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JP2009111812A - 画像読み取り装置 - Google Patents

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JP2009111812A
JP2009111812A JP2007282849A JP2007282849A JP2009111812A JP 2009111812 A JP2009111812 A JP 2009111812A JP 2007282849 A JP2007282849 A JP 2007282849A JP 2007282849 A JP2007282849 A JP 2007282849A JP 2009111812 A JP2009111812 A JP 2009111812A
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Yukinori Iguchi
幸宣 井口
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

【課題】白いゴミをも検知することができる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】プラテンガラス35は、原稿P側に位置する第1の主面s1、及び、該第1の主面s1に対向する第2の主面s2を有する。面状光源30は、第1の主面s1側に設けられ、該第1の主面s1上に原稿Pが存在しない状態において、プラテンガラス35に対して光を照射する。CCD34は、第2の主面s2側に設けられ、プラテンガラス35を通過した光により、プラテンガラス35の画像を撮像する。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像読み取り装置、より特定的には、複写機やスキャナ等において画像入力装置として用いられる画像読み取り装置に関する。
画像読み取り装置において、読み取り画像の品位向上のために、原稿の読み取り前に、プラテンガラス上におけるゴミの有無を検知している。このようなゴミの有無の検知は、具体的には、以下のような手法により行われている。図6は、従来のシートスルー方式の画像読み取り装置の構成図である。
まず、原稿読み取りのために設けられた露光ランプ102を点灯する。これにより、露光ランプ102からの光は、プラテンガラス100を通過して、押え白板104を照射する。この後、光は、押え白板104において反射し、再度、プラテンガラス100を通過して、図示しないミラーにより反射されて、図示しないCCD(Charge Coupled Device)へと導かれる。これにより、押え白板104の画像が得られる。
ここで、プラテンガラス100上にゴミDが存在する場合には、露光ランプ102からの光の一部は、図6の矢印に示すように、押え白板104で反射するのではなく、ゴミDで反射する。そして、ゴミDで反射した光は、図示しないミラーにより反射されて、図示しないCCDへと導かれる。これにより、ゴミDが映った押え白板104の画像が得られる。図示しない制御部は、この画像を解析して、ゴミDの有無を検知する(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記画像読み取り装置では、紙粉のような白いゴミがプラテンガラス100上に存在する場合には、制御部は、ゴミDの有無を正確に検知できないという問題がある。具体的には、前記画像読み取り装置では、ゴミDにおいて反射した光をCCDにて受光している。そのため、ゴミDが白い場合には、押え白板104中に白いゴミDが位置した画像が得られる。そのため、制御部は、該画像を解析しても、白いゴミDと押え白板104とを区別することができず、該白いゴミDを正確に検知することができない。その結果、シートスルー方式の画像読み取り装置において、画像読み取りを行った場合、図7に示す読み取り画像例に示すように、読み取り画像に白いスジが形成されてしまう。
特開2000−349964号公報
そこで、本発明の目的は、白いゴミをも正確に検知することができる画像読み取り装置を提供することである。
