JPS6042928B2 - Copy machine exposure illuminance detection device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複写機の露光照度を検出する装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for detecting exposure illuminance of a copying machine.

静電複写機のコピー品質を安定させるためには、様々な
プロセスの制御が行なわれているが、通常の使用状態で
は、原稿の種類がコピー品質に与える影響が最も顕著で
ある。In order to stabilize the copy quality of electrostatic copying machines, various process controls are performed, but under normal usage conditions, the type of document has the most significant effect on copy quality.

すなわち、原稿の種類の相違は、露光量の差となつて静
電プロセスに影響を与えるが、通常これを補正するため
の制御としては、光量調整または、現像バイアス電圧〜
の調整が行なわれている。そして、それらの調整は、オ
ペレーターの惑と経験により手動で行なわれている。し
かし、主観的な制御に頼つている限り、ともすると不満
足な品質のコピーを得ることが生じるので、それを自動
化することが切望されるが、そのためには、先ず原稿の
種類の相違に基づく露光量の相違を検出しなければなら
ない。In other words, differences in the type of originals affect the electrostatic process due to differences in the exposure amount, but the control to correct this is usually by adjusting the light amount or developing bias voltage.
adjustments are being made. These adjustments are made manually based on the operator's imagination and experience. However, as long as we rely on subjective control, we may end up obtaining copies of unsatisfactory quality, so it is highly desirable to automate this process. Differences in quantity must be detected.

原稿の種類の決定要素としては、地肌部の濃度、画像部
の濃度およびコントラストがあるが、露光量の検出に際
しては、それらを区別することが必要である。Determining factors for the type of document include the density of the background area, the density and contrast of the image area, and it is necessary to distinguish between them when detecting the exposure amount.

本発明は、前記要望に応えることを目的とするものであ
つて、スリット露光方式の複写機の露光光学系から分岐
した光学系にスリットの長手方向に対する像縮小手段を
設け、該分岐光学系の結像面上に走査形の直線画像セン
サを配置し、もつて、比較的小寸法のセンサにより原稿
の金山についての前記３要素を区別して検出するもので
ある。The present invention is aimed at meeting the above-mentioned needs, and includes providing an optical system branched from the exposure optical system of a slit exposure type copying machine with an image reduction means in the longitudinal direction of the slit. A scanning type linear image sensor is arranged on the image forming plane, and the above-mentioned three elements of the gold mines of the original are separately detected using a relatively small size sensor.

次に本発明を図示の実施例によつて説明する。Next, the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第１図はスリット露光方式の静電複写機の露光Ｊ部を原
理的に示すものである。１は原稿であつて、これにミラ
ー２７が対向配置される。FIG. 1 shows the principle of the exposure section J of a slit exposure type electrostatic copying machine. Reference numeral 1 denotes a document, and a mirror 27 is arranged opposite to the document.

ミラー２７は紙面の奥行方向に細長く形成され、かつ、
矢印Ｃ方向に所定の速度で平行移動する。ミラー２７は
、原稿１をスリット走査し、その細長い部分像をミラー
２８に向つて反射させる。ミラー２８も紙面の奥行方行
に細長く形成され、かつ矢印Ｃ方向に平行移動するが、
その速度はミラー２７のそれの半分である。ミラー２８
はミラー２７からの像をインミラーレンズ２９に向つて
反射させる。インミラーレンズ２９はミラー２８からの
反射光を反射させて固定ミラー３０を介して、ドラム状
の感光体３の周面に原稿１のスリット像を結像させる。
感光体３は矢印Ｂ方向に回転しており、その周速がミラ
ー２７の速度と同期させてある。以上の構成で、原稿１
の像は感光体３上にスリット走査されながら投影され、
そこに静電潜像を生じさせることになるのであるが、本
実施例においてはインミラーレンズ２９のミラーをハー
フミラーで構成し、光路を分岐する。The mirror 27 is elongated in the depth direction of the page, and
It moves in parallel in the direction of arrow C at a predetermined speed. The mirror 27 scans the document 1 with a slit and reflects the elongated partial image toward the mirror 28 . The mirror 28 is also formed elongated in the depth direction of the paper and moves in parallel in the direction of arrow C.
Its speed is half that of mirror 27. mirror 28
reflects the image from the mirror 27 toward the in-mirror lens 29. The in-mirror lens 29 reflects the reflected light from the mirror 28 to form a slit image of the original 1 on the circumferential surface of the drum-shaped photoreceptor 3 via the fixed mirror 30 .
The photoreceptor 3 is rotating in the direction of arrow B, and its circumferential speed is synchronized with the speed of the mirror 27. With the above configuration, manuscript 1
The image is projected onto the photoreceptor 3 while being scanned by the slit,
An electrostatic latent image is generated there, but in this embodiment, the mirror of the in-mirror lens 29 is constructed of a half mirror, and the optical path is branched.

