JP3255574B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置及び画像形成方法

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JP3255574B2
JP3255574B2 JP10535796A JP10535796A JP3255574B2 JP 3255574 B2 JP3255574 B2 JP 3255574B2 JP 10535796 A JP10535796 A JP 10535796A JP 10535796 A JP10535796 A JP 10535796A JP 3255574 B2 JP3255574 B2 JP 3255574B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、設定される複写
倍率に応じて原稿の画像を読み取るスキャナと読み取っ
た画像を形成するプリンタとから構成されるデジタル複
写機等の画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、デジタル複写機では画像を読み取
るためにCCDラインセンサが使用されている。CCD
ラインセンサに蓄積される電圧レベルは、光源の状態
(点灯時と安定時)或いは環境温度に大きく左右され
る。そのため、あらゆる条件においても常に同じ画像が
複写できるように、複写直前に画像に対する白レベルと
黒レベルの設定を行っている(シェーディング補正)。
通常、デジタル複写機では白と黒のシェーディング補正
板が用いられ、この補正板を数ライン読み取り、平均し
たものを白レベルと黒レベルの基準として、画像の濃度
ばらつきを補正している。
【0003】画像の白レベルと黒レベルの基準は、コピ
ーキーが押されてキャリッジがホーム位置から原稿セン
タに到達する間に行われる。通常、複写機では複写倍率
が小さくなるほどキャリッジが移動する速度は速くな
る。ところが、基準設定で読み取られるライン数は複写
倍率に関係なく一定であった。そのため、複写倍率を小
さくしていった場合、シェーディング補正板の読み取り
幅を広くする必要があった。これにより、キャリッジの
移動距離が増え、コピースピードの低下及びスキャナの
大型化(複写機の大型化)につながっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、デジ
タル複写機における画像の濃度ばらつきを補正するシェ
ーディング補正では、白と黒のシェーディング補正板が
用いられ、この補正板を数ライン読み取り、平均したも
のを白レベルと黒レベルの基準として画像の濃度ばらつ
きを補正しているが、複写倍率を小さくしていった場
合、シェーディング補正板の読み取り幅を広くする必要
があり、キャリッジの移動距離が増え、複写速度が低下
するといった問題があった。
【0005】そこで、この発明は、シェーディング補正
板の読み取り幅を広くすることなく、複写倍率によるキ
ャリッジの移動距離を増やすことなく、複写速度を低下
することもなくシェーディング補正を行うことのできる
画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の画像形成装置
は、原稿の画像をスキャナで読み取ってプリンタで画像
を形成する画像形成装置において、上記スキャナで上記
原稿を読み取る前に読み取られる白シェーディング補正
板と、上記スキャナで上記原稿を読み取る前に読み取ら
れる黒シェーディング補正板と、上記スキャナで読み取
る画像の複写倍率を設定する設定手段と、この設定手段
で設定された複写倍率が、100%以上であるならば読
み取りライン数を16ラインに設定し、100%未満で
50%以上であるならば読み取りライン数を8ラインに
設定し、50%未満であるならば読み取りライン数を4
ラインに設定する制御を行う第1の制御手段と、この第
1の制御手段の制御で設定された読み取りライン数で、
上記白シェーディング補正板と上記黒シェーディング補
正板とを読み取る制御を行う第2の制御手段とから構成
されている。
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】この発明の画像形成装置は、原稿の画像を
