JPH0151835B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子写真複写の方法および装置に関
する。特にこの発明は、再生複写すべき原稿の静
電潜像を作るのに用いられる光学投影の方法およ
び装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

電子写真、写真および印刷の技術における像の
品質は、像を作る媒体の解像力に左右される。現
今の電子写真装置は2.54cm（１インチ）当たり約
500対以上のラインによつて解像される細部を含
む高品質の像を作る。これは一般に電子写真にと
つては高解像度と考えられており、2.54cm（１イ
ンチ）当たり約100対のラインによる解像度は一
般に低解像度と考えられている。

解像度のほかに、媒体が再生し得る濃度域も像
の品質に影響する。この場合、濃度は白色の背景
からの拡散反射濃度を表わすのに用いられるが、
スペクトル反射濃度および透過濃度を含むことも
理解しなければならない。

色原稿が再生されるときは、色再生の忠実度が
像の品質すなわち許容度に影響する色補正技術を
使わなければ、色工程は再生工程から作られる原
稿をよく再生することはできない。

色および色調の補正は、カラー写真ならびに印
刷の技術において、他の種々の方法の中でもとり
わけレーザ走査技術によつて行われる。普通、原
稿はラインラスタ・パターンによつて１ライン内
において光セルで一点ずつ走査される。各点すな
わちピンクセル画素の個々の色含量および色調、
すなわち濃度は電気信号によつて表わされ、その
信号がコンピユータによつて評価されかつ色補正
ならびに色調補正がなされる。次に、補正された
電気信号は、写真乳剤の上をラスタ・パターン状
に一点ずつ移動される光のスポツトの強さを変え
るのに用いられる。補正は影像すなわちビデオ信
号に対して直接行われるがこのような補正はカラ
ー写真技術における色重色補正マスクに似てい
る。乳剤は一般に、2.54cm（１インチ）当たり
1500対のラインという高い解像が可能な超高解像
媒体である。しかし走査スポツトの大きさは一般
に、工程解像度を2.54cm（１インチ）当たり約
1000対のラインまで減少させる寸法に制限され
る。光の像を乳剤に投影するのにレンズは使用さ
れない。乳剤の走査スポツト露光のみを使用する
ことにより、走査された像を光学投影像と整合さ
せる必要はない。

ゼロツクス6500カラー・グラフイツク・プリン
タ（CGP）は、機械の光導電性ドラムを露光す
るレーザ・スキヤナを含むように変形されたゼロ
ツクス6500カラー複写機である。しかしレーザ露
光機構は、複写機のプラテン上にある原稿とは無
関係に発生されるビデオ信号が供給される。カラ
ーでも白黒（単色）でも、色補正または色調補正
された複写を作るためにランプおよびレンズと並
列に、すなわち付加モードで、ラスタ・スキヤナ
を使用する電子写真機械はまだ知られていない。

〔問題点を解決するための手段〕

複写すべき原稿の組成も複写の品質に影響す
る。特に、電子写真機械はその工程に固有な強い
コントラストのために、連続色調の原稿を正確に
再生するのが困難である。また、機械がハーフト
ーンスクリーン機構を持つ場合は、ハーフトーン
の原稿再生が困難である。再スクリーニングは、
観測者にとつて不快なート周波数を複写の中に発
生させる。本発明は、連続色調の原稿の複写を作
るのに最も適した入力ラスタ走査機構を含む。

したがつて、本発明の主な目的は、連続色調の
原稿を複写する電子写真機械の能力を改善するこ
とである。

本発明のもう一つの目的は、光学投影装置を用
い、電子写真複写機または複写機械に像補正能力
を付加的に含めることである。

もう一つの目的は、ゼロツクス6500カラー複写
機のようなカラー電子写真複写機に色補正能力を
付加することである。

上記に関連する一つの目的は、ゼロツクス6500
カラー複写機のような型の機械の色複写能力を改
善することである。現在、ゼロツクス6500は機能
色原稿の最も忠実な色複写を作る。これらは、全
濃度でおのおのシアン色、マゼンタ色および黄色
の顔料または染料からなる８通りの可能な組合せ
で作られる色（白黒も）を含む原稿である。

本発明のもう一つの目的は、光学投影露光機械
に比較的安価なスポツト走査露光装置を付加する
ことによつて、電子写真機械における像補正を達
成することである。

明らかに、ここで一つの目的は、電子写真複写
装置により作られる複写の品質を改善することで
ある。

本発明の上記その他の目的は、電子写真複写機
の高解像度光学投影露光部分によつて作られた像
が、それを比較的低解像度の、したがつて安価
な、スポツト走査装置によつて作られた補正像と
組み合わせることにより著しく増強されることを
認識することによつて達成される。補正像は、光
学的に作られた像の濃度、色またはそれらの組合
せを補正するものである。この付加的な、すなわ
ち並列の電気補正方式は、写真および印刷を含む
グラフイツク・アートにおいて類を見ない。

一つの実施例では、原稿（すなわち再生すべき
目的物）は可動プラテンの上に置かれる。プラテ
ンは、光学露光手段の一部を構成する固定したラ
ンプおよびレンズを通過するとともに、ラスタ露
光手段の一部を構成する固定したCCDアレイを
通過する。再生は、可動プラテンと同期して回転
する光導電性ドラム（またはベルト）の上に作ら
れる。

ドラムが１回転する間に、原稿の完全な一つの
静電潜像が光学露光手段によつてドラムの上に作
られる。光学装置は、プラテンからドラムへ原稿
のスリツト像を投影する。プラテンとドラムとの
間の運動により、スリツトは原稿の完全な像を掃
引することができる。同様にCCDアレイは、原
稿全体の完全なラスタ像を一括して表す電気ラス
タ信号をラインごとの形で作る。ラスタ信号を発
生させる装置は、ラスタ入力キヤスナと呼ばれ
る。

