JP2004205562A - Toner, image reading apparatus, copying apparatus, image forming apparatus and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式(静電転写方式)を用いた画像形成装置、複写機、それらの画像読取装置、トナーに関し、より詳しくは特殊な読取が可能なマーキング技術の改良に係る。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平08-152771号公報
【特許文献2】特開平08-227455号公報
【0003】
点字に代表される平面原稿上の微小な立体情報を読取る方法としては、特許文献1、特許文献2に提案されているように、原稿照明の影を使用する方法が従来あった。この提案では、読取ラインの両側から照明する2本の照明ランプを、交互に点灯して照明条件をダイナミックに変化させ、対象原稿上にある文字と点字を分離識別しようというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、点字と印刷された図形・文字が混在し、さらに立体情報の上にも彩色されている場合、分離識別のS/Nが小さくなり、認識精度が悪くなる。また、装置の構成が複雑になり、コスト的にも不利である。
【0005】
本発明は、このような技術的な課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体と認識すべき部分の識別精度を高めることのできるトナー、そのトナーを用いる画像形成装置、そのトナーを読み取る画像読取装置、読み取られた立体画像情報に基づいて画像を形成する複写装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明をトナーとして把握する場合には、本発明は、赤外線吸収材料と熱発泡性材料とを混合したトナーである。
【0007】
また本発明を他の観点から把握する場合には、本発明は、これらのうち、このトナーにより像担持体上の静電潜像を顕像化する現像装置であり、このトナーにより記録媒体(記録シート)上に画像を形成する画像形成装置であり、このトナーにより画像が形成された記録媒体(記録シート)である。
【0008】
また本発明を他の観点から把握する場合には、原稿に赤外線を照射する照射部と、前記照射部により赤外線が照射された原稿の反射光を受光する受光部と、前記受光部により受光された赤外線が所定量以下であった個所の原稿の画像を、立体画像情報として取得する立体画像情報取得部とを備えるものである。また、原稿を読み取りその画像情報を得る画像読取装置であり、立体画像とする赤外線量の閾値を予め記憶する記憶部と、赤外線量に基づいて原稿中の特定部分を立体画像情報として得る判断部と、を備える画像読取装置である。また、原稿からの反射光を受光する受光部と、当該反射光中の赤外光成分を主に透過させる第一フィルタを備えるものでもある。さらに、原稿からの反射光を受光する受光部と、当該反射光中の赤外光成分を主に透過させる第一フィルタと、当該反射光中の可視光成分を主に透過させる第二フィルタと、これらの第一及び第二フィルタを切り替える制御部とを備えるものでもある。
【0009】
また本発明を他の観点から把握する場合には、これらの画像読取装置と、当該画像読取装置により得られた画像情報のうち、立体画像情報に基づいて発泡性材料を混合したトナーによる立体画像を形成する画像出力装置とを有する複写装置である。また、これらの画像読取装置と、当該画像読取装置により得られた画像情報のうち、立体画像情報に基づいて赤外線吸収材料を混合したトナーによる画像を形成する画像出力装置とを有する複写装置である。さらに、これらの画像読取装置と、当該画像読取装置により得られた画像情報のうち、立体画像情報に基づいて赤外線吸収材料と発泡性材料とを混合したトナーによる立体画像を形成する画像出力装置とを有する複写装置でもある。
【0010】
【発明の実施による形態】
実施例 以下、本発明に係る画像読取装置及び複写装置(画像形成装置)を使用する立体複写システムを実施例として説明する。
【0011】
図1は、この立体複写システムの全体を示す概念図である。また図2は、この立体複写システムで複写対象である入力原稿(平面入力原稿G1、立体入力原稿G2)を説明するものである。
【0012】
第一複写装置1Aは、後述のように、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBkの四色のトナーにより画像を形成するものである。そして、このブラックトナー中には赤外線吸収材料が混合されている。第二複写装置1Bは、後述のように、イエローY、シアンC、マゼンタM、透明Tの四色のトナーにより画像を形成するものである。そして、この透明トナー中には発泡性材料と赤外線吸収材料とが混合されている。
【0013】
そして、(平面)入力原稿G1は、図2(a)に示すように、背景BGに平面的な文字(ABC)L(f)と平面的な点字B(f)が形成されている。この入力原稿G1は、第一複写装置1Aにより出力されたものであるため(図1の矢印▲1▼参照)、黒色の文字L(f)を構成するトナーには、赤外線吸収材料が混合されている。一方、(立体)入力原稿G2及び(立体)出力原稿Cは、図2(b)に示すように、背景BGに平面的な文字(ABC)L(f)と立体的な点字B(s)が形成されている。この入力原稿G2は、第二複写装置1Bにより出力されたものであるため(図1の矢印▲2▼参照)、点字B(s)を構成するトナーには、赤外線吸収材料が混合されている。
【0014】
図3は、これらの第一複写装置1A及び第二複写装置1Bとを説明するものである。図3に示すように、この複写装置1(1A、1B)の上部には、プラテンカバー3によって抑圧された原稿2(G1、G2)の画像を読み取る原稿読取装置4が配設されている。この原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6及び、リフレクタ6bによって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8,9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、24ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0015】
