JP5609682B2 - 画像読取装置及びそのプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、シェーディング補正の白基準値等の取得に用いる基準部材の不具合によらず読取データを補正する技術に関する。
従来から、スキャナなどの画像読取装置では、スキャンした読取データのシェーディング補正のための白基準値等を取得するのに用いる基準部材を内在させる技術が知られている(例えば、特許文献1)。この画像読取装置では、原稿を読み取るに先だって基準部材を用いて白基準値等を取得し、取得した白基準値等を用いて読取データにシェーディング補正等の各種補正を行う。また、原稿自体を用いて白基準値等を取得する技術も知られている(例えば、特許文献2)。この技術では、画像等が形成されている原稿の中央部分を読み取るに先だって当該中央部分の周辺に存在する原稿の余白部分を用いて白基準値等を取得し、取得した白基準値等を用いて読取データにシェーディング補正等の各種補正を行う。
特開2010−219773号公報 特開2010−4110号公報
基準部材は、白基準値等を取得するのに用いられるため、装置内の汚れが付着しにくい場所に載置されることが好ましい。しかし、例えば原稿自動送り装置(ADF)内に配置される読取部では、対応する基準部材が、原稿が搬送される搬送経路に配置されることがあり、原稿が通過する際に基準部材に汚れが付着することを抑制することができない。基準部材に汚れが付着した場合、ユーザ等により汚れが除去されない限り、読取データに精度良く各種補正を行うことができない。
このような読取部では、2つ目に述べた従来技術のように基準部材を用いず、原稿を用いて白基準値等を取得することが有効のように思える。しかし、基準部材は、一般に白基準値等を正確に取得できるように特別な加工が施されていることが多く、原稿を用いて取得した白基準値等は、基準部材を用いて取得した白基準値等に比べて精度が悪い。そのため、2つ目に述べた従来技術のように基準部材を用いないとすると、1つ目に述べた従来技術のように基準部材を用いた場合に比べて読取データの精度が悪化してしまうことを避けることができない。
本明細書では、基準部材の不具合によらず読取データを補正する技術を開示する。
本明細書によって開示される画像読取装置は、原稿を読み取る読取部と、前記読取部に対向して配置される基準部材と、前記読取部が前記基準部材を読み取った第1読取結果からシェーディング補正用の第1補正データを取得する第1取得部と、前記読取部が前記原稿の余白部分を読み取った第2読取結果からシェーディング補正用の第2補正データを取得する第2取得部と、前記第1読取結果に異常が有るか否かを判断する判断部と、前記第1読取結果に異常が無いと前記判断部が判断した場合には、前記第1補正データを用いて前記読取部が前記原稿を読み取った読取データをシェーディング補正し、前記第1読取結果に異常が有ると前記判断部が判断した場合には、前記第2補正データを用いて前記読取データをシェーディング補正する補正部と、を備える。
また、上記の画像読取装置では、前記基準部材は、前記読取部に対して相対移動不能に配置される構成としても良い。
また、上記の画像読取装置では、基準読取結果を有しており、前記判断部は、予め定められた変化度合を超えて前記第1読取結果が前記基準読取結果と異なる場合に、前記第1読取結果が異常であると判断する構成としても良い。
また、上記の画像読取装置では、前記読取部は、前記第1読取結果を繰り返し取得しており、前記判断部は、前回取得した第1読取結果を今回取得した第1読取結果の前記基準読取結果として用いる構成としても良い。
また、上記の画像読取装置では、前記判断部が前記第1読取結果に異常が有ると判断した場合に、前記読取部が複数枚の原稿を読み取る際には、前記読取部は各原稿の第2読取結果を読み取るとともに、前記第2取得部は各第2読取結果からの各第2補正データを取得しており、前記第2取得部は、今回取得した第2補正データをそれ以前に取得した第2補正データと平均した平均補正データを算出し、前記補正部は、前記平均補正データを用いて前記読取データをシェーディング補正する構成としても良い。
また、上記の画像読取装置では、前記読取部は複数色の光源を有し、各光源を発光させて各色の読取結果を検出し、更に、前記読取部が前記基準部材を読み取った各色の読取結果の最大値が全色において一致するように前記光源の光量を調整する光量調整部と、を備える構成としても良い。
なお、この発明は、上記の画像読取装置の他、これらの装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。
本明細書によって開示される画像読取装置では、基準部材に不具合が発生し、第1読取結果に異常が有ると判断される場合に、基準部材から求められた第1補正データに代わって原稿の余白部分から求められた第2補正データを用いて読取データをシェーディング補正する。そのため、第1読取結果に異常が無い場合は、基準部材を用いて精度良く読取データをシェーディング補正することができる。また第1読取結果に異常が有る場合は、原稿の余白部分を用いて読取データをシェーディング補正することで、一定の補正精度を確保することができる。この場合、不具合が発生した基準部材から求められた第1補正データを用いて読取データをシェーディング補正する場合に比べてシェーディング補正の精度が低下するのを抑制することができ、精度良く読取データに対してシェーディング補正をすることができる。
複合機1の原稿カバーを上げた状態を示す図 複合機1の画像読取装置3の概略的な断面図 複合機1の電気的構成を概略的に示すブロック図 複合機1で読み取られる原稿を概略的に示す図 実施形態1の読取処理を示すフローチャート 実施形態1のAFE入力レンジ調整処理を示すフローチャート 実施形態1のRGB色光量調整処理を示すフローチャート AFE入力レンジ調整処理後の読取結果を示すグラフ RGB色光量調整処理後の読取結果を示すグラフ RGB色シェーディングデータ算出処理後の読取結果を示すグラフ 実施形態2の読取処理を示すフローチャート 実施形態3の読取処理を示すフローチャート 実施形態1,2の問題点を示すグラフ