スキャナで読み取ってプリンタで画像を形成する画像形
成装置において、上記スキャナで上記原稿を読み取る前
に所定ライン数が読み取られる白シェーディング補正板
と、上記スキャナで上記原稿を読み取る前に所定ライン
数が読み取られる黒シェーディング補正板と、上記スキ
ャナで読み取る画像の複写倍率を設定する設定手段と、
この設定手段で設定された複写倍率が100%より小さ
縮小の場合に、縮小の大きさに応じて上記所定ライン
数より少ないライン数で上記スキャナが上記白シェーデ
ィング補正板と上記黒シェーディング補正板とを読み取
る制御を行う制御手段とから構成されている。
【0012】この発明の画像形成方法は、原稿の画像を
スキャナで読み取ってプリンタで画像を形成する画像形
成方法であって、上記スキャナで読み取る画像の複写倍
率を設定し、設定された複写倍率が100%より小さい
縮小の場合に、上記スキャナで上記原稿を読み取る前に
読み取る白シェーディング補正板と黒シェーディング補
正板の読み取りライン数をこの縮小の大きさに応じて所
定ライン数より少ないライン数で読み取る制御を行うこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。図2は、この発明に係
る画像形成装置としてのデジタル複写機の全体構成を概
略的に示すものである。このデジタル複写機はスキャナ
2及びプリンタ3を備え、上部に自動原稿送り装置(A
DF)4を装着している。
【0014】自動原稿送り装置4は、筐体としてのカバ
ー本体21の後端縁部が、装置本体の上面後端縁部に図
示しないヒンジ装置を介して開閉自在に取付けられてお
り、必要に応じて自動原稿送り装置4全体を回動変位さ
せて原稿台5上を開放し得る構成となっている。カバー
本体21の上面やや右方向部位には、複数枚の原稿を一
括保持し得る原稿給紙台22が設けられている。装置の
一端側には、原稿を順次一枚ずつ取出し原稿台5の一端
側(図中左端側)に供給する給送手段23が設けられて
いる。給送手段23は、原稿を取出すためのピックアッ
プローラ27、原稿をピックアップローラ27に押付け
るウエイト板28、原稿給紙台22への原稿のセット状
態を検知する原稿検知センサとしてのエンプティセンサ
29等が配設されている。さらに、ピックアップローラ
27の原稿取出し方向には、給紙ローラ32が配置さ
れ、確実に原稿が一枚ずつ給送されるようになってい
る。原稿台5の上面には、これを覆う原稿搬送ベルト3
7が張設されている。原稿搬送ベルト37は、一対のベ
ルトローラ40、40に掛渡された外表面が白色の幅広
無端ベルトからなり、ベルト駆動機構(図示しない)に
よって正逆両方向に走行し得る構成となっている。ま
た、原稿搬送ベルト37の内周部の裏面側には、ベルト
面を原稿台5上に押さえ付けるための複数のベルト押え
ローラ41…および自動原稿送り装置の開閉状態を検知
するセットスイッチ(図示せず)が設けられている。そ
して、前記給送手段23によって給送された原稿を、原
稿台5の一端側(左端側)から他端側(右端側)に搬送
する。装置の右側部位に排紙手段38が設けられ、排紙
手段38は、搬送ローラ44と、この搬送ローラ44に
原稿を押付けるピンチローラ45と、排紙方向に送られ
る原稿の後端を検出する原稿検出手段としての排紙セン
サ46等が設けられている。原稿排出路の下流側には、
排紙ローラ48が配設されている。また、原稿排出路に
は、原稿を表裏逆にして原稿台5に導くためにゲート8
2が設けられ、原稿を両面複写可能としている。
【0015】スキャナ2は、光源としての露光ランプ
6、ミラー15を設置した第1キャリッジ7、光路を折
曲げるミラー8a,8bを設置した第2キャリッジ9、
レンズ10、反射光を受光するCCDラインセンサ1
1、これらを各部の位置を変更する駆動系(図示しな
い)、およびCCDラインセンサ11の出力つまり画像
データ(情報)をアナログデータからディジタルデータ
に変換するA/D変換部(図示せず)により構成されて
いる。上記第1、第2キャリッジ7、9は、互いにタイ
ミングベルト(図示しない)で結ばれており、第2キャ
リッジ9は第1キャリッジ7の1/2の速さで同じ方向
