JPS6066271A - 記録装置 - 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】 １、産業上の利用分野 本発明は、原稿サイズを検出してこれに対応したサイズ
の被記録体（例えば複写紙）を自動的に選択する自動給
紙選ぜ手段と、原稿濃度を検知して複写＃度を制御する
複写濃度制御手段とを備えだ記録装置に関する。

２、従来技術 まず、従来の記録装置陰について、電子写真法を用いた
複写機を例に説明する。この種の複写機は、その概略が
第１図に示すように構成されている。

原稿載置台１の上に載せた原稿は、プラテン・カバー２
によって押えられ、この状態で複写開始ボタンを操作す
ると、露光光源３が矢印Ａ方向に露光走査を開始し、原
稿の像が露光光源３を付設した第１ミラー・ユニッ）４
ａ、第２ミラー・ユニット４ｂ、主レンズ４ｃ、ミラー
４ｄ等からなる光学系４によって、光導電性感光体ドラ
ムとしての感光ドラム５に導かれる。

この感光ドラム５は、接地された金属筒の外周面にセレ
ン等で成る光導電層が設けられて成り、上記露光光源３
の露光走査と連動して矢印Ｂ方向に回転する。そして、
光学系４からの像が到来する以前に、例えば５ＫＶの直
流高圧が印加された帯電極６によって上記光導電層が例
えば正に一様に帯電され、光学系４が原稿を露光走査す
るに従って感光ドラム５上に像を受けると、光を受けた
部分の導電率が高くなり、その部分の帯電電荷が金属筒
に逃げ、暗い部分に正の電荷が残るようになり、これに
よって光導電層の面に原稿の画像に対応した静電潜像が
形成される。

感光ドラム５が更に回転すると、残っている正電荷の部
分に現像装置７から負電荷を有するトナーが静電力で吸
引される。この結果、正の電荷の残っている部分に前記
のトナーが吸着して、感光ドラム５の表面にトナー像が
形成される。

複写紙は、給紙ユニット８内の選択された給紙カセット
から感光ドラム５上のトナー像に合致すべく、トナー像
の先端とその複写紙とが一致するようなタイミングで給
紙ローラ１０によって送り出され、送り出された複写紙
に、直流高圧が印加された転写極９によって、上記感光
ドラム５の表面のトナーが転写される。

その後、例えば交流高圧が印加された分離極１１によっ
て、複写紙が感光ドラム５から分離され、その分離され
た複写紙は、上面にトナー像が転写された状態で搬送ベ
ル）１２で送られ、加熱された定着ローラを有する定着
装置１３においてそのトナー像が定着され、その後排紙
ローラ１４によって受皿に送り出される。上記感光ドラ
ム５は、転写極９によって表面のトナー像が複写紙に転
写されても、そのトナーが少し残る場合があるので、ク
リーナ】５によってその表面がクリーニングされ、次の
複写のプロセスに供される。以上のサイクルにより、原
稿の複写が行われる。

以上記載した複写機においては、さまざまな濃度やサイ
ズの原稿の複写が行なわれる。そこで、どのような濃度
の原稿に対しても適切な濃度の複写がなされるよう予め
原稿の濃度を検知し、濃度制御を行なう複写濃度制御手
段を備えた複写機や、原稿サイズを予め検知し、原稿サ
イズに対応したサイズの複写紙を選択する自動給紙選択
手段を備えた複写機が提案されている。このような複写
機によれば、原稿全原稿載置台１上に載せ、原稿のサイ
ズ及び濃度を検知し、複写釦を押すことにより原稿サイ
ズに対応した複写紙が選択され、この複写紙に適切な濃
度の記録が記される。

しかし、従来の複写濃度制御手段及び自動給紙選択手段
を併せて備えた複写機はほとんどなく、あったとしても
原稿の濃度及びサイズの各検知するだめの操作と、複写
を開始するための操作は別に行なわなければならず、煩
られしいものであった。そして、原稿の濃度及びサイズ
の各検知するための操作がされずに、複写釦が押される
ことがあり、サイズの異なる複写紙に読みにくい複写が
なされ、複写濃度制御手段や自動給紙選択手段が有効に
活用されない場合があったのである。

