CN101385327A - 图像读取装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像读取装置及其制造方法。该图像读取装置(A1)包括一对光源装置(3)、导光部件(4)、第一和第二反射部件(7A、7B)、多个受光元件(5)、和箱体(1)。图像读取装置(A1)还具备：用于通过沿着插入方向(z)将第一反射部件插入箱体(1)中，进行第一反射部件(7A)和箱体(1)的定位的第一嵌合机构(71)；用于通过沿着插入方向(z)将导光部件(4)插入箱体(1)中，进行导光部件(4)和箱体(1)的定位的第二嵌合机构(72)；和用于通过沿着插入方向(z)将第二反射部件(7B)插入箱体(1)中，进行第二反射部件(7B)和箱体(1)的定位的第三嵌合机构(73)。

Description

图像读取装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及图像读取装置及其制造方法。

背景技术

图11和图12为表示现有的图像读取装置的一个例子的图。其中，图12为沿着图11的XII-XII线的截面图。现有的图像读取装置X读取原稿Dc的记载内容作为图像数据。原稿Dc通过压纸卷筒辊Pr在作为图12的左右方向的副扫描方向被搬送。图像读取装置X具备箱体91、基板92、光源装置93、导光部件94、传感器IC芯片95、透镜阵列96、透明板97和一对反射部件98A、98B。

箱体91为在作为图11的左右方向的主扫描方向(与副扫描方向正交)上延伸的细长形状。基板92为在主扫描向上延伸的长矩形状，嵌入箱体91中。光源装置93发出用于读取图像的光。光源装置93搭载在基板92上。

导光部件94由透明树脂构成，将从光源93射入的光朝向原稿Dc射出。导光部件94为在主扫描方向延伸的细长形状。导光部件94具有光入射面94a、反射面94b和光射出面94c。

光入射面94a与光源装置93正对。光入射面94a将来自光源装置93的光导入导光部件94。反射面94b相对主扫描方向倾斜。反射面94b将从光入射面94a进来的光朝向主扫描方向反射。光射出面94c为在主扫描方向上延伸的细长形。光射出面94c将在导光部件94内行进来的光作为在主扫描方向延伸的线状光射向原稿Dc。

一对反射部件98A、98B例如由白色树脂形成。一对反射部件98A、98B能够防止光从导光部件94泄漏。

从导光部件94射出的光，透过透明板97照射在原稿Dc上，被原稿Dc反射。该反射光通过透镜阵列96向多个传感器IC芯片95集光。

传感器IC芯片95输出与接受到的光的光量相应的信号。图像读取装置X将来自多个传感器IC芯片95的光存储在图外的存储器中。这样，图像读取装置X能够读取原稿Dc的记载的内容作为图像。

在制造图像读取装置X时，一般进行将导光部件94和一对反射部件98A、98B作为整体构件进行组装的组装作业。之后，进行将它们插入箱体91中的插入作业。该插入作业在适当地夹持该整体构件的状态下进行。为此，难以自动且连续地进行组装作业和插入作业。因此，图像读取装置X的制造效率下降。

另一方面，在图像读取装置X中，要求主扫描方向的读取尺寸的扩大化、图像读取装置X的细长化。但是，如果希望扩大读取尺寸或使图像读取装置X细长，则导光部件94和一对反射部件98A、98B必需更细长。导光部件94和一对反射部件98A、98B变得越细长就越容易发生弯曲、扭曲等变形。为此。当将导光部件94和一对反射部件98A、98B作为整体构件组装时，存在在该整体构件中产生变形的问题。这样，就难以将上述整体构件装填在箱体91的规定位置上，发生制造效率下降和图像读取不良的问题。

特许文献1：日本特开2004-266313号公极。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供能够提高导光部件和反射部件的装填位置精度的图像读取装置及其制造方法。

