JP5574946B2 - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、原稿サイズを正確に検出する画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。
従来の画像読取装置における原稿サイズの検出方法は、原稿載置台に原稿がセットされて原稿押さえ板がユーザによって閉方向に移動されてから完全に閉じられるまでの間に原稿の一部を読み取って、読み取った画像から原稿のサイズを判別する方法が一般的である。特許文献1には、原稿がセットされてから原稿押さえ板が開方向から閉じた方向にある所定位置にきた時とその位置から所定時間経過した時の2回原稿サイズの検出行う画像読取装置について記載されている。
特開2007−174221号公報
しかし、ユーザによっては原稿押さえ板を所定位置まで移動してから再び開くという動作を行う可能性があり、特許文献1に記載された方法では原稿サイズの誤検出を引き起こす恐れがあった。また原稿押さえ板が半開状態の時に原稿サイズ検出を行うと、原稿の地色が黒や灰色の時は正確にサイズ検出できない場合もあった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、原稿の地色にかかわらず原稿サイズを正確に検出する画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
請求項1に記載の発明の画像読取装置は、原稿を載置するための原稿載置台と、前記原稿載置台に置かれた原稿に光を照射する光源と、前記原稿に照射された光の反射光を受光して電気信号に変換し、画像データを出力する画像データ生成手段とを有する画像読取手段と、一端を支軸に回動され前記原稿載置台を開閉し、当該原稿載置台が閉状態のときに前記原稿載置台に当接する面側に白色板を有する原稿押さえ板と、前記原稿押さえ板の半開状態及び閉状態を検知する開閉検知手段と、前記画像読取手段から出力された画像データを用いて前記原稿のサイズを検出するサイズ検出手段と、前記画像読取手段から出力された画像データを用いて前記原稿の明度を判別する判別手段と、前記開閉検知手段による検知結果が半開状態であるときに、前記画像読取手段に対して前記原稿の一部を読み取らせて画像データを出力させて前記判別手段に当該原稿の明度を判別させ、当該判別された明度が予め定められた明度より大きいときは、前記判別手段が判別に用いた画像データを用いて前記サイズ検出手段に当該原稿のサイズを検出させ、当該判別された明度が予め定められた明度以下であるときは前記開閉検知手段による検知結果が閉状態であるときに再度前記画像読取手段に対して当該原稿の一部を読み取らせて画像データを出力させ、出力された画像データを用いて前記サイズ検出手段に当該原稿のサイズを検出させる制御手段と、を備える。
請求項2に記載の発明は請求項1に記載の画像読取装置であって、前記開閉検知手段は、光路の遮断又は開放に応答して信号を出力するセンサと、前記原稿押さえ板の開閉に連動して上下方向に往復移動し、前記往復移動における位置に応じて前記光路の遮断又は開放を行う遮断片とを有し、前記センサが、前記原稿押さえ板が前記原稿載置台に当接したときに出力する所定の信号に基づいて、前記原稿押さえ板の閉状態を判別するものである。
請求項3に記載の発明は請求項2に記載の画像読取装置であって、前記開閉検知手段は、閉状態を検知してから、閉状態が所定時間以上続いたときに、前記原稿抑え板が閉状態にあるとの検知結果を出すものである。
原稿の明度が高いと、原稿の地色は白に近いことを示す。原稿の地色が白に近いと、原稿押さえ板が半開状態のときに読み取った画像でも画像中から原稿のエッジ部を検出しやすく原稿サイズを正確に判別することができる。しかし、原稿の明度が低いと、原稿の地色は灰色や黒であることを示す。原稿の地色が灰色や黒だと原稿押さえ板が半開状態のときに読み取った画像から原稿のエッジ部が検出しにくく、原稿サイズの誤検知を招く恐れがあった。
そこで、原稿押さえ板の半開状態と閉状態を検知可能とし、まずは半開状態のときに原稿の一部画像を読み取り、原稿の明度が予め定められた明度以下(灰色か黒に近い)場合は原稿押さえ板が閉じた状態のときに再度原稿の一部を読み取って、この画像を用いて原稿のサイズ検出を行うことによって、原稿押さえ板の原稿載置台に面した部分には白色板があるため、原稿の色が灰色や黒であっても原稿サイズを正確に検出することができる。