ラスタ信号はラスタ出力スキヤナに加えられ
て、ラスタ信号で表される光像をドラム上に露光
する。ラスタ出力スキヤナには、ドラム上のスポ
ツトに集束される狭い光のビームを作るレーザが
含まれる。検流計の上に置かれた鏡は、ドラムの
円運動に対して高速でドラムを横切つてレーザ・
スポツトを掃引する。レーザ・ビームの通路にあ
る光学変調器は、ラスタ信号に応答してスポツト
の強さを変調しドラム上にラスタ静電潜像を作
る。

光学像およびラスタ潜像は、同一回転の間に、
光導電性ドラムの上に作られる。二つの像は重な
り合つている。ラスタ像は、高解像度光学像に対
する低解像度補正像である。合成潜像は光学露光
手段だけで得られた品質よりもはるかに良質であ
る。カラー複写機の場合、光学およびラスタ露光
手段の組合せは、連続色調の原稿の良好なカラー
複写を機械に作らせる。

カラー・テレビジヨンでは、送信される輝度信
号はカラー含有信号よりも広いチヤンネルにわた
つて送られる。これが行われるのは、人間の目が
統計上、色合いの変化よりも輝度変化のほうに敏
感だからである。しかしカラー・テレビジヨン技
術は本発明に似ていずまた関連していない。とい
うのはテレビジヨンの像形成プロセスはすべてラ
スタ走査、電気信号環境において行なわれるから
である。これに反して、本発明によれば、低解像
度電気ラスタ像で高解像度光学像を補正する。

米国テレビジヨンの同時またはコンパチブル・
カラー方式の説明については、1975年マグロー・
ヒル社発行のDonald G.FinkおよびAlexander
A.Mckezie著「エレクトロニクス・エンジニヤ
ズ・ハンドブツク」の第20−３頁乃至第20−15頁
を参照されたい。

電子写真装置におけるレーザ・スキヤナの使用
は知られている。ゼロツクス6500カラー・グラフ
イツク・プリンタ（CGP）は１年以上の間市販
されてきた。6500CGPはレーザ・スキヤナを含
むように変形されたゼロツクス6500である。ゼロ
ツクス6500は米国特許第3854449号に記載されて
いる。

6500CGPには、光導電性ドラム、色原稿を保
持するプラテン、プラテンの原稿を照視するとと
もに原稿の像の狭い横部分を光導電性ドラムの上
に投影するランプおよびレンズが含まれている。
ランプおよびレンズはドラムと同期して移動し、
原稿の完全な一つの静電潜像が、ランプとレンズ
がプラテンの全長を走査し終わつた時ドラム上に
作られる。この潜像は、複写機に転写されるべき
トナー像を作るトナーによつて現像される。色複
写を作るには、工程が３回繰り返される。赤色、
縁色および青色透過フイルタが順次レンズの光学
軸に挿入されて、３個の分離像を作る。分離像は
シアン色、マゼンタ色および黄色のトナーによつ
て現像される。異なる３色のトナー像は同じ複写
紙の同じ側に重ねて転写され、原稿の完全な一つ
の色複写が作られる。

6500CGPにあるレーザ・スキヤナはラスタ出
力スキヤナ装置である。それは6500複写機のフレ
ーム内に置かれ、ヘリウム−ネオン・レーザ、ス
ポツト集束レンズおよび鏡を設けた枢動検流計を
備えている。レーザ・スポツトは、検流計の鏡に
よつて直線通路上を写真ドラムの前後に掃引され
る。スポツト露光は、可動ランプおよびレンズに
よつて作られる光学露光から離して置かれる。レ
ーザ・スポツトの強さは、受信したビデオ信号に
したがつて変調される。ビデオ信号は、別のビデ
オ信号発生装置から6500CGPに送られる。標準
の応用は、カラーGRTデイスプレイ・ターミナ
ルで示されるビデオ信号の場合である。

ゼロツクス6500CGPと本発明との顕著な相違
は、ビデオ信号が6500のプラテンにある原稿の走
査からは作られないことである。すなわち、レー
ザ露光および光学露光機構は、プラテンの原稿に
関するかぎり相互にかかわりなく作動する。
6500CGPの標準応力は、プラテンの原稿から、
または遠隔装置によつて作られかつレーザ．スキ
ヤナ変調器に加えられるビデオ信号から、色複写
を交互に作ることである。

Ronald J.PellarおよびLeland D.Greenによる
米国特許第4149183号は、原稿を表す電気信号を
作るためには移動する光のスポツトによつて原稿
を走査するカラー電子写真複写機について記載し
ている。電気的像すなわちビデオ信号は、光導電
性ドラムを露光するラスタ出力スキヤナにある変
調器に加えられる。実際には、原稿はその電気的
な形で、色分離像を作るように赤色、青色および
緑色の３個のレーザによつて走査される。電気分
離像は、それぞれラスタ出力スキヤナに加えられ
る前に色補正される。この場合、スキヤナ機構は
単独の露光手段である。上記米国特許第4149183
号のスキヤナは高解像度型であり、したがつて写
真印刷技術のように、光学露光機構を含む必要ま
たはその理由は存在しない。本発明の他の目的お
よび特徴は図面に関する以下の説明で明らかにな
る。

本発明は、光導電体の上で高解像度光学像の上
に低解像度補正像を作る工程を含む。カラー複写
機では、補正像は連続色調の原稿の場合には経験
的に導かれかつコントラストの強い色原稿の場合
には論理的に導かれる色補正像を含む。（これら
は以下に詳しく説明する）白黒（すなわち単色）
の複写機では、補正像は光学像のダイナミツク・
レンジを広げるために光学像に対して補正を行う
色調補正像である。電子写真装置における光学お
よび電子露光機構のハイブリツド式は新規であ
る。写真技術におけるこの付加的方法は他に類が
ない。さらに、高解像度光学像を改善するため
に、低解像度電気色補正像を電子写真術に使用す
ることも新規である。同様に、再生機械の光学露
光に平行してリアル・タイム補正を使用すること
も新規である。

