JPH0467187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、画像形成装置、特にマイクロフイル
ムなどの画像の投影倍率の変化に応じて画像形成
条件を可変制御する画像形成装置に関する。 従来、この種の装置に於て、画像濃度などの適
正な画像を得るためには、原稿照明用ランプの露
光量あるいは現像器の現像バイアスのいずれか一
方だけを可変制御することしか行なわれていな
い。そのため、以下のような問題が生じている。 たとえば、反転現像に於いて露光量のみを可変
制御する場合には、地カブリを起こさないよう
に、印加された現像バイアス電位よりも非画像部
に対応する潜像電位の方が少し高い電位となる様
に光量補正を行なつている。ところが、原稿とし
て低濃度フイルムを用いた場合、画像部と非画像
部との電位コントラストが不足し、画像部の濃度
が極端に低くなつたり、逆に画像部の濃度を濃く
すると非画像部にカブリを生じたりする。また、
原稿として高濃度フイルムを用いた場合には、光
量が不足し適正画像が得られなかつたり、あるい
は階調性のない画像となるなど、適切な画像制御
が行なえなかつた。 また、現像バイアスのみを可変制御する場合に
於ても、非画像部の電位に基づいて現像バイアス
に可変してカブリをなくすものであり、標準的な
原稿フイルムについては適正画像が得られるが、
濃度が相当にうすいあるいは濃いフイルムについ
ては、電位コントラストがフイルム濃度により大
きく異なるために、適正画像が得られなくなる。 即ち、上述したように、露光量あるいは現像バ
イアスの一方を制御するのみでは、多種のフイル
ム濃度について適正画像の得られる範囲がせま
く、巾広い原稿濃度を持つものに対して実用的で
なくなる。 従つて、適正画像を得るためには露光量ならび
に現像バイアスの両者を、原稿濃度に基づいて可
変制御することが望ましい。 ところが、現像バイアスならびに露光量の両者
を、それぞれ自動制御するようにした場合に於い
ても、像投影用のレンズ倍率が一種類のものでは
問題ないが、レンズ倍率が多種類に及ぶ場合に
は、各々のレンズの特性の違いで投影像の明るさ
が異なつてくる為、基準となる一個のレンズだけ
で、露光量及び現像バイアスを原稿濃度に基づい
て設定したときは、他の倍率のレンズに交換する
と、上記の設定がずれてしまい、適正画像が得ら
れなくなる。 本発明は、上記問題点を解決するためになされ
たものであり、電子写真感光体を用い、原稿の濃
度に応じてこの原稿に基づく複写画像の濃度を自
動的に調整する画像形成装置にあつて、原稿の濃
度を検知する濃度検知手段と、原稿照明用の光源
に印加する電圧を変更する手段と、前記原稿に基
づいて感光体に形成した静電潜像を現像する現像
装置の現像バイアスを変更する手段と、レンズを
交換することにより、異なる変倍率で原稿を感光
体に露光する変倍光学系を備え、選択した倍率に
原稿の露光倍率を変更する倍率変更手段と、原稿
の濃度が基準となる原稿の濃度よりも薄いとき
は、光源への印加電圧を基準時よりも低め、同時
に現像バイアスについては基準のときよりも現像
を押さえる方向のバイアスに変更し、更に、原稿
の濃度が基準となる原稿の濃度よりも濃いとき
は、光源への印加電圧を基準時よりも高め、同時
に現像バイアスについては基準のときよりも現像
を促進する方向のバイアスに変更することによ
り、基準濃度の原稿、及び、この基準濃度から外
れた濃度の原稿をも好ましく再生するための各レ
ンズの特性に応じた像形成条件を、各倍率のレン
ズに対応して記憶した記憶手段と、前記濃度検知
手段により検出値に対応した像形成条件を、前記
記憶手段から選択された倍率のレンズに対応して
記録された像形成条件を読出すことにより選択
し、この像形成条件で潜像を形成するために、前
記光源に印加する電圧を変更する手段と、前記現
像バイアスを変更する手段とを設定する制御手段
