JPH0555855B2

JPH0555855B2 -

Info

Publication number: JPH0555855B2
Application number: JP58078451A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mitsuhayashi; Hidetsugu Ojida
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1993-08-18
Also published as: JPS59202454A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明はたとえば１％刻み等の細かな多段階
変倍が可能な電子複写機に用いられる露光ランプ
の露光量を制御する露光制御装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、たとえば電子複写機における露光量を切
換える手段としては、露光ランプの印加電圧を切
換えるということが最も多くとられている。その
切換えは、露光ランプの印加電圧安定化回路（以
下ランプレギユレータと称す）の基準電圧を切換
えることにより行われる。ところで、原稿濃度に
応じて露光ランプの印加電圧を自動的に最適値に
制御する機能（以下自動露光機能と称す）を有す
るランプレギユレータでは、原稿からの反射光量
をフオトダイオードなどの受光素子により検出
し、その受光量に応じて上記基準電圧を自動制御
する方法が多くとられている。このようなもので
は、受光素子の感度や光学系にばらつきが必ず伴
うので、それらを吸収するための調整ボリユーム
が必要となる。また、オペレータにより手動で露
光ランプの印加電圧を設定する場合においても、
感光体ドラムの感度などにばらつきが必ず伴い、
しかもそれらは経時変化するので、それを補正す
るための調整ボリユームが必要となる。さらに、
多変倍機能を有する電子複写機においては、各変
倍ごとに光学系が異るので、変倍数に対応した数
のボリユームが必要となる。また、その変倍数が
増加すると、その調整が非常に煩雑となり、特
に、１％刻み等の細かな多段階変倍を行う電子複
写機ではその調整が不可能であつた。

第１図は、このような露光制御装置（ランプレ
ギユレータ）の一例を概略的に示すもので、商用
交流電源１には双方向性サイリスタ（トライアツ
ク）２を介して露光ランプ３が接続される。ま
た、上記露光ランプ３にはフイードバツクトラン
ス４が接続される。このフイードバツクトランス
４は、トライアツク２のオン時に露光ランプ３の
両端の電圧に対応した電圧を出力するものであ
る。このフイードバツクトランス４の出力電圧は
波形整形回路５へ供給される。この波形整形回路
５は、フイードバツクトランス４の出力を波形整
形することにより、露光ランプ３の実効値電圧に
対応した電圧にして出力するものである。ここ
で、上記フイードバツクトランス４および波形整
形回路５は、露光ランプ３の印加電圧に対応した
電圧を生成する電圧生成回路６を構成している。
そして、波形整形回路５の出力電圧は比較器、た
とえば差動増幅器７に供給され、この差動増幅器
７には総合設定回路８およびリミツタ回路９の出
力も供給される。総合設定回路８には原稿１６で
反射された露光ランプ３の光量に対応した前記自
動露光電圧制御回路１０の出力あるいは手動設定
回路１１の出力がスイツチ１２を介して供給され
ている。ここに、前記総合設定回路８、リミツタ
回路９、自動露光電圧制御回路１０、手動露光電
圧設定回路１１およびスイツチ１２により基準電
圧発生回路１３が構成されている。この基準電圧
発生回路１３はCPU（セントラル・プロセツシン
グ・ユニツト）１５によつて制御されるようにな
つている。そして、差動増幅器７の出力がトリガ
パルス発生回路１４に供給され、トリガパルスを
発生するタイミングが制御される。このトリガパ
ルス発生回路１４の出力によつてトライアツク２
の導通角が制御されるとともに、フイードバツク
トランス４における出力電圧も同様に変化され
る。従つて、交流電源１の電圧が変化しても露光
ランプ３の印加電圧を一定に保つことができる。

