JP3259966B2 - 入力スキャナ - Google Patents

入力スキャナ

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JP3259966B2 JP09928191A JP9928191A JP3259966B2 JP 3259966 B2 JP3259966 B2 JP 3259966B2 JP 09928191 A JP09928191 A JP 09928191A JP 9928191 A JP9928191 A JP 9928191A JP 3259966 B2 JP3259966 B2 JP 3259966B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】例えば、原稿文書の電子的入力スキャニ
ングにより生成されるビデオイメージデータから原稿の
コピーを再生するに当たって、文書の外縁の判定に基づ
いて作動する機能を備えることが望まれる場合がしばし
ばある。このような機能には、例えば、自動拡大、自動
両面コピー、必要部分を超える面積を占める文書を記憶
しないで済ませるための背景の削除、などがある。光学
的レンズによるコピーのアナログ方式の分野では、通
常、文書と対比して見ることのできる識別し易いバック
グラウンドを用意することで解決されている。すなわ
ち、例えば、黄色、黒色、通常の白色より白色度の高い
白色、その他の種々の色で、バックグラウンドを作成し
てきた。これらの方法は、ある程度の役には立つが、い
ずれも、文書によってはシートの縁とバックグラウンド
がはっきり識別されないという問題を抱えている。すな
わち、シートの黒色の縁は黒色のバックグラウンドと識
別できないし、鮮黄色の紙は黄色のバックグラウンドと
識別できないことがあるし、白いバックグラウンド上の
白い紙は判別できるか疑問である、などである。
【0002】本発明の一つの面によると、文書のバック
グラウンドは、イメージ周波数検知回路により検出でき
る特定の周波数と角度のイメージデータを含む、独特な
イメージパターンを有している。この独特なパターンを
検知したか否かによって、スキャンした原稿の縁辺部を
判別できる。
【0003】本発明のもう一つの面によると、電子写真
式複写機において、縁辺部の検知機構には、縁を検知す
るために文書とバックグラウンドの間に電子的に検知で
きる明瞭な非連続性を生ぜしめるように、イメージと対
比して照射する独特なバックグラウンド・パターンを持
たせてもよい。縁辺部検知機構は、検知可能なパターン
を消去する種々の消去機構をも制御して、検知したパタ
ーンがイメージ内に現われるのを防ぐ。別法として、パ
ターンを、縁辺部検知機構では検出できるが、光電レセ
プタの反応は起さないように印刷することもできる。
【0004】図1Aは、本発明によるバックグラウンド
表面を有するプラテン・カバーを含む例示の入スキャナ
の側面図であり、図1Bは、本発明のバックグラウンド
・パターンの縮尺不同の表示である。
【0005】図2は、本発明において特に使用する、イ
メージデータ処理システムのブロック図である。
【0006】図3は、バッグラウンド検知機構の主要シ
ステム要素のブロック図である。
【0007】図4は、本バックグラウンド検知システム
を組み込んだイメージ検知装置と消去機能を有する電子
写真システムである。
【0008】図5は、図4の電子写真システムに用いる
バックグラウンド検知機構の主要システム要素のブロッ
ク図である。
【0009】図6は、検知できる周波数応答を生成する
ようにバックグラウンド・パターンを電子的に読み取る
ための単一センサである。
【0010】さて、添付図は、本発明を組込んだ用途に
おける本発明の望ましい実施例を図示するためのもので
あり、本発明を限定するものではないが、これらを参照
して説明すると、図1は、全体を参照数字10で表す例
示の入力スキャナを示すものである。スキャナ10は、
基部13、側面15(後側のみを図示)、端面16を有
するハウジング12を含む。ハウジング12の頂面18
には、普通は長方形の透明な、典型的にはガラスの、ス
キャンすべき最大の原稿文書22を載せられる寸法のプ
ラテン20を備えている。当然ながら、スキャンすべき
文書22は、手作業又はしかるべき自動文書ハンドラや
