(57)【要約】【課題】  本などを読取る場合、原稿台から浮いている部分について読取らないようにできる。【解決手段】  原稿台にタッチパネルを重ねて搭載し、原稿の重みの範囲を検出することで、原稿のある領域を検出して読取る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重みのある原稿が接触している範囲を検出できる原稿浮き検知手段、前記原稿浮き検出手段と一体であり光学センサを走査させ原稿を読取る原稿読取手段、前記原稿浮き検出手段により検出された原稿が接触し重みがかかっている圧力範囲を算出する原稿エリア算出手段、前記原稿読取手段により読取った画像データと、前記原稿エリア算出手段により算出された読取必要部分、を照合し、画像データの補正を行う画像処理手段、を有する読取装置において、
前記原稿浮き検知手段により、原稿読取手段のガラス面に対して、原稿のどの部分がどの程度の圧力で接触しているかを検知し、ある一定以上の圧力のあるエリアだけを、前記読取手段で読取った画像データから抽出することで、原稿として読取りたい部分のみを読取ることの出来ることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
前記請求項１の原稿読取装置において、
読取った画像データを印刷するための印刷手段を持ち、
前記原稿浮き検出手段において検出した圧力範囲から、その原稿の浮き状態に合わせ、読取った画像データをマスキングして、原稿の浮きがあった箇所は印刷しないことを特徴とするコピー装置。
【請求項３】
前記請求項１の原稿読取装置において、
前記原稿浮き検出手段において検出した圧力範囲の形状から、原稿を判定し、前記画像処理手段によって、最もその原稿に適した読取速度、読取解像度、被写界深度を自動的に選択して読取ることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項４】
前記請求項１の原稿読取装置において、
読取った画像データを印刷するための印刷手段を持ち、
前記原稿浮き検出手段において検出した圧力範囲の形状から、その原稿の全体サイズを判断し、それに適した記録紙サイズを自動的に選択して前記印刷手段により印刷することを特徴とするコピー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿読取装置における原稿浮きによる読取画像不良の解決手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件で原稿浮き検知手段に用いるタッチパネルの技術は、特許文献１に示されており、本件はこのタッチパネルの技術を応用したものである。特許文献１においては、超音波表面弾性波(SAW)方式と呼ばれるタッチパネルの原理を示している。
【０００３】
このSAW方式とは、ガラス表面に超音波を発信し伝達させ、それを反射させた上で、受信子で受信するというものである。反射させる反射体、具体的にはガラス表面のスリットである、が、細かいピッチで生成でき、そのピッチで存在するスリットそれぞれに反射した反射波が、時差をもって受信子に到達する。これをX軸、Y軸方向のぞれぞれで行う。そのため、それぞれの位置における超音波の減衰度合いを検知することが可能となり、減衰度すなわち押圧力となって検出できる。
【０００４】
この仕組みは他のタッチパネルの技術方式であるところの抵抗膜方式、静電容量方式、反射光学式、などよりも、本件の目的においては優れている。
【０００５】
抵抗膜方式や静電容量方式は、その原理上、X軸、Y軸方向のそれぞれで2点以上の押下点がある場合は、位置検出できない。原理の説明は省略する。
【０００６】
また反射光学式においては、光源であるLED等をアレイ状にX軸、Y軸方向に並べるが、その光源のピッチが物理的に一定以上は細かくできない。
【０００７】
よって、このSAW方式のタッチパネル原理を利用し本件の原稿浮き検知手段に用いるものである。
【０００８】
また一方で、複写機やスキャナで用いられる原稿浮き対策の技術としては、まず特許文献２がある。これは前記した反射光学式のタッチパネルの原理と同じく、原稿読取部の周囲にLEDをアレイ状に並べ、浮きを検出するものである。
