JP3340451B2 - 走査装置のランプの照明変動の補償方法 - Google Patents

走査装置のランプの照明変動の補償方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、文書走査システムの
ための照明システムに関し、特に、蛍光ランプと、照明
プロフィールを予定の最適作動状態に維持するための付
随の制御システムとに関する。
【0002】
【従来技術とその課題】通常の種類の複写機では、正常
な作動状態においては、感光像平面の表面に所望のラン
プ照明プロフィールを与えるために蛍光ランプ出力を安
定化させる方法が知られている。しかし、ランプ軸に沿
って過渡的な照明変化を引き起こす或る作動状態がある
ことが分かっている。その変化は、ランプの長さに沿っ
て不均一な出力を生じさせて、複写機の感光像平面に不
均一な露光レベルを生じさせ、露光された潜像を現像す
ることから得られる出力プリントに欠陥を生じさせる結
果となる。その作動条件、及び、ランプの動作に対する
否定的な影響は次のとおりである。
【0003】1. ランプが使われている機械が長い待機
期間中であるときには、ランプの出力は、長い待機期間
の初めの1〜2分間は最適なプロフィールから変動す
ることが分かっている。この初期始動時間中に達成され
る露光サイクルは、望ましくない軸方向照明変化に出合
うことがある。 2. 初期据え付け時及びランプ交換時に、数日から1週
間続く試運転期間があることがあり、その期間に水銀
が、ランプの壁を被覆する蛍光体に沿って、且つある程
度はその蛍光体の中で、比較的に安定した分布に落ち着
くまでランプに沿って移動する。この不安定性の故に、
上記の軸方向照明変化が生じる。
【0004】3. 周囲の温度が極端に低いか、又は広い
範囲にわたって温度が変化する条件下での設備の据え付
け及び使用は、ランプの温度安定性に悪い影響を与えて
ランプの照明プロフィールの変化をもたらすことがあ
る。
【0005】
【発明の概要】本発明の第1の面によると、或る所定持
続時間(実施例では、1時間)のシステム待機期間を自
動的に検出すると共に蛍光ランプを自動的に約2分間最
大出力に転じさせるための、文書走査システムにおける
装置及び方法が設けられる。この周期的ランプ給電によ
り、上述した状況における望ましくない軸方向照明変化
を低減させることが出来る。本発明の第2の面による
と、その2分間のオン期間の終わりにランプの仕様が自
動的に検査され、若し仕様から外れていると分かったな
らば、該走査システムに使われている光センサーの各絵
素に適用される電子利得は、ランプの対応する照明変化
を補正するために自動的に再調整させる。本発明の更に
別の面によると、この機械は、自動的暖機及び校正/再
校正検査プロセス時の複写運転に使うことが出来る。
【0006】
【実施例】図1及び2を参照すると、スキャナ・セクシ
ョン6、コントローラ・セクション7、及びプリンタ・
セクション8に分割されている代表的なレーザーに基づ
く印刷システム2が示されている。後述する文書照明制
御及び校正回路がスキャナ・セクション6及びコントロ
ーラ・セクション7に付随している。特別の印刷システ
ムを図示し説明するけれども、本発明は、他の種類の印
刷システムにも適用出来る。例えば、受光体上に光レン
ズ複写する型、インクジェット型、粒子線写真型などの
他の種類のプリンタも使用出来るものである。
【0007】図2及び3を特に参照すると、文書スキャ
ナ6は透明なプラテン20を備えており、その上に、複
写されるべき文書22が置かれる。1個以上の線型光セ
ンサー・アレー24が、プラテン20の下で往復走査運
動をするように支持されている。光学組立体23は、単
一のユニットとして共に移動する複数の光学素子から成
る。その素子は、幾何学的な線状の蛍光ランプ25、付
随の反射器26、及びバッフル27を包含しており、後
者の2要素は協働して狭い光の帯をプラテンの増分領域
に向ける。組立体23には、レンズ28及びミラー2
9、30、及び31も含まれており、これらは、協働し
て、プラテン20の照明される線状セグメントと、その
上で走査されている文書とをアレー24上に焦点合わせ
させる。球欠ストップ27は、レンズに入る光を光学的
中心線上に最も強く、そして画角が大きくなるに従って
徐々に弱まる様にぼかすことによって、均一な照明され
たイメージを生じさせるように作用する。その結果とし
て、画角の関数として比較的に一定なイメージ照明が得
られる。アレー24は、走査されたイメージを表すイメ
ージ信号又は絵素を生成するが、それは、プロセッサ3
4によって適当に処理された後、コントローラ・セクシ
ョン7へ出力される。文書は、整合ガイド51の縁に整
合させられ、走査開始位置S0 から走査終了位置S1
で走査が行われる。
【0008】再び、アレー24及びAGC回路32から
の出力アナログ信号全体に調整が行われて、プロセッサ
34に送られる。この利得は、活動走査領域の外側で組
立体23に取りつけられているAGCパッチ上で検出さ
れる全体としてのランプ出力の感知された変化に基づい
て走査線毎に更新される。プロセッサ34は、入力アナ
ログ信号をディジタル信号に変換すると共に、必要に応
じてディジタル・イメージ信号を処理して、プログラム
されたジョブを実行するのに必要な形でシステム2がイ
メージ・データを記憶させ取り扱うことが出来る様にす
る。プロセッサ34は、フィルタリング、スレッシュホ
ールディング(thresholding) 、スクリーニング、クロ
