JPS639207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば電子複写機において露光量
を自動的に制御する複写機の露光制御装置に関す
る。

なお、本発明において「複写機」という用語
は、原稿の像を露光走査して原稿の像に対応した
画像を形成する装置を意味し、一般に電子複写機
あるいは画像情報記憶検索装置と呼ばれているも
のなどを含む。

一般に、この種の電子複写機において、特に新
聞あるいは濃い青焼き原稿などのような地肌の濃
い原稿を複写する場合には、通常の原稿の場合に
比べて露光量を多くしたり、あるいは現像器のバ
イアス電圧を高くするなどの制御が必要となる。
しかるに従来のその制御方法は、操作パネルに設
けられた露光調節ダイヤル、あるいは露光切換ス
イツチなどをその都度オペレータが操作すること
により行うものであるため、操作が非常に面倒で
あり、操作性に欠けるばかりか、種々の原稿に対
して最適な露光量が得られず、ひいては常に最適
な複写が得られないという問題があつた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、電源電圧の変動あるいは
種々の原稿に対して常に最適な露光量が自動的に
得られ、操作性が著しく向上するとともに、露光
ランプへの印加電圧を常に一定の電圧以下に自動
制限し得る複写機の露光制御装置を提供すること
にある。

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明に係わる電子複写機を概略的に
示すもので、原稿を載置する原稿台１は、必要に
応じて矢印ａ方向に往復動するようになつてい
る。そして原稿台１が往動すると、その上に載置
された原稿は露光ランプ２によつて照射され、そ
の反射光は光学系ブロツク３に支持されたミラー
４、レンズ機構５、およびミラー６を介して感光
体ドラム７に導かれ、原稿の画像が感光体ドラム
７の表面に結像されるようになつている。上記感
光体ドラム７は矢印ｂ方向に回転し、まず帯電器
８によつて帯電され、しかるのち原稿の画像が露
光され、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成
される。この静電潜像は、現像器９によつてトナ
ーが付着されることにより可視像化されるように
なつている。一方、カセツト１０内の転写紙は、
感光体ドラム７の回転に応じて動作する給紙ロー
ラ１１によつて送出され、搬送ローラ１２で搬送
される。そしてこの搬送される転写紙は、転写用
帯電器１３の部分で感光体ドラム７の表面と密着
し、上記帯電器１３によつて感光体ドラム７上の
トナー像が転写される。転写後の転写紙は、剥離
用帯電器１４によつて感光体ドラム７の表面から
剥離され、搬送ローラ１５によつて定着器１６へ
送られることにより転写像が定着される。そして
定着後の転写紙は、排紙ローラ１７によつてトレ
イ１８へ排出されるようになつている。一方、転
写後の感光体ドラム７は、除電器１９によつて除
電されるとともに、けい光灯２０によつて静電潜
像のイメージが消去され、最後にクリーナ２１で
クリーニングされることにより、初期状態に戻る
ようになつている。

しかして、前記光学系ブロツク３内におけるレ
ンズ機構５とミラー６との間の光路中には光検出
素子、たとえばフオトダイオード２２が設けられ
ており、このダイオード２２は取付部材２３によ
つて光学系ブロツク３に固定されている。上記フ
オトダイオード２２は、露光ランプ２による原稿
からの反射光の一部を検出して電気信号に変換す
るものであり、後述する光検出回路（第２図およ
び第３図の４０参照）の光検出部を構成してい
る。