〔実施例〕

第１図には、電子写真装置１の概略図が示され
ている。（図面はどれも縮尺ではない。）電子写真
装置１は可動プラテン２および光導電ドラム３を
含む。プラテンは例えばドラム３の時計方向回転
と同期して、左から右に移動する。プラテンの移
動中、プラテンの上に置かれた原稿を光学露光手
段４およびラスタ露光手段５によつて同時に走査
しプラテン上の原稿に相当する像の形をした電磁
放射線をドラムに与える。ドラムの表面は、光学
またはラスタ露光手段からの露光に先立つて、コ
ロナ放電器（第３図に示されている）によつて一
様に静電帯電されている。ドラムの露光について
は、光学露光とラスタ露光とが同時に発生しても
よく、またどちらか一方が先に発生してもよい。
しかし、二つの露光は相互に整合していなければ
ならない。

帯電した光導電体の露光は、静電光学潜像およ
びラスタ潜像を作る。これらの潜像は、露光され
たドラムの表面にトナー物質を付着させることに
よつて可視的にされる。出来上つたトナー像は、
もつぱら光学露光によつて作られたトナー像の補
正された型である。トナー像は普通、複写機に転
写されて複写機に永久的に溶着固定される。

静電潜像の写真的方向（正または負）は、現像
システムにおけるトナー物質に左右される。本説
明においては、ドラムに付着された電荷が正であ
る。露光は、露光領域における正電荷の減少を招
く。トナー物質は、高電荷の領域すなわち非露光
領域に静電固着するように選択される。ドラムの
単位面積に固着するトナーの量は、その単位面積
に当たる光（光子）の量に反比例し、すなわち露
光が多いほどトナーは少なくなる。言うまでもな
いが、他の電子写真装置はドラムの表面を負電荷
で一様に充電することによつて作動し、それによ
つてトナーに関し異なる静電特性が要求される。
また、与えられた装置においてトナーを非露光領
域ではなく露光領域に固着させたい場合、トナー
の静電特性は適当に選択されなければならない。
すなわち、静電写真装置は静電潜像の写真像方向
を逆にするように調節することでき、このような
装置は本発明により包含されるように意図されて
いる。

さらに本実施例は、光導電体と同期して移動す
るプラテンを説明している。簡単に理解できる代
替として、プラテンが静止し、光学およびラスタ
走査装置が移動するシステムがある。また、ベル
ト形光導電体と共に使用されるフラツシユ露光光
学システム（例えばゼロツクス9200複写機）は、
プラテンと光導電体が少なくともフラツシユ露光
の時続時間中に相互に静止状態となる形を有効に
定める。これらの代替は本発明の範囲内とされ
る。

第２図は第１図に示したシステムをさらに詳し
く示した図である。（異なる図面を通じて同様な
素子には同様な参照数字が使用されている。）第
１図のラスタ露光手段５は第２図では一段と詳し
く示されている。また、光学的ハーフトーンスク
リーン７がシステムに追加して示されている。

第２図のラスタ露光手段には、ラスタ入力スキ
ヤナ（RIS）８，プロセツサあるいはコンピユー
タ９、およびラスタ出力スキヤナ（ROS）１０
が含まれている。RIS８はフエアチヤイルド・カ
メラから入手できるような電荷結合デバイス
（CCD）であるか、またはレテイコン・コーポレ
ーシヨンから入手できるような電荷結合光導電デ
バイス（CCPD）とここで呼称するデバイスであ
ることが望ましい。しかし、上記米国特許第
4149183号においてPellarおよびGreenによつて
説明されたような可動スポツト・スキヤナは、本
発明のために好適である。実際に、上記米国特許
に開示されているような型のスキヤナは、現在の
軸のみならずＹ軸においてもレーザ・ビームを偏
向させる特別な偏向手段を含むように変形された
とき、静止プラテンの上の原稿を走査するのに好
適である。もちろんCCDは、原稿の完全フレー
ム露光がその上に投影されそれによつて静止プラ
テンの使用を可能にするような二次元アレイとし
て作られる。ｘ−ｙ偏向スポツト・スキヤナおよ
び二次元CCDアレイは当然、少なくとも現在の
経済の面で、システムの価格を著しく増加させ
る。CCDの価格は、今後充分に改善できると期
待されている。

プロセツサ９は、モトローラ・コーポレーシヨ
ン6800イクササイザシステムのようなミニコンピ
ユータシステムであるプロセツサはRIS８の作動
を調整し、それによつて作られたラスタ像すなわ
ちビデオ信号をバツフア内に取り、そしてラス
タ・ビデオ信号を補正像信号に変えるように像信
号を処理する。またプロセツサ９は、補正信号を
ROS１０にも加える。ドラム３の上に作られる
二つの潜像の整合を保証するために光学およびラ
スタ露光手段を調整するのはプロセツサ９であ
る。

ROS１０は、プロセツサ９で作られた電気補
正像信号に比例する光度にドラム３を露光させる
可動スポツトシステムである。適当なROS機構
の一例としては上記米国特許第4149183号に記載
されたものがある。一般に言つて、レーザは微小
なスポツトまで、例えば直径約16ミクロンまで集
束するのに適し、しかも光電導体３を有効に放電
させる適当なエネルギを持つコリメートされた光
のビームを作るので、レーザは光源として用いら
れる。スポツトの掃引すなわち移動作用は普通、
回転多面鏡により、または検流計に取り付けられ
た往復鏡により得られる。また、可動スポツトは
検流計および回転鏡のような機械装置なしでも得
られる。非機械装置の一例は、内部偏向すなわち
内部反射特性が電気的に変えられる偏光部材であ
る。圧電結晶はそのような装置の例である。

ハーフトーンスクリーン７は、光学露光手段４
またはラスタ露光手段５のいずれかによつて露光
する前に、帯電された光導電体３を光学露光する
装置である。スクリーン７は他の二つの露光機構
に対してドラムを同時にまたは順次露光するよう
に置くことができるが、ドラムの表面がトナーを
受ける前にそうしなければならない。

スクリーン手段７は、例えば約10ミクロンおき
にガラスの上に不透明な、狭い、平行線が形成さ
れたガラス板を含むラインスクリーン（図示され
ていない）を含む。ガラス板はドラム３から約
0.5mm離されている。白熱ランプ（図示されてい
ない）がドラムから離れた側からガラス板を照射
し、その結果ライン像がドラム３に向けられる。
ライン像は再生すべきプラテン２の上の原稿の濃
度範囲に適した所望の空間周波数となるように選
択される。

