JP7062551B2 - 画像読取装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像読取装置に関する。
画像を読み取る画像読取センサを搭載し、往復動可能なキャリッジを移動させながら、用紙に形成されている画像を読み取る画像読取装置、例えば、いわゆるフラットベッドスキャナが知られている(特許文献1参照)。この画像読取装置は、キャリッジの移動を規制する規制部材を備えている。そして、規制部材は、画像読取装置の移送等の際に、キャリッジに係合してキャリッジが移動しないようにする。
特開2007-13702号公報
特許文献1に記載されている画像読取装置は、キャリッジリターン動作時に待機位置から読取センサを移動させ、フォトインタラプタがオープンになるまでの距離により規制部材が規制状態にあるか(ロック位置にあるか)を判定する。そのため、特許文献1に記載されている画像読取装置は、フォトインタラプタ等の位置検出手段を必要とする。その結果、特許文献1に記載されている画像読取装置は、位置検出手段を必要とする分、高コストになってしまう。
本発明は、規制部材がロック位置にあるか否かを検出するセンサがなくても、規制部材が設置不良か否かを判断できる画像読取装置の提供を目的とする。
本発明の画像読取装置は、走査範囲の一端側から他端側に移動しながら媒体の画像を読み取る読取手段と、前記走査範囲の一端に前記読取手段が位置する場合に前記読取手段に当接する突き当て部と、前記走査範囲の所定の位置に配置され、移動する前記読取手段により読み取られる識別マークが付された識別部と、前記走査範囲における前記突き当て部と前記識別部との間に配置され、前記読取手段の移動を規制するロック位置と、前記読取手段の移動を規制しないアンロック位置とに移動可能な規制部材と、前記読取手段の動作を制御する制御部と、を備え、前記読取手段が前記走査範囲の他端側から一端側に移動して前記突き当て部又は前記規制部材に当接した後に前記読取手段が前記走査範囲の一端側から他端側に所定の距離又は所定の時間移動した地点において、前記読取手段が前記識別マークを読み取れない場合、前記制御部は前記規制部材が前記ロック位置にあると判断する。
本発明の画像読取装置は、規制部材がロック位置にあるか否かを検出するセンサがなくても、規制部材が設置不良か否かを判断できる。
実施形態の画像読取装置の斜視図である。 実施形態の画像読取装置が備える読取センサ及びその周辺の断面図である。 実施形態の画像データ処理手段のブロック図である。 図3の画像データ処理手段の一部を詳細に示すブロック図である。 本実施形態の識別マークとキャリッジの待機位置との位置関係を表す図である。 本実施形態の画像読取装置の斜視断面図である。 本実施形態の規制部材の出没状態を表す斜視図である。 本実施形態の画像読取装置の底面図である。 本実施形態のエッジ検出時のキャリッジの動作状態を表す模式断面図である。 本実施形態のエッジ検出時のキャリッジの位置を表す模式図である。 本実施形態のキャリッジの係合状態を示す図である。 本実施形態の読取動作の終了後のリターン動作のフローチャートである。
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。参照する各図面を通して同一符号は、同一又は対応する部材等の符号を示す。
まず、本実施形態の画像読取装置100の構成について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の画像読取装置100の斜視図である。本実施形態の画像読取装置100は、いわゆるフラットベッドスキャナである。図1では、原稿カバー21が開けられた状態の画像読取装置100を表している。
装置本体1の上面には、原稿(媒体の一例、図示省略)を載置するための原稿台ガラス2が取り付けられている。原稿は、読み取られる画像が形成されている面を原稿台ガラス2と接触するように原稿台ガラス2にセットされる。
装置本体1の内部には、原稿台ガラス2の下面に沿ってY方向に往復移動可能な読取センサ3が配置されている。ここで、図1において、読取センサ3が原稿台ガラス2にセットされた原稿の画像を読み取る際の読取センサ3の移動方向は、Y方向の-側から+側に向く方向である。本明細書では、Y方向の-側から+側を向く方向を読取走査方向、Y方向の+側から-側を向く方向をリターン方向とする。