【０００９】
次に特許文献３であるが、この発明における画像読取装置は、電気光学効果を示す結晶への印加電圧オン・オフによりセットした原稿が見え隠れするので、原稿台カバーを閉じた状態でオペレータが原稿のセット状態を知ることができるとともに、原稿が見えた状態でタッチパネルを操作して原稿の読取位置を指定できる。
【００１０】
また特許文献４は、原稿圧板の下面に吸着力を解除可能な無数の原稿吸着孔を設け、その吸着面にデジタイザを設け、原稿圧板に原稿を吸着させた状態でデジタイザで領域指定を行ない、吸着状態で圧板を閉じ、画像読取りを行ない読取り完了後吸引を解除する。
【００１１】
特許文献５では、原稿台面上に載置した原稿面の読取部を光源手段により照明し該原稿面からの光束を第１ハーフミラーを透過させた後、光軸方向に移動可能な反射部材で反射させ元の光路に戻して該第１ハーフミラーで反射させ、次いで折り返しミラー部を介して結像手段により受光手段の第１受光部へ結像させて該原稿面上を走査しながら順次該原稿面を読取る読取系と、発光部より該原稿面の読取部より走査方向前方の一領域を第２ハーフミラーを介して照明し、該一領域からの反射光束を該第２ハーフミラーと該読取系と異った分光特性の光束を選択する波長選択手段とを介した後、該第１ハーフミラーを透過させて該読取系の一部の光路を経て該結像手段により該受光手段の第１受光部と同一面上に設けた該第２受光部に結像させ、該第２受光部からの信号に基づいて演算手段により該原稿面から所定面までの距離情報を求め、該演算手段からの距離情報を利用して補正手段により該反射部材を光軸上移動させて該原稿面から該第１受光部までの光路長を調整する自動合焦系とを有していることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭６１−２３９３２２号公報
【特許文献２】特開平０７−３２５３５３号公報
【特許文献３】特開平０３−０２９５５７号公報
【特許文献４】特開平０３−１１１８３３号公報
【特許文献５】特開平０６−２９４９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記した特開平07-325353においては、位置検出の精度においては、光源素子と受光素子の素子数に依存し、物理的にも素子自体のサイズに限度があり、隣接する光源からの受光による誤検知が発生し、ピッチが小さくできない問題点があるため、読取範囲の精度が良くない。また、受光素子は外光などの外乱に弱いため誤検知が発生しやすく、さらに、特開平07-325353は浮きを検出しコピーしないように警告するだけである。
【００１４】
特開平03-029557では、原稿台ガラス上に抵抗膜式タッチパネルを重ね圧板が不要となるものだが、読取位置の決定はユーザの手動でタッチパネル上に入力することで行われるが、ガラスとタッチパネルの2重構造であり、コストがかかる上に、ユーザの入力が不正確であっても、それを修正できる手段がないため、正確性に欠ける。
【００１５】
特開平03-111833では、原稿を圧板裏側に吸着させる手段をもち、デジタイザで原稿エリアを検知するが、吸着手段が必要な上、本などの重みのあるものは吸着できない。また、デジタイザは基本的に透明でないため、読取原稿台ガラス上に設置することは難しいため、圧板にデジタイザを組み込むため厚く重いものとなり、ユーザにも負担がかかる。
【００１６】
特開平06-294999では、ハーフミラーを多数必要とし、かつ、受光部までの光路長を調整する自動合焦系の機構を必要とする上、精度の高い機構制御により成り立っているため、装置として光学系の調整が不可欠であった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述の目的を達するために、本発明は、前記した超音波表面弾性波(SAW)方式と呼ばれるタッチパネルの技術を応用し、当該タッチパネルを原稿読取台に設置することで、原稿読取台上に置かれた様々なサイズの本や冊子、不定形の物体において、それが読取原稿台上のどの位置範囲に接触しているかを正確に検知することで、CIS等による読取時に、接触範囲以外の読取データをマスキングまたは修正することで、読取った画像データを印刷する場合、すなわちコピーにおいて、原稿浮きによる読取不良に起因し、主に本等の綴じ部において黒く印刷されるといった、不要なインク、トナーなどの消費を無くすことができる。
