JPH0769574B2

JPH0769574B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0769574B2
Application number: JP63157710A
Authority: JP
Inventors: 修治山田; 博教安藤
Original assignee: 三田工業株式会社
Priority date: 1988-06-25
Filing date: 1988-06-25
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPH026974A

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な原稿を読取る機構を有し、その
原稿情報により各種制御を行う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、従来の複写機
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
にした原稿濃度検出装置が知られている（たとえば、特
開昭60−117264号公報、特開昭61−63864号公報参
照）。

第８図および第９図は、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。従来装置におけ
るフォトセンサ等の受光センサ１は、図に示されるよう
に、原稿２で反射され、集光レンズ５で集光され、感光
体３へ与えられる露光用光の光路４の外側に配置されて
いる。と言うのは、光路４内に受光センサ１を配置する
と、受光センサ１によって、感光体３へ与えられるべき
露光用光の一部が遮られてしまうからである。

よって、受光センサ１は、露光用の光を妨げない位置、
つまり光路４の外側に配置され、原稿２のほぼ中央部で
反射された光を検出可能にされている。

〈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
を有したものの場合、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）へ移動可能
にされている。そして、等倍コピー時には集光レンズ５
は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に、また縮小コピー
時にはそれよりも下流側に移動されるようになってい
る。

一方、受光センサ１は、図示しないレンズユニットに取
付けられているが、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中を移動可能
なものにおいては、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
る恐れがある（第９図の場合、ハッチングで付した部分
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、受
光センサ１への入射光が一部遮られている分だけ検出光
量が低下し、原稿２の濃度が相対的に濃いものと誤検出
されてしまう。

上述の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のより側方へ遠ざければよいが、そう
すると、受光センサ１の受光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を上流側へ移動させると、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、上述の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には電気的な配線が繋
っている関係上、受光センサ１を移動可動にすること
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によって受光セン
サ１に与えられる光が遮られることなく、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。

〈課題を解決するための手段〉この発明は、原稿からの光の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、集光レンズを光路中の所
定位置に移動させることによって、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ようにした画像形成
装置において、前記光路の外に配置され、原稿濃度を検出するために前
記原稿からの光を受光し得るようにされた受光センサ
と、前記集光レンズによって受光センサへの入射光が妨げら
れるおそれのない所定の基準位置を定める基準位置設定
手段と、前記受光センサにより前記原稿からの光を受光して原稿
濃度を検出する時に、前記集光レンズが前記基準位置よ
りも上流側に位置することがないように、前記基準位置
よりも上流側に移動している前記集光レンズを前記基準
位置まで移動させるためのレンズ移動手段と、を含むこ
とを特徴とする画像形成装置である。

また、この発明は、上述の原稿濃度検出装置において、
前記集光レンズが前記基準位置よりも上流側に位置した
状態で画像形成が行なわれた場合は、該動作終了後に次
の画像形成動作のために、前記移動手段は集光レンズを
前記基準位置へ移動させるものである。

さらにまた、この発明は、上述の原稿濃度検出装置にお
いて、前記受光センサが原稿からの光を受光する直前
に、前記移動手段は集光レンズを前記基準位置へ移動さ
せるものである。

〈作用〉受光センサが原稿からの光を受光することに先立って、
移動手段は集光レンズを必ず基準位置へ移動させる。つ
まり、原稿読取倍率を可変するために、集光レンズが基
準位置よりも上流側に移動される場合であっても、原稿
濃度検出時には集光レンズは必ず基準位置まで戻され
る。集光レンズが基準位置に位置した状態では、集光レ
ンズは、原稿から受光センサへ到来する光を妨げること
はない。

〈実施例〉第２図は、この発明の一実施例が適用された電子写真複
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に原稿濃度検出の機
構が組込まれている。露光装置14は、次のような構成か
らなっている。

