JP2009246665A - 画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】加減速中に生成されたラインデータを用いつつ、ラインデータの組合せからなる原稿全体の画像データにムラが生じないようにする。
【解決手段】本装置が備えるラインセンサは、ラインスタート信号が入力される度、受光素子に蓄積された電荷の情報を画素データとしてシフトレジスタに記憶保持すると共に、受光素子をリセットして次の蓄電動作を開始する。このラインスタート信号は、ラインセンサに周期的に入力される。一方、読取フロントエンドは、搬送対象(ラインセンサ)の搬送量Lと、搬送対象が次ラインの理想読取開始位置に到達するまでに必要な理想搬送量Rとを算出し(S740,S745)、搬送量Lと理想搬送量Rとの関係に従って、ラインスタート信号の入力毎にラインセンサから転送されてくるラインデータ(1ライン分の画素データ)の内、理想読取開始位置付近での読取結果を表すラインデータを、選択的に出力する(S780,S781)。
【選択図】図9

Description

本発明は、モータを用いて、読取ユニットと原稿との相対位置を副走査方向に変化させながら、読取ユニットによって、主走査方向に原稿を読み取る画像読取装置に関する。
従来、画像読取装置としては、ステッピングモータやDC(直流)モータを用いて、読取ユニットと原稿との相対位置を副走査方向に変化させながら、読取ユニットによって、主走査方向に原稿を読み取る装置が知られている(特許文献1,2参照)。
この種の画像読取装置では、例えば、ライン毎に読取動作を実行し、各ラインの読取結果を表す画素データ群(以下、1ライン分の画素データ群を「ラインデータ」という。)を、読取順に外部装置に出力する。そして、外部装置では、各ラインデータを、読取順に配列して原稿全体の画像データを生成する。
ところで、この種の画像読取装置では、各ラインの受光時間を一定に保つ必要がある。なぜなら、受光時間が異なると、受光素子で蓄電される電荷が受光時間の増加に合わせて増大し、各ラインデータの輝度に受光時間に応じたバラツキが生じてしまうためである。
このため、従来の画像読取装置では、搬送対象を一定速度に維持して、これを副走査方向に搬送しながら、一定時間毎に読取動作を実行するか、搬送対象を一定速度に維持して、搬送対象が一定量移動する度に読取動作を実行することにより、読取動作を一定距離間隔毎に実行しつつ、各読取動作の受光時間が一定になるようにし、ラインデータの組合せからなる原稿全体の画像データが、ムラのない出来上がりとなるようにしている。
特開平6−054132号公報 特開平5−328059号公報
しかしながら、従来技術では、ムラを防止しようとすると、上述したように、搬送対象が定速走行しているときにしか、読取動作を実行することができない。
このため、読取ユニットを搬送する方式の画像読取装置では、読取ユニットを搬送するためのスペースとして、原稿の副走査方向の長さに加えて、読取ユニットの加減速に必要な長さ分のスペースを確保しなければならず、装置サイズが加減速に必要な長さ分、大型になるといった問題があった。
一方、原稿を搬送する方式の画像読取装置では、装置の大型化の問題を回避できるものの、原稿を副走査方向に前進・後退可能な搬送機構を採り入れることが、構造/コスト上の問題やトラブル回避の目的から難しいため、読取ユニットにより生成された画素データを、外部装置に出力するまで記憶保持しておくためのバッファの容量を大きくして、バッファが一杯にならないようにする必要があった。
バッファが一杯になってしまうと、それ以上画素データを記憶しておけないため、一旦原稿の搬送を止めて読取を停止する必要があるが、原稿の搬送を止めてしまうと、加速期間には読取動作を実行できない関係上、読取再開地点で原稿が定速状態になるように、原稿を一旦後退させる必要があるためである。
このように、定速走行時にしか読取動作を実行することができない従来技術では、読取ユニットを搬送するフラットベッド(FB)型の画像読取装置においても、原稿を搬送するオードドキュメントフィーダ(ADF)型の画像読取装置においても、不便な制約に拘束されるといった問題があった。
尚、この問題については、特許文献2記載のように、搬送用のモータとして、ステッピングモータを用いることで、解消することができる。特許文献2記載の技術では、一定時間間隔で読取動作を実行するが、ステッピングモータの駆動タイミングによって、読取ユニットから得られるラインデータの内、取り込むラインデータを取捨選択するようにしている。このような手法により、特許文献2記載の技術では、加減速中でも読取動作を実行して、原稿全体の画像データとしてムラのない画像データが出来上がるようにしている。
しかしながら、ステッピングモータは、周知のように、DCモータと比較して高価である。また、ステッピングモータは、高速に回転させることができないため、高速読取に不適であるといった問題がある。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、DCモータを用いて搬送対象を搬送する画像読取装置において、加減速中に生成されたラインデータを用いつつも、原稿全体の画像データとしてムラのない画像データを仕上げることが可能な技術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なされた請求項1記載の画像読取装置は、原稿を主走査方向に読取可能な読取ユニットと、DCモータを有し、DCモータの駆動力により、読取ユニット及び原稿のいずれか一方を、搬送対象として、副走査方向に搬送する搬送手段と、読取ユニットに対して、周期的に、読取動作を実行させる読取制御手段と、搬送対象の副走査方向への搬送量を計測可能な計測手段と、判定手段と、データ出力手段とを備える。
この画像読取装置が備える判定手段は、計測手段により計測された搬送量に基づき、搬送対象が予め定められた単位量搬送される度に、搬送対象が規定位置に到達したと判定する。一方、データ出力手段は、判定手段の判定結果に基づき、読取ユニットにて生成された各周期の読取結果を表す画像データの内、規定位置に到達したと判定された各時点での読取結果を表す画像データを、選択的に出力する。
加減速中において生成された画像データを用いて、原稿全体の画像データを、ムラがないように構築するには、一定周期で読取動作を実行しつつも、各周期の読取動作により生成された画像データの中から、適切な画像データ(換言すれば、読取位置が副走査方向の読取解像度に対応した距離間隔分離れた関係にある画像データ)を、選択的に抽出する必要がある。一方、DCモータでは、ステッピングモータのように駆動制御を精度よく実現することができないため、DCモータに対する操作量に基づき、適切な画像データを抽出することは、できない。
そこで、本発明では、搬送対象の搬送量を計測可能な計測手段を設け、この計測手段により計測された搬送量に基づいて、適切な画像データを選択的に抽出できるようにした。従って、本発明によれば、DCモータを用いて搬送対象を搬送する画像読取装置において、搬送対象の加減速時に生成された画像データを用いつつ、原稿全体の画像データとしてムラのない画像データを仕上げることができる。
よって、この発明によれば、安価且つ高効率に原稿を読取可能な画像読取装置を製造することができる。また、FB型の画像読取装置においては、装置サイズを小さくすること
ができ、ユーザに対して優れた画像読取装置を提供することができる。
尚、搬送手段が、搬送対象としての読取ユニットを、原稿が載置される原稿載置台に沿って、副走査方向に搬送する構成にされたFB型の画像読取装置に、本発明を適用する場合、計測手段としては、DCモータの回転量を計測可能なロータリーエンコーダ(請求項2)や、読取ユニットの搬送量を計測可能なリニアエンコーダ(請求項3)を採用することができる。
計測手段としてロータリーエンコーダを採用する場合には、読取ユニットの搬送量を直接計測するわけではないため、計測手段によって計測された回転量と読取ユニットの搬送量との間にズレが生じる可能性がある。従って、この場合には、ズレ量を加味して、読取ユニットが規定位置に到達したか否かを判定するように、判定手段を構成するのがよい。
一方、計測手段としてリニアエンコーダを採用する場合には、読取ユニットの搬送量を直接計測可能なため、判定手段にて、上記ズレ量を考慮する必要がなく、原稿全体の画像データとしてムラのない画像データを高精度に生成することができる。
また、搬送手段が、DCモータの駆動力により回転する回転体を有し、当該回転体を、搬送対象としての原稿に当接させた状態で、DCモータを回転させることにより、原稿に副走査方向の力を加えて、読取ユニットにより原稿が読み取られる読取位置に対して原稿を移動させるように搬送する構成にされたADF型の画像読取装置に、本発明を適用する場合、計測手段としては、DCモータの回転量を計測可能なロータリーエンコーダを採用することができる(請求項4)。