請求項4に記載の発明の画像形成装置は、請求項1〜3の何れか一項に記載の画像読取装置と前記画像読取装置が取得した画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成手段と、を備えたものである。
この発明では、請求項1〜3と同様の効果を奏する。
この発明では、原稿押さえ板の半開状態と閉状態を検知可能とし、まずは半開状態のときに原稿の一部画像を読み取り、原稿の明度が予め定められた明度以下(灰色か黒に近い)場合は原稿押さえ板が閉じた状態のときに再度原稿の一部を読み取って、この画像を用いて原稿のサイズ検出を行うことによって、原稿の色が灰色や黒であっても原稿サイズを正確に検出することができる。また、原稿押さえ板が閉じる過程において2段階の半開状態を検知可能とすることで、各半開状態にて合計2回の原稿サイズの検出を行うことができるため、原稿サイズを正確に検出することができる。
画像読取装置の正面断面図。 第1の実施の形態における画像読取装置の側面断面図。 第1の実施の形態における画像読取装置の側面断面図。 第1の実施の形態における画像読取装置の側面断面図。 第1の実施の形態における検知信号の出力タイミング図。 画像読取装置の電気的構成を示すブロック図。 第1の実施の形態における画像読取装置の原稿サイズ検出処理の流れを説明するためのフローチャート。 第2の実施の形態における画像読取装置の側面断面図。 第2の実施の形態における原稿押さえ板が全開放状態から閉じる過程における開閉検知装置の状態を示した図。 第2の実施の形態における検知信号の出力タイミング図。
以下、本発明に係る画像読取装置1の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、本実施の形態ではスキャナやファクシミリ等の画像読取装置を挙げて説明するが、本発明はこの画像読取装置を備えた画像形成装置(コピー機や複合機等)にも適用可能である。
〔第1の実施の形態〕
図1は画像読取装置1の概略を模式的に表す正面断面図であり、図2は画像読取装置1の側面断面図である。図1に示すように、画像読取装置1は、本体2と、その上面部に設けられた原稿押さえ板3とを備え、本体2の上面に原稿載置台5を備えている。原稿載置台5は透明ガラスで構成され、この透明ガラス表面に原稿Pが読取面が下になるように載置される。
原稿載置台5の下方であって、本体2の内側には、原稿読取部4が設けられている。原稿読取部4は、光源11と、第1ミラー12、第2ミラー21、第3ミラー22及びレンズユニット40とを備えている。光源11は原稿に光を照射し、原稿を反射した反射光を第1ミラー12、第2ミラー21及び第3ミラー22がレンズユニット40へ導く。
光源11と、第1ミラー12、第2ミラー21及び第3ミラー22は、原稿の副走査方向(矢印Y方向)に往復移動が可能であり、原稿載置台5に置かれた原稿面全体の画像情報を読み取るべく移動する。
レンズユニット40は、取り付け台41の上部に、結像レンズ42と、撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)43を備えている。第3ミラー22によって反射された反射光は、結像レンズ42に入射する。そして、結像レンズ42は、光路の下流側に設けられたCCD43の表面上に、反射光を結像する。尚、CCD43は、ラインセンサであって、副走査方向と直角をなす原稿幅方向、即ち図1において紙面奥行き方向となる主走査方向に原稿面を走査して、その画像情報を得ることが可能である。
原稿押さえ板3は、前述のように本体2の上面部に設けられている。原稿押さえ板3は、本体2の上面をカバーする矩形の平板状の部材である。図2に示すように、原稿押さえ板3は、本体2背面側の一辺の箇所に備えた2箇所の支軸3aを中心として、本体2の支持部材6に回動自在に取り付けられている。これにより、原稿押さえ板3は、画像読取装置1の正面側を自由端として、この正面側を上下に振るようにして垂直面内で回転し、原稿載置台5に対して開放、閉鎖両様の姿勢をとることができる。尚、図1及び2は、原稿押さえ板3を開放した状態を描いている。
