JPH07140433A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原稿との境界を検出し易しくかつ画質の劣化を
最小限に留める。 【構成】プラテン２上に載置された原稿の情報を光電変
換する撮像素子を用いて読み取る画像処理装置におい
て、原稿を押しつけるプラテンカバー３に装着される液
晶プレート５を備え、該液晶プレート５は、低分子液晶
材料と高分子化合物の少なくとも二成分から構成される
液晶・高分子複合膜１４を二枚の導電性支持体９、１２
間に挟みこみ、一方の導電性支持体を高透過率の透明導
電性支持体９とし、他方の導電性支持体を高反射率の導
電性支持体１２とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、ファ
クシミリ、レーザプリンタ等の画像処理装置に係わり、
とくにプラテン上に載置された原稿のサイズと位置を自
動的に検出する機能を有する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真複写機、ファクシミリ、
レーザプリンタ等の画像処理装置において、赤、緑およ
び青の色信号を発生するフルカラーセンサを用いること
により、フルカラーの画像処理を行う画像処理装置、あ
るいは黒色とそれ以外の色の２色を用いて画像処理を行
う、いわゆるプラス１カラー方式の画像処理装置の開発
が盛んに行われている。そして、このようなフルカラー
センサを用いる画像処理装置においては、フルカラーセ
ンサから出力される画像データにデジタル処理を施すこ
とによって、いわゆるフリーレジストが達成されてい
る。

【０００３】すなわち、図５に示すように、プラテン１
の所定の位置には、レジストレーション位置を示すマー
ク２が付されているが、デジタル処理を行う画像処理装
置においては、原稿３をプラテン１の任意の位置に載置
することができ、この場合、読み取られた画像データに
基づいて、副走査方向Ｘの最小値Ｘｍｉｎ、最大値Ｘｍ
ａｘおよび主走査方向Ｙの最小値Ｙｍｉｎ、最大値Ｙｍ
ａｘを検知することによって、原稿３が載置されている
位置および原稿サイズを認識することができる。これが
フリーレジストと称されるものであるが、この場合、Ｘ
ｍｉｎ、Ｘｍａｘ、Ｙｍｉｎ、Ｙｍａｘの４つの値を検
知するために種々の提案がなされている。

【０００４】例えば、特開昭５９−２２５６６９号公報
においては、プラテンカバーの原稿押さえ面を鏡面にす
る方式が提案され、また、特開平３−７９６７号公報に
おいては、プラテンカバーの原稿押さえ面にネマティッ
ク液晶を用いて、原稿検知時に液晶の透過率を切り換え
る方式が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５９−２２５６６９号公報に示すプラテンカバーの原稿
押さえ面を鏡面にする方式においては、原稿が斜めに載
置されたときに周辺に黒い部分が複写されたり、原稿の
形成されたパンチ穴が同様に黒く複写されるという欠点
があった。あるいは一般の原稿の地肌より高濃度に着色
した原稿カバーを使用すると裏写りが発生するなどの欠
点があった。

【０００６】また、特開平３−７９６７号公報に示すプ
ラテンカバーの原稿押さえ面にネマティック液晶を用い
る方式においては、一般にネマティック液晶は、基材を
ガラスで構成しているため衝撃に弱いこと、透過率が低
いため高い反射率が得られないこと、しかも光の入射角
依存性が大きいため良好なコントラストを得るための光
路設計が難しく、実質的にプラテンカバーに設けること
は困難である。

