JP5978896B2 - 読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、原搬送される原稿を読み取る搬送原稿読取機能、及び原稿台の載置面に載置される原稿を読み取る載置原稿読取機能を兼ね備えた画像読取装置に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の発明は、搬送原稿読取機能を実行するための原稿搬送機構、及び載置原稿読取機能を実行するための撮像部往復機構を１つ駆動源にて駆動している。

特開２００６−８６８１７号公報

この特許文献１に記載の発明は、キャリッジ等の撮像部をカム板に衝突させてカム板を回転させることにより、駆動力の伝達を原稿搬送機構に伝達する場合と撮像部往復機構に伝達する場合とを切り替えている。しかし、駆動力の伝達の切り替えについて他の構成は記載されていない。

本発明は、上記点に鑑み、特許文献１に記載の発明と異なる構成にて駆動力の伝達を切り替える画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、搬送される原稿を読み取る搬送原稿読取機能、及び原稿台（３）の載置面（３Ａ）に載置される原稿を読み取る載置原稿読取機能を兼ね備えた画像読取装置であって、載置面（３Ａ）の下方側に配設され、載置面（３Ａ）に沿って移動する撮像部（７）と、撮像部（７）の移動方向一端側に設定された第１ポジションと当該移動方向他端側に設定された第２ポジションとの間で撮像部（７）を移動させる移動機構（９）と、搬送原稿読取機能の作動時に原稿を搬送する搬送機構（１１）と、駆動源（３１）から駆動力を得て回転するとともに、その回転方向が正転又は逆転可能な太陽歯車（１５）と、太陽歯車（１５）と噛み合って回転するとともに、太陽歯車（１５）の回転中心を公転中心として回転中心（Ｏ１）が第３ポジションと第４ポジションとの間で公転可能な遊星歯車（１７）と、遊星歯車（１７）が第３ポジションにあるときに遊星歯車（１７）と噛み合って移動機構（９）に駆動力を伝達する第１出力歯車（２１）と、遊星歯車（１７）が第４ポジションにあるときに遊星歯車（１７）と噛み合って搬送機構（１１）に駆動力を伝達する第２出力歯車（２３）と、第１ポジションに撮像部（７）が位置したときに、第１ポジション以外の位置に撮像部（７）が位置する場合に比べて第１出力歯車（２１）の回転抵抗を増大させる負荷発生部（２５）と、遊星歯車（１７）の公転経路に設けられ、第３ポジションと第４ポジションとの間を遊星歯車（１７）が公転するときに遊星歯車（１７）の歯と噛み合う噛合部（１９）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、太陽歯車（１５）及び遊星歯車（１７）等により遊星歯車機構が構成される。すなわち、太陽歯車（１５）が回転すると、遊星歯車（１７）には、（ａ）当該遊星歯車（１７）自身の回転中心を中心として当該遊星歯車（１７）を回転（以下、「自転」という。）させる力（以下、自転力という。）、及び（ｂ）太陽歯車（１５）の回転方向に遊星歯車（１７）を公転させる力（以下、公転力という。）が作用する。

このため、太陽歯車（１５）が第４ポジション側から第３ポジション側に向けて回転（以下、正転という。）すると、遊星歯車（１７）は、正転の向きに公転力を受ける。一方、太陽歯車（１５）が第３ポジション側から第４ポジション側に向けて回転（以下、逆転という。）すると、遊星歯車（１７）は、逆転の向きに公転力を受ける。

また、遊星歯車（１７）が第３ポジションにある場合に太陽歯車（１５）が回転すると、撮像部（７）は太陽歯車（１５）の回転方向に応じて第１ポジションと第２ポジションとの間を移動する。

つまり、例えば、太陽歯車（１５）が正転したときに撮像部（７）が第１ポジション側から第２ポジション側に向けて移動する構成の場合には、太陽歯車（１５）が逆転すると、撮像部（７）は、第２ポジション側から第１ポジション側に向けて移動する。

また、太陽歯車（１５）を逆転させた状態で撮像部（７）が第１ポジションまで移動すると、第１ポジション以外の位置に撮像部（７）が位置していたときに比べて第１出力歯車（２１）の回転抵抗が大きくなる。このため、自転力が公転力より小さくなり、遊星歯車（１７）は、太陽歯車（１５）の回転方向、つまり公転力の向きに公転する。

つまり、太陽歯車（１５）を逆転させた状態で撮像部（７）が第１ポジションまで移動すると、遊星歯車（１７）に作用する公転力が遊星歯車（１７）に作用する自転力より大きくなるので、遊星歯車（１７）は逆転の向きに公転して第４ポジション側に向けて移動する。

そして、遊星歯車（１７）が第４ポジションに到達すると、第２出力歯車（２３）に駆動力が伝達されるので、搬送機構（１１）が作動する。このとき、第１出力歯車（２１）への駆動力の伝達が遮断されているので、移動機構（９）は停止している。

また、遊星歯車（１７）が第４ポジションにある状態から太陽歯車（１５）が正転すると、遊星歯車（１７）に作用する公転力が正転の向きとなるので、遊星歯車（１７）は第３ポジション側に向けて公転移動する。

以上のように、本発明では、撮像部（７）をカム板に衝突させてカム板を回転させることなく、駆動力の伝達を切り替えることができる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像読取装置１において、原稿カバー５が閉じた状態を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像読取装置１において、原稿カバー５が開いた状態を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る原稿カバー５が取り外された状態を示す原稿台３の上面図である。 本発明の実施形態に係る搬送機構１１（オートドキュメントフィーダ）の模式図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の構造及び作動を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の構造及び作動を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の構造及び作動を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の構造及び作動を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の構造及び作動を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の歯面形状を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動力伝達機構１３の歯面形状を示す図である。 本発明の実施形態に係る駆動源３１の制御系を示すブロック図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。以下、本発明の実施形態に係る画像読取装置を図面と共に説明する。