第２図ａは、前記第１図における基準電圧発生
回路１３の構成例を示すもので、自動露光機能を
有し複写倍率モードを４つ（たとえば等倍、拡大
１段、縮小２段）を有する場合について示してい
る。図において第１図のブロツク図に対応する部
分に同一の符号を付す。すなわち、直流電源端子
３６と接地点間に抵抗３７，１７，１８，１９が
直列接続され、抵抗３７と１７との接続点が演算
増幅器２０の非反転入力端（＋）に接続される。
この演算増幅器２０の反転入力端（−）と非反転
入力端（＋）との間には、原稿からの反射光を受
光する光電変換器たとえばフオトダイオード２１
が接続され、その出力端は半導体スイツチ（たと
えば東京芝浦電気株式会社製のTC 4052BP）１
２を介して演算増幅器２３の非反転入力端（＋）
に接続されるとともに、スイツチ２４₁、可変抵
抗２５₁および抵抗２６₁を介して非反転入力端
（−）に接続される。上記スイツチ２４₁、可変抵
抗２５₁および抵抗２６₁の直列回路には、スイツ
チ２４₂、可変抵抗２５₂、抵抗２６₂から成る直
列回路、スイツチ２４₃、可変抵抗２５₃、抵抗２
６₃から成る直列回路、及びスイツチ２４₄、可変
抵抗２５₄、抵抗２６₄から成る直列回路が並列接
続される。前記抵抗１８には可変抵抗２７が並列
接続され、この抵抗２７の抵抗値変化に対応した
電圧が前記スイツチ１２を介して演算増幅器２３
の非反転入力端（＋）に供給される。演算増幅器
２３の出力は抵抗２８を介して差動増幅器７に接
続されるとともに、スイツチ２９₁，可変抵抗３
０₁および３１₁を介して反転入力端（−）に接続
される。このスイツチ２９₁，可変抵抗３０₁およ
び抵抗３１₁から成る直列回路には、スイツチ２
９₂、可変抵抗３０₂および抵抗３１₂から成る直
列回路、スイツチ２９₃、可変抵抗３０₃および抵
抗３１₃から成る直列回路、スイツチ２９₄、可変
抵抗３０₄および抵抗３１₄から成る直列回路が並
列接続される。また、演算増幅器２３の反転入力
端（−）は抵抗３２を介して接地される。さら
に、前記抵抗２８の差動増幅器７側と接地点間に
はPNP形のトランジスタ３３のエミツタ、コレ
クタ間が接続され、このトランジスタ３３のベー
スは電源端子３６と接地点間に直列接続された抵
抗３４と３５との接続点に接続される。

上記のような構成において、演算増幅器２０は
自動露光電圧を設定するためのもので、その非反
転入力端（＋）と反転入力端（−）間に接続され
たフオトダイオード２１に発生する受光電流から
スイツチ２４によつて選択された半固定抵抗２５
と抵抗２６とによる電圧降下分を差し引いた電圧
を出力する。たとえば濃度の高い原稿１６の場合
は、フオトダイオード２１の受光量は少ないので
その受光電流も小さく、演算増幅器２０の出力電
圧は若干大きくなり、露光電圧が上昇する。その
結果、コピー濃度は若干薄くなり、適正なコピー
が得られる。一方、濃度の低い原稿１６の場合
は、前記と全く逆であり、露光電圧が下降してコ
ピー濃度は濃くなり適正なコピーが得られる。さ
らに、手動露光電圧設定回路１１では直流電源端
子３６に印加される直流電圧が抵抗３７，１７，
１８，１９および可変抵抗２７によつて抵抗分割
された値が出力される。前記自動露光電圧制御回
路１０と手動露光電圧制御回路１１の出力とが半
導体スイツチ１２によつて選択され、総合設定回
路８によつて増幅され、この電圧が基準電圧とな
る。

ところで、可変抵抗３０₁〜３０₄は機体個個間
のばらつき（たとえば感光体ドラムの感度のばら
つき、光学系のばらつきなど）と、複写倍率ごと
の光学系などの違いを補正するもので、可変抵抗
２５₁〜２５₄はフオトダイオード２１のばらつき
と複写倍率ごとの間の光学系の違いを補正するた
めのものである。

しかしながら、上記のような装置では、変倍機
能が増えるとその数に対応したボリユームの数が
増えることとなり、その調整は非常に煩雑とな
る。まして、１％刻み等の細かな多段階変倍とな
るとボリユームは無数に増え、実現が不可能であ
つた。