上記原稿読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして画像処理装置12に送られ、この画像処理装置12では、原稿2の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。
【0016】
そして、上記の如く画像処理装置12で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK) (各8b i t)の4色の原稿色材階調データとしてROS13(Raster Output Scanner)に送られ、このROS13では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【0017】
上記カラープリンター及び複写機本体1の内部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像形成手段Aが配設されている。この画像形成手段Aは、主として、画像露光手段としてのROS13と、静電潜像が形成される像把持体としての感光体ドラム14と、前記感光体ドラム14上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー方式の現像装置15とから構成されている。すなわち、第一複写装置1Aの場合には、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBkの四色のトナー像を形成可能な現像装置15として、第二複写装置1Bの場合には、イエローY、シアンC、マゼンタM、透明Tの四色のトナー像を形成可能な現像装置15として構成される。
【0018】
上記ROS13は、図3に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光LBを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光LBは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しないf・θレンズ及び反射ミラーを介して像把持体としての感光体ドラム14上に走査露光される。
【0019】
上記ROS13によってレーザー光LBが走査露光される感光体ドラム14は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム14の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン16によって所定の極性(例えば、マイナス極性)及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光LBが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム14の表面は、例えば、-650Vに一様に帯電された後、画像部にレーザー光L Bが走査露光されて、露光部分が-200Vとなる静電潜像が形成される。上記感光体ドラム14上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)又は透明(T)の4色の現像器15Y,15M,15C,15BK又は透明(T)を備えたロータリー方式の現像装置15によって、例えば、感光体ドラム14の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー(帯電色材)によって反転現像され、所定の色のトナー像Tとなる。
【0020】
その際、上記各現像器15Y,15M,15C,15BKの現像ロールには、例えば、-500Vの現像バイアス電圧が印加される。尚;上記感光体ドラム14上に形成されたトナー像Tは、必要に応じて転写前帯電器17によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【0021】
上記感光体ドラム14上に形成された各色のトナー像は、当該感光体ドラム14の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト18上に、第1の転写手段としての1次転写ロール19によって第1のニップ部N1で多重に転写される。この中間転写ベルト18は、駆動ロール20、従動ロール21、テンションロール22及び2次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール23によって、感光体ドラム14の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【0022】
上記中間転写ベルト18上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム14上に形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK) 又は透明(T)の4色のすべて又はその一部のトナー像が、一次転写ロール19によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト18上に転写されたトナー像Tは、所定のタイミングで2次転写位置N2へと搬送される記録媒体としての記録用紙24上に、中間転写ベルト18を支持するバックアップロール23と、当該バックアッフロール23に圧接する第2の転写手段の一部を構成する2次転写ロール25の圧接力及び静電吸引力によって転写される。
【0023】
上記記録用紙24は、図3に示すように、カラープリンター及び複写機本体1内の下部に配置された複数の記録媒体収容部材としての給紙カセット26から、所定のサイズのものがフィードロール27によって給紙される。給紙された記録用紙24は、複数の搬送ロール28及びレジストロール29によって、所定のタイミングで中間転写ベルト18の2次転写位置N2まで搬送される。そして、上記記録用紙24には、上述したように、2次転写手段としてのバックアップロール23と2次転写ロール25とによって、中間転写ベルト18上から所定の色のトナー像が一括して転写されるようになっている。
【0024】
また、上記中間転写ベルト18上から所定の色のトナー像が転写された記録用紙24は、中間転写ベルト18から分離された後、定着装置30へと搬送され、この定着装置30の加熱ロール31及び加圧ロール32によって、熱及び圧力でトナー像が記録用紙24上に定着され、カラープリンター及び複写機本体1の外部に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【0025】
