JPH0326834B2

JPH0326834B2 -

Info

Publication number: JPH0326834B2
Application number: JP57206314A
Authority: JP
Inventors: Koji Sasaki; Keiichi Yoshida; Akira Sawaki
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1991-04-12
Also published as: DE3342625A1; JPS5995549A; US4544263A; DE3342625C2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、原稿の濃度を検出して複写画像の濃
度を制御する複写機の画像制御方法および装置に
関する。

まず、電子写真法を用いた一般の複写機につい
て説明する。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。

プラテン・ガラス１の上に載せた原稿（図示せ
ず）は、プラテン・カバー２によつて押えられ、
この状態で複写開始ボタンを操作すると、露光用
光源３が矢印Ａ方向に露光走査を開始し、原稿の
像は露光用光源３を付設した第１ミラー・ユニツ
ト４１、およびその第１ミラー・ユニツト４１に
同期して移動する第２ミラー・ユニツト４２、更
に固定されたレンズ系４３、ミラー４４等から成
る光学系４によつて、像保持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、
上記露光用光源３の露光走査と同期・連動して矢
印方向に回転する。そして、感光ドラム５は、例
えば5KVの直流高圧が印加された帯電極６によ
つて上記光導電層が例えば正に一様に帯電され、
その後、光学系４が原稿を露光走査するに従つて
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、これによつ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、残つている正
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
残つ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、給紙ユニツト８内の選択された給紙
カセツトから感光ドラム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の先端とが一
致するようなタイミングで給紙ローラ１０によつ
て送り出され、直流高圧が印加された転写極９に
よつて、上記感光ドラム５の表面のトナーが、送
り出された複写紙に転写される。

その後、例えば静電分離方式の場合、交流高圧
が印加された分離極１１によつて、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
ト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によつて受皿に送り出され
る。上記感光ドラム５の表面には、転写極９によ
つて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１５によ
つ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。

複写画像の濃度制御は、例えば原稿濃度検出器
を光学系４の内、走査する第１ミラー・ユニツト
４１または第２ミラー・ユニツト４２上に設け、
複写開始ボタンの操作により光学系４が矢印Ｂ方
向（第８図参照）に予備走査する際に、その原稿
濃度検出器でプラテン・ガラス１上の原稿の濃度
を検出して、光学系４の矢印Ｂ方向の走査以後の
本来の複写動作としての帯電、露光、現像等のプ
ロセス条件を、その検出濃度に応じて制御して、
適正な濃度で原稿が複写された複写紙が得られる
ようにしている。

ところで、原稿濃度検出器は、通常は原稿の微
小部分をにらむ読取スポツトを原稿に当ててその
反射光を受光する方式のものが使用され、その原
稿濃度検出器が原稿に対して相対的に移動するこ
とにより、その読取スポツトが原稿を走査するよ
うにしているが、原稿濃度の検出精度を向上する
ためには、その読取スポツトの原稿面における面
積、つまり検出面積が重要となる。

すなわち、検出面積が小さければ小さい程、線
画像の濃度値を正しく検出することができる、逆
に検出面積が大きければ、線画像の周囲の地肌濃
度をも含んだ濃度値を検出することになつてその
検出濃度値が実際の濃度よりも低下し、正しい線
画像の濃度値を検出することができない。

従つて、検出面積は、線画像を正しく検出する
程度まで小さくする必要が生じるが、その検出面
積を小さくするように検出手段を構成すると、検
出器と被検出部（原稿面）との機械的位置関係を
高精度に保つ必要があり、実用化するのが困難と
なる。

例えば、新聞活字等では、最も細いところは、
0.10〜0.15mm程度であり、そのために検出面を
0.10mm幅のスポツトにすると、検出器と非検出部
との機械的位置関係を0.01〜0.05mmの精度に保ち
ながら走査する必要がある。

本発明は斯かる点に鑑みて成されたもので、そ
の目的は、検出面積を実用上可能な程度なまで大
きくしても濃度検出精度を向上することができる
ようにすることであり、このために本発明は、検
出面積を大きくすることにより低下する濃度検出
精度を、検出濃度信号から線幅のデータを得てそ
のデータにより検出濃度値に補正を加え、より正
確な濃度値を得て複写プロセスの制御を行うよう
にしている。