この分岐された光路中に第２レンズ３１を挿入する。そ
して、この分岐光学系の結像面に自己走査形の直線画像
センサ６を設置する。第２レンジ３１は、本来の結像作
用の他に紙面の奥行方向に関して縮小作用を有している
ので、直線画像センサ６上には、長手方向の寸法が圧縮
された状態で、原稿の全巾に亘つてのスリット像が結像
する。第２図は、前記自己走査形の直線画像センサ６を
拡大して示すものである。A second lens 31 is inserted into this branched optical path. A self-scanning linear image sensor 6 is installed on the imaging plane of this branching optical system. In addition to the original image forming function, the second range 31 has a reduction function in the depth direction of the paper surface, so the entire document is displayed on the linear image sensor 6 with its longitudinal dimension compressed. A slit image is formed across the width. FIG. 2 shows an enlarged view of the self-scanning linear image sensor 6. As shown in FIG.

７はケース８の前面に設けられたスリット状の受光窓で
あつて、その奥には、互に独立した多数の受光素子９が
並置してある。Reference numeral 7 denotes a slit-shaped light-receiving window provided on the front surface of the case 8, and a large number of mutually independent light-receiving elements 9 are arranged in parallel at the back thereof.

各受光素子９には、受光窓７を介して、前記分岐光学系
による像が投影されるので、それぞれの位置に応じて、
別個の出力が同時に生じ．る。この各出力は、ケース８
内に内蔵せる走査回路の作用により、端子１０の一つか
ら、時間間隔を置いてパルスとして順次取出される。第
３図は前記のようにして得られるセンサ６の出力波形を
示すものであつて、各パルスは、各受ｊ光素子９の出力
に対応する結果、それらの波高値は、各受光素子９の位
置の照度を示すことになり、図示のように、波高値の大
なる部分が地肌部の照度を、小なる部分が画像部の照度
を示すことになる。Since the image by the branching optical system is projected onto each light receiving element 9 via the light receiving window 7, depending on the respective position,
Separate outputs occur simultaneously. Ru. Each of these outputs is
By the action of a scanning circuit built in, the pulses are sequentially extracted from one of the terminals 10 at time intervals. FIG. 3 shows the output waveform of the sensor 6 obtained as described above. Each pulse corresponds to the output of each light-receiving element 9, so that the peak value of each pulse corresponds to the output of each light-receiving element 9. As shown in the figure, the portion where the peak value is large indicates the illuminance of the background area, and the portion where the peak value is small indicates the illuminance of the image area.

第４図は、センサ６によつて、地肌部の濃度ａ１画像部
の濃度ｂおよびコントラストｃを検出する回路の構成ブ
ロックを示すものである。FIG. 4 shows a block diagram of a circuit that uses the sensor 6 to detect the density a1 of the background area, the density b and the contrast c of the image area.

センサ６自体は、市販されているので、駆動回路１１、
増巾回路１２については、その仕様に従えばよい。地肌
部照度検出回路１３としては、第３図に示すパルス中の
最高値を検出すればよいのであるから、第５図に示すピ
ークホールド回路を用いればよい。Since the sensor 6 itself is commercially available, the drive circuit 11,
Regarding the amplifying circuit 12, it is sufficient to follow its specifications. Since the background illuminance detection circuit 13 only needs to detect the highest value in the pulses shown in FIG. 3, the peak hold circuit shown in FIG. 5 may be used.

画像部照度検出回路１４としては、第６図に示す回路を
あてることができる。As the image portion illuminance detection circuit 14, a circuit shown in FIG. 6 can be used.

すなわち、Ｅｓは、予想される画像部の照度レベルより
も高目のｊ任意の基準電圧（増巾回路出力の飽和レベル
でもよい）であつて、それと、前記増巾回路１２の出力
電圧との差を演算増巾器１６で作り、それをピークホー
ルド回路１７に加えて、その最大値を検出し、この出力
と前記基準電圧Ｅ，とを演算増巾器１８に加えてそれら
の差を取出す。かくして、出力端子には、画像部の濃度
を示す信号ｂが得られる。ただし、増巾回路１２の出力
は、パルス列であるので、それと同期したサンプリング
を行なう必要がある。Ｓは該サンプリングを行なうため
゛の電子的なスイッチを示す。画像のコントラストは、
地肌部の濃度と画像部の濃度との差の度合を云い、定量
的な定義は必ずしも一通りではないが、地肌部の照度を
ａ１画像 七』部の照度をｂ
とするとき、Ｃ＝ａ＋ｂをもつて、コントラストｃとし
て定量化することが一般に行なわれる。That is, Es is an arbitrary reference voltage higher than the expected illuminance level of the image area (the saturation level of the amplification circuit output may be used), and the difference between it and the output voltage of the amplification circuit 12 is A difference is created by an operational amplifier 16, it is applied to a peak hold circuit 17, its maximum value is detected, and this output and the reference voltage E are added to an operational amplifier 18 to extract the difference between them. . Thus, a signal b indicating the density of the image area is obtained at the output terminal. However, since the output of the amplifying circuit 12 is a pulse train, it is necessary to perform sampling in synchronization with the pulse train. S indicates an electronic switch for performing the sampling. The contrast of the image is
It refers to the degree of difference between the density of the background area and the density of the image area, and although there is not necessarily a single quantitative definition, the illuminance of the background area is a1, and the illuminance of the image area is b.
When it is assumed that C=a+b, it is generally quantified as the contrast c.