フィーダ(図示せず)によって、スキャニングのためプ
ラテン20上に置かれる。基部13上のハウジング12
内部には、プラテン20の下に縦方向に配置した一本以
上のレール29の上にあって往復動するように、スキャ
ン・キャリッジ26を可動的に取付ける。キャリッジ2
6とかみ合せた駆動スクリュー30の形のキャリッジ駆
動手段があり、逆転可能なキャリッジ駆動ステップ・モ
ータ32によりスクリュー30を時計方向又は反時計方
向へ回転させ、キャリッジ26を図1の矢印に示すよう
に前方又は逆方向に移動させる。
【0011】CCDのようなスキャニング・アレイ35
を、プラテン上にある文書をスキャンするように、あら
かじめ定めたプラテン20との作動関係位置に従ってキ
ャリッジ26上に適当に取付ける。ここにはレンズ37
と鏡38によって例示した適当な光学的手段を用意し、
アレイ35の焦点を、プラテン20の幅方向に伸びる、
キャリッジ26の移動方向に直角な線状の部分に合せ
る。アレイ35の焦点を合せた線状の部分を、キャリッ
ジ26上のランプ40で照射する。適当なピクセル・ク
ロック38(図2に示す)で、アレイ35を作動させる
のに必要なクロック信号を供給する。
【0012】単列のスキャニングアレイ35を図示、説
明しているが、代って複数列のアレイを考えてもよい。
さらに、m×n点すなわち全イメージをスキャンするマ
トリックス・スキャニング・アレイを有する入力スキャ
ナの場合は、受光部の電子的な状態検知によって、文書
とスキャナの相対的な移動を行ってもよい。最後に、ス
キャンすべき原稿文書は、コピー又はイメージ作成を望
む1枚の紙でもよいし、連続的な帯状の紙でも、本、そ
の他の事実上不透明な原稿でもよい。
【0013】プラテン・カバー50が、スキャニング
中、文書をその位置に保持する。代表的な形態では、プ
ラテン・カバー50は、ハウジング12の上面に蝶番式
の取付け具(図示せず)で取付けてあり、カバーを開い
たり閉じたりできるようになっている。必ずしもそうで
はないが、普通は、プラテン・カバーの大きさはプラテ
ンより大きく、カバーを閉位置にしたときプラテンを事
実上覆うようにしてある。バックグラウンド部材52
は、文書を固定、保持するためにカバーを閉位置にした
ときプラテン20に対し文書とともに密着するように、
プラテン・カバー50上に取付けてある。挿入図1Bに
示すように、バックグラウンド部材52上には、スキャ
ンすべき文書内に通常見られるパターンと異なる印刷パ
ターンを有する。すなわち、例えば、よく使われる印刷
周波数(frequency) は、90spi、45spi、65
spi、100spi及び150spiである。従っ
て、バックグラウンド・パターンとして使える周波数の
一部をあげれば、これらと若干ずれた16及び33sp
i、その他、コピーすべき文書には通常使用されないパ
ターン周波数である。
【0014】図2には、例えば、ストッフェルの米国特
許第4,194,221号明細書並びにリンらの米国特
許第4,811,115号明細書に記述されているよう
な、本発明を組込んだイメージ処理機構における、ラス
タ入力スキャナ10により得られるイメージデータの処
理を示す。スキャニング・アレイ35で得られる一連の
イメージ画素を、バッファ120に供給する。バッファ
120は、イメージ画素を何行分か一時的に記憶できる
ビット記憶容量を持つ適当な市販のシリアル・イン/シ
リアル・アウト・マルチ・ロウ・バッファのいずれかか
ら成り、イメージデータを数行分ずつブロックとして処
理できる。
【0015】イメージデータを、データ・バス122に
よりイメージ処理システムに渡す。この時点でのイメー
ジデータは、未加工のグレー・フオーマットで、例え
ば、1画素当り6〜8ビットの形式である。高周波数の
ハーフトーンイメージデータの存在を検知するため、イ
メージ画素の1次元のブロックを一つバッファ120か
らデータ・バス122に送り出す。このイメージ画素の
ブロックを、続いてイメージ分離するために、高周波数
及び低周波数イメージデータ検知器を包含するイメージ
周波数検知部124に渡す。ライン126への出力がイ
メージ処理制御機構128に、高周波数あるいは低周波
数のハーフトーンイメージデータが検知されたか連続的
トーンのイメージデータが検知されたかに従ってデータ
