JP2006180257A - 画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 両面画像読取装置において、装置の小型化・コストダウンを図るとともに、両面機構の着脱を可能とすること。
【解決手段】 読取位置にて、原稿が擦れ違いながら読取動作を行うことで装置外形を小型化することができる。また、原稿長さによらず反転後の読取開始は常に同一可能となる。また反転後の原稿を機外へ逃がす必要がなくなり、オプション化が取り易い構成である。また両面読取の場合には、電子写真による両面記録に合わせて、裏面より読取るので、装置制御の簡略化、コストダウンを実現できる両面画像読取装置を提供する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、特にシート給送手段に送り出されたシートの両面読取機能を備えた画像読取装置に関する。
従来の画像読取装置には、両面読取り専用の原稿排出ループ経路を有しているものがある。(例えば、特許文献1参照。)。
また、両面読取りのとき、装置外へ原稿を一旦排出し、スイッチバックさせて読取りを行うものもある(例えば、特許文献2参照。)。
以下、図24および図25により、従来の両面画像読取装置について説明する。なお部品等の説明番号は、文献と同一としている。
特許文献1に示された原稿両面読取装置は、まず原稿表面を読取りガラス16上を通過させて走査し、フラッパー8によってローラ9と18で狭持される方向に原稿を搬送し、スタックガイド12の方向に原稿を搬送する。
次に、原稿後端をローラ9と18で狭持したままフラッパー8を切り替え、原稿を逆方向に搬送させてローラ6が原稿を搬送する。
次に、原稿は裏面を読取りガラス16方向に向けながら移動し、画像の走査後は前述と異なり、フラッパー8がローラ9と19で狭持される経路でスタックガイド12方向に原稿を搬送する。
その間に導入ローラ2と搬送ローラ3が次の原稿を1枚引き出してローラ6方向に搬送する。
フラッパー8の位置が切り替わり、2枚目の原稿がローラ9と18で狭持される方向へ、1枚目の原稿がU字形の排出経路を経て、原稿表面を下にしたままローラ20から排出される。
この発明では、両面が読み終わった原稿を排出するための専用のUターン経路を有していることが示されている。
次に、図25において示す特許文献2では、まず、フラッパー11が下がって原稿を開口部20の方向へ搬送する。原稿後端をローラ10と22で狭持したまま、搬送方向を反転させ、ローラ5によって画像読取り部Xへ搬送され、原稿裏面が走査される。
フラッパー12が原稿をローラ5に巻きつくように案内し、原稿は再度開口部20方向に搬送される。
そのとき、原稿の後端がまだローラ10に残っている場合があるので、ローラ22を情報へ移動させてローラ10に対して離間し、その間隙を原稿が通過して開口部20へ向かう。
原稿先端がフラッパー11を通過したら、ローラ22を下方に移動させてローラ10と共に狭持し、原稿を前述と同様に反転搬送させて原稿読取り部Xにて原稿表面を走査する。
フラッパー12は原稿がローラ6方向に案内されるように移動し、原稿は表面を下にしたままローラ6から排出される。
したがって、この発明では、原稿を機外へ一旦排出する構成を備えている。
特開2001−278551号公報 特開平9−328263号公報
しかしながら、従来の構成では、以下のような問題があった。
上記特許文献1、特許文献2ともに、両面読取りを行うための手段が他の手段、例えば、原稿分離手段や原稿排出手段と同じ装置内に組み込まれているため、片面読取り手段と両面読取り手段とを切り離すことが出来なかった。
すなわち、原稿片面読取装置に対して、ユーザーが後から両面読取り機構を追加して原稿両面読取装置に仕立て直すことができず、装置購入初期の段階で、片面単独の機能か、両面機能か、の選択に迫られ、ユーザーにとっては無駄な機能を含んだ高価な装置を購入してしまうこともあった。
