JP4364004B2 - 自動原稿供給装置,画像読み取り装置および画像形成装置 - Google Patents

自動原稿供給装置,画像読み取り装置および画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、原稿の画像を読み取って画像信号に変換する画像読み取り装置及びそれに用いる自動原稿供給装置に関し、特に、透光板に密着した原稿全面を副走査するフラットベッド方式の原稿読み取りに加えて、ADF(Automatic Document Feeder:自動原稿供給装置)を装備してADFが移送する原稿の画像を、狭幅の窓を通して撮像して画像信号に変換するシートスルー方式の原稿読み取りにも適用できる画像読み取り装置、ならびに、それを用いる画像形成装置に関する。本発明は、例えば原稿スキャナ,ファクシミリ装置および複写機に実施できる。
特開平7− 46375号公報 特開平7−273952号公報 特開2002− 10024号公報 特開平9−219770号公報 特開2000−32219号公報 特開2000−106617号公報 特開2000−253284号公報 特開2002− 11974号公報。
特許文献1は、フラットベッド方式の原稿読み取りとADFで原稿を送給するシートスルー方式の原稿読み取りのそれぞれで、別個の冷陰極管11および8で原稿を照明するが、原稿の反射光は同一の光学系に導いて、1つの撮像素子16で読み取る原稿読み取り装置を記載している。特許文献2に記載の画像読み取り装置は、コンタクトガラス2a下の、ランプ4および第1ミラー5を搭載した第1キャリッジを、ADFから最も離れたシートスルー読み取り位置に置いて、ADFで原稿をフラットベッド方式の原稿読み取り用のコンタクトガラス上の搬送ベルト27に送り込むときに、ADFの位置の窓を通して、第2のランプ23で原稿を照明して、原稿画像を該窓を通して、また付加ミラー25を介して、フラットベッド方式の原稿読み取りの撮像素子に導いて先行のシートスルーの原稿読み取りを行い、このときの画像信号に基づいて原稿画像の属性を判別し、判別結果に基づいて、前記搬送ベルトによる原稿送り出し速度を設定して、第1ランプで原稿を照明して原稿の反射光を第1ミラー5を介して前記撮像素子に与える本番のシートスルーの原稿読み取りを行う。特許文献3は、フラットベッド方式の原稿読み取りとADFで原稿を送給するシートスルー方式の原稿読み取りを行う画像読み取り装置の、該シートスルー方式で読み取る原稿面の裏面を照明し読み取るランプ50および撮像素子53を該ADFに装備した画像読取装置を記載している。
従来の原稿スキャナにおける原稿照明用の光源として、蛍光灯,ハロゲンランプといった光源が利用されていたが、近年、寿命が比較的長く光量安定度が高い冷陰極管に移行してきている(特許文献1)。冷陰極管は、先述の光源に比べて、照度が低いという欠点があったが、これも高出力化されてきており、カラースキャナなどにも採用されるようになってきた。一方、半導体素子であるLEDを光源として利用するアイディアも生まれ、実用化されつつあるが、いくつかの欠点も併せ持っている。一つは、照度が著しく低いこと。特に、冷陰極管と比較しても未だなお、低いため読み取りスピードの高速化は、大きな課題となっている。
特許文献4は、フラットベッド方式の原稿読み取り装置の原稿照明にLED(発光ダイオード)を用いるが、低照度であるので、原稿にLEDを極力近づけるために、倣いローラでコンタクトガラス下面に接触して副走査移動するキャリッジに2組のLEDアレイを装備する画像読み取り装置を提示している。特許文献5は、画像読み取り速度を高くするために、青冷陰極管蛍光灯と赤LEDおよび緑LEDを組み合わせたハイブリッド光源で原稿を照明することを提示している。特許文献6は、有機LEDである個体発光素子140とアモルファスシリコン半導体である光電変換素子110を、原稿照明用および画像読み取り用に、透明ガラス基板100に一体化した読み取り装置を記載している。特許文献7は、可視光光源103aおよび赤外光光源103bで透光フィルムを照明するフィルムスキャナを提示している。特許文献8は、原稿画像を撮像素子に導くセルフォクレンズアレイの両側に緑色LEDアレイと青色LEDアレイを配置した読み取りヘッドを提示している。
近年のCCDを利用したフラットベッド方式のデジタルスキャナにおいては、同一原稿を複数回スキャンする必要はなく、一度読み取ったデータをメモリに蓄えることによって、一回のスキャンで必要なだけ同一情報(読み取りデータ)を出力する事が可能であり、また、異なる原稿を読みとるときには、原稿台上の原稿をユーザが置き換えるため時間がかかるので、キャリッジの移動速度の高速化の必要性は低い。
一方、異なる原稿を連続してADFで送り出して、移動中の原稿の画像を読み取るシートスルー方式の原稿読み取りの場合には、原稿の移動スピードがそのまま読み取り生産性に影響を与えるため、なるべく高速で原稿を移動させることが要求される。したがって、フラットベッド方式の読み取り時には、原稿照明光量が比較的に少なくキャリッジの副走査駆動速度すなわち読み取り速度が低くても許容され、シートスルー方式の原稿読み取りの場合には、高速読み取りを可能にするため高光量の原稿照明が望まれる。
フラットベッド方式でコンタクトガラス上の原稿画像を読み取るためのキャリッジは、副走査機構の駆動負荷であるので、コンパクトかつ軽量であるのが望ましいが、照明光量を増やすために照明手段を重装備すると、キャリッジが重くなり、副走査機構の大型化しまた照明手段に給電する電力ケーブルの配線が複雑になる。ハイブリット光源をキャリッジに搭載してキャリッジの副走査駆動速度(読み取り速度)を高くすることは可能であるが、キャリッジの大型化,重量増,また給電ハーネスの配線の複雑化、等々の制約も多い。
本発明は、シートスルー方式の原稿読み取り速度を高くすることを第1の目的とし、フラットベッド方式で透光板上の原稿画像を読み取るためのシートスルー方式の原稿読み取りにも共用されるキャリッジを、格別な重装備にすることなく、該目的を達成することを第2の目的とする。
(1)原稿トレイ(241);
前記原稿トレイ(241)の原稿を送り出すローラ(242,243);
該ローラ(242,243)で前記トレイ(241)から送り出された原稿を、装置外部のシートスルー原稿読み取り窓(240)に原稿光を投射するための装置下面に開いた透光口(31)の上側を通行するように、搬送する搬送手段(244,245);および、
