JPS58184160A - 画像処理装置 - 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】 本発明は複写機、ファクシミリ等の画像処理装置に関し
、特に、原稿像の濃度を読み取って自動的に原稿像に応
じた所定の値に画像処理のパラメータを設定する画像処
理装置に関する。

この種の装置の従来例としては、予しめ原稿面を光学セ
ンサで走査して、原稿からの反射光の最大値、最小値も
しくは平均値を検出して、その検出値に応じて原稿面を
露光する光源の光量を設定するようにした複写機が知ら
れている。しかしこれらは、いずれも原稿の単一の濃度
情報、すなわち地肌濃度、像の最高濃度、又は原稿の平
均濃度を基準として露光量を設定するので、原稿像が特
殊なものであると、好ましくない露光量で画像読取が行
なわれる。たとえば、原稿からの反射光強度の最低値を
基準とするものでは、白い紙に色の薄い鉛筆で文字を書
いた原稿の場合には、文字と地肌のコントラストが十分
にあっても、文字の像を十分な濃度で読み取れないこと
があるし、原稿かケ妬反射光強度の最高値を基準とする
ものでは、文字等の像が十分な濃度であって地肌が少し
汚れている場合に、地肌の汚れを消すことができない。

また、原稿の平均濃度を基準にするものにあっても、画
像の密度と地肌および−の濃度が特定の関係にある場合
には、前２者と同様な不都合を生ずる。

またこの種の装置にあっては、原稿濃度読取に関して、
読取用の光学センサ個々の特性のばらつきが大きい、セ
ンサの特性が温度変化および経時変化を生ずる。原稿濃
度読取用の光源からの光の強度を一定にしないと濃度検
出に誤差を生ずる等の不都合がある。この不都合をなく
するために、１つの、所定の反射率、の基準パターンを
設けて、原稿濃度読取の前に濃度検出感度の校正を行な
うようにした装置が知られている。しかしそれにおいて
は、濃度検出特性が所定の特性カーブに対して平行に変
化する場合はよいが、特性の傾きが変化する場合には十
分な校正が行なわれない。

本発明の目的は、原稿の種類にかかわらず常に最適な条
件で画像処理を行ないうる画像処理装置を提供する二と
である。

上記目的を達成するために本発明においては、原稿濃度
読取用の少なくとも２種類の基準濃度パターンを設け、
そのパターンを読み取って得た所定の基準レベルと１Ｍ
稿面の走査により得られた少なくとも３種の濃度情報を
比較した結果に応じて１画像処理に関するパラメータ、
たとえば露光量、複写用現像バイアス電圧等を設定する
。これによれば、原稿濃度読取の校正を正確に行ないう
るし、Ｎ稿が特殊なものであってもその原稿に最適な画
像処理条件を設定しうる。センサの特性変化は、基準レ
ベルと原稿濃度情報の両者に影響を与え、それらが相殺
するのて、実質上パラメータ設定に影響を及ぼさない。

本発明の１つの好ましい態様においては、原稿画像の読
み取りによって、その原稿濃度の最大値。

最小値、および原稿面全体の平均値の３つの原稿濃度情
報を得る。これによれば、原稿濃度に応じた最適な条件
で画像処理を行ないうる。また本発明の１つの好ましい
態様においては、校正用の基準レベルを、基準濃度パタ
ーンの濃度の高い部分の信号レベルと低い部分の信号レ
ベルの中間値とする。これによれば、容易に校正を行な
いうる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１ａ図は本発明を実施する一形式の複写機の概略を示す
側面図である。第１ａ図を参照して機構部分の概略を説
明すると、コンタクトガラス板ｌ上にあって押え板２に
よりコンタクトガラス板１に押し付けられている原稿３
の画像は、照明灯４で照らされ、第１ミラー５、第２ミ
ラー６、レンズ８、第３ミラー９．第４ミラーｌＯ１倍
率設定用のレンズ２５およびスリット７を介して感光体
ドラム１１の矢印ＡＲ１方向の回動に同期して、コンタ
クトガラス板１に沿って矢印ＡＲ２およびＡＲ３の方向
に走査駆動される。これにより感光体ドラムｌｌの表面
に原稿３の画像の全体が投射され、その画像に対応した
潜像が形成される。