こうした従来の装置では、最小限必要な機能からより充実した機能へと拡張可能な装置を安価に提供することができず、ユーザーの利用条件に応じた利便性を向上させることが困難であった。
本発明は叙上の点に着目して成されたもので、原稿送り精度を犠牲にすることなく、片面読取手段だけの装置としては勿論のこと、両面読取手段を着脱可能に組み込むことにより両面読取機能の拡大を可能とし、かつ、原稿の表裏を読取る画像読取装置において、モータの正転逆転切替えの動作を、原稿の先端が、原稿の表裏反転を行う搬送経路に設けられた原稿検知手段に到達する前に行うことにより、読取画像の先端余白、後端余白のばらつきの少ない画像読取装置を得ることを目的とする。
本発明は以下の構成を備えることにより、上記課題を解決した。
シート状原稿を正逆方向に送給する搬送手段と、原稿排出手段とからなる原稿搬送機構と、シート状原稿を反転させる反転搬送手段とからなる原稿反転搬送機構と、読取位置を有する読取手段とを備える画像読取装置であって、
逆方向に向うシート状原稿を、読取位置を介して通過させ、反転搬送手段により反転させたシート状原稿の先端が、読取位置へ到達した時点より読取位置で片面読取の開始動作を行うと共に、シート状原稿の前部とシート状原稿の後部とが読取位置で上下正逆方向に擦れ違うことができるようにしたことを特徴とする画像読取装置。
本発明によれば、装置を小型化することができ、容易に電子写真記録に合わせた両面読取動作を行うことができる。また両面機構の着脱が可能となり、装置のコストを引き上げることなくユーザーの使用状況に適した、しかも拡張性を持った装置を提供することができる。
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る両面画像読取装置の斜視図、図2は、詳細断面図である。同図において、50は画像読取装置、1は画像読取装置50の上部に取り付けられた原稿給送装置である。2は原稿載置台、3は原稿排出台であり、ブック原稿読取時には原稿押え板となる。4a、4bは原稿載置台2に設けられ、原稿の搬送方向と直行する幅方向に移動して原稿載置台2に載置された原稿の両側端を揃えるスライダである。
また、1aは原稿給送装置1の装置本体部であり、この装置本体1aの内部には、図2に示すように、第1原稿搬送経路に相当する略U字状の原稿搬送路(以下、Uターン経路という)14が設けられている。なお、このUターン経路14の上流端側に接続するように原稿載置台2と共にシート載置部を構成する下ガイドフレーム21が設けられ、Uターン経路14の下流端側に接続するように原稿排出台3が設けられている。
また、このUターン経路14の上流部には、原稿載置台2に積載された最上位の原稿Sに当接して、これを送り出す原稿給紙手段であるピックアップローラ10と、ピックアップローラ10により送り出された原稿Sを1枚ずつに分離する分離部を構成する分離パット15及びこの分離パット15に圧接する分離ローラ5と、原稿載置台2に積載された原稿Sの先端位置を規制する原稿ストッパ9と、原稿載置台上の原稿Sの有無を検知する原稿有無センサ6とが設けられている。
さらに、このUターン経路14の下流端側には、原稿Sを原稿排出台3に排出するための原稿排紙手段に相当する排出ローラ対11a、11bと、原稿Sの先端部及び後端部を検出する第一の原稿エッジセンサ8が設けられている。
なお、同図において、搬送ローラ7は、第1〜第4搬送コロ7a〜7dと共に原稿搬送手段を構成し、原稿Sを挟持しながら搬送する。16は分離ローラ5の軸と同軸上に回転自在に設けられたピックアップアームであり、このピックアップアーム16の回動端にピックアップローラ10が回転自在に保持されている。本実施例では、1ローラによる搬送機構としたが、複数のローラ対からなる搬送機構でも同様の効果は得られる。
そして、この保持手段であるピックアップアーム16により、下ガイドフレーム21の上方に配置されたピックアップローラ10は、原稿Sの接離可能に保持されるとともに、原稿を送り出す際は、このピックアップアーム16の下方回動に伴って回転しながら原稿Sに当接するようになっている。