【０００７】本発明は上記問題を解決するものであっ
て、原稿との境界を検出し易しくかつ画質の劣化を最小
限に留めることができる画像処理装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の画像
処理装置は、プラテン上に載置された原稿の情報を光電
変換する撮像素子を用いて読み取る画像処理装置におい
て、原稿を押しつけるプラテンカバーに装着される液晶
プレートを備え、該液晶プレートは、低分子液晶材料と
高分子化合物の少なくとも二成分から構成される液晶・
高分子複合膜を二枚の導電性支持体間に挟みこみ、一方
の導電性支持体を高透過率の透明導電性支持体とし、他
方の導電性支持体を高反射率の導電性支持体としたこと
を特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明においては、液晶・高分子複合膜を用い
てガラス基材ではなく柔らかいＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）フィルムを基材にし、さらに背面側の電
極面をアルミ蒸着で構成し、液晶が透過モードには背面
のアルミ蒸着層によって高反射率が得られるようにし、
非透過モード時には白濁状態で概ね原稿の地肌と同じレ
ベルの濃度が得られるようにするもので、原稿検知時に
はアルミ蒸着層の高反射面を透過するところにより原稿
の地肌と識別し易しくて検知精度をあげ、複写時には白
濁状態にすることでパンチ穴が黒く複写されたり裏写り
が発生することをなくすものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の画像処理装置の１実施例を示
し、図Ａは全体斜視図、図Ｂは図Ａの拡大断面図であ
る。

【００１１】図１（Ａ）において、画像処理装置１の上
部には、原稿を載置するためのプラテン２と、載置され
た原稿を押さえるためのプラテンカバー３が設けられ、
このプラテンカバー３の原稿押さえ面には、本発明に係
わる液晶プレート５が装着されている。

【００１２】図１（Ｂ）に示すように、液晶プレート５
は、プラテンカバー３にクッション部材６を介して張り
付けられる。液晶プレート５は、原稿照射光を十分透過
させるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム
７に、ＩＴＯ（透明電極層）８をコートした透明導電性
支持体９と、原稿照射光を反射させるＰＥＴフィルム１
０にアルミ蒸着層１１を有する高反射率の導電性支持体
１２と、二枚の導電性支持体９、１２の間隔を保つため
に配設されるスペーサ材１３と、二枚の導電性支持体
９、１２の間に封入される液晶・高分子複合膜１４と、
二枚の導電性支持体９、１２の両端から引き出される電
極１５とから構成される。

【００１３】前記液晶・高分子複合膜１４は、低分子液
晶材料と高分子化合物の少なくとも二成分から構成さ
れ、二枚の導電性支持体９、１２の電極１５に電圧を印
加することにより、液晶・高分子複合膜１４を白濁状態
から透過状態に変え、電圧の印加を解除すれば元の白濁
状態に復帰させるものである。二枚の導電性支持体９、
１２に印加する電圧は、液晶・高分子複合膜１４の劣化
防止という意味からも交流電圧が望ましく、２０Ｈ_Z〜
２０ｋＨ_Z程度の正弦波、矩形波、三角波などを用い
る。

【００１４】さて、電圧が印加された液晶・高分子複合
膜１４は原稿照射光を透過しもう一方のアルミ蒸着層１
１では、ほとんどの光が正反射させられるため受光面で
ある固体撮像素子には高濃度の画像情報が得られ、図２
（Ａ）に示すように原稿領域以外の部分は濃度閾値ＴＨ
より高い濃度が得られるものである。また、電圧が解除
された液晶・高分子複合膜１４は、分子の配列がランダ
ムになるため透明導電性支持体９を通過した原稿照射光
は液晶・高分子複合膜１４で散乱されて白濁状態とな
り、図２（Ｂ）に示すように原稿領域も原稿領域外も同
程度の濃度閾値ＴＨより低い濃度の状態がつくりだされ
るものである。

【００１５】以上の二つの状態をつくりだすことによ
り、原稿検知を行うときには液晶・高分子複合膜１４を
高濃度状態にして原稿との境界を識別しやすくし、コピ
ースキャンでは白濁の低濃度状態にして原稿の地肌との
濃度差を小さくして複写の画質劣化をなくすものであ
る。

【００１６】以下に液晶・高分子複合膜１４の具体的な
構成例について説明する。

【００１７】（構成例）低分子液晶材料（ＢＤＨ社製
Ｅ−４４）を１重量部、高分子化合物（ポリメチルメタ
クリレート）を１重量部、をトルエン８重量部に溶解さ
せ、塗布液を調整した。表面にアルミを蒸着したポリエ
チレンテレフタレートフィルムのアルミ面上に上記塗布
液をワイヤーバーにより塗布した後、溶媒を完全に揮発
させ、液晶・高分子複合膜を作製した。膜厚は２０μｍ
であった。表面にＩＴＯをコートしたポリエチレンテレ
フタレートフィルムのＩＴＯ面を上記複合膜の上に圧着
し、構成例のプラテンカバー用調光シートとした。

