JPH082674Y2 - 画像濃度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、複写機等の画像形成装置において用いら
れる画像濃度制御装置に係り、特に、プラテン上に載置
された原稿の濃度情報を光学的に検出し、この検出情報
に基づいて画像濃度を制御するようにした画像濃度制御
装置の改良に関する。

［従来の技術］ 従来この種の画像濃度制御装置としては特開昭54−88
118号、同60−79372号公報所載のものが知られている。
これらは、複写機において用いられる画像濃度制御装置
であって、原稿の走査方向に沿って原稿の濃度を光学式
濃度センサで連続的に検出し、この検出信号を積分して
平滑化すると共に、この平滑化された濃度データと基準
データとの比較値に基づいて光学系の光源電圧や現像器
の現像バイアス等を調整し、原稿画像濃度を制御するよ
うにしたものである。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、複写機等にあっては、プラテン上に載置さ
れる原稿のサイズは様々であるため、原稿が最大サイズ
の場合には、濃度センサで検出される光量の総てが原稿
からのものと言えるが、サイズの小さな原稿にあって
は、濃度センサで検出される光量の一部は原稿面からの
ものではなく、例えばプラテンカバー面のものであった
りするため、仮に、濃度センサで検出される光量が等し
いものであるとしても、これに基づいて画像濃度を一律
に制御した場合には、原稿サイズによっては画像濃度制
御が不正確になるという問題が生ずる。

［問題点を解決するための手段］ この考案は、以上の問題点に着目して為されたもので
あって、原稿サイズに影響されることなく、画像濃度制
御を正確に行えるようにした画像濃度制御装置を提供す
るものである。

すなわち、この考案は、第１図に示すように、プラテ
ン上に載置された原稿の濃度レベルを最大サイズ原稿の
幅寸法全域に亘って光学的に検出する濃度検出手段１
と、上記原稿のサイズを検出する原稿サイズ検出手段２
と、この原稿サイズ検出手段で検出された原稿サイズに
基づいて濃度検出手段１で検出された濃度情報を補正す
る濃度補正手段４とを備えたものである。

このような技術的手段において、上記濃度検出手段１
としては、原稿からの反射光を光学的に検出するもので
あれば適宜選択して差支えなく、その配設箇所について
も、露光走査系ユニットの近傍に配設してもよいし、露
光経路の途中部分に設けるようにしてもよい。特に、後
者の場合には、原稿画像品質を良好に保つという観点か
ら原稿像を構成する光路部分から外れた箇所に配設する
ことが必要である。また、上記原稿濃度を検出するタイ
ミングについても、露光走査時に同時に行なうようにし
てもよいし、露光走査前に行なうようにしてもよい。

また、上記原稿サイズ検出手段２については、プラテ
ン上に載置された原稿のサイズを検出できるものであれ
ば、露光走査系ユニットにサイズ検出用のセンサを設け
たり、プラテンカバー側にサイズ検出用のセンサを設け
る等適宜設計変更して差支えない。前者のようなタイプ
にあっては、プラテンカバーの開閉に影響されることな
く、原稿サイズを検出できる点において後者のタイプに
比べて適用範囲が広くなるが、実際問題として、ほとん
どの場合プラテンカバーを閉じて使用することが多いの
で、後者のようなタイプで差支えはない。

更に、上記濃度検出手段１からの検出結果に基づいて
濃度情報を演算する濃度演算手段３の具体的な演算方式
については、原稿の濃度レベルに対応した濃度情報を得
ることが可能なものであれば適宜設定して差支えなく、
また、濃度補正手段４の補正量についても、実質的な原
稿領域からの濃度情報に対応させ得る範囲で適宜設定さ
れる。

更にまた、画像濃度を制御する制御手段５としては、
最終的に決定された濃度情報に対応した制御パラメータ
を画像濃度調整手段６に与えるものであれば適宜選択し
て差支えない。

