JPH0451825B2

JPH0451825B2 -

Info

Publication number: JPH0451825B2
Application number: JP57124461A
Authority: JP
Inventors: Koji Sasaki; Keiichi Yoshida; Akira Sawaki
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1992-08-20
Also published as: JPS5915264A

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濃度を制
御する複写機の画像制御装置に関する。

まず、電子写真法を用いた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、原稿の像が露光用光源
３を付設した第１ミラー・ユニツト４１、第２ミ
ラー・ユニツト４２、レンズ系４３、ミラー４４
等から成る光学系４によつて、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、
上記露光用光源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によつ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、送り出された転写紙に、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
面のトナーが転写される。

その後、例えば交流高圧が印加された分離極１
１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
は、転写極９によつ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。

以上のような複写機における画像制御は、原稿
濃度検出器を光学系４に設け、複写開始ボタンの
操作により光学系４が矢印Ａ方向に往動する（予
備走査）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
復動以後の帯電、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、その画像制御には、従来では、上記
のようにして原稿濃度検出器で原稿を走査して検
出した出力をCPUで一定の時間間隔でサンプリ
ングし、このサンプリングで得た原稿濃度の内、
最低濃度を地肌濃度とし、または最高濃度を画像
濃度とするように制御する方法と、原稿の濃度値
に対する度数分布を求めて、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。

しかしながら前者は、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る虞があり、また
後者は、正しく濃度値を検出するためにサンプリ
ング周波数（上記したようにCPUが原稿濃度検
出器の出力をサンプリングするときの周波数であ
り、走査中の単位長さ当たり何個の画素をサンプ
リングするかを示す空間周波数でもある）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があつた。

本発明は斯かる点に鑑みて成されたもので、そ
の目的は、ノイズの影響を受けず、またサンプリ
ング周波数を高くする必要もなく、度数分布を得
るための記憶装置の容量も小なくて済み、しかも
原稿の濃度特性に応じて適正な複写濃度を設定で
きるようにして、適正な複写画像を得ることがで
きるようにした画像制御装置を提供することであ
る。

原稿の濃度を検出し、その検出値に基づいて複
写プロセス制御を行う方法が種々提案され、知ら
れていることは上述のとおりであるが、原稿の濃
度検出における大きな問題の１つは、（あらゆる
原稿に対して）信頼度の高い検出値を得ることが
極めて困難であるということである。

すなわち、原稿には、写真画、線画、これらの
混じつたもの等があり、この内写真画を例にとつ
ても、その画像の有する濃度、濃度分布等におい
て千差万別である。また、印刷原稿、鉛筆書原
稿、白黒原稿、カラー原稿等の種類、さらには紙
質による種類等様々である。そして、これらのす
べての変化に対して、最適の複写プロセス条件を
出すような信頼すべき濃度検出値を得ることは実
際上非常に困難である。

本発明は、このような実情に鑑み、濃度検出値
の内、最も信頼できる値を選択し、それらに基づ
いて原稿の濃度特性に合致して複写濃度を制御
し、適正な複写画像が得られるようにすることで
ある。

原稿濃度を検出する場合、通常は原稿の微少部
分をにらむセンサーで走査し、濃度値を得るので
あるが、この微少部分を、文字画像または線画像
の線部分のみをカバーする程度に小さくすること
は、検出値の信頼性あるいは検出値を記憶するメ
モリー容量等の面から実用的ではなく、線および
その周囲の白地（地肌）部分を含む大きさに設定
されるのが通常である。

このようにすると、検出値は線（または文字）
の真の濃度を表すのではなく、それと周囲の白地
部分の濃度の平均値を表すことになる。すなわ
ち、得られる濃度値は、線（または文字）の真の
濃度よりも低いものとなる。そして、この真の濃
度と検出値の間のズレは、線（または文字）の太
さによつて異なる。以上の事実は、原稿を走査し
て得られた濃度の度数分布曲線上、ピーク値を示
す濃度値が、真の濃度値からズレており、信頼性
の低い値であることを示している。

そこで、本発明は、度数分布曲線上のピーク値
を濃度値として使用するのではなく、度数分布曲
線上の最高濃度値と最低濃度値を複写プロセス制
御のために使用することとした。

最高濃度値、最低濃度値を使用する場合、度数
分布曲線上極めて頻度の低いものは、ノイズが混
入する可能性を考慮すると、これも信頼性の低い
濃度値である。そこで、ある頻度以上のもののみ
を最高、最低濃度を決める際に使用することによ
つて、ノイズによる検出誤差を除去することがで
きる。

以下、本発明の実施例について説明する。第２
図はその一実施例を示すものであり、原稿濃度検
出器１６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・ユニツト４２の矢印Ａ
方向への移動の終了場所に対応して、外函１７の
内面におけるプラテン・ガラス１の面と略同一の
面に、基準濃度板１８が配置されている。

原稿濃度検出器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、受光素子としてフオト・トランジスタ１
６ｂが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、原稿濃度検出器１６は、第２ミ
ラー・ユニツト４２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、その原稿濃度検出器１６から発射され
た光ビームのスポツトａ（直径約１mm）が、第４
図に示すようにプラテン・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。そし
て、このスポツトａ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
６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。

