JPH0264625A - 画像形成装置 - 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〉 この発明は、アナログ複写機、ディジタル複写機、ファ
クシミリ装置等のように、原稿を読取る機構を有し、読
取った原稿情報を処理して画像を形成する画像形成装置
に関するものである。特に、この発明は、原稿像を所望
の倍率に可変できる拡大および／または縮小機能を有す
る画像形成装置に関するものである。

〈従来の技術〉゛ アナログ複写機を例にとって説明すると、従来の俊写機
において、原稿を予備照明走査し、その時に原稿で反射
された反射光の強さをフォトセンサで検出し、フォトセ
ンサの出力に基づいて原稿濃度を自動的に検出するよう
にしたものが知られている（たとえば、特開昭６０−１
１７２６４号公報、特開昭６１−６３８６４号公報参照
）。

第８図および第９図は、上記構成を有する従来の複写機
の露光用光の光路を展開した斜視図および平面図である
。図示しない光源から照射される光は、原稿２で反射さ
れ、集光レンズ５で集光され、感光体３へ与えられる。

フォトセンサ等の受光センサ１は、原稿２から感光体３
へ与えられる光の光路４の外側に配置されていて、感光
体３へ与えられるべき光を遮ることのないようにされて
いる。受光センサ１は、図示しないレンズユニットに取
付けられていて、原稿２のほぼ中央部で反射された光を
検出するようにされている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、複写機が拡大機能または拡大および縮小機能
を有するものの場合、集光レンズ５は、光路４中を上流
側（原稿２側）または下流側（感光体３側）へ移動する
ようにされている。そして、等倍コピー時には集光レン
ズ５は第９図の実線で示される位置に、拡大コピー時に
は２点鎖線で示されるようにそれよりも上流側５′に、
また縮小コピー時にはそれよりも下流側５′に移動され
る。

一方、受光センサ１は、前述のようにレンズユニットに
取付けられており、集光レンズ５の移動とは関係なくそ
の位置は固定されている。

ところが、受光センサ１と集光レンズ５とが上述のよう
な配置関係にあり、集光レンズ５が光路４中を移動する
場合においては、次のような問題が発生する。すなわち
、 ■　集光レンズ５が拡大コピーのために上流側５′に移
動した場合に、受光センサ１への入射光路６の一部が遮
られる場合がある（第９図の場合、ハツチングを付した
部分の光が遮られる。）。

そして、このような状況下で原稿濃度を検出すると、入
射光が一部遮られる分だけ受光センサ１の検出光量が低
下し、原稿２の濃度が相対的に濃いものと誤判断されて
しまう。

■　上記■の問題を解決しようとすれば、受光センサ１
を集光レンズ５から遠ざければよいが、そうすると、受
光センサ１の受光量調整が難しくなると共に、受光セン
サ１を取付けるための図示しないレンズユニットの大型
化を計らなければならない。また、受光センサ１を上流
側へ移すと、光路４を構成する図示しない反射鏡の移動
が受光センサ１によって妨げられる恐れがあるという新
たな問題に遭遇する。

■　また、上記■の問題を解決するためには、受光セン
サ１を集光レンズ５と一緒に移動可能にすることも考え
られるけれども、受光センサ１には電気配線が繋ってい
る関係上、受光センサ１を移動可能にすることは、装置
の安全規格上の別な問題を招来する。

この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので
、原稿濃度検出時に、集光レンズ５がたとえ受光センサ
１への入射光の一部を遮ったとしても、それにかかわら
ず正確な原稿濃度検出が行なえる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 この発明は、原稿からの光を受光体へ導く光路と、該光
路中を上流側（原稿側）または下流側（受光体側）へ移
動可能な集光レンズとを含み、該集光レンズを光路中の
所定位置へ移動させることによって、前記受光体上に結
像される原稿像を所望の倍率に可変できる画像形成装置
において、前記原稿からの光を受光して原稿濃度を検出
するための受光センサを備え、該受光センサは、前記集
光レンズの近傍で、集光レンズの停止する位置によって
は、集光レンズにより受光センサが受光すべき光の一部
が遮られることがある位置に配置されており、さらに 前記集光レンズの停止位置と受光センサの出力補正値と
の関係が予め記憶された記憶手段と、前記集光レンズの
停止位置に応じ前記記憶手段から出力補正値を読出して
、前記受光センサの出力を補正する補正手段と、 を含むことを特徴とする画像形成装置である。