また、上記画像濃度調整手段６のパラメータとして
は、露光走査系の光源光量、現像器の現像バイアス、潜
像担持体を予め帯電する前帯電器のチャージ電圧等が挙
げられる。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、濃度検出手段１
は、プラテン上に載置された原稿の濃度レベルを最大サ
イズ原稿の幅寸法全域に亘って光学的に検出し、一方、
原稿サイズ検出手段２は対象原稿のサイズを検出する。

このとき、上記対象原稿のサイズが最大原稿サイズで
ある場合には、濃度検出手段１で検出された濃度情報は
総て原稿に対するものと言えるが、上記対象原稿のサイ
ズが最大原稿サイズ以外である場合には、濃度検出手段
１で検出された濃度情報は一部原稿以外のもの（プラテ
ンカバー）を含んでいる。

このため、この発明にあっては、濃度補正手段４が原
稿サイズに基づいて濃度検出手段１で検出された濃度情
報を補正し、原稿からの真の濃度情報を得る。

しかる後、濃度補正手段４にて補正された濃度情報
は、制御手段５に濃度制御情報として送出され、制御手
段５が与えられた濃度制御情報に基づいて画像濃度調整
手段６を制御する。

［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの考案を詳
細に説明する。

第２図においては、複写機に用いられた画像濃度制御
装置にこの考案を適用したものが示されている。

同図において、11は原稿12を載置するためのプラテ
ン、13は原稿12面を露光走査するためのスキャナ、14は
スキャナ13内に格納される露光用光源、15は原稿12面か
らの反射光を感光ドラム16面に集束させるための複数の
ミラー17及び結像レンズ18からなる光学系、19は感光ド
ラム16面を露光前に予め帯電する前帯電器、20は感光ド
ラム16上に形成された原稿12に対応した潜像をトナー現
像する現像器、21は感光ドラム16上のトナー像を記録シ
ート（図示せず）側へ転写させる転写器、22は記録シー
ト上の転写像を定着させる定着器である。

この実施例において、上記結像レンズ18の光路後方側
には、第２図及び第３図に示すように、例えば二つの透
孔25を有する光路規制プレート26が配設されており、こ
の光路規制プレート26の非結像レンズ18側のうち上記透
孔25領域から外れた箇所にはフォトトランジスタ等の受
光素子からなる濃度センサ30（濃度検出手段１に相当）
が設けられている。すなわち、この濃度センサ30は、露
光走査時において原稿画像を遮らないように光学系光路
から漏れ光を検出するようになっている。尚、符号31は
上記濃度センサ30に基準となる濃度情報を与えるための
基準反射板である。

また、この実施例においては、上記プラテン11を開閉
するプラテンカバー40が設けられており、プラテンカバ
ー40の一側に対応した機体41部分にはリミットスイッチ
等からなるカバースイッチ42が設けられ、このカバース
イッチ42はプラテンカバー40当接してオン動作し、プラ
テンカバー40の閉状態を検出するようになっている。そ
して、上記プラテンカバー42には、第２図に示すよう
に、原稿12のサイズを検出するための原稿サイズセンサ
50が四つ（具体的には50aないし50dで示す）適宜位置関
係をもって配設されている。より詳細に述べれば、上記
原稿サイズセンサ50は、第４図に示すように、ハウジン
グ51内にフォトダイオード等の発光素子52とフォトトラ
ンジスタ等の受光素子53とを格納したもので、発光素子
52からの照射光路部分に原稿12が位置していれば原稿12
からの反射光を受光素子53側へ入射し、一方、発光素子
52からの照射光路部分に原稿12が存在しない場合には発
光素子52からの照射光をプラテン11側へそのまま透過さ
せ、受光素子53側へ光を入射させないようになってい
る。尚、第４図中、符号54は受光素子52及び受光素子53
への通電用ハーネスである。そして、四つの各原稿サイ
ズセンサ50の位置関係としては、例えば第５図に示すよ
うに、最大サイズ（例えばJIS規格A3版）の原稿P1の占
有領域に対して四つの原稿サイズセンサ50aないし50dを
適宜配置し、中間サイズ（例えばJIS規格A4版）の原稿P
2の占有領域に対して二つの原稿サイズセンサ50a及び50
dを配置し、最小サイズ（例えばJIS規格B5版）の原稿P3
の占有領域から外れた箇所に上記各原稿サイズセンサ50
aないし50dを配置するようにしたものが用いられ、各原
稿サイズセンサ50からの出力の組合せに基づいて原稿12
のサイズが判断されるようになっている。