前記透光口(31)の上側を通行する原稿の、前記透光口(31)に対向する面を照明する光源(252a,252b/232);
を備える自動原稿供給装置(30)
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
これによれば、シートスルー方式で原稿を読み取るときには、前記光源(252a,252b)が原稿を照明するので、装置外部のシートスルー原稿読み取り窓(240)から前記原稿の画像を読み取って画像データを生成する撮像手段(スキャナ10)の照明光源の照明光量を格別に多くしなくても、原稿を高速で送っても高画質な画像読み取りができる。すなわち、シートスルー方式の原稿読み取りの高速化が可能である。該撮像手段(スキャナ10)の、光源を追加することによる機構の複雑化、を回避できる。
(2)前記光源は、LED(252a,252b)を含む、上記(1)に記載の自動原稿供給装置。
(3)前記光源は、冷陰極管(232)を含む、上記(1)に記載の自動原稿供給装置。
(4)冷陰極管は、少なくともR(レッド),G(グリーン)およびB(ブルー)の波長成分を持つ光を放射する、上記(3)に記載の自動原稿供給装置。これにより、フルカラー読み取りであるRGB各成分の画像読み取りを容易に実施できる。
上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の自動原稿供給装置(30);
副走査方向(y)に配列した、該方向の幅が狭い前記シートスルー原稿読み取り用の窓(240)および該窓よりも広幅の、原稿面全面が密着する透光板(231)、を有するスキャナ筐体;
該スキャナ筐体の内部にあって、副走査方向(y)で、上記窓(240)に対向する位置および上記透光板(231)に対向する位置に移動可能なキャリッジ(Car1);
該キャリッジを副走査方向(y)に駆動する走査手段(238);
前記キャリッジ(Car1)で支持され、該キャリッジが前記窓(240)に対向するときは該窓を通して窓の外を照明し、該キャリッジが前記透光板(231)に対向するときは該透光板を通して該透光板の外を照明するスキャナ光源(232/252);および、
前記キャリッジ(Car1)が前記窓(240)に対向するときは前記自動原稿供給装置の光源および前記スキャナ光源の照明光のシートスルー原稿による反射光を画像信号に変換し、該キャリッジが前記透光板(231)に対向するときは前記スキャナ光源が該透光板を通して該透光板の外を照明した光の透光板上原稿による反射光を画像信号に変換する撮像手段(207);
を備える画像読み取り装置(10,30)
これによれば、フラットベッド方式で原稿の全面を走査するキャリッジ(Car1)はスキャナ光源(232/252)を支持するが、前記自動原稿供給装置の光源(252/232)は搭載しないので、キャリッジ重量は格別に増加しない。しかし、シートスルー方式で原稿を読み取るときには、前記自動原稿供給装置の光源および前記スキャナ光源で原稿を照明するので、照明光量が多く、原稿を高速で送っても高画質な画像読み取りができる。すなわち、シートスルー方式の原稿読み取りの高速化が可能である。
従来技術において、より大きい照度を得るために冷陰極管光源をスキャナ光源とすることがあったが、そのためには、たとえば2本使用したときに、1本に比較して、倍の消費エネルギー,専有面積,走行体にかかる重量等が必要であったが、本実施態様では、自動原稿供給装置の光源とスキャナ光源の一方を冷陰極管とし他方をLEDとして、それぞれの下記の特徴を生かして、高速かつ高画質のシートスルー読み取りを実現できる;
LED光源(比較:冷陰極光源) 冷陰極光源(比較:LED光源)
軽量 重い(ガラス)
低消費電力(低電圧) 消費電力代(高電圧駆動→ノイズ大)
小型化可能(レイアウト自由度大) 自由度小
超寿命 普通
点灯立ち上がり時間短い 暗黒始動特性により長い
低照度 高照度
照度分布ばらつき大→デザイン可 分布形状はなめらか→デザイン自由度小。
例えば、冷陰極管(232)をキャリッジ光源とし、LED(252)を自動原稿供給装置の光源とすることにより、シートスルー原稿読み取り光源のハイブリット化を容易に実現できる。
(6)上記(1)乃至()の何れか1つに記載の画像読み取り装置(10,30);
該画像読み取り装置が画像を読み取った画像信号のデジタルデータである画像データを蓄積するメモリ手段(MEM,HDD);および、
該メモリ手段の画像データが表す画像を用紙上に印刷するプリンタ(100);
を備える画像形成装置。これによれば、該画像形成装置における原稿読み取りにおいて、上記(1)乃至()の何れか1つに記載の作用効果が同様に得られる。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
図1に、本発明の1実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機A1の外観を示す。図1に示すフルカラー複写機A1は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)30と、操作ボード20と、カラースキャナ10と、カラープリンタ100と、給紙バンク35の各ユニットで構成されている。ステープラ及び作像された用紙を積載可能なトレイ付きのフィニッシャ34と、両面ドライブユニット33と、大容量給紙トレイ36は、プリンタ100に装着されている。
機内の画像データ処理装置ACP(図6)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、パソコンPCおよび画像データ処理装置ACPは、ルータを介してインターネット等の広域通信網Bに接続することができる。ファクシミリコントロールユニットFCU(図6)には、電話回線PN(ファクシミリ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されている。カラープリンタ100のプリント済の用紙は、排紙トレイ108上またはフィニッシャ34に排出される。