本发明的第一方面为一种图像读取装置，其包括：光源；为在主扫描方向延伸的形状，将来自上述光源的光作为在主扫描方向延伸的线状光朝向读取对象物射出的导光部件；各自为在上述主扫描方向延伸的形状，且夹着上述导光部件的第一和第二反射部件；沿着上述主扫描方向排列，并接受被上述读取对象物反射的光的多个受光元件；和设置有用于沿着与上述主扫描方向和副扫描方向中的任一个均垂直的方向插入上述导光部件以及上述第一和第二反射部件的开口的箱体，该图像读取装置的特征在于：上述第一反射部件夹着上述导光部件，并比上述第二反射部件更位于朝向上述箱体的插入方向的深处的位置，且该图像读取装置包括：用于通过沿着上述插入方向将上述第一反射部件插入上述箱体中，进行上述第一反射部件和上述箱体的定位的第一嵌合机构；用于通过沿着上述插入方向将上述导光部件插入上述箱体中，进行上述导光部件和上述箱体的定位的第二嵌合机构；和通过沿着上述插入方向将上述第二反射部件插入上述箱体1中，进行上述第二反射部件和上述箱体的定位的第三嵌合机构。

优选具备阻止上述第二反射部件从上述箱体退出的卡合机构。

优选上述第一嵌合机构由从上述箱体的插入方向的深处的内侧面沿着上述插入方向突出的第一突起、和形成在上述第一反射部件上且与上述第一突起嵌合的孔构成。

优选上述第二嵌合机构由从上述导光部件的表面沿着上述插入方向突出的第二突起、和形成在上述第一反射部件上且与上述第二突起嵌合的孔构成。

优选上述第三嵌合机构由上述箱体的内侧面、形成在上述第一反射部件的端部的缘部、和底缘部构成，其中，该底缘部形成在上述第二反射部件上且与由上述箱体的内侧面和上述第一反射部件的缘部形成的间隙嵌合。

优选在上述导光部件的上述主扫描方向的两端形成有一对光入射面，上述光源为与上述一对光入射面正对的一对光源。

本发明的第二方面的图像读取装置的制造方法是第一方面的图像读取装置的制造方法，其特征在于，包括：依次将上述第一反射部件、上述导光部件和上述第二反射部件插入上述箱体中的工序。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施例的图像读取装置的截面图。

图2为沿着图1的II-II线的主要部位的截面图。

图3为导光部件以及第一和第二反射部件的立体图。

图4为基板和弹性板的立体图。

图5为表示在图像读取装置的制造方法的一个例子中，安装弹性板的工序的立体图。

图6为表示在图像读取装置的制造方法的一个例子中，完成热铆接后的状态的平面图。

图7为表示在图像读取装置的制造方法的一个例子中，安装第一反射部件的工序的截面图。

图8为表示在图像读取装置的制造方法的一个例子中的导光部件、第一和第二反射部件的组装的立体图。

图9为表示在图像读取装置的制造方法的一个例子中，安装导光部件的工序的截面图。

图10为表示本发明的第二实施例的图像读取装置的截面图。

图11为表示现有的图像读取装置的一个例子的截面图。

图12为沿着图11的XII-XII线的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，具体地说明本发明的实施例。

图1～图4为表示本发明的第一实施例的图像读取装置的图。图2为沿着图1的II-II线的主要部位的截面图，图3为导光部件4以及第一和第二反射部件7A、7B的立体图，图4为基板2和弹性板8的立体图。图像读取装置A1具备箱体1、基板2、一对光源装置3、导光部件4、多个传感器IC芯片5、第一和第二反射部件7A、7B、和弹性板8。图像读取装置A1例如读取放置在玻璃板Gp上的原稿Dc的记载内容为图像数据。

箱体1为合成树脂制，为在主扫描方向x(在图1中为与纸面垂直的方向)上延伸的大致块状。箱体1收纳有基板2、一对光源装置3、导光部件4、多个传感器IC芯片5、透镜阵列6、第一和第二反射部件7A、7B、以及弹性板8。

在箱体1上形成有开口10。开口10为在主扫描方向x上延伸的形状。开口10用于将导光部件4以及第一和第二反射部件7A、7B插入箱体1内。导光部件4以及第一和第二反射部件7A、7B沿着与主扫描方向x和副扫描方向y中的任一个均垂直的插入方向z被插入箱体1内。