なお、図中、33は転写工程が終了した後の感光体ドラム14の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、34は中間転写ベルト18の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナー、35は2次転写ロール25の清掃を行うためのクリーナーをそれぞれ示している。また、中間転写ベルト用クリーナー34と2次転写ロール25のクリーナー35は、所定のタイミングで中間転写ベルト18に対して接離するように構成されている。
【0026】
ここで、第二複写装置1Bを使用し、トナー像中に透明トナー(T)が含まれる場合には、当該部分は定着装置30からの熱の作用により発泡し、立体画像を形成する。より詳細には、記録用紙24上に立体的なカラー画像を形成可能な第二複写装置1Bにおいて、前記記録用紙24の表面に形成された熱発泡性トナーからなるトナー画像の上に、非発泡性フルカラートナーからなるカラーのトナー画像を形成するとともに、前記記録用紙24の表面に、熱発泡性トナーからなるトナー画像と、非発泡性フルカラートナーからなるカラーのトナー画像を転写した後、加熱定着処理を施すことによって、熱発泡性トナーを発泡させて立体画像を形成するとともに、非発泡性トナーからなるカラーのトナー画像を溶融定着することにより、カラー画像を形成するように構成したものである。
【0027】
すなわち、この実施例の第二複写装置1Bでは、中間転写ベルト18上に発泡性トナー画像と非発泡性フルカラートナー画像とを、用紙等の記録用紙24上に転写された状態で、熱発泡性トナー画像の上面にのみ非発泡性フルカラートナー画像を形成し、かつ、熱発泡性トナー画像の側面(傾斜面)には非発泡性フルカラートナー画像を形成しないように、非発泡性フルカラ一トナー画像を形成し、その時の非発泡性フルカラートナー画像を、用紙等の記録用紙24へ連続的に接触させないよう色重ね画像を形成し、用紙等の記録用紙24へ一括転写し、定着装置30にて、熱発泡性トナーの発泡・熱融着と、非発泡性フルカラートナーの熱融着を、同時(ワンショット)に行うことにより、立体的なフルカラー画像を形成するように構成されている。
【0028】
ここで、原稿読取装置4の結像レンズ10の前段に、読取波長切換えフィルタ10bが設けられており、この光学フィルタの切換えることで、読取光成分中の可視光成分と、赤外光成分を切換えられるようになっている。
【0029】
この切換えを行う2種の光学フィルタ(第一フィルタ及び第二フィルタ)の分光特性を図4に示す。またセンサの分光感度特性を図5に示す。センサの分光感度特性は、センサオンチップフィルタの特性に起因して、赤外域に不要感度を持っている。ここで、光学フィルタ10bの2種のフィルタを入れ換えを行い、透過光成分を切り換えることで、この不要感度成分を有効に使い、原稿情報中の、RGBの3色画像を読取るモードと、赤外情報を読取るモードとを切換えることができる。
【0030】
このような構成を採用することにより、通常のRGBの3つの波長域に加え、近赤外波長域である、800nm〜900nmの波長域も含めた4つの波長域での読取が可能になる。また、これらにより読取った、赤外画像を使って、熱発泡性トナー情報を複写する原理について述べる。
【0031】
YMCのカラートナーの分光特性と、赤外吸収材料の分光特性を、図6に示す。カラートナーの分光特性は、各々、3原色に対応する分光域に吸収帯を持つ特性であり、いずれも、800nm〜900nmの赤外域での吸収がほとんどない。一方、赤外吸収性材料は、可視域では、光吸収がなく、赤外域で吸収を持つものである。このため、肉眼で見ると白く見え、熱発泡性トナーに混合しても、色づくことは無いが、赤外域に限定した読取を行うと、赤外域に吸収の無いカラートナーが見えなくなるなかで、赤外吸収材料の吸収特性から、熱発泡性トナーでプリントされた個所のみが、濃い情報として検知できる現象を使っている。
【0032】
これより、熱発泡性トナーに赤外吸収材料を混合しておき、赤外波長域での読取を行うことで、熱発泡性トナーで打たれた部分のみを分離して読取ることができる。
【0033】
この装置に使用する画像読取処理回路の概要を図7に示す。制御部100により、制御される切換フィルタ10bの下流の光路に、3ラインCCDセンサ(受光部)110が配置され、このセンサ110で読取られた画像データは、アナログ信号として読み出され、AD変換器111により、デジタル信号に変換される。この後段に、3ラインセンサのカラーレジ補正や、シェーディング補正処理など 読取時のムラ等を補正する前補正処理部112が存在し、さらに引き続いて、3色の読取信号を使った色変換回路122により、色にごり等の補正処理を行う色変換処理部に送られる。この経路の途中から、R(グリーン)の前補正後の読取信号を、熱発泡性トナー検知部(記憶部、判断部)129へ分岐出力する。
【0034】
この熱発泡性トナー検知部129では、制御部100からの制御により、赤外読取モードでは、読取データを赤外画像格納部127に格納するパスに切換えて、所定の閾値による2値化処理を二値化処理部126で行った後、読取データを格納する。
【0035】
また、複写モードで、YMC版を出力する場合は、可視画像の読取に同期して、赤外画像格納部127からデータを読出して、読取時のごみデータを除外するため、収縮膨張処理部128で処理を行い、幅が2画素以下の領域を除外する。このデータを元にして、熱発泡性トナーの副走査方向輪郭検出部123で処理を行い、影補正処理部124で照明による立体の影を補正する。この処理は、影部として認識した領域に対して、色変換処理の出力データを補正係数で決まる分明るく補正するものである。
【0036】
一方、可視画像読取モードで、熱発泡性トナー版を出力する場合には、上記、収縮膨張処理の結果データを、そのまま、プリント出力することで、複写原稿上で熱発泡性トナーにより出力されていた部分が、そのまま、複写して出力される。
【0037】
この際の動作を以下に述べる。まず、装置のU/I手段により、熱発泡性トナーを使った立体原稿読取モードを選択する。このモードが選択された場合に、通常の可視光読取に先だって、光学フィルタ切換えにより、赤外光読取を行い、読取った画像をメモリに一旦、格納しておく。この際の読取分光特性は、3色の読取センサの出力に差が無いので、代表して、Rの読取センサの赤外成分で読取った画像を格納する。
