JP2016197786A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】異物の影響が少ない構成において、白基準部材の読取りを行える画像読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 シートの搬送路を構成する裏面ガラス38と、裏面ガラス38と一体的に移動可能に設けられ、搬送路を搬送されるシートの画像を裏面ガラス38を通して読み取る読取りユニット35と、搬送路を挟んで読取りユニット35と対向する位置に設けられる白基準部材37と、読取りユニット35及び裏面ガラス38を一体的に移動可能に設けた移動機構と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【選択図】 図3

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置及び、当該画像読取装置を備える複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
従来、原稿の画像を光学的に読取る画像読取装置は、シート状の原稿に対して光を照射する光源及び、原稿から反射した反射光を読み取るCCD(Charge Coupled Devices)やCMOS(Complementary MOS)等の読取手段を備え、原稿の画像情報が読み取られている。光源は、使用により光量が変化する場合があり、光量が変化すると読取画像の濃度も変化してしまう。そのため、原稿読取前に予め用意した白基準部材を読取り、読取った値を基にして所望の読取濃度を得られるように補正(シェーディング補正)が行なわれる。
特許文献1には、第1の光学台が、原稿台ガラスにおけるジャンプ台近傍の下面に設けられた白基準白板を読取りシェーディング補正が行われる装置の開示がある。
特開2006−148259号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、原稿の搬送路を形成するガラスは固定で読取手段である光学台を移動させる構成のため、ガラスと読取手段との間に開放された空間が形成され、この空間に異物が混入し、読取手段に異物が付着するおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、異物の影響が少ない構成において、白基準部材の読取りを行える画像読取装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する画像読取装置は、シートの搬送路を構成する第一の透明部材と、前記第一の透明部材と一体的に移動可能に設けられ、前記搬送路を搬送されるシートの画像を前記第一の透明部材を通して読み取る第一の読取手段と、前記搬送路を挟んで前記第一の読取手段と対向する位置に設けられる白基準部材と、前記第一の読取手段が前記白基準部材の異なる位置を読み取れるように、前記第一の読取手段及び前記第一の透明部材を一体的に第一の方向へ移動可能に設けた移動機構と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、異物の影響が少ない構成において、白基準部材の読取りを行える画像読取装置を提供することができる。
実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図 実施形態に係る原稿自動給送装置(シート搬送装置)を示す概略図 実施形態の読取手段の移動構成を示した図 実施形態の読取手段の移動のための駆動構成を示した図 本実施形態のシェーディング補正のシーケンスの流れの具体例を示すフローチャート 本実施形態のシェーディング補正のHPセンサとHPセンサ遮光部の位置関係図 本実施形態の制御ブロック図
以下、図面に沿って本発明の実施形態について説明する。図1は、実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図2は、実施形態に係る原稿自動給送装置(シート搬送装置)を示す概略図である。
複写機等の画像形成装置1は図1に示すように画像形成装置本体2(画像形成部)と、画像読取装置6と、を備える。画像読取装置6は、リーダー部3と、原稿自動給送装置5と、を備える。
画像形成装置本体2は、下方に複数の給紙カセット7a〜7dを挿抜自在に備えており、その上部に画像形成ユニット9及びCPU(制御部)10が配置されている。画像形成ユニット9は、感光ドラム11、感光ドラム11の回りに配置された帯電器12、現像器13、転写部15及びクリーナ16を有する。画像形成ユニット9の動作を説明する。感光ドラム11は、帯電器12により帯電され、リーダー部3により読取られた画像情報に基づいて露光器17からの露光を受けて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器13にトナー像に現像される。感光ドラム11上のトナー像は、転写部15により供給カセットからのシート(記録媒体)に転写される。感光ドラム11に残ったトナーは、クリーナ16により除去される。
