JP2014027556A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の搬送方向を切替可能とすべく、駆動源の駆動力の伝達先の切り替えを、駆動源の駆動に依存しない装置を提供すること。
【解決手段】ＡＤＦとフラットベッドの移動機構とで駆動源を共用した画像読取装置において、弾性部材を含み、読取ユニットが移動機構によって移動読取領域から移動読取領域外に移動された場合に、弾性部材の付勢力によって読取ユニットを固定読取位置に移動させる付勢機構と、読取ユニットの移動によって変位し、駆動源の駆動力の伝達先を、移動機構と給送機構とで切り替える伝達要素と、固定読取位置にある読取ユニットを、駆動源からの駆動力によって、固定読取位置から移動読取領域へ向けて脱出させる脱出機構と、を備えた、ことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は画像読取装置に関する。

複写機等の画像読取装置として、２通りの原稿読取態様が選択できるものが知られている。第１の原稿読取態様は、原稿台上に載置された原稿を、その下方に配置された読取ユニットを移動しながら読み取るフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ）による固定原稿読取モードである。第２の原稿読取態様は、読取ユニットを所定の位置に固定した状態で自動給送装置（ＡＤＦ）により原稿を自動給送しながら、原稿を読み取る搬送原稿読取モードである。搬送原稿読取モードでは大量の定形サイズの文書を自動で効率よく読み取ることができる。また、固定原稿読取モードでは、書籍や立体物のように搬送が困難な原稿の読取が可能となる。

上記２つのモードを備えた画像読取装置においては、通常、ＡＤＦ用の駆動源として例えばモータが必要となり、これとは別に読取センサの移動用の駆動源として例えばモータが必要となる。また、これら駆動源を駆動するドライバも合計２つ必要となる。このため、装置のコストアップの要因となっていた。

そこで、ＡＤＦ用の駆動源と読取ユニットの移動用の駆動源とを共用して、単一の駆動源でこれらを駆動する装置が提案されている。例えば、特許文献１では、モータを共通化すると共に、電磁クラッチによって駆動力の伝達先を切り替える装置が提案されている。しかし、電磁クラッチは比較的高額なメカトロ部品に属し、大幅なコストダウンは困難である。そこで、特許文献２や特許文献３には、特許文献１の装置よりもメカトロ部品を削減した装置が提案されている。

特開平１−２６６５２９号公報 米国特許出願公開第２００８／０２６６６１４号明細書 特許第３８１０６４３号公報

しかしながら、特許文献２及び３の構成では、ＡＤＦによる原稿の搬送方向が一方向に限られる。原稿の搬送方向が一方向に限られると、原稿ジャム処理後の復帰動作や、原稿の斜行補正（レジスト）のための逆送動作ができない。また、両面読取機能を付与するためには、原稿を反転するための逆転搬送が必要となる。このため、装置が発揮する機能を割り切るなど、製品の性能を落とさざるを得ない。

原稿の搬送方向が一方向に限られる理由は、共通駆動源であるモータの駆動によって、その駆動力の駆動先をＡＤＦと、読取ユニットの移動用の機構とに切り替えている点にある。この構成であると、原稿を逆送する方向にモータを回転させると、駆動力の伝達先が読取センサの移動用の機構に戻ってしまい、搬送方向を切り替えることができない。

本発明の目的は、原稿の搬送方向を切替可能とすべく、駆動源の駆動力の伝達先の切り替えを、駆動源の駆動に依存しない装置を提供することにある。

本発明によれば、原稿台上の原稿を読み取る読取ユニットと、前記読取ユニットを所定の固定読取位置に固定して、前記原稿台上を搬送される原稿を読み取る際に、前記原稿台に原稿を搬送可能な給送機構と、前記読取ユニットを前記固定読取位置から離間した移動読取領域内で移動させ、前記原稿台上に載置された原稿を読み取る際に、前記読取ユニットを移動させる移動機構と、前記移動機構及び前記給送機構に共通の駆動源と、弾性部材を含み、前記読取ユニットが前記移動機構によって前記移動読取領域から前記移動読取領域外に移動された場合に、前記弾性部材の付勢力によって前記読取ユニットを前記固定読取位置に移動させる付勢機構と、前記読取ユニットの移動によって変位し、前記駆動源の駆動力の伝達先を、前記移動機構と前記給送機構とで切り替える伝達要素と、前記固定読取位置にある前記読取ユニットを、前記駆動源からの駆動力によって、前記固定読取位置から前記移動読取領域へ向けて脱出させる脱出機構と、を備えた、ことを特徴とする画像読取装置が提供される。

本発明によれば、原稿の搬送方向を切替可能とすべく、駆動源の駆動力の伝達先の切り替えを、駆動源の駆動に依存しない装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像読取装置の斜視図。 図１の画像読取装置の部分断面図。 給送機構の説明図。 移動機構、付勢機構及び脱出機構の説明図。 （ａ）乃至（ｃ）は付勢機構の動作説明図。 （ａ）乃至（ｄ）読取ユニットの移動態様の説明図。 脱出機構の状態遷移図。 （ａ）及び（ｂ）は制御例を示すフローチャート。 （ａ）及び（ｂ）は制御例を示すフローチャート。 （ａ）及び（ｂ）は別例の移動機構を採用した場合の機構例の説明図。 （ａ）及び（ｂ）は図１０の機構例の動作説明図。 図１０の機構例の動作説明図。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の一実施形態に係る画像読取装置１の概略図である。画像読取装置１は、本体部２と、本体部２に開閉自在に取り付けられた開閉部３とを備え、例えば複写機或いは複合機（いわゆるＭＦＰ）として構成される。本体部２には、例えば、記録紙を一枚毎分離給送する記録紙給紙部、記録紙に画像を印字するプリンタ部、プリンタ部へ記録紙を搬送する搬送部、印字を終えた記録紙を排紙する排紙部を備える。開閉部３は後述する給送機構（自動給送装置：ＡＤＦ）を備える。

図２は画像読取装置１の部分断面図であり、本体部２の上部及び開閉部３の構造を模式的に示す。本体部２の上面には、原稿台を構成するプラテンガラスＰＧ１及びＡＤＦガラスＰＧ２が設けられている。