操作者が原稿Sを原稿載置台2に載置してセットするとき、画像面を上側にしてセットする。原稿Sの先端位置が原稿ストッパ9によって規制され、また原稿有無センサ6により原稿有りを検知する。なお、この原稿ストッパ9は、後述するようにピックアップアーム16が下方回動すると、ピックアップアーム16により押し下げられるようになっている。
1cはピックアップローラ10及び搬送ローラ7により搬送された原稿Sを読取るための画像読取部であり、この画像読取部1cは読取ガラス12と、読取ガラス12の下方に設けられた密着型イメージセンサ13(以下、CIS:Contact Image Sensor)とを備えている。本実施例では、CISを採用したがCCDを用いた縮小光学系でも同様の効果は得られる。
ここで、このCIS13は光源としての不図示のLEDアレイから原稿Sの画像情報面に光を照射し、画像情報面で反射した反射光をセルフォックレンズ(商標)でセンサ素子に結像して画像情報を読取るものである。
以上の構成は、原稿が片面の場合に適用できる片面読取り構成を示すものである。
1bは着脱可能な本発明の特徴となる所の両面読取りを可能とする原稿反転ユニットである。図3に於いて図示する矢印方向に着脱可能な構成としている。着脱手段は例えば、挿込片と、この挿込片と係止できる挿込孔を装置本体1aと原稿反転ユニット1bとの衝合面の好みの個処に設ければ良い(図示せず)。
32は略U字形に構成した第2原稿搬送経路で、外周ガイド27と内周ガイド26で構成される。原稿反転手段に相当する反転ローラ23および対向する対向コロ23a、23bによって原稿を搬送する。
また、29は第二の原稿エッジセンサで、第2原稿搬送経路32を通って読取位置に向かう原稿の先端を検出する。
33は両面原稿搬送経路、37は排紙フラッパーで図示しない駆動源により、原稿Sを第2原稿搬送経路32方向に搬送するか、両面原稿搬送経路33の方向に搬送するかを切り分ける。両面原稿搬送経路33を通過した原稿Sは両面排紙ローラ対35a、35bによって両面排紙トレイ36上に原稿を排出する。両面原稿搬送経路33はU字型の構造とし、排出される原稿Sの表裏を反転させながら原稿Sを排出させることができる。即ち、原稿は表面を下向きにして両面排紙トレイ36に連続積載されるため、ページ順を保ったまま全原稿を排出させることができる。
そして、操作者が不図示の操作部から読取開始を指示すると、まず不図示のモータが回転してピックアップアーム16が下方回動し、これにより原稿ストッパ6が押し下げられる。この後、ピックアップローラ10が原稿載置台2に積載された最上位の原稿Sに当接し、この最上位の原稿Sを送り出す。
次に、この最上位の原稿Sは押し下げられた原稿ストッパ9の上端面を通り、分離ローラ5及び分離パット15によって他の原稿から分離され、Uターン経路14の内部へと送り込まれる。さらに、このようにUターン経路14の内部へと送り込まれた原稿Sは、搬送ローラ7と対向するコロ7a〜7dによって、画像読取部1cにおいて、原稿Sの表面がCIS13により画像情報が読取られる読取位置に向かって搬送される。
その間、第一の原稿エッジセンサ8により原稿Sの先端部が検知されると、ピックアップローラ16が上方回動し、分離ローラ5の動力が切れて給紙動作が停止する。その位置から所定量搬送されたところで原稿読取部1cに達し、CIS13による画像情報の読取が開始される。また、この後、第一の原稿エッジセンサ8により原稿Sの後端部が検知されると、その位置から所定量搬送されたところで、CIS13による画像情報の読取を終了する。
次に本発明の特徴とする両面画像読取の一連動作について図4および図5ないし図13を用いて詳細に説明する。
(S1.) 原稿有無センサ6が原稿Sの存在を検知する。
詳細図:図5
