JPS61151639A - 原稿露光装置 - 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】 本発明は複写機やファクシミリ等に設けられる原稿露光
装置に関するものである。

従来より複写機においては、複写すべき原稿をハロゲン
ランプや螢光灯等の光源により露光し。

原稿からの反射光に基づいて像形成動作がなされる。従
って、原稿露光用光源の明るさに形成される画像の濃度
が依存する。即ち、所望の濃度の像形成を実行するため
には、光量を所定光量で常に点灯せしめる必要がある。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、原稿を常に
最適な光量をもって露光することを目的とし、詳しくは
原稿を露光するための光源と、上記光源の光量を検出す
る手段と、原稿露光前の上記検出手段の検出出力により
上記光源を所定光量で点灯するための上記光源への通電
量を決定する手段とを有し、上記決定手段により決定さ
れた通電量によって上記光源を点灯し、原稿露光を行な
−う原稿露光装置を提供するものである。

そして、これにより原稿を露光するための光源の光量を
常に所定値に保持することができ、例えば複写機におい
ては良好な画像濃度の複、写物を得ることが可能となる
。

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用した複写機の構成図で゛あり１図
中１は原稿を載置するプラテンで、不図示の駆動機構に
より往復動する。プラテン１の先端の下面には標準白色
板、が設けられる。２は円筒のアルミニウムの導体基体
の周囲につぎ目のない有機半導体（ＯＰＣ）からなる感
光層を有した回転可能なドラム、３はプラテン１の原稿
像をドラム２に露光するための蛍光灯ランプ、２３は前
露光ランプ、５は感光体面を予めマイナス帯電する１次
帯電器、８はドラム２上に形成された静電潜像を現像す
る現像器、９はドラム２上の現像像を転写紙１０に転写
するための転写帯電器、１１は転写紙を多数枚格納した
カセットで本体と脱着可使である。１３はカセットから
転写紙ｌＯを１枚ずつ給送するローラ、１７は転写紙１
０の前端とドラム上の現像像の先端とを合わせるための
レジストローラ、１８は像転写後の転写紙１０を搬送す
るためのベルト、２０は像を転写紙に定着するための定
着ローラ、２１はトレイ１６に転写紙を排出する排出ロ
ーラ、１５は転写後のドラム２上の残留トナーを除去す
るクリーナ、１２はクリーナ１５による残留トナー除去
を容易とするためのクリーニング前除電器、７はドラム
面から除去したトナーを収容する容器、１４はランプ３
の原稿からの反射光をドラム面に結像するための集束性
のロッドレンズアレイ、２２はランプ３の原稿若しくは
標準白色板６からの反射光量を検出するフォトダイオー
ドである。

動作説明する。不図示のコピースイッチをオンするとラ
ンプ３を点灯するとともに、ドラム２を回転し、略１回
転後プラテン１は前進を開始しプラテン１上の原稿をス
リット露光開始する。ランプ３の反射像はロッドレンズ
アレイを介してドラム２上にスリット露光される。ドラ
ム２の感光体は前露光ランプ２３で前面露光され、更に
１次帯電器５で帯電される。帯電されたドラム面が露光
面に達すると、マイナス電荷が光像で除電される。これ
によりドラム面上にマイナスの静電潜像を形成する。そ
の潜像はＡＣバイアスとＤＣバイアスが重畳された現像
バイアスを用いた現像器８にてプラス帯電されたトナー
が付与され１顕画化される。ｌ１画像は転写域にて転写
帯電器９により転写紙１０に転写される。転写紙ｌＯは
カセツ）１１から給紙ローラ１３のタイミング動作で１
枚分離され給転写後の転写紙は、ローラ１８でドラムよ
り分離されベルト１９で定着ローラ２０に送られ像定着
されトレイ１６にローラ２１により排出される。転写完
了後のドラム面はクリーニング前除電器１２で除電され
た後に、クリーナ１５でクリーニングされる。

同一原稿から連続複写を行なう場合複写機操作部のテン
キーにより設定された数だけプラテンｌの往復動をくり
返す。

次に、本実施例の複写機におけるランプ（蛍光灯）３の
光量制御及び自動画像濃度制御（ＡＥ機能）について説
明する。

第２図はランプの光量制御及びＡＥ機能に関する制御回
路のブロック図である０図中２２は第１図示のフォトダ
イオード２２に対応する。

フォトダイオード２２の光電流はオペアンプ３２により
電流−電圧変換され、フォトダイオード２２への入射光
量に応じた電圧値の光量検知出力ｖＡとなる。光量検知
出力ｖＡはアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３３−
１により８ビツトのデジタル値に変換される。また。