また、データ出力手段は、読取ユニットにて生成された各周期の読取結果を表す画像データの内、規定位置に到達したと判定された各時点での読取結果を表す画像データを選択的に、バッファに格納し、バッファに格納された各画像データをバッファから読み出して出力する構成にされるとよい(請求項5)。
このようにデータ出力手段を構成すれば、出力しない画像データをバッファに格納せずに済むので、バッファの容量を小さく抑えることができ、更には、バッファが一杯になって読取動作を一時停止しなければならなくなるのを抑えることができる。
この他、データ出力手段は、読取ユニットにて生成された各周期の読取結果を表す画像データを、一旦バッファに格納し、バッファに格納された各画像データの内、規定位置に到達したと判定された各時点での読取結果を表す画像データを、選択的にバッファから読み出して出力する構成にされてもよい(請求項6)。
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
(1)画像読取装置1の全体構成
図1は、本発明が適用された画像読取装置1の電気的構成を表すブロック図である。本実施例の画像読取装置1は、各種演算処理を実行するCPU11、各種プログラムやデータ等を記憶するROM12、及び、CPU11による演算時に作業領域として使用されるRAM13を備え、CPU11にて各種プログラムを実行して、装置全体を統括制御し、スキャナ機能等を実現する。
この画像読取装置1は、更に、CISラインセンサ20と、CISラインセンサ20を制御する読取制御部21と、モータMT1,MT2を制御する駆動制御部17と、エンコ
ーダEN1,EN2からの入力信号に基づく処理を実行するエンコーダ処理部15と、外部インタフェース23と、を備え、外部インタフェース23を介して、外部機器(パーソナルコンピュータ(PC)等)と通信可能な構成にされている。外部インタフェース23としては、LANインタフェースやUSBインタフェース等を挙げることができる。
CISラインセンサ20は、ライン状に配列された受光素子群201(図6参照)及びシフトレジスタ203を備えるものであり、読取制御部21に制御されて、ラインスタート信号が入力される度、受光素子にて蓄積された信号電荷を、画素データとして、シフトレジスタ203に入力し、次のラインスタート信号が入力されるまでの期間に、シフトレジスタ203の出力端から、転送クロック信号に従って、順次、画素データを出力する。
読取制御部21は、このCISラインセンサ20にラインスタート信号及び転送クロック信号を入力して、CISラインセンサ20を制御し、CISラインセンサ20に、読取対象である原稿を読み取らせ、CISラインセンサ20から出力される読取結果としての各画素データを、メモリコントローラ63を通じて、RAM13に書き込む。
このCISラインセンサ20は、自動搬送読取機能の作動時、所定の読取位置に固定され、読取制御部21の制御を受けて、ADF装置150(図2参照)の動作により読取位置を通過する原稿を読み取る。また、CISラインセンサ20は、静止原稿読取機能の作動時、駆動制御部17が制御する読取モータMT1の回転力を、キャリッジ106を介して受けて、原稿が載置されたプラテン102A下で、プラテン102Aに沿って画像読取方向(副走査方向)に移動し、その移動と共に、原稿をライン毎に読み取る。
詳述すると、画像読取装置1の筐体には、図2に示すように、静止原稿読取機能用の画像読取窓(以下、静止読取窓という。)102、及び、自動搬送読取機能用の画像読取窓(以下、自動読取窓という。)103が設けられている。これら両読取窓102,103は、ガラスやアクリル等の透明なプラテン102A、103Aにて閉塞されている。図2は、画像読取装置1の機械的構成を示す断面図である。
この画像読取装置1においては、更に、装置本体101の上面側に、両読取窓102,103を覆う原稿カバー104が開閉可能に組み付けられており、静止読取窓102にて原稿読取が行われる場合には、使用者により、この原稿カバー104が手動操作にて上方側に開かれ、読取対象の原稿が静止読取窓102に載置される。
一方、装置本体101の内部には、両読取窓102、103の直下において、原稿に照射されて反射した光を受光し、その受光した光に基づいて画素データを生成する上述のCISラインセンサ20が、移動可能に設けられており、このCISラインセンサ20は、長手方向(換言すると受光素子配列方向)が、CISラインセンサ20の移動方向である副走査方向とは、垂直な主走査方向に延びている。
具体的に、このCISラインセンサ20は、キャリッジ106を介して装置本体101の長手方向(図2の左右方向)に移動可能に組み付けられており、自動搬送読取機能の作動時、自動読取窓103の直下に停止配置される。一方、静止原稿読取機能の作動時には、静止読取窓102の直下で、駆動制御部17に制御されて、定速移動する。
尚、本実施例では、キャリッジ106が、駆動プーリ107及び従動プーリ108に掛けられたベルト109に連結されており、このベルト109には、ギヤを介してDCモータで構成される読取モータMT1が接続されている。
即ち、静止原稿読取機能の作動時、CISラインセンサ20は、読取モータMT1の回
転力を、ベルト109を介して受け、ベルト109と平行に設置されたガイド軸111に案内されながら、装置本体101の長手方向(副走査方向)を真っ直ぐ移動する。図3は、CISラインセンサ20の移動態様を表す説明図である。
そして、画像読取装置1は、読取モータMT1が所定角度回転すると、CISラインセンサ20が、所定距離を移動する構成にされており、本実施例では、読取エンコーダEN1から入力されるA相信号及びB相信号に基づき、エンコーダ処理部15にて、CISラインセンサ20の位置や移動速度を検出すると共に、CISラインセンサ20の移動方向(順/逆方向)を検出する。
また、画像読取装置1は、この検出結果に基づき、駆動制御部17にて、読取モータMT1を制御し、CISラインセンサ20を定速でガイド軸111に沿って移動させつつ、読取制御部21にて、CISラインセンサ20を制御し、静止画像読取機能を実現する。
ここで、読取エンコーダEN1としては、ロータリーエンコーダ若しくはリニアエンコーダを採用することができる。読取エンコーダEN1としてロータリーエンコーダを採用する場合には、読取モータMT1の回転軸に、読取エンコーダEN1を設けて、読取モータMT1が所定角度回転する度に、パルス信号(A相信号、B相信号)が読取エンコーダEN1から出力されるようにする。
一方、読取エンコーダEN1としてリニアエンコーダを採用する場合には、ガイド軸111に沿って、リニアエンコーダを構成するタイミングスリット(図示せず)を設けると共に、キャリッジ106に、タイミングスリットを挟むようにして、発光部及び受光部が対向配置されたセンサ素子を設ける。このようにして、タイミングスリット及びセンサ素子からなるリニアエンコーダを、読取エンコーダEN1として画像読取装置1内に設け、CISラインセンサ20が所定量移動する度に、パルス信号(A相信号、B相信号)が読取エンコーダEN1から出力されるようにする。
この他、読取対象の原稿を自動読取窓103に搬送するADF装置150は、原稿カバー104における自動読取窓103に対応する部位に設けられ、自動搬送読取機能の作動時に、ユーザにより原稿トレイ165に積層載置された原稿を、分離して、読取位置である自動読取窓103に、搬送する。
このADF装置150は、積層された原稿を1枚ずつ分離する分離機構として、最上層に載置された原稿に当接して当該原稿に搬送力を付与する分離ローラ153と、分離ローラ153に対して対向配置されて分離ローラ153の反対側から原稿に接触し所定の搬送抵抗を付与する分離パッド154と、原稿トレイ165に積層された原稿を吸引するようにして分離ローラ153に原稿を送り出す吸入ローラ155と、を備える。
また、ADF装置150は、分離機構にて分離された原稿を自動読取窓103に搬送する搬送機構として、分離機構から分離搬送されてきた原稿の搬送方向を自動読取窓103側に向けて転向させながら搬送力を付与する給紙ローラ159と、原稿を給紙ローラ159に押し付ける一対のピンチローラ160と、原稿押さえ161と、排紙ローラ162と、原稿センサアクチュエータ164と、を備える。
尚、ADF装置150を構成する各ローラは、読取搬送モータMT2の回転力を受けて回転し、当該ローラに接触する原稿に副走査方向の力を作用させて、原稿を、原稿トレイ165から排紙トレイ166へと搬送する構成にされており、画像読取装置1では、読取搬送モータMT2が所定角度回転すると、読取対象の原稿が、副走査方向に所定距離移動する。
また、原稿押さえ161は、搬送されてきた原稿を自動読取窓103側に押さえるものである。CISラインセンサ20は、自動搬送読取機能の作動時、この原稿押さえ161の下方に配置された状態で、この地点を通過する原稿を読み取る。
この他、原稿センサアクチュエータ164は、原稿押さえ161の上流に配置され、原稿が通過したか否かを検出するものである。即ち、本実施例では、原稿センサアクチュエータ164からのオン/オフ信号と、DCモータで構成される読取搬送モータMT2の回転軸に設置された読取搬送エンコーダEN2からのパルス信号とに基づき、エンコーダ処理部15にて、原稿の搬送位置を検出する。尚、読取搬送エンコーダEN2は、読取搬送モータMT2が所定角度回転する度に、パルス信号(A相信号、B相信号)を出力するロータリーエンコーダである。