プラテンガラスＰＧ１及びＡＤＦガラスＰＧ２の下方には読取ユニット４１が設けられている。読取ユニット４１は例えばラインセンサ（イメージセンサ）を備え、原稿台上（プラテンガラスＰＧ１及びＡＤＦガラスＰＧ２上）の原稿をその下方から読み取る。

プラテンガラスＰＧ１及び読取ユニット４１はフラットベットスキャナ４３を構成している。読取ユニット４１は後述する移動機構によって、プラテンガラスＰＧ１の面方向に沿う矢印Ｓ方向に往復移動可能となっている。そして、読取ユニット４１をプラテンガラスＰＧ１の幅に対応した領域Ａ内（移動読取領域内）で移動させながらプラテンガラスＰＧ１上に載置された原稿を読み取ることができる（固定原稿読取モード）。

また、読取ユニット４１は後述する付勢機構によって、ＡＤＦガラスＰＧ２下方のＡＤＦポジション（固定読取位置Ｐ）に移動可能となっている。固定読取位置Ｐと移動読取領域ＡとはＳ方向に離間している。開閉部３にはＡＤＦガラスＰＧ２上に原稿を自動搬送可能な給送機構４２を備えており、読取ユニット４１はその位置を固定読取位置Ｐに固定した状態で、ＡＤＦガラスＰＧ２上を搬送される原稿を読み取る（搬送原稿読取モード）。

給送機構４２は、分離ローラ部４４、搬送ローラ部４５及び排紙ローラ部４６を備える。分離ローラ部４４は原稿積載トレイ４７に積載された原稿を一枚毎分離する。搬送ローラ部４５は一枚分離搬送された原稿をプラテンガラスＰＧ２上に搬送する。排紙ローラ部４６は読取を終えた原稿を排紙トレイ４８へ排出する。

図３は給送機構４２の説明図である。分離ローラギア４２１は分離ローラ部４４を駆動する。搬送ローラギア４２２は搬送ローラ部４５を駆動する。排紙ローラギア４２３は排紙ローラ部４６を駆動する。遊星ギア４２４は、キャリア４２４ａに回転自在に支持されている。キャリア４２４ａは搬送ローラ４２の回転軸に回動自在に支持されている。遊星ギア４２４は、図中時計回り（矢印ＣＷ方向）に回動すると分離ローラギア４２１と噛み合い、反時計回り（ＣＣＷ方向）に回動すると分離ローラギア４２１との噛み合いが解かれる。搬送ローラギア４２２と排紙ローラギア４２３は中継ギア列４２５によって駆動伝達される。

搬送ローラ４５と排紙ローラ４６は、原稿搬送方向について同一方向に回転するよう構成されている。また、搬送ローラギア４２２には、本体部２から開閉部３へ駆動力を伝達する不図示のジョイント部材によって、本体部２から駆動力が伝達される。ジョイント部材は、駆動力が伝達可能なものであればどのようなものであってもよい。

図４は、読取ユニット４１の移動機構５０、付勢機構５７及び脱出機構６０の説明図である。まず、移動機構５０について説明する。本実施形態の場合、移動機構５０はラック−ピニオン機構を採用している。

駆動源５１は移動機構５０と給送機構４２に共通の駆動源であり、ここではモータ（例えばステッピングモータ）である。モータ５１の出力軸にはギア（例えばウォームギア）５１ａが取り付けられている。ピニオンギア５３は同軸上にギア（例えばウォームホイール）５３ａが固定されており、ギア５３ａはギア５１ａと噛み合っている。このため、モータ５１を回転駆動すると、ピニオンギア５３も回転する。

モータ５１は、読取ユニット４１を保持するキャリア５２に搭載されており、ピニオンギア５３はキャリア５２に回転自在に支持されている。こうしてモータ５１とピニオンギア５３とは読取ユニット４１と共に移動可能に構成されている。

移動機構５０は、読取ユニット４１の移動方向であるＳ方向に延設されたラック部材５４を備える。ピニオンギア５３はラック部材５４と噛み合っており、モータ５１の正逆駆動に応じてピニオンギア５３が回転駆動されることで、読取ユニット４１をＳ方向に往復移動可能としている。このように本実施形態のフラットベットスキャナ４３は自走式のフラットベッドスキャナを構成している。なお、移動機構５０は、例えば、ラック部材５４と平行な案内部材（不図示）を備え、キャリア５２の移動を案内する。

本実施形態の場合、ラック部材５４は、読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動する範囲までには設けられておらず、移動機構５０自体は読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動できない構成としている。

ピニオンギア５３は、読取ユニット４１の移動によって変位し、モータ５１の駆動力の伝達先（出力先）を、移動機構５０と給送機構４２とで切り替える駆動力伝達要素として機能する。給送機構４２への動力伝達はピニオンギア５３が入力ギア５５と噛み合うことで行われる。

入力ギア５５は給送機構４２に駆動力を伝達するギアであり、ラック部材５４の端部に隣接して設けられている。読取ユニット４１が固定読取位置Ｐに移動するとピニオンギア５３はラック部材５４から離脱して入力ギア５５と噛み合う。

ＡＤＦ駆動ギア５６は中継ギア５８を介して入力ギア５５と駆動伝達可能である。ＡＤＦ駆動ギア５６は上述したジョイント部材（不図示）を介して搬送ローラギア４２２と駆動伝達する。

次に、付勢機構５７について説明する。付勢機構５７は保持レバー５７ａと弾性部材５７ｆとを備える。保持レバー５７ａはＬ字型をなし、回動中心５７ａ’において回動自在に軸支されて読取ユニット４１に当接可能なレバー部材である。弾性部材５７ｆは本実施形態の場合、バネである。保持レバー５７ａの一方の腕部５７ｂにはバネ５７ｆの一端が固定され、バネ５７ｆの他端は本体部２に固定されている。

付勢機構５７は読取ユニット４１が移動機構５０によって移動読取領域Ａから移動読取領域外に固定読取位置Ｐ側に移動された場合に、バネ５７ｆの付勢力によって読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動させる。付勢機構５７の動作を図５（ａ）乃至図５（ｃ）を参照して説明する。