(S2.) 図示しないスタートキー押下後、図示しないモータが回転し、ピックアップローラ10が回転しながらピックアップアーム16が図示する矢印方向へと原稿Sに接触する。分離ローラ5も図示する矢印方向に回転し、1枚ずつに分離搬送する。搬送ローラ7、排出ローラ対11a,11b、反転ローラ23、両面排紙ローラ対35a,35bも同時にそれぞれ図示する矢印方向に回転を始める。
詳細図:図6
(S3.) 搬送ローラ7が原稿Sを第一の原稿エッジセンサ8の方向に搬送する。
詳細図:図7
(S4.) 第一の原稿エッジセンサ8が原稿の先端を検知した後、所定の時間経過後、CIS13が原稿の走査を開始し、所定の時間経過後、ピックアップローラ10および分離ローラ5の回転が停止する。回転の接続および切断は図示しないクラッチを用いている。
(S5.) 原稿Sが排出ローラ対11a,11bにニップし、原稿Sの先端が反転センサ22にて検知され、原稿Sの後端が第一の原稿エッジセンサ8を通過してOFFになり、所 定の時間経過後にCIS13の走査が終了する(原稿S表面読取終了)。
(S6.) 反転センサ22は原稿Sの後端の通過後OFFになり、所定の時間経過後にモータが停止して全ての駆動が停止状態になる。
詳細図:図8
(S7.) モータが逆回転し、搬送ローラ7、排出ローラ対11a,11b、両面排紙ローラ対35a,35bも同時にそれぞれ図示する矢印方向に回転を始める。反転ローラ23は図示しないクラッチにより、回転方 向を変えずに回転を始める。原稿Sは反転パスの原稿反転経路32方向に進行し、Uターンしてバックアップコロ(対抗コロ)23bの下方の開口部から画像読取部1c方向に向かって再度進入する。このとき排紙フラッパー37は図示する矢印方向に移動し、原稿Sの紙パスを制御している。
また原稿Sの長さが十分長い場合、原稿後端は読取ガラス12と搬送ローラ7との間を移動している場合があり得るが、この場合は、画像読取の対象となる原稿は搬送ローラ7の下方で原稿自分自身とすれ違いながら搬送し、読取動作を行う。
本実施例では、下記数式を満足する構成としている。
(原稿Sの長さ)<(読取位置〜反転ローラ23〜読取位置)
こうすることで、反転経路内に原稿Sが全て収まり、機外へと放出することはない。また次にS8にて詳細説明するが、反転ローラ23と搬送ローラ7の駆動源を一つにて構成することが可能となる。
しかしながら、別の駆動源を設けた場合は、下記数式を満足する構成も可能である。
(原稿Sの長さ)<(対向コロ7d〜紙パス32〜反転ローラ23〜読取位置)
こうすることでも反転経路内に原稿が全て収まり、機外へと放出することはない。
詳細図:図9、10
(S8.) 第二の原稿エッジセンサ29が原稿先端を検知する前に、モータは正転に切り替わり、搬送ローラ7、排出ローラ対11a,11b、両面排紙ローラ対35a,35bががそれぞれ図示する矢印方向に回転を始める。またCIS13によって原稿Sの裏面情報が走査される。
詳細図:図11
(S9.) 第二の原稿エッジセンサ29が原稿S後端の通過を検知した後、所定の時間経過後、原稿Sの走査を終了する(原稿S裏面読取終了)。
(S10.) 原稿後端が反転センサ22を通過して同センサがOFFになった後、排紙フラッパ−37は図示する矢印方向へと移動し、第二の原稿排出経路33へと原稿Sの紙パスを制御する。モータは再度逆転を始めて搬送ローラ7、排出ローラ対11a,11b、両面排紙ローラ対35a,35bがそれぞれ図示する矢印方向に回転する。
詳細図:図12
(S11.) 原稿Sは両面排紙ローラ35a,35bに挟持されて排紙トレイ36上に原稿表面を下に向けながら支出される。
詳細図:図13
(S12.) 原稿Sの後端が反転センサ22を通過し、該センサがOFFになって所定時間経過後、原稿Sが排出されモータは再び正転する。搬送ローラ7、排出ローラ対11a,11b、両面排紙ローラ対35a,35bが正転して、ピックアップローラ10が下方回動して次の原稿Sを搬送する。(即ちS1と同一状況となる。)
本発明の他の実施例を図14ないし図23について説明する。
なお同図における各構成等の説明番号は、実施例1の符号で示し、説明の詳細は省いてとしている。
本実施例は、実施例1とは異なるレイアウトに基づいて構成と動作説明を行う。
図14は、本発明の実施の形態2に係る両面画像読取装置の斜視図、図15は、詳細断面図である。同図において、51は画像読取装置、1は画像読取装置50の上部に取り付けられた原稿給送装置である。2は原稿載置台、3は原稿排出台であり、ブック原稿読取時には原稿押え板となる。4a、bは原稿載置台2に設けられ、原稿の搬送方向と直行する幅方向に移動して原稿載置台4に載置された原稿の両側端を揃えるスライダである。
1bは着脱可能な本発明の特徴となる所の原稿反転ユニットである。図16に於いて図示する矢印方向に着脱可能な構成としている。
本発明の特徴となる所の、両面画像読取の一連動作について図17〜23を用いて詳細に説明する。
図17. 図示しない原稿有無センサが原稿Sの存在を検知する。図示しないスタートキー押下後、図示しないモータが回転し、分離ローラ5が図示する矢印方向に回転して、原稿束最下面の原稿Sから1枚ずつに分離搬送する。搬送ローラ対7a,7b、上流搬送ローラ対23c,23d、反転ローラ23、下流搬送紙ローラ2対23e,23f、排出ローラ対11a,11bも同時にそれぞれ図示する矢印方向に回転を始める。
図18. 搬送ローラ対7a,7bが原稿Sを読取白地13aと読取ガラス12との間を通紙させ、排紙フラッパー37が図示しない駆動原により移動し、反転ローラ23側へと搬送する。
図19. 第1の原稿エッジセンサ8が原稿Sの先端を検知した後、所定の時間経過後分離ローラ5の回転が停止する。原稿Sが反転してCIS13上の読取位置に到達してから原稿Sの走査を開始する。
この時、原稿S後端は読取ガラス12と読取白地13aとの間を移動している場合は、画像読取の対象となる原稿は搬送ローラ7の下方で原稿自分自身とすれ違いながら搬送し、読取動作を行う。
図20. 原稿Sが排出ローラ対11a,11bにニップし、原稿Sの先端が反転センサ22にて検知され、所定の時間経過後にCIS13の走査が終了する(原稿S裏面読取終了)。
反転センサ22は原稿Sの後端の通過後OFFになり、所定の時間経過後にモータが停止して全ての駆動が停止状態になる。
図21. 排出ローラ対11a,11bは図示しないクラッチ機構によりが逆回転する(スイッチバック機構)。そして上流搬送ローラ対23c,23d、反転ローラ23、下流搬送紙ローラ2対23e,23f、がそれぞれ図示する矢印方向に回転を始める。
本実施例では、下記数式を満足する構成としている。
(原稿Sの長さ)<(排紙ローラ対11〜読取位置〜反転ローラ23〜読取位 置までの距離)
反転経路内に原稿が全て収まり、排出ローラ対11a,11bの逆回転動作中には、読取動作を行わないように構成している。
図22. 第2の原稿エッジセンサ29が原稿の先端を検知した後、所定の時間経過後CIS13上の読取位置に到達してから原稿Sの走査を開始する。
この時、原稿S先端は読取ガラス12と読取白地13aとの間を移動している場合は、画像読取の対象となる原稿は搬送ローラ対7a,7bの下方で原稿自分自身とすれ違いながら搬送し、読取動作を行う(原稿S表面読取)。
図23. 原稿Sは排出ローラ対11a,11bに挟持されて排紙トレイ3上に原稿表面を下に向けながら支出される(ページ順排紙)。
以上の第2実施例では、大径の搬送ローラを用いず、小径の搬送ローラを用いているので小型化でき、さらに、片面読取りのトレイを両面読取りのトレイと兼用させているので、さらに全体を小型コンパクト化ができる。また、反転ローラ23を備える構成体も着脱分離できるので用途において、片面読取り用としても安価に提供できる。
