JP4485618B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像読取装置に係り、特に、ディジタル複写装置などの画像形成装置に適用される画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置、すなわちディジタル複写装置は、原稿画像を光学的に読み取って画像データを作成する画像読取装置すなわちスキャナ部、及びスキャナ部で作成された画像データに基づいて用紙上に画像を形成するプリンタ部を備えている。
【0003】
スキャナ部は、原稿テーブルに載置された原稿を照明する露光ランプ、及び、この露光ランプによって照明された原稿からの反射光を所定の方向に反射する第1ミラーを一体に保持する第1キャリッジと、第1ミラーによって反射された反射光を順に反射する互いに直角に配置された第2ミラー及び第3ミラーを一体に保持する第2キャリッジと、第3ミラーによって反射された反射光を所定の倍率で結像させる結像レンズと、結像レンズの結像面に結像された光の光量に対応した電気信号を生成する主走査方向に一列に配置されたCCDラインセンサとを備えている。
【0004】
このような画像形成装置において、電源投入時やジャム処理後、あるいはトナー補給後などのイニシャライズ動作時においては、スキャナ部内の第1キャリッジをモータ駆動回路によって制御されたステッピングモータにより副走査方向に沿って移動し、第1キャリッジのホームポジションに導く必要がある。
【0005】
従来、第1キャリッジのホームポジションを検出するために、発光素子及び受光素子によって構成された透過型フォトインタラプタがスキャナ部のベースに設置されている。すなわち、設置された透過型フォトインタラプタのスリットを基準位置とし、第1キャリッジを副走査方向に沿って移動した際に、第1キャリッジに設けられたホームポジション設定用の板金が基準位置のスリットを遮ることにより、透過型フォトインタラプタ内で発光素子の光を受光できなくなる。
【0006】
これにより、透過型フォトインタラプタの出力電圧がハイ(H)からロー(L)、あるいはLからHへとレベル変化する。このような出力電圧のレベル変化を検出することにより、第1キャリッジの現在位置を検出することができる。第1キャリッジの現在位置を検出した後、予め設定されたパルス数をステッピングモータに入力し、第1キャリッジをホームポジションへ移動させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
透過型フォトインタラプタを使用した従来技術は、スキャナ部のベースに透過型フォトインタラプタを設ける必要があるため、取り付けスペースを確保する必要があり、装置の小型化の妨げとなる問題がある。
【0008】
また、透過型フォトインタラプタがベースに傾いて取り付けられた場合や、振動などの衝撃が装置に加わったことによって傾いた場合には、第1キャリッジの正確な位置が検出できない問題が発生する。
【0009】
さらに、透過型フォトインタラプタに接続されているハーネスに断線が発生した場合や、コネクタ抜けが発生した場合には、出力電圧のレベル変化を検出できないため、第1キャリッジの位置を検出することができないといった問題が発生する。
【0010】
また、透過型フォトインタラプタ自体の単価が高価であるとともに、透過型フォトインタラプタを制御基板に接続するためのハーネスなどのパーツが必要となるためコスト低減を妨げる要因の一つとなっている。
【0011】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、コストを低減することが可能であるとともに装置の小型化が可能で、且つ確実にイニシャライズ動作において第1キャリッジを所定のホームポジションに導くことが可能な画像読取装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、原稿が載置される原稿テーブルと、前記原稿テーブルに載置された原稿を照明する照明手段と、前記照明手段によって照明された原稿からの反射光を所定の方向に案内する案内手段と、前記案内手段によって案内された反射光を受光して光量に応じた電気信号を出力する主走査方向に配列された光電変換手段と、前記照明手段及び前記案内手段を一体に保持する保持手段と、前記保持手段を前記原稿テーブルに沿った副走査方向に平行移動させるように駆動する駆動手段と、前記原稿テーブルの副走査方向一端部に配置され、主走査方向に伸びる直線状の前記保持手段のホームポジションに中心を有するとともにこの中心について主走査方向に対称で且つ副走査方向に対称な第1マークと、この第1マークより前記原稿テーブル側に配置された主走査方向に伸びる直線状の第2マークと、前記第1マークと前記第2マークとの間に設けられ白色であってシェーディング補正位置を含むシェーディング補正エリアとを有する位置決め手段と、イニシャライズ時に、前記照明手段を点灯し、前記駆動手段を駆動して前記保持手段を副走査方向他端部に向かう第1方向に移動し、前記光電変換手段から出力された電気信号に基づいて前記位置決め手段の第2マークを検出した場合及び所定距離移動しても第1及び第2マークを検出できなかった場合に前記駆動手段を駆動して前記保持手段を第1方向とは逆の第2方向に移動し、前記位置決め手段の第1マークの中心を検出することによって前記保持手段をホームポジションに導くように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像読取装置が提供される。
【0013】
本発明の他の態様によれば、原稿が載置される原稿テーブルと、前記原稿テーブルに載置された原稿を照明する照明手段と、前記照明手段によって照明された原稿からの反射光を所定の方向に案内する案内手段と、前記案内手段によって案内された反射光を受光して光量に応じた電気信号を出力する主走査方向に配列された光電変換手段と、前記照明手段及び前記案内手段を一体に保持する保持手段と、前記保持手段を前記原稿テーブルに沿った副走査方向に平行移動させるように駆動する駆動手段と、前記原稿テーブルの副走査方向一端部に配置され、主走査方向に伸びる直線状の前記保持手段のホームポジションに中心を有するとともにこの中心について主走査方向に対称で且つ副走査方向に対称な黒色の第1マークと、この第1マークより前記原稿テーブル側に配置された主走査方向に伸びる直線状の黒色の第2マークと、前記第1マークより前記原稿テーブルから離れた領域に設けられ副走査方向にXmmの幅を有する白領域と、前記第1マークと前記第2マークとの間の領域に設けられ副走査方向にXmmの幅を有するとともに白色であってシェーディング補正位置を含むシェーディング補正エリアとを有する位置決め手段と、イニシャライズ時に、前記照明手段を点灯しながら前記駆動手段を駆動して前記保持手段を副走査方向他端部側に向かう第1方向に(X+1)mm移動した時に、前記光電変換手段から出力された電気信号に基づいて黒レベルを検出できなかった場合には、前記駆動手段を駆動して前記保持手段を第1方向とは逆の第2方向に移動し、前記位置決め手段の第1マークの中心を検出することによって前記保持手段をホームポジションに導き、前記保持手段を第1方向に移動中に第2マークに対応した黒レベルの信号を検出した場合には、前記保持手段を第2方向に移動し、前記位置決め手段の第1マークの中心を検出することによって前記保持手段をホームポジションに導くように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像読取装置が提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の画像読取装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0019】
図1には、この発明の画像読取装置を適用可能な画像形成装置すなわちディジタル複写装置の断面、及びこの複写装置を制御する制御系が概略的に示されている。
【0020】
図1に示すように、ディジタル複写装置は、原稿画像を読み取って画像データを生成する画像読取装置として機能するスキャナ部4と、画像データに基づいて用紙上に画像を形成するプリンタ部6とを有している。
【0021】
スキャナ部4は、装置本体の上面に配設され、原稿Dが載置される透明なガラス面を有する原稿テーブル11を有している。原稿テーブル11の下方には、原稿テーブル11に載置された原稿Dを照明する照明手段として機能する露光ランプ12、この露光ランプ12の周囲を囲み、露光ランプ12から出射した照明光を指向性良く原稿Dに向けて反射する反射板13、及び、原稿Dからの反射光を所定の方向に反射する案内手段として機能する第1ミラー15などを含む保持手段として機能する第1キャリッジC1が配置されている。
【0022】
原稿テーブル11は、ガラス面250と、このガラス面250の一端部側に配置され、原稿の位置決め及びサイズの設定の補助となるスケール252と、このスケール252の下面に配置され、第1キャリッジC1のホームポジションを規定するためのマークなどを有して位置決め手段として機能する基準位置板254とによって構成されている。
【0023】
原稿テーブル11の側方であって、第1ミラー15により反射された反射光が案内される方向には、第1ミラー15により案内される原稿Dからの反射光を順に反射する第2ミラー20、及び第3ミラー21が互いに直角に配置された第2キャリッジC2が配設されている。この第2キャリッジC2は、第1キャリッジC1を駆動する歯付きベルトなどにより第1キャリッジC1に従動されるとともに、第1キャリッジC1に比較して1/2の速度で原稿テーブル11に沿って副走査方向に平行に移動される。
【0024】
第1キャリッジC1の下方であって、第2キャリッジC2を介して折返された光の光軸を含む面内には、図示しない駆動機構を介して移動可能に形成され、第2キャリッジC2からの反射光に集束性を与えるとともに、自身が移動することにより反射光を所定の倍率で結像させる結像レンズ22、及び、結像レンズ22の結像面の主走査方向に一列に配置され、結像された光の光量に対応した電気信号を生成する光電変換手段として機能するCCDラインセンサ23が配置されている。
【0025】
プリンタ部6は、装置本体のほぼ中央に回転自在に位置された像担持体としての円筒状の感光体ドラム30と、感光体ドラム30表面を所定の電荷に帯電させる帯電チャージャ31と、画像データに基づいて強度変調されたレーザ光を出射する半導体レーザを備え、帯電された感光体ドラム30の表面に静電潜像を形成する露光装置41と、感光体ドラム30の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給して所望の画像濃度で現像する現像装置32と、用紙を感光体ドラムに向けて供給する供給装置から給紙された用紙に感光体ドラム30に形成されたトナー像を転写するとともにトナー像が転写された用紙を感光体ドラム30から分離させるための転写バイアスを供給する円筒状の転写ローラ33と、感光体ドラム30の表面からコピー用紙Pを剥離する剥離爪34と、感光体ドラム30の表面に残留したトナーを清掃する清掃装置35と、感光体ドラム30の表面に残った電位を除電する除電器36とを備えている。
【0026】
用紙の供給装置としては、A3、A4、A5、B4、及びB5などの各規定の定型サイズの用紙を所定枚数収容可能に形成されているとともにこれらの用紙を感光体ドラム30に向けて給紙する用紙カセットと、これらの定型サイズの他に、名刺サイズ、大・中・小の封筒サイズ、及びハガキサイズ、さらに任意のサイズの用紙、すなわち不定型サイズを手差し挿入することにより感光体ドラム30に向けて給紙する手差し給紙装置54とを備えている。
【0027】
手差し給紙装置54は、手差し用の用紙が載置される手差しトレイ54A、および、手差しトレイ54A上の用紙を1枚ずつ取り出して感光体ドラム30に向けて給紙するピックアップローラ54Bを備えている。
【0028】
転写ローラ33は、円筒状の感光体ドラム30の中心軸と平行な中心軸を有する円筒状に形成され、感光体ドラム30に接触して設けられている。
【0029】
トナー像が転写された用紙を搬送する搬送路51の進行方向には、用紙を搬送する搬送ベルト52が組み込まれている。搬送ベルト52により用紙Pが搬送される方向には、ローラ表面が互いに圧接されたヒートローラ対を含み、トナー像が転写された用紙を加熱することでトナー像を溶融させつつトナー像と用紙とを加圧して用紙にトナー像を定着させる定着装置53が設けられている。
【0030】
搬送路51の感光体ドラム30の近傍・上流側には、搬送路51を案内された用紙の傾きを補正するとともに、感光体ドラム30上のトナー像の先端と用紙の先端とを整合させ、感光体ドラム外周面の移動速度と同じ速度で用紙を転写部へ給紙するレジストローラ対58が配設されている。また、レジストローラ対58の手前側には、用紙の到達を検出するとともに給紙された用紙のジャムを検知するジャム検知センサ59が設けられている。
【0031】
また、原稿テーブル11の近傍には、複写装置に対して種々の情報を入力するとともに、入力された情報及び複写装置の動作状態などを表示する表示部を備えた操作パネル200が配置されている。
【0032】