第２図は本発明による露光制御装置を概略的に
示すもので、商用交流電源３１には双方向性サイ
リスタ３２を介して前記露光ランプ２が接続され
る。また、上記電源３１には疑似負荷回路３３が
接続される。この疑似負荷回路３３は、サイリス
タ３２のオン時に露光ランプ２両端の電圧に対応
した電圧を疑似負荷に加え、その疑似負荷両端の
電圧を出力するものである。この疑似負荷回路３
３の出力電圧は波形整形回路３４へ供給される。
この波形整形回路３４は、疑似負荷回路３３の出
力電圧を波形整形することにより、露光ランプ２
の実効値電圧に対応した電圧にして出力するもの
である。ここに、上記疑似負荷回路３３および波
形整形回路３４は、露光ランプ２の印加電圧に対
応した電圧を生成する電圧生成回路３５を構成し
ている。しかして、波形整形回路３４の出力電圧
は比較器、たとえば誤差増幅器３７に供給され、
この誤差増幅器３７には加算スイツチ３６を介し
て制限回路３８の出力電圧も供給される。上記誤
差増幅器３７は、波形整形回路３４の出力電圧、
あるいは波形整形回路３４の出力電圧に制限回路
３８の出力電圧を加算した電圧と基準電圧発生回
路３９から出力される基準電圧とを比較し、両電
圧間に誤差がある場合その誤差の大きさに応じた
信号を出力するものである。また上記制限回路３
８は、光検出回路４０の出力電圧が入力し、その
出力電圧の変化範囲、つまり、この実施例では出
力電圧の最低値を制限する。すなわち、この実施
例では、光検出回路４０の出力電圧の最低値を制
限することにより、露光ランプ２への印加電圧が
所定の電圧以上にならないようにするためのもの
である。さらに上記光検出回路４０は、原稿から
の反射光を検出し、その検出光量に応じた電圧信
号を出力するものである。しかして、誤差増幅器
３７の出力信号はトリガパルス発生回路４１へ供
給される。このトリガパルス発生回路４１は、電
源３１の周波数に同期したトリガパルスを出力
し、かつそのトリガパルスの発生位相を誤差増幅
器３７の出力信号に応じて制御するものであり、
その制御されたトリガパルスはサイリスタ３２の
ゲートに供給される。

このような構成において第２図の動作を説明す
る。まず、加算スイツチ３６をオフ状態にした場
合について述べると、この場合、露光ランプ２は
波形整形回路３４の出力電圧によつてのみ制御さ
れる。すなわち、たとえば今、波形整形回路３４
の出力電圧と基準電圧発生回路３９からの基準電
圧との間に誤差がある場合、その誤差の大きさに
応じて誤差増幅器３７の出力電圧が増減し、これ
に応じてトリガパルス発生回路４１から出力され
るトリガパルスの発生位相も変化する。したがつ
てサイリスタ３２の導通角が変化し、またこの変
化が疑似負荷回路３３へのトリガパルスによつて
誤差増幅器３７へフイードバツクされる。このた
め、全体として波形整形回路３４の出力電圧が基
準電圧発生回路３９からの基準電圧と同等になる
ように、つまり電源３１の電圧変動に対して露光
ランプ２の両端に加わる電圧が常に一定となるよ
うに動作する。

次に、加算スイツチ３６をオン状態にした場合
について述べると、この場合、露光ランプ２は波
形整形回路３４および光検出回路４０の各出力電
圧によつて制御される。すなわち、露光ランプ２
からの光は原稿で反射されて光検出回路４０に入
射し、よつて光検出回路４０はその入射光量に応
じた電圧を出力する。光検出回路４０の出力電圧
は、制限回路３８および加算スイツチ３６を介し
て誤差増幅器３７に供給される。このとき、波形
整形回路３４は前述したような動作により所定の
電圧を出力するので、制限回路３８の出力電圧は
波形整形回路３４の出力電圧に加えられた状態で
誤差増幅器３７へ供給される。光検出回路４０の
出力電圧は入射光量が少ないときは低いものとす
ると、いま地肌の濃い原稿の場合は原稿からの反
射光が少なく、光検出回路４０へ入射する光量も
少なく、よつて光検出回路４０の出力電圧は低
く、また制限回路３８の出力電圧も低い。したが
つて、このとき波形整形回路３４の出力電圧に制
限回路３８の出力電圧を加えた値が基準電圧発生
回路３９からの基準電圧よりも低いとすれば、誤
差増幅器３７はその差を増幅してトリガパルス発
生回路４１へ出力する。これにより、トリガパル
ス発生回路４１はサイリスタ３２をその導通角が
大きくなるように制御し、よつて露光ランプ２の
光量が増加する。そして、露光ランプ２の光量は
再び光検出回路４０で検出され、その出力電圧は
制限回路３８を介して波形整形回路３４の出力電
圧に加算された状態で再び基準電圧と比較され、
基準電圧と同等になつたところでバランスがとれ
る。また一方、この状態において電源３１の電圧
変動が生じれば上記バランスがくずれるので、前
述したように露光ランプ２の印加電圧が一定とな
るように動作する。このようにして、全体として
露光ランプ２の印加電圧が常に一定となり、かつ
原稿からの反射光の光量が常に一定となるように
制御が行われるものであり、これにより電源電圧
の変動あるいは原稿の濃度にかかわらず常に最適
な露光量を得ることができる。また、原稿からの
反射光を検出しているので電源電圧の変動に対し
てもこれを補償する制御が可能となる。