給紙カセット7a〜7dの中で選択された一つのカセットからシートが1枚ずつ分離されて画像形成ユニット9へ給送される。シートは、搬送路に沿って配置されている搬送ローラ対によりレジストローラ対18に搬送され、トナー像とタイミングを合せて上記転写部15に給送され、トナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、搬送ベルト19により定着器20に送られてトナー像が定着され、その後反転されて排紙トレイ21に排出される。シート両面に画像形成する場合は、シートに表面の画像が形成された後に、反転されて両面用搬送路により画像形成ユニット9に搬送されて、画像形成ユニット9により裏面に画像が形成される。裏面に画像形成されたシートは、頁順に排紙トレイ21に排出される。
図2に示すように、リーダー部3は、流し読みガラス36(第二の透明部材)、プラテンガラス(原稿載置台)22、プラテンガラスの裏面に配置され、シート幅方向に延びる読取りユニット(第二の読取手段)23を有する。読取りユニット23は、光源としてのLED(Light Emitting Diode)及び、原稿から反射した反射光を読み取る読取りセンサとしてのCMOSセンサを備え、原稿の表面の画像を読み取る。読取りユニット23は、図1の左右方向に移動可能に設けられている。読取りユニット23による読取りは、読取りユニット23をホームポジションに固定して、原稿を原稿自動給送装置5により送りながら読取る流し読みと、原稿をプラテンガラス22上に載置し、読取りユニット23を移動しながら読取る固定読みとがある。
読取りユニット23は、露光ランプにより原稿を露光し、その反射光を、ミラー等を介してイメージセンサにより読取る。流し読みの場合は、読取りユニット23は、流し読みガラス36を通して原稿の画像を読み取る。固定読みの場合は、読取りユニット23は、プラテンガラス22を通して原稿の画像を読み取る。
原稿自動給送装置5は、リーダー部3の後端部(図1の紙面奥側)の枢支軸を中心に回動自在に連結されている。原稿自動給送装置5は、リーダー部3に原稿を送ると共にプラテンガラス22上の原稿を押える押圧部を兼用している。原稿自動給送装置5は、原稿を搬送する装置を内包する筐体を備える装置本体25(図1に図示)と、原稿を載置する給紙トレイ26と、読み取られて排紙された原稿を載置する排紙トレイ27とを備える。排紙トレイ27は、給紙トレイ26の下方に設けられる。
図2に示すように、原稿自動給送装置5は、ピックアップローラ30と、原稿搬送路P1と、原稿搬送路P1に配置された複数のローラ対と、積載トレイ26上に置かれた原稿を検知するための原稿検知センサ51と、原稿の裏面を読み取る読取りユニット35(第一の読取手段)とを有する。読取りユニット35は、裏面ガラス38を通して、搬送路を搬送されて来たシートの画像を読み取る。読取りユニット35も、読取りユニット23と同様に、光源としてのLED及び、原稿から反射した反射光を読み取る読取りセンサとしてのCMOSセンサを備え、搬送路を搬送されて来た原稿の裏面の画像を読み取る。
ピックアップローラ30は、給紙トレイ26上の原稿に接離するように上下方向移動自在に設けられている。ピックアップローラ30により給送された原稿を案内する第1の原稿搬送路P1には、原稿搬送方向の上流から分離部31、レジストローラ対(搬送部)32、搬送ローラ対33、排紙ローラ対34の順で配置されている。
原稿自動給送装置5は、給紙トレイ26上の原稿をピックアップローラ30により給送して原稿搬送路P1に向けて搬送する。ピックアップローラ30により給送された原稿は、分離部31で1枚ずつに分離され、レジストローラ対32により斜行が補正され、流し読みガラス36上を通過し、裏面ガラス38の下を通過する。流し読みにおいて原稿の両面の画像を読み取る両面モードの場合、読取りユニット23の位置で原稿の表面を読取り、読取りユニット35の位置で原稿の裏面を読取る。画像が読取られた後の原稿は、搬送ローラ対33及び排紙ローラ対34によって搬送され、排紙トレイ27上に排出される。
図7にCPU10の制御ブロック図を示す。CPU10は、不図示のRAM、ROMと協同して様々な制御を行う。CPU10は、搬送モータ(駆動部)50、原稿検知センサ51、HPセンサ52、読取ユニット23、読取ユニット35と電気的に接続される。
続いて、本発明の特徴構成である読取りユニット35の移動機構55の実施形態を説明する。
読取りユニット35を含む読取手段の移動機構55の構成を図3に示して説明する。図3(a)は読取りユニット35がホームポジションにある時の図、図3(b)は読取りユニット35が偏心カム42よりホームポジションから白矢印方向に移動させられた位置にある時の図、図3(c)は図3(a)のAからの矢視図である。
