JPS6031166A - 複写装置 - 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】 ■技術分野 本発明は感光体上に原稿像に応じた静電潜像を形成しこ
れを現像して記録を行なう複写装置に関し、特に感光体
上の不要潜像の消去に関する。

■従来技術 この種の複写装置においては、原稿台上の原稿に光を照
射してその反射光を感光体ドラムもしくは感光体ベルト
」二に結像しながら像読取走査を行ない、これによって
感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて可
視像を得て、この可視像を記録紙に転写する。この場合
、像読取面の光反射率の小さい部分が記録像の黒すなわ
ちトナーの付着する部分に対応し、光反射率の大きい部
分が記録像の白すなわちトナーの付着しない部分に対応
する。

一般にこの種の複写装置では、記録紙サイズを指定し、
そのサイズに応じた像読取領域のみに静電潜像を形成（
所定サイズ以外の部分は消去）して記録を行なう。とこ
ろが、原稿として通常のサイズと異なる小さなものを用
いたり、原稿をセットする際に原稿が所定位置からずれ
ると、原稿の背景も像読取領域（非消去領域）に入るの
で、背景が黒いと記録紙のその部分には黒ベタ画像が記
録される。この種の黒ベタ画像は人に不快感を与えたり
不要なトナーを消費するので好ましくない。

そこで、一般には原稿背面に白色の圧板を押し当てて原
稿の背景を白色にするようにしている。しかしながら原
稿セットの毎に圧板を開閉するのは非常に煩わしいし、
圧板は汚れ易くこれを常時きれいな状態に維持するのは
大変である。

また特に厚みのあるブック原稿の場合には、綴じしるの
部分がコンタクトガラスから浮き上がりこの部分に黒ベ
タ画像が記録されたり、圧板がコンタクトガラスから浮
いて原稿周囲に黒ベタ画像が記録されたりする。

■目的 本発明は、圧板の有無にががわらず原稿以外の領域の露
光によって生ずる黒ベタ画像をなくすることを目的とす
る。

■構成 光学系を介して感光体に導かれる原稿像読取面からの反
射光の強度は、黒ベタを生ずる領域たと３− えば原稿後端以降の走査タイミングでは小さくなる。し
たがって光学系で導かれる反射光強度を監視し、これが
小さくなる領域に対応する感光体上の露光面（静電潜像
形成面）の静電潜像を現像前に予め消去すれば、コピー
上に不要な黒ベタ像が記録されることはない。

ところで、反射光強度の読み取りを小数の光学センサで
行なう場合、走査方向にのびる黒いケイ線。

黒スジ等が原稿面に記録されていると、この部分がちょ
うど光学センサの検出線と対応する場合には原稿を非原
稿面と判別し、原稿像に対応する静電潜像まで消去する
恐れがある。そこで、光学センサに結像する像が故意に
ぼけるように光学センサの設置位置を工夫すると、１つ
のセンサで原稿の広い範囲の領域を検出することになり
、単なる線状の黒領域は原稿面と判別する。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図に、本発明を実施する一形式の複写装置を示す。

第１図を参照すると、この装置は、原稿−４〜 を固定し光学系を走査して像読取を行なう形式のもので
ある。■が原稿を載置するコンタクトガラスである。コ
ンタクトガラスｌと対向するように。

その下方に光学走査系２が備わっている。光学走査系２
は、露光ランプ３．第１ミラー４．第２ミラー５．第３
ミラー６、レンズ７を第４ミラー８゜ビームスプリッタ
９等でなっている。

この例ではレンズ７が固定であり、原稿像と等倍の光像
をレンズから２ｆ（ｆ：レンズ７の焦点距離）の距離に
ある感光体ベルト１０上に結像する構成になっている。

光像の光源すなわち点Ｐ１とレンズ７との距離（光路長
）も２ｆになっている。

露光ランプ３および第１ミラー４は図示しない第１キヤ
リツジに装着され、第２ミラー５および第３ミラー６は
図示しない第２キヤリツジに装着され、第１キヤリツジ
と第２キヤリツジとが２：１の速度で同時に移動するこ
とにより、全走査範囲内で光源（Ｐｌ）とレンズ７との
光路長が変わらないようになっている。