また、この複写装置は、制御手段として機能するCPU77と、このCPU77に接続され、装置本体を動作させるためのプログラム、CCDラインセンサ23によって生成された画像信号すなわち原稿画像に対応した画像データ、及び操作パネル200等を介して入力されたデータなどが一時的に記憶される記憶手段として機能するメモリ78と、CCDラインセンサ23によって生成された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部79と、画像データに基づいて、露光装置41の半導体レーザの駆動を制御するレーザ駆動回路80とを有している。
【0033】
CPU77には、露光ランプ13を点灯するランプ点灯回路81、第1キャリッジC1及び第2キャリッジC2を移動させるステッピングモータ、感光体ドラム30および現像器32を回転させるメインモータ、及び、搬送ベルト52を駆動する小型モータなどの各種モータを、それぞれ、所定の速度で回転させるための駆動手段として機能するモータ駆動回路82、帯電チャージャ31および転写ローラ33に供給する電流を制御する電流供給手段として機能する高電圧発生回路83、剥離爪34、清掃器35およびタイミングローラ対58などに利用されるソレノイドなどをオン/オフするメカニカルコントローラ84、ジャム検知センサ59や複数のセンサからのオン/オフ信号が入力される入力回路85、定着装置53の定着温度を制御する温度制御回路86、操作パネル200などの入力装置とCPU77との接続するインタフェース87、及び、通信回線やモデムを介して外部装置との間でデータを送受信する外部コントローラ88などが接続されている。
【0034】
図2は、この複写装置に適用される操作パネル200周辺を概略的に示す平面図である。
【0035】
図2に示すように、操作パネル200には、原稿テーブル11に載置された原稿画像の画像データに基づいて用紙に画像を複写する複写機能を実行するための複写モードを設定する複写ボタン202、ファクシミリ機能を実行するためのFAXモードを設定するFAXボタン204、及びプリンタ機能を実行するためのプリンタモードを設定するプリンタボタン206が設けられている。
【0036】
また、操作パネル200には、複写モードにおいて複写枚数などの数値を入力するためのテンキー208、複写の開始を指示するスタートボタン210、複写枚数を訂正するときや複写動作を停止させるときなどに使用されるクリア/ストップボタン212、選択したモードや各種設定した条件等をすべてクリアするオールクリアボタン214、及び、複写倍率を設定するための倍率設定ボタン216が設けられている。
【0037】
スタートボタン210は、原稿給紙台にセットされた原稿の読み取り開始を指示するとともに、画像データに基づいた画像の形成を指示する入力手段として機能する。
【0038】
さらに、操作パネル200には、画像を形成したい用紙のサイズ、すなわち所望のサイズの用紙が収容された用紙カセットを選択設定するための用紙サイズボタン218、原稿テーブル11に載置された原稿のサイズを検知して自動的に用紙サイズを設定する自動用紙選択ボタン220、原稿サイズを設定するための原稿サイズボタン222、及び、用紙サイズボタン218によって設定された用紙サイズと検知した原稿サイズとに基づいて自動的に複写倍率を設定する自動倍率選択ボタン224が設けられている。
【0039】
これらの各種設定ボタンの他に、さらに、設定されたモードの内容や操作手順などの案内情報を表示させる操作ガイドボタン226、予熱状態を設定する予熱ボタン228、プリンタ部の動作中に割り込みを指示する割り込みボタン230などが設けられている。
【0040】
そして、この操作パネル200の略中央には、装置の状態、操作手順、及び、ユーザに対して各種のメッセージを文字や図形で表示するタッチパネル式の液晶表示装置(LCD)によって構成された表示パネル240が設けられている。この表示パネル240は、各機能毎にその操作を画面に表示するものである。
【0041】
図3は、上述したスキャナ部に適用可能な第1の実施の形態に係る原稿テーブルをキャリッジ側から見た概略的な平面図である。
【0042】
図3に示したように、基準位置板254は、第1キャリッジC1のホームポジションすなわち基準位置を規定するための第1マーク254Aと、この第1マーク254Aより原稿テーブル11のガラス面250の一端部側の位置に設けられた第2マーク254Bと、この第2マーク254Bとガラス面250の一端部との間に設けられたシェーディング補正エリア254Cと、を有している。
【0043】
第1マーク254Aは、第1キャリッジC1のホームポジションに中心を有し、この中心について主走査方向Aに対称で且つ副走査方向Bに対称な、例えば黒色の「×」型のマークである。第2マーク254Bは、主走査方向Aに沿って伸びる黒色の直線状のマークである。
【0044】
この基準位置板254は、下地が白色であり、第1マーク254Aよりガラス面一端部から離れる側、及び、第1マーク254Aと第2マーク254Bとの間のそれぞれの領域は、共に白色である。また、シェーディング補正エリア254Cも、下地の白色である。
【0045】
ここで、図3に示したような原稿テーブルを、第1キャリッジC1が移動する副走査方向Bに沿って、順に、ガラス面250及び基準位置板254のシェーディング補正エリア254Cまでの領域を▲1▼エリア、副走査方向Bに所定の幅を有する第2マーク254Bが設けられた領域を▲2▼エリア、第2マーク254Bと第1マーク254Aとの間に設けられた副走査方向BにXmmの幅を有する白領域を▲3▼エリア、第1マーク254Aが設けられた領域を▲4▼エリア、および、第1マーク254Aよりガラス面一端部から離れる側に設けられた副走査方向BにXmmの幅を有する白領域を▲5▼エリアとする。
【0046】
また、第1マーク254Aの中心すなわち基準位置から、原稿先端位置すなわちガラス面250とシェーディング補正エリア254Cとの境界までの副走査方向Bに沿った距離をYmm、第1マーク254Aの中心からシェーディング補正位置までの副走査方向に沿った距離をZmmとする。
【0047】
各エリアに向けて露光ランプ12を点灯した時にCCDラインセンサ23から出力される電圧信号は、以下の通りである。
【0048】
すなわち、▲1▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、シェーディング補正エリア254Cを照明した際に1ラインすべてが白レベルとなるが、ガラス面250を照明した際には原稿によって出力が変化するため、信号レベルは不定となる。
【0049】