３、発明の目的 本発明の目的は、自動給紙選択手段と複写濃度制御手段
と全容易かつ有効に働かせる記録装置を提供することに
ある。

４、発明の構成 即ち、本発明は、記録開始指令により記録のための露光
走査を行なう走査部と、原稿サイズを検知する第１の検
知手段と、原稿濃度を検知する第２の検知手段とが設け
られるとともに、前記記録開始指令を受けて、前記第１
の検知手段によって前記原稿に対応する被記録体あサイ
ズが選択されかつ前記第２の検知手段によって前記原稿
に対応５、実施例 以下、本発明の実施例を図面を使用し詳細に説明する。

最初に、複写濃度制御手段について説明する。

第２図は、複写濃度制御手段の一実施例を示すものであ
り、原稿濃度検知器１６は、第１ミラー・ユニッ）４ａ
付近では特別の耐熱対策を施す必要があるので、その必
要のない第２ミラー・ユニット４ｂに、第２図における
紙面に垂直方向に移動可能に設けられており、またその
第２ミラー・ユニノ）４ｂの矢印Ａ方向への移動の終了
場所に対応して、外函１７の内面における原稿載置台１
の面と略同−の面に、基準濃度板１８が配置されている
。

原稿濃度検知器１６は、第３図に示すように、発光素子
としてタングステン・ランプ１６ａが使用され、受光素
子としてフォト・ナランジスタ１６　ｂ　−／）１使用
された反射型センサで構成されている。１６ｃ。

１６ｄは集光レンズである。

以上において、原稿濃度検知器１６は、第２ミラー・ユ
ニッ）４ｂが矢印Ａ方向に移動する際に、同時にその矢
印Ａ方向と直角方向の平面方向に移動し、その原稿濃度
検知器１６から発射された光ビームのスポラ）ａ（直径
約ｌｉｍ）が、第４図に示すように原稿載置台１の上に
セットした原稿１９の一部を斜め方向に走査する。そし
て、このスポットａの走査した部分の原稿濃度が順次検
知される。

この場合、原稿１９上の文字は通常その原稿の端に沿っ
て平行あるいは直角な方向に書かれているので、上記の
ようにその原稿１９を斜め方向に走査すれば、必ずいず
れかの文字を走査するようになって、原稿１９の画像の
状態を正確に検知するようになる。また、このとき原稿
濃度検知器１６は露光光源３から離れた位置にあるので
、原稿１９が大きい場合にはその一部を走査することと
なるが、その原稿１９の画像の情報は充分得ることがで
きる。

そして、その原稿＃度検知器１６は、原稿走査を終了し
た後に、基準濃度板１８にスポットａｆ、当て、その基
準濃度板１８の濃度を続けて検知する。

以上の動作は、複写開始釦を操作することにより、原稿
複写のための露光走査に先立つ予備走査によって行われ
、このとき原稿１９および基準濃度板１８の濃度情報が
検知される。

以上のようにして原稿１９の濃度が検知されると、その
原稿濃度信号は、第６図に示すように、増幅器２０で増
幅された後にＡ／Ｄ変換器２１でデジタル信号に変換さ
れ、データ処理部ｎに送られて原稿の濃度値に対応する
検知データが順次メモリ部器に濃度値別に蓄積され、こ
れにより第７図に示すような濃度の段数分布特性が得ら
れる。なお、ここでは破線で示す特性が実際の度数分布
特性であるが、データ処理部器によりある度数ｍ以上を
飽和させている。そして、この度数ｍの最低濃度ＤＩ、
最高＃度Ｄ２をデータ処理部器により検知している。

