JPH1051593A - 文書走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 綴じられた文書の１ページを一度に受像する
感知領域を使用して綴じられた文書の両側を連続的に画
像形成する楔形走査システムを提供する。 【解決手段】 綴じられた文書６を走査する装置４は、
綴じられた文書を開いた状態で支持する第１透明表面１
０及び第２透明表面１２を有する楔形プラテン８を含
む。光源２３は楔形プラテンの第１及び第２透明表面上
に配置された綴じられた文書の対向する第１及び第２ペ
ージ照射する。イメージャ３２は楔形プラテン上の綴じ
られた文書の対向する第１及び第２ページを一回に１ペ
ージずつ受像する。ミラー１４は一方のページを画像形
成する際の第１位置及び他方のページを画像形成する際
の第２位置を有する。第１位置は第１透明表面とイメー
ジャとの間の反射光路を定め、第２位置は第２透明表面
とイメージャとの間の非遮へい光路を定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的には綴じられ
た文書を走査するシステムに関し、更に詳細には、綴じ
られた文書の対向するページの一方を一度に受像できる
程度に十分広い画像感知領域を有するイメージャで、綴
じられた文書の対向する両ページを連続的に走査する方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】画像内
容を受像又は複写する際の綴じられた文書の背のストレ
スを最少化するために、楔形又は角度の付けられたプラ
テンのスキャナ及び複写機が開発されてきた。

【０００３】綴じられた文書を走査する楔形プレートの
例は、ターナー（Turner) による米国特許第５，３５
９，２０７号、ドイツ特許ＤＥ−Ａ１ ３５４６４０４
号、マリオン（Malyon) による米国特許第４，５８５，
３３４号及び第４，６４５，３３２号を含む。ターナー
の特許は、共通エッジに装着され楔形に配置される二次
元センサアレイを用いて接触画像形成を行うブックスキ
ャナを開示している。ドイツ特許ＤＥ−Ａ１ ３５４６
４０４号はコピー機で使用するための屋根形のブックサ
ポート装置を開示している。屋根形コピー機の光学系に
よって、綴じられた本の両ページは同じ画像面で同時に
画像形成される。結果として、屋根形ブックサポート装
置には綴じられた文書の２ページを一度に受像するのに
十分に広い感知領域がなければならない。更に、屋根形
コピー機は本の位置を変化させずに画像面における両ペ
ージの画像の間隔を調節する。マリオンの特許は、本を
開いた状態で支持し走査するためのＶ字型の本台を有す
る写真コピーデバイスを開示する。

【０００４】上記に述べられた楔形走査システムは文書
の綴じられたエッジに加えられるストレスを低減させる
が、大部分の楔形走査システムは綴じられた文書の１ペ
ージを一度に走査し、画像データを記録するために楔形
走査システムの一面だけしか使用されないため、綴じら
れた文書は対向するページが走査される前に再配置され
なければならない。対照的に、ドイツ特許ＤＥ−Ａ１
３５４６４０４号に開示されたような他の走査システム
は、両側を画像形成するために綴じられた文書を再配置
する必要がない。しかし、このような走査システムは綴
じられた文書の両ページを同時に受像するために十分広
い画像感知領域が必要となる。また、ターナーによって
開示された上記に述べられた楔形接触走査システムは、
両側を走査するために文書を再配置せずに綴じられた文
書の両ページを画像形成するために二つの二次元平面パ
ネル検出器を必要とする。更に、薄いが耐久性のある表
面保護を有する接触センサを提供することが難しいた
め、このような接触画像形成装置は焦点深度が低減され
る。従って、焦点深度が増大された楔形走査システム提
供することが所望される。更に、綴じられた文書を再配
置する必要がなく、綴じられた文書の１ページを一度に
受像する感知領域を使用して綴じられた文書の両側を連
続的に画像形成する楔形走査システムを提供することが
所望される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の態様
に従うと、綴じられた文書を走査する装置が提供され
る。この装置は、綴じられた文書を開いた状態で支持す
る第１透明表面及び第２透明表面を有する楔形プラテン
を含む。光源は楔形プラテンの第１及び第２透明表面上
に配置された綴じられた文書の対向する第１及び第２ペ
ージ照射する。イメージャは楔形プラテン上の綴じられ
た文書の対向する第１及び第２ページを一回に１ページ
ずつ受像する。ミラーは一方のページを画像形成する際
の第１位置及び他方のページを画像形成する際の第２位
置を有する。第１位置は第１透明表面とイメージャとの
間の反射光路を定め、第２位置は第２透明表面とイメー
ジャとの間の非遮へい光路を定める。

