JPS5979683A - 電子写真複写機における露光装置 - 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】 この発明は、電子写真複写機における感光体露光装置に
関する。

一般に電子写真複写機においては、従来は光学系によっ
て被写体像を直接感光体ドラムに投影しトナー現像、転
写、定着工程を経てコピーを得ているが、このプロセス
で得られたコピーの画像濃度と被写体像濃度との比は、
感光体の非線形性により一般的に線形性が保てない。し
たがって、適正なコピーを得るためには、転写・定着さ
れるコピーを被写体像と同等の濃度分布に補正する必要
がある。また、被写体像に関しては、もともとコントラ
ストの弱い、あるいはコントラストの強過ぎるものがあ
り、この場合には、これらのコントラストを適宜補正し
て好適な一定のコントラストで転写されたコピーを得る
のが好ましい。

ところが、従来の電子写真複写機では、光学系で直接感
光体ドラムに被写体像を投影しているため、かかるコピ
ー画像の補正手段は、あくまでも光学的な手段による他
はなく、例えば、被写体像を感光体ドラム上に投影する
投影光の他に、若干の微弱光を全面にあらかじめ与える
などの方法により、コピー画像濃度のゼロベースを上げ
ることによって、全体のコントラストに変化を与えるな
どの手段が考えられていた。

しかし、このような光学的手段では、画像のコントラス
トの自由な補正は不可能であり、画像の線形性を保つた
めの補正を行なうことは一般的には出来ない。

本願発明は、かかる従来の装置における欠点を除去すべ
くなされたもので、感光体の非線形性に基づくコピー画
像濃度の被写体像に対する非線形性を解消し、更には被
写体像のコントラストを補正シて、一定のコントラスト
のコピーを得ることができるようにした電子写真複写機
の露光装置を提供することを目的とするものである。

以下実施例に基づき本願発明の詳細な説明する。

第１図は、本願発明に係る電子写真複写機の露光装置の
一実施例の構成図である。但し、トナー現像装置、転写
装置、定着装置は図示を省略しである。第１図において
、１は一定光度の光源により照射されている被写体シー
ト又はその投影像である。２は該被写体像１の濃度を走
査検出する光電変換装置で、通常はＣＯＤセンサー、フ
ォトダイオードアレイなどが用いられ、被写体の形状に
よっては、−列にセンサーが配列されているいわゆるア
レイセンサーに限らず、二次元的にセンサーが配列され
ている面センサーを用いることもできる。１及び２は相
対的に移動可能に配置されており、その移動によって光
電変換装置が被写体像全面を走査できるように構成され
ている。３は光電変換装置２の１画素毎に時間的にシリ
アルに検出出力を選択し、取り出すための回路であり、
一般的にはシフトレジスタ（アナログ）で構成され、光
電変換装置２と一体にＩＣチップ中に構成される場合が
多い。４はＡ／Ｄ変換器で、シフトレジスタ３からシリ
アルに送られてくる被写体像の各画素の映像信号をデジ
タル信号に変換し、該デジタル信号をプロセッサー５に
伝送するものである。

Ａ／Ｄ変換器４によってデジタル化された各画素に対応
する映像信号は、通常は２進符号で形成され、その値は
被写体像の各画素の光量に比例する。

一方、感光体ドラム１０の非線形性を補正する関数、す
なわち、被写体像の濃度を、最終的にコピーで再現でき
るように、被写体像の濃度に対する感光体ドラムに与え
る光量の関係を実験的に予め定めておき、プロセッサー
５によって、被写体像画像デジタル信号から補正画像デ
ジタル信号に変換演算をさせ、その補正されたデジタル
信号をレジスタ６に伝送し記憶させる。なお、プロセッ
サー５は論理演算回路で構成することができ、また、い
わゆるマイクロプロセッサ−を利用することもできる。

７は光量制御駆動装置であり、レジスタ６に記憶された
補正デジタル画像信号を受けて、それに比例した光量制
御を、発光体アレイ等からなる発光装置８に対して行わ
せるものである。９は投影レンズ〆で、発光装置８の発
光態様を感光体ドラム１０に投影照射させるものである
。