一方、前記原稿濃度検知器１６は、原稿１９の濃度を検
知した後に基準濃度板１８の濃度を検知し、地肌の基準
濃度Ｄｏ　（第７図）としている。

ところで、原稿を検知して得られる濃度値は、原稿濃度
検知部１６系を形成するタングステン・ランプ１６ａの
経時変化等により時間とともに変化する。従って、基準
濃度値ＤＯ’を一定のものとして濃度制御系を構成する
と、制御系が誤動作することになる。すなわち、第５図
に示すように、時間ＴＩの時点で原稿のある点での原稿
検知濃度値りがその地肌の基準濃度ＤＯ′より淡い場合
、その後の原稿濃度検知器１６の光量低下により、時間
Ｔ２の時点で原稿検知濃度値りがその地肌の基準濃度Ｄ
θ′より濃くなる（原稿の特定の点ではなく、広い部分
の９反の場合は、第７図に示す特性曲線が濃度の濃い方
向、つまり右方向に移動する）と、同一濃度の原稿にも
拘らず、もはや時間Ｔ２の時点では時間ＴＩの時点での
地肌の基準濃度ＤＯ′と度数の分布特性曲線との相対的
な関係が異なってくるので、もはや同一のプロセス条件
制御は行われない。

ところが、本実施例では、上記のように原稿の濃ＩＷと
共に基準濃度板１８の濃度を原稿濃度検知器１６により
同一の条件下で検知しているので、濃度検知器１６の光
量が経時的に低下すればその基準濃度板１８の検知基準
濃度値Ｄｏも原稿濃度値りと同−比の曲線を描いて経時
的に濃く検知されるようになる。

従って、検知基準濃度値ＤＯを地肌の基準濃度として利
用することにより、時間Ｔ１とＴ２　ではいずれも原稿
濃度値りが地肌の基準濃度ＤＯよりも同−比だけ高くな
る。

すなわち、第７図に示す特性曲線の地肌の基準濃度Ｄｏ
が原稿濃度検知器１６の性能の低下に対応して同図で濃
度の漉い右方向に移動する。従って、原稿濃度検知器１
６の性能の低下に拘らず、地肌の基準濃度ＤＯと特性曲
線との相対的な関係は変化しない。

そして、第７図に示す度数分布が得られると、その最低
濃度１）ｔを地肌濃度、最高濃度Ｄ２を画像（文字等）
濃度として、プロセス制御部列において、露光光源３の
電圧制御による露光量制御、現像装置７のスリーブの印
加電圧制御による現像バイアス制御、光学系のレンズの
絞り制御による露光量制御等の複写プロセス条件制御が
行われるようになる。

次に、度数分布上、一定頻度以上の頻度を持つ最高濃度
および最低濃度を用いて、画像制御を行なう手段の具体
的−例を示す。Ｈをある特定の値とすると、 （ａ）、Ｄｏ、（Ｄ＋・・・地肌の濃い原稿（ｂ）、Ｄ
ｏ）Ｄ＋、１Ｄ２−ＤＩｌ＞Ｈ・・・地肌が淡くコント
ラスト高 （Ｃ）、Ｄｏ）Ｄ＋、ｌ　Ｂ２−Ｉ）１１　＜Ｈノ′ ・・・地肌が淡くコントラスト低 であるので、（ａ）の場合は露光量を多く、及び／又は
現像バイアス電圧を高くするように制御して複写濃度を
低くし、（ｂ）の場合は通常の露光量、現像バイアス電
圧とし、（Ｃ）の場合は露光量を少く、及び／又は現像
バイアス電圧を低くするよう制御して複写濃度を高くす
る。

なお、一定頻度以上の濃度の最高値、最低値を用いて複
写プロセス制御を行なう本発明は、上記以外にも種々あ
るが、その−例として次を挙げることができる。即ち、
最高濃度、最低濃度をレベル分けし、各々のレベルの組
合せで複写プロセス条件を決定するものである。

このため、各濃度値に対応する度数の検出は、ある所定
の度数以上であるかどうかを検出できれば良いので、度
数分布を得るために必要な記憶装置は小規模で済み、ま
たある度数以上を問題とするので、ノイズによる誤動作
も減少させることができる。