く作用〉 集光レンズにより、受光センサが受光すべき光の一部が
遮られた時は、補正手段は記憶手段から出力補正値を読
出して、受光センサの出力を補正する。よって、たとえ
集光レンズによって受光センサが受光すべき光の一部が
遮られた場合でも、受光センサの出力は補正され、正し
い原ｆＡ　７ａ度が検出できる。

〈実施例〉 第２図は、この発明の一実施例にかかる複写機１０の概
略構成を示す断面図である。複写機１０の上面には原稿
１１をセットするための透明なコンタクトガラス１２が
設けられており、その上には開閉自在な原稿カバー１３
が備えられている。

複写機１０の内部上方には原稿を読取るための露光装置
１４が備えられており、この露光装置１４に原稿濃度検
出用の機構が組込まれている。

露光装置１４には、コンタクトガラス１２上に配置され
る原稿１１を照明するためのランプ１５Ｌを有するラン
プユニット１５が含まれている。

このランプユニット１５は、実線で示される左端の停止
位置から２点鎖線で示される右端の走査終了位置まで移
動可能にされており、ランプユニット１５の移動によっ
て、原稿１１が照明走査される。

ランプユニット１５には、原稿１１で反射された反射光
を所定の方向へ導くための第１ミラー１６が備えられて
いる。第１ミラー１６で反射された光は第２ミラー１７
および第３ミラー１８でさらに反射される。第２ミラー
１７および第３ミラー１８は共通のミラー枠１９に取付
けられており、ランプユニット１５の移動に連動して、
ランプユニット１５の移動速度の約２分の１の速度でラ
ンプユニット１５に追動するようにされている。これは
原稿１１から集光レンズ２１までの光路長を一定に保つ
ためである。従って、ランプユニット１５が図の２点鎖
線で表される右端の走査終了位置になった時、ミラー枠
１９は２点鎖線で示されるようにほぼ中央部まで移動す
る。

第３ミラー１８で反射された光は光路２ｏ中に挿入され
た集光レンズ２１を経てｍ４ミラー２２へ与えられ、該
第４ミラー２２で反射されて感光体ドラム２３へ照射さ
れるようになっている。

この複写機１０は、拡大および縮小機能を有していて、
集光レンズ２１は、拡大コピー時または縮小コピー時に
は光路２０中を上流側または下流側へ移動する。

さらに、集光レンズ２１の向う側で、光路２゜の外には
原稿濃度検出のための受光センサ（第２図には表われて
いない）が設けられている。これについては後述する。

感光体ドラム２３周囲には、感光体ドラム２３の回転方
向に沿ワて、順に、ドラム表面を一定電位に帯電させる
ための帯電チャージャ２４、不必要な帯電電荷を除去す
るためのイレースランプ２５、露光により形成された静
電潜像をトナー像に現像するための現像装置２６、転写
・剥離チャージャ２７、ドラム表面の残留トナーを除去
するためのクリーナ２８および残留電荷を除去するため
の除電ランプ２９という作像に必要な装置が配置されて
いる。

また、感光体ドラム２３を中心とする各作像装置の動き
に合せて給紙を行うために、給紙カセット３０、給紙カ
セット３０内の用紙３１を１枚ずつ取り出す給紙ローラ
３２、一定のタイミングで用紙を感光体ドラム２３へ送
り出す（いわゆる２次給紙する）レジストローラ対３３
が備えラレテいる。またレジストローラ対３３における
用紙の有無を検出すべく、レジストローラ対３３の直前
にレジストスイッチ４４が設けられている。