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
めのランプユニット15が備えられている。このランプユ
ニット15は、実線で示される左端の走査開始位置から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の左端から右端への移動に
よって、原稿11は、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。従って、ランプユニット15が図の
２点鎖線で表される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20中に挿入された集
光レンズ21を経て第４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。また、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、拡大コピーまたは縮小
コピー時には光路20中を所定位置へ移動するようにされ
ている。さらに、集光レンズ21の側方で、光路20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。この機構については後述
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
沿って、順に、帯電チャージャ24、イレースランプ25、
現像装置26、転写・剥離チャージャ27、クリーナ28およ
び除電ランプ29等の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を中心とする作像装置の動きに合
せて、給紙カセット30内の用紙31が給紙ローラ32で１枚
ずつ取り出され、レジストローラ対33によって給紙タイ
ミングが調整され、一定のタイミングで用紙は感光体ド
ラム23へ送り出される（いわゆる２次給紙がされ
る。）。この２次給紙タイミングを取るためのレジスト
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によって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が設けられており、原稿11の光像は集光
レンズ21で集光され、感光体ドラム23上で結像される。

また、拡大コピー時には、２点鎖線で示すように集光レ
ンズ21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）へ移動されて所定位置で停止される。
このため、集光レンズ21にはプーリ37に掛けられたワイ
ヤ38が連結されていて、ワイヤ38はレンズモータ36によ
って動かされるようになっている。このレンズモータ36
は、たとえばステップモータによって構成されている。

また、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に備えられた遮閉板40が投光素子か
ら受光素子への光を遮閉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
出できる仕組みである。なお、この検出のための動作制
御については後に詳述する。

さらにまた、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、入射する光を電気信
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、筒状の部材で光の入射角度等が規制され
ている。

なお、この実施例は原稿合せがいわゆるセンタ基準のも
のであるから、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したが、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、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44およびレ
ンズ位置検出スイッチ39からの信号がCPU42へ与えられ
るようになっている。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、たとえば複
写機10の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は、操作部43からの信号に基づいて制御動作を開
始する。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等は、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に含まれるラ
ンプユニット15、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。さらに、CPU42は、受光センサ41から
の出力に基づいて濃度調整部49の調整を行ったり、原稿
サイズを検出したりする。

第５図は、第４図の制御回路の動作を表わすタイミング
チャートであり、上半分に描かれたタイミングチャート
は原稿濃度の自動検出動作を行なわない場合（自動露光
スイッチがオフ）の複写機10の制御動作であり、下半分
に描かれたものは原稿濃度の自動検出動作を行う場合
（自動露光スイッチがオン）の複写機10の制御動作であ
る。

第１図は、上述の制御回路の動作を表わすフローチャー
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、この発明の一実施例が適用された複写機10
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S1）、自動露光スイッチの状態
を判別をする（ステップS2）。自動露光スイッチがオン
の場合は露光装置14を動作させ、原稿11を予備照明走査
してその時に受光センサ41で検出される光量に基づいて
原稿濃度を検出する（ステップS3）。そして、検出した
原稿濃度に基づいて、濃度調整部49の調整を行う。より
具体的には、濃度調整部49としての帯電チャージャ24、
現像装置26の現像バイアス電圧またはランプユニット15
のランプ電圧等（第２図参照）を調整して、コピー濃度
が最適になるよう自動調整する。

自動露光スイッチがオンの場合は、上述の原稿濃度検出
が行なわれた後、自動露光スイッチがオフの場合は直ち
に、操作部43で指定されたコピー倍率になるように、CP
U42は、レンズモータ36を駆動して集光レンズ21（第３
図参照）を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S4）。そして、給紙ローラ32（第２図
参照）による給紙を開始し（ステップS5、レジストスイ
ッチ44のオンに基づいて光学モータ46を正転させて原稿
11の照明走査を含む画像処理を行う（ステップS6;第５
図参照）。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）を検出して（ステップS7）、光学モータ
46を逆転させてランプユニット15（第２図参照）を照明
走査開始位置へ戻す（ステップS8）。

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S5〜ステップS8を繰返して制御し、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ー35へ排出された時に（ステッ
プS9）、さらに拡大コピーであったか否かの判別をする
（ステップS10）。拡大コピーであった場合、レンズモ
ータ36によって集光レンズ21を基準位置としての等倍位
置へ戻す（ステップS11）。

このように、拡大コピーを行なった後には、集光レンズ
21を必ず等倍位置へ戻すようにしたことが、この実施例
の特徴である。このようにしたことによって、次のコピ
ーにおいて原稿濃度の自動検出を行なう時、集光レンズ
21は必ず等倍位置にあり、集光レンズ21が受光センサ41
へ入射する光を遮る恐れがなくなる。

