JP2828366B2 - 複写機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機に関し、特に、ス
キャナユニットが原稿より読み取った画像情報を光ファ
イバにより伝送する複写機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機では、スキャナユニットに
よって原稿を読み取って得られた画像情報は、電気信号
としてフラットケーブルなどにより、画像処理部へ伝送
されている。しかし、画像情報を電気信号として伝送す
ると、ケーブル自身でノイズが発生したり、あるいはケ
ーブルで伝送中に外来ノイズの影響を受けたりするた
め、特に高画質が要求される場合には問題となる。この
問題は、ケーブルをシールドすることによって緩和する
ことができるが、シールドを行った場合にはそのことに
よって信号が劣化するという新たな問題が生じる。この
問題は、クロック周波数が高くなればなる程大きくあら
われる。すなわち、高速のスキャナになればなる程シ−
ルド部材へ漏れる量が大きくなり、画素単位の画像（濃
度）デ−タが変動して最終画像全体の画質に影響してし
まう。そこで、ノイズの影響もなく高速スキャナに対応
するものとして、原稿から読み取った画像情報を光信号
に変換し、光ファイバによって伝送する方法が採られて
いる。この場合には、ケーブル自身でノイズが発生する
こともなく、また外来ノイズの影響を受けることもな
い。そして、シールドは不要であるからシールドによる
信号の劣化という問題も発生しない。この場合、画像情
報は図６に示すような構成で処理される。すなわち、原
稿の光像はまずスキャナユニットの光電変換素子（ＣＣ
Ｄ）４２によってアナログ電気信号に変換され、Ａ／Ｄ
変換器１００はそのアナログ信号をディジタル信号に変
換する。次に、光信号変換部１０１はＡ／Ｄ変換器１０
０からのディジタル信号にもとづいて発光素子１０２を
駆動し、光ファイバ１０に光信号を送出する。一方、記
録部では、光ファイバ１０を通じて伝送されてきた光信
号を受光素子１０３が受光し、光信号に対応する電気信
号を出力する。画像処理部１０４はその電気信号を受け
取り、複写画像を形成のための所定の画像処理を行う。
そして、光ファイバ１０は従来、図７に示すような形で
布設されている。図中、１４０はスキャナユニット、４
１はランプリフレクタアセンブリである。ランプリフレ
クタアセンブリ４１のランプを出射した光は、原稿（図
示せず）で反射し、その後、ミラー４３およびレンズ４
４によりＣＣＤ基板１１２上のＣＣＤ４２に導かれる。
基板１１２の上端部には光コネクタ２０が外向きに設け
られており、光ファイバ１０の端部に取り付けられた光
コネクタ２１はコネクタ２０に結合されている。そし
て、光ファイバ１０は弧を描き、方向を反転させて図
７、８のように布設されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような光
ファイバ１０の布設形態では、光ファイバ１０が大きく
弧を描くため、同図におけるスキャナユニット１４０の
左端部から光ファイバ１０の最遠部までの距離Ｘ１（図
７）が長く、省スペース化が難しいという問題がある。
具体的には、Ｌ１をスキャナユニットの幅、Ｌ２をスキ
ャナユニットからＣＣＤ基板までの距離、光コネクタ２
０、２１の高さをＬ３とすると光ファイバ１０の始点Ａ
はＣＣＤ基板１１２の外側からＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３だけ離
れた位置にある。この問題を解決するため、図８に示す
ように、光コネクタ２０を基板１１２の下端部に設け、
光ファイバ１０が描く弧を小さく（Ｒ１＞Ｒ２）して、
距離を短縮する（Ｘ１からＸ２へ）ことも可能である。
しかし、その場合には、光ファイバ１０を強く曲げるこ
とに伴って光ファイバ１０中を伝送される光信号の減衰
が大きくなるという新たな問題が生じる。本発明の目的
は、伝送信号を減衰させることなく、省スペース化を実
現した光ファイバにより画像情報を伝送する複写機を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学的に原稿
を読み取るスキャナユニットと、スキャナユニットが読
み取った画像情報を伝送すべくスキャナユニットの内部
から外部の一つの方向に湾曲しながら導かれてのち一つ
の方向とは反対の方向へ湾曲しながら導かれるように配
置された光ファイバとを含むことを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明による複写機では、光ファイバがスキャ
ナユニットの内部から外部の一つの方向に湾曲しながら
導かれてのち一つの方向とは反対の方向へ湾曲しながら
導かれるように配置されている。従って、光ファイバを
スキャナユニットの外部で方向を反転させて湾曲させた
場合と比較して光ファイバが描く弧の最遠部と、スキャ
ナユニット端部との間の距離を短くすることができる。
その結果、光ファイバを急激に強く曲げることに伴う光
信号の伝送ロスを生じることがなく、かつ複写機のスキ
ャナ部の省スペース化を実現できる。