ところで、同一のレンズで物像間距離とレンズ
−像間距離のみを変化することにより、倍率ｍを
変える光学系においては、露光ランプの印加電圧
を一定とすると、その結像面、すなわちドラム面
の照度比は（１＋ｍ）²に反比例することが一般的
に知られている。また、ドラム面の露光量は、照
度に像幅を乗じ、ドラムの周速で除したものとな
る。ここで、ドラム周速が一定でかつスリツト露
光する電子複写機では、像幅が一定であるからド
ラム面の露光量は照度に比例する。しかしなが
ら、縮小率が大きくなると像幅は一定でなくなる
ので、ある原稿濃度に対して一定の画像濃度を得
るために露光ランプに印加すべき電圧と複写倍率
との関係はたとえば第２図ｂのようになる。これ
を見てわかるように、この特性はほぼ直線で近似
できるが、縮小率の大きい方で飽和の傾向が見ら
れるので、これに最も近い直線にすると、最も使
用頻度の高い等倍コピーの設定がくるつてしま
う。また、等倍で最適露光が得られるようにする
と、ほかの複写倍率で大きく露光がくるつてしま
う。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、１％刻み等の細かな多
段階変倍ができるうえ、最も使用頻度の高い等倍
で最適な露光量が得られ、しかも拡大時や縮小時
のその他の倍率のときもほぼ最適な露光量が得ら
れる露光制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、露光ランプにより画像露光が行わ
れ、１％刻みに細かな多段階の倍率に対応した拡
大や縮小が行われるものに用いられる露光ランプ
の露光量を制御する露光制御装置において、拡大
時の特定倍率における露光ランプへの印加電圧と
等倍率における露光ランプへの印加電圧とを結ん
で得られる第１の直線および第１の延直線上に乗
るように、拡大時の倍率の変化に対して露光ラン
プへの印加電圧を線形的に変化させ、また縮小時
の特定倍率における露光ランプへの印加電圧と等
倍率における露光ランプへの印加電圧とを結んで
得られる第２の直線および第２の延直線上に乗る
ように、縮小時の倍率の変化に対して露光ランプ
への印加電圧を線形的に変化させるようにしたも
のである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第３図は前記第１図における自動
露光制御回路１０に対応している。第３図におい
て、４７は自動露光基準電圧発生器であり、これ
は基準電圧v₁を発生するもので、たとえば差動増
幅器によつて構成されている。４８は光電変換器
たとえばフオトダイオードであり、これは原稿か
らの反射光を受光するものであり、受光電流ipが
流れるようになつている。４９は演算回路であ
り、これは基準電圧v₁よりフオトダイオード４８
の受光電流ipに比例した３種類の値つまり等倍
（v₂）、拡大（v₃）、縮小（v₄）に対応する値を求
めるものであり、たとえば次のようにあらわされ
る。

v₂＝v₁−ipR₁ v₃＝v₁−ipR₂ v₄＝v₁−ipR₃ ただし、R₁，R₂，R₃は変数であり、R₂＜R₁＜
R₃の関係となつている。これは、複写倍率が大
きいほどフオトダイオード４８の受光電流ipが大
きくなることが確かめられているからである。

５０は半導体スイツチ（たとえば東京芝浦電気
株式会社製のTC 4053BP）であり、これは拡大
時あるいは縮小時に前記CPU１５から供給され
る図示しない操作パネルにより指定された信号に
より切換わるスイツチである。５１はデジタルア
ツテネータであり、これは演算回路４９からバツ
フア５３を介して供給される等倍に対する出力信
号、半導体スイツチ５０およびバツフア５３をか
いして供給される拡大に対する出力信号、縮小に
対する出力信号と前記CPU１５から供給される
複写倍率に応じた６ビツトのコード信号（BD）
とに応じて信号（v₆）を出力するものであり、た
とえば次のようにあらわされる。