また、Y方向の-側は後述するキャリッジ4の走査範囲SR(図9(a)~図9(d)参照)の一端側の一例であり、Y方向の+側は後述する走査範囲SRの他端側の一例である。
読取センサ3は、図1に示すように、長尺状であり、その長手方向をX方向に沿わせた状態で配置されている。また、読取センサ3は、一例として、コンタクトイメージセンサである。そして、読取センサ3は、長尺状でX方向に沿わせた状態で配置されているキャリッジ4に搭載されている。本明細書において、読取センサ3とキャリッジ4との組み合せは、読取手段110とする。
キャリッジ4は、モータ7の駆動がギア列8に伝達されることで、装置本体1の内部に配置されているラック部材5に案内されて、Y方向に往復可能となっている。この場合、キャリッジ4は、その下面に固定されたスライダ6をガイドレール31に係合させながら、往復移動する。そして、キャリッジ4に搭載されている読取センサ3は、原稿台ガラス2の下面に沿って読取走査方向に向かって移動することで、原稿台ガラス2に載置された原稿の画像を読み取っていく。
原稿カバー21の押圧面(閉じられた状態で原稿台ガラス2に向く側の面)には、シート材とスポンジとからなる原稿圧着シート22が貼り付けられている。
図2は、読取センサ3及びその周辺(原稿台ガラス2の一部)の断面図である。読取センサ3は、発光素子33R、33G、33Bと、ロッドレンズアレイ34と、受光素子35とを有している。ここで、各発光素子33R、33G、33Bは、一例としてLEDとされている。各発光素子33R、33G、33Bの発光色は、それぞれ、赤、緑、青である。また、受光素子35は、一例としてイメージセンサである。
各発光素子33R、33G、33Bから原稿に照射された光は原稿面(原稿台ガラス2の上側の面)で反射され、この反射光はロッドレンズアレイ34を透過することで受光素子35上に結像する。読取センサ3は、各発光素子33R、33G、33Bを順次切り替えて点灯させて、受光素子35に各色の原稿からの反射光を読み取らせることにより、色分解読取を行う。
図3は、画像読取装置100の画像データ処理手段のブロック図である。CPU90は、画像読取装置100の全体を制御する制御部の一例である。すなわち、読取センサ3の動作、キャリッジ4を駆動するモータ7の動作、モータ7の駆動量などは、CPU90によって制御される。ここで、画像データ処理手段は、以下のように、画像データを処理する。すなわち、順次点滅する各発光素子33R、33G、33Bに同期して受光素子35が読み取った画像出力信号は、アナログ処理部81によりデジタル画像信号に変換される。次いで、画像処理部82は、アナログ処理部81から出力されたデジタル画像データに対して、エッジ強調、色変換等の画像処理を行う。そして、これらの画像処理回路を経た画像信号は、インターフェース回路84を介してPC85などの機器に出力される。
なお、上記の制御を行うCPU90のコントロールボードや電源からなる電装部(図示省略)は、装置本体1の内部に配置されている。
図4は、図3の画像データ処理手段の一部を詳細に示すブロック図である。具体的には、図4のブロック図は、図3に示した画像データ処理手段のブロック図のうち、アナログ処理部81と、画像処理部82の一部とをより詳細に示すブロック図である。
ここで、サンプル&ホールド回路201(図中、サンプル&ホールド回路をS/Hと表記する。)は、受光素子35で読み取ったアナログ画像信号をサンプルする。オフセット調整部203(図中、オフセット調整部をOFFSETと表記する。)は、サンプルされたアナログ信号に対してオフセット電圧を加算して後段にあるA/D変換器207の零電圧を調整する。可変GAIN調整部205(図中、可変GAIN調整部を可変GAINと表記する。)は、オフセット調整部203から出力された信号に対してGAIN調整を行い、後段にあるA/D変換器207のリファレンス電圧以内に入るようにする。A/D変換器207(図中、A/D変換器をA/Dと表記する。)は、可変GAIN調整部205から出力されたアナログ信号をデジタル値に変換する。
シェーディング補正部209は、画像処理部82の一部を構成する。シェーディング補正部209は、白シェーディング補正部211(図中、白シェーディング補正部を白SHD補正と表記する。)と、黒シェーディング補正部219(図中、黒シェーディング補正部を黒SHD補正と表記する。)とから構成されている。具体的には、白シェーディング補正部211は、1画素毎のゲインのばらつきと、光源のばらつき(光量ばらつき)とを補正する。黒シェーディング補正部219は、1画素毎のオフセットのばらつきを補正する。