この潜像は現像装置１２により現像され、現像トナーが
転写チャージャ１３の直下において、レジストローラ１
４より送られてくる記録紙に転写される。記録紙上のト
ナー像は定着ローラ１５で定着処理され、定着を終えた
記録紙は搬送ローラ１６により搬送トレイ１７上に送出
される。１８は帯電チャージャ、１９は除電チャージャ
、２０はクリーニングローラ、２１はクリーニングブレ
ードである。第１ａ図に示す複写機は２個のカセット２
２ａおよび２２ｂを脱着しうる２段給紙タイプのもので
ある。給紙コロ２３ａおよび２３ｂの一方が選択的に駆
動されることにより、カセット２２ａ又は２２ｂ内にあ
る記録紙がレジストローラ１４に送り出される。２６が
原稿濃度読取機構。

２７がコンタクトガラス板３上の複写領域外の部分に形
成した基準濃度パターンすなわち基準反射率パターンで
ある。

第１ｂ図は原稿濃度読取機構２６を示す拡大側面図、第
ｆｅｌｌは原稿濃度読取機構の斜視図、第１ｄ図は基準
反射率パターン２７の近傍を示す拡大側面図、第１ｅ図
は原稿濃度読取機構２６の動作の概略を示す平面図であ
る。第１８１１ｔ第１ｂ図。

第１ｃ図、第１ｄ図および第１ａ図を参照して説明する
。原稿濃度読取機構２６は、３つの光学センサ２８，２
９および３０を備えている。光学センサ２８および２９
は、回動自在な２つのプーリ３１．３２の間に張架され
たワイ、・ヤ３３３に固着されており、光学センサ３０
はフレーム３４に固着されている。各々の光学センサ２
８，２９および３０は、それぞれ単一の方向（上方）に
光を照射する光源ＬＰとフォトダイオードＰＤを備えて
いる。

一方のプーリ３１は２段になっており、その一方にワイ
ヤ３３が、もう一方にワイヤ３５が巻回しである。ワイ
ヤ３５は、照明灯４．第１ミラー５゜第２ミラー６等の
光学走査系に接続されている。

ワイヤ３５が移動すると、それに伴なってフレーム３４
が矢印ＡＲ２方向に移動し、それと同時にプーリ３１が
回動し、プーリ３１に張架されたワイヤ３３が回動して
光学センサ２８および２９が移動する。つまり第１ｅ図
に示すように、原稿濃度読取機構２６全体がワイヤ３５
の移動に応じてＡＲ２方向に移動し、光学センサ２８お
よび２９がそれぞれ矢印ＡＲ４およびＡＲ５の方向に移
動し１、光学センサ２８，２９および３０はそれぞれ２
点鎖線で示す軌跡を通って走査駆動される。基準濃度パ
ターン２７は、原稿濃度読取機構２６の二重 ホームポジション（第ｆａｌｌに実線で示す位置）の少
し前方に矢印ＡＲ２と直交する方向に帯状に配置してあ
り、ＡＲ２の方向に隣り合わせに２種類の濃度パターン
を有している。

第２図は前記装置の原稿濃度読取に関する電気回路およ
び照明灯４の駆動回路を示すブロック図である。第２＠
を参照して説明する。ＳＥｌ、ＳＦ３およびＳＦ３は原
稿濃度検出器であり、それぞれには光学センサ２ｇ、２
９および３０のフォトダイオードＰＤと光源ＬＰが接続
されている。

ＳＥＩ、ＳＦ３およびＳＦ３の出力端にはそれぞれのフ
ォトダイオードＰＤを入射光強度に応じて流れる電流Ｉ
ｐに対して、ＩＧ）−Ｒの電圧を生ずる。ＨＤＩ、ＨＯ
２およびＨＯ２はレベル保持回路であり、それぞれ原稿
濃度検出１ＩｓＥＩ、ＳＦ３およびＳＦ３の出力端と接
続されている。レベル保持回路ＨＤＩ、ＨＤ２およびＨ
Ｏ２は、それぞれ演算増幅器ＯＰ１．ダイオードＤＩ、
コンデンサＣ２等でなる最高レベル保持回路と、演算増
幅＠ＯＰ２．ダイオードＤ２．コンデンサＣ２等でなる
最低レベル保持回路を備えている。各原稿濃度検出器の
出力電圧の最高レベルがコンデンサＣＩに保持され、最
低レベルがコンデンサＣ２に保持される。レベル保持回
ｊｌＨＤ１．ＨＤ２およｔＦＨＤ３のトランジスタＴｒ
ｉおよｔＦＴｒ２は、マイクロコンピュータＣＰＵから
ホールドリセット信号を受けて、それぞれ各回路のコン
デンサＣ１およびＣ２に蓄積される電荷を放電させる。

