CN1210941C - 线缆驱动系统和使用该线缆驱动系统的图像阅读器 - Google Patents

线缆驱动系统和使用该线缆驱动系统的图像阅读器 Download PDF

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Abstract

在驱动和移动可动单元的线缆驱动系统中，驱动鼓元件设置在可动单元上以便绕垂直于可动单元移动方向的转轴转动。电机设置在可动单元中并可运转地连接到驱动鼓上以便被沿第一或第二转动方向之一驱动；具有第一和第二端的线缆部分卷绕在驱动鼓元件上，从而第一和第二线缆部分从驱动鼓元件上延伸。线缆第一和第二端分别可靠固定在导向通道终端旁边的两个固定点上，从而第一和第二线缆部分沿着导向通道张紧地伸展。在驱动鼓元件沿第一转动方向转动期间，第一和第二线缆部分分别卷绕或从驱动鼓元件上展开，并且，在驱动鼓元件沿第二转动方向转动期间，第一和第二线缆部分分别从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上，导致可动单元沿着导向通道移动。

Description

线缆驱动系统和使用该线缆驱动系统的图像阅读器
技术领域
本发明涉及线缆驱动系统，其被用于各种机器中，如复印机、图像扫描仪、传真机、打印机等等，用于沿着导向通道驱动和移动可移动单元。本发明还涉及包括细长图像扫描仪单元的图像阅读器，所述细长图像扫描仪单元由线缆驱动系统移动。
背景技术
通常，这样的线缆驱动系统的基本原理在于用线缆拖或拉可移动单元。例如，为了沿着导向通道拉动可移动单元，线缆驱动系统包括设置在导向通道终端的一对滑轮，和被滑轮拖动并在滑轮之间延伸的无极线缆，无极线缆的一部分被可靠地固定在可移动单元上。滑轮中的一个用作主动滑轮，可运转地连接到电动机上，因此有可能通过电动机转动驱动主动滑轮从而沿着导向通道移动可移动单元。
因此，在线缆驱动系统被装配到机器中，如复印机、图像扫描仪、传真机、打印机或类似机器之前，必须在机器中准备宽广的空间用于容纳线缆驱动系统，结果由于安置滑轮、电动机等等导致机器结构庞大。
如日本专利公开No.SHO-60-114848和HEI-02-146861中所公开的那样，在复印机中经常使用线缆驱动系统，用于沿着一对平行导轨驱动光学扫描单元。一般来说，光学扫描单元具有细长的外形，并跨过所述一对平行导轨放置。因此，为了使细长的光学扫描单元稳定和平滑地沿着导轨移动，必须用两个无极线缆在该细长光学扫描单元的端部牵引。也即，有必要沿着导轨分别设置无极线缆，并且所述无极线缆必须被同步驱动以保证细长光学扫描单元沿着轨道稳定和平滑移动。
因此，使用线缆驱动系统驱动细长可移动单元的机器必然变得更加庞大和复杂。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种线缆驱动系统，所述线缆驱动系统可被紧凑和简单地设置在各种机器中，如复印机、图像扫描仪、传真机、打印机等等，并用来沿导向通道驱动和移动可移动单元。
本发明的另一个目的是提供一种线缆驱动系统，所述线缆驱动系统可被紧凑和简单地设置在包括细长可移动单元的机器中，如复印机、图像扫描仪、传真机、行式打印机或类似机器，用于稳定和平滑地沿导向通道驱动和移动细长可移动单元。
本发明的另一个目的是提供一种包括细长图像扫描仪单元的图像阅读器，所述图像扫描仪单元可由所述线缆驱动系统移动，因此，可使图像阅读器结构紧凑。
根据本发明的第一方面，提供了一种沿导向通道驱动和移动可移动单元的线缆驱动系统。所述线缆驱动系统包括：驱动鼓元件，其可转动地设置在可移动单元的第一端以便绕着转轴转动，所述转轴垂直于可移动单元的移动方向；驱动源，其设置在可移动单元中，并可运转地连接到驱动鼓元件上以便被沿第一转动方向或第二转动方向可转动地驱动；和线缆，其具有第一端和第二端，并且所述线缆部分卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆部分和第二线缆部分从驱动鼓元件上延伸。线缆的第一端和第二端分别被可靠地固定在导向通道终端旁边的两个固定点上，从而线缆的第一和第二线缆部分沿着导向通道张紧地伸展。在驱动鼓元件由驱动源驱动沿第一转动方向转动期间，线缆的第一和第二线缆部分分别卷绕或从驱动鼓元件上展开，并且，在驱动鼓元件由驱动源驱动沿第二转动方向转动期间，线缆的第一和第二线缆部分分别从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上，结果导致可移动单元沿着导向通道移动。