原稿押さえ板3が閉じた状態の時に原稿載置台5に対向する面には、白色マット7が備えられている。白色マット7は、原稿載置台5をカバーする位置及び大きさをなしている。原稿押さえ板3を閉じた時には、この白色マット7が原稿載置台5に対してその全面を均一に押圧するようにして、原稿Pが移動しないように保持する。
図1及び2に示すように、原稿押さえ板3の2箇所の支軸3aの中間箇所には、原稿押さえ板3の開閉検知装置50が備えられている。開閉検知装置50は、検知補助部材51、センサ52aと52b、ばね53、及びストッパ54を備えている。
検知補助部材51は、図2に示すように、上下方向に延びるスティック状の部材であって、上下方向に往復移動が可能にして備えられている。検知補助部材51は、上側の先端に原稿押さえ板3が接触する接触部51a、下側の先端にセンサ遮断片51bを備えている。センサ遮断片51bは、センサ52a及び52bに向かって突出した形状をなしている。
センサ52a及びセンサ52bは、例えばフォトインタラプタのような透過型光センサで構成され、発光部及び受光部(図示せず)を備え、発光部と受光部の光路の開放及び遮断に応じて検知信号を出力する。検知補助部材51のセンサ遮断片51bは、センサ52aの発光部と受光部との間の光路上を通過する配置となっており、センサ52aは原稿押さえ板3が全開状態より閉方向にある半開位置にあるときにセンサ遮断片51bによって光路が遮断されるように設置される。そしてセンサ52bは、原稿押さえ板3が閉じた状態にあるときにセンサ遮断片51bによって光路が遮断されるように配置される。
ばね53は、検知補助部材51の下方に、本体2との間に設けられている。ばね53は、検知補助部材51を常時上方に付勢している。尚、開閉検知装置50は、検知補助部材51のセンサ遮断片51bに対応した箇所の上方にストッパ54を備えており、このストッパ54にセンサ遮断片51bが引っ掛かるため、検知補助部材51がばね53の弾発力によって上方に飛び出してしまうことはない。
図2〜5を用いて、原稿押さえ板3が全開放状態から閉じた状態に至る過程と、センサ52a及び52bから出力される検知信号について説明する。図3は、図2と同様の画像読取装置1の側面断面図であって、原稿押さえ板3が半開状態にあるときを示したもの、図4は原稿押さえ板3が完全に閉じた状態にあるときを示すものである。図5は、センサ52a及び52bから出力される検知信号の波形の一例を示したものであり、検知信号aはセンサ52aから、検知信号bはセンサ52bから出力される信号である。
原稿載置台5上に原稿を載置するとき、原稿押さえ板3は、図2に示すように開放された状態にある。この時、検知補助部材51は、ばね53によって上方に付勢されているもののストッパ54により移動が阻止されており、センサ遮断片51bはセンサ52aより上方にある。つまり、センサ52aの光路はセンサ遮断片51bによって遮られておらず開放状態にあり、このときセンサ52aはHレベルの検知信号aを出力する。
続いて、ユーザが原稿押さえ板3を閉じ始めると、図3に示すように、原稿押さえ板3が接触部51aに接触して検知補助部材51を押し下げる。これにより、検知補助部材51が下方に移動し、センサ遮断片51bがセンサ52aの光路を遮断し、検知信号aはLレベル(時間t11;半開状態)となる。
原稿押さえ板5が完全に閉じられると、図4に示すように、原稿押さえ板3が検知補助部材51を更に押し下げる。これにより、センサ遮断片51bがセンサ52bの光路を遮断し、検知信号bはLレベル(時間t12;閉鎖)となる。この検知信号a及びbは後述する制御部に出力され、制御部が検知信号a及びbの状態に応じて原稿読取部4に原稿の一部を読み取らせ、原稿サイズを検出する。
図6は、画像読取装置1の電気的構成を示すブロック図である。画像読取装置1は、制御部91、記憶部92、原稿読取部4、画像メモリ93、画像処理部94を備えて構成されている。尚、図1を用いて説明した構成要素と同じものには同符号を付して、説明を省略する。
