JP2020010174A - 原稿読み取り装置 - Google Patents

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Junya Honda
純也 本田
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Abstract

【課題】原稿読み取りガラスと原稿台ガラスが接触時に発生する干渉縞により、裏面読み取りユニットが第1白基準板を読み取るとき、干渉縞も読み込んでしまうことにより、裏面読み取りユニットのシェーディング補正処理が正しく行えない。【解決手段】裏面読み取りユニットのシェーディングデータの算出を行う前に、干渉縞の影響を受けずにシェーディング補正処理ができる表面読み取りユニットと原稿読み取りガラスに設置された白板を用いて干渉縞を検出し、干渉縞が検出された場合は裏面読み取りユニットのシェーディングデータの算出するタイミングを干渉縞が発生しない時に変更し、裏面読み取りユニットの誤ったシェーディング補正処理を未然に防ぐ。【選択図】図7

Description

本発明は、原稿に記録された画像情報を読み取る原稿読み取り装置の技術に関する。
複写機やファクシミリ等の画像形成装置に適用される画像読取装置として、原稿の読み取りのスループットを早くする目的、または、搬送系路を複雑にせずに、搬送中の原稿のダメージや破損の可能性を低減する目的で、原稿の表裏両面の画像を一度に読み取れる装置が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載の画像読み取り装置は、装置をコンパクトにするために表面読み取り部と裏面読み取り部を近づけ対向に配置する構成で、表面読み取り部が配置される側の透光性原稿台面上であって表面読み取り部が光学的に原稿を読み取るときの光路を阻害しない位置に裏面読み取り部の光学系の補正を行う白基準板を設け白基準板が汚れにくい構成とする技術が記載されている。
特開2002−335380号公報
上記の特許文献1の装置構成の場合、裏面読み取り部は白基準板を原稿読み取りガラスと、前記原稿読取ガラスと対向に配置された原稿台ガラスを通して読み取る。また原稿読み取りガラスと原稿台ガラスとの間は、原稿搬送時に原稿がスムーズに通紙できるようにわずかに離れている。
しかし、装置の設置環境(気温・湿度)の変化によっては原稿読み取りガラス、又は原稿台ガラスに反りが発生し、原稿読み取りガラスと原稿台ガラスが接触する場合がある。このとき、読み取り部の光源を点灯させたとき、光の干渉が起こって縞模様(以後、干渉縞とする。)が発生する場合がある。この干渉縞により裏面読み取り部の白基準板を正常に読み取ることができず、原稿読み取り時に異常画像が発生してしまう課題がある。
本発明は、この課題を解決するため、干渉縞が発生しているか否かを判定する干渉縞判定処理部を設け、干渉縞判定処理部によって干渉縞が検出されたとき、裏面読み取り部が白基準板を読み取る際のタイミングを変更する画像読み取り装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像読み取り装置は、
原稿を積載する原稿積載手段と(101)、原稿を搬送する原稿搬送部(105)と、前記搬送される表面の原稿を読み取る表面原稿読み取り部(106b)と、裏面の原稿を読み取る裏面原稿読み取り部(106a)と、前記裏面原稿読み取り部(106a)と原稿読取位置(107a)の間に配置される原稿読み取りガラス(119)と、前記原稿読取ガラス(119)と対向に配置された原稿台ガラス(126)と、前記裏面原稿読み取り部(106a)のシェーディングデータを生成するための第1白基準板(125)と、前記表面原稿読み取り部(106b)のシェーディングデータを生成するための第2白基準板(127)と、前記裏面原稿読み取り部(106a)が前記第1白基準板(125)を、又は前記表面原稿読み取り部(106b)が前記第2白基準板(127)を読み取り、シェーディングデータを生成するシェーディングデータ生成手段(401、405)と、前記シェーディングデータ生成手段で生成されたシェーディングデータを保持するシェーディングデータ保持手段(402)と、前記シェーディングデータを補正する補正係数生成手段(401)と、前期原稿読み取りガラス(119)に配置されている白板(128)と、前記原稿台ガラス(126)と前記原稿読み取りガラス(119)との接触によって発生する干渉縞が発生しているか否かを判定する干渉縞発生判定手段(401)と、を有する原稿読み取り装置において、
