JPH10151802A - ディジタル複写機 - Google Patents

ディジタル複写機

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JPH10151802A
JPH10151802A JP8330469A JP33046996A JPH10151802A JP H10151802 A JPH10151802 A JP H10151802A JP 8330469 A JP8330469 A JP 8330469A JP 33046996 A JP33046996 A JP 33046996A JP H10151802 A JPH10151802 A JP H10151802A
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JP8330469A
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Inventor
Kouichi Kamon
宏一 賀門
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタル複写機の高画質化、高速化の実現
に際し、コスト的、技術的なバランスを図るようにする
こと。 【解決手段】 原稿の画像を読み取り、この読み取りに
応じた電気信号に変換する画像読み取り装置と、この画
像読み取り装置で変換された電気信号に基づき、レーザ
光により感光体ドラムに画像を再生するレーザプリンタ
から構成される。画像読み取り装置のサンプリング密度
と、レーザプリンタのレーザ光による書き込みの密度と
を同一に設定し、かつ、主走査の密度と副走査の密度と
が異なるように設定する。従って、副走査の密度のみを
低下すると、ポリゴンモータの回転数を低減することが
でき、かつ、画像信号クロック周波数も低減することが
できるので、ポリゴンモータや、信号処理回路のコスト
ダウンが図れる上に、技術的難易度を下げることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像を読み
取る画像読取部と、この画像読取部から送られる信号に
応じて画像を再現するプリンタ部と、から構成されるデ
ィジタル複写機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平2−65367号公報に記
載されるような画像読取装置が知られている。この画像
読取装置は、イメージセンサの読み取り速度を、拡大率
またはそのセンサの移動速度に応じて切り換え、この切
り換えられた速度に応じて照明光量を切り換えるように
したものである。従って、この装置は、イメージセンサ
の読み取り速度のみを変えることにより変倍機能を実現
するものである。また、従来、特開平5−284336
号公報に記載されるような画像読取装置が知られてい
る。この画像読取装置は、CCDが1/2の線密度で読
み取るときに、CCDのシフトパルス(蓄積時間)を2
倍にするものである。従って、この装置は、読み取り密
度の変換にかかるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディジタル
複写機では、高画質化、および高速化の実現が望まれて
いる。しかし、このような実現を目指すディジタル複写
機では、コピー速度と密度とを同時に上げようとする
と、従来の装置から、技術的にもコスト的にもともに大
きなステップを踏まなければならない。
【0004】そこで、本発明の第1の目的は、高画質
化、高速化の実現に際し、コスト的、技術的にバランス
のとれたディジタル複写機を提供することにある。ま
た、本発明の第2の目的は、高画質化の要望と、高速化
の要望とに応じるために、単一の装置で高画質を求める
場合と、高速を求める場合とをユーザが選択できるよう
にしたディジタル複写機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、原稿の画像を読み取り、この読み取りに応じた電気
信号に変換する画像読み取り手段と、この画像読み取り
手段で変換された電気信号に対して所定の信号処理を行
う信号処理手段と、この信号処理手段で処理された信号
に基づき、レーザ光により感光体に画像を再生する画像
再生手段とを備え、前記読み取り手段のサンプリング密
度と、前記レーザ光による書き込み密度とを同一に設定
し、かつ、主走査の密度と副走査の密度とが異なるよう
に設定したことにより、前記第1の目的を達成する。
【0006】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
