【００１９】およそ Ｔ2＝Ｔ3＝Ｔ4（＝ｔ4−ｔ3）で
ある。

【００２０】これに対し、図４及び表４は、電子写真方
式以外の場合に本発明が適用された場合の色信号の時系
列とその相互遅延時間とを示したものである。図表から
明かなように、Ｔ'i≠Ｔ'j（ｉ,ｊ≧1）でかつ、特定の
Ｐ_i 部でのＹ〜Ｂk の相隣れる色間の遅延時間は、相互
に一定である。逆に、Ｐ_iとＰ_j（ｉ≠j） では、前記遅
延時間は、互いに、異なってよい。即ち、すぐ上の式で
与えられる通りである。

【００２１】上記迄の説明から理解される通り、本発明
に基づくフルカラー画像の複写装置では、画像の読み取
り時間が従来に比べて大幅に短縮されるに伴い、画像形
成時間も、大幅に短縮される。簡単に言えば、従来の約
四分の一になるのである。しかも、電子写真方式の複写
装置の場合には、感光体ドラムは１個ですませられる。

【００２２】尚、特開昭59−181362号などに記載される
電子写真方式の中でも、感光体ドラム表面上で色重ねを
するような場合で感光体周長をほぼ等長の４部分と残部
とに分けることの効用を、図５に基づき説明する。図５
（ａ），（ｂ）共通に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂk は、本項の初
めに説明した通りの意味で、その他の記号の意味する所
も、添字ａ，ｂの意味と共に、図２の場合と全く同様で
ある。Ｔは感光体から転写用紙上に、画像を転写するこ
とを表す。

【００２３】図（ａ）は、全原稿画像を１組の読み取り
センサユニットで１回限りで読み取り、Ｙ〜Ｂk の色信
号を同時に分解してデジタル信号としてストアし、順次
（例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂkの順で ）書き込む場合を従来
例として採り上げた場合に対応する。さてこの時、使用
するドラム状ないしベルト状感光体の周長Ｌcは、各々
次式で表される。

【００２４】Ｌ'c＝Ｌp＋Ｌ't＋Ｌ'0 （１）（従来例
の場合：図ａ） Ｌc＝Ｌp＋Ｌt （２） （本発明例の場合：図
ｂ） ここに、Ｌp：全原稿画像の読み取り方向の全長 Ｌ't，Ｌt：転写に必要な最低限の長さ Ｌ'0, Ｌ0：現像プロセスに必要な４組のユニットを配
置するための限界周長

【００２５】尚、Ｌ0はＬpに含まれているので、（２）
式に陽には表れない。ほぼＬ't＝Ｌtであるから、
（１），（２）式から次式が十分に成立する。 即ち、 Ｌc＜Ｌ'c （３）

【００２６】大判用のフルカラーコピアを上例の如く、
感光体は１個のみ使用の乾式の電子写真方式で機能させ
ようとすると、普通サイズ用ないし白黒用等に比べ、元
来、感光体周長の長大化は避けられず、（３）式で表さ
れるように、少しでも、感光体周長を短縮できる発明例
の方が工業的価値が高いと考えられるのである。

【００２７】上記迄の説明で理解される本発明に基づく
カラー画像複写装置の機能を制御する例として、乾式電
子写真方式の場合を代表例として、図６に示す。まず、
コピアのスタート釦を押すと、原稿画像の読み取りが始
まると共に、一種のＣＰＵとしてのタイミング回路が働
き出す。Ｐ_i（ｉ＝1〜4 ）は前述迄の分割画像信号を意
味し、各記号から出ている４本の矢印は前記画像信号を
Ｙ〜Ｂkの４色に同時に色分解することに対応する。