【０００６】本発明の請求項２の態様では、請求項１の
態様において、前記イメージャは更に前記楔形プラテン
上の綴じられた文書の対向する第１及び第２ページの画
像が連続して投影される領域を有する画像面を有する。

【０００７】本発明の請求項３の態様では、請求項１の
態様において、前記楔形プラテン上の綴じられた文書の
対向する第１及び第２ページの画像は前記イメージャの
共通に広がる領域に投影される、ことを含む。

【０００８】本発明のこれらの及び他の態様は、以下の
記述より明らかになり、この記述は添付図面に関連した
本発明の好適な及び別の実施の形態を例示し、この図面
において同一参照番号は同一部分に適用される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図面は本発明の好適な実施の形態
を記述するための目的であり、本発明を制限しないが、
図１及び２は本発明を含んだ走査システム４を示す。走
査システム４は綴じられた文書６を走査するために用い
られる楔形プラテン８を含む。綴じられた文書６は、本
明細書中では本又は雑誌のような綴じられたエッジを有
するあらゆる文書として定義される。楔形プラテン８は
第１面１０及び第２面１２を有し、綴じられた入力文書
を走査のために開いた位置で保持する。プラテン８の面
１０及び１２は透明であり、例えば透明なガラス又はプ
ラスチックで形成され得る。楔形プラテン８の角度が付
けられた形状によって走査する際に綴じられた文書の背
に加えられるストレスが最少化される。平坦なベッドス
キャナとは異なり、角度の付いたプラテンは、走査され
るページが走査システム４の焦点深度内にあるように綴
じられた文書の背領域に余分な圧力をかける必要がな
い。

【００１０】図３を参照すると、走査システム４の楔形
プラテン８の角度の制限がより詳細に示される。一般的
に、楔プラテン８の面１０と面１２との角度θは、楔形
プラテン８上で画像形成される綴じられた文書ができる
だけ開かないように９０°より小さな角度として定めら
れる。しかし、楔プラテン８は９０°以上の角度でも動
作し得ることが当該技術分野の技術者によって理解され
る。綴じられた文書が開かれる程度を最少化することに
よって、綴じられた文書の背領域の圧力も最少化され
る。角度θは、楔形プラテン８が走査システム４の投影
経路に干渉しない程度に最少化され、これは以下に詳細
に述べられる。

【００１１】好適な実施の形態では、角度θはミラー１
４又はプラテン８の側部１０に反射する最も外側の光線
がプラテン８の側部１２にけられずにレンズ３０を透過
するように選択される。１対１の投影と仮定すると、角
度θはarctan[2f/f(L/2-r)]以上であり、ここで "２ｆ"
は４８で示され、 "ｒ”は４９で示され、Ｌは４６で
示される。特に、 "ｆ" は本明細書中ではレンズ３０の
焦点距離と定められ、"ｒ”はレンズ３０の半径と定め
られ、 "Ｌ”は楔形プラテン８の面１０及び１２上の感
知領域の幅と定められる。従って、楔形プラテン８の面
１０と１２の角度θのサイズは、綴じられた文書の背に
対するストレスが最少化されつつ画像形成システムの投
影経路に干渉しない場合に最適となる。