拡大時：v₆＝v₁−ip｛R₁−（R₁−R₂）（BD／
2ⁿ）｝縮小時：v₆＝v₁−ip｛R₁＋（R₃−R₁）（BD／
2ⁿ）｝（BDは０〜（2ⁿ−１）の整数）上記デイジタルアツテネータ５１は、たとえば
第４図に示すように、ｎビツト（６ビツト）のラ
ダー抵抗形で構成されており、半導体スイツチ５
４₁〜５４₆、抵抗５５₁〜５５₇および抵抗５６₁〜
５６₅によつて構成されるようになつている。上
記半導体スイツチ５４₁〜５４₆はたとえば東京芝
浦電気株式会社のTC 4053BPであり、それらは
それぞれ必らず一方がオン、他方がオフしている
２つの切換スイツチによつて構成されている。こ
れらの切換スイツチは、前記CPU１５から供給
される複写倍率に応じたビツトデータ（10進数）
BDで切換わるようになつている。上記抵抗５５₁
〜５５₇と抵抗５６₁〜５６₅の抵抗値はたとえば
２対１（2R：Ｒ）の関係となつている。

５２は演算回路であり、デイジタルアツテネー
タ５１からの出力信号（v₆）と前記基準電圧
（v₁）との演算を行つて信号（v₇）を出力するも
のであり、たとえば次のようにあらわされる。

拡大時：v₇＝v₁−ip｛R₁−（R₁−R₂）（BD／
2ⁿ）・A₁ 縮小時：v₇＝v₁−ip｛R₁＋（R₃−R₁）（BD／
2ⁿ）・A₁ したがつて、前記係数A₁を固定または最終段
なし（A₁＝１に相当）とし、等倍時（BD＝０）、
R₁を調整し、拡大の特定倍率時、R₂を調整し、
縮小の特定倍率時、R₃を調整するか、または前
記R₁を固定とし、等倍時（BD＝０）、係数A₁を
調整し、拡大の特定倍率時、抵抗値R₂を調整し、
縮小の特定倍率時、R₃を調整することにより、
１％刻み等の細かな多段階変倍における制御が可
能となる。

そこで、R₁が固定で、係数A₁≧１の場合、第
５図に示すように構成されている。この場合、上
記演算回路４９はたとえば前記フオトダイオード
４８の受光電流に応じた信号を出力する差動増幅
器６９、抵抗６３，６４および可変抵抗器６５，
６６によつて構成されている。また、バツフア５
３は演算増幅器７１，７２によつて構成されてい
る。さらにまた上記演算回路５２は、デイジタル
アツテネータ５１からの出力電圧v₆と前記自動露
光基準電圧発生回路４７から抵抗６７を介して供
給される出力電圧とを演算する演算増幅器７３に
より構成されており、この演算増幅器７３の出力
電圧は可変抵抗器６８を介してその反転入力端に
供給されるようになつている。

なお、上記構成において、抵抗６３，６４，６
７の抵抗値がそれぞれR1，R2，R3に相当し、可
変抵抗器６５，６６，６８の抵抗値がそれぞれ
VR1，VR2，VR3に相当し、可変抵抗器６５，
６６の接続点とそれぞれの可変抵抗器６５，６６
の摺動子間の抵抗値がVR1′，VR2′に相当してい
る。

したがつて、各部の電圧v₂，v₃，v₄は次式であ
らわされる。

v₂＝v₁−ip｛R₂＋（１＋R₂／R₁）VR1｝ v₃＝v₁−ip｛R₂＋（１＋R₂／R₁）（VR1−VR1′）｝ v₄＝v₁−ip｛R₂＋（１＋R₂／R₁）（VR1＋VR2′）｝これにより、上記電圧v₂が演算増幅器７２から
なるバツフアを介してデイジタルアツテネータ５
１のコモン入力に加えられ、上記電圧v₂，v₃はス
イツチ５０により選択され、演算増幅器７１から
なるバツフアを介してデイジタルアツテネータ５
１の信号入力に加えられる。このデイジタルアツ
テネータ５１の出力は演算回路５２により基準電
圧v₁より減算した受光電流ipに比例した量のみ増
幅され、次式で表わされる電圧v₇を出力する。