１．画像読取装置の概要（図１及び図２参照）
図１に示す画像読取装置１は、搬送原稿読取機能、及び載置原稿読取機能を兼ね備えている。搬送原稿読取機能は、搬送される原稿を読み取る機能である。載置原稿読取機能は、図２に示す原稿台３の載置面３Ａに載置される原稿を読み取る機能である。

原稿台３には、ガラスやアクリル等の透明なプラテン３Ｂにて閉塞された第１読取窓が設けられている。そして、プラテン３Ｂにより載置面３Ａが構成されている。原稿台３の上面側には、ヒンジ機構５Ａを介して原稿カバー５が組み付けられている。

このため、原稿カバー５は、図１に示す原稿台３を覆う位置と、図２に示す原稿台３から離間した位置との間で揺動変位できる。なお、載置原稿読取機能を用いて原稿読取を行う場合には、利用者が手動操作にて原稿カバー５を上方側に開いて載置面３Ａに原稿を載置する必要がある。

載置面３Ａの下方側には、当該載置面３Ａに沿って移動する撮像部７が設けられている。撮像部７は、原稿に照射されて反射した光を受光し、その受光した光に基づいて電気信号を発する。そして、画像読取装置１は、撮像部７を介して原稿に記載された文字等の画像を電気信号に変換して画像を読み取っていく。

因みに、本実施形態では、撮像部７として、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いている。このＣＩＳ（撮像部７）の長手方向は、載置面３Ａの直下において、その移動方向と直交する方向に延びている。

また、撮像部７は、図３に示すように、載置面３Ａの長手方向に移動可能として原稿台３に組み付けられている。移動機構９は、撮像部７の移動方向一端側に設定された第１ポジション、及び当該移動方向他端側に設定された第２ポジションの間で撮像部７を移動させる。因みに、本実施形態における「載置面３Ａの長手方向」は、画像読取装置１の左右方向と一致する。

移動機構９は、原稿台３に固定された第１歯付プーリ９Ｂ及び第２歯付プーリ９Ｃ、並びに第１歯付プーリ９Ｂと第２歯付プーリ９Ｃとの間に掛け渡された歯付ベルト９Ａ等を有している。そして、歯付ベルト９Ａは、第１歯付プーリ９Ｂから駆動力を得て回転する。

撮像部７は、歯付ベルト９Ａに連結されている。このため、撮像部７は、歯付ベルト９Ａの回転方向に応じて移動する。第１歯付プーリ９Ｂは、撮像部７の移動方向一端側に配設されている。第２歯付プーリ９Ｃは、撮像部７の移動方向他端側に配設されている。

そして、搬送原稿読取機能の作動時には、撮像部７は、第２読取窓３Ｃの直下に停止配置された状態で第２読取窓３Ｃを通して画像を読み取る。一方、載置原稿読取機能作動時には、撮像部７は、載置面３Ａの直下で移動しながら画像を読み込んでいく。

なお、第２読取窓３Ｃも、第１読取窓、つまり載置面３Ａと同様に、ガラス等の透明なプラテンで閉塞されている。載置面３Ａと第２読取窓３Ｃとは、梁状の区画部材３Ｄにて区画されている。

また、載置面３Ａと第２読取窓３Ｃとの境界部であって撮像部７と面する部位には、図５に示すように、調整基準３Ｅが設けられている。調整基準３Ｅは、読取時の色彩及び濃淡の基準、及び撮像部７の基準位置を再調整するためものである。

すなわち、調整基準３Ｅには、撮像部７の延び方向（本実施形態では、前後方向）に延びる白地部３Ｆ、及び当該白地部３Ｆの延び方向両端側に設けられた黒地部３Ｇ等を有している。

そして、後述する制御部３０は、白地部３Ｆを読み取ったときの読み取りデータを色彩及び濃淡の基準として読み取りを実行する。さらに、制御部３０は、白地部３Ｆと黒地部３Ｇとの境界位置を基準として、撮像部７を待機させる待機位置（ホームポジションともいう。）を決定して、移動機構９、つまり後述する駆動源３１の回転を制御する。

なお、待機位置は第１ポジションより第２ポジション側に設定されている。調整基準３Ｅは待機位置より第２ポジション側に設定されている。つまり、第１ポジション、待機位置、調整基準３Ｅ及び第２ポジションは、撮像部７の移動方向において、当該移動方向一端側から第１ポジション、待機位置、調整基準３Ｅ、第２ポジションの順に並んでいる。

また、原稿カバー５には、図４に示すように、搬送機構１１が設けられている。この搬送機構１１は、搬送原稿読取機能の作動時に、第２読取窓３Ｃに原稿を搬送するオートドキュメントフィーダの一例である。

つまり、搬送機構１１は、原稿トレイ１１Ａに積層載置された１枚又は複数枚の原稿を１枚ずつ順次、第２読取窓３Ｃに搬送するとともに、読み取りが完了した原稿を順次、排出トレイ１１Ｂに排出する。

２．駆動力伝達機構
２．１ 駆動力伝達機構の構成
本実施形態では、１つの駆動源３１にて移動機構９及び搬送機構１１を駆動している。つまり、駆動力伝達機構１３は、電動モータ等の駆動源３１で発生した駆動力を選択的に移動機構９又は搬送機構１１にて伝達している。