装置７によつて与えられるこのスクリーン機能
は、プロセツサ９およびROS１０によつても果
たすことができる。

全体を通じ、プラテン２の上の原稿は連続色調
物体と考えれる。スクリーンかけされた原稿、す
なわちハーフトーン原稿を使用するときは、原稿
中に存在しているスクリーン周波数の再生を伴つ
てコピーすることが高解像度ラスタ・スキヤナに
要求される。また、ラスタ露光手段に固有のスク
リーンかけされた像のスクリーン操作は、再生中
にビート・パターン例えばモアレ模様を生じる。
ラスタ露光手段５の中にビート・パターン抑制技
術が組み込まれると、同装置の価格は増加する。

第３図は、可動プラテンとしての回転ドラムを
示す。第１図および第２図の可動プラテン２が望
ましい。ドラムプラテンは、本説明のための図面
を簡潔化させる。再生すべき原稿１３は、適当な
手段（図示されていない）によつて回転円筒プラ
テン１４の周囲に固定されている。原稿１３の静
電潜像は、光学およびラスタ露光手段によつて光
導電ドラム１５の表面に作られる。図示の例で
は、プラテン１４は反時計方向に、ドラム１５は
時計方向に回転する。プラテン１４とドラム１５
のそれぞれの回転軸１６および１７を接続する直
線と交差するプラテン１４とドラム１５の表面上
の点では、相対接線速度はゼロある。実際上、周
囲に原稿１３を持つプラテン１４の直径はドラム
１５の直径に等しく、またプラテンとドラムの角
速度の大きさは相等しい。

コロナ放電器１８は、ドラム１５がこの静止装
置を通過して回転するにつれてドラム１５の表面
を一様に静電帯電する。コロナ放電器には、少な
くともドラム１５の像形成長さに対して軸１７に
平行にわたる細い電線１９に含まれている。ドラ
ムは、例えば電気的に接地された導電性裏打ちの
上の光導電層が含まれる。細い電線１９は直流高
圧電源、例えば2000VCDに接続される。電線１
９とドラム１５の間の間隔は約20cmである。電線
１９の回りの空気の電離から生じるイオン雲の発
生を助けるために、シールド２０が電気的に接地
されている。

第３図のシステムのための光学露光手段には、
ランプ２４，反射器２５、レンズ２６およカラ
ー・フイルタ保持器２７が含まれ、これらはすべ
て動かないように固定支持されている。ランプお
よび反射器は、プラテン１４（軸１６に平行）の
全長を照射する。レンズ２６によつて集められた
被照直線部分からの反射光は、光学露光部２８で
ドラム１５の上に集光される。（ラスタ露光部２
９は右方に置かれる。） 光学潜像と呼ばれる静電潜像は、プラテンが光
学走査形式で原稿を光学露光手段を通過して回転
させるにつれ、ドラム１５の上に形成される。よ
くか分るとおり、光学露光システムは露光部２８
の近くに配置されたスリツト・アパーチヤ板（図
示されていない）を含む。また、光学装置には部
品の配列を一段と具合よくするために投影軸を組
み合わせる鏡がある。レンズ２６は実際には多レ
ンズ光学ピースであり、第３図に示されたレンズ
は単に機能を説明するためのものである。

カラー・フイルタ保持器２７は、赤、緑および
青色の透過フイルタをレンズ２６の光学軸に順次
挿入する手段（図示されていない）を含む。これ
らのフイルタによつて、シアン色、マゼンタ色、
および黄色のトナー像がドラム１５の３連続回転
中にそれぞれ作られる。フイルタ交換操作は、米
国特許第3854449号の開示において一段と詳細に
説明されている。

ラスタ露光手段には、光学露光手段にも使用さ
れたランプ２４および反射器２５が含まれる。レ
ンズ２６およびフイルタ保持器２７の右に示され
ている装置は、ラスタ露光手段の残りの大部分を
構成する。

ラスタ露光手段のラスタ入力スキヤナ（RIS）
部分には、カラー補正像信号を作るのに必要な３
個の並列スキヤナが含まれる。赤色のRISには
（第３図に示されるすべてのレンズに共通な光源、
すなわちランプ２４および反射器２５と共に）赤
色透過フイルタ３０Ｒ、レンズ３１Ｒならびに電
荷結合デバイス（CCD）３２Ｒが含まれ、緑色
のRISには緑色フイルタ３０Ｇ、レンズ３１Ｇお
よびCDD３２Ｇが含まれ、さらに青色RISには青
色フイルタ３０Ｂ、レンズ３１ＢおよびCCPD３
２Ｂが含まれる。こでCCPD（例えば上述したレ
テイコンのデバイス）が要求されるのは、それが
CCD（例えば上述したフエアチヤイルド・カメラ
のデバイス）よりも青色光に対してはるかに強い
反応を示すからである。

経済的な点では、単一レンズを有するRISシス
テムのほうが第３図の３レンズシステムよりも好
ましい。単一レンズRISの一例は、例えば3072個
の素子（３×1024）アレイを使用するものであ
る。アレイにおける隣接素子はそれぞれ、赤色、
緑色および青色フイルタでカバーされている。赤
色、緑色および青色フイルタでフイルタされる隣
接素子の各群は電気像の画素すなわちピクセルを
作る。単一レンズRISのもう一つの例は、例えば
1024素子のCCDアレイが３個単一テツプ上で密
接して並列に置かれている装置である。この場
合、赤色、緑色および青色フイルタは３個の隣接
並列素子群とそれぞれ関連づけられる。フイルタ
の機能は、アレイの固有特性として最もよく含ま
れる。

CCDおよびCCPDには1024個の不連続素子があ
り、その上に原稿のラインまたはスリツト像が集
束される。第４図は説明に役立つ。３個のシステ
ムは同じであり（前述のCCPDを除く）、一つの
RISの説明は３個のすべてに共通する。赤色RIS
がこの説明の目的で任意に選択されている。

