JPH0555867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機、フアクス等の像形成装置に関
する。

従来の複写装置においては感光ドラムの感度に
応じて原稿照明用光源（以下光源という）の発光
量制御を行なう制御装置に加えて、さらに原稿濃
度に応じて操作者が原稿の濃度に応じた発光量を
入力する手段を有するのが普通である。このよう
な半自動的（ほぼ手動に近い）においては適切な
発光量を選ぶのは至難の業で、適切なコントラス
トを有するコピーを得るためにはしばしば何枚か
試し焼きを行ない高価なコピー用紙を無駄にしな
ければならなかつた。

このような問題を解決するために原稿濃度を光
検知手段や感光ドラムの表面電位計などを用いて
検出し、これに応じて発光量を自動制御する機能
（AE）を備えた複写機も提案されているが、発光
量を検出された原稿濃度に対して（すなわちコピ
ー濃度）どのように応答させればユーザーの需要
に応えられるかを真剣に検討した跡が見えるもの
は少なく、多くは検出原稿濃度と発光量を直線的
に対応させて事足れりとしている。このような自
動露光の複写機では高濃度の原稿に対しては発光
量を多く、低濃度の原稿に対しては逆に少なくす
るように、すなわち黒つぽい原稿は白目に白つぽ
い原稿は黒目にコピーするように制御するのが普
通だが、上記のように濃度−発光量を直線的に対
応させると黒つぽいコピーおよび白つぽいコピー
が必要なユーザーの要求には答えることができな
かつた。

又原稿の一部分の濃度を検出して発光量を決定
することがあり、不正確であつた。

又原稿の全域の濃度を検出することが考えられ
るが、その場合適正出力を求めて、像形成を開始
するには時間がかかりすぎた。

又、原稿の各領域毎に最適な濃度制御を行うこ
とが考えられるが、各領域のつなぎ目において、
像形成条件が急激に変化して、濃度変化が発生
し、画質の劣化が起きることが考えられる。

本発明は、上述の如き問題点を解消すること、
即ち、領域毎に制御を行うことを可能とすると共
に、領域のつなぎ目を目立たなくした像形成装置
の提供を目的としている。

詳細には、原稿を露光走査する走査手段、原稿
画像に対応する画像を形成する画像形成手段、原
稿を露光走査方向において数個の領域に分割し、
各分割領域内で所定周期で複数回サンプリングし
て各分割領域内の原稿濃度をそれぞれ検出する濃
度検出手段、前記濃度検出手段の各サンプル値を
デジタル値に変換するデジタル変換手段、前記分
割領域の夫々についてその分割領域を含み前記露
光走査方向におけるその分割領域に隣接する分割
領域を加えた拡大領域内の前記デジタル変換手段
の出力を加算して、前記拡大領域における原稿濃
度の平均値を求める演算手段、前記演算手段の演
算結果に従つて、前記分割領域に対応する領域部
分の原稿画像を前記画像形成手段が形成する際の
像形成条件を制御する制御手段を有し、前記演算
手段及び前記制御手段は夫々平均値を求める演算
及び像形成条件の制御を繰返す像形成装置の提供
を目的としている。

斯かる構成によれば、原稿の領域毎に最適な画
質制御が可能となると共に、領域のつなぎ目を目
立たなくすることが可能となり、高品質の画像を
得ることができる。

以上及びその他の目的のものは以下の例より明
らかである。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第１図に本発明の複写機の模式図を示す。この
複写機の構造は公知のもので、複写時には原稿１
１に沿つて移動する光源１２より発されて原稿台
上の原稿１１から反射した光は各ミラー１３を介
して感光ドラム１０（矢印方向に回転する）上に
結像する。チヤージヤ１４により帯電されたドラ
ムは、この露光により静電潜像が形成される。そ
の潜像は現像手段１５により現像され、現像像は
転写チヤージヤ１６によりシート転写される。転
写後のドラムは再使用すべくクリーナ１７により
クリーニングされて再び帯電、露光がなされる。

図中本発明に係る濃度検出手段として光源１２
近傍に設けられた光検知手段１ａおよび感光ドラ
ム１０近傍に設けられた表面電位計１ｂが図示さ
れている。本発明では原稿の濃度の検出には以上
の２つのうちのどちらを用いてもよく、また、２
つとも用いてもかまわない。ただし、光検知手段
１ａは原稿１１からの反射光量を検出し、表面電
位計１ｂは感光後の感光ドラム１０の表面電位を
検出することにより原稿の濃度検出を行なうもの
である。