本発明の両面画像読取装置の一実施例を示す斜視図である。 図1の要部の拡大断面図である。 本発明の図1を分割した状態の斜視図である。 本発明の両面画像読取装置の両面読取動作シーケンス図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 図4を補足する詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の斜視図である。 図14の要部の拡大断面説明図 本発明の図14に示す第二実施例の両面画像読取装置の分割した状態の斜視図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 本発明第二実施例の両面画像読取装置の詳細動作図である。 従来例を示す図である。 従来例を示す図である。
符号の説明
1 原稿給送装置
1a 原稿給送装置本体
1b 原稿反転ユニット(原稿反転搬送手段に相当)(スイッチバック搬送手段を含む)
1c 画像読取部
2 原稿載置台
3 原稿排出台
4a、4b スライダ
5 分離ローラ
6 原稿有無センサ
7 搬送ローラ(原稿搬送手段に相当)
8 原稿エッジセンサ
9 原稿ストッパ
10 ピックアップローラ
11 片面排出ローラ
12 読取ガラス(画像読取部に相当)
13 密着型イメージセンサ(画像読取部に相当)
13a 読取白地
15 分離パット
16 ピックアップアーム
21 下ガイドフレーム
22 反転センサ
23 反転ローラ
26、27 内外周ガイド
29 第二原稿エッジセンサ
35 両面排紙ローラ
36 排紙トレイ
S 原稿

Claims (7)

  1. シート状原稿を正逆方向に送給する搬送手段と、原稿排出手段とからなる原稿搬送機構と、シート状原稿を反転させる反転搬送手段とからなる原稿反転搬送機構と、読取位置を有する読取手段とを備える画像読取装置であって、
    逆方向に向うシート状原稿を、読取位置を介して通過させ、反転搬送手段により反転させたシート状原稿の先端が、読取位置へ到達した時点より読取位置で片面読取の開始動作を行うと共に、シート状原稿の前部とシート状原稿の後部とが読取位置で上下正逆方向に擦れ違うことができるようにしたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記原稿反転搬送機構には、スイッチバック搬送手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 片面読取動作終了後、前記スイッチバック搬送手段により読取位置を通過させ、前記原稿反転搬送機構により反転した前記シート状原稿を読取位置へ再通過させ、前記シート原稿の先端が読取位置へ到達した時点より反対面読取開始動作を行うことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  4. (シート状原稿の長さ)<(読取位置〜原稿反転搬送機構〜読取位置までの距離)であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の画像読取装置。
  5. (シート状原稿の長さ)<(スイッチバック搬送手段〜読取位置〜原稿反転搬送機構〜読取位置までの距離)であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の画像読取装置。
  6. 前記原稿反転搬送機構は、着脱可能なことを特徴とする請求項1記載の両面画像読取装置。
  7. 片面のみの読取動作時は、前記原稿搬送手段に搬送された前記シート状原稿の先端が反転搬送手段を経て読取位置に到達した時点より表面読取動作を行い、前記原稿排出手段により機外へと排出することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
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US8913310B2 (en) 2011-06-30 2014-12-16 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image reading device

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