【0038】
実際の複写モードの動作を、以下に説明する。この例では、YMC3色と熱発泡性トナーの4色で複写を行う例を示す。YMC3色については、通常の複写モードと同様に、RGB3色の読取色から色変換を行ってYMCの各単色版の出力パターンに変換する。
【0039】
熱発泡性トナー版を複写する場合、予めメモリに格納してある、所定の閾値で2値化した赤外画像データをもとに、熱発泡性トナー領域を判断する。赤外画像濃度が予め記憶された一定値(閾値)よりも大きい画素について、対象画素が赤外吸収性であり、熱発泡性トナー混入されている赤外吸収材料を検知したとして、この画素について赤外吸収材料を含むトナー(ブラックトナー@第一複写装置、透明トナー@第二複写装置)で複写再現するように、立体画像版の出力パターンに変換する。この処理に際して、1画素程度の赤外吸収情報は、ノイズとして、収縮膨張処理によりカットする。
【0040】
こうすることで、原稿上のカラー情報はそのままYMCのトナーにより複写され、赤外線吸収材料が混合されたトナーによる立体情報は、赤外パターンとして検知され、立体画像版に出力されて、赤外吸収材料を含むトナー(ブラックトナー@第一複写装置、透明トナー@第二複写装置)によりプリントされることで、複写される。
【0041】
こうして、赤外吸収材料を混入した熱発泡性トナーを使用することと、複写装置の読取部及び処理部で、赤外情報を読取判別処理することにより、熱発泡性トナーによる立体原稿を立体複写することが可能となる。
【0042】
図8、図9はこの立体複写システム(図1参照)の使用結果を説明するものである。
【0043】
図8は、平面入力原稿G1を第一複写装置1A(図8(a)、図1の矢印▲3▼▲7▼参照)と第二複写装置1B(図8(b)、図1の矢印▲4▼▲8▼参照)とでコピーした場合の出力原稿C1,C2をそれぞれ示している。
【0044】
平面入力原稿G1中の文字L(f)には赤外線吸収材料が含まれている。したがって、第一複写装置1Aでは当該文字L部分を赤外線吸収材料が含まれるトナー、すなわちブラックトナーで画像形成する。一方、第二複写装置1Bでは当該文字L部分を赤外線吸収材料が含まれるトナー、すなわち透明トナーと、(プロセス)ブラックトナーで立体的に画像形成する。
【0045】
図9は、立体入力原稿G2を第一複写装置1A(図9(a)、図1の矢印▲5▼▲7▼参照)と第二複写装置1B(図9(b)、図1の矢印▲6▼▲8▼参照)とでコピーした場合の出力原稿C1,C2をそれぞれ示している。
【0046】
立体入力原稿G2中の点字B(s)には赤外線吸収材料が含まれている。したがって、第一複写装置1Aでは当該点字B部分を赤外線吸収材料が含まれるトナー、すなわちブラックトナーで画像形成する。一方、第二複写装置1Bでは当該点字B部分を赤外線吸収材料が含まれるトナー、すなわち透明トナーで立体的に画像形成する。
【0047】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、立体と認識すべき部分の識別精度を高めることのできるトナー、そのトナーを用いる画像形成装置、そのトナーを読み取る画像読取装置、読み取られた立体画像情報に基づいて画像を形成する複写装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、立体複写システムを説明する図である。
【図2】図2は、立体複写システムで使用される原稿を説明する図である。
【図3】図3は、立体複写システムで使用する複写装置を説明する断面概略図である。
【図4】図4は、2種の光学フィルタ(第一フィルタ及び第二フィルタ)の分光特性を説明するものである。
【図5】図5は、センサの分光感度特性である。
【図6】図6は、YMCのカラートナーの分光特性と赤外吸収材料の分光特性とを説明するものである。
【図7】図7は、この装置に使用する画像読取処理回路の概要である。
【図8】図8は、立体複写システムの使用結果を説明する図である。
【図9】図9は、立体複写システムの使用結果を説明する図である。
【符号の説明】
1A…第一複写装置、1B…第二複写装置(画像形成装置)、4…原稿読取装置(画像読取装置)、10b…読取波長切換えフィルタ(第一フィルタ及び第二フィルタ)、12…画像処理装置、110…3ラインCCDセンサ(受光部)、111…AD変換器、112…前補正処理部、123…副走査方向輪郭検出部、124…影補正処理部、126…二値化処理部、127…赤外画像格納部、129…熱発泡性トナー検知部(記憶部、判断部)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, a copying machine, an image reading apparatus, and a toner using an electrophotographic method (electrostatic transfer method), and more particularly, to an improvement in a special readable marking technique.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-152771 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-227455 [0003]
As a method of reading minute three-dimensional information on a planar document represented by Braille, there has been a method of using a shadow of document illumination as proposed in
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when Braille and printed figures / characters are mixed, and the three-dimensional information is also colored, the S / N of separation and identification is reduced, and the recognition accuracy is deteriorated. In addition, the configuration of the apparatus becomes complicated, which is disadvantageous in cost.