【００１８】（構成例）液晶性モノマーとして下記構
造式（化１）で示されるシアノビフェニル系アクリルモ
ノマー０．５重量部、非液晶性モノマーとしてエチルメ
タクリレート９．５重量部、をテトラヒドロフラン中で
アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を重合させ、
粗製の側鎖液晶性共重合体を得た。これをメタノールを
用いて再沈殿精製することにより、本発明に用いる側鎖
液晶性共重合体を得た。構成例において高分子化合物
として使用したポリメチルメタクリレートの代わりに上
記で合成した側鎖液晶共重合体を用いた以外は構成例
と全く同様にして構成例のプラテンカバー用調光シー
トとした。

【００１９】

【化１】

【００２０】（構成例）重合性組成物としてアクリレ
ートモノマー（大日本インキ性ＴＰＡ）１重量部、低分
子液晶材料（ＢＤＨ製Ｅ４４）１重量部、重合開始剤と
して２．ヒドロキシ．２．メチル．１．フェニルプロパ
ン．１．オンを０．１重量部、を混合し、これにギャッ
プ保持用として直径２０μｍのガラスファイバースペー
サーを若干量添加して、液晶・高分子複合膜形成性溶液
とした。これを構成例で用いたアルミ蒸着フィルム上
に塗布しながら同時にＩＴＯコートフィルムをラミネー
トした。ラミネートしたフィルムのＩＴＯコートフィル
ム面からブラックランプにより紫外線を照射して重合性
組成物を重合させ、構成例のプラテンカバー用調光シ
ートとした。

【００２１】（構成例）構成例で使用した液晶モノ
マー（化１）１重量部、ｎ−ブチルアクリレート９重量
部、アクリレートモノマー（大日本インキ性ＴＰＡ）１
０重量部、低分子液晶材料（ＢＤＨ製Ｅ８）２０重量
部、を混合し、ギャップ保持用として直径２０μｍのガ
ラスファイバースペーサーを若干量添加して液晶・高分
子複合膜形成性溶液とした。構成例と同様にして構成
例のプラテンカバー用調光シートとした。

【００２２】次に図３により、本発明の画像処理装置に
おける原稿の位置およびサイズの検出方式について説明
する。

【００２３】まず、ＩＩＴ（イメージ・インプット・タ
ーミナル）２１のフルカラーの固体撮像素子でアナログ
濃度信号として読み取られた画像データは、デジタル化
処理手段２２に入力され、セル単位に時分割に順次出力
され所定画素単位の例えば８ビットのデジタル濃度信号
として色成分データ（緑；Ｇ，青；Ｂ，赤；Ｒ）に変換
されて出力され、色分離手段２３に入力される。色分離
手段２３においては、各色成分データから濃度情報と黒
（メインカラー・フラグ；ＭＣＦ）、赤（サブカラー・
フラグ；ＳＣＦ）の色情報に生成される。

【００２４】そして、地肌除去手段２４にて地肌濃度の
高い原稿の地肌濃度レベルを減少させ原稿と背景の濃度
差を広げる処理を行った後、デジタルフィルター部２５
にて各種の補正及びフィルター処理を行い、原稿検知手
段２６において濃度データをもとに図５に示す原稿のＸ
ｍｉｎ、Ｘｍａｘ、Ｙｍｉｎ、Ｙｍａｘを求め原稿のサ
イズと位置を検知するものである。