【０００６】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。ここでは、本発明の複写機の一例としてディ
ジタル複写機について説明する。図４はその全体構成を
示す断面図である。図４に示すように、このディジタル
複写機３０には、スキャナ部３１、レーザプリンタ部３
２、多段給紙ユニット３３、ならびにソータ３４が備え
られている。スキャナ部３１は透明ガラスから成る原稿
載置台３５、両面対応自動原稿送り装置（ＲＤＦ）３６
およびスキャナユニット４０から構成されている。多段
給紙ユニット３３は、第１カセット５１、第２カセット
５２、第３カセット５３、ならびに選択により追加可能
な第４カセット５５を有している。多段給紙ユニット３
３では、各段のカセットに収容された用紙が上から１枚
ずつ送り出され、レーザプリンタ部３２へ向けて搬送さ
れる。ＲＤＦ３６は、複数枚の原稿を一度にセットして
おき、自動的に原稿を１枚ずつスキャナユニット４０へ
送給して、オペレータの選択に応じて原稿の片面または
両面をスキャナユニット４０に読み取らせるように構成
されている。 スキャナユニット４０は原稿を露光
するランプリフレクタアセンブリ４１、原稿からの反射
光像を光電変換素子（ＣＣＤ）４２に導くための複数の
反射ミラー４３、および原稿からの反射光像をＣＣＤ４
２に結像させるためのレンズ４４を含んでいる。スキャ
ナ部３１は、原稿載置台３５に載置された原稿を走査す
る場合には、原稿載置台３５の下面に沿ってスキャナユ
ニット４０が移動しながら原稿画像を読み取るように構
成されており、ＲＤＦ３６を使用する場合には、ＲＤＦ
３６の下方の所定位置にスキャナユニット４０を停止さ
せた状態で原稿を搬送しながら原稿画像を読み取るよう
に構成されている。原稿画像をスキャナユニット４０で
読み取ることにより得られた画像データは、図示してい
ない後述する画像処理部へ送られ各種処理が施された
後、画像処理部のメモリに一旦記憶され、出力指示に応
じてメモリ内の画像データをレーザプリンタ部３２に与
えて用紙上に画像を形成する。レーザプリンタ部３２は
手差し原稿トレイ４５、レーザ書き込みユニット４６お
よび画像を形成するための電子写真プロセス部４７を備
えている。レーザ書き込みユニット４６は、上述のメモ
リからの画像データに応じたレーザ光を出射する半導体
レーザ、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、
等角速度偏向されたレーザ光が静電写真プロセス部４７
の感光体ドラム４８上で等速度偏向されるように補正す
るｆ−θレンズなどを有している。電子写真プロセス部
４７は、周知の態様に従い、感光体ドラム４８の周囲に
帯電器、現像器、転写器、剥離器、クリーニング器、除
電器、ならびに定着器４９を配置して成っている。定着
器４９より画像が形成されるべき用紙の搬送方向下流側
には搬送路５０が設けられており、搬送路５０はソータ
３４へ通じている搬送路５７と多段給紙ユニット３３へ
通じている搬送路５８とに分岐している。搬送路５８は
多段給紙ユニット３３において分岐しており、分岐後の
搬送路として反転搬送路５０ａおよび両面／合成搬送路
５０ｂが設けられている。反転搬送路５０ａは原稿の両
面を複写する両面複写モードにおいて、用紙の裏表を反
転するための搬送路である。両面／合成搬送路５０ｂ
は、両面複写モードにおいて反転搬送路５０ａから感光
ドラム４８の画像形成位置まで用紙を搬送したり、用紙
の片面に異なる原稿の画像や異なる色のトナーで画像を
形成する合成複写を行う片面合成複写モードにおいて用
紙を反転することなく感光ドラム４８の画像形成位置ま
で搬送するための搬送路である。多段給紙ユニット３３
は共通搬送路５６を含んでおり、共通搬送路５６は第１
カセット５１、第２カセット５２、ならびに第３カセッ
ト５３からの用紙を電子写真プロセス部４７に向かって
搬出するように構成されている。共通搬送路５６は電子
写真プロセス部４７へ向かう途中で第４カセット５５か
らの搬送路５９と合流して搬送路６０に通じている。搬
送路６０は両面／合成搬送路５０ｂおよび手差し原稿ト
レイ４５からの搬送路６１と合流点６２で合流して静電
写真プロセス部４７の感光体ドラム４８と転写器との間
の画像形成位置へ通じるように構成されており、これら
３つの搬送路の合流点６２は画像形成位置に近い位置に
設けられている。従って、レーザ書き込みユニット４６
および電子写真プロセス部４７において、上述のメモリ
から読み出された画像データは、レーザ書き込みユニッ
ト４６によってレーザ光線を走査させることにより感光
体ドラム４８の表面上に静電潜像として形成され、トナ
ーにより可視像化されたトナー像は多段給紙ユニット３
３から搬送された用紙の面上に静電転写され定着され
る。このようにして画像が形成された用紙は定着器４９
から搬送路５０，５７を介してソータ３４へ送られた
り、搬送路５０，５８を介して反転搬送路５０ａへ搬送
される。次にこのディジタル複写機３０に含まれている
画像処理部の構成および機能を説明する。図５は図４に
含まれている画像処理部のブロック構成図である。ディ
ジタル複写機３０に含まれている画像処理部は、画像デ
ータ入力部７０、画像処理部７１、画像データ出力部７