ランプ２４は、ドラム１５の長さ方向に延びて
いるように第４図で示されている。（反射器２５
は第４図には示されていない。）ランプ２４は白
色光を出す。原稿１３から反射された赤色光は赤
色フイルタ３０Ｒを通過し、レンズ３１Ｒによつ
て集光され、1024素子のCCD３２Ｒ上に集束さ
れる。約８cm（11インチ）の原稿１３の場合、
CCDは2.54cm（１インチ）当たり約93ライン対の
有効解像度を持つが、これは低解像度定義の範囲
内である。本発明は2.54cm（１インチ）当たり約
60ライン対という低いラスタ露光解像度について
良好な結果を示すが、これは事実上一段と低い実
用限度である。

一番端の光線３４，３５，３６および３７は、
ドラムの全長（例えば約28cmすなわち11インチ）
の像を長さわずか約10cmのCCD３２Ｒまで下方
に投影する、レンズ３１Ｒの能力を表わすための
ものである。CCDは、原稿の相当する領域から
の入射光の強さに比例して1024素子各各の上に電
荷を蓄える。電荷は、ライン４０によつて受信さ
れたクロツク信号により、CCDの一端から直列
にシフトされる。クロツク信号は、後述のROS
における走査スポツトの掃引速度と同期される。
与えられたCCD素子からのアナログ電荷レベル
は、アナログ／デイジタル（Ａ／Ｄ）変換器４１
Ｒに加えられる。

Ａ／Ｄ変換器は、個々のCCD素子のアナログ
電荷レベルを０〜31の範囲の５ビツト（例えば）
のデイジタル数字に変える。（より大きなビツト
数が選択されることがあるが、現在経済的な点で
５ビツト表示が選ばれている。）したがつてＡ／
Ｄ変換器４１Ｒの出力は、原稿１３の一つのライ
ン上の1024個のピクセル素子の一つの赤色含有を
表す５ビツト２進数である。緑色および青色の
Ａ／Ｄ変換器４１Ｇと４１Ｂは、原稿の同じピク
セル素子の緑色および青色強度を表す５ビツト２
進数を同時に作る。

５ビツト数はおのおの、第３図のプロセツサ４
２にある14ビツト・レジスタに並列に読み込まれ
る。レジスタ内の２個の最上位ビツトは、複写機
がプラテン１４およびドラム１５のシアン色、マ
センタ色または黄色のサイクルにあるかどうかを
示す。残りの12ビツトには赤色、緑色および青色
のＡ／Ｄ変換器４１Ｒ，４１Ｇならびに４１Ｂか
らの強度情報が含まれている。各Ａ／Ｄ変換器は
５ビツト数を作るので、15ビツトの中の３ビツト
は落される。機械がシアン色サイクルにあるとき
は、赤色Ａ／Ｄ変換器４１Ｒからのビツトは落さ
れない。同様に、マゼンタ色サイクルにあるとき
は、緑色Ａ／Ｄ変換器４１Ｇからのビツトは落さ
れないし、また黄色サイクルにあるときは、青色
Ａ／Ｄ変換器４１Ｂからのビツトは落されない。
プロセツサは、適当な入力ライン４３から現在の
機械のサイクル情報を受ける。

ドラム１５のいろいろなカラー・サイクルの間
所要の補正はある色の他の色よりも多く左右され
る。３個の落されるビツトは、与えられたサイク
ルの間、２つの二次色から落される。例えば、シ
アン色およびマゼンタ色の両サイクル中、青色
Ａ／Ｄ変換器４１Ｂの出力は補正にとつて重要な
ものではない。したがつてこれらのサイクル中、
青色Ａ／Ｄ変換器からの２つの最下位のビツトが
落され、シアン色のサイクル中に緑色の数から、
またはマゼンタ色のサイクル中に赤色の数から最
下位の１ビツトが落される。

次に14ビツト・レジスタ内の数字は、プロセツ
サにある探索表の14ビツト・アドレス・メモリに
読み込まれる。その独自のメモリ場所には、メモ
リ・アドレスによつて表される独自のカラー組合
せについてドラム１５の上の潜像の所望補正を表
す適当な６ビツト（例えば）の２進数が含まれ
る。

シアン色、マゼンタ色および黄色の各サイクル
についてピクセル素子からの赤色、緑色および青
色強度に関する規定の補正は経験的に定められ
る。経験的に導かれた数は、プロセツサのメモリ
に予め読み込まれる。第３図の機械は、メモリの
12288個の場所は、３つのカラー・サイクルのお
のおのについて独自の数を割り当てられている
4096個の場所と共に使用された。

メモリ場所は８ビツト数を記憶する。しかし
ROSを簡潔化するために、第３図のROSでは６
ビツト数が使用される。ROSには、ドラム１５
の上の潜像にある与えられたピクセルに対する補
正を表すプロセツサ内の探索表メモリからの６ビ
ツト数を受ける、デイジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器４４が含まれている。Ｄ／Ａ変換器
は、２進数をアナログ電圧に変えるが、そのアナ
ログ電圧はレーザ・ビーム変調器４５に加えられ
る。ヘリウム・ネオン・レーザは、変調器を通る
ように方向づけられるコリメート・ビーム４６を
発生する。変調器は、印加電圧に比例してそれを
通る光の量を変える。

変調されたレーザ・ビーム４６はその後、検流
計５１にとりつけられた振動鏡５０に向けられ
る。検流計は、電気リード線５２から受信した信
号によつてプロセツサの指令どおり鏡５０を前後
に動かす。鏡５０の振動は、ドラム１５の長さ方
向に沿つて変調されたレーザ・ビームを掃引す
る。ドラム１５にある各ピクセル素子に対するビ
ームの強さは、変調器４５に加えられる電気補正
信号によつて定められる。補正信号は、ピクセル
の単位面積における赤、緑および青色の強度レベ
ルの特定な組合せに適した補正に相当するプロセ
ツサ・メモリ内に記憶された4096個の独自な数の
中の１つである。