如图1所示，在箱体1的开口10的里侧面上，形成有多个突起11。多个突起11各自在插入方向z上突出且其截面为圆形。多个突起11沿着主扫描方向x等间距地排列。多个突起11用于相对箱体1对第一反射部件7A进行定位。

在箱体1上形成有多个卡止部12、两个槽13和钩14。多个卡止部12沿主扫描方向x配置成两列。多个卡止部12为与弹性板8卡合的部位。两个槽13在主扫描方向x上延伸。两个槽13是嵌入弹性板8的部分。钩14为能够弹性变形的突起部分。钩14阻止第二反射部件7B退出。

基板2例如为陶瓷制，通过弹性板8被按压在箱体1的下方部分上。在基板2上安装有电力供给和信号输入输出用的连接头(图示省略)。在基板2上形成有配线图形(图示省略)。配线图形使上述连接头与光源装置3以及各传感器IC芯片5导通。

一对光源装置3发出用于照射原稿Dc的光。如图2所示，一对光源装置3与导光部件4的两端面相对地配置。

光源装置3具备树脂插件30和多个LED元件31B、31G、31R。树脂插件30例如由白色树脂构成，保持有多个LED元件31B、31G、31R。多个LED元件31B、31G、31R分别发出蓝色光、绿色光、红色光。如图1所示，多个LED元件31B、31G、31R沿着相对副扫描方向y倾斜45°的方向串联配置。

在光源装置3中设置有多个与多个LED元件31B、31G、31R导通的端子(图示省略)。例如如图2所示，这些端子通过橡胶连接头32与基板2的配线图形(图示省略)连接。橡胶连接头32为在橡胶本体中内置有在上下方向延伸的多个导通部件的结构。

导光部件4例如为由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)构成的透明度高的部件。导光部件4具有一对光入射面4a、光反射面4b、光射出面4c和多个突起40。导光部件4的高度为6mm左右，宽度为3mm左右，长度为228mm左右。

一对光入射面4a将来自光源装置3的光导入导光部件4内。一对光入射面4a由导光部件4的主扫描方向x的两端面构成。为了防止来自光源装置3的光散射，光入射面4a被镜面加工。

光反射面4b将从光入射面4a沿着主扫描方向行进来的光朝向光射出面4c反射。在光反射面4b上形成有多个槽，沿着主扫描方向x延伸。

光射出面4c为朝向原稿Dc射出光的面，在主扫描方向x上延伸。光射出面4c被形成为其截面为圆弧状。光射出面4c发挥与主扫描方向x正交的面中的聚光效果。由此，从光射出面4c射出沿着主扫描方向x的线状光。

如图1和图3所示，在导光部件4上形成有多个突起40。多个突起40分别在插入方向z上突出。多个突起40沿着主扫描方向x等间距地排列。多个突起40对导光部件4和第一反射部件7A进行定位。

多个传感器IC芯片5各自为具有受光部(图示省略)的平面看为长矩形状的半导体芯片。如图1所示，多个传感器IC芯片5配置在透镜阵列6的正下方。多个传感器IC芯片5搭载在基板2上。传感器IC芯片5具有光电变换功能，输出与受光量对应的输出电平的图像信号。

透镜阵列6以正立且等倍率的方式将被原稿Dc反射的光会聚在多个传感器IC芯片5上。透镜阵列6具备保持部件61和多个透镜62。保持部件61为在主扫描方向x上延伸的块状，例如为合成树脂制。多个透镜62沿着主扫描方向x配置，通过保持部件61保持。

第一和第二反射部件7A、7B将从导光部件4的两侧面射出的光反射并使其朝向导光部件4内射入。第一和第二反射部件7A、7B例如由白色树脂构成。作为第一和第二反射部件7A、7B的材料，除了白色树脂之外，例如也可以使用铝那样的反射率高的材料。第一和第二反射部件7A、7B为在主扫描方向x上延伸的形状。第一和第二反射部件7A、7B夹着导光部件4配置。