<実施形態1>
実施形態1を、図1ないし図10を用いて説明する。
1.複合機の機械的構成
図1は、本発明の画像形成装置の一例である複合機1の外観を示す斜視図であり、原稿カバー48を上げた開状態における複合機1の外観を示す。この複合機1は、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能などを備えた多機能周辺装置である。図2は、原稿カバー48を下げた閉姿勢における画像読取装置3の断面図である。
図1に示すように、複合機1は、本体部2の上方に原稿を読み取るための画像読取装置3を備えている。画像読取装置3は、後述する読取部30、原稿自動送り装置(ADF)40、及び原稿載置部50等を含む。
原稿載置部50は、台枠51、透明なガラス板からなる第1プラテンガラス52、第2プラテンガラス53、及びこれらのガラス52、53の中間に配置された中間枠54を含む。原稿載置部50は、原稿カバー48によって開閉可能に覆われている。
原稿カバー48は、原稿載置部50を覆う閉姿勢と原稿載置部50を開放する開姿勢とに回動可能であり、複合機1の本体部2の後側(操作部11、表示部12等が設けられる側を前側とする)に連結されている。原稿カバー48上に、ADF40が設けられている。
図2に示すように、ADF40は、ADFカバー41、原稿トレイ42、押圧部材43、44、各種ローラ46、排紙トレイ47、透明なガラス板からなる第3プラテンガラス55、読取部60、および原稿センサ70〜72等を含む。
ADF40には、ローラ46等によって原稿が原稿トレイ42から排紙トレイ47へと搬送される経路である搬送路45が設けられており、搬送路45に隣接して読取部30及び読取部60(読取部の一例)が配置されている。
読取部30は、本体部2内に配置されており、図2に矢印84で示すガラス52、53に沿う方向に移動可能に支持されている。読取部30は、ガラス52、53に沿う方向に移動し、第1プラテンガラス52上に載置された原稿を読み取る。また、図2に実線で示す第2プラテンガラス53下の読取位置Lに移動し、搬送路45を搬送される原稿を読み取る。この際、読取部30は、搬送路45において読取部60よりも下流側(つまり、排紙トレイ47側)に配置され、搬送路45を搬送される原稿が第2プラテンガラス53上を通過する際に当該原稿を読み取る。押圧部材44は、第2プラテンガラス53を介して読取位置Lに移動した状態の読取部30と対向して配置され、第2プラテンガラス53上を通過する原稿が第2プラテンガラス53から浮かないように、原稿を第2プラテンガラス53に押圧する。なお、以下の説明において、特に記載がない場合には、読取位置Lにおける読取部30の状態及び動作を説明しているものとする。
中間枠54の下部には、その表面がガラス52、53の下面と同一高さとなるように基準白板81が配置されており、読取部30はこの基準白板81を用いてシェーディング補正や色調補正等、各種補正に必要な読取結果を検出する。読取部30は、読取結果を検出する際、読取部30の読取領域Qに基準白板81が含まれる位置まで移動し、読取領域Qに対応する部分の基準白板81を読み取る。この際、読取部30が基準白板81を読み取る部分は、基準白板81の読取部30に対向する面のいずれの部分に設定されても良い。
読取部60は、搬送路45において読取部30よりも上流側(つまり、原稿トレイ42側)に配置され、ADF40に対して移動不能に支持されている。読取部60は、搬送路45を搬送される原稿が第3プラテンガラス55上を通過する際に当該原稿を読み取る。押圧部材43は、第3プラテンガラス55を介して読取部60と対向して配置され、図2に矢印83で示す原稿の搬送方向に移動不能に支持されている。つまり、押圧部材43は、原稿の搬送方向において読取部60に対して相対移動不能に支持されている。押圧部材43は、第3プラテンガラス55上を通過する原稿が第3プラテンガラス55から浮かないように、原稿を第3プラテンガラス55に押圧する。
押圧部材43の読取部60に対向する面には、白色テープ(基準部材の一例)80が貼り付けられており、読取部60はこの白色テープ80を用いて後述する各種補正に必要な読取結果を検出する。読取部30は、この読取結果を検出する際、読取部60の読取領域Pに対応する部分の白色テープ80を読み取る。押圧部材43と読取部60は、原稿の搬送方向において相対移動不能に支持されている。そのため、読取部60が白色テープ80を読み取る部分は、白色テープ80の読取部60に対向する面の特定の位置に限定される。
また、読取部60は搬送路45を搬送される原稿を用いて後述する各種補正に必要な読取結果を検出する。読取部30は、この読取結果を検出する際、読取部60の読取領域Pに搬送路45を搬送される原稿の余白部分Y1が到達した場合に当該余白部分Y1を読み取る。ここで「余白部分」とは、図4に示すように、原稿の画像等が形成されていない領域を意味しており、詳細には矢印83で示す原稿の搬送方向における外周の内側数mm程度の領域を意味する。なお、図4に示すように、読取部30、60が原稿を読み取る場合の読取部分Y2は、原稿の搬送方向において余白部分Y1よりも内側に設定されている。
原稿センサ70は、原稿トレイ42に隣接して配置されており、原稿トレイ42の下側に設けられた軸70A回りに回転可能に支持されている。原稿センサ70は、後述する中央処理装置20に接続されており、中央処理装置20は原稿センサ70から出力される信号に基づいて原稿トレイ42に原稿が載置されたことを検出する。
原稿センサ71は、搬送路45において読取部60よりも上流側に読取部60に近接して配置されている。また、原稿センサ72は、搬送路45において読取部60よりも下流側であって読取部30よりも上流側に読取部30に近接して配置されている。