优选的是，线缆在其第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在驱动鼓元件上，从而第一和第二线缆部分被分别限定为从线缆的中点向线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕驱动鼓元件卷绕。
可移动单元沿着导向通道移动的移动距离，可以等于线缆围绕驱动鼓元件卷绕的圈数的长度。
根据本发明的第二个方面，提供了一种沿导向通道驱动和移动细长可移动单元的线缆驱动系统，所述导向通道由互相相对的第一边和第二边所限定。所述线缆驱动系统包括：驱动鼓元件，其可转动地设置在细长可移动单元上以便绕着转轴转动，所述转轴垂直于细长可移动单元的移动方向；驱动源，其设置在细长可移动单元中，并可运转地连接到驱动鼓元件上以便被沿第一转动方向或第二转动方向可转动地驱动；具有第一端和第二端的第一线缆，其部分地卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆部分和第二线缆部分从驱动鼓元件上延伸。具有第一端和第二端的第二线缆，其部分地卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆部分和第二线缆部分地从驱动鼓元件上延伸。第一线缆的第一端和第二线缆的第二端被可靠地固定在导向通道第一边的终端旁边的两个固定点上，从而第一线缆的第一线缆部分和第二线缆的第二线缆部分地沿着导向通道第一边张紧地伸展。所述线缆驱动系统还包括设置在细长可移动单元第二端的线缆偏导器，从而第一线缆的第二线缆部分和第二线缆的第一线缆部分被穿过线缆偏导器以便横穿导向通道，因此，第一线缆的第二端和第二线缆的第一端被可靠地固定在导向通道第二边的终端旁边的两个固定点上，从而第一线缆的第二线缆部分和第二线缆的第一线缆部分沿着导向通道第二边张紧地伸展。在驱动鼓元件由驱动源驱动沿第一转动方向转动期间，第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别卷绕或从驱动鼓元件上延伸，并且，在驱动鼓元件由驱动源驱动沿第二转动方向转动期间，第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上，结果导致细长可移动单元沿着导向通道的移动。
优选的是，第一线缆在其第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在驱动鼓元件上，从而第一和第二线缆部分被分别限定为从第一线缆的中点向线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，第一线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕驱动鼓元件卷绕。并且，优选的是，第二线缆在其第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在驱动鼓元件上，从而第一和第二线缆部分被分别限定为从第二线缆的中点向线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，第二线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕驱动鼓元件卷绕。
第一线缆卷绕的圈数的长度可以等于第二线缆卷绕的圈数的长度。在这种情况下，细长可移动单元沿导向通道移动的距离等于每个线缆围绕驱动鼓元件驱动鼓元件卷绕的圈数的长度。
优选的是，线缆偏导器包括第一和第二滑轮，其中每个滑轮可绕平行于驱动鼓元件转轴的转轴转动，还包括第三滑轮，其可绕垂直于驱动鼓元件转轴的转轴转动。第二线缆部分被穿过第一和第三滑轮并被偏转，从而第二线缆部分的端部被可靠地固定到相应的固定点上。第一线缆部分被穿过第二和第三滑轮并被偏转以便被卷绕在驱动鼓元件上。
优选的是，第一线缆和第二线缆依次被卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆的卷绕和展开与第二线缆的卷绕和展开互不干扰。在这种情况下，第一线缆和第二线缆的第一线缆部分都可以卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆部分的卷绕圈数沿着驱动鼓元件的转轴在一个方向上变化，并且，第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都可以卷绕在驱动鼓元件上，从而第二线缆部分的卷绕圈数沿着驱动鼓元件转轴在相反的方向上变化。按照这种安排，当驱动鼓元件被沿第一转动方向驱动时，第一和第二线缆的两个相邻线缆部分可被卷绕在驱动鼓元件上或从驱动鼓元件上展开，当驱动鼓元件被沿第二转动方向驱动时，第一和第二线缆的两个相邻线缆部分可被从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上。