ランプの光量設定用の可変抵抗器ＶＲ２からの基準レベ
ルｖＦ及び、ＡＥ濃度設定用の可変抵抗器ｖＲ１からの
ＡＥレベルｖＥｔ−Ａ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器
３３−２．３３−３を有し、これらは光量検知出力ｖＡ
と同様に８ビツトのデジタル値に変換される。

３４はメモリＲＡＭ、ＲＯＭ及び演算部等を有した１チ
ツプのマイクロコンピュータである。Ａ／Ｄ変換器３３
−１の出力する８ビットのデジタル値はマイクロコンピ
ュータ３４に人力される。マイクロコンピュータ３４は
所定タインミングでこの８ビツトのデジタル値を取込み
、それに基づいて演算処理を行ない、後述の如くの光量
制御及びＡＥ機能のための制御データを出力する。

り３４の出力する８ビツトのデジタルデータをアナログ
データに変換する。３６はレベルシフト回路であり、Ｄ
／Ａ変換器３５−１の出力を所定量レベルシフトして、
ＡＥ制御電圧ｖ日を形成する。ＡＥ制御電圧ｖ日は高圧
トランス３７に供給される。高圧トランス３７は第１図
示の現像器８へ現像バイアス、そして転写帯電器９クリ
ーニング前除電器１２及び１次帯電器５へ高圧電圧を供
給するものであって、前述のＡＥ制御電圧ｖ日に応じて
現像器８へ印加すべき現像バイアスを変化する。

Ｄ／Ａ変換器３５−２の出力は、スレショルド電圧ｖＯ
として単安定マルチバイブレータＰＷＭ変調器３８には
更に、非安定マルチバイブレータからなるパルス発生器
３９から繰返し周期Ｔの三角形波Ｖｃが入力されており
、ＰＷＭ変調器３８はこの三角形波Ｖｃとスレショルド
電圧ｖＯを比較することにより、スレショルド電圧Ｖｏ
のレベルに応じてＰＷＭ変調された出力パルス列Ｖｐを
発生する。第３図にＰＷＭ変調器３８の動作を示す、即
ち、スレショルド電圧ｖＯに応じたデユーティ比τ１／
ＴのＶｐが発生される。

４１はコンバータ発振器、４２はインバータトランスで
あり、これらにより、ランプ３を駆動するための高周波
電圧を形成する。４０はスイッチング回路であり、ＰＷ
Ｍ変調器３８からの出力パルス列Ｖｐにより、オン／オ
フ動作し、インバータトランス４２からの高周波電圧を
第３図の如くスイッチングすることにより、ランプ電流
ＩＬをランプ３に供給する。従つて、ＰＷＭ変調器３８
からの出力パルス列Ｖｐのデユーティ比に対応してラン
プ３に供給される高周波電圧のデユーティ比が決定する
。尚、ＩＦはランプ３のフィラメント予熱用の電流であ
る。

４２はドライバであり、マイクロコンピュータ３４の出
力に応じて前述した高圧トランス３７、コンバータ発振
器４１及びその他のＡＣ又はＤＣ負荷に対して動作制御
信号を発生する。尚、第２図では光量制御とＡＥ機能に
関して詳細に示しであるが、マイクロコンピュータ３４
は複写機の他の駆動部、プロセス手段のシーケンス制御
をも行なうものである。

第２図の回路ブロック図の動作を更に詳細に説明する。

まず、第２図によるランプ３の光量制御について説明す
る。第４図は光量制御に関する制御動作を示すフローチ
ャートである。光量制御は原稿露光前に実行される。即
ち、原稿露光の開始時において、不図示のコピーキーが
押されると、ランプ３を初期電流ＩＬＯにて点灯すると
ともにプラテンｌを第１図示の左方向に移動し、標準白
色板６がランプ３にて露光される位置（スタート位置）
に停止する。これにより、フォトダイオード２２には標
準白色板６にて反射されたランプ３の光が入射する。従
って。

