JPH0532748B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機、フアクス等の像形成装置に関
する。

従来の複写装置においては感光ドラムの感度に
応じて原稿照明用光源（以下光源という）の発光
量制御を行なう制御装置に加えて、さらに原稿濃
度に応じて操作者が原稿の濃度に応じた発光量を
入力する手段を有するのが普通である。このよう
な半自動的（ほぼ手動に近い）においては適切な
発光量を選ぶのは至難の業で、適切なコントラス
トを有するコピーを得るためにはしばしば何枚か
試し焼きを行ない高価なコピー用紙を無駄にしな
ければならなかつた。

このような問題を解決するために原稿濃度を光
検知手段や感光ドラムの表面電位計などを用いて
検出し、これに応じて発光量を自動制御する機能
（AE）を備えた複写機も提案されているが、発光
量を検出された原稿濃度に対して（すなわちコピ
ー濃度）どのように応答させればユーザーの需要
に応えられるかを真剣に検討した跡が見えるもの
は少なく、多くは検出原稿濃度と発光量を直線的
に対応させて事足れりとしている。このような自
動露光の複写機では高濃度の原稿に対しては発光
量を多く、低濃度の原稿に対しては逆に少なくす
るように、すなわち黒つぽい原稿は白目に白つぽ
い原稿は黒目にコピーするように制御するのが普
通だが、上記のように濃度−発光量を直線的に対
応させると黒つぽいコピーおよび白つぽいコピー
が必要なユーザーの要求には答えることができな
かつた。

又原稿の一部分の濃度を提出して発光量を決定
することがあり、不正確であつた。

又原稿の全域の濃度を検出することが考えられ
るか、その場合適正出力を求めて、像形成を開始
するには時間がかかりすぎた。

又複写倍率が変つても感光面の光を一定光とす
べく露光の絞りを調節するものがあるが、原稿濃
度及び倍率を考慮した絞り調節は困難である。

本発明は上述の従来装置の欠点を除去すること
を目的とし、黒い原稿、白い原稿、中間濃度の原
稿を忠実に現像し、同時に、中間濃度よりも少し
黒つぽい原稿や白つぽい原稿を、より中間濃度に
近い画像に形成する像形成装置を提供するもので
ある。

上記目的を達成する本発明は、電子写真感光体
に露光する原稿濃度を検出し、自動的に最適な露
光量を制定する像形成装置にあつて、原稿照明用
光源により照明された光源像を感光体に導く光学
手段と、原稿像の濃度を検出する原稿濃度検出手
段と、検出された原稿濃度に対応して露光量を決
定する手段であつて、原稿の濃度が中間のときの
露光量を基準として、最も高い原稿の濃度領域と
最も低い原稿の濃度領域の露光量を上記中間濃度
のときと同じくし、最も高い濃度領域と中間濃度
との間の領域は、上記中間濃度のときよりも光量
を多くし、逆に、中間濃度と最も低い濃度領域と
の間の領域は、上記中間濃度のときよりも光量を
少なくなるように、検出された原稿濃度と露光量
との関係を設定した記憶手段を含み、上記原稿濃
度検出手段による検出結果に基づいて、原稿照明
光源に印加する電圧を決定する露光量決定手段と
を有するものである。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第１図に本発明の複写機の模式図を示す。この
複写機の構造は公知のもので、複写時には原稿１
１に沿つて移動する光源１２より発されて原稿台
上の原稿１１から反射した光はミラー１３を介し
て感光ドラム１０（矢印方向に回転する）上に結
像する。チヤージヤ１４により帯電されたドラム
は、この露光により静電潜像が形成される。その
潜像は現像手段１５により現像され、現像像は転
写チヤージヤ１６によりシート転写される。転写
後のドラムは再使用すべくクリーナ１７によりク
リーニングされて再び帯電、露光がなされる。

図中本発明に係る濃度検出手段として光源１２
近傍に設けられた光検知手段１ａおよび感光ドラ
ム１０近傍に設けられな表面電位計１ｂが図示さ
れている。本発明では原稿の濃度の検出には以上
の２つのうちのどちらを用いてもよく、また、２
つとも用いてもかまわない。ただし、光検知手段
１ａは原稿１１からの反射光量を検出し、表面電
位計１ｂは感光後の感光ドラム１０の表面電位を
検出することにより原稿の濃度検出を行なうもの
である。