本発明は、画像読み取り装置において、原稿側に位置する第1の主面、及び、該第1の主面に対向する第2の主面を有する透明板と、前記第1の主面側に設けられ、該第1の主面上に前記原稿が存在しない状態において、前記透明板に対して光を照射する光源と、前記第2の主面側に設けられ、前記透明板を通過した光により、該透明板の画像を撮像する撮像手段と、を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、透明板の第1の主面側から光を照射しているので、透明板上に異物が存在する場合には、異物は、透明板に黒い影を形成するようになる。したがって、本発明は、白いゴミが透明板上に存在する場合に、白いゴミの影を検知することにより、該白いゴミの存在を検知することが可能となる。
本発明において、前記撮像手段が撮像した前記透明板の画像に基づいて、該透明板上に異物が存在するか否かを判定する判定手段を、更に備えていてもよい。
本発明において、前記第1の主面の読み取り位置を通過するように前記原稿を搬送する搬送手段を、更に備え、前記撮像手段は、前記読み取り位置を通過する前記原稿の画像を撮像してもよい。
本発明において、前記透明板を通過した光を反射して、前記撮像手段に導く反射部材を内蔵するスライダーと、前記スライダーを移動させて、前記読み取り位置を移動させる移動手段と、を更に備え、前記移動手段は、前記判定手段が前記読み取り位置に異物が存在すると判定した場合には、該読み取り位置を移動させてもよい。
本発明において、前記透明板を通過した光を反射して、前記撮像手段に導く反射部材を内蔵するスライダーと、前記スライダーを移動させて、前記読み取り位置を移動させる移動手段と、を更に備え、前記移動手段は、前記複数のスライダーを移動させて、前記読み取り位置を移動させ、前記撮像手段は、前記移動手段が前記読み取り位置を移動させている間に、前記透明板の画像を撮像し、前記判定手段は、前記透明板の画像内において、最も異物が少ない位置を特定し、前記移動手段は、前記最も異物が少ない位置に前記読み取り位置を移動させてもよい。
本発明において、前記光源は、面状光源であってもよい。
以下、本発明の一実施形態に係る画像読み取り装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
(画像読み取り装置の全体構成)
図1は、本発明の一実施形態である画像読み取り装置1の構成図である。この画像読み取り装置1は、読み取り位置Aを通過するように原稿Pを搬送する原稿搬送手段としての原稿搬送部2と、読み取り位置Aを搬送される原稿Pの画像を光学的に読み取る読み取り手段を含んだ画像読み取り部3とからなる。そして、画像読み取り装置1は、プラテンガラス38上に載置された原稿Pの画像を読み取るプラテンセット方式と、原稿搬送部2によりプラテンガラス35上を搬送される原稿Pの画像を読み取るシートスルー方式との2種類の画像読み取り方式を実行できる。なお、本実施形態では、シートスルー方式により画像読み取りが行われるので、プラテンセット方式についての説明を省略する。
以下では、説明の簡略のため、「原稿Pの搬送方向」を単に「搬送方向」と表記し、「原稿Pの搬送方向の上流側」を単に「上流側」と表記し、「原稿Pの搬送方向の下流側」を単に「下流側」と表記する。また、図1の紙面に垂直な方向を「主走査方向」と定義する。
まず、原稿搬送部2の構成について説明する。原稿搬送部2は、給紙トレイ20、ピックアップローラ21、さばきローラ22、給紙ローラ23、レジストローラ対24、読み取り前ローラ対25、読み取り後ローラ対27、排紙ローラ対28、排紙トレイ29及び面状光源30を備える。
給紙トレイ20には、複数枚の原稿Pが載置される。ピックアップローラ21は、複数枚の原稿Pの一部をピックアップする。さばきローラ22及び給紙ローラ23は、ピックアップローラ21により複数枚の原稿Pがピックアップされた場合には1枚ずつにさばいて搬送する。レジストローラ対24は、1枚ずつにさばかれて搬送されてきた原稿Pの斜行を補正して、読み取り前ローラ対25に搬送する。読み取り前ローラ対25は、プラテンガラス35上に原稿Pを搬送する。読み取り後ローラ対27は、プラテンガラス35上を通過した原稿Pを排紙ローラ対28へと搬送する。排紙ローラ対28は、読み取り後ローラ対27から搬送されてきた原稿Pを排紙トレイ29に排出する。
次に、画像読み取り部3の構成について説明する。画像読み取り部3は、第1スライダー31、第2スライダー32、結像レンズ33、CCD34、プラテンガラス35、段差シート36、すくい上げガイド37、プラテンガラス38、モーター39及び制御部40を備える。第1スライダー31は、露光ランプ41及び第1ミラー42を含む。第2スライダー32は、第2ミラー43及び第3ミラー44を含む。
