JPH01246508A - 色分解フィルタ装置 - 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〕 本発明は多色画像形成装置等の画像読取り系に使用され
る色分解フィルタ装置に関する。

〔発明の背景〕

多色画像形成装置、特にデジタル方式による多色画像形
成装置は一般に画像読取部や画像書込み部等のカラー画
像処理により構成されていて画像読取部では例えば露光
走査によって得た原稿面の光像を読取り用の結像レンズ
系を通した上従来ではその背後に設置したプリズム等の
光分割手段によって複数光に分光しそれぞれのチャンネ
ルで受光するＣＣＤ等の固体撮像素子に結像して各色光
に対応する画像信号として取出しこれを前述の画像書込
み部に入力する方式をとっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したような光分割手段にはプリズムブロック等が用
いられるが高価である上腹数個のＣＯＤを必要として価
格構成の面で難点があり相互のＣＣＤの位置調整や性能
調整が煩わしいためこの光分割手段に替え結像レンズ系
の前あるいは背後に変換可能な複数個の単色光用フィル
タを配置しこれによる透過光を共通のＣＣＤによって順
次受光して画像信号のサイクルを得る方式が提案されて
いる。

各単色光用フィルタはＣＣＤ自体が小型である関係から
形状は大形であることは必要としないが、それぞれ個別
に製作されて取付けられるため結像レンズ系の光軸に対
して常に垂直の姿勢をとることがむつかしくまたその取
付は構造も複雑であって組付けが容易でない。

また各単色光用フィルタとしては一般には透過率の高く
矩形透過帯が得られることから、多層薄膜の蒸着による
干渉フィルタが用いられるが領域外の紫外域や赤外域等
に２次の透過領域を残すのが避けられず従って１枚のフ
ィルタをもって優れた分光特性を得ることが困難とされ
ている。

本発明はこの点を解決して改良した結果、各単色光用フ
ィルタの分光特性を向上して原稿光像を規定の各単色光
に分解し正確な画像信号として出力させることの出来る
色分解フィルタ装置の提供を目的としＩこもである。

〔発明の構成〕

上記目的は同一平面上に設けられる色分解フィルタを、
可視光を透過する共通の干渉フィルタと特定の波長のみ
を透過する複数個の単色光用フィルタとによって構成し
たことを特徴とする色分解フィルタ装置によって達成さ
れる。

〔実施例〕 本発明の実施例を第１図ないし第７図に示す。

第１図は本発明の色分解フィルタ装置を備える多色画像
形成装置の主要構成を示したもの′でＡは画像読取り系
、Ｂはレーザ書込み系の各ユニントまたＣは画像形成部
、Ｄは給紙部であり、次のプロセスによりカラー画像が
形成されるようになっている。

前記読取り系Ａにおいて１１は原稿台で、該原稿台１１
に収められた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ
１２に取付られたハロゲンランプ１３によって照明され
る。可動ミラーユニット１５にはミラー１６および１７
が取付られていて、同じく水平方向にスライドして、前
記キャリッジ１２に取付られているミラー１４との組合
せで原稿の光像をレンズ読取り部２０へと導出する。

前記キャリッジ１２と前記可動ミラーユニット１５はス
テッピングモータに接続するワイヤ（何れも図示せず）
を介して駆動され、それぞれＶおよび１／２Ｖの速度に
て同方向にスライドされるものである。

前記レンズ読取り部２０はレンズ鏡胴２１．色分解フィ
ルタ装置２２、ＣＣＤ２３から構成される。

前記ミラー１４．１６および１７により伝達された原稿
の光像は前記色分解フィルタ装置２２の後述する色分解
フィルタＦを構成する青、緑、赤およびＮＤの各フィル
タを順次透過し前記レンズ鏡胴２１により集束され読取
り基板２４上に設けた前記ＣＣＤ２３の受光面に結像さ
れる。

従って１枚のＷ積面を露光するに当たっては前述したキ
ャリッジ１２と可動ミラーユニット１５によるスキャン
ニングが４回行われそれに同期して前記色分解フィルタ
装置２２においては前述した色分解フィルタＦの各フィ
ルタの変換がなされることとなる。

かくして光像は、青、緑、赤およびニュートラル（Ｎ　
Ｄ）フィルタに対応して前記ＣＣＤ２３から出力された
各画像信号は信号処理部において信号処理される。信号
処理部において、シェイディング補正、階調補正、デイ
ザ処理が行われ、色分解フィルタに応じ色分離された色
信号が出力され、露光手段である前記レーザ書込み系ユ
ニットＢに入力される。

レーザ書込み系ユニットＢにおいては半′導体レーザ（
図示せず）で発生されたレーザビームは駆動モータ３１
により回転されるポリゴンミラー３２によって回転走査
され、Ｆθレンズ３３を経てミラー３４により光路を曲
げられて、予め帯電手段たる帯電器３５によって電荷を
印加された像担持体３０の周面上に投射され輝線を形成
する。