尚原稿露光域外に標準白板１８を設け、像形成
開始前にこれをランプ１２で照射してその反射光
を検知器１ａ又はその反射光により電位を電位計
１ｂにより測定して測定値が標準値にあるか否か
を判断して、標準値にない場合は標準値になる
様、ランプ１２又はチヤージヤ１４を制御する。
それにより装置を準備状態に予じめセツトするこ
とができる。それによつて像形成開始後の再生濃
度の適正制御を高精度に達成できる。この標準化
プロセスは、装置のパワースイツチの投入後、像
形成スタートスイツチ（コピーキー）の投入以前
に実行することができる。それにより像形成の立
上り時間を節約できる。

第２図は本発明の複写機の露光量制御系のブロ
ツク図で、図においては上記の原稿濃度検出手段
１（１ａ，１ｂ）の出力はＡ／Ｄ変換器２でデジ
タル化され入出力ポート３を介してCPU４に送
られるよう構成してある。CPU４は、この送ら
れて来た濃度データの積分値によりROM（リー
ドオンリメモリ）５に格納された後述する濃度〜
発光量を対応させたデータテーブルを、参照して
発光量データの決定し、これを入出力ポート３へ
送る。第６図に検出値を積分する回路例を示す。
１０１は光又は電位センサ、１０２は増巾様オペ
アンプ、１０３はレベル調整用アンプ、１０４は
積分リセツト用スイツチである。積分時間はＡ／
Ｄコンバータによる。コンバート時間で決まる。
これは原稿をプリスキヤンして領域の濃度を検出
して平均化して適正出力を求める場合に有効であ
る。この発光量データはＤ／Ａ変換器６でアナロ
グ化された光源１２へ送出され、光源１２の発光
量が制御される構成である。

濃度〜発光量のデータはROM５に一定の特性
曲線を構成してたとえば８ビツトの情報として格
納しておく。即ち８ビツト分つまり256通りのア
ドレスの各アドレスに発光量のデータが例えば
各々８ビツトで格納される。各アドレスは検出濃
度の各データに対応する。つまり検出積分濃度デ
ータに対応するメモリアドレスをみつけてそのア
ドレスに格納の発光量データを出力する。ROM
５はデータ変更可能なRAMでもいい。

以下に濃度〜発光量の特性曲線の例を示す。

原稿の濃度を真黒から真白までをNo.１〜No.11の
11段階に分け、（真黒：No.１、真白：No.11）第３
図Ａに実線で示すように原稿濃度が存在するとす
る。（従来の複写機では一定の発光量で複写を行
えばこの実線と同じ濃度のコピーが得られること
になる。以下コピーの濃度を破線で、原稿濃度を
実線で示す。すなわち、第３図Ａの場合は破線と
実線は重なつている。） まず考えられるのはこのような濃度分布の原稿
全てを複写したときに自動的にそのどれもが同一
の濃度に仕上るように発光量制御を行なう方法で
ある。第３図Ｂに破線でこのときのコピーの仕上
り濃度を示す。すなわちNo.１（真黒）の原稿もNo.
11（真白）の原稿も全て同一濃度で仕上ることに
なる。

しかし、白紙原稿も黒い紙も同じ濃度で仕上る
ということは現実的に見て意味がないので、本発
明では第３図Ｃに示すようにNo.６近辺の中間濃度
の原稿に対しては破線の如く同一濃度のコピーが
得られるように発光量を制御し、残りの高濃度は
白目に低濃度は黒目に仕上るようにするようにす
ればよい。

しかし、まだ第３図Ｃの例では実際には真黒な
原稿は完全に黒くコピーできず、真白な原稿も完
全に白くは仕上らない。そこで本発明の目的でも
あるように第３図Ｄに見るように仕上りのコピー
濃度が高濃度領域と低濃度領域では原稿濃度に近
づけるように制御するのが望ましい。

さらに、ある一点から急にコピー濃度が変るよ
うでは不便であるから、第３図Ｅのように曲線で
原形濃度〜コピー濃度が対応するようにすれば理
想的である。さらにこれを使用する感光ドラム１
０の感度に応じて補正した例が第３図Ｆである。

以上の第３図Ａ〜Ｆに示したコピー濃度を得る
ためには、第４図Ａ〜Ｆにそれぞれ示すように発
光量を制御することになる。すなわち、本発明に
おいては、原稿濃度と発光量の関係を、上記第４
図Ｄ〜Ｆのごとく設定するものである。即ち、原
稿の濃度が中間濃度のときの露光量を基準とし
て、最も高い原稿の濃度領域と最も低い原稿の濃
度領域の露光量を上記中間濃度のときと同じく
し、最も高い濃度領域と中間濃度との間の領域
は、上記中間濃度のときよりも光量を多くし、逆
に、中間濃度と最も低い濃度領域との間の領域
は、上記中間濃度のときよりも光量を少なくなる
ようにする。これにより、中間濃度付近ではほぼ
同一のコピー濃度とすることができるのみなら
ず、黒や白のい原稿に対しても忠実に再現し、黒
に近い中間濃度部や白に近い中間濃度部の原稿か
らは、より中間濃度に近い画像を形成することが
できる。