図2に、スキャナ10およびそれに装着されたADF30の、原稿画像読み取り機構を示し、図3には、ADF30直下のシートスルー読み取り窓であるガラス240の周りTagを拡大して示す。スキャナ10のコンタクトガラス231上に置かれた原稿は、冷陰極管の照明ランプ232(スキャナ光源)により照明され、原稿の反射光(画像光)が第1ミラー233で副走査方向yと平行に反射される。照明ランプ232は、R(レッド),G(グリーン)およびB(ブルー)の3波長成分を持つ光を放射する冷陰極管である。照明ランプ232および第1ミラー233は、副走査方向yに定速駆動される第1キャリッジCar1に搭載されている。第1キャリッジCar1と同方向にその1/2の速度で駆動される、第2キャリッジCar2には、第2および第3ミラー234,235が搭載されており、第1ミラー233が反射した画像光は第2ミラー234で下方向(z)に反射され、そして第3ミラー235で副走査方向yに反射されて、レンズ236により集束され、撮像素子であるCCD207に照射され、電気信号に変換される(透光板であるコンタクトガラス231上の手置き原稿の読み取り)。第1および第2キャリッジCar1,Car2は、走行体モーター238を駆動源として、y方向に往(原稿走査),復(リタ−ン)駆動される。CCD207は、多数の光電変換素子が主走査方向に並んだ光電変換素子アレイを持ち、該アレイの画像読み取り信号を主走査ライン区分で繰り返し出力する撮像素子である。
スキャナ10には、自動原稿供給装置ADF 30が装着されている。ADF 30の原稿トレイ241に積載された原稿は、ピックアップローラ242およびレジストローラ対243で搬送ドラム244と押さえローラ245の間に送り込まれて、搬送ドラム244に密着して読み取りガラス(シートスルー読取り窓)240の上方の透光口31の上を通過し、そして排紙ローラ246,247で、原稿トレイ241の下方の圧板兼用の排紙トレイ248上に排出される。透光口31の両側には、LEDアレイ252a,252b(合わせて252)が配置されており、透光口31の上を通過する原稿を照明する。
原稿は、読み取りガラス240を通過する際に、ADF30のLEDアレイ252ならびに、ガラス240の直下に位置決めされて静止している第1キャリッジCar1上の照明ランプ232により照明され、原稿の反射光は、第1ミラー233以下の光学系を介してCCD207に照射され光電変換される(シートフィード方式)。すなわち、ガラス240が、シートスルー方式の原稿読み取り窓である。
仮に、LEDアレイ252をスキャナ筐体内部のシートスルー読み取り窓であるガラス板240の付近に配置すると、シートスルー原稿読み取りを必要としないユーザの場合は、無用の長物でありコストアップの要因となりうる。シートスルーADF装着と同時にLEDアレイ252をスキャナ筐体内に設置するということも可能であるが、その場合、スキャナ筐体内部に手を入れる必要があり、ユーザ自身が実施することは困難であり、スキャナの大敵である埃等の混入の可能性も広がるため、余り望ましいとはいえない。本実施例はこのような問題を改善している。
読み取りガラス240と原稿始端の位置決め用のスケール251との間には、白基準板239、ならびに、第1キャリッジCar1を検出する基点センサ249がある。白基準板239は、照明ランプ232の個々の発光強度のばらつき、また主走査方向のばらつきや、CCD207の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読み取りデータがばらつく現象を補正(シェーディング補正)するために用意されている。このシェーディング補正は、まず白基準板239を原稿スキャン前に主走査方向1ライン分読み取り、この読み取った白基準データをメモリに記憶し、原稿画像を読み取るときは、原稿をスキャンした画素毎に、画像データを前記メモリ上の対応する白基準データで割り算するものである。
図4に、スキャナ10の画像読み取りの電気系統の構成を示す。CCDイメージセンサ207から出力される電気信号すなわちアナログ画像信号は、信号処理回路208で増幅され、A/D変換器209によってデジタル画像信号すなわち画像データに変換される。この画像データは、シェーディング補正回路210によって補正処理を受け、IPPに出力される。
スキャナ制御回路206は、システムコントローラ1およびプロセスコントローラ131からの指示に従って、ランプ制御回路203,タイミング制御回路211及びモータ制御ユニット260を制御する。ランプ制御回路203は、スキャナ制御回路206からの指示に従って第1光源である照明ランプ232のオン/オフを制御するとともに、シェーデイング補正回路210が指示する照度(光量)に照明ランプ232の明るさ(時系列平均値又は平滑値)を定める。
モータ制御ユニット260は、スキャナ制御回路206からの指示に従って、副走査駆動モータ238及びADFモータを制御する。副走査駆動モータ238の駆動系統の軸にはロータリエンコーダ(E)が連結されている。同様にADFモータの駆動系統にも、図示しないロータリエンコーダが連結されている。第1キャリッジCar1の走査位置(y)および駆動量ならびにADF送り原稿の先,後端位置および送り量は、各ロータリエンコーダが発生する電気パルスを計数して把握される。図4に示す紙センサは、ADFの原稿トレイ241上に原稿があるかを検知するものである。
タイミング制御回路211は、スキャナ制御回路206,システムコントローラ1(のCPU605)及びプロセスコントローラ131からの指示あるいは制御信号に従って、各種信号を生成する。即ち、画像読み取りを開始すると、CCD207に対しては、1ライン分のデータをシフトレジスタに転送する転送ゲート信号及びシフトレジスタのデータを1ビットずつ出力するシフトクロックパルスを与え、システムコントローラ1に対しては、画素同期クロックパルスCLK,ライン同期信号LSYNC及び主走査有効期間信号LGATEを出力する。この画素同期クロックパルスCLKは、CCDイメージセンサ207に与えるシフトクロックパルスと略同一の信号である。また、ライン同期信号LSYNCは、プリンタ100の作像ユニット135のビームセンサが出力するライン同期信号MSYNCと対応する信号であるが画像読み取りを行なっていない時は出力が禁止される。主走査有効期間信号LGATEは、CCDイメージセンサ207が出力する画信号が有効と見なせるタイミングで高レベルHになる。