移動機構は、裏面読取下ガイド(保持部)39、裏面読取中ガイド40、裏面読取上ガイド41、偏心カム42、摺動コロ44、圧縮バネ(付勢部)45を備えている。読取りユニット35と搬送路を挟んで対向する位置に、流し読みガラス36が設けられ、さらに流し読みガラス36の下に白基準部材37が設けられている。読取りユニット35と搬送路を挟んで逆側の位置に、読取りユニット23が配置されている。図3では、読取りユニット35と読取りユニット23は、搬送路を挟んで対向しない位置に設けられている。しかし、読取りユニット35と読取りユニット23の少なくとも一部を、搬送路を挟んで対向する位置に配置することで読取手段をコンパクトにしてもよい。
流し読みガラス36の対向側に配置されている裏面ガラス38は裏面読取下ガイド39に固定されている。読取りユニット35は裏面読取下ガイド39に固定されている。裏面読取中ガイド40は裏面読取下ガイド39の両端を挟むように配置されており、裏面読取下ガイド39を流し読みガラス36に対して垂直な方向(第二の方向)にスライド可能に支持している。第二の方向は後述する第一の方向と交差する方向である。裏面読取中ガイド40と裏面読取下ガイド39は、略密閉されるように構成されており裏面ガラス38と読取ユニット35との間に異物が入らないようになっている。
圧縮バネ45は、読取りユニット35と裏面読取中ガイド40の間に配置されている。裏面読取上ガイド41は、摺動コロ44を備え、摺動コロ44は、裏面読取中ガイド40の上方向の規制を行っている。裏面読取上ガイド41は枠体などに固定されており動くことはない。裏面読取下ガイド39は、裏面読取下ガイド39から流し読みガラス36方向に出っ張っている突き当て形状(規制部)54を備えている。
突き当て形状(規制部)54は、原稿の搬送領域の両側に配置され、流し読みガラス36に突き当たることで圧縮バネ45により下方向へ付勢されている裏面読取下ガイド39の下方向への位置の規制を行っている。また、突き当て形状54は、裏面ガラス38と流し読みガラス36の間の搬送路(搬送空間)の隙間の保障も行っている。図3(c)に示すように、突き当て形状54は読取りユニット35の長手方向Nの両端に設けられている。そのため裏面読取下ガイド39と流し読みガラス36の間の原稿搬送を妨げることはない。
偏心カム42は、後述する駆動機構により回転されるように設けられており、裏面読取中ガイド40は偏心カム42の外周を挟み込んでいる。
裏面読取中ガイド40の位置を検知するために、裏面読取上ガイド41にはHP(home position)センサ52が備えられ、裏面読取中ガイド40にはHPセンサ遮光部53が備えられている。
読取りユニット35の移動方法について説明する。後述する搬送モータ50の駆動を受けてカムシャフト43が回転すると、平行ピンなどでカムシャフト43に固定された偏心カム42がカムシャフト43と同方向に回転する。カムシャフト43は偏心カム42の中心よりずれた位置に配置されているので、偏心カム42は偏心運動をする。偏心カム42の動きによって裏面読取中ガイド40が水平方向(第一の方向)に移動し、さらに裏面読取中ガイド40に両端を挟まれている裏面読取下ガイド39も裏面読取中ガイド40の動きに合わせて水平方向に往復移動する。その動作により裏面読取下ガイド39に固定されている裏面ガラス38と読取りユニット35は水平方向に一体的に移動することができる。読取りユニット35と裏面読取中ガイド40は、共に水平方向に移動するので圧縮バネ45が変形することはない。
次にカムシャフト43を回転させる駆動構成を図4に示す。カムシャフト43は、カムシャフト43の端部にて移動ギア48が装着されている。カムシャフト43は、アイドラギア47を介してワンウェイギア46の駆動が伝わる構成になっている。レジストローラ対32の駆動ローラであるレジストローラ32aの一端部にワンウェイギア46が装着されており、レジストローラ32aの他端部に駆動伝達ギア49が装着されている。駆動伝達ギア49は複数のギアを介して搬送モータ50からの駆動が伝達される。
搬送モータ50がL方向に回転すると、レジストローラ32aは原稿を搬送する方向に回転する。ワンウェイギア46に対しては内蔵しているワンウェイ機構の空転方向の回転方向のためワンウェイギア46は回転せず、移動ギア48、カムシャフト43は回転しない。よって原稿搬送中に裏面ガラス38と読取りユニット35が水平方向に動くことはない。
搬送モータ50がR方向に回転すると、レジストローラ32aは原稿を搬送する方向とは逆に回転する。ワンウェイギア46に対してはワンウェイ機構のロック方向の回転方向のためワンウェイギア46は回転し、移動ギア48、カムシャフト43は回転する、よって裏面ガラス38と読取りユニット35が水平方向に動く。