そして、画像読取装置1は、この検出結果に基づき、駆動制御部17にて、原稿の搬送を制御し、原稿を読取位置へ一定速度で搬送すると共に、読取制御部21にて、CISラインセンサ20を制御し、自動搬送読取機能を実現する。
尚、静止原稿読取機能は、原稿トレイ165に原稿が未載置の状態で、当該画像読取装置1に設けられた読取キー(図示せず)が押下操作されたり、外部インタフェース23を通じて読取指令が入力されると、作動する。この作動により、画像読取装置1では、静止読取窓102に載置されている原稿が読み取られる。
一方、自動搬送読取機能は、原稿トレイ165に原稿が載置された状態で、読取キーが押下操作されたり、外部インタフェース23を通じて読取指令が入力されると、作動する。画像読取装置1では、原稿トレイ165に載置された原稿が空になるまで、この自動搬送読取機能が繰返し働き、原稿トレイ165に載置されている各原稿が、順次読み取られる。尚、原稿トレイ165に原稿が未載置であるか否かは、原稿トレイ165に設けられた図示しないセンサの検出信号に基づき、判断される。
(2)エンコーダ処理部15及び駆動制御部17の構成
続いて、エンコーダ処理部15及び駆動制御部17の構成を説明する。図4は、エンコーダ処理部15及び駆動制御部17の構成を表すブロック図である。
(2.1)エンコーダ処理部15の構成
エンコーダ処理部15は、エンコーダEN1,EN2の夫々に対して、エンコーダエッジ検出部31及び位置検出部33及び速度検出部35の組を有し、これらの組により、搬送対象(CISラインセンサ20又は原稿)の位置及び速度を検出する。尚、エンコーダがロータリーエンコーダである場合には、エンコーダからの入力信号に基づき、モータの回転量及び回転速度を検出することで、間接的に、搬送対象の位置及び速度を検出する。
具体的に、エンコーダエッジ検出部31は、対応するエンコーダEN1,EN2から入力されるA相信号及びB相信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、このエッジの検出毎に、エッジ検出信号を出力する構成にされている。このエッジ検出信号は、対応する組の位置検出部33及び速度検出部35に入力される。
更に、エンコーダエッジ検出部31は、エンコーダEN1,EN2から入力されるA相信号及びB相信号の位相差に基づき、搬送対象の移動方向(順方向/逆方向)を検出し、この検出結果を、エッジ検出信号と共に、対応する組の位置検出部33及び速度検出部35に入力する。
尚、読取エンコーダEN1の出力信号が入力される読取エンコーダEN1用のエンコーダエッジ検出部31から出力されるエッジ検出信号は、読取エンコーダEN1用の位置検
出部33及び速度検出部35に入力されると共に、静止原稿読取機能の作動時、読取制御部21が備える読取フロントエンド41及び駆動停止指令生成部49に入力される。
また、読取搬送エンコーダEN2の出力信号が入力される読取搬送エンコーダEN2用のエンコーダエッジ検出部31から出力されるエッジ検出信号は、読取搬送エンコーダEN2用の位置検出部33及び速度検出部35に入力されると共に、自動搬送読取機能の作動時、読取制御部21が備える読取フロントエンド41及び駆動停止指令生成部49に入力される。
また、位置検出部33は、画像読取装置1がオンされると、エンコーダエッジ検出部31からエッジ検出信号が入力される度、当該位置検出部33から出力する搬送対象の位置enc_posの情報を、1加算又は1減算して更新する。
具体的には、エッジ検出信号と共に入力される搬送対象の移動方向の情報に基づき、搬送対象が順方向に移動している場合には、値enc_posを、1加算し(enc_pos←enc_pos+1)、搬送対象が逆方向に移動している場合には、値enc_posを1減算して(enc_pos←enc_pos−1)、更新する。
尚、読取エンコーダEN1用の位置検出部33は、搬送対象(CISラインセンサ20)が所定の原点位置(ホームポジション)に配置されていることを条件として、値enc_posをゼロにリセットする。一方、読取搬送エンコーダEN2用の位置検出部33は、原稿センサアクチュエータ164が原稿先端を検知した時点で、値enc_posをゼロにリセットする。これにより読取エンコーダEN1用の位置検出部33では、CISラインセンサ20の位置が検出され、読取搬送エンコーダEN2用の位置検出部33では、原稿の搬送位置が検出される。
また、速度検出部35は、画像読取装置1がオンされると、エンコーダエッジ検出部31からエッジ検出信号が入力される度、そのエッジ検出信号に基づいて、当該速度検出部35から出力する搬送対象の速度enc_velの情報を更新する。
具体的には、エッジ検出信号の入力時間間隔(今回エッジ検出信号が入力された時点と前回エッジ検出信号が入力された時点との時間間隔)の逆数から、搬送対象の速度enc_velを算出し、これを出力する。
尚、読取エンコーダEN1用の位置検出部33から出力される値enc_posは、駆動制御部17に入力されると共に、静止原稿読取機能の作動時、読取制御部21が備える読取フロントエンド41に入力される。この他、読取エンコーダEN1用の速度検出部35から出力される値enc_velは、駆動制御部17に入力される。
また、読取搬送エンコーダEN2用の位置検出部33から出力される値enc_posは、駆動制御部17に入力されると共に、自動搬送読取機能の作動時、読取制御部21が備える読取フロントエンド41に入力される。この他、読取搬送エンコーダEN2用の速度検出部35から出力される値enc_velは、駆動制御部17に入力される。
(2.2)駆動制御部17の構成
続いて、駆動制御部17の構成について説明する。駆動制御部17は、読取モータMT1及び読取搬送モータMT2を、駆動回路37を介して駆動するモータ制御部39を備える(図4参照)。モータ制御部39は、制御対象のモータに対応する位置検出部33及び速度検出部35からの入力値enc_pos,enc_velに基づき、制御対象のモータMT1,MT2を制御する。
詳述すると、モータ制御部39は、エンコーダ処理部15が有する読取エンコーダEN1用の位置検出部33及び速度検出部35からの入力値enc_pos,enc_velに基づいて、読取モータMT1を制御する共に、読取搬送エンコーダEN2用の位置検出部33及び速度検出部35からの入力値enc_pos,enc_velに基づいて、読取搬送モータMT2を制御する。
具体的に、このモータ制御部39は、読取機能が作動すると、CPU11からの指令を受け、制御対象として読取モータMT1及び読取搬送モータMT2のいずれか一方を選択し、選択した制御対象を制御するために、図5に示す処理を開始する。尚、静止原稿読取機能の作動時には、制御対象として読取モータMT1を選択し、自動原稿読取機能の作動時には、制御対象として読取搬送モータMT2を選択する。
この他、モータ制御部39は、全ライン分の読取終了前に、モータ駆動停止指令信号(mtstop)に基づき、図5に示す処理を終了した場合、CPU11から読取再開指令が入力されたときに限って、再び、図5に示す処理を開始する。
図5は、モータ制御部39が実行する処理を表すフローチャートである。
モータ制御部39は、図5に示す処理を開始すると、モータ駆動設定を行い、モータ回転方向を順方向(画像読取方向)に設定すると共に、CPU11からの指示に従って、目標搬送速度を設定する(S110)。
また、この処理を終えると、モータ制御部39は、先駆けてS110で行った駆動設定の内容に従い、エンコーダ処理部15からの入力信号(enc_pos,enc_vel)に基づいて、制御対象のモータを制御する(S120)。具体的に、S120では、搬送対象の移動速度が設定された目標搬送速度に到達するまで、搬送対象が加速するように、モータを制御し、その後、搬送負荷によらず、搬送対象の移動速度が目標搬送速度で一定となるように、モータの制御を行う。本実施例では、このようにして、搬送対象を加速後一定速度で画像読取方向に移動させる。
また、当該制御の実行中には、読取終了信号(詳細後述)が入力されているか否かを判断し(S130)、読取終了信号が入力されていない場合には(S130でNo)、駆動停止指令生成部49から入力されるモータ駆動停止指令信号(mtstop)が値1であるか否かを判断する(S140)。そして、読取終了信号が入力されておらず(S130でNo)、モータ駆動停止指令信号が値1でない場合には(S140でNo)、S130,S140での判断を行いながら、モータの制御を継続的に実行する。
そして、モータ駆動停止指令信号(mtstop)が値1に切り替わると、モータ制御部39は、制御対象のモータを減速・停止させる処理を行う(S150)。その後、モータが停止すると、一旦休止する。
