JPH07221940A - ページ画像形成方法および装置と文書移動デバイス - Google Patents
ページ画像形成方法および装置と文書移動デバイスInfo
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Abstract
かに組み込まれた文書処理装置を提供する。 【構成】 2次元画像形成センサアレイを用いる紙処理
デバイスが文書スタックを迅速に画像形成することがで
きる。2次元アレイは文書スタック上部の文書と直接接
触で位置決めされる。センサアレイが文書を画像形成
し、その後、そのページから持ち上げられる。文書が出
力トレーに移動される。第1の変形は、2つの側で複写
を行うために文書を再循環することを可能にする。第2
の変形は、次の文書が入力トレーから移動された後にセ
ンサアレイを出力トレーの文書の上部に位置決めする。
これらの各設計を用いて、約100ページを1分以下で
画像形成することができる。
Description
元画像をスキャンすることにおける改善に関する。更に
言えば、本発明は、2次元画像センサ・アレイを用いて
単一の紙シートをスキャンすること、および、次のシー
トをスキャンすべき位置に移動させることに関する。
のメモリデバイスへ電子的に入力する方法を必要とす
る。従来の方法は、線型スキャナを用いて、文書をスキ
ャナと交差させるよう、若しくは、スキャナを文書と交
差させるよう、機械的に移動させるというものであっ
た。これらのデバイスは、入力紙トレー、出力紙トレ
ー、および別のスキャナモジュール、を有する。スキャ
ナモジュールは一般に、照射源、SELFOCレンズ、
若しくはより従前の光学素子のいずれかであるような光
学的焦合デバイス、を含む。これらのデバイスは大きな
ものとなりがちである。なぜなら、光学的焦合デバイス
や照射源のサイズは明るいものでなければならないため
である。文書の移動は正確なものでなければならない。
なぜなら、スキャナは一般に単一ライン、若しくは、
2,3の複数ラインを一度にスキャンするだけだからで
ある。しばしば、制御されていない紙移動に関連して整
合性の問題が存在し、この問題は画像の歪みを生じる結
果となる。カラー画像を形成するために、しばしば、ス
キャナを各ラインにわたって3回ほど通過させなければ
ならない。故に、これらのデバイスは遅延しがちであ
り、また、1つのページ文書をスキャンするのに1分以
上の長い時間を要することもある。
レス指定可能な2次元画像センサアレイが Matsumura等
によって考え出され (IEEE Electron Device Letters,
Vol.EDL-1, pp.182, 1980)、Street等によって論証され
ている(Material Research Society Symposium Proceed
ings, Vol.192, pp.441, 1990)。接触画像形成(contac
t imaging)のためにこれらのアレイを用いることがPowe
ll等によって報告されている(Material Research Socie
ty Symposium Proceddings, Vol.258, pp.1127, 1992)
。文書ハンドラーは複写機や印刷機で幅広く使用され
ている。入力トレーと出力トレーの間で紙を転送させ、
および、紙シートを反転させる技術は良く知られてい
る。しかしながら、このような文書ハンドラーは、スキ
ャナが入力若しくは出力トレーのいずれかに組み込まれ
ているようなデバイスには付与されていない。
に画像形成することを可能とする、2次元画像センサを
用いる。1ページ全てを画像形成するのに要する時間は
100ミリ秒以下であることから、数百ページを1分で
画像形成することができる。カラー画像は、フィルタを
センサに付加するか、若しくは、カラー照明装置を使用
することによってスキャンされる。カラー照明装置が使
用される場合には、異なるカラーを使用する3つの順次
の画像がカラー文書で採用される。1つのカラーページ
を処理するのに1秒以下しか必要としないため、10
0、若しくはそれ以上のカラーページを1分で画像形成
することができる。整合性の問題は除去される。なぜな
ら、ページ全体が同時に画像形成され、また、1つの単
時間のフラッシュライトによって照明することができる
からである。高速の文書入力デバイスを得るため、本発
明は、入力若しくは出力トレーのいづれかにスキャナが
組み込まれた文書処理装置を記述する。これは、従来の
画像形成用光学素子と同様に機械的構造の複雑さを減少
させる。
す。数個のセンサピクセル30しか示されていないが、
同一の構造がXおよびY方向の双方で拡張されてページ