図５（ａ）は読取ユニット４１が移動読取領域Ａにある状態を示す。図５（ｂ）は読取ユニット４１が移動読取領域Ａと固定読取位置Ｐとの間にある状態を示す。図５（ｃ）は読取ユニット４１が固定読取位置Ｐにある状態を示す。

図５（ａ）に示すように、読取ユニット４１が移動読取領域Ａにある場合は、保持レバー５７ａはバネ５７ｆの付勢力によって図中の時計方向に付勢され、突き当て部５７ｇに突き当たっている。そして、レバー端部５７ｃが読取ユニット４１の移動経路に突出した状態で待機している。

読取ユニット４１が移動機構５０によって固定読取位置Ｐ側へ移動すると、保持レバー５７ａのレバー端部５７ｃが読取ユニット４１から突出した左側の当接部４１ａと当接する。保持レバー５７ａは読取ユニット４１に押されて反時計方向に回動する（図５（ｂ））。

保持レバー５７ａの回動初期では、保持レバー５７ａの回動はバネ５７ｆを伸長させる。このため、バネ５７ｆは保持レバー５７ａの反時計方向の回動に抵抗する。しかし、保持レバー５７ａの回動が進むと、保持レバー５７ａの回動はバネ５７ｆを収縮させる。このため、バネ５７ｆは保持レバー５７ａの反時計方向の回動を付勢することになる。すると、レバー端部５７ｄと読取ユニット４１の右側の当接部４１ｂが当接し、読取ユニット４１は固定読取位置Ｐ側に押圧される。

読取ユニット４１がラック部材５４の終端まで移動したときにバネ５７ｆが保持レバー５７ａの反時計方向の回動を付勢するように付勢機構５７を配設することで、読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動させ、保持することができる（図５（ｃ））。この結果、モータ５１の駆動力に依存せずに読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動させることができる。

しかも、読取ユニット４１が図５（ａ）の位置から図５（ｃ）の固定読取位置Ｐへ移動する過程で、ピニオンギア５３も変位してラック部材５４から離脱して入力ギア５５が噛み合う。この結果、モータ５１の出力先が移動機構５０から給送機構４２へ切り替わる。

ピニオンギア５３がラック部材５４から離脱し、かつ、保持レバー５７ａによって固定読取位置Ｐに読取ユニット４１が保持されることで、ピニオンギア５３の回転方向がどちらであっても読取ユニット４１は移動せず、固定読取位置Ｐにとどまる。このようにモータ５１の駆動力の伝達先の切り替えを、モータ５１の駆動に依存しない装置によって、給送機構４２による原稿の搬送方向を切替可能となる。

なお、読取ユニット４１を固定読取位置Ｐから脱出させる場合も、付勢機構５７は同様に動作する。すなわち、後述する脱出機構６０によって、読取ユニット４１が固定読取位置Ｐから移動読取領域側に移動された場合には、付勢機構５７は保持レバー５７ａの逆回動初期では、バネ５７ｆが保持レバー５７ａの時計方向の回動に抵抗する。しかし、保持レバー５７ａの回動が進むと、バネ５７ｆは保持レバー５７ａの時計方向の回動を付勢することになる。すると、保持レバー５７ａによって、読取ユニット４１は移動読取領域Ａ側へ押圧することになる。

次に、固定原稿読取モードと搬送原稿読取モードにおける移動機構５０や付勢機構５７の動作態様について図６（ａ）乃至図６（ｄ）に示す。

図６（ａ）は、待機状態の場合を示している。読取ユニット４１は移動読取領域Ａと固定読取位置Ｐとの間（以下、待機ポジションと称する）で待機している。待機ポジションで読取ユニット４１と対向する位置には白地を設けることができ、原稿読取動作の前にこの白地を読み取ることで、画像読取の際の白基準データとすることができる。

＜固定原稿読取モードでの読取動作＞
プラテンガラスＰＧ１上に原稿が載置され、読取開始操作がなされると、読取ユニット４１は白基準データを読み取り、次にモータ５１を駆動して読取ユニット４１を移動読取領域Ａへへ移動させる。読取ユニット４１はプラテンガラスＰＧ１の上の読取開始位置に到達すると、図中、右方向に移動しながら原稿面を走査する（図６（ｂ））。

ここで、便宜上読取ユニット４１を、図中の右方向に移動させるときのモータ５１の回転方向を正転とする。モータ５１が正転するとピニオンギア５３は時計方向に回転する。ピニオンギア５３がラック部材５４と噛み合っていることで、ピニオンギア５３が取り付いているキャリア５２、読取ユニット４１が一体的に右方向に移動することが可能となる。所定の読取長の読取が終了するとモータ５１の正転を停止し、読取ユニット４１の右方向への移動を停止する。

モータ５１が逆転の場合は上記の反対となり読取ユニット４１は、図中の左方向に移動することが可能となる。読取を終えた後は、モータ５１を逆転して読取ユニット４１を図中左方向へ移動させ、待機ポジションに戻ったところで停止して待機状態となる。

＜搬送原稿読取モード＞
原稿トレイ４７に原稿がセットされると不図示の原稿検知センサが原稿を検知する。ここで、読取開始操作がなされると、待機ポジションにあった読取ユニット４１は白基準データを読み取り、次にモータ５１を逆転駆動し読取ユニット４１を図中左方向、すなわち固定読取位置Ｐ側へ移動させる。

保持レバー５７ａは上述したようにレバー端部５７ｃを読取ユニット４１の移動経路に突出させて待機しており、読取ユニット４１が左側へ移動するとやがて読取ユニット４１の当接部４１ａとレバー端部５７ｃは当接する。読取ユニット４１が更に左方向すなわち固定読取位置Ｐへ向かって移動すると当接部４１ａがレバー端部５７ｃを押し、その結果保持レバー５７ａは反時計方向に回動する。

上述したように、保持レバー５７ａの回動初期では保持レバー５７ａは時計方向の付勢力すなわち読取ユニット４１を右方向へ押し返す働きをする。しかし、ラック部材５４とピニオンギア５３が噛み合っているためモータ５１からの駆動力によって、右方向への反力に抗して読取ユニット４１を更に左方向に移動させることができる。