一方、モータ制御部39は、読取終了信号が入力されると(S130でYes)、作動中の読取機能が静止原稿読取機能であるか否かを判断する(S160)。そして、静止原稿読取機能である場合には(S160でYes)、制御対象のモータを減速・停止させる処理を行い(S170)、モータが停止した後には、モータ駆動設定を行って、モータ回転方向を画像読取方向とは逆方向に設定する(S180)。
また、この処理を終えると、モータ制御部39は、制御対象のモータ(読取モータMT1)を駆動して、搬送対象(CISラインセンサ20)を、ホームポジションまで搬送する(S185)。そして、CISラインセンサ20をホームポジションまで搬送すると、
一旦休止する。尚、CISラインセンサ20のホームポジションは、自動原稿読取機能作動時のCISラインセンサ20の固定位置に設定されているものとする。
その他、作動中の読取機能が自動搬送読取機能である場合(S160でNo)、モータ制御部39は、制御対象のモータ(読取搬送モータMT2)を、搬送中の原稿が排紙トレイ166に排出されるまで駆動し(S190)、原稿の排出が終了した時点で、モータの回転を止めて、一旦休止する。
(3)読取制御部21の構成
続いて、読取制御部21の構成について説明する。図6は、読取制御部21の構成を表すブロック図である。
図6に示すように、読取制御部21は、読取フロントエンド41、画データ処理部43、ローカルRAM45、及び、駆動停止指令生成部49を備える。
(3.1)読取フロントエンド41の構成
読取制御部21が備える読取フロントエンド41は、CISラインセンサ20に接続され、CISラインセンサ20に対する制御信号を入力すると共に、CISラインセンサ20から入力される読取結果としての画素データを受け付けて、処理するものである。
この読取フロントエンド41は、ラインスタートトリガ信号生成部41a、ラインスタート信号生成部41b、及び、転送クロック信号生成部41c、及び、出力制御部41dを備え、ラインスタートトリガ信号生成部41aにて周期的にラインスタートトリガ(l_start_trg)信号を生成し、このラインスタートトリガ信号に基づいて、CISラインセンサ20に読取タイミングを指定するためのラインスタート信号を入力する。(3.1.1)ラインスタートトリガ信号生成部41aの構成
上述したように、ラインスタートトリガ信号生成部41aは、周期的にラインスタートトリガ信号を生成し、このラインスタートトリガ信号を、ラインスタート信号生成部41b、及び、転送クロック信号生成部41c、及び、出力制御部41dに入力する。
ラインスタートトリガ信号は、ラインスタート信号の出力タイミングを規定する信号であり、CISラインセンサ20に入力されるべきラインスタート信号の入力周期と同周期で、ラインスタート信号生成部41bに入力される。
具体的に、ラインスタートトリガ信号生成部41aは、読取機能が作動すると、搬送対象が読取開始位置start_posに到達した時点で、ラインスタートトリガ信号の出力を開始し、以後、周期的に、ラインスタートトリガ信号を出力する。
読取開始位置start_posは、CPU11の動作により予め読取制御部21が備えるレジスタRG1に設定されており、ラインスタートトリガ信号生成部41aは、このレジスタRG1に設定された読取開始位置start_posに、搬送対象が到達したか否かを、位置検出部33からの入力値enc_posに基づき判定する。
即ち、ラインスタートトリガ信号生成部41aは、読取機能が作動すると、エンコーダエッジ検出部31からエッジ検出信号が入力される度、位置検出部33が更新した値enc_posの情報を、位置検出部33から取得すると共に、この値enc_posを前回値と比較することにより、値enc_posが、値start_pos未満から値start_posに切り替わったか否かを判断する。そして、値enc_posが値start_pos未満から値start_posに切り替わると、ラインスタートトリガ信号の出力を開始する。
また、ラインスタートトリガ信号生成部41aは、全ライン分の読取が終了すると、ラ
インスタートトリガ信号の出力を停止する。
(3.1.2)ラインスタート信号生成部41bの構成
読取フロントエンド41が備えるラインスタート信号生成部41bは、ラインスタートトリガ信号の入力タイミングで、CISラインセンサ20に適合する規定のパルス幅のラインスタート信号を、CISラインセンサ20に入力するものである。
このラインスタート信号が入力されるとCISラインセンサ20では、受光素子に蓄積された信号電荷が、画素データとして、シフトレジスタ203に入力され、ラインスタート信号の当該入力以前に受光素子に蓄積された信号電荷に対応する前ラインの画素データがシフトレジスタ203に記憶保持される。また、このタイミングで、受光素子では、信号電荷がリセットされ、光電効果を利用した新たな読取動作が行われる。
(3.1.3)転送クロック信号生成部41cの構成
転送クロック信号生成部41cは、ラインスタートトリガ信号が入力される度、シフトレジスタ203に画素データを出力させるための転送クロック信号を、CISラインセンサ20に入力する構成にされたものである。
この転送クロック信号の入力により、シフトレジスタ203に記憶された1ライン分の画素データは、ラインデータとして、次のラインスタート信号が入力されるまでの期間に、シフトレジスタ203から一通り出力される。
また、シフトレジスタ203から読取フロントエンド41に入力される画素データは、出力制御部41dを通じて、画データ処理部43に転送される。尚、CISラインセンサ20から入力される画素データは、読取フロントエンド41から画データ処理部43に転送されるまでの経路において、読取フロントエンド41が有する図示しないA/D(アナログ/ディジタル)変換器により、アナログデータからディジタルデータに変換される。(3.1.4)出力制御部41dの構成
出力制御部41dは、CISラインセンサ20から入力されるラインデータの内、所定条件を満足するラインデータを、画データ処理部43に対して選択的に転送し、条件を満足しないラインデータを、画データ処理部43に転送せずに破棄する構成にされたものである。具体的に、出力制御部41dは、図9(a)に示す出力制御処理を実行することにより、所定条件を満足するラインデータのみを選択的に画データ処理部43に転送する。
尚、従来装置では、搬送対象が定速移動しているときに限って読取動作を実行するが、本実施例の画像読取装置1では、搬送対象の加減速中にCISラインセンサ20から出力されるラインデータについても、これを原稿の読取結果として採用し、RAM13に出力する。出力制御部41dは、この際に、RAM13に出力するラインデータの取捨選択を行うものである。
即ち、CISラインセンサ20に入力するラインスタート信号の入力周期は、受光素子における受光時間に影響を与えることから、搬送対象の加減速中に、変えることができない。
一方、ラインスタート信号の入力周期を一定に保って、加減速中にCISラインセンサ20に読取動作を実行させると、搬送対象の移動とラインスタート信号の入力とを同期させることできないため、等間隔に規定された各ラインに対応する正当な読取位置に搬送対象が位置するとき以外でも、CISラインセンサ20にて読取動作が実行される。
そこで、本実施例では、図9(a)に示す出力制御処理を実行することにより、各ラインに対応する正当な読取位置の近辺で、CISラインセンサ20が生成したラインデータを、選択的に画データ処理部43に入力する。尚、この動作を実現するための出力制御部
41dが実行する出力制御処理の詳細な内容については、(4)章において詳述する。
(3.2)画データ処理部43の構成
続いて、画データ処理部43の構成について、図6〜図8を用いて説明する。
画データ処理部43は、読取フロントエンド41から入力されるラインデータを、順次、ローカルRAM45に設けられたFIFOメモリとしてのバッファ45aに書き込むと共に、バッファ45aに蓄積された各ラインデータに対し、シェーディング補正、ガンマ補正等の画像処理を施し、画像処理後の各ラインデータを、メモリコントローラ63を通じて、RAM13に書き込むデータ処理機能を有するものである。
また、この画データ処理部43は、バッファ45aの空き容量に基づき、搬送対象の搬送を一時停止させるための停止信号(stop_sig)を出力すると共に、搬送対象の搬送を再開させるための再開信号(restart_sig)を出力する停止再開制御機能を有する。
図7は、画データ処理部43で実現される上記データ処理機能に係る説明図である。
画データ処理部43は、データ処理機能を実現するための構成として、データ書込部43a、画像処理部43b、及び、データ転送部43cを備え、読取フロントエンド41から、ラインデータが入力される度、データ書込部43aにて、このラインデータを、バッファ45aに書き込む。
また、画データ処理部43は、画像処理部43bにて、バッファ45aの読出位置に記録されたラインデータを読出し、このラインデータに対してシェーディング補正やガンマ補正等の画像処理を施し、この画像処理後のラインデータを、ローカルRAM45内の処理データ記憶部45bに保存する。