感光体ドラム２３表面に形成されたトナー像は、転写・
剥離チャージャ２７の作用によって、２次給紙された用
紙に転写され、トナー像が転写された用紙は感光体ドラ
ム２３表面から剥離されて、定着装置３４へ送られる。

そして定着装置３４でトナー像が定着された用紙は排出
トレー３５へ排出される。

第３図は、複写機１０における露光装置１４の光路２０
を展開した平面図である。第３図に示されるように、光
路２０中に集光レンズ２１が配置されており、原稿１１
で反射された光は集光レンズ２１で集光され、感光体ド
ラム２３上に結像される。

拡大コピー時には、２点鎖線で示すように集光レンズ２
１は光路２０中を原稿１１側（上流側）へ移動されて所
定位置で停止され、縮小コピー時には、逆に感光体ドラ
ム２３側（下流側）へ移動されて所定装置で停止される
。この移動のために、集光レンズ７２１は２つのプーリ
３７に掛けられたワイヤ３８に連結されていて、ワイヤ
３８はレンズモータ３６（とよって動かされるようにな
っている。レンズモータ３６は、この実施例ではステッ
プモータで構成されている。

さらに、このように移動される集光レンズ２１が予め定
める基準位置、具体的には実線で表わされる等倍位置に
なったことを検出するために、レンズ位置検出スイッチ
３９が設けられている。レンズ位置検出スイッチ３９は
、たとえば投光素子と受光素子とからなる光電スイッチ
でできており、集光レンズ２１に備えられた遮蔽板４０
が投光素子から受光素子への光を遮蔽するか否かの切換
えタイミングによって、集光レンズ２１が基準位置にな
ったか否かが検出できると共に、基準位置からあるステ
ップ数ステップモータ３６が回転したことにより−（：
、集光レンズ２１を上流側または下流側へ所望量移動さ
せることができる。

また、従来装置と同様に、露光用光を妨げないように光
路°２０の外側に、原稿濃度検出用の受光センサ４１が
配置されている。受光センサ４１は、入射する光をｌ気
信号に変換するフォトダイオード等のフォトセンサを含
んでおり、原稿１１のほぼ中央部で反射された光のみを
検出できるように、筒状の１部材で光の入射角度が規制
されている。

なお、この実施例にかかる複写機１０は、原稿合わせが
いわゆるセンタ基準になっており、そのために受光セン
サ４１は原稿１１のほぼ中央部で反射された光を検出で
きるようにされているが、原稿合せがいわゆる片側基準
のものの場合、受光センサ４１は原稿１１の基準端部側
の一定領域で反射された光を検出できるようにすればよ
い。

第４図は、集光レンズ２１の先端位置と受光センサ４１
への入射光が遮られる割合との関係を図解的に表わす図
である。集光レンズ２１が光路中を上流側へ移動し、そ
の先端が位置ＥＱを越えて位置Ｅ１になった時、受光セ
ンサ４１へ入射する光のうち、光ａｌが遮られる。また
、集光レンズ２１の先端が位置Ｅ２では受光センサ４１
へ入射する光のうち光ａ２が遮られる。同様に、位置Ｅ
３では光ａ３が、位置Ｅ４では光ａ４が遮られる。

集光レンズ２１の先端位置と受光センサ４１へ入射する
光の一部が遮られる割合との関係は装置に固有のもので
ある。そこでこの実施例では、この関係を予め測定、記
憶しておいて、集光レンズ２１の停止位置に応じて受光
センサ４１の出力を信号処理により補正するようにして
いる。これがこの実施例の特徴である。

第５図は、複写機１０における電気的な制御回路の構成
を示すブロック図である。制御回路は、ＣＰＵ４２を中
心に構成されており、操作部４３、レジストスイッチ４
４およびレンズ位置検出スイッチ３９からの信号がＣＰ
Ｕ４２へ与えられる。