根据本发明的第三个方面，提供了一种图像阅读器，所述图像阅读器包括细长图像扫描仪单元，该细长图像扫描仪单元可沿导向通道移动，所述导向通道由互相相对的第一边和第二边所限定；驱动鼓元件，其可转动地设置在细长图像扫描仪单元的第一端以便绕着转轴转动，所述转轴垂直于细长图像扫描仪单元的移动方向；驱动源，其设置在细长图像扫描仪单元中，并可运转地连接到驱动鼓元件上以便被沿第一转动方向或第二转动方向可转动地驱动；具有第一端和第二端的第一线缆，其部分地卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆部分和第二线缆部分从驱动鼓元件上延伸。具有第一端和第二端的第二线缆，其部分地卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆部分和第二线缆部分从驱动鼓元件上延伸。第一线缆的第一端和第二线缆的第二端被可靠地固定在导向通道第一边的终端旁边的两个固定点上，从而第一线缆的第一线缆部分和第二线缆的第二线缆部分沿着导向通道第一边张紧地伸展。所述图像阅读器还包括设置在细长图像扫描仪单元第二端的线缆偏导器，从而第一线缆的第二线缆部分和第二线缆的第一线缆部分被穿过线缆偏导器以便横穿导向通道，并且，第一线缆的第二端和第二线缆的第一端被可靠地固定在导向通道第二边的终端旁边的两个固定点上，从而第一线缆的第二线缆部分和第二线缆的第一线缆部分沿着导向通道第二边张紧地伸展。在驱动鼓元件由驱动源驱动沿第一转动方向转动期间，第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别卷绕或从驱动鼓元件上展开，并且，在驱动鼓元件由驱动源驱动沿第二转动方向转动期间，第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上，结果导致细长图像扫描仪单元沿着导向通道的移动。
优选的是，所述图像阅读器还包括一对导轨，细长图像扫描仪单元被可滑动地安装在导轨上，从而细长图像扫描仪单元可沿导向通道移动。
附图说明
通过以下参照附图进行说明，本发明的上述目的和其他目的将被更清楚地理解，其中
图1是喷墨打印机的主要部分的透视图，其中包括作为本发明第一实施例的线缆驱动系统；
图2为示意俯视图，示出了根据本发明第一实施例的线缆驱动系统的整体配置；
图3为驱动鼓元件的透视图，所示驱动鼓元件形成第一实施例的线缆驱动系统的一部分；
图4是半球形插塞部件的正视图，其被用于将线缆可靠地固定到图3所示的驱动鼓元件上；
图5是图像阅读器的主要部分的透视图，其中包括作为本发明第二实施例的线缆驱动系统；
图6是图5所示的图像阅读器的主要部分的正视图；
图7是示意透视图，示出了根据本发明第二实施例的线缆驱动系统的整体配置；
图8为驱动鼓元件的透视图，所示驱动鼓元件形成第二实施例的线缆驱动系统的一部分；
图9是示意透视图，类似于图7，为了避免图解过于复杂而省略了第二线缆；
图10是示意透视图，类似于图7，为了避免图解过于复杂而省略了第一线缆；
图11是驱动鼓元件的透视图，类似于图7，其中，使用两个半球形的插塞部件将第一和第二线缆可靠地固定到驱动鼓元件上；
图12A是驱动鼓元件的的正视图，用于解释当驱动鼓元件被沿第一转动方向驱动时第一和第二线缆如何依次卷绕在驱动鼓元件上和从驱动鼓元件上展开；
图12B是驱动鼓元件的的正视图，用于解释当驱动鼓元件被沿相反转动方向驱动时第一和第二线缆如何依次卷绕在驱动鼓元件上和从驱动鼓元件上展开；
具体实施方式
参照图1，示出了喷墨打印机的主要部分的透视图，其中包括作为本发明第一实施例的线缆驱动系统；
在图1中，参考号10表示喷墨打印机的打印头单元，打印头单元10被可滑动地安装到矩形导轨12上以便被沿着矩形导轨12限定的导向通道移动，在图1中导向通道用箭头A1和A2代表。特别地，打印头单元10包括框架壳体14，其具有矩形槽16用于接收导轨12。尽管看不见，例如滚珠轴承被设置在矩形槽16中以便与矩形导轨12啮合，因此，打印头单元10可被沿着导轨12平滑地移动。
注意，当然，尽管打印头单元10具有设置在框架壳体14中的喷墨打印头，对喷墨打印头的解释被省略了，因为喷墨打印头本身并不形成本发明的一部分。
