JPS61277938A - 画像露光装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原稿に光を照射してこの原稿の像を投影結像
する結像装置を備えるとともに、原稿の濃度を検出する
手段、及び、この濃度検出手段による検出濃度に基づい
て露光状態を制御する露光制御手段を設けた画像露光装
置に関する。

なお、原稿の像の結像方式は、原稿からの反射光によっ
て行うもの、及び、原稿からの透過光によって行うもの
等の、何れの方式によるものをも含むものである。

〔従来の技術〕

上述した画像露光装置は、一般的に、電子写真複写機等
の作像装置に組込まれて使用されており、それらに関し
原稿の濃度に応じて感光体に対する露光状態を制御する
ことによって、常に良好な記録が得られるようにするも
のである。

例えば、一様に帯電された電子写真感光体上の電荷を、
原稿からの反射光の強度に比例して減衰させ、電荷が残
存する部分にトナーを選択付着−させて顕像化したもの
を記録紙上に転写して定着させる、電子写真複写機につ
いて考える。

すると、新聞やパンフレット等のように色物の紙に文字
や画像が印刷された原稿を、白地に文字や画像が印刷さ
れた一般的な原稿に対するのと同じ条件で感光体上に投
影結像させた場合には、原稿の文字や画像以外の部分（
以下地肌部分と称する）からの反射光、即ち、感光体へ
の投影光の強度は小さくなるので感光体上の電荷が充分
に減衰せず、この地肌部分にもトナーが付着した、いわ
ゆるカブリが生じた記録となってしまう。

一方、一般的な白地の原稿に対して過度に強い光を照射
した場合には、原稿の文字や画像の部分（以下像部分と
称する）からの反射光、即ち、感光体への投影光の強度
も大きくなってしまうので感光体上の電荷が不測に減衰
し、この像部分が掠れたような記録となってしまう。

そこで、上述した複写機においては、原稿の濃度を検出
し、この検出濃度が濃い場合には感光体への投影光の強
度を大きくすることによって、地肌部分のカブリを防止
するように、また、検出濃度が薄い場合には感光体への
投影光の強度を小さくすることによって、像部分の掠れ
を防止するように構成しているのである。

従来、このような複写機において、感光体に対する露光
状態を制御する露光制御手段とじては、原稿を照射する
光源としての露光ランプへの供給電力を、原稿濃度に応
じて変更するものが知られている（例えば、特開昭５７
−２９０６０号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した従来構成による場合には、以下に述べ
るような問題があり、改良の余地があった。

つまり、露光ランプへの供給電力の変更は、例えば露光
ランプに対する印加電圧を変化させることによって行わ
れるが、この印加電圧の変化に対して露光ランプは直ぐ
には応答しない。

即ち、露光ランプの光の変化には、応答遅れが生じるも
のである。

ところで、前述した複写機の中には、原稿をスリット状
に走査し、この走査時に原稿の濃度を検出しながら同時
にその検出濃度に基づいて感光体に対する露光状態を制
御する、いわゆる遂次露光制御を行うようにしたものが
ある。このような露光制御を行うものにあっては、上述
した従来構成は特に問題がある。

つまり、仮に、原稿にスリットと略平行に帯状の黒い部
分があった場合を考える。すると、この部分から検出さ
れた濃度は濃いと判断されるので、露光ランプへの供給
電力を大きくして、感光体への投影光の強度を大きくす
るように制御される。続いて、この部分のすぐ後の、文
字等からなる通常の部分から検出された濃度は逆に薄い
と判断されるので、今度は、露光ランプへの供給電力を
小さくして、感光体への投影光の強度を小さくするよう
に制御される。ところが、先程も述べたように、露光ラ
ンプの光の変化には応答遅れが生じるので、直ぐには感
光体への投影光の強度は小さくならない。そのため、文
字等があるにも拘らず、感光体上の電荷が暫くの間不測
に減衰され、この部分の文字等が掠れた、いわゆる白ヌ
ケ現象の生じた記録となってしまうものであった。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、検出した原稿濃度に
基づいて行う露光状態の制御を、応答遅れなく行えるよ
うにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による画像露光装置の特徴構成は、原稿の濃度を
検出する濃度検出手段による検出濃度に基づいて露光状
態を制御する露光制御手段が、光源から露光部への投影
光路内に設けられてこの投影光の強度を変調する光変調
器であることにある。

〔作　用〕

つまり、例えばこの光変調器としては、電気光学効果を
利用した電気光学変調器や磁気光学効果を利用した磁気
光学変調器等があるが、これらのものは、加えられた電
界或いは磁界に応じ−てその屈折率が変化することで、
光の透過率が変化するものであり、極めて高速で、透過
する光の強度を変調することができるのである。

従って、露光状態の制御を、応答遅れの殆どない状態で
行うことができるのである。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による画像露光装置の一例の組込まれた
電子写真複写機の概略構成を示している。