プラテンガラス35は、読み取り位置Aを搬送される原稿P側に位置する第1の主面s1と、該第1の主面s1と対向する第2の主面s2とを備えた透明板である。
露光ランプ41、第1ミラー42、第2ミラー43、第3ミラー44、結像レンズ33及びCCD34は、読み取り位置Aを搬送される原稿Pの画像を光学的に読み取る読み取り手段としての役割を果たす。具体的には、露光ランプ41は、第2の主面s2側に配置され、読み取り位置Aに対して光を照射する役割を果たし、例えば、蛍光灯により実現される。第1ミラー42、第2ミラー43及び第3ミラー44は、第2の主面s2側に配置され、読み取り位置Aに搬送されてきた原稿Pで反射した光を結像レンズ33へと導く役割を果たす。具体的には、第1ミラー42は、読み取り位置Aに搬送されてきた原稿面で反射した光を図1の左方向へと反射する。第2ミラー43は、第1ミラー42が反射した光を図1の下方向へと反射する。第3ミラー44は、第2ミラー43が反射した光を図1の右方向へと反射する。
結像レンズ33は、第2の主面s2側に配置され、第1ミラー42、第2ミラー43及び第3ミラー44により反射されてきた光を、CCD34に結像する役割を果たす。CCD34は、第2の主面s2側に配置され、主走査方向に延びる一ライン分の受光領域を有し、走査方向に延びる一ライン分の画像データを撮像でき、読み取り位置Aを通過する原稿Pにおいて反射した光に基づいて、原稿Pの画像を撮像する撮像手段としての役割を果たす。更に、CCD34は、結像レンズ33により結像された原稿の画像をデジタルの画像データに変換する。
第1スライダー31及び第2スライダー32は、搬送方向に平行移動することができる。第1スライダー31の移動速度は、第2スライダー32の移動速度の2倍である。これにより、第1スライダー31及び第2スライダー32が移動しても、読み取り位置AからCCD34までの光学距離が変化しないようにしている。モーター39は、第1スライダー31及び第2スライダー32を移動させて、読み取り位置Aを搬送方向に移動させる移動手段としての役割を果たす。
ここで、読み取り位置A近傍の構成について、図2を用いてより詳細に説明する。図2は、読み取り位置A近傍における画像読み取り装置1の構成を示した図である。
プラテンガラス35の周囲には、読み取りガイド51、及び、読み取り位置Aを通過した原稿Pを上方向にすくい上げるためのすくい上げガイド37が配置されている。更に、搬送中の原稿Pがプラテンガラス35に直接触れないようにするために、段差シート36が、読み取り位置Aよりも上流側において、プラテンガラス35の原稿P側の面上に段差部Cが形成されるように設けられる。これにより、段差シート36のエッジ部である段差部Cは、読み取り位置Aよりも上流側に設けられると共に、プラテンガラス35の原稿P側の面よりも高い面(段差シート36の上面)を形成するようになる。
この画像読み取り装置1において、読み取り前ローラ対25及び読み取り後ローラ対27によって段差シート36の上面を滑りながら右方向へ搬送される原稿Pは、段差シート36の厚みによって読み取り位置Aを所定の高さを有してプラテンガラス35とは非接触状態で搬送され、原稿の画像がプラテンガラス35を通して読み取り手段により読み取られる。原稿面とプラテンガラス35との間には隙間が存在するため、修正液などの粘着性異物がプラテンガラス35に付着することが抑制される。
ところで、画像読み取り装置1では、検知が困難であった紙粉等の白いゴミDを検知可能とするために、プラテンガラス35の第1の主面s1側に面状光源30が設けられている。より詳細には、面状光源30は、プラテンガラス35の第1の主面s1と対向するように、原稿搬送部2に取り付けられている。該面状光源30は、原稿Pがプラテンガラス35の第1の主面s1上に存在しない状態において、プラテンガラス35に対して光を照射する。該面状光源30は、例えば、有機EL素子や無機EL素子により実現される。
面状光源30が照射した光は、プラテンガラス35を透過する。この際、図2に示すように、プラテンガラス35の読み取り位置A上にゴミDが存在すると、面状光源30が照射した光の一部は、ゴミDにより吸収される。その結果、プラテンガラス35には、ゴミDの黒い影が形成される。
この後、第1ミラー42、第2ミラー43及び第3ミラー44は、プラテンガラス35を透過した光を結像レンズ33へと導く役割を果たす。具体的には、第1ミラー42は、プラテンガラス35を透過した光を図1の左方向へと反射する。第2ミラー43は、第1ミラー42が反射した光を図1の下方向へと反射する。第3ミラー44は、第2ミラー43が反射した光を図1の右方向へと反射する。
