CN101552857A - 图像读取装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像读取装置，包括：原稿放置板；图像读取单元，在沿着放置面的第1边的方向上具有长度方向；以及移动单元，与放置面的相反侧的放置背面相对配置，向沿着与第1边正交的第2边的方向移动图像读取单元，图像读取单元包括：光电转换部，与放置背面相对，读取原稿上的图像；框体，保持光电转换部，在沿着第1边的方向上具有长度方向；从动旋转体，配置在框体的长度方向的两端部，随着图像读取单元的移动而旋转；保持单元，支撑框体，与移动单元连接，使框体向沿着第2边的方向移动；以及施力单元，配置在保持单元和框体之间，朝向放置背面对框体施力，以与当从动旋转体和放置背面抵接时从动旋转体从放置背面受到的按压力的合力保持平衡。

Description

图像读取装置
技术领域
本发明涉及到一种读取原稿放置板上放置的原稿的、所谓平板式的图像读取装置。
背景技术
一直以来，公知有下述的所谓平板式图像读取装置：在玻璃等原稿放置板上，以记录面朝下地放置原稿，通过使配置在上述原稿放置板下方的图像读取单元(图像扫描装置)进行扫描，读取原稿上的图像。这种图像读取单元具有将来自原稿的反射光转换为电信号而读取的光电转换部，其种类包括CCD(Charge Coupled Devices：电荷耦合器件)及CIS(Contact Image Sensor：接触式图像传感器)等。尤其是CIS是接近原稿而进行读取的接触型读取方式，因此CIS和原稿的距离对读取精度影响很大。因此，需要进行如下研究：在使图像读取单元进行扫描时，使放置的原稿和图像读取单元的距离即原稿放置板的背面(下表面)和图像读取单元的距离始终保持恒定。
例如，在专利文献1中，图像读取单元除了具有光电转换部(接触型图像传感器)以外，还设有：从动旋转体(辊子)，与光电转换部相比，外周面向原稿放置板的背面侧突出；和施力单元(弹簧)，进行按压，以使从动旋转体的外周面与原稿放置板的背面抵接。通过使从动旋转体的外周面与原稿放置板的背面抵接，光电转换部和原稿放置板的背面的距离保持恒定，并且通过从动旋转体的旋转，顺利地移动图像读取单元。
具体而言，专利文献1的接触型图像传感器具有在与其移动方向即副扫描方向正交的方向(主扫描方向)上细长的形状，并容纳在上表面开口的箱状移动体的内侧。并且，在接触型图像传感器的长度方向上分隔的两个侧面，辊子通过悬臂被轴支撑。并且，从接触型图像传感器的上述侧面向长度方向的外部凸缘状地设置延伸部，在该延伸部的下表面和移动体的底板之间配置弹簧。
专利文献1：日本特开平11-098322号公报(参照该公报的图1及图6)
然而辊子和弹簧相对于接触型图像传感器的位置关系存在多种情况。例如存在以下情况：如图9(a)所示，和辊子101与原稿放置板106的背面抵接的抵接位置(抵接而受到按压力的部分的中心点)A相比，弹簧102对接触型图像传感器103施力的施力位置B的位置偏向接触型图像传感器103的长度方向中央部。这种情况下，存在使接触型图像传感器103的长度方向中央部比两端部向上突出变形的力，因此如点划线所示，引起接触型图像传感器103向上凸起的弯曲变形(在图9(a)中以夸张方式示图)。当接触型图像传感器103沿着长度方向变形时，接触型图像传感器103和原稿的间隔产生偏差，造成该间隔的偏差对图像读取精度产生不良影响的问题。
并且，相反存在以下情况：如图9(b)所示，和辊子101与原稿放置板106的背面抵接的抵接位置(抵接而受到按压力的部分的中心点)A相比，弹簧102对接触型图像传感器103施力的施力位置B位于接触型图像传感器103的长度方向的端部一侧。这种情况下，存在使接触型图像传感器103的长度方向的两端部比中央部向上突出变形的力，因此引起接触型图像传感器103向下凸起的弯曲变形(在图9(b)中以夸张方式示图)，和图9(a)时一样，出现对图像读取精度产生不良影响的问题。
