JPH04238457A - 電子写真装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置に関し、特
に書籍などのように、その原稿から原稿台までの距離が
同一原稿上でも異なるために生じる電子写真画像の歪を
軽減可能な電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置の開発が盛んに行わ
れ、さらに、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）に代表
されるような新材料開発の成功に伴って、電子写真画像
技術においても高画質，高安定性が達成されるようにな
り市場の要求に応えて新機種の生産，販売が精力的に行
われている。

【０００３】また、多様化する市場の要求から、拡大・
縮小の倍率変化のみならず、白黒反転処理，鏡像複写等
、原稿に様々な処理を施し、希望する電子写真画像を得
る高機能なデジタル電子写真装置の開発・販売も盛んで
ある。

【０００４】このようなデジタル電子写真装置、および
画像形成プロセスの概略を以下の図２および図３に従っ
て説明する。

【０００５】図２はデジタル電子写真装置の一例を、ま
た、図３はその原理的動作手順の概要を示す。図２にお
いて、１はリーダ部、２はプリンタ部である。リーダ部
１ではアナログ電子写真装置と同様に、まず原稿３が原
稿照明ランプ４の走査によって照射され、その原稿画像
の濃淡に比例した反射光が、ミラー系５〜７およびレン
ズ８を介して受光素子部９に結像され、ここで順次画素
に分解されると共に光電変換される。しかして、変換さ
れた電気信号は図３に示すように画像処理部１０で各種
画像処理された上、伝送ケーブルを介してプリンタ部２
に伝送され、レーザスキャナ１１によってレーザ変調さ
れる。

【０００６】しかして、ここで、伝送されてくる電気信
号に応じてＯＮ・ＯＦＦするレーザ光は、プリント機構
の感光体１２に照射され、これによってプリンタ部２で
の潜像形成，電子写真画像形成が以下のようにして行わ
れる。

【０００７】すなわち、矢印Ｘ方向に回転する感光体１
２の周辺には、周知のように、主帯電器１３，静電潜像
形成位置１４，現像器１５，転写紙給送系１６，転写帯
電器１７Ａ，分離帯電器１７Ｂ，クリーナー１８，搬送
系１９および除電光源２０などが配設されている。

【０００８】そこで、このように構成されているプリン
ト機構ではその感光体１２の表面感光層が主帯電器１３
によって＋（または−）６〜８ｋＶの高電圧に一様に帯
電された上、これにレーザー光がミラー系２１を介して
照射されることにより、感光体１２上に静電潜像が形成
される。そしてこの潜像に現像器１５からネガ（または
ポジ）極性トナーが供給されてトナー像が形成される。 一方、転写紙通路２２，レジストローラ２３を含む転写
紙給送系１６を通り感光体に向けて供給される転写材Ｐ
には、＋（または−）７〜８ｋＶの高電圧が印加された
転写帯電器１７Ａと感光体１２との間の間隙において転
写し背面側から、トナーとは反対極性の正電解が与えら
れ、これによって感光体１２の表面に形成されたネガ（
またはポジ）極性トナー像が転写材Ｐに転写される。 なお、ここで分離された転写材Ｐは転写紙搬送系１９に
よって定着装置（不図示）に導かれトナー像が定着され
て装置外に排出される。また、転写位置において転写に
寄与せず感光体表面に残った残留トナーはクリーナに至
り、クリーニングブレード２６によってクリーニングさ
れる。クリーニングによって更新された感光体表面には
さらに除電光源２０から除電露光が与えられて再び同様
のサイクルに供せられる。

