CN101075102B - 图像形成设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像形成设备及其控制方法。其中，将光学反射率不同于文档D的表面的光学反射率的黑色带(61和62)粘在压板盖(3)的下侧。黑色带(61和62)具有不同于文档D的表面的光学反射率的光学反射率。当通过曝光灯(5)曝光放置在文档台(2)上的文档D和黑色带(61和62)时，根据从文档D反射的光量和从黑色带(61和62)反射的光量检测放置在文档台(2)上的文档D的至少一条边和这条边的长度。根据所检测的边的长度，判断放置在文档台(2)上的文档D的尺寸。

Description

图像形成设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及图像形成领域，更具体地涉及一种图像形成设备及其控制方法。

背景技术

在诸如复印机的图像形成设备中，沿着其上放置有文档的文档台(document table)来回运动曝光灯，以光学地读取文档的图像，并且将所读取的图像形成在纸张上。

如上所述的图像形成设备容纳有多种尺寸不同的纸张。从这些纸张中取出与文档尺寸对应的一页纸张。通过设置在文档台下侧的四个或五个光敏器件来检测文档的尺寸。

由于为了检测文档的尺寸，必须使用四个或五个昂贵的光敏器件，所以存在成本增加的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种可以不使用昂贵的光敏器件就能够廉价并精确地检测文档尺寸的图像形成设备。

根据本发明的一个方面的图像形成设备包括：

文档台，用于放置文档；

盖，用于按压放置在文档台上的文档；

构件，设置在盖上并具有与文档表面(texture of document)的光学反射率不同的光学反射率；

曝光部，用于曝光放置在文档台上的文档以及构件；

检测部，用于根据曝光时从文档和构件反射的光量，检测放置在文档台上的文档的至少一条边、以及这条边的长度；以及

判断部，用于根据检测部的检测结果，判断放置在文档台上的文档的尺寸。

本发明的其他目的和优点将在下面的描述中进行阐述，并且部分地可以从描述中变得显而易见，或可以通过本发明的实施而了解。本发明的目的和优点可以通过下文中特别指出的手段和结合来实现和获得。

附图说明

结合在说明中并组成说明书的一部分的附图阐述了本发明的多个优选实施例，并且连同上面给出的概括描述和下面给出的优选实施例的详细描述一起来解释本发明的原理。

图1是示出每个实施例的外观的视图；

图2是示出每个实施例的内部结构的视图；

图3是示出第一实施例的文档台及其外围部分的结构的视图；

图4是示出每个实施例的曝光灯及其外围部分的结构的视图；

图5是每个实施例的控制电路的框图；

图6是用于说明每个实施例的完整操作过程的流程图；

图7是示出将文档放置在每个实施例的文档台上的情况的视图；

图8是示出第一实施例的各个黑色构件覆盖文档台和文档的情况的视图；

图9是从文档台的下侧看的图8的视图；

图10是用于说明第一实施例中的文档尺寸的检测处理过程的流程图；

图11是示出第二实施例的文档台及其外围部分的结构的视图；

图12是示出第二实施例的各个黑色构件覆盖文档台和文档的情况的视图；以及

图13是用于说明第二实施例中的文档尺寸的检测处理过程的流程图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本发明的第一实施例。

如图1和图2所示，用于文档放置的透明文档台(玻璃板)2设置在主体1的上部，压板盖(platen cover)3可开/可关地设置在文档台2上。另外，如图3所示，指示部2i沿着文档台2的边2a设置。由指示部2i和文档台2的边2b形成的矩形部分是用于文档放置的参考位置。按照参考位置来放置文档D。

托架4设置在文档台2的下侧，曝光灯5设置在托架4中。曝光部(曝光装置)包括托架4和曝光灯5。托架4可以沿文档台2的下表面来回运动。当托架4来回运动时，曝光灯5被开启，从而对位于文档台2上的文档D进行曝光。

通过这种曝光获得位于文档台2上的文档D的反射光图像，然后通过反射镜6、7、和8、以及可变功率的透镜块9将其投射在图像信号输出装置(例如，CCD(电荷耦合器件))10上。CCD 10输出具有对应于所接收的光量的电压电平的信号。