スキャナ制御回路206は、プロセスコントローラ131から読み取り開始指示を受けると、タイミング制御回路211を制御してCCD207の読み取りを開始し、照明ランプ232およびLEDアレイ252を点灯し、副走査駆動モータ238(手差しモード)又はADFモータ(ADFモード)を駆動開始する。また、副走査有効期間信号FGATEを高レベルH(原稿領域外)にセットする。この信号FGATEは、手差しモードでは第1キャリッジCar1が原稿始端位置(ホームポジションHPからa+bの位置)に達したときに、原稿領域内を示すLに切り替えられ、ADFモードでは、レジストローラからの原稿(先端)の送り出し搬送量が、ADFモードでの原稿読み取り位置であるHP位置(「レジストローラ243から基点センサ249までの送り量Df」−「HPから基点センサ249までの送り量a」)に達したときに原稿領域内を示すLに切り替えられる。そして、手差しモードでは原稿尾端を第1キャリッジCar1が通過すると、ADFモードでは原稿尾端がHPを通過すると、副走査有効期間信号FGATEは原稿領域外を示すHに戻される。
図5に、カラープリンタ100の機構を示す。この実施例のカラープリンタ100は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ100は、マゼンダ(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(ブラック:K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成ユニットが、転写紙の移動方向(図中の右下から左上方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
これらマゼンダ(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(K)のトナー像形成ユニットは、それぞれ、感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kを有する感光体ユニット110M,110C,110Yおよび110Kと、現像ユニット120M,120C,120Yおよび120Kとを備えている。また、各トナー像形成部の配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kの回転軸が水平X軸(主走査方向)に平行になるように、且つ、転写紙移動方向y(副走査方向)に所定ピッチの配列となるように、設定されている。
また、レーザプリンタ100は、上記トナー像形成ユニットのほか、レーザ走査によるレーザ露光ユニット102、給紙カセット103,104、レジストローラ対105、転写紙を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト160を有する転写ベルトユニット106、ベルト定着方式の定着ユニット107、排紙トレイ108,両面ドライブ(面反転)ユニット33等を備えている。また、レーザプリンタ100は、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、なども備えている。
レーザ露光ユニット102は、レーザ発光器41M,41C,41Y,41K、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kの表面にレーザ光を、紙面に垂直な主走査X方向に振り走査しながら照射する。
図5上の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット103,104から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドで案内されながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対105に送られる。このレジストローラ対105により所定のタイミングで転写搬送ベルト160に送出された転写紙は転写搬送ベルト160で担持され、各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送される。
各トナー像形成部の感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kに形成されたトナー像が、転写搬送ベルト160で担持され搬送される転写紙に転写され、各色トナー像の重ね合わせ即ちカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット107に送られる。すなわち転写は、転写紙上にじかにトナー像を転写する直接転写方式である。定着ユニット107を通過する時トナー像が転写紙に定着する。トナー像が定着した転写紙は、排紙トレイ108,フィニッシャ36又は両面ドライブユニット33に排出又は送給される。
イエローYのトナー像形成ユニットの概要を次に説明する。他のトナー像形成ユニットも、イエローYのものと同様な構成である。イエローYのトナー像形成ユニットは、前述のように感光体ユニット110Y及び現像ユニット120Yを備えている。感光体ユニット110Yは、感光体ドラム111Yのほか、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ,感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なブレード,感光体ドラム表面に光を照射する除電ランプ,感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ、等を備えている。
感光体ユニット110Yにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラにより一様帯電された感光体ドラム111Yの表面に、レーザ露光ユニット102で、プリントデータに基づいて変調されポリゴンミラーで偏向されたレーザ光Lが走査されながら照射されると、感光体ドラム111Yの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム11IY上の静電潜像は、現像ユニット20Yで現像されてイエローYのトナー像となる。転写搬送ベルト160上の転写紙が通過する転写位置では、感光体ドラム11IY上のトナー像が転写紙に転写される。トナ−像が転写された後の感光体ドラム111Yの表面は、ブラシローラで所定量の潤滑剤が塗布された後、ブレードでクリーニングされ、除電ランプから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