ディジタル複写機において、高密度モードまたは高速モ
ードのいずれか一方を選択するモード選択手段と、この
モード選択手段で選択されたモードに応じて、前記画像
読み取り手段の移動速度と前記感光体の線速度との両速
度が、所定の速度になるように制御する制御手段と、を
具備することにより、前記第2の目的を達成する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明のディジタル複写機
の好適な実施の形態を図1ないし図6を参照して詳細に
説明する。図1は、原稿読み取り装置の概略構成を示す
図である。図2は、レーザプリンタの概略構成を示す図
である。第1の実施の形態のディジタル複写機は、図1
に示す原稿読み取り装置と、図2に示すレーザプリンタ
から構成される。
【0008】原稿読み取り装置は、図1に示すように、
読み取り原稿(図示せず)を載置するためのコンタクト
ガラス1を備えている。このコンタクトガラス1は、光
源2a、2bによって照明され、読み取り原稿からの反
射光(原稿像)が、ミラー3、4、5、6、7およびレ
ンズ8を介してCCDイメージセンサ9の受光面で結像
されるようになっている。光源2およびミラー3は、コ
ンタクトガラス1の下面をコンタクトガラス1と平行に
副走査方向(図1における左右方向)に移動する走行体
10に搭載され、ミラー4、5は同様に副走査方向に移
動する走行体11に搭載されている。原稿の読み取りの
主走査は、CCDイメージセンサ9の固体走査によって
行われる。原稿画像は、CCDイメージセンサ9によっ
て読み取られ、前述のように光学系が移動することによ
り原稿全体が走査されるようになっている。この第1の
実施の形態では、原稿画像の読み取り密度は、主走査方
向が600画素/inch(600dpi)、副走査方
向が400dpiに設定され、A3判(297mm×4
20mm)の原稿まで読み取り可能になっている。
【0009】図3は、CCDイメージセンサ9で読み取
った画像信号に対して各種の処理を行うデータ処理部の
ブロック図である。このデータ処理部は、図3に示すよ
うに、センサドライバ回路12、CCDイメージセンサ
9、増幅器13、A/D変換回路14、シェーディング
補正回路15、空間フィルタ回路16、主走査変倍回路
17、γ補正回路18、階調処理回路19、およびレー
ザダイオード(LD)制御回路20から構成される。C
CDイメージセンサ9により、前述のように600画素
/inchのサンプリング密度で読み取られた画像信号
は、まず、増幅器13である決められた電圧振幅に増幅
され、その後、A/D変換回路14で1画素あたり2の
n乗階調(この例では256階調)のディジタルデータ
に変換される。
【0010】シェーディング補正回路15では、光源2
a、2bの照度むら、およびCCDイメージセンサ9の
各素子間の感度ばらつき等を補正するシェーディング補
正が行われる。空間フィルタ回路16では、文字、線字
画像等の階像力をあげるMTF補正、信号ノイズを除去
し、写真等の再現性をあげる平滑化処理等を行う。その
後、変倍機能の設定に応じて主走査変倍回路17で変倍
処理が行われ、続いて、γ補正回路18で濃度設定機能
に応じたγ補正が行われ、階調処理回路19で画質設定
機能に応じた中間調処理等が行われたのち、LD制御回
路20に画像信号が送られる。LD制御回路20は、送
られてきた画像信号にしたがってレーザダイオード(L
D)の点灯信号を生成し、レーザダイオードを駆動す
る。
【0011】次に、レーザプリンタの構成について、図
2を参照して説明する。このレーザプリンタは、図1に
示す原稿読み取り装置と一体に構成されるが、機械的に
分離され、電気的にのみ接続されるようにしても良い。
レーザプリンタは、図2に示すように、レーザ書き込み
系、画像再生系、および給紙系などを備えている。レー
ザ書き込み系は、図2に示すように、レーザ出力ユニッ
ト21、結像レンズ22、およびミラー23を備えてい
る。レーザ出力ユニット21の内部には、レーザ光源で
あるレーザダイオード、およびモータによって高速で定
回転する多角形ミラー(ポリゴンミラー)が設けられて
いる。
【0012】レーザ書き込み系から出力されるレーザ光
は、画像再生系の感光体ドラム24に照射される。感光
体ドラム24の周囲には、帯電チャージャ25、イレー
サ26、現像ユニット27、分離爪30、クリーニング
ユニット31などが、図示のように配置されている。な
お、感光体ドラム24の一端近傍でレーザビームが照射
される位置に、主走査同期信号(MSYNC)を発生す
るビームセンサ(図示せず)が配置されている。