参照图2，示意地示出了根据本发明第一实施例的线缆驱动系统的整体配置。
如图1所示，线缆驱动系统包括驱动鼓元件18，其被可转动地设置在框架壳体14的底部，矩形导轨12的旁边。特别地，在图3中更好地示出，在驱动鼓元件18中形成环形凹陷20，从而中心轮轴22被限定在其中，中心轮轴22被可转动地安装到竖轴(图1中未示出)上，所述竖轴从框架壳体14的底部伸出。也即，驱动鼓元件18可围绕上述竖轴的纵轴线转动，所述轴线垂直于打印头单元10的导向通道(A1，A2)。
如图1所示，线缆驱动系统还包括由框架壳体14的底部可靠地支撑着的电动机24，小齿轮26被可靠地安装在电动机24的输出轴上。另一方面，如图3中更好地示出，驱动鼓元件18具有形成在环形凹陷20的圆周壁中的环形内齿轮28，小齿轮26与环形内齿轮28啮合，因此，驱动鼓元件被电动机24可转动地驱动。
如图2所示，线缆驱动系统还包括线缆30，其部分卷绕在驱动鼓元件18上，从而如图1中更好地示出的那样，第一线缆部分301和第二线缆部分302从驱动鼓元件18上延伸，第一和第二线缆部分301和302被沿着矩形导轨12张紧地伸展，因此，沿着导向通道(A1，A2)伸展。即，如图2所示，第一线缆部分301的端部通过弹簧张力器32作为媒介被可靠地固定到第一固定点P1上，第一线缆部分302的端部被可靠地固定到第二固定点P2上，因此，由于提供了弹簧张力器32，保证了线缆30张紧地伸展。
注意，在第一实施例中，第一和第二固定点P1和P2由喷墨打印机的框架结构提供，并被选择从而第一和第二线缆部分301和302平行于矩形导轨12伸展。
优选的是，如图3所示，在线缆30被卷绕在驱动鼓元件18之前，线缆30在其两端之间的中点处被可靠地固定在驱动鼓元件18上，从而第一和第二线缆部分301和302被分别限定为从线缆的中点向线缆的两端延伸的线缆部分。如图3所示，为了使线缆30可靠地固定到驱动鼓元件18上，在驱动鼓元件18的外周壁上形成半球形凹陷34，半球形插塞部件36被插入到半球形凹陷34中。
特别地，如图4所示，半球形插塞部件36具有用于接收线缆30的槽38，槽38的宽度稍小于线缆30的直径，从而，线缆30被强制放入插塞部件36的槽38中。这样，由于线缆30被防止容易地从插塞部件36的槽38中滑出，通过将插塞部件36和线缆30一起插入到半球形凹陷34中，有可能保证线缆30被可靠地固定到驱动鼓元件18上。
如图3所示，在驱动鼓元件18的外周壁上形成槽39，以便横过半球形凹陷34，这样，由于线缆30被容纳在槽39中，当插塞部件36和线缆30一起插入到半球形凹陷34中时，可防止线缆30受到剪应力的作用。
如图1所示，当插塞部件36和线缆30一起插入到半球形凹陷34中后，线缆30的第一和第二线缆部分301和302分别以互相相反的方向围绕驱动鼓元件18卷绕。
利用上述的配置，例如，当驱动鼓元件18被电动机24沿着图2中箭头B1标明的逆时针方向转动驱动时，线缆30的第一和第二线缆部分301和302分别被卷绕在驱动鼓元件18上或从驱动鼓元件18上展开，因此，打印头单元10被沿着导轨12沿着箭头A1所示的方向移动。另一方面，当驱动鼓元件18被电动机24沿着图2中箭头B2标明的顺时针方向转动驱动时，线缆30的第一和第二线缆部分301和302分别被从驱动鼓元件18上展开或卷绕在驱动鼓元件18上，因此，打印头单元10被沿着导轨12沿着箭头A2所示的方向移动。
打印头单元10可被沿着导向通道(A1，A2)移动的距离可借助线缆30绕着驱动鼓元件18卷绕的圈数确定。也即，打印头单元10移动的距离等于第一线缆部分301卷绕的圈数的长度与第二线缆部分302卷绕的圈数的长度的总和。
例如，当打印头单元10被设置在移动距离(即导向通道)两端之间的中心时，第一线缆部分301的卷绕圈数的长度与第二线缆部分302的卷绕圈数的长度相等，每一长度对应于移动距离的一半。并且当打印头单元10被设置在移动距离的终端之一上时，第一线缆部分301和第二线缆部分302其中之一被从驱动鼓元件18上完全展开，另一线缆部分的卷绕圈数的长度对应于整个移动距离。
参照图5，图像阅读器的主要部分在透视图中示出，图像阅读器中包括作为本发明第二实施例的线缆驱动系统；参照图6，示出了图像阅读器的主要部分的正视图。
在图5和图6中，参考号40表示图像阅读器的图像扫描仪单元，图像扫描仪单元40被可滑动地安装到一对导轨42和43上以便被沿着导轨42和43限定的导向通道移动，在图5中导向通道用箭头AA1和AA2代表。即，图像阅读单元10具有细长的外形以便被放置并横跨在一对平行导轨42和43上。