図5は、原稿台9における、後述する識別マーク70とキャリッジ4の待機位置71(図中の破線に重なる位置)との位置関係を表す図である。図5は、図1の原稿台ガラス2を底面から見た図でもある。本実施形態の画像読取装置100の読取可能な原稿の最大サイズは、一例としてA4サイズとされている。なお、識別マーク70は、読取センサ3の走査移動における基準位置を決めるためのものでもある。
キャリッジ4の待機位置71は、原稿台9の端部付近に設定されている。識別マーク70は、白色領域である白色部72aと黒色領域である黒色部72bとで構成されているマークとされ、キャリブレーションシート72(識別部の一例)に印刷されている。すなわち、識別マーク70は、読取センサ3のキャリブレーションのためのマークとされている。識別マーク70(キャリブレーションシート72)は、キャリッジ4の走査範囲SRの所定の位置に配置されている。ここで、本実施形態では、上記所定の位置は、一例として走査範囲SRの一端側の位置である。読取センサ3は、キャリブレーションシート72の白色部72aと黒色部72bとの境界を走査し、境界、すなわち、白黒エッジを検出することで、キャリッジ4の走査移動方向の位置決めを行い、待機位置71を決定する。
ここで、白シェーディング補正部211(図4参照)による白シェーディング及び調光は、図5に示すように画像読取装置100の原稿台ガラス2上に取り付けられているキャリブレーションシート72を用いて実施される。この場合、受光素子35によって取得されたデータは、RAM91(図3参照)等の白シェーディングメモリ(記憶部)に受光素子35の画素分格納される。
次に、黒シェーディングデータを取得する際には、光源(図示省略)を消灯して受光素子35が画像データを読み取る。その読み取ったアナログ画像信号は、アナログ処理部81にてデジタル画像データに変換され、その後CPU90を介してRAM91の黒シェーディングメモリに受光素子35の画素分格納される。本実施形態では、受光素子35がモノクロセンサである場合について説明した。しかしながら、受光素子35がカラーセンサの場合には、白シェーディングメモリ及び黒シェーディングメモリに、各画素についてRGB3色分のデータをそれぞれ格納することとなる。
図6(a)~図6(d)は、画像読取装置100の斜視断面図である。図7(a)~図7(d)は、規制部材10の出没状態を示す斜視図である。規制部材10は、走査範囲SRにおける後述する突き当て部52と識別マーク70との間に配置されている。そして、規制部材10は、キャリッジ4の走査方向における突き当て部52と識別マーク70との間でキャリッジ4(読取手段110)の走査方向の移動を規制する。具体的には、規制部材10は、キャリッジ4に接触してキャリッジ4の走査方向の移動を規制するロック位置と、キャリッジ4の走査方向の移動を可能とするアンロック位置とに移動可能とされている。ここで、ロック位置とは、後述する図6(c)及び図6(d)、図7(c)及び図7(d)並びに図10(b)の出状態での規制部材10の位置である。また、アンロック位置とは、後述する図6(a)及び図6(b)、図7(a)及び図7(b)並びに図10(a)の没状態での規制部材10の位置である。
図6(a)及び図7(a)は、規制部材10の状態が没状態であり、かつ、キャリッジ4が-Y方向に移動しているときの図である。規制部材10は、走査範囲SRで出没可能になっている。キャリッジ4の一部である係合部4aに規制部材10を係合させることで、キャリッジ4の移動は規制される。そのため、画像読取装置100を移送等する場合に発生する振動などにより、キャリッジ4(及びキャリッジ4に搭載されている読取センサ3)が不必要に移動するのを防ぐことができるようになっている。
図6(b)及び図7(b)は、図6(a)及び図7(a)の状態の後に、スライダ6が突き当て部52に当接した状態である。突き当て部52は、ベースフレーム51の一部であり、キャリッジ4の移動規制を行っている。ここで、突き当て部52は、走査範囲SRの外側に配置され、走査範囲SRの一端にキャリッジ4(読取手段110)が位置する場合にキャリッジ4(読取手段110)に当接する。
図6(c)及び図7(c)は、規制部材10が出状態で、かつ、キャリッジ4が-Y方向に移動しているときの図である。