尚原稿露光域外に標準白板１８を設け、像形成
開始前にこれをランプ１２で照射してその反射光
を検知器１ａ又はその反射光による電位を電位計
１ｂにより測定して測定値が標準値にあるか否か
を判断して、標準値にない場合は標準値になる
様、ランプ１２又はチヤージヤ１４を制御する。
それにより装置を標準状態に予じめセツトするこ
とができる。それによつて像形成開始後の再生濃
度の適正制御を高精度に達成できる。この標準化
プロセスは、装置のパワースイツチの投入後、像
形成スタートスイツチ（コピーキー）の投入以前
に実行することができる。それにより像形成の立
上り時間を節約できる。

第２図は本実施例の複写機の露光量制御系のブ
ロツク図で、図においては上記の原稿濃度検出手
段１，１ａ，１ｂの出力はＡ／Ｄ変換器２でデジ
タル化され入出力ポート３を介してCPU４に送
られるよう構成してある。CPU４は、この送ら
れて来た濃度データの積分値によりROM（リー
ドオンリメモリ）５に格納された後述する濃度〜
発光量を対応させたデータテープルを、参照して
発光量データを決定し、これを入出力ポート３へ
送る。第６図に検出値を積分する回路例を示す。
１０１は光又は電位センサ、１０２は増巾用オペ
アンプ、１０３はレベル調整用アンプ、１０４は
積分リセツト用スイツチである。積分時間はＡ／
Ｄコンバータによる。コンバート時間で決まる。
これは原稿をプリスキヤンして領域の濃度を検出
して平均化して適正出力を求める場合に有効であ
る。この発光量データはＤ／Ａ変換器６でアナロ
グ化された光源１２へ送出され、光源１２の発光
量が制御される構成である。

濃度〜発光量のデータはROM５に一定の特性
曲線を構成してたとえば８ビツトの情報として格
納しておく。即ち８ビツト分つまり256通りのア
ドレスの各アドレスに発光量のデータが例えば
各々８ビツトで格納される。各アドレスは検出濃
度の各データに対応する。つまり検出積分濃度デ
ータに対応するメモリアドレスをみつけてそのア
ドレスに格納の発光量データを出力する。ROM
５はデータ変更可能なRAMでもいい。

以下に濃度〜発光量の特性曲線の例を示す。

原稿の濃度を真黒から真白までをNo.１〜No.11の
11段階に分け、（真黒：No.１、真白：No.11）第３
図Ａに実線で示すように原稿濃度が存在するとす
る。（従来の複写機では一定の発光量で複写を行
えばこの実線と同じ濃度のコピーが得られること
になる。以下コピーの濃度を破線で、原稿濃度を
実線で示す。すなわち、第３図Ａの場合は破線と
実線は重なつている。） まず考えられるのはこのような濃度分布の原稿
全てを複写したときに自動的にそのどれもが同一
の濃度に仕上るように発光量制御を行なう方法で
ある。第３図Ｂに破線でこのときのコピーの仕上
り濃度を示す。すなわちNo.１（真黒）の原稿もNo.
11（真白）の原稿も全て同一濃度で仕上ることに
なる。

しかし、白紙原稿も黒い紙も同じ濃度で仕上る
ということは現実的に見て意味がないので、本実
施例では第３図Ｃに示すようにNo.６近辺の中間濃
度の原稿に対しては破線の如く同一濃度のコピー
が得られるように発光量を制御し、残りの高濃度
は白目に低濃度は黒目に仕上るようにするように
すればよい。

しかし、まだ第３図Ｃの例では実際には真黒な
原稿は完全に黒くコピーできず、真白な原稿も完
全に白くは仕上らない。そこでさらに第３図Ｄに
見るように仕上りのコピー濃度が高濃度領域と低
濃度領域では原稿濃度に近づけるように制御する
のが望ましい。

さらに、ある一点から急にコピー濃度が変るよ
うでは不便であるから、第３図Ｅのように曲線で
原稿濃度〜コピー濃度が対応するようにすれば理
想的である。さらにこれを使用する感光ドラム１
０の感度に応じて補正した例が第３図Ｆである。

以上の第３図Ａ〜Ｆに示したコピー濃度を得る
ためには、第４図Ａ〜Ｆにそれぞれ示すように発
光量を制御することになる。すなわち、本実施例
では第４図Ｃ〜Ｆに示すように原稿濃度〜発光量
は非線型で、中間濃度付近ではほぼ同一のコピー
濃度となるように濃い目の原稿については発光量
を多く、逆に薄目の原稿については発光量を少な
く制御する。