本実施形態に係る駆動力伝達機構１３は、図６に示すように、太陽歯車１５、遊星歯車１７及び噛合部１９等を有する遊星歯車機構により構成されている。太陽歯車１５は、原稿台３に対して変位することなく回転する。そして、太陽歯車１５は、駆動源３１から駆動力を得て回転し、かつ、その回転方向は、駆動源３１の回転方向に連動して正転又は逆転する。

遊星歯車１７は、太陽歯車１５と噛み合って回転するとともに、太陽歯車１５の回転中心を公転中心として回転中心Ｏ１が、図６に示す第３ポジションと図９に示す第４ポジションとの間で公転できる。なお、以下、遊星歯車１７が回転中心Ｏ１を中心して回転することを自転という。

太陽歯車１５が回転すると、遊星歯車１７には、遊星歯車１７を自転させる力（以下、自転力という。）、及び遊星歯車１７を公転させる力（以下、公転力という。）が作用する。このため、太陽歯車１５が正転しているときには、第４ポジション側から第３ポジション側に向かう向き（図６において右周りの向き）の公転力が遊星歯車１７に作用する。

一方、太陽歯車１５が逆転しているときには、第３ポジション側から第４ポジション側に向かう向き（図６において左周りの向き）の公転力が遊星歯車１７に作用する。そして、公転力が大きくなると、遊星歯車１７は公転力の向きに公転する。一方、公転力が小さいときには、公転することなく自転する。

なお、以下、太陽歯車１５が正転しているときに、遊星歯車１７が自転する向きを遊星歯車１７の正転の向きという。同様に、太陽歯車１５が逆転しているときに、遊星歯車１７が自転する向きを遊星歯車１７の逆転の向きという。

アーム１７Ａは、遊星歯車１７を自転及び公転可能に支持する。そして、アーム１７Ａの延び方向一端側は、太陽歯車１５と同軸上に回転可能に支持されている。アーム１７Ａの延び方向他端側には、遊星歯車１７が回転可能に組み付けられている。

また、原稿台３には、アーム１７Ａの回転を規制する第２ストッパ部３Ｈ及び第３ストッパ部３Ｊが設けられている。一方、アーム１７Ａには、第２ストッパ部３Ｈに接触する第２被接触部１７Ｂ、及び第３ストッパ部３Ｊに接触する第３被接触部１７Ｃが設けられている。

そして、第２ストッパ部３Ｈは、図６に示すように、第３ポジション時に第２被接触部１７Ｂに接触してアーム１７Ａが紙面右回りに回転することを規制する。一方、第３ストッパ部３Ｊは、図９に示すように、第４ポジション時に第３被接触部１７Ｃに接触してアーム１７Ａが紙面左回りに回転することを規制する。

また、第１ばね１７Ｄは、太陽歯車１５が逆転しているときに遊星歯車１７が第１出力歯車２１から離間することを規制する。つまり、第１ばね１７Ｄは、少なくとも第３ポジション時に遊星歯車１７が第４ポジション側に公転することを規制する力（以下、第１規制力という。）を遊星歯車１７に作用させる。

なお、本実施形態に係る第１ばね１７Ｄは引張コイルばねである。そして、第１ばね１７Ｄの伸張方向一端側は、アーム１７Ａのうち揺動中心を挟んで遊星歯車１７と反対側に連結され、かつ、その伸張方向他端側は原稿台３に連結されている。

このため、第１ばね１７Ｄは、第４ポジション時には遊星歯車１７が第３ポジション側に公転することを規制する力（以下、第２規制力という。）をアーム１７Ａに作用させる。

ところで、遊星歯車１７が第４ポジションにあるときには、後述するように、搬送機構１１に駆動力を伝達しているときであって、太陽歯車１５が逆転しているときである。そして、太陽歯車１５が逆転しているときには、遊星歯車１７を第３ポジション側から第４ポジション側に公転させる力が遊星歯車１７に作用する。

このため、本実施形態では、少なくとも搬送機構１１に駆動力を伝達している間、つまり、第２出力歯車２３と噛み合って太陽歯車１５が逆転している間は、仮に第２規制力が無くても、遊星歯車１７は第４ポジションに止まり続ける。

そこで、本実施形態では、第３ポジション時に第１ばね１７Ｄが遊星歯車１７に作用させる公転を規制するトルクを、第４ポジション時に第１ばね１７Ｄが遊星歯車１７に作用させる公転を規制するトルクより大きくしている。

具体的には、第３ポジション時における第１ばね１７Ｄの変形量が、第４ポジション時における第１ばね１７Ｄの変形量より大きくなるように、伸張方向一端、及び伸張方向他端の位置を設定している。

噛合部１９は、第３ポジションと第４ポジションとの間を遊星歯車１７が公転するときに遊星歯車１７の歯と噛み合う部位である。そして、本実施形態に係る噛合部１９は、内歯歯車により構成されている。そこで、以下、噛合部１９を内歯歯車１９ともいう。

内歯歯車１９は、図６に示すように、太陽歯車１５側に突出した複数の突起部１９Ａを有し、かつ、それら突起部１９Ａが遊星歯車１７の公転経路Ｌ１に沿って設けられた歯車の一種である。

そして、内歯歯車１９は、太陽歯車１５に対して移動可能として原稿台３に組み付けられている。なお、本実施形態に係る内歯歯車１９は、太陽歯車１５を中心とした遊星歯車１７の公転経路Ｌ１に沿った方向に変位可能となっている。そして、内歯歯車１９が移動したときに、内歯歯車１９を移動前の位置に戻す第２ばね１９Ｂが設けられている。

また、駆動力伝達機構１３は、遊星歯車１７と噛み合う第１出力歯車２１及び第２出力歯車２３を有している。第２出力歯車２３は、図３に示すように、載置面３Ａと平行な方向のうち撮像部７の移動方向と直交する方向（本実施形態では、前後方向）において、第１出力歯車２１よりヒンジ機構５Ａ側に配設されている。