用于光学地读取位于文档台2上的文档D的扫描器包括：托架4、曝光灯5、反射镜6、7、和8、可变功率的透镜块9、以及CCD10。沿一个方向光学地主扫描位于文档台2上的文档D，并根据曝光灯5的前向运动重复主扫描。将根据曝光灯5的前向运动进行的主扫描的重复称为副扫描(sub-scanning)。在图3中，X表示主扫描的方向，Y表示副扫描的方向。

由于构件的光学反射率不同于文档D的表面的光学反射率，所以将作为带状第一黑色构件的黑色带61和作为带状第二黑色构件的黑色带62粘在压板盖3的下表面(与文档台2和文档D接触的表面)3a上。黑色带61具有几乎与文档台2的边2a的长度相同的长度，并且面向沿边2a具有恒定宽度ta的带状第一读取无效区(read ineffective area)。黑色带62具有几乎与文档台2的边2b的长度相同的长度，并且面向沿边2b具有恒定宽度tb的带状第二读取无效区。这些读取无效区也被称为空白点(void)。

当闭合压板盖3时，黑色带61几乎与沿文档台2的边2a具有恒定宽度ta的第一读取无效区的整个区域重叠，黑色带62几乎与沿文档台2的边2b具有恒定宽度tb的第二读取无效区的整个区域重叠。

将从CCD 10输出的图像信号放大并转换为数字信号，通过下面提到的图像处理部74处理该数字信号，然后将其提供给激光器单元27。激光器单元27发射对应于输入信号的激光束B。

如图4所示，托架4可移动地安装在轨道51上。导线52连接至托架4，并且通过驱动滑轮53a和从动滑轮53b将导线52拉直。驱动滑轮53a连接至减速滑轮54，减速滑轮54通过正时皮带55连接至扫描电机57的滑轮56。将脉冲电机用作扫描电机57。通过提供给扫描电机57的驱动电压脉冲的数目(步数)来控制托架4的移动位置。

另一方面，感光鼓20可旋转地设置在主体1的大致中心位置处。充电单元21、显影单元22、转印单元23、剥离单元24、清洁器25、以及放电单元(charge-removal unit)26依次设置在感光鼓20的周围。从激光器单元27射出的激光束B穿过充电单元21和显影单元22之间，照射在感光鼓20的表面上。

在主体1的底部设置有多个纸盒30。在这些纸盒30中容纳有尺寸互不相同的许多纸张C。当开启下面提到的印刷键83时，从多个纸盒30中一张一张地取出纸张C。为每个纸盒30设置一个用于执行取出的搓纸辊31。通过分离单元32从纸盒30中分离所取出的纸张C，并将其发送至对准辊(register roller)33。当感光鼓20旋转时，对准辊33将纸张C送到感光鼓20和转印单元23之间。

充电单元21向感光鼓20施加高电压，从而使感光鼓20的表面充有静电。从激光器单元27射出的激光束B照射在已充电的感光鼓20的表面上。激光器单元27沿一个方向对感光鼓20的表面执行主扫描，然后执行副扫描，以根据感光鼓20的旋转来重复主扫描，从而在感光鼓20的表面上形成对应于由扫描器读取的图像的静电潜像(electrostatic latent image)。

形成在感光鼓20上的静电潜像接收来自显影单元22的显影剂(调色剂)，从而显示图像。通过转印单元23将所显示的图像转印到纸张C上。通过剥离单元24从感光鼓20上剥离已完成转印的纸张C。显影剂和电荷残留在剥离出纸张C的感光鼓20的表面上。通过清洁器25去除残留的显影剂。通过放电单元28去除残留的电荷。

通过传送带41将从感光鼓20剥离的纸张C发送到定影单元42。定影单元42通过加热来定影转印在纸张C上的图像。通过排纸辊43将完成定影的纸张C排到纸盘44上。

用于将由扫描器读取的图像印刷到纸张C上的印刷器由从感光鼓20到纸盘44的结构来构造。

图5示出了整个控制电路。

互相连接系统CPU 70、控制面板CPU 80、扫描器CPU 90、以及印刷器CPU 100。系统CPU 70对控制面板CPU 80、扫描器CPU90、以及印刷器CPU 100进行总的控制。