以上に詳述したような原稿濃度〜発光量を関係
づけた非線型の特性曲線をROM５に格納してお
き、これをCPU４が参照することにより発光量
の制御が行なわれる。この処理手順をフローチヤ
ート図にすると第５図のようになる。すなわち、
第５図ステツプ１においては光検知手段１ａある
いは表面電位計１ｂなどによる光源濃度検出手段
１の出力の積分値はＡ／Ｄ変換器２を介して入出
力ポート３からCPU４にロードされる。続いて
ステツプ２においてCPUは、この送られて来た
濃度データとROM５中にデジタル化されて格納
された前記の濃度〜発光量の特性曲線のアドレス
とを比較することにより発光量データを決定しつ
まり濃度データをアドレスデータとしてメモリを
アドレシングして発光量データを出力し、次にス
テツプ３でこの発光量データをCPUにロードす
る。そしてステツプ４でこの発光量データを入出
力ポート３を介してＤ／Ａ変換器６に送られ、こ
こでアナログ量に戻された発光量データにしたが
つて光源１２の発光量の制御がたとえばランプ１
２の印加電圧の制御などにより行なわれる。尚現
像器１５の現像バイアス電圧を制御することも可
能である。

第７図は第５図のフローを更に詳述したもの
で、S10にて、マイクロプロセサCPUはＩ／Ｏポ
ート３の所定ポートをセンスし、センスデータａ
（検出積分濃度）をCPU中のレジスタの１つにロ
ードし、S11にてROMの先頭アドレスｂをCPU
のアドレスレジスタにロードし、S12にて先のデ
ータａと先頭アドレスデータｂとを加えて、S13
にて加えた結果のアドレス中のデータｃをCPU
のアキユムレータにロードし、S14にてデータＣ
をＩ／Ｏポートにセツトして、制御データを出力
する。

次に他の例、即ち原稿での反射光がレンズを介
して感光体上に結像される光学系の光路中に、受
光素子を設置し、複写倍率の変化により感光体ド
ラム上の照度と受光素子の出力とのズレを複写倍
率に応じて補正し、さらに補正されたデータに応
じて現像バイアスを制御して複写濃度を適正にす
る例を説明する。

第８図は第１図と同様のものである。

コピー開始ボタンが押されると第１ミラー１０
４と第２第３ミラー１０５は２：１の速度比で原
稿１０１を走査し始める。光量検知手段１０７は
走査中、一定の間隔ごとに光量を測定し、データ
のサンプリングをする。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとａ、
ｂ、ｃ、ｄは、原稿の位置とドラム上に原稿像が
できる位置の対応を示す。

第２図はサンプリング後、平均化と変倍処理を
行つて現像バイアスを決定する手順を示したフロ
ー図であり、第１０，１１図はそれを達成する回
路図、第１２図は第１０図のプログラムROMO
に格納の上記手順プログラムのフローチヤートで
ある。第１１図のCPU４０はＡ／Ｄコンバータ
内蔵のCPUである。

第１０図は電気的構成図である。サンプリング
されたデータはＡ／Ｄコンバータを介してデジタ
ル化されRAMのアトレス空間に順次割り振られ
て記憶される。露光により感光体ドラム上に形成
された潜像が現像器の位置まで来る間にデータを
平均化し、そのデータに応じて現像バイアスを制
御する。第８図において現像器１１０はｂ点の現
像を行なつているが、この時の現像バイアスの値
を、原稿のＡ〜Ｃの間に0.1sec毎Ｎ回サンプリン
グしたデータを用いて平均化し、その値に従つて
決定している。次にＣ点の現像が開始される時に
は、原稿Ｂ〜Ｄの間にて受光器１０７でサンプリ
ングしたデータ（Ｎコ）を平均化し（第１３図参
照）その値に従つて現像バイアスのDC成分を制
御する。このように順次現像バイアスのDC成分
の制御が行なわれる。

倍率が異なる時の出力補正は平均化した値に補
正ROMからの補正値をかけ合わせて行なう。サ
ンプリングの仕方については第４図のに周
期的（例えば0.1sec）に割り込み信号を入れてサ
ンプリングデータをRAMのアドレス空間にスト
アすることにより行なう。

第１１図の１１５，１１６は第６図の積分回路
と同様のものであり、１１８，１２０は各々Ｄ／
Ａ変換器６を構成する積分回路とバツフアアンプ
である。１１９は現像ローラ１１０にバイアス電
圧を付与するトランスである。