【0013】次に、このように構成されるレーザプリン
タの画像再生のプロセスについて、図2を参照して簡単
に説明する。感光体ドラム24の周面は、帯電チャージ
ャ25によって一様に高電位に帯電される。その周面
に、レーザ書き込み系から出力されるレーザ光が照射さ
れると、照射された部分の電位が下がる。レーザ光は、
記録再生の黒/白に応じてオン/オフされ、かつパルス
幅変調(PWM)またはパワー変調(PM)によって、
感光体ドラム24面上のレーザ照射エネルギーが制御さ
れる。その結果、感光体ドラム24面上には、記録画像
の階調レベルに対応する電位分布、すなわち静電潜像が
形成される。静電潜像が形成された部分が現像ユニット
27を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付
着し、静電潜像が可視化したトナー像となる。この形成
されたトナー像が、所定のタイミングで記録シート32
に転写され、このトナー像が転写された記録シート32
は、その後分離チャージャ29および分離爪30にり、
感光体ドラム24から分離される。この分離された記録
シート32は、搬送ベルト34によって搬送され、ヒー
タが内蔵された定着ローラ35によってトナー像が加熱
定着されたのち、排紙トレイ36に排出される。
【0014】この第1の実施の形態では、図2に示すよ
うに、給紙系は2系統になっている。一方の給紙系であ
る上側給紙カセット33a内の記録シート32aは、給
紙ローラ37aによって給紙される。一方、下側給紙カ
セット33b内の記録シート32bは、給紙ローラ37
bによって給紙される。そして、いずれかの給紙ローラ
37から給紙された記録シート32は、レジストローラ
38に当接した状態で一旦停止し、記録プロセスの進行
に同期したタイミングで感光体ドラム24に送り込まれ
る。尚、図示しないが、各給紙系には、カセット33
a、33bに収納されている記録シート32a、32b
のサイズを検知する記録シートサイズ検知センサがそれ
ぞれ備わっている。
【0015】次に、レーザ書き込み系の書き込みについ
て、さらに詳細に説明する。レーザダイオードによる書
き込みは、レーザ光のラスター走査によって行われ、こ
のラスター走査は、前述のポリゴンミラーの回転で行わ
れる。ポリゴンミラーの1面が1ラインであり、ポリゴ
ンミラーの面数を6とすれば、ポリゴンモータ(スキャ
ナモータ)の1回転で6ラインの走査となる。1ライン
の周期は、図4の副走査同期パルス(LSYNC)の周
期で表わされ、この1周期内で感光体ドラム24の幅方
向を走査できる有効走査期間は、図4のLGATEで表
現できる。この有効走査期間(LGATE)内に必要な
画素数を書き込むため、有効走査期間(LGATE)の
長さを画素数で割ると、1画素当たりの書き込みクロッ
ク(CLK)の周期となる。
【0016】この第1の実施の形態では、A3幅の29
7mm以上を走査する必要があるために、600dpi
で7200画素(12インチとする)を必要とする。副
走査同期パルス(LSYNC)の周期は、感光体ドラム
24の回転速度(記録紙の搬送方向の線速度)と画素密
度から算出することができ、線速度が100mm/sと
すると、600dpi(1画素ピッチが42.3μm)
であるため、42.3μ/100m=423μsにな
る。ポリゴンミラーの回転数は、1回転の時間が副走査
同期パルス(LSYNC)の周期×面数であるため、こ
の面数を6面とすると、423×6=2.538ms
で、1分間の回転数は、1/2.538m×60=23
640rpmとなる。以上の計算例は、一例を示したも
のである。
【0017】次に、原稿読み取り装置の読み取りについ
て説明する。ディジタル複写機の場合、上述のレーザ書
き込み系による画像の書き込み密度と、原稿読み取り装
置による画像の読み取り密度(サンプリング密度)とを
同一にするのが一般的である。従って、この第1の実施
の形態では、両密度は同一として説明する。なお、この
画像の書き込みと読み取りの密度を変えることにより、
変倍を行うこともできる。
【0018】レーザ書き込み系による画像の書き込み密
度と、原稿読み取り装置による画像の読み取り密度と
は、リアルタイムで同一密度であるので、CCDイメー
ジセンサ9の1走査期間も副走査同期パルス(LSYN
C)の期間(周期)と同一にする必要がある。有効走査
期間(LGATE)については、レーザの走査のような
有効走査期間という考えと違って、CCDイメージセン
サ9の場合は、ダミーセンサを含めた全センサのデータ
を1走査期間内で転送すればよいことになり、書き込み
のクロックとは異なる可能性もあるが、両方の条件が満