在图9(a)及图9(b)的情况下，接触型图像传感器103的长度方向的长度越长，弯曲变形的影响越明显。例如在接触型图像传感器103的长度方向长度是和A4大小原稿的短边长度基本相同的长度时，及和A3大小原稿的短边长度基本相同的长度的情况下，当是与A3大小原稿的短边长度基本相同的长度时，当然受到弯曲变形的影响更大。
另一方面，在专利文献1中，如图9(c)所示，辊子101和原稿放置板106的背面抵接的抵接位置(抵接而受到按压力的部分的中心点)A与弹簧102对接触型图像传感器103施力的施力位置B设置在较接近的位置。但是，辊子101的旋转轴104由接触型图像传感器103以悬臂方式支撑，并且弹簧102对接触型图像传感器103的延伸部105施力。因此，弹簧102产生的向上的施力作用于旋转轴104的基端D，与之相对，在抵接位置A，对辊子101作用有向下的按压力，因此辊子101出现点划线所示的变形，会损坏辊子101的功能。
发明内容
本发明用于解决上述问题，其目的在于实现一种图像读取装置，能够切实地保持原稿放置板上放置的原稿与图像读取单元的恒定间隔，能够提高读取精度。
在本发明中，提供一种图像读取装置，包括：原稿放置板，具有放置原稿的矩形的放置面；图像读取单元，在沿着放置面的第1边的方向上具有长度方向；以及移动单元，与放置面的相反侧的放置背面相对配置，向沿着与第1边正交的第2边的方向移动图像读取单元，上述图像读取装置的特征在于，图像读取单元包括：光电转换部，与放置背面相对，读取原稿上的图像；框体，保持光电转换部，在沿着第1边的方向上具有长度方向；从动旋转体，配置在框体的长度方向的两端部，随着图像读取单元的移动而旋转；保持单元，支撑框体，与移动单元连接，使框体向沿着第2边的方向移动；以及施力单元，配置在保持单元和框体之间，朝向放置背面对框体施力，以与当从动旋转体和放置背面抵接时从动旋转体从放置背面受到的按压力的合力保持平衡。即，由施力单元对框体施力，从而使从动旋转体的外周面和放置背面抵接，这样一来，在光电转换部和放置背面之间确保恒定的间隙。并且，从动旋转体随着图像读取单元的移动而旋转，从而使图像读取单元保持恒定的间隙而顺利地移动。
在框体上，在配置有施力单元的部位，作用有朝向放置背面一侧的施力，另一方面，在从动旋转体和放置背面抵接的部位，经由从动旋转体对框体作用来自放置背面一侧的按压力(和施力相反方向的力)。此时，预先将施力单元配置在与按压力的合力保持平衡的位置上，因此即使框体的形状沿着第1边细长，也难以发生框体及光电转换部的变形及挠曲。因此，能够均匀地保持光电转换部和放置背面的间隙，无须担心破坏读取精度。
附图说明
图1是适用了本发明的图像读取装置的盖体开放的状态的透视图。
图2是图1的II-II线剖视图。
图3是说明驱动机构的透视图。
图4(a)是框体的透视图，图4(b)是框体的端部的放大透视图。
图5(a)是框体的局部分解透视图，图5(b)是框体的容纳部的放大透视图，图5(c)是支撑体的透视图，图5(d)是施力单元的透视图。
图6(a)是框体的俯视图，图6(b)是图6(a)的Vb-Vb线剖视图，图6(c)是图6(a)的Vc-Vc线剖视图。
图7(a)是支撑体的俯视图，图7(b)是支撑体的侧视图，图7(c)是支撑体的正视图。
图8(a)是说明施力单元的配置位置的示意俯视图，图8(b)是说明施力单元的配置位置的示意侧剖视图。
图9(a)～(c)是说明现有的图像读取单元中的施力单元的配置的图。
具体实施方式
以下说明将本发明具体化的实施方式。图1是图像读取装置1的透视图，该图像读取装置1可适用于单独的扫描装置，或者也可适用于具有传真功能、复印功能、打印功能、扫描功能等多个功能的多功能图像读取部。