ビームスプリッタ９は、９５％の光を透過して感光体ベ
ルト上に結像し、残りの５％の光を反射してフォトセン
サユニット１１に結像する。この例では、フォトセンサ
ユニット１１とレンズ７との光路長は１．２ｆになって
いる。

感光体ベルト１０は３つのローラ１０ａ、１０ｂおよび
１０ｃで支持されており、第１図において時計方向に駆
動される。感光体ベルト１０の周囲には、帯電チャージ
ャ１２．イレーザ１３．現像器１４．転写チャージャ１
５９分離チャージャ１６、クリーニングユニット１７．
除電ランプ１８等が備わっている。

帯電チャージャ１２咎通ると、感光体ベルト１０の表面
は一様に所定電位に帯電する。その部分に光学走査系２
を介して原稿からの反射光像が結像されると、その部分
は照射された光の強度に応じて電位が変化し、原稿像に
応じた電位分布すなわち静電潜像が形成される。静電潜
像の不要領域は、後述するようにイレーザ１３で消去さ
れ、現像器１４に向かう。現像器１４を通ると、形成さ
れた電位分布に応じてトナーが付着し、静電潜像は可視
化される。

一方、給紙カセット１９の最上部の紙が、給紙コロ２０
を介して送り出され、レジストローラ２１に入る。感光
体ベルト１０の移動に同期してレジストローラ２１が紙
を送り出し、紙を感光体ベルト１０の可視像形成面に重
ね合わせる。感光体ベルト１０上の可視像は、転写チャ
ージャ１５によって紙の方に転写される。可視像を転写
された紙は、分離チャージャ１６によって感光体ベルト
１０から分離され、定着器２２に搬送される。定着器２
２を通ると、転写された可視像は紙に定着する。

この紙は排紙ローラ２３を介して排紙トレイ２４に排紙
される。

第２図に、走査領域とフォトセンサユニット１１および
イレーザ１３の光学的な位置関係を示す。

なお第２図において、横方向が原稿走査方向である。第
２図を参照すると、この例では左下を基準としてＢ５サ
イズ、Ａ４サイズおよびＢ４サイズの原稿をセットしう
るようになっている。フォトセンサユニット１１は、３
つのフォトトランジス７− タＰＨＩ、ＰＨ２およびＰＨ３でなっており、それぞれ
、原稿サイズを識別しうるように、各原稿サイズの幅方
向の異なる所定位置に配置しである。

イレーザ１３は、原稿サイズに合わせて３分割になって
いる。各領域ＥＲＩ、ＥＲ２およびＥＲ３は、それぞれ
Ｂ５幅サイズの消去、Ａ４幅−Ｂ５幅サイズの消去およ
び残りの領域の消去を行ないうる。

一般に、写真やイラストを除いた原稿においては、連続
する黒ベタの領域は最大でも３０ｍｍである。したがっ
てフォトセンサユニット１１が検出する原稿からの反射
光強度が所定以下（黒画素検出）である状態が走査量で
３０ｍｍ以上継続する場合には、非原稿領域を走査中で
あると判別してもよい。

この場合、走査は継続しているので、非原稿領域と判別
した場合には、その時点での検出領域は原稿端部から３
０ｍｍの位置にある。したがって原稿端部以降の不要な
静電潜像を全て消去するには、感光体ベルトＩＯ上で少
なくとも３０ｍｍ、露光８− 位置（第１図の点Ｐ３）より下流の位置シ；イレーサを
配置する必要がある。この実施例では、感光体ベルトの
点Ｐ４にイレーザ１３を対向させてあり、Ｐ３とＰ４と
の距離ｄを４８ｍｍに設定しである。

通常、感光体ベルトの線速度ｖｌは一定であるから、ｔ
　＝　ｄ　／　ｖ　ｌ　なる所定時間ｔの間連続的に黒
領域を検出したらイレーザ１３を付勢すれば、ちょうど
非原稿領域に対応する不要静電潜像の始端が点Ｐ４に位
置することになり、不要静電潜像をうまくイレーズでき
る。

第３図に、第１図に示す装置のイレーザ１３を制御する
電気回路を示す。第３図を参照すると、イレーザＥＲＩ
、ＥＲ２およびＥＲ３はそれぞれ複数の発光ダイオード
でなっており、それぞれ制御回路Ｃ０Ｎ１．ＣＯＮ２お
よびＣ０Ｎ３に接続されている。制御回路Ｃ０ＮＩ、Ｃ
ＯＮ２およびＣ０Ｎ３には、それぞれフォトトランジス
タＰＨ１、ＰＨ２およびＰＨ３を接続しである。なお、
制御回路Ｃ０ＮＩ、ＣＯＮ２およびＣ０Ｎ３は同−構成
になっている。

Ｃ０Ｍ１およびＣ０Ｍ２はアナログ比較器、ＴＭ１は積
分器、ＴＭ２は信号遅延回路である。複写プロセスを制
御する主制御装置ＣＰＵは、制御口ＭＣ０ＮＩ、ＣＯＮ
２およびＣＯＮ　３４ｍ対して露光ランプ３の「オン」
を示す信号Ｖ７（Ｈでオン）と後端イレース（走査終了
後の領域のイレース）信号（Ｈでイレーザオン）ｖｌｏ
を印加する。制御回路Ｃ０ＮＩ、ＣＯＮ２およびＣ０Ｎ
３に接続したスイッチＳＷは、フォトセンサユニット１
１の出力に応じた静電潜像消去（イレース）動作を禁止
するためのものである。

第４図に、第３図に示す１つの制御回路Ｃ０Ｎ１の動作
の一例を示す。第４図をも参照して説明する。センサす
なわちフォトトランジスタＰＨ１の出力電圧■１は、原
稿像走査時には画素の有無に応じて比較的短い周期で変
動するが、走査領域が原稿を外れるとｖｌは急激に低レ
ベルになり長時間その状態を維持する。比較電圧ｖ２は
、外乱光による誤動作を避けるため、中間調の原稿像を
走査する場合に電圧■１に現われるレベルに設定しであ
る。

比較器ＣＯＭ　１　（７）出力レベ／Ｌ／Ｖ３は、Ｖｌ
＞Ｖ２であると低レベルＬ、Ｖ１＜Ｖ２であると高レベ
ルＨになる。電圧ｖ３が高レベルＨであると、積分器Ｔ
ＭＩの出力レベルｖ４は、抵抗器Ｒ５とコンデンサＣＩ
との時定数で定まる所定の傾きで徐々に上昇するが、電
圧ｖ３がＬになると、コンデンサＣ１に蓄積された電荷
はダイオードＤ１を介して直ちに放電するから、積分器
ＴＭＩの出力レベルｖ４は、鋸歯状波的に変動する。

アナログ比較器Ｃ０Ｍ２の出力には、鋸歯状波電圧ｖ４
と比較電圧ｖ５の大小に応じた電圧ｖ６が得られる。積
分器ＴＭＩの時定数と比較電圧Ｖ５は、電圧■４が零か
らｖ５に達するまでの時間が所定時間ｔとなるように設
定しである。つまり、フォトトランジスタＰＨ１が原稿
からの反射光が弱いことを所定時間を以上継続的に検出
すると、比較器Ｃ０Ｍ２の出力レベル■６がＬからＨに
反転する。

