JPS6010273A

JPS6010273A - 原稿走査装置

Info

Publication number: JPS6010273A
Application number: JP59093853A
Authority: JP
Inventors: ウエイン・エイ・バ−チヤ−
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1984-05-10
Publication date: 1985-01-19
Also published as: US4555621A

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】産業上の利用分野本発明は、電子写真式複写機の照明走査装置、より詳細
にはフィードバック制御系を用いた新規な照明検出装置
に関するものである。

従来の技術一般に、電子写真式複写機では、プラテンの上に置かれ
た原稿は、照明源によって増分的に走査される。照明源
が固定した状態におかれ、プラテン（と原稿）が照明源
のそばを移動するが、さもなければ、照明装置と１個ま
たは複数の付属ミラーがプラテンの下でそれに平行な面
内で移動することにより、原稿全体が増分的に走査され
る。原稿から反射した像は１個またはそれ以上のミラー
によって折り返して帯電した感光性表面たとえばドラム
感光体の上に投影することができる。感光性表面の上に
形成された原稿の潜像は、続いて、最終コピーを作成す
るため現像し、定着することができる。

最初に、露光装置がセットアツプされると、ある種の直
線形ランプ（蛍光、タングステンなど）から成る照明装
置に、感光性表面に最適露光レベルの像を作る十分な電
力が供給される。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、複写機が長時間使用されると、光学装置
、像光線の向きを変えるミラー、およびレンズ等の部材
にほこりやその他の汚染物が堆積する。これらの汚染物
が存在すると、反射像光線は、これらの汚染物により、
その一部が吸収されたり（あるいは）偏向されたりする
ため、像面にふける露光レベルが低下する。この低下し
た露光レベルを修正しないままにしておくと、感光体上
に形成される潜像の現像不足は次第にひどくなる問題点
を解決するための手段以上のことから、本発明は、像面における露光レベルを
測定し、低下した像露光に対し補償を行う目的で、フィ
ードバック系を組み入れた改良型光学走査装置を目指し
ている。フィードバック系は、光ガイド装置内に配置さ
れたフォトセンサを備えている。像面の近くに配置され
たフォトセンサは、積分された照明レベルを検出し、露
光レベルの低下が検出されると、照明源の出力を増す信
号を発する。

さらに詳細に述べると、本発明は、物体面において原稿
の線状照明を行うのに適した照明源、前記原稿の光像を
感光性像面に向けて投影する投影レンズ、前記原稿と前
記照明源の間で相対的移動を行なわせる手段、前記投影
レンズの像側に光路に沿って配置され投影された走査像
線を前記像面に向けて反射するのに適し、さらにミラー
の高さに沿って延びた光学的透明区域を入れるのに適し
た少なくとも１個のミラー、前記透明区域に入る光を結
合する光ガイド部材とこの部材に収容されたフォトセン
サを含み且光ガイドが光をフォトセンサへ導くとともに
フォトセンサは当たった照明のレベルを表わす出力信号
を発するようになっている照明検出装置、および前記フ
ォトセンサの出力信号に応じて前記照明源の出力を調節
する制御手段、から成る原稿走査装置を提供する。

実施例第１図および第２図は、それぞれ本発明のフィードバッ
ク検出装置を用いた走査装置の略斜視図と側面図を示す
。その走査装置は、本発明の検出装置を使用することが
可能ないろいろな形式の走査装置の一つに過ぎず、それ
らの他の装置を除外するつもりはない。

第１図および第２図に示すように、複写しようとする原
稿１０は、固定された透明プラテン１２の上に置かれ、
整合ガイド１３で整合される。光学走査装置１４は、直
線形蛍光ランプ２０と関連ミラー２０を有する可動照明
組立体１６、可動ミラー２２、固定されたハーフミラ−
２４、および像ミラー２８から構成されている。あとで
目的を詳しく述べるが、ハーフ・ミラー２８の一端に積
分光ガイド検出器３０が取り付けられている。走査され
た像は感光性ドラム３２の帯電した表面に投影される。