読取ユニット４１が更に左方向に移動すると、上述したように保持レバー５７ａの回動付勢力が反時計方向に切り換り、読取ユニット４１を一転、固定読取位置Ｐ方向に引き込む方向に力が働くようになる（図６（ｃ））。

その後、ピニオンギア５３はラック部材５４の終端に到達しラック部材５４から離脱する。保持レバー５７ａの反時計方向の回動付勢力によって読取ユニット４１は左方向へ移動し今度は入力ギア５５と噛み合う（図６（ｄ））。

かくして読取ユニット４１が固定読取位置Ｐに到達するとピニオンギア５３はラック部材５４との噛合から入力ギア５５との噛合状態に遷移する。更に上述したようにバネ５７ｆの付勢による保持レバー５７ａの押圧で読取ユニット４１は固定読取位置Ｐに保持される。

これによりモータ５１が正逆駆動しても読取ユニット４１は移動することなく固定読取位置Ｐに保持され、モータ５１からの駆動力は正転も逆転も共に給送機構４２へと伝達される。

本実施形態の場合、固定読取位置Ｐに到達した後、更にモータ５１の逆転駆動を継続すると、搬送ローラギア４２２は図３において時計方向すなわち搬送方向と逆方向に駆動される。このとき遊星ギア４２４は分離ローラギア４２１と噛み合い分離ローラギア４２１を時計方向に駆動する。

これにより、分離ローラ４４は搬送方向に駆動され、搬送ローラ４５と排紙ローラ４６は搬送方向と逆に駆動される。原稿トレイ４７にセットされた原稿は分離ローラ部４４で一枚毎分離され搬送ローラ部４５に搬送される。

搬送ローラ４５は搬送方向とは逆に回転しているため、逆転する搬送ローラ部４５のニップ部に原稿先端が突き当たった状態で原稿は止まる。更に所定量押し込んで原稿を撓ませることで、搬送ローラ部４５のニップ線に倣わせて斜行の補正を行うことが可能となる。

その後、モータ５１の回転方向を正転に切り換えることで搬送ローラ４５と排紙ローラ４６は搬送方向に駆動される。そして、斜行補正を終えた原稿を搬送しながら固定読取位置Ｐに固定されている読取ユニット４１の上を通過させて読み取りを行う。読み取りを終えた原稿は排紙トレイ４８に排出される。次の原稿があれば、再度モータ５１を逆転し一枚毎の給紙を行い斜行補正した後、モータ５１を正転駆動して搬送読取を行い、原稿トレイ４７上の原稿がなくなるまで上記動作を繰り返すことになる。

＜固定読取位置Ｐからの脱出＞
次に、図４を参照して脱出機構６０について説明する。脱出機構６０は、付勢機構５７による付勢力に抗して、読取ユニット４１を固定読取位置Ｐから移動読取領域Ａへ向けて待機ポジションへ脱出させる。その際、モータ５１の駆動力を用いる。

脱出機構６０は、モータ５１の駆動力が入力されるサンギア６１、回動アーム６４（キャリア）、遊星ギア６２を備えた遊星歯車機構を含む。サンギア６１は大径のギアと小径とギアとを同軸上に固定してなり、大径のギアは中継ギア５８と噛み合う。小径のギアは遊星ギア６２と噛み合う。

回動アーム６４はその端部において遊星ギア６２を回転自在に支持している。回動アーム６４はサンギア６１と同軸上で回動自在に設けられているため、遊星ギア６２は回動アーム６４に回動自在に支持されている。これにより遊星ギア６２はモータ５１の正転／逆転駆動に応じて、図４で反時計／時計方向に回動し、モータ５１からの駆動を受けて駆動される駆動部を構成している。

脱出機構６０は、また、遊星ギア６２と係合可能な係合部６３を備える。係合部６３は、突き当て部６３ａと、固定ギア部（リングギア）６３ｂと、を備える。固定ギア部６３ｂは、内歯車形状が一部に形成されていて、遊星ギア６２の回動軌跡上に配置され、遊星ギア６２と噛み合い可能に構成されている。突き当て部６３ａは遊星ギア６２と当接してその反時計方向の回動を規制する。突き当て部６３ａは、遊星ギア６２のうち、歯部以外の部位（例えば、ボス部或いはフランジ部等）と当接する。

遊星ギア６２が反時計方向に回動して固定ギア部６３ｂと噛み合い、更に、突き当て部６３ａに当接すると、遊星ギア６２は反時計方向に回動不能及び回転不能な係合状態となる。非係合状態においては、サンギア６１、中継ギア５８及び入力ギア５５は回転可能であったが、係合状態になると、サンギア６１、中継ギア５８及び入力ギア５５も回転不能なロック状態となる。

この状態でモータ５１が正転駆動を続けると、駆動列がロックされているため、ピニオンギア５３が入力ギア５５に対して右方向に移動する力が発生する。すなわち、読取ユニット４１が固定読取位置Ｐから脱出する方向に移動可能となる。この際、モータ５１は付勢機構５７の付勢力に抗して読取ユニット４１を脱出できるようトルク設定がされている。なお、固定ギア６３ｂの位置（遊星ギア６２が噛み合う位相）は駆動列がロックされたときに、入力ギア５５からラック部材５４に、ピニオンギア５３がスムースに噛み合えるように設定される。かくして読取ユニット４１は固定読取位置Ｐから脱出が可能となる。

遊星ギア６２と係合部６３との係合状態は、読取ユニット４１を固定読取位置Ｐから脱出させるときに成立する必要がある。そのため、本実施形態では、モータ５１の駆動パターンによって、遊星ギア６２と係合部６３とが係合する状態と、非係合の状態と、が切り替わるようにしている。つまり、予め定めた特定の駆動パターンでモータ５１を駆動した場合に、読取ユニット４１が固定読取位置Ｐから脱出させるようにしている。以下、そのための構成について説明する。

