JP2004072602A - 画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の立ち上がり時間が必要なく、且つ待機状態中の電力消費を抑えることができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】画像読取装置は、光電変換基板717と、制御基板718とが接続ケーブルを介して接続されている。制御基板718から当該接続ケーブルを介して駆動信号を供給されて動作する光電変換素子により原稿を読み取る。待機時に動作クロックを停止させると、ラインクランプ回路がコンデンサの充/放電を利用した回路であるため、コンデンサの電圧が0Vのように完全な放電状態のときには、正常なクランプ電位に達するまでには時間がかかることになるので、光電変換基板717への駆動周波数切替手段752により駆動信号周波数1をクランプ電圧に影響がでない程度、1/16にする。駆動周波数を読み取り動作中の駆動信号周波数2に切替えるだけで画情報読み取り動作に移行可能となる。
【選択図】  図8

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置に関し、より詳細には、光電変換素子を含む光電変換基板と、制御基板とが接続ケーブルを介して接続され、当該制御基板から当該接続ケーブルを介して駆動信号を供給されて動作する光電変換素子により原稿画情報を読み取る画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、画像読取装置においても省エネルギーの要請が強く、種々の提案がなされてきた。例えば、特開2000−184133号公報には、不要な電波の輻射を防止しつつ電波対策のためのコストアップも軽減できる画像読取装置が開示されている。
また、装置を一定時間使用しないユニットの消費電力を通常モ−ド時より少なくして消費電力を抑制する省エネルギーモードも種々の提案がなされている。省エネルギーモードでは、図7に示すような回路では、動作クロックが停止することによりクランプ信号を含めて全ての動作が停止するモードを意味し、機械の動作が要求されていないとき(=待機時)に設定される。このような省エネルギーモードを利用することにより、電気代の節約、発熱量の低減、機械寿命の延長等を図れる効果が期待できる。このような省エネルギーモードに関しては、例えば、特開平8−251316号公報に示される技術がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、省エネルギーモードが設定されると、通常の動作モードに復帰するまでに時間がかかるという問題があった。そこで、特開2000−69285号公報では、省エネルギーモードからの復帰のような状況においてもクランプ電圧が安定するまでの実質的な時間を短縮させることで、装置の立ち上がり時間を短縮させる技術が提案されている。
一般に、ライン状のCCDイメージセンサを用いた画像読取装置では、省エネルギーモード(電源投入を含む)からの復帰のような状況においては、クランプ電圧が安定するまでに一定の時間を要し、立ち上がり時間の制約となっている。
すなわち、図9に示す、サンプルホールドアンプ762、763中に含まれるラインクランプ回路(図示せず)がコンデンサの充/放電を利用した回路であることから、コンデンサの電位が0Vのように完全な放電状態のときには、正常なクランプ電位に達するまでには時間がかかってしまう。
そのため省エネルギーモード以外では光電変換基板に対し、原稿画情報の読み取り中と変わらない駆動信号をシステムとして求められる周波数にて駆動しており、必要のないエネルギーを消費している。また、制御基板から光電変換素子基板に供給される駆動信号は、接続ケーブル中を伝送されるため、接続ケーブルがアンテナとなって不要な電波の輻射を生じてしまう。
そこで、本発明の目的は、装置の立ち上がり時間が必要なく、且つ待機状態中の電力消費を抑えることができる画像読取装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、光電変換素子を用いて原稿画像を読み取る画像読取手段と、この画像読取手段と接続ケーブルを介して接続し、この接続ケーブルを介して駆動信号送ることで前記画像読取手段を制御する制御手段と、からなる画像読取装置において、読み取り待機時に前記接続ケーブルを介して送出する第1の駆動信号周波数と、原稿画情報の読み取り動作中に前記接続ケーブル介して送出する第2の駆動信号周波数とを前記制御手段が切り替えて送出することで、前記第1の目的を達成する。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の画像読取装置において、前記画像読取手段が複数ページの原稿を読み取る際、ページ間においても前記制御手段は読み取り待機時の第1の駆動周波数に切り替えて送出することを特徴とする。