を処理するよう、指示を与える。
【0016】イメージ処理制御機構128は、基本的に
は、全体的に130として示す周波数により異なる処理
を行うイメージ処理部からのデータを、特別のモードの
データを検知したときにはバス136を通して出力バッ
ファ138に転送するための、スイッチとして働くもの
である。イメージ処理制御機構128は、イメージ周波
数検知部124から送られた信号に従って、データ・バ
ス136を制御して、周波数により異なる処理を行うイ
メージ処理部130にデータ転送を行わせる。それぞれ
の処理部が、その機能に従ってすべてのデータを処理す
るが、適正に処理されたデータだけが出力バッファ13
8に転送される。処理が適正でなかったデータは、廃棄
される。
【0017】ここまで、装置の説明はストッフェルの米
国特許第4,194,221号に説明されている内容に
沿って行った。本発明によれば、図2に示すように、セ
ンサ・アレイ35からのイメージデータを、バス122
によりバックグラウンド周波数検知部150にも送る。
バックグラウンド・パターンを検知すると、バックグラ
ウンド周波数検知部150は、ライン151を通してイ
メージ処理制御機構に信号を送り、バックグラウンド処
理部152からのデータ転送を可能にする。たいていの
場合、バックグラウンドの検知によってバックグラウン
ド処理部152から転送されるデータは、センサに取込
んだイメージ面からバックグラウンドイメージデータを
除去したホワイト・データであるが、バックグラウンド
イメージデータを、黒、グレー、その他の色を含む、別
の任意のバックグラウンド・カラーに置き換えてもよ
い。
【0018】図3により説明すると、バックグラウンド
周波数検知部150は、ストッフェルの米国特許第4,
194,221号並びにリンらの米国特許第4,81
1,115号に記述されているものと類似の自動相関機
構200と、プラテン・カバー50上に付したバックグ
ラウンド部材52のパターンに合せて選定した周波数の
検知セットを包含する。さらに、バックグラウンドから
イメージへの、また、その逆の境界通過を検知する境界
検知機構202も備えており、これは、検知部202に
送られる標準画素・クロックからの信号及びライン同期
信号に基づいて、スキャン・ライン上の画素の位置及び
/又はページ内のスキャン・ラインの位置によって境界
の部位を表す。これらの位置の信号を、その後、自動拡
大、自動両面コピー、紙の大きさの指定調整などを含む
既知の機能に利用することができる。
【0019】本発明のもう一つの実施例では、フォルキ
ンスの米国特許第4,740,814号にあるものと類
似の電子写真装置を図4に示したが、光学レンズ式の複
写機に、編集加工の目的で文書をあらかじめ見ることの
できるラスタ入力装置を装備した。すなわち、図4に示
すように、電子写真式プリンタは、光導電性の表面31
2を有するドラム310を用いている。ドラム310
は、矢印314の方向に動き、光導電性の表面312の
一連の部分を、その移動経路の付近に配置した種々の処
理ステーションに順次進行させる。
【0020】操作に当って、オペレータは、制御パネル
316によって装置の作動を制御できる。制御パネル3
16は、制御装置318に結合されており、この制御装
置は、あらかじめプログラムした一連の操作に従って電
子写真式プリンタ内の種々の処理ステーションの作動を
制御するように処理ステーションに接続した、マイクロ
プロセッサを中心とするものであることが望ましい。さ
らに、制御装置318は、作成すべきコピーを電子的に
表示できるようにした表示装置320に、電気的に結合
されていることもある。すなわち、初めに、表示装置3
20に、原稿文書のイメージを表示する。表示したイメ
ージにより、操作者が制御パネル316を通じて行う種
々の操作の効果を表す。
【0021】引き続き図4を参照すると、まず、光導電
性の表面312の一部分がコロナ放電装置322の近く
を通り、これが光導電性の表面312を比較的高い、実
質上一様な電位に荷電する。光導電性の表面312の荷
電された部分は、イメージ作成部すなわち露光ステーシ
ョン324を通り抜ける。露光ステーション324にお
いては、透明なプラテン328上に下を向けて置いてあ
る原稿文書を、ランプ330で照射する。文書で反射さ
れた光線は、鏡332で反射され、レンズ334と33