複写動作時には、ガラス製の原稿台（１）上に置かれた
原稿（Ｍ）に、光源の一例である露光ランプ（２）の光
が照射され、原稿（Ｍ）からの反射光がスリット（３）
を通過し、４つのミラー（４ａ）〜（４ｄ）と結像レン
ズ（５）とからなる結像装置（Ｆ）によって、露光部（
ＩＥ）において、一様に帯電された感光体ドラム（６）
上に投影結像され、その部分の電荷を減衰させる。

露光ランプ（２）とスリット（３）と第１ミラー（４ａ
）とからなる走査装置（Ｓ）は、図中左方に移動して原
稿（Ｍ）を走査する。第２ミラー（４ｂ）と第３ミラー
（４ｃ）とは、結像光路長が一定になるように走査装置
（Ｓ）の半分の速度で図中左方に移動する。それととも
に感光体ドラム（６）は図中反時計方向に回転するよう
になっており、このような構成によって、感光体ドラム
（６）上に、原稿に応じた静電潜像が形成されるように
なっている。

一方、感光体ドラム（６）への投影結像光路（Ｌ）の近
傍に、原稿（Ｍ）からの反射光の強度を検出する光検出
器（７）を設けである。また、原稿の濃度を検出する濃
度検出手段の一例であるこの光検出器（７）よりも感光
体ドラム（６）側の投影結像光路（ｌ、）内に、感光体
ドラム（６）に対する露光状態を制御する露光制御手段
（Ｄ）として、感光体ドラム（６）への投影光の強度を
変調する光変調器であるＰＬＺＴ　（ランタン添加ジル
コニウム酸チタン酸鉛）変調器（８）（例えば、モトロ
ーラ社製ＰＬＺＴデバイスＡ２０ＣＥ４０ＢＡ）を設け
である。

そして、走査装置（Ｓ）が原稿（Ｍ）を走査するに従っ
て、原稿（Ｍ）のほぼ全幅に亘る部分を受光域とする光
検出器（７）によって、原稿（Ｍ）からの反射光の強度
を検出してこれを原稿（Ｍ）の濃度とする。さらに、こ
の検出濃度情報をコントローラ（９）に入力し、原稿（
Ｍ）の濃淡に応じて、コントローラ（９）から出力され
るＩ）　Ｌ　Ｚ　Ｔ変調器（８）への印加電圧を遂次変
化させることによって、感光体ドラム（６）への投影光
の強度を、良好な記録が得られる適切な強度に変更する
ように構成しである。

ＰＬＺＴ変調器（８）は、第２図に示すように、ＰＬＺ
Ｔ板（１０）とその前後に設けた互いに偏光方向が９０
°異なる２つの偏光板（ｌｌａ）　、　（ｌｌｂ）とか
らなっており、それらを２枚のガラス板（１２）で挟ん
でプラスチック製のハウジング（１３）内に収納しであ
る。ＰＬＺＴ板（１０’）の両面には夫々すだれ状の電
極（１４ａ）　、　（１４ｂ）が設けられており、両電
極（１４ａ）　、　（１４ｂ）が印加電圧コントローラ
（９）に接続されている。そして、第３図に示すように
、この印加電圧コントローラ（９）からの印加電圧に応
じて、透過率（７）が変化するようになっている。

つまり、第４図に示すように、ＰＬＺＴ板（１０）に電
圧が印加されない状態では、一方の偏光板（１１ａ）を
通過した光は図中（Ａ）方向の偏光面の成分のみになっ
ており、図中（Ｒ）方向の偏光方向を持つ他方の偏光板
（ｌｌｂ）によって遮断される。ＰＬＺＴ板（１０）に
電圧が印加されると、その印加電圧に応じた角度で偏向
面の回転が生じ、他方の偏光板（ｌｌｂ）を透過する光
の成分が生じるようになるのである。

光検出器（７）は具体的にはフォトトランジスタであり
、受けた光の強度に応じた電流（［Ｄ）を生じるもので
ある。つまり、光の強度が大きいほど出力電流（！。）
は多くなる。この出力電流（Ｉｎ）は、第１図に示すよ
うに変換回路（１５）において電圧信号（ｖｎ）に変換
され、この電圧信号（ＶＯ）が印加電圧コントローラ（
９）に人力される。

変換回路（１５）からの出力電圧（ＶＤ）は、光検出器
（７）の受けた光の強度が大きい程低くなるように構成
されている。

そして、光検出器（７）の受けた原稿（Ｍ）からの反射
光の強度が大きい時には、即ち、原稿ＣＭ）が薄い場合
には、印加電圧コントローラ（９）への入力電圧（Ｖｎ
）は低くなり、印加電圧コントロ−ラ（９）からＰＬＺ
Ｔ板（ｌＯ）に印加される電圧（ｖｌ）も低くなるよう
になっている。従って、光変調器（８）の透過率（γ）
は低くなるので、感光体ドラム（６）への投影光の強度
は小さくなる。