以上に詳述したような原稿濃度〜発光量を関係
づけた非線型の特性曲線をROM５に格納してお
き、これをCPU４が参照することにより発光量
の制御が行なわれる。この処理手順をフローチヤ
ート図にすると第５図のようになる。すなわち、
第５図ステツプ１においては光検知手段１ａある
いは表面電位計１ｂなどによる原稿濃度検出手段
１の出力の積分値はＡ／Ｄ変換器２を介して入出
力ポート３からCPU４にロードされる。続いて
ステツプ２においてCPUは、この送られて来た
濃度データとROM５中にデジタル化されて格納
された前記の濃度〜発光量の特性曲線のアドレス
とを比較することにより発光量データを決定しつ
まり濃度データをアドレスデータとしてメモリを
アドレシングして発光量データを出力し、次にス
テツプ３でこの発光量データをCPUにロードす
る。そしてステツプ４でこの発光量データを入出
力ポート３を介してＤ／Ａ変換器６に送られ、こ
こでアナログ量に戻された発光量データにしたが
つて光源１２の発光量の制御がたとえばランプ１
２の印加電圧の制御などにより行なわれる。尚現
像器１５の現像バイアス電圧を制御することも可
能である。

第７図は第５図のフローを更に詳述したもの
で、S10にて、マイクロプロセサCPUはＩ／Ｏポ
ート３の所定ポートをセンスし、センスデータａ
（検出積分濃度）をCPU中のレジスタの１つにロ
ードし、S11にてROMの先頭アドレスｂをCPU
のアドレスレジスタにロードし、S12にて先のデ
ータａと先頭アドレスデータｂとを加えて、S13
にて加えた結果のアドレス中のデータｃをCPU
のアキユムレータにロードし、S14にてデータＣ
をＩ／Ｏポートにセツトして、制御データを出力
する。

次に他の例、即ち原稿での反射光がレンズを介
して感光体上に結像される光学系の光路中に、受
光素子を設置し、複写倍率の変化により感光体ド
ラム上の照度と受光素子の出力とのズレを複写倍
率に応じて補正し、さらに補正されたデータに応
じて現像バイアスを制御して複写濃度を適正にす
る例を説明する。

第８図は第１図と同様のものである。

コピー開始ボタンが押されると第１ミラー１０
４と第２第３ミラー１０５は２：１の速度比で原
稿１０１を走査し始める。光量検知手段１０７は
走査中、一定の間隔ごとに光量を測定し、データ
のサンプリングをする。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとａ，
ｂ，ｃ，ｄは、原稿の位置とドラム上に原稿像が
できる位置の対応を示す。

第９図はサンプリング後、平均化と変倍処理を
行つて現像バイアスを決定する手順を示したフロ
ー図であり、第１０，１１図はそれを達成する回
路図、第１２図は第１０図のプログラムROMO
に格納の上記手順プログラムのフローチヤートで
ある。第１１図のCPU４０はＡ／Ｄコンバータ
内蔵のCPUである。

第１０図は電気的構成図である。サンプリング
されたデータはＡ／Ｄコンバータを介してデジタ
ル化されRAMのアドレス空間に順次割り振られ
て記憶される。露光により感光体ドラム上に形成
された潜像が現像器の位置まで来る間にデータを
平均化し、そのデータに応じて現像バイアスを制
御する。第８図において現像器１１０はｂ点の現
像を行なつているが、この時の現像バイアスの値
を、原稿のＡ〜Ｃの間に0.1sec毎Ｎ回サンプリン
グしたデータを用いて平均化し、その値に従つて
決定している。次にＣ点の現像が開始される時に
は、原稿Ｂ〜Ｄの間にて受光器１０７でサンプリ
ングしたデータ（Ｎコ）を平均化し（第１３図参
照）その値に従つて現像バイアスのDC成分を制
御する。このように順次現像バイアスのDC成分
の制御が行なわれる。

倍率が異なる時の出力補正は平均化した値に補
正ROMからの補正値をかけ合わせて行なう。サ
ンプリングの仕方については第４図のに周
期的（例えば0.1sec）に割り込み信号を入れてサ
ンプリングデータをRAMのアドレス空間にスト
アすることにより行なう。

第１１図の１１５，１１６は第６図の積分回路
と同様のものであり、１１８，１２０は各々Ｄ／
Ａ変換器６を構成する積分回路とバツフアアンプ
である。１１９は現像ローラ１１０にバイアス電
圧を付与するトランスである。