サイズ領域をカバーしていると仮定される。センサアレ
イ20は、照明装置40からの光の一部がガラス基板2
8を通過し得るように設計されている。例えば、各感光
領域は約40×40ミクロンのサイズであってもよい
が、各感光領域間の距離は60〜120ミクロンであ
る。文書スキャナに対しては、ほぼ200〜400スポ
ット/インチの解像度が一般的である。照明装置40
は、バックリット液体クリスタルディスプレイ(backli
t liquidcrystal displays)やポータブルコンピュータ
で幅広く使用されている標準タイプの照明装置である。
白光を発生する照明装置の代わりに、照明装置を使用し
て、単一のカラーページを画像形成するのに3つの異な
るカラーを順次作り出すようにすることができる。これ
ら3つのカラーは一般に、赤、緑、青(RGB)であ
る。上部保護層22は、画像形成装置の素子をスクラッ
チ(scratches) から保護する。直接接触画像形成処理
(direct contact imaging) に対しては、照射のために
文書は僅かにセンサアレイから離間される。最良の解像
度とするため、文書はピクセル直径の約半分、若しくは
それ以下(つまり、一般には30〜60ミクロン)だけ
センサアレイから離して配置されなければならない。1
つの設計ではアレイの表面に接着された薄いガラスシー
トを使用する。他の方法は、シリコン炭化物のような極
端に固い透明物質を用いて化学蒸着(CVO)処理によ
ってセンサアレイ表面をコートするというものである。
シリコン炭化物の利点は、それが非常に固く且つ透明な
表面をセンサアレイの上に提供することである。不幸に
も、シリコン炭化物層は、常に照射を助けるのに十分な
厚みというわけではない。故に、センサアレイと文書間
の距離を増大させるために薄いガラスシートが必要とさ
れる。
して信号を発生する感光素子24を備える。感光素子2
4は、好ましくはアモルファス半導体光ダイオードであ
るが、いずれの薄膜フィルム感光素子であってもこの機
能を行なうことができる。読み出しは、アモルファス、
若しくは多結晶質シリコンから形成された薄膜トランジ
スタ(TFT)によって、ピクセル毎に制御される。読
み出しを行なうのにダイオードを備えたセンサアレイも
可能である。シリコンTFT呼び出し技術を備えた2次
元シリコン光ダイオードアレイはガラス基板28の上に
製造される。金属ゲート制御ラインと出力ラインによっ
て電子画像を外部電子素子(図示していない)に伝送す
ることができる。光シールド26を感光素子24の下側
に位置づけ、照明装置40からの直接光が感光素子24
をトリガするのを禁止する。文書10は保護層22の上
部に配置される。照明装置40によって発生された光線
32はガラス基板28を通過して文書10の表面に衝突
する。文書10の暗い領域は光線32を吸収する。白い
領域は光線を反射して感光素子24をトリガする。図2
は、カラーピクセル24を形成するためにカラーフィル
タを備えたセンサアレイを示す。色付けされた光を備え
た照明装置を使用する代わりに、センサアレイ50は白
光を発生する照明装置40を用いることもできる。各感
光素子24は隣接するカラーフィルタ52を有する。白
光線56はカラー光線58に変換されて、文書に方向付
けされる。感光素子24は文書10からの反射光を検出
する。
コピーされた場合、照明装置40はターンオフされ得
る。周囲室内光は一般に1〜10μワット/cm2 であ
り、これは1013〜1014フォトン/秒−cm2 に対応
する。センサアレイは、容易に107 フォトン/ピクセ
ルを検出することができるため、周囲室内光は感光素子
24をトリガするのに十分である。1ページあたり約1
秒の画像読み出し時間が適当である。故に、10×10
ミクロンのセンササイズしか必要とされず、所望なら
ば、センサアレイをピクセルサイズの小部分とすること
ができる。図3を参照すれば、2次元画像形成アレイを
用いた文書処理デバイスのための第1の好ましい実施例
が示されている。文書処理デバイス100は容器を持っ
ているが、この容器は、素子を保護し且つ小型の文書処
理デバイスを形成するどのような形態であってもよい。
この容器は、カバー部分114と底部分116を有す
る。好ましくは、この容器は、できるだけ文書処理デバ
イスを明るくするようプラスチックで形成されるべきで
ある。センサアレイ20は、通常、画像形成を行う画像
を含んだ文書の表面と接触する。第1の好ましい実施例
では、センサアレイ20は面を下側に向けて載せられて
おり、この結果、入力紙トレー102の文書の上部シー
トと画像形成表面が接触するようにすることができる。
照射源は上述のように、アレイとその物理構造の一部の
後ろ側である。