【００１８】
また浮き検知のために光学系にミラーや自動合焦系の機構、すなわち焦点調整手段などを新たに設ける必要も無く、従来の読取原稿台に用いられるガラスをSAW方式タッチパネルに置き換えるだけでよいため、機構も簡潔である。
【００１９】
SAW方式タッチパネルは、抵抗膜方式タッチパネルのようにガラスに薄い膜を重ねる必要がなく、ガラス自体の表面に超音波を伝達させるため、コピー機などの原稿読取台ガラスへの利用において、透過率などの面においても非常に有利である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、
第一に、原稿浮きや非定型サイズの原稿による読取時の読取不良をなくすことができる。つまり、浮きがある状態で読取ってしまい、特に本など冊子の綴じ部が真っ黒である読取データになることを防ぐことができる。
【００２１】
第二に、その不良で読取った読取データのままコピーしてしまい、綴じ部を真っ黒で印刷してしまう失敗印刷での無駄なインク消費を抑えることができる。
【００２２】
第三に、ユーザは本などの置き方や圧板での押さえ具合を気にして、読取モード等を変更したりして調整する必要がなく、原稿台に接触している箇所についてのみ読取ることができる。
【００２３】
第四に、ユーザはコピー時に、本や不定形原稿の記録紙サイズを気にすることなく、コピーができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例に係る、接触範囲検知式読取装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例２に係る、図１の装置の原稿浮き検出の手順を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の実施例に係る、図1の装置の原稿浮き検出部の動作原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００２６】
ここでは、請求項２における原稿読取装置について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施例の接触範囲検知式読取装置の回路ブロック図である。図１に示す原稿読取装置の構成は一般的なものであるので、各部品の機能を概略するに留める。
【００２８】
図１において、１０１は本発明の接触範囲検知式読取装置全体の動作を制御するＣＰＵであり、１０２は、CIS等の読取素子を含み読取同期信号を生成し読取素子からの同期信号に同期して取り出せる光電変換されたアナログデータ、すなわち読取データを取得するための読取手段、１０３は、ＣＰＵを制御するためのプログラムが格納されているＲＯＭであり、１０４は１０２の読取部で読取ったデータを一時的に確保したり、画像記録部での記録データを一時的に保持するためのＲＡＭであり、１０５は前記光学センサにて読取った原稿や記録紙の画像データを処理し、１０８接触部算出手段からの原稿範囲データと、前記画像データを重ね合わせ、接触箇所以外をマスキングする画像処理を行う画像処理手段、１０６は装置の状態等を表示するＬＣＤからなる表示部、１０７はユーザが操作するオペレーションパネルを含む操作部、１０８は１０９原稿浮き検出部からの時系列で受け取るA/D変換された接触圧レベルを、時系列に内部のメモリに蓄積して解析することで、原稿台に原稿が接触している部分・範囲を算出する接触部算出手段であり、１０９は超音波表面弾性波(SAW)方式のタッチパネルと、その発信子から発信し受信子で受信したアナログデータをデジタルデータに変換し前記１０８接触部算出手段に渡すためのA/D変換部をもつ原稿浮き検出部、１１０は請求項３においてのみ必要となる、読取った画像データを印刷する場合、記録部としてトナーを用いた静電画像記録方式やインクを吐出するインク吐出方式、などを司る記録制御部である。