如图1所示，图像读取装置1，在主体外壳2的上侧设有放置原稿的原稿台3，在其下方可移动地配置CIS方式的图像扫描装置，作为图像读取单元4。在图像读取装置1的上部，安装有能够以后端部(图1的右上侧)为中心开闭的、大小能覆盖原稿台3整体的盖体9。
虽然没有图示，但在图像读取装置1的上表面或侧面配置有图像读取装置1的电源开关、用于指示读取原稿的开始键等多个键。也可以是如下结构：使图像读取装置1与个人计算机等外部装置连接，通过外部装置的键操作，向图像读取装置1指示动作。
原稿台3具有：作为原稿放置板5的平坦的玻璃板；和配置成覆盖原稿放置板5周围的薄板状的框体6。此外，在图1中，配置在原稿放置板5下方的部件也用实线表示。其中，合成树脂制的框体6具有用于露出原稿放置板5的开口部6a，该开口部6a的内周、框体6的外周均在俯视图中呈长方形。在俯视的情况下，从框体6的开口部6a露出为长方形(矩形)的原稿放置板5的部分为放置原稿的放置面7。使与放置面7的短边(相当于权利要求中的第1边)平行的方向为X轴(主扫描)方向，与长边(相当于权利要求中的第2边)平行的方向为Y轴(副扫描)方向。此外，在以下说明中，以原稿放置板5的放置面7一侧为上，以其相反侧的放置背面12一侧为下。
在框体6的开口部6a内周的边中，与X轴方向平行的一个边作为定位部件10而使用，其决定放置在放置面7上的原稿的位置。框体6在原稿放置板5的上方重叠配置，因此定位部件10比放置面7向上方突出。在定位部件10上设有多个标记11，用于指引和原稿尺寸对应的配置位置。
配置在原稿放置板5下方的图像读取单元4在X轴方向上细长，其长度设定为，后述的光电转换部20与放置面7上X轴方向的读取区域对应，考虑到后述的从动旋转体30的配置等，图像读取单元4整体的X轴方向长度被设定为比放置面7的短边长。在原稿放置板5的下方，在X轴方向的宽度的中心线附近，设有向Y轴方向延伸的引导轴8。如图3所示，图像读取单元4被设置成，通过由电机41、驱动滑轮42、从动滑轮43、正时带44等构成的公知的驱动机构40(相当于权利要求中的移动单元)，沿着引导轴8滑动，并在Y轴方向上往复移动。在下述托架15的底面设有未图示的把持部，该把持部把持正时带44的一部分。因此，通过驱动机构40的驱动，图像读取单元4沿着引导轴8滑动，在Y轴方向上往复移动。图像读取单元4为了读取原稿而沿着原稿放置板5的放置面7的相反侧面即放置背面12移动。并且，图像读取单元4可移动到定位部件10的下方。
如图4及图5所示，图像读取单元4具有将原稿上的图像转换为数据而读取的光电转换部20，光电转换部20包括：发光部(LED的光源)，向在原稿放置板5上放置的原稿发光；和受光部(C-MOS传感器)，将由原稿反射的光经由棒透镜阵列接收。该构造是一般公知的构造，因此在此不详述。该光电转换部20保持于在X轴方向上细长且上表面开口的箱状框体21中，并且框体21容纳于在X轴方向上细长且上表面开口的箱状托架15(相当于权利要求中的保持单元)中。
光电转换部20容纳在框体21长度方向(X轴方向)的几乎整体中，在框体21的长度方向的两端侧分别设有用于容纳下述从动旋转体30的容纳部22。在框体21的底板23和托架15的底板16之间，配置有施力部件24(相当于权利要求中的施力单元，参照图6)。
如图4～图6所示，从动旋转体30在框体21的长度方向两端侧的各容纳部22中分别配置有两个。具体而言，容纳在一个容纳部22中的两个从动旋转体30由支撑体31自由旋转地轴支撑，与支撑体31一起单元化而容纳在容纳部22中(参照图5(c)及图7)。各从动旋转体30的旋转轴32是两端由支撑体31的轴承部34轴支撑的双支撑构造。如图7(c)所示，在支撑体31上沿着Y轴方向相隔而配置有向下方突出的两个突起部33，这些突起部33嵌合到与其对应地形成在容纳部22的底板23上的孔部25(参照图5(b))中，从而进行支撑体31相对于容纳部22的定位。并且，为了变更从动旋转体30的高度，可以将适当个数的薄型垫片插入到容纳部22的底板23上。优选的是，该薄型垫片由薄的合成树脂膜构成，在俯视图中比容纳部22的底板23的形状略小，并且在与孔部25相应的位置上具有开口部。