前記裏面原稿読み取り部(106a)が前記第1白基準板(125)を読み取り、前記シェーディングデータ生成手段(401、405)でシェーディングデータを生成する前に、前記シェーディングデータを補正する補正係数生成手段(401)によってシェーディング補正された前記表面原稿読み取り(106b)が前記白板(128)を読み込み、干渉縞が発生しているか否かを前記干渉縞発生判定手段(401)で判定し、干渉縞が発生していた場合は、前記裏面原稿読み取り(106a)が前記第1白基準板(125)の読み取りタイミングを変更することを特徴とする。
本発明に係る画像読み取り装置によれば、シェーディング補正された表面原稿読み取り部が白板を読み取り、原稿台ガラスと原稿読み取りガラスとの接触によって発生する干渉縞を干渉縞発生判定手段が検知し、裏面原稿読み取り部のシェーディング補正を行うタイミングをずらすことによって、裏面原稿読み取り部のシェーディング補正が干渉縞の影響により誤ったシェーディング補正係数を取得するのを防止し、正常に原稿を読み取ることが可能となる。
原稿搬送読み取り装置の構成図である。 原稿搬送読み取り装置の制御構成図である。 干渉縞の発生の一例である。 第2読み取り部が白板を読み取る図である。 干渉縞発生した時の白板のプロファイル図である。 Redを例とした時干渉縞検出例を示した図である。 裏面シェーディングデータ算出するタイミングを決定するフローチャートである。 実施例に記載している判定処理(Red)を示すフローチャートである。 干渉縞発生時の裏面シェーディングデータを算出するタイミングを示す図である。 干渉縞発生時の裏面シェーディングデータ算出処理を示すフローチャートである。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に自動原稿搬送機構を搭載した原稿搬送読み取り装置120の構成を示す。
図1において、101は原稿トレイであり、原稿102を積載する。また図2のブロック図に記載の原稿搬送モータ105によって原稿ピックローラー121および原稿分離ローラー122、原稿搬送ローラー123、原稿オフセットローラ124を駆動する。原稿トレイ101上に載置された原稿102を給紙する。
裏面原稿読み取りユニット106aは、原稿読み取りガラス119と、原稿台ガラス126との間を搬送される原稿102の裏面を読み取る。バネ205は原稿102の搬送中に裏面原稿読み取りユニット106aの読み取り姿勢が崩れないようを維持する役割を持つ。表面原稿読み取りユニット106bは原稿読み取りガラス119と、原稿台ガラス126との間を搬送される原稿102の表面を読み取る。裏面原稿読み取りユニット106a、表面原稿読み取りユニット106bでの原稿102の画像読み取りが終了すると原稿102を排紙トレイ108に排出する。
原稿台ガラス126を挟んで裏面原稿読取位置107aと対向に配置された原稿読み取りユニット106aのシェーディングデータを生成するための第1白基準板125がある。また、原稿台ガラス126には表面原稿読み取りユニット106bのシェーディングデータを生成するための第2白基準板125があり、表面原稿読み取りユニット106bをリーダーモーター152で駆動させ、表面原稿読み取りユニット106bが第2白基準板125を読み取れる構成になっている。また、表面原稿読み取りユニット106bはリーダーモーター152で駆動させ、原稿読み取りガラスに設置された後述する干渉縞検出する際に用いる白板128を読み取れる構成になっている。
原稿読み取りユニット106a、106bは各ユニットに、LED光源201a、201bの光を原稿102に照射する導光体202a、202b、CISラインセンサ203a、203b、レンズ204a、204b、を有する。
CISラインセンサ203aは、レンズ204aにて導かれた原稿102のからの反射光を受光素子で光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。上記構成にて原稿読み取り装置にて原稿102を搬送させながら、原稿読み取り位置107bで原稿102の裏面を読み取る。
CISラインセンサ203bは、レンズ204bにて導かれた原稿102からの反射光を受光素子で光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。