つぎに、原稿サイズ検知手段について説明する。

第８図は、プラテンカバー２の原稿押え面に設けた着色
部材の状態を示す１実施例で、原稿サイズに対応するよ
う間隔をもって原稿読取り走査方向（第８図における矢
印入方向）に複数の着色部を設けたもので、第９図は第
８図に示した原稿押え面をもつ複写機要部の１実施例を
示す断面図である。なお第８図に示す１ａは原稿読取り
走査開始端である。

本実施例では、原稿サイズを検知するのに、発光部と受
光部とから構成されるセンサにより行なうこととし、発
光部は露光光源３と兼用させ、受光部は検知素子として
カラーセンサ４ｅ（例えば半導体カラーセンサＰＤ−１
５０−ＰＤ−１５１；シャープ株式会社製）を主レンズ
４Ｃの近接した側部に設けたもので、露光光源３が矢印
に示す入方向に走査をすると、原稿がなければ、プラテ
ンカバー２の原稿押え面２ａの反射光が順次入射され、
当然着色部（例えば黄色）の反射光も入射される。

例えばＢ５サイズの原稿１９を原稿載置台１上にセント
した場合、コピーボタンが押されると、発光部を兼ねた
露光光源３は点灯し、光学走査がなされる。露光光源３
からは原稿載置台１を照射し、その反射光はスリンｌ−
８を通り、第１ミラー・ユニット４ａ、第２ミラー・ユ
ニット４ｂにより反射されてカラーセンサ４ｅへと入射
される。発光部を兼ねた露光光源３はまずＢ５サイズの
原稿１９全照射したのち、原稿のない部分のプラテンカ
バー２を照射する。このプラテンカバー２を照射中にカ
ラーセンサ４ｅには着色部の信号が得られる。

この着色部は第８図に示すような原稿読取り走査方向に
三つに区分けされているので、原稿が８１本、Ａ３ザイ
ズの場なτ１の着色部の信号が得られる。

複写機本体制御部はあらかじめ上記の着色部の本数と原
稿サイズとの関係を記憶しておく。また拡大あるいは縮
小などの変倍を行なう場合は、変倍を行なう原稿サイズ
と供給紙サイズとの関係を記憶しておくことにより、最
適な紙サイズが供給される。

第１０図は露光光源３の点灯とカラーセンサ４ｅを介し
て得られる着色部に対応した制御部列への人力信号との
関係を示すタイムチャートで、Ｂ５サイズの原稿時の状
態を示したものである。

第１１図は、カラーセンサ４ｅから制御部列にっながる
回路図である。第１１図において、がは検知すべき原稿
サイズに対応する位置に配置されたカラーセンサユニッ
ト、ｎは２値レベル判別回路、路は制御部である。

カラーセンサユニット２６は、カラーセンサ４ｅに含ま
れる２個の互いに分光感度特性の異なるホトダイオード
ＰＤＩ、ＰＤ２の出力をそれぞれ対数増幅回路ＬＡＩ、
Ｌｉ２で対数圧縮し、次いで減算回路ＳＵＢに人力する
ことにより、入射光強度に無関係で、検知波長に比例し
た大きさの電圧ＶＯを出力スル。即チ、Ｖｏは、Ｖｏ　
ｃｘ−ｌｏｇ　ｌ５Ｃ２−ｌｏｇＩｓｃｌ　＝＝　ｌｏ
ｇ　（ｌ５ｃ２　／　：［ＳＣ１）　（但し、■ＳＣ１
ｓ　■ＳＣ２はそれぞれホトダイオードＰＤＩ、Ｐｌ）
２の出力電流〕の関係にある。

