JP2007143032A - 画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置制御方法及びプログラム - Google Patents

画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置制御方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】複数の光源ランプを備えた画像読取装置において、光源ランプの寿命を長くする画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置制御方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】複数の光源ランプにより原稿を走査して原稿の複数ラインの画像データを取得し、画像データを用いて原稿のサイズを検知する画像読取装置において、全ての光源を点灯せずに、複数の光源のうち、必要な光量が得られるための最小限の光源ランプのみを点灯して原稿を走査し、原稿のサイズを検知する。
【選択図】図1

Description

本発明はデジタル複写機、複合機等の画像形成装置に備えられる画像読取装置に係り、特に、原稿サイズ検知を行う画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置制御方法及びプログラムに関する。
従来、原稿サイズ検知装置において、ブック読み取り時に原稿サイズを検知する方式として赤外線センサを用いていたが、近年、赤外線センサを用いずに、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式が用いられるようになってきている。原稿サイズを検知する場合、主走査サイズのみならず副走査方向のサイズも必要になるが、副走査方向の原稿サイズ検知を行おうとすると、原稿面をプレスキャンする必要が出てくる。これだとスキャン速度等に影響を及ぼしてしまうので、実際には副走査方向の原稿サイズ検知は従来通り赤外線センサにて行い、主走査方向検知のみ、ラインセンサ読み取りデータを使う方式が主流となっている。原稿サイズ検知装置の従来技術例である下記特許文献1〜3はいずれも、主走査方向のみ検知する方式をとっている。
また、下記特許文献4〜6の画像読取装置のように、従来、主にカラー読み取りにおける光の波長の問題や、光量の問題を補うために、原稿を照射する光源を複数持つ画像読取装置が用いられている。
特開平10−257255号公報 特開平2000−138798号公報 特開平2003−198809号公報 特開2005−051381号公報 特開2004−109866号公報 特開2003−248274号公報
上記特許文献に開示されている従来技術においては、光源ランプを実際の画像読み取り時だけでなく、原稿サイズの検出時にも点灯する。一般に光源ランプには寿命があり、その寿命は総点灯時間に大きく依存するため、設置期間や読み取り枚数によってランプの寿命が短くなってしまうという欠点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源ランプを備えた画像読取装置において、圧板上原稿のサイズ検知を行う場合には、全ての光源ランプを点灯させず、必要な光量が得られるための最小限の光源ランプを点灯することにより、光源ランプの寿命を長くする画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、請求項1記載の発明は、複数の光源により原稿を走査して原稿の複数ラインの画像データを取得し、画像データを用いて原稿のサイズを検知する画像読取装置において、複数の光源のうち所定の光源のみを点灯して原稿を走査することを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、複数の光源のそれぞれについて過去の使用量を予め記録しておき、過去の使用量に基づいて使用量の少ない光源を選択し、選択した光源を点灯して原稿のサイズを検知することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、複数の光源の中から異常な光源を検出し、異常な光源以外の光源を点灯して原稿のサイズを検知することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、複数の光源のそれぞれについて光量を検出し、光量の異常を検出した際には、異常が検出された光源以外を点灯して再度原稿のサイズを検知することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、複数の光源により原稿を走査して原稿の複数ラインの画像データを取得し、画像データを用いて原稿のサイズを検知する画像読取装置を制御する画像読取装置制御方法において、複数の光源のうち所定の光源のみを点灯して原稿を走査することを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、複数の光源のそれぞれについて過去の使用量を予め記録しておき、過去の使用量に基づいて使用量の少ない光源を選択し、選択した光源を点灯して原稿のサイズを検知することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項6又は7記載の発明において、複数の光源の中から異常な光源を検出し、異常な光源以外の光源を点灯して原稿のサイズを検知することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、複数の光源のそれぞれについて光量を検出し、光量の異常を検出した際には、異常が検出された光源以外を点灯して再度原稿のサイズを検知することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、複数の光源により原稿を走査して原稿の複数ラインの画像データを取得し、画像データを用いて原稿のサイズを検知する画像読取装置に画像読取装置制御方法を実行させるプログラムにおいて、複数の光源のうち所定の光源のみを点灯して原稿を走査する処理を画像読取装置に実行させることを特徴とする。