に移動するようになっている。これにより、レンズ10
までの光路長が一定になるように走査できるようになっ
ている。上記レンズ10は、焦点距離固定で、変倍時に
光軸方向へ移動されるようになっている。CCDライン
センサ11は、原稿の1画素がCCDセンサの1つの素
子に対応している。CCDラインセンサ11の出力は後
述するがA/D変換されるようになっている。第1、第
2キャリッジ7、9、ミラー12a、12bの移動は、
それぞれステッピングモータ(図示しない)により行わ
れるようになっている。上記第1、第2キャリッジ7、
9は、上記ステッピングモータの回転軸に連結されたド
ライブプーリ(図示しない)とアイドルプーリ(図示し
ない)間に掛渡されたタイミングベルト(図示しない)
の動作に応じて移動されるようになっている。上記レン
ズ10は、対応するステッピングモータ(図示しない)
によりスパイラルシャフト(図示しない)が回転し、こ
のスパイラルの動きによって光軸方向へ移動されるよう
になっている。
【0016】60は半導体レーザで、この半導体レーザ
60に対応してコリメートレンズ62、ポリゴンミラー
(多面反射鏡)64、レンズ66、反射鏡68,70、
レンズ72が配置され、露光装置52からレーザ光を感
光体ドラム50に照射するようになっている。
【0017】プリンタ3は、たとえばレーザ光学系と転
写紙に画像形成が可能な電子写真方式を組み合せてい
る。すなわち、プリンタ3は、装置内のほぼ中央部に回
転自在に軸支された像担持体としての感光体ドラム50
を有し、この感光体ドラム50の周囲には、露光装置5
2、現像装置54、転写チャージャ55、剥離チャージ
ャ56、清掃チャージャ57、除電チャージャ58及び
帯電チャージャ59が順に配置されている。感光体ドラ
ム50は、帯電チャージャ59によって一様に帯電され
るようになっているとともに、スキャナ2からレーザ光
を出力して前記感光体ドラム50上に原稿の画像を結像
し、静電潜像が形成されるようになっている。
【0018】そして、前記感光体ドラム50上に形成さ
れた静電潜像は、現像装置54により現像され、後述す
る給紙手段としての給紙カセット30から給紙ローラ2
0、アライニングローラ25を介して送紙されるコピ−
用紙P上に現像画像を転写チャージャ55により転写さ
れる。この転写チャージャ55による転写後のコピ−用
紙Pは、ACコロナ放電による剥離チャージャ56によ
り剥離されて、搬送ベルトを介して定着器71に搬送さ
れ、この定着器71によって現像画像が溶融定着された
コピ−用紙Pは、排紙ロ−ラ対73により排紙トレイ7
4上に排出される。
【0019】一方、前記コピ−用紙Pへの現像画像の転
写・剥離後の感光体ドラム50上に残留した現像剤は、
清掃チャージャ57により清掃され、除電チャージャ5
8により感光体ドラム50上の電位を一定のレベル以下
にして、次のコピ−動作を可能にしている。
【0020】なお、コピ−用紙Pの両面に印刷する両面
コピ−の場合には、前述した定着器71によって現像画
像が溶融定着されたコピ−用紙Pは搬送路75aを介し
て搬送された後、トレイ75bに蓄積される。このトレ
イ75bに蓄積された片面印刷済みの用紙Pは搬送路7
5cを介して前述した転写チャ−ジャ55に搬送され、
印刷されていない他方の面に現像画像が転写される。ま
た、トレイ75bの下部には、光反射型の紙センサ75
dが設けられ、トレイ75b上にスタックされる用紙の
有無が検知される。
【0021】また、搬送路75a、トレイ75b、搬送
路75c、および紙センサ75dとから自動両面反転機
構としての自動両面装置(ADD)75が構成されてい
る。また、図中30は前記装置本体1のフロント側より
着脱自在に上下複数段に装着された給紙手段としての給
紙カセットである。この給紙カセット30は、コピー用
紙Pが収納された筐体であるカセットケース31からな
り、このカセットケース31の取出し端部は、用紙取出
し方向に向け傾斜させてなる構成を有する。そして、前
記給紙カセット30のカセットケース31内に収納され
たコピー用紙Pは、ピックアップローラ81にて最上層
からピックアップされて取り出されるようになってい