つまり、第１出力歯車２１は、太陽歯車１５を挟んで第２出力歯車２３と反対側に配設されている。そして、太陽歯車１５、遊星歯車１７、第１出力歯車２１及び第２出力歯車２３の回転軸方向は、載置面３Ａと直交している。

また、第１出力歯車２１は、図６に示すように、遊星歯車１７が第３ポジションにあるときに遊星歯車１７と噛み合う。このため、第３ポジション時には、太陽歯車１５→遊星歯車１７→第１出力歯車２１の順に駆動力が伝達される。そして、第１出力歯車２１により第１歯付プーリ９Ｂが駆動されて移動機構９が稼働する。

なお、移動機構９は、太陽歯車１５が正転するときには撮像部７を第１ポジション側から第２ポジション側へ向けて移動させ、かつ、太陽歯車１５が逆転するときには撮像部７を第２ポジション側から第１ポジション側へ向けて移動させる。つまり、撮像部７は、太陽歯車１５の回転方向に応じて移動する。

第２出力歯車２３は、図９に示すように、遊星歯車１７が第４ポジションにあるときに遊星歯車１７と噛み合う。このため、第４ポジション時には、太陽歯車１５→遊星歯車１７→第２出力歯車２３の順に駆動力が伝達されて搬送機構１１が稼働する。

また、図２に示すように、第１出力歯車２１の回転抵抗を増大させる負荷発生部２５が設けられている。負荷発生部２５は、第１ポジションに撮像部７が位置したときに、第１ポジション以外の位置に撮像部７が位置する場合に比べて第１出力歯車２１の回転抵抗を増大させる。

すなわち、本実施形態に係る負荷発生部２５は、撮像部７に設けられた第１被接触部２５Ａ、及び原稿台３に設けられた第１ストッパ部２５Ｂを有して構成されている。そして、第１被接触部２５Ａと第１ストッパ部２５Ｂとは、図９に示すように、互いに接触する。

このため、太陽歯車１５が逆転しているときに撮像部７が第１ポジションに位置して第１被接触部２５Ａと第１ストッパ部２５Ｂとが接触すると、撮像部７の移動が規制されるため、第１出力歯車２１の回転抵抗が増大する。

２．２ 内歯歯車、遊星歯車、第１出力歯車及び第２出力歯車の歯面形状
相互に噛み合う歯車の歯形曲線は、通常、同一の歯形曲線を有する。このため、駆動力伝達機構１３に用いられる歯車も、以下に説明する場合を除き、同一の歯形曲線を有する。

因みに、太陽歯車１５の歯（突起部）は、全てインボリュート曲線による歯形曲線が採用されている。したがって、駆動力伝達機構１３を構成する歯車の歯（突起部）のうち、特に説明がされていない歯（突起部）は、インボリュート曲線による歯形曲線が採用されている。

＜内歯歯車の歯面形状＞
内歯歯車１９を構成する複数の突起部１９Ａのうち、少なくとも第１出力歯車２１側に位置する第１突起部１９Ｃの歯面には、図１０に示すように、太陽歯車１５の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第１衝突面１９Ｅが設けられている。

また、内歯歯車１９を構成する複数の突起部１９Ａのうち、少なくとも第２出力歯車２３側に位置する第２突起部１９Ｄの歯面には、図１１に示すように、太陽歯車１５の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第２衝突面１９Ｆが設けられている。

なお、本実施形態では、第１突起部１９Ｃと第２突起部１９Ｄとは同一形状であり、第１突起部１９Ｃ及び第２突起部１９Ｄを除くその他の突起部１９Ａは、インボリュート曲線による歯形曲線を有している。つまり、その他の突起部１９Ａは、太陽歯車１５と同一の理論で描かれた歯形曲線を有している。

＜遊星歯車の歯面形状（図１０参照）＞
第４ポジション側から第３ポジション側に遊星歯車１７が公転する場合、つまり遊星歯車１７が逆転する場合において、遊星歯車１７の歯面のうち自転方向後退側の歯面には、太陽歯車１５の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第３衝突面１７Ｆが設けられている。

なお、「遊星歯車１７の歯面のうち自転方向後退側の歯面」とは、図１０においては、左側の歯面に相当する。また、第３衝突面１７Ｆと反対側の面、つまり遊星歯車１７の歯面のうち自転方向後退側の歯面は、太陽歯車１５の歯面と同一形状である。

＜第１出力歯車の歯面形状（図１０参照）＞
遊星歯車１７を第４ポジション側から第３ポジション側に公転させる向きに太陽歯車１５が回転した場合、つまり遊星歯車１７及び第１出力歯車２１が逆転する場合であって、第１出力歯車２１の歯面のうち回転方向前進側には、太陽歯車１５の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第４衝突面２１Ａが設けられている。

なお、「第１出力歯車２１の歯面のうち回転方向（逆転方向）前進側の歯面」とは、図１０においては、右側の歯面に相当する。
＜第２出力歯車の歯面形状（図１１参照）＞
第２出力歯車２３の歯面のうち回転方向前進側には、太陽歯車１５の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第５衝突面２３Ａが設けられている。

なお、第４ポジション時、つまり第２出力歯車２３に駆動力を伝達するときには、遊星歯車１７は逆転する。したがって、「第２出力歯車２３の回転方向」とは、遊星歯車１７が逆転するときの回転方向を意味する。そして、「第２出力歯車２３の歯面のうち回転方向前進側」とは、図１１においては、右側の歯面に相当する。