第３図は第２図の各回路を具体的に示すもの
で、電源３１には電源トランス５１の１次コイル
が接続され、このトランス５１の２次コイルには
全波整流器５２が接続される。上記整流器５２の
直流出力端Ｐ，Ｎ間には、ダイオード５３とコン
デンサ５４との直列回路が接続される。また、上
記出力端Ｐ，Ｎ間には抵抗５５とツエナダイオー
ド５６との直列回路が接続され、このダイオード
５６にはダイオード５７とコンデンサ５８との直
列回路が並列に接続される。そして、上記ダイオ
ード５７とコンデンサ５８との接続点はスイツチ
５９の一端に接続される。さらに、上記出力端
Ｐ，Ｎ間には抵抗６０とツエナダイオード６１と
の直列回路が接続され、この抵抗６０とダイオー
ド６１との接続点６２に電源３１に同期した台形
波電圧が発生するようになつている。しかして、
上記コンデンサ５４には、疑似負荷回路３３を構
成する抵抗６３、単方向性サイリスタ６４、およ
び疑似負荷となる抵抗６５の直列回路が並列に接
続される。上記疑似負荷回路３３の出力端となる
サイリスタ６４のカソードと抵抗６５との接続点
６６は、ダイオード６７および抵抗６８，６９を
直列に介して加算スイツチ３６の一端に接続され
る。上記抵抗６８，６９の接続点と前記出力端Ｎ
との間には、コンデンサ７０および抵抗７１が並
列に接続される。ここに、上記ダイオード６７、
抵抗６８，６９，７１およびコンデンサ７０は波
形整形回路３４を構成している。しかして、加算
スイツチ３６の一端と抵抗６９との接続点は
NPN形トランジスタ７２のベースに接続され、
このトランジスタ７２のコレクタは抵抗７３を介
して前記スイツチ５９の他端に接続される。ま
た、上記トランジスタ７２のベースとコレクタと
の間には、発振防止用のコンデンサ７４と抵抗７
５との直列回路が接続される。そして上記トラン
ジスタ７２のエミツタは、もう１つのNPN形ト
ランジスタ７６のエミツタと共通に接続され、こ
の接続点は抵抗７７を介して前記出力端Ｎに接続
される。上記トランジスタ７６のコレクタは前記
スイツチ５９と抵抗７３との接続点７８に接続さ
れ、ベースは可変抵抗７９の摺動子に接続され
る。上記可変抵抗７９の一端は抵抗８０を介して
前記出力端Ｎに接続され、他端は抵抗８１を介し
て上記接続点７８に接続される。ここに、上記ト
ランジスタ７２，７６などは誤差増幅器３７を構
成し、また上記可変抵抗７９および抵抗８０，８
１は基準電圧発生回路３９を構成している。