特别地，图像扫描仪单元40包括具有在其一端形成的槽46的框架壳体44，所述槽46用于可滑动接收导轨42。框架壳体44的另一端被放置在导轨43上，因此，图像扫描仪单元40可被沿着导轨42和43移动。类似于上述第一实施例，为使图像扫描仪单元40沿着导向通道(AA1，AA2)平滑地移动，滚珠轴承可被设置在槽46中以便与导轨42啮合。
尽管在图5和图6中没有示出，图像阅读器包括透明玻璃板，其位于图像扫描仪单元40上并与其隔开，并平行于导向通道(AA1，AA2)。将要被阅读的物体(如原稿、图画或类似物体)被放置在透明玻璃板上。并且，尽管在图5和图6中没有示出或看不到，图像扫描仪单元40包括细长灯、光学聚焦透镜系统和行式映象传感器。例如，当图像扫描仪单元40沿着导轨42和43沿箭头AA1所示的方向移动时，物体被细长灯照亮，被照亮的图像被光学聚焦透镜系统聚焦在行式映象传感器上。也即，在图像扫描仪单元40移动期间，物体被图像扫描仪单元40的映象传感器扫描，以便从而从物体读取图像信息。
参照图7，示意地示出了根据本发明第二实施例的线缆驱动系统的整体配置。所述线缆驱动系统包含在图像阅读器中，用于沿着导向通道(AA1，AA2)移动图像扫描仪单元40。
如图6所示，类似于第一实施例，线缆驱动系统包括驱动鼓元件48，其被可转动地设置在导轨42旁边框架壳体44底部的端侧部。如图8中更好地示出的那样，在驱动鼓元件48中形成环形凹陷50，从而中心轮轴52被限定在其中，中心轮轴52被可转动地安装到竖轴53上，如图6所示，所述竖轴从框架壳体44的底部伸出。也即，驱动鼓元件48可围绕上述竖轴53的纵轴线转动，所述轴线垂直于图像扫描仪单元40的导向通道(AA1，AA2)。
如图6所示，线缆驱动系统还包括设置在框架壳体44中的电动机54，小齿轮56被可靠地安装在电动机54的输出轴上。另一方面，如图7中更好地示出，驱动鼓元件48具有形成在环形凹陷50的圆周壁中的环形内齿轮58，如图6所示，小齿轮56与环形内齿轮58啮合，因此，驱动鼓元件48被电动机54可转动地驱动。
注意，在图5中，尽管驱动鼓元件48相对于图像扫描仪单元40在适当位置示出，在图5中省略了竖轴53和小齿轮56以避免图解过于复杂。
从图5和图7中可明显看出，线缆驱动系统还包括与驱动鼓元件48相连的第一线缆和第二线缆60F和60S。特别地，第一线缆60F被部分卷绕在驱动鼓元件48上，从而第一线缆部分60F1和第二线缆部分60F2从驱动鼓元件48上延伸，并且，第二线缆60S被部分卷绕在驱动鼓元件48上，从而第一线缆部分60S1和第二线缆部分60S2从驱动鼓元件48上延伸。
在第二实施例中，线缆驱动系统还包括设置在框架壳体44另一端的线缆偏导器62。如图7中所示，线缆偏导器62由三个滑轮62A，62B和62C组成。滑轮62A和62B沿着导向通道(AA1，AA2)互相成一直线，滑轮62A，62B中的每一个可围绕转动轴转动，所述转动轴平行于驱动鼓元件48的转动轴。
如图9中更好地示出，第一线缆60F的第一线缆部分60F的端部通过第一弹簧张力器63F作为媒介被可靠地固定到第一固定点PP1上，另一方面，第一线缆60F的第二线缆部分60F2被穿过滑轮62A和62C并被偏转，从而第二线缆部分60F2的端部被可靠地固定到第二固定点PP2上。
另一方面，如图10中更好地示出地那样，第二线缆60S的第一线缆部分60S1的端部通过第一弹簧张力器63S被可靠地固定到第三固定点PP3上，第二线缆60S的第一线缆部分60S1被穿过滑轮62B和62C并被偏转以便被卷绕在驱动鼓元件48上。另一方面第二线缆60S的第二线缆部分60S2的端部被可靠地固定在第四固定点PP4上。
注意，在上述第二实施例中，第一、第二、第三和第四固定点PP1，PP2，PP3，PP4由图像阅读器的框架结构提供并被选择以便相对于图像扫描仪单元40的导向通道(AA1，AA2)成对角排列，在图7中可明显看出。
优选的是，如图11所示，第一线缆60F在其两端之间的中点处被可靠地固定在驱动鼓元件48上，从而第一和第二线缆部分60F1和60F2被分别限定为从第一线缆60F的中点向其两端延伸的线缆部分。类似地，第二线缆60S在其两端之间的中点处被可靠地固定在驱动鼓元件48上，从而第一和第二线缆部分60S1和60S2被分别限定为从第二线缆60S的中点向其两端延伸的线缆部分。