原稿センサ71、72は、中央処理装置20に接続されている。中央処理装置20は原稿センサ71から出力される信号に基づいて、搬送路45を搬送される原稿が読取部60に近接したことを検出する。また、中央処理装置20は原稿センサ72から出力される信号に基づいて、搬送路45を搬送される原稿が読取部30に近接したことを検出する。
ADF40では、原稿センサ70によって原稿トレイ42に原稿が載置されたことを検知すると、ローラ46を駆動して原稿トレイ42に載置されている原稿を一枚ずつ搬送路45に搬送する。搬送路45に搬送された原稿は、搬送路45上に位置する第3プラテンガラス55及び第2プラテンガラス53上を通過し、排紙トレイ47に排出される。
この際、読取部60は、原稿センサ71を介して原稿が読取部60に達したことを検知し、第3プラテンガラス55上を通過する原稿から第2読取結果を検出するとともに、原稿の内側面を読み取る。また、読取部30は、原稿センサ72を介して原稿が読取部30に達したことを検知し、第2プラテンガラス53上を通過する原稿の外側面を読み取る。
次に、読取部30、60の構造について説明する。読取部30、60は同一の構造をしており、ここでは読取部60を用いて説明を行い、重複した説明を省略する。
読取部60は、CIS(Contact Image Sensor)を用いた、いわゆるCIS方式で第3プラテンガラス55上を通過する原稿を読み取る。読取部60は、複数の受光素子が図2の紙面垂直方向に直線状に配列されているリニアイメージセンサ63、RGB3色の発光ダイオードなどで構成される光源61、原稿で反射された光源61からの反射光をリニアイメージセンサ63の各受光素子に結像させるロッドレンズアレイ62、これらが搭載されるキャリッジ64を含む。なお、読取部60のキャリッジ64は読取部30のキャリッジ34と異なり、搬送されず固定された位置で原稿を読み取る。
また、読取部30及び60の構造は、必ずしも同一の構造である必要はない。読取部30又は読取部60のいずれか一方がCISであって、他方がCCDであってもよい。
光源61は、赤色の光を照射する赤色LED61Rと、緑色の光を照射する緑色LED61Gと、青色の光を照射する青色LED61Bを含み、リニアイメージセンサ63に対向する読取領域Pに光を照射する。光源61は、これら3色のLEDを別々に照射することで、各色の光を読取領域Pに照射する。リニアイメージセンサ63は、当該光が読取領域Pで反射して各受光素子に結像した反射光を検出する。読取領域Pには搬送路45が含まれており、リニアイメージセンサ63は、透明な第3プラテンガラス55を介して、搬送路45を搬送される原稿が第3プラテンガラス55上を通過する際に、当該原稿の第3プラテンガラス55と接する面で反射される反射光を検出する。
各受光素子は、読取領域Pを受光素子の個数で割った単位読取領域から反射される反射光の強度を電圧値の大きさとして検出する。各受光素子は、この検出をその状況に応じた検出回数だけ実行する。この結果、リニアイメージセンサ63は、原稿の搬送方向と直交する方向には、受光素子の個数の単位データを検出し、原稿の搬送方向には、検出回数の単位データを検出する。リニアイメージセンサ63は、各受光素子が検出したこれらの単位データを含む読取結果及び画像データ(読取データの一例)を検出する。なお、読取部60はCIS方式に限られず、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)イメージセンサを用いた、いわゆるCCD方式であってもよい。
さらに、複合機1の前側には、各種のボタンからなり、ユーザからの操作指令を受け付ける操作部11、複合機1の状態を表示する液晶ディスプレイからなる表示部12が設けられている。
2.複合機の電気的構成
図3は、複合機1の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図3に示すように、複合機1は、複合機1の各部を制御するASIC(特定用途向け集積回路)10を含む。ASIC10は、中央処理装置(以下「CPU」という)20、ROM24、RAM(記憶部の一例)25、デバイス制御部26、画像処理部27、28を備え、これらに操作部11、表示部12、読取部30、60、アナログフロントエンド(以下「AFE」という)35、65、ローラ46(図2参照)を駆動するモータM及び駆動回路16、原稿センサ70〜72などが接続されている。
ROM24には、複合機1の動作を制御するための各種のプログラムが記憶されており、CPU20は、ROM24から読み出したプログラムに従って、取得部(第1取得部及び第2取得部の一例)21、判断部22、補正部23等として機能し、各部の制御を行う。
デバイス制御部26は、読取部30、60に接続されており、CPU20からの命令に基づいて、光源31、61の各LEDの点灯、光源31、61の出力電圧、及びリニアイメージセンサ33、63による読取結果及び画像データの検出を制御する信号を読取部30、60に送信する。読取部30、60で検出されたアナログデータである読取結果及び画像データは、AFE35、65に送信される。
デバイス制御部26は、また、AFE35、65に接続されており、CPU20からの命令に基づいて、AFE35、65の入力レンジを制御する信号をAFE35、65に送信する。AFE35、65は、入力レンジの幅は予め決定されているものの、その上限値または下限値が調整可能に構成されている。また、AFE35、65では、予め分解能(ここでは、256)が設定されており、分解能に含まれる各階調値に対応した階調電圧が入力レンジから設定されている。AFE35、65は、CPU20からの命令に基づいて入力レンジが調整されると、階調電圧が決定され、読取部30、60から送信された読取結果及び画像データを階調電圧と比較する。AFE35、65は、当該読取結果及び画像データを最も近い値を有する階調電圧に対応した階調値へと変換し、その階調値を画像処理部27、28に送信する。