本発明によれば、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、搭載している全てのランプを点灯せずに、原稿サイズ検知動作時に必要な光が得られるだけの最低限の本数のランプを点灯するため、ランプの寿命を長くすることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態である画像読取装置の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像読取装置は、原稿面をなすコンタクトガラス1上に置いた原稿10に対して、光源であるランプ2により光を照射し、第1ミラー3、第2ミラー4、第3ミラー5によって反射させた光をレンズ8によって集光し、CCD9上に結像する。ランプ2及び第1ミラー3は複数存在することがあり、それぞれ対となる第1ミラー3によってどの光源の反射光も第2ミラーに集光されるようになっている。ランプ2及び第1ミラー3が距離Lだけ進む間に第2ミラー4、第3ミラー5は距離L/2だけ進む。このことにより、光学系の光路長を一定に保ち、原稿全体を走査する。
図2は、図1の画像読取装置の機械構成を示す斜視図である。ランプ2と第1ミラー3を備えた第1キャリッジ6は、駆動ワイヤ11に取り付けられ、第2ミラー4、第3ミラー5、を備えた第2キャリッジ7は、プーリ12に駆動ワイヤが巻きつけられる。駆動軸14に繋がれたワイヤプーリ15に駆動ワイヤ11を巻きつけ、タイミングプーリ16とタイミングベルト17によって、モータ18の駆動を伝達する。第1キャリッジ6の一端がホームポジションセンサ13を横切ってからある一定距離をリターンさせた位置をホームポジションとする。
図3に一連のコピー動作における電装ブロック図を示す。スキャナ1001に原稿をセットしてスタートキーを押下すると、スキャナ1001にて原稿を読み取り、IPU(イメージプロセッシングユニット)1002内で一連の画像処理を行い、プリンタ1003に画像データを出力し、紙排出が行われる。スキャナ1001、IPU1002、プリンタ1003内の必要なパラメータはCPUの持つRAM1013内に保持されており、CPU1004により各デバイスに設定が行われる。また、パラメータ設定に必要なモード情報は、操作部1005を使ってユーザが指定できるような構成となっており、操作部1005内のCPUとCPU1004とが通信を行うことで情報の交換を行っている。
また、RAM内1013には、本実施例の画像読取装置の制御を実行させるためのプログラムが格納されており、このプログラムはRAM1013から画像読取装置に読み込まれ、画像読取装置の動作を制御する。本実施例の画像読取装置は、このプログラムの制御により、以下に説明する各フロー図の処理を実行する。
図4に本発明の主要な構成要素となるIPU1002内のブロック図を示す。スキャナ1001から受け取った原稿読み取りデータに対し、所望の画像処理を実施するが、原稿サイズ検知動作を行う場合、画像処理モジュール1011に接続された複数ラインメモリ1012にその画像データを蓄える。また、IPU1002は、複数ラインメモリ1012を制御するメモリコントロール1014を併せ持ち、CPU1004から複数ラインメモリ1012データのリード/ライトが可能となっている。
図5にメモリコントロール1014の一例を示す。ラインセンサ読み取り1ラインの基準となるXLSYNC信号と画素クロックであるところのPCLK、ラインセンサ読み取り開始トリガを示すXFSYNC信号を画像処理モジュール1011から受け取り、複数ラインメモリ1012にライトリセット(XWRST)信号と、ライトイネーブル(XWE)信号とを渡している。それと共にCPU1004からメモリライト領域を示す主走査スタート、主走査幅、副走査スタート、副走査幅の4つのパラメータを受け取り、2つの基準信号:XFSYNC、XLSYNCからメモリのライト位置を確定する。
図6に副走査方向のタイミングを示し、図7に主走査方向のタイミングを示す。メモリコントロールとして上記構成を持つことにより、図8に示すような2次元方向の複数パッチのデータを同時にメモリに書き込むことが可能となる(図8中の斜線部がメモリ書込み領域を示す)。パラメータ、タイミングとして主走査方向、副走査方向としたが、本実施形態における副走査方向は、原稿読み取りに対する副走査方向のみならず、時間の経過をも示すものとしている。図8の横軸tは、時間の経過を示す例で、T1、T2での読み取りパッチの位置を示している。
図9に、図10の基本フローチャート中のステップS16における「画像データを取り出す」処理を示す。図8に示すパッチデータを複数ラインメモリ1012から1パッチずつCPU1004の持つRAM1013に読み出し、1パッチの平均値を求め2値化を行うことで、パッチの白黒判定を行っている。