２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などから構成さ
れるメモリ７３および中央処理装置（ＣＰＵ）７４を備
えている。画像データ入力部７０はＣＣＤ部７０ａ、ヒ
ストグラム処理部７０ｂおよび誤差拡散処理部７０ｃを
含んでいる。画像データ入力部７０は図４のＣＣＤ４２
から読み込まれた原稿の画像データを２値化変換して、
２値のディジタル量としてヒストグラムをとりながら、
誤差拡散法により画像データを処理して、メモリ７３に
一旦記憶するように構成されている。すなわち、ＣＣＤ
部７０ａでは、画像データの各画素濃度に応じたアナロ
グ電気信号がＡ／Ｄ変換された後、ＭＴＦ補正、白黒補
正またはガンマ補正が行われ、２５６階調（８ビット）
のディジタル信号としてヒストグラム処理部７０ｂへ出
力される。ヒストグラム処理部７０ｂでは、ＣＣＤ部７
０ａから出力されたディジタル信号が２５６階調の画素
濃度別に加算され濃度情報（ヒストグラムデータ）が得
られると共に、必要に応じて、得られたヒストグラムデ
ータはＣＰＵ７４へ送られ、または画素データとして誤
差拡散処理部７０ｃへ送られる。誤差拡散処理部７０ｃ
では、疑似中間調処理の一種である誤差拡散法、すなわ
ち２値化の誤差を隣接画素の２値化判定に反映させる方
法により、ＣＣＤ部７０ａから出力された８ビット／画
素のディジタル信号が１ビット（２値）に変換され、原
稿における局所領域濃度を忠実に再現するための再配分
演算が行われる。画像処理部７１は多値化処理部７１
ａ，７１ｂ、合成処理部７１ｃ、濃度変換処理部７１
ｄ、変倍処理部７１ｅ、画像プロセス部７１ｆ、誤差拡
散処理部７１ｇ、ならびに圧縮処理部７１ｈを含んでい
る。画像処理部７１は、入力された画像データをオペレ
ータが希望する画像データに最終的に変換する処理部で
あり、メモリ７３に最終的に変換された出力画像データ
として記憶されるまでこの処理部にて処理するように構
成されている。ただし、多像処理部７１に含まれている
上述の各処理部は必要に応じて機能するものであり、機
能しない場合もある。すなわち、多値化処理部７１ａ，
７１ｂでは、誤差拡散処理部７０ｃで２値化されたデー
タが再度２５６階調に変換される。合成処理部７１ｃで
は、画素ごとの論理演算、すなわち論理和、論理積、あ
るいは排他的論理和の演算が選択的に行われる。この演
算の対象となるデータは、メモリ７３に記憶されている
画像データおよびパターンジェネレータ（ＰＧ）からの
ビットデータである。濃度変換処理部７１ｄでは、２５
６階調のディジタル信号に対して、所定の階調変換テー
ブルにもとづいて入力濃度に対する出力濃度の関係が任
意に設定される。変倍処理部７１ｅでは、指示された変
倍率に応じて、入力される既知データにより補間処理を
行うことによって、変倍後の対象画素に対する画素デー
タ（濃度値）が求められ、副走査が変倍された後に主走
査が変倍処理される。画像プロセス部７１ｆでは、入力
された画素データに対して様々な画像処理が行われ、ま
た、特徴抽出などデータ列に対する情報収集が行われ得
る。誤差拡散処理部７１ｇでは、画像データ入力部７０
の誤差拡散処理部７０ｃと同様な処理が行われる。圧縮
処理部７１ｈでは、ランレングスという符号化により２
値データが圧縮される。また、画像データの圧縮に関し
ては、最終的な出力画像データが完成した時点で最後の
処理ループにおいて圧縮が機能する。画像データ出力部
７２は復元部７２ａ、多値化処理部７２ｂ、誤差拡散処
理部７２ｃ、ならびにレーザ出力部７２ｄを含んでい
る。画像データ出力部７２は、圧縮状態でメモリ７３に
記憶されている画像データを復元し、もとの２５６階調
に再度変換し、２値データより滑らかな中間調表現とな
る４値データの誤差拡散を行い、レーザ出力部７２ｄへ
データを転送するように構成されている。すなわち、復
元部７２ａでは、圧縮処理部７１によって圧縮された画
像データが復元される。多値化処理部７２ｂでは、画像
処理部７１の多値化処理部７１ａ，７１ｂと同様な処理
が行われる。誤差拡散処理部７２ｃでは、画像データ入
力部７０の誤差拡散処理部７０ｃと同様な処理が行われ
る。レーザ出力部７２ｄでは、図に示していないシーケ
ンスコントローラからの制御信号にもとづき、ディジタ
ル画素データがレーザのオン／オフ信号に変換され、レ
ーザがオン／オフ状態となる。なお、画像データ入力部
７０および画像データ出力部７２において扱われるデー
タは、メモリ７３の容量の削減のため、基本的には２値
データの形でメモリ７３に記憶されているが、画像デー
タの劣化を考慮して４値のデータの形で処理することも
可能である。次に、本発明の実施例のスキャナ部３１に
ついて、図３を参照してさらに詳しく説明する。なお、
図３は図４のスキャナ部３１の部分を図４において紙面
の裏側からみた状態を示す断面図である。スキャナユニ
ット４０は、光学ユニット１内に設けられたガイドシャ
フト１１に取り付けられ、ガイドシャフト１１に沿って
図面上左右に移動自在な構造となっている。光学ユニッ
ト１の左端部にはワイヤ巻き取りプーリ７が、右端部に
はアイドルプーリ９がそれぞれ設けられ、これらのプー
リ７，９間に駆動ワイヤ８が張架されている。そして、
駆動ワイヤ８の一端はスキャナユニット４０に直接固定
され、他端は所定のスプリングを通じてスキャナユニッ
ト４０に固定されている。