[0005]
The present invention has been made in view of such technical problems, and an object of the present invention is to provide a toner capable of improving the identification accuracy of a part to be recognized as a three-dimensional object, an image forming apparatus using the toner, and the toner. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus for reading an image and a copying apparatus for forming an image based on the read three-dimensional image information.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, when the present invention is grasped as a toner, the present invention is a toner in which an infrared absorbing material and a thermofoamable material are mixed.
[0007]
Further, when the present invention is grasped from another viewpoint, the present invention is a developing device which visualizes an electrostatic latent image on an image carrier by using the toner, and a recording medium ( This is an image forming apparatus that forms an image on a recording sheet, and is a recording medium (recording sheet) on which an image is formed with the toner.
[0008]
Further, when grasping the present invention from another viewpoint, an irradiating unit that irradiates the original with infrared light, a light receiving unit that receives reflected light of the original irradiated with the infrared light by the irradiating unit, and a light receiving unit that receives light reflected by the light receiving unit A three-dimensional image information acquisition unit that acquires, as stereoscopic image information, an image of a document at a location where the amount of infrared light is equal to or less than a predetermined amount. An image reading apparatus that reads an original and obtains image information of the original, a storage unit that stores in advance a threshold value of an amount of infrared light to be a three-dimensional image, and a determination unit that obtains a specific portion in the original as three-dimensional image information based on the amount of infrared light An image reading apparatus comprising: In addition, the light source unit may include a light receiving unit that receives the reflected light from the document, and a first filter that mainly transmits an infrared light component in the reflected light. Further, a light receiving unit that receives the reflected light from the document, a first filter that mainly transmits the infrared light component in the reflected light, and a second filter that mainly transmits the visible light component in the reflected light And a control unit for switching between the first and second filters.