各レベル保持回ｊｌＨＤ１．ＨＤ２およびＨＯ２に印加
された電圧の最高レベルおよび最低レベルを示す信号な
らびに原稿濃度検出器ＳＥＩ、ＳＥ２およびＳＦ３の出
力信号がＡ／ＤコンバータＡＤＣの各入力チャンネルに
印加される。マイクロコンピュータＣＰＵはＡＤＣに対
して入力チャンネル選択指示およびＡ／Ｄ変換スタート
指示を与え、ＡＤＣはＣＰＵに対してＡ／Ｄ変換終了を
示す信号と、Ａ／Ｄ変換して得られたデジタルデータを
出力する。照明灯４にはトライアックＴＲＣを介してＡ
ＣｌｏｏＶが印加されており、トライアックＴＲＣのト
リガ入力端はマイクロコンピュータＣＰＵの出力ボート
と接続されている。ＺＣＰは、ＡＣｌｏｏｖの電圧がＯ
ｖとなるときにパルスを発生するゼロクロスパルス発生
回踏であり、その出力パルスはマイクロコンピュータＣ
ＰＵに印加される。

マイクロコンピュータＣＰＵに接続されたスイッチＳＷ
は、原稿濃度読取を手動で指示するためのものである。

第３ａ図および第３ｂ図は、それぞれマイクロコンピュ
ータＣＰＵの動作のメインフローおよび原稿濃度読取の
サブフローを示すブローチヤードである。第３ａ図およ
び第３ｂ図を参照して説明する。電源がオンになるとＣ
ＰＵはコピーカウンタをＯにリセットし、コピースター
ト指示を待つ。

コピースタート指示があると、コピーカウンタの値を確
認しそれが０であると原稿濃度読取サブルーチンを実行
する。また、コピーカウンタが０でなくてもスイッチＳ
Ｗの接点が閉じている場合には原稿濃度読取サブルーチ
ンを実行する。原稿濃度読取サブルーチンにおいては、
まず照明灯４を消灯した状態で原稿濃度読取機構の矢印
ＡＲ２方向およびその逆方向の走査をスタートさせる。

それと同時にレベル保持回路ＨＤＩ、ＨＤ２又はＨＤ３
の最高値と最低値の出力レベルの監視を開始し、原稿濃
度検出器ＳＥＩ、ＳＥ２又はＳＦ３が基準濃度パターン
２７を検出するのを待つ。基準濃度パターン２７の白パ
ターン（濃度低）２７ｂおよび黒パターン（温度高）２
７ａを検出したところでレベル保持回路ＭＤＩ、ＨＤ２
およびＨＤ３の各々の出力レベルをＡ／Ｄ変換したデー
タを読み取るＪこれで、所定の２種類の光強度に対する
その時の原稿濃度検出器ＳＥＩ、ＳＥ２およびＳＦ３の
出力レベルが判明するので、その特性データを利用して
濃度検出の感度を校正する。すなわち。

第４ａ図に示すように光強度に対するセンサ出力の特性
が直線的である場合には、センサ出力レベルＶｌと原稿
又は基準濃度パターンの反射率γの関係は次式で表わさ
れる。

Ｖｌ＝ＶＯ＋に−ｙ　　　　　　　　（１）但し、ｖＯ
：反射率が０の時のセンサ出力（センサの暗電流および
周囲光による出 力電流：”を含む） Ｋ：センサの入力光強度−センサ出力 電圧の特性の傾きを示す係数 したがって、２種−の反射率γ１およびγ２に対するセ
ンサの出力レベルｖ１およびｖ２が定まると、次に示す
関係式より係数にとｖＯを求め、第４式から任意のセン
サ出力レベルＶｌに対する正確な反射率γを知る。