また、受光センサ４１の出力はアナログ／ディジタル変
換器４８でディジタル信号に変換されてＣＰＵ４２へ与
えられる。なお、操作部４３は、複写機１０のたとえば
上面手前側に設けられていて、図示しないプリントスイ
ッチ、原稿濃度の自動検出を行うか否かを切換える自動
露光スイッチ、拡大コピー指示スイッチ、縮小コピー指
示スイッチ、倍率指定キー等を含んでいる。

ＣＰＵ４２にはメモリ５０が接続されている。

メモリ５０には予め測定された受光センサ４１の出力補
正値が記憶されている。この出力補正値は、第４図で説
明した集光レンズ２１の先端位置と遮られる光の割合と
の関係に基づいて、集光レンズ２１の各先端停止位置Ｅ
Ｑ、Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３およびＥ４に対し、受光センサ４
１の出力に加算すべき補正値０．Ａｌ、Ａ２．Ａ３およ
びＡ４が算出されて記憶されている。

なお、この実施例では集光レンズ２１の停止位置を４段
階に分け、各段階における出力補正値をメモリ５０に記
憶させたが、集光レンズ２１の先端位置をもっと細く段
階分けして、各段階ごとの出力補正値をメモリ５０に記
憶させておいてもよい。

ＣＰＵ４２から出力される駆動制御信号、回転方向制御
信号および基準クロックは、モータコントローラ４５へ
与えられ、モータコントローラ４５によって、光学モー
タ４６の回転タイミング、回転時間および回転方向等が
制御される。光学モータ４６は、露光装置１４を構成す
るランプユニット１５やミラー枠１９等を駆動するため
のものである。

ＣＰＵ４２は、また、ドライバ４７を介してレンズモー
タ３６の駆動を制御する。レンズモータ３６により、集
光レンズ２１は所定の位置へ移動される。さらに、ＣＰ
Ｕ４２は、ランプ制御回路４９を制御し、露光用ランプ
１５Ｌへの印加電圧を増減して、その照度を調整する。

第１図は、上述の制御回路の動作を表すフローチャート
である。

次に、第１図の流れに沿って、第２図ないし第５図を参
照しながら、複写機１ｏの動作について説明をする。

ＣＰＵ４２は、操作部４３のプリントスイッチがオンし
たことを判別すると（ステップＳｌ）、集光レンズ２１
を操作部４３で指定されたコピー倍率に対応した位置へ
移動させる（ステップＳ２）この実施例では、このよう
にプリントスイッチがオンして後、集光レンズ２１が指
定倍率位置へ移動される構成が採用されているが、操作
部４３からコピー倍率が入力されたときに直ちに集光レ
ンズ２１を指定倍率位置へ移動させるようにしてもよい
。

次いでＣＰＵ４２は操作部４３の図示しない自動露光ス
イッチの状態を判別する（ステップＳ３）自動露光スイ
ッチがオンの場合は、原稿１１を予備照明走査してその
時に受光センサ４１で受光される光量に基づいて原稿濃
度を検出する（ステップＳ４）。

そしてＣＰＵ４２はコピー倍率が補正が必要な倍率か否
かを判別する（ステップＳ５）。集光レンズ２１の先端
が第４図で説明したように位置ＥＱよりも上流側の位置
Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３またはＥ４に停止していれば補正が必
要な倍率であるから、ＣＰＵ４２はメモリ５０に記憶さ
れたレンズ位置に対する補正値を読出し、受光センサ４
１の出力に読出した補正値を加算することによって原稿
濃度を補正する（ステップＳ７）。