【０００９】図４は図２に示すリーダ部１中の画像処理
部１０での主要機能をブロック図で示したものである。 受光素子部９のＣＣＤから順次送られてくる各画素の濃
度に応じたアナログ信号は、まずそのＡ／Ｄ変換部１０
１で濃度に応じたレベルのデジタル信号に変換される。 その後、原稿照明ランプ４の光量分布のバラツキやＣＣ
Ｄ受光部の感度のバラツキ等を補正するために、シェー
ディング補正部１０２でデジタル信号の補正がなされた
上、その信号が一時的にそのラインメモリ１０３に蓄え
られる。すなわち、かかる信号をラインメモリ１０３に
書き込んだり、ラインメモリ１０３から読み出したりす
るタイミングが変倍・移動処理部１０４で変えられるこ
とにより、画像の変倍・移動処理が行われ、かくしてラ
インメモリ１０３から読み出された信号は濃度処理部１
０５に送られる。かくして濃度処理部１０５では、送ら
れてきたデジタル信号のレベルが規定のしきい値より高
いか低いかによって、各画素の黒か白かを判断し、これ
を２値信号で出力する。そして白黒指定部１０６では２
値信号を必要に応じて反転させることにより、所定の画
素を白黒反転させる。また、原稿位置認識部１０７では
、濃度処理後の信号を用いて、原稿３が原稿台のどの位
置に置かれているかを認識し、記憶する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】複写機として上述した
ような電子写真装置が出現したことにより極めて容易に
書類の複写が可能となり、また複写機の性能向上と共に
コピーコストの低減，各種機能の充実等の要因も加わり
、一般事務用，官公庁の証明書類，申請書類、また書籍
，会議資料，チラシ，ビラ類に至るまで、複写物の需要
は大きく伸び、もはや無くてはならないものとなってい
る。そのために、官公庁はじめ、各企業や商店等では、
コピー量の増大に対し、ペーパーレス化の提唱に伴って
、様々な機器の開発が進められてはいるものの、総複写
枚数はなお増加の一途をたどっているのが現状である。

【００１１】そこで、上記のような従来の電子写真技術
によって、良好な写真画像が得られ、また、様々な機能
が具えられることにより利用者の希望に応じて原稿画像
に各種加工を施した電子写真画像が得られるようになっ
たものの、上記のような状況下においてさらに使い易く
多機能な電子写真装置の開発が望まれている。

【００１２】その１つとして、書籍を複写する際の煩わ
しさの軽減が強く望まれている。従来の電子写真装置に
あっては、書籍を複写するにあたり、複写しようとする
ページを原稿台に密着させるようにするために、書籍の
背表紙を手で原稿台に押し付け、複写していた。このよ
うにすると各ページを複写するたび毎に余計な手間がか
かるばかりではなく、原稿である書籍の装丁が傷んでし
まうという問題があった。また、背表紙の押し付け方が
不十分であると、とじしろ近傍が原稿台に密着しないた
めに、複写画像が歪んでしまうという欠点があった。

【００１３】本発明の目的は、上述のごとき従来の電子
写真装置の問題および欠点に着目し、これらの解決を図
り、書籍を複写する場合に背表紙を手で原稿台に強く押
し付けたりしなくても、原稿全面にわたって、歪のない
良好な電子写真画像を得ることができる電子写真装置を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記本発明
の目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、デジタル
電子写真装置において、原稿台から原稿までの距離を測
定する手段を設け、その距離を所定間隔ごとに検知する
ことにより、原稿面の各部のにおける曲率を算出し、そ
の曲率に応じて画像処理部で補正を行うことにより、常
に原稿画像に忠実な電子写真画像を得ることができるこ
とを見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１５】すなわち、本発明は、原稿台に載置された
原稿から光学的走査により読取られたデータに対し変倍
を含む画像処理がなされ、処理された信号に基づいて記
録が行われる電子写真装置において、前記光学的走査中
に前記原稿台から前記原稿上の読取られるデータまでの
距離を検出する測距手段と、該測距手段からの情報に基
づいて前記読取られたデータの倍率を補正する手段とを
具備したことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】本発明によれば、光学的走査により読取られた
データの原稿台からの距離が測距手段によってデジタル
に検出されるので、その情報に基づいてデータの倍率補
正が可能となり、書籍を複写する際に背表紙を手で押え
付けなくても、とじしろ近傍で歪が生じることのない、
良好な電子写真画像を得ることができる。

【００１７】そこで、例えば、図５に示すように書籍３
０が開かれた状態でその頁の原稿３１がこのような形で
原稿台３２上に載置された場合、ブックモードを選ぶこ
とで、微小区間ｄｘ毎にその位置の原稿高さｈ１　，ｈ
２を測定し、その間での高さの差ｄｈを求めることによ
り、原稿の傾き角度ＡをｔａｎＡ＝ｄｈ／ｄｘとして算
出することができる。なおその間の原稿３１上の距離Ｓ
は次式で近似的に求められる。

【００１８】

【数１】Ｓ＝（ｄｘ２　＋ｄｈ２　）１／２従って、そ
の区間ではその横方向複写倍率をＳ／ｄｘ倍することに
より、原稿３０が傾いていることにより生ずる歪を補正
し、原稿３０が原稿台３２に密着している場合と同様の
電子写真画像を得ることができる。