更に、上記濃度センサ30、カバースイッチ42、各原稿
サイズセンサ50からの信号は入力インタフェース60を介
して制御部70に入力されるようになっている。この制御
部70は、一連の処理を統括するCPU71、このCPU71の処理
過程においてデータの授受を行なうRAM72及び上記CPU71
に一連の処理手順を示すプログラムが格納されるROM73
からなり、上記ROM73には、第６図に示すように、露光
走査時において検出された濃度情報の演算及び補正を行
い、画像濃度の制御情報を作成するためのプログラムが
一連の複写動作プログラムと共に予め格納されており、
上記CPU71は、入力インタフェース60を介して与えられ
たデータに基づいて上記プログラムを実行し、出力イン
タフェース80を介して露光用光源14の光量制御装置81並
びに他の複写動作に必要な各種機器（図示せず）に夫々
制御用の信号を送出し、これらを制御するようになって
いる。この実施例においては、上記制御部70が本願考案
の濃度演算手段３、濃度補正手段４及び制御手段５を同
時に構成したものになっている。

次に、第６図に示すフローチャートを中心にこの実施
例に係る画像濃度制御装置の作動を説明する。

先ず、プラテン11上に所定サイズの原稿12を載置した
後、プラテンカバー40でプラテン11面を閉じて図示外の
複写スイッチをオン操作すると、制御部70はスキャナ13
を作動させて露光走査を開始する（ステップST1）。こ
の後、上記制御部70は、濃度センサ30の出力をAD変換し
た後所定時間Xms毎にサンプリングしてデータを取込む
（ステップST2）。そして、上記制御部70は、上記濃度
センサ30からの出力に応じた濃度演算データＭを算出す
る（ステップST3）。

また、上記制御部70は、カバースイッチ42がオン状態
にあることを確認した後、各原稿サイズセンサ50からの
情報に基づいて判別された対象原稿サイズが基準原稿サ
イズ（この実施例においては最大原稿サイズJIS規格A3
版）に合致しているか否かを判別する（ステップST
4）。今、上記対象原稿サイズがA3版であれば、上記制
御部70は濃度制御データＣとして濃度演算データＭをそ
のまま設定する（ステップST5）のに対し、上記対象原
稿サイズがA3版以外のものである場合には、上記制御部
70は、基準原稿サイズを想定して濃度演算データＭを以
下の演算式（Ｙ）で補正し、濃度制御データＣを求める
（ステップST6）。

Ｃ＝ｋ×Ｍ……（Ｙ） 但し、ｋは濃度補正係数であり、最大サイズの原稿の
幅寸法／対象原稿の幅寸法を示している。

この後、上記制御部70は、上述の如く決定された濃度
制御データＣに基づいて露光用光源14の光量調整装置81
で印加すべき目標光源電圧V1を以下の演算式（Ｚ）から
求め、光量調整装置81を制御する（ステップST7）。

V1＝（C0/C）×V0……（Ｚ） 但し、上記C0は原稿12の白地面に対する濃度センサ30
出力に基づく濃度演算データ、V0は現行光源電圧を夫々
示す。

この後、上記制御部70は、規定のサンプリング回数Ｎ
に達するまで上述した各動作ステップ（ST1ないしST7）
を繰り返し、光量調整装置81を露光走査中に亘って適宜
間隔で制御する（ステップST8）。

このような制御過程においては、実質的な原稿領域に
対応する濃度情報に基づいて濃度制御データＣを設定す
るようにしているので、原稿サイズに影響されることな
く、原稿濃度を正確に把握することが可能になり、その
分、画像濃度制御が正確に行なわれ得る。