また、画データ処理部43は、処理データ記憶部45bに蓄積された各ラインデータを、データ転送部43cを通じて順にRAM13に書き込む。
尚、本実施例では、このようにしてRAM13に書き込まれたラインデータの組合せにより、原稿全体の読取結果を表す画像データを生成する。例えば、画像読取装置1は、RAM13に書き込まれたラインデータを順に外部インタフェース23を通じて外部PCに出力する。外部PCは、これらのラインデータの組合せにより、原稿全体の読取結果を表す画像データを生成する。
この他、当該画像読取装置1がコピー機能を有する複合機である場合には、RAM13に書き込まれたラインデータの組合せからなる画像データが、本装置内で、原稿全体の読取結果として、コピー処理に供される。
また、図6に示す画データ処理部43内の機能ブロックは、上記停止再開制御機能に係る機能ブロックを示したものである。図6に示すように、画データ処理部43は、停止信号(stop_sig)を出力する停止信号生成部43dと、再開信号(restart_sig)を出力する再開信号生成部43eと、を備える。
停止信号生成部43dは、具体的に、図8(a)に示す処理を実行して、出力する停止信号の状態を切り換える。図8(a)は、読取機能の作動時に、停止信号生成部43dが実行する処理を表すフローチャートである。
停止信号生成部43dは、図8(a)に示す処理を開始すると、停止信号(stop_
sig)を値0(ゼロ)に設定し(S310)、その後、読取フロントエンド41から読取終了ラインまでのラインデータの取得が完了したか否かを判断する(S320)。そして、読取終了ラインまでのラインデータの取得が完了している場合には(S320でYes)、読取終了信号を出力して、読取終了の旨を各部に通知した後(S360)、図8(a)に示す処理を終了する。
一方、読取終了ラインまでのラインデータの取得が完了していない場合には(S320でNo)、バッファ45aの空き容量rem_bufが、予め定められた閾値B_lim以下であるか否かを判断する(S330)。そして、バッファ45aの空き容量rem_bufが閾値B_limより大きい場合には(S330でNo)、ラインデータの書込に十分な空き容量があるとして、S310に移行し、停止信号を値0に設定する。
これに対し、バッファ45aの空き容量rem_bufが、閾値B_lim以下である場合(S330でYes)、停止信号生成部43dは、停止信号を値0から値1に設定変更する(S340)。その後、S320に移行する。
尚、このようにして、停止信号が値0から値1に設定変更されると、本実施例では、搬送対象の搬送動作が停止され、読取フロントエンド41からのラインデータの出力が停止する。また、このようにして状態が切り替えられる停止信号は、読取フロントエンド41及び駆動停止指令生成部49に入力される。
この他、再開信号生成部43eは、図8(b)に示す処理を実行して、再開信号の状態を切り替える。図8(b)は、読取機能の作動時に、再開信号生成部43eが実行する処理を表すフローチャートである。
再開信号生成部43eは、図8(b)に示す処理を開始すると、まず再開信号を値0に設定し(S410)、その後、読取フロントエンド41からの読取終了ラインまでのラインデータの取得が完了したか否かを判断する(S420)。そして、読取終了ラインまでのラインデータの取得が完了している場合には(S420でYes)、休止する。
一方、読取終了ラインまでのラインデータの取得が完了していない場合には(S420でNo)、バッファ45aの空き容量rem_bufが、予め定められた閾値B_th以上であるか否かを判断する(S430)。
そして、空き容量rem_bufが、閾値B_th以上である場合には(S430でYes)、バッファ45aの空き容量rem_bufが再開に十分な量あるとして、再開信号を値0から値1に設定変更する(S440)。その後、S420に移行する。尚、閾値B_thは、閾値B_limよりも大きい値に設定されているものとする(B_th>B_lim)。
これに対し、バッファ45aの空き容量rem_bufが、閾値B_th未満である場合(S430でNo)、再開信号生成部43eは、バッファ45aの空き容量rem_bufが再開に十分な量ないとして、S410に移行し、再開信号を値0に設定する。その後、S420に移行する。
尚、このようにして状態が切り替えられる再開信号は、CPU11に入力される。また、CPU11は、常時再開信号を監視しており、再開信号が値0から1に切り替わると、モータ制御部39に対して読取再開指令を入力し、モータ制御部39に図5に示す処理をS110から実行させる。また、CPU11は、読取制御部21に対しても読取再開指令を入力して、駆動停止指令生成部49が出力するモータ駆動停止指令信号(mtstop
)を値0にリセットする。
(3.3)駆動停止指令生成部49の構成
続いて、駆動停止指令生成部49の構成について説明する。
駆動停止指令生成部49は、モータ駆動停止指令信号(mtstop)をモータ制御部39に入力するものであり、読取機能の作動時に、モータ駆動停止指令信号(mtstop)を値0にリセットすると共に、画データ処理部43から入力される停止信号(stop_sig)に基づき、モータ駆動停止指令信号を値1に切り替える。
具体的に、駆動停止指令生成部49は、画データ処理部43から入力される停止信号(stop_sig)が値0である場合には、モータ駆動停止指令信号の状態を切り替えず、画データ処理部43から入力される停止信号が値1に切り替わるまで待機する。この動作により、駆動停止指令生成部49は、読取機能の作動時に、リセットされたモータ駆動停止指令信号を、値0に保持する。
そして、画データ処理部43から入力される停止信号(stop_sig)が値1に変化すると、その後、エンコーダエッジ検出部31からエッジ検出信号が入力された時点で、モータ制御部39に入力するモータ駆動停止指令信号(mtstop)を値1に切り替える。
また、モータ駆動停止指令信号(mtstop)を値1に切り替えた後には、CPU11から上述の読取再開指令が入力されるまで待機し、CPU11から読取再開指令が入力されると、モータ駆動停止指令信号(mtstop)を値0にリセットする。また、画データ処理部43から読取終了信号が入力された場合にも、モータ駆動停止指令信号(mtstop)を値0にリセットする。
このようにして、駆動停止指令生成部49は、画データ処理部43から入力される停止信号(stop_sig)が値1に変化すると、モータ駆動停止指令信号(mtstop)を値0から値1に切り替え、その後、CPU11から読取再開指令が入力されるか、最終ラインまでの読取が完了するまで、モータ駆動停止指令信号(mtstop)を値1に保持する。
一方、このモータ駆動停止指令信号が入力されるモータ制御部39は、上述したように、モータ駆動停止指令信号(mtstop)が値1に切り替わった時点で、S150に移行し、モータ駆動停止指令信号に従って、制御対象のモータの回転を減速させて、当該モータを停止させる処理を行う。このようにして、本実施例の画像読取装置1では、図3に示すように、バッファ45aの空き容量が少なくなる度に、搬送対象の搬送動作を一時停止し、バッファ45aの空き容量が回復すると、搬送対象の搬送動作を再開する。
(4)出力制御処理
続いて、出力制御部41dが実行する出力制御処理について、図9を用いて説明する。図9(a)は、搬送対象が読取開始位置に到達してラインスタートトリガ信号の出力が開始されると、その後、読取終了信号が入力されるまでの期間、出力制御部41dが繰返し実行する出力制御処理を表すフローチャートである。また、図9(b)は、出力制御部41dの構成を表すブロック図である。
図9(a)に示すように、出力制御処理を開始すると、出力制御部41dは、搬送対象が定速搬送されているか否かを判断する(S710)。具体的には、搬送対象の移動速度が目標搬送速度を基点とした所定の誤差内に収まっている場合、搬送対象が定速搬送されていると判断し、それ以外の場合、搬送対象が定速搬送されていないと判断する。従って、S710では、搬送対象が加減速中や停止中の場合には、定速搬送されていないと判断
される。
S710で、搬送対象が定速搬送されていると判断すると、出力制御部41dは、データ有効フラグをオンに設定し(S720)、その後、ラインスタート信号がCISラインセンサ20に入力されるタイミングまで待機する。具体的には、ラインスタートトリガ信号が出力制御部41dに入力されるまで待機する(S725)。
そして、ラインスタートトリガ信号が入力されると(S725でYes)、S781に移行し、当該ラインスタートトリガ信号に対応するラインスタート信号のCISラインセンサ20への入力によりシフトレジスタ203に記憶保持された画素データであって、転送クロック信号生成部41cの動作により、CISラインセンサ20から転送されてくる1ライン分の画素データを、アナログデータからディジタルデータに変換しながら、ラインデータとして、画データ処理部43に入力する。