第一反射部件7A在插入方向z上位于箱体1和导光部件4之间。如图1和图3所示，在第一反射部件7A上形成有多个孔7Aa。多个孔7Aa各自在插入方向z上贯通第一反射部件7A且其截面为圆形。多个孔7Aa形成为与箱体1的多个突起11和导光部件4的多个突起40嵌合的尺寸。

多个孔7Aa沿着主扫描方向x等间距地配置。多个孔7Aa按与箱体1的多个突起11和导光部件4的多个突起40嵌合的排列间距形成。如后所述，多个孔7Aa和多个突起11构成本发明中所述的第一嵌合机构71。多个孔7Aa和多个突起40构成本发明中所述的第二嵌合机构72。

如图3所示，在第一反射部件7A上，在沿主扫描方向x延伸的端部上形成有缘部7Ab。缘部7Ab支承导光部件4。如后所述，缘部7Ab在对第二反射部件7B进行定位时发挥作用。

第二反射部件7B在插入方向z上，相对导光部件4配置在上方。如图1和图3所示，在第二反射部件7B上形成有底缘部7Ba和台阶部7Bb。底缘部7Ba沿着主扫描方向x延伸，截面为矩形。底缘部7Ba按嵌合在第一反射部件7A的缘部7Ab和箱体1的内侧面1a的间隙中的尺寸形成。底缘部7Ba相对箱体1对第二反射部件7B进行定位。底缘部7Ba、缘部7Ab和箱体1的内侧面1a构成本发明中所述的第三嵌合机构73。

台阶部7Bb在主扫描方向x上延伸，具有在插入方向z上朝向上方的面。台阶部7Bb为与箱体1的钩14卡合的部分。钩14和台阶部7Bb构成本发明中所述的卡合机构74。

弹性板8将基板2固定在箱体1上，并提高图像读取装置A1的刚性。如图1和图4所示，弹性板8例如将细长形状的金属板折曲加工而成。弹性板8具有中央部8a、两端部8b和多个孔80。中央部8a比其周边部分更向厚度方向突出。中央部8a被按压在基板2上。两端部8b为被沿着主扫描方向x折曲的部分，被嵌入在箱体1的槽13中。多个孔80为与箱体1的多个卡止部12卡合的部分。多个孔80沿主扫描方向x排列成两列。

接着，参照图5～图9说明图像读取装置A1的制造方法的一个例子。在以下的说明中，也适当地参照图3和图4。

图5和图6为表示将基板2和弹性板8安装在箱体1上的工序的图。图5表示安装弹性板的工序，图6表示完成热铆接后的状态。

首先，如图5所示，准备预先安装有多个传感器IC芯片5的基板2。将该基板2插入箱体1的下部。接着，将弹性板8安装在箱体1上。这时，将弹性板8的两端部8b插入箱体1的槽13中，使中央部8a接近基板2。

这时，使图5所示的多个卡合部12插通在图4和图5所示的在主扫描方向x上排列成2列的多个孔80中。使弹性板8继续向上方移动，成为中央部8a被充分地按压在基板2上的状态。在此状态下，将热施加在多个卡合部12的前端，同时施加外力压溃。通过这种称为“热铆接”的作业，如图6所示，多个卡合部12能够阻止弹性板8从多个孔80中脱落。这样，基板2和弹性板8的安装结束。

图7～图9为表示将导光部件4以及第一和第二反射部件7A、7B安装在箱体1上的工序的图。图7表示安装第一反射部件的工序，图8表示导光部件以及第一和第二反射部件的组装，图9表示安装导光部件的工序。

首先，如图7所示，将第一反射部件7A安装在安装有基板2和弹性板8的箱体1上。即，通过真空衬垫Vp保持第一反射部件7A，沿着插入方向z将第一反射部件7A插入箱体1的开口10中。