第１２，１３図を詳述する。入力パルスにより
割込みがかかると、入力ポートAD１のデータ
CROをCPU中のレジスタＡにロードする（ステ
ツプ１）、サンプル回数を示すレジスタＣを＋１
する（ステツプ２）、RAMアドレスを示すレジ
スタHDをセンスしてRAMの先頭アドレスにレ
ジスタＡのデータをストアする（ステツプ３）。
末だＮ回サンプルしていないので、レジスタHD
のアドレスデータを１つ戻す（ステツプ４−２）
再び次の0.1sec後のパルスにより同様のサンプリ
ングとデータ格納を行なう。

サンプル回数がＮに達すると、つまりＡ〜Ｃ間
のサンプルが終ると、RAM中のＮケのデータを
加算してレジスタＡにセツトする（ステツプ５）。
加算データを１／ＮしてレジスタＡにロード（ス
テツプ６）。ROM１に予じめコピー倍率に応じ
た補正データが入つているので、現在の倍率にお
けるデータをROM１からレジスタＢにロードす
る（ステツプ７）。レジスタＡとＢとのデータを
かけてＡにロード（ステツプ８）。このレジスタ
ＡのデータによりROM２をアドレスして、該当
アドレスに格納のバイアスデータをレジスタＢに
ロード（ステツプ９）。レジスタＢのデータをポ
ート０₁から出力した現像バイアスとする（ステ
ツプ10）。次にレジスタＣにＮ／２をロードし再
び次の領域（Ｃ〜Ｄ）のサンプリング（但しＮ／
２回）とデータ格納を行なう。RAMにはステツ
プ３〜５によりＮ／２ケのデータが新たに格納さ
れるが、ステツプ５〜６においてはＮケのデータ
つまり、Ｂ〜Ｄ分のデータを演算して平均値を求
める。従つて受光素子からのデータの前後のデー
タに渡つて平均化するので、精度が良い。尚受光
素子１０７はズームレンズ１０６の後部非画部に
設けられる。このズームレンズは倍率選択の入力
キーによりズーミング動作する。そしてこの入力
キーによるラツチデータによりROM１のアドレ
シングがなされて、補正データが得られる。尚電
位計を露光ステーシヨン直後の位置に設けても上
述の如きバイアス制御ができる。

これらの例により像形成の為の像露光中に即オ
ート濃度制御ができ、ムダ時間を少なくできる。

又本例は原稿画像をCCD等の読取手段により
読取つて電気信号に変換し、更に２値のビデオ信
号に変換して、そのビデオ信号によりレーザを輝
度変調してドラムに潜像を形成又はそのビデオ信
号を伝送する装置においても適用できる。その場
合原稿の濃度は原稿画像読取手段により兼用して
検知する。原稿読取データから原稿濃度を判定す
る。又制御される像形成条件の１つは、上記読取
データの２値化処理ステツプとすることもでき
る。つまり２値化の為のスレシホールドレベルを
判定濃度に応じて変化させることによりそれがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における複写機の概略構成を示
す断面図、第２図は複写機の制御回路を示すブロ
ツク図、第３図Ａ〜Ｆは本発明の、原稿濃度とコ
ピー濃度の対応を示す線図、第４図Ａ〜Ｆは本発
明の原稿濃度〜発光量の特性を示す線図、第５図
は第２図の回路の処理手順を示すフローチヤート
図、第６図は、第１図の検知手段を有する積分回
路図、第７図は第５図の詳細フローチヤート、第
８図は他の例を示す複写機断面図、第９図は他の
例のフローチヤート図、第１０，１１図は他の例
の回路クロツク図、第１２図は第９図の詳細フロ
ーチヤート、第１３図は第１２図の制御説明図で
ある。図中１は濃度検出手段、４は制御手段、１
２はランプ、１５は現像手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿を露光走査する走査手段、 原稿画像に対応する画像を形成する画像形成手
   段、 原稿を露光走査方向において数個の領域に分割
   し、各分割領域内で所定周期で複数回サンプリン
   グして各分割領域内の原稿濃度をそれぞれ検出す
   る濃度検出手段、 前記濃度検出手段の各サンプル値をデジタル値
   に変換するデジタル変換手段、 前記分割領域の夫々についてその分割領域を含
   み前記露光走査方向におけるその分割領域に隣接
   する分割領域を加えた拡大領域内の前記デジタル
   変換手段の出力を加算して、前記拡大領域におけ
   る原稿濃度の平均値を求める演算手段、 前記演算手段の演算結果に従つて、前記分割領
   域に対応する領域部分の原稿画像を前記画像形成
   手段が形成する際の像形成条件を制御する制御手
   段を有し、 前記演算手段及び前記制御手段は夫々平均値を
   求める演算及び像形成条件の制御を繰返すことを
   特徴とする像形成装置。