そして、1ライン分の画素データの転送が完了すると、自身が備えるラインカウンタ41eの値Nを1加算することで(N←N+1)、画データ処理部43への転送が完了したライン数をラインカウンタ41eに記憶保持し(S790)、当該出力制御処理を一旦終了する。その後、再び、S710から処理を開始する。尚、ラインカウンタ41eは、搬送対象が読取開始位置に到達してラインスタートトリガ信号の出力が開始されるタイミングで、出力制御部41dにより値0にリセットされる。
図10は、定速搬送時における画データ処理部43へのラインデータの出力態様を示したタイムチャートである。具体的に、図10では、1ライン当たりの副走査方向の長さが、「A相信号4パルス分に相当する長さ」に設定されている。
図10に示すように、定速搬送時においては、ラインスタート信号がCISラインセンサ20に入力される度、ラインデータが、画データ処理部43に出力され、最終的にRAM13に記録される。
一方、出力制御部41dは、S710にて定速搬送中ではないと判断すると、エッジ検出信号がエンコーダ処理部15から入力されるまで待機し(S730)、エッジ検出信号が入力されると(S730でYes)、当該エッジ検出信号が位置検出部33に入力されることにより位置検出部33にて更新された値enc_posに基づき、当該エッジ検出信号が入力された時点での、読取開始位置(enc_start)を基点とした搬送対象の搬送量Lを算出する(S740)。
L=enc_pos−enc_start
更に、出力制御部41dは、ラインカウンタの値Nに基づき、第(N+1)ラインの理想搬送量Rを算出する(S745)。尚、ここでいう第(N+1)ラインの理想搬送量Rとは、読取開始位置を原点としたときの第(N+1)ラインの理想的な読取開始位置(理想読取開始位置)を示す。具体的に、S745では、次式に従って理想搬送量Rを算出する。
R=((N+1)+β)×α
但し、定数αは、単位長さ当たりのエンコーダカウント数/単位長さ当たりのライン数である。即ち、定数αは、1ラインに対応する量、搬送対象が搬送されるときのenc_posの変化量に対応する。
また、定数βは、ロータリーエンコーダを用いる場合等に必要な調整係数である。モータ駆動に対して搬送対象(特に原稿)の搬送が遅れる機構である場合には、ロータリーエ
ンコーダを用いて搬送対象の位置を計測しても、ロータリーエンコーダの位置と搬送対象の実位置との間にズレが生じる。定数βは、このズレを補正するためのものである。
尚、定数βは、試験により求めた上記ズレ量に対応した値に設定される。但し、リニアエンコーダを用いて搬送対象の位置を計測する場合においては、通常、位置検出部33が示す位置enc_posと搬送対象の実位置との間にズレがないので、その場合には、β=0に設定される。この定数α,βの設定値は、予めCPU11によりレジスタRG2に書き込まれる。
出力制御部41dは、S740,S745で搬送量L及び理想搬送量Rを算出すると、この搬送量L及び理想搬送量Rに基づき、搬送対象が、第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達したか否かを判断する(S750)。具体的には、条件式L>(R−1)が満足されているか否かを判断し、L>(R−1)である場合には、搬送対象が第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達したと判断し(S750でYes)、L≦(R−1)である場合には、搬送対象が第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達していないと判断する(S750でNo)。
そして、搬送対象が第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達したと判断すると(S750でYes)、S751にて、データ有効フラグをオンに設定し、搬送対象が第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達していないと判断すると(S750でNo)、S755にて、データ有効フラグをオフに設定する。
このようにして、S751,S755の処理を終えると、出力制御部41dは、ラインスタートトリガ信号が入力されたか否かを判断する。そして、ラインスタートトリガ信号が入力されていない場合には、S730に移行し、ラインスタートトリガ信号が入力されるまで、エッジ検出信号の入力毎に、S730〜S760の処理を繰返し実行する。
そして、ラインスタートトリガ信号が入力されると(S760)、当該入力されたラインスタートトリガ信号が、CPU11から読取制御部21に対して読取再開指令が入力された後、最初にラインスタートトリガ信号生成部41aから入力されたラインスタートトリガ信号であるか否かを判断し(S770)、読取再開指令が入力された後、最初に入力されたラインスタートトリガ信号であると判断すると(S770でYes)、S785に移行する。
また、S785では、当該ラインスタートトリガ信号の入力に対応して、CISラインセンサ20から出力される1ライン分の画素データを破棄し、その後、当該出力制御処理を一旦終了する。
一方、S770で否定判断すると(S770でNo)、出力制御部41dは、データ有効フラグの現在値がオンであるか否かを判断し(S780)、データ有効フラグがオフである場合(S780でNo)、今回のラインスタートトリガ信号の入力に対応して、CISラインセンサ20から出力される1ライン分の画素データを破棄し(S785)、当該出力制御処理を一旦終了する。
これに対し、データ有効フラグがオンである場合(S780でYes)、出力制御部41dは、S781に移行し、今回のラインスタートトリガ信号の入力に対応して、CISラインセンサ20から転送されてくる1ライン分の画素データを、上記ラインデータとして、画データ処理部43に入力する。
そして、1ライン分の画素データの転送が完了すると、ラインカウンタ41eの値Nを
1加算し(S790)、当該出力制御処理を一旦終了する。その後、再び、S710から処理を開始する。
図11は、S710でNoと判断される減速時における画データ処理部43へのラインデータの出力態様を示したタイムチャートである。図11に示すように、減速時においては、ラインスタート信号が定速搬送時と変わらないタイミングで周期的にCISラインセンサ20に入力されるのに対して、搬送対象の移動速度が低くなるため、搬送対象の移動に対して、CISラインセンサ20によるラインデータの生成周期が早くなる。
このような理由から、本実施例では、上述した内容の出力制御処理を実行することにより、搬送対象が理想読取開始位置に到達したと推定されるタイミングでCISラインセンサ20にて生成されたラインデータを選択的に、画データ処理部43に転送し、原稿全体の画像データを構成する際の構成要素として、最適なラインデータのみが、バッファ45aに記録されるようにする。
(5)効果等
ラインデータを組み合わせて原稿全体の画像データを生成する際に、ムラがないように原稿全体の画像データを生成するためには、各ラインの読取時間を揃えて、輝度にムラが生じないようにする必要があると共に、原稿を副走査方向に等間隔に読み取って、各ラインデータを生成する必要がある。
このため、従来では、一定時間で搬送対象が一定距離搬送される定速搬送時に生成されたラインデータのみを用いて、原稿全体の画像データを構築していたのであるが、定速搬送時のみのラインデータを用いる場合には、読取効率が悪い。
例えば、コストの関係から大きなバッファを確保することができず、本実施例のように画像処理部43bでの処理遅れ等によって、バッファ45aの空き容量が不足する場合には、搬送動作を一時停止する必要があるが、加減速時のラインデータを使用することができない場合には、中断地点で定速搬送状態となるように、搬送対象を一旦中断地点よりも前の地点まで戻す必要がある。よって、中断地点付近では二度同じ位置を搬送対象が移動することになり、効率が悪い。
また、ADF装置では、原稿を逆方向に搬送すると、ジャム等のトラブルが発生しやすくなるといった問題がある。更に言えば、原稿の逆走によりジャム等のトラブルが発生しないような構造を採用することが、コストや技術的な面から難しい。よって、ADF装置では、そもそも原稿を戻す方法を採用しにくいといった問題もある。
これに対して、本実施例の画像読取装置1では、バッファ45aの空き容量が不足して搬送動作を一旦中断する場合でも、中断地点より手前に搬送対象を戻さなくてもよい。
従って、本実施例の画像読取装置1によれば、読取効率を向上させることができ、高速に原稿を読み取ることができる。また、ADF装置のために、バッファ45aの容量を大きくする必要がないので、低コストに製品を製造することできるといった利点がある。
この他、本実施例の画像読取装置1によれば、加減速時に生成されたラインデータを適切に取捨選択することができるので、加減速時に生成されたラインデータを用いて、原稿全体の画像データをムラなく生成することができる。
従って、このような技術を応用すれば、読取開始位置を、搬送対象が定速搬送される前の地点に設定したり、全ライン分の読取動作が完了する前に、搬送対象を減速させ、減速状態で、最終ラインまでのラインデータを生成するように装置を構成することができる。