振動鏡５０は、ロンキー（ROnchi）のルーリ
ング（罫線）５４および検光器５５を含む掃引同
期手段と関係づけられている。ロンキーのルーリ
ング５４は超高精密加工の溝を備えているガラス
板である。ルーリングは等距離であり、2.54cm
（１インチ）当たり約120ルーリングの空間周波数
で生じる。ルーリングの全長は約25.4cm（10イン
チ）である。

第５図でさらによく分かるとおり、レーザ・ビ
ーム４６ａはビーム分割器５６によつて分割さ
れ、検流計の鏡５０によつてロンキーのルーリン
グ５４の上に掃引されるビーム５７（第３図示に
も示されている）を生じる。光検知器５５は、鏡
がロンキーのルーリングの上にビーム５７を掃引
するにつれて、ビームからいろいな光量を受け
る。したがつて、ルーリング毎に光検知器によつ
てパルスが作られ、これらの信号は光導電体のド
ラムの軸に沿つて移動するビーム４６の実際の位
置および速度を表す。ロンキーのルーリングは、
光検出器５５からの走査信号の開始をプロセツサ
に与える独自のマークを一端に備えている。光検
知器の出力信号はライン５８を介してプロセツサ
４２に帰還される。これらの光学クロツク信号
は、プロセツサにおいて、RISにあるCCDの1024
個の素子に含まれるピクセル情報をプロセツサに
シフトするのに用いられる。

ドラム１５の上に１個のピクセルを書き込むの
に要する時間内、すなわち１つのクロツク周期
（すなわち光検知器５５から出るパルス信号の周
期）内に、多数のオペレーシヨンが行なわれる。
Ａ／Ｄ変換器４１Ｒ，４１Ｇおよび４１Ｂはピク
セル素子の電圧レベルを２進数に変えるととも
に、その数をプロセツサ・メモリ用のアドレス・
レジスタにロードする。メモリ内の独自な補正数
はＤ／Ａ変換器４４に供給され、カラー補正信号
は変調器４５に加えられる。これらおよび他のオ
ペレーシヨンを実行するために、プロセツサはラ
イン５８のクロツク信号に接続される位相ロツ
ク・ループ発振器により作られるストローブ信号
によつて事象を統合する。ストローブ信号の周波
数は、ライン５８に現われるクロツク信号の周波
数の約20倍となるように選択される。

第５図は、第３図のROSについて示された光
学通路の詳細である。ビーム４６ａは、ビーム分
割器５６で一部分割される。ビーム４６ａの約90
％は変調器４５に続き、残りは同期手段に進む。
レンズ６０および６１は、ビーム４６ならびに５
７をそれぞれドラム１５およびロンキーのルーリ
ング５５の上に集束するのに用いられる。鏡６２
ａおよび６２ｂは書込みビーム４６の光学通路を
屈折するのに用いられ、鏡６３ａ，６３ｂおよび
６３ｃはビーム５７の光学通路を屈折するのに用
いられる。ビーム５７の光を集めてそれを光検知
器５５に向けるように、ロンキーのルーリングの
光検知器側に円筒鏡（図示されていない）が置か
れている。

この点で、第１図の光学露光手段４およびラス
タ露光手段５は、第３図の実施例によつて完全に
説明された。各手段によつて作られた各潜像はド
ラムの上に正確に配置される。換言するとそれら
各像は整合する。この整合は装置の前述の配置に
よつて達成される。特に、光学レンズ２６および
RISレンズ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは原稿１３の
同じ照射領域を見る。ドラム１５上の光学露光部
２８とラスタ露光部２９との間の角度６５（第３
図参照）は、ドラム１５およびプラテン１４の角
速度と共に既知である。プロセツサは、リード４
３によつて表される入力ラインにより機械からド
ラム速度情報を受ける。

プラテンドラム１４の上のピクセル素子位置は
ライン５８に現われるクロツク信号によつて、受
光器ドラム１５のピクセル素子に整合される。ド
ラム１４および１５の回りの方向でのピクセルの
位置は、リード４３によりプロセツサに送られる
速度情報によつて制御される。ラスタ像と光学像
の不整合は、プロセツサ内のタイミングを変える
ことによつて補正される。ラスタ像の倍率は、ロ
ンキーのルーリングを検流計鏡５０に近づけたり
離したりすることによつて制御し得る。これはク
ロツクの周期を有効に伸縮し、したがつてピクセ
ル素子の寸法を伸縮する。

第３図にもどり、複写装置の残部について説明
する。ドラムがラスタ露光部２９の領域を出る
と、ドラム１５の表面は３つの分離像、すなわち
シアン色、マゼンタ色および黄色の分離像のうち
の１つについてカラー補正された静電潜像を帯び
る。

補正された潜像は、３つの現像ユニツト６８，
６９および７０の中の１つによつて現像される。
これらのユニツトにはそれぞれ、シアン色、マゼ
ンタ色および黄色のトナーが含まれている。機械
がシアン色のドラム１５のサイクルにあるものと
すれば、シアン色の現像器が作動されて、ドラム
の表面にシアン色顔料のトナー材料が付着され
る。トナーは原稿１３の可視トナーを作る静電潜
像に相当する面積内でドラムに固着する。

例えばシアン色のトナー像は、転写ドラム７４
に支持された複写紙７３に転写される。このドラ
ムは、その上の複写紙と共に、受光ドラム１５の
直径と一致しそれと同期して回転する。特に第３
図の例におて、転写ドラム７４は反時計方向に回
転する。転写は、ドラム１５および７４のニツプ
領域にある電界より静電的に達成される。

シアン色のトナー像が複写紙７３に転写されて
から、ドラム１５の表面は例えばマゼンタ色のト
ナー像を作るように再調整される。投光ランプ７
５は、表面の電位を接地電位に駆動するため、ド
ラム７５を一様に照射する。クリーニング手段７
６は、ドラムから余分のシアン色トナー粒子を除
去する。回転フアイバ・ブラシは、ドラム表面か
ら実質的にすべてのトナー粒子を除去するのに有
効である。次にドラムの表面は、ドラム表面を一
様に帯電させるコロナ放電器１８の下でのサイク
ル開始点にもどる。

