JPH02100063A - 画像形成装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は例えば電子写真プロセスを用いたアナログあ
るいはデジタル複写機、さらにはレーザプリンタなどの
画像形成装置に係り、特に原稿の画像濃度に応じた画像
形成濃度制御を行う画像形成装置に関する。

（従来の技術） 最近、例えば電子複写機において、固定された原稿に対
して露光走査装置が往復動作することにより原稿を露光
走査し、原稿からの反射光を光学系を介して帯電された
感光体に導き、感光体の表面に原稿の画像に対応した静
電潜像を形成し、この静電潜像を現像した後、用紙上に
転写する複写機にあっては、原稿の画像濃度に応じて被
画像形成体上の画像濃度を自動制御するものが開発され
、実用化されている。

この画像濃度の制御方法は、例えば原稿からの反射光路
中に受光素子を配置し、この受光素子によって原稿から
の反射光の一部が受光され電気信号に変換されることに
より、原稿の画像濃度を検出し、この検出した画像濃度
に基づいて露光走査の露光量を決定するものである。こ
の場合、上記受光素子は、ピントの合う原稿面近傍や感
光体の近傍に配置すると、１つの受光素子では原稿面の
全幅の濃度検出を行うことが困難であるため、第１７図
に示すように、焦点から外し、光学系６１内の結像素子
６２の近傍に配置し、原稿面６３の全般のｌ濃度を検出
するようにしたものである。

上記した装置では、必ずしも原稿面全般にわたって均一
に濃度検知を行うわけではなく、第１８図に示すように
、受光素子６４配設位置での感度が強くなりがちである
。ここで第１９図に示すように、原稿の一部に極端に濃
度の濃い部分があった場合、その濃い部分に対応して補
正作用が働いて、第２０図に示すように、その部分に対
応している画像の露光量が増大され、複写出力上には濃
い原稿部分の複写濃度が淡く出力される。すると第２１
図及び第２２図に示すように、必要な情報まで淡くなっ
て判別が困難になってしまうという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来の画像形成装置には、原稿の画像濃
度に応じて被画像形成体上に適正な画像濃度画像を形成
することができないという欠点があった。

本発明は、このような欠点を解消するもので原稿の画像
濃度に応じた適正な画像濃・度の画像を形成することの
できる画像形成装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するために、被画像読取部材
を載置する透光性の載置台と、この載置台に対向した露
光手段と、 この露光手段を前記載置台と平行方向に走査させる走査
手段と、 前記露光手段の露光にて載置台を介して得られる被画像
読取部材の反射光を前記走査手段の走査に従い光学的に
導く光学系と、 この光学系にて反射光が導かれ静電潜像を形成する像担
持体と、 この像担持体上の静電潜像を現像バイアス電圧を用いて
現像する現像装置と、 前記光学系中にて前記反射光を受光する前記露光手段の
光路幅より短い受光手段と、 この受光手段にて受光された反射光の光量を検出する検
出手段と、 この検出手段の検出値に応じて前記現像手段の現像バイ
アス電圧出力値を制御する制御手段と、前記受光手段を
光路幅方向に駆動する駆動手段と、 この駆動手段にて駆動される前記受光手段の停止位置を
設定する設定手段とを具備することを特徴とする画像形
成装置を提供する。

（作用） 設定手段にて受光手段の停止位置が設定されると、受光
手段は駆動手段にて設定位置に移動され光学系中の光を
受光する。この受光した光】が、検出手段にて検出され
、その検出値に応じ制御手段にて現像手段への現像バイ
アス電圧出力値を適正にするよう制御される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第２図は本発明の画像形成装置の一例として原稿台固定
、露光走査装置移動型のアナログ複写機の外観を示す斜
視図である。

複写機本体上（以下本体１）の上面には、原稿２を支持
する透明な原稿台３が設けられている。

さらに本体上の上面には、原稿台３を覆うため開閉自在
に支持された原稿台カバー４が設けられている。上記原
稿台３の下面側には、原稿台３上に載置された原稿２を
露光走査する露光走査装置５が、図に向い左右方向に往
復動作自在に設けられている。この露光走査装置５につ
いては以下に詳しく説明する。