【００１９】

【実験例】以下、まず本発明による機能的要素の構成お
よび動作を確認するために行った実験について詳述する
。

【００２０】（実験１）原稿の高さ測定に赤外線による
アクティブ測距法を用いることとし、かかる測距装置を
キヤノン製の複写機ＮＰ−９０３０の原稿照明ランプ固
定台に図６に示すように取り付けた。図６および図７中
、３２がその原稿台、６０２は原稿照明ランプ固定台、
４は原稿照明ランプ、６０４は測距装置の赤外線射出部
、６０５は測距装置のセンサ部である。なおここで、赤
外線射出部６０４と原稿台３２上の図７に示す赤外線照
射位置７０１とを結んだ線の原稿台３２とのなす角度Ｂ
がこの赤外線照射位置７０１とセンサ部６０５とを結ん
だ線と原稿台３２との間の角度Ｃと等しい場合には原稿
台３２上で反射した赤外線がセンサ部６０５に入射して
しまうため、角度Ｂと角度Ｃとは等しくならないように
した。さらにまた、原稿照明ランプ固定台６０２の副走
査スピードを５０ｍｍ／ｓｅｃとなるように改造し、２
０μｓｅｃ毎、すなわち１ｍｍ毎に原稿台３２上の不図
示の原稿の高さを読み取り、その結果をマイクロコンピ
ュータに読み込んだ。

【００２１】また、原稿台３２はガラスでできており、
ガラスの原稿台３２中では空気中と赤外線の屈折率が異
なるために、測距装置と原稿との距離の測定値は実際の
値と異なってくるが、この影響分は予めマイクロコンピ
ュータに入力しておき、誤差が生じないようにした。

【００２２】このように構成した複写機の原稿台３２上
に書籍３０を図８（書籍３０を原稿台３２の側方から見
て示す）のように広げて伏せた状態に載置し、上述した
装置を用いて原稿３１の高さを測定し、原稿の形状を再
現したものを図９に示す。図９中、実線が測定結果の形
状、破線が原稿の実際の形状を示している。この結果か
ら、本実験で用いた装置により、原稿の高さを正確に測
定して原稿の原稿ランプ走査方向にかかわる曲線の形状
を正しく認識できることを確認した。

【００２３】（実験２）次に、図１０に示すように、副
走査方向にスキャンするイメージセンサ１００２を原稿
台３２の一方の側面に配置し、図８に示すような原稿３
１の側面形状を読み取り、原稿台３２上の原稿高さを求
めた。なお、ここで、１００３および１００４はイメー
ジセンサ副走査用のモーター、１００５はセンサ１００
２に連結された走査用のワイヤーである。

【００２４】上述した構成の装置により、図８に示した
原稿形状を読み取らせたところ、図１１に示すものとな
った。ここで、実線は測定結果の形状を、破線は原稿の
実際形状を示す。この結果から、本実験で用いた装置に
よっても原稿の形状を読み取り、原稿の高さを測定する
ことが確認できた。

【００２５】なお、以上に述べたように実験１および実
験２によって、原稿台上の原稿の高さを測定することが
可能であることを確認したが、本発明に適用可能な原稿
の高さ測定手段は上述した２つの装置に限られるもので
ないことは勿論である。

【００２６】（実験３）さらに他の実験としてキヤノン
製の複写機ＮＰ−９０３０を改造し、コピー途中におい
てもデジタル信号の入力によって、リアルタイムで複写
倍率を変化させることができるようにして、以下に述べ
る実験を行った。

【００２７】まず図８に示した形状の原稿３１を上述複
写機（特に図示せず）の原稿台上に載置し、１ｍｍ間隔
で原稿台と原稿との距離を計り、隣接する２点でその距
離の差ｄｈ（ｍｍ）を求めた（図５参照）。そのｄｈを
用いて、その区間での原稿の実寸Ｓを次式で近似的に演
算し、

【００２８】

【数２】Ｓ＝（１＋ｄｈ２　）１／２ その区間の横方向複写倍率をＳ×１００％とした。

【００２９】そして、各区間ごとにこのようにして演算
した複写倍率を、上記のように改造された複写機ＮＰ−
９０３０にデジタル信号で送りながらコピーしたところ
、原稿の傾斜によって生じる歪の少ない良好な電子写真
画像が得られた。

【００３０】（実験４）上述の実験１，実験２および実
験３は例えば書籍原稿の上下の側面が副走査方向と平行
になるように原稿台上に書籍を開いた状態で置いて行っ
たものであるが、実験４ではその方向が前述の副走査方
向に対して角度Ｄをなしている場合について検討すべく
、以下の実験を行った。