5を通って、文書の光イメージを形成する。本発明によ
れば、プラテン・カバー350が、文書がスキャンされ
るときに文書をプラテン328に対して固定する。代表
的な構造の場合、プラテン・カバー350は、ハウジン
グ(図示せず)の上面に蝶番式取り付け具(図示せず)
で取り付けてあって、カバーがプラテンの上で開いたり
閉じたりできる。必ずしもそうではないが、通常は、プ
ラテン・カバーはプラテンより大きな寸法で、カバーが
閉位置に移動したときプラテンを実質上カバーするよう
になっている。プラテン・カバー350上にはバックグ
ラウンド部材352が取り付けてあって、カバーが閉位
置にあるときこれが文書をプラテン328に密着させ
る。バックグラウンド部材352には、挿入図4Bに示
すように、スキャンすべき文書に通常見られるものとは
異なる独特の印刷パターンを有する。
【0022】文書から反射された光イメージを、レンズ
335を通してセンサ・アレイ354又は同様の部分に
送る。鏡332、レンズ335、センサ・アレイ354
及びレンズ334は、ランプ330とタイミングを合せ
て動き、ランプに対して光イメージを形成するのに適し
た位置をとる。鏡336は、レンズ334を通して送ら
れる光イメージの光の経路の中に置く。レンズ334を
通して送る光イメージの光を、鏡336によって光導電
性の表面312の荷電された部分に向けて反射し、その
上に原稿文書に対応する静電潜像を記録する。
【0023】アレイ354は、そこに送られた光イメー
ジに反応して、検知した文書に対応するビデオイメージ
を生成する。アレイ354は、制御装置318と制御パ
ネル316に電気的に接続されており、検知したイメー
ジを表示装置320に表示する。操作者は制御パネル3
16によって、コピーに対する所望の加工を選択し、次
に、制御パネルがその選択を示す電気的な信号を制御装
置318に伝える。表示装置320は、加工されたコピ
ーを表示する。制御装置318は、プリンタの種々の処
理ステーションにも電気的に接続されている。こうし
て、制御装置318はこれらの処理ステーションを制御
し、原稿文書のコピーに、操作者が選択した加工を加え
る。
【0024】コピー・モードにおいては、原稿文書の光
イメージを光導電性の表面312の荷電された部分の上
に反射するように、レンズ334を通して送られる光イ
メージの経路に設置した鏡336により、静電潜像を光
導電性の表面312の上に記録する。順次連なる静電潜
像の間の部分と静電潜像の縦方向の外縁部分は、消去ラ
ンプ・アレイ360により放電させる。消去ランプ・ア
レイ360は、制御装置318からの編集加工指令に対
応して、静電潜像の指定の部分をも削除する。消去ラン
プ・アレイ360は、ドラム310の縦軸と実質上平行
な方向にその全幅にわたって存在する。コピーの中で原
稿文書の指定の部分を削除するためには、操作者は制御
パネル316を通じて、座標すなわち原稿文書のコピー
から削除すべき部分を指定する。これらの位置指定に対
応して、制御装置318が、アレイ360の中のランプ
を選択的に個別に点灯するよう制御する。こうしてそれ
ぞれの消去ランプ40の点灯継続時間を定める。すなわ
ち、アレイ内の特定のランプが、静電潜像の所望の部分
を削除するのに適切な時間に点灯され、出来上がったコ
ピーでは原稿文書の特定の部分が削除されている。さら
に、静電潜像の間の部分すなわちイメージ間領域を放電
させるためにも、アレイ360を点灯する。また、端の
方のランプは、ドラムの端の部分にある静電潜像の外側
のドラム外縁領域を放電させるため、連続的に点灯す
る。
【0025】現像システム362は、第一と第二の現像
ユニット364、365を有することがあり、現像ユニ
ット364は、静電潜像を黒色のトナー粒子で現像する
のに対し、現像ユニット365は、静電潜像を黒色以外
の色、例えば、赤色のトナー粒子で現像する。制御装置
318が現像ユニット364か現像ユニット365のい
ずれかを起動して、静電潜像を現像する。これらの現像
ユニットは、光導電性の表面から離れた位置から、これ
に近い作動位置に移動する。
【0026】現像後、ドラム310は、現像された潜像
を進行させ、この像を転写ステーションで支持材料のシ
ートに転写させる。支持材料のシートを、山積みしたシ