【００２８】画像信号発生回路は、ＣＣＤで代表される
読み取りセンサによって読み取られ同時色分解された前
記アナログ色信号をデジタル信号化し、かつ各種の画像
処理をした形で出力する。遅延回路では、前記画像信号
を前記Ｐ_i毎にＹ〜Ｂkに対応して図３及び表１〜３に示
される如く遅延させて、感光体上での潜像画像書き込み
用光源としてのレーザー光ないし発光ダイオードからの
光信号発生回路に入力する。４本の太い矢印は、Ｙ〜Ｂ
k の４色に対応する。光信号発生回路は、カールソンプ
ロセス回路に於ける露光回路に対応し、前記タイミング
回路により、感光体ドラムの駆動及び帯電から除電に至
るカールソンプロセスが制御される。この意味で、この
タイミング回路は、一種のＣＰＵであり、通常、マイコ
ン等で構成できる。

【００２９】尚、複写方式が電子写真以外の、インクジ
ェット方式や熱転写方式更には銀塩写真方式による場合
には、各々以下の通り図６の回路は一部変更される。即
ち、インクジェット方式や熱転写方式の場合には、光信
号発生回路及び感光体ドラム駆動回路並びにカールソン
プロセス回路が無くなり、代わってインクジェットを噴
射させる駆動回路や転写リボンに加えるべき熱信号発生
回路が、図６に於ける光信号発生回路の位置に入る。銀
塩写真方式では、カールソンプロセス回路と感光体ドラ
ム駆動回路が不要となる訳である。無論、その際の、遅
延回路やタイミング回路の働きは、図４及び表４の説明
で述べた如きものなのである。更に、実用上の動作につ
いて付言すると、図４及び表４に於けるＴ_i は相互にほ
ぼ等しい時が最も画像に時間をとらないことは容易に理
解されよう。

【００３０】

【発明の効果】上記迄の説明から容易に理解されるよう
に、本発明に基づくカラー画像複写装置は、従来の画像
形成に要した時間を約四分の一に短縮するという、大な
る工業的価値を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 原稿読み取りプロセスの基本図 （ａ）原稿載置台がベッド状の場合 （ｂ）原稿載置台がドラム状の場合

【図２】 画像形成の基本機構図 （ａ）感光体の帯電にコロナ放電を用い、画像の書き込
みにレーザー光を用いる場合 （ｂ）感光体の帯電の代わりに、感光体・現像部材間バ
イアス方式を用い、画像の書き込みにＬＥＤ背面露光方
式を用いる場合

【図３】 色信号の時系列図（１）

【図４】 色信号の時系列図（２）

【図５】 感光体ドラム周長の説明図 （ａ）従来例， （ｂ）発明例

【図６】 本発明に基づく複写装置の一実施例に於ける
基本動作回路記号の説明

【符号の説明】

１a，１b，３a，３b，５a，５b，７a，７b 光源 ２a，２b，４a，４b，６a，６b，８a，８b 読み取りセ
ンサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対的に移動する原稿画像からの反射光
   を各色に色分解して読み取る読み取りセンサと、該セン
   サからの信号を増幅処理する光電変換装置とを前記色分
   解する数に相当する数有し、 各色の読み取りのためのセンサを前記移動方向に、原稿
   画像の読み取り長さを前記色分解数でほぼ均等に分割し
   た間隔毎に配し、 前記各光電変換装置からの出力電気信号を各色の画像信
   号として処理する画像処理装置とこの処理装置から出力
   される前記各色の信号を相互に遅延させる信号遅延装置
   とからなる画像信号発生装置とを有し、 前記画像信号発生装置からの出力を受けて当該色の画像
   を形成する画像形成装置を感光体等の像形成体の周囲に
   前記色分解数でほぼ均等分割した間隔毎に配し、 前記各装置の機能を所要の原稿複写画像が得られるよう
   に制御するタイミング回路を含む制御装置とを更に含
   み、 前記原稿画像を読み取り長さ方向に色分解数でほぼ均等
   に分割して対応する各センサによりこの分割画像を同時
   に読み取ると共に前記読み取った各分割画像を像形成体
   上に前記均等分割した位置でほぼ同時に形成して分割前
   の原稿複写画像として合成・再生するように構成したカ
   ラー画像複写装置。
2. 【請求項２】 前記現像画像読み取り手段は、前記原稿
   画像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に
   対応させたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像
   複写装置。