結像レンズ33は、第1ミラー42、第2ミラー43及び第3ミラー44により反射されてきた光を、CCD34に結像する役割を果たす。CCD34は、プラテンガラス35を透過した光により、プラテンガラス35の読み取り位置Aにおける主走査方向に延びる一ライン分の画像を撮像する。更に、CCD34は、結像レンズ33により結像されたプラテンガラス35の画像を、デジタルの画像データに変換する。
制御部40は、例えば、CPUにより構成される。CCD34が撮像したプラテンガラス35の読み取り位置Aにおける画像の画像データに基づいて、プラテンガラス35の読み取り位置A上にゴミDが存在するか否かを判定する判定手段としての役割を果たす。具体的には、制御部40は、画像データに対して周知の画像解析を行って、ゴミDの黒い影が画像データ中に含まれているか否かを判定する。これにより、制御部40は、白いゴミDを検知できる。なお、制御部40は、画像読み取り装置1内に設けられていてもよいし、該画像読み取り装置1が接続されている画像形成装置に設けられていてもよい。
(画像読み取り装置の動作)
以上のように構成された画像読み取り装置1において、以下に、その動作について図面を参照しながら説明する。以下に説明する画像読み取り装置1の動作は、プラテンガラス35上のゴミ検知動作であり、例えば、画像読み取り装置1の電源の投入時や、原稿Pの画像を読み取る直前等に行われる。図3は、ゴミ検知動作において制御部40が行う動作を示したフローチャートである。
制御部40は、ゴミ検知動作が開始されると、CCD34にプラテンガラス35の読み取り位置Aにおける画像を撮像させる(ステップS1)。より詳細には、制御部40は、原稿搬送部2に原稿Pを搬送させることなく、面状光源30にプラテンガラス35に対して光を照射させる。これにより、光は、プラテンガラス35を通過して、第1ミラー42、第2ミラー43、第3ミラー44及び結像レンズ33を通過して、CCD34へと入射する。CCD34は、この光に基づいて、プラテンガラス35の読み取り位置Aにおける主走査方向に延びる一ライン分の画像を撮像して、該画像の画像データを制御部40へと出力する。
次に、制御部40は、画像データに対して画像解析を行って、プラテンガラス35の読み取り位置Aにおける画像に、ゴミDの黒い影が含まれているか否かの判定を行う(ステップS2)。以下に、該判定について、図4を参照しながら説明する。図4は、読み取り位置Aにおいて主走査方向に並んだ画素における諧調数を示したグラフである。横軸は、読み取り位置Aの主走査方向に並んだ画素の位置を示し、縦軸は、諧調数を示す。諧調数が高くなると色が白に近づき、諧調数が低くなると色が黒に近づく。
制御部40は、CCD34から画像データを取得すると、該画像データの各画素の諧調数を検知する。各画素の諧調数を可視化すると、図4に示すグラフとなる。そして、所定の諧調数よりも低い諧調数の画素が、画像データに含まれている場合には、制御部40は、プラテンガラス35の画像にゴミDの黒い影が含まれていると判定する。例えば、前記所定の諧調を200と設定した場合には、図4では、プラテンガラス35上の読み取り位置Aの3箇所にゴミDが存在していることが理解できる。
ステップS2において、ゴミDの黒い影が含まれていない場合(No)には、本処理は終了する。この場合、制御部40は、プラテンガラス35上の読み取り位置AにゴミDが存在しないと判定し、この後に入力してくる原稿Pの読み取り指示を受付ける。一方、ステップS2において、ゴミDの黒い影が含まれている場合(Yes)には、本処理はステップS3に進む。
ゴミDの黒い影が含まれている場合には、制御部40は、プラテンガラス35の読み取り位置AにゴミDが存在すると判定し、モーター39を駆動して、第1スライダー31及び第2スライダー32を搬送方向に移動させる(ステップS3)。これにより、読み取り位置Aも、搬送方向に移動する。ステップS3における読み取り位置Aの搬送方向への移動量は、例えば、12画素分程度であることが好ましい。これは、移動量が小さすぎると、ステップS2において検知したゴミDが再度検知されてしまうおそれがあるからである。また、移動量が大きすぎると、読み取り位置Aが、プラテンガラス35からはみ出してしまうからである。ステップS3の後、本処理はステップS1に戻る。この後、制御部40は、ゴミDを検知しなくなるまで、ステップS1〜ステップS3の動作を繰り返す。これにより、ゴミDが存在しない位置に読み取り位置Aを設定することが可能となる。
