JPH06103380B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は複写機やファクシミリ等における露光装置に関
する。

「従来の技術」 複写機やファクシミリでは、原稿をランプで照射し、こ
れによる光像を感光体あるいは読取素子上に結ばせて、
静電潜像の形成あるいは画信号の作成を行っている。こ
のような電子機器では、露光（照射）用のランプが経時
的に劣化したり、結像用のミラーやレンズが汚れたりす
ると、実質的な露光量が変化してしまうことになる。そ
こでこのような電子機器では、ランプの光量を変化さ
せ、これにより実質的な露光量を一定にするようにした
露光装置が備えられている。

第９図は従来のこのような露光装置の一例を表わしたも
のである（特開昭58-23023号参照）。

この露光装置では、ランプ１が点灯し、プラテンガラス
２に載置された原稿３を照射すると、その反射光はミラ
ー４、レンズ５およびミラー６を経て感光体７に結像さ
れるようになっている。ミラー６と感光体７の間には光
センサ８が設けられている。光センサ８は、図示しない
プランジャソレノイドによって、前記反射光の光軸上に
位置する状態と位置しない状態に切り換えられるように
なっている。これは光センサ８が通常の複写時に前記反
射光を遮らないようにするためである。

この露光装置で実質的な露光量の制御が行われる場合に
は、まずCPU（中央処理装置）11の命令に基づき光セン
サ８が前記反射光の光軸上に位置させられる。この状態
でランプ１が点灯すると、その照射光は光センサ８に照
射される。演算増幅器12は、光センサ８から出力される
検出信号13を所期の光量に応じた基準信号14と比較す
る。その比較結果15はＡ−Ｄ変換器16でディジタル信号
17に変換され、CPU11に供給される。CPU11は、ディジタ
ル信号17に応じてランプ駆動回路18を駆動し、ランプ１
への印加電圧を制御する。かくして実質的な露光量が一
定となる。

ところでこのような露光装置では、その周囲の温度が変
化すると、光センサ８やランプ１等の電気部品の特性が
変化してしまう。温度は、同じ時間でも日によって異な
り、また同じ日でも朝と昼で異なり、更に複写機の稼働
の有無や冷暖房が入っているか否かでも異なる。温度の
変化に伴って光センサ８等の電気部品の特性が変化する
と、所期の露光量制御を行うことができなくなり、ラン
プ１の光量が所期の光量に比べて増大したり減少してし
まう。ランプ１の光量が増大した場合には、例えば鉛筆
書きや図面の細線等の画像の再現性が悪くなってしま
う。ランプ１の光量が減少した場合には、背景部にかぶ
りが発生してしまう。このようなことは湿度が変化する
場合も同様である。

そこで従来では、感光体７の回りの温度（湿度）を温度
（湿度）センサで検出し、温度（湿度）補償回路で光セ
ンサ８等の電気部品の温度（湿度）補償を行うようにし
たものがある。

「発明が解決しようとする問題点」 ところがこのような露光装置では、温度（湿度）補償を
行うための装置を、感光体に直接備えることになるの
で、コストが大幅にアップしてしまう。また温度（湿
度）補償回路が誤動作したり、光センサが故障したり、
ワイヤハーネスが切断したり、更には電源ノイズの影響
を受けたりすると、露光量制御が不能となったり不安定
となってしまい、信頼性に乏しいという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑み、簡単な構成で温度等の
影響を軽減することができ、しかも信頼性の高い露光装
置を提供することをその目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明では、感光体上にその画像に応じた静電潜像を形
成するために原稿を露光するランプと、このランプに印
加するための複数の印加電圧の値をランク付けして予め
記憶した第１の記憶手段と、これらランクのうちいずれ
かのランクを記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手
段に記憶されている最低のランクの印加電圧から１ラン
クずつアップさせてランプに電圧を印加する第１のラン
プ駆動手段と、各ランクの電圧が印加されるときにラン
プから照射される光の光量に応じた電気信号を出力する
感光体に近接して配置された光センサと、第１のランプ
駆動手段によって最低のランクの印加電圧から順に各ラ
ンクの電圧がランプに印加されるときにこの光センサに
よって出力される電気信号の値が適正な露光量に対応し
て定められた基準信号の値を越えたことを検出する検出
手段と、この検出手段によって基準信号の値を越えたこ
とが検出されたときに第１のランプ駆動手段を停止させ
る停止手段と、この停止手段によって第１のランプ駆動
手段を停止させたときにランプに印加されていた印加電
圧のランクと第２の記憶手段に記憶されているランクと
の差が１以下のときは停止させたときの印加電圧のラン
クを出力し２以上あるときは停止させたときの印加電圧
のランクをその差の方向に第２の記憶手段に記憶されて
いるランクと１だけ異なるランクに補正して出力するラ
ンク補正手段と、第２の記憶手段が記憶しているランク
をこのランク補正手段が出力するランクに変更する変更
手段と、第２の記憶手段が記憶しているランクに対応す
る印加電圧をランプに印加する第２のランプ駆動手段と
を露光装置に具備させ、ランプに印加すべき電圧が前回
の印加電圧に比べて±１ランクの範囲内に収まるように
したものである。