上記構成にて原稿読み取り装置にて原稿102を搬送させながら、原稿読み取り位置107aで原稿102の表面を読み取る。
図2は本発明の実施形態における原稿読み取り装置の制御構成を示す図である。
401は原稿読み取り装置を制御するためのメインCPUであり、表面原稿読み取りユニット106aのLED光源201aとCISラインセンサ203a、裏面原稿読み取りユニット106bのLED光源201bとCISラインセンサ203b、原稿搬送モータ105、リーダーモーター152、バックアップ用メモリ402、コントローラパネル407を制御し原稿画像を読み取る制御を行う。
画像信号の流れについて説明する。
CISラインセンサ203aまたは203bによって読み取られた原稿の濃度に応じたRGB3色の電気信号は、A/D変換回路403aまたは403bによりアナログ電気信号からRGB3色のデジタル画像信号に変換される。
次に、シェーディング補正回路404によりLED光源201aまたは201bの光量の不均一性の影響やCISラインセンサ203aまたは203bのRGB各色の画素毎の感度ばらつきの影響を補正する。
CPU401はシェーディング補正回路404からのデジタル画像信号を入力し、後述する計算用一時SRAM405やバックアップ用メモリ402とデータ送受信し、後述する補正を行っている。
バックアップ用メモリ402は、シェーディング補正回路404で補正処理に行う際に用いる後述するシェーディングデータを保管する不揮発性のRAMであり、CPU401からリードライトし、CPU401を介してシェーディング補正回路404との間でデータ送受信ができるようになっている。
計算用一時RAM405はバックアップ用メモリ402やシェーディング補正回路404のデータを一時的に格納する際などにCPU401が使用するためのRAMであり、CPU401が制御する事でデータの送受信が出来るように構成されている。
図3は原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が非接触時&接触時に裏面原稿読み取りユニット106aのLED光源(裏)201aが照射した時の第1白基準板125の様子を示したものである。
図3(a)は原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が非接触時の場合である。上記の状態の場合、裏面原稿読み取りユニット106aは第1白基準板125の白色部材を正常に読み取ることができる。
しかし、図3(b)のように原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が接触していた場合、裏面原稿読み取りユニット106aのLED光源(裏)201aを照射したとき、原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126の接触面で光の乱反射による干渉縞が発生する。このとき、裏面原稿読み取りユニット106aは第1白基準板125の白色部材と干渉縞を同時に読み込んでしまうため、前記裏面シェーディング補正処理を行う際、誤ったシェーディングデータを取得してしまう。その結果、両面原稿読み取り時に裏面原稿読み取りユニット106aは正常に原稿読み取ることができなくなる問題が発生する。
上記の問題を未然に防ぐには、原稿読み取り動作に入る前に干渉縞が発生しているかどうかを検出する必要がある。本特許案では干渉縞の検出方法として、図4のように干渉縞の影響を受けない第2白基準板127でシェーディング補正された表面原稿読み取りユニット106bを用いて、白板128を表面原稿読み取りユニット106bで読み込み、干渉縞を検出する。
図5は原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が接触していたときに第2白基準板127でシェーディング補正された表面原稿読み取りユニット106bで白板128を取得した時の輝度プロファイルの一例である。図5より、3色の輝度(Red、Green、Blue)のプロファイルのうちRedのプロファイルがGreen、Blueのプロファイルより変動している特性があることが確認できる。この干渉縞は3色の輝度のうちどれかの色のプロファイルが変動する特性を持つ。本特許案ではこの特性を利用する。
干渉縞検出の処理の流れについて説明する。