第７図は、このように定義したコントラストｃを得るた
めのコントラスト検出回路１５の具体的な回路を示すも
のであつて、減算回路１９、加算回路２０、反転増巾回
路２１および除算回路２２で構成されている。かくして
、第４図に示す出力端子２３，２４，２５には、それぞ
れ地肌部の濃度ａ１画像部の濃度ｂ１コントラストｃを
示す出力が得られる。FIG. 7 shows a specific circuit of the contrast detection circuit 15 for obtaining the contrast c defined in this way, which includes a subtraction circuit 19, an addition circuit 20, an inversion amplification circuit 21, and a division circuit 22. It is configured. Thus, the output terminals 23, 24, and 25 shown in FIG. 4 provide outputs representing the density a of the background portion, b1 of the image portion, and contrast c, respectively.

第１０図はＣＰＵ３３を用いて検出信号を処理する例を
示すものである。この例では、増巾回路１２の出力のパ
ルス列に対し、各パルス毎に鳩変換回路３２によつてＡ
Ｐ変換を行ない、複数レベルの検出量に対応してデジタ
ル符号化する。ＣＰＵ３３は処理ルーチンをプログラム
したＲＯＭ３４に従つて動作する。ここに云う処理ルー
チンとは、ＡＤ変換されたデーターは遂次メモリー３５
に一旦納め、規定のサンプリング単位毎に（あるいは数
ライン毎に）地肌部照度と画凍部照度を検出して、それ
ぞれレジスタＩ，■に収納すると共に、コントラストを
算出して、その結果をレジスタ■に収納するものである
。地肌部の照度と画像部の照度の検出は、必ずしも最大
値と最小値に対応させて判別する必要はなく、あるレベ
ル以上の最小値に？定することにより、判断誤差を少な
くすることができ、また、隣り合つた複数のデータが一
定の範囲内にあるとき、それらの平均値をもつて代表さ
せ、それの最大値と最小値から地肌部と画像部との照度
を判別する方法をとることによソー段と検出精度は向上
する。FIG. 10 shows an example of processing the detection signal using the CPU 33. In this example, for each pulse train of the output of the amplification circuit 12, the pigeon conversion circuit 32 converts A into
P conversion is performed and digital encoding is performed corresponding to the detected amounts of multiple levels. The CPU 33 operates according to the ROM 34 programmed with processing routines. The processing routine referred to here means that AD converted data is sequentially stored in the memory 35.
, detect the background illuminance and the image freeze illuminance in each specified sampling unit (or every few lines), store them in registers I and ■, respectively, calculate the contrast, and store the results in the register. ■It is to be stored in. It is not necessary to detect the illuminance of the background area and the illuminance of the image area in correspondence to the maximum and minimum values, but rather to the minimum value above a certain level. By setting the maximum and minimum values, it is possible to reduce judgment errors. Also, when multiple adjacent data are within a certain range, the average value is used to represent the data, and the background value is determined from the maximum and minimum values. By adopting a method of determining the illuminance between the image area and the image area, the saw stage and detection accuracy can be improved.

なお、検出値を単にディジタル符号化するためには、第
３図に示す各出力端子Ａ，ｂ，ｃに鳩変換器を接続すれ
ばよいことは云うまでもない。It goes without saying that in order to simply digitally encode the detected values, pigeon converters may be connected to each of the output terminals A, b, and c shown in FIG.