第３図は露光走査５を含む光学系部分を示すものである
。露光走査装置５は、原稿２を照明する露光ランプ８、
この露光ランプ８の光を原稿面に集めるために露光ラン
プ８を囲繞したりフレフタ９及び原稿２からの反射光を
設けて所定方向へ反射せしめる第１ミラー１０から構成
されており、これらは第１キヤリツジ１１に固着配設さ
れている。さらに光学系部分には第２キヤリツジ１２゜
レンズユニット１５．光路調補正用ミラーユニット１７
及び第６ミラー２０が設けられている。第２キヤリツジ
１２には第２ミラー１３及び第３ミラー１４が配設され
ている。第２キヤリツジ１２は、第１キヤリツジと同方
向に第１キヤリツジの１／２の速度で移動するよう図示
しない駆動手段にて駆動される。この第１キヤリツジ１
１及び第２キヤリツジの駆動手段は、案内レール上を摺
動部材等を介して往復移動するものであり、例えばステ
ッピングモータによって駆動されるもので、ステッピン
グモータの駆動力はブーり及びタイミングベルトなどに
よって伝送され、第１キヤリツジ及び第２キヤリツジ１
２の往復移動に寄与される。

また光路調補正用ミラーユニット１７には、第４ミラー
１８及び第５ミラー１９が配設されている。このように
構成された光学系！こおいて、露光ランプ８が照明され
ると原稿台３上に載置された原稿２からの反射光は第１
ミラー１０、第２ミラー１３及び第３ミラー１４にて導
かれ、原稿台３と平行な方向の光となってレンズユニッ
ト１５に入射する。レンズユニット１５から出射した光
は、続いて第４ミラー１８、第５ミラー１９及び第６ミ
ラー２０にて導かれ、感光体２１上に結像される。

上述したように光が導かれる光路中の一部が入射する位
置に光フアイバ受光部１６が感光体ドラム２１の回転幅
方向に動作自在に配設されている。

この光フアイバ受光部１６は、光ファイバ１６Ｓを介し
て受光センサ１６２に接続されている。さらに受光セン
サ１６２は、現像バイアス制御部２２に接続されている
。現像バイアス制御部２２は、現像装置４０に接続され
ており、現像装置４０の現像バイアス電圧を制御するも
のである。前述した光フアイバ受光部１６は、第４図及
び第５図に示すように、光路の一部で画像形成に影響を
与えない部分に設けられ、さらに第１キヤリツジ１１の
走査方向に対し交差する方向に移動可能に配設されてい
る。この動作については後に詳細に説明する。この光フ
アイバ受光部１６は、第６図に示すように、光路とは外
れて原稿面の近傍に、原稿面で乱反射した光を受光する
ように配設してもよい。このように原稿面の近傍に配設
される場合、感光体ドラム２１の結像面の近傍に配設さ
れる場合の、いずれにおいても光フアイバ受光部１６に
て受光され光ファイバ１６Ｓを介して受光センサ１６Ｚ
に供給される原稿面乱反射光は、第７図に示すように、
各特定の領域にのみ限定される。ここで詳細に説明して
いるように光フアイバ受光部１６と光ファイバ１６Ｓと
を介して受光センサ１６Ｚに供給するように構成するこ
とにて、露光ランプ８より発生される熱の影響を軽減す
ることができる。

また、上記光フアイバ受光部１６に入射した原稿２の画
像濃度に応じた反射光は、光ファイバ１６Ｓを介して受
光センサ１６Ｚに供給される。受光センサ１６Ｚに供給
された反射光は、受光センサ１６Ｚにて光検知電流に変
換される。この受光センサ１６ｚの出力信号を現像バイ
アス制御部２２に送り、この現像バイアス制御部２２に
よって現像装置４０の光量を制御することにより、露光
走査装置５の露光量を制御する。

第１図は、上述した現像バイアス制御部２２を含み、現
像装置４０の現像バイアス電圧の制御をするための各装
置を概略的にブロック図として示すものである。つまり
前述した露光ランプ８にて照明される位置に原稿２が載
置される。露光ランプ８にて照明された原稿２の反射光
は光ファイバ受光部１６にて受光される。光フアイバ受
光部１６は光ファイバ１６Ｓの入力部となっている。光
ファイバ１６Ｓの出力部には受光センサ１６Ｚの受光部
が接続されている。受光センサ１６Ｚの出力部は現像バ
イアス制御部２２の人力部に接続されている。現像バイ
アス制御部２２の出力部は、現像装置４０への電源ＤＥ
の出力電圧を可変制御する。例えば双方向性サイリスタ
に接続されている。現像バイアス制御部２２には、オー
ト或いはマニュアルにより受光センサ１６Ｚから出力さ
れる電流から基準電圧を設定する基準電圧設定回路２２
Ａと、この基準電圧設定回路２２Ａにて設定された基準
電圧に応じて現像装置４ｏへの現像バイアス出力電圧を
制御する現像バイアス出力制御回路２２Ｂとが設けられ
ている。