一方では走査が開始されるとビームがインデックスセン
サによって検知され、第１の色信号例えば青の色分解フ
ィルタを通した画像信号によるビームの変調が開始され
、変調されたビームが前記像担持体３０の周面上を走査
する。従ってレーザビームによる主走査と像担持体３０
の回転による副走査により像担持体３０の周面上に潜像
が形成されて行く。この潜像は現像手段の内イエロー色
トナーの装填された現像器３６Ｙにより現像されて、ド
ラム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像は
ドラム面に保持されたまま像担持体３ｏの周面より引き
離されている清掃手段たるクリーニング装置３９の下を
通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、前記像担持体３０は前記帯電器３５により再
び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２の色
信号例えば緑の色分解フィルタを通した画像信号が前記
書込み系ユニッｌ−Ｂに入力され、前述しｊ：画像信号
の場合と同様にしてドラム表面への書込みが行なわれ潜
像が形成される。潜像は第２の色としてマゼンタ色のト
ナーを装填した現像器３６Ｍによって現像される。

このマゼンタ色のトナー像はすでに形成されている前述
のイエロー色のトナー像の存在下に形成される。

同様にして３６Ｃおよび３６８にはそれぞれシアン色ト
ナーおよび黒色トナーを有する現像器で、信号処理部で
発生される制御信号に基づいてドラム表面に赤フィルタ
、およびニュートラルフィルタに対応してシアン色およ
び黒色のトナー像を形成する。これら各現像器３６Ｙ〜
３６ＢＫのスリーブには交流および直流のバイアスが印
加され、顕像手段である２成分現像剤による非接触現像
が行なわれ、接地された像担持体３０には先に形成され
たトナー像を破壊することなく、現像が行なわれるよう
になっている。

かくして像担持体３０の周面上に形成されたカラー画像
は転写手段として設けられた転写極４０において、前記
給紙りより給紙ベル１−４１給紙ローラ４２により送ら
れてきた記録媒体たる記録紙に転写される。トナー像を
転写された記録紙は分離極４３によりドラム表面から分
離されて、搬送ベルト４４を介し定着装置４５に搬入さ
れ画像の定着を行なう。

一方、記録紙をドラム周面より分離した像担持体３０に
は、前記クリーニング装置３９のブレード３９Ａが接触
して残留したトナーの除去を行い、その終了をまって再
びドラム周面より引き離され、新たなカラー画像形成の
プロセスに入る。

第２図は前記レンズ読取り部２０の構成を示したもので
前記レンズ鏡胴２１は保持部２１Ａの上方に向けて直角
に開いた７字状の受は部に収められて締め金具２１Ｂに
よって固定された上、画像読取り系Ａの装置基板に取付
けられている。

また前記色分解フィルタ装置２２は色分解フィルタＦを
収めて紙面に対して垂直方向に間欠的にスライドするフ
ィルタ枠２２Ａと該フィルタ枠Ａに動力を伝達するサー
ボモータＭを内蔵した架台２２Ｂとから構成されるもの
でブラケット２２Ｃを介して前記保持部材２１Ａの後側
端面に取付けられている。

さらに前記ＣＣＤ２３は前記読取り基板２４と共に固定
部材２３Ａを介して前記保持部材２１Ａの後側端面の上
部に接着手段等により取付は固定されている。

なお前記色分解フィルタ装置２２と前記ＣＣＤ２３の取
付けに当っては色分解フィルタＦの平面部とＣＣＤ２３
の受光面が共に前記レンズ鏡胴２１の光軸に対し垂直を
保つ状態で一致するよう調整を経て固定される。

前記色分解フィルタＦとしては、紫外域と赤外域をカッ
トするようにし、可視域に透過波長領域をもつようにし
た干渉フィルタＦｌ（Ｆ２）に、特定の透過波長領域を
もつ単色光用フィルタＦＢ＋Ｆ、、Ｆ、と必要に応じて
ＮＤフィルタとを重ね合せによって構成されるもので、
それによ）で分光特性に優れた色分解の性能を得ている
。単色光用フィルタには一般にＺｎＳ、ＭｇＦ＊の交互
多層膜を真空蒸着して作った干渉フィルタが用いられる
。

透過曲線が広帯域透過の矩形曲線となり、両側のカット
オフを鋭くすることができ、透過率も高くして良好な特
性が得られる。

但し上記の各単色光用フィルタはそれぞれ単体では透過
波長領域外に若干の２次の透過を有しているが前述した
干渉フィルタＦｌ（Ｆ２）との併用により特に短波長側
と長波長側における透過波形をカットしてその分光特性
を高めている。第６図には干渉フィルタＦｌ（Ｆ２）の
分光透過率を示したもので、第７図には干渉フィルタＦ
ｌ（Ｆ２）に単色光フィルタＦ　、、Ｆ　Ｃ＋Ｆ　Ｒを
重ねて得られる透過曲線を示している。

なお単色光用フィルタについては、上記の干渉フィルタ
以外にもゼラチンフィルタ等を用いることができる。例
えば赤色ゼラチンフィルタは透過率の高いものが得られ
る一方現時点においては赤外域をカットする必要がある
が、本発明のように干渉フィルタＦｌ（Ｆ２）と重ねる
ことによって良好な透過カーブを得ることができる。