２値レベル判別回路２７は、それぞれカラーセンサユニ
ット２６より検知波長に比例した大きさの電圧ｖＯを受
けて、それがカラーセンサに先に述べた着色部分の色に
相当する特定波長の光が入射した結果によるものかどう
かを検出する。即ち、２値レベル判別回路ｎにおいて、
先ずカラーセンサュニッ）２６の出力電圧Ｖｏが比較増
幅器ＣＡＬの←）入力端子及び比較増幅器ＣＡ２の（−
Ｆ）入力端子に人力され、ＣＡＩでは前記特定波長に対
応する電圧よりも幾分低い（４）入力端子に人力されて
いる比較電圧ａと比較され、ＣＡ２では特定波長に対応
する電圧よりも幾分高い←）入力端子に人力されている
比較電圧すと比較されて、ＣＡＩはＶ　ｏ　（ａのとき
はハイレベルの信号を、Ｖ　ｏ　）　ａのときはローレ
ベルの信号を出力し、ＣＡ２はＶｏ＜ｂのときはローレ
ベルの信号を、Ｖｏ）ｂのときはハイレベルの信号を出
力する。そして、上述の如き比較増幅器ＣＡＩおよびＣ
Ａ２の出力信号はトランジスタ回路で処理されてトラン
ジスタ・トランジスタ論理回路ＴＴＬに人力され、ＴＴ
Ｌ　ｆｄ　Ｖ　ｏ　カａ　＜　Ｖｏ　＜ｂのときはロー
レベルの信号を、Ｖｏ〈ａまたはｖＯ〉ｂのときはハイ
レベルの信号を出力するから、２値レベル判別回路おけ
カラーセンサ４ｅへの特定波長の光の入射の有無を検知
することになる。

上述の２値レベル判別回路における人出力の関係を第１
表に示す。

第１表 （註）Ｈはハイレベル信Ｍ、Ｌｔｄローレベル信号を表
わす。

ここでＴＴＬの出力側と制御部あの入力端との間にイン
バータを介しているので、着色部の信号はハイレベルの
パルス信号として制御部路へ人力される。そして、制御
部列において予じめ記憶されている情報と対比すること
により、原稿サイズの検出がなされるわけである。

そして、原稿サイズ及び原稿濃度の検知は複写開始指令
（複写釦を押す）により自動的に行なわれ、別の新たな
操作は必要としない。即ち、原稿サイズ及び原稿濃度を
検知する動作は、複写開始指令が出されてから複写が終
了するまでの一連の動作の中に組み込まれているのであ
る。

複写釦が押されることにより、原稿サイズと原稿濃度と
が検知され、これら検知した値に基づき原稿サイズに対
応したサイズの複写紙が選択され、かつこの複写紙に適
切な濃度の複写が行なわれることとなる。

原稿サイズ及び原稿濃度の検知は、第２図に示すように
、露光光源３を含む光学系がＡ方向に移動するときに同
時に行ない戻るときに露光光源３が複写のための露光を
行なえば、複写時間の短縮を図ることができる。

−また、第９図に示す実施例においては、原稿サイズを
検知するだめの検知部を構成する発光部を露光光源３と
兼用させているが、発光部と露光光源３とを別に設けて
もよい。

原稿サイズを検知するためのカラーセンサ４ｅ及び原稿
濃度を検知するだめのフォトトランジスタ１６ｂに、第
１２図で示すように、原稿サイズ及び原稿濃度を検知す
るのに必要な光取外の雑光（鎖線でその一例を示す）が
侵入し、サイズの異なる複写紙を選択し、あるいは適切
な濃度の複写がなされないことがある。そこで、これら
雑光が、カラーセンサー４ｅ及びフォトトランジスタ１
６ｂに侵入しないよう第１３図に示すように遮光板Ｆを
取付ければ、前記したような誤動作を防止することがで
きる。この遮光板は光の反射を防ぐよう黒塗りであるこ
とが望ましい。

６、発明の効果 従来の自動給紙選択手段と複写濃度制御手段とを組入れ
た記録装置では、原稿サイズ及び濃度の検知を別の操作
により行ない、これらの値を検知した後、複写釦を押す
ことにより複写開始指令を出し、複写を行なっていた。

