JPH0341478A - 画像濃度読取り装置 - 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） 本発明は複写機に用いられる画像濃度読取り装置に関す
る。

（発明の背景） 複写機には、原稿の濃度に応じて現像スリーブバイアス
を自動調整し、最適濃度の転写紙を得る機能がついてい
るのが一般的である。

この自動調整は、ＢＥスキャン（原稿の濃度情報を得る
ために光源を原稿に沿って移動させる動作）によりセン
サーから得られる画像濃度信号（以下、ＦＥＢ信号とい
う）を増幅した後ＣＰＵ　　（中央処理装置）に入力し
、これに基づいてＥＥヒストグラムを作成して原稿の濃
度分布を把握し、最適な現像スリーブバイアスを決定す
るという手順により行われる。

したがって、ＢＥ信号の正確な処理は適疋なバイアスを
得るための基本であり、複写機メーカーでは、生産工程
において各装置ごとに画像濃度読取り装置におけるＥＥ
信号処理回路の増幅率（ゲイン）とオフセットを微調整
し、センサー精度や回路を構成する抵抗の抵抗値誤差等
に起因する読取り濃度のばらつきを排し、同一原稿に対
して一律な濃度読取りができるように調整を行っている
。

第７図は画像濃度読取り装置の従来例の回路図である。

本従来例は、ＥＥスキャンにより得られるＩＥ　Ｅ信号
を処理するもので、原稿１の複写面で反射した露光ラン
プ２の光は、光学系３の横に設けられたＥＥセンサー（
受光素子）４によりＥＥ倍信号変換される。このＥＥ倍
信号、ゲイン選択回路５およびオフセット調整回路６に
より増幅され、ＣＰＵ　７のアナログ端子に人力可能な
電圧に変換される。

ゲイン選択回路５は、オペアンプ８と、ゲイン調整用抵
抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２〜Ｒ７とで構成されており、オペア
ンプ８の反転入力端子には、ＢＥセンサー４の出力が可
変抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２を介して入力され、非反転端
子には、電源（１，ＯＶ）を抵抗Ｒ３とＲ４で分圧した
電圧が人力される。また、抵抗Ｒ５はオペアンプ８の出
力端と非反転入力端ｒとの間に設けられており、抵抗Ｒ
６とＲ７はオペアンプ８の出力信号を分圧するものであ
り、その分圧点はスイッチＳＷＩのＭ側に接続されてい
る。このゲイン選択回路の増幅率（ゲイン）はＲ５／Ｒ
１＋Ｒ２で表される（但し、各抵抗の抵抗値は参照番号
と一致しているものとする）ため、ゲイン調整用抵抗Ｒ
１の抵抗値を手動で微調整することにより、増幅率を、
例えば、２〜１０倍の範囲で変化させることができる。

オフセット調整回路６は、オペアンプ９と、オフセット
調整用の可変抵抗ＲＬＯと、抵抗Ｒ８，Ｒ９、Ｒ１，Ｉ
、　Ｒ１，２，Ｒ１−３とで構成されている。オペアン
プ９の反転端子には、抵抗Ｒ８を介してオペアンプ８の
出力信号が人力され、非反転入力端子には、電源（ＩＯ
Ｖ）を抵抗Ｒ９と可変抵抗Ｒ］、０および抵抗Ｒ１１と
で分圧した電圧が人力される。抵抗ＲＩ２はオペアンプ
９の出力端と反転入力端子との間に、抵抗Ｒ１３はグラ
ンドとの間に設けられている。また、オフセット調整用
抵抗ＲＩＯは手動により調整される。

スイッチ５１７１は、実動作モード（実際に原稿濃度を
読込むときのモード）ではＰ側に、調整モトではＭ側に
切り替えられる。

モニター装置１０は、入力されるＥＥ倍信号レベルに対
応じた所定の表示を行うものである。

バイアス回路１２は、ＣＰＵ　７からの指示を受けてＥ
Ｅ倍信号レベルに応じた適切な現像バイアスを供給する
。この現像バイアスの調整により、ドラム１３にイ」着
するトナー１４の量が制御される。

次に、本従来例の動作を説明する。

調整モード時 ＥＥセンサー４から得られる白および黒レベルに対応す
るアナログ信号（ＢＥ倍信号を、ＣＰＵ　７の電源レベ
ルに正確に対応させるために、ゲイン調整用抵抗Ｒ１お
よびオフセット調整用抵抗ＲＩＯを手動により調整する
。調整は、主に、生産工場内でライン作業者によって行
われる。

このゲイン調整は、前述したようにＥＥセンザ４からの
信号に基づいてＣＰＵ　７が作成するＢＥダイヤグラム
の中心が、センサー精度や抵抗誤差等に起因して量産さ
れる各装置間でばらつくのを防止するために行うもので
ある。

調整手順の概要は以下のとおりである。

まず、作業者がコピー機の背面カバーを開け、切換えス
イッチＳＷＩをＭ側にセットする。次に、コピーボタン
を押してゲイン調整用スキャンを開始し、モニター装置
ｌＯを目視しながら所定の表示が得られるようにゲイン
調整ボリューム（不図示）を回し、抵抗Ｒ］の抵抗値を
調整する。