１１− 電圧ｖ６がＨになると、アンドゲートＡＮＤおよびオア
ゲートＯＲを介してイレーザ制御用トランジスタをオン
し、イレーザＥＲＩに電流を流す。

イレーザが点灯すると、感光体ベルト上のその光が当た
った部分の静電潜像が消去される。

露光ランプ３を消勢するとフォトセンサユニット１１に
光が達しなくなり、比較器Ｃ０Ｍ２の出力レベルｖ６が
Ｈになるが、露光ランプ制御信号Ｖ７が低レベルＬにな
ってアンドゲートＡＮＤからの信号出力を禁止するため
イレーザは付勢されない。遅延回路ＴＭ２の時定数は前
記ｔと同一に設定しである。これによって光学走査系２
の像読取走査が終了して露光ランプをオフした後、アン
トゲ−１〜ＡＮＤの出力レベルｖ８がＬになっても、そ
れから所定時間ｔの間はイレーザ１３の付勢が継続する
。つまり、像読取走査が終了した時点での感光体ベルト
１０の露光位置（Ｐ３）がイレーザ１３の位置Ｐ４に達
するまで、イレーザ１３は付勢される。

感光体ベルト１０の露光終了位置がイレーザ１３１２− に達すると、従来より一般に行なわれているように、主
制御装置がイレースオン信号ＶＩＯを出力し、これによ
って後端イレースが行なわれる。

後端イレースは、給紙する記録紙サイズに応じて定まる
所定の像読取走査範囲と対応する感光体ベルト１０上位
置を外れる領域のイレースであるから、もし原稿が所定
位置からずれていたり記録紙サイズよりも小さな原稿を
セットする場合には、後端イレースを行なう領域以外に
、不要な静電潜像（黒ベタ）が生じうる。しかしこの領
域は、前記のようにフォトセンサユニット１１の出力す
る信号によってイレーザ１３が付勢されるので、消去さ
れ、黒ベタは記録されない。

この例では、フォトトランジスタを各々の記録サイズに
対応付けた位置にそれぞれ配置してあり、イレーザ１３
も記録幅に応じて３つの領域ＥＲＩ。

ＥＲ２およびＥＲ３に分割しであるので、記録領域の前
後のみならず記録領域の側方についてもイレースが行な
われる。

すなわち、たとえば給紙カセット１９にＡ４サイズの記
録紙をセットしてコンタクトガラス１上のＢ５サイズの
領域にＢ５サイズの原稿をセットすると、所定走査範囲
内では、フォトトランジスタＰＨ１には原稿からの反射
光が入射するのでイレーザＥＲＩは消勢されるが、フォ
トトランジスタＰＨ２およびＰＨ３にはほとんど光が達
しないので、それぞれが接続された制御回路Ｃ０Ｎ１お
よびＣＯＮ２は、それぞれイレーザＥＲ２およびＰＨ３
を付勢する。

これによってＢ５サイズ幅の側方の部分は静電潜像が消
去される。また走査範囲がＢ５サイズの後端に達すると
フォトトランジスタＰＨ１も反射光を検出しなくなるの
で、所定時間を後にイレーザＥＲＩを付勢する。したが
って、実際に原稿が存在する領域以外は、静電潜像が消
去されるので、白色の圧板で原稿背面を押さえなくとも
、原稿の周囲に相当する部分に黒ベタは記録されない。

ところで、この例のように小数のセンサを用いて原稿か
らの反射光を検出する場合１通常の方法では各々のセン
サは特定の点からの光を検出することになり、所定方向
に走査を行なうので、センサが原稿の有無を検出する領
域は極めて幅の狭い線状の領′域となる。したがって、
仮に原稿上に走査方向に向かう黒色のケイ線、すし等が
存在し、それの位置とセンサの検出線とが一致すると、
原稿の存在する領域でもセンサは原稿なしのレベルを出
力する。このような状況が発生すると、必要な像の領域
までイレースされる恐れがある。

そこでこの例においては、レンズ７からフォトセンサユ
ニット１１までの光路長を１．２ｆとし、１つのフォト
トランジスタで所定の幅をもった領域を監視できるよう
にしである。その理由を以下に説明する。