第１２，１３図を詳述する。入力パルスにより
割込みがかかると、入力ポートAD１のデータ
CROをCPU中のレジスタＡにロードする（ステ
ツプ１）、サンプル回数を示すレジスタＣを＋１
する（ステツプ２）、RAMアドレスを示すレジ
スタHDをセンスしてRAMの先頭アドレスにレ
ジスタＡのデータをストアする（ステツプ３）。
未だＮ回サンプルしていないので、レジスタHD
のアドレスデータを１つ進める（ステツプ４−
２）再び次の0.1sec後のパルスにより同様のサン
プリングとデータ格納を行なう。

サンプリング回数がＮに達すると、つまりＡ〜
Ｃ間のサンプルが終ると、RAM中のＮケのデー
タの加算してレジスタＡ，Ｂにセツトする（ステ
ツプ４−15）。加算データを１／Ｎしてレジスタ
Ａにロード（ステツプ６）。ROM１に予じめコ
ピー倍率に応じた補正データが入つているので、
現在の倍率におけるデータをROM１からレジス
タＢにロードする（ステツプ７）。レジスタＡと
ＢとのデータをかけてＡにロード（ステツプ８）。
このレジスタＡのデータによりROM２をアドレ
スして、該当アドレスに格納のバイアスデータを
レジスタＢにロード（ステツプ９）。レジスタＢ
のデータをポート0₁から出力し現像バイアスとす
る（ステツプ10）。次にレジスタＣにＮ／２をロ
ードし再び次の領域（Ｃ〜Ｄ）のサンプリング
（但しＮ／２回）とデータ格納を行なう。RAM
にステツプ３〜５によりＮ／２ケのデータが新た
に格納されるが、ステツプ５〜６においてはＮケ
のデータつまり、Ｂ〜Ｄ分のデータを演算して平
均値を求める。従つて受光素子からのデータの前
後のデータに渡つて平均化するので、精度が良
い。尚受光素子１０７はズームレンズ１０６の後
部非面部に設けられる。このズームレンズ倍率選
択の入力キーによりズーミング動作する。そして
この入力キーによるラツチデータによりROM１
のアドレリングがなされて、補正データが得られ
る。尚電位計を露光ステーシヨン直後の位置に設
けても上述の如きバイアス制御ができる。

これらの例により像形成の為の像露光中に即オ
ート濃度制御ができ、ムダ時間を少なくできる。

上記本発明によれば、中間濃度より少し黒つぽ
い原稿や白つぽい原稿を、より中間濃度に近い画
像に形成するとともに、黒い原稿、白い原稿、中
間濃度の原稿を忠実に現像することを可能とし
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における複写機の概略構成を示
す断面図、第２図は複写機の制御回路を示すブロ
ツク図、第３図Ａ〜Ｆは原稿濃度とコピー濃度の
対応を示す線図、第４図Ａ〜Ｆは原稿濃度〜発光
量の特性を示す線図で、第４図Ｄ〜Ｆは本発明の
実施例の特性を示す。第５図は第２図の回路の処
理手順を示すフローチヤート図、第６図は、第１
図の検知手段を有する積分回路図、第７図は第５
図の詳細フローチヤート、第８図は他の例を示す
複写機断面図、第９図は他の例のフローチヤート
図、第１０，１１図は他の例の回路クロツク図、
第１２図は第９図の詳細フローチヤート、第１３
図は第１２図の制御説明図である。図中１は濃度
検出手段、４は制御手段、１２はランプ、１５は
現像手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子写真感光体に露光する原稿濃度を検出
   し、自動的に最適な露光量を設定する像形成装置
   において、 原稿照明用光源により照明された原稿像を感光
   体に導く光学手段と、 原稿像の濃度を検出する原稿濃度検出手段と、 検出された原稿濃度に対応して露光量を決定す
   る手段であつて、原稿の濃度が中間のときの露光
   量を基準として、最も高い原稿の濃度領域と最も
   低い原稿の濃度領域の露光量を上記中間濃度のと
   きと同じくし、最も高い濃度領域と中間濃度との
   間の領域は、上記中間濃度のときよりも光量を多
   くし、逆に、中間濃度と最も低い濃度領域との間
   の領域は、上記中間濃度のときよりも光量を少な
   くなるように、検出された原稿濃度と露光量との
   関係を設定した記憶手段を含み、上記原稿濃度検
   出手段による検出結果に基づいて、原稿照明用光
   源に印加する電圧を決定する露光量決定手段と、 を有することを特徴とする像形成装置。