【００３１】すなわち、実験４においては、キヤノン製
の複写機ＮＰ−９０３０を実験１（図６，図７参照）で
示すように改造し、さらに原稿台３２上に図１２に示す
ように書籍原稿３１を載置した。そして、原稿位置の認
識としてこれまでのＸ１　，Ｘ２　，Ｙ１　，Ｙ２　に
加えて、Ｘ３　，Ｙ３　をも読み込むように改造した。

【００３２】本実験においても、実験３で示したように
、算出した原稿の傾きをもとに各区間での複写倍率を決
定するが、この場合、図１２で線Ｐで示す原稿高さ測定
位置から例えばＹ軸方向にｙ離れた位置での原稿に対す
る複写倍率の変化はＰ線上の測定位置よりもｙｔａｎＤ
だけＸ軸方向にずらした位置で得られるものとして処理
した。ここでｔａｎＤは

【００３３】

【数３】ｔａｎＤ＝（Ｙ３　−Ｙ１　）／（Ｘ３　−Ｘ
１　）数３から求められる。

【００３４】以上のように改造された複写機を用いて、
図８に示したような原稿３１を原稿台３２の走査方向に
対して約２０度傾けて載置した状態でコピーを行った。 得られたコピー画像は全面に歪のない良好なものであり
、本実験に適用した装置および方法により、原稿台３２
の走査方向に対して傾いた原稿に対しても本発明が有効
であることを確認した。

【００３５】以上に述べた如く、原稿台上に展開して載
置された書籍等の原稿面から複写を実施するにあたり、
実験１〜４で用いたような装置および方法により原稿台
上から原稿面までの高さの変化を補正し得ることが明ら
かとなった。そこで、以下に、図１に従い本発明による
複写動作の手順について説明する。

【００３６】まず、ステップＳ１でブックモードである
か否かを判断し、肯定の判断の場合はステップＳ２で原
稿照明ランプをホームポジションに導き、ステップＳ３
で原稿高さｈ１　（以下図５参照のこと）を測定する。 そしてステップＳ４で原稿照明ランプをｄｘだけ副走査
したあと、ステップＳ５で再び原稿高さｈ２　を測定し
、ステップＳ６において原稿高さの差ｄｈ＝ｈ２　〜ｈ
１　を、さらにステップＳ７でＳ＝（ｄｘ２　＋ｄｈ２
　）１／２　をそれぞれ演算し、その演算結果に基づい
てステップＳ８で複写倍率をＳ／ｄｘ倍し、ステップＳ
９においてプリンタ部２に実施すべき複写倍率を通知す
る。ついでステップＳ１０において、副走査の結果が原
稿の後端に達したか否かを例えば不図示のセンサからの
情報により判断し、達していないとの判断であればステ
ップＳ３に戻って以下のステップＳ３〜Ｓ１０を繰返す
。また、ステップＳ１でブックモードでない、例えば通
常の平坦な原稿が取扱われる場合はステップＳ１１に分
岐し、全ての複写倍率を１倍として、ステップＳ１２に
進みことをプリンタ部２に通知する。

【００３７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を具体的に説明する
が、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

【００３８】（実施例１）実験１で用いた、改造型のキ
ヤノン製の複写機ＮＰ−９０３０に、さらに実験３に用
いたような改造を加えて、その測距装置により測定した
原稿３１の高さを読み込むようにした。そしてそのデー
タをもとに、実験３で示した計算を行い、さらに各点の
複写倍率を指定するデジタル信号を送るためにマイクロ
コンピュータを設け、図８に示したような原稿３１を書
籍３０の上下の側面が原稿照明ランプの副走査方向と平
行になるようにして原稿台３２上に載置し、コピーした
。その結果、傾斜面の文字も明確に読み取ることができ
る鮮明な複写画像が得られた。

【００３９】（比較例１）上記の実施例１とその機能的
な比較をするために、キヤノン製の複写機ＮＰ−９０３
０に全く改造を加えずに、図８に示した原稿３１を書籍
３０の上下の側面が副走査方向と平行になるようにして
載置し、コピーを行った。その結果として得られた複写
画像では、画像中央部に近付くにつれて画像が走査方向
に縮小され、中央付近では画像中の文字が読み取れない
状態であった。

【００４０】（実施例２）実験４で用いた改造型のキヤ
ノン製複写機ＮＰ−９０３０により、図８で示した原稿
３１を原稿台３２上でその副走査方向に対して０〜２０
度の範囲で任意に傾けた状態で載置し、複写倍率を実験
４のようにして修正しつつコピーを行った結果、全て画
像全体で歪のない良好な複写画像を得ることができた。