Ｋ＝（Ｖ２−Ｖｌ）／（ｙ２−ｙ　１）　　　　　（２
）ＶＯ＝（Ｖ１ｙ２−Ｖ２ｙｌ）／（ｙ２−ｙｌ）　　
　（３）ｙ＝（Ｖｌ−ＶＯ）／Ｋ　　　　　　　　　　
（４）このようにして原稿濃度検出器の各々の検出感度
を校正したのちに、各々の原稿濃度検出器ＳＥＩ。

ＳＦ３およびＳＦ３はそれぞれ第１ｅ図に示すように原
稿面に沿って走査駆動する。二の走査の間にそれらの出
力の最高レベルと最低レベルがそれぞれレベル保持回路
ＭＤＩ、ＨＤ２およびＨＤ３に保持される。平均値は、
定期的にＣＰＵがレベル保持回路を介しない原稿濃度検
出器ＳＥＩ、ＳＥ２およびＳＦ３の各々の出力電圧を読
み取ったデータをもとにして、走査の終了後に演算して
求める。また走査が終了したところで、Ａ／Ｄコンバー
タＡＤＣを制御して、各々のレベル保持回路の出力を逐
時Ａ／Ｄ変換して、それらの出力データを読み取る。こ
れらのデータは、更に、校正された所定の係数を用いて
所定レベルの値に変換する。このようにして得られた原
稿濃度の最高値（反射重大）、最小値（反射率水）およ
び平均値のデータは、所定の基準値と比較する。その基
準値は、二の実施例においては、基準濃度パターン２７
の濃度を読み取った時の黒パターン２７ａの濃度データ
と自パターン２７ｂの濃度データの中間値である１Ｍ稿
濃度データの最高値が基準値よりも小さい場合、その最
高値のデータを参照して画像処理のパラメータ、すなわ
ち二の実施例においては照明灯４を駆動するトライアッ
クＴＲＣのトリガパルスの位相を演算して、トライアッ
ク制御用のパラメータを格納するメモリの値を更新する
。最低値が基準値よりも大きい場合、その最低値のデー
タを参照して画像処理パラメータを演算し、パラメータ
格納用のメモリの内容をその演算した値に更新する。最
高値が基準値よりも大きく、しかも最低値が基準値より
も小さい場合には、原稿濃度の平均値を参照して画像処
理パラメータを演算する。二のようにして原稿濃度読取
サブルーチンを実行した後、コピーカウンタをインクリ
メントする。ここで、コピーカウンタの値がコピ一枚数
設定値ｎである場合には、そのカウンタの値を０にリセ
ットする。二の後、所定のコピー処理を行なうがその処
理においては、原稿濃度読取により得られた、その原稿
に適した露光量でコピー処理が行なわれる。原稿濃度読
取を原稿１枚毎の各々のコピー処理について行なえば、
それぞれの原稿について最適な画像処理パラメータを設
定する二とができるが、原稿濃度読取には、原稿濃度検
出機構の機械走査を行なう必要があるうえに各種の演算
処理も行なう必要があり、毎回原稿濃度読取を行なうと
、コピー速度が遅くなってしまう、そこで二の実施例に
おいては、コピーカウンタを設けてコピー回数のカウン
トを行ない、原稿が取り変えられた時に原稿濃度読取を
行々うとともに、特殊な原稿を割込みでコピーする場合
等のために手動で原稿濃度読取を指示するスイッチＳＷ
を設けである。なお、原稿濃度検出器ＳＥＩ、ＳＦ２お
よびＳＦ３の校正のための走査ならびに演算処理は、コ
ピー速度に関係しない待ち時間の間に行なってもよい。

以上の実施例においては、レベル保持回路ＨＤ１、ＨＤ
２およびＨＤ３を用いて最高値および最低値を゛保持さ
せて、走査終了後にデータを読み取るようにしたが、Ｃ
ＰＵならびにＡ／Ｄコンバータの処理速度等に余裕があ
る場合には、レベル保持回路を廃止して、そのかわりに
ＣＰＵが走査期間中、常時原稿濃度検出器の出方を監視
して最高値と最低値の読取りをするようにしてもよい。