第５ａ図に示すように光源（原稿面）からレンズ７まで
の距離をＡ、レンズ７から結像位置すなわち感光体１０
までの距離をＢ、レンズの焦点距離をｆとすると、 （１／Ａ）＋　（１／Ｂ）＝１／ｆ・・・・　（１）の
関係があるから、等倍で結像する場合には、Ａ＝Ｂ＝２
ｆとすればよい。ここで、第５ｂ図を１５− 参照してレンズ７より感光体１０側の任意の位置Ｐｂ’
を通る光の光源について考察する。光源からレンズ７ま
での距離をＡ′、レンズ７からＰｂ’までの距離をＢ′
、Ｂ’＝ｂｆとすると、前記（１）式より、 （１／Ａ’）＋　（１／ｂｆ）＝１／ｆ１／Ａ’＝　（
１／ｆ）−（１／ｂｆ）Ａ’＝ｂ　ｆ／　（ｂ−１）　
・・・・・・・　（２）となる。そこで、実際の光源す
なわちレンズとの距離Ａが２ｆの光源について考察する
と、レンズ７からＢ（ｂｆ）の距離に存在する点を通る
光の光源の幅Ｅは、レンズ７の径をＤとすると、Ｅ＝Ｄ
・　（Ａ’−Ａ）／Ａ’ ＝Ｄ・　（２−ｂ）／ｂ・・・・・・　（３）となる。

実際の数値としてＤ＝３０　（ｍｍ）、幅Ｅ　＝　２０
　（ｍｍ）を代入すると、ｂ＝１．２となる。すなわち
、レンズ７から焦点距離１．２ｆの位置にセンサを配置
すれば、その１つのセンサには、レンズ７から２ｆの距
離に存在する原稿の２０　ｍ　ｍの幅を有する領域から
の光が入射すること１６− になる。

第５ｃ図に、実施例（Ｂ’＝　１．２　ｆ）の場合につ
いて、センサの検出範囲内の黒画素の比率（％）と、セ
ンサ出力レベルｖ１との関係を示す。信号レベルに幅が
存在するのは、検出範囲の中心からの距離に応じて、検
出感度が変化するためである。

そこでこの例では、黒画素の比率が７０％の場合の最低
レベル（約ＩＶ）に比較電圧ｖ２を設定しである。した
がって、原稿の黒い線状の部分がちょうどフォトセンサ
の検出範囲に入ったとしても、２０ｍｍ幅内の黒画素の
比率が７０％に達するまでは非原稿領域と判別しないか
ら、一般の原稿では誤動作は生じない。

なお、この例ではＢ’＝１．２　ｆに設定したが、変倍
複写機であっても、レンズとフォトセンサとの距離Ｂ′
を感光体の距離Ｂと異なる値にすれば、同様にフォトセ
ンサの監視範囲に幅をもたせることができる。

大きな写真やイラスト等が記録された特殊な原稿からコ
ピーをする場合には、原稿領域を走査中にフ第１・セン
サユニツ１−１１の出力レベルが所定時間を以」二連続
して低レベルとなることがあり、そのような場合には必
要な像まで消去される恐れがある。このような場合には
、スイッチＳＷを閉とすることにより、フォトセンサユ
ニット１１が出力する信号によるイレース制御を禁止で
きる。

なお上記実施例ではスイッチＳＷによってイレース制御
を禁止（すなわち時間ｔを無限大に設定）できるように
したが、多数のスイッチあるいは可変抵抗器によって多
段あるいは無段階に時間ｔを設定しうる構成としてもよ
い。

第６図に、本発明のもう１つの実施例を示す。

第６図を参照すると、この例においては、スリン１〜を
介してｌＩ８九体１０上に光を導くように構成しである
。この例では、フォトセンサユニット１１をスリットを
形成したスリット板９′のスリット近傍に配置しである
。

なお上記実施例においては、レンズ７からそれぞれのフ
ォトセンサまでの距離がＢと異なるようにしたが、Ｂの
距離にも１つもしくは複数のフォトセンサを配置して、
Ｂ′の位置のセンサの検出結果で黒すじ等による誤動作
を防止し、Ｂの位置のセンサの検出結果でイレースタイ
ミングを制御すれば更に正確に制御を行ないうる。