【0005】
請求項3記載の発明では、請求項1または請求項2記載の画像読取装置において、前記制御手段が第1の駆動信号周波数を送出している時に、前記画像読取手段が原稿画情報の読み取り動作中に使用できない周波数拡散の係数に変更することを特徴とする。
請求項4記載の発明では、請求項1または請求項2記載の画像読取装置において、前記画像読取手段が原稿画像を読み取る際、原稿画像を照射する光源を備え、この光源の消灯時にのみ、前記制御手段が第1の駆動信号周波数に切り替えて送出することを特徴とする。
【0006】
請求項5記載の発明では、請求項1または請求項2記載の画像読取装置において、前記画像読取手段を冷却する冷却用ファンを備え、前記制御手段が第1の駆動信号周波数に切り替えて送出する際、この冷却用ファンを駆動しないことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図1から図8を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るデジタル複写機の構成を示した図である。
この装置の機構は概略的に、複写機本体1と、自動原稿送り装置(ADF)100と胴内排紙トレイ200と給紙ユニット(バンク)300により構成されている。
自動原稿送り装置100は、原稿給紙台101上に積載された原稿を1枚ずつ複写機本体1側のコンタクトガラス10上に給紙し、画像読み取り後に排紙トレイ105上に排紙するようになっている。
【0008】
原稿給紙台101上の原稿は、図示省略のサイドフェンスにより幅方向が揃えられ、給紙ローラ102により一番上の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト103によりコンタクトガラス10上に給紙される。
また、給送部107には、原稿幅検知センサ108および原稿長さ検知センサ109が設けられている。前記両センサにより、自動原稿送り装置100から送られる原稿のサイズを検知する。
コンタクトガラス10上の原稿は読み取り終了後に、搬送ベルト103および排紙ローラ104により排紙トレイ105上に排紙される。
また、両面の原稿を読み取る場合には、原稿給紙台101上の原稿は給紙ローラ102により一番上の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト103によりコンタクトガラス10上を通過して反転爪106により反転され、再びコンタクトガラス10上に給紙されて裏面が読み取られる。
次に、コンタクトガラス10上の原稿は裏面読み取り終了後に、搬送ベルト103により搬送されて反転爪106により反転され、再びコンタクトガラス10上に給紙されて表面が読み取られる。そして、表面読み取り終了後の原稿は搬送ベルト103及び排紙ローラ104により排紙トレイ105上に排紙される。
【0009】
図2は、自動原稿送り装置100の外観を示した図である。この図に示す通り、自動原稿送り装置100は、ヒンジ81および82を中心に開閉されるようになっており、ヒンジ81の近傍に複写機本体1の上面には爪83が設けられ、自動原稿送り装置100を閉じたときに爪83が対向する位置で自動原稿送り装置100の下面には孔84が設けられている。また、自動原稿送り装置100を閉じると爪83が孔84に挿通されるようになっている。
孔84に隣接する自動原稿送り装置100の内部には、孔84に挿通された爪83の有無を検出するリフトアップ検知センサ85および原稿検知タイミングセンサ86が設けられている。
【0010】
リフトアップ検知センサ85は、自動原稿送り装置100が完全に閉じられている(リフトダウン)とき爪83を検出してON状態になり、自動原稿送り装置100が開いている(リフトアップ)ときOFF状態になる。なお、完全に閉じられている状態とは、自動原稿送り装置100の下面側の一部が複写機本体1の上面に接触している状態をいう。