制御部材６５は回動アーム６４と係合し回動アーム６４の回動態様を規制するレバー状の部材である。制御部材６５はねじりコイル状のバネ部材で構成され、コイル部分６５ａと、レバー部６５ｂとを有し、コイル部分６５ａにおいて支持されている。レバー部６５ｂは、コイル部分６５ａを中心に可撓性を有し、図中矢印Ｒ１またはＲ２方向に弾性的に撓むことが可能である。また、レバー部６５ｂは、コイル部６５ａの弾性力によって、初期位置Ｒ０（図４の位置）に付勢され、無負荷時においては初期位置Ｒ０に位置する。

回動アーム６４にはカム部６４ａ、６４ｂ、６４ｃが設けられている。レバー部６５ｂの先端にはム部６４ａ、６４ｂ、６４ｃに摺接する摺接部として、カムフォロア部６５ｃが設けられている。ストッパ部材６６は回動アーム６４の突き当て部６４ｄと突き当たり、回動アーム６４がそれ以上時計方向に回動することを規制する。

回動アーム６４はカム部６４ａ、６４ｂ、６４ｃに摺接するカムフォロア部６５ｃによってその回動を制御され、後述する逆転駆動ポジション、正転駆動ポジション、切り換え可能ポジション、脱出ポジションの間を遷移するよう構成されている。図７は回動アーム６４が各ポジション間を移行する様子を表す状態遷移と、各ポジションでの回動アーム６４の状態を説明する図である。

状態ＳＳ４はモータ５１を逆転し回動アーム６４を時計方向に回動させ、ストッパ部材６６に突き当たてた状態を示し、回動アーム６４は時計方向への回動が規制されている。このとき、遊星ギア６２は噛み合う相手がいないため空転している。以後この状態を逆転駆動ポジションと呼ぶ。

この状態から、モータ５１を正転するとサンギア６１は反時計回りに回転し回動アーム６４も反時計方向に回動する。すると、制御部材６５のカムフォロア部６５ｃが回動アーム６４のカム部６４ａと当接する。更に回動アーム６４が反時計方向に回動すると、カム部６４ａに沿ってカムフォロア６５ｃがＲ１の方向に撓み、回動アーム６４はカムフォロア６５ｃを押しのけながら反時計方向に回動を続ける。

カムフォロア６５ｃがカム部６４ａの終端に到達すると、カムフォロア６５ｃとカム部６４ａとの係合が解かれる。その結果、制御部材６５のレバー部６５ｂはその弾性力によって初期位置Ｒ０へ戻ろうとするが、カム部６４ａと並んで配置されているカム部６４ｂと係合する。

カム部６４ｂとカムフォロア６５ｃが係合して回動アーム６４の反時計方向の回動がカムフォロア６５ｃによって停止し、保持される。以後モータ５１が正転を続けても回動アーム６４は停止状態を維持し遊星ギア６２はその場で空転状態となる（状態ＳＳ１）。以後この状態を正転駆動ポジションと呼ぶ。

正転駆動ポジションからモータ５１が逆転をすると回動アーム６４は時計回りに回動を始めカムフォロア６５ｃとカム部６４ｂの係合が解かれる。レバー部６５ｂはバネ力によって初期位置Ｒ０に戻る（状態ＳＳ２）。更にモータ５１の逆転駆動によって回動アーム６４は時計方向に回動し、カムフォロア部６５ｃがカム部６４ｃと当接する。更に回動アーム６４が時計方向に回動すると、カム部６４ｃに沿ってカムフォロア６５ｃがＲ２の方向に撓む。回動アーム６４は、カムフォロア６５ｃを押しのけながら時計方向に回動を続ける。

カムフォロア６５ｃがカム部６４ｃの終端に到達すると、カムフォロア６５ｃとカム部６４ｃとの係合が解かれ、制御部材６５のレバー部６５ｂはその弾性力によって初期位置Ｒ０へ戻る。回動アーム６４は時計方向に回動し、突き当て部６４ｄがストッパ部材６６と突き当たり、回動を停止して、逆転駆動ポジション（状態ＳＳ４）に戻る。

回動アーム６４は正転駆動ポジションにあるときは所定駆動量以上の駆動を与えられると逆転駆動ポジションに切り換って、その位置が保持される。また、逆転駆動ポジションにあるときは所定駆動量以上の駆動を与えられると正転駆動ポジションに切り換って、その位置に保持されることになる。

ここで回動アーム６４が正転駆動ポジションにあるときにモータ５１を逆転駆動すると回動アーム６４が時計方向に回動し、カム部６４ｂとカムフォロア６５ｃの係合が解かれ、制御部材６５が初期位置Ｒ０に戻る（状態ＳＳ２）。

この状態で、モータ５１の回転方向を正転に切り換えると、回動アーム６４はカムフォロア６５ｃと当接することなく、正転駆動ポジションを越えて更に反時計方向に回動可能となる（状態ＳＳ２）。以後この状態を切換可能ポジションと呼ぶ。

切換可能ポジションで更にモータ５１を正転駆動すると遊星ギア６２が固定ギア６３ｂに近づき、ついには、遊星ギア６２と固定ギア６３ｂは噛み合うこととなる。固定ギア６３ｂの内歯ギアは遊星ギア６２の軌跡と同心円状に形成されており、遊星ギア６２は固定ギア６３ｂと噛み合いながら回動アーム６４を反時計方向に移動する。

固定ギア６３ｂの端部には突き当て部６３ａが設けられており、モータ５１が正転駆動を続けるとやがて、遊星ギア６２が付き当て部６３ａと突当たり回動アーム６４の反時計方向の回動が規制される（状態ＳＳ３）。以後この状態を脱出ポジションと呼ぶ。

回動アーム６４が正転駆動ポジションにあるとき，正転駆動ポジションから逆転駆動ポジションに切り換るのに必要な駆動量に満たない少量の駆動量のモータ逆転を行い、続いてモータ正転駆動を行うことで脱出ポジションに切り換えることができる。

回動アーム６４が脱出ポジションにあるときモータ５１が更に正転駆動を続けようとすると、モータ５１から遊星ギア６２に至る駆動系は回転をロックされた状態となり上述したように読取ユニット４１を固定読取位置Ｐから脱出させる。