シアン色のドラム・サイクルの終了に際して、
フイルタ保持器２７にある赤色フイルタは緑色フ
イルタに代えられる。原稿１３はいまランプ２４
およびレンズ２６を通つて再循環され、マゼンタ
色の光学潜像を作る。この像はラスタ露光像によ
つてカラー補正され、プロセツサはこれがマゼン
タ色サイクルであることを知る。

合成された、カラー補正済のマゼンタ色潜像
は、それが現像ユニツト６９を通過するにつれ
て、マゼンタ色のトナーによつて現像される。マ
ゼンタ色のトナー像は、転写ドラム７４の複写紙
７３の上にシアン色トナー像と整合させて転写さ
れる。

次にドラムは保持器２７にある青色フイルタと
共に再び再調整され、露光され、カラー補正さ
れ、そして現像ユニツト７０からの黄色トナーに
より現像される。黄色トナー像は、シアン色およ
びマゼンタ色像と共に複写紙７３の上に整合転写
される。合成されたシアン色、マゼンタ色および
黄色のトナー像は原稿１３の完全カラー複写を作
る。複写は色補正される。

複写紙７３のドラム７４への着脱は、前述の米
国特許第3854449号に記載されている。

上記装置の一段と簡潔な型は、原稿１３の色含
有量を機能色に制限することによつて得られる。
機能色とはここで使用される用語であり、かつ全
濃度でシアン色、マゼンタ色および黄色の顔料
（または染料）の組合せから作られる８通りの可
能な色組合せ（白黒を含む）を含むようにゼロツ
クス6500カラー複写機と共にゼロツクス・コーポ
レーシヨンによつて使用される用語である「機能
色」の原稿を使用するとき、色補正方式は調査中
の原稿上の画素（ピクセル）にある顔料の組合せ
にしたがつてドラム上の電荷を消去するように簡
潔化されている。

プロセツサ４２およびＡ／Ｄ変換器は、この簡
潔型には不要である。その代りCCDアレイ３１
Ｒ，３１Ｇおよび３１Ｂの出力は、それらを第６
ａ図、第６ｂ図、および第６ｃ図に示されるレベ
ル８０〜８５と比較する比較器（図示されていな
い）に送られる。３１Ｒの赤色出力はレベル８０
に比較され、３１Ｇの緑色出力はレベル８１と比
較され、３１Ｂの青色出力はレベル８３，８４お
よび８５と比較される。比較器の出力は、変調器
４５に加えられる「オン」または「オフ」信号を
作る適当な論理回路（図示されていない）によつ
て処理される。

第６ａ図のレベル８０は、シアン色を含まない
任意の８通りの顔料（または染料）組合せの最高
赤色濃度と、シアン色を含む任意な顔料（または
染料）組合せの最低濃度との中間位の濃度であ
る。第６ｂ図のレベル８１は、マゼンタ色を含ま
ない任意の８通りの顔料組合せの最高緑色濃度と
マゼンタ色を含む任意な顔料組合せの最低緑色濃
度との中間位の濃度である。第６ｃ図のレベル８
３は、シアン色の青色濃度と、黄色と組み合わさ
れたシアン色の青色濃度との中間位の青色濃度で
ある。第６ｃ図のレベル８４は、マゼンタ色の青
色濃度と、黄色と組み合わされたマゼンタ色の青
色濃度との中間位の青色濃度である。第６ｃ図の
レベル８５は、シアン色とマゼンタ色の組合せの
青色濃度と、シアン色、マゼンタ色おび黄色の組
合せの青色濃度との中間位の青色濃度である。

論理的には、第６ａ図、第６ｂ図および第６ｃ
図を見れば分かるように、与えられたサイクルと
組み合わされる色濃度がドラム１５に付着すべき
トナーに左右されないときのみ、レーザはドラム
１５のサイクル中にターンオフされる。すなわ
ち、シアン色のサイクル中に、検出された赤色濃
度がシアン色を含まない顔料組合せの結果である
ときのみ、レーザはターンオンされる。同様にマ
ゼンタ色あるいは黄色のサイクル中に検出される
緑色あるいは青色濃度が調査中のピクセルにある
マゼンタ色あるいは黄色の顔料に原因しないとき
のみ、レーザ・ビームはターンオンされ変調器４
５を通過する。

明らかに必要な場合にのみレーザがターンオン
されて像を消去するので、論理回路には像の小さ
な細部が保存される。シアン色のサイクルでは、
マゼンタ色が検出されてシアン色が検出されない
ときのみ、レーザはターンオンされる。これは、
アレイ３２Ｒに結合された赤色比較器がレベル８
０未満の赤色濃度を検出しかつアレイ３２Ｇに結
合された緑色比較器がレベル８１を上回る緑色濃
度を検出する場合に相当する。

ドラム１５のマゼンタ色サイクルでは、同様な
論法で、赤色比較器がレベル８０を超える赤色濃
度を検出し、緑色比較器がレベル８１未満の緑色
濃度を検出するときのみ、レーザがターンオンさ
れる。

黄色サイクルでは、１個の比較器では黄色の有
無を正確に検出することができない。その代りに
３個の比較器が使用され、それぞれレベル８３，
８４および８５に対応する青色濃度について検出
された青色濃度のしきい値決めをする。赤色およ
び黄色比較器は、シアン色およびマゼンタ色が単
独または共に存在するかどうかを定めるのにも使
用される。

マゼンタ色が存在せず、すなわち３１Ｇによつ
て検出された緑色濃度がレベル８１未満であると
き、「黄色」決定は青色濃度をレベル８３に比較
することによつて行われる。青色濃度がレベル８
３を越えるとき、黄色が存在し、レーザはターン
オンされない。マゼンタ色はあるがシアン色がな
いとき、すなわち緑色濃度がレベル８１を越えて
赤色濃度がレベル８０未満であるとき、青色濃度
がレベル８４を越えれば黄色が存在する。最後
に、シアン色およびマゼンタ色がいずれも存在す
るとき、すなわち赤色濃度がレベル８０を越えか
つ緑色濃度がレベル８１を越えるとき、青色濃度
がレベル８５を越えるならば黄色は存在する。

