JPH02257165A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明はたと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、例えば固定された原稿に対して露光走査装置（ス
キャナ）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露光走査の
濃度量を自動制御するものが開発され、実用化されてい
る。

この露光量の制御方法は、たとえば原稿からの反射光路
中に受光素子を配置し、この受光素子にしたがって原稿
からの反射光の一部を受光して電気信号に変換すること
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
の全体の濃度検出を行うことが困難であるため、第１９
図に示すように、焦点から外し、光学系６１中の結像素
子６２の近傍に配設し、原稿面６３の全般の濃度を検出
するようになっている。

上記のものでは、必ずしも原稿面全幅にわたって均一に
濃度検知を行うわけではなく、第２０図に示すように、
受光素子６４の配設位置での感度が強くなりがちである
。ここで第２１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２２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、コピー出力上には
濃い原稿部分のコピー濃度が淡く出力される。

この場合、第２３図に示すように、必要な情報までが淡
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
。

また、原稿の一部分を取り出してコピーする部分コピー
を行う場合、自動露光センサは濃度の濃い部分を検知し
て、第２２図に示すように露光量の調整を行ってしまう
ため、第２４図に示すように一部が淡くなってしまうと
いう欠点があった。

したがって、適正な濃度制御が行えなかったという欠点
があった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、適正な濃度制御が行えないという欠点を除
去するもので、適正な画像濃度制御を現像バイアス制御
により行うことが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、原稿を露光しつ
つ走査して、前記原稿の画像に対応した静電潜像を像担
持体上に形成し、この像担持体上の静電潜像を現像手段
の現像剤にて現像する画像形成装置において、 原稿の所定範囲を指定する指定手段と、前記露光走査の
方向に対し交差する方向に配置され、前記原稿を介して
供給される光により原稿面の濃度を検知する複数の検知
手段と、前記指定手段による指定範囲内と指定範囲外と
で、重みを変更する重みづけ手段と、 前記検知手段からの検知信号を前記重みづけ手段に対応
した重みで演算し、この演算結果の平均値又は合計値を
濃度信号として出力する出力手段と、 この出力手段から出力された濃度信号に基づいて前記現
像手段の現像剤に印加される現像バイアス電圧を制御す
る制御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） この発明は、原稿面の濃度を検知する検知手段を複数個
設け、各検知手段が独立に原稿の一部分の濃度を検知し
、個々の検知手段の濃度検知出力信号に選択的に重みづ
けを行い、その重みづけされた検知信号を総合的に判断
して現像バイアス電圧の制御を行うようにしたものであ
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
、露光走査装置移動形のアナログ複写機の外観を示すも
のである。すなわち、複写機本体１の上面には、原稿２
を支持する透明な原稿台３が設けられていて、この原稿
台３上には原稿カバー４が開閉自在に設けられている。

上記原稿台３の下面側には、原稿台３上に支持された原
稿２を露光走査する露光走査装置（スキャナ）５が左右
方向に往復動作自在に設けられている。

第３図は露光走査装置５を含む光学系部分を示すもので
ある。すなわち、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からの光を原稿面に集
める反射鏡としてのリフレフタ９、原稿２からの反射光
を受けて所定方向へ反射せしめる第１ミラー１０からな
り、これらは第１キヤリツジ１１に固定されている。露
光ランプ８の照明による原稿２からの反射光は第１ミラ
ー１０で反射された後、第１キヤリツジの１７２の速度
で同方向に移動する第２キヤリツジ１２に固定された第
２ミラー１３及び第３ミラー１４で反射され、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、光路長補正
用ミラーユニット１７の第４ミラー１８および第５ミラ
ー１９で反射され、さらに第６ミラー２０で反射した後
、その一部が画像濃度検知用の受光センサアレイ１６に
入射し、残りの大部分の光は感光体２１上に結像される
ようになっている。

なお、露光走査装置５の第１キヤリツジ１１および第２
キヤリツジ１２は、案内レール上を摺動部材などを介し
て往復移動するものであり、−例としてステッピングモ
ータによって駆動されるもので、ステッピングモータの
駆動力はプーリ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１１及び第２キヤリツジ１２の往
復移動に寄与される。

上記受光センサアレイ１６は、第４図、及び第５図に示
すように、複数の受光素子（電荷結合素子、ＣＣＤ）と
してのセンサ１６ａ、−）６ｅ（たとえば５個）が列状
に配設されるようになっている。