前述した光フアイバ受光部１６は、図示しない駆動手段
を介して光フアイバ移動モータＭＯに接続されており、
前述したように、露光走査装置５の走査方向に対し直向
方向に移動可能に支持されている。光フアイバ移動モー
タＭＯの入力部には指定領域に対応して重みづけを行う
ＣＰＵ３４の出力端子が接続されており、このＣＰＵ３
４の入力端子には、領域指定メモＩＪ　Ｍ　Ｅが接続さ
れている。光フアイバ移動モータＭＯは、領域指定メモ
リＭＥからの領域指定データに応じてＣＰＵ３４にて各
細分化領域の重みづけを変えて演算され、それらの合計
の重み中心に、光フアイバ受光部１６を移動させる。

光フアイバ受光部１６の移動を司る駆動手段及び制御手
段について第７図を参照して詳細に説明する。

第７図は、光フアイバ受光部１６移動を司る駆動手段の
概略構成とその制御手段の概略構成とを示すものである
。簡単のため前述した装置のものには同じ符号を付した
。前述した光フアイバ受光部１６の原稿面上の受光範囲
は、受光範囲ＫＯである。光フアイバ受光部１６の本体
は、支持軸３０に貫通支持されている。また、光フアイ
バ受光部１６は、無端のベルト３１の一部に固着されて
いる。ベルト３１は、プーリ３２．３２にて張設されて
いる。プーリ３２の一方は前述した光フアイバ移動モー
タＭＯに軸支されている。光フアイバ移動モータＭＯの
入力部には、駆動のためのモータドライバ３３の出力部
が接続されている。モータドライバ３３の入力部には、
主制御部としてＣＰＵ３４の出力端子が接続されている
。またＣＰＵ３４の出力端子には、前述した基準電圧設
定回路２２Ａの入力部が接続されている。ＣＰＵ３４の
入力端子には、領域指定回路３５の出力部及び領域指定
メモリＭＥの出力部が接続されている。

光フアイバ受光部１６で例えば各領域１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅが指定されたとき、
第８図に示されるような、原稿の乱反射光入力範囲とな
る。ここで領域が指定された場合、指定された領域に対
応する原稿濃度は画像形成時に優先的に判断基準濃度と
なる。指定された領域の重みづけは、その領域を格子状
の座標系で構成し、各格子要素内にフラグ１″或いは“
Ｏ”を割り付け、指定領域内のフラグ″１′の数をカウ
ントし、それらのカウント値（ｆｆｉ）により決定され
る。これらはＣＰＵ３４にて行われカウント値に応じて
受光センサ１６Ｚに接続された基準電圧設定回路２２Ａ
にて基準電圧が設定される。例えば、第９図に示すよう
な領域指定が行われた状態において、各領域１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅ毎のカウント分布（フ
ラグ１°の数）は、第１０図に示すようになっている。

上記自動露光の領域指定メモリＭＥは、図示しない操作
部で指定された自動露光を行うための濃度検知用の原稿
領域、つまり自動露光の対象となる領域を記憶するもの
である。

上記操作部による領域指定は、原稿の裏面からビームス
ポット光により行う領域指定（特願昭５９−２６４０１
５号に示す（部分コピーの領域指定法と同様の操作手段
及び装置を用いて容易に行うことができる）、或いは原
稿面上にＸ−Ｙ座標を割り付はテンキー等より座標入力
を行う領域指定（特開昭５８−１０７７１号参照）など
となっている。

例えば、第９図に示すように、領域指定された範囲内を
フラグ１′に設定し、範囲外をフラグ“０”に設定する
。このとき、ＣＰＵ３４にてフラグカウントが合計され
、その中心に光フアイバ移動モータＭＯにて、光フアイ
バ受光部１６が移動される。ただし、指定領域の範囲が
、−度の走査で光フアイバ受光部１６が受光しきれない
領域である場合や、指定領域が複数であった場合、その
領域を複数に細分化し、受光を行い、画像形成する濃度
が決定され、現像装置４０に現像させる現像バイアス出
力電圧が現像バイアス出力制御回路２２Ｂにて決定され
、出力される。