次に、シェーディング補正について説明をする。シェーディング補正とは、読取りユニット35の長手方向における光源のバラツキ、読取りセンサの感度バラツキの補正をするものである。本実施形態のシェーディング補正では、読取りユニット35により、白基準部材37の複数個所の読取りを行う。白基準部材37の複数個所を読み取る理由としては、搬送路上にある異物の影響を低減させるためである。搬送路上に異物があり白基準部材37が正確に読み取れないと、読取りセンサで得られるデータは異常値となる。仮に、複数個所を読取り、異常値が得られた場合は当該異常値を除外し、その他の読取データの結果からシェーディング補正の補正値を得る。シェーディング補正の補正値を用いて、原稿の読取画像の画像情報を補正し、適切な画像情報を得る。
CPU10のシェーディング補正時の制御について説明する。図5は、シェーディング補正のフロー図である。図6は、図3におけるHPセンサ52とHPセンサ遮光部53のみをピックアップして示した図である。図6は、読取ユニット35が移動と共に裏面読取中ガイド40に設けられたHPセンサ遮光部53が水平に移動して、HPセンサ52がON、OFF信号の出力が変化していくことを説明する図である。読取ユニット35がホームポジションにいるときにHPセンサ52はON信号を出力するように構成されている。
ユーザーが原稿を給紙トレイ26上にセットすると、CPU10は、原稿検知センサ51がON(S100)となったことを検出する。そして、CPU10は、搬送モータ50をR方向に回転させ、読取りユニット35を水平方向に移動させる(S101)。この時、HPセンサ52がON信号を出力していた場合は(S102のYES)、HPセンサ52がON信号からOFF信号になった後(S103)、CPU10は読取りユニット35を制御して白基準部材37の読取を開始する(S104)。HPセンサ52がOFF信号からON信号になった後(S105)、CPU10は読取りユニット35の白基準部材37の読取を終了させる(S106)。CPU10はHPセンサのON(S105)を検出してから所定時間経過後に搬送モータ50を停止させ(S107)、読取りユニット35は読取り位置(ホームポジション)において停止する。このように、搬送モータ50を回転させて読取ユニット35が水平移動する間に、読取りユニット35は水平方向に移動しながら流し読みガラス36の下に配置されている白基準部材37を読取る。そして、読み取ったデータに基づいてシェーディング補正を行う。
通常は上記で記した制御であるが、白基準部材37の読取中に停電などによって読取りユニット35が通常とは異なる位置(HPセンサがONの位置ではない位置)で停止していた場合は以下で示すシーケンスになる。
ユーザーが原稿を給紙トレイ26上にセットすると、CPU10は、原稿検知センサ51がON(S100)となったことを検出する。そして、CPU10は、搬送モータ50をR方向に回転させ、読取りユニット35を水平方向に移動させる(S101)。この時、HPセンサ52がON信号を出力していない場合は(S102のNO)、CPU10は直ぐに読取りユニット35を制御して白基準部材37の読取を開始する(S108)。その後の制御は通常のシーケンスと同じである。
実施形態の効果について説明をする。読取りユニット35が水平方向に移動可能に設けられているため、シェーディング補正を行う際に、読取りユニット35は白基準部材37の複数の異なる位置を読み取ることができる。したがって、搬送路上にゴミがあったとしても、ゴミの付着がある位置、ゴミの付着がない位置両者の白基準データを取得することができる。そのため、両者のデータの比較によりゴミの付着がある位置のデータを除外し、平均化処理をしたデータに基づいてシェーディング補正をすることで画像ノイズの発生を防ぐことができる。また、裏面ガラス38が、シートの搬送路を形成し、且つ読取ユニット35と裏面ガラス38が一体的に水平方向に移動する構成となっているため、搬送路と読取ユニット35との間に異物が混入することを抑制することができる。仮に、搬送路を形成するガラスは固定で、読取ユニットを移動させる構成のように一体的に移動しない構成にすると、ガラスと読取ユニットの間に隙間が生じ、異物が混入するおそれがある。
また、読取りユニット35は、垂直方向にも移動可能に設けられている。そして、読取りユニット35は、圧縮バネ45により下方に付勢され、読取ユニット35及び裏面ガラス38を保持する裏面読取下ガイド39は、突き当て形状54を流し読みガラス36に突き当てて読取りユニット35の位置決めを行っている。このようにすることで、読取りユニット35が水平方向に移動したとしても読取りユニット35と白基準部材37との距離の変動を抑制し、シェーディング補正を良好に行うことができる。また、原稿を読取る時に搬送路の距離を良好に保証することができる。
また、読取りユニット35の搬送方向の上流側に設けられたレジストローラ32aを駆動するために元々必要であった搬送モータ50を用いて、読取りユニット35を移動させる構成としているため、新たにモータを設ける必要がない。また、搬送モータ50が正回転する時は、レジストローラ32aは駆動するが読取りユニット35は移動せず、搬送モータ50が逆回転する時に読取りユニット35を移動させるようにしている。このようにすることで、原稿を読取位置に搬送している時に読取りユニット35が移動してしまうことを防ぐことができる。