また前記実施例では、原稿濃度の最高値、最低値および
原稿面全体の平均値の３つをもとにして直接、画像処理
のパラメータを演算しているが、たとえば、最高値と最
低値の比すなわち原稿像のコントラストを演算してから
、その値を用いて画像処理・：′１ のパラメータを演算してもよい。さらに実施例において
は１画像処理のパラメータとして露光量に関する照明灯
に供給する電力を制御するようにしたが、画像読取もし
くは画像記録の濃度に関するパラメータであれば、現像
バイアス電圧等他のどのようなものを制御してもよい。

また実施例においては、光学センサを、その特性が第４
ａ図にボすように直線的である所定の領域を使用するこ
と゛を前提にして補正のための計算を（行なったが、第
　　□４ｂ図に示すような非直線的な特゛性の領、−を
使用することも可能である。その場合゛には、基準濃度
パターンに３種類の濃度のバタ”−ンを形成して、第４
ｂ図に示すように、３点の反射率・γｌ、γ２およびγ
３に対するセンサ出力レベルの校正を行なうことにより
、二点鎖線で示すように光学センサの特性の折線近似を
行なって、実質上画像処理に十分な比較的小さな誤差で
原稿濃度を検出しうる。なお光学センサとしては、フォ
トダイオードに限らずフォトトランジスタ、太陽電池、
ＣｄＳ等を使用しうる。

以上のとおり本発明によれば、原稿濃度に応じた最適な
画像処理を行ないうる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明を実施する一形式の複写機の概略を示
す側面図、第ｉｂ図は第１ａ図の原稿濃度読取機構２６
を示す拡大側面図、第１ｃ図は原稿濃度読取機構２６の
斜視図、第１ｄ図は基準濃度パターン２７近傍′の部４
拡大側面図、第１・図は原稿濃度□読取機構２６の動作
を示す平面図、第２図は第１ａ図に示す装置の電気回路
の一部を示すブロック図、第３ａ図および第３ｂ図は第
２図に示すマイクロコンピュータＣＰＵの動作を示すフ
ローチャート、第４ａ図および第４ｂ図は本発明に使用
しうる光学センサの特性を示すグラフである。 ｌ：コンタクトガラス　２：押え板 ３：原稿　　　　　　　４：照明灯 ５：第１ミラー　　　　６：第２ミラー７：スリット　
　　　　８：レンズ ９：第３ミラー　　　１０：第４ミラー１１：感光体ド
ラム　１２：現像装置 １３：転写チャージャ　１４ニレジストローラ１５：定
着ローラ　　　１６：搬送ローラ１８：帯電チャージャ
１９：除電チャージャ２６：原稿濃度読取機構 ２７：基準濃度パターン（基準反射率パターン）２８．
２９，３０：光学センサ ３１．３２：プーリ　３３，３５：ワイヤ特許出願人　
株式会社　リコー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ゛（１）反射率が異なる少なくとも２部分を有する基準
   反射率パターン； 基準反射率パターンおよび原稿面に対して移動可能な光
   学センサ； 光学センサを走査する駆動手段；および。 基準反射率パターンの反射光の強さをそれぞれ光学セン
   サからの信号で読み取り、それぞれの反射光強度に応じ
   て設定する所定レベルと、光学センサから読み取った原
   稿面反射光強度の最大値、最小値およびそれらの間の少
   なくとも１つの値とを比較した結果に応じて、画像処理
   に関する少なくとも１つのパラメータを設嚢する制御装
   置；を備える画像処理装置。 （２）Ｍ積面反射光強度の最大値と最小値の間の１つの
   値は原稿面反射光強度の平均値である、−記特許請求の
   範囲第（１）項記載の画像処理装置。 （３）基準反射率パターンからの反射光強度に応じて設
   定する所定レベルは、基準反射率パターンからの反射光
   強度の最大値と最小値の中間値である、前記特許請求の
   範囲第（１）項又は第（２）項記載の画像処理装置。 （４）反射光強度の比較結果に応じて制御装置が設定す
   る画像処理パラメータの１つは１画像読取用光源に印加
   される電力である、前記特許請求の範囲第（１）項記載
   の画像処理装置。 （５）反射光強度の比較結果に応じて制御装置が設定す
   る画像処理パラメータの１つは、複写用の現像バイアス
   電圧である、前記特許請求の範囲第（１）項記載の画像
   処理装置。