另外，用于控制程序存储的ROM 71、用于数据存储的RAM 72、NVM 73、以及图像处理部74连接至系统CPU 70。

密码输入部81、液晶显示部82、印刷键83连接至控制面板CPU 80。密码输入部81包括电源开关、文档尺寸指定键、放大指定键等。液晶显示部82显示对应于密码输入部81的操作的信息、以及将被通知给用户的各种信息。

用于控制程序存储的ROM 91、用于数据存储的RAM 92、图像斑点校正部(shading correction part，简称SHD)93、CCD驱动器94、扫描电机驱动器95、以及曝光灯5连接至扫描器CPU 90。CCD驱动器94驱动CCD10。扫描电机驱动器95驱动扫描电机57。

用于控制程序存储的ROM 101、用于数据存储的RAM 102、激光器驱动器103、多角形电机驱动器(polygon motor driver)104、以及主电机驱动器106连接至印刷器CPU 100。激光器驱动器103驱动激光器单元27。多角形电机驱动器104驱动作为多角镜的驱动源的多角形电机，以相对于感光鼓20来扫描激光束B。主电机驱动器106驱动作为感光鼓20、纸张传输机构等的驱动源的主电机107。

扫描器CPU 90包括以下几个主要的功能部分(1)至(3)。

(1)曝光控制部，用于控制曝光部的曝光。

(2)检测部，用于根据曝光时从文档D和黑色带61和62反射的光量，检测放置在文档台2上的文档D的至少一条边、以及该条边的长度。具体地，根据曝光时从文档D反射的光量和从黑色带61和62反射的光量之间的差，检测放置在文档台2上的文档D的至少一条边、以及该条边的长度。

(3)判断部，用于根据检测部检测的边的长度判断放置在文档台2上的文档D的尺寸。

接下来将详细描述该操作。

首先，如图6的流程图所示，当开启主体1的控制面板的启动按钮时(步骤101为是)，对文档台2和放置在文档台2上的文档D进行曝光(步骤102)。通过曝光读取文档D的图像(步骤103)。

另外，通过曝光，在放置在文档台2上的文档D的四条边中，检测由黑色带61覆盖的边以及这条边的长度(步骤104)，并检测由黑色带62覆盖的边以及这条边的长度(步骤105)。

根据如上所述的检测出的至少一条边以及这条边的长度判断放置在文档台2上的文档D的尺寸(步骤106)。基于该判断结果，从纸盒30中取出特定尺寸的一页纸张。将所读取的图像印刷在所取出的纸张上(步骤107)。

图7示出了在文档台2上放置例如“A4-R”尺寸的文档D的情况。在这种情况下，当如图8所示闭合压板盖3时，黑色带61覆盖沿文档台2的边2a具有恒定宽度ta的读取无效区的整个区域，黑色带62覆盖沿文档台2的边2b具有恒定宽度tb的读取无效区的整个区域。图9示出了从文档台2的下侧(曝光灯5侧)看到的这种情况。

也就是说，当从文档台2的下侧看时，文档D的一条边和黑色带61的一部分存在于沿文档台2的边2a具有恒定宽度ta的读取无效区中。另外，文档D的一条边和黑色带62的一部分存在于沿文档台2的边2b具有恒定宽度tb的读取无效区中。

在沿文档台2的边2a具有恒定宽度ta的读取无效区中，文档D的边具有高光学反射率，而黑色带61具有低光学反射率。类似地，在沿文档台2的边2b具有恒定宽度tb的读取无效区中，文档D的边具有高光学反射率，而黑色带62具有低光学反射率。

因此，当通过曝光灯5曝光沿文档台2的边2a具有恒定宽度ta的读取无效区时，从文档D的边反射的光量大，并且从CCD 10输出的信号的电压电平变高(白电平)。从黑色带61反射的光量小，并且从CCD 10输出的信号的电压电平变低(黑电平)。基于这两种电压电平之间的差，在放置在文档台2上的文档D的四条边中，检测由黑色带61覆盖的边以及这条边的长度(210mm)。