また、集光レンズ２１の位置が補正が必要でない倍率で
あれば、受光センサ４１の出力をそのまま原稿濃度と決
定する（ステップＳ６）。

そして求めた原稿濃度をメモリ５０のワークエリア等に
ストアし、後述するステップＳ９の画像処理の際に、ラ
ンプ制御回路４９を制御してランプ１５Ｌの照度を加減
し、コピー濃度が最適になるようにするわけである。な
お、この実施例では濃度調整をランプ１５Ｌの照度を加
減することによって行うこととしているが、これに換え
、帯電チャージャ２４の電圧または現像装置２６の現像
バイアス電圧を調整して、コピー濃度が最適になるよう
調整してもよい。または上述したコピー濃度に関与する
ランプ１５Ｌ１帯電チヤージヤ２４および現像装置２６
のいずれか２つ以上を組合わせて制御し、コピー濃度を
調整するようにしてもよい。

ステップＳ３において自動露光スイッチがオフの場合は
上述の各制御動作はスキップされる。

次に、ＣＰＵ４２は給紙ローラ３２により給紙を開始さ
せ（ステップＳ８）　　レジストスイッチ４４のオンに
基づいて光学モータ４６を正転させ、上述したようにラ
ンプ電圧を調整して、原稿１１の照明走査を含む画像処
理を行わせる（ステップＳ９）。やがて、レジストスイ
ッチ４４がオフに切換ったことによって供給される用紙
の後端（言い換えれば原稿１１の後端）を検出しくステ
ップ５ＩＯ）、光学モータ４６を逆転させてランプユニ
ット１５を停止位置へ戻す（ステップ５１１）。

そして、設定された枚数のコピーが完了するまで、ステ
ップ８８〜Ｓ１２の制御を繰返し、設定枚数のコピーが
完了したと判別した時、より具体的には、最終枚目のコ
ピーのために露光動作が終了した時または最終枚目のコ
ピー用紙が排出トレ−３５へ排出されたと判別した時（
ステップ５１２）、制御動作を終える。

第６図は、第５図の制御回路による別の制御動作を示す
フローチャートである。第５図の制御回路によって、上
述した第１図に示されるような制御動作ではなく、この
第６図に示される制御動作を行ってもよい。

第６図の流れに沿って説明すると、ＣＰＵ４２は、操作
部４３のプリントスイッチがオンしたことを判別すると
（ステップ５２１）、集光レンズ２１を操作部４３で指
定されたコピー倍率に対応した位置へ移動させる（ステ
ップ５２２）。

次いでＣＰＵ４２は操作部４３の図示しない自動露光ス
イッチの状態を判別する（ステップ８２３）。自動露光
スイッチがオンの場合はコピー倍率が補正が必要な倍率
か否かの判別をする（ステップ５２４）。集光レンズ２
１の先端が第４図で説明したような位ＲＥＩ、Ｅ２．Ｅ
３またはＥ４であれば補正が必要な倍率であるから、Ｃ
ＰｔＪ４２はランプ制御回路４９によってランプ１５Ｌ
の照度を補正する（ステップ５２５）。

より具体的に言えば、補正が必要な倍率では、受光セン
サ４１へ入射する光は、その一部が遮られるので（第４
図参照）、受光センサ４１の受光する光量が低下する。

そこで、その低下分を補うためにランプ１５Ｌの照度を
大きくするようにランプ１５Ｌへの印加電圧を補正する
。この印加電圧とコピー倍率との関係は、たとえば第７
図のようになっており、この関係は予めメモリ５０に記
憶されている。そして補正によりランプ１５Ｌへの印加
電圧を高くした状態で原稿１１を予備照明走査してその
時に受光センサ４１で受光される光量に基づいて原稿濃
度を検出する（ステップ８２６）。

その後は、第１図の制御と同様に、給紙ローラ３２によ
り給紙を開始させ（ステップ５２７）、レジストスイッ
チ４４のオンに基づいて光学モータ４６を正転させ、ス
テップＳ２６で検出した原稿濃度に基づいてランプ１５
Ｌへの印加電圧を調整し、画像処理を行わせる（ステッ
プ８２８）。