【００２９】
次に、本発明におけるフローを説明する。図２は本発明のフローチャートである。ここでは請求項2に該当する実施例、つまり、本発明でコピーを行う場合において、原稿の浮きを検出し、浮き部分をマスキングして読取画像データを作成して印刷するプロセスについて、フローチャートのS201-S225にて説明する。
【００３０】
S201は本装置におけるスタンバイ状態であり、
S202では、コピー操作を開始する。ユーザ操作により原稿（ここでは原稿は本タイプで綴じ部のあるものとする）を原稿台ガラスの上にセットし、開始キーを押下等することにより、コピーを開始する。まずここで本発明に必要な構成要件を説明する。
【００３１】
本件では、原稿を読取るための読取部が、前記原稿浮き検出部と、前記接触部算出手段からなり、前記原稿浮き検出部は、光学読取手段とタッチパネルから成る。前記光学読取手段はCCDやCISのラインセンサであり、原稿の主走査方向（読取紙幅方向）に並んでいるセンサである。この読取部のフラットベットタイプとも呼ばれる原稿台には、原稿台ガラスがありその下を前記光学読取手段が走査する。この原稿台ガラスに代わり、超音波表面弾性波(SAW)方式と呼ばれるタッチパネルを本件では配置する。つまり、このタッチパネルのガラス面の下を前記ラインセンサが走査することになる。
【００３２】
また、本件の第２、第4の請求項には、コピー画像を印刷する画像記録部がある。これはインクジェット方式などのインク吐出を印字ヘッドより行うものについて述べている。しかし、例えばインク昇華型、インクリボン熱転写型の画像記録部を持つコピー装置でも本件は構成可能である。
【００３３】
以上が本件の必要な構成要件である。
【００３４】
前記原稿浮き検出部による原稿の浮き状態の検出を開始する。
【００３５】
SAW方式のタッチパネルの詳細な技術的説明については、特開昭61-239322に準じるので、ここでは記さないが、概略を図３を用い説明する。
【００３６】
図３において、まず本など綴り部のある冊子をタッチパネル上に置き、図の網掛け部がその冊子がガラス面に接触している箇所とする。
【００３７】
S203では、まずX軸発信子から、SAW（超音波表面弾性波）を発射する。SAWは、発信子から同心円状に広がるがA-C辺にあるX軸反射体の方向にも伝播し、X軸反射体に刻まれたスリットにより、SAWのエネルギーの一部は右に90度向きを変える。読取ガラス上をA-C辺からD-F辺方向に横断し、D-F辺にある別のX軸反射体によりさらに右に90度転向する。その後、角DにあるX軸受信子にて、受信される。
【００３８】
またA-C辺スリットにて一部は転向したSAWだが、その全てが転向したわけではなく、残りはAからC方向へ直進する。そして次のスリットにて同様に一部成分は転向し、D-F辺へ向かう。この繰り返しによりA-C辺のX軸反射体に用意された全てのスリットにて回折したSAWは、それぞれがA-C辺からD-F辺に向かう。D-F辺のX軸反射体において、さらに90度回折しX軸受信子に、Dにスリットが近い順に早く到達する。この時間差で受信したSAWが、どのスリットを通ってきたものかを判定できる。
【００３９】
また、A-C辺からD-F辺に横断する際に、タッチパネル上に何かSAWを吸収する物体、すなわち人間の指や本などといった質量のあるものが置かれていた場合、伝播するSAWはそれに吸収され減衰する。その結果、X軸受信子で受信したエネルギーも押下点（物体のあった箇所）の時間帯においては、減少していることになる。
【００４０】
よって図３に示すように、冊子の綴り部であり、ガラス面に何も接触していないB-E間を通ったSAWは図の右端に示したグラフのようにエネルギーに減衰は見られない。しかしB'-E'間を通ったSAWは減衰している。これは、冊子が接触している範囲を示している。
【００４１】