また上記領域指定メモリＭＥが感光体２１に近い光路中
に仮想的に配設されているため、原稿２上の指定領域の
幅と、光フアイバ受光部１６の受光幅とは、拡大及び縮
小時に変化してしまう。このため、拡大及び縮小後の光
フアイバ受光部１６と領域指定範囲との関係は、次のよ
うに考慮しなければならない。

例えば拡大モード時、光フアイバ受光部１６の受光範囲
ＫＯの各領域１６　ａ、　　１６　ｂ、　　１６　ｃ。

１６ｄ及び１６ｅと上記自動露光の領域指定メモリＭＥ
に記憶されている領域指定範囲との関係は第１１図に示
すようになっている。このため、二上記拡大率により、
各領域１６ａ、１６ｂ、１６Ｃ，１６ｄ及び１６ｅの位
置での指定領域幅をＣＰＵ３４にて計算し、この計算結
果に応じてカウントを行うようになっている。また縮小
モード時、各領域１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及び
１６ｅと領域指定範囲との関係は第１２図に示すように
なっている。

また、上記重みづけを行うＣＰＵ３４において、走査方
向に対して重みづけの分布を変化させない場合と、領域
指定範囲の内と外とで重みづけを変化させる場合とがあ
る。すなわち第１３図に示すように上記自動露光の領域
指定メモリＭＥから供給される領域指定の結果に対応し
た重みづけを走査方向に対し一定に保持して原稿走査を
行えば走査中における重みづけの切換が不要で回路構成
の簡単化が図れる。

また、上記自動露光の領域指定メモリＭＥから供給され
る領域指定の結果に対応した重みづけを、第１４図に示
すように、走査方向に対して（ａ　−ａ″　Ｃ−Ｃ−と
ｂ−ｂ−とで）切換えるようにしても良い。

またＣＰＵ３４により各領域１６ａ、１６ｂ。

１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅからの出力を種々の重みを付
与するようにしたが、単に０％か１００％の重みつまり
二値化を行うようにしても良い。この場合、第１５図に
示すように、所定の領域１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６
ｄ及び１６ｅの対応する領域が指定領域にかかっている
場合、重みを１００％とし、かかっていない場合、重み
を０９６とする。これにより、領域１６ａ、１６ｂ、１
６ｃ。

１６ｄ及び１６ｅそれぞれの間隔が大きく、分割密度が
粗い場合には、良い近似とは言えないが、分割密度が密
で領域数も多い場合には良い近似となる。

また上述した例では、画像濃度検知範囲を指定して動作
を行う場合について説明したが、これに限らず部分コピ
ー指定領域に応じてその領域の部分コピーを行うととも
に、その領域を画像濃度検知範囲として光フアイバ受光
部１６を移動設定し、上記同様に動作を行うことが可能
である。

この場合、第１６図のフローチャートに示すように、部
分コピーで指定された領域に対応する位置にＣＰＵ３４
が光フアイバ受光部１６を移動させ、指定領域の画像濃
度を検知する。この指定領域が複数であったり、−度の
走査で検知し切れない程度に広い範囲である場合は、複
数回の走査を各々の位置に光フアイバ受光部１６を移動
させながら行い、原稿２の指定領域の濃度を測定して最
終的に領域面積等で重みづけが行われた後、現像バイア
ス制御部２２にて現像装置４０の現像バイアス出力電圧
が決定され、適正な画像形成濃度を得るように部分コピ
ーが行われる。このようにすることにて、部分コピーの
指定領域以外の画像濃度に影響されることなく部分コピ
ーを行うことができるため、掠れたりすることを無くす
ことができる。

次に、上述した構成の装置における動作を説明する。ま
ず操作者は、図示しない操作部により自動露光モードを
選択するとともに、画像濃度検知範囲を指定する。する
とＣＰＵ３４にてその画像濃度検知範囲が自動露光の領
域指定メモリＭＥに記憶される。またＣＰＵ３４にて、
各領域１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅに対応するフラグ１
′の数がカウントされ、各領域１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅ毎のフラグ′１“の
数（合計値）が重みとなって図示しないメモリに記憶さ
れる。そしてこのカウント値の重心に近い位置に受光フ
ァイバ受光部が移動される。