▲2▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、1ラインがすべて黒レベルの電圧信号が出力される。▲3▼エリア及び▲5▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、1ラインがすべて白レベルの電圧信号が出力される。▲4▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、1ライン中の一部、すなわち1箇所または2箇所で黒レベルが発生するとともにその他は白レベルの電圧信号が出力される。
【0050】
このように各エリア毎に出力される電圧信号に基づいて、電源投入時や、ジャム処理後、及びトナー補給後などに行われる第1キャリッジC1のイニシャライズ動作について説明する。
【0051】
図4は、第1キャリッジのイニシャライズ動作の第1の実施の形態を説明するためのフローチャートである。ここでは、電源投入時における第1キャリッジC1のイニシャライズ動作について説明する。
【0052】
まず、ユーザによって電源が投入されると、CPU77は、第1キャリッジC1のイニシャライズ動作のために、第1キャリッジC1を移動させるステッピングモータを駆動せずに、ランプ点灯回路81を制御してその場で露光ランプ12を点灯させる(ST1)。
【0053】
露光ランプ12が点灯したことにより、露光ランプ12からの照明光は、原稿テーブル11に向けて出射され、原稿テーブル11に載置された原稿Dまたは基準位置板254で反射される。この反射光は、第1ミラー15、第2ミラー20、第3ミラー21、及び結像レンズ22を介してCCDラインセンサ23に入力される(ST2)。
【0054】
CPU77は、このときにCCDラインセンサ23から出力される電圧信号に基づいて、1ライン分全てが白レベルであるか否かを判断する(ST3)。この時、CPU77は、1ライン分全てが白レベルの電圧信号が出力された場合には(ST3、Y)、上述した▲1▼、▲3▼、または▲5▼のいずれかのエリアに第1キャリッジC1が存在すると判断する。また、CPU77は、1ライン中に黒レベルが存在する電圧信号が出力された場合には(ST3、N)、上述した▲1▼、▲2▼、または▲4▼のいずれかのエリアに第1キャリッジC1が存在すると判断する。
【0055】
続いて、CPU77は、第1キャリッジC1の存在位置にかかわらず、モータ駆動回路82を制御してステッピングモータにより、第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ったFWD方向に露光ランプ12を点灯した状態で移動させる(ST4、ST5)。1ライン中に黒レベルが存在すると判断した▲1▼、▲2▼、または▲4▼エリアにおいては、1ライン全てが白レベルの電圧信号が出力されるまで第1キャリッジC1を移動する(ST6)。
【0056】
そして、CPU77は、1ライン全てが白レベルの電圧信号の出力を検知してから(ST3、Y、ST6、Y)、第1キャリッジC1を(X+1)mm移動させる。
【0057】
CPU77は、第1キャリッジC1が(X+1)mm移動中に、CCDラインセンサ23から出力された電圧信号が1ライン中に黒レベルを含まないと判断した場合には(ST7、Y)、電源投入時に第1キャリッジC1が▲1▼または▲2▼エリアに存在していたと判断する。
【0058】
そして、CPU77は、モータ駆動回路82を制御してステッピングモータにより、第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ったBWD方向に露光ランプ12を点灯した状態で移動させる(ST8)。この第1キャリッジC1の移動にともなって、CPU77は、CCDラインセンサ23から、順に以下のように出力された電圧信号を検知する。
【0059】
すなわち、まず、CPU77は、▲2▼エリアの第2マーク254Bに対応した1ライン全てが黒レベルの電圧信号すなわち図5に示したaのような電圧信号を検出する(ST9、Y)。続いて、CPU77は、▲3▼エリアの白領域に対応した1ライン全てが白レベルの電圧信号すなわち図5に示したbのような電圧信号を検出する(ST10、Y)。
【0060】
続いて、CPU77は、▲4▼エリアの第1マーク254Aに対応した1ライン中に黒レベルが存在する電圧信号すなわち図5に示したc、d、e、f、及び、gのような電圧信号を順に検出する(ST11、Y)。これにより、CPU77は、第1キャリッジC1の存在位置を判断することが可能となる。
【0061】
また、CPU77は、a→b→c→d→…の順に電圧信号を検出できなかった場合には、第1キャリッジC1が▲1▼エリア内に存在し、原稿画像に対応した電圧信号が出力されていると判断する。この場合、さらに第1キャリッジC1をBWD方向に移動させることにより、CPU77は、必ずa→b→c→d→…の順に電圧信号を検出できる。
【0062】
CPU77は、図5に示したgの電圧信号を検出した時点で、第1キャリッジC1の移動方向をFWD方向に切り換える(ST12)。そして、CPU77は、モータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1を図5に示したeの電圧信号を検出する基準位置すなわちホームポジションまで移動する(ST13、Y)。
【0063】
さらに、CPU77は、モータ駆動回路82を制御して、図5に示したeの電圧信号を検出した位置を基準位置と判断するとともに(ST14)、この基準位置からFWD方向にZmm離れたシェーディング補正位置まで第1キャリッジC1を移動する(ST15)。そして、CPU77は、第1キャリッジC1の移動を停止し(ST16)、シェーディング補正を行なう(ST17)。
【0064】
シェーディング補正を終了した後、CPU77は、ランプ点灯回路81を制御して、露光ランプ12を消灯し(ST18)、再びモータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1をBWD方向にZmm移動し(ST19)、第1キャリッジC1の移動を停止する(ST20)。これにより、第1キャリッジC1は、等倍加速開始位置すなわちホームポジションに待機した状態で、イニシャライズ動作を終了する。
【0065】
一方、ステップST7において、CPU77は、第1キャリッジC1が(X+1)mm移動中に、CCDラインセンサ23から出力された電圧信号が1ライン中に黒レベルを含むと判断した場合には(ST7、N)、その1ライン分全てが黒レベルの電圧信号であるか否かを判断する(ST21)。
【0066】