【００２５】さて、本発明において原稿検知は予備走査
時に行う。予備走査は、予備走査の時間を短縮して単位
時間当たりのコピー枚数を上げるために、高速に行われ
るのが一般的である。従って、予備走査はコピースキャ
ンの何倍かの速度で行われることになるが、このとき予
備走査の速度を原稿検知手段２６における画像データの
サンプリング周期に対応して設定する事により、簡単な
回路構成で、且つ短時間に原稿検知を行うことができ
る。そこで、本実施例では、原稿検知手段２６での画像
データのサンプリングをＮ（但しＮは２のべき数）画素
おきに行うものとするとき、予備走査の速度をコピース
キャンのＮ倍の速度で行うようにする。

【００２６】具体的には次のようである。後述するよう
に、原稿検知手段２６は、原稿のエッジ部の白を検知す
るために主走査方向に４画素おきに画像データのサンプ
リングを行い、濃度が原稿押さえ面の濃度から白に変化
してから白画素が３ポイント連続したとき当該３ポイン
ト目を原稿エッジと判断する。従って、画素密度は予め
設定されているから、原稿検知手段２６は原稿エッジと
判断した範囲のポイント数を４倍することによって原稿
の主走査方向の寸法を求めることができる。ポイント数
を４倍する処理は２ビットシフトするだけでよいから、
簡単な回路で且つ高速に行うことができる。

【００２７】これに対して、副走査方向の寸法は後述す
るように、副走査方向の原稿エッジの範囲に入っている
スキャナのステッピングモータに供給されるクロックま
たはそれに相当する信号をカウントすることによって行
う。スッテッピングモータを使用する場合には、クロッ
クの数が距離を表すことになり、いまコピースキャン時
の速度を１００％とし、このときにクロック数がそのま
ま寸法を表すものとすると、スキャン速度が４倍の場合
には寸法はカウントしたクロック数を４倍して求めるこ
とができる。従って、予備走査の速度が原稿検知手段２
６における画素データのサンプリング間隔に対応したも
のでない場合、例えば予備走査がコピースキャンの５倍
で行われるような場合には、副走査方向の寸法を求める
には、原稿エッジの範囲に入っているクロック数を５倍
することになるが、このような演算は煩雑であり、時間
も要する。しかし、予備走査が終了すると即座にコピー
スキャンが開始されるから、原稿検知のために時間を要
するのは好ましくないものである。そこで、寸法を求め
るための演算を主走査方向と同じ演算で行えるように、
予備走査の速度の４倍で行う。これによって、主走査方
向、副走査方向共に２ビットシフトを行うだけで短時間
に且つ容易に原稿の寸法を求めることができる。

【００２８】原稿検知手段２６は次の動作により図５に
示すＸｍｉｎ、Ｘｍａｘ、Ｙｍｉｎ、Ｙｍａｘを求め
る。

【００２９】まず、図４（Ａ）に示すように入力された
画像データＧＤを所定の濃度閾値ＴＨを用いて図４
（Ｂ）に示すように二値化する。原稿エッジは、二値化
された画像データを４画素おきにサンプリングし、その
サンプリングデータに対して、原稿部と見なされる画像
データが３ポイント連続したとき、その３ポイント目を
原稿エッジと判断する。これにより、たとえば図４
（Ｂ）の１６で示すような範囲の狭い白の部分は疑デー
タと判断され、１７で示すような広い白の部分のみが原
稿データと判断される。

【００３０】そして、主走査方向の最小値Ｙｍｉｎは、
Ｍライン目において最初に原稿のエッジを検出したデー
タのアドレスをラッチし、（Ｍ−２ｋ）ライン目でエッ
ジのアドレス値と比較して、より小さい値を書き換えて
ラッチする作業を、例えば２ｋライン毎に繰り返して求
める。

【００３１】同様にＹｍａｘは主走査の終端方向から画
像データを見て、最初に原稿のエッジを検出したアドレ
スをラッチし、（Ｍ−２ｋ）ライン目でのエッジのアド
レス値と比較してより大きい値を書き換えてラッチする
作業を、例えば２ｋライン毎に繰り返して求める。な
お、ｋは予備走査の速度をコピースキャンの速度のｋ倍
としたときの値であり、また、Ｙｍａｘを求める際にラ
ッチするアドレスは主走査方向からカウントしたアドレ
スである。