一方、原稿検知タイミングセンサ86は、後述する原稿サイズ検知センサの検出結果に基づいてコンタクトガラス10上にある原稿サイズを検知するタイミングを制御するために設けられており、自動原稿送り装置100の開放角度が所定角度以内になると、爪83を検知してON状態になるようになっている。
この所定角度はわずかな角度であり、オペレータが手で自動原稿送り装置100を開くと、リフトアップ検知センサ85および原稿検知タイミングセンサ86の両方がOFF状態になるようになっている。なお、87および88は端面スケールである。
【0011】
図3はコンタクトガラスを示した図であり、図4は、原稿サイズ検知センサを示した図である。この図3に示すように、コンタクトガラス10の下方には原稿サイズ検知センサ91〜93が設けられている。各原稿サイズ検知センサ91〜93は、図4に示すように、1個の発光ダイオード91aから発せられた光を3ビームに分散させて照射して、その反射光を光学系内部の3個の受光素子91bで受光する反射型のセンサであり、光学系内部からコンタクトガラス10を透視して原稿面からの反射光のみを受光して原稿の有無を検知する。
原稿サイズ検知センサ91〜93は常に作動しており、各受光素子では、コンタクトガラス10上の原稿を検出したときにはON状態となり、原稿を検出していないときにはOFF状態となっている。
原稿サイズ検知センサ91〜93は、コンタクトガラス10上の所定位置に載値された複数種類の原稿のサイズに応じて配置されている。これより、コンタクトガラス10上に原稿が有るか否かが判定されるとともに、コンタクトガラス10上の原稿のサイズが検知される。
【0012】
複写機本体1は原稿を読み取るスキャナ部、画像処理部およびプロッタ部などを備えている。スキャナ部には原稿を載置するためのコンタクトガラス10と光学走査系が設けられており、光学走査系には露光ランプ11、第1ミラー12、第2ミラー13、第3ミラー14、レンズ15、CCD16等が設けられている。
露光ランプ11および第1ミラー12は、第1キャリッジに装備され、この第1キャリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより一定の速度で副走査方向に移動する。第2ミラー13および第3ミラー14は、第2キャリッジに装備され、この第2キャリッジは原稿読み取り時にステッピングモータにより第1キャリッジの1/2の速度で移動する。
この第1キャリッジ、第2のキャリッジの移動によりコンタクトガラス10上の原稿が光学的に走査され、レンズ15によりCCD(光電変換素子)16の受光面に結像されて光電変換される。
【0013】
CCD16により得られた画像信号は、画像処理回路によりA/D(アナログ/デジタル)変換等された後、画像処理部604(図6参照)により各種の画像処理が施され、次いでコピー時には書き込みユニットにより記録紙にコピーされる。
書き込みユニットはレーザ出力ユニット20、25、fθレンズ21、ミラー22、23、24、26、27を備え、レーザ出力ユニット20、25は、レーザ光であるレーザダイオード(LD)と、図示省略のポリゴンミラーおよびポリゴンモータを備えている。
レーザ出力ユニット20、25からはコピー時にはスキャナにより読み取られた画像に応じて変調された黒信号のレーザ光が出射され、感光体30上にその潜像が形成される。感光体30の周囲には、黒現像器32、赤現像器33、転写搬送装置54および図示省略の分離器などが配置され、感光体30上のトナー像が用紙に記録される。
【0014】
用紙は複写機本体1内の両面ユニット40および第1トレイ50と、給紙ユニット300内の第2トレイ310、第3トレイ320および第4トレイ330の1つから選択的に、両面ユニット40の可逆転コロ42および接離コロ43のローラ対、第1給紙装置51、第2給紙装置311、第3給紙装置321および第4給紙装置331によりそれぞれ給紙される。
各トレイより給紙された用紙は、その先端がレジストセンサ52により検出された後の所定時間後にレジストローラ53に突き当って一旦停止し、副走査有効期間信号(FGATE)に同期してレジストローラ53により搬送され、転写搬送装置54により感光体30上のトナー像が転写される。
次いで、この用紙は感光体30から分離された後、定着装置55によりトナー像が定着される。この定着後の用紙は、片面印刷時と両面印刷後には切り替え爪57、給紙ローラ56により胴内排紙トレイ200に排出される。