画像処理部27、28は、AFE35、65から階調値に変換された読取結果を受信すると、CPU20からの命令に基づいて、読取結果から画像データのシェーディング補正に用いられる補正データを取得し、補正データをRAM25に記憶する。また、画像処理部27、28は、AFE35、65を介して読取部30、60から画像データを受信すると、CPU20からの命令に基づいて、シェーディング補正を行い、画像データをRAM25に記憶する。
3.読取処理
次に、図5ないし図10を参照して、ADF40の読取部60を用いて原稿を読み取る場合の、CPU20における処理について説明する。
図5は、CPU20が所定のプログラムに従って実行する本実施形態のフローチャートを示す。CPU20は、ユーザによって複合機1の原稿トレイ42に原稿が載置され、操作部11または入力可能な表示部12を介して読取部60による原稿の読取指示が入力されると、処理を開始する。CPU20は、原稿センサ70を用いて原稿トレイ42に原稿が載置されているか否かを確認し(S2)、原稿トレイ42に原稿が載置されていない場合にはADF40による読取処理を終了し、ガラス52に原稿が載置された際の読取処理(FB読取)に移行する(S2:NO)。
一方、CPU20は、原稿トレイ42に原稿が載置されている場合(S2:YES)、原稿の搬送を開始する(S4)。CPU20は、モータM及び駆動回路16を用いてローラ46を駆動し、原稿を搬送路45へと搬送する。
CPU20は、原稿の搬送開始後、原稿センサ71により原稿の搬送方向先端における余白部分Y1が読取部60の読取領域Pに到達したと確認されるまでに、まず白色テープ80から補正データを取得する第1取得処理Z1を行う。この際、CPU20は取得部21として機能する。第1取得処理Z1において、CPU20は、まず、AFE入力レンジ調整処理を実行する(S6)。図6に示すように、CPU20は、光源61を消灯し(S42)、読取結果K(x)を検出する(S44)。ここで、xはリニアイメージセンサ63を構成する各受光素子を意味しており、読取結果K(a)と記載した場合には、特に受光素子aが検出した読取結果を示す。
CPU20は、検出した読取結果K(x)の最小値であるKminを算出し(S46)、KminがAFE65の入力レンジの下限値と等しくなるように、AFE65の入力レンジを調整する(図8参照)。これにより、予め決定されている入力レンジの幅から、入力レンジの上限値が決定され、AFE65の各階調電圧が決定される。
次に、CPU20は、RGB色光量調整処理を実行する(S8)。図7に示すように、CPU20は、光源61の出力電圧を初期電圧に設定し(S52)、光源61の赤色LED61Rを点灯させ(S54)、読取結果R(x)を検出する(S56:図8参照)。CPU20は、読取結果R(x)の最大値であるRmaxを算出し(S58)、RmaxがAFE65の入力レンジの上限値と等しくなるように、光源61の出力電圧を調整する(S60:図9参照)。具体的には、Rmaxの階調値が、最大階調値である255(最小階調値:0)となるように、光源61の出力電圧を調整する。CPU20は、赤色LED61R、緑色LED61G、青色LED61Bについて別々にRGB色光量調整処理を実行し、各色のLEDに独立して出力電力を調整する。
次に、CPU20は、RGB色白黒レベルデータ読込処理を実行する(S10)。CPU20は、RGB色光量調整処理で調整された出力電圧で光源61の赤色LED61Rを点灯させ、読取結果R(x)を再度検出する。同様に、RGB色光量調整処理で調整された出力電圧で緑色LED61G、青色LED61Bを点灯させ、読取結果G(x)、読取結果B(x)を再度検出する。
以後の説明で示される読取結果R(x)、読取結果G(x)、読取結果B(x)は、RGB色白黒レベルデータ読込処理で再度検出された読取結果を意味する。再度検出された読取結果R(x)、読取結果G(x)、読取結果B(x)では、図9に示されるように全色においてその最大値がAFE65の入力レンジの上限値と一致する。読取結果R(x)、読取結果G(x)、読取結果B(x)、及び読取結果K(x)は、AFE65で階調値に変換され、読取階調Wr(x)、読取階調Wg(x)、読取階調Wb(x)、及び読取階調D(x)としてRAM25に記憶される。
次に、CPU20は、RGB色シェーディングデータ算出処理を実行する(S12)。CPU20は、AFE65の最大階調値である255を読取階調Wr(x)と読取階調D(x)の差分値で除したシェーディングデータSDr(x)を算出する。同様に、CPU20は、読取階調Wg(x)と読取階調D(x)を用いてシェーディングデータSDg(x)を算出し、読取階調Wb(x)と読取階調D(x)を用いてシェーディングデータSDb(x)を算出する。
SDr(x)=255/(Wr(x)−D(x))
SDg(x)=255/(Wg(x)−D(x))
SDb(x)=255/(Wb(x)−D(x))
シェーディングデータSDr(x)は、読取部60で取得された画像データのうち、赤色LED61Rを点灯させた状態で取得された画像データをシェーディング補正する際に用いられる補正データである。図10に示すように、シェーディングデータSDr(x)を用いて読取結果R(x)をシェーディング補正することで、補正後の読取結果R’(x)は、リニアイメージセンサ63の全受光素子において、AFE65の入力レンジの上限値と等しくなるように補正される。また、シェーディングデータSDr(x)を用いて読取結果K(x)をシェーディング補正することで、補正後の読取結果K’(x)は、リニアイメージセンサ63の全受光素子において、AFE65の入力レンジの下限値と等しくなるように補正される。シェーディングデータSDg(x)、シェーディングデータSDb(x)についても同様であり、重複した説明を省略する。