本発明は以上のように、露光光学系から分岐した光学系
の結像面上に複数の受光素子を内蔵せる走査形の直線画
像センサを配置したので、露光中の像の複数部分の照度
を区別して検出することができ、それらの複数の検出出
力の中から、レベルの高低を判別することにより、地肌
部の照度と画像部の照度とを区別して検出することがで
きる。また、コントラストも算出することができる。し
たがつて、スリット露光式の複写機に単一受光素子を用
いて照度を検出する場合のように直線画像による検出不
能が生じない。さらに、分岐光学系にスリットの長手方
向に対する像縮小手段を設けたので、比較的短い寸法の
直線画像センサで、原稿の全巾に亘つての検出が行なえ
る。市販のセンサでは、原稿の全巾と等しい寸法のもの
は得られないため、縮小を行なわない場合には、それを
複数個縦列配置しなければならない。さもなければ、巾
方向の一部のみを検出することで済ませることになるが
、それでは原稿にべた画像の部分があつて、それがセン
サ設置位置に合致すると、所期の検出が行なえないこと
になる。これに対して本発明においては、短いセンサで
も１個だけで原稿の全巾に亘つての検出が可能である。
しかも光学系を分岐する手段は、既設のインミラーレン
ズのミラーをハーフミラーとするだけであるので構造が
複雑にならない。As described above, in the present invention, a scanning linear image sensor having a plurality of light receiving elements is arranged on the imaging plane of an optical system branched from an exposure optical system, so that the illuminance of multiple parts of an image being exposed can be adjusted. The illuminance of the background portion and the illuminance of the image portion can be detected separately by determining the level from among the plurality of detection outputs. Contrast can also be calculated. Therefore, unlike in the case of detecting illuminance using a single light-receiving element in a slit exposure type copying machine, detection failure due to a straight line image does not occur. Furthermore, since the branching optical system is provided with an image reduction means in the longitudinal direction of the slit, detection over the entire width of the document can be performed with a relatively short linear image sensor. Commercially available sensors cannot have a size equal to the full width of the document, so if reduction is not performed, a plurality of sensors must be arranged in tandem. Otherwise, it would be possible to get away with detecting only part of the width, but if there is a solid image part on the document and it matches the sensor installation position, the desired detection will not be possible. Become. In contrast, in the present invention, even if a short sensor is used, detection over the entire width of the document is possible with just one sensor.
Moreover, since the means for branching the optical system is simply changing the mirror of the existing in-mirror lens to a half mirror, the structure does not become complicated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はスリット露光式複写機の露光光学系を示す側面
図、第２図は自己走査形の直線画像センサの正面図、第
３図はセンサの出力波形を示すグラフであつて、横軸は
時間、縦軸はレベルを示す。 第４図はセンサの出力から照度およびコントラストを検
出する回路の系統図、第５図は地肌部照度検出回路の一
例を示す回路図、第６図は画像部照度検出回路の一例を
示す回路図、第７図はコントラスト検出回路の一例を示
す回路図である。第８図はＣＰＵを用いる例の系統図で
ある。１・・・・・・原稿、２・・・・・ルンズ、３・
・・・・・感光体、５・・スリット板、６・・・・・・
センサ、１３・・・・・・地肌部照度検出回路、１４・
・・・・・画像部照度検出回路、２６・・・・・・ハー
フミラー、２９・・・・・・インミラーレンズ、３１・
・・・・・縮小用の第２レンズ。Fig. 1 is a side view showing the exposure optical system of a slit exposure copying machine, Fig. 2 is a front view of a self-scanning linear image sensor, and Fig. 3 is a graph showing the output waveform of the sensor, with the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates level. Figure 4 is a system diagram of a circuit that detects illuminance and contrast from sensor output, Figure 5 is a circuit diagram showing an example of a background area illuminance detection circuit, and Figure 6 is a circuit diagram showing an example of an image area illuminance detection circuit. , FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a contrast detection circuit. FIG. 8 is a system diagram of an example using a CPU. 1...Manuscript, 2...Luns, 3.
...Photoreceptor, 5...Slit plate, 6...
Sensor, 13... Background illuminance detection circuit, 14.
...Image unit illuminance detection circuit, 26...Half mirror, 29...In-mirror lens, 31.
...Second lens for reduction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ スリット露光方式の複写機において、露光光学系の
インミラーレンズ中のミラーをハーフミラーで構成し、
それにより露光光学系から分岐した光学系に、スリット
の長手方向に対する像縮小手段を設け、該分岐光学系の
結像面上に複数の受光素子を直線状に並設してなる走査
形の直線画像センサを配置し、該センサのハイレベル出
力を地肌部の照度として、またローレベル出力を画像部
の照度として検出するようにしたことを特徴とする複写
機の露光照度検出装置。1. In a slit exposure type copying machine, the mirror in the in-mirror lens of the exposure optical system is composed of a half mirror,
Thereby, an optical system branched from the exposure optical system is provided with an image reduction means in the longitudinal direction of the slit, and a plurality of light receiving elements are arranged in parallel in a straight line on the image forming surface of the branched optical system to form a scanning straight line. 1. An exposure illuminance detection device for a copying machine, characterized in that an image sensor is arranged, and the high level output of the sensor is detected as the illuminance of the background area, and the low level output of the sensor is detected as the illuminance of the image area.