他方、両面印刷時の裏面印刷後における用紙は、切り替え爪57により両面搬送路41に導かれ、可逆転コロ42および接離コロ43により反転されて両面ユニット40内に搬送される。両面ユニット40内の用紙は、縦搬送部に送られて表面に画像が形成される。
【0015】
図5はこのデジタル複写機の制御系を示したブロック図である。この図において、操作部コントローラ500は操作部の液晶、各種LEDの表示制御、各種キー入力の制御を行い、システムコントローラ501は給紙、搬送、定着、両面印刷、プロセス制御等を行う。
画像処理コントローラ502は画像制御、スキャナの読み取り制御を行い、ADFコントローラ503は自動原稿送り装置100の制御を行う。また、給紙トレイコントローラ504は給紙トレイの制御を行い、FAXコントローラ505はFAX送受信の管理、ファイル管理を行い、プリンタコントローラ506はプリンタデータ受信の管理、ファイル管理を行う。
【0016】
図6はこのデジタル複写機の画像処理回路を示したブロック図である。
コンタクトガラス10上の原稿600が露光ランプ11により照明され、反射光がCCD16により読み取られる。次いで、CCD16によりR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)に分離されたアナログの画像信号が信号処理回路601により増幅されて光量補正され、AD変換器602によりデジタルの画像信号に変換され、シェーディング補正回路603によりシェーディング補正され、画像処理部604に送られる。
画像処理部604ではMTF補正、γ補正、黒画像生成、2値処理、多値処理などの画質処理が施され、黒データがセレクタ605に出力される。セレクタ605では、画像信号の送り先を、変倍部606または画像メモリコントローラ608への切り替えが行われる。変倍部606を経由した画像信号は変倍率に合せて拡大縮小され、書き込みユニット607に送られる。
【0017】
画像メモリコントローラ608とセレクタ605の間は、双方向に画像信号の入出力が可能な構成となっている。また、画像メモリコントローラ608等への設定や、読み取り部、書き込み部への制御を行うCPU609、およびそのプログラムやデータを格納するROM(リード・オンリ・メモリ)610、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)611が設けられている。更にCPU609は、画像メモリコントローラ608を介して、画像メモリ612のデータの書き込み、読み出しが行える。
画像メモリコントローラ608へ送られた画像は、画像メモリコントローラ608内にある画像圧縮装置によって画像データを圧縮した後、画像メモリ612に送られる。画像圧縮を行うことで、限られた画像メモリを有効に利用できる。また、一度に多くの原稿画像データを記憶することができるため、貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力することができる。この場合画像を出力する際には、画像メモリ612のデータをメモリコントローラ608内の伸長装置で順次伸長しながら出力を行う。
【0018】
このように貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力し、部数毎に原稿画像を回転させ、記録紙に出力する。
他方、FAX送信時にはセレクタ605により黒データがFAX用イメージメモリ613に転送される。また、FAX受信時には、回線から受信データが復調、伸長された後にFAX用イメージメモリ613において展開された後、セレクタ605により書き込みユニット607に送られる。
さらに、プリンタデータ受信時には、プリンタ用イメージメモリ614において展開された後、セレクタ605により書き込みユニット607に送られる。
【0019】
図7は、本実施の形態に係る画像読取装置の要部を示したブロック図であり、図8は、タイミング信号発生回路の構成を示したブロック図である。
この図7、図8に基づき本実施例における画像読取装置の要部の構成およびその動作の概要を以下に説明する。
読み取り対象である原稿701の光学像を光電変換素子である1次元のラインセンサ(CCD)702により光電変換することにより原稿画像を読み取る。読み取り画像信号は、後段のアナログ信号処理回路703において、増幅、ノイズ成分の除去、画像信号の白レベルを一定化する可変増幅等のアナログ処理が施される。