拡大時 v₇＝v₁−ip｛R₂＋（１＋R₂／R₁）VR1−（１＋R
₂／R₁）VR1′（BD／2⁶）｝（１＋VR3／R3）縮小時 v₇＝v₁−ip｛R₂＋（１＋R₂／R₁）VR1＋（１＋R
₂／R₁）VR2′（BD／2⁶）｝（１＋VR3／R3）ただし、BDは０〜2⁶−１の整数ここで、抵抗値R1，R2，R3，VR1，VR2は固
定量、抵抗値VR1′，VR2′，VR3′は可変量であ
るため、等倍時（BD＝０）に抵抗値VR3を調整
し、拡大時に抵抗値VR1′を調整し、縮小時に抵
抗値VR2′を調整することにより、第６図に示す
ように、基準電圧v₁から減算する受光電流ipに比
例した量を複写倍率に対して折れ線上にのるよう
に変化させることができる。

なお、上記例では、抵抗値R₁が固定で、係数
A₁≧１の場合であつたが、これに限らず他の場
合でも同様に行えるようになつている。たとえ
ば、係数A₁が「１」の場合、自動露光制御回路
１０は第７図に示すように、第５図の演算回路４
９ａに変更し、演算回路５２を削除した構成とな
つている。また、係数A₁が固定で「１」より小
さい場合、自動露光制御回路１０は第８図に示す
ように、上記第７図のものをデイジタルアツテネ
ータ５１の出力端に基準電圧v₁が抵抗８０を介し
て印加される構成としたものである。さらに、係
数A₁が固定で「１」より大きい場合、自動露光
制御回路１０は第９図に示すように、第７図の演
算回路４９ａを用い、第５図の演算回路５２を抵
抗８１，８２および演算増幅器８３からなる演算
回路５２ａに変更した構成としたものである。さ
らにまた、抵抗値R₁が固定で、係数A₁が「１」
より小さい場合、自動露光制御回路１０は第１０
図に示すように、第９図に示す演算回路５２ａを
抵抗８４および可変抵抗器８５からなる演算回路
５２ｂに変更した構成としたものである。さら
に、抵抗値R₁が固定で係数A₁が「１」より小さ
い場合、自動露光制御回路１０は第１１図に示す
ように、第５図の演算回路５２を抵抗８４および
可変抵抗器８５からなる演算回路５２ｂに変更し
た構成となつている。

また、前記例のように、抵抗値R₁が固定で、
係数A₁≧１の場合、第１２図に示すように演算
回路４９ａを用いても同様に動作するようになつ
ている。

なお、前記実施例では、自動露光制御回路１０
を用いて実施した場合について説明したが、これ
に限らず総合設定回路を用いて実施するようにし
ても良い。この場合、総合設定回路１２は第１３
図に示すように構成されている。すなわち１００
は演算回路であり、これは前記自動露光電圧制御
回路１０あるいは手動露光電圧設定回路１１から
スイツチ１２を介して供給される電圧を３つの電
圧出力に増幅または分圧するつまり等倍（v₁₀）、
拡大（v₁₁）、縮小（v₁₂）に対応する値を求める
ものであり、たとえば次のようにあらわされる。

v₁₀＝A₂ v₉ v₁₁＝A₃ v₉ v₁₂＝A₄ v₉ （各係数は、A₃＞A₂＞A₄という関係とな
る）ただし、電圧v₉はスイツチ１２からの出力電圧
である。１０１は半導体スイツチであり、これは
拡大または縮小時に、前記CPU１５から供給さ
れる図示しない操作パネルにより指定された信号
により切換わるスイツチである。１０２はラダー
抵抗形のデイジタルアツテネータであり、これは
演算回路１００からバツフア１０３を介して供給
される等倍に対する出力電圧、半導体スイツチ１
０１およびバツフア１０３を介して供給される拡
大に対する出力電圧、縮小に対する出力電圧と前
記CPU１５から供給される複写倍率に応じた６
ビツトのコード信号（BD）とに応じて出力電圧
（v₁₄）を出力するものであり、たとえば次のよう
にあらわされる。