現像ユニット120Yは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナーを含む二成分現像剤を収納している。そして、現像ケース120Yの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像ローラや、搬送スクリュウ、ドクタブレード、トナー濃度センサ,粉体ポンプ等を備えている。現像ケース内に収容された現像剤は、搬送スクリュウで攪拌搬送されることにより摩擦帯電する。そして、現像剤の一部が現像ローラの表面に担持される。ドクタブレードが現像ローラの表面の現像剤の層厚を均一に規制し、現像ローラの表面の現像剤中のトナーが感光体ドラムに移り、これにより静電潜像に対応するトナー像が感光体ドラム111Y上に現われる。現像ケース内の現像剤のトナー濃度はトナー濃度センサで検知される。濃度不足の時には、粉体ポンプが駆動されてトナーが補給される。
転写ベルトユニット106の転写搬送ベルト160は、各トナー像形成部の感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kに接触対向する各転写位置を通過するように、4つの接地された張架ローラに掛け回されている。張架ローラの1つが109である。これらの張架ローラのうち、2点鎖線矢印で示す転写紙移動方向上流側の入口ローラには、電源から所定電圧が印加された静電吸着ローラが対向するように配置されている。これらの2つのローラの間を通過した転写紙は、転写搬送ベルト160上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラは、転写搬送ベルトを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、転写搬送ベルト160の外周面には、電源から所定のクリーニング用電圧が印加されたバイアスローラが接触するように配置されている。このバイアスローラにより転写搬送ベルト160上に付着したトナー等の異物が除去される。
また、感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kに接触対向する接触対向部を形成している転写搬送ベルト160の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材を設けている。これらの転写バイアス印加部材は、マイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト160に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト160と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
転写搬送ベルト160で搬送され、感光体ドラム111M,111C,111Yおよび111Kに形成された各色トナー像が転写された用紙は、定着装置107に送り込まれてそこで、トナー像が加熱,加圧によって用紙に熱定着される。熱定着後、用紙は左側板の上部のフィニッシャ34への排紙口34otからフィニッシャ34に送り込まれる。又は、プリンタ本体の上面の排紙トレイ108に排出される。
4個の感光体ドラムの中の、マゼンダ像,シアン像およびイエロー像形成用の感光体ドラム111M,111Cおよび111Yは、図示しないカラードラム駆動用の1個の電気モータ(カラードラムモータ;カラードラムM:図示略)により、動力伝達系及び減速機(図示略)を介して1段減速にて駆動される。ブラック像形成用の感光体ドラム111Kはブラックドラム駆動用の1個の電気モータ(Kドラムモータ:図示略)により、動力伝達系及び減速機(図示略)を介して1段減速にて駆動される。また、転写搬送ベルト160は、上記Kドラムモータによる動力伝達系を介した転写駆動ローラの駆動により、回動移動する。従って、上記Kドラムモータは、K感光体ドラム11Kと転写搬送ベルト60を駆動し、上記カラードラムモータは、M,C,Y感光体ドラム11M,11C,11Yを駆動する。
また、K現像器120Kは、定着ユニット107を駆動している電気モータ(図示略)で、動力伝達系およびクラッチ(図示略)を介して駆動される。M,C,Y現像器120M,120C,120Yは、レジストローラ105を駆動する電気モータ(図示略)で、動力伝達系およびクラッチ(図示略)を介して駆動される。現像器120M,120C,120Y,120Kは絶えず駆動されている訳ではなく、所定タイミングを持って駆動出来る様、上記クラッチにより駆動伝達を受ける。
再度図1を参照する。フィニッシャ34は、スタッカトレイすなわち積載降下トレイ34hsおよびソートトレイ群34stを持ち、積載降下トレイ34hsに用紙(プリント済紙,転写済紙)を排出するスタッカ排紙モードと、ソートトレイ群34stに排紙するソータ排紙モードを持つ。
プリンタ100からフィニッシャ34に送り込まれた用紙は、左上方向に搬送されそして上下逆U字型の搬送路を経て、下向きに搬送方向を切換えてから、設定されているモードに応じて、スタッカ排紙モードのときには排出口から積載降下トレイ34hsに排出される。ソータ排紙モードのときには、ソータトレイ群34stの、そのとき排出中の用紙が割り当てられたソータトレイに排出される。
ソータ排紙モードが指定されるとフィニッシャ内排紙コントローラは、最下部の重ね待避位置に置いたソートトレイ群34stを、図1上で2点鎖線で示す使用位置に上駆動し、ソータトレイ間の間隔を広げる。ソータ排紙モードでは、1回(一人)の設定枚数の複写又はプリントは、部ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、同一原稿(画像)をプリントした各転写紙をソートトレイ群34stの各トレイに仕分け収納する。頁ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、各トレイを各頁(画像)に割り当てて、同一頁をプリントした各転写紙を1つのソートトレイに積載する。
図6に、図1に示す複写機の画像処理系統のシステム構成を示す。このシステムでは、読取ユニット11と画像データ出力I/F(Interface:インターフェイス)12でなるカラー原稿スキャナ12が、画像データ処理装置ACPの画像データインターフェース制御CDIC(以下単にCDICと表記)に接続されている。画像データ処理装置ACPにはまた、カラープリンタ100が接続されている。カラープリンタ100は、画像データ処理装置ACPの画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)から、書込みI/F134に記録画像データを受けて、作像ユニット135でプリントアウトする。作像ユニット135は、図5に示すものである。