る。このピックアップローラ81にて取り出されて前記
カセットケース31の取出し端部側に送り込まれたコピ
ー用紙Pは、前記カセットケース31の取出し端部の内
側上方に設置された給紙ローラ84と分離ローラ(また
は分離パッド)85とからなる用紙分離部にて一枚ずつ
分離されて、プリンタ3に向け搬送されるようになって
いるものである。
【0022】また、このデジタル複写機のスキャナ2及
びプリンタ3の前面上部には、様々な複写条件並びに複
写動作を開始させる複写開始信号などを操作入力する操
作パネル80が設けられている。
【0023】図3は、コントロールパネル80の構成を
示すものである。すなわち、コントロールパネル80
は、フィニッシャーキー82、表示パネル83、カセッ
ト選択キー86、操作ガイドキー87、自動用紙選択キ
ー88、自動倍率選択キー89、複写倍率を設定する設
定手段としての複写倍率キー90、原稿サイズキー9
1、用紙サイズキー92、表示部93、自動濃度キー9
4、マニュアル濃度キー95、予熱キー96、割り込み
キー97、オールクリアキー98、クリア/ストップキ
ー99、テンキー100、コピーキー101、トータル
カウンタ102、タイマキー103とから構成されてい
る。
【0024】図1は、この発明の画像形成装置に係るデ
ジタル複写機の制御回路を示すものである。すなわち、
全体を制御するCPU1が設けられている。このCPU
1には、上記コントロールパネル80、予め決められて
いる数値データあるいはデジタル複写機を動作させるた
めの制御データなどが記憶されている読出し専用のメモ
リであるROM110、入力される複写条件データなど
が一時的に記憶されるRAM111、画像形成手段とし
ての複写機構部112、及びシェーディング補正回路1
20が接続されている。なお、複写機構部112は、図
2で説明したデジタル複写機の内部構成の各部に対応し
ている。
【0025】また、シェーディング補正回路120に
は、CCDラインセンサ11からの画像信号をA/D変
換する電圧増幅回路・A/D変換部121、後述する白
基準データを記憶する白メモリ122、後述する黒基準
データを記憶する黒メモリ123が接続されている。
【0026】コントロールパネル80の複写倍率キー9
0が押されるとコントロールパネル80からCPU1に
倍率設定信号が送られる。CPU1では、設定された倍
率にあった読み取りライン数を読み取り信号としてシェ
ーディング補正回路120に送る。シェーディング補正
回路120では、読み取り信号で設定されたライン分の
画像データを読み取り、平均をとって白基準データを白
メモリ122に記録し、黒基準データを黒メモリ123
に記録している。
【0027】図4は、スキャナ2の概略構成を示すもの
で、上述したように光源としての露光ランプ6、ミラー
15を設置した第1キャリッジ7、光路を折曲げるミラ
ー8a,8bを設置した第2キャリッジ9、レンズ1
0、反射光を受光するCCDラインセンサ11が構成さ
れている。CCDラインセンサ11には、図1で説明し
たシェーディング補正回路120、電圧増幅回路・A/
D変換部121、白メモリ122、黒メモリ123等が
組み込まれている画像処理基板130が接続されてい
る。また、スキャナ2上面にある原稿台5はガラスで構
成され、原稿台5のガラス端部上に黒シェーディング補
正板131と白シェーディング補正板132とが設けら
れている。
【0028】図5は、図4のA部を拡大したものを示
し、原稿台(ガラス)5の端部上に黒シェーディング補
正板131と白シェーディング補正板132とが設けら
れ、黒シェーディング補正板131と白シェーディング
補正板132とを覆う位置に原稿スケール133が設け
られて端部Gに原稿を当てる(接する)ことによって原
稿を載せる位置が定められる。また、原稿台5の位置H
は第1キャリッジ7のキャリッジホーム位置である。
【0029】通常、デジタル複写機では、CCDライン
センサで画像を読み取るが、露光ランプの光量立ち上が
り特性(点灯直後の光量と安定後の光量の差)やCCD
ラインセンサの特性(画素毎の読み取りばらつきや環境
温度の変化による暗時出力電圧の変化)等の条件によ
り、CCDラインセンサに蓄積される電圧レベルが変わ
ってくる。