【００４１】（比較例２）上記の実施例２に対し、キヤ
ノン製の複写機ＮＰ−９０３０に全く改造を加えずに、
図８で示した原稿３１を原稿台３２上でその副走査方向
に対して０〜２０度の範囲で任意に傾けてコピーを行っ
たが、得られたコピー画像はいずれもコピー画像中央付
近で歪んでおり、画像中の文字は読み取れないものもあ
った。

【００４２】（実施例３）実施例１で用いた複写機によ
り、任意の原稿をコピーし、コピー画像の評価を行った
。得られたコピー画像は原稿の種類によらず、歪のない
良好なものであった。

【００４３】（比較例３）上記実施例３に対し、キヤノ
ン製の複写機ＮＰ−９０３０に全く改造を加えずに、実
施例３で用いた原稿３１を使用し、コピー画像の評価を
行った。原稿が平面のものに対しては良好なコピー画像
が得られたが、原稿が書籍の場合には、背表紙を手で原
稿台に押し付けないと中央部付近でコピー画像が歪んで
しまった。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記光学的走査中に前記原稿台から前記原稿上の読取ら
れるデータまでの距離を検出する測距手段と、該測距手
段からの情報に基づいて前記読取られたデータの倍率を
補正する手段とを具備したので、原稿の一部が書籍の場
合のように原稿台から浮いた状態にある場合でも、常に
原稿画像に忠実な電子写真画像を得ることができる。従
って、従来のように書籍をコピーする場合でも背表紙を
原稿台に押し付ける必要がないため、複写をすることに
よって装丁に破壊が生じたりする虞がなくなる。

【００４５】また、必要に応じてリーダ部の光学系に焦
点深度の深いレンズを用いたり、ズームレンズを用いる
ことで、より高画質な電子写真画像を得ることができる
。

【００４６】さらにまた、従来技術では、書籍等のよう
にとじしろ近傍に曲がりのある原稿をコピーする際に、
とじしろ近傍で画像が開帳方向に縮小されるため、とじ
しろ側の余白部が狭まり、原稿中央を正確に合わせない
と左ページが右ページに入り込んでしまったり、逆に右
ページが左ページに入り込んだりしやすく、これによっ
て、コピー画像がとじしろ側で切れてしまったり、ある
いはコピー画像を２つ折にして製本する場合に折目が画
像域中に入ってしまうことがあったが、本発明を用いる
ことにより、原稿に余白部までが忠実に再現されるため
、このような問題も生じないという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による複写補正動作の手順を示すフロー
チャートである。

【図２】デジタル電子写真装置の一例をブロック的に示
す構成図である。

【図３】デジタル電子写真装置の原理的構成を示すブロ
ック図である。

【図４】リーダ部中の画像処理部の機能的ブロック図で
ある。

【図５】原稿の形状と高さ測定位置の関係を示す説明図
である。

【図６】本発明にかかる測距手段の一例を複写機の原稿
照明ランプ固定台と共に示す平面図である。

【図７】図６に示す測距手段を側方から見て示す説明図
である。

【図８】本発明にかかる実験，実施例で用いた原稿の形
状を示す側面図である。

【図９】本発明による原稿高さ測定により、原稿の形状
を再現した実験結果を示す線図である。

【図１０】本発明にかかる測距手段の一例としてイメー
ジセンサを用いた原稿形状認識装置の構成を示す斜視図
である。

【図１１】図１０の装置を用いて原稿の形状を測定した
結果を示す側面図である。

【図１２】本発明の実験４および実施例３にかかわる原
稿と原稿台との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　リーダ部 ２　　プリンタ部 ４　　原稿照明ランプ ９　　受光素子部 １０　　画像処理部 １１　　レーザスキャナ ３０　　書籍 ３１　　原稿 ３２　　原稿台 １０４　　変倍／移動処理部 ６０２　　原稿照明固定台 ６０４　　赤外線射出部 ６０５　　センサ部 １００２　　イメージセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原稿台に載置された原稿から光学的走
   査により読取られたデータに対し変倍を含む画像処理が
   なされ、処理された信号に基づいて記録が行われる電子
   写真装置において、前記光学的走査中に前記原稿台から
   前記原稿上の読取られるデータまでの距離を検出する測
   距手段と、該測距手段からの情報に基づいて前記読取ら
   れたデータの倍率を補正する手段とを具備したことを特
   徴とする電子写真装置。