１浬走査サイクルが開始されたとき、照明組立体１６は、ラ
ンプ１８がプラテンの下側に長く延びた増分帯３３を照
明するホーム位置にある。帯３３は原稿１３の長さに沿
って延びた帯３３ａと、整合ガイド１３の下にある帯３
３ｂとから成っている照明組立体１６がプラテンの下の
平行通路内で移動すると（図示してないが、この分野で
は一般的なモーフによって）、原稿の連続する増分区域
と整合縁の下の隣接区域とが走査照明される。これらの
走査された帯光線は、ミラー２０によって、光路３４に
沿ってミラー２０の１／２　の速度で移動している補償
ミラー２２へ向けて反射される。ミラー２２から反射し
た光はレンズ２４に入る。レンズ２４は、基本的には、
オフアキシス（ｏｆｆａｘｉｓ　）対物レンズであって
中心軸の−の側から光を集め軸の反対側に像を形成する
。光線がレンズ素子を通過するとき、光線を反転するた
めにレンズ絞り位置にミラー３５が配置されているっ投
影された像は、像ミラー２８で反射されて、ドラム３２
の感光性表面の上にピント合わせされる。照明組立体１
６とドラム３２は同じ速度で移動し、走査が終了すると
、原稿の線状光像がドラム表面に記録される。整合縁の
底に沿う積算放射エネルギーを表わすミラー２８に入射
した光の一部は、光ガイド検出器３０に入り、以下述べ
るように利用される。

走査装置１４の最初のセットアツプで、ドラム３２の表
面における必要な露光レベルが決められランプ１８に対
する電力人力（電源８０から、第５図参照）が、前記露
光レベルを与えるのに必要なレベルに設定される。連続
使用されると、たとえ光学装置の素子（レンズ、ミラー
）が通常何らかの形のハウジング内に入っていても、そ
れらの素子が占有する空間に、各種の汚染物が入ってく
ることは避けられない。汚染物としては、はこり、現像
剤の漂遊粒子等がある。これらの汚染物は、ミラー２０
．２２．２８の表面やレンズ２４の入射面の上に堆積す
る可能性がある。光学素子が汚染されると、入射光線が
かなり吸収されたり、（あるいは）光線の一部が光路か
ら偏向されたりする。その最終的結果は、感光性表面に
おける露光レベルの低下（減少）である。したがって、
この露光の低下を補償してやる必要がある。これは、本
発明によれば、ドラム表面における露光レベルをモニタ
ーし、ランプ電源に対しフィートノくヅク信号を発して
、その照明を増すように、すなわち露光レベルを最適に
戻すように、ランプに対する追加入力を要求することに
よってなされる。このフィードバック機構は、本発明に
よれば、第１図および第２図に示すように、ミラー２８
の表面に取り付けられ、適所に配置された積分検出器３
０を組み入れている。ミラー２８は、以下説明するよう
に、入射した光の一部分を検出器３０に光学的に結合す
るように構成されている。

第３図に、検出器３０に入射した光の経路をより明確に
示すため（乙光学装置の残りを省略し、プラテン１２と
レンズ２４のみを示す。第３図に図示されているように
、組立体１６で照明された増分帯３３は、縁Δから整合
縁Ｂまで延びて、前に識別した帯３３ａが生じる。しか
し、実際に走査される区域は帯ＡＣ（帯３３）に人って
いる。

したがって、帯ＢＣ（帯３３ｂ）は、光学的原稿像形成
区域の外側にあるが、レンズ２４の視野内にある。帯Ｂ
Ｃの上方に置かれているのは、整合ガイド１３の一端で
あって、その下面は原稿の白い背景を模した白色物質で
被覆されている。走査方向に延びている区間ＢＣは、一
定幅Ｂ’　Ｃと原稿幅に対応する長さを有する細長い非
像走査領域３７を形成する。それゆえ、走査サイクルに
おいて、走査領域３７から反射した光線は、像光線（Ａ
Ｃ）を感光性ドラムへ送る同じ光学素子によって作用を
受けることは明らかである。したがって、ミラーやレン
ズ上に堆積したどんな汚染物も、像光線および領域３７
からの非像光線の照明レベルに対し等しい影響を与える
ことになる。