CPU20は、第1取得処理Z1終了すると、原稿センサ71により原稿の搬送方向先端における余白部分Y1が読取部60の読取領域Pに到達したと確認されるまでに、白色テープ80に不具合が発生したか否かを判断する(S14)。この際、CPU20は判断部22として機能する。ここで「不具合」とは、白色テープ80の読取部60の読取領域Pに対応する部分において、汚れが付着した、或は破損したこと等の異常が発生したことを意味する。
CPU20は、今回の読取処理で取得されたシェーディングデータSD(x)を前回の読取処理で取得されたシェーディングデータSD(x)と比較し、当該シェーディングデータSD(x)の差ΔSD(x)を算出する。また、CPU20は、前回の読取処理から今回の読取処理までの経過時間を計測し、この経過時間に基づいて許容範囲F(x)(変化度合の一例)を設定する。許容範囲F(x)は、前回の読取処理から今回の読取処理までの経過時間に対する光源61の経年劣化等に基づいて設定される。CPU20は、差ΔSD(x)を許容範囲F(x)と比較し、差ΔSD(x)が許容範囲F(x)以下である場合には、白色テープ80に不具合が発生していないと判断し(S14:NO)、原稿センサ71によって原稿の読取部分Y2の搬送方向先端が読取部60の読取領域Pに到達したか否かを確認する(S26)。
一方、CPU20は、差ΔSD(x)が許容範囲F(x)よりも大きい場合には、白色テープ80に不具合が発生していると判断し(S14:YES)、原稿の余白部分Y1を用いた補正データを取得する第2取得処理Z2を行う。この際、CPU20は取得部21として機能する。CPU20は、原稿センサ71によって原稿の搬送方向先端側の余白部分Y1が読取部60の読取領域Pに到達するのを待機し(S16:NO)、当該余白部分Y1が読取部60の読取領域Pに到達すると(S16:YES)、AFE入力レンジ調整処理(S18)、RGB色光量調整処理(S20)、RGB色白黒レベルデータ読込処理(S22)、RGB色シェーディングデータ算出処理(S24)の各処理を実行する。これらの処理は、第1取得処理Z1における同名の処理と同一であり、重複した説明を省略する。これにより、原稿の余白部分を用いたシェーディングデータSD(x)が取得される。
次に、CPU20は、原稿センサ71により原稿の搬送方向先端における読取部分Y2が読取部60の読取領域Pに到達するのを待機し(S26:NO)、当該読取部分Y2が読取部60の読取領域Pに到達すると(S26:YES)、読取モードを設定する(S28)。CPU20は、S14において不具合が発生していないと判断された場合には、第1取得処理Z1において調整されていたAFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧へと当該値を調整する。一方、CPU20は、S14において不具合が発生したと判断された場合には、第2取得処理Z2において調整されたAFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧へと当該値を調整する。
次に、CPU20は、読取部60を用いて原稿の読取部分Y2を読み取り、画像データI(x)(Ir(x)、Ig(x)、Ib(x))を検出する(S30)。続いて、CPU20は、画像データI(x)をシェーディング補正する(S32)。この際、CPU20は補正部23として機能する。CPU20は、S14において不具合が発生していないと判断された場合、白色テープ80から取得されたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する。一方、S14において不具合が発生していると判断された場合、原稿の余白部分Y1から取得されたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する。補正後の画像データI’(x)は、シェーディングデータSD(x)を用いて以下の様に示される。
I’r(x)=SDr(x)×(Ir(x)−D(x))
I’g(x)=SDg(x)×(Ig(x)−D(x))
I’b(x)=SDb(x)×(Ib(x)−D(x))
CPU20は、画像データI(x)のシェーディング補正(S32)を終了すると、原稿センサ70を用いて原稿トレイ42に次の原稿が載置されているか否かを確認する(S34)。CPU20は、原稿トレイ42に原稿が載置されていない場合(S34:NO)、処理を終了する。一方、CPU20は、原稿トレイ42に次の原稿が載置されている場合(S34:YES)、S17に戻り、上記の処理を繰り返す。
4.本実施形態の効果
(1)本実施形態の複合機1では、白色テープ80に不具合が発生し、白色テープ80から検出された読取結果R(x)、G(x)、B(x)に異常が有ると判断される場合に、白色テープ80から求められたシェーディングデータSD(x)に代わって、原稿の余白部分Y1から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する。
白色テープ80や基準白板81等の基準部材は、一般に特別な加工が施されていることが多く、原稿に比べて画像データI(x)のシェーディング補正に適している。しかし、基準白板81は本体部2の内部に配置され、原稿と接触することがなく、汚れ等の不具合が発生しずらいのに対して、白色テープ80は、読取部60に対向して配置されているため、原稿が通過する際に汚れが付着するなどの不具合が発生することがある。この場合、原稿に比べて画像データI(x)のシェーディング補正に適さない状態となる。
この複合機1では、白色テープ80に不具合が発生しておらず、白色テープ80から検出された読取結果R(x)、G(x)、B(x)に異常が無い場合は、白色テープ80を用いて精度良く画像データI(x)をシェーディング補正することができる。また白色テープ80に不具合が発生しており、白色テープ80から検出された読取結果R(x)、G(x)、B(x)に異常が有る場合は、原稿の余白部分Y1を用いて画像データI(x)をシェーディング補正することで、一定の補正精度を確保することができる。この場合、不具合が発生した白色テープ80から取得されたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する場合に比べてシェーディング補正の精度が低下するのを抑制することができ、精度良く画像データI(x)に対してシェーディング補正をすることができる。