まず、表面原稿読み取りユニット106bで白板128を読み込み、Red、Green、Blueの輝度プロファイルを取得する。図6はRedを例とした時干渉縞検出例を示したものである。図6のようにCPU401でRedの輝度プロファイルの平均値Ave_rをCPU401で取得する。表面原稿読み取りユニット106bの画素位置をn、画素位置nのRedの画素値をDred(n)、任意の閾値をTHr、としたとき、画素位置nの判定処理の結果を記録する変数をRed(n)としたとき、下記の判定処理をCPU401で実行する。
|Dred(n)−Ave_r|≧THr ⇒ Red(n)=1
|Dred(n)−Ave_r|<THr ⇒ Red(n)=0
n=CISラインセンサ203bの画素位置を示す
Dred(n)=画素位置nのRedの画素値
THr=閾値(任意)
Red(n)=Dred(n)の判定処理の結果を記録するフラグ
Redと同様に、Green、Blueも同様の処理をCPU401で行う。
|Dgreen(n)−Ave_g|≧THg ⇒ Green(n)=1
|Dgreen(n)−Ave_g|<THg ⇒ Green(n)=0
・Dred(n)=画素位置nのGreenの画素値
・THg=閾値(任意)
・Green(n)=Dgreen(n)の判定処理の結果を記録するフラグ
|Dblue(n)−Ave_b|≧THb ⇒ Blue(n)=1
|Dblue(n)−Ave_b|<THb ⇒ Blue(n)=0
・Dblue(n)=画素位置nのBlueの画素値
・THb=閾値(任意)
・Blue(n)=Blue(n)の判定処理の結果を記録するフラグ
上記の判定処理を行った後、画素位置nにおけるフラグRed(n)、Green(n)、Blue(n)を用いて干渉縞が発生しているかの判定処理をCPU401で行う。干渉縞は前述したように、図5より、3色の輝度(Red、Green、Blue)のプロファイルのうち1色のプロファイルが他色のプロファイルより変動している特性がある。
よって、本特許案ではRed(n)=Green(n)=Blue(n)の場合、干渉縞の発生は無しと判定し、それ以外の条件を干渉縞有りと判定して処理をする。CPU401で全画素が干渉縞無しと判定されたとき、裏面原稿読み取りユニット106aは正常に第1白基準板125を読み込めるので、そのまま裏面原稿読み取りユニット106aと第1白基準板125をよみとり、シェーディングデータを算出する。逆に、CPU401で干渉縞有りと判定された画素が見つかった場合、裏面原稿読み取りユニット106aは正常に第1白基準板125を読み込むことはできないので、裏面シェーディングデータの算出タイミングを変更する(タイミング変更の詳細については後述する。)。
図7は本特許案における裏面原稿読み取りユニット106a用のシェーディングデータを算出するタイミングを決定する処理内容をフローチャートで示したものである。
まず、CPU401がリーダーモータ151を駆動し、表面原稿読み取りユニット106bを第2白基準板127へ移動させ(S100)、CPU401が表面原稿読み取りユニット106bのCISラインセンサ203bとLED光源201bを駆動させ、第2白基準板127をサンプリングし(S101)、表面原稿読み取りユニット106b用のシェーディングデータを取得し、バックアップ用メモリ402に格納する(S102)。
つぎに、CPU401がリーダーモータ151を駆動させ、表面原稿読み取りユニット106bを白板128へ移動させ(S103)、CPU401が表面原稿読み取りユニット106bのCISラインセンサ203bとLED光源201bを駆動させ、白板128の読み取り値を取得し、バックアップ用メモリ402に保管した表面原稿読み取りユニット106b用のシェーディングデータを用いて、シェーディング補正回路404で白板128の画素値を取得し、計算用一時SRAM405に格納する(S104)。
白板128の画素値取得後、CPU401が白板128の3色の画素値Dred(n)、Dgreen(n)、Dblue(n)を用いて各色の平均値Ave_r、Ave_g、Ave_bを算出する(S105)。平均値Ave_r、Ave_g、Ave_bを取得後、計算用一時SRAM405に格納している画素値Dred(n)、Dgreen(n)、Dblue(n)を用いて、CPU401で画素位置nにおける後述する判定処理をRed、Green、Blue各色で行い、各色の判定処理の結果Red(n)、Green(n)、Blue(n)を出力する(S106,S107,S108)。