[0009]
Further, when the present invention is grasped from another viewpoint, a three-dimensional image using a toner obtained by mixing a foaming material based on the three-dimensional image information among these image reading devices and the image information obtained by the image reading device. And an image output device for forming the image. Further, the present invention is a copying apparatus including an image reading device and an image output device that forms an image with toner mixed with an infrared absorbing material based on three-dimensional image information among image information obtained by the image reading device. . Further, these image reading devices, and an image output device that forms a three-dimensional image with a toner obtained by mixing an infrared absorbing material and a foamable material based on the three-dimensional image information among the image information obtained by the image reading device, Is also a copying machine having
[0010]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Embodiment Hereinafter, a three-dimensional copying system using an image reading apparatus and a copying apparatus (image forming apparatus) according to the present invention will be described as an embodiment.
[0011]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the entire three-dimensional copying system. FIG. 2 illustrates input originals (a flat input original G1 and a three-dimensional input original G2) to be copied in the three-dimensional copying system.
[0012]
The first copying
[0013]
As shown in FIG. 2A, the (flat) input document G1 has a flat character (ABC) L (f) and a flat braille B (f) on a background BG. Since the input document G1 is output by the
[0014]
FIG. 3 illustrates the
[0015]
The color material reflected light image of the
[0016]
Then, the image data subjected to the predetermined image processing by the
[0017]
Image forming means A capable of forming a plurality of toner images of different colors is provided inside the color printer and the copying machine
[0018]
As shown in FIG. 3, the
[0019]
The
[0020]
At this time, for example, a developing bias voltage of -500 V is applied to the developing rolls of the developing
[0021]
The toner image of each color formed on the
[0022]
On the
[0023]
As shown in FIG. 3, the
[0024]
The
[0025]
In the drawing,
[0026]
Here, when the second copying
[0027]
That is, in the second copying
[0028]
Here, a reading
[0029]
FIG. 4 shows the spectral characteristics of the two types of optical filters (first filter and second filter) that perform this switching. FIG. 5 shows the spectral sensitivity characteristics of the sensor. The spectral sensitivity characteristics of the sensor have unnecessary sensitivity in the infrared region due to the characteristics of the sensor-on-chip filter. Here, the two filters of the
[0030]
By employing such a configuration, reading can be performed in four wavelength ranges including the near-infrared wavelength range of 800 nm to 900 nm, in addition to the three normal RGB wavelength ranges. Further, the principle of copying thermal foamable toner information using the infrared image read by these will be described.
[0031]
FIG. 6 shows the spectral characteristics of the YMC color toner and the spectral characteristics of the infrared absorbing material. Each of the spectral characteristics of the color toner has an absorption band in a spectral region corresponding to the three primary colors, and all have almost no absorption in an infrared region of 800 nm to 900 nm. On the other hand, the infrared absorbing material has no light absorption in the visible region and has absorption in the infrared region. For this reason, it looks white to the naked eye and does not color even when mixed with the thermal foaming toner, but when reading limited to the infrared region, the color toner having no absorption in the infrared region disappears. Due to the absorption characteristics of the infrared-absorbing material, only a portion printed with the thermal foaming toner uses a phenomenon that can be detected as dark information.
[0032]
Thus, by mixing the infrared absorbing material with the thermal foaming toner and performing reading in the infrared wavelength range, it is possible to separate and read only the portion hit by the thermal foaming toner.
[0033]
FIG. 7 shows an outline of an image reading processing circuit used in this apparatus. A three-line CCD sensor (light receiving unit) 110 is arranged in an optical path downstream of the switching
[0034]
Under the control of the
[0035]
Further, in the case of outputting the YMC image in the copy mode, the data is read out from the infrared
[0036]
On the other hand, when the thermal foaming toner plate is output in the visible image reading mode, the result data of the above-described contraction / expansion processing is printed out as it is, so that the thermal foaming toner is output on the copy document. Is copied and output as it is.
[0037]
The operation at this time will be described below. First, a three-dimensional original reading mode using thermal foaming toner is selected by the U / I means of the apparatus. When this mode is selected, prior to normal visible light reading, infrared light reading is performed by switching the optical filter, and the read image is temporarily stored in the memory. Since the reading spectral characteristics at this time have no difference in the outputs of the reading sensors of three colors, the image read by the infrared component of the R reading sensor is stored as a representative.