(効果)
以上のように、画像読み取り装置1によれば、プラテンガラス35の第1の主面s1側から光を照射することにより、プラテンガラス35の読み取り位置A上にゴミDが存在する場合には、ゴミDは、プラテンガラス35上に黒い影を形成する。したがって、画像読み取り装置1は、白いゴミDがプラテンガラス35の読み取り位置A上に存在する場合であっても、白いゴミDの影を検知することにより、該白いゴミDの存在を検知することが可能となる。
また、画像読み取り装置1は、プラテンガラス35の読み取り位置A上においてゴミDを検知した場合には、読み取り位置Aを移動させている。そのため、画像読み取り装置1では、ゴミDが読み取り位置A上に存在しない状態で、原稿Pの画像を読み取ることが可能となる。
また、面状光源30は、平面形状光源であるので、読み取り位置Aが移動しても、光の入射角が変化しない。そのため、画像読み取り装置1において、安定したゴミDの検知精度を得ることができる。
(変形例)
なお、本発明に係る画像読み取り装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で変更することができる。以下に、変形例に係る画像読み取り装置について図面を参照しながら説明する。変形例に係る画像読み取り装置の構成は、第1の実施形態に係る画像読み取り装置1の構成と同じであるので、説明を省略する。
変形例に係る画像読み取り装置1は、ゴミ検知動作において、モーター39に第1スライダー31及び第2スライダー32を移動させて、読み取り位置Aを移動させつつ、プラテンガラス35の画像を撮像することにより、プラテンガラス35の全体画像を撮像する。そして、該画像読み取り装置1は、プラテンガラス35の全体の画像に基づいて、最もゴミDが少ない位置を読み取り位置Aに設定する。以下に、変形例に係る画像読み取り装置1のゴミ検知動作について図面を参照しながら説明する。図5は、ゴミ検知動作において制御部40が行う動作を示したフローチャートである。
制御部40は、ゴミ検知動作が開始されると、モーター39を駆動して、プラテンガラス35の最も上流側に読み取り位置Aが位置するように、第1スライダー31及び第2スライダー32を移動させる。次に、制御部40は、CCD34にプラテンガラス35の読み取り位置Aにおける画像を撮像させる(ステップS11)。ステップS11において画像読み取り装置1が行う動作は、図3のステップS1と同じであるので説明を省略する。
次に、制御部40は、プラテンガラス35の撮像を全て終了したか否かを判定する(ステップS12)。より詳細には、制御部40は、読み取り位置Aがプラテンガラス35の最も下流側まで移動させたか否かを判定する。プラテンガラス35の撮像を全て終了していない場合(No)には、本処理はステップS13に進む。一方、プラテンガラス35の撮像を全て終了した場合(Yes)には、本処理はステップS14に進む。
プラテンガラス35の撮像を全て終了していない場合には、制御部40は、モーター39を駆動して、第1スライダー31及び第2スライダー32を搬送方向の下流側に所定量だけ移動させる(ステップS13)。これにより、読み取り位置Aも、所定量だけ搬送方向に移動する。ステップS13の後、本処理はステップS11に戻る。この後、制御部40は、読み取り位置Aがプラテンガラス35の最も下流側に位置するまで、ステップS11〜ステップS13の動作を繰り返す。これにより、制御部40は、プラテンガラス35の略全面の画像データを取得できる。
前記ステップS14において、制御部40は、画像データに基づいて、読み取り位置Aを決定する(ステップS14)。ステップS14で行われる処理は、以下の通りである。まず、制御部40は、画像データに対して画像解析を行って、プラテンガラス35の全面の画像にゴミDの黒い影が含まれているか否かの判定を行う。ステップS14における該判定は、図3のステップS2において制御部40が行う判定と略同じである。ただし、ステップS2では、主走査方向の一ライン分の画像データに対して画像解析が行われていたのに対して、ステップS14では、プラテンガラス35全体の画像に対して画像解析が行われる。次に、制御部40は、プラテンガラス35の内、最もゴミDが少ない位置を特定し、該位置を読み取り位置Aに決定する。この後、本処理はステップS15に進む。