アナログ処理後、画像信号をA/D変換回路704にてデジタル画像データに変換する。A/D変換の過程で、量子化のリファレンス電圧Vrefとして地肌信号レベルを設定することにより地肌除去(地肌飛ばし)を行う方式を採る。A/D変換回路704のリファレンス電圧Vrefとして設定するために検出される地肌信号は、アナログ信号処理回路703からの画像信号出力で検出、出力される。
【0020】
この後の流れとしては、A/D変換後の画像データに対し画像処理ブロック705にてデジタル画像処理が施される。シェーディング補正および2値化処理を行う場合を例にとると、γ補正、オフセット処理、MTF補正、平滑化処理、誤差拡散(またはディザ)、孤立点除去、OR処理等を施して2値データへの変換を行い利用装置へ画像データを出力する。
なお、制御部707は光電変換基板の駆動周波数切替信号、光源の点灯制御、FANモータのON/OFF、地肌除去回路706や画像読取装置全体を制御する。
また、タイミング信号発生回路708は周波数分周器、周波数切替回路、1次元ラインセンサ(CCD)702、アナログ信号処理回路703、地肌除去回路706、制御部707、ステッピングモータドライバー710等への各種のタイミング信号を発生する。また、ゲート回路758において駆動周波数切替信号と光源の点灯制御信号の排他制御を行う。
【0021】
次に、各実施例について具体的に説明する。第1の実施例では、画像読取装置は、光電変換素子702を含む光電変換基板717と、制御基板718とが接続ケーブル714・715・716を介して接続されている。そして、制御基板718から当該接続ケーブルを介して駆動信号を供給されて動作する前記光電変換素子により原稿701の画情報を読み取る。読み取り待機時に動作クロックを停止させると、ラインクランプ回路(図示せず)がコンデンサの充/放電を利用した回路であるため、コンデンサの電圧が0Vのように完全な放電状態のときには、正常なクランプ電位に達するまでには時間がかかることになる。そのため、光電変換基板717への駆動周波数切替手段752により駆動信号周波数1をクランプ電圧に影響がでない程度、例えば1/16にする。
このことにより消費電力を抑え、クランプ電位に影響を与えないため、駆動信号周波数を原稿画情報の読み取り動作中の駆動信号周波数2に切り替えるだけで即座に原稿の画情報読み取り動作に移行可能となる。こうして、省電力化と不要な電波の輻射を防止することができる。
第2の実施例では、第1の実施例の画像読取装置において、複数枚読み取り時のページ間においても駆動信号周波数1に切り替えを実施する。このことにより、更なる消費電力化と不要な電波の輻射防止が実現できる。
【0022】
第3の実施例では、第1、第2の実施例において、駆動信号周波数1に切り替わっている期間は、原稿画情報の読み取り動作中に使用できない周波数拡散の係数に変更する。周波数拡散係数を画像読み取り時には画像劣化となり使用できない係数を使用することで、不要な電波の輻射防止することができる。
第4の実施例では、第1、第2の実施例における画像読取装置において、アナログASIC信号処理回路には通常入力特性の制限があり、駆動信号周波数1に切り替わっている期間は光電変換素子からの信号が制限を超えることが容易に考えられる。そこで、光源の消灯時のみ駆動信号周波数1に切り替える排他制御を行う。入力特性の制限のあるアナログASIC信号処理回路においても保護回路を追加することなく省電力化と不要な電波の輻射防止が実現できる。
第5の実施例では、第1、第2の実施例における画像読取装置において、高速タイプの光電変換素子を高速駆動で行う場合、冷却のためのFANモータ713を実装している場合がある。そこで、通常駆動信号周波数1は読み取り待機状態であるため、光電変換素子基板の消費電力を低減することができるので冷却用のFANモータ713を停止する。このことにより、更なる省電力化の実現できる。
【0023】
【発明の効果】
請求項1記載の発明では、原稿画情報の読み取り動作か否かで第1の駆動信号周波数と、第2の駆動信号周波数を切り替えることにより、クランプ電圧の影響を与えないので、この装置の立ち上がり時間が必要なく、且つ待機状態中の電力消費を抑えることができる。さらに、不要な電波の輻射防止が実現できる。
請求項2記載の発明では、複数ページの原稿を読み取る際、ページ間においても前記制御手段から読み取り待機時の第1の駆動周波数に切り替えて送出することとしたので、読み取り動作中においても更なる省電力化と不要な電波の輻射防止が実現できる。