这时，使图3和图7所示的沿着主扫描方向x配置的多个孔7Aa与图7所示的多个突起11嵌合。结果是，通过由多个孔7Aa和多个突起11构成的第一嵌合机构71，第一反射部件7A和箱体1被定位。

接着，如图8所示那样安装导光部件4。即，利用真空衬垫Vp保持导光部件4，沿着插入方向z将导光部件4插入箱体1的开口10中。这时，使导光部件4接近第一反射部件7A，并使多个突起40和多个孔7Aa嵌合。结果是，通过由多个突起40和多个孔7Aa构成的第二嵌合机构72，导光部件4和箱体1被定位。

接着，如图9所示，安装第二反射部件7B。即，例如通过真空衬垫Vp保持第二反射部件7B，沿着插入方向z将第二反射部件7B插入箱体1的开口10中。这时，使第二反射部件7B的底缘部7Ba嵌合在缘部7Ab和内侧面1a的间隙中。结果是，通过由底缘部7Ba和缘部7Ab以及内侧面1a构成的第二嵌合机构73，第二反射部件7B和箱体1被定位。

接着，说明图像读取装置A1的作用。

根据本第一实施例，通过第一嵌合机构71、第二嵌合机构72和第三嵌合机构73，能够正确地将导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B定位在箱体1上。因此，能够向原稿Dc的适当的区域照射线状光，能够可靠地读取原稿Dc的记载的内容作为图像。

在图像读取装置A1中，当希望实现扩大读取尺寸或使图像读取装置A1变得细长时，在导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B中容易产生扭曲、弯曲等变形。但是，根据本第一实施例，通过第一嵌合机构71、第二嵌合机构72和第三嵌合机构73，能够适当地矫正这种变形。

通过由钩14和台阶部7Bb构成的卡合机构74，能够防止第二反射部件7B不当地从箱体1脱落。这样，能够可靠地将导光部件4以及第一和第二反射部件7A、7B固定在箱体1上。另外，能够利用箱体1对导光部件4以及第一和第二反射部件7A、7B的变形进行矫正。

通过利用弹性板8将基板2按压在箱体1上，能够适当地将基板2固定在箱体1上。这适合于配置安装在基板2上的多个传感器IC芯片5和导光部件4以及透镜阵列6，使得它们互相为适当的位置关系。

能够通过弹性板8增强箱体1。特别是，弹性板8在中央部8a及其周边之间形成有在主扫描方向x上延伸的台阶部。两端部8b为被沿着主扫描方向x折曲的部分。这样，弹性板8的弯曲刚性和扭转刚性变高。

因此，能够实现图像读取装置A1的高的刚性。进一步，通过对多个卡合部12进行上述的“热铆接”，能够更加提高弹性板8和箱体1的结合强度。

通过具备一对光源装置3，能够提高从导光部件4射出的线状光的光量。一对光源装置3与作为导光部件4的主扫描方向x上的两端面的一对光入射面4a正对。因此，即使沿着与主扫描方向x垂直的插入方向z插入导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B，它们也不会与光源装置3相干涉。另外，在插入这些部件后，通过箱体1，导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B相对一对光源装置3被适当地定位。因此，能够使来自一对光源装置3的光适当地射入一对光入射面4a，能够提高来自导光部件4b的线状光的光量。

关于导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B与箱体1的组装，只需分别沿着插入方向z插入导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B，就能够使第一嵌合机构71、第二嵌合机构72和第三嵌合机构73嵌合。

因此，与上述现有技术不同，在装入箱体1中之前，不需要将导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B组装成整体部件。因此，不降低图像读取装置A1的制造效率，就能够提高装填定位精度。

在将导光部件4、第一和第二反射部件7A、7B组装在箱体1上时，能够利用真空衬垫Vp进行。使用这种真空衬垫Vp的插入作业适合自动化。因此，利于提高图像读取装置A1的制造效率。