第６図は、第４図の制御回路による別の制御動作を表わ
すフローチャートである。この制御回路によって、第１
図に示されるような制御動作ではなく、この第６図に表
わされるような制御動作を行なってもよい。

第６図の流れに従って説明すると、CPU42はプリントス
イッチがオンしたことを判別すると（ステップS21）、
自動露光スイッチの状態を判別する（ステップS22）。
そして、自動露光スイッチがオンの場合は、集光レンズ
21が拡大位置にあるか否かの判別をし（ステップS2
3）、集光レンズ21が拡大位置であれば、レンズモータ3
6によって集光レンズ21をまず等倍位置へ移動させる
（ステップS24）。拡大コピーモータでなければ、集光
レンズ21はその時の位置のまま原稿濃度の検出動作を行
なう（ステップS25）。

このように、拡大コピーモードにおいて原稿濃度の検出
を行う場合、集光レンズ21を基準位置として等倍位置ま
で一旦移動させるようにしたことが、この制御動作にお
ける特徴である。

原稿濃度の検出動作完了後、集光レンズ21を指定された
コピー倍率に対応する位置へ移動させ（ステップS2
6）、第１図のフローチャートで説明したのと同じく、
給紙動作および画像処理を最終コピーの完了まで行う
（ステップS27〜S30）。

上述の制御動作では、コピーが行なわれる直前に、すな
わちプリントスイッチがオンされてから、集光レンズ21
を設定されたコピー倍率に対応する位置に移動させるタ
イプのものを取上げたが、プリントスイッチがオンされ
る前に、設定されたコピー倍率に対応する位置に集光レ
ンズを移動させるタイプのものにおいては、自動露光ス
イッチがオフの場合（ステップS22）は、直ちにステッ
プS27の給紙動作へ移ればよい（第６図の点線で示す動
作を参照）。

第７図は、第４図の制御回路が集光レンズを基準位置、
すなわち等倍位置に移動させる時のレンズモータ36の制
御内容を表わすフローチャートである。

集光レンズ21には、第３図に示されるように，遮閉板40
が備えられており、遮閉板40によってレンズ位置検出ス
イッチ39のオン／オフが切換えられる。より具体的に言
えば、集光レンズ21が等倍位置よりも縮小コピー側にあ
る場合には、遮閉板40はレンズ位置検出スイッチ39を常
にオフにする。また、集光レンズ21が拡大コピー側にあ
る場合には、レンズ位置検出スイッチ39は遮閉板40によ
って遮られないから、常にオンである。そして、集光レ
ンズ21が縮小コピー側から拡大コピー方向へ移動し、等
倍位置になった瞬間にレンズ位置検出スイッチ39はオフ
からオンに切換わる。

このことを前提に、第７図の流れに従う制御動作を説明
する。CPU42はレンズ位置検出スイッチ39の状態を読取
り（ステップS41）、該スイッチ39がオンであれば（ス
テップS42）集光レンズ21は拡大コピー側に位置してい
ると判別し、ステップS43,S44およびS45の動作を行な
う。他方、レンズ位置検出スイッチ39がオンでなければ
集光レンズ21は縮小コピー側に位置していると判別し、
ステップS46,S47およびS48の動作を行なう。

まず、レンズ位置検出スイッチ39がオンの場合、CPU42
はステップモータであるレンズモータ36に１パルスを与
え、集光レンズ21が拡大コピー側から縮小コピー側方向
へ動くようレンズモータ36を１パルス分回転させる（ス
テップS43）。そして１パルス分レンズモータ36を回転
させてから、レンズ位置検出スイッチ39の状態を読取り
（ステップS44）、該スイッチ39がオフになるまでこの
制御を繰返す（ステップS43,S44,S45）。これにより、
拡大コピー側にある集光レンズ21は、等倍位置を通り過
ぎ縮小コピー側へ移動する。