如图8和图11所示，为使第一线缆60F和第二线缆60S可靠地固定到驱动鼓元件48上，在驱动鼓元件48的外周壁上形成椭圆形凹陷64，并使用两个半球形插塞部件66F和66S。即，半球形插塞部件66F和66S中的每一个大体上与图4中所示的半球形插塞部件36相同，通过大体与第一实施例类似的方式，将插塞部件66F和66S与线缆60F和60S一起插入到椭圆形凹陷64中，从而第一线缆60F和第二线缆60S的中点被可靠地固定到驱动鼓元件48上。
如图7和11所示，类似于第一实施例，在驱动鼓元件48的外周壁上形成两个槽68F和68S，以便横过椭圆形凹陷64，这样，如图11所示，由于第一线缆60F和第二线缆60S分别被容纳在槽68F和68S中，当相应的插塞部件66F和66S和线缆60F和60S一起插入到椭圆形凹陷64中时，可防止第一线缆60F和第二线缆60S中的每一个受到剪应力的作用。
当插塞部件66F与第一线缆60F一起插入到椭圆形凹陷64中后，第一线缆60F的第一和第二线缆部分60F1和60F2分别以互相相反的方向围绕驱动鼓元件48卷绕。类似地，当插塞部件66S与第二线缆60S一起插入到椭圆形凹陷64中后，第二线缆60S的第一和第二线缆部分60S1和60S2分别以互相相反的方向围绕驱动鼓元件48卷绕。
如上所述，线缆偏导器62由一组三个滑轮62A，62B和62C组成。如图6所示，滑轮62A和62B中的每一个可转动地安装到竖轴70上，竖轴70从框架壳体44的底部伸出。注意，在图6中，只有一个滑轮是可见的。简言之，滑轮62A，62B中的每一个可围绕竖轴70的轴线转动，所述轴线平行于驱动鼓元件48的转动轴53的转动轴线。并且，如图6所示，滑轮62C可围绕水平轴72的轴线转动，水平轴72的轴线垂直于驱动鼓元件48的转动轴53的纵轴线。
如图7所示，由于提供了第一和第二弹簧张力器63F和63S，第一线缆60F的第一线缆部分60F1和第二线缆60S的第二线缆部分60S2以及第二线缆60S的第一线缆部分60S1和第一线缆60F的第二线缆部分60F2都沿着图像扫描仪单元40的导向通道(AA1，AA2)的各个侧边张紧地伸展。换句话说，第一线缆60F的第一线缆部分60F1和第二线缆60S的第二线缆部分60S2大体上互相成一条直线，以便平行于图像扫描仪单元40的导向通道(AA1，AA2)，并且，第二线缆60S的第一线缆部分60S1和第一线缆60F的第二线缆部分60F2大体上互相成一条直线，以便平行于图像扫描仪单元40的导向通道(AA1，AA2)。
利用上述的配置，例如，当驱动鼓元件48被电动机54沿着图7中箭头BB1标明的逆时针方向转动驱动时，第一和第二线缆60F和60S的第一线缆部分60F1和60S1被卷绕在驱动鼓元件48上，与此同时，第一和第二线缆电60F和60S的第二线缆部分60F2和60S21被从驱动鼓元件48上展开。这样，细长图像扫描仪单元40在其端部被第一和第二线缆电60F和60S的第一线缆部分60F1和60S1牵引，以便被沿着导轨12沿箭头AA1所示的方向移动。
另一方面，当驱动鼓元件48被电动机54沿着图7中箭头BB2标明的顺时针方向转动驱动时，第一和第二线缆60F和60S的第一线缆部分60F1和60S1被从驱动鼓元件48上展开，与此同时，第一和第二线缆电60F和60S的第二线缆部分60F2和60S1被卷绕在驱动鼓元件48上。这样，细长图像扫描仪单元40在其端部被第一和第二线缆电60F和60S的第二线缆部分60F2和60S2牵引，以便被沿着导轨12沿箭头AA2所示的方向移动。
简言之，在第二实施例中，由于卷绕的线缆部分60F1和60S1及60F2和60S2作用在细长图像扫描仪单元40的端部以便沿着导轨42和43对其牵拉，有可能保证细长图像扫描仪单元40沿着导向通道(AA1，AA2)平滑稳定地移动。
类似于第一实施例，细长图像扫描仪单元40可被沿着导向通道(AA1，AA2)移动的距离可借助每一线缆60F，60S绕着驱动鼓元件48卷绕的圈数确定，并且第一线缆60F卷绕的圈数等于第二线缆60S卷绕的圈数。也即，图像扫描仪单元40移动的距离等于每个第一线缆部分60F1和60S1卷绕的圈数的长度与每个第二线缆部分60F2和60S2卷绕的圈数的长度的总和。
例如，当图像扫描仪单元40被设置在移动距离(即导向通道)两端之间的中心时，每个第一线缆部分60F1和60S1卷绕的圈数的长度与每个第二线缆部分60F2和60S2卷绕的圈数的长度彼此相等，每一长度对应于移动距离的一半。并且，例如，当图像扫描仪单元40被沿着箭头AA2所示的方向移动到移动距离的终端时，每个第一线缆部分60F1和60S1被从驱动鼓元件48上完全展开，每个第二线缆部分60F2和60S2围绕驱动鼓元件48卷绕的圈数的长度对应于整个移动距离。另一方面，当图像扫描仪单元40被设置在移动距离(即导向通道)两端之间的中心时，每个第一线缆部分60F1和60S1卷绕的圈数的长度与每个第二线缆部分60F2和60S2卷绕的圈数的长度彼此相等，每一长度对应于移动距离的一半。并且，例如，当图像扫描仪单元40被沿着箭头AA1所示的方向移动到移动距离的终端时，每个第二线缆部分60F1和60S1被从驱动鼓元件48上完全展开，每个第一线缆部分60F2和60S2围绕驱动鼓元件48卷绕的圈数的长度对应于整个移动距离。