図6(d)及び図7(d)は、図6(c)及び図7(c)の状態の後に、規制部材10が出状態で、かつ、キャリッジ4の一部である係合部4aが規制部材10に当接した状態である。
図6(b)及び図7(b)の状態では、スライダ6(図1参照)の端部6aが突き当て部52に当接するまで移動すると、モータ7(図1参照)の回転軸に設けられたスリット部材11がエンコーダ12で読み取ることにより突き当て状態を検知する。そして、モータ7は、その回転を停止する。
図8(a)及び図8(b)は、画像読取装置100の底面図である。図8(a)は規制部材10が出状態の設定時を示し、図8(b)は規制部材10が没状態の設定時を示している。規制部材10はユーザによる操作(設定)が可能とされている。規制部材10が図8(a)のような設定時には、装置本体1の内部での規制部材10は図6(c)及び図6(d)、図7(c)及び図7(d)並びに図10(b)のようになる。これに対して、、規制部材10が図8(b)のような設定時には、装置本体1の内部での規制部材10は図6(a)及び図6(b)、図7(a)及び図7(b)並びに図10(a)のようになる。
図9(a)~図9(d)は、読取センサ3によるエッジ検出時のキャリッジ4の動作状態を表す模式断面図である。図9(a)及び図9(b)のように破線で示されている規制部材10は、その状態が没状態(図6(a)及び図6(b)、図7(a)及び図7(b)並びに図8(b)参照)であることを意味する。これに対して、図9(c)及び図9(d)のように実線で示されている規制部材10は、その状態が出状態(図6(c)及び図6(d)、図7(c)及び図7(d)並びに図8(a)参照)であることを意味する。
図9(a)は、規制部材10が没状態で、かつ、走査範囲SRにおいてキャリッジ4が走査範囲SRの他端側から一端側に向けて移動した後にキャリッジ4が突き当て部52に当接した状態を示している。図9(b)は、図9(a)の状態にあったキャリッジ4が走査範囲SRの一端側から他端側に向けて距離L(所定の距離の一例)移動した状態を示している。
別の見方をすると、図9(a)の状態は、キャリッジ4が走査範囲SRの一端に位置している状態を示している。なお、図10(a)において、実線で示したキャリッジ4は図9(a)の状態のキャリッジ4を上側から見た状態を示し、破線で示したキャリッジ4は図9(b)の状態のキャリッジ4を上側から見た状態を示している。
図9(c)は、規制部材10が出状態で、かつ、走査範囲SRにおいてキャリッジ4が走査範囲SRの他端側から一端側に向けて移動した後にキャリッジ4が規制部材10に当接した状態を示している。図9(d)は、図9(c)の状態にあったキャリッジ4が走査範囲SRの一端側から他端側に向けて距離L移動した状態を示している。
別の見方をすると、図9(c)の状態は、キャリッジ4が出状態の規制部材10に接触して走査範囲SRの一端まで到達することができずに走査範囲SRの一端側で規制部材10に当接した位置に位置している状態を示している。なお、図10(b)において、実線で示したキャリッジ4は図9(c)の状態のキャリッジ4を上側から見た状態を示し、破線で示したキャリッジ4は図9(d)の状態のキャリッジ4を上側から見た状態を示している。
図11(a)及び図11(b)は、本実施形態の画像読取装置100において、キャリッジ4が走査範囲SRにおける突き当て部52と識別マーク70との間のホームポジションに配置されて規制部材10により規制されている状態を示している。規制部材10は、ロック位置に位置した状態でキャリッジ4に形成されている係合部4aに係合可能とされている。そして、規制部材10は、係合部4aに係合することで、キャリッジ4を走査方向に移動できないようにする。
次に、本実施形態の画像読取装置100のリターン動作(読取動作の終了後に行われる動作)について図面を参照しながら説明する。
図12は、読取動作の終了後のリターン動作のフローチャートである。
本実施形態の画像読取装置100は、ホームポジションにあるキャリッジ4をY方向の-方向側(一端側)から+方向側(他端側)へ移動させながら読取動作をする。読取動作が終了すると、キャリッジ4は、走査範囲SRの他端に到達する。
そして、画像読取装置100は、読取動作の終了後に、リターン動作を行う。