【０００７】図中、点線で表したスキャナユニット４０
は、スキャナユニット４０が最も右側に移動した状態を
示す。この状態でスキャナユニット４０の右端部から光
ファイバ１０の最遠部までの距離が短いほど、光学ユニ
ット１の右端部とスキャナユニット４０の右端部との間
の無駄なスペースを削除できることになる。次に、スキ
ャナユニット４０について詳しく説明する。図１はスキ
ャナユニット４０を示す側断面図、図２はスキャナユニ
ット４０のランプリフレクタアセンブリ４１以下の部分
を示す平断面図である。図中、図７のスキャナユニット
と同一の構成要素には同一の符号を付した。

【０００８】ミラー４３は、ランプリフレクタアセンブ
リ４１のランプを出射し、原稿載置台３６上の原稿で反
射した光を、ＣＣＤ４２に導くように配置されており、
ミラー４３で反射した光はレンズ４４を通じてＣＣＤ基
板１２上のＣＣＤ４２に入射する。そして、複数の光コ
ネクタ２０は、基板１２の下端部で、かつスキャナユニ
ット４０の本体側の面上に、内側に向けて設けられてい
る。ＣＣＤ４２からの画像情報を画像処理部に伝送する
各光ファイバ１０の端部には光コネクタ２１が取り付け
られ、各光ファイバ１０は光コネクタ２１により対応す
る光コネクタ２０にそれぞれ接続されている。基板１２
に接続された光ファイバ１０は、図１に示すようにルー
プを形成して布設されている。すなわち、光ファイバ１
０はスキャナユニット４０内でまず湾曲しながら弧を描
いて一つの方向（図３の左から右）に反転され、スキャ
ナユニット４０の上端部より外部に導かれている。その
後、スキャナユニット４０の外部で一つの方向とは反対
の方向（図３の右から左）方向に湾曲しながら反転さ
れ、光学ユニット１の左端部側に導かれている。従来例
と比較して本発明の実施例をより詳細に説明する。前述
の如く、従来例においては、光ファイバの始点Ａはスキ
ャナユニットの左端部からＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の距離だけ
離れている。一方本発明の実施例ではＣＣＤ基板１２か
らスキャナユニット側に向かってＬ３だけ内側へ光ファ
イバ１０の始点Ｂがくることになる。すなわち、光ファ
イバの始点ＢはＬ１＋Ｌ２−Ｌ３となる。したがって、
従来例と同じＲ１の弧を描きながら光ファイバ１０のル
−プを形成すると、スキャナユニット４０の左端部から
光ファイバ１０の最遠部までの距離Ｘ３（従来例のＸ１
に対応する）がかなり短くなる。すなわち、光ファイバ
始点Ｂがスキャナユニット４０の内側になればなるほど
スキャナユニット４０から露出する光ファイバ１０の弧
部分がすくなくなってくる。このように本実施例の複写
機では、光ファイバ１０をスキャナユニット４０に接続
するためのスキャナユニット側のコネクタ２０、２１
が、基板１２の裏側に設けられ、その位置がスキャナユ
ニット４０の端部より内側となっており、スキャナユニ
ット４０の端部から光ファイバ１０の最遠部までの距離
Ｘ３を短縮でき、光学ユニット１の省スペース化が可能
となる。