画像データ処理装置ACP(以下では単にACPと記述)は、パラレルバスPb,メモリアクセス制御IMAC(以下では単にIMACと記述),画像メモリであるメモリモジュール(以下では単にMEMと記述),不揮発メモリであるハードディスク装置HDD(以下では単にHDDと記述),システムコントローラ1,RAM4,不揮発メモリ5,フォントROM6,CDIC,IPP等、を備える。パラレルバスPbには、ファクシミリ制御ユニットFCU(以下単にFCUと記述)を接続している。操作ボード20はシステムコントローラ1に接続している。
カラー原稿スキャナ10の、原稿を光学的に読み取る読取ユニット11は、原稿に対する照明の反射光を、センサボードユニットSBU(以下では単にSBUと表記)上の、CCD207(図2)で光電変換してR,G,B画像信号を生成し、A/DコンバータでRGB画像データに変換し、そしてシェーディング補正して、出力I/F12を介してCDICに送出する。RGB画像データは、3ビット以上の構成の多階調を表す多値画像データ(例えば8ビット構成)である。
CDICは、画像データに関し、原稿スキャナ10(出力I/F12),パラレルバスPb,IPP間のデータ転送、ならびに、プロセスコントローラ131とACPの全体制御を司るシステムコントローラ1との間の通信をおこなう。また、RAM132はプロセスコントローラ131のワークエリアとして使用され、ROM133はプロセスコントローラ131の動作プログラム等を記憶している。
メモリアクセス制御IMAC(以下では単にIMACと記述)は、MEMおよびHDDに対する画像データおよび制御データの書き込み/読み出しを制御する。システムコントローラ1は、パラレルバスPbに接続される各構成部の動作を制御する。また、RAM4はシステムコントローラ1のワークエリアとして使用され、不揮発メモリ5はシステムコントローラ1の動作プログラム等を記憶している。
操作ボード20は、ACPが行うべき処理を指示する。たとえば、処理の種類(複写、ファクシミリ送信、画像読込、プリント等)および処理の枚数等を入力する。これにより、画像データ制御情報の入力をおこなうことができる。
スキャナ10の読取ユニット11より読み取った画像データは、スキャナ10のSBUでシェーディング補正210を施してから、IPPで、地肌除去,スキャナガンマ補正,フィルタ処理などの、読取り歪を補正する画像処理を施してから、MEM又はHDDに蓄積する。MEM又はHDDの画像データをプリントアウトするときには、IPPにおいてRGB信号をYMCK信号に色変換し、プリンタガンマ変換,階調変換,および、ディザ処理もしくは誤差拡散処理などの階調処理などの画質処理をおこなう。画質処理後の画像データはIPPから書込みI/F134に転送される。書込みI/F134は、階調処理された信号に対し、パルス幅とパワー変調によりレーザー制御をおこなう。その後、画像データは作像ユニット135へ送られ、作像ユニット135が転写紙上に再生画像を形成する。
IMACは、システムコントローラ1の制御に基づいて、画像データとMEM又はHDDのアクセス制御,LAN上に接続したパソコンPC(以下では単にPCと表記)のプリント用データの展開,MEMおよびHDDの有効活用のための画像データの圧縮/伸張をおこなう。
IMACへ送られた画像データは、データ圧縮後、MEM又はHDDに蓄積され、蓄積された画像データは必要に応じて読み出される。読み出された画像データは、伸張され、本来の画像データに戻しIMACからパラレルバスPbを経由してCDICへ戻される。CDICからIPPへの転送後は画質処理をして書込みI/F134に出力し、作像ユニット135において転写紙上に再生画像を形成する。
画像データの流れにおいて、パラレルバスPbおよびCDICでのバス制御により、デジタル複合機の機能を実現する。ファクシミリ送信は、読取られた画像データをIPPにて画像処理を実施し、CDICおよびパラレルバスPbを経由してFCUへ転送することによりおこなわれる。FCUは、通信網へのデータ変換をおこない、それを公衆回線PNへファクシミリデータとして送信する。ファクシミリ受信は、公衆回線PNからの回線データをFCUにて画像データへ変換し、パラレルバスPbおよびCDICを経由してIPPへ転送することによりおこなわれる。この場合、特別な画質処理はおこなわず、書込みI/F134から出力し、作像ユニット135において転写紙上に再生画像を形成する。
複数ジョブ、たとえば、コピー機能,ファクシミリ送受信機能,プリンタ出力機能が並行に動作する状況において、読取ユニット11,作像ユニット135およびパラレルバスPbの使用権のジョブへの割り振りは、システムコントローラ1およびプロセスコントローラ131において制御する。プロセスコントローラ131は画像データの流れを制御し、システムコントローラ1はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理する。また、デジタル複合機の機能選択は、操作ボード20においておこなわれ、操作ボード20の選択入力によって、コピー機能,ファクシミリ機能等の処理内容を設定する。
システムコントローラ1とプロセスコントローラ131は、パラレルバスPb,CDICおよびシリアルバスSbを介して相互に通信をおこなう。具体的には、CDIC内においてパラレルバスPbとシリアルバスSbとのデータ,インターフェースのためのデータフォーマット変換をおこなうことにより、システムコントローラ1とプロセスコントローラ131間の通信を行う。
各種バスインターフェース、たとえばパラレルバスI/F 7、シリアルバスI/F 9、ローカルバスI/F 3およびネットワークI/F 8は、IMACに接続されている。コントローラーユニット1は、ACP全体の中での独立性を保つために、複数種類のバス経由で関連ユニットと接続する。
システムコントローラ1は、パラレルバスPbを介して他の機能ユニットの制御をおこなう。また、パラレルバスPbは画像データの転送に供される。システムコントローラ1は、IMACに対して、画像データをMEM,HDDに蓄積させるための動作制御指令を発する。この動作制御指令は、IMAC,パラレルバスI/F 7、パラレルバスPbを経由して送られる。
この動作制御指令に応答して、画像データはCDICからパラレルバスPbおよびパラレルバスI/F 7を介してIMACに送られる。そして、画像データはIMACの制御によりMEM又はHDDに格納されることになる。