【0030】そのため、本発明のデジタル複写機では、
基準となる白レベルと黒レベルを設定するために、上述
した黒シェーディング補正板131と白シェーディング
補正板132とが用いられている。この黒シェーディン
グ補正板131と白シェーディング補正板132とを数
ライン読み取ることで設定時における画素毎の読み取り
ばらつきを無くしている。
【0031】また、この黒シェーディング補正板131
と白シェーディング補正板132とはキャリッジホーム
位置Hと原稿先端Gの間にあり、第1キャリッジ7の移
動中に黒シェーディング補正板131と白シェーディン
グ補正板132を読み取っている。
【0032】読み取り幅は数mm程度で、例えば解像度
が400dpiの複写機で16ライン読み取るのに約1
mm必要となる。ここで読み取ったデータを平均して基
準値の設定が行われる。ところが、複写倍率が25%ま
で縮小可能な複写機においては倍率100%(読み取り
幅1mm)に対してコピースピード(複写速度)が4倍
となり、読み取り幅は4mm必要であった。
【0033】そこで、本発明は、読み取り幅を最小限に
抑えるために複写倍率によって黒シェーディング補正板
131と白シェーディング補正板132とを読み取るラ
イン数を変えるようにしたものである。つまり、複写倍
率が100%より小さくなる場合においては、読み取る
ライン数を少なくする。
【0034】次に、このような構成において複写倍率に
よる黒白シェーディング補正板の読み取り動作を図6の
フローチャートを参照して説明する。まず、デジタル複
写機が電源オンされ(ST1)、コントロールパネル8
0の複写倍率キー90が押されない状態(ST2、3)
では読み取りライン数Mは16ラインに設定されている
(ST4)。
【0035】複写倍率キー90が押された場合(ST
3)、CPU1は、この時の複写倍率Zが100%以上
であるならば読み取りライン数Mを16ラインに設定し
(ST4)、複写倍率Zが100%未満(ST6)で5
0%以上であるならば読み取りライン数Mを8ラインに
設定し(ST7)、複写倍率Zが50%未満であるなら
ば読み取りライン数Mを4ラインに設定する(ST
8)。
【0036】そしてCPU1は、コピーキー101が押
下されて(ST9)、第1、第2キャリッジ7、9を移
動して黒シェーディング補正板131と白シェーディン
グ補正板132を読み取る(ST10)。この時、予め
設定した読み取りライン数M(4または8または16)
回を黒シェーディング補正板131と白シェーディング
補正板132とそれぞれの読み取りを行って白基準デー
タを白メモリ122、黒基準データを黒メモリ123に
記録してシェーディング補正を終了する(ST11)。
【0037】CPU1は、さらに第1、第2キャリッジ
7、9を移動して原稿台5上の原稿を読み取って(ST
12)コピーを終了する(ST13)。図7は、本発明
に係る実験値を示すものである。
【0038】図7の(a)は、複写倍率と黒、白シェー
ディング補正板131、132を読み取るライン数を1
00%以上の時に16ライン、100%未満〜50%の
時に8ライン、50%未満〜25%の時に4ラインを読
み取るように設定し、さらに、読み取った画像を黒
(0)〜白(255)のデジタル値に変換するようにし
て読み取りライン数の変化による変換目標値に対する読
み取りばらつきの確認を行ったもので、反射率50%
(変換目標値:128)の画像をある画素(10画素)
において読み取った時の測定値を示したものである。
【0039】この図からわかるように、読み取り回数が
少ないほど変換目標値に対してばらつきが大きくなって
いることがわかる。しかしながら、複写倍率が小さい場
合は複写される画像自体も縮小されるため、数値的にば
らつきがあっても外見では画像の濃度ばらつきはほとん
どわからない。
【0040】図7の(b)は、逆に、すべての倍率を少
ないライン数(シェーディング補正板読み取り回数を4
回)で補正を行った場合の測定値を示すものである。こ
の場合、いずれの倍率においても目標値128からかな
り外れた値となっている。複写倍率が大きくなればそれ
ぞれの画素も拡大されるため、画素毎にばらつきがある
場合には画像濃度にばらつきがでてきて画像全体に濃度