また回動アーム６４が脱出ポジションにあるときに逆転駆動を行うと回動アーム６４は時計方向に回動し、遊星ギア６２と固定ギア６３の噛合が解かれ、カムフォロア部６５ｃがカム部６４ｃと当接する。更に逆転駆動すると上述した逆転駆動ポジションへの移行動作を行う。

以下、回動アーム６４が各ポジション間を移行する様子をにまとめる。

回動アーム６４が逆転駆動ポジション（ＳＳ４）にあるときモータ５１が逆転すると逆転駆動ポジションを維持し、所定駆動量（例えばｎステップ）正転駆動すると正転駆動ポジション（ＳＳ１）に移行する。

同様に正転駆動ポジション（ＳＳ１）にあるときはモータ５１が正転駆動しても正転駆動ポジションを維持し、所定駆動量（例えばｍステップ）の逆転駆動で切換可能ポジション（ＳＳ２）に移行する。切換可能ポジション（ＳＳ２）では所定駆動量（例えばｐステップ）の正転駆動で脱出ポジション（ＳＳ３）に移行し、（ｎ−ｍ）ステップの逆転駆動で逆転駆動ポジション（ＳＳ４）に移行する。

脱出ポジション（ＳＳ３）ではモータ５１の正転駆動続けると脱出ポジションを維持し、ｐステップの逆転駆動で切換可能ポジション（ＳＳ２）に移行する。図７から分かるように、回動アーム６４がどのポジションにあっても、ｎステップの逆転駆動か、（ｐ＋ｎ−ｍ）ステップの逆転駆動のどちらか多い方よりも、多く駆動し続けることで必ず逆転駆動ポジション（ＳＳ４）に移行する。つまり、所定駆動量でのモータ５１の逆転駆動でポジションの初期化（逆転駆動ポジションへの移行）が可能である。その後、ｎステップの正転駆動、ｍステップの逆転駆動、ｐステップの正転駆動を行えば脱出ポジション（ＳＳ３）に移行することができる。

＜制御例＞
画像読取装置１の読取動作の制御例について図８（ａ）及び図８（ｂ）並びに図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して説明する。画像読取装置１の制御は画像読取装置１の制御部が行う。制御部は、例えば、ＣＰＵ、記憶部（ＲＡＭ、ＲＯＭ)、インタフェース部等を含む。

図８（ａ）は固定原稿読取モードでの読取動作での制御例を示す。プラテンガラスＰＧ１に原稿が載置され、読取開始操作がなされると（ＳＴ０１）、固定原稿読取モードに移行し、読取ユニット４１は読取白地の画像データを読取りシェーディング補正と読取ユニット４１のホームポジション取りを行う（ＳＴ０２）。モータ５１を正転駆動して読取ユニット４１を移動させ（ＳＴ０３）、読取開始位置に到達したら１ラインごとの画像読取を行う（ＳＴ０４）。原稿長さに応じた所定ライン数に到達すると（ＳＴ０５）、読取を終了し、モータを停止する（ＳＴ０６）。その後モータ５１を逆転してホームポジションへ移動させ、読取動作が終了する（ＳＴ０７）。

図８（ｂ）及び図９（ａ）は搬送原稿読取モードでの読取動作での制御例を示す。原稿トレイ４７に原稿がセットされると不図示の原稿セット検知センサが原稿のセットされたことを検知する。ここで読取開始操作がなされると（ＳＴ１１）、搬送原稿読取モードに移行し、読取ユニット４１は読取白地の画像データを読取りシェーディング補正と読取ユニット４１のホームポジション取りを行う（ＳＴ１２）。モータ５１を逆転駆動して読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動させるために必要な駆動量（例えばｒステップ）だけ駆動して（ＳＴ１３）、付勢機構５７によって読取ユニット４１を固定読取位置Ｐに移動させて保持する。この状態で、給送機構４２にモータ５１の駆動が伝達可能となる。

続いて、図９（ａ）を参照して原稿の給紙搬送、画像読取を行い、排紙トレイ４８に原稿を排紙する動作を説明する。

モータ５１を逆転駆動して原稿のピックアップを行う（ＳＴ２１）。不図示の原稿先端検知センサによって原稿センタを検知した後、所定量（例えばｓステップ）だけモータ５１を逆転駆動して原稿を搬送する。これにより原稿先端を搬送ローラ部４５のニップに突き当てレジスト補正する（ＳＴ２２）。

ＳＴ２１からＳＴ２２にかけての逆転駆動量は上述したｎステップまたは（ｎ−ｍ＋ｐ）ステップよりも大きくなるよう、ギア比が設計されており、回動アーム６４は必ず逆転駆動ポジションにある。

続いてモータ５１を正転駆動に切り換え、モータ５１を所定量（例えばｔステップ）駆動してＡＤＦガラスＰＧ２上に原稿を搬送し頭出しを行う（ＳＴ２３）。頭出しが完了したら原稿を搬送しながら１ラインごとの画像読取を行い（ＳＴ２４）、原稿後端が読取位置に到達したら（ＳＴ２５）、読取を終了する。モータ５１を所定量（例えばｕステップ）正転駆動して排紙トレイ４８に原稿を排紙積載する（ＳＴ２６）。

ＳＴ２３からＳＴ２６にかけての正転駆動量は上述したｎステップよりも大きくなるよう、ギア比が設計されているので逆転駆動ポジションにあった回動アーム６４は必ず正転駆動ポジションにあることになる。

次原稿があれば（ＳＴ２７）、ＳＴ２１からＳＴ２６を繰り返し、次原稿が無ければ搬送原稿読取モードを終了する（ＳＴ２７）。次原稿がある場合、回動アーム６４は逆転駆動ポジションと正転駆動ポジションを交互に遷移するが、脱出ポジションに移行することはなく、搬送原稿読取モードの読取動作中に脱出機構６０が駆動されることは無い。

次に、図９（ｂ）を参照して読取ユニット４１を固定読取位置Ｐから脱出させる場合の制御例について説明する。搬送原稿読取モードで原稿排紙が終了した時点で回動アーム６４は正転駆動ポジションにある。そこで、モータ５１を所定量（例えばｍステップ）逆転駆動（ＳＴ３１）した後、所定量（例えばｐステップ）正転駆動することで（ＳＴ３２）、回動アーム６４は脱出ポジションに移行する。この状態で更にモータ５１の正転駆動を続けることにより読取ユニット４１は固定読取位置Ｐから脱出する。正転駆動して読取ユニット４１を移動させつつ、読取白地を読み取ることで読取ユニット４１のホームポジションを検知し（ＳＴ３３）、モータ５１を停止し、待機状態に戻る。