「実施例」 以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例における露光装置の主要部分
を表わしたものである。この図において第９図と同一名
称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜に省略す
る。

この露光装置では、実質的な露光量の制御はランプ１へ
の印加電圧を予め設定された最低のランクから１ランク
ずつアップさせることにより行われるようになってい
る。従って光センサ８から出力される初期の検出信号13
のレベルは基準信号14のレベルよりも常にある程度小さ
いことになる。

コンパレータ21が初期の検出信号13を基準信号14と比較
すると、前者が後者よりも小さいので、フォトカプラ22
の発光ダイオード23が点灯することになる。なお第１図
において符号24はコンパレータ21の出力信号のレベルを
反転させるためのノット回路、25は逆流防止用のダイオ
ードである。

発光ダイオード23が点灯すると、フォトトランジスタ26
がオンとなる。CPU11は、フォトトランジスタ26がオン
となっている間ランプ駆動回路18の駆動を制御し、第２
図に示すように、ランプ１への印加電圧を最低のランク
V₀から１ランクV₁、V₂……ずつアップさせる。これによ
りランプ１の光量がある最低のランクから１ランクずつ
アップされることになる。

光センサ８からの検出信号13のレベル13aが基準信号14
のレベル14aよりも高くなると、発光ダイオード23が消
灯し、フォトトランジスタ26がオフとなる。するとCPU1
1は、ランプ駆動回路18の駆動制御を停止し、最終的な
検出信号13のレベル13aに対応するランクが初期を零と
すると５であると判断し、これを記憶する。また光セン
サ８が第１図において実線で示す位置に戻される。

この露光装置では、この後複写が行われるとき、CPU11
に記憶されたランク５に対応する印加電圧がランプ１に
供給されることになる。

ここでこの露光装置での実質的な露光量の許容範囲を第
２図において２本の一点鎖線で囲まれた範囲27とし、以
下であると少な過ぎ、以上であると多過ぎることにす
る。ランプ１にランク５に対応する印加電圧が供給され
た場合には、このとき光センサ８から出力される検出信
号13のレベル13aが実質的な露光量の許容範囲27内にあ
ることになる。

ところでこの露光装置で実質的な露光量の制御が行われ
る場合、その周囲の温度が前回と今回とで常にほぼ一定
であるとは限らない。例えば電子複写機の電源スイッチ
がオンになったとき実質的な露光量の制御が行われると
した場合、電源スイッチがオンとなるときの周囲の温度
が常にほぼ一定であるとは限らない。

温度が変化すると光センサ８等の電気部品の特性が変化
してしまう。例えば光センサ８の特性が変化すると、そ
の出力特性が変化し、ひいては相対的に基準信号14のレ
ベル14aが変動してしまうことになる。また、冷暖房が
入った直後などのように、室温が急激に変化した場合に
は、感光体は機内の他の部分に比べて温度変化がゆるや
かで、これらの部分との間に温度差が生ずる。温度セン
サはこの機内の温度を検出するので、感光体の温度と異
なる温度を基にランプへの印加電圧を定めることにな
り、露光量が適性な範囲から外れてしまうことがある。