誤差増幅器３７の出力端となるトランジスタ７
２のコレクタと抵抗７３との接続点８２は、抵抗
８３を介してNPN形トランジスタ８４のベース
に接続され、このトランジスタ８４のコレクタは
前記接続点６２に接続される。上記トランジスタ
８４のエミツタは、コンデンサ８５を介して前記
出力端Ｎに接続されるとともに、抵抗８６を介し
て前記出力端Ｐに接続され、さらにプログラマブ
ル・ユニジヤンクシヨン・トランジスタ（以後単
にPUTと略称する）８７のアノードに接続され
る。上記PUT８７のカソードは、パルストラン
ス８８の１次コイルとNPN形トランジスタ８９
とを直列に介して前記出力端Ｎに接続される。上
記トランジスタ８９のベースは、抵抗９０を介し
て前記接続点７８に接続されるとともに、抵抗９
１を介して前記出力端Ｎに接続される。また上記
PUT８７のカソードは、抵抗９２とダイオード
９３とを直列に介して前記サイリスタ６４のゲー
トに接続され、この接続点は抵抗９４を介して前
記接続点６６に接続される。そして上記パルスト
ランス８８の２次コイルは、前記サイリスタ３２
のゲートと第１アノードとの間に接続される。一
方、上記PUT８７のゲートは、抵抗９５を介し
て前記出力端Ｎに接続されるとともに、ダイオー
ド９６と抵抗９７とを直列に介して前記接続点６
２に接続される。上記ダイオード９６と抵抗９７
との接続点は、ダイオード９８を介して前記トラ
ンジスタ８４のベースに接続される。ここに、上
記トランジスタ８４、コンデンサ８５、PUT８
７、パルストランス８８、トランジスタ８９およ
びダイオード９６，９８などはトリガパルス発生
回路４１を構成している。

一方、前記フオトダイオード２２のアノード
は、前記出力端Ｎに接続されるとともにオペアン
プ９９の非反転入力端に接続される。また上記ダ
イオード２２のカソードは、オペアンプ９９の反
転入力端に接続されるとともに、帰還用抵抗１０
０とコンデンサ１０１とを並列に介してオペアン
プ９９の出力端に接続される。そして上記オペア
ンプ９９の出力端は、もう１つのオペアンプ１０
２の非反転入力端に接続される。上記オペアンプ
１０２の反転入力端は、抵抗１０３を介して前記
出力端Ｎに接続されるとともに、帰還用可変抵抗
１０４を介してオペアンプ１０２の出力端に接続
される。そして上記オペアンプ１０２の出力端
は、可変抵抗１０５およびダイオード１０６，１
０７を直列に介して加算スイツチ３６の他端に接
続される。そして上記ダイオード１０６と１０７
との直列回路には、ダイオード１０８が上記ダイ
オード１０６，１０７とは逆方向に並列接続され
る。ここに、上記フオトダイオード２２およびオ
ペアンプ９９，１０２などは光検出回路４０を構
成し、また上記ダイオード１０６〜１０８は制限
回路３８を構成している。