請求項3記載の発明では、制御手段が第1の駆動信号周波数を送出している時に、原稿読取手段が原稿画情報の読み取り動作中に使用できない周波数拡散の係数に変更することとしたので、更なる不要な電波の輻射防止が実現できる。
【0024】
請求項4記載の発明では、この光源の消灯時にのみ、前記制御手段が第1の駆動信号周波数に切り替えて送出することとし、入力特性に制限を有するアナログ信号処理回路においても省電力化と不要な電波の輻射防止が実現できる。
請求項5記載の発明では、制御手段が第1の駆動信号周波数に切り替えて送出する際、この冷却用ファンを駆動しないことしたため、更なる省電力化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の構成を示した図である。
【図2】自動原稿送り装置の外観を示した図である。
【図3】コンタクトガラスを示した図である。
【図4】原稿サイズ検知センサを示した図である。
【図5】デジタル複写機の制御系を示したブロック図である。
【図6】デジタル複写機の画像処理回路を示したブロック図である。
【図7】本実施の形態に係る画像読取装置の構成を示したブロック図である。
【図8】本実施の形態に係る画像読取装置のタイミング信号発生回路の構成を示したブロック図である。
【図9】従来の画像読取装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
1   複写機本体
10  コンタクトガラス
11  露光ランプ
500 操作部コントローラ
501 システムコントローラ
502 画像処理コントローラ
503 ADFコントローラ
504 給紙トレイコントローラ
505 FAXコントローラ
506 プリンタコントローラ
600 原稿
601 信号処理回路
602 AD変換器
603 シェーディング補正回路
604 画像処理部
605 セレクタ
606 変倍部
607 書き込みユニット
608 画像メモリコントローラ
609 CPU
610 ROM
611 RAM
612 画像メモリ
613 FAX用イメージメモリ
614 プリンタ用イメージメモリ
701 原稿
702 光電変換素子/1次ラインセンサ
703 アナログ信号処理回路
704 A/D変換回路
705 画像処理ブロック
706 地肌除去回路
707 制御部
710 ステッピングモータドライバー
713 FANモータ
714・715・716 接続ケーブル
717 光電変換基板
718 制御基板
752 駆動信号周波数切替手段
758 ゲート回路
708 タイミング信号発生回路
760 FANモータ

Claims (5)

  1. 光電変換素子を用いて原稿画像を読み取る画像読取手段と、
    この画像読取手段と接続ケーブルを介して接続し、この接続ケーブルを介して駆動信号送ることで前記画像読取手段を制御する制御手段と、からなる画像読取装置において、
    読み取り待機時に前記接続ケーブルを介して送出する第1の駆動信号周波数と、原稿画情報の読み取り動作中に前記接続ケーブル介して送出する第2の駆動信号周波数とを前記制御手段が切り替えて送出することを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記画像読取手段が複数ページの原稿を読み取る際、ページ間においても前記制御手段はら読み取り待機時の第1の駆動周波数に切り替えて送出することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 前記制御手段が第1の駆動信号周波数を送出している時に、前記画像読取手段が原稿画情報の読み取り動作中に使用できない周波数拡散の係数に変更することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像読取装置。
  4. 前記画像読取手段が原稿画像を読み取る際、原稿画像を照射する光源を備え、
    この光源の消灯時にのみ、前記制御手段が第1の駆動信号周波数に切り替えて送出することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像読取装置。
  5. 前記画像読取手段を冷却する冷却用ファンを備え、
    前記制御手段が第1の駆動信号周波数に切り替えて送出する際、この冷却用ファンを駆動しないことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像読取装置。
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