基準信号14のレベル14aが例えば第３図に示すように、
実質的な露光量の許容範囲27よりもある程度高くなった
場合には、ランプ１にランク７に対応する印加電圧が供
給されたとき、光センサ８からの検出信号13のレベル13
aが基準信号14のレベル14aよりも高くなる。従ってこの
場合には、複写が行われるとき実質的な露光量が多過ぎ
てしまうことになる。

一方、基準信号14のレベル14aが例えば第４図に示すよ
うに、実質的な露光量の許容範囲27よりもある程度低く
なった場合には、ランプ１にランク３に対応する印加電
圧が供給されたとき、光センサ８からの検出信号13のレ
ベル13aが基準信号14のレベル14aよりも高くなる。従っ
てこの場合には、複写が行われるとき実質的な露光量が
少な過ぎてしまうことになる。

そこで本実施例の露光装置では、CPU11による制御で実
質的な露光量を許容範囲27内に収めることができるよう
になっている。

すなわち第２図に示す状態が前回で第３図に示す状態が
今回の場合、前回の印加電圧のランク５と今回の印加電
圧のランク７の差が２ランクと比較的大きいので、今回
の実質的なランクを前回のランクに１を加えた６に補正
することとする。この結果第５図に示すように、実質的
な露光量が許容範囲27内に収められることになる。

一方、第２図に示す状態が前回で第４図に示す状態が今
回の場合、前回の印加電圧のランク５と今回の印加電圧
のランク３の差がこれまた２ランクと比較的大きいの
で、今回の実質的なランクを前回のランクから１を引い
た４に補正することとする。この結果第６図に示すよう
に、実質的な露光量が許容範囲27内に収められることに
なる。

前回と今回の印加電圧のランクの差が±３以上である場
合には、前述した±２の場合と同様の補正原理で今回の
実質的なランクを前回のランクの±１に補正する。従っ
てこの場合も実質的な露光量は許容範囲27内に収められ
ることになる。

前回と今回の印加電圧のランクが同じかまたはその差が
±１である場合には、そのままで実質的な露光量が許容
範囲27内に収められる。従ってこの場合には何ら補正す
る必要はない。

第７図はこの露光装置の電気回路の主要部分を表わした
ものである。CPU11は、データバス31を通じてリード・
オンリ・メモリ32、ランダム・アクセス・メモリ33、電
池でバックアップされたランダム・アクセス・メモリ3
4、ランプ駆動回路18およびソレノイド駆動回路35とそ
れぞれ接続されている。この露光装置には、入力手段と
して電子複写機の電源スイッチ36および前記フォトトラ
ンジスタ26がそれぞれ設けられ、データバス31を通じて
データの入力を行うようになっている。

次にこの露光装置の動作を流れ図（第８図）と共に説明
する。

電子複写機の電源スイッチ36がオンになると（ステップ
）、CPU11はソレノイド駆動回路35に駆動信号を供給
する。するとプランジャソレノイド37が駆動し、光セン
サ８がセンサ位置に移動される（ステップ）。この後
CPU11は、前述したように、フォトトランジスタ26がオ
ンとなっている間ランプ駆動回路18の駆動を制御し、ラ
ンプ１への印加電圧を最低のランクから１ランクずつア
ップさせる（ステップ）。このランプ点灯制御が終了
したら、CPU11は、電池でバックアップされたRAM34に書
き込まれた前回の印加電圧のランク数を読み出し、今回
の印加電圧のランク数と比較する（ステップ）。同じ
か±１の場合には（Ｎ）、以後複写が行われるときにラ
ンプ１に印加する電圧のランクを今回のランクと決定し
（ステップ）、これをRAM34に書き込む（ステップ
）。±２以上である場合には（Ｙ）、以後複写が行わ
れるときにランプ１に印加する電圧のランクを前回のラ
ンクの＋１または−１と決定し（ステップ）、これを
RAM34に書き込む（ステップ）。ランク数の書き込み
が終了したら、CPU11の命令に基づき光センサ８が元の
位置に戻される（ステップ）。かくして実質的な露光
量の制御が終了する。