【００１２】楔形プラテン８を分割するのは、ピボット
１５に装着されるミラー１４である。モータを備えたピ
ボット１５はミラー１４を二つの動作位置の間で回転さ
せる。別の実施の形態では、ピボット１５はオペレータ
によって人の手で動作される。ミラー１４は楔形８の側
部１２に向いている。第１動作位置では、図１に例示さ
れるように、ミラー１４は楔形プラテン８の中心分割部
分に配置される。これに対応して図２に例示される第２
動作位置では、ミラー１４はプラテン８の面１２に近接
して配置される。図３に示される面１０と１２との間の
角度θに応じて、ミラー１４は図１及び２に示されるそ
れぞれの動作位置の間の所定距離を回転する。図１の矢
印１７に示されるように、ミラー１４は綴じられた文書
６の側部２０が画像形成された後に第１動作位置に戻
る。これに対応して、図２に示される矢印１８に示され
るように、ミラー１４は綴じられた文書６の側部２２が
画像形成された後に第２動作位置に戻る。

【００１３】プラテン８上に表を下にして配置された綴
じられた文書６の対向する側部２０及び２２は、フラッ
シュランプ又は光源２３によって照射される。ランプ２
３はレフレクター及び三つの光源を含み、この三つの光
源は原色である赤、緑及びブルー（ＲＧＢ）を選択的に
放射する。図１及び２はそれぞれフラッシュランプ２３
が綴じられた文書６の両側２２及び２０を照射すること
を例示している。しかし、光源２３はカラー又は白黒画
像を記録するのに適したあらゆる光照射構成を有し得る
ことが当該技術分野の技術者によって理解される。従っ
て、光源２３は白色光、単一の原色、又は原色の組み合
わせを放射するあらゆる構成であり得る。実施の形態で
使用される特定の光源は、入力文書のタイプ（例えば、
カラー又は白黒）及び記録された画像の形態（例えば、
カラー又はグレースケール）に依存する。

【００１４】最初に図１を参照すると、図１ではミラー
１４が第１動作位置にあり、フラッシュランプ２３は光
の一時的なフラッシュで綴じられた文書６の側部２２を
照射する。側部２２のページからの反射照射は光線２８
によって定められる経路に沿って走行し、焦点光学系３
０を通過し二次元センサアレイ又はイメージャ３２に投
影する前にミラー１４に反射する。図２を参照すると、
図２ではミラー１４は第２動作位置にあり、フラッシュ
ランプ２３は光のフラッシュで綴じられた文書６の側部
２０を照射する。側部２０のページからの反射照射は、
光線２８とは異なり光線３４によって定められる経路に
沿って走行し、光学系３０によって焦点が合わされてイ
メージャ３２に直接伝達される。光学系３０は図１及び
２に示されることが当該技術分野の技術者によって理解
されるであろう。光学系３０はレンズ、アパーチュア、
ミラーの従来通りの組み合わせ及び楔形プラテン８の側
部２０及び２２からの画像をイメージャ３２上で焦点を
合わせ、縮小し、拡大し又は光軸を変化させるために設
計された他の光学要素であり得る。デジタル画像処理技
術によって、又はレンズ形成光学系３０の組み合わせを
移動させることによって拡大及び縮小が実行され得るこ
とが当該技術分野の技術者によって理解されるであろ
う。

【００１５】単一のページイメージャ３２によって検出
された画像データは、ミラー１４を反射又は遮られずに
透過したものである。楔形プラテン８の側部１０又は１
２のいずれかに接触する文書を記録するために用いられ
るセンサアレイ又はイメージャ３２は、本発明の目的の
ためには十分であることが当該技術分野の技術者には明
らかであろう。本発明は感知された綴じられた文書の単
一のページを検出する能動的又は受動的画像形成システ
ムを使用して動作する。好適な実施の形態では、イメー
ジャ３２はビーム２８又は３４によって表される光学画
像データを電気画像信号に変換するアクティブ光センサ
アレイである。アクティブ光センサアレイはフラットパ
ネル検出器及び電荷結合デバイス（ＣＣＤ）のようなイ
メージャを含む。フラットパネル検出器として、イメー
ジャ３２は薄膜トランジスタのアレイ及びピクセルエレ
メント検出器として機能するセンサを有する。これらの
薄膜フィルムエレメントは、一般的にガラスのような透
明基体の上に形成され、二次元検出面を形成する。薄膜
アレイの例は、米国特許第５，０１７，９８９号に開示
される。或いは、イメージャ３２は二次元ＣＣＤ感光ア
レイ又は移動可能光学キャリッジシステムを使用して画
像面の各側部を連続的に走査する一次元ＣＣＤ感光アレ
イを含む。ＣＣＤを使用した走査キャリッジシステムの
例は、米国特許第５，２７６，５３０号に開示される。