記憶部92は、画像読取装置1の備える種々の機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶する。画像メモリ93は、原稿読取部4が読み取った画像を一時的に記憶する。画像処理部94は、原稿読取部4を読み取った画像に対して補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。
制御部91は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)等によって構成され、記憶部92に記憶されたプログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行って画像読取装置1を統括的に制御するものであり、原稿サイズ検出部911を有する。原稿サイズ検出部911は、原稿読取部4が読み取った画像を用いて原稿サイズを検出する。
図7は、画像読取装置1の原稿サイズ検出処理の流れを説明するためのフローチャートである。センサ52aが出力する検知信号aがHレベルになると、つまり原稿押さえ板3が図3に示すように第1半開状態になったとき(ステップS11;YES)、制御部91は原稿読取部4に対して1ライン分の画像を読み取らせる(ステップS12)。
そして原稿サイズ検出部911は読み取った画像から原稿の明度を算出する(ステップS13)。画像の明度の算出方法としては、どのようなサイズの原稿が置かれても必ず原稿が存在する位置(例えば原稿揃え位置)から所定画素数分の画像データの明度を平均し、その平均値を原稿の明度とする。
この原稿の明度が高いと、原稿の地色は白に近いことを示す。原稿の地色が白に近いと、原稿押さえ板3が半開状態のときに1ライン分の画像を読み取っても、画像中から原稿のエッジ部を検出しやすく原稿サイズを正確に判別することができる。しかし、原稿の明度が低いと、原稿の地色は灰色や黒であることを示す。原稿の地色が灰色や黒だと原稿押さえ板3が半開状態のときに読み取った画像から原稿のエッジ部が検出しにくく、原稿サイズの誤検知を招く恐れがあった。
そこで、原稿の明度が設定値以下であるときは、原稿押さえ板3が完全に閉じてから、再度原稿の1ライン分の画像を読み取り、この画像を用いて原稿サイズの検出を行う。原稿押さえ板3の原稿載置台5に面した部分は白色マット7があるため、原稿押さえ板3を完全に閉じて画像の読み取りを行うと、原稿が灰色や黒であっても画像中から原稿のエッジ部を検出しやすくなり原稿サイズを正確に判別することができる。
原稿の明度を判断する設定値は、画像読取装置1の工場出荷前に原稿読取部4の特性等に応じて設計者等によって予め設定された数値である。原稿の明度が設定値より大きい場合、つまり原稿の地色が白に近い場合(ステップS14;NO)、原稿サイズ検出部911はステップS12で読み取った1ライン分の画像用いて原稿サイズを検出する(ステップS17)。
一方、原稿の明度が設定値以下の場合、つまり原稿の地色が灰色か黒の場合(ステップS14;YES)、センサ52bが出力する検知信号bがHレベルになると、つまり原稿押さえ板3が図4に示すように閉じた状態になったとき(ステップS15;YES)、制御部91は原稿読取部4に対して1ライン分の画像を再度読み取らせ(ステップS16)、原稿検出部911はこの1ライン分の画像を用いて原稿サイズを検出する(ステップS17)。
以上、説明したように、原稿押さえ板3の半開状態と閉じた状態を検知可能とし、まずは半開状態のときに原稿から1ライン分の画像を読み取り、原稿の明度が灰色か黒に近い場合は原稿押さえ板3が閉じた状態のときに再度1ライン分の画像を読み取って、この画像を用いて原稿のサイズ検出を行うことによって、原稿の色が灰色や黒であっても原稿サイズを正確に検出することができる。
〔第2の実施の形態〕
第1の実施の形態では2つの光センサを用いて原稿サイズを検出する方法について説明したが、第2の実施の形態では、1つの光センサを用いた方法について説明する。尚、第2の実施の形態における画像読取装置1の正面断面図は、第1の実施の形態において図1を用いて説明した図と同様であるため、説明を省略する。図8は、第2の実施の形態における画像読取装置1の側面断面図である。第1の実施の形態において図2を用いて説明した図と同じ構成要素については同じ符号を付し、異なる部分のみ説明する。