いま、第２図に示すように、原稿の線幅Ｗの黒
ライン１６をそのラインに直角な方向に直径ｄの
読取スポツト１７が走査する場合について考えて
みる。この場合、読取スポツト１７の直径ｄを一
定とし、黒ライン１６の線幅Ｗをパラメータとす
ると、検出濃度DDは、第３図に示す特性とな
る。この第３図から明らかなように、Ｗ≧ｄのと
きは検出濃度DDは黒レベルのほぼ100％（白レ
ベルは０％とする）となり、一方、Ｗ＜ｄのとき
は、線幅Ｗが小さくなるに従い検出濃度DDが低
くなる。

また、読取スポツト１７の直径ｄおよび線幅Ｗ
を共に一定とし、かつｄ≪Ｗとし、黒ライン１６
の画像濃度ODをパラメータにとると、第４図に
示すようになる。

次に、線幅Ｗを一定とし、読取スポツト１７の
直径ｄをパラメータとすると、第５図に示すよう
になる。この第５図で、走査距離ｘでの原点は読
取スポツトの直径ｄにより変えてあり、ままたＷ
≫ｄとしている。

以上のように、原稿の細い線幅の濃度をより正
しく検出しようとすれば、読取スポツトの直径ｄ
をその線幅よりも小さくする必要がある。

しかし、発光素子と受光素子を具備する反射型
の濃度検出器では、発光素子からの光ビームの原
稿面での読取スポツトの直径ｄを小さくするこ
と、その読取スポツトの直径ｄを一定に保持する
こと、および受光素子と原稿面との距離が短くな
ることから、濃度検出器と原稿面との間の距離
を、濃度検出器が原稿を走査する間中一定となる
ようにする必要がある。

ところが、前述のように新聞活字等の最も細い
線幅は、0.10〜0.15mm程度であり、それらをより
正しく検出しようとすれば、読取スポツトの直径
ｄはそれ以下でなければならない。しかし、この
ような場合、原稿濃度検出器と原稿面との間に要
求される部品精度や組立精度は、通常の複写機で
は非常に難しくなる。

そこで、読取スポツトの直径ｄを大きくする。
そしてこの場合、線幅ＷがＷ＜ｄとなる時の検出
濃度DDの波形は、第３図に示したように本来の
黒レベルにまで達しないので、その検出濃度信号
に補正係数を乗じて濃度を高くし、本来の検出レ
ベルに補正する。このために線幅のデータが必要
となるが、この線幅のデータは、濃度検出器が原
稿を一定速度ｖで走査する場合、その検出波形の
パルス幅から導出することができる。すなわち、
パルス幅Twは、Tw＝Ｗ／ｖの関係がある。

このパルス幅Twの測定は、第６図に示すよう
に検出濃度波形の半値幅（ピーク値の半分のレベ
ルでの幅）の時間Twh、あるいは高ピーク値に
達した時から低ピーク値に達するまでの時Tppf
を測定して、その値を２倍することにより得るこ
とができる。

このようにして得たパルス幅Twから上記関係
式により線幅Ｗを求め、それに応じて第７図に示
すように、使用する読取スポツトの直径に対応し
て作成した補正曲線により補正係数Ｋを導出し
て、その補正係数Ｋを検出濃度信号の高ピーク値
に乗じることにより、正確な濃度値を求めること
ができる。

なお、第７図では、線幅Ｗがｄ／５以下で補正
係数Ｋが大きくなり、パルス幅Tw検出系の測定
誤差の影響が大きくなることと、電気的なインパ
ルス・ノイズ等に対しても影響を受け易くなるこ
とが考えられるので、例えばＷ＜ｄ／５に対して
は補正係数を一定としても良い。

以下、本発明の実施例について説明する。第８
図はその一実施例を示すものであり、原稿濃度検
出器１８は、第１ミラー・ユニツト４１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・ユニツト４２に、第８図にお
ける紙面に垂直方向に移動可能に設けられてい
る。ここでは、光学系４の戻り方向（矢印Ｂで示
す）の走査中に原稿濃度の検出を行つている。