【０００９】

【発明の効果】本発明の複写機では、光ファイバがスキ
ャナユニットの内部から外部の一つの方向に湾曲しなが
ら導かれてのち一つの方向とは反対の方向へ湾曲しなが
ら導かれるように配置されている。従って、光ファイバ
をスキャナユニットの外部で方向を反転させて湾曲させ
た場合と比較して光ファイバが描く弧の最遠部と、スキ
ャナユニット端部との間の距離を短くすることができ
る。その結果、光ファイバを急激に強く曲げることに伴
う光信号の伝送ロスを生じることがなく、かつ複写機の
スキャナ部の省スペース化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である複写機のスキャナユニ
ットの部分を示す断面図である。

【図２】図１のスキャナユニットの部分を示す平面図で
ある。

【図３】図１のスキャナユニットの部分を含むスキャナ
部を示す断面図である。

【図４】図３のスキャナ部を含む複写機の全体を示す断
面図である。

【図５】図４の複写機の画像処理部を示すブロック図で
ある。

【図６】従来の複写機の信号処理部を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の複写機のスキャナユニットの部分を示す
断面図である。

【図８】従来の複写機のスキャナユニットの部分を示す
他の断面図である。

【符号の説明】

１０ 光ファイバ １２ ＣＣＤ基板 ２０，２１ 光コネクタ ３０ ディジタル複写機 ４０ スキャナユニット ４２ 光電変換素子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に原稿を読み取るスキャナユニッ
   トと、前記スキャナユニットが読み取った画像情報を伝
   送すべく前記スキャナユニットの内部から外部の一つの
   方向に湾曲しながら導かれてのち前記一つの方向とは反
   対の方向へ湾曲しながら導かれるように配置された光フ
   ァイバとを含むことを特徴とする複写機。