次に、切換えスイッチＳＷＩをＰ側にセットし、モニタ
ー装置ｔｏを目視しながらオフセット調整用ボリューム
（不図示）を回し、抵抗Ｒ１Ｏの抵抗値を調整する。

実動作時 スイッチＳＷＩはＰ側にセットされている。

原稿１を所定の位置にセラｌ−Ｌ、コピーボタン（不図
示）を押してＥＣスキャンを開始させる。原稿面で反射
した露光ランプ２の光は、反射ミラーや光学系３を介し
てドラム１３に導かれると共に、ＥＥセンザー４で電気
信号に変換され、ＥＥ倍信号して出力される。このＥＣ
スキャンでは、例えば、平均測光を行っており、第６図
に示されるように、原稿面上の斜線部の濃度を読み込む
。図中、Ｌ］は２０ｍｍ、Ｌ２は１２０　ｍｍ、　Ｌ　
３は５０ｍｍであり、参照番号ｉ５は原稿の先端を示す
。

このＢＥ倍信号ゲイン選択回路５およびオフセット調整
回路６で増幅され、その出力がスイッチＳｗ１を介して
ＣＰＵ　７に人力される。ＣＰＵ　７は人力されたＥＥ
倍信号基づき、第５図に示すようなＥＥ　（濃度）ヒス
トグラムを作成し、これに基づいて原稿の濃淡に適した
現像バイアスを供給するようバイアス回路１２に指示す
る。現像スリーブ１１のバイアス電圧が高いとドラム１
３に（＝Ｉ着するトナー１４の量は少なくなって濃度は
淡くなり、低いと濃度は濃くなる。このバイアス電圧の
調整により、淡い線画、写真画、濃い線画のいずれの場
合にも鮮明なコピーが可能となる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の画像濃度読取り装置は、初期調整を行う
際に必ず背面カバーを開番すなければならず、また、モ
ニター表示を見ながら手動により調整を行うために調整
方法が複雑となり、手間と時間がかかって生産ラインの
スルーブツトが低下するという問題点がある。

（課題を解決するための手段） 本発明の画像濃度読取り装置は、原稿からの反射光を受
光して光量に応じたアナログ信号を出力するセンサーと
、該センサーの出力信号を増幅し、その増幅率を段階的
に切替えることのできる濃度信号増幅手段と、該濃度信
号増幅手段の出力レベルをモニターし、モニター結果に
応じた制御信号を送出して前記増幅率を切り替える増幅
率制御手段とを有している。

（作用） 入力された両Ｉｇ！濃度信号に基づき、増幅率制御手段
が最適の増幅率を自動的に設定し、手動調整を不要とす
る。

（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の画像濃度読取り装置の一実施例の回路
図であり、図中、従来例と同一または相当する部分には
同一の符号がイ」されている。

本実施例は、ゲイン選択回路１６において、従来例にあ
った手動によるゲイン調整用抵抗Ｒ１を除去し、代わり
に、ＣＰＵ　７の出力で４つのアナログスイッチ１８〜
２１の開閉を制御し、その組合わせによって抵抗Ｒ２〜
ＲＬ７を用いた１６通りの合成抵抗を作りだす構成とし
たものである。

すなわち、抵抗Ｒ２と並列に、アナログスイッチ１８お
よび抵抗Ｒ１４，アナログスイッチ１９および抵抗Ｒ（
５，アナログスイッチ２０および抵抗Ｒ１Ｂ。

アナログスイッチ２ｔおよび抵抗Ｒ１７を接続し、アナ
ログスイッチ１８〜２１の開閉をインバータ２２〜２５
を介したＣＰＵ　７の出力で制御するようにしたもので
ある。これにより、１６通り、例えば２．０，２．５３
．０．・・・９．５倍の０．５倍きざみでゲイン切換え
ができる。

また、オフセット調整回路１７においても、手動調整す
るためのオフセット調整用抵抗ＲＩＯおよび抵抗Ｒ９，
Ｒ１１を除去し、オフセット電圧を自動設定する構成に
している。

すなわち、ＣＰＵ　７のアナログポートＡ３に、オペア
ンプ２Ｇと抵抗Ｒ１，Ｂで構成されるボルテージフォロ
ワを接続し、その出力をオペアンプ２７．抵抗ＲＬ９お
よびＲ２０，基準電圧源ＶＲＩにより構成される反転増
幅器で増幅し、オペアンプ９の非反転入力端子に供給す
る構成としている。

次に、本実施例のゲインおよびオフセット調整動作を第
２図および第３図を参照しながら説明する。

第２図は自動ゲイン調整手順を示すフローチャート、第
３図は自動オフセット調整手順を示すフローチャー１・
である。

自動ゲイン調整動作 露光ランプ２をオフした状態で、ＣＰＵ　７のＡ４〜Ａ
８ポートのデジタル出力を切換え、ゲイン選択回路１６
のゲインを最大から最小まで１６段階に切換えていき、
各ゲインにおけるＥＩＥ信号（オペアンプ８の出力端の
電圧を抵抗Ｒ６およびＲ７で二分圧した信号）を黒デー
タとしてアナログポー１−Ａ２から読込み、記憶する（
ステップ３０）。