ッピング、スケーリング、などの、イメージ信号の強化
及び変更も行う。図2を参照すると、コントローラ・セ
クション7は、説明の目的上、イメージ入力コントロー
ラ50、ユーザー・インターフェース(UI)52、シ
ステム・コントローラ54、主メモリー56、イメージ
操作セクション58、及びイメージ出力コントローラ6
0に分割されている。スキャナ・セクション6のプロセ
ッサ34からの走査イメージデータ入力に対してコント
ローラ・セクション7が作用する。コントローラ7の出
力はプリンタ・セクション8のラスター出力スキャナ
(ROS)62を操作する。ROS62は、出力ビーム
を生成するレーザーを包含しており、このビームは、プ
リント・モジュール64内にある移動受光体を横断して
走査される。イメージ線は受光体において各走査サイク
ルで露光されて静電写真潜像を生じさせる。代表的印刷
システム2の更なる解説が、同時係属の米国出願D/8
9289号にあり、その内容を参照により本書の一部と
する。上記した様に、ランプ25は、不作動、温度変化
の時、又はランプ交換後の時に不安定となる。本発明の
第1の面によると、ランプを温まった状態に且つ仕様の
範囲内に保つためにランプ給電及び診断試験ルーチンが
定期的に作動可能にされる。図4に示されている様に、
ランプ25には、二つの入力があり、その一つはフィラ
メント待機パワーであり、第2は、ランプのオン時にラ
ンプ電流を提供するためにランプを横断して接続された
照明電源70からの最大パワー入力である。二つの条件
下で、この照明電源が作動させられ、ランプがオンにさ
れる。第1の条件は、文書が複写されるべきときに選択
される通常走査モード時である。図3を参照すると、こ
のモードでは、走査信号がシステム制御パネルから受信
され、走査駆動メカニズム80が起動されて走査素子を
右から左へ又は左から右へ走査運動させる。ランプはプ
ラテンの底を右から左へ、左から右へと走査し、プラテ
ン・ガラス上の文書からの反射光はレンズ28により結
像されて文書センサー・アレー24に電子像を形成す
る。走査/複写モードが終わると、オン・パワー入力は
ランプ25から除去され、待機(フィラメント)パワー
だけがオンのまま残る。ランプがオフにされると、信号
がタイマー72及びシステム・コントローラ54に送ら
れて、タイマー回路を起動させる。図5に示されている
フローチャートも参照すると、タイマー回路は、ランプ
の累積オフ時間が或る所定時間を越えたときに出力信号
を生成するべくセットされる。この例では、1時間の期
間が選ばれている。例えば、ランプはオフにされて10
分間オフのままになっていることができ、その時に走査
モードがオペレータにより選択されることが出来る。そ
の走査機能を実行している間、ランプはオンにされてオ
ンのままとなっている。タイマー回路はその走査時間の
間は不活動状態にされるが、再びランプがオフにされる
と完全に作動可能にされる。このシーケンスは1回以上
起こることが出来るけれども、監視されるのは累積オフ
時間である。
【0009】1時間の累積オフ時間が検出されると、タ
イマー回路72は電源70への出力信号を生成してラン
プ25に最大パワーを供給させる。タイマー出力は2分
間にわたってランプへの給電を維持する連続信号であ
る。この2分間の間、機械は使用可能の状態であり、走
査モードを開始させることが出来る。この2分間の終わ
りになお進行中の走査ジョブは、完了するまで進行す
る。
【0010】2分間の暖機期間の始めに、走査駆動信号
が、システム・コントローラから光学組立体23へ送ら
れて、この組立体を整合ガイド51(図3)の下の白色
校正ストリップ84の下で右へ移動させるので、ランプ
はオペレータの直接の視線の外に出る。本発明の第2の
面によると、ランプ・プロフィールがなお初期仕様の範
囲内にあることを確かめるためにランプが検査される。
【0011】走査モードが開始されなければ、2分間の
暖機時間の間、ランプはこの位置(整合ガイドの下)に
とどまる、若しそれが開始されれば、ランプ組立体は、
走査開始位置S0 に移動させられて、その後は、通常走
査モードで作動する。2分間のオン時間後に、ランプ組
立体が待機状態にあるか又は走査サイクル中であるか確
かめるために検査が行われる。ジョブの走査が進行中で
なければ、ランプの画質が後述の診断ルーチンによって
検討される。若し走査ジョブが進行中であれば、タイミ
ング回路72内の第2タイマーが時間を監視し、或る所
定時間(この例では10分間)より長い時間が検出され
ると、動作不良の可能性があり、ランプ・タイマーはリ
セットされる。
【0012】2分間の暖機が終わり、ジョブの走査が現
在進行していないとすると、信号がシステム・ディスプ
レイ(図1のスクリーン62)に送られて『画質検査
中』(checkingimage quality)信号が表示される。その
結果として、複写サイクルを開始しようとしているオペ
レータに、状況検査が進行中であること、及び、走査シ
ステムが一時的に仕様不能であることを知らせる視覚表
示がなされる。この信号は、走査機能が選択された場合
にだけ表示される。この時、システムは、『作動不能』
(not ready)サービス・モードを作動可能にし、ランプ
組立体は、文書整合縁ガイド51の下のプラテン表面上
に取りつけられている校正ストリップ84(図3)の下
の状況試験位置へ移される。この校正ストリップを位置
決めし、ランプを該ストリップの白色部分の下に置くた
めに駆動及び制御の手段は、同時係属の出願U.S.