【００１６】画像が綴じられた文書６の側部２０又は２
２のいずれかからイメージャ３２へ投影されると、電気
表示は適切なエレクトロニクスによってデジタル画像デ
ータの形態でアレイ３２から読み出され、電子サブシス
テム（ＥＳＳ）３８に伝達される。ＥＳＳ３８では、デ
ジタル画像データは更なる画像処理を受けるか又は記憶
装置４０に保存され、この記憶装置はＲＡＭ、フラッシ
ュメモリ、フロッピーディスク又は別の形態の光学的或
いは磁気的記憶を含む。一般的にＥＳＳ３８は、画像デ
ータの処理及びルーチングに対するユーザ又はシステム
要求に応答したマイクロプロセッサ及び制御ソフトウエ
アを含む。記憶装置４０に保存された画像データは、Ｅ
ＳＳ３８によってポート４２を介してハードコピー複写
のための電子プリンタ又はファクシミリのような他のデ
バイスへ伝達され得る。

【００１７】ある実施の形態では、イメージャ３２は受
光体（例えば、感光体）又は写真フィルムのような受動
的光センサ又は感光性のある他の材料を含む。受光体と
してイメージャ３２はＥＳＳ３８によって制御され、該
ＥＳＳはメモリ（図示せず）に保存された動作ソフトウ
エアを使用してイメージャ３２の種々のステーション
（図示せず）を制御する。一般的に、受光体は移動可能
ベルト又はドラムの形態であり、帯電ステーションで比
較的高く実質的に均一な電位に帯電される。次に、帯電
した光導電性ベルトは画像形成ステーション３２へ前進
し、ここで楔形プラテン８上でコピーされる綴じられた
文書６の一方のページから反射した光線は、上記に述べ
られたように光導電性表面上に静電潜像を形成する。

【００１８】イメージャ３２は受光体であり、ＥＳＳ３
８によって、フラッシュランプ２３の強度が受光体の表
面を露光するのに十分であり、受光体ベルト又はドラム
が走行する速度がフラッシュ露光の継続時間にマッチす
ることが確実となる。ベルト又はドラムの速度が非常に
速い場合、潜像の過度のぶれが起こる。引き続いて静電
潜像は現像ステーションで磁気ブラシ現像ユニット（図
示せず）のような現像剤ユニットによって現像され、現
像画像は転写ステーションでペーパートレイ（図示せ
ず）から供給されたコピーシートに転写される。転写に
引き続き、転写画像を保持するコピーシートはフュージ
ングステーションにフィードされ、ここでフューザ（図
示せず）はトナー粉末画像をコピーシートに永久に定着
させる。このような静電写真システムは当該技術分野で
は公知であり、その例は米国特許第５，３３２，９７０
号に開示されている。

【００１９】動作において、ＥＳＳ３８はピボット１
５、フラッシュランプ２３、記憶装置４０、出力ポート
４２、走査スイッチメカニズム４３及びイメージャ３２
に連結する。スイッチ４３から走査開始信号を検出した
後、ＥＳＳ３８は連結する要素に対してドライバとして
動作し、ランプ２３を使用して綴じられた文書６の側部
２０及び２２の同時フラッシュ露光を行う。特に、綴じ
られた文書６の側部２０のフラッシュ露光の前に、ＥＳ
Ｓ３８は制御ライン１６を介してミラー１４が（図２に
示されるように）プラテン８の側部１２にほぼ隣接する
までピボット１５を反時計回りに回転させる。これに対
応して、綴じられた文書６の側部２２のフラッシュ露光
の前に、ＥＳＳ３８は制御ライン１６を介してミラー１
４が楔形８の二つの側部１０及び１２の間に適切に配置
されるまでピボット１５を時計回りに回転させる。更
に、ＥＳＳ３８によってランプ２３による露光の適切な
タイミングが確実になるため、先に感知された画像デー
タはイメージャ３２が新しい画像の連続露光を行う前に
記憶装置４０に十分に記録される。