■効果 以上説明したように、本発明によれば原稿が所定の像読
取範囲からずれている場合であっても、白色の圧板で原
稿背面を押さえることなく不要な黒ベタが記録されるの
を防止しうる。また同時に、感光体上の記録範囲外に黒
ベタ領域が形成されないのでクリーニングの負担が軽く
なる。黒すじ等が存在しても誤動作は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する一形式の複写装置の概略構
成を示す正面図である。 第２図は、像読取走査範囲、各フォトトランジスタおよ
びイレーザ各領域の光学的な位置関係を示す平面図であ
る。 第３図は、第１図の装置のイレーザ１３を制御する電気
回路の構成を示すブロック図である。 １９− 第４図は、第３図の電気回路の動作の一例を示すタイミ
ングチャートである。 第５ａ図および第５ｂ図は、原稿、レンズ、感光体およ
びフォトセンサユニットの間の光学的関係を示す光路図
である。 第５ｃ図は、フォトセンサユニットの検出範囲内の黒画
素の比率と出力レベルｖ１との関係を示すグラブである
。 第６図は、本発明の他の一実施例を示す複写装置の正面
図である。 １：コンタクトガラス　２：光学走査系３；露光ランプ
　４，５，６，８：ミラー７：レンズ　９：ビームスプ
リッタ １０：感光体ベルト １１ニブオドセンサユニツト（光学検出手段）１２：帯
電チャージャ　１３：イレーザ１４；呪像器　１５：転
写チャージャ １６：分離チャージャ １７：クリーニングユニット １８：除電ランプ　１９：給紙カセット２０− ２０：給紙コロ　２１ニレジストローラ２２：定着器　
２３：排紙ローラ ２４：排紙トレイ Ｃ０ＮＩ、ＣＯＮ２．Ｃ０Ｎ３　：制御回路（電子制御
手段） ＰＨＩ、ＰＨ２，ＰＨ３：フォトトランジスタＣＯＭＩ
、Ｃ０Ｍ２：アナログ比較器 ＴＭＩ：積分器　ＴＭ２：遅延回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿露光面に対向する位置にレンズもしくは曲面
   鏡を有する光学系を配置し、該光学系と原稿の少なくと
   も一方を駆動して原稿面を走査し、原稿からの反射光を
   前記光学系を介して感光体に導き、感光体上に静電潜像
   を形成し、その静電潜像を顕像化して得られた可視像を
   記録紙に転写する複写装置において； 感光体上の静電潜像を消去する、感光体の近傍に配置し
   たイレーザ； 前記光学系に光学的に結合した、光学検出手段；および 前記複数の光学検出手段の出力信号を監視し、それぞれ
   の光学検出手段の出力信号が所定時間以上継続して所定
   レベルになると、所定のタイミングで前記イレーザの光
   学検出手段に割り当てた領域を付勢する、電子制御手段
   ； を備え、原稿像読取位置から前記レンズもしくは曲面鏡
   までの距＠Ａ、レンズもしくは曲面鏡から感光体露光面
   までの距＠Ｂ、およびレンズもしくは曲面鏡の焦点比１
   １ｆに関して実質上（１／Ａ）　十（１／Ｂ）　＝１／
   ｆ の関係とし、前記光学検出手段を、前記レンズもしくは
   曲面鏡より感光体側の、レンズもしくは曲面鏡との距離
   がＢと異なる位置に配置したことを特徴とする複写装置
   。
2. （２）イレーザは、感光体上に光学系が結像する位置よ
   りも感光体の移動方向下流側に、前記所定時間の間に感
   光体が移動する量以上ずれた位置に配置された、前記特
   許請求の範囲第（１）項記載の複写装置。
3. （３）電子制御手段は、前記所定時間を変更するスイッ
   チ手段を備える、前記特許請求の範囲第（１）項又は第
   （２）項記載の複写装置。