させるために偏心ホイール112が使用される。これに
より、センサアレイの表面を文書の表面と直接接触させ
ることができる。センサアレイを位置決めするため、モ
ータ(図示していない)が偏心ホイール112に取り付
けられている。文書が画像形成された後、センサアレイ
が文書の上部に持ち上げられるようにモータが偏心ホイ
ールを調整する。どのような数の偏心ホイールも使用さ
れ得る。カムを使用することもできる。文書10のスタ
ックが入力トレー102に配置される。アレイアセンブ
リ20と上部カバー部分114を持ち上げることによっ
て文書が積まれる。高さ調整機104を用いて文書を所
定位置に連続的に押し上げ、文書が同じ位置、つまり同
じ高さになるようにする。文書が画像形成され、入力ト
レーから排出された後、高さ調整機104は次の文書を
所定位置に配置するため上部方向に移動する。紙掴みロ
ーラ110は、入力トレー102から出力トレー106
へ紙ガイド108を介して上部文書を移動させる。文書
の約1/2インチのスペースがこのローラのために必要
とされる。もし画像形成を行っている間もローラがその
所定位置に残っている場合には、センサアレイは文書の
エッジを画像形成することはできない。代替方法は、画
像形成を行っている間は、ローラ110をじゃまになら
ない場所に移動させてしまうというものである。センサ
アレイ20が文書の上部に持ち上げられると、ローラ1
10はその所定位置に移動し、上部文書を出力トレーに
移動させる。
文書が入力トレー102の上に積まれる。高さ調整機が
上部文書をその所定位置に移動させる。偏心ホイール1
12がセンサアレイ20を低くして、それが上部文書と
直接接触するようにする。照明装置から単一のフラッシ
ュライトが生成される。2、3ミリ秒ほどの短い時間で
センサアレイが上部文書上の画像を検出する。電子画像
が読み出され、プロセッサ120に記憶される。センサ
アレイの出力を読み出すのにほぼ30ミリ秒の時間を要
する。電子画像の処理は、次の文書が位置決めされる間
に実行され得る。カラー画像が必要とされる場合には、
異なる色の3つの順次のフラッシュが実行される。画像
が捕獲された後、センサアレイ20は偏心ホイール11
2によって文書から持ち上げられる。上部文書が紙掴み
ローラ110によって出力トレーに移動される。次の文
書が高さ調整機104によって位置決めされ、前と同様
に画像形成される。全ての文書が画像形成された後、プ
ロセッサ120は電子画像を他のデバイスにコントロー
ラ22を介して出力することができる。電子画像は、後
にコンピュータに出力するため、若しくはモデムを用い
ることによってファクシミリマシーンに送信するため、
RAMのようなメモリチップに記憶される。代替例で
は、プロセッサ120は、各電子画像を次の文書を画像
形成する前に外部デバイスに出力することができる。こ
れは大きな記憶装置の必要性を除去する。
書がトレーに位置づけされるときに紙の整合性が達成さ
れるということである。この結果、文書処理システムの
必要性は最小限となる。欠点は、センサアレイを妨害し
得るローラ110が文書を除去するために必要とされる
ことである。図4を参照すれば、2次元画像アレイを用
いた文書処理デバイスのための第2の好ましい実施例が
示されている。文書処理デバイス200は所望とするど
のような形態をも持ち得る容器を有する。この容器は、
カバー部分214と底部分216を有する。第1の好ま
しい実施例と同様、文書スタックの上部文書とセンサア
レイの表面が直接接触するよう、センサアレイ20は面
を下側に向けて載せられる。照射源は上述のように、ア
レイとその物理構造の一部の後ろ側である。モータ(図
示していない)が、センサアレイ20を上下に往復移動
させる偏心ホイール212の動きを制御する。紙掴みロ
ーラ210は、入力トレーの底から紙を取る。紙ガイド
208が、文書を出力トレー206に方向付ける。高さ
調整機204は、文書スタックが増加したときに出力ト
レーを低くする。これにより、スタック上の上部文書を
画像形成のためにその所定位置とすることが可能とされ
る。全ての文書が画像がスキャンされた後、デバイスの
上部カバー部分214を持ち上げることにより、若しく
は、紙スタックを便利な位置まで低くすることにより、
出力トレー206からスタックが取り除くことができ
る。コントローラ220は、センサアレイ20によって
スキャンされる画像を処理し且つ記憶する。出力コネク
タ222は、記憶された画像を外部デバイスに送信する
ことを可能とする。
する。文書が入力トレー202の上に積まれる。紙掴み
ローラ210は、紙ガイド208を介して入力トレー2
02の底の文書を出力トレー206へ移動させる。偏心
ホイール212がセンサアレイ20を低くして、それが