とを有する。 第１図は本発明の一実施例であり、光学的走査
方式で露光を行なう、反転現像方式によるマイク
ロフイルム用の複写装置を示す概略図である。 ここに於て、既知の構成として、焦光レンズ４
を介してマイクロフイルム２を照明するように、
電圧源２６で駆動されるランプ３を設け、また、
マイクロフイルム２を透過した光を感光ドラム１
に結像するように、投影レンズ５ａならびに互い
に反射面が直角をなすミラー７，８よりなる一体
的なミラー系６及び露光用のスリツト手段１３を
配設する。更に、感光ドラム１の周面に近接し
て、一次帯電器１５、ACあるいは、一次帯電器
１５とは逆極性のDCの二次除電器１６、全面露
光用のランプ１７、バイアス発生源２７で現像バ
イアスが印加される現像器１８、転写紙２０にト
ナー像を転写するための帯電器１９、及び感光ド
ラム１上の残余トナーをクリーニングするための
クリーナ２５をそれぞれ順に配設する。 尚、投影レンズ５ａは、それとは倍率の異なる
他の投影レンズ５ｂと交換可能なように倍率変更
手段３０が動作する。また、ミラー系６は、ホー
ムポジシヨン位置Ａから露光開始位置Ｂまで移動
可能である。 ここに於て、本発明の一特徴として、マイクロ
フイルム２を透過して、感光ドラム１に導かれる
光の一部を受光することにより、マイクロフイル
ム２の濃度を検出する検出素子２１を、スリツト
手段１３の略上部に配設し、これと接続して、検
出素子２１の検出信号を増幅するための増幅器２
２を設け、更に、この増幅された信号を所定の関
数に従つて演算処理するためのCPU２３を接続
する。また、CPU２３の出力信号は、電圧源２
６とバイアス発生源２７とに導かれ、それぞれラ
ンプ３の露光量、現像器１８の現像バイアスを、
マイクロフイルム２の濃度に基づいて可変制御で
きるようにしてある。また更に、バイアス発生源
２７には、現像バイアスを手動で調整可能なよう
に、ボリユーム２８を設けてある。 次に、上述したような構成よりなる複写装置の
動作について、以下に説明する。 感光ドラム１が、一次帯電器１５で一様に帯電
され、次いで二次除電器１６で、マイクロフイル
ム２の画像光を投射しつつ一次帯電の電荷を除電
し、次いでランプ１７で一様に露光される。これ
により投影画像パターンに応じた静電潜像が感光
ドラム１上に形成される。次にこの像は、現像器
１８でトナー像として顕像化され、そしてそのト
ナー像は転写用の帯電器１９で転写紙２０に転写
される。その後、不図示の定着器により、転写紙
２０上にトナー像が定着されて、装置外に排出さ
れる。 この場合、検出素子２１は、ミラー系６がホー
ムポジシヨン位置Ａから露光開始位置Ｂに到達す
るまでの反転時の、マイクロフイルム２の投影光
像パターンを読みとり、画像部および非画像部の
光量を検知する。そして検知された光量のコント
ラストを電気信号に変換し出力する。次にこの電
気信号を増幅器２２で増幅し、CPU２３に入力
する。 ここで、詳しくは後述するような所定の関数に
従つて演算を行ないその結果に基づいて電圧源２
６及びバイアス発生源２７を制御し、ランプ３の
露光量及び現像器１８の現像バイアスをそれぞれ
設定する。更に、投影倍率に応じて、すなわち投
影レンズ５ａあるいは５ｂの特性の違いに応じて
自動的にあるいは操作者の好みにより、ボリユー
ム２８を調整して、詳しくは後述するような範囲
内に、現像バイアスを設定できるようにしてあ
る。 次に、上述したCPU２３の演算で使用される
関数について説明する。この関数は、画像部及び
非画像部の透過光量コントラストのそれぞれ異な
る原稿フイルムについて、適正画像を得るため
の、露光量と現像バイアスとの関係を示す特性曲
線により決定される。そこで、三種類の濃度の異
なる原稿について、すなわち原稿の画像部と非画
像部とを検知した検出素子の出力電圧差ごとに、
実験的に露光量と現像バイアスの最適値を求めた