このように、モータ５１の正転／逆転駆動の特定の組み合わせパターンで動作する脱出機構６０を設けたことで、１つモータを共用して、移動機構５０、給送機構４２の双方の正転逆転駆動を実現することができ、原稿読取モードの切り替えもできる。

また、２モータ構成の画像読取装置に対して機能を制限すること無くかつ、電磁クラッチ等のメカトロ部品の追加も無い。また、搬送原稿読取モードにおける搬送方向の切換はモータ５１の回転を単純に切り換えるだけでよいため、その時間ロスが無い。これにより２モータ構成の画像読取装置とほぼ同じシーケンスで搬送原稿読取モードと固定原稿読取モードとを実行でき、スループットの低下を最小限に防げる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、移動機構５０にラック−ピニオン機構を採用し、フラットベットスキャナ４３を自走式のフラットベッドスキャナとしたが、移動機構としてベルト伝動機構を採用してもよい。以下、ベルト伝動機構を採用した場合について説明する。なお、上記第１実施形態とと同様の機能、動作をするものに対しては同一符号をつけ、説明は省略する。

図１０（ａ）は本実施形態における移動機構８０、付勢機構５７、脱出機構６０を示している。移動機構８０は、一対のプーリ８３（図１０では片側のみ示す）、一対のプーリ８３に巻き回されたベルト８２、読取ユニット４１の往復移動をガイドするガイドシャフト８４を備える。読取ユニット４１のキャリア（不図示）は、連結部８２ａにおいてベルト８２に連結されている。しかしてプーリ８３を回転することによりベルト８２が走行し、読取ユニット４１を移動することができる。プーリ８３には同軸上にギア８３ａが固定されている。

駆動源８１は移動機構８０と給送機構４２に共通の駆動源であり、ここではモータ（例えばステッピングモータ）である。モータ８１の出力軸にはギア８１ａが取り付けられており、本実施形態の場合、ギア８１ａは、脱出機構６０のサンギア６１の大径のギアと噛み合う。モータ８１の駆動力は、サンギア６１を入力ギアとして、中継ギア９４、サンギア８５を介してプーリ８３のギア８３ａに伝達される。図９の中でモータ８１が時計回りに回転駆動すると、プーリ８３は反時計回りに回転駆動され、読取ユニット４１は右方向（移動読取領域Ａ側）に移動するよう駆動系が構成されている。以後の説明の便宜上、モータ８１が時計回りに回転するときを正転方向とする。

ＡＤＦ駆動ギア９０は、不図示のジョイント部材を介して給送機構４２の搬送ローラギア４２２と駆動伝達を行う。

駆動切換ギア（サンギア）８５、第１遊星ギア８７、第２遊星ギア８６及び回動アーム８８（キャリア）は、遊星歯車機構を構成している。回動アーム８８は駆動切換ギア８５と同軸上で回転自在に支持されている。遊星ギア８６及び８７は、回動アーム８８に回転自在に支持されており、回動アーム８８が回動することで、共に回動する。

遊星ギア８７は、プーリ８３のギア８３ａ（つまり移動機構側のギア）と噛み合う位置と、噛み合わない位置とで回動自在である。遊星ギア８６は、ＡＤＦ駆動ギア９０（つまり給送機構側のギア）と噛み合う位置と、噛み合わない位置とで回動自在である。遊星ギア８７がプーリ８３のギア８３ａと噛み合う場合は、遊星ギア８６はＡＤＦ駆動ギア９０と噛み合わず、遊星ギア８６がＡＤＦ駆動ギア９０と噛み合う場合は、遊星ギア８７はプーリ８３のギア８３ａと噛み合わない。

駆動切換プレート８９は回動アーム８８の回動動作を規制する。駆動切換プレート８９には溝状のカム部８９ａ、８９ｂ、８９ｃが設けられている。回動アーム８８の一端には、カム部８９ａ、８９ｂ、８９ｃに摺接する摺接部として、カムフォロア８８ａが設けられている。駆動切換プレート８９は、図１０（ａ）において読取ユニット４１の移動方向Ｓと平行に移動可能に構成されている。また、図１０（ｂ）に示すようにカム部８９ａ、８９ｂ、８９ｃは連続的に繋がった溝形状で、駆動切換プレート８９が移動することでカムフォロア８８ａがカム部８９ａ、８９ｂ、８９ｃに連続的に係合する。

以下に駆動切換プレート８９が回動アーム８８の回動を規制する様子を説明する。図１１（ａ）は読取ユニット４１が移動読取領域Ａ側にある状態を示す。図１１（ｂ）は読取ユニット４１が移動読取領域Ａと固定読取位置Ｐとの間にある状態を示す。図１２は読取ユニット４１が固定読取位置Ｐにあるときを表す。

図中、付勢機構５７は上記第１実施形態と同様の動作をする。駆動切換プレート８９は図１０（ｂ）に示すようにバネ８９１で付勢されて、その移動可能領域の右側に寄った位置でストッパ８９２に当接して、待機している。

読取ユニット４１を保持しているキャリア（不図示）には駆動切換プレート８９と係合する係合部５２ａが設けられており、読取ユニット４１が左側へ移動することで駆動切換プレート８９をバネ８９１に抗して左側へ押し移動させる構成となっている。

図１１（ａ）においてモータ８１が逆転すると読取ユニット４１は左方向に移動し係合部５２ａが駆動切換プレート８９と当接し駆動切換プレート８９を左方向に押して移動させ始める。カム部８９ａと係合していたカムフォロア８８ａは駆動切換プレート８９が左に移動に伴いカム部８９ｂと係合する。結果として回動アーム８８は時計回りに回動し始め、やがて遊星ギア８７とプーリ８３のギア８３ａとの噛合が解除される（図１１（ｂ））。