【００２０】図４は動作中の走査システム４の制御ステ
ップを例示したフローチャートである。ステップ７０で
は、ＥＳＳ３８は走査スイッチメカニズム４３がオペレ
ータによって起動されたことを感知する。続いてステッ
プ７２では、ＥＳＳ３８はミラー１４を第１動作位置へ
回転させるように制御ライン１６を介してピボット１５
に指示する。楔形スキャナ８の側部１０と１２との間に
ある第１動作位置は図１に示される。ミラー１４を配置
した後、ＥＳＳ３８はステップ７４でオンになりランプ
２３の赤色光源をプラテン８の側部１０に向ける。第１
原色である赤色による露光の後、ＥＳＳ３８はイメージ
ャ３２から綴じられた文書６の側部２２のデジタル表示
を読み取る。デジタル表示は、赤色光線に対して感光性
を示す綴じられた文書６の側部２２の部分を定める情報
を含む。ＥＳＳ３８は、デジタル表示を記憶装置４０に
保存するか又は上記に述べられたようにポート４２を介
してデジタル表示を出力する。デジタル表示がイメージ
ャ３２によって検出され記録されると、ランプ２３の赤
色光源はオフになる。ステップ７６及び７８は、ランプ
２３の赤色光源がランプ２３の緑色光源及び青色光源に
置き換えられることを除けば、ステップ７４を繰り返
す。赤色、緑色及び青色の原色それぞれに対してステッ
プ７４、７６及び７８を完了した後、各原色の三つのデ
ジタル表示は結合されて綴じられた文書６の側部２２の
強度及び色相を有する画像を導出する。

【００２１】図５は本発明を含んだ別の実施の形態であ
り、この実施の形態において走査システム４は逆転して
おり、開いた且つ鉛直位置の綴じられた文書６を走査す
る。この実施の形態では、走査システム４は着座キャビ
ティ１１２に支持されるキャリッジ１１０を含む。ロー
ラ１１４は矢印１１６によって示されるように着座キャ
ビティ１１２に対して横方向にキャリッジ１１０を移動
させる。キャリッジ１１０の横方向の移動によって、綴
じられた文書６のどのページが開かれるかに応じて変化
する綴じられた文書６の側部２０と２２の中央部が楔形
プラテン８の中央に位置される。ピボット動作可能に取
り付けられた支持プレート１１８及び１２０はピストン
１２４及び１２６のそれぞれによってキャリッジ１１０
に固定され、矢印１２２に示されるようにエッジ１２５
を中心として角移動を行う。駆動アセンブリ１２８は着
座キャビティ１１２を矢印１３０で示される方向に移動
させる。楔形プラテン８の頂点に配置された位置センサ
１３２は、綴じられた文書６に接触すると内へ引っ込
む。ＥＳＳ３８は駆動アセンブリ１２８に連動して着座
キャビティ１１２を楔形プラテン８に対して垂直に移動
させ、ローラ１１４を用いてキャリッジを着座キャビテ
ィ１１２に対して横方向に移動させる。走査開始スイッ
チメカニズム４３からの走査開始信号に応答して、ＥＳ
Ｓ３８は駆動アセンブリ１２８及びローラ１１４の移動
を制御して綴じられた文書６を走査のために楔形プラテ
ン８に接触させるように配置する。更に、ＥＳＳはピス
トン１２４及び１２６を作動させて綴じられた文書６の
ページが楔形プラテン８の各側部に接触するようにす
る。綴じられた文書６の片側がイメージャ３２によって
記録されると、ＥＳＳ３８は駆動アセンブリ１２８を作
動させて着座キャビティ１１２を楔形プラテン８から離
すようにする。