ここで、検出器３０の配置をよく理解されたい。

第１図、第２図、および第３図に示すように、検出器３
０はミラー２８の縁に配置されており、非像走査領域３
７．から反射した光の経路内にある。

検出器３０の寸法は、以下の説明かられかるように、領
域３７から反射した光を検出器３０の本体に結合するよ
うに選定される。

次に、第４図と第５図を参照してミラー２８と検出器３
０の細部構造を詳細に検討する。第４図を参照すると、
ミラー２８は、クロムまたは銀などの反射性被膜４４で
被覆された前面４２をもつ単一のガラス本体４０から成
っている。前面４２は、ミラーの垂直高に沿って延びた
長方形帯４Ｇを除いて、全面が被覆されている。帯４６
は、寸法的に、非像走査領域３７（第３図）に対応する
。

検出器３０はくさび形の光透過部材５２から成り、部材
５２の底面に平行に置かれたフォトセンサ５４（Ｖａｃ
ｔｅｃ　ＶＴＳ２０１Ｂ　シリコン太陽電池にしてもよ
い）を有している。走査線を表わす光束がミラー２８の
前面に入射すれば、帯４６を通過する部分を除いて光束
の全てがミラーから反射されることがわかる。このいく
らかピントがずれた光は、ミラー２８の本体４０を通過
して部材５２に入る。

この個所における状態を、第５図に詳細に示す。

ミラー２８から反射された走査像を表わす光線の東は光
束６０で示しである。領域３７から反射され、ミーラー
２８の本体４０を通過して部材５２に入る非像光線は、
参照番号６２で示しである。光線６２は、ミラ一本体４
０の屈折率で決まるある角度で屈折する。次に、それら
がミラ一本体４０から出るとき、部材５２の表面５２ａ
から反射される。部材５２に入ったあとの光線の経路は
、相対的に重い媒体内の光線の入射角は臨界角に等しい
か、それより大きいという全内面反射の一般原理で支配
される。臨界角１ｃは、Ｉｃ＝Ｓｉｎ−’　ｎ’／ｎで
与えられ、ここでｎは相対的に重い媒体（ここでは、光
ガイド部材５２）の屈折率、そしてｎ′は相対的に軽い
媒体（ここでは、ミラ一本体４０）の屈折率である。く
さび角Φを適当に選べば、光線は部材５２の全ての側面
から全内面反射される。

部材５２の表面に沿って反復して内面反射される結果、
底面５２ｂ、すなわちフォトセンサ５４に沿って一様な
積算された照明レベルが得られる。

したがって、フォトセンサ５４は、スリット幅の全面に
わたる走査線の積算された入射に応答する。

この照明レベルは、フォトセンサ５４によって検出され
、フォトセンサ５４はこのレベルを表わす信号を発生す
る。第６図を参照すると、この信号は、次に、最初に最
適露光レベルを表わすように較正された、通常の比較回
路７０の基準信号と比較することができる。発生した信
号と基準信号との差は、補償信号で表わされる。この信
号はランプ電源８０に加えられ、露光レベルが再度最適
レベルに達するまでランプ１８に対する電力入力を増加
させる。

発明の効果像面において最適の露光を維持する新規な方法が得られ
た。装置内の光学素子に及ぼす汚染物の影響は、像形成
光路の外側の適所に置かれた高効率の積分フィードバッ
ク機構を用いて照明レベルを連続的にモニターすること
によって補償される。

ここに記載した実施例は、好ましいものであるが、この
分野の専門家の仕事の範囲内でその他の変更や修正をな
し得ることは予想される。たとえば、光学装置は等倍の
倍率について示したが、適当な改修によって、倍率変更
を行うことができる。装置の倍率が変ると、像線区域が
変るのに比例して明るさが増す。したがって、フォトセ
ンサでの積算照明レベルは一定である。