次にこのように構成されている露光装置の動作を、レジ
スタ６、光量制御駆動装置７及び発光装置具体的構成と
共に説明する。

まず、被写体像１又は光電変換装置２を相対的に移動さ
せ、それらの一定ピツチの相対移動毎１こ、シフトレジ
スタ３を駆動させて、１ライン毎の被写体像のアナログ
画像濃度信号を取り出し、この画像濃度信号をＡ／Ｄ変
換器４で２進符号のデジタル画像濃度信号に変換して、
順次プロセッサー５に伝送する。プロセッサー５では、
被写体像のデジタル画像濃度信号を、感光体の非線形性
を補正する補正関数で変換演算して、補正デジタル画像
信号を形成し、レジスタ６に伝送する。レジスタ６では
、この信号をうけて、被写体像の１ライン毎に、感光体
ドラム１０を照射すべき光量に比例した値を、通常は２
進符号のデジタル信号として順次記憶する。記憶された
補正デジタル信号は、プロセッサー５からの制御信号に
より駆動される光量制御駆動装置７によって、順次引出
され、該装置７により発光装置８はその補正デジタル信
号に比例した光量で発光制御される。発光装置８（こよ
る感光体１０への１ライン分の照射が完了した時点で、
感光体ドラム］０を被写体像１の相対移動距離と同じ距
離だけ回転させ、次いで再び上記の動作を順次被写体像
】の光電変換装置２による走査が終了するまで繰返すこ
とによって、感光体ドラム１０には、被写体像１と同じ
濃度のコピーが得られるような潜像が形成されることに
なる。

次に、レジスタ６、光量制御駆動装置７及び発光装置８
の具体的構成例を第２図に示す。−例として】画素の濃
度をＯ〜１５の計１６段階の階調とするものについて説
明する。

第２図において、Ｒｎ、Ｒ１２、・・・・・・・・・Ｒ
ｌｎ；几２１、几ｎ…−…・Ｒ１２１１’　Ｒ４１几４
２　−……−Ｒ１４１１’　Ｒ，８１Ｒ，８２………Ｒ
ｓｎはそれぞれｎビット記憶できる４個のシフトレジス
タであり、Ｄｌ、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ８はプロセッサー５よ
りシリアルに送られてくる、発光装置８のｎ個の発光ダ
イオード等の発光素子８１．８２・・・・・・・・・８
ｎの発光量を制御するための４ビツトの補正デジタル画
像信号であり、それぞれ４個のシフトレジスタの入力端
子に入力されている。これらの４ビツトの補正デジタル
画像信号による画像データは、第１画素から各画素に対
応してＲｎ、几２１、Ｒ４１、Ｒｓｔ；　Ｒ２１、Ｒ２
２、Ｒ１４２、Ｒ８２；　・−−−・・Ｒｌｎ、　Ｒ２
ｎ１Ｒ４ｎ１Ｒａｎと順次シフトレジスタに格納される
。

一方、発光装置８をドライブするためのタイミングパル
スとして、第３図に示すような発生タイミングと倍々の
時間のパルス幅を持つパルスＩＰ１２Ｐ、４Ｐ、８Ｐを
プロセッサー５より、光量制御駆動装置７に印加する。

第４図は、光量制御駆動装置７の一構成例を示すもので
あるが、０１〜Ｇ４は論理積回路で、各論理積回路の入
力側には、各画素に対応する４ビツトの発光制御用のデ
ジタル画像信号のデータを格納している各画素レジスタ
Ｒｏ　。

１１２１　、　Ｒ１４１、Ｒａｔの各出力と、前記ドラ
イブパルス１Ｐ〜８Ｐがそれぞれ入力されており、これ
らの各論理積回路０１〜Ｇ４の出力は、論理和回路Ｇ５
を介して、発光装置８の発光素子を駆動する制御信号と
して出力端子Ａより出力するように構成されている。こ
のような構成の光量制御駆動装置にゼいて、例えば各画
素に対応した画素レジスタのＲ１＋の値が１であれば、
ＩＰのパルスが、Ｇ１、Ｇ５を通して出力端子Ａに現わ
れ、Ｒ１２１の値が１であれば、２Ｐのパルスが０２、
Ｇ５を通して出力端子Ａに現われ、Ｒ１４１の値が１で
あれば、４ＰのパルスがＧａ、Ｇｓを通して出力端子Ａ
に現われ、またＲ＋ｕの値が１であれば、８Ｐのパルス
が０４、Ｇ５を通して現われる。したがって、光量制御
駆動回路７の出力端子Ａには、各画素に対応する画素レ
ジスタが記憶している補正デジタル画像信号によるデー
タの数値に比例した時間幅のパルスを出力させることが
でき、発光ダイオード等の発光素子８１．８２、・・・
・・・・・・８ｎを、その時間だけ発光させる制御が可
能になる。