Red(n)、Green(n)、Blue(n)出力後、Red(n)=Green(n)=Blue(n)であるか判定処理を行う(S109)。Red(n)=Green(n)=Blue(n)であるとき(S109_Yes)、nが最終画素位置であるか判定する(S110)。nが最終画素位置でなかった場合(S110_No)は、n=n+1にし(S112)、判定処理へ戻る。nが最終画素位置である場合(S110_Yes)は、CPU401は干渉縞は発生していないと判断し、裏面原稿読み取りユニット106a用のシェーディングデータを算出し、バックアップ用メモリ402に格納する(S111)。Red(n)=Green(n)=Blue(n)でないとき(S109_No)、CPU401は干渉縞が発生していると判断し、裏面原稿読み取りユニット106a用のシェーディングデータを算出するタイミングを変更する(S113)。本実施例における変更した裏面原稿読み取りユニット106a用のシェーディングデータを算出するタイミングの詳細は後述する。
図8は前述した判定処理(Red)(S106)の処理の流れを示すフローチャートである。まず、計算用一時SRAM405に格納している画素位置nにおける画素値Dred(n)とCPU401で算出したRedの全画素の平均値Ave_rと任意設定した閾値THredを用いて|Dred(n)−Ave_r|≧THredであるか判定する(S201)。|Dred(n)−Ave_r|≧THredであるときは(S201_Yes)、判定処理の結果Red(n)を1に設定し、逆に|Dred(n)−Ave_r|≧THredでないときは(S201_No)判定処理の結果Red(n)を1に設定する。
上記の判定処理(Red)と同様の処理をGreen(S107)、Blue(S108)でも行い、画素位置nにおける判定処理結果Green(n)、Blue(n)を出力する。
図9は原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が接触していた時の原稿搬送前と原稿搬送時の様子を示したものである。
図9(a)は原稿搬送前の状態であり、原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が接触しているため、干渉縞が発生し、裏面原稿読み取りユニット106aが第1白基準板125を正常に読みこむことができない。
そこで、本実施例ではCPU401が干渉縞が発生していると判定した時、裏面原稿読み取りユニット106a用のシェーディングデータを算出するタイミングを図9(b)のように原稿搬送時に原稿102が原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126の間にあり、且つ原稿102の裏面を裏面原稿読み取りユニット106aが原稿102の読み取る前に変更する。図9(b)のように、原稿102が原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126の間にあり、且つバネ205により裏面原稿読み取りユニット106aが持ち上がる位置(以後、位置Aとする)に搬送された時、原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が接触しない状態になる。これにより、原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126の接触により発生していた干渉縞も発生しないため、裏面原稿読み取りユニット106aは第1白基準板125を読み込み、裏面シェーディングデータを算出することができる。
上記の処理を行うことによって、原稿読み取りガラス119と原稿台ガラス126が接触しない状態で裏面シェーディングデータを算出することが可能になるが、本来裏面シェーディングデータの算出するタイミングは、裏面原稿読み取りユニット106aが定位置に固定されセンサのばらつき最小限に抑えられる原稿搬送前に行うことが望ましい。そのため、CPU401が干渉縞を検出しなかった場合は、原稿搬送前に裏面シェーディングデータを算出する。
本実施例における干渉縞発生時の裏面シェーディングデータ算出処理は、ジョブ前に例えば干渉縞発生時調整モードを設け、読み取り用原稿とは別の原稿を原稿トレイ101に設置し、ユーザーがコントローラパネル407を通して干渉縞発生時調整モードがONになったときに原稿を搬送させて行っても良い。また、生産性向上のためにジョブ時の1枚目の原稿搬送時に行っても良い。