たされていれば同一でも良いことになる。従って、読み
取りの有効走査期間(LGATE)は、クロック×画素
数となる。
【0019】読み取りクロックの周波数をできるだけ低
く設定するためには、副走査同期パルス(LSYNC)
の周期を、CCDイメージセンサ9の必要最低限の転送
数で割った周期をクロックの周期にすればよい。例え
ば、CCDイメージセンサ9の画素数が7500で、ダ
ミーセンサなどその他の転送に必要な画素数が300と
すると、前述の計算例で、副走査同期パルス(LSYN
C)の周期が423μsであるから、クロック周期は、
423μ÷7800=54.2nsとなる。従って、ク
ロックの周波数は、約18.5MHzとなる。このよう
に、クロックの周波数を決める要因は、副走査同期パル
ス(LSYNC)の周期と画素数(転送数)、すなわち
密度である。また、CCDイメージセンサ9の受光光量
は、蓄積時間×光度ということで、蓄積時間、すなわち
副走査同期パルス(LSYNC)が短くなると、その短
くした分だけ光源の光度を上げなくてはならない。
【0020】次に、この第1の実施の形態のディジタル
複写機の連続コピーの速度について説明する。この連続
コピーの速度は、記録紙の搬送方向の線速度、および記
録紙と次の記録紙との間隔によって決定される。すなわ
ち、A4横(短片が搬送方向)でのコピーの速度は、A
4短片が210mmであり、記録紙同士の間隔が例えば
100mmとすると、前述の例で線速度100mm/s
で計算すると、1枚当たりのコピー時間が、310mm
÷100mm/sで、3.1秒になる。従って、1分間
のコピー枚数は、60秒÷3.1秒=19.4cpmと
いうことになる。
【0021】記録紙と次の記録紙との間隔の限界は、給
紙系などのメカ的な要因、または原稿読み取り装置の原
稿読み取り後のホームポジションまでのリターン時間な
どによって決まる。ディジタル複写機は、高密度化によ
る高画質が求められる上に、コピーの速度の高速化が付
加価値として求められている。ところが、コピーの速度
を上げるためには、前述のような記録紙の線速度を上げ
る必要があり、この線速度が上がると、副走査同期パル
ス(LSYNC)の周期が短縮される。一方、高密度化
も同様に、副走査同期パルス(LSYNC)の周期を短
縮する必要が生じる。これは、図5に示すタイムチャー
トの(a)と(b)を比較することにより分かる。
(a)は記録密度が400dpiの場合であり、(b)
は記録密度が600dpiの場合であり、両者を比較す
ると、記録密度が600dpiの場合の副走査同期パル
ス(LSYNC)の周期は、記録密度400dpiの場
合の2/3に短縮される。
【0022】このように副走査同期パルス(LSYN
C)の周期が短縮されると、まず、ポリゴンモータの回
転数が上がる。この回転数が上がると、モータの軸受の
耐久性の問題が生じ、それを回避するためには、高速に
耐えられる高価なモータを使わざるを得なくなってくる
という不具合が生じる。また、密度が上がると、副走査
同期パルス(LSYNC)の期間だけでなく、有効走査
期間(LGATE)を画素数で割ったものがクロックの
周期になるため、有効走査期間(LGATE)が同じで
あってもクロック周波数が上がる上に、有効走査期間
(LGATE)も短縮されるため、クロック周波数がさ
らに高くなる。このクロック周波数が高くなると、CC
Dイメージセンサの他に、アナログ回路、デジタル回路
ともに技術的に難易度が上がったり、高価なものになっ
たりする不具合がある。このような問題は、高密度化、
高速化を実現するに際して避けられないものである。
【0023】この第1の実施の形態は、このような問題
の緩和を図るためになされたものであり、上述のよう
に、レーザプリンタのレーザ書き込み系による画像の書
き込み密度と、原稿読み取り装置による画像のサンプリ
ング密度を同一に設定し、かつ、主走査の密度を600
dpi、副走査の密度を400dpi(図5(c)参
照)というように、主走査の密度と副走査の密度とを異
なるように設定するようにしたものである。このように
副走査の密度を主走査の密度よりも低く設定すると、副
走査同期パルス(LSYNC)は、同じ線速度、コピー
速度で密度が400dpiの場合と同じになるので、密
度400dpiの場合に使用する低速なポリゴンモータ
を使用することができる。
【0024】この第1の実施の形態では、主走査方向の
密度は600dpiのため、その画素数は、400dp
i時の4800画素から1.5倍の7200画素にな
り、クロック周波数が1.5倍になる。しかし、主走査
方向と副走査方向ともに600dpiの場合には、1.