また、本実施形態では、第１衝突面１９Ｅ、第２衝突面１９Ｆ、第３衝突面１７Ｆ、第４衝突面２１Ａ及び第５衝突面２３Ａは全て、平面状に形成され、かつ、同一の形状である。

３．駆動源の制御（図１２参照）
駆動源３１は、駆動力伝達機構１３、つまり太陽歯車１５に駆動力を供給する。駆動源３１の正転、逆転及び停止は、制御部３０により制御される。なお、制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。

駆動源３１の作動を制御するためのプログラムや必要な定数等は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に記憶されている。そして、ＣＰＵは、不揮発性記憶部からプログラムを読み込んで制御部３０を機能させる。

原稿センサ３３は、原稿トレイ１１Ａに原稿が載置されているか否かを示す信号を制御部３０に向けて出力する。読取開始スイッチ３５は、利用者により操作される操作部であって、利用者により操作されたときに開始信号を制御部３０に向けて出力する。回転角検出部３７は、駆動源３１の回転角を検出し、その検出した回転角を制御部３０に向けて出力する。

そして、制御部３０は、原稿トレイ１１Ａに原稿が載置されている状態で読取開始スイッチ３５が操作された場合には、搬送原稿読取機能にて読み取りを実行する。一方、原稿トレイ１１Ａに原稿が載置されていない状態で読取開始スイッチ３５が操作された場合には、載置原稿読取機能にて読み取りを実行する。

４．駆動力伝達機構の作動
４．１ 載置原稿読取機能の作動時（図６参照）
画像読取装置１の非稼働時には、撮像部７は待機位置にあり、遊星歯車１７は第３ポジションに位置している。そして、読取開始スイッチ３５が利用者により操作されて載置原稿読取機能による読み取りが開始されると、制御部３０は、駆動源３１を正転させて太陽歯車１５を正転させる。

これにより、撮像部７は、待機位置から第２ポジション、つまり第１ポジション側から第２ポジション側へ向けて移動する。このとき、遊星歯車１７には、第４ポジション側から第３ポジション側に向かう向きの公転力が作用する。しかし、第２ストッパ部３Ｈと第２被接触部１７Ｂとが接触しているので、遊星歯車１７は公転することなく、第３ポジションに止まって正転の向きに自転する。

そして、制御部３０は、回転角検出部３７の検出角度が予め設定された角度に到達したしたときに、駆動源３１を逆転させて太陽歯車１５を逆転させる。さらに、制御部３０は、撮像部７が待機位置に到達したと判断した時に駆動源３１を停止させる。これにより、撮像部７は、第２ポジション側から待機位置まで移動する。

太陽歯車１５が逆転している場合においては、遊星歯車１７には、第３ポジション側から第４ポジション側に向かう向きの公転力、つまり遊星歯車１７を第１出力歯車２１から離隔させる向きの公転力が作用する。しかし、第１ばね１７Ｄにより当該公転力が相殺されるので、遊星歯車１７は公転することなく、第３ポジションに止まって逆転の向きに自転する。

４．２ 搬送原稿読取機能の作動時（図７〜図９参照）
画像読取装置１の非稼働時には、撮像部７は待機位置にあり、遊星歯車１７は第３ポジションに位置している。そして、読取開始スイッチ３５が利用者により操作されて搬送原稿読取機能による読取開始の指示がされると、制御部３０は、駆動源３１を逆転させて太陽歯車１５を逆転させる。

これにより、撮像部７は、図７に示すように、待機位置から第１ポジション側に移動する。そして、撮像部７が第１ポジションに位置して第１ストッパ部２５Ｂと第１被接触部２５Ａとが接触すると、撮像部７の移動が規制されて第１出力歯車２１の回転抵抗が増大する。

このため、遊星歯車１７の自転が妨げられて自転力が小さくなる。一方、遊星歯車１７を第３ポジション側から第４ポジション側に公転させる向き公転力が増大する。そして、当該公転力が第１ばね１７Ｄの第１規制力を上回ると、図８に示すように、遊星歯車１７と内歯歯車１９と噛み合って遊星歯車１７が第４ポジション側に公転し始める。

遊星歯車１７が公転して第３ストッパ部３Ｊと第３被接触部１７Ｃとが接触すると、図９に示すように、遊星歯車１７の公転が停止するとともに、遊星歯車１７と第２出力歯車２３とが噛み合う。このため、搬送機構１１に駆動力が伝達され、原稿の搬送が開始される。

また、制御部３０は、搬送原稿読取機能による読み取りが終了したと判断すると、駆動源３１を正転させて太陽歯車１５を正転させる。これにより、遊星歯車１７には、第４ポジション側から第３ポジション側に向かう向きの公転力が作用する。

そして、当該公転力が第１ばね１７Ｄの第２規制力を上回ると、図６に示すように、遊星歯車１７は第３ポジション側に公転する。遊星歯車１７が第３ポジションに位置すると、遊星歯車１７と第１出力歯車２１とが噛み合うので、撮像部７は、第１ポジションから基準位置側に移動する。そこで、制御部３０は、撮像部７が基準位置に到達した時に駆動源３１を停止させる。

５．本実施形態に係る画像読取装置の特徴
本実施形態では、上述したように、撮像部７をカム板に衝突させてカム板を回転させることなく、駆動力の伝達を切り替えることができる。

ところで、遊星歯車１７が第１出力歯車２１及び第１出力歯車２１から離間して公転しているときには、遊星歯車１７の自転を妨げる負荷が小さくなり、自転力が公転力を上回って公転が停止するおそれがある。