別の例として、光学装置はより少数の、またはより多数
の光学素子で構成することができる。ハーフ・レンズで
なく通常のレンズを使うこともできる。さらに別の例と
して、本発明は、光学素子が固定され、プラテンが移動
して走査機能を有する装置に使用することができる。

さらに別の例として、検出器の効率を高めるために、光
ガイド部材５２の外側表面を反射性物質で被覆すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の積分検出器を用いている走査装置の
斜視図、第２図は、第１図の走査装置の略側面図、第３図は、原
稿プラテン、投影レンズ、および積分検出器を組み入れ
た像ミラーのみを示す、第１図の走査装置の部分斜視図
、第４図は、像ミラーの裏面に取り付けた積分検出器の拡
大図、　゛第５図は、検出器に入射する像光線の経路を示す像ミラ
ーの側面図、および第６図は、照明源の電力人力を調節するフィードバック
回路のブロック図である。１０・・・原稿、１２・・・固定透明プラテン、１３・
・・整合ガイド、１４・・・光学走査装置、１６・・・
可動照明組立体、１８−・蛍光ランプ、２０−−・　ミ
ラー、２２・・・　可動ミラー、２４・・・固定ハーフ
・レンズ、２８・・・像レンズ、３０・・・積分光ガイ
ド検出器、３２・・・感光性ドラム、３３・・・増分帯
、３３ａ、３３ｂ・・・増分帯３３のＢ分、３４・・・
光路、３５・・・　ミラー、３７・・・非像走査領域１
．４吐・・ガラス本体、４２・・・前面、４４・・・反
射性被膜、４６・・・長方形帯、５２・・・　くさび形
透明部材、５２ａ・・・表面、５２ｂ・・・底面、５４
・・・　フォトセンサ、６０・・・走査像光線の東、６
２・・・非像光線の東、７０・・・比較回路、８０・・
・　ランプ電源、Φ・・・くさび角、Ｉｃ・・・　臨界
角。ＦＩＧ、　２ＦＩＧ、　３ＦＩ６．６基卆１名う

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿を線状照射しその照射線像を物体面に向ける
のに適した照明源、゛　前記原稿の光像を感光性像面に投影する投影レンズ
、前記原稿と前記照明源との間で相対的移動を行わせる手
段、前記投影レンズの像側に、光路に沿って配置され、走査
されて投影された像光線を前記像面に向けて反射するの
に適し、ミラーの高さに沿って延びる光学的透明区域を
形成するのに適した少なくとも１個のミラー、前記透明区域に入る光を結合する光ガイド部材とこの光
ガイド部材に収容されたフォトセンサとを備え、光ガイ
ド部材は前記結合した光をフォトセンサへ向けるように
なっており、フォトセンサは当たった照明のレベルを表
わす出力信号を発生するようになっている照明検出器、
および前記フォトセンサの出力信号に応じて前記照明源の出力
を調節する制御手段、から成ることを特徴とする”原稿走査装置。
（２）　前記線状照明は、原稿の寸法に対応する像区域
と、前記像区域に隣接した区域に対応する非像区域とか
ら成り、前記ミラーの前記光学的透明区域は前記非像区
域から投射された光がたどる通路内にあるように配置さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の走査装置。
（３）　前記光ガイド部材はくさび形をしていて、前記
フォトセンサはその底面に配置されており、その内面は
、入射光が前記内面から前記フォトセンサへ向けて全面
反射する角度で傾斜していることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の走査装置。
（４）前記光ガイド部材は、その外面が反射性物質で被
覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の走査装置。
（５）物体面に置かれた原稿が走査照明され、前記原稿
の走査されつつある像が感光性像面に投影される原稿走
査装置であって、走査装置の像側に配置された少なくと
も１個のミラー、光ガイド、および前記ミラーにその一
体部分を形成するように取り付けられた照明検出器、を
備えていて、前記ミラーが光を前記検出器に光学的に結
合するように構成されており、前記検出器がそこに入射
した照明を表わす出力信号を発生することを特徴とする
走査装置。