一方、ACPのシステムコントローラ1は、PCからのプリンタ機能としての呼び出しの場合、プリンタコントローラとネットワーク制御およびシリアルバス制御として機能する。ネットワークB経由の場合、IMACはネットワークI/F 8を介して、ネットワークB経由のプリント出力要求データあるいは蓄積(保存)要求データを受け取る。ネットワークB経由の要求データ(外来コマンド)はシステムコントローラ1に報知し、それに応答するシステムコントローラ1からのコマンドに従って、IMACは、ネットワークB経由の蓄積データの転送又は受信蓄積を行う。
汎用的なシリアルバス接続の場合、IMACはシリアルバスI/F 9経由でプリント出力要求データを受け取る。汎用のシリアルバスI/F 9は複数種類の規格に対応しており、たとえばUSB(Universal Serial Bus)、1284または1394等の規格のインターフェースに対応する。
PCからのプリント出力要求データはシステムコントローラ1により画像データに展開される。その展開先はMEM内のエリアである。展開に必要なフォントデータは、ローカルバスI/F 3およびローカルバスRb経由でフォントROM6を参照することにより得られる。ローカルバスRbは、このコントローラ1を不揮発メモリ5およびRAM4と接続する。
シリアルバスSbに関しては、PCとの接続のための外部シリアルポート2以外に、ACPの操作部である操作ボード20との転送のためのインターフェースもある。これはプリント展開データではなく、IMAC経由でシステムコントローラ1と通信し、処理手順の受け付け、システム状態の表示等をおこなう。
システムコントローラ1と、MEM,HDDおよび各種バスとのデータ送受信は、IMACを経由しておこなわれる。MEMおよびHDDを使用するジョブはACP全体の中で一元管理される。
図7に、システムコントローラ1又はプロセスコントローラ131から、原稿読み取りスタートコマンド(スタート指示信号)が到来したときに、スキャナ制御回路206が実行する画像読み取り機構制御と副走査同期信号FGATE(Lアクティブ)発生の概要を示す。スタートコマンドを受けるとスキャナ制御回路206は、ランプ制御回路203に与えるランプ点灯指示信号を、点灯を指示するLとし、また、LEDドライバ253に与えるLED点灯指示信号を、点灯を指示するLとし、すなわちランプ232およびLED252の点灯を指示し、そして第1キャリッジCar1がホームポジションHPにあるかをチェックする(ステップ10,11)。
なお、以下においてカッコ内には、ステップという語を省略してステップNo.数字のみを記す。
第1キャリッジCar1の副走査位置データが、HPの位置を表すものでないときには、キャリッジを走査駆動方向(+y方向:図2上で右方向)に駆動し、基点センサ249がキャリッジを検出すると、キャリッジを止め、次いでリターン方向に駆動し、このとき基点センサ249がキャリッジ検出から非検出に切換わるときに、副走査位置データを、ハードウエア上の基点位置を示す値に初期化する。そして、副走査位置データが、HPを表わす値になる位置に、キャリッジを位置決めする(12)。なお、副走査位置データは、走査駆動方向のキャリッジ駆動の間は、ロータリエンコーダが1パルスまたは数パルスを発生する毎に1インクレメントし、リターン方向のキャリッジ駆動の間は、ロータリエンコーダが1パルスまたは数パルスを発生する毎に1デクレメントすることによって、キャリッジの実位置対応で更新される。
キャリッジがHPにあると、スキャナ制御回路206は、ADF30の紙センサが原稿トレイ241の原稿を検出しているかをチェックする。紙センサはADF30に装備しているので、ADFが装着されていない場合、ならびに、ADF30が装着されていても原稿トレイ241に原稿がない場合には、原稿非検出であるので、スキャナ制御回路206は、LED252を消灯して(13a)、キャリッジの走査駆動を開始し、走査駆動量CCr(HPからのキャリッジ移動量)の計測を開始する(13,26)。そして走査駆動量CCrが基準白板239の始端部を表わす値になると、シェーディング補正回路210への基準白板読み取りタイミング信号を、H(基準白板領域の外)からL(基準白板領域)に切換え、走査駆動量CCrが基準白板239の終端部を表わす値になると、LからHに切換える(27)。
その後、走査駆動量CCrが、RAM256のHPレジスタRaおよび原稿始端レジスタRbのデータRaおよびRbが表わす値Ra+Rbとなるのを待って(28)、そうなるとタイミング制御回路211に出力している副走査同期信号FGATEを、原稿領域外を示すHから原稿領域内を示すLに切換える(29)。なお、このFGATE又はそれに同期して生成される信号は、スキャナ10の外の回路IPP,630,131等にも出力される。その後は従来のコンタクトガラス上原稿の読み取り走査と同様に、原稿の尾端位置を第1キャリッジCar1が通過すると、副走査同期信号FGATEを、原稿領域外を示すHにもどして(30−31)、キャリッジの走査駆動を停止し、ランプ232を消灯して(31a)、そして高速でリターン駆動する。基点センサ239がキャリッジを検出するとリターン駆動速度を下げかつ制動して、基点センサ239がキャリッジ検出から非検出に切り換わってからHPレジスタRaのデータRaが表わす値a分リターンした位置すなわちHPに、第1キャリッジCar1を位置決め停止する(32)。
スタートコマンドを受けたときに、ADF30の紙センサが原稿を検知していると、スキャナ制御回路206は、ADF30の搬送ドラム244による原稿搬送系の駆動を開始し(13−14)、そしてピックアップローラ242を駆動して原稿トレイ241上の積載原稿の最上部のものの繰り出しを行い(15)、繰り出し原稿の先端がレジストローラ242に当たってから少し遅れて、レジストローラ243の原稿送り駆動を開始し、原稿送り量(原稿先端位置)CDffの計測を開始する(16−17)。そして、原稿送り量CDffが、RAM256の原稿移動量レジスタRDfおよびHPレジスタRaのデータRDfおよびRaによって表されるHP位置相当値(RDf−Ra)に達すると、副走査同期信号FGATEを、原稿領域内を表わすLに切換える(18−19)。そして原稿尾端がレジストローラ243を通過すると尾端送り量CDfbの計測を開始し、レジストローラ243の駆動は停止する(20−21)。そして、尾端送り量CDfbが、RAM256の原稿移動量レジスタRDfおよびHPレジスタRaのデータRDfおよびRaによってあらわされるHP位置相当値(RDf−Ra)に達すると、副走査同期信号FGATEを、原稿領域外を表わすHに戻す(22−23)。