类似地，当通过曝光灯5曝光沿文档台2的边2b具有恒定宽度tb的读取无效区时，从文档D沿纵向的边反射的光量大，并且从CCD 10输出的信号的电压电平变高(白电平)。从黑色带62反射的光量小，并且从CCD 10输出的信号的电压电平变低(黑电平)。基于这两种电压电平之间的差，在放置在文档台2上的文档D的四条边中，检测由黑色带62覆盖的边以及这条边的长度(297mm)。

如图7和图8中的长短交替的虚线所示，在文档台2上放置有“A4”尺寸的文档D的情况下，当通过曝光灯5曝光沿文档台2的边2a具有恒定宽度ta的读取无效区时，在放置在文档台2上的文档D的四条边中，检测由黑色带61覆盖的边以及这条边的长度(297mm)，并检测由黑色带62覆盖的边以及这条边的长度(210mm)。

在图10的流程图中示出了文档尺寸的检测处理过程。

首先，执行由黑色带61覆盖的边的检测处理。也就是说，在由黑色带61覆盖的边的检测处理过程中，当检测到小于10mm的长度时(步骤201是)，判断不存在文档(步骤202)。当检测到大于或等于10mm的长度时(步骤201否)，判断存在文档(步骤203)。

当检测到55mm的长度时(步骤204是)，判断文档D是风景名片(landscape business card)(步骤205)。当检测到90mm的长度时(步骤206是)，判断文档D是人物名片(portrait business card)(步骤207)。当检测到148mm的长度时(步骤208是)，判断文档D的尺寸为“A5-R”(步骤209)。当检测到182mm的长度时(步骤210是)，判断文档D的尺寸为“B5-R”(步骤211)。然后，当检测到210mm的长度时(步骤212是)，执行由黑色带62覆盖的边的检测处理。

也就是说，在由黑色带62覆盖的边的检测处理过程中，当检测到148mm的长度时(步骤213是)，判断文档D的尺寸为“A5”(步骤214)。在没有检测到148mm的长度(步骤213否)的情况下，判断文档D的尺寸为“A4-R”(步骤215)。

在步骤212，同样在没有检测到210mm的长度的情况下(步骤212否)，执行由黑色带62覆盖的边的检测处理。

也就是说，在由黑色带62覆盖的边的检测处理过程中，当检测到182mm的长度时(步骤216是)，判断文档D的尺寸为“B5”(步骤217)。当检测到210mm的长度时(步骤218是)，判断文档D的尺寸为“A4”(步骤219)。当检测到364mm的长度时(步骤220是)，判断文档D的尺寸为“B4”(步骤221)。在没有检测到364mm的长度的情况下(步骤220否)，判断文档D的尺寸为“A3”(步骤222)。

如上所述，通过将黑色带61和62粘在压板盖3的下表面上，可以低廉并精确地检测出放置在文档台2上的文档D的尺寸，而不需要使用四个或五个昂贵的光敏器件。

下面将参考附图描述本发明的第二实施例。附带地，在附图中，通过相同符号表示与第一实施例中相同的部分，并将省略对其的详细描述。

如图11和图12所示，代替第一实施例中的黑色带61和62，将作为带状第一黑色构件的黑色带63和作为带状第二黑色构件的黑色带64粘在压盖板3的下表面(与文档台2和文档D接触的表面)3a上。

例如，从文档台2的边2a中文档D的显著位置开始，黑色带63的长度比黑色带61的长度短145mm。同样，例如，从文档台2的边2b中文档D的显著位置开始，黑色带64的长度比黑色带62的长度短145mm。

也就是说，145mm是比“A5-R”尺寸和“A5”尺寸的文档D中的每条边的长度都要短的一个长度。即，黑色带63和64通常可以覆盖所有尺寸的文档D的各条边。因而，可以通过黑色带63和64来检测所有尺寸的文档D。

如上所述，通过将黑色带63和64粘在压板盖3的下表面上，可以低廉并精确地检测出放置在文档台2上的文档D的尺寸，而不需要使用四个或五个昂贵的光敏器件。

附带地，在每个实施例中，尽管将黑色带用作黑色构件，但并不限于这种带，可以采用印刷用碳黑墨水的结构。只要所获得的光学反射率不同于文档D的表面的光学反射率，可以使用除黑色以外其他颜色的带或墨水。