レンズ位置検出スイッチ39がオフの場合（ステップS4
2、S45またはS47）、CPU42は、集光レンズ21が縮小コピ
ー側から拡大コピー側へ移動するようレンズモータ39を
１パルス分回転させ（ステップS48）、レンズ位置検出
スイッチ39の状態を判別する制御を繰返す。そして、レ
ンズ位置検出スイッチ39がオンになった瞬間に制御動作
を停止する。

この結果、集光レンズ21は、必ず縮小コピー側から拡大
コピー側へ移動されて等倍位置に達した時に止められる
ので、集光レンズ21の基準停止位置が正確になる。

特に、このように一方向から集光レンズ21を移動させて
基準位置で停止させるようにすると、ステップモータ36
のバックラッシュ（がた）等によって基準位置がずれる
心配が無い。また、この実施例によれば、拡大コピーモ
ードが選択された場合、コピー終了時（第１図参照）ま
たは原稿濃度検出動作の直前（第６図参照）に、集光レ
ンズ21を必ず基準位置としての等倍位置するので、集光
レンズ21の基準位置補正がその都度自動的に行なえ、集
光レンズ21の位置が常に正確に保たれると言う利点があ
る。

上述の各実施例では、等倍位置を集光レンズ21の基準位
置とし、それよりも拡大コピー側に集光レンズ21が移動
した場合においては、原稿濃度検出動作時に集光レンズ
21が等倍位置になるようにしたが、この発明は次のよう
な変形例も含んでいる。

すなわち、集光レンズ21は、第３図に示されるように、
受光センサ41との関係上、ある基準位置よりも原稿側
（上流側）へ移動した場合に、受光センサ41への入射光
を妨げる恐れがある。よって、係る場合には集光レンズ
を少なくともその基準位置まで下流側へ戻した上で原稿
濃度検出動作を行なえばよい。従って、拡大コピーモー
ドに限られるわけではなく、受光センサ41の配置位置と
の関係上、集光レンズ21が相対的に原稿側（上流側）に
移動した時に、集光レンズ21によって受光センサ41への
入射光が妨げられる恐れがあれば、集光レンズ21をその
ような恐れのない所定の基準位置まで移動させればよ
い。

上述の各説明は、電子写真複写機を例にとって説明した
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ており、集光レンズの位置を調
整することによってセットされた原稿の像を受光体上に
所望の倍率で結像させることができるように構成された
原稿読取機構を含むような各装置、たとえば上述の電子
写真複写機、ディジタル複写機、ファクシミリ等に適用
することができる。

＜発明の効果＞この発明によれば、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
所望の倍率に拡大して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かかわりなく、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電子写真複
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電子写真複
写機10の概略構造を示す断面図である。第３図は、電子写真複写機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、電子写真複写機10の制御回路を表わすブロッ
ク図である。第５図は、第４図の制御回路の動作を表わすタイミング
チャートである。第６図は、第４図の制御回路の他の動作を表わすフロー
チャートである。第７図は、集光レンズ21を基準位置に移動させるための
制御動作を表わすフローチャートである。第８図および第９図は、従来のアナログ複写機における
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…電子写真複写機、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、40…遮閉板、41…受光センサ、42…
CPU、を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/041 15/043

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、集光レンズを光路中の所
定位置に移動させることによって、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ようにした画像形成
装置において、前記光路の外に配置され、原稿濃度を検出するために前
記原稿からの光を受光し得るようにされた受光センサ
と、前記集光レンズによって受光センサへの入射光が妨げら
れるおそれのない所定の基準位置を定める基準位置設定
手段と、前記受光センサにより前記原稿からの光を受光して原稿
濃度を検出する時に、前記集光レンズが前記基準位置よ
りも上流側に位置することがないように、前記基準位置
よりも上流側に移動している前記集光レンズを前記基準
位置まで移動させるためのレンズ移動手段と、を含むこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項第１項記載の画像形成装置におい
て、前記集光レンズが前記基準位置よりも上流側に位置した
状態で画像形成動作が行なわれた場合は、該動作終了後
に次の画像形成動作のために、前記移動手段は集光レン
ズを前記基準位置へ移動させるものである。
【請求項３】請求項第１項記載の画像形成装置におい
て、前記受光センサが原稿からの光を受光する直前に、前記
移動手段は集光レンズを前記基準位置へ移動させるもの
である。