在支撑体31容纳在容纳部22中的状态下，两个从动旋转体30的旋转轴32均沿着X轴方向延伸。并且，从动旋转体30的外周面比光电转换部20向放置背面12一侧突出ΔG(参照图6(b))。由于施力部件24，框体21向放置背面12一侧受到施力，因此从动旋转体30的外周面与放置背面12抵接。因此，上述ΔG为光电转换部20和放置背面2的间隙大小，规定光电转换部20和原稿的间隔。在本实施方式中，光电转换部20适用了CIS方式，因此要求ΔG是极小的值。
如图5(d)所示，在本实施方式中，施力部件24在线圈弹簧部24a上连续形成有扭转弹簧部24b。如图6(c)所示，线圈弹簧部24a配置在框体21的底板23和托架15的底板16之间，向放置背面12一侧对容纳部22的底板23施力(向上的施力)。用于嵌入线圈弹簧24a中的轴部26从容纳部22的底板23的下表面突出，防止线圈弹簧24a的位置偏移。
扭转弹簧部24b配置在框体21的长度方向的一个侧板21a和托架15的长度方向的一个侧板15a之间，向托架15的一个侧板15a的相反侧侧板一侧对框体21施力，抑制颠簸(参照图6(c))。在本实施方式中，由于托架15的内侧面和框体21之间有间隙，因此在施力部件24上设置有扭转弹簧部24b，但根据托架15及框体21的情况，也可适当省略扭转弹簧部24b。
在从原稿放置板5一侧观察时，在各容纳部22中，施力部件24的线圈弹簧部24a配置在两个从动旋转体30之间。严格来说，如图8的示意图所示，在以从动旋转体30与放置背面12抵接而受到按压力的部分的中心点为抵接位置A时，在从原稿放置板5投影的视图中，在连接并列设置的两个从动旋转体30、30的抵接位置A之间的线P上，配置施力部件24的线圈弹簧部24a的中心。在本实施方式中，在各容纳部22中各配置一个施力部件24，施力部件24的线圈弹簧部24a的中心(施力位置B)与连接抵接位置A之间的线P的中心O一致。换言之，将底板23设置成，使嵌入线圈弹簧24a中的轴部26与中心O一致。
此外，在框体21中，在夹着底板23而与光电转换部20相反的一侧(底板23的下表面侧)配置有光电转换部20的基板27。在用施力部件24按压基板27时，会导致电路断线及破损等不良情况，因此在避开基板27的配置位置的部位即框体21在长度方向上的两端侧配置容纳部22，通过施力部件24向该容纳部22的底板23部分施力。
在上述构造中，施力部件24的线圈弹簧部24a向放置背面12一侧对框体21(容纳部22的底板23的背面侧)施力，从而从动旋转体30切实地与放置背面12抵接，这样一来，在从动旋转体30和放置背面12之间产生按压力，因此经由从动旋转体30在框体21上也作用有向下的按压力。该按压力仅作用于X轴方向上长的框体21的两端部，但使施力部件24的线圈弹簧部24a的中心(施力位置B)如上所述位于连接抵接位置A之间的线P的中心O。
因此，在框体21的长度方向的各端部，从动旋转体30受到的按压力的合力(向下的力F1)与施力单元24的施力(向上的力F2)保持平衡。这样一来，即使是在X轴方向上长的框体21，也可抑制或消除现有技术中在长度方向上产生挠曲的情况。其结果，抑制了光电转换部20和放置背面12的间隔ΔG在沿着图像读取单元4的长度方向上产生偏差，读取精度不会下降。
并且，各从动旋转体30是其旋转轴32的两端由框体21轴支撑的所谓双支撑构造。因此，施力单元24的施力作用于旋转轴32整体，因此也不会使旋转轴32变形。
尤其是，为了应对较大尺寸(A3尺寸等)的原稿读取，图像读取装置1需要使图像读取单元4在X轴方向上较长时，可抑制图像读取单元4在长度方向上挠曲的本发明是极为有效的。