結果を、以下の第１表に示す。これ

【表】 をもとに、縦軸に原稿フイルムの濃度に対応する
検出素子の出力電圧差をとり、横軸に現像バイア
スならびに露光量をとつて得られた特性曲線を第
２図に示す。 第２図により、露光量及び現像バイアスは、近
似的に、検出素子２１で得られた電圧差の関数と
なることがわかる。言い換えると、現像バイアス
と検出素子２１の出力電圧差との間には比例関係
が成立し、露光量と検出素子２１の出力電圧差と
の間には対数関係が成立する。その関係は一般的
に以下の式で、近似的に示すことができる。 Ｖ(B)＝β×｛Ｖ(L)−Ｖ(D)｝ logE＝Ｋ×｛Ｖ(L)−Ｖ(D)｝＋α ここで、Ｅ：露光量、Ｖ(B)：現像バイアス、Ｖ
(L)、Ｖ(D)：検出素子より得られた画像部、非画像
部の出力電圧、β：現像バイアスを決定する定
数、Ｋ、α：露光量を決定する為の定数。 そこで、上記の二式に第１表の数値を代入する
ことにより、各定数の値が以下のように求まる。 β＝280、Ｋ＝1.81、α＝−1.4 これらの数値を上記二式に代入することによ
り、以下のように、露光量(E)と現像バイアス（Ｖ
(B)）とを、検出素子の出力電圧差（Ｖ(L)−Ｖ(D)）
の関数として求めることができる。 Ｖ(B)＝280×｛Ｖ(L)−Ｖ(D)｝ logE＝1.81×｛Ｖ(L)−Ｖ(D)｝−1.4 従つて、CPUでは、原稿フイルムの濃度情報
に基づいて、これらの関数に従つて演算を行なう
ことにより、適切な露光量及び現像バイアスの設
定値を求め、適正画像を得ることができる。 次に、レンズをかえて投影倍率を変化させた場
合の、現像バイアスの設定について説明する。第
３図は、レンズ倍率の異なるレンズ三種類につい
て、それらに適切な特性曲線Ａ，Ｂ，Ｃを示した
ものであり、詳しくは以下にい説明する。 第３図に於て、a₁〜a₃，b₁〜b₃，C₁〜C₃は、そ
れぞれ倍率の異なる三種類のレンズを示し、ま
た、各アルフアベツトａ、ｂ、ｃの右下に添えた
数字は、それぞれ濃度の異なる三種類の原稿フイ
ルムの場合を示し、それらのレンズ及び原稿フイ
ルムをそれぞれ使用した場合の、適正画像の得ら
れる範囲を_1a、_〜3，b_1〜3，C_1〜3として表わした。
ここで明らかなように、濃度の等しい同一種類の
原稿フイルムを使用した場合でも、レンズの倍率
が異なれば、たとえばa₁，b₁，c₁のように、適切
画像の得られる範囲が大きく異なつてくる。その
ため、たとえばａのレンズを使用して、第２図で
示したように特性曲線Ａを、a₁，a₂及びa₃の範囲
内に決めて、現像バイアス及び露光量を設定した
場合、ｂあるいはｃのレンズを使用して投影倍率
を変換しようとすると、特性曲線Ａが適正範囲
b₁，b₂，c₁からはずれてしまい、適正画像が得ら
れなくなる。すなわち、レンズ倍率及び原稿の組
み合わせによつては、適正画像が得られず、特性
曲線を設けた意味が失われてしまう場合がある。 そこで本実施例では、各レンズに応じて、適正
画像範囲を、第３図に示すようにa1_〜3，b1_〜3，
c1_〜3のようにあらかじめ決めておき、たとえば
a1_〜3に対しては特性曲線Ａを、b1_〜3に対しては
特性曲線Ｂを、c1〜３に対しては特性曲線Ｃを設
定するようにする。 尚、ここで、特性曲線の可変設定手段として
は、第２図で示したようにして特性曲線Ａを設定
し（実際には前述した関数としてCPUが記憶す
る）これを基に、第１図で示したボリユーム２８
で、現像バイアスのみを増減することにより、特
性曲線Ａを縦軸方向に平行移動させて、特性曲線
ＢあるいはＣを簡単に得ることができる。 また、現像バイアスを増減するかわりに、露光
量を増減することにより、特性曲線を横軸方向に
平行移動してもよい。ただし、実際上は、現像バ
イアスの方が可変幅が大きく、より好ましい制御
が行なえる。 尚、各特性曲線Ａ，Ｂ，Ｃを、それぞれ前述の
ようにして、関数としてCPUに記憶させ、各レ