次に、Y軸発信子からSAW（超音波表面弾性波）を発射する。X軸発信子からの場合と同様に、SAWはC-F辺にあるY軸反射体の方向に伝播し、Y軸反射体に刻まれたスリットにより、SAWのエネルギーの一部は左に90度向きを変える。その後、C-F辺からA-D辺に横断し、A-D辺のもう１つのY軸反射体によりさらに90度回折して、角DにあるY軸受信子に到達する。各スリットから時差をもって、それぞれのSAWが到達する。
【００４２】
よって図３に示すように、例えばH-G間を通ったSAWは、図の下方に示したような、エネルギーを伝えることになる。これは、冊子の綴り部においては、物体の接触が無いためエネルギーは減衰せず、冊子の接触部はエネルギーが減衰していることを示している。
【００４３】
SAW方式のタッチパネルを利用して冊子等の接触面を読取る動作について、概略を述べたが、もともとタッチパネルの技術においては、指などにより一箇所を押下することは想定しているが、冊子などを置きその範囲を検出することは、あまり考慮されていない。
【００４４】
そのため本件では、この各受信子で受信するエネルギーの大きさ、つまり受信レベルを指の場合とは異なる、ある一定の閾値で判定することにより、より本件の目的である冊子の接触面範囲をより算出しやすくできるように工夫している。
【００４５】
ここでは、押圧力があるほど受信するSAWの受信レベルが低いとする。
【００４６】
まず、原稿となる物体が無い場合の受信レベルをあらかじめ保持しておき、それを第一の閾値とする。この第一の閾値は、本件の読取装置において、原稿台の上から原稿を押さえるための圧板の重量や、押さえるためのバネ・ヒンジなどの機構にも依存し変化するため、それぞれの装置の機構で異なることになる。
【００４７】
次にそれよりも押圧力が大きい状態を検知するのが、第二の閾値である。これは重量のある本や冊子を置いたことを検知するための閾値であり、第一の閾値より小さい値である。
【００４８】
S204では、受信したレベルを第一の閾値と比較する。その結果、全てのデータが第一の閾値以上であった場合、原稿浮き検出部の異常と判断し、S205へ進む。
【００４９】
第一の閾値より低いレベルの箇所を検出している場合は、S206へ進む。
【００５０】
S205では、再試行回数をカウントしており、規定回数以下の場合はS203に戻り、リトライする。規定回数以上の場合は、S216へ進む。
【００５１】
S206では、D-F辺のX軸反射体を通りX軸受信子に到達したデータを、前記接触部算出手段で集積・解析する。
【００５２】
つまり、前記したように、A-C辺からD-F辺に向かったスリットの数だけのSAWは、X軸受信子に、Dにスリットが近い順に早く到達する。よって、この時間差はあらかじめタッチパネルの製造・調整の段階で一義的に決まっているため、受信したSAWが、どの位置のスリットを通ってきたものかを正確に判定できる。
【００５３】
また、到達するSAW１つに注目すると、その１つのSAWの中でレベルの増減がある。すなわち、押圧力があった時間帯が分かり、逆算するとその押圧力があったY軸方向の場所を特定できる。
【００５４】
つまりB-E間やB'-E'間のようなY軸方向にスリットのピッチ数の解像度により、分割して測定していることになる。S207へ進む。
【００５５】
S207では、S203と同様に今度はY軸発信子からSAWを発射する。S208へ進む。
【００５６】
S208では、S204と同様に、受信したレベルを前記したある一定の閾値である第一の閾値と比較する。その結果、全てのデータが第一の閾値以上であった場合、原稿浮き検出部の異常と判断し、S209へ進む。第一の閾値より低いレベルの箇所を検出している場合は、S210へ進む。
【００５７】
S209では、再試行回数をカウントしており、規定回数以下の場合はS207に戻り、リトライする。規定回数以上の場合は、S216へ進む。
【００５８】
S210では、A-D辺のY軸反射体を通りY軸受信子に到達したデータを、前記接触部算出手段で集積・解析する。つまり押圧力があったX軸方向の場所を特定できる。S211へ進む。
【００５９】
S211では、前記接触部算出手段において、S206とS210で集積・解析したデータ、つまりX軸、Y軸それぞれの押圧力データを重合し、仮想的な2次元の格子を作成する。
【００６０】