原稿１３の中の細い線はこの低解像度スキヤナ
ではよく解像されないので、原稿の中の細い線が
ラスタ補正露光影像によつて消去される危険があ
る。この危険を最小にするため、レーザは補正が
明らかに要求される区域内でのみターンオンさ
れ、そのときでも強度は最小許容レベル付近に調
整される。したがつて原稿の中の細い線のような
原稿の細部は補正されない。しかし、人間の目は
細部の正確な色合いに対して比較的鈍感である。
さらに、電子写真術の緑増強特性は、低解像度ス
キヤナから予想されるものを越えてラスタ像の解
像度を改善する働きをする。

上述の実施例に対するいろいろな変形は、当業
者にとつて明白であると思う。このような変形は
本開示の範囲内にあるものとする。例えば、前述
のようなラスタ補正露光は、白黒複写機で使用さ
れる。単色の場合の低解像度露光手段は、ピクセ
ル素子の濃度を測定しかつある所望の方式により
光学潜像を補正するのに用いられる。補正は複写
媒体のダイナミツク・レンジを拡大する。また、
負の色処理に関する他の色補正も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本設計の複写機の概略側立面図、第２
図はさらに詳細に示された第１図の複写機の概略
側立面図、第３図は並列光学およびラスタ露光手
段を使用する本発明によるカラー電子写真システ
ムの側立面図、第４図は第３図の３つのラスタ入
力走査手段の中の１つを示すように限定された第
１図システムの平面図、第５図は第３図のような
システムのためのラスタ出力走査手段の細部をさ
らに大きくした概略図、第６ａ図、第６ｂ図およ
び第６ｃ図はそれぞれ、コントラストの強いカラ
ー原稿の限定された色補正をするための第３図シ
ステムの実施例に関連して、シアン色、マゼンタ
色および黄色による８通りの組合せのための赤
色、緑色および青色の各濃度を示すグラフであ
る。Ｗ＝白色、Ｃ＝シアン色、Ｍ＝マゼンタ色、
Ｙ＝黄色、そしてプラス（＋）は「および」を表
す。 主構成部品の表 １……電子写真装置；２，１
４……プラテン；３，１５……ドラム；４……光
学露光手段；５……ラスタ露光手段；７……スク
リーン；８……ラスタ入力スキヤナ（RIS）；９，
４２……プロセツサ；１０……ラスタ出力スキヤ
ナ（ROS）；１３……原稿；１８……コロナ放電
器；１９……電線；２０……シールド；２４……
ランプ；２５……反射器；２６……レンズ；２７
……フイルタ保持器；２８……光学露光部；２９
……ラスタ露光部；３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ……
色フイルタ；３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ……色レン
ズ；３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ……電荷結合デバイ
ス（CCD）；４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ……Ａ／Ｄ
変換器；４４……Ｄ／Ａ変換器；４５……変調
器；５０，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ，６
３ｃ……鏡；５１……検流計；５４……ロンキ
ー・ルーリング；５５……光検知器；５６……ビ
ーム分割器；６８，６９，７０……現像ユニツ
ト；７３……複写紙；７４……転写ドラム；７６
……クリーニング手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光導電性部材の表面を帯電させるためのコロ
   ナ発生手段および帯電された該表面を電磁放射線
   に露出させて静電潜像を作るための露光手段に対
   して循環運動するように取り付けられた光導電性
   部材と、 複写すべき原稿を支持するためのプラテンと、 前記プラテンにおける原稿を照射するためのラ
   ンプ手段および帯電した前記光導電性部材に前記
   照射された原稿の像を投影して光学的静電潜像を
   作るためのレンズ手段とを含み帯電した前記光導
   電性部材を前記プラテンにおける原稿の光学像で
   露光するための光学露光手段と、 前記光学露光手段に同期して前記原稿を走査し
   前記原稿の像を表わす電気ラスタ像信号を発生さ
   せるラスタ入力走査手段と、前記ラスタ入力走査
   手段に結合され前記ラスタ像信号に対応する補正
   信号を発生させるためのプロセツサ手段、および
   帯電した前記表面上でラスタ・パターン状に照射
   スポツトを動かすとともに前記補正信号に応答し
   該スポツトの強さを変調してラスタ静電潜像を作
   るラスタ出力走査手段を含み帯電した前記光導電
   性部材を前記プラテンにおける同一原稿のラスタ
   像で露光するためのラスタ露光手段と、を含み前
   記光学的静電潜像およびラスタ静電潜像が前記光
   導電性部材の同じ露光工程中に作られかつ前記両
   潜像が相互に整合するように構成した電子写真複
   写装置。 ２ 光導電性部材の表面を帯電させるためのコロ
   ナ発生手段に対して循環運動するように取り付け
   られた光導電性部材と、 複写すべき原稿を支持するためのプラテンと、 単一のサイクル中に帯電した前記光導電性部材
   を電磁放射線に露光して前記プラテン上の原稿の
   光学潜像を作るための光学露光手段であつて、前
   記プラテンにおける原稿を照射するための照明手
   段および前記潜像を作るために前記光導電性部材
   に高解像度光像を投影するレンズ手段を含むもの
   と、 単一サイクル中に前記帯電した光導電性部材を
   原稿の低解像度ラスタ像で露光して前記光学露光
   手段によつて作られた潜像を強調するためのラス
   タ露光手段であつて、前記プラテン上の原稿上で
   ラスタ・パターン状に走査スポツトを動かすこと
   によつてラスタ像信号を発生させるためのラスタ
   入力走査手段と、該ラスタ信号を処理するプロセ
   ツサおよび原稿の低解像度ラスタ潜像を作るため
   に前記帯電した光導電性部材の上でラスタ・パタ
   ーン状に走査スポツトを動かして前記原稿の前記
   低解像度ラスタ潜像を作るためのラスタ出力走査
   手段を含むものと、 を含み、前記光学潜像およびラスタ潜像が前記光
   導電性部材の単一サイクル中に前記帯電した部材
   の上で整合するように形成されるように構成した
   電子写真複写装置。