図9のフローチャートに従って説明する。ステップS1にて白黒判定フロースタートし、ステップS2にて1パッチ内の画素数を設定する。その後複数ラインメモリ1012から1画素単位でリードを行い(ステップS3)、設定されたN画素の加算を行う(ステップS4、S10)。その後、ステップS5にて1パッチ内の平均値を求め、そのパッチの2値化を行う(ステップS6)。その結果からパッチの黒画素、白画素を判定し(ステップS7、S8)、白黒判定フローを終了する(ステップS8)。なお、ステップS4、S5において、平均値を求めるフローとしてN画素全加算のあと全平均としているが、例えば主走査方向だけの加算を行い1ラインでの平均を求め、その後次のラインの加算と平均を繰り返し、最終判定を行う方式でもよい。
次に、実施例1における原稿サイズ検知動作の制御について図10を参照して以下に説明する。
まず、第1に原稿サイズ検知のために必要な準備を行う(ステップS12)。ステップS12においては、図6及び図7のタイミングチャートに示すような原稿サイズ検知のための原稿読み取りタイミングの設定、及び、必要に応じてシェーディング補正に必要な準備設定を実行する。
ステップS12で準備が完了すると、原稿読み取りのために使用するランプを選択する(ステップ13)。このとき、使用するランプの数などは機械固有のものとなるので一概には言えないが、全てのランプを点灯する必要はない。
ステップS13で使用するランプを決定したら、その結果にしたがってランプ点灯を実行する(ステップS14)。ステップS13の処理が完了した時点で原稿の読み取りを実行する(ステップS15)。ステップS15では、原稿サイズ用のライト信号を発生し、ライト信号の有効期間内の画像データ読み取りを行って処理を終了する。このとき、キャリッジを移動させて原稿を走査しながら読み取りを実行するか、もしくはキャリッジを原稿サイズ検知位置に停止させたまま読み取りを実行し、2ライン以上の読み取り画像データを取得してもよい。
ステップS15で原稿の読み取りが完了したら、原稿サイズを解析するために読み取った原稿画像データの取り出しを行う(ステップS16)。本実施例において、読み取った原稿画像データの取り出しは、図4に示すCPU1004から複数ラインメモリ1012に保存されたデータを読み出すことで行われる。
ステップS16で取り出した画像データを解析し、原稿サイズの判定を行う(ステップS17)。ステップS17において、原稿サイズの判定が成功した場合には(ステップS17/サイズ検知成功)、ステップS18で原稿サイズを決定する。原稿サイズの決定とは、具体的には、図4におけるCPU1004に接続されたプログラム実行用のメモリ1013(RAM)に原稿サイズ情報を保存しておくことであり、以降は必要に応じて決定した原稿サイズ情報を読み出して利用する。原稿サイズの決定後は、原稿サイズ検知動作を完了する(ステップS19)。
ステップS17において、原稿サイズの判定に失敗した場合には(ステップS17/サイズ検知失敗)、原稿サイズを決定せず、原稿サイズ検知動作を完了する(ステップS19)。原稿サイズの判定が失敗する例としては、真黒な原稿である場合や、あるいは、原稿台に対する外光の影響や原稿照射用のランプの点灯状態(ランプをONしたが光量が安定していない状態で読み取りを実行する等)によって、読み取りデータから原稿のサイズを判定することができない場合が考えられる。
以上が本実施形態の画像読取装置の原稿サイズ検知動作の基本シーケンスである。
以上のことから、本実施例によれば、図10のステップS13及びステップS14において、搭載している全てのランプを点灯せずに、原稿サイズの検知動作時に必要な光が得られるだけの最低限の本数のランプを点灯するため、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、点灯しないランプの寿命を長くすることができる。
実施例2は、実施例1において、各光源の点灯時間を所定の記憶手段に記録しておき、その中で点灯時間の短い光源から優先的に使用するようにしたものである。このときの図10のステップS13における使用するランプの決定アルゴリズムについて図11を参照して以下に説明する。
まず、ステップS22でカウンタNを1に初期化する。次に、ステップS23でランプの使用記録を参照し、使用頻度(点灯時間)がN番目に少ないランプを検索する。検索終了後、Nが必要なランプ数nに達したかどうかを判定する(ステップS24)。ここで、必要なランプ数に達していない場合には(ステップS24/NO)、Nをインクリメントし(ステップS27)、ステップS23にもどり、N=nとなるまでステップS23及びステップS24を繰り返す。N=nとなるとなった場合(ステップS24/YES)、ステップS24までの処理で決定したランプを使用することを記録する(ステップS25)。このステップS25で記録した内容をもとに、再度サイズ検知を行う際にステップS23での判定が行われる。
以上のことから、本実施例によれば、搭載している全てのランプを点灯せずに、原稿サイズ検知動作時に必要な光が得られるだけの最低限の本数のランプを点灯するため、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、ランプの寿命を長くすることができる。
実施例3は、実施例2において、異常が検出されている光源は使用せずにその他の光源を点灯させてサイズ検知を行うようにする。