このようにすれば、原稿全体を読み取るのに必要なCISラインセンサ20の副走査方向の移動範囲が狭くなるので、画像読取装置1を副走査方向に小型化することができる。
ところで、本実施例では、出力制御部41dにてラインデータを取捨選択し、必要なラインデータのみを画データ処理部43に転送するようにしたが、読取フロントエンド41では、ラインデータを取捨選択せずに、全てのラインデータを画データ処理部43に転送し、これらを一旦バッファ45aに格納した後、読取制御部21からRAM13にラインデータを出力する際に、ラインデータを取捨選択するようにしてもよい(第一変形例)。
このようにすれば、出力の末端でラインデータを取捨選択するので、バッファ45aに不要なラインデータが一時蓄積されることになるものの、上流側でラインデータを取捨選択するときのように、下流側の処理ブロックとの連携が複雑にならずに済む。
(6)第一変形例
続いて、第一変形例について説明する。但し、第一変形例の画像読取装置1は、出力制御部41d及び画データ処理部43の一部が異なることを除けば、上述した実施例の画像読取装置1と同一構成である。従って、以下では、上述した実施例の画像読取装置1とは異なる構成を選択的に説明し、その他の説明を省略する。
図12は、第一変形例において、出力制御部41dが実行する出力制御処理を表すフローチャートである。出力制御部41d、搬送対象が読取開始位置に到達してラインスタートトリガ信号の出力が開始されると、その後、読取終了信号が入力されるまでの期間、図12に示す出力制御処理を繰返し実行する。
尚、図12に示す出力制御処理の上記実施例との主な相違点は、ラインスタートトリガ信号が入力される度に、ラインデータを画データ処理部43に転送する点にある。
この出力制御処理を開始すると、出力制御部41dは、搬送対象が定速搬送されているか否かを判断し(S810)、搬送対象が定速搬送されていると判断すると(S810でYes)、データ有効フラグをオンに設定し(S820)、更に、ラインスタートトリガ信号が出力制御部41dに入力されるまで待機する(S825)。そして、ラインスタートトリガ信号が入力されると(S825でYes)、S880に移行する。
一方、定速搬送中ではないと判断すると(S810でNo)、エッジ検出信号がエンコーダ処理部15から入力されるまで待機し(S830)、エッジ検出信号が入力されると(S830でYes)、当該エッジ検出信号が入力された時点での搬送対象の搬送量Lを、S740と同様の方法で算出すると共に、(S840)、S745と同様の方法で、第(N+1)ラインの理想搬送量Rを算出する(S845)。
また、この搬送量L及び理想搬送量Rに基づき、搬送対象が、第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達したか否かを、S750と同様の方法で、判断する(S850)。
そして、搬送対象が第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達したと判断すると(S850でYes)、データ有効フラグをオンに設定し(S851)、搬送対象が第(N+1)ラインの理想読取開始位置に到達していないと判断すると(S850でNo)、データ有効フラグをオフに設定する(S855)。更に、S851又はS855での処理を終えると、ラインスタートトリガ信号が入力されたか否かを判断する。
そして、ラインスタートトリガ信号が入力されていない場合には、S830に移行し、ラインスタートトリガ信号が入力されるまで、エッジ検出信号の入力毎に、S830〜S
860の処理を繰返し実行する。
そして、ラインスタートトリガ信号が入力されると(S860でYes)、当該入力されたラインスタートトリガ信号が、CPU11から読取制御部21に対し読取再開指令が入力された後、最初にラインスタートトリガ信号生成部41aから入力されたラインスタートトリガ信号であるか否かを判断し(S870)、読取再開指令が入力された後、最初に入力されたラインスタートトリガ信号であると判断すると(S870でYes)、データ有効フラグをオフに設定し(S875)、S880に移行する。一方、S870で否定判断すると、出力制御部41dは、S875の処理を実行せずに、S880に移行する。
S880に移行すると、出力制御部41dは、今回のラインスタートトリガ信号の入力に対応して、CISラインセンサ20から転送されてくる1ライン分の画素データを、上記ラインデータとして、画データ処理部43に入力する。この際、ラインデータに、データ有効フラグの現在値を付して、これを画データ処理部43に通知する。
そして、ラインデータの転送が完了すると、転送したラインデータが、データ有効フラグがオンのラインデータであるか否かを判断し(S885)、データ有効フラグがオンのラインデータであると判断すると(S885でYes)、ラインカウンタ41eの値Nを1加算し(S890)、その後、当該出力制御処理を一旦終了する。一方、転送したラインデータが、データ有効フラグがオフのラインデータであると判断すると(S885でNo)、S890の処理を実行せずに、当該出力制御処理を一旦終了する。その後、再び、S810から処理を開始する。
また、画データ処理部43のデータ書込部43aは、このようにして読取フロントエンド41から入力されるデータ有効フラグ及びラインデータを受け付けて、データ有効フラグ及びラインデータの組を、バッファ45aに書き込む。尚、図13(a)は、データ書込部43aの動作を概念的に示した説明図である。
この他、データ転送部43cは、図13(b)に示す処理を繰返し実行することにより、RAM13に転送するラインデータを取捨選択する。図13(b)は、データ転送部43cが繰返し実行する処理を示したフローチャートである。
この処理を開始すると、データ転送部43cは、まず、処理データ記憶部45bに記憶されたRAM13への出力対象のラインデータに付されたデータ有効フラグを参照する(S910)。尚、処理データ記憶部45bには、バッファ45aと同様の形態で、画像処理部43bでの処理を受けたラインデータとそのデータ有効フラグとが記憶されているものとする。
そして、参照したデータ有効フラグが示す値がオンであると判断すると(S920でYes)、出力対象のラインデータを、処理データ記憶部45bから読み出して、このラインデータを、RAM13に書き込む(S930)。尚、データ有効フラグについては、ラインデータと共に処理データ記憶部45bから読み出して、これをRAM13に書き込むことなく破棄する。
一方、参照したデータ有効フラグがオフであると判断すると(S920でNo)、データ転送部43cは、出力対象のラインデータを、処理データ記憶部45bから読み出すものの、このラインデータを、RAM13に書き込むことなく、破棄する(S940)。
データ転送部43cは、このような処理を、処理データ記憶部45bに記憶された各ラインデータ毎に、順に実行して、データ有効フラグがオンに設定されているラインデータ
のみを選択的に、RAM13に書き込む。
以上、第一変形例について説明したが、このようにしてラインデータを取捨選択し、RAM13に書き込む形態でも、適切なラインデータを選択的に、RAM13に出力することができ、原稿全体の画像データにムラが生じるのを防止することができる。
(7)第二変形例
続いて、第二変形例について説明する。図14は、第二変形例の画像読取装置1が、モータ制御部39にて実行する処理を示したフローチャートである。但し、図14では、処理の一部を抜粋して表す。
第二変形例において、モータ制御部39は、目標搬送速度として、第一速度と、それより低い第二速度とを設定し、搬送初期には、第一速度で搬送対象を定速搬送するが、搬送後期には、第二速度で搬送対象を定速搬送する。このようにして、第二変形例では、全ライン分の読取動作が終了した後の搬送対象の減速に必要な距離を短くし、画像読取装置1の副走査方向の長さを小型化する(図15参照)。
以下では、このように構成された第二変形例の画像読取装置1の詳細について説明するが、第二変形例の画像読取装置1は、モータ制御部39での制御の態様が異なることが除けば、上述した実施例と基本的に同一構成である。従って、以下では、図14及び図15を用いて、搬送制御に係る説明をし、その他の説明を省略する。但し、第二変形例の画像読取装置1は、基本的にバッファ45aが一杯にならないように設計されており、バッファ45aの空き容量に応じて搬送動作を停止する動作を実行しないものとする。
図14に示す処理を開始すると、モータ制御部39は、モータ回転方向を順方向(画像読取方向)に設定すると共に、目標搬送速度として、第一及び第二速度を設定する(S1010)。尚、ここで設定する第一速度と第二速度との間には、第一速度よりも第二速度のほうが低速であるといった関係がある。
また、この処理を終えると、モータ制御部39は、エンコーダ処理部15からの入力信号(enc_pos,enc_vel)に基づき、モータを制御し、搬送対象を第一速度まで加速させ、その後、搬送対象を第一速度で定速移動させる(S1020)。本実施例では、このようにして、搬送初期において、搬送対象を第一速度で画像読取方向に移動させる。