また、上記受光センサアレイ１６は、光路の一部よりミ
ラーや光ファイバ等により、分配された光を受けるよう
に配設しても良い。

また、上記受光センサアレイ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たり、第７図に示すよう
に、露光ランプ３より発生される熱の影響を軽減するた
めに、光フアイバー１００等を介して乱反射を受光する
ように配設しても良い。上記原稿面の近傍に配設される
場合、ドラム結像面の近傍に配設される場合の、いずれ
においても、各センサ列１６ａ・・・の受光する原稿面
乱反射光は、第８図に示すように、各特定の領域にのみ
限定され、各々のセンサー６ａ１・・・の受光した光は
、原稿の特定部分の濃度にほぼ限定される。

なお、光路の一部を遮るように配設される場合は、第５
図に示すように、遮る端面が略直線状に形成されており
、光路の光量分布に影響を及ぼされないようになってい
る。

また、上記受光センサアレイ１６に入射した原稿２の画
像濃度に応じた反射光は、受光センサアレイ１６によっ
て光検知電流に変換される。この受光センサー６の出力
信号を現像バイアス制御部に送り、現像装置の現像濃度
を制御するようになっている。

第１図は、上記バイアス制御部２３の一例を概略的に示
すものである。すなわち、上記受光センサアレイ１６の
各センサー６ａ、・・・からの出力は、重みづけ演算回
路５１に供給される。この重みづけ演算回路５１は、各
センサー６ａ１・・・からの出力信号（原稿２の各部分
の画像濃度に対応した濃度信号）を、自動バイアス領域
指定メモリ５２からの領域指定データに応じて各出力信
号の重みづけを変えて演算し、それらの演算結果の平均
値あるいは合計値を濃度信号として基準電圧設定回路４
０へ出力するものである。上記各センサ１６ａ。

・・・ごとの重みづけは、原稿画像領域全体を格子状の
座標系で構成し、各格子要素内にフラグ１“或いは“０
”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（量）、つまり各センサ１６
ａ１・・・の対応する領域のフラグ１′の数を、対応す
るセンサ１６ａの重み（寄与率）とするようになってい
る。

したがって、指定された領域に対応する原稿濃度が優先
的に自動バイアス用の判断基準濃度となる。

そして基準電圧設定回路４０にて基準電圧が出力される
と、現像とバイアス電圧を決定するための現像バイアス
制御回路４１に供給される。上記基準電圧に従い、現像
！くイアス制御回路４１では、帯電器４３に供給される
帯電出力を決定し、電源４３より帯電器４３に供給させ
る。

例えば、第９図に示すような領域指定が行われり状態に
おいて、各領域１６ａ、・・・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。

上記自動バイアス領域指定メモリ５２は、図示しない操
作部で指定された、自動バイアスを行うための濃度検知
用の原稿領域（画像濃度検知範囲）つまり自動バイアス
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５９−２．６４０
１５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１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５８−１０．７７１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、受光センサアレイ１６が原稿面乱反射光を
直接受光する場合、または等倍で受光センサアレイ１６
が光路中に配設された場合、受光センサアレイ１６の各
センサ１６ａ１・・・は図のように対応するようになっ
ている。

また指定領域が複数となった場合も、上記同様に領域指
定された範囲が上記自動バイアス領域指定メモリ５２に
記憶され、各センサ１６ａ１・・・に対応する領域ごと
のカウント量がカウントされるようになっている（第１
１図参照）。

また、領域指定の方法により、特定領域をバイアス制御
の対象外とする場合、上記第１０図の場合のフラグ１”
とフラグＯ”とを逆転して記憶され、各センサ１６ａ２
・・・に対応する領域ごとのカウント量がカウントされ
るようになっている（第１２図参照）。

また、上記受光センサアレイ１６が感光体２１に近い光
路中に配設されているため、原稿上の指定領域の幅と、
各センサ１６ａ１山の受光幅とは、拡大、縮小時に変化
してしまう。このため、拡大、縮小後の各センサ１６ａ
、・・・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、受光センサアレイ１６の各セン
サ１６ａ１・・・と上記自動バイアス領域指定メモリ５
２に記憶されている領域指定範囲との関係は第１３図に
示すようになっている。このため、上記拡大率により、
各センサ１６ａ１・・・の位置での指定領域幅を計算し
、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、各センサ１６ａ、・・・と領
域指定範囲との関係は第１４図に示すようになっている
。

また、上記重みづけ演算回路５１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、上記自動バイアス領域指定メモリ５２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
方向に対して一定に保持して（・第１５図参照）原稿走
査を行えば、走査中における重みづけの切換えが不要で
、回路構成の簡単化が図れる。

また、上記自動バイアス領域指定メモリ５２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１６図に
示すように、走査方向に対して（ａ−ａｃ−ｃ−とｂ−
ｂ−とで）切換えるようにしても良い。

また重みづけ演算回路５１により、各センサ１６ａ、・
・・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、所定のセンサ１６ａ１・・・の対
応する領域が指定領域にかかっている場合、重みを１０
０％とし、かかっていない場合、重みを０％とする（第
１７図参照）。