そして、CPU77は、1ライン分全てが黒レベルの電圧信号すなわち図5に示したaの電圧信号を検出した場合には(ST21、Y)、この電圧信号を検出した直後に露光ランプを点灯した状態で第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ったBWD方向に移動させる(ST22)。この時、CPU77は、電源投入時に第1キャリッジC1が▲1▼、▲3▼または▲4▼エリアに存在していたと判断する。
【0067】
そして、CPU77は、第1キャリッジC1をさらにBWD方向に移動させることにより、上述したステップST10に戻り、図5に示したb→c→d→…の電圧信号を順に検出し、第1キャリッジC1の存在位置を判断することが可能となる。
【0068】
また、ステップST21において、CPU77は、1ライン分全てが黒レベルの電圧信号を検出しなかった場合には(ST21、N)、直後に、図5に示したgの電圧信号を検出したか否かを判断する(ST23)。そして、CPU77は、図5に示したgの電圧信号を検出しなかった場合(ST23、N)、電源投入時に第1キャリッジC1が▲1▼エリアに存在していたと判断し、ステップST8に戻る。
【0069】
また、CPU77は、図5に示したgの電圧信号を検出した場合(ST23、Y)、第1キャリッジC1のFWD方向への移動に伴って、順に、図5のf→e→d→cの電圧信号を検出したか否かを判断する(ST24)。CPU77は、この順で電圧信号を検出できなかった場合には(ST24、N)、電源投入時に第1キャリッジC1が▲1▼エリアに存在していたと判断し、ステップST8に戻る。
【0070】
CPU77は、gの電圧信号を検出した後に、f→e→d→cの電圧信号を順に検出した場合には(ST24、Y)、電源投入時に第1キャリッジC1が▲5▼エリアに存在していたと判断し、モータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ってBWD方向に移動させる(ST25)。そして、CPU77は、モータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1を図5に示したeの電圧信号を検出する基準位置すなわちホームポジションまで移動する(ST26、Y)。
【0071】
そして、上述したステップST14に戻り、基準位置からFWD方向にZmm離れたシェーディング補正位置においてシェーディング補正を行ない、第1キャリッジC1を再びBWD方向にZmm移動して基準位置に導き、イニシャライズ動作を終了する。
【0072】
上述したような制御により、透過型フォトインタラプタを使用することなく第1キャリッジC1を確実にホームポジション(基準位置)に導くことが可能となり、コストを低減することが可能となるとともに、装置の小型化を実現することが可能となる。
【0073】
次に、この発明の第2の実施の形態について説明する。
【0074】
図6は、上述したスキャナ部に適用可能な第2の実施の形態に係る原稿テーブルをキャリッジ側から見た概略的な平面図である。
【0075】
図6に示したように、基準位置板254は、第1キャリッジC1のホームポジションすなわち基準位置を規定するための第1マーク254Aと、この第1マーク254Aより原稿テーブル11のガラス面250の一端部側の位置に設けられた第2マーク254Bと、を有している。
【0076】
第1マーク254Aは、上述した第1の実施の形態と同様に、第1キャリッジC1のホームポジションに中心を有し、この中心について主走査方向Aに対称で且つ副走査方向Bに対称な、例えば黒色の「×」型のマークである。第2マーク254Bも、上述した第1の実施の形態と同様に、主走査方向Aに沿って伸びる黒色の直線状のマークである。
【0077】
この基準位置板254は、下地が白色であり、第1マーク254Aよりガラス面一端部から離れる側、及び、第1マーク254Aと第2マーク254Bとの間のそれぞれの領域は、共に白色である。第1マーク254Aと第2マーク254Bとの間の白領域は、シェーディング補正位置を含むシェーディング補正エリアとしても機能する。
【0078】
また、第2マーク254Bとガラス面250との間には、副走査方向に約2mmの幅を有する主走査方向がすべて白の領域が設けられている。この白領域により、原稿先端位置がばらついた場合であっても基準位置板254の第2マーク254Bが用紙の先端にコピーされることを防止できる。
【0079】
ここで、図3に示したような原稿テーブルを、第1キャリッジC1が移動する副走査方向Bに沿って、順に、ガラス面250及び2mmの幅の白領域を▲1▼エリア、副走査方向Bに所定の幅を有する第2マーク254Bが設けられた領域を▲2▼エリア、第2マーク254Bと第1マーク254Aとの間に設けられた副走査方向BにXmmの幅を有する白領域を▲3▼エリア、第1マーク254Aが設けられた領域を▲4▼エリア、および、第1マーク254Aよりガラス面一端部から離れる側に設けられた副走査方向BにXmmの幅を有する白領域を▲5▼エリアとする。
【0080】
また、第1マーク254Aの中心から原稿先端位置との境界までの副走査方向Bに沿った距離をYmm、第1マーク254Aの中心からシェーディング補正位置までの副走査方向に沿った距離をZmmとする。この第2の実施の形態におけるY及びZの値は、第1の実施の形態より大幅に縮小されている。
【0081】
このような構成の基準位置板254を用いて、上述した第1の実施の形態と同様の制御を行なうことにより、電源投入時や、ジャム処理後、及びトナー補給後などに、第1キャリッジC1のイニシャライズ動作を確実に行なうことができる。また、第2マーク254Bとガラス面250一端部との間に、シェーディング補正エリアを設ける必要がないため、光学系の省スペース化を図ることができるとともに、装置の小型化を実現することが可能となる。
【0082】
次に、第3の実施の形態について説明する。
【0083】
上述した第1及び第2の実施の形態では、イニシャライズ動作時において、CPU77が1ライン全て白レベルの電圧信号を検出した場合には、第1キャリッジC1が図3に示した▲5▼エリアに存在する可能性がある。▲5▼エリアに第1キャリッジC1が存在する場合に、BWD方向に移動すると、第1キャリッジC1が装置の壁面に衝突するため、必ず第1キャリッジC1をFWD方向に移動させる必要がある。
【0084】
つまり、イニシャライズ動作時において、▲5▼エリアと同じ電圧信号が得られる図3に示した▲1▼エリア及び▲3▼エリアに第1キャリッジC1が存在する場合であっても、▲5▼エリアとの違いを判断するための制御が必要である。
【0085】