このような構成において第３図の動作を説明す
る。まず、加算スイツチ３６をオフ状態にした場
合について述べる。この場合、光検出回路４０は
以下に説明する露光ランプ制御と無関係になる。
しかして今、スイツチ５９をオンせしめると、ト
ランジスタ８９のベースには接続点７８の電圧を
抵抗９０，９１で分圧した電圧が印加され、この
トランジスタ８９はオンする。また、トランジス
タ８４のベースには接続点７８の電圧が抵抗７
３，８３を介して印加され、このトランジスタ８
４もオンする。これにより、コンデンサ８５は上
記トランジスタ８４を介して充電される。この充
電により、PUT８７のアノード電圧がゲート電
圧以上になるとPUT８７はオンとなり、パルス
トランス８８の１次コイルにパルス電流が流れ
る。したがつてパルストランス８８の２次コイル
にパルスが発生し、それがトリガパルスとなつて
サイリスタ３２のゲートに印加される。これによ
りサイリスタ３２はオンし、露光ランプ２を点灯
させる。またこのとき同時に、抵抗９２とダイオ
ード９３とを介してサイリスタ６４のゲートにも
上記トリガパルスが印加され、よつてサイリスタ
６４はオンして露光ランプ２の電圧に対応した電
圧を抵抗６５の両端に発生させる。この発生電圧
はダイオード６７、抵抗６８，６９，７１および
コンデンサ７０による波形整形回路３４によつて
整形されることにより、露光ランプ２の実効値電
圧に対応した電圧となり、この電圧はトランジス
タ７２のベースに印加される。このとき、トラン
ジスタ７６のベース電圧よりもトランジスタ７２
のベース電圧の方が低ければ、トランジスタ７２
のコレクタ電圧は高くなり、よつてトランジスタ
８４のベース電圧も高くなり、コンデンサ８５の
充電タイミングが速くなる。これにより、PUT
８７は速いタイミングでパルスを発生するのでサ
イリスタ３２の導通角は増大し、よつて露光ラン
プ２は印加電圧が増加して光量が増加する。サイ
リスタ３２の導通角の増大はサイリスタ６４へフ
イードバツクされ、これによりトランジスタ７２
のベース電圧は増加し、トランジスタ７６のベー
ス電圧と同等になつたところでバランスがとれ
る。トランジスタ７６のベース電圧は電源３１の
電圧変動に対して一定に保持されているので、ト
ランジスタ７２のベース電圧も一定になるよう
に、つまり露光ランプ２への印加電圧が一定とな
るように動作する。なお、露光ランプ２への印加
電圧を変えるときは、可変抵抗７９によつてトラ
ンジスタ７６のベース電圧（基準電圧）を変えれ
ばよい。

次に、加算スイツチ３６をオン状態にした場合
について述べる。露光ランプ２からの光は原稿に
反射して感光体ドラム７へ導かれるが、その反射
光の一部はフオトダイオード２２に入射する。こ
の光入射によつて生じるフオトダイオード２２の
光検出電流は、オペアンプ９９および抵抗１００
によつて電圧変換され、それがオペアンプ１０２
によつて増幅される。そして、オペアンプ１０２
の出力電圧は、波形整形回路３４の出力電圧より
も低いときはダイオード１０６，１０７を通り、
高いときはダイオード１０８を通り、加算スイツ
チ３６を介してトランジスタ７２のベースに印加
される。このとき、疑似負荷回路３３および波形
整形回路３４は前述したように動作し、波形整形
回路３４が所定の電圧を出力するので、オペアン
プ１０２の出力電圧は制限回路３８を介して波形
整形回路３４の出力電圧に加えられた状態でトラ
ンジスタ７２のベースに印加される。原稿の地肌
が濃い場合は反射光量が少なく、光検出電流も少
ないので光検出回路４０の出力電圧は低い。この
とき、この出力電圧が波形整形回路３４の出力電
圧からダイオード１０６，１０７の順方向降下電
圧を引いた値よりも低いとすれば、トランジスタ
７２のベース電圧は低い。したがつて、このとき
トランジスタ７６のベース電圧よりもトランジス
タ７２のベース電圧の方が低ければ、前述したよ
うに露光ランプ２への印加電圧を増加させ、光量
が増加するように制御が行われる。露光ランプ２
の光量が増加すると、原稿からの反射光量が増加
するので光検出回路３８の出力電圧も増加し、ト
ランジスタ７２，７６の各ベース電圧が同等にな
るように制御が行われる。また一方、この状態に
おいて電源３１の電圧変動が生じれば、トランジ
スタ７２，７６の各ベース電圧が同等にならなく
なるので、前述したようにトランジスタ７２，７
６の各ベース電圧が再び同等になるように、つま
り露光ランプ２の印加電圧が一定となるように動
作する。この結果、電源電圧が変動しても露光ラ
ンプ２の印加電圧が常に一定となり、また原稿の
濃度に応じて露光ランプ２の光量が自動的に変化
し、感光体ドラム７への入射光量が一定となるよ
うに制御が行われる。これにより、電源電圧の変
動あるいは種々の原稿に対して常に最適な露光量
を与えることができ、最適な複写が得られる。ま
た、電源電圧の変動による露光ランプ２の光量変
化をも検出して制御できるので、電源電圧の変動
に対してもより一層安定した動作が可能となる。