これにより、領域１６ａ１・・・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
度が密でセンサ数も多い場合には良い近似となる（第１
８図参照）。

また上記例で？、よ、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上記同様に動作
を行うようにしても良い。

この場合、部分コピー指定領域以外の画像の濃度に左右
されずに、部分コピーを行うことができ、掠れたりする
ことを無くすことができる。

次に、上記のような構成において動作を説明する。まず
操作者は、図示しない操作部により自動バイアスモード
を選択するとともに、画像濃度検知範囲を指定する。す
ると図示しないＣＰＵにより、その画像濃度検知範囲が
自動バイアス領域指定メモリ５２に記憶される。これに
より、重みづけ演算回路５１において、各センサ１６ａ
１・・に対応するフラグ１”の数がカウントされ、各セ
ンサ１６ａ・・・ごとのフラグ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。

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を露光走査される。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．ｍ３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、その一部がアレイ１６に導かれる。こ
れにより、そのアレイの各センサ１６ａ１・・・の出力
つまり、濃度信号は、重みづけ演算回路５１に供給され
る。この際、各センサ１６ａ１・・・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、重みづけ演算回路５１は、各センサ１６ａ、・
・・からの濃度信号に対して、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て基準電圧設定回
路４０へ出力する。これにより、基準電圧回路４０は、
供給される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４１へ供給され、現像
バイアス制御回路４１は、上記基準電圧に従い、電源４
２から出力すべき印加電圧量を決定し、電源４２からそ
の電圧量を供給させる。電源４２は、現像バイアス制御
回路４１からの出力に応じて現像器４３に電圧を印加す
ることによって現像器の印加バイアスを変化させる。こ
れにより、現像バイアスミ圧は、指定領域と原稿２の濃
度検知領域内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量が
得られる。

そして、上記制御が行われている状態で、感光体２１上
に導かれた光により原稿画像が結像され、感光体２１上
に原稿２の画像に対応した静電潜像が形成される。この
静電潜像は図示しない現像器によって現像されてトナー
像となり、この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センサを複数
個設け、各センサが独立に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、この所定範囲に文ツ応す
るセンサとそれ以外のセンサとにそれぞれ異なった重み
づけを行い、その重みで各センサごとに濃度信号を演算
し、この演算結果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
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、適正な濃度制御
を行うことができる画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１８図は、本発明の一実施例を示すもので
、第１図は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、第５図は
受光センサアレイの配設位置を説明するための図、第６
図、第７図は受光センサアレイの配設位置を説明するた
めの図、第８図は各センサ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各センサ
の関係を説明するための図、第１０図は第９図に対する
各センサごとのフラグ数を示す図、第１１図から第１４
図及び第１７図、第１８図は種々の条件での露光領域指
定範囲と各センサごとのフラグ数とを示す図、第１５図
及び第１６図は走査方向に対する重みづけ状態を説明す
るための図であり、第１９図から第２４図は従来例を説
明するもので、第１９図は光学系部分の構成を説明する
ための図、第２０図は受光素子が１個の場合の原稿乱反
射光入力範囲を説明するための図、第２１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２２図は第
２１図に対する露光電圧変化を示す図、第２３図及び第
２４図は複写画像を説明するための図である。 ２・・・原稿、３・・・原稿台、５・・・露光走査装置
、８・・・露光ランプ、１０，１３，１４，１８，１９
゜２０・・・ミラー　１５・・・レンズユニット、１６
・・・受光センサアレイ、１６ａ、１６ｂ、〜・・・セ
ンサ、２１・・・感光体、２３・・・バイアス制御部、
４０・・・基準電圧設定回路、４１・・・現像バイアス
制御回路、４２・・・電源、４３・・・現像器、５２・
・・自動バイアス領域指定メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿を露光しつつ走査して、前記原稿の画像に対応した
   静電潜像を像担持体上に形成し、この像担持体上の静電
   潜像を現像手段の現像剤にて現像する画像形成装置にお
   いて、 原稿の所定範囲を指定する指定手段と、 前記露光走査の方向に対し交差する方向に配置され、前
   記原稿を介して供給される光により原稿面の濃度を検知
   する複数の検知手段と、 前記指定手段による指定範囲内と指定範囲外とで、重み
   を変更する重みづけ手段と、 前記検知手段からの検知信号を前記重みづけ手段に対応
   した重みで演算し、この演算結果の平均値又は合計値を
   濃度信号として出力する出力手段と、 この出力手段から出力された濃度信号に基づいて前記現
   像手段の現像剤に印加される現像バイアス電圧を制御す
   る制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。