光源には寿命があるため、一般的に画像読取装置は光源が正常に点灯しているか、また必要な光量が得られているかを検出する手段を持っている。その方法はいくつかあるが、システムの起動時や、原稿の読み取りの際に、基準となる白板を読み取り、その読み取り値が規定の値を超えているかどうかで判断される。
ここで、複数の光源をもつ画像読取装置における原稿サイズ検知においては、必ずしも全ての光源を使う必要はない。たとえば、カラー読み取りの場合には、全ての光源を点灯する必要があるが、原稿サイズ検出では、原稿上に画像があるかないかのレベルですむなどの理由から、全ての光源を点灯しないでも処理を行うことができる。
そこで、実施例3として、異常となった光源は使用しないで原稿サイズ検知を行うようにした場合に、点灯するランプの決定フローについて、図12を参照して以下に説明する。基本動作は、上記実施例2と同様であるので、図12において、図11と同じ部分の説明は省略する。
まず、ステップS32でカウンタN,Mをそれぞれ1に初期化する。ステップS33で使用頻度(点灯時間)の小さいランプを検索後、通常は、使用できるランプがあるものと判断して(ステップS34/YES)、ステップS35に進む。ステップS35では、検索されたランプの異常検知結果の記録をチェックする。
異常であった場合には(ステップS35/NO)、そのランプは使用せずに次のランプを検索対象とし(ステップS39)、ステップS33に戻る。正常であった場合には(ステップS35/YES)、実施例2の図11のステップS24〜S26と同様に処理を行い(ステップS36、S40、S37)、正常終了する(ステップS38)。
また、本実施例の場合、図11の場合と異なり、異常が検出されているランプが多い場合には、ステップS36にて、使用決定されたランプの数Nが必要なランプの数nに達しない場合がある。この場合は、ステップS33での検索の結果、ステップS34にて、使用できるランプがないと判断され(ステップS34/NO)、異常終了する(ステップS41)。
以上のことから、本実施例によれば、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、複数のランプのいくつかが異常となった場合にも原稿検知を行うことができる。
実施例4は、実施例3において、原稿サイズ検知の実施時にもランプの異常チェックを行い、チェックの結果、点灯していたランプが異常であると判断された場合には、そのときのサイズ検知結果を破棄し、再度サイズ検知を行うようにする。本実施例の制御フローを図13に示す。
図13に示すように、まず、原稿サイズ検知の準備を行い(ステップS52)、点灯するランプを決定する(ステップS53)。適切なランプがない場合(ステップS53/適切なランプなし)は、処理を終了する(ステップS60)。適切なランプがある場合(ステップS53/適切なランプあり)、原稿の照射を開始し(ステップS54)、原稿を読み取る(ステップS55)。
ステップS55で原稿を読み取った後、白基準板を読み取り、点灯しているランプにより必要な光量が得られているかを確認する(ステップS56)。ステップS56で異常と判断された場合には(ステップS56/YES)、点灯しているランプの異常を記録し、ステップS53にもどる。ステップS53では、異常状態のランプは選択されないため、その後は、正常なランプのみで原稿サイズ検知が行われる(ステップS53/適切なランプあり〜ステップS60)。
また、ステップS53で異常なランプが多く、必要なランプの数が足りなくなった場合には(ステップS53/適切なランプなし)、ユーザにその旨の通知を行い、処理を終了する(ステップS60)。
以上のことから、本実施例によれば、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、複数のランプのいくつかが異常となった場合にも原稿検知を行うことができる。
以上説明したように、本発明の実施例1では、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、搭載している全てのランプを点灯せずに、原稿サイズ検知動作時に必要な光が得られるだけの最低限の本数のランプを点灯するため、点灯しないランプの寿命を長くすることができる。また、その画像読取装置を搭載することにより、点灯しないランプの寿命を長くすることができる画像形成装置を実現できる。
また、本発明の実施例2では、上記実施例1において、搭載している全てのランプを点灯せずに、原稿サイズ検知動作時に必要な光が得られるだけの最低限の本数のランプを点灯するため、ランプの寿命を長くすることができ、同時に全てのランプを均等に使用するため、搭載している全てのランプの寿命を長くすることができる。また、その画像読取装置を搭載することにより、上記同様の効果を得られる画像形成装置を実現できる。
また、本発明の実施例3では、上記実施例2において、原稿読み取り用のラインセンサを用いて原稿サイズを検知する方式を用いる画像読取装置において、複数のランプのうち正常なランプのなかからいくつかを選択、点灯して原稿サイズ検知を行うことによって、いくつかのランプが異常となった場合にも原稿検知を行うことができる。また、その画像読取装置を搭載することにより、上記同様の効果を得られる画像形成装置を実現できる。
また、本発明の実施例4では、上記実施例3において、原稿サイズ検知時にもランプ異常の検出を行うことによって、より正確な原稿サイズ検知を行うとともに、複数のランプのうち正常なランプの中からいくつかを選択、点灯して原稿サイズ検知を行うことによって、いくつかのランプが異常となった場合にも原稿検知を行うことができる。また、その画像読取装置を搭載することにより、上記同様の効果を得られる画像形成装置を実現できる。