ここで、ダイオード１０６〜１０８による制限
回路３８を設けた理由について述べる。一般に、
商用交流電圧以下の電圧を定格電圧とする露光ラ
ンプを使用する場合、寿命などの点から露光ラン
プの印加電圧が定格電圧以上とならないように制
限する必要があり、このとき前述の制限回路３８
が必要となる。また加算スイツチ３６のオン状態
時に原稿が真黒な場合、あるいは原稿無しで原稿
台１上の原稿カバーを開けた場合は、光検出回路
４０の出力電圧が最低値（零ボルト付近）にな
る。このとき、この制限回路３８を設けずにいる
と、電圧生成回路３５の出力電圧と光検出回路４
０の出力電圧との加算結果、つまりトランジスタ
７２のベース電圧も相当低くなつてしまうため、
制御は露光ランプ２の光量を増やそうと、つまり
露光ランプ２の両端電圧を上げようとする。しか
し、原稿が真黒あるいは原稿無しで原稿カバーを
開けた状態では、露光ランプ２の光量をいくら上
げても光検出回路４０の出力電圧は依然として最
低値であるため、本制御装置は露光ランプ２の電
圧を商用交流電圧付近まで上げてしまう。そこで
この制限回路３８を設け、光検出回路４０の出力
電圧にダイオード１０６，１０７の順方向降下電
圧を加えることにより、加算スイツチ３６のオン
によつてトランジスタ７２に供給される光検出回
路４０の出力電圧は最低値よりもダイオードの順
方向降下電圧２個分高くなる。すなわち、光検出
回路４０の出力電圧の最低値は零ボルト付近には
ならず、ダイオードの順方向降下電圧２個分高い
電圧に制限されることになる。これにより、本制
御装置は露光ランプ２の電圧を定格電圧以下に制
限する。このように、露光ランプ２への印加電圧
は設定された所定の電圧以下に自動的に制限され
るものである。

以上詳述したように本発明によれば、電源電圧
の変動あるいは種々の原稿に対して常に最適な露
光量が自動的に得られ、操作性が著しく向上する
とともに、露光ランプへの印加電圧を常に一定の
電圧以下に自動制限し得るなど、種々の効果が得
られる複写機の露光制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
電子複写機の概略構成を示す側面図、第２図は露
光制御装置の概略構成を示すブロツク図、第３図
は第２図の各回路を具体的に示す構成図である。 １……原稿台、２……露光ランプ、７……感光
体ドラム（感光体）、２２……フオトダイオード
（光検出素子）、３１……交流電源、３２……サイ
リスタ、３３……疑似負荷回路、３４……波形整
形回路、３５……電圧生成回路、３６……加算ス
イツチ、３７……誤差増幅器（比較器）、３８…
…制限回路、３９……基準電圧発生回路、４０…
…光検出回路、４１……トリガパルス発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿を露光ランプによつて照射し、この照射
   による前記原稿からの光を感光体に導くことによ
   り画像露光するように構成された複写機におい
   て； 前記露光ランプ両端の電圧に対応した電圧を生
   成する電圧生成回路と； 前記原稿からの光を検出し、それを電圧信号に
   変換する光検出回路と； この光検出回路の出力電圧が入力し、その出力
   電圧の変化範囲を制限する制限回路と； この制限回路の出力電圧と前記電圧生成回路の
   出力電圧とを加算する加算手段と； この加算手段で加算された電圧をあらかじめ設
   定される基準電圧と比較し、その比較結果に応じ
   た信号を出力する比較器と； この比較器の出力信号に応じて前記露光ランプ
   への印加電圧を制御する制御回路と を具備したことを特徴とする複写機の露光制御装
   置。