第３図は前記色分解フィルタＦを構成する各種フィルタ
を一体に形成した本発明の一実施例であって、図（Ａ）
は一方の平面に前述の干渉フィルタ面を形成した透明基
体からなる干渉フィルタＦｌの他方の面に前述した多層
膜をなす各単色光用フィルタ面すなわち青色光用のフィ
ルタ面Ｆ８、緑色光用のフィルタＦ。、赤色光用のフィ
ルタＦＲそれに可視光に対し所定の透過率をもつフィル
タ面ＦＮＤを横方向に並列するよう順次蒸着して形成し
たものである。

また図（Ｂ）は前記干渉フィルタＦｌの干渉フィルタ面
でない他方の平面に前述した各単色光用フィルタ面をも
つそれぞれの単体の各フィルタＦＢ。

Ｆ　ａ、Ｆ　Ｉｌ＋Ｆ　ＮＤを横方向に並列してパルサ
ム等を用いて接着し一体化したものである。この際多層
膜面を接着面とし、干渉フィルタＦｌをもってカバーガ
ラス的効果をもたすことも可能である。

さらに第４図は色分解フィルタＦを分′割して４個の独
立したフィルタ群によって構成した例であって図（Ａ）
に示すものは各干渉フィルタＦ２の干渉フィルタ面でな
い他方の平面に前述した各単色光用フィルタ面すなわち
青色光用のフィルタ面Ｆ８゜緑色光用のフィルタ面Ｆ。

、赤色光用のフィルタ面ＦＲ，ニュートラルのフィルタ
面ＦＮＤをそれぞれ個別に蒸着したものであり、また、
図（Ｂ）はそれぞれの干渉フィルタＦ２の前述した平面
に単体の各フィルタＦ　、、Ｆ　Ｇ、Ｆ　、、Ｆ　ｓｏ
を個別に接着して一体としたものである。

なお第４図に示す各色分解フィルタＦはそれぞれのフィ
ルタ面を同一平面に揃えた状態で前記フィルタ枠２２Ａ
に納められる。

前記各分解フィルタＦは何れのものも第５図に示す如く
前記フィルタ枠２２Ｄに収められそれぞれのフィルタ面
の有効面積部分に穴を開口した共通の押えバネ板２２Ｄ
によって光学的な歪を生ずることのないようしかも確実
に保持される。

前記フィルタ枠２２Ｄはその下面が架台２２Ｂの上面の
レールに係合していて前記色分解フィルタＦを各フィル
タの配列方向にスライド出来るよう取付られておりまた
その下端に形成したラック歯型Ｒが架台２２Ｂの内蔵す
るサーボモータＭのシャフト上のピニオンＰに噛合して
いる。

前記サーボモータＭはｙＫ稿積面露光プロセスに同期し
た制御部の信号により間欠的に通電され前述した各フィ
ルタをレンズ鏡胴２１の光軸上に正確に移動し停止状態
を置くことが出来る。なお上記サーボモータに代えてパ
ルスモータを用い、制御部のパルス数、制御によって当
該フィルタ露光プロセスに同期して移動させることも勿
論可能である。

また露光による潜像形成の１サイクルを終了すると自動
的に再び初期位置すなわち光軸上にフィルタＦ、を位置
するよう復帰動作をすることがなされる。

〔発明の効果〕

本発明は各単色光用フィルタによる分光特性の優れた色
分解フィルタを極めて高い収率をもって製作することを
可能としたもので、本発明の色分解フィルタ装置の提供
により原稿光像を正確に色区分して極めて高いカラー画
質のコピーを得ることの出来る多色画像形成装置が実現
されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の色分解フィルタ装置を備えた
多色画像形成装置の構成図とその要部図、第３図、第４
図は各色分解フィルタ装置の斜視図、第５図は色分解フ
ィルタ装置の要部断面図、第６図、第７図は前記色分解
フィルタを構成する干渉フィルタと各単色光用フィルタ
と各単色光用フィルタのそれぞれの透過波長特性を示す
グラフ。 ２１・・・レンズ鏡胴 ２１Ａ・・・保持部材 ２２・・・色分解フィルタ装置 ２２Ａ・・・フィルタ枠 ２２Ｂ・・・架台 ２２Ｃ・・・ブラケット ２２Ｄ・・・押えバネ板 ２３・・・ＣＣＤ Ｆ・・・色分解フィルタ Ｆｌ、Ｆ２・・・干渉フィルタ Ｆ　８＋　Ｆ　ｃ、　Ｐ　Ｒ＋　Ｆ　ＮＤ”’単色光（
青、緑、赤）及びＮＤ用フィルタ（面）Ｒ・・・ラック Ｐ・・・ピニオン Ｍ・・・サーボモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一平面上に設けられる色分解フィルタを、可視
   光を透過する共通の干渉フィルタと特定の波長のみを透
   過する複数個の単色光用フィルタとによって構成したこ
   とを特徴とする色分解フィルタ装置。