この各格子点において、Z方向の量、すなわち、前記した受信子が受け取る受信レベルが分かり、冊子等で押圧されている範囲ではZ量は小さく算出される。S212へ進む。
【００６１】
S212では、S211で算出された押圧Z量を前記第二の閾値と比較する。
【００６２】
その結果、第二の閾値以上の箇所を非接触＝非押圧、閾値未満の箇所を接触＝押圧範囲と判定し、もし全ての範囲で非押圧であった場合、S213へ進む。押圧と非押圧のエリアが分かれた場合はS215へ進む。
【００６３】
S213では、全ての範囲で非押圧であったため、原稿に重みが無い、つまり用紙1枚の原稿であると判断し、ユーザに表示部にて通知し、操作部で原稿サイズを選択させる。S214へ進む。
【００６４】
S214では、ユーザが原稿サイズを指定する操作を行った場合は、コピー継続と判断しS217へ。行わなかった場合はS216へ進む。
【００６５】
S217では、S214でユーザが指定した原稿サイズに合わせて、読取部は原稿を読取り、S223へ進む。
【００６６】
S215では、S212で押圧Z量を前記第二の閾値と比較した結果である、押圧エリア、すなわち、原稿読取する範囲をCPUで仮想的に2次元の形状をRAM上に作成し、その形状が四角形であるか、四角形以外の多角形の場合、その内角はそれぞれ何度か、また多角形でもなく円弧がある押圧エリアかどうか、などを算出・判定する。その結果、通常、本などの冊子等であれば、おおむね押圧エリアは四角形であるものが、多角形や円弧がある、四角形以外の異形をしている場合は、S216へ進む。四角形であればS218へ進む。
【００６７】
S216では、ユーザに表示部で異常を通知し、読取動作を中止、S201へ戻る。
【００６８】
S218では、S212とS215で算出した押圧エリアを、全て含むようなアウトライン（外形）を持つ「１つの四角形」で囲い、その中を読取部のCISやCCDの光学センサで読取る。
【００６９】
この「１つの四角形」は、押圧エリアが全て含まれるならば、定型サイズのA4、A3、B4、B3といったものから選択してもよい。光学センサで読取ったデータは、スキャンデータとしてRAMに一時的に格納される。S219へ進む。
【００７０】
S219では、S218で読取ったスキャンデータと、S215で作成した押圧エリアデータを重ね合わせる。スキャンデータから押圧エリア以外の部分のデータを白データで置換することでマスキングする。
【００７１】
ここで白データとは、光学読取での基準値となる"白"を意味しており、あらかじめ基準となる白色を読取ってRAM等に格納してある。S220へ進む。
【００７２】
S220では、このスキャンデータをマスキングした結果となる画像を、LCDなどの表示部で表示し、印刷前にユーザに確認させる。スキャン結果に異常があるとユーザが判断した場合は、S221へ進む。
【００７３】
尚、コピー装置ではなく、スキャナなど読取装置の場合は、ここではPCなどで画像を確認し、スキャン結果に異常があり、再度やり直したい場合は、S216に進み中断しS201へ戻る。
【００７４】
本フローでは、コピー装置を想定しているので、ここで表示部で確認させるが、万一装置に表示部が無い、またはあっても読取画像は表示できない場合においては、そのままS222へ進む。
【００７５】
S221では、再試行回数をカウントしており、規定回数以下の場合はS203に戻り、リトライする。規定回数以上の場合は、S216へ進む。
【００７６】
S222では、前記した画像記録部により、コピー画像を形成する。S223に進む。
【００７７】
S223では、画像記録部でのエラー、紙詰まりやインクなし、故障などがあれば、S216へ進む。正常であればS224に進みコピーは終了する。
【符号の説明】
【００７８】
１０１  制御部（CPU）
１０２  読取手段
１０３  ROM
１０４  RAM
１０５  画像処理手段
１０６  表示部
１０７  操作部
１０８  接触部算出手段
１０９  原稿浮き検出部
１１０  記録制御部
【図１】
2010283435.tif 000003
【図２】
2010283435.tif 000004
【図３】
2010283435.tif 000005