また、1ライン中に黒レベルが存在する場合であっても、第1キャリッジC1の存在位置を判断することが困難であるため、FWD方向に移動させる必要がある。
【0086】
図7は、上述したスキャナ部に適用可能な第3の実施の形態に係る原稿テーブルをキャリッジ側から見た概略的な平面図である。
【0087】
図7に示したように、基準位置板254は、第1キャリッジC1のホームポジションを規定するためのマーク254Dと、このマーク254Dよりガラス面250の一端部側に設けられたシェーディング補正エリア254Cと、を有している。
【0088】
マーク254Dは、第1キャリッジC1のホームポジションに中心を有し、この中心について主走査方向Aに対称で且つ副走査方向Bに非対称な、例えば黒色の「×」型と、副走査方向Bに基準位置板254の端部まで伸びる直線とを組み合わせたマークである。この基準位置板254は、下地が白色であり、マーク254Dとシェーディング補正エリア254Cとの間の領域、及びシェーディング補正エリア254Cも、白色である。
【0089】
ここで、図7に示したような原稿テーブルを、第1キャリッジC1が移動する副走査方向Bに沿って、順に、ガラス面250及び基準位置板254のシェーディング補正エリア254Cまでの領域を▲1▼エリア、シェーディング補正エリア254Cとマーク254Dとの間に設けられた副走査方向BにXmmの幅を有する白領域を▲2▼エリア、マーク254Dの副走査方向Bに非対称な「×」が設けられた領域を▲3▼エリア、および、マーク254Dの副走査方向Bに伸びる直線が設けられた副走査方向BにWの幅を有する領域を▲4▼エリアとする。
【0090】
また、マーク254Dの中心から原稿先端位置までの副走査方向Bに沿った距離をYmm、マーク254Dの中心からシェーディング補正位置までの副走査方向に沿った距離をZmmとする。
【0091】
第1及び第2の実施の形態では、第1キャリッジC1のホームポジションを規定するためのマークの副走査方向に沿った両側に設けられた白領域を識別することができなかったが、この第3の実施の形態のように、副走査方向に非対称なマークを設け、且つマークの副走査方向一方の側にのみ白領域を設けることにより、各エリアを識別することが可能となる。また、主走査方向に伸びる黒色のマークも必要なくなるため、基準位置板254の幅を縮小することが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
【0092】
各エリアに向けて露光ランプ12を点灯した時にCCDラインセンサ23から出力される電圧信号は、以下の通りである。
【0093】
すなわち、▲1▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、シェーディング補正エリア254Cを照明した際に1ラインすべてが白レベルとなるが、ガラス面250を照明した際には原稿によって出力が変化するため、信号レベルは不定となる。
【0094】
▲2▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、1ラインがすべて白レベルの電圧信号が出力される。▲3▼エリア及び▲4▼エリア内の真下に第1キャリッジC1が位置している場合には、1ライン中の一部、すなわち1箇所または2箇所で黒レベルが発生するとともにその他は白レベルの電圧信号が出力される。
【0095】
このように各エリア毎に出力される電圧信号に基づいて、第1キャリッジC1のイニシャライズ動作について説明する。
【0096】
図8は、第1キャリッジのイニシャライズ動作の第3の実施の形態を説明するためのフローチャートである。ここでは、電源投入時における第1キャリッジC1のイニシャライズ動作について説明する。
【0097】
まず、ユーザによって電源が投入されると、CPU77は、第1キャリッジC1のイニシャライズ動作のために、第1キャリッジC1を移動させるステッピングモータを駆動せずに、ランプ点灯回路81を制御してその場で露光ランプ12を点灯させる(ST31)。
【0098】
露光ランプ12が点灯したことにより、露光ランプ12からの照明光は、原稿テーブル11に向けて出射され、原稿テーブル11に載置された原稿Dまたは基準位置板254で反射される。この反射光は、第1ミラー15、第2ミラー20、第3ミラー21、及び結像レンズ22を介してCCDラインセンサ23に入力される(ST32)。
【0099】
CPU77は、このときにCCDラインセンサ23から出力される電圧信号に基づいて、1ライン分全てが白レベルであるか否かを判断する(ST33)。この時、CPU77は、1ライン分全てが白レベルの電圧信号が出力された場合には(ST33、Y)、上述した▲1▼、または▲2▼のいずれかのエリアに第1キャリッジC1が存在すると判断する。
【0100】
続いて、CPU77は、モータ駆動回路82を制御してステッピングモータにより、第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ったBWD方向に露光ランプ12を点灯した状態で移動させる(ST34)。
【0101】
この第1キャリッジC1の移動にともなって、CPU77は、CCDラインセンサ23から、順に以下のように出力された電圧信号を検知する。
【0102】
すなわち、まず、CPU77は、シェーディング補正エリア254Cおよび▲2▼エリアの白領域に対応した1ライン全てが白レベルの電圧信号すなわち図9に示したaのような電圧信号を検出する(ST35、Y)。
【0103】
続いて、CPU77は、順に、▲3▼及び▲4▼エリアのマーク254Dに対応した1ライン中に黒レベルが存在する電圧信号すなわち図9に示したb、c、d、e、f、及び、gのような電圧信号を順に検出する(ST36、Y)。これにより、CPU77は、第1キャリッジC1の存在位置を判断することが可能となる。
【0104】
CPU77は、図9に示したgの電圧信号を検出した時点で、第1キャリッジC1の移動方向をFWD方向に切り換える(ST37)。そして、CPU77は、モータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1を図9に示したdの電圧信号を検出する基準位置すなわちホームポジションまで移動する(ST38、Y)。
【0105】
さらに、CPU77は、モータ駆動回路82を制御して、図9に示したdの電圧信号を検出した位置を基準位置と判断するとともに(ST39)、この基準位置からFWD方向にZmm離れたシェーディング補正位置まで第1キャリッジC1を移動する(ST40)。そして、CPU77は、第1キャリッジC1の移動を停止し(ST41)、シェーディング補正を行なう(ST42)。