在第二实施例中，驱动鼓元件48具有环形的线缆卷绕区，第一和第二线缆60F和60S部分卷绕在该区域上，无极线缆卷绕区的宽度被限定为在驱动鼓元件48相对的边缘之间测量的距离。在这种情况下，优选的是，如图8和图11所示，槽68F和68S被定位为无极线缆卷绕区的宽度被分为三个相等的部分，第一和第二线缆60F和60S应当被依次卷绕在驱动鼓元件48上，从而，如图12A和12B通过示例示出的那样，第一线缆60F的卷绕和展开以及第二线缆60S的卷绕和展开互不干扰。
特别地，第一线缆60F的第一线缆部分60F1被卷绕在驱动鼓元件48上，从而第一线缆部分60F1的卷绕圈数从槽68F上向下移动；第一线缆60F的第二线缆部分60F2被卷绕在驱动鼓元件48上，从而第二线缆部分60F2的卷绕圈数从槽68F上向上移动。另一方面，第二线缆60S的第一线缆部分60S1被卷绕在驱动鼓元件48上，从而第一线缆部分60S1的卷绕圈数从槽68S上向下移动；第二线缆60S的第二线缆部分60S2被卷绕在驱动鼓元件48上，从而第二线缆部分60S2的卷绕圈数从槽68S上向上移动。
利用上述的配置，当驱动鼓元件48被沿着图7中箭头BB1标明的逆时针方向转动驱动时，即，当图像扫描仪单元40被沿着图12A中的箭头AA1所示的方向移动时，第一线缆60F的第一线缆部分60F1被卷绕在驱动鼓元件48上，而邻接于第一线缆60F的第一线缆部分60F1的第二线缆60S的第二线缆部分60S2被从驱动鼓元件48上展开。另一方面，当驱动鼓元件48被沿着图7中箭头BB2标明的顺时针方向转动驱动时，即，当图像扫描仪单元40被沿着图12B中的箭头AA2所示的方向移动时，第一线缆60F的第一线缆部分60F1被从驱动鼓元件48上展开，而邻接于第一线缆60F的第一线缆部分60F1的第二线缆60S的第二线缆部分60S2被卷绕在驱动鼓元件48上。
因此，有可能依次和平滑地进行第一线缆60F的卷绕和展开以及第二线缆60S的卷绕和展开而不会互相干扰。
通过以上说明很明显，根据本发明，由于用于驱动可移动单元的驱动源，如电动机被设置在可移动单元本身上，并且，由于不必设置滑轮组，有可能在各种机器，如复印机、图像扫描仪、传真机、打印机等等机器中紧凑和简单地设置线缆驱动系统，以便沿着导向通道驱动和移动可移动单元。
并且，根据本发明，由于线缆可作用在细长可移动单元的端部以便沿着导向通道对其牵拉，有可能在机器中方便地设置线缆驱动系统以便稳定和平滑地沿着导向通道驱动和移动细长可移动单元。
最后，本领域的技术人员将会理解，前述的说明是对优选的工艺和设备的实施例的说明，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可对其进行各种改变和变形。

Claims (16)

1.一种线缆驱动系统，用于沿导向通道驱动和移动可移动单元，所述系统包括：
驱动鼓元件，其可转动地设置在所述可移动单元上，以便绕着垂直于所述可移动单元的移动方向的转动轴线转动；
驱动源，其设置在所述可移动单元中，并可运转地连接到所述驱动鼓元件上，以便被沿第一转动方向或与第一转动方向相反的第二转动方向可转动地驱动；和
线缆，其具有第一端和第二端，并且部分地卷绕在所述驱动鼓元件上，从而第一线缆部分沿着导向通道的第一方向从驱动鼓元件上延伸，第二线缆部分沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述驱动鼓元件上延伸；
所述线缆的第一端和第二端分别被可靠地固定在所述导向通道终端旁边的两个固定点上，从而所述线缆的第一和第二线缆部分被沿着导向通道张紧地伸展；
其中，在所述驱动鼓元件由所述驱动源驱动沿第一转动方向转动期间，所述线缆的第一和第二线缆部分分别卷绕在所述驱动鼓元件上或从所述驱动鼓元件上展开，并且，在所述驱动鼓元件由所述驱动源驱动沿第二转动方向转动期间，所述线缆的第一和第二线缆部分分别从所述驱动鼓元件上展开或卷绕在所述驱动鼓元件上，结果导致所述可移动单元沿着导向通道移动。