(2)特に読取部60では、白色テープ80が貼り付けられた押圧部材43が、読取部60に対して原稿の搬送方向において移動不能に配置されているため、読取部60が白色テープ80を読み取る位置が固定されており、当該位置に不具合が発生した場合に、読取部60の読取領域Pを原稿の搬送方向に沿って移動することで、その不具合を解消することができない構造上の制限を抱えている。
この複合機1では、白色テープ80の読取部60の読取領域Pに対応した部分に汚れが付着するなど不具合が発生した場合には、白色テープ80から取得されたシェーディングデータSD(x)の代わりに原稿の余白部分Y1から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正するので、上記の構造を有する読取部60においても、精度良くシェーディング補正することができる。
(3)本実施形態の複合機1では、白色テープ80に不具合が発生したか否かを判断する際に、今回の読取処理で白色テープ80から求められたシェーディングデータSD(x)を前回の読取処理で白色テープ80から求められたシェーディングデータSD(x)と比較して、白色テープ80における不具合の発生を判断する。そのため、前回シェーディングデータSD(x)を取得したタイミングから今回シェーディングデータSD(x)を取得したタイミングの間に発生した白色テープ80の不具合を正確に検知することができる。
(4)また、当該シェーディングデータSD(x)を比較する際には、CPU20は、前回の読取処理から今回の読取処理までの経過時間に対する光源61の経年劣化等に基づいて許容範囲F(x)を設定し、この許容範囲F(x)と当該シェーディングデータSD(x)の差分値を比較する。そのため、例えば、白色テープ80から検出された読取結果R(x)、G(x)、B(x)が経年劣化を超えて劣化している場合にこれら読取結果R(x)、G(x)、B(x)が異常であると判断しやすい。
<実施形態2>
実施形態2を、図11を用いて説明する。本実施形態では、読取処理において取得された原稿の余白部分から求められたシェーディングデータSD(x)から平均シェーディングデータHSD(x)を算出する点で、実施形態1と異なる。以下の説明では、実施形態1と同一の内容については重複した記載を省略する。
1.読取処理
図11は、CPU20が所定のプログラムに従って実行する本実施形態のフローチャートを示す。CPU20は、白色テープ80に不具合が発生したと判断される場合(S14:YES)、原稿の余白部分Y1を用いて補正データを取得(S16〜S24)する。
次に、CPU20は、現在読み取りの対象としている原稿が当該読取処理を開始してから1枚目の原稿であるか否かを確認する(S62)。現在読み取りの対象としている原稿が1枚目の原稿である場合(S62:YES)、S26からの処理を実行する。
一方、現在読み取りの対象としている原稿が当該読取処理を開始してから2枚目以降の原稿である場合(S62:NO)、平均シェーディングデータHSD(x)を算出する。CPU20は、今回取得された原稿の余白部分から求められたシェーディングデータSD(x)と、当該読取処理においてこれまでに取得された原稿の余白部分から求められたシェーディングデータSD(x)とを平均し、平均シェーディングデータHSD(x)を算出する(S64)。
本実施形態では、白色テープ80に不具合が発生したと判断される場合(S14:YES)、S32において、CPU20は、現在読み取りの対象としている原稿が当該読取処理を開始してから1枚目の原稿である場合、1枚目の原稿の余白部分から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正し、現在読み取りの対象としている原稿が当該読取処理を開始してから2枚目以降の原稿である場合、平均シェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する。
2.本実施形態の効果
本実施形態の複合機1では、原稿の余白部分から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する際に、各原稿から求められた当該シェーディングデータSD(x)を平均した平均シェーディングデータHSD(x)を算出し、この平均シェーディングデータHSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正する。この複合機1によれば、原稿のバラツキに起因したシェーディングデータSD(x)のバラツキを抑制することができ、原稿の余白部分から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて精度良く画像データI(x)をシェーディング補正することができる。
<実施形態3>
実施形態3を、図12または図13を用いて説明する。本実施形態では、白色テープ80に不具合が発生したか否かに関わらず、AFE入力レンジ調整処理、及びRGB色光量調整処理については、白色テープ80から検出された読取結果R(x)、G(x)、B(x)を用いて当該処理を実行する点で、実施形態1と異なる。実施形態1と異なる。以下の説明では、実施形態1と同一の内容については重複した記載を省略する。
図12は、CPU20が所定のプログラムに従って実行する本実施形態のフローチャートを示す。CPU20は、白色テープ80に不具合が発生したと判断される場合(S14:YES)、原稿の余白部分Y1を用いた補正データを取得する第3取得処理Z3を行う。第3取得処理Z3は、第2取得処理Z2と同様に、RGB色白黒レベルデータ読込処理(S22)やRGB色シェーディングデータ算出処理(S24)等の処理を含む。一方、第3取得処理Z3は、第2取得処理Z2と異なり、AFE入力レンジ調整処理(S18)やRGB色光量調整処理(S20)を含まない。