施力部件24(线圈弹簧部24a)的配置位置不限于上述抵接位置的中心O这一处。也可以在连接抵接位置A之间的线P上、且与抵接位置的中心O点对称的位置配置多个。这种情况下，从动旋转体30受到的按压力的合力由多个施力单元分散并保持平衡。在使用多个施力单元时，不限于与本实施方式的施力部件24完全一样的构造，适当变更其构造而能发挥同样的作用即可。
此外，本发明不仅可适用于图示的平板式图像读取装置1的方式，也可适用于在平板式图像读取装置上增设了ADF(自动供纸装置)的方式。
并且，在上述实施方式中，从动旋转体30由支撑体31自由旋转地轴支撑，该支撑体31容纳在图像读取单元4的框体21的容纳部22内，但也可将从动旋转体30的轴承部直接设置在图像读取单元4的框体21上，将从动旋转体30直接配置在框体21上。

Claims (10)

1.一种图像读取装置，
包括：原稿放置板，具有放置原稿的矩形的放置面；
图像读取单元，在沿着上述放置面的第1边的方向上具有长度方向；以及
移动单元，与上述放置面的相反侧的放置背面相对配置，向沿着与上述第1边正交的第2边的方向移动上述图像读取单元，
上述图像读取装置的特征在于，
上述图像读取单元包括：
光电转换部，与上述放置背面相对，读取原稿上的图像；
框体，保持上述光电转换部，在沿着上述第1边的方向上具有长度方向；
从动旋转体，配置在上述框体的长度方向的两端部，随着上述图像读取单元的移动而旋转；
保持单元，支撑上述框体，并与上述移动单元连接，使上述框体向沿着上述第2边的方向移动；以及
施力单元，配置在上述保持单元和上述框体之间，朝向上述放置背面对上述框体施力，以与当上述从动旋转体和上述放置背面抵接时上述从动旋转体从上述放置背面受到的按压力的合力保持平衡。
2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，
在上述框体的长度方向的各端部分别至少配置有两个上述从动旋转体，各端部的上述从动旋转体的旋转轴沿着上述第1边。
3.根据权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于，
在从上述原稿放置板一侧投影的视图中，在上述框体的长度方向的各端部，在将上述各从动旋转体与上述放置背面抵接而受到按压力的部分的中心点之间连接的线上，配置至少一个上述施力单元。
4.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，
上述从动旋转体的旋转轴的两端部由支撑体可旋转地轴支撑，上述支撑体容纳于在上述框体的长度方向两端部上设置的容纳部中。
5.根据权利要求4所述的图像读取装置，其特征在于，
上述容纳部具有底板，上述从动旋转体配置在上述底板的一面侧，上述施力单元被设置为，与上述底板中上述一面侧的相反侧的另一面侧抵接，朝向上述放置背面一侧对上述从动旋转体施力。
6.根据权利要求4所述的图像读取装置，其特征在于，
上述施力单元在上述容纳部中至少配置有一个。
7.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，
上述施力单元具有线圈弹簧部。
8.根据权利要求7所述的图像读取装置，其特征在于，
在上述框体的长度方向的各端部分别至少配置有两个上述从动旋转体，在将上述从动旋转体与上述放置背面抵接而受到按压力的部分的中心点之间连接的线上，配置上述线圈弹簧部的中心。
9.根据权利要求7所述的图像读取装置，其特征在于，
还具有轴部，其从上述框体的长度方向两端部上设置的容纳部的下表面突出，嵌入上述线圈弹簧部中。
10.根据权利要求9所述的图像读取装置，其特征在于，
在上述框体的长度方向的各端部分别至少配置有两个上述从动旋转体，上述轴部被设置成，与将上述各从动旋转体与上述放置背面抵接而受到按压力的部分的中心点连接的线的中心一致。
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