まず、CPU90は、走査範囲SRの他端にあるキャリッジ4をY方向の一端側(突き当て部52側)、すなわち、リターン方向に向けて移動させる(S101)。その結果、規制部材10がアンロック位置に位置している場合(図8(b)、図9(a)及び図10(a)参照)、キャリッジ4は突き当て部52に当接する。また、規制部材10がロック位置に位置している場合(図8(a)、図9(c)及び図10(b)参照)、キャリッジ4は規制部材10に当接する。別言すると、規制部材10が出状態である場合(図8(b)、図9(a)及び図10(a)参照)、キャリッジ4は突き当て部52に当接する。また、規制部材10が没状態である場合(図8(a)、図9(c)及び図10(b)参照)、キャリッジ4は規制部材10に当接する。
次いで、CPU90は、キャリッジ4をY方向の他端側に向けて(読取走査方向に向けて)距離L移動させる(S102)。その結果、S101でキャリッジ4が突き当て部52に当接した場合(図9(a)参照)、受光素子35は識別マーク70の白黒エッジを検出可能な位置に移動する(図9(b)参照)。これに対して、S101でキャリッジ4が規制部材10に当接した場合(図9(c)参照)、受光素子35は識別マーク70を通過して識別マーク70の白黒エッジが検出できない位置に移動する(図9(d)参照)。
次いで、CPU90は、S102において距離L移動した読取センサ3を作動させる(S103)。すなわち、CPU90は、S102で距離L移動した地点において読取センサ3を作動させる(S103)。その結果、S101でキャリッジ4が突き当て部52に当接した場合(図9(a)参照)、受光素子35は識別マーク70の白黒エッジを検出する(図9(b)参照)。これに対して、S101でキャリッジ4が規制部材10に当接した場合(図9(c)参照)、受光素子35は識別マーク70の白黒エッジが検出できない(図9(d)参照)。
次いで、CPU90は、S103において受光素子35が識別マーク70の白黒エッジを検出できたかを判断する。
そして、CPU90は、S104で肯定判断をした場合、キャリッジ4を待機位置71(図5参照)に移動させて、本フローを終了する。この場合、すなわち、読取センサ3が識別マーク70を読み取れる場合、CPU90は規制部材10がアンロック位置に設置されている(規制部材10の設置不良ではない)と判断する。
これに対して、CPU90は、S104で否定判断をした場合、規制部材10がロック位置(図8(a)、図9(c)及び図9(d)並びに図10(b))に設置されている設置不良であると判断する。そして、CPU90は、その旨(規制部材10が設置不良である旨)を報知して(S106)、本フローを終了する。この場合、例えば、画像読取装置100が備えるUI等を報知手段としてもよいし、外部装置であるPC85を画像読取装置100の一部とみなしてPC85の画面に表示するようにしてもよい。この場合、PC85は、報知手段の一例である。なお、PC85により規制部材10が設置不良である旨が報知されると(S106)、ユーザは規制部材10の設置不良を認識するように喚起されることとなる。そして、ユーザがロック位置にある規制部材10をアンロック位置に設置して次にこのリターン動作が行われると、次のリターン動作ではS106で規制部材10が設置不良である旨が報知されることがなくなる。
次に、本実施形態の画像読取装置100の効果について説明する。
(1)本実施形態の画像読取装置100は、キャリッジ4に突き当て動作(図12のS101参照)をさせた後に、キャリッジ4を読取走査方向に向けて距離L移動させる(図12のS102参照)。そして、図12のS104にて受光素子35が白黒エッジを検出できた場合は規制部材10が没状態(設置不良でない状態)と判断する。これに対して、S104にて受光素子35が白黒エッジを検出できない場合は規制部材10が出状態(設置不良である状態)と判断する。したがって、本実施形態の画像読取装置100は、規制部材10がロック位置にあるか否かを検出するセンサがなくても、規制部材10の設置不良か否かを判断できる。
(2)本実施形態の画像読取装置100は、図12のS104にて受光素子35が白黒エッジを検出できない場合、S106でその旨を報知する。したがって、本実施形態の画像読取装置100は、ユーザに対して規制部材10の設置不良を認識させることができる。