本実施形態では、CPU20が、S28において読取モードを設定する場合、S14において不具合が発生していないと判断されたか否かに関わらず、第1取得処理Z1において調整されたAFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧へと当該値を調整する。
2.本実施形態の効果
本実施形態の複合機1では、白色テープ80に不具合が発生したか否かに関わらず、第1取得処理Z1において調整されていたAFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧へと当該値を調整する。つまり、白色テープ80を用いて検出された結果に基づいて、AFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧を調整する。
原稿は、もともと着色されている場合があり、例えば、青色に着色されている原稿がある。この場合、当該原稿の余白部分Y1から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて白色原稿から検出された画像データI(x)を補正した場合、図13に示すように、補正後の読取結果R’(x)、G’(x)は、リニアイメージセンサ63の全受光素子において、AFE65の入力レンジの上限値と等しくなるように補正される。その一方、補正後の読取結果B’(x)については、シェーディングデータSD(x)を検出した原稿の影響で、リニアイメージセンサ63の全受光素子において、AFE65の入力レンジの上限値と等しくならない。また、着色されていない状態の原稿がそもそも白色でない場合もあり、この場合にも同様の問題が生じる。
このようなシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)を補正することは、不具合が発生した白色テープ80から求められたシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)を補正するよりは精度良く画像データI(x)をシェーディング補正することができるものの、検出した画像データI(x)がシェーディングデータSD(x)を検出した原稿の影響を受けてしまい、同じ原稿を読み取ったにも関わらず、一定の画像データI(x)が得られないという問題が生じる。
この複合機1では、白色テープ80を用いて検出された読取結果を用いて、AFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧を調整する。白色テープ80や基準白板81等の基準部材は、一般に特別な加工が施されていることが多く、原稿に比べて色調補正にも適している。
また、読取結果の一部に異常が有る場合でも精度の確保が難しいシェーディング補正と異なり、読取結果の最大値、或は最小値が解かれば読取結果の一部に異常が有る場合でもAFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧の調整精度を確保することができる。この複合機1では、常に白色テープ80を用いてAFE65の入力レンジ、光源61の出力電圧を調整するので、精度良く画像データI(x)に対して色調の補正をすることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、複合機1を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能の少なくとも1つの機能を備えた装置であっても良い。
(2)上記実施形態では、複合機1が1つのASIC10を有し、取得部21、判断部22、補正部23等の機能をASIC10が有する1つのCPU20によって実行する例を用いて示したが、本発明はこれに限られない。例えば、お互いに異なるCPU、ASICなどによって各部が構成されても良い。
(3)上記実施形態では、原稿センサ71、72を用いて搬送路45を搬送される原稿の位置を検出する例を用いて説明を行ったが、必ずしも原稿センサ71、72は必要ない。例えば、原稿トレイ42から読取部30、60の読取領域P、Qまでの距離が解かっており、モータM及び駆動回路16がローラ46を回転させる回転速度に基づいて搬送開始から各読取位置までの搬送必要時間が解かっている場合には、その搬送必要時間に基づいて搬送路45を搬送される原稿の位置を特定しても良い。
(4)上記実施形態では、RGB色光量調整処理において、光源61の出力電圧を調整する例を用いて説明を行ったが、リニアイメージセンサ63の受光感度が調整可能である場合には、光源61の各LEDを点灯させた場合にリニアイメージセンサ63の受光感度を各々変えても良い。また、AFE65の入力レンジの幅が調整可能である場合には、光源61の各LEDを点灯させた場合にリニアイメージセンサ63で検出された電圧値にあわせてAFE65の入力レンジの幅を変えても良い。
(5)上記実施形態では、白色テープ80に不具合が発生したか否かを判断する際に、今回の読取処理で取得されたシェーディングデータSD(x)を前回の読取処理で取得されたシェーディングデータSD(x)と比較する例を用いて説明を行ったが、比較に用いられるシェーディングデータSD(x)はこれに限られない。例えば、ADF40を用いて原稿を搬送したことが無い状態で取得されたシェーディングデータSD(x)を比較に用いても良い。この場合、使用開始からの経過時間に基づいて許容範囲F(x)を設定することができる。
(6)また、シェーディングデータSD(x)を比較せず、同一条件において取得された読取結果R(x)、G(x)、B(x)同士を比較しても良い。