自動給紙選択手段と複写濃度制御手段を利用し、複写を
行なうには、２度の手間を必要としていたのである。こ
れがため、操作が煩られしく、自動給紙選択手段及び複
写濃度制御手段を利用せず複写が行なわれることがあっ
た。

しかし、本発明によれば、複写釦を押すことにより記録
開始指令を出せば、原稿サイズ及び原稿濃度は自動的に
検知され、これら検知した値に基づき原石゛４ザイズに
対応した複写紙が選択され、かつ適切な濃度の記録がな
されるのである。これらの動作は、記録開始指令が出さ
れてから、終了する捷での一連の動作の中に組み込まれ
ている。従って、従来のように別の操作をすることなく
、自動給紙選択手段及び複写濃度制御手段は機能する。

これら手段を有しない記録装置と同一の操作で、自動給
紙選択手段等が機能するから、操作に煩られしさがなく
、これら手段が有効利用されることになる。

才だ、露光光源等の光学系の往動時に原稿サイズと原稿
濃度の検知を行ない、復動時に複写のための露光を行な
うよ？構成すれば、複写時間も自動給紙選択手段を有し
ない記録装置とそれ程変らずに行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の光学系移動型の複写機の概略断面図 である。 第２図から第１３図までは本発明の実施例を示すもので
あって、 第２図は原稿濃度検知手段の要部断面図、第３図は原稿
濃度検知器の拡大断面図、第４図は原稿濃度検知のため
のスポットの移動を示した複写機の部分平面図、 第５図は濃度検知特性図、 第６図は制御回路のブロック図、 第７図は濃度分布特性図、 第８図はプラテンカバーの原稿押え面に着色部を設けた
ときの図、 第９図は原稿サイズ検知手段の要部断面図、第１０図は
露光光源と制御部との人力信号のタイムチャート図、 第１１図はカラーセンサから制御部までの電気回路図、 第１２図は露光光源から発生した雑光を示した図、第１
３図は各受光部に雑光が入射するのを防ぐための遮光板
を取付けたときの図 である。 なお、図面に使用されている符号について、１・・・原
稿載置台 ２・・−プラテンカバー ３・・・露光光源 ４ｅ　・春カラーセンサ １６・・・原稿法度検知器 １６ａ・・タングステン・ランプ １９・・・原稿 である。 代理人　弁理士逢　坂　宏　（他１名）帖４図 第５目 Ｄ＋　Ｄｏ、　Ｄ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録開始指令により記録のだめの露光走査を行なう
   走査部と、原稿サイズを検知する第１の検知手段と、原
   稿濃度を検知する第２の検知手段とが設けられるととも
   に、前記記録開始指令を受けて、前記第１の検知手段に
   よって前記原稿に対応する被記録体のサイズが選択され
   、かつ前記第２の検知手段によって前記原稿に対応して
   画像濃度が制御されるよう構成されていることを特徴と
   する記録装置。 ２、記録開始指令を受けて原稿サイズを検知する第１の
   検知手段と原稿濃度を検知する第２の検知手段とが駆動
   されることにより、前記第１の検知手段と前記第２の検
   知手段とによる各検知が行なわれ、この検知後に、記録
   を行なうための露光走査が行なわれる、特許請求の範囲
   の第１項に記載した記録装置。 ３、記録開始指令を受けて原稿サイズを検知する第１の
   検知手段と原稿濃度を検知する第２の検知手段とが同時
   に駆動されるよう構成されている、特許請求の範囲の第
   １項に記載した記録装置。 ４、原稿サイズを検知する第１の検知手段が発光部と受
   光部とから構成されており、前記発光部が記録のだめの
   露光光源と兼用されている、特許請求の範囲の第１項に
   記載した記録装置。 ５、原稿サイズを検知する第１の検知手段及び原稿濃度
   を検知する第２の検知手段の各受光部に、原稿サイズ及
   び原稿濃度を検知するのに必要な光以外の光を遮光する
   よう遮光手段が設けられている、特許請求の範囲の第４
   項に記載した記録装置。