上部文書と直接接触するようにする。照明装置から単一
のフラッシュライトが生成され、センサアレイが上部文
書を画像形成する。第1の実施例と同様、1つのカラー
文書をスキャンするのに3つのカラーフラッシュが必要
とされる。画像が捕獲された後、センサアレイ20が偏
心ホイール212によって文書から持ち上げられる。高
さ調整機204が出力トレー206を低くする。次の文
書が入力トレー202から出力トレー206に移動され
る。センサアレイ20が再びスキャンのために低くされ
る。全ての文書が画像形成された後、プロセッサ220
はコネクタ222を介して電子画像を他のデバイスに出
力することができる。第1の好ましい実施例とは異なっ
て、第2の好ましい実施例の形態の利点は、出力トレー
でローラが必要とされないために、センサアレイが文書
全体を画像形成できる点にある。欠点は、画像形成を行
うために文書処理システムは文書を正確に位置決めでき
なければならないことである。センサアレイが文書より
大きい場合は、文書の位置決めが正確であることを要し
ない。
を備えた文書処理デバイスのための第3の好ましい実施
が示されている。文書処理デバイス300は、所望とす
るどのような形態をも有し得る容器を備える。この好ま
しい実施例では、容器は、センサアレイ20を含むカバ
ー部分316と文書を保持し且つ再循環させる底部分3
14とを有する。第1の好ましい実施例と同様、センサ
アレイ20は、アレイの表面が直接接触するよう、面を
下側に向けて載せられる。照射源は上述のように、アレ
イとその物理構造の一部の後ろ側である。モータ(図示
していない)が、センサアレイ20を上下に往復移動さ
せる偏心ホイール212の動きを制御する。コントロー
ラ320は、センサアレイ20からの電子画像を処理し
且つ記憶する。出力コネクタ322により、記憶された
画像を外部デバイスに送信することができる。2つの側
を持つ文書10が画像形成のためにトレー302に配置
される。紙掴みローラ310がスタックから底の文書を
移動させる。文書は紙経路318に沿って進み、既知の
技術を用いて構造324によってひっくり返される。文
書は、画像形成の準備のためにスタックの上部に配置さ
れる。偏心ホイール312がセンサアレイ20を低くし
て、それが上部文書と直接接触するようにする。照明装
置から単一のフラッシュライトが生成され、センサアレ
イが上部文書を画像形成する。第1の実施例と同様、1
つのカラー文書をスキャンするのに3つのカラーフラッ
シュが必要とされる。
偏心ホイール212によって文書から持ち上げられる。
次の文書がスタックの底から移動される。この処理は、
スタック内の文書の両側が画像形成されるまで継続す
る。全ての文書が画像形成された後、スタックをトレー
302から除去することができる。文書を自動的に反転
させる代わりに、側を逆転させることなく、単に底の文
書を上部に置くことができる。文書のスタックが画像形
成された後、第2の側を画像形成するために文書は手動
で反転され得る。前の実施例と同様、この形態は文書が
トレーに配置されるときに良好な紙整合性の利点を持
つ。また、ローラは文書の下側であるため、それらは文
書の画像形成を妨げない。画像形成アセンブリは、デバ
イスの上部カバーを形成し、保護層と光シールドを与え
る。3つの好ましい全ての実施例において、画像形成を
行った後にエアナイフ若しくは同様の手段を用いて文書
は画像形成装置から分離される。例えば、エアナイフ2
30が図4に示されている。
す。
2次元スキャナアレイを示す。
を備えた文書処理デバイスを示す。
スのための第2のより好ましい実施例を示す。
させるような2次元スキャナを用いた文書処理デバイス
の第3の好ましい実施例を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも1つの文書を移動させ且つ画
像形成するための装置において、 文書の上の画像を捕獲し且つその画像を表示するような
電子信号を発生する2次元画像センサアレイと、 画像センサアレイが文書と直接接触する第1の位置と画
像センサアレイが文書から離間される第2の位置との間
で画像センサアレイを移動させる位置決め手段と、 画像センサアレイと相対し、画像センサアレイと少なく
とも1つのトレーとの間に文書が存在するようにして文
書を保持する少なくとも1つのトレーと、 文書を前記少なくとも1つのトレーに関して移動させる
文書移動手段と、を備えることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
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