ンズに応じて露光量ならびに現像バイアスの両方
をCPUが制御するようにすることも可能である。 更に特性曲線が、各レンズに応じた適正範囲に
あるか否かを知らせる表示装置を設けて、適正範
囲にない場合には、手動によりボリユームで現像
バイアスを調整するようにすれば、より実用性が
高くなる。 また、前記実施例では、マイクロフイルム用の
複写装置について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではない。これは、一般の複写装置
と比して投影倍率の範囲が広く、したがつてそれ
による画像濃度への影響も出易いという問題があ
つたが、この問題を解決する本発明による手段
を、一般の複写装置に対して使用しても大きな効
果を生むことは当然である。 以上説明したように本発明によれば、特性の異
なるレンズを交換して倍率を変化させ、異なる変
倍率で原稿を感光体に露光する構成において、原
稿の濃度が基準となる原稿の濃度よりも薄い、又
は、濃い場合であつても選択された倍率のレンズ
に応じて、適性な複写画像を形成する条件をあら
かじめ設定できるため、複写倍率を変更する度
に、原稿の濃度に基づく面倒な複写画像の形成条
件を設定する手間を無くすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図は検出素子の出力電圧差に対して適正画像を得
るための現像バイアスと露光量との関係を示す特
性曲線図、第３図は倍率のそれぞれ異なる三種類
のレンズを用いた場合の適正画像を得るための現
像バイアスと露光量との関係を示す特性曲線図で
ある。 １……感光ドラム、３……ランプ、４……焦光
レンズ、５ａ，５ｂ……投光レンズ、６……ミラ
ー系、７，８……ミラー、１３……スリツト手
段、１５……一次帯電器、１６……二次除電器、
１７……ランプ、１８……現像器、１９……転写
用帯電器、２１……検出素子、２２……増幅器
（AMP）、２３……CPU、２５……クリーナ、２
６……電圧源、２７……バイアス発生源、２８…
…ボリユーム、３０……倍率可変手段、３１……
除電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子写真感光体を用い、原稿の濃度に応じて
   この原稿に基づく複写画像の濃度を自動的に調整
   する画像形成装置において、 原稿の濃度を検知する濃度検知手段と、 原稿照明用の光源に印加する電圧を変更する手
   段と、 前記原稿に基づいて感光体に形成した静電潜像
   を現像する現像装置の現像バイアスを変更する手
   段と、 レンズを交換することにより、異なる変倍率で
   原稿を感光体に露光する変倍光学系を備え、選択
   した倍率に原稿の露光倍率を変更する倍率変更手
   段と、 原稿の濃度が基準となる原稿の濃度よりも薄い
   ときは、光源への印加電圧を基準時よりも低め、
   同時に現像バイアスについては基準のときよりも
   現像を押さえる方向のバイアスに変更し、更に、
   原稿の濃度が基準となる原稿の濃度よりも濃いと
   きは、光源への印加電圧を基準時よりも高め、同
   時に現像バイアスについては基準のときよりも現
   像を促進する方向のバイアスに変更することによ
   り、基準濃度の原稿、及び、この基準濃度から外
   れた濃度の原稿をも好ましく再生するための各レ
   ンズの特性に応じた像形成条件を、各倍率のレン
   ズに対応して記憶した記憶手段と、 前記濃度検知手段により検出値に対応した像形
   成条件を、前記記憶手段から選択された倍率のレ
   ンズに対応して記憶された像形成条件を読出すこ
   とにより選択し、この像形成条件で潜像を形成す
   るために、前記光源に印加する電圧を変更する手
   段と、前記現像バイアスを変更する手段とを設定
   する制御手段と、 を有する画像形成装置。