そして、その原稿濃度検出器１６は、原稿走査
を終了した後に、基準濃度板１８にスポツトａを
当て、その基準濃度番１８のの濃度を続けて検出
する。

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
走査によつて行われ、このとき原稿１９および基
準濃度板１８の濃度情報が検出されて、その後矢
印Ａ方向と反対方向に露光用光源３が走査するこ
とにより、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２２に送
られて原稿の濃度値に対応する検出データが順次
メモリ部２３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度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２２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
２２により検出している。

一方、上記原稿濃度検出器１６は、原稿１９の
濃度を形成した後に基準濃度板１８の濃度を検出
し、地肌の基準濃度D₀（第７図）としている。

ところで、原稿を検出して得られる濃度値は、
検出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。従つ
て、基準濃度値D₀′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T₁の
時点で原稿のある点での原稿検出濃度値Ｄがその
地肌の基準濃度D₀′より淡い場合、その後の原稿
濃度検出器１６の光量低下により、時間T₂の時
点で原稿検出濃度値Ｄがその地肌の基準濃度
D₀′より濃くなる（原稿の特定の点ではなく、広
い部分の濃度の場合は、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T₁の時点での地肌の基準濃度D₀′と度
数の分布特性曲線との相対的な関係が異なつくる
よつて、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
濃度と共に基準濃度板１８の濃度を原稿濃度検出
器１６により同一の条件下で検出しているので、
濃度検出器１６の光量が経時的に低下すればその
基準濃度板１８の検出基準濃度値D₀も原稿濃度
値Ｄと同一比の曲線を描いて経時的に濃く検出さ
れるようになる。

従つて、検出基準濃度値D₀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Ｄが地肌の基準濃度D₀よりも
同一比だけ高くなる。

すなわち、第７図に示す特性曲線の地肌の基準
濃度D₀が原稿濃度検出器１６の性能の低下に対
応して同図で濃度の濃い右方向に移動する。従つ
て、原稿濃度検出器１６の性能の低下にも拘ら
ず、地肌の基準濃度D₀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、プロセス制御部２４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が行わ
れるようになる。

次に、本発明方法、すなわち度数分布上、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電圧を低くする
ように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う本発明は、上記以
外にも種々あるが、その一例として次を挙げるこ
とができる。すなわち、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。

以上のように本発明に係る複写機の画像制御装
置は、原稿を走査し、走査した部分の原稿濃度を
順次検出するとともに、基準濃度板の基準濃度
D₀をも検出する検出手段と、該検出手段により
順次検出した原稿濃度の各濃度値に対応する濃度
検出頻度数を、所定頻度値を上限値として該上限
値までの間で蓄積する蓄積手段とを設け、上記蓄
積手段で蓄積された濃度検出頻度数のうち上記上
限値に達した頻度数に対応した濃度値の最高値か
ら最高濃度D₂を得るとともに、最低値から最低
濃度D₁を得て、D₀＜D₁のとき複写濃度を低く、
D₀＞D₁でD₂とD₁の差が所定値以上のとき複写濃
度を通常濃度に、D₀＞D₁でD₂とD₁の差が所定値
未満のとき複写濃度を高く制御するようにしたも
のである。

このため、本発明では次のような効果がある。

(1) 従来では検出頻度の低い濃度でも、最高濃度
又は最低濃度として検出しなければならなかつ
たので、ノイズを拾つて検出誤差が生じていた
が、本発明では所定値の頻度の最高濃度、最低
濃度を使用するのでノイズによる検出誤差は殆
どなくなる。

(2) 頻度の低い濃度値も採取するとサンプリング
周波数が低い場合には、出現頻度の低い濃度が
検出されたりされなかつたりして誤差を生じる
ので、サンプリング周波数を高くする必要があ
るが、本発明では上記のように所定頻度の濃度
を利用するのでサンプリング周波数が低くても
誤差は殆どない。つまりサンプリング周波数を
低くできる。

(3) このようにサンプリング周波数が低くて済む
こと及び上記したように所定頻度以上はデータ
を蓄積しないことから、度数分布を得るための
記憶装置が小規模で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機の概略断面図、第２図は本発明
の一実施例の画像制御装置の要部の断面図、第３
図は同装置の原稿濃度検出器の部分の断面図、第
４図は原稿濃度検出用スポツト移動の説明のため
の複写機の部分平面図、第５図は濃度検出特性
図、第６図は制御回路のブロツク図、第７図は濃
度分布特性図である。１……プラテン・ガラス、３……露光用光源、
４……光学系、１６……原稿濃度検出器、１７…
…外函、１８……基準濃度板、１９……原稿。

Claims

【特許請求の範囲】１原稿を走査し、走査した部分の原稿濃度を順
次検出するとともに、基準濃度板の基準濃度D₀
をも検出する検出手段と、該検出手段により順次検出した原稿濃度の各濃
度値に対応する濃度検出頻度数を、所定頻度値を
上限値として該上限値までの間で蓄積する蓄積手
段とを具備し、上記蓄積手段で蓄積された濃度検出頻度数のう
ち上記上限値に達した頻度数に対応した濃度値の
最高値から最高濃度D₂を得るとともに、最低値
から最低濃度D₁を得て、D₀＜D₁のとき複写濃度
を低く、D₀＞D₁でD₂とD₁の差が所定値以上のと
き複写濃度を通常濃度に、D₀＞D₁でD₂とD₁の差
が所定値未満のとき複写濃度を高く制御すること
を特徴とする複写機の画像制御装置。