S.N.(D/90171)に詳しく記載されており、
その内容を参照により本書の一部とする。本発明の目的
上、ストリップ84の白色線状セクション84Aを照明
するために図3に示されている破線の位置にランプが位
置することを言えば充分である。アレー24にわたって
ランプ照明出力の一連のサンプリングが可能にされて検
出される。光センサー24において検出された反射出力
の各サンプルは、プロセッサ34によって処理される。
光センサーの各光サイト(photosite )の出力は、初期
校正レベルに対応するアルゴリズム的に所定の灰色レベ
ル・レスポンスと比較される。公称灰色レベル238で
ある。この公称値の上下±3%の変動は、初期校正の範
囲内にあるものとして許容される。よって、該アレーの
灰色レベル・レスポンスが、三つのサンプルの中でこの
百分率許容差の中にあると分かったならば、初期校正は
なお有効である。この点で『作動不能』サービス・モー
ドが終わると、タイマーはリセットされ、ランプはオフ
にされる。ランプがなお試験限界値の外にあるならば、
アレー24の各光サイトは、プロセッサ34においてR
AMメモリーに記憶されている絵素毎の利得補正を調整
することによって再校正される。ランプの出力変動を補
正するのはこの再校正である。2分間の給電によって所
要のランプ暖機が既に達成されているので、実施例の迅
速校正(Rapid recalibration )の表現が可能にされ
る。このランプ・スポット検査は、非常に短時間(約3
0秒)に行われるので、走査モードに入ろうとしている
オペレータは、それが起こったことに気づかない。この
上記のルーチンについての具体化されたアルゴリズムの
表現は付録Aに記憶されている。
【0013】或るシステムでは、仕様/再校正ルーチン
を可能にするものではない短いルーチンでも充分であろ
う。よって、2分間の暖機時間に続いて、システムは単
に待機状態に戻されるだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の文書照明制御システムを取り入れた電
子印刷システムを示す図である。
【図2】図1に示されている印刷システムの主要な要素
を示すブロック図である。
【図3】蛍光ランプ文書照明装置を含む、図1に示され
ている印刷システムの文書走査装置の拡大略図である。
【図4】待機モードにおけるランプの試験を制御する回
路の略ブロック図である。
【図5】ランプ安定性検査及び再校正のフローチャート
である。
【符号の説明】
2 印刷システム 6 スキャナ 7 コントローラ 8 プリンタ 20 プラテン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム エイ ブリッツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ブライト スト リーム ウェイ 1084 (72)発明者 ジェラルド エル コイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14609 ロチェスター ハーストボーン ロード 372 (56)参考文献 特開 平2−90139(JP,A) 特開 平2−224457(JP,A) 特開 平4−275771(JP,A) 特開 昭62−279782(JP,A) 特開 昭62−262560(JP,A) 特開 昭60−24774(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/04,1/40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対物面の文書を複写モードにおいて光学
    装置によって走査するようになっており、該光学装置
    は、少なくとも線状の蛍光ランプと走査ミラーとを備え
    ている電子写真複写装置中において、複数の受光部を有
    する線状の光学センサアレイで測定したランプ出力プロ
    フィールの変動を最少にする方法であって、 ランプが特定の累積時間の間待機状態にあったことを検
    出し、 検出した前記累積時間の後にランプに給電して、前記累
    積時間より短い前記ランプが暖機するまでの短い時間の
    間ランプを動作(オン)状態にしておき、前記短い時間の終了時に 前記ランプの出力変動が補償を
    要するか否かを判定するための診断ルーチンを開始させ
    る信号を生成させ、 補償が必要な場合、前記光学センサアレイの受光部につ
    いての利得を補正する諸ステップを含むことを特徴とす
    る方法。
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