なお、上記構成例では発光装置の発光光量の制御を、制
御パルスの時間幅で制御する場合の例を示したが、発光
光量の制御を発光装置の発光光度を制御して行う例を、
第５図に示す。第５図において、０１′〜Ｇ４’は論理
積回路で、該論理積回路の入力側には、発光量を制御す
る４ビツトのデータを格納している各画素レジスタＲ１
１１％　Ｒｓｔの出力と、発光装置８の各発光素子８Ｉ
をドライブするためのパルスＰとが入力されている。こ
れらの各論理積回路の出力側は、それぞれトランジスタ
Ｔｒｌ”’＋　Ｔｒ４のベースに接続されている。Ｒ１
−Ｒ４はトランジスタＴｒｉ−Ｔｒ４のコレクタ抵抗で
、その抵抗値をＲ１：Ｒ１２：Ｒ３：Ｒ４＝８　：　４
　：　２　：　］になるように設定し、各コレクタ抵抗
の他端は共通にして、発光素子８Ｉに接続している。こ
の構成において、画素レジスタＲ１１の値が１のときに
、抵抗Ｒ１を通して発光素子８Ｉに駆動電流Ｉが流れる
とすれば、Ｒ２１の値が１であれば、抵抗Ｒ２を通して
発光素子８＋Ｊこは駆動電流２■が流れ、Ｒ１４１の値
が１であれば、抵抗Ｒ３を通して発光素子８Ｉには駆動
電流４■が流れ、Ｒ８１の値が１であれば、抵抗Ｒ４を
通して発光素子８Ｉには駆動電流８■が流れる。したが
って、それらが総合されて、各画素に対応する画素レジ
スタＲｈ　−Ｒａｔに記憶されているデジタルデータの
数値に比例した電流が発光素子８１に流れ、発光素子別
の光度をデジタルデータの数値に比例して制御すること
ができる。

また以上の構成例では、発光装置８は発光ダイオードな
どの発光素子を用いたものを示したが、これに限らず、
画素単位で光量変化の出来るデバイスであれば、どのよ
うなものでも利用可能であり、例えば、液晶による光ス
イツチアレイを通した螢光照明装置、あるいは、レーザ
ビームを回転ミラーを用いて走査し、１画素単位で光量
変調を行う、いわゆるレーザービームプリンターの発光
装置を利用することも可能である。

また、被写体像を走査し電気的信号に変換する光電変換
装置は、ＣＣＤアレイセンサーなどの光電変換素子アレ
イのようなものであれば、どのようなものでも利用可能
であり、更には、素子アレイのほかに、撮像管などのよ
うな光電変換可能なデバイスも利用できる。

以上実施例に基づき詳細に説明したように、本願発明は
、被写体像の各画素の濃度を電気信号に変換する光電変
換装置き、該変換装置からの信号をＡ／Ｄ変換して得ら
れるデジタル画像濃度信号と予め定められたこの信号に
対する補正関数とから補正デジタル画像濃度信号を演算
形成する手段と、該補正デジタル画像濃度信号によって
照射発光量が制御される感光体へ潜像を形成するための
発光装置とで電子写真複写機の露光装置を構成したので
、感光体の非線形性に基づく被写体像に対するコピーの
画像濃度の非線形性を解消し、被写体像に忠実なコピー
を得ることができる。韮た、補正関数の選択により、感
光体の非線形性ばかりでなく、被写体像のコントラスト
を補正し、好適な一定のコントラストのコピーを得るこ
とができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明に係る電子写真複写機の露光装置一
実施例の構成図、第２図は、第１図に示した装置におけ
るレジスタ、光量制御駆動装置及び発光装置の一構成例
を示す図、第３図は、第２図における発光装置をドライ
ブするためのタイミングパルスの波形図、第４図は、第
２図における光量制御駆動装置の具体的構成例を示す図
、第５図は、同じく光量制御駆動装置の他の具体的構成
例を示す図である。 図において、】は被写体像、２は光電変換装置、は発光
装置、９は投影レンズ、１０は感光体ドラムを示す。　
　特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人弁
理士　　最　　　上　　　健　　　治第２図 第４図 ４９５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体像を走査し該被写体像の各画素の濃度を電気信号
   に変換する光電変換装置と、該光電変換装置により得ら
   れた各画素の濃度信号をデジタル画像濃度信号に変換す
   るＡ／Ｄ変換装置と、該Ａ／Ｄ変換装置からのデジタル
   画像濃度信号と予め定められたデジタル画像濃度信号に
   対する補正関数とから補正デジタル画像濃度信号を演算
   形成する手段と、該補正デジタル画像濃度信号によって
   照射発光量が制御される感光体へ潜像を形成するための
   発光装置とを備えたことを特徴とする電子写真複写機の
   露光装置。