【００３２】副走査方向の最小値Ｘｍｉｎ及び最大値Ｘ
ｍｉｎは、所定のポイント数以上の原稿データを有する
ステッピングモータ駆動用クロックをカウントし、その
最初と最後のラインをラッチすることによって求められ
る。

【００３３】なお、これらのＸｍｉｎ、Ｘｍａｘ、Ｙｍ
ｉｎ、Ｙｍａｘを求めるに際して、レジ位置からの寸法
をｍｍ等の所定の単位で表す場合には、上述したように
アドレスまたはクロックのカウント数を４倍する処理を
行うことは当然である。

【００３４】以上のようにして求められたＸｍｉｎ、Ｘ
ｍａｘ、Ｙｍｉｎ、Ｙｍａｘは図示しない制御手段に送
られて、自動倍率選択機能が設定されたときには倍率決
定のために、自動用紙選択機能が設定されたときにはコ
ピー用紙サイズ決定のために使用される。

【００３５】液晶の状態切換えは、原稿カバーが閉じら
れている状態をカバー開閉スイッチにより検出し、原稿
カバーが閉じられていることが確認され、且つ自動原稿
サイズ検知を行うモードの時にスタート・スイッチに連
動して予備走査開始直前に液晶への電圧を印加するもの
である。そして、原稿検知の為の予備走査が終了すれ
ば、直ちに液晶への電圧印加を解除して液晶を白濁状態
に戻し原稿の地肌レベルに近い濃度にして複写状態に入
るものとする。そして、次の原稿検知の予備走査の開始
までのこの電圧を印加しない白濁状態を保持するものと
する。

【００３６】以上、本発明は１実施例である原稿検知に
ついて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、予備走査の帰りに白濁状態に戻し
て地肌除去の為のサンプリングを行うことにより、複写
のときと同じ背景の濃度でサンプリングを行い適切な地
肌除去レベルを決定するなどの応用例も可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、液晶への電圧印加の有無で液晶表面の反射率が
切換えられ原稿の地肌濃度との差を付けたり無くすこと
が容易にでき、原稿との境界を検出し易しくかつ画質の
劣化を最小限に留めることができる。また、液晶の基材
をＰＥＴフィルムで構成することによりガラス基材を用
いた場合に比べ軽量化が計られ、耐衝撃的にも強度が増
すことになる。しかも、経時的に表面が汚れても基材が
ＰＥＴフィルムで構成されているためその掃除を容易に
行うことができ、検出精度や画質の劣化が回避出来るこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置の１実施例を示し、図Ａ
は全体斜視図、図Ｂは図Ａの拡大断面図である。

【図２】液晶が透過あるいは白濁状態になった場合の濃
度状態を示す図である。

【図３】本発明に係る画像処理装置の原稿検知方式を複
写機に適用した場合の一実施例の構成を示す概略のブロ
ック図である。

【図４】原稿検知動作を説明するための図である。

【図５】原稿検知動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１…画像処理装置、２…プラテン、３…プラテンカバ
ー、５…液晶プレート ７、１０…ＰＥＴフィルム、８…ＩＴＯ、９…透明導電
性支持体 １１…アルミ蒸着層、１２…高反射率の導電性支持体 １４…液晶・高分子複合膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 正伸 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラテン上に載置された原稿の情報を光電
   変換する撮像素子を用いて読み取る画像処理装置におい
   て、原稿を押しつけるプラテンカバーに装着される液晶
   プレートを備え、該液晶プレートは、低分子液晶材料と
   高分子化合物の少なくとも二成分から構成される液晶・
   高分子複合膜を二枚の導電性支持体間に挟みこみ、一方
   の導電性支持体を高透過率の透明導電性支持体とし、他
   方の導電性支持体を高反射率の導電性支持体としたこと
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】画像処理装置の稼働状態に連動して前記二
   枚の導電性支持体に電圧を印加することにより液晶・高
   分子複合膜の透過率を可変にすることを特徴とする請求
   項１に記載の画像処理装置。