5倍の2乗となってクロックの周波数が2.25倍にな
るので、この点を考えると技術的な難易度は下がり、制
作し易い。
【0025】このように、この第1の実施の形態では、
副走査の密度のみを低下するようにしたので、ポリゴン
モータの回転数を低減することができ、かつ、画像信号
クロック周波数も低減することができる。従って、ポリ
ゴンモータや、信号処理回路のコストダウンが図れる上
に、技術的難易度を下げることができる。
【0026】この第1の実施の形態は、図示しないが、
主走査の密度を400dpiとし、副走査の密度を60
0dpiと設定するようにしても良い。この場合は、副
走査同期パルス(LSYNC)の周期が、600dpi
時と同じになるので、ポリゴンモータは高速化が必要で
あるが、主走査方向の画素数が4800となるので、ク
ロックの周波数は400dpi時の1倍ですむことにな
る。このため、CCDイメージセンサ、およびアナログ
処理のみクロック周波数を低下させたい場合に有効であ
る。このように、主走査密度のみを低下させる場合に
は、上記にように画像信号のクロック周波数を低減する
ことができる。この方法の場合、ポリゴンモータの回転
数は上げねばならないが、主走査方向の変倍処理(特開
昭62−256179号公報に記載の画像データの変倍
処理装置)によって、別途主走査の密度を上げることが
できる。
【0027】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。この第2の実施の形態は、第1の実施の形態
と同様に、主走査の密度を600dpi、副走査の密度
を400dpiに設定するとともに、コピーの高画質化
を実現する高密度モードと、コピーの高速化を実現する
高速モードとを設け、この選択されたモードに応じて、
画像読み取り装置の走行体10、11の移動速度と、感
光体ドラム24の線速度との両速度を同様に可変できる
ようにして、副走査方向の走査密度を可変できるように
したものである。このように、画像読み取り装置の走行
体11の移動速度と、感光体ドラム24の線速度との両
速度を可変するようにしたのは、以下の理由による。す
なわち、副走査方向の密度は、前述のように、読み取り
密度の場合には、CCDイメージセンサ9の蓄積時間と
画像読み取り装置の走行体10、11の移動速度の関係
によって決まり、書き込み密度の場合には、ポリゴンミ
ラーの1面の走査と感光体ドラム24の回転速度との関
係により決まるからである。
【0028】図6は、上述の高密度モードまたは高速モ
ードのいずれか一方を選択できるようにするための操作
パネルの一例を示す。図6に示す高密度キー61が押下
されない場合が高速モードであり、画像読み取り装置の
走行体10、11の移動速度と、感光体ドラム24の線
速度との両速度は、所定の速度で動作するように、図示
じない制御回路により制御される。一方、高密度キー6
1が押下された場合が高密度モードである。このモード
の場合には、画像読み取り装置の走行体10、11の移
動速度と、感光体ドラム24の線速度との両速度が、高
速モードの場合に比べて低下するように、図示しない上
記の制御回路が制御する。いま、この両速度を高速モー
ドの場合に比べて2/3に低下させると、図5(c)の
ような条件下では、主走査と副走査の密度はいずれも6
00dpiになる。なお、画像読み取り装置の走行体1
0、11の移動速度だけを変えるのが、一般のディジタ
ル複写機の変倍動作である。
【0029】以上説明した第2の実施の形態では、コピ
ーの高画質化を実現する高密度モードと、コピーの高速
化を実現する高速モードとを設け、これを選択すること
ができるようにしたので、高画質化と高速化のいずれの
要望にも対処でき、ユーザはいずれか一方を選択でき
る。また、高密度の場合と高速の場合とで、ポリゴンミ
ラーの回転数は同一で良く、かつ、CCDイメージセン
サの光量も一定光量となるため、感度を補正したり、光