このような状態において、露光ランプ８が点灯され、原
稿２を露光走査する。この露光走査による原稿２からの
反射光は、第１ミラー１０．第２ミラー１３．第３ミラ
ー１４．レンズユニット１５゜第４ミラー１８．第５ミ
ラー１９及び第６ミラー２０を介して感光体２１に導か
れるとともに、その一部が光フアイバ受光部１６に導か
れる。この際、各領域１６　ａ、　　１６　ｂ、　　ｉ
　６　Ｃ，１６ｄ及び１６ｅ毎の受光センサ１６２の出
力により、原稿２の１ライン分の画像濃度の変化に対応
した濃度信号が出力される。

次いで、基＊電圧設定回路２２Ａは、受光センサ１６Ｚ
の各領域１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１．６ｄ及び１６ｅ
からの濃度信号に対して、ＣＰＵ３４から図示しないメ
モリに記憶されている対応する重みで演算を行い、この
演算結果の平均値あるいは合計値を濃度信号とし、この
濃度信号に応じて基準電圧を発生する。この基準電圧は
現像バイアス制御回路２２Ｂに供給される。そして現像
バイアス制御回路では、現像装置４０に印加される現像
バイアス電圧の実効値を制御する。これにより現像装置
４０の現像バイアス電圧は、指定領域と原稿２の画像濃
度の変化とに応じて制御され、その結果、原稿２の濃度
検知領域内の画像に対して対応した適正現像濃度が得ら
れる。そして、上記制御が行われている状態で、現像装
置４０によって現像されたトナー像は図示しない用紙上
に転写され、図示しない定着装置で定着されることにな
る。

上記したように、原稿面の濃度を検知する受光センサに
接続された光ファイバの光フアイバ受光部が移動可能で
あり、受光センサが原稿の一部分の濃度を検知し、原稿
の所定範囲が指定され、この所定範囲に応じて現像バイ
アス電圧の制御を行うようにしたので、指定した所定範
囲に対して、適正な画像形成濃度制御を行うことができ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、適正な画像濃度
の画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１６図は、本発明の一実施例を示すもので
、第１図は現像バイアス制御部の構成を概略的に示すブ
ロック図、第２図は複写機の外観を示す斜視図、第３図
は光学系部分の構成を説明するための図、第４図および
第５図は光フアイバ受光部の配設位置を説明するための
図、第６図は光フアイバ受光部の他の配設位置を説明す
るための図、第７図は光フアイバ受光部を移動させる駆
動手段の概略図、第８図は各領域の原稿乱反射光入力範
囲を説明するための図、第９図は露光領域指定範囲と受
光センサとの関係を説明するための図、第１０図は第９
図に対する受光センサのフラグ数を示す図、第１１図、
第１２図及び第１５図は種々の条件での露光領域指定範
囲と受光センサのフラグ数とを示す図、第１３図及び第
１４図は走査方向に対する重みづけ状態を説明するため
の図、第１６図は部分コピー時の現像バイアス電圧制御
のフローチャートであり、第１７図から第２２図は従来
例を示すもので、第１７図は光学系部分の構成を説明す
るための図、第１８図は受光素子が１個で固定されてい
る場合の原稿乱反射光入力範囲を説明するための図、第
１９図は一部に極端に濃度の濃い部分がある原稿を示す
図、第２０図は第１９図に対する露光電圧変化を示す図
、第２１図及び第２２図は複写画像を説明するための図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被画像読取部材を載置する透光性の載置台と、この載置
   台に対向した露光手段と、 この露光手段を前記載置台と平行方向に走査させる走査
   手段と、 前記露光手段の露光にて載置台を介して得られる被画像
   読取部材の反射光を前記走査手段の走査に従い光学的に
   導く光学系と、 この光学系にて反射光が導かれ静電潜像を形成する像担
   持体と、 この像担持体上の静電潜像を現像バイアス電圧を用いて
   現像する現像装置と、 前記光学系中にて前記反射光を受光する前記露光手段の
   光路幅より短い受光手段と、 この受光手段にて受光された反射光の光量を検出する検
   出手段と、 この検出手段の検出値に応じて前記現像手段の現像バイ
   アス電圧出力値を制御する制御手段と、前記受光手段を
   光路幅方向に駆動する駆動手段と、 この駆動手段にて駆動される前記受光手段の停止位置を
   設定する設定手段とを具備することを特徴とする画像形
   成装置。