ート367の最上面のシートに接触している供給ロール
366を有するシート供給装置365によって、トナー
粒子イメージと接触するように移動させる。供給ロール
366は矢印368の方向に回転して、最上面のシート
を送り出しロール369の構成するニップに送り込む。
送り出しロール369は矢印370の方向に回転して、
シートをシュート372に移動させる。シュート372
は、進行する支持体シートをドラム310の光導電性の
表面312と接触させ、その上に現像されているトナー
粒子イメージを進行するシートと転写ステーションで接
触させる。
【0027】転写ステーションは、シートの裏側にイオ
ンを散布するコロナ発生装置374を有することが望ま
しい。これにより、トナー粒子イメージを光導電性の表
面312からシートに引き寄せる。転写後、シートはコ
ンベヤ376に乗り、ひき続き矢印378の方向に移動
して定着ステーションに向かう。
【0028】定着ステーションは、転写されたトナー粒
子イメージをシートに永久的に定着させる溶融機構部3
80を有する。シートは、溶融ロール382とバックア
ップ・ロール384の間を、粒子イメージを溶融ロール
382に接触させて通過する。こうして、粒子イメージ
をシートに永久的に定着させる。定着後、送りロール3
86がシートを受けトレー388に送り、操作者がプリ
ンタから取り出せるようにする。カラー・ハイライト・
コピーをするときには、シートを転写ステーションに戻
してその上に次のトナー粒子イメージを転写させてもよ
い。その後、シートは、この粒子イメージをシート上に
永久的に定着するために定着ステーションを通り、でき
あがったカラー・ハイライト・コピーは受けトレー38
8に進む。
【0029】粒子イメージを光導電性の表面312から
シートに転写させた後、ドラム310は光導電性の表面
をクリーニングステーション390へと回転させる。ク
リーニングステーション390では、光導電性の表面3
12に付着している残存粒子を、電子写真の分野で既知
の幾つかのクリーニング法の一つによって除去する。
【0030】本発明によれば、図5に示すように、セン
サ・アレイ338で生成したイメージデータを制御装置
318に送り、これがデータを処理して、バックグラウ
ンドとスキャンした文書の間の非連続性を判別する。す
なわち、イメージセンサ338からのイメージデータを
データ・バッファ400に送り、今度はこれがデータを
自動相関機構402に送り、この機構の出力がバックグ
ラウンド・パターン周波数の有無を示す。自動相関機構
402の出力を利用して境界検知機構404が、バック
グラウンドと文書の間の境界位置を画素又はスキャン・
ラインの位置として検知する。境界検知機構404は、
位置に関係して行う処理の制御及び縁辺部の消去制御
に、この情報を渡す。こうして、独特のバックグラウン
ド・パターンを検知したときに、外縁部消去ランプ36
0を点灯する。
【0031】ユカワらの米国特許第4,415,261
号に記述された仕組みと類似の本発明のもう一つの特長
によれば、センサでは検知できるがフォトレセプタ31
2の感度にはかからない反射作用を有するペイント、イ
ンクその他の材料で、プラテン・カバーにバックグラウ
ンド・パターンを印刷してもよい。この場合、縁辺部の
消去は、パターンのあるバックグラウンドを除去するた
めに必要なものではないが、それでも、その他の縁辺部
消去を要する機能のためにはあった方がよいであろう。
【0032】本発明のさらにもう一つの実施例によれ
ば、図6に示すように、単一のセンサ500に,バック
グラウンド・パターンの一つの小さな単位504に対応
するマスク502を備えてもよい。すなわち、例えば、
Xのパターンあるいは同様の通常は文書に縁辺部にはな
いパターンを有するバックグラウンド・パターンに対し
ては、センサ500にはXのパターンを検知するように
マスクする。文書とセンサの相対的な動きによって、お
そらくは図3と図5に記述したのと同様の自動相関機構
によって検知できる周波数で、強い波打ちパターンを生
ずる。この波打ちの周波数を検知することで、文書の縁
を、センサと文書の相対位置に関係付けて知ることがで
きる。
【0033】本発明を、望ましい実施例を参照して記述
した。本明細書を図面と併せて読解すれば、出願人以外
の者も修正法に思い至ることは明らかである。これらの