源の光量を調整したりする必要がない。
【0030】
【発明の効果】請求項1記載の発明では、読み取り手段
のサンプリング密度と、レーザ光による書き込みの密度
とを同一に設定し、かつ、主走査の密度と副走査の密度
とが異なるように設定したので、高画質化、高速化の実
現に際し、コスト的、技術的にバランスのとれたディジ
タル複写機を提供できる。例えば、副走査の密度のみを
低下する場合には、ポリゴンモータの回転数を低減する
ことができ、かつ、画像信号クロック周波数も低減する
ことができる。従って、ポリゴンモータや、信号処理回
路のコストダウンが図れる上に、技術的難易度を下げる
ことができる。
【0031】請求項2記載の発明では、高密度モードと
高速モードを設けて、高画質化の要望と、高速化の要望
とに応じるようにしたので、1つの装置で高画質を求め
る場合と、高速を求める場合とをユーザが任意に選択で
きるディジタル複写機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る原稿読み取り
装置の概略構成を示す図である。
【図2】第1の実施の形態のレーザプリンタの概略構成
を示す図である。
【図3】CCDイメージセンサで読み取った画像信号に
対して各種の処理を行うデータ処理部のブロック図であ
る。
【図4】副走査周期パルス、有効走査期間、画像データ
などの関係を説明するためのフローチャートである。
【図5】(a)は走査密度が400dpiの場合の各波
形のフローチャート、(b)は走査密度が600dpi
の場合の各波形のフローチャート、(c)は主走査の密
度が600dpi、副走査の密度が400dpiの場合
の各波形のフローチャートである。
【図6】第2の実施の形態における高密度モードまたは
高速モードのいずれか一方を選択できるようにするため
の操作パネルの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 コンタクトガラス 2 光源 3、4、5、6、7 ミラー 8 レンズ 9 CCDイメージセンサ 11 走行体 12 センサドライバ 20 レーザダイオード制御回路 21 レーザ出力ユニット 24 感光体ドラム 25 帯電チャージャ 26 イレーサ 27 現像ユニット 61 高密度キー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿の画像を読み取り、この読み取りに
    応じた電気信号に変換する画像読み取り手段と、 この画像読み取り手段で変換された電気信号に対して所
    定の信号処理を行う信号処理手段と、 この信号処理手段で処理された信号に基づき、レーザ光
    により感光体に画像を再生する画像再生手段とを備え、 前記読み取り手段のサンプリング密度と、前記レーザ光
    による書き込み密度とを同一に設定し、かつ、主走査の
    密度と副走査の密度とが異なるように設定したことを特
    徴とするディジタル複写機。
  2. 【請求項2】 高密度モードまたは高速モードのいずれ
    か一方を選択するモード選択手段と、 このモード選択手段で選択されたモードに応じて、前記
    画像読み取り手段の移動速度と前記感光体の線速度との
    両速度が、所定の速度になるように制御する制御手段
    と、 を具備することを特徴とする請求項1記載のディジタル
    複写機。
JP8330469A 1996-11-25 1996-11-25 ディジタル複写機 Pending JPH10151802A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8330469A JPH10151802A (ja) 1996-11-25 1996-11-25 ディジタル複写機

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