次に、露光ランプ２をオンした状態で、ＥＥスキャンを
行いながら、同様にゲインを１６段階に切換え、各ゲイ
ンにおけるＥＥ倍信号白データとし、てアナログポート
Ａ２から読込み、記憶する（ステップ８０゜ 次に、各ゲインにおける白データと黒データと０ の差を演算して求め、その結果を記憶する（ステプ３２
）。

次に、露光ランプ２をオフし、光学系をホームポジショ
ンに戻す（ステップ３３）。

次に、記憶した各ゲインにおける自データと黒データと
の差を大きいものから順にメモリからロドし、最適ゲイ
ン上限（０，９２５Ｖ）と比較し、それより小さい最初
のデータをゲイン幅データとして記憶し、ゲイン選択す
る（ステップ３４）。

自動オフセット調整動作 Ａ３ポートより出力されるアナログ電圧をＯＶからＩＯ
Ｖまて６３段階に切換えてオフセット電圧を約２Ｖから
６Ｖの範囲で変化させ、各オフセット電圧における黒デ
ータを読込み、記憶する（ステップ４０）。

次に、所定の上限値を越えた最初のオフセット電圧を検
出し、これより一段階低いオフセット電圧を選択する（
ステップ４（）。

以上のように自動調整がなされる。

次に、第４図を参照して現像スリーブ１１のバイアス設
定手順について説明する。

まず、上述の各ステップで読込んだ白データと黒データ
を利用して、バイアス設定に必要となる６種類のしきい
値電圧Ｊ２Ｄ、Ｊ２．Ｊ３Ｄ、Ｊ３．Ｊ４．ＢＪ　　（
後になるほどその値が大きい）を求める。

次に、バイアス決定フローを実行する。最淡濃度をしき
い値ＢＪと比較しくステップ５０）、最淡濃度の方が大
きいと判断されたときは、プラテンオバーとなりバイア
ス４を出力しくステップ５１）、以下のときは平均濃度
をしきい値Ｊ２と比較しくステップ５２）、以下なら、
しきい値Ｊ２Ｄと比較しくステップ５３）、大小関係に
応じてバイアス３．５あるいはバイアス４を出力する（
ステップ５４．５５）。平均濃度がしきい値Ｊ２より大
きいときは、しきい値Ｊ３Ｄとの大小を判定しくステッ
プ５６）、以下のときはバイアス４５を出力する（ステ
ップ５７）。

しきい値Ｊ３１）より大きいときは、しきい値Ｊ３との
大小を判定し、以下のときはバイアス５を出力しくステ
ップ５９）、大きいときは、しきい値Ｊ４との大小を判
定する（ステップ６０）。平均濃度かじき］　１ い値Ｊ４以下のときはバイアス６を出力しくステップ６
１）、大きいときはバイアス７を出力する（ステップ６
２）。

本実施例では、アナログスイッチの開閉制御による段階
的なゲイン切換えを行うため、高速な１］動ゲイン調整
ができる。また、オフセット調整も自動化されているた
め時間短縮の効果は大きく、実際に本実施例を適用した
結果、従来と比べて調整に要する時間を一分あまり短縮
することができた。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、ＥＥ倍信号基づいてゲイ
ンを自動調整する構成とすることにより、生産工程の簡
略化および時間短縮を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像濃度読取り装置の一実施例の回路
図、 第２図は自動ゲイン調整手順を示すフローチャー、 　２ 第３図は自動オフセット調整手順を示すフロチャート、 第４図は現像スリーブバイアス設定手順を示すフローチ
ャー１・、 第５図は読み取った画像濃度ヒストグラムの一例を示す
図、 第６図はＥＥススキャン時原稿濃度読取り範囲を示す図
、 第７図は従来例の回路図である。 １・・・原稿　　　　　　　２・・露光ランプ３・・・
光学系 ４・・・ＥＥ全センサー　　　　７・・・ＣＰＵ８．９
・・・オペアンプ　　１１・現像スリーブ１２・・・バ
イアス回路　　　１３・・・ドラム１４・・・トナー　
　　　　　１５・・・原稿の先端１６・・・ゲイン選択
回路 １７・・オフセット調整回路 １８〜２（・・・アナログスイッチ ２２〜２５・・・インバータ ２８、２７・・・オペアンプ Ｒ２−Ｒ２０ ・抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　原稿からの反射光を受光して光量に応じたアナログ信
   号を出力するセンサーと、 該センサーの出力信号を増幅し、その増幅率を段階的に
   切換えることのできる濃度信号増幅手段と、 該濃度信号増幅手段の出力レベルをモニターし、モニタ
   ー結果に応じた制御信号を送出して前記増幅率を切換え
   る増幅率制御手段とを有する画像濃度読取り装置。