2.根据权利要求1所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述线缆在所述线缆的第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在所述驱动鼓元件上，从而所述第一和第二线缆部分被分别限定为从所述线缆的中点向所述线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，所述线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向卷绕在所述驱动鼓元件上。
3.根据权利要求1所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述可移动单元沿着所述导向通道移动的距离，等于所述线缆围绕所述驱动鼓元件卷绕的圈数的长度。
4.一种线缆驱动系统，其沿导向通道驱动和移动细长可移动单元，所述导向通道由互相相对的第一边和第二边所限定，所述系统包括：
驱动鼓元件，其可转动地设置在所述细长可移动单元的第一端上，以便被绕着垂直于所述细长可移动单元移动方向的转动轴线转动；
驱动源，其设置在所述细长可移动单元中，并可运转地连接到所述驱动鼓元件上，以便被沿第一转动方向或与第一转动方向相反的第二转动方向可转动地驱动；
第一线缆，其具有第一端和第二端，并部分地卷绕在所述驱动鼓元件上，从而所述第一线缆的第一线缆部分沿着导向通道的第一方向从驱动鼓元件上延伸，所述第一线缆的第二线缆部分沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述驱动鼓元件上延伸；
第二线缆，其具有第一端和第二端，并部分地卷绕在所述驱动鼓元件上，从而所述第二线缆的第一线缆部分沿着导向通道的第一方向从驱动鼓元件上延伸，所述第二线缆的第二线缆部分沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述驱动鼓元件上延伸；
所述第一线缆的第一端和所述第二线缆的第二端被可靠地固定在所述导向通道第一边的终端旁边的两个固定点上，从而所述第一线缆的第一线缆部分和所述第二线缆的第二线缆部分沿着所述导向通道的第一边张紧地伸展；
线缆偏导器，其设置在细长可移动单元的第二端，从而所述第一线缆的第二线缆部分和所述第二线缆的第一线缆部分被穿过所述线缆偏导器以便横穿所述导向通道，因此，所述第一线缆的第二端和所述第二线缆的第一端被可靠地固定在所述导向通道第二边的终端旁边的两个固定点上，从而所述第一线缆的第二线缆部分和所述第二线缆的第一线缆部分沿着所述导向通道第二边张紧地伸展；
其中，在所述驱动鼓元件由所述驱动源驱动沿第一转动方向转动期间，所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别卷绕在所述驱动鼓元件上或从所述驱动鼓元件上展开，并且，在所述驱动鼓元件由驱动源驱动沿第二转动方向转动期间，所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别从所述驱动鼓元件上展开或卷绕在所述驱动鼓元件上，结果导致所述细长可移动单元沿着导向通道的移动。
5.根据权利要求4所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述第一线缆在所述第一线缆的第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在所述驱动鼓元件上，从而所述第一线缆的第一和第二线缆部分被分别限定为从所述第一线缆的中点向所述第一线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，所述第一线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕所述驱动鼓元件卷绕，并且，其中所述第二线缆在其第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在所述驱动鼓元件上，从而所述第二线缆的第一和第二线缆部分被分别限定为从所述第二线缆的中点向所述第二线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，所述第二线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕所述驱动鼓元件卷绕。
6.根据权利要求4所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述第一线缆卷绕的圈数的长度等于所述第二线缆卷