図10は裏面シェーディングのタイミング変更時の処理内容をフローチャートで示したものである。まず、CPU401が原稿搬送モータ105を駆動させ、原稿102を搬送開始する(S301)。次に、CPU401が原稿102が位置Aまで搬送されたかを判定処理を行う(S302)。原稿102が位置Aまで搬送されていない場合(S302_No)は判定処理を続行し、原稿102が位置Aまで搬送された場合(S302_Yes)は、裏面原稿読み取りユニット106a用のシェーディングデータを算出し、バックアップ用メモリ402に格納する(S303)。
101 原稿トレイ、102 原稿、105 原稿搬送モータ、
106a 裏面原稿読み取りユニット、
106b 表面原稿読み取りユニット、
107a 裏面原稿読み取り位置、
107b 表面原稿読み取り位置、
108 排紙トレイ、119 原稿読み取りガラス、
120 原稿搬送読み取り装置、121 原稿ピックローラー、
122 原稿分離ローラー、123 原稿搬送ローラー、
124 原稿オフセットローラ、125 第1白基準板、126 原稿台ガラス、
127 第2白基準板、128 白板、150 原稿読み取り装置、
151 原稿搬送モーター駆動回路、152 リーダーモーター、
153 リーダーモーター駆動回路、201a LED光源(裏)、
202a 導光体(裏)、203a CISラインセンサ(裏)、
204a レンズ(裏)、201b LED光源(表)、202b 導光体(表)、
203b CISラインセンサ(表)、204b レンズ(表)、401 CPU、
402 バックアップ用メモリ、403a A/D変換回路(裏)、
403b A/D変換回路(表)、404 シェーディング補正回路、
405 計算用一時SRAM、407 コントローラパネル、500 基準部材

Claims (2)

  1. 原稿を積載する原稿積載手段と(101)、原稿を搬送する原稿搬送部(105)と、前記搬送される表面の原稿を読み取る表面原稿読み取り部(106b)と、裏面の原稿を読み取る裏面原稿読み取り部(106a)と、前記裏面原稿読み取り部(106a)と原稿読取位置(107a)の間に配置される原稿読み取りガラス(119)と、前記原稿読取ガラス(119)と対向に配置された原稿台ガラス(126)と、前記裏面原稿読み取り部(106a)のシェーディングデータを生成するための第1白基準板(125)と、前記表面原稿読み取り部(106b)のシェーディングデータを生成するための第2白基準板(127)と、前記裏面原稿読み取り部(106a)が前記第1白基準板(125)を読み取り、又は前記表面原稿読み取り部(106b)が前記第2白基準板(127)を読み取り、シェーディングデータを生成するシェーディングデータ生成手段(401、405)と、前記シェーディングデータ生成手段で生成されたシェーディングデータを保持するシェーディングデータ保持手段(402)と、前記シェーディングデータを補正する補正係数生成手段(401)と、前期原稿読み取りガラス(119)に配置されている白板(128)と、前記原稿台ガラス(126)と前記原稿読み取りガラス(119)との接触によって発生する干渉縞が発生しているか否かを判定する干渉縞発生判定手段(401)と、
    を有する原稿読み取り装置において、
    前記裏面原稿読み取り部(106a)が前記第1白基準板(125)を読み取り、前記シェーディングデータ生成手段(401、405)でシェーディングデータを生成する前に、前記シェーディングデータを補正する補正係数生成手段(401)によってシェーディング補正された前記表面原稿読み取り(106b)が前記白板(128)を読み込み、干渉縞が発生しているか否かを前記干渉縞発生判定手段(401)で判定し、干渉縞が発生していた場合は、前記裏面原稿読み取り部(106a)が前記第1白基準板(125)の読み取りタイミングを変更することを特徴とする画像読み取り装置。
  2. 前記干渉縞発生判定手段(401)によって干渉縞が発生している判定された場合、前記裏面原稿読み取り部(106a)が前記第1白基準板(125)の読み取りタイミングを、原稿搬送時に原稿が原稿読み取りガラス(119)と前記原稿台ガラス(126)間にあり、且つ前記裏面原稿読み取り部(106a)が原稿を読み取る前に変更することを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。
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