以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
本発明は、単体のスキャナ、及び、コピー、ファクシミリ、プリンタなどの機能を有するデジタル複合機等に適用できる。
本発明の画像読取装置の概略構成を示す断面図である。 図1の画像読取装置の機械構成を示す斜視図である。 一連のコピー動作における電装ブロック図である。 本発明の画像読取装置のIPU内を示すブロック図である。 本発明の画像読取装置のメモリコントロールの一例を示すブロック図である。 本発明の画像読取装置の副走査方向のタイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の画像読取装置の主走査方向のタイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の画像読取装置の2次元方向の複数パッチのデータを示す図である。 本発明の画像読取装置の画像データ取り出し処理を示すフローチャートである。 本発明の画像読取装置の実施例1の動作を示すフローチャートである。 本発明の画像読取装置の実施例2の動作を示すフローチャートである。 本発明の画像読取装置の実施例3の動作を示すフローチャートである。 本発明の画像読取装置の実施例4の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 コンタクトガラス
2 ランプ(光源)
3 第1ミラー
4 第2ミラー
5 第3ミラー
6 第1キャリッジ
7 第2キャリッジ
8 レンズ
9 CCD
10 原稿
11 駆動ワイヤ
12 プーリ
13 ホームポジションセンサ
14 駆動軸
15 ワイヤプーリ
16 タイミングプーリ
17 タイミングベルト
18 モータ
19 ミラー清掃部
20 クリーニングパッド
21 ワイヤ
22 連結部
23 ワイヤ取り付け用部品
24 プーリ
1001 スキャナ
1002 IPU
1003 プリンタ
1004 CPU
1005 操作部
1011 画像処理モジュール
1012 複数ラインメモリ
1013 RAM
1014 メモリコントロール

Claims (10)

  1. 複数の光源により原稿を走査して前記原稿の複数ラインの画像データを取得し、前記画像データを用いて前記原稿のサイズを検知する画像読取装置において、
    前記複数の光源のうち所定の光源のみを点灯して前記原稿を走査することを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記複数の光源のそれぞれについて過去の使用量を予め記録しておき、
    前記過去の使用量に基づいて使用量の少ない光源を選択し、前記選択した光源を点灯して前記原稿のサイズを検知することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 前記複数の光源の中から異常な光源を検出し、前記異常な光源以外の光源を点灯して前記原稿のサイズを検知することを特徴とする請求項1又は2記載の画像読取装置。
  4. 前記複数の光源のそれぞれについて光量を検出し、
    前記光量の異常を検出した際には、異常が検出された光源以外を点灯して再度前記原稿のサイズを検知することを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
  6. 複数の光源により原稿を走査して前記原稿の複数ラインの画像データを取得し、前記画像データを用いて前記原稿のサイズを検知する画像読取装置を制御する画像読取装置制御方法において、
    前記複数の光源のうち所定の光源のみを点灯して前記原稿を走査することを特徴とする画像読取装置制御方法。
  7. 前記複数の光源のそれぞれについて過去の使用量を予め記録しておき、
    前記過去の使用量に基づいて使用量の少ない光源を選択し、前記選択した光源を点灯して前記原稿のサイズを検知することを特徴とする請求項6記載の画像読取装置制御方法。
  8. 前記複数の光源の中から異常な光源を検出し、前記異常な光源以外の光源を点灯して前記原稿のサイズを検知することを特徴とする請求項6又は7記載の画像読取装置制御方法。
  9. 前記複数の光源のそれぞれについて光量を検出し、
    前記光量の異常を検出した際には、異常が検出された光源以外を点灯して再度前記原稿のサイズを検知することを特徴とする請求項8記載の画像読取装置制御方法。
  10. 複数の光源により原稿を走査して前記原稿の複数ラインの画像データを取得し、前記画像データを用いて前記原稿のサイズを検知する画像読取装置に画像読取装置制御方法を実行させるプログラムにおいて、
    前記複数の光源のうち所定の光源のみを点灯して前記原稿を走査する処理を画像読取装置に実行させることを特徴とするプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11095788B2 (en) * 2018-10-11 2021-08-17 Ricoh Company, Ltd. Document size detection device, image reading device, image forming apparatus, document size detecting method, and recording medium

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