なお上記実施例では温度が変化した場合について説明し
たが、湿度が変化した場合も同様である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、温度等の影響を受
けて光センサの特性が前回の検出時から変動し、今回検
出したランクが前回のランクに比べて±２ランク以上に
渡って大幅に変動しても、ランプに印加すべき電圧を前
回のランクの±１ランクの範囲内に補正しているので、
感光体そのものに温度センサーを設けて、光センサの温
度特性の補償を行わなくても、前回のランクによる露光
量が許容範囲にあれば、実質的な露光量がこの範囲から
大きく外れることがなく、複写画像の遜色を軽減するこ
とができる。また、前回のランクの±１ランクの範囲内
でランクの変化を許容し、次回の比較対象として補正後
のランクで第２の記憶手段の記憶内容を変更しているの
で、ランプの経時的な劣化によって光量が少しずつ変化
するような場合には、十分これを補償することができ
る。さらに、光センサが故障したり、ノイズによって温
度検出回路が誤動作したような場合にも、信頼性が向上
する。

ところで、機内の温度検出用に温度センサ設け、検出出
力に応じて露光のための基準信号の値を設定するような
場合には、温度が急激に変化すると基準信号の値もこれ
に伴って大幅に変更され、２ランク以上の差が生じるこ
とがある。感光体は機内の他の部分に比べて緩やかに温
度が変動するので、温度センサが検出した温度に応じて
露光のための印加電圧を変化させると、感光体の温度に
適した露光量にならないことがある。本発明では、今回
のランクを前回のランクの±１ランクの範囲内に補正す
ることで、感光体の温度を直接測定しなくても、周囲の
温度に影響されず前回の露光時のデータから最小限変更
したデータを用いることで、感光体の温度にほぼ適合し
た露光量を得ることができる。さらに、感光体そのもの
の温度を検出する必要がないので、特別のセンサを設け
る必要がなく露光装置の構成を簡略化することができ
る。また、今回のランクを求める際に、最低のランクか
ら１ランクずつアップさせて、光センサの出力値が基準
信号の値を越えたところでランクのアップを停止させる
ことにしているので、基準信号との大小関係を比較して
ランクを何れの方向に変化させるべきかを判断するよう
な複雑な回路を必要とせず、装置のコストの低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における露光装置の主要部分
を示す概略図、第２図〜第６図はそれぞれ同露光装置で
実質的な露光量の制御を行う場合の各例を説明するため
に示す図、第７図は同露光装置の電気回路の主要部分を
示すブロック図、第８図は同露光装置の動作を説明する
ために示す流れ図、第９図は従来の露光装置の一例を示
す概略図である。 １……ランプ、 ２……プラテンガラス、 ３……原稿、 ８……光センサ、 11……CPU、 18……ランプ駆動回路、 21……コンパレータ、 22……フォトカプラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体上にその画像に応じた静電潜像を形
   成するために原稿を露光するランプと、 このランプに印加するための複数の印加電圧の値をラン
   ク付けして予め記憶した第１の記憶手段と、 これらランクのうちいずれかのランクを記憶する第２の
   記憶手段と、 前記第１の記憶手段に記憶されている最低のランクの印
   加電圧から１ランクずつアップさせて前記ランプに電圧
   を印加する第１のランプ駆動手段と、 前記各ランクの電圧が印加されるときに前記ランプから
   照射される光の光量に応じた電気信号を出力する前記感
   光体に近接して配置された光センサと、 前記第１のランプ駆動手段によって最低のランクの印加
   電圧から順に各ランクの電圧が前記ランプに印加される
   ときにこの光センサによって出力される電気信号の値が
   適正な露光量に対応して定められた基準信号の値を越え
   たことを検出する検出手段と、 この検出手段によって基準信号の値を越えたことが検出
   されたときに前記第１のランプ駆動手段を停止させる停
   止手段と、 この停止手段によって第１のランプ駆動手段を停止させ
   たときに前記ランプに印加されていた印加電圧のランク
   と前記第２の記憶手段に記憶されているランクとの差が
   １以下のときは停止させたときの印加電圧のランクを出
   力し２以上あるときは停止させたときの印加電圧のラン
   クをその差の方向に第２の記憶手段に記憶されているラ
   ンクと１だけ異なるランクに補正して出力するランク補
   正手段と、 前記第２の記憶手段が記憶しているランクをこのランク
   補正手段が出力するランクに変更する変更手段と、 前記第２の記憶手段が記憶しているランクに対応する印
   加電圧を前記ランプに印加する第２のランプ駆動手段 とを具備することを特徴とする露光装置。