原稿濃度検出器１８は、第９図に示すように、
発光素子としてタングステン・ランプ１８ａが使
用され、受光素子としてフオト・トランジスタ１
８ｂが使用された反射型センサで構成されてい
る。１８ｃ，１８ｄは集光レンズである。

本実施例では、原稿濃度検出器１８は、第２ミ
ラー・ユニツト４２が矢印Ｂ方向に移動する際
に、同時にその矢印Ｂ方向と直角方向の水平面方
向に移動する。そして、その原稿濃度検出器１８
から原稿面に発射された光ビームの原稿面からの
反射光を受光素子に読る取る読取スポツト１７
（直径約１mm）が、第１０図に示すように、光学
系４の矢印Ｂ方向の走査中に、プラテン・ガラス
１の上にセツトした原稿１９の一部を斜め方向に
走査する（矢印Ｃに示す。）。そして、この読取ス
ポツト１７の走査した部分の原稿濃度が順次検出
される。

この場合、原稿１９上の文字は通常その原稿の
端に沿つ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
になつて、原稿１９の画像の状態を正確に検出す
るようになる。また、このとき原稿濃度検出器１
８は露光用光源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。

以上の動作は、複写開始ボタンを操作すること
により、原稿複写のための露光走査に先立つ予備
走査（本実施例では、光学系４の戻り走査を予備
走査としている。）によつて行われ、このとき原
稿１９の濃度情報が検出されて、その後矢印Ｂ方
向と反対方向（矢印Ａで示す。）に露光用光源３
等の光学系４が走査するようにより、本来の複写
のための露光走査の動作が行われる。

以上のようにして原稿１９の濃度が検出される
と、その検出濃度信号は、第１１図に示すよう
に、増幅器２０で増幅された後にＡ／Ｄ変換器２
１でデジタル信号に変換される。そして、ピーク
値ホールド部２２により各検出濃度値のピーク値
がその度毎にホールドされる。一方線幅検出器２
３では前述した原理に基づいて線幅が検出され、
その線幅のデータが得られると補正データ部２４
に信号が送られ、そこにおいて補正係数Ｋのデー
タ信号が出力して、演算部２５において各検出濃
度のピーク値に補正係数Ｋが乗じられ、その演算
部２５から補正された正確な検出濃度信号が出力
する。

ところで、画像制御には、検出した原稿濃度の
内、最低濃度を地肌濃度とし、または最高濃度を
画像濃度とするようにプロセス制御する方法と、
原稿の濃度値に対する度数分布（ヒストグラム）
を求めて、その分布における極大値を検出して、
それをある統計的方法により処理して原稿濃度値
を求める方法とがある。

しかし、前者は電気的ノイズ、機械的振動によ
るノイズ等が濃度検出信号に混入すると、それら
のノイズを最低あるいは最高濃度として検出し、
これによつて誤動作が起こる虞があり、また後者
は、正しく濃度値を検出するためにはサンプリン
グ周波数を高くする必要があり、そのため度数分
布を得るための記憶装置が大きくなり、またその
処理のための手段も大きくなるという問題ある。

そこで、本実施例では、上記した検出濃度信号
から得られた各濃度値に対応する頻度を各濃度値
別に逐次記憶部２６に蓄積・記憶し、これにより
第１２図に示すように濃度ヒストグラムを得る。
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２７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D₁、最高濃度D₂を、データ処理部２７
により検出する。D₀は地肌の基準濃度である。

そして、第１２図に示す度数分布（ヒストグラ
ム）が得られると、その最低濃度D₁を地肌濃度、
最高濃度D₂を画像（文字等）濃度として、プロ
セス条件制御部２８において、露光用光源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
ロセス条件制御を行う。

このようにすると、各濃度値に対応する度数の
検出は、ある所定の度数ｍ以上であるかどうかを
検出すればよいので、度数分布を得るために必要
な記憶装置が小規模で済み、またある度数以を問
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。