【００２２】プラテン８の側部１２の画像形成後、ＥＳ
Ｓ３８はミラー１４を第２動作位置に回転させるように
制御ライン１６を介してピボットに指示する。第２動作
位置では、ミラー１４はプラテン８の側部１０とイメー
ジャ３２との間の光路から外れるように回転する。ステ
ップ７４、７６及び７８と同様に、対応するステップ８
２、８４及び８６がステップ８０の完了に引き続いてプ
ラテン８の側部１０で実行される。ステップ８２、８４
及び８６を完了した後、綴じられた文書６の側部２０の
強度及び色相を有する画像は記憶装置４０に保存される
か又はＥＳＳ３８によって調節されたものしとてポート
４２を介して出力される。ステップ８８では、ＥＳＳ３
８はスイッチメカニズム４３からの信号を検出すること
によって走査される更なるページがあるかどうかを決定
する。ステップ８６の後且つステップ７２を繰り返す前
に、オペレータは走査スイッチ４３を起動する前に綴じ
られた文書６のページをめくることが予想される。スイ
ッチメカニズム４３から検出される走査開始信号がない
場合、ＥＳＳ３８はステップ９０でレディ走査状態のま
まである。ステップ７４、７６及び７８及び対応するス
テップ８２、８４及び８６は、全てのステップが完了し
た際にＥＳＳ３８が各側部の原色を表す画像を正確に結
合させる限りあらゆる順序で行われ得ることが当該技術
分野の技術者によって理解される。走査システム４はイ
メージャ３２が白黒画像のグレースケール表示を記録す
るように容易に修正され得ることが当該技術分野の技術
者によって理解される。白黒画像を記録するためには、
７４、７６、７８及びそれに対応するステップ８２、８
４及び８６の代わりに単一の照射及び記録ステップが実
行される。特に、単一のステップは、白色光又は三原色
である赤色、緑色又は青色のうちの一色で各側部を露光
した後に側部１０及び１２のグレスケール表示を記録す
ることから成る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を含んだ走査システムを例示し、楔形プ
ラテン上に支持される綴じられた文書の対向する第１ペ
ージがイメージャによって記録される。

【図２】図１に示された走査システムであり、楔形プラ
テン上に支持される綴じられた文書の対向する第２ペー
ジがイメージャによって記録されることを示す。

【図３】図１及び２に示された走査システムの一つの実
施の形態の物理的制限を例示する。

【図４】走査システムの動作を含んだ一般的なステップ
を示すフローチャートである。

【図５】綴じられた文書が開いた、且つ鉛直位置で走査
される本発明の別の実施の形態である。

【符号の説明】

４ 走査システム ６ 綴じられた文書 ８ 楔形プラテン １４ ミラー ２３ 光源 ３２ イメージャ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 綴じられた文書を走査する装置であっ
   て、 楔形プラテンを有し、前記楔形プラテンは綴じられた文
   書を開いた状態で支持する第１透明表面及び第２透明表
   面を有し、 光源を有し、前記光源は前記楔形プラテンの第１及び第
   ２透明表面に配置された綴じられた文書の対向する第１
   ページ及び第２ページを照射し、 イメージャを有し、前記イメージャは前記楔形プラテン
   上の綴じられた文書の対向する第１ページ及び第２ペー
   ジの画像を一回に１ページずつ受像し、 ミラーを有し、前記ミラーは一方のページを画像形成す
   る場合の第１位置及び他方のページを画像形成する場合
   の第２位置を有し、第１位置は第１透明表面と前記イメ
   ージャとの間の反射光路を定め、第２位置は第２透明表
   面と前記イメージャとの間の非遮へい光路を定める、 文書走査装置。
2. 【請求項２】 前記イメージャは更に前記楔形プラテン
   上の綴じられた文書の対向する第１及び第２ページの画
   像が連続して投影される領域を有する画像面を有する、
   請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記楔形プラテン上の綴じられた文書の
   対向する第１及び第２ページの画像は前記イメージャの
   共通に広がる領域に投影される、請求項１記載の装置。