Ａ／ｉ変換器３３−１からは光量検出出力ｖＡとして標
準白色板６の反射光量に応じた８ビツトのデータが出力
される。

マ・イクロコンピュータ３４には商用電源のゼロクロス
パルスが入力されており、このゼロクロスパルスの入力
時に光量検出出力ｖＡをサンプリングする。即ち、商用
電源が５０Ｈｚの場合には１０ｍｓ毎にサンプリング動
作がなされる。サンプリングされた出力ｖＡはΣ←Σ＋
ｎ＋１の演算を行なう、そして、この光量検出出力ｖＡ
のサンプリングをｎが５となる迄、即ち、５回繰返元す
、これによりメモリＲＡＭの所定エリアには５回のサン
プリングの総和がΣとして格納される。

光量検知出力ｖＡのサンプリングが５回終了したならば
、Σを５で除算する。これにより、５回のサンプリング
による平均値ｖＡが得られる。また、次の光量検知に備
えてΣ、ｎをクリアする。この様にして得た標準白色板
６からの反射光量データＴＩと予じめＡ／Ｄ変換器３３
−２を介して読込んである可変抵抗器ＶＲ２からの基準
レベルｖＦとを比較する。そして、データｖＡが基準レ
ベルＶＦと大略一致する様にランプ３への通電を制御す
る。

即ち、ランプ光量が設定レベルに至っていない場合には
ＴＡ＜ＶＦであり、このときはＰＷＭ変ａｌ器３８への
スレショルド電圧ｖｏを下げ、ランプ３への高周波電圧
の通電デユーティ比を上げる。これにより、ランプ電流
ＩＬが増加し、ランプ３の発光量が増加する。また、逆
にランプ光量が設定レベルを越えている場合にはＶ：　
＞　ｖ　、であり、このときはスレショルド電圧Ｖｏを
上げ、ランプ３への高周波電圧の通電デユーティ比を下
げる。これにより、ランプ３の発光量が低下する。

尚、前述した様に本実施例ではＡ／Ｄ変換器３３−１及
び３３−２の出力は８ビツトであり、２５６分割のデー
タである。そして、ｌｖ−＾−ＶＦ　　ｌ≦２ＬｓＢと
な！範囲にｖＡが達した場合のスレショルド電圧Ｖｏに
て原稿露光用の光源の光量を決定する。

この様にして、原稿露光用の光源の光量が決定されたな
ら、原稿露光を開始し、コピー中はこの光量を保持する
０以上が本実施例の光量制御動作である。尚、光源の光
量の安定化用のヒータを設け、ランプ３（蛍光灯）の周
辺の雰囲気温度を制御してもよい。

次に、以上の様に光量制御の終了した後の原稿露光時に
おけるＡ１機能を説明する０本実施例のＡ１機能は原稿
露光中に、露光された原稿からの反射光量に基づき逐次
現像器８の現像バイアスを制御し、複写像濃度を適正値
に保つものである。

前述の光量制御が終了するとプラテンｌはスタート位置
から第１図示右′方向に移動を開始する。これにより、
フォトダイオード２２にはランプ３で露光されたプラテ
ン上の原稿からの反射光が入射する。従って、Ａ／Ｄ変
換器３３−１の出力は原稿濃度に対応したデジタルデー
タである。第５図に原稿濃度に応じた光量検出出力ｖＡ
の関係を示す第５図より明らかな様に、原稿濃度が明る
いほど出力ＶＡは大きな値となる。

マイクロコンピュータ３４はプラテン上の原稿の先端が
露光位置に達したことを示す原稿先端信号を入力すると
、Ａ／Ｄ変換器３３−１の出力のサンプリングを開始す
る。このサンプリングも、前述の光量制御の例と同様に
、マイクロコンピュータ３４へのゼロクロスパルスの入
力時に行なう、第６図にマイクロコンピュータ３４によ
る光量検出出力ｖＡのサンプリングタイミングと現像バ
イアス制御との関係を示す。

マイクロコンピュータ３４は、ゼロクロスパルスの入来
毎にサンプリングした連続する８ポイントのＶＡの平均
値ＴＩを算出し、この平均値ＴＩに基づいて、原稿濃度
に対応した現像バイアス値Ｖｎを求める。尚、第６図か
ら明らかな様に、８ポイントのサンプリングからなる各
サンプリング区分は前後半分（４ポイント）ずつ１前後
のサンプリング区分と重なる。これは現像バイアス値Ｖ
ｎにより現像されるドラム上の潜像領域に対して、その
前後の領域の濃度も含めて現像バイアス値を決定するこ
とにより、現像バイアス値の変化点における極端な複写
濃度変化を防止するためである。