尚、上記実施例にあっては、露光走査中に原稿濃度の
検出を行なっているが、これに限られるものではなく、
例えば前露光走査過程を設け、この前露光走査中に原稿
濃度を検出し、これに基づく濃度制御データを設定する
ようにしてもよい。この具体的な手段としては、例えば
制御部70のフローチャートを第７図に示すものに変更す
ることが挙げられる。すなわち、制御部70は、先ず前露
光走査を開始し、次いで、所定時間Xms毎に規定回数Ｎ
回だけ濃度センサ30の出力をサンプリングして取込み
（ステップST1、ST2）、取り込んだサンプリングデータ
から濃度演算データMiを算出すると共に、これの平均値
Maを算出する（ステップST3）。そして、上記制御部70
は、対象原稿サイズが基準原稿サイズに合致するか否か
を判別した（ステップST4）後、夫々実施例と同様な演
算を行って濃度制御データＣを設定し（ステップST5、S
T6）、露光走査時において露光用光源14へ印加すべき目
標光源電圧V1を実施例と同様な演算によって求め、これ
によって、光量調整装置81を制御する（ステップST
7）。

［考案の効果］ 以上説明してきたように、この考案に係る画像濃度制
御装置によれば、原稿の濃度レベルが最大サイズ原稿の
幅寸法全域に亘って光学的に検出される濃度検出手段を
用い、画像濃度を制御するに際し、原稿サイズの相違に
基づく原稿濃度の変動を効果的に補正するようにしたの
で、原稿サイズの相違に影響されることなく、画像濃度
をより正確に制御することができる。

また、この考案によれば、濃度検出手段で検出すべき
濃度情報としては、プラテン上に載置された原稿領域の
みに対するものである必要はなく、原稿最大サイズ領域
（サイズの小さな原稿の場合には原稿領域外の領域にあ
る例えばプラテンカバー面を含む）内での平均的な濃度
レベルで足りるので、例えば特開昭59−42551号に示さ
れるように、原稿サイズに応じて濃度検出手段の検出領
域を可変にするような回路、機構を付加する必要がな
く、その分、濃度検出手段の構造を簡略化することがで
きる。

更に、この考案によれば、濃度演算手段での演算処理
としては、例えば所定のタイミングでサンプリングした
一定数の濃度検出データ群を平均化する程度で足りるの
で、例えば特開昭61−6640号に示されるように、受光素
子アレイで検出した濃度信号のうち必要のないものを取
り除くダミー処理や、RAMに格納した原稿濃度を予め決
められた基準黒レベル値、基準白レベル値との比較を行
い、最大濃度、最小濃度を求めるというような複雑な処
理を必要とせず、濃度検出データの演算処理を簡単にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る画像濃度制御装置の基本的構成
を示す説明図、第２図は複写機にこの考案の画像濃度制
御装置を適用した実施例を示す説明図、第３図は実施例
で用いられる濃度センサの配設位置例を示す第２図中II
I方向から見た矢視図、第４図は実施例で用いられる原
稿サイズセンサの詳細を示す説明図、第５図は実施例で
用いられる原稿サイズセンサの配置例を示す説明図、第
６図は実施例で用いられる制御部の動作ステップを示す
説明図、第７図は制御部の動作ステップの変形例を示す
フローチャートである。 ［符号の説明］ （１）…濃度検出手段 （２）…原稿サイズ検出手段 （３）…濃度演算手段 （４）…濃度補正手段 （５）…制御手段 （６）…画像濃度調整手段 （11）…プラテン （12）…原稿 （14）…露光用光源 （30）…濃度センサ （50）…原稿サイズセンサ （70）…制御部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プラテン上に載置された原稿の濃度レベル
   を最大サイズ原稿の幅寸法全域に亘って光学的に検出す
   る濃度検出手段と、上記原稿のサイズを検出する原稿サ
   イズ検出手段と、この原稿サイズ検出手段で検出された
   原稿サイズに基づいて濃度検出手段で検出された濃度情
   報を補正する濃度補正手段とを備えたことを特徴とする
   画像濃度制御装置。