実施例は例示に過ぎず、当業者によれば、この説明から
種々の別法、修正、変法又は改良が考案されようが、特
許請求範囲はそれらを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 Aは本発明によるバックグラウンド表面を有
するプラテン・カバーを含む例示の入力スキャナの側面
図であり、Bは本発明のバックグラウンド・パターンの
縮尺不同の表示である。
【図2】 本発明において特に使用する、イメージデー
タ処理システムのブロック図である。
【図3】バックグラウンド検知機構の主要システム要素
のブロック図である。
【図4】 本バックグラウンド検知システムを組み込ん
だイメージ検知装置と消去機能を有する電子写真システ
ムである。
【図5】 図4の電子写真システムに用いるバックグラ
ウンド検知機構の主要システム要素のブロック図であ
る。
【図6】 検知できる周波数応答を生成するようにバッ
クグラウンド・パターンを電子的に読み取るための単一
センサである。
【符号の説明】
10 入力スキャナ、12 ハウジング、13 基部、
15 側面、16 端面、18 頂面、20 プラテ
ン、22 文書、26 キャリッジ、29 レール、3
0 駆動スクリュー、32 ステップ・モータ、35
スキャニング・アレイ、37 レンズ、38 鏡、40
ランプ、50 プラテン・カバー、52バックグラウ
ンド部材、120 データバッファ、122 データ・
バス、124イメージ周波数検知部、126 ライン、
128 イメージ処理制御機構、130 周波数依存イ
メージ処理部、136 バス、138 出力バッファ1
50 バックグラウンド周波数検出部、151 ライ
ン、152 バックグラウンド処理部、200 自動相
関機構、202 協会検知機構、310 ドラム、31
2表面、316 制御パネル、318 制御装置、32
0 表示装置、322 コロナ放電装置、324 露光
ステーション、328 プラテン、330 ランプ、3
32 鏡、334,335 レンズ、350 プラテン
カバー、352 バックグラウンド部材、354 アレ
イ、360 消去ランプ・アレイ、362 現像システ
ム、364 第一の現像ユニット、365 第二の現像
ユニット、366 供給ロール、369 送り出しロー
ル、372 シュート、374 コロナ発生装置、37
6 コンベヤ、380 溶融機構部、382 溶融ロー
ル、384 バックアップ ロール、386 送りロー
ル、388 受けトレー、390 クリーニングステー
ション、400 データ・バッファ、402自動相関機
構、404 境界検知機構、500 センサ、502
マスク、504 バックグラウンド・パターンの小さな
単位

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イメージ処理中のある特定時間、イメー
    ジを光の強度として検知する光センサからなるアレー
    と、イメージ処理中、 原稿を支持するための透明プラテン
    と、 その透明プラテン上に支持された原稿を照射し、反射し
    た光を前記アレーに指向する照射手段と、 前記アレーと原稿との間の距離を調整するための手段
    と、イメージ処理中、 閉じた状態では、前記プラテンと原稿
    とを覆い、且つ、その閉じた状態の光照射面にバックグ
    ラウンドパターンを有するプラテンカバーと、前記イメージを光の強度として検知する過程で原稿の縁
    辺部を示す背景パターンを検出し、イメージ周縁位置を
    出力として示す手段を有する 入力スキャナであって、前記バックグラウンドパターンは、特定の周波数と角度
    のイメージデータを含む、コピーすべき文書には通常使
    用されない周波数を有するパターンによって構成され、 イメージ周縁位置を出力として示す手段は、前記センサ
    ・アレイで生成したイメージデータを直接、データ・バ
    ッファに送り、このデータがバックグラウンド・パター
    ン周波数の有無を示す自動相関機構を利用して、バック
    グラウンドと文書の間の境界位置をスキャン・ラインの
    位置として検知する機能を有する入力スキャナ。
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