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
う方法の具体的一例を示す。Ｈをある特定の値と
すると、 (a) D₀＜D₁……地肌の濃い原稿 (b) D₀＞D₁、｜D₂−D₁｜＞Ｈ ……地肌が淡くコントラスト高 (c) D₀＞D₁、｜D₂−D₁｜＜Ｈ ……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、および／
また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な
く、および／または現像バイアス圧を低くするよ
う制御して複写濃度を高くする。

なお、以上において、第１１図に示したピーク
値ホールド部２２、線幅検出器２３、補正データ
部２４、演算部２５、記憶部２６、データ処理部
２７の部分は、マイクロ・コンピユータ等に置き
換えて、それらの機能をソフトウエアによつて実
現することもできる。また、本実施例では濃度検
出器は、第２ミラー・ユニツト４２に設けたが、
第１ミラー・ユニツト４１に設けることもでき、
更に上記実施例では本来の複写用原稿の走査終了
後に初期の位置に戻る際の走査方向（矢印Ｂ方向
走査に相当）時に、原稿濃度の検出を行つたが、
複写走査と同じ矢印Ａ方向に少しだけ、または全
面に亘つて原稿濃度検出だけのために予備走査を
行うようにすることもできる。

以上から本発明によれば、原稿の線幅を検出
し、その検出信号に基づいて読み取つた原稿濃度
検出出力に補正を加えているので、原稿の濃度検
出時の検出面積を大きくすることができ、よつて
原稿濃度検出手段と原稿面との間の距離間隔の管
理や検出面積の変動の管理をあまり厳格にする必
要がなく、しかも細い線幅の画像であつてもその
濃度を正確に検出することができるという特徴が
あり、また画像制御時に度数分布を得るための記
憶装置が小規模で済み、ノイズによる影響も避け
ることができるという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機の概略構成図、第２図は原稿の
線幅と読取スポツトとの関係を示す図、第３図〜
第６図は原稿の検出濃度特性図、第７図は補正係
数特性図、第８図は画像濃度検出を行う光学系走
査状態を示した説明図、第９図は原稿濃度検出器
の部分の断面図、第１０図は原稿濃度検出用の読
取スポツト移動の説明のための複写機の部分平面
図、第１１図は制御回路のブロツク図、第１２図
は原稿検出によつて得られる濃度ヒストグラムで
ある。１……プラテン・ガラス、３……露光用光源、
４……光学系、１７……読取スポツト、１８……
原稿濃度検出器、１９……原稿。

Claims

【特許請求の範囲】１原稿の濃度を検出して複写濃度を制御する複
写機の画像濃度制御方法において、原稿の濃度を
検出し、該濃度検出出力から原稿の画像の線幅を
検出し、該線幅検出出力に対応した補正係数を求
め、該補正係数を前記濃度検出出力の高ピーク値
に乗じることにより該濃度検出出力に補正を加
え、その補正された濃度検出出力に応じて複写プ
ロセスを制御して複写画像の濃度を制御すること
を特徴とする複写機の画像濃度制御方法。２原稿の濃度を検出して複写濃度を制御する複
写機の画像制御装置において、原稿の濃度を検出
する濃度検出手段と、該濃度検出手段により検出
された各検出濃度の高ピーク値をホールドするピ
ーク値ホールド部と、該濃度検出手段の出力から
原稿の線幅を検出する線幅検出手段と、該線幅検
出手段の出力に応じて補正係数を出力する補正係
数出力手段と、前記ピーク値ホールド部にホール
ドされている高ピーク値に前記補正係数出力手段
から出力される補正係数を乗じる演算部と、該演
算部により演算し出力された濃度検出信号によつ
て複写画像の濃度を制御する複写プロセス制御手
段とで構成されることを特徴とする複写機の画像
制御装置。３上記複写プロセス制御手段が、補正された各
濃度値に対応する濃度検出頻度数を蓄積する蓄積
手段と、該蓄積手段によつて得られた濃度の度数
分布から所定の度数以上を選択して、その中での
最高濃度と最低濃度に応じて複写画像の濃度を制
御する手段とで構成されることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の複写機の画像制御装置。