また、当該制御の実行中には、エンコーダ処理部15からの入力信号(enc_pos)に基づき、搬送対象が、予め定められた減速開始位置に到達したか否かを判断する(S1030)。そして、搬送対象が減速開始位置に到達していない期間には、S1020でのモータ制御を継続的に実行し、搬送速度を第一速度に維持する。
一方、搬送対象が減速開始位置に到達したと判断すると(S1030でYes)、モータ制御部39は、搬送速度を第二速度まで減速させて、その後、搬送対象を第二速度で定速移動させる(S1040)。
また、当該制御の実行中には、読取終了信号(詳細後述)が入力されているか否かを判断し(S1050)、読取終了信号が入力されていない場合には(S1050でNo)、S1040でのモータ制御を継続的に実行して、搬送速度を第二速度に維持する。そして、読取終了信号が入力されると(S1050でYes)、上述した実施例のS160以降の処理を実行する。
図15は、図14に示す処理を実行するモータ制御部39により実現される搬送対象の
移動パターンを示したグラフであり、横軸を距離、縦軸を速度としたグラフである。但し、図15では、図14に示す処理によって実現される搬送対象の移動パターンを、実線で示す。この他、図15に示す可動限界位置とは、読取終了後、モータを減速・停止して、搬送対象が実際に停止までに要する最大距離を示すものである。
また、図15には、全ライン分の読取が完了してからモータを減速させる従来装置の移動パターンを、点線で表す。加えて、図15には、全ライン分の読取が完了する前にモータを減速させて、減速中に全ライン分の読取を完了させる画像読取装置の移動パターンを、破線で表す。
図15に示すように、本発明を適用して減速中に生成されたラインデータをRAM13に出力するように画像読取装置1を構成すれば、従来装置(点線)よりも可動限界位置が、読取開始位置側に寄るので、FB型の画像読取装置の場合、その画像読取装置の副走査方向の幅を短くして小型化することができる。
この他、第二変形例のように、搬送後期で搬送速度を第二速度まで落として読取動作を実行すれば、読取終了後、搬送対象を停止させるまでの距離が更に短くなるので、更に、画像読取装置の副走査方向の幅を短くして小型化することができる。
(8)その他
以上に、本発明の実施例について説明したが、本発明の読取ユニットは、CISラインセンサ20に相当し、搬送手段は、キャリッジ106の搬送機構及びADF装置150及び駆動制御部17に相当する。また、読取制御手段は、ラインスタート信号生成部41bに相当し、計測手段は、エンコーダEN1,EN2及びエンコーダ処理部15に相当する。この他、判定手段は、出力制御部41dが実行するS730〜S755,S790,S830〜S855,S890の処理にて実現され、データ出力手段は、S780〜S785,S880及びデータ書込部43a及びデータ転送部43cにより実現されている。但し、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
画像読取装置1の電気的構成を表すブロック図である。 画像読取装置1の機械的構成を示す断面図である。 CISラインセンサ20の搬送態様を表す説明図である。 エンコーダ処理部15及び駆動制御部17の構成を表すブロック図である。 モータ制御部39が実行する処理を表すフローチャートである。 読取制御部21の構成を表すブロック図である。 画データ処理部43の構成を表すブロック図である。 停止信号生成部43d及び再開信号生成部43eが実行する処理を表すフローチャートである。 出力制御部41dが実行する処理等を示した説明図である。 定速時におけるラインデータの出力態様を示したタイムチャートである。 減速時におけるラインデータの出力態様を示したタイムチャートである。 第一変形例の出力制御処理を表すフローチャートである。 第一変形例のデータ書込部43a及びデータ転送部43cに関する説明図である。 第二変形例のモータ制御部39が行う処理を表すフローチャートである。 第二変形例における搬送対象の移動態様を示したグラフである。
符号の説明
1…画像読取装置、11…CPU、12…ROM、13…RAM、15…エンコーダ処理部、17…駆動制御部、20…CISラインセンサ、21…読取制御部、23…外部イン
タフェース、31…エンコーダエッジ検出部、33…位置検出部、35…速度検出部、37…駆動回路、39…モータ制御部、41…読取フロントエンド、41a…ラインスタートトリガ信号生成部、41b…ラインスタート信号生成部、41c…転送クロック信号生成部、41d…出力制御部、41e…ラインカウンタ、43…画データ処理部、43a…データ書込部、43b…画像処理部、43c…データ転送部、43d…停止信号生成部、43e…再開信号生成部、45…ローカルRAM、45a…バッファ、45b…処理データ記憶部、49…駆動停止指令生成部、63…メモリコントローラ、101…装置本体、102…静止読取窓、102A,103A…プラテン、103…自動読取窓、104…原稿カバー、106…キャリッジ、107,108…プーリ、109…ベルト、111…ガイド軸、150…ADF装置、153…分離ローラ、154…分離パッド、155…吸入ローラ、159…給紙ローラ、160…ピンチローラ、161…原稿押さえ、162…排紙ローラ、164…原稿センサアクチュエータ、165,166…トレイ、201…受光素子群、203…シフトレジスタ、EN1,EN2…エンコーダ、MT1,MT2…モータ、RG1,RG2…レジスタ

Claims (6)

  1. 原稿を主走査方向に読取可能な読取ユニットと、
    DCモータを有し、前記DCモータの駆動力により、前記読取ユニット及び前記原稿のいずれか一方を、搬送対象として、副走査方向に搬送する搬送手段と、
    前記読取ユニットに対して、周期的に、読取動作を実行させる読取制御手段と、
    前記搬送対象の副走査方向への搬送量を計測可能な計測手段と、
    前記計測手段により計測された搬送量に基づき、前記搬送対象が予め定められた単位量搬送される度に、前記搬送対象が規定位置に到達したと判定する判定手段と、
    前記判定手段の判定結果に基づき、前記読取ユニットにて生成された各周期の読取結果を表す画像データの内、前記規定位置に到達したと判定された各時点での読取結果を表す画像データを、選択的に出力するデータ出力手段と、
    を備えることを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記搬送手段は、前記搬送対象としての前記読取ユニットを、前記原稿が載置される原稿載置台に沿って、副走査方向に搬送する構成にされており、
    前記計測手段は、前記読取ユニットの搬送量として前記DCモータの回転量を計測可能なロータリーエンコーダであること
    を特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 前記搬送手段は、前記搬送対象としての前記読取ユニットを、前記原稿が載置される原稿載置台に沿って、副走査方向に搬送する構成にされており、
    前記計測手段は、前記読取ユニットの搬送量を計測可能なリニアエンコーダであること
    を特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  4. 前記搬送手段は、前記DCモータの駆動力により回転する回転体を有し、前記回転体を、前記搬送対象としての原稿に当接させた状態で、前記DCモータを回転させることにより、前記原稿に副走査方向の力を加えて、前記読取ユニットにより原稿が読み取られる読取位置に対して前記原稿を移動させるように搬送する構成にされており、
    前記計測手段は、前記原稿の搬送量として前記DCモータの回転量を計測可能なロータリーエンコーダであること
    を特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  5. 前記データ出力手段は、前記読取ユニットにて生成された各周期の読取結果を表す画像データの内、前記規定位置に到達したと判定された各時点での読取結果を表す画像データを選択的に、バッファに格納し、前記バッファに格納された各画像データを前記バッファから読み出して出力する構成にされていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像読取装置。
  6. 前記データ出力手段は、前記読取ユニットにて生成された各周期の読取結果を表す画像データを、一旦バッファに格納し、前記バッファに格納された各画像データの内、前記規定位置に到達したと判定された各時点での読取結果を表す画像データを、選択的に前記バッファから読み出して出力する構成にされていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像読取装置。
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