本実施の形態における開閉検知装置50は、検知補助部材51、センサ52、ばね53、及びストッパ54を備えている。検知補助部材51は、上側の先端に原稿押さえ板3が接触する接触部51a、センサ52に向かって突出した形状をなしているセンサ遮断片51c及び52dを備えている。センサ遮断片51c及び51dは、センサ52の発光部と受光部との間の光路上を通過する配置となっている。
図9は、原稿押さえ板3が全開放状態から閉じる過程における開閉検知装置50の状態を示した図である。図10は、センサ52から出力される検知信号のタイミング図である。また本実施の形態における画像読取装置1の電気的構成を示すブロック図は第1の実施の形態の図6において示した図と同様であるため、説明を省略する。以下、図6、9及び10を用いて画像読取装置1の原稿サイズの検出方法について説明する。
原稿載置台5上に原稿を載置するとき、原稿押さえ板3は開放された状態にある。この時、開閉検知装置5の検知補助部材51は、図9(a)に示すように、ばね53によって上方に付勢されているもののセンサ遮断片51dがストッパ54に掛かることによって移動が阻止されている。そして、センサ遮断片51cはセンサ52の光路を遮断しており、センサ52aはLレベルの検知信号cを出力している。制御部91は、検知信号cのLレベルにある時間が所定時間以上続いたときは、原稿押さえ板3が全開放状態にあると判断する。
続いて、ユーザが原稿押さえ板3を閉じ始めると、原稿押さえ板3が接触部51aに接触して検知補助部材51を押し下げるため、検知補助部材51が下方に移動し、図9(b)に示すように、センサ52の光路を遮断していたセンサ遮断片51cが下に移動する。従って、センサ52の光路は開放状態となり、検知信号cはHレベル(時間t21;第1半開状態)となる。このとき、制御部91は、原稿読取部4に1ライン分の画像を読み取らせ、この画像を用いて原稿サイズ検出部911が1回目の原稿サイズ検出を行う。
更にユーザが原稿押さえ板3を閉じると、図9(c)に示すように、次はセンサ遮断片51dがセンサ52の光路を遮断し、検知信号cはLレベル(時間t22;第2半開状態)となる。このとき、制御部91は原稿読取部4に1ライン分の画像を再度読み取らせ、この画像を用いて原稿サイズ検出部911が2回目の原稿サイズ検出を行う。そして原稿サイズ検出部911は、1回目及び2回目の原稿サイズ検出結果に基づいて、原稿サイズを決定する。
原稿押さえ板3が完全に閉じられると、図9(d)に示すように、センサ遮断片51dはセンサ52の下方に移動する。従って、センサ52の光路は開放状態となり、検知信号はHレベル(時間t23;閉鎖)となる。制御部91は、検知信号cのHレベルにある時間が所定時間以上続いたときは、原稿押さえ板が完全に閉じられた状態にあると判断する。
以上、説明したように、検知補助部材51のセンサ遮断片を2つ設けることによって原稿押さえ板3が閉じる過程において2段階の半開状態を正確に判断することができる。そして各半開状態にて原稿の一部を読み取って合計2回の原稿サイズ検出を行うことによって原稿サイズを正確に検出することができる。また、特別な部材を加えることなく、センサ遮断片を2つ設けるだけという低コスト且つ省スペースで正確に原稿サイズを検出することができる。
尚、本実施の形態では、原稿サイズ検出を第1半開状態及び第2半開状態のときに行うとしたが、これは、原稿押さえ板3が完全に閉じる前に原稿サイズの検出を行うことによって、その後の画像読取処理に早く取りかかることができ、読取時間を短縮することができるためである。このような読取時間を考慮しなくてよい場合は、検出タイミングの組み合わせはこれに限らず、例えば第1半開状態と閉じた状態、又は第2半開状態と閉じた状態のときに行ってもよい。
〔第3の実施の形態〕
第1の実施の形態及び第2の実施の形態において説明した原稿サイズの検出方法を組み合わせた第3の実施の形態について説明する。尚、第3の実施の形態における画像読取装置1や開閉検知装置50は、第2の実施の形態において図8及び9を用いて説明した図と同様である。また、画像読取装置1の電気的構成を示すブロック図は第1の実施の形態の図6において示した図と同様であるため、それぞれの説明を省略する。以下、図6、9及び10を用いて本実施の形態における画像読取装置1の原稿サイズの検出方法について説明する。