読取りユニット23、白基準部材37は、流し読みガラス36の下に配置されているため、原稿の通紙により白基準部材37に直接異物が付着することがない。仮に、白基準部材37の上の流し読みガラス36に異物が付着した場合には、流し読みガラス36を清掃することにより、読取りユニット23による画像ノイズの発生を防ぐことができる。
また、流し読みガラス36上に導電コートを施すことで異物の付着を軽減することも可能である。
1 画像形成装置
2 画像形成装置本体
3 画像読取装置
5 原稿自動給紙装置
23 読取りユニット(表面読取り)
30 ピックアップローラ
31 分離部
32 レジストローラ対
32a レジストローラ
33 搬送ローラ対
34 排紙ローラ対
35 読取りユニット(裏面読取り)
36 流し読みガラス
37 白基準部材
38 裏面ガラス
39 裏面読取下ガイド
40 裏面読取中ガイド
41 裏面読取上ガイド
42 偏心カム
43 カムシャフト
44 摺動コロ
45 圧縮バネ
46 ワンウェイギア
47 アイドラギア
48 移動ギア
49 駆動伝達ギア
50 搬送モータ
51 原稿有無センサ
52 HPセンサ
53 HPセンサ遮光部
54 突き当て形状
55 移動機構
P1 原稿搬送路
L 搬送モータ回転方向(原稿搬送方向)
R 搬送モータ回転方向(原稿搬送逆方向)

Claims (10)

  1. シートの搬送路を構成する第一の透明部材と、
    前記第一の透明部材と一体的に移動可能に設けられ、前記搬送路を搬送されるシートの画像を前記第一の透明部材を通して読み取る第一の読取手段と、
    前記搬送路を挟んで前記第一の読取手段と対向する位置に設けられる白基準部材と、
    前記第一の読取手段が前記白基準部材の異なる位置を読み取れるように、前記第一の読取手段及び前記第一の透明部材を一体的に第一の方向へ移動可能に設けた移動機構と、
    を備えることを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記移動機構は、前記第一の読取手段を前記搬送路の側へ付勢する付勢部を備え、前記読取手段及び前記第一の透明部材を一体的に前記第一の方向と交差する第二の方向へ移動可能に設けられており、
    前記移動機構は、前記第一の読取手段と前記白基準部材を保持する保持部を備え、
    前記保持部は、前記前記第一の読取手段と前記白基準部材との距離を規制する規制部を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記付勢部は、前記第一の読取手段及び前記第一の透明部材と一体的に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記第一の読取手段と前記搬送路を挟んで対向する位置に設けられる第二の透明部材を備え、
    前記第二の透明部材は、前記白基準部材と前記搬送路の間に設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記第一の読取手段と前記搬送路を挟んで逆側に設けられる第二の読取手段を備え、
    前記読取手段は前記第二の透明部材を通して前記第一の読取手段で読み取られるシートの面とは逆側の面の画像を読み取ることを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
  6. 前記第一の読取手段と前記第二の読取手段は、前記搬送路を挟んで対向するように設けられていることを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。
  7. シートを搬送するための搬送部と、
    前記読取手段を移動させるための駆動部と、を備え、
    前記駆動部は前記搬送部への駆動と、前記第一の読取手段の移動のための駆動を与えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  8. 前記搬送部は前記第一の読取手段よりもシートの搬送方向の上流側に設けられた搬送ローラを備え、
    前記駆動部は正回転と逆回転が可能なモータであり、
    前記モータの正回転により、前記搬送ローラはシートを前記第一の読取手段の方向に搬送し、前記モータの逆回転により、前記第一の読取手段は移動をされることを特徴とする請求項7に記載の画像読取装置。
  9. 前記第一の読取手段は、第一の方向へ移動することにより前記白基準部材の複数個所を読取り、前記白基準部材を読み取った結果に基づいて画像情報の補正を行うことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像読取装置と、記録媒体に対して画像形成を行う画像形成部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
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