その結果、感光体ドラム（６）上の文字等に対応した部
分の電荷が必要以上に減衰して文字等が掠れた記録とな
る、といった不都合を回避できるのである。

また、光検出器（７）の受けた原稿（Ｍ）からの反射光
の強度が逆に小さい時には、即ち、原稿（Ｍ）が濃い場
合には、印加電圧コントローラ（９）への入力電圧（Ｖ
Ｏ）は高くなり、印加電圧コントローラ（９）からＰＬ
ＺＴ板（１０）に印加される電圧（ｖｌ）も高くなるよ
うになっている。従って、光変調器（８）の透過率（ｙ
）は高くなるので、感光体ドラム（６）への投影光の強
度は大きくなる。

その結果、感光体ドラム（６）上の文字等に対応した部
分以外の部分の電荷が充分に減衰されずに地肌部分にも
トナーの付着した記録となる、といった不都合を回避で
きるのである。

さらに、上述したような感光体ドラム（６）への投影光
の強度の制御を、応答性の極めて速いＰＬＺＴ変調器（
８）を用いて行うものであるから、仮に原稿（Ｍ）の濃
度が途中で急激に変わるようなことがあっても即座に追
随して適切な露光制御を行えるのである。従って、原稿
（Ｍ）の濃淡に拘らず、常に文字等の掠れや地肌の汚れ
のない良好な記録を高速で得ることができるのである。

しかも、感光体ドラム（６）への投影光自体の強度を制
御するものであるから、露光ランプ（２）への供給電力
を印加電圧の変化によって制御する場合に問題となる、
発振現象やノイズの発生、或いは、露光ランプ（２）に
対して必要最低電圧以上の範囲でしか制御できないこと
に起因した制御範囲の狭小化といった不都合を招来する
こともないのである。

本発明を実施するにあたって、光変調器（８）として先
の実施例で説明したＰＬＺＴ板（１０）を用いた電気光
学変調器に替えて、磁気光学変調器や音響光学変調器を
用いてもよい。

また、光変調器（８）を設ける位置は、先の実施例で説
明した結像レンズ（５）の手前以外の場所であってもよ
い。例えば、第５図に示すように、複数枚のレンズ（５
ａ）〜（５ｄ）で構成された結像レンズ（５）において
、複数枚のレンズ（５ａ）〜（５ｄ）の中間部分に光変
調器（８）を介装するようにしてもよい。さらに、図示
はしないが、露光ランプ（２）と原稿台（１）との間に
設けるようにしてもよい。要するに、光変調器（８）は
、光源である露光ランプ（２）と感光体ドラム（６）の
間の投影光路（Ｌ）内の何処かにあればよい。但し、先
の実施例で説明したものや第５図に示すもののように、
結像レンズ（５）の近傍に光変調器（８）を設けた場合
、この部分での感光体ドラム（６）に対する投影光の光
束は収束されているので、光変調器（８）としてコンパ
クトなものを用いることができてより好ましい。

本発明は、先の実施例で説明した電子写真複写機の他、
マイクロフィルムプリンタ、或いは、イメージリーグと
レーザービームプリンタとの組み合わせからなる装置等
にも適用することができる。

なお、本明細書中に使用した原稿という言葉は、複写機
においては複写すべき書類や印刷物、そしてマイクロフ
ィルムプリンタにおいてはマイクロフィルム上に写し込
まれたマイクロイメージを包括するものである。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明による画像露光装置は、
投影光路中に極めて高速で光の強度を変調する光変調器
を設けたものであり、検出された原稿濃度に基づいて行
う露光状態の制御を、応答遅れの殆どない状態で行える
から、電子写真複写機に組込まれて使用された場合、原
稿の濃淡を正確に再現した記録を、高速で得ることが可
能である。

特に、原稿をスリット状に走査する方式の複写機におい
て、走査時に原稿の濃度を検出しながら同時にその検出
濃度に基づいて感光体に対する露光状態を制御する、い
わゆる遂次露光制御を行う場合には、仮に原稿の濃度が
走査方向に対して急激に変わったとしても、その濃度の
変化に追随して瞬時に感光体への投影光の強度が変調さ
れるから、原稿の濃淡の状態に拘らず常に最適の露光状
態が得られ、再現性の良い記録を高速で得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る画像露光装置の実施例を示し、第１
図は前記画像露光装置の組込まれた電子写真複写機の概
略構成図、第２図は光変調器の断面図、第３図は光変調
器への入力電圧と透過光強度との関係を示すグラフ、第
４図は光変調器の原理を示す概略図、第５図は別の実施
例を示す断面図である。 （２）・・・・・・光源、（７）・・・・・・濃度検出
手段、（８）・・・・・・光変調器、（Ｄ）・・・・・
・露光制御手段、（Ｅ）・・・・・・露光部、（Ｆ）・
・・・・・結像装置、（Ｌ）・・・・・・投影光路、（
Ｍ）・・・・・・原稿。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿に光を照射してこの原稿の像を投影結像する結像装
   置を備えるとともに、原稿の濃度を検出する手段、及び
   、この濃度検出手段による検出濃度に基づいて露光状態
   を制御する露光制御手段を設けた画像露光装置であって
   、前記露光制御手段が、光源から露光部への投影光路内
   に設けられてこの投影光の強度を変調する光変調器であ
   る画像露光装置。