另外，在每个实施例中，尽管是在进行曝光以读取文档D的图像的同时检测文档D的尺寸，但是可以构造成在进行曝光以读取文档D的图像之前，进行曝光来检测文档D的尺寸(所谓的预扫描)。

本领域的技术人员很容易想到其他优点和改变。因此，本发明更广泛的方面并不限于本文中所示和描述的特定细节和典型实施例。因此，在不偏离附加权利要求及其等同物限定的本发明的总体发明概念的精神和范围的条件下，可以进行各种改变。

Claims (9)

1.一种图像形成设备，包括：

文档台，用于放置文档，并且沿与所放置的文档相接触的第一条边和第二条边分别具有带状读取无效区；

盖，用于按压放置在所述文档台上的所述文档；

带状的第一黑色构件和第二黑色构件，设置在所述盖的与所述文档台和所述文档接触的表面上并且在与所述读取无效区相对的位置上，并且具有不同于所述文档的表面的光学反射率的光学反射率；

曝光部，用于曝光放置在所述文档台上的所述文档和所述的各个黑色构件；

图像信号输出部，用于接收通过所述曝光部曝光时从所述文档和从所述的各个黑色构件反射的反射光，并输出与所接收的光量相对应的信号；

检测部，用于根据所述图像信号输出部的输出中的、与所述读取无效区相对应的输出的变化，检测放置在所述文档台上的所述文档的至少一条边和所述边的长度；以及

判断部，用于根据所述检测部的检测结果，判断放置在所述文档台上的所述文档的尺寸。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述盖设置为对于所述文档台是可打开或可关闭的。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述构件粘在与所述文档台和所述文档接触的所述盖的表面上。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述曝光部执行主扫描，以沿一个方向光学扫描放置在所述文档台上的所述文档和所述构件，并执行副扫描，其中，所述副扫描在垂直于所述一个方向的方向移动。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述曝光部包括：

曝光灯，用于曝光放置在所述文档台上的所述文档；

以及托架，用于沿着所述文档台来回移动所述曝光灯；

所述图像信号输出部为CCD，用于接收由于所述曝光灯的曝光从所述文档产生的反射光，从而执行光接收区域的主扫描并执行随着曝光灯的前向运动而重复主扫描的副扫描，以及用于输出对应于从放置在所述文档台上的所述文档和从所述构件反射的光量的电压电平的信号。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测部根据基于所述图像信号输出部的输出的、曝光时从所述文档反射的光量和从所述构件反射的光量之间的差，检测放置在所述文档台上的所述文档的至少一条边和所述边的长度。

7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

扫描器，用于通过所述曝光部的曝光以及所述图像信号输出部的输出，读取放置在所述文档台上的所述文档的图像；以及

印刷器，用于将所述扫描器读取的图像印刷在纸张上。

8.一种图像形成设备的控制方法，其中，所述设备包括：文档台，

用于放置文档，并且沿与所放置的文档相接触的第一条边和第二条边分别具有带状读取无效区；盖，用于按压放置在所述文档台上的所述文档；带状的第一黑色构件和第二黑色构件，设置在所述盖的与所述文档台和所述文档接触的表面上并且在与所述读取无效区相对的位置上，并且具有不同于所述文档的表面的光学反射率的光学反射率；曝光部，用于曝光放置在所述文档台上的所述文档和所述的各个黑色构件；以及图像信号输出部，用于接收通过所述曝光部曝光时从所述文档和从所述的各个黑色构件反射的反射光，并输出与所接收的光量相对应的信号，所述方法包括：

根据所述图像信号输出部的输出中的、与预定的读取无效区相对应的输出的变化，检测放置在所述文档台上的所述文档的至少一条边和所述边的长度；以及

根据所述检测结果，判断放置在所述文档台上的所述文档的尺寸。

9.根据权利要求8所述的图像形成设备的控制方法，其中，根据曝光时从所述文档反射的光量和从所述构件反射的光量之间的差，检测放置在所述文档台上的所述文档的至少一条边和所述边的长度。

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