この場合におけるランプ電圧は、ステップＳ２５で補正
したランプ電圧に比べて通常低い電圧である。なぜなら
ば、ステップＳ２５における補正したランプ電圧は、集
光レンズ２１によって受光センサ４１へ与えられる光の
一部が遮られた場合でも、それが受光センサの検出光量
に影響を与えないようにランプ電圧を強めてランプ１５
Ｌを明るくするものであったが、当該ステップＳ２８に
おける画像処理では、原稿濃度を適性に保つためにラン
プ電圧を調整するのであって、光の一部が遮られると言
うことは関係ないからである。

やがて、レジストスイッチ４４がオフに切換わったこと
によってＣＰＵ４２は用紙の後端を検出しくステップ５
２９）、光学モータ４６を逆転させてランプユニット１
５を停止位置へ戻す（ステップ５３０）。そして、設定
された枚数のコピーが完了するまで、ステップ３２７〜
Ｓ３１の制御を繰返し、設定枚数のコピーが完了したこ
とを判別した時（ステップ５３１）、制御動作を終える
。

上述の各説明は、複写機を例にとって行ったが、この発
明は、広く次のような各装置に適用可能である。すなわ
ち、原稿からの光を受光体（上述した感光体ドラムに限
らずＣＣＤ等の受光素子も含まれる。）へ導く光路を有
し、該光路内を上流側または下流側へ移動可能な集光レ
ンズが設けられ原稿読取機構を含むような装置、たとえ
ば上述の複写機の他、ディジタル複写機やファクシミリ
等に適用することができる。

〈発明の効果〉 この発明は以上のように構成されているので、常に正確
に原稿濃度を自動的に検出できる装置を得られる。特に
、適用された装置が原稿を所望の変倍率で読取ることが
できる場合において、原稿読取時の変倍率に拘りなく、
正確な原稿濃度検出ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例が適用された複写機１０
の制御動作を表わすフローチャートである。 第２図は、この発明の一実施例が適用された複耳桟１０
の概略構成を示す断面図である。 第３図は、複写機１０における露光用光の光路を展開し
て描いた平面図である。 第４図は、集光レンズの先端位置と受光センサへの入射
光が遮られる割合との関係を表わす図である。 第５図は、複写機１０の制御回路を表わすブロック図で
ある。 第６図は、第５図の制御回路の池の動作を表わすフロー
チャートである。 第７図は、コピー倍率とランプ１５Ｌへの印加電圧との
関係を示す図である。 第８図および第９図は、従来の複写機における露光装置
を、光路に沿って展開した斜視図および平面図である。 図において、１０・・・複写機、１１・・・原稿、１２
・・・コンタクトガラス、１４・・・露光装置、２０・
・・光路、２１・・・集光レンズ、２３・・・感光体ド
ラム、３６・・・レンズモータ、３９・・・レンズ位置
検出スイッチ、４１・・・受光センサ、４２・・・ＣＰ
Ｕ、を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿からの光を受光体へ導く光路と、 該光路中を上流側（原稿側）または下流側（受光体側）
   へ移動可能な集光レンズとを含み、該集光レンズを光路
   中の所定位置へ移動させることによって、前記受光体上
   に結像される原稿像を所望の倍率に可変できる画像形成
   装置において、 前記原稿からの光を受光して原稿濃度を検出するための
   受光センサを備え、該受光センサは、前記集光レンズの
   近傍で、 集光レンズの停止する位置によっては、 集光レンズにより受光センサが受光すべき光の一部が遮
   られることがある位置に配置されており、さらに前記集
   光レンズの停止位置と受光センサの出力補正値との関係
   が予め記憶された記憶手段と、 前記集光レンズの停止位置に応じ前記記憶手段から出力
   補正値を読出して、前記受光センサの出力を補正する補
   正手段と、 を含むことを特徴とする画像形成装置。