しかし、本実施形態では、アーム１７Ａと遊星歯車１７の側面とが摺接しているため、遊星歯車１７が自転すると、当該自転を抑制する摩擦力が発生する。したがって、遊星歯車１７が第１出力歯車２１及び第１出力歯車２１から離間して公転しているときに、遊星歯車１７の公転が停止することはない。

ところで、遊星歯車１７が第１出力歯車２１と噛み合っているときであって、太陽歯車１５が逆転しているときには、遊星歯車１７に作用する公転力のトルクは、第１ばね１７Ｄの第１規制力によるトルクと逆向きである。

このため、第１規制力が小さいと、遊星歯車１７が公転して第１出力歯車２１から離間するので、撮像部７を第２ポジション側から第１ポジション側に移動させることができない。一方、第１規制力が大きいと、遊星歯車１７の自転力が大きくなり、歯付ベルト９Ａと第１歯付プーリ９Ｂとの間で歯飛び現象が生じる可能性が高くなる。

そこで、本実施形態では、第３ポジション時に第１ばね１７Ｄが遊星歯車１７に作用させる公転を規制するトルクを、第１出力歯車２１の回転抵抗トルクより大きく、かつ、歯付ベルト９Ａと第１歯付プーリ９Ｂとの間で歯飛び現象が生じるときの第１出力歯車２１の駆動トルクより小さくしている。

また、本実施形態に係る内歯歯車１９は、太陽歯車１５に対して移動可能であることを特徴としている。これにより、遊星歯車１７が第１出力歯車２１又は第２出力歯車２３から離間して内歯歯車１９と噛み合う際に、遊星歯車１７と内歯歯車１９とを滑らかに噛み合わせることができる。

すなわち、遊星歯車１７が第１出力歯車２１又は第２出力歯車２３から離間したタイミングによっては、遊星歯車１７の歯を構成する突起部と内歯歯車１９を構成する突起部１９Ａとが衝突し、遊星歯車１７と内歯歯車１９とが噛み合わない可能性がある。

しかし、本実施形態では、遊星歯車１７の歯を構成する突起部と内歯歯車１９を構成する突起部１９Ａとが衝突したときには、内歯歯車１９が移動するので、遊星歯車１７と内歯歯車１９とが滑らかに噛み合う。

さらに、本実施形態では、突起部１９Ａに第１衝突面１９Ｅ及び第２衝突面１９Ｆが設けられていることを特徴としている。
これにより、本実施形態では、遊星歯車１７と内歯歯車１９とが噛み合うときには、先ず、遊星歯車１７の歯を構成する突起部と第１衝突面１９Ｅ又は第２衝突面１９Ｆとが衝突する。

このため、遊星歯車１７の突起部が第１衝突面１９Ｅ又は第２衝突面１９Ｆに対して容易に滑るため、遊星歯車１７の公転移動時に、遊星歯車１７と内歯歯車１９とを滑らかに噛み合わせることができる。

また、本実施形態では、遊星歯車１７に第３衝突面１７Ｆが設けられていることを特徴とする。これにより、遊星歯車１７の突起部又は第１出力歯車２１を構成する突起部が、他方の突起部に対して容易に滑る。したがって、遊星歯車１７の公転移動時に、遊星歯車１７と第１出力歯車２１とを滑らかに噛み合わせることができる。

また、本実施形態では、第１出力歯車２１に第４衝突面２１Ａが設けられていることを特徴とする。これにより、本実施形態では、遊星歯車１７の突起部又は第１出力歯車２１を構成する突起部が、他方の突起部に対して容易に滑る。したがって、遊星歯車１７の公転移動時に、遊星歯車１７と第１出力歯車２１とを滑らかに噛み合わせることができる。

また、遊星歯車１７と第１出力歯車２１とが、衝突面が設けられていない歯面にて噛み合う場合（以下、この場合を正規噛合状態という。）には、遊星歯車１７から第１出力歯車２１に伝達される駆動力に発生する脈動が小さくなる。

したがって、本実施形態のごとく、画像の読み取りを行う際に、遊星歯車１７と第１出力歯車２１とが正規噛合状態となるように構成すれば、読取画像の品質が低下することを抑制できる。

また、本実施形態では、第２出力歯車２３に第５衝突面２３Ａが設けられていることを特徴とする。これにより、本実施形態では、遊星歯車１７の突起部又は第２出力歯車２３を構成する突起部が、他方の突起部に対して容易に滑る。したがって、遊星歯車１７の公転移動時に、遊星歯車１７と第２出力歯車２３とを滑らかに噛み合わせることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、第１衝突面１９Ｅ、第２衝突面１９Ｆ、第３衝突面１７Ｆ、第４衝突面２１Ａ及び第５衝突面２３Ａは全て、平面状に形成され、かつ、同一の形状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１〜第５衝突面１９Ｅ〜２３Ａの全て又はいずれかを曲面としてもよい。

また、上述の実施形態では、第１〜第５衝突面１９Ｅ〜２３Ａを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１〜第５衝突面１９Ｅ〜２３Ａのうち少なくとも１つを廃止してもよい。

また、上述の実施形態に係る突起部１９Ａは、第１突起部１９Ｃと第２突起部１９Ｄとを同一形状とし、その他の突起部１９Ａを太陽歯車１５の歯面形状と同一としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、全ての突起部１９Ａを第１突起部１９Ｃ又は第２突起部１９Ｄと同一としてもよい。

また、上述の実施形態に係る第１突起部１９Ｃは、対称形状となるように両側に第１衝突面１９Ｅが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１衝突面１９Ｅは、第１突起部１９Ｃの歯面のうち、少なくとも第１出力歯車２１側（図１０では、第１突起部１９Ｃの左側）に設けられていれば十分である。