次に、制御部40は、第1スライダー31及び第2スライダー32をモーター39により移動させて、ステップS14において特定した最もゴミDが少ない位置に読み取り位置Aを移動させる(ステップS15)。これにより、ゴミDが最も少ない位置に読み取り位置Aを設定することが可能となる。
なお、ステップS11〜ステップS13において、プラテンガラス35全体の画像を撮像しているが、画像の撮像範囲はこれに限らない。画像読み取り装置1は、少なくとも、プラテンガラス35の内、撮像に利用可能な範囲全体の画像を撮像すれば足りる。
なお、シートスルー方式の画像読み取り装置1について説明を行ったが、面状光源30は、プラテンセット方式の画像読み取り装置に対しても、適用可能である。プラテンセット方式の画像読み取り装置に面状光源30を取り付ける場合には、図1において、プラテンガラス38に対向するように原稿搬送部2に面状光源30を取り付ける必要がある。
本発明の一実施形態である画像読み取り装置の構成図である。 読み取り位置近傍における画像読み取り装置の構成を示した図である。 ゴミ検知動作において制御部が行う動作を示したフローチャートである。 読み取り位置における主走査方向に並んだ各画素における諧調数を示したグラフである。 ゴミ検知動作において制御部が行う動作を示したフローチャートである。 従来のシートスルー方式の画像読み取り装置の構成図である。 読み取り画像例に示した図である。
符号の説明
1 画像読み取り装置
2 原稿搬送部
3 画像読み取り部
30 面状光源
31 第1スライダー
32 第2スライダー
35,38 プラテンガラス
39 モーター
40 制御部
42 第1ミラー
43 第2ミラー
44 第3ミラー
A 読み取り位置
D ゴミ
P 原稿
s1 第1の主面
s2 第2の主面

Claims (6)

  1. 原稿側に位置する第1の主面、及び、該第1の主面に対向する第2の主面を有する透明板と、
    前記第1の主面側に設けられ、該第1の主面上に前記原稿が存在しない状態において、前記透明板に対して光を照射する光源と、
    前記第2の主面側に設けられ、前記透明板を通過した光により、該透明板の画像を撮像する撮像手段と、
    を備えること、
    を特徴とする画像読み取り装置。
  2. 前記撮像手段が撮像した前記透明板の画像に基づいて、該透明板上に異物が存在するか否かを判定する判定手段を、
    更に備えること、
    を特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。
  3. 前記第1の主面の読み取り位置を通過するように前記原稿を搬送する搬送手段を、
    更に備え、
    前記撮像手段は、前記読み取り位置を通過する前記原稿の画像を撮像すること、
    を特徴とする請求項2に記載の画像読み取り装置。
  4. 前記透明板を通過した光を反射して、前記撮像手段に導く反射部材を内蔵するスライダーと、
    前記スライダーを移動させて、前記読み取り位置を移動させる移動手段と、
    を更に備え、
    前記移動手段は、前記判定手段が前記読み取り位置に異物が存在すると判定した場合には、該読み取り位置を移動させること、
    を特徴とする請求項3に記載の画像読み取り装置。
  5. 前記透明板を通過した光を反射して、前記撮像手段に導く反射部材を内蔵するスライダーと、
    前記スライダーを移動させて、前記読み取り位置を移動させる移動手段と、
    を更に備え、
    前記移動手段は、前記複数のスライダーを移動させて、前記読み取り位置を移動させ、
    前記撮像手段は、前記移動手段が前記読み取り位置を移動させている間に、前記透明板の画像を撮像し、
    前記判定手段は、前記透明板の画像内において、最も異物が少ない位置を特定し、
    前記移動手段は、前記最も異物が少ない位置に前記読み取り位置を移動させること、
    を特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載の画像読み取り装置。
  6. 前記光源は、面状光源であること、
    を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像読み取り装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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