【0106】
シェーディング補正を終了した後、CPU77は、ランプ点灯回路81を制御して、露光ランプ12を消灯し(ST43)、再びモータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1をBWD方向にZmm移動し(ST44)、第1キャリッジC1の移動を停止する(ST45)。これにより、第1キャリッジC1は、等倍加速開始位置すなわちホームポジションに待機した状態で、イニシャライズ動作を終了する。
【0107】
一方、ステップST33において、CPU77は、CCDラインセンサ23から出力された電圧信号が1ライン中に黒レベルを含むと判断した場合には(ST33、N)、その1ライン分全てが黒レベルの電圧信号であるか否かを判断する(ST46)。
【0108】
そして、CPU77は、1ライン分全てが黒レベルの電圧信号を検出した場合には(ST46、Y)、上述した▲1▼エリアに第1キャリッジC1が存在すると判断して、ステップST34に戻り、この電圧信号を検出した直後に露光ランプを点灯した状態で第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ったBWD方向に移動させる(ST34)。そして、CPU77は、以下同様の制御を行なう。
【0109】
また、ステップST46において、CPU77は、1ライン分全てが黒レベルの電圧信号を検出しなかった場合には(ST46、N)、モータ駆動回路82を制御してステッピングモータにより、第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ったFWD方向に露光ランプ12を点灯した状態で移動させる(ST47)。
【0110】
続いて、CPU77は、図9に示したgの電圧信号を検出したか否かを判断する(ST48)。そして、CPU77は、図9に示したgの電圧信号を検出しなかった場合(ST48、N)、1ライン全てが白レベルの電圧信号を検出したか否かを判断する(ST49)。そして、CPU77は、1ライン全てが白レベルの電圧信号を検出した場合には(ST49、Y)、電源投入直後に、第1キャリッジC1が▲1▼または▲3▼エリアに存在していたと判断して、ステップST34に戻る。
【0111】
また、CPU77は、図9に示したgの電圧信号を検出した場合(ST48、Y)、第1キャリッジC1のFWD方向への移動に伴って、順に、図9のf→e→d→c…の電圧信号を検出したか否かを判断する(ST50)。CPU77は、この順で電圧信号を検出できなかった場合には(ST50、N)、ステップST49に戻る。
【0112】
CPU77は、gの電圧信号を検出した後に、f→e→d→c…の電圧信号を順に検出した場合には(ST50、Y)、電源投入時に第1キャリッジC1が▲4▼エリアに存在していたと判断し、モータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1を副走査方向Bに沿ってBWD方向に移動させる(ST51)。そして、CPU77は、モータ駆動回路82を制御して、第1キャリッジC1を図9に示したdの電圧信号を検出する基準位置すなわちホームポジションまで移動する(ST52、Y)。
【0113】
そして、上述したステップST39に戻り、基準位置からFWD方向にZmm離れたシェーディング補正位置においてシェーディング補正を行ない、第1キャリッジC1を再びBWD方向にZmm移動して基準位置に導き、イニシャライズ動作を終了する。
【0114】
上述したような制御により、この第3の実施の形態では、第1及び第2の実施の形態と比較して、第1キャリッジC1が電源投入時に▲1▼エリアに存在し、1ライン全てが白または黒レベルであった場合、または、▲2▼エリアに存在した場合には、第1キャリッジC1を(X+1)mmFWD方向に駆動しない分、ホームポジションまで迅速に導くことが可能となり、イニシャライズ動作に要する時間を短縮することが可能となる。
【0115】
次に、この発明の第4の実施の形態について説明する。
【0116】
上述した第1乃至第3の実施の形態においては、シェーディング補正を行なう白地部分を設ける必要があったが、この第4の実施の形態では、シェーディング補正を行なう白地部分を設けずに、基準位置板254の「×」マーク部分でシェーディング補正を行なう制御について説明する。
【0117】
上述した第3の実施の形態を例にとって説明する。
【0118】
電源投入後、CCDラインセンサ23から出力される電圧信号に基づいて、第1キャリッジC1は、基準位置板254側まで導かれ、第1キャリッジC1の存在位置を判断することができる。
【0119】
そして、上述した実施の形態では、シェーディング補正を行なうために、第1キャリッジC1は、ホームポジションよりZmm移動するが、この実施の形態では、ホームポジションで1回シェーディング補正を行なうための1ラインデータを取り、CCDラインセンサ出力として、図9に示したdの電圧信号を得る。
【0120】
そして、図9に示したcの電圧信号を得る位置まで第1キャリッジC1を移動し、再度、シェーディング補正を行なうための1ラインデータを取り、CCDラインセンサ出力として図9に示したcの電圧信号を得る。
【0121】
図9に示したc及びdの電圧信号において、「×」マークによって黒レベルが発生する部分が予測できるため、dの電圧信号で発生する黒レベル部分は、cの電圧信号によって得られた白レベルと同一の白レベルを使用し、cの電圧信号で発生する黒レベル部分は、dの電圧信号によって得られた白レベルと同一の白レベルを使用し、これらを組み合わせることにより、シェーディング補正を行なう。
【0122】
このとき、想定していなかった部分に黒レベルが発生した場合、すなわち図9に示したc及びdの電圧信号において、黒レベルが発生する部分以外に黒レベルが発生した場合、CCDラインセンサ23の欠陥や、ゴミによる影響と判断し、組み合わせによる白レベルへの変換は行なわない。
【0123】
上述したような第4の実施の形態によれば、シェーディング補正エリアを設ける必要がなくなり、第1乃至第3の実施の形態と比較して、装置を小型化することが可能となる。
【0124】
上述したように、この発明の画像読取装置によれば、電源投入時やジャム処理後、あるいはトナー補給後などのイニシャライズ動作において、第1キャリッジを所定のホームポジションに導くために、透過型フォトインタラプタを使用した従来の技術と比較して、取り付けスペースを確保する必要もなく、基準位置板に所定のマークを印刷などによって設けるのみで、既存のCCDラインセンサからの出力に基づいて第1キャリッジをホームポジションに導くため、装置の小型化が可能となるとともに、コストを低減することが可能となる。