また、上述の本実施形態に係る第２突起部１９Ｄは、対称形状となるように両側に第２突起部１９Ｄが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２衝突面１９Ｆは、第２突起部１９Ｄの歯面のうち、少なくとも第１出力歯車２１側（図１１では、第２突起部１９Ｄの左側）に設けられていれば十分である。

また、上述の本実施形態に係る噛合部１９は、複数の突起部１９Ａを有する内歯歯車１９であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ゴムやスポンジ等の遊星歯車１７の突起部が食い込んで噛み合う噛合部１９、又は１つの突起部１９Ａのみからなる噛合部１９であってもよい。

また、上述の本実施形態に係る負荷発生部は、第１ストッパ部２５Ｂと第１被接触部２５Ａとを接触させる構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第１出力歯車２１又は第１出力歯車２１と連動して回転する他の歯車の回転を規制する構成としてもよい。

また、移動機構９及び搬送機構１１は、上述の実施形態に示された構成に限定されるものではなく、その他の構成であってもよい。
また、上述の実施形形態では、アーム１７Ａに介して遊星歯車１７が支持されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、公転経路Ｌ１に沿った円弧状の長穴に遊星歯車１７の軸を摺動可能に挿入した構成としてもよい。

また、上述の実施形形態では、駆動源３１を正転及び逆転させて太陽歯車１５を正転及び逆転させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、駆動源３１から太陽歯車１５への駆動力の伝達経路をソレノイド等を用いて切り替えることにより、駆動源３１を一方向に回転させたまま、太陽歯車１５を正転及び逆転させる構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、太陽歯車１５、遊星歯車１７、第１出力歯車２１及び第２出力歯車２３の回転軸方向が載置面３Ａと直交していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれかの回転軸方向を載置面３Ａと平行としてもよい。

また、上述の実施形態に係る噛合部１９は、遊星歯車１７の公転方向に沿って移動可能であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、噛合部１９を太陽歯車１５の半径方向に移動可能とした構成、又は噛合部１９を移動不可とした構成であってもよい。

また、上述の実施形態では、第１出力歯車２１は、太陽歯車１５を挟んで第２出力歯車２３と反対側に配設されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、撮像部７としてＣＩＳを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像部７としてＣＣＤを用いてもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 画像読取装置 ３… 原稿台 ３Ａ… 載置面 ３Ｂ… プラテン
３Ｃ… 第２読取窓 ３Ｄ… 区画部材 ３Ｅ… 調整基準 ３Ｆ… 白地部
３Ｇ… 黒地部 ３Ｈ… 第２ストッパ部 ３Ｊ… 第３ストッパ部
５Ａ… ヒンジ機構 ５… 原稿カバー ７… 撮像部 ９… 移動機構
９Ｂ… 第１歯付プーリ ９Ｃ… 第２歯付プーリ ９Ａ… 歯付ベルト
１１… 搬送機構 １１Ａ… 原稿トレイ １１Ｂ… 排出トレイ
１３… 駆動力伝達機構 １５… 太陽歯車 １７… 遊星歯車 １７Ａ… アーム
１７Ｂ… 第２被接触部 １７Ｃ… 第３被接触部 １７Ｆ… 第３衝突面
１９… 噛合部（内歯歯車） １９Ａ… 突起部 １９Ｃ… 第１突起部
１９Ｅ… 第１衝突面 １９Ｄ… 第２突起部 １９Ｆ… 第２衝突面
２１… 第１出力歯車 ２１Ａ… 第４衝突面 ２３… 第２出力歯車
２３Ａ… 第５衝突面 ２５… 負荷発生部 ２５Ａ… 第１被接触部
２５Ｂ… 第１ストッパ部 ３０… 制御部 ３１… 駆動源 ３３… 原稿センサ
３５… 読取開始スイッチ ３７… 回転角検出部

Claims (21)