ユーザが原稿押さえ板3を閉じ始めると、原稿押さえ板3が接触部51aに接触して検知補助部材51を押し下げるため、検知補助部材51が下方に移動し、図9(b)に示すように、センサ52の光路を遮断していたセンサ遮断片51cが下に移動する。従って、センサ52の光路は開放状態となり、検知信号cはHレベル(時間t21;第1半開状態)となる。
このとき、制御部91は原稿読取部4に1ライン分の画像を読み取らせ、この画像から原稿サイズ検出部911が原稿の明度を算出する。原稿の明度が設定値より大きい場合、つまり原稿の地色が白に近い場合、原稿サイズ検出部911は読み取った画像用いて原稿サイズを検出する。
更にユーザが原稿押さえ板3を閉じると、図9(c)に示すように、次はセンサ遮断片51dがセンサ52の光路を遮断し、検知信号cはLレベル(時間t22;第2半開状態)となる。第1半開状態時に読み取った画像から算出した原稿の明度が設定値以下の場合、つまり原稿の地色が灰色か黒の場合、この第2半開状態時に制御部91は原稿読取部4に対して1ライン分の画像を再度読み取らせ、原稿検出部911はこの画像を用いて原稿サイズを決定する。
1 画像読取装置
11 光源
2 本体
3 原稿押さえ板
4 原稿読取部(画像読取手段)
43 CCD(画像データ生成手段)
5 原稿載置台
50 開閉検知装置(開閉検知手段)
51 検知補助部材
51a 接触部
51b、51c、51d センサ遮断片(遮断片)
52、52a、52b センサ
53 ばね
54 ストッパ
91 制御部(制御手段)
911 原稿サイズ検出部(サイズ検出手段、判別手段)
92 記憶部
93 画像メモリ
94 画像処理部

Claims (4)

  1. 原稿を載置するための原稿載置台と、
    前記原稿載置台に置かれた原稿に光を照射する光源と、前記原稿に照射された光の反射光を受光して電気信号に変換し、画像データを出力する画像データ生成手段とを有する画像読取手段と、
    一端を支軸に回動され前記原稿載置台を開閉し、当該原稿載置台が閉状態のときに前記原稿載置台に当接する面側に白色板を有する原稿押さえ板と、
    前記原稿押さえ板の半開状態及び閉状態を検知する開閉検知手段と、
    前記画像読取手段から出力された画像データを用いて前記原稿のサイズを検出するサイズ検出手段と、
    前記画像読取手段から出力された画像データを用いて前記原稿の明度を判別する判別手段と、
    前記開閉検知手段による検知結果が半開状態であるときに、前記画像読取手段に対して前記原稿の一部を読み取らせて画像データを出力させて前記判別手段に当該原稿の明度を判別させ、当該判別された明度が予め定められた明度より大きいときは、前記判別手段が判別に用いた画像データを用いて前記サイズ検出手段に当該原稿のサイズを検出させ、当該判別された明度が予め定められた明度以下であるときは前記開閉検知手段による検知結果が閉状態であるときに再度前記画像読取手段に対して当該原稿の一部を読み取らせて画像データを出力させ、出力された画像データを用いて前記サイズ検出手段に当該原稿のサイズを検出させる制御手段と、
    を備える画像読取装置。
  2. 前記開閉検知手段は、
    光路の遮断又は開放に応答して信号を出力するセンサと、
    前記原稿押さえ板の開閉に連動して上下方向に往復移動し、前記往復移動における位置に応じて前記光路の遮断又は開放を行う遮断片とを有し、
    前記センサが、前記原稿押さえ板が前記原稿載置台に当接したときに出力する所定の信号に基づいて、前記原稿押さえ板の閉状態を判別するものである請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記開閉検知手段は、閉状態を検知してから、閉状態が所定時間以上続いたときに、前記原稿抑え板が閉状態にあるとの検知結果を出すものである請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 請求項1〜3の何れか一項に記載の画像読取装置と
    前記画像読取装置が取得した画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成手段と、
    を備えた画像形成装置。
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