【0125】
さらに、所定のマークを備えた基準位置板、キャリッジ、CCDラインセンサそれぞれの相対位置が常に一定であるため、透過型フォトインタラプタの傾きや断線などの影響がなく、確実に第1キャリッジの位置を検出することが可能となり、正確に第1キャリッジをホームポジションに導くことが可能となる。
【0126】
なお、上述した実施の形態では、電源投入時における第1キャリッジのイニシャライズ動作について説明したが、ジャム処理後や、トナー補給後におけるイニシャライズ動作についても同様の制御を適用することができることは言うまでもない。
【0127】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、コストを低減することが可能であるとともに装置の小型化が可能で、且つ確実にイニシャライズ動作において第1キャリッジを所定のホームポジションに導くことが可能な画像読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の画像読取装置を備えた画像形成装置の一例としてのディジタル複写装置の概略的な構造及びこの複写装置を制御する概略的な制御系を示す図である。
【図2】図2は、図1に示した複写装置に備えられた操作パネルの構成を概略的に示す平面図である。
【図3】図3は、この発明の画像読取装置に適用可能な第1の実施の形態に係る原稿テーブルをキャリッジ側から見た概略的な平面図である。
【図4】図4は、この発明の第1の実施の形態における第1キャリッジをホームポジションに導くための制御方法を示したフローチャートである。
【図5】図5は、図3に示した原稿テーブルにおいて、各エリアを読み取った時のCCDラインセンサから出力される電圧信号を示す図である。
【図6】図6は、この発明の画像読取装置に適用可能な第2の実施の形態に係る原稿テーブルをキャリッジ側から見た概略的な平面図である。
【図7】図7は、この発明の画像読取装置に適用可能な第3の実施の形態に係る原稿テーブルをキャリッジ側から見た概略的な平面図である。
【図8】図8は、この発明の第3の実施の形態における第1キャリッジをホームポジションに導くための制御方法を示したフローチャートである。
【図9】図9は、図7に示した原稿テーブルにおいて、各エリアを読み取った時のCCDラインセンサから出力される電圧信号を示す図である。
【符号の説明】
1…ディジタル複写装置
4…画像読取部
6…画像形成部
11…原稿テーブル
12…露光ランプ
23…CCDラインセンサ
30…感光体ドラム
77…CPU
78…メモリ
81…ランプ点灯回路
82…モータ駆動回路
250…ガラス面
252…スケール
254…基準位置板
254A…第1マーク
254B…第2マーク
254C…シェーディング補正エリア
C1…第1キャリッジ
C2…第2キャリッジ
Claims (2)
- 原稿が載置される原稿テーブルと、
前記原稿テーブルに載置された原稿を照明する照明手段と、
前記照明手段によって照明された原稿からの反射光を所定の方向に案内する案内手段と、
前記案内手段によって案内された反射光を受光して光量に応じた電気信号を出力する主走査方向に配列された光電変換手段と、
前記照明手段及び前記案内手段を一体に保持する保持手段と、
前記保持手段を前記原稿テーブルに沿った副走査方向に平行移動させるように駆動する駆動手段と、
前記原稿テーブルの副走査方向一端部に配置され、主走査方向に伸びる直線状の前記保持手段のホームポジションに中心を有するとともにこの中心について主走査方向に対称で且つ副走査方向に対称な第1マークと、この第1マークより前記原稿テーブル側に配置された主走査方向に伸びる直線状の第2マークと、前記第1マークと前記第2マークとの間に設けられ白色であってシェーディング補正位置を含むシェーディング補正エリアとを有する位置決め手段と、
イニシャライズ時に、前記照明手段を点灯し、前記駆動手段を駆動して前記保持手段を副走査方向他端部に向かう第1方向に移動し、前記光電変換手段から出力された電気信号に基づいて前記位置決め手段の第2マークを検出した場合及び所定距離移動しても第1及び第2マークを検出できなかった場合に前記駆動手段を駆動して前記保持手段を第1方向とは逆の第2方向に移動し、前記位置決め手段の第1マークの中心を検出することによって前記保持手段をホームポジションに導くように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿が載置される原稿テーブルと、
前記原稿テーブルに載置された原稿を照明する照明手段と、
前記照明手段によって照明された原稿からの反射光を所定の方向に案内する案内手段と、
前記案内手段によって案内された反射光を受光して光量に応じた電気信号を出力する主走査方向に配列された光電変換手段と、
前記照明手段及び前記案内手段を一体に保持する保持手段と、
前記保持手段を前記原稿テーブルに沿った副走査方向に平行移動させるように駆動する駆動手段と、
前記原稿テーブルの副走査方向一端部に配置され、主走査方向に伸びる直線状の前記保持手段のホームポジションに中心を有するとともにこの中心について主走査方向に対称で且つ副走査方向に対称な黒色の第1マークと、この第1マークより前記原稿テーブル側に配置された主走査方向に伸びる直線状の黒色の第2マークと、前記第1マークより前記原稿テーブルから離れた領域に設けられ副走査方向にXmmの幅を有する白領域と、前記第1マークと前記第2マークとの間の領域に設けられ副走査方向にXmmの幅を有するとともに白色であってシェーディング補正位置を含むシェーディング補正エリアとを有する位置決め手段と、
イニシャライズ時に、前記照明手段を点灯しながら前記駆動手段を駆動して前記保持手段を副走査方向他端部側に向かう第1方向に(X+1)mm移動した時に、前記光電変換手段から出力された電気信号に基づいて黒レベルを検出できなかった場合には、前記駆動手段を駆動して前記保持手段を第1方向とは逆の第2方向に移動し、前記位置決め手段の第1マークの中心を検出することによって前記保持手段をホームポジションに導き、前記保持手段を第1方向に移動中に第2マークに対応した黒レベルの信号を検出した場合には、前記保持手段を第2方向に移動し、前記位置決め手段の第1マークの中心を検出することによって前記保持手段をホームポジションに導くように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。
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