1. 搬送される原稿を読み取る搬送原稿読取機能、及び原稿台の載置面に載置される原稿を読み取る載置原稿読取機能を兼ね備えた画像読取装置であって、
   前記載置面の下方側に配設され、前記載置面に沿って移動する撮像部と、
   前記撮像部の移動方向一端側に設定された第１ポジション、及び当該移動方向他端側に設定された第２ポジションの間で前記撮像部を移動させる移動機構と、
   前記搬送原稿読取機能の作動時に原稿を搬送する搬送機構と、
   駆動源から駆動力を得て回転するとともに、その回転方向が正転又は逆転可能な太陽歯車と、
   前記太陽歯車と噛み合って回転するとともに、前記太陽歯車の回転中心を公転中心として回転中心が第３ポジションと第４ポジションとの間で公転可能な遊星歯車と、
   前記遊星歯車が前記第３ポジションにあるときに前記遊星歯車と噛み合って前記移動機構に駆動力を伝達する第１出力歯車と、
   前記遊星歯車が前記第４ポジションにあるときに前記遊星歯車と噛み合って前記搬送機構に駆動力を伝達する第２出力歯車と、
   前記第１ポジションに前記撮像部が位置したときに、前記第１ポジション以外の位置に前記撮像部が位置する場合に比べて前記第１出力歯車の回転抵抗を増大させる負荷発生部と、
   前記第３ポジションと前記第４ポジションとの間を前記遊星歯車が公転するときに前記遊星歯車の歯と噛み合う噛合部と
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記噛合部は、複数の突起部が前記遊星歯車の公転経路に沿って設けられた内歯歯車であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記負荷発生部は、前記撮像部が前記第１ポジションに位置したときに、前記撮像部に設けられた第１被接触部に接触して前記撮像部の移動を規制する第１ストッパ部を有して構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 一端側が前記太陽歯車と同軸上に回転可能に支持され、他端側に前記遊星歯車が回転可能に組み付けられたアームを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記第３ポジション時に前記アームに設けられた第２被接触部に接触して前記アームの回転を規制する第２ストッパ部と、
   前記第４ポジション時に前記アームに設けられた第３被接触部に接触して前記アームの回転を規制する第３ストッパ部と
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記駆動源を正転、逆転及び停止させる制御部を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 前記移動機構は、前記太陽歯車の正転時に前記第１ポジション側から前記第２ポジション側へ向けて前記撮像部を移動させ、かつ、前記太陽歯車の逆転時に前記第２ポジション側から前記第１ポジション側へ向けて前記撮像部を移動させ、
   前記遊星歯車は、前記太陽歯車が逆転している場合であって、前記第１ポジションに前記撮像部が位置したときに前記第３ポジションから前記第４ポジション側へ公転することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記第１出力歯車及び前記第２出力歯車の回転軸方向は、前記載置面と直交していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
9. 前記第３ポジション時に前記遊星歯車が前記第４ポジション側に公転することを規制する第１ばねを備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
10. 前記噛合部は、前記太陽歯車に対して移動可能であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
11. 前記噛合部が移動したときに、前記噛合部を移動前の位置に戻す第２ばねを備えることを特徴とする請求項１０に記載の画像読取装置。
12. 前記第１出力歯車は、前記太陽歯車を挟んで前記第２出力歯車と反対側に配設されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の画像読取装置。
13. 前記複数の突起部のうち前記第１出力歯車側に位置する突起部の歯面には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第１衝突面が設けられ、
    さらに、前記複数の突起部のうち前記第２出力歯車側に位置する突起部の歯面には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第２衝突面が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。
14. 前記複数の突起部のうち、前記第１出力歯車側の第１突起部及び前記第２出力歯車側の第２突起部は、その他の突起部と異なる歯形曲線を有しており、
    前記第１突起部の歯面のうち前記第１出力歯車側の歯面には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第１衝突面が設けられ、
    さらに、前記第２突起部の歯面のうち前記第２出力歯車側の歯面には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第２衝突面が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。
15. 前記第４ポジション側から前記第３ポジション側に前記遊星歯車が公転する場合において、前記遊星歯車の歯面のうち回転方向後退側の歯面には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第３衝突面が設けられていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像読取装置。
16. 前記遊星歯車を前記第４ポジション側から前記第３ポジション側に公転させる向きに前記太陽歯車が回転した場合であって、前記第１出力歯車の歯面のうち回転方向前進側には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第４衝突面が設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の画像読取装置。
17. 前記第２出力歯車の歯面のうち回転方向前進側には、前記太陽歯車の歯形曲線に比べて曲率半径が大きい曲面又は平面に構成された第５衝突面が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の画像読取装置。
18. ヒンジ機構を介して前記原稿台に揺動可能に組み付けられ、前記原稿台を覆う位置と前記原稿台から離間した位置との間で揺動するとともに、前記搬送機構を有する原稿カバーを備えており、
    さらに、前記第２出力歯車は、前記載置面と平行な方向であって前記移動方向と直交する方向において、前記第１出力歯車より前記ヒンジ機構側に配設されていることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
19. 前記移動機構は、歯付ベルト、及び前記第１出力歯車から駆動力を得て回転する歯付プーリを有しており、
    さらに、前記第３ポジション時に前記第１ばねが前記遊星歯車に作用させる公転を規制するトルクは、前記第１出力歯車の回転抵抗トルクより大きく、かつ、前記歯付ベルトと前記歯付プーリとの間で歯飛び現象が生じるときの前記第１出力歯車の駆動トルクより小さいことを特徴とする請求項９に記載の画像読取装置。
20. 前記第１ばねは、前記第４ポジション時には前記遊星歯車が前記第３ポジション側に公転することを規制しており、
    さらに、前記第３ポジション時に前記第１ばねが前記遊星歯車に作用させる公転を規制するトルクは、前記第４ポジション時に前記第１ばねが前記遊星歯車に作用させる公転を規制するトルクより大きいことを特徴とする請求項９又は１９に記載の画像読取装置。
21. 搬送される原稿を読み取る搬送原稿読取機能、及び原稿台の載置面に載置される原稿を読み取る載置原稿読取機能を兼ね備えた画像読取装置であって、
    前記載置面の下方側に配設され、前記載置面に沿って移動する撮像部と、
    前記撮像部の移動方向一端側に設定された第１ポジションと当該移動方向他端側に設定された第２ポジションとの間で前記撮像部を移動させる移動機構と、
    前記搬送原稿読取機能の作動時に原稿を搬送する搬送機構と、
    駆動源から駆動力を得て回転するとともに、その回転方向が正転又は逆転可能な太陽歯車と、
    前記太陽歯車と噛み合って回転するとともに、前記太陽歯車の回転中心を公転中心として回転中心が第３ポジションと第４ポジションとの間で公転可能な遊星歯車と、
    前記遊星歯車が前記第３ポジションにあるときに前記遊星歯車と噛み合って前記移動機構に駆動力を伝達する第１出力歯車と、
    前記遊星歯車が前記第４ポジションにあるときに前記遊星歯車と噛み合って前記搬送機構に駆動力を伝達する第２出力歯車と、
    前記撮像部が前記第２ポジション側から変位して前記第１ポジションに位置したときに、前記撮像部に設けられた被接触部に接触して前記撮像部の移動を規制する第１ストッパ部と、
    前記遊星歯車の公転経路に設けられ、前記第３ポジションと前記第４ポジションとの間を前記遊星歯車が公転するときに前記遊星歯車の歯と噛み合う噛合部と
    を備えることを特徴とする画像読取装置。

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