拡大時：v₁₄＝｛A₂＋（A₃−A₂）（BD／2ⁿ）｝・v₉ 縮小時：v₁₄＝｛A₂−（A₂−A₄）（BD／2ⁿ）｝・v₉ １０４は演算回路であり、デイジタルアツテネ
ータ１０２からの出力電圧（v₁₄）を増幅または
分圧して出力電圧（v₁₅）を出力するものであり、
たとえば次のようにあらわされる。

拡大時：v₁₅＝A₅・｛A₂＋（A₃−A₂）（BD／2ⁿ）｝・v
₉ 縮小時：v₁₅＝A₅・｛A₂−（A₂−A₄）（BD／2ⁿ）｝・v
₉ したがつて、演算回路１０４における係数A₅
が固定または演算回路１０４がない場合（係数
A₅＝１に相当）、等倍時（BD＝０）に係数A₂を
調整し、拡大時に係数A₃を調整し、縮小時に係
数A₄を調整することにより、第５図に示すよう
に無段階変倍における制御が行えるようになつて
いる。また、係数A₂が固定の場合、等倍時（BD
＝０）に係数A₅を調整し、拡大時に係数A₃を調
整し、縮小時に係数A₄を調整すれば良い。

上記総合設定回路１２の回路例は各係数の条件
に応じて第１４図から第２５図に示すようになつ
ている。

また、前記実施例では、拡大か縮小かで選択し
た電圧をデイジタルアツテネータの信号入力とし
て用いたが、これに限らず拡大、縮小の各各にデ
イジタルアツテネータを設け、その出力を拡大か
縮小かで切換えるようにしても良い。さらにデイ
ジタルアツテネータはラダー形に限ることなく、
重み抵抗形、抵抗分割によつて構成するようにし
ても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、１％刻
み等の細かな多段階変倍ができるうえ、最も使用
頻度の高い等倍で最適な露光量が得られ、しかも
拡大時や縮小時のその他の倍率のときもほぼ最適
な露光量が得られる露光制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は露光制御装置の全体の構成を概略的に
示す図、第２図ａは従来の基準電圧発生回路の構
成例を示す電気回路図、第２図ｂは複写倍率と露
光ランプの印加電圧との関係を示す図、第３図か
ら第１２図はこの発明の一実施例を示すもので、
第３図は自動露光電圧制御回路の構成を概略的に
示すブロツク図、第４図はデイジタルアツテネー
タの構成を示す電気回路図、第６図は複写倍率と
基準電圧から減算する受光電流に比例した量との
関係を示す図、および第５図第７図から第１２図
は自動露光電圧制御回路の構成を詳述に示す電気
回路図であり、第１３図は他の実施例における総
合設定回路の構成を概略的に示すブロツク図、第
１４図から第２５図は第１３図の構成を詳細に説
明する電気回路図である。３……露光ランプ、８……総合設定回路、９…
…リミツタ回路、１０……自動露光電圧制御回
路、１１……手動露光電圧設定回路、１２……半
導体スイツチ、１３……基準電圧発生回路、１５
……CPU、４７……自動露光基準電圧発生器、
４８……フオトダイオード、４９，５２……演算
回路、５０……半導体スイツチ、５１……デイジ
タルアツテネータ、５３……バツフア。

Claims

【特許請求の範囲】１原稿が露光ランプにより照射され、この原稿
からの光を像担持体へ導くことにより、画像露光
を行い、しかも、原稿に対する露光画像の拡大機
能および縮小機能を有するものに用いられる露光
ランプの露光量を制御する露光制御装置におい
て、拡大時の特定倍率における露光ランプへの印加
電圧と等倍率における露光ランプへの印加電圧と
を結んで得られる第１の直線および第１の延直線
上に乗るように、拡大時の倍率の変化に対して露
光ランプへの印加電圧を線形的に変化させ、また
縮小時の特定倍率における露光ランプへの印加電
圧と等倍率における露光ランプへの印加電圧とを
結んで得られる第２の直線および第２の延直線上
に乗るように、縮小時の倍率の変化に対して露光
ランプへの印加電圧を線形的に変化させる構成と
したことを特徴とする露光制御装置。