紙センサが次の原稿を検出していると、原稿給紙を再度開始するが(24−15)、紙センサが原稿非検出であると、そこで搬送ドラム244による原稿搬送系の駆動を停止する(25)。そしてランプ232およびLEDアレイ252を消灯する(25a)。
以上のFGATE信号発生制御により、FGATE信号は、手差しモードでは、HPからキャリッジの走査駆動を開始して、HPレジスタRaおよび原稿始端レジスタRbのデータRaおよびRbが表わす値Ra+Rb分の走査駆動量になったときに、原稿領域内を示すLに切り換わり、コンタクトガラス231上の原稿の尾端を通過したと見なされるタイミングで原稿領域外を示すHに切り換わる。このHへの切換りのときにランプ232が消灯にされる。
に第実施例の主要部を示す。なお、図は、第1実施例の図3に示す部分に相当する部分であり、第実施例の、第1実施例と相違する部分を示す。第実施例のその他の部分は、第1実施例と同様である。
実施例では、図に示すように、光量の増加を図って2組のLEDアレイ252a,252b(スキャナ光源)を、第1ミラー233の視野の両側に置くように、第1キャリッジCar1に搭載し、R(レッド),G(グリーン)およびB(ブルー)の3波長成分を持つ光を放射する冷陰極管232(光源)をADF30に装備した。冷陰極管232の管径はLEDアレイの線幅より大きく、ガラス板240の中央近くには配設しにくいので、第1ミラー233の視野よりかなり副走査方向に離れた位置に冷陰極管232に配置した。これにより、冷陰極管232の直射光による原稿の照明効果が低くなる。そこで冷陰極管232と対向する反射面253を備えて、冷陰極管232の光の大部分を反射面253で原稿面に反射するようにした。
本発明の第1実施例を装備した複合機能フルカラー複写機A1の外観を示す正面図である。 図1に示す原稿スキャナ10の読み取り機構の概要を示す拡大縦断面図である。 図2上の、LEDアレイ252を中心とする小領域Tagを拡大して示す断面図である。 図1に示すスキャナ10の構成を、一部ADF30の要素も含めて示すブロック図である。 図1に示すプリンタ100の作像機構の概要を示す拡大縦断面図である。 図1に示す複合機能フルカラー複写機A1の画像処理システムの概要を示すブロック図である。 図4に示すスキャナ制御回路206の原稿読み取り制御の概要を示すフローチャートである。 本発明の第2実施例の、第1実施例と異なる部分を示す拡大縦断面図である。
10:カラー原稿スキャナ 20:操作ボード
30:自動原稿供給装置 34:フィニッシャ
34hs:積載降下トレイ 34ud:昇降台
34st:ソートトレイ群
41M,41C,41Y,41K:レーザ発光器
100:カラープリンタ PC:パソコン
PBX:交換器 PN:通信回線
102:光書込みユニット 103,104:給紙カセット
105:レジストローラ対 106:転写ベルトユニット
107:定着ユニット 108:排紙トレイ
110M,110C,110Y,110K:感光体ユニット
111M,111C,111Y,111K:感光体ドラム
120M,120C,120Y,120K:現像器
160:転写搬送ベルト 207:CCD
Car1:第1キャリッジ Car2:第2キャリッジ
231:原稿台ガラス 232:照明ランプ(冷陰極管)
233:第1ミラー 234:第2ミラー
235:第3ミラー 236:レンズ
238:ステッピングモータ
239:基準白板 240:ガラス
241:原稿トレイ 242:ピックアップローラ
243:レジストローラ対 244:搬送ドラム
245:押さえローラ 246,247:排紙ローラ
248:排紙トレイ兼用の圧板
249:基点センサ 250:軸
251:スケール 252,252a,252b:LEDアレイ
ACP:画像データ処理装置
CDIC:画像データインターフェース制御
IMAC:画像メモリアクセス制御
IPP:画像データ処理器 HDD:ハードディスク装置

Claims (6)

  1. 原稿トレイ;
    前記原稿トレイの原稿を送り出すローラ;
    該ローラで前記トレイから送り出された原稿を、装置外部のシートスルー原稿読み取り窓に原稿光を投射するための装置下面に開いた透光口の上側を通行するように、搬送する搬送手段;および、
    前記透光口の上側を通行する原稿の、前記透光口に対向する面を照明する光源;
    を備える自動原稿供給装置
  2. 前記光源は、LEDを含む、請求項1に記載の自動原稿供給装置。
  3. 前記光源は、冷陰極管を含む、請求項1に記載の自動原稿供給装置。
  4. 冷陰極管は、少なくともR(レッド),G(グリーン)およびB(ブルー)の波長成分を持つ光を放射する、請求項3に記載の自動原稿供給装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の自動原稿供給装置;
    副走査方向に配列した、該方向の幅が狭い前記シートスルー原稿読み取り用の窓および該窓よりも広幅の、原稿面全面が密着する透光板、を有するスキャナ筐体;
    該スキャナ筐体の内部にあって、副走査方向で、上記窓に対向する位置および上記透光板に対向する位置に移動可能なキャリッジ;
    該キャリッジを副走査方向に駆動する走査手段;
    前記キャリッジで支持され、該キャリッジが前記窓に対向するときは該窓を通して窓の外を照明し、該キャリッジが前記透光板に対向するときは該透光板を通して該透光板の外を照明するスキャナ光源;および、
    前記キャリッジが前記窓に対向するときは前記自動原稿供給装置の光源および前記スキャナ光源の照明光のシートスルー原稿による反射光を画像信号に変換し、該キャリッジが前記透光板に対向するときは前記スキャナ光源が該透光板を通して該透光板の外を照明した光の透光板上原稿による反射光を画像信号に変換する撮像手段;
    を備える画像読み取り装置。
  6. (6)請求項1乃至5のいずれか1つに記載の画像読み取り装置;
    該画像読み取り装置が画像を読み取った画像信号のデジタルデータである画像データを蓄積するメモリ手段;および、
    該メモリ手段の画像データが表す画像を用紙上に印刷するプリンタ;
    を備える画像形成装置。
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