图10为表示本发明的第二实施例的图像读取装置的图。在本图中，对与第一实施例类似的元件标注相同的符号，在以下省略其说明。

该图所示的图像读取装置A2的第三嵌合机构73的结构与第一实施例不同。在第二实施例中，第三嵌合机构73由导光部件4的多个突起41和第二反射部件7B的多个凹部7Bc构成。多个突起41分别向插入方向z的上方突出。多个突起41沿主扫描方向x等间距地配置。多个凹部7Bc各自的沿着插入方向z的截面为圆形。多个凹部7Bc沿着主扫描方向x以与多个突起41相同的间距排列。

根据上述结构，多个突起41和多个凹部7Bc互相嵌合。采用这种结构，通过插入第二反射部件7B的作业，也能够适当地对第二反射部件7B和箱体1进行定位。

本发明的图像读取装置及其制造方法不限于上述实施例。本发明的图像读取装置及其制造方法的各部分的具体结构能够自由地进行各种设计变更。

例如，第一嵌合机构71、第二嵌合机构72和第三嵌合机构73也可以为通过沿着插入方向z的插入作业而被嵌合的结构。例如，作为第一嵌合机构，也可以为在箱体1上形成有孔，且在第一反射部件7A中设置有与该孔嵌合的突起的结构。并且，不限于第一和第二嵌合机构71、72共有多个孔7Aa的结构，第一和第二嵌合机构71、72也可以为由不同的元件构成的结构。作为卡合机构，也可以为由形成在第二反射部件7B上的钩和形成在箱体1上的台阶部构成的结构。

本发明中所述的光源不限于如上述的光源装置3那样封装有多个LED元件的装置，例如也可以为与光入射面4a相对的LED元件。作为受光元件，除了传感器IC芯片5以外，例如也可以使用所谓的PIN光电二极管。

Claims (7)

1.一种图像读取装置，其包括：

光源；

为在主扫描方向延伸的形状，且将来自所述光源的光作为在主扫描方向延伸的线状光朝向读取对象物射出的导光部件；

分别为在所述主扫描方向延伸的形状，且夹着所述导光部件的第一和第二反射部件；

沿着所述主扫描方向排列，并接受被所述读取对象物反射的光的多个受光元件；和

设置有用于沿着与所述主扫描方向和副扫描方向中的任一个均垂直的方向插入所述导光部件和所述第一以及第二反射部件的开口的箱体，

该图像读取装置的特征在于：

所述第一反射部件夹着所述导光部件，并比所述第二反射部件更位于朝向所述箱体的插入方向的深处的位置，

且该图像读取装置包括：

用于通过沿着所述插入方向将所述第一反射部件插入所述箱体中，进行所述第一反射部件和所述箱体的定位的第一嵌合机构；

用于通过沿着所述插入方向将所述导光部件插入所述箱体中，进行所述导光部件和所述箱体的定位的第二嵌合机构；和

用于通过沿着所述插入方向将所述第二反射部件插入所述箱体中，进行所述第二反射部件和所述箱体的定位的第三嵌合机构。

2.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，具备：

阻止所述第二反射部件从所述箱体退出的卡合机构。

3.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

所述第一嵌合机构由从所述箱体的插入方向的深处的内侧面沿着所述插入方向突出的第一突起、和形成在所述第一反射部件上且与所述第一突起嵌合的孔构成。

4.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

所述第二嵌合机构由从所述导光部件的表面沿着所述插入方向突出的第二突起、和形成在所述第一反射部件上且与所述第二突起嵌合的孔构成。

5.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

所述第三嵌合机构由所述箱体的内侧面、形成在所述第一反射部件的端部的缘部、和底缘部构成，其中，该底缘部形成在所述第二反射部件上且与由所述箱体的内侧面和所述第一反射部件的缘部形成的间隙嵌合。

6.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

在所述导光部件的所述主扫描方向的两端形成有一对光入射面，

所述光源为与所述一对光入射面正对的一对光源。

7.一种图像读取装置的制造方法，其为权利要求1所述的图像读取装置的制造方法，其特征在于，包括：

依次将所述第一反射部件、所述导光部件和所述第二反射部件插入所述箱体中的工序。

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