(3)本実施形態の画像読取装置100は、規制部材10が設置不良か否かを判断する場合、読取センサ3による識別マーク70の白黒エッジの検出の有無で行う。識別マーク70は、規制部材10の設置不良を検出するためだけに使用されるのではなく、読取センサ3のキャリブレーションのためのマークとしても使用される。したがって、本実施形態の画像読取装置100は、読取センサ3のキャリブレーションのためのマークを利用して規制部材10が設置不良か否かを判断することができる。別言すれば、本実施形態の画像読取装置100は、既存の構成を利用して規制部材10が設置不良か否かを判断することができる。
以上のとおり、本発明について前述の実施形態を例として説明したが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、前述の実施形態では、リターン動作時のS102(図12参照)において、CPU90は、S101の後に所定の距離である距離L、キャリッジ4を読取走査方向に移動させるとして説明した。しかしながら、S102においてキャリッジ4を距離L移動させることができれば、CPU90は、キャリッジ4を所定の時間移動させるように制御してもよい。
また、前述の実施形態では、規制部材10が設置不良か否かの判断は読取動作の終了後に行われるリターン動作の中で行われるとして説明した。しかしながら、規制部材10が設置不良か否かの判断はリターン動作の中で行われなくてもよい。例えば、PC85を介して又は画像読取装置100が備えるUI(図示省略)を介して、ユーザの任意の要求により規制部材10の設置不良の確認動作が行えるようにしてもよい。この場合、ユーザが画像読取装置100を別の場所から運んで配置した後に、ユーザは上記任意の要求をすれば、規制部材10の設置不良の確認動作を行うことができる。
また、前述の実施形態では、キャリッジ4に係合部4aが形成されており、規制部材10は係合部4aに係合可能であるとして説明した。しかしながら、規制部材10とキャリッジ4とが係合することができれば、例えば、規制部材10に係合部が形成されていてもよい。すなわち、規制部材10又はキャリッジ4の一方に係合部が形成され、他方が当該一方に係合可能であればよい。
10 規制部材
52 突き当て部
70 識別マーク
72 キャリブレーションシート(識別部の一例)
90 CPU(制御部の一例)
100 画像読取装置
110 読取手段
SR 走査範囲

Claims (5)

  1. 走査範囲の一端側から他端側に移動しながら媒体の画像を読み取る読取手段と、
    前記走査範囲の一端に前記読取手段が位置する場合に前記読取手段に当接する突き当て部と、
    前記走査範囲の所定の位置に配置され、移動する前記読取手段により読み取られる識別マークが付された識別部と、
    前記走査範囲における前記突き当て部と前記識別部との間に配置され、前記読取手段の移動を規制するロック位置と、前記読取手段の移動を規制しないアンロック位置とに移動可能な規制部材と、
    前記読取手段の動作を制御する制御部と、
    を備え、
    前記読取手段が前記走査範囲の他端側から一端側に移動して前記突き当て部又は前記規制部材に当接した後に前記読取手段が前記走査範囲の一端側から他端側に所定の距離又は所定の時間移動した地点において、前記読取手段が前記識別マークを読み取れない場合、前記制御部は前記規制部材が前記ロック位置にあると判断する画像読取装置。
  2. 前記読取手段が前記走査範囲の他端側から一端側に移動して前記突き当て部又は前記規制部材に当接した後に前記読取手段が前記走査範囲の一端側から他端側に所定の距離又は所定の時間移動した地点において、前記読取手段が前記識別マークを読み取れる場合、前記制御部は前記規制部材が前記アンロック位置にあると判断する請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記規制部材が前記ロック位置にあることを報知する報知手段を備える請求項1または2に記載の画像読取装置。
  4. 前記識別マークは、前記読取手段のキャリブレーションのためのマークとされている請求項1~3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記識別マークは白色領域と黒色領域とで構成され、前記読取手段は前記白色領域と前記黒色領域との境界を検出する請求項1~4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
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