(7)本発明は、基準白板81に対して相対移動可能に構成されている読取部30に対しても有効である。例えば、設定値によって読取部30が基準白板81を読み取る位置が通常は決定されている場合、当該位置に汚れが発生した場合にはユーザ等によりその場所を変更するまでは、読取部30を用いて原稿を読み取ることができない。本発明によれが、このような場合に、CPU20が基準白板81から取得されるシェーディングデータSD(x)に代わって、原稿の余白部分Y1から取得されるシェーディングデータSD(x)を用いて画像データI(x)をシェーディング補正することがで、読取部30を用いて原稿を読み取ることができる。
1:複合機、3:画像読取装置、16:駆動回路、20:CPU、21:取得部、22:判断部、23:補正部、26:デバイス制御部、27、28:画像処理部、30:読取部、35、65:AEF、40:ADF、42:原稿トレイ、43、44:押圧部材、45:搬送路、47:排紙トレイ、60:読取部、70、71、72:原稿センサ、80:白色テープ、81:基準白板、R、G、B、K:読取結果、Wr、Wg、Wb、D:読取階調、SD:シェーディングデータ、HSD:平均シェーディングデータ、I:画像データ、F:許容範囲、Y1:余白部分、Y2:読取部分

Claims (7)

  1. 原稿を読み取る読取部であって、複数色の光源を有し、各光源を発光させて各色の読取結果を検出する読取部と、
    前記読取部に対向して配置される基準部材と、
    前記読取部が前記基準部材を読み取った各色の読取結果の最大値が全色において一致するように前記光源の光量を調整する光量調整部と、
    前記光量調整部によって光量が調整された前記光源を用いて、前記読取部が前記基準部材を読み取った第1読取結果からシェーディング補正用の第1補正データを取得する第1取得部と、
    前記第1読取結果に異常が有るか否かを判断する判断部と、
    前記光量調整部は、前記第1読取結果に異常が有ると前記判断部が判断した場合に、前記読取部が前記原稿の余白部分を読み取った各色の読取結果の最大値が全色において一致するように前記光源の光量を再調整し、
    前記光量調整部によって光量が再調整された前記光源を用いて、前記読取部が前記原稿の余白部分を読み取った第2読取結果からシェーディング補正用の第2補正データを取得する第2取得部と、
    前記第1読取結果に異常が無いと前記判断部が判断した場合には、前記第1補正データを用いて前記読取部が前記原稿を読み取った読取データをシェーディング補正し、前記第1読取結果に異常が有ると前記判断部が判断した場合には、前記第2補正データを用いて前記読取データをシェーディング補正する補正部と、
    を備える画像読取装置。
  2. 請求項1に記載の画像読取装置であって、
    前記光量調整部は、前記読取部が前記基準部材および前記原稿の余白部分を読み取った各色の読取結果の最大値の階調値が、最大階調値となるように前記光源の光量を調整することを特徴とする画像読取装置。
  3. 請求項1または2に記載の画像読取装置であって、
    前記基準部材は、前記読取部に対して相対移動不能に配置されることを特徴とする画像読取装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の画像読取装置であって、
    基準読取結果を有しており、
    前記判断部は、予め定められた変化度合を超えて前記第1読取結果が前記基準読取結果と異なる場合に、前記第1読取結果が異常であると判断することを特徴とする画像読取装置。
  5. 請求項4に記載の画像読取装置であって、
    前記読取部は、前記第1読取結果を繰り返し取得しており、
    前記判断部は、前回取得した第1読取結果を今回取得した第1読取結果の前記基準読取結果として用いることを特徴とする画像読取装置。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の画像読取装置であって、
    前記判断部が前記第1読取結果に異常が有ると判断した場合に、前記読取部が複数枚の原稿を読み取る際には、前記読取部は各原稿の第2読取結果を読み取るとともに、前記第2取得部は各第2読取結果から各第2補正データを取得しており、
    前記第2取得部は、今回取得した第2補正データをそれ以前に取得した第2補正データと平均した平均補正データを算出し、
    前記補正部は、前記平均補正データを用いて前記読取データをシェーディング補正することを特徴とする画像読取装置。
  7. 原稿を読み取る読取部であって、複数色の光源を有し、各光源を発光させて各色の読取結果を検出する読取部と、前記読取部に対向して配置される基準部材と、を備える画像読取装置に用いられるコンピュータに、
    前記読取部が前記基準部材を読み取った各色の読取結果の最大値が全色において一致するように前記光源の光量を調整する光量調整処理と、
    前記光量調整処理によって光量調整された前記光源を用いて、前記読取部が前記基準部材を読み取った第1読取結果からシェーディング補正用の第1補正データを取得する第1取得処理と、
    前記第1読取結果に異常が有るか否かを判断する判断処理と、
    前記判断処理によって前記第1読取結果に異常が有ると判断された場合に、前記読取部が前記原稿の余白部分を読み取った各色の読取結果の最大値が全色において一致するように前記光源の光量を再調整する光量再調整処理と、
    前記光量再調整処理によって光量が再調整された前記光源を用いて、前記読取部が前記原稿の余白部分を読み取った第2読取結果からシェーディング補正用の第2補正データを取得する第2取得処理と、
    前記第1読取結果に異常が無いと前記判断処理によって判断された場合には、前記第1補正データを用いて前記読取部が前記原稿を読み取った読取データをシェーディング補正し、前記第1読取結果に異常が有ると前記判断処理によって判断された場合には、前記第2補正データを用いて前記読取データをシェーディング補正する補正処理と、
    を実行させる画像読取装置用のプログラム。
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