[0038]
The operation in the actual copy mode will be described below. In this example, an example is shown in which copying is performed with four colors of YMC and thermal foaming toner. As for the three colors of YMC, as in the normal copy mode, color conversion is performed from the read colors of three colors of RGB to convert to the output pattern of each single color plane of YMC.
[0039]
When copying the thermal foaming toner plate, the thermal foaming toner area is determined based on infrared image data binarized by a predetermined threshold value stored in a memory in advance. For a pixel whose infrared image density is larger than a predetermined value (threshold value) stored in advance, it is assumed that the target pixel is infrared-absorbing and an infrared-absorbing material mixed with a heat-foamable toner is detected. The image is converted into a three-dimensional image plate output pattern so that copying and reproduction is performed with toner containing an infrared absorbing material (black toner @ first copying apparatus, transparent toner @ second copying apparatus). In this process, the infrared absorption information of about one pixel is cut as noise by the contraction / expansion process.
[0040]
In this way, the color information on the original is copied as it is with the YMC toner, and the three-dimensional information from the toner mixed with the infrared absorbing material is detected as an infrared pattern, output to a three-dimensional image plate, and infrared absorption is performed. Copying is performed by printing with toner containing a material (black toner @ first copying machine, transparent toner @ second copying machine).
[0041]
In this way, the use of the heat-foamable toner mixed with the infrared absorbing material, and the reading and processing of the infrared information by the reading unit and the processing unit of the copying apparatus, enables the three-dimensional original with the heat-foamable toner to be three-dimensionally copied. It is possible to do.
[0042]
FIGS. 8 and 9 illustrate the results of using this three-dimensional copying system (see FIG. 1).
[0043]
FIG. 8 is a diagram showing a state in which a flat input document G1 is transferred to a
[0044]
The character L (f) in the flat input document G1 contains an infrared absorbing material. Therefore, in the
[0045]
FIG. 9 shows a case where the three-dimensional input document G2 is transferred to the
[0046]
Braille B (s) in the three-dimensional input document G2 contains an infrared absorbing material. Therefore, in the
[0047]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a toner capable of improving the accuracy of identifying a part to be recognized as a three-dimensional object, an image forming apparatus using the toner, an image reading apparatus that reads the toner, a three-dimensional image A copying apparatus that forms an image based on image information can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a three-dimensional copying system;
FIG. 2 is a diagram illustrating a document used in a three-dimensional copying system;
FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a copying apparatus used in a three-dimensional copying system.
FIG. 4 illustrates the spectral characteristics of two types of optical filters (first and second filters).
FIG. 5 shows a spectral sensitivity characteristic of the sensor.
FIG. 6 illustrates the spectral characteristics of a YMC color toner and the spectral characteristics of an infrared absorbing material.
FIG. 7 is an outline of an image reading processing circuit used in this apparatus.
FIG. 8 is a diagram illustrating a use result of the three-dimensional copying system;
FIG. 9 is a diagram for explaining a use result of the three-dimensional copying system;
[Explanation of symbols]
1A: first copying apparatus, 1B: second copying apparatus (image forming apparatus), 4: original reading apparatus (image reading apparatus), 10b: reading wavelength switching filter (first filter and second filter), 12: image processing Apparatus, 110: 3-line CCD sensor (light receiving section), 111: AD converter, 112: Pre-correction processing section, 123: Sub-scanning direction contour detection section, 124: Shadow correction processing section, 126: Binarization processing section, 127: infrared image storage unit, 129: thermal foaming toner detection unit (storage unit, judgment unit)
Claims (10)
前記照射部により赤外線が照射された原稿の反射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された赤外線が所定量以下であった個所の原稿の画像を、立体画像情報として取得する立体画像情報取得部と
を備えることを特徴とする画像読取装置。An irradiator that irradiates the original with infrared light,
A light receiving unit that receives reflected light of the document irradiated with infrared light by the irradiation unit,
An image reading apparatus, comprising: a three-dimensional image information obtaining unit that obtains, as three-dimensional image information, an image of a document where infrared light received by the light receiving unit is equal to or less than a predetermined amount.
赤外線量に基づいて原稿中の特定部分を立体画像情報として得る判断部と、を備える画像読取装置。An image reading apparatus that reads an original and obtains image information of the original, and a storage unit that stores in advance a threshold value of an amount of infrared light to be a stereoscopic image,
A determination unit that obtains a specific portion in the document as stereoscopic image information based on the amount of infrared rays.
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- 2002-12-20 JP JP2002371159A patent/JP2004205562A/en not_active Withdrawn
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