この様にして、決定された現像バイアス値は夫々メモリ
ＲＡＭの所定エリアに格納され、フォトダイオード２２
により検出した画像濃度の潜像が現像位置に達する迄の
時間Ｔｄの遅延の後に、Ｄ／Ａ変換器３５に出力される
。

第７図にマイクロコンピュータ３４におけるＡ１機能の
ための原稿濃度（反射光量）と現像パ・イアスＤ　Ｃ（
ｌ／ｉの関係を小す、ｆＪ’５７図からりｊらかな如く
、標準原稿から新聞までの原稿濃度に対してリニアにバ
イアス値は増加する。又、標準原稿以上の明るさ又は新
聞以下の明るさの原稿濃度に対しては夫々特定のバイア
ス値となる。この様な関係のＡＥ副制御より、濃い原稿
はかぶることなく、また薄い原稿は文字等が明確に再生
されることになる。尚、第７図の直線Ｇ工 の傾むき第２図示の可変抵抗器’ＶＲＩからの＾ ＡＥレベルＶＥにより調整される。従って、ＡＥ機能に
よる自動濃度制御に加えマニュアルな濃度設定を組合わ
せることができる。

この様にして、原稿濃度に応じて現像バイアスが逐次制
御され、ドラム上に形成された潜像の現像がなされる。

従って、常に良好な濃度での複写を実行することができ
る。

Ｄ／Ａ変換器３５−１のアナログ出力はレベルシフト回
路３６にて所定のレベルシフトを行なった後に、高圧ト
オランス３７に印加される。前述の如く高圧トランス３
７はレベルシフト回路３６からのＡＥ制御電圧Ｖ３の（
（６に応して現像機の現像バイアスを制御する。

第８図にレベルシフト回路３６からのＡＥ制御電圧Ｖ日
と高圧トランス３７の現像バイアスＤＣ値の関係を示す
。

以上の様に、複写のための原稿露光時において、原稿濃
度のサンプリングを行ない、このサンプリングを行ない
、このサンプリングデータに従って、逐次現像バイアス
を制御し、良好な濃度の複写を実行するものである。

尚、本実施例のＡＥ機能では複写のための原稿露光と同
時に原稿濃度の測定を行なったが、複写のための原稿露
光前に原稿濃度測定のためのプリスキャンを実行し、こ
のプリスキャンによって得たデータにより現像バイアス
を決定した後に、複写のための本スキャン（原稿露光）
を実行する構成でもよい。

また１本実施例では原稿台（プラテン）移動型の複写機
を説明したが、原稿台固定型の周知の複写機にも同様に
適用可能である。また、複写機だけでなく、ファクシミ
リやデジタル複写４ｉ１等の原稿画像を光電的に読取る
装置における光量制御と原稿濃度測定にも本発明は適用
可能である。

また、原稿露光用光源としても蛍光灯の他、ハロゲンラ
ンプ等を用いることもできる。

以上説明した様に本発明によると、原稿露光のための光
源を安定化でき、常に良好な原稿露光が可能となる。ま
た、更に、光量制御のみならず原稿濃度に適したプロセ
ス制御も簡易な構成で可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した複写機の構成図、第２図は本
発明による制御回路のブロック図、第３図はＰＷＭ変調
動作を示すタイミングチャート図、第４図は光量制御を
示すフローチャート図、第５図は原稿濃度と光量検出出
力の関係を示す図、第６図は光量検出出力のサンプリン
グタイミングと現像バイアス制御の関係を示すタイミン
グチャート図、第７図は原稿濃度と現像バイアス値の関
係を／Ｊζす図、第８図はＡＥ制御電圧と現像バイアス
値の関係を示す図であり。 １はプラテン、 ２はドラム ３はランプ、 ６は標準白色板、 ２２はフォトダイオード ３４はマイクロコンピュータ、 ３７は高圧トランスである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を露光するための光源と、上記光源の光量を検出す
   る手段と、原稿露光前の上記検出手段の検出出力により
   上記光源を所定光量で点灯するための上記光源への通電
   量を決定する手段とを有し、上記決定手段により決定さ
   れた通電量によって上記光源を点灯し、原稿露光を行な
   うことを特徴とする原稿露光装置。