変化が現れてくる。
【0041】以上説明したように上記発明の実施の形態
によれば、複写する倍率により黒と白のシェーディング
補正板を読み取るライン数を変えることにより、読み取
り幅を小さくでき、狭い範囲で白レベルと黒レベルの基
準設定ができる。
【0042】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
シェーディング補正板の読み取り幅を広くすることな
く、複写倍率によるキャリッジの移動距離を増やすこと
なく、複写速度を低下することもなくシェーディング補
正を行うことのできる画像読取装置及び画像形成装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の画像形成装置に係るデジタル複写機
の制御回路を示すブロック図。
【図2】デジタル複写機の全体構成を概略的に示す図。
【図3】コントロールパネルの構成を示す図。
【図4】スキャナの概略構成を示す図。
【図5】スキャナの黒白シェーディング補正板の周辺部
を説明するための図。
【図6】黒白シェーディング補正板の読み取り動作を説
明するためのフローチャート。
【図7】本発明に係る実験値を示す図。
【符号の説明】
1…CPU 2…スキャナ 3…プリンタ 7…第1キャリッジ 11…CCDラインセンサ 80…コントロールパネル 90…複写倍率キー 101…コピーキー 120…シェーディング補正回路 121…電圧増幅回路・A/D変換部 122…白メモリ 123…黒メモリ 131…黒シェーディング補正板 132…白シェーディング補正板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿の画像をスキャナで読み取ってプリ
    ンタで画像を形成する画像形成装置において、 上記スキャナで上記原稿を読み取る前に読み取られる白
    シェーディング補正板と、 上記スキャナで上記原稿を読み取る前に読み取られる黒
    シェーディング補正板と、 上記スキャナで読み取る画像の複写倍率を設定する設定
    手段と、 この設定手段で設定された複写倍率が、100%以上で
    あるならば読み取りライン数を16ラインに設定し、1
    00%未満で50%以上であるならば読み取りライン数
    を8ラインに設定し、50%未満であるならば読み取り
    ライン数を4ラインに設定する制御を行う第1の制御手
    段と、 この第1の制御手段の制御で設定された読み取りライン
    数で、上記白シェーディング補正板と上記黒シェーディ
    ング補正板とを読み取る制御を行う第2の制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 原稿の画像をスキャナで読み取ってプリ
    ンタで画像を形成する画像形成装置において、 上記スキャナで上記原稿を読み取る前に所定ライン数が
    読み取られる白シェーディング補正板と、 上記スキャナで上記原稿を読み取る前に所定ライン数が
    読み取られる黒シェーディング補正板と、 上記スキャナで読み取る画像の複写倍率を設定する設定
    手段と、 この設定手段で設定された複写倍率が100%より小さ
    縮小の場合に、縮小の大きさに応じて上記所定ライン
    数より少ないライン数で上記スキャナが上記白シェーデ
    ィング補正板と上記黒シェーディング補正板とを読み取
    る制御を行う制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 原稿の画像をスキャナで読み取ってプリ
    ンタで画像を形成する画像形成方法であって、 上記スキャナで読み取る画像の複写倍率を設定し、設定
    された複写倍率が100%より小さい縮小の場合に、上
    記スキャナで上記原稿を読み取る前に読み取る白シェー
    ディング補正板と黒シェーディング補正板の読み取りラ
    イン数をこの縮小の大きさに応じて所定ライン数より少
    ないライン数で読み取る制御を行うことを特徴とする画
    像形成方法。
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