この時、保持レバー５７ａの回転付勢力は反時計方向となっており、プーリ８３への駆動伝達が切れても保持レバー５７ａによって読取ユニット４１は左側、すなわち固定読取位置Ｐに向かって移動を続ける。読取ユニット４１が固定読取位置Ｐに移動するのに伴って駆動切換プレート８９はさらに左にスライド移動し、カム部８９ｃとカムフォロア８８ａが係合する（図１２）。

この時、読取ユニット４１は保持レバー５７ａによって固定読取位置Ｐに保持され、回動アーム８８は遊星ギア８６がＡＤＦ駆動ギア９０と噛み合った位置で保持された状態となり、モータ８１の駆動力は給送機構４２に伝達可能となる。また、回動アーム８８は駆動切換プレート８９によってその回動を規制されているためモータ８１の回転駆動力は正転／逆転に関係なく給送機構４２に伝達される。

次に、読取ユニット４１の固定読取位置Ｐからの本実施形態における脱出方法について説明する。本実施形態では、上記第１実施形態の係合部６３に代えて、係合部９２が設けられている。係合部９２は読取ユニット４１に固定され、読取ユニット４１の移動方向と平行に歯型が形成されたラック部材であり、遊星ギア６２と噛み合うことにより両者は係合可能となっている。

係合部９２は、読取ユニット４１が固定読取位置Ｐにあるとき、遊星ギア６２の回動軌跡上にその一部がかかるように配置され、遊星ギア６２と噛合可能に配置されている。係合部９２と遊星ギア６２が係合すると回動アーム６４の回動が規制されるが、遊星ギア６２は更に時計方向に回転する。結果としてラック９２を右方向に押し出す、すなわち読取ユニット４１をＡＤＦポジションから脱出させることができる。

回動アーム６４と制御部材６５の動きについては上記第１実施形態と同様であり、特定の駆動パターンで脱出機構６０を作動させ、読取ユニット４１を固定読取位置Ｐから脱出させることができる。なお、係合部９２と遊星ギア６２の関係を、偏心カムと遊星ギアを用いた構成に置き換えても同様の機能を実現できる。

Claims (9)

1. 原稿台上の原稿を読み取る読取ユニットと、
   前記読取ユニットを所定の固定読取位置に固定して、前記原稿台上を搬送される原稿を読み取る際に、前記原稿台に原稿を搬送可能な給送機構と、
   前記読取ユニットを前記固定読取位置から離間した移動読取領域内で移動させ、前記原稿台上に載置された原稿を読み取る際に、前記読取ユニットを移動させる移動機構と、
   前記移動機構及び前記給送機構に共通の駆動源と、
   弾性部材を含み、前記読取ユニットが前記移動機構によって前記移動読取領域から前記移動読取領域外に移動された場合に、前記弾性部材の付勢力によって前記読取ユニットを前記固定読取位置に移動させる付勢機構と、
   前記読取ユニットの移動によって変位し、前記駆動源の駆動力の伝達先を、前記移動機構と前記給送機構とで切り替える伝達要素と、
   前記固定読取位置にある前記読取ユニットを、前記駆動源からの駆動力によって、前記固定読取位置から前記移動読取領域へ向けて脱出させる脱出機構と、を備えた、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記脱出機構は、
   前記駆動源が予め定めた特定の駆動パターンで駆動した場合に、前記読取ユニットを前記固定読取位置から前記移動読取領域へ向けて脱出させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記脱出機構は、
   前記駆動源からの駆動を受けて駆動される駆動部と、
   前記駆動部と係合可能な係合部と、を含み、
   前記駆動源の駆動パターンによって、前記駆動部と前記係合部とが係合する状態と、非係合の状態と、が切り替わり、
   前記駆動部と前記係合部とが係合することにより、前記駆動力によって前記読取ユニットを前記固定読取位置から前記移動読取領域へ向けて脱出させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記移動機構は、
   前記読取ユニットの移動方向に延設されたラック部材を備え、
   前記伝達要素は、前記ラック部材と噛み合うピニオンギアであり、
   前記駆動源と前記ピニオンギアとは前記読取ユニットと共に移動可能に構成され、
   前記ピニオンギアは、
   前記付勢機構によって前記読取ユニットが前記固定読取位置に移動することによって、前記ラック部材から離脱して、前記給送機構に駆動力を伝達する入力ギアと噛み合い、
   前記駆動部と前記係合部とが非係合状態の場合は、前記入力ギアが回転可能であり、
   前記駆動部と前記係合部とが係合状態の場合は、前記入力ギアがロックされ、前記入力ギアと噛み合う前記ピニオンギアの回転によって、前記読取ユニットを前記固定読取位置から前記移動読取領域へ向けて脱出させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記伝達要素は、
   前記移動機構側のギアと噛み合う位置と、噛み合わない位置とで回動自在な第１遊星ギアと、
   前記給送機構側のギアと噛み合わない位置と、噛み合う位置とで前記第１遊星ギアと共に回動自在な第２遊星ギアであり、
   前記係合部が前記読取ユニットに固定された、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
6. 前記係合部がラック部材であり、
   前記駆動部が、前記ラック部材と噛み合うことにより係合する遊星ギアである、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記付勢機構が、
   回動自在に設けられ、前記読取ユニットに当接可能なレバー部材を備え、
   前記弾性部材は、
   前記読取ユニットが前記移動読取領域から前記移動読取領域外に移動された場合には、前記レバー部材が前記読取ユニットを前記固定読取位置へ押圧する一方、
   前記読取ユニットが前記固定読取位置から前記移動読取領域側に移動された場合には、前記レバー部材が前記読取ユニットを前記移動読取領域側へ押圧するように、配設された、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 前記脱出機構は、
   前記駆動部としての遊星ギアと、前記遊星ギアを回動自在に支持するキャリアと、を含む遊星歯車機構と、
   前記キャリアに設けられたカム部と、
   前記カム部に摺接する摺接部を有し、前記キャリアの回動態様を規制する制御部材と、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
9. 前記読取ユニットの移動によって移動するカム部と、
   前記カム部に摺接する摺接部を有し、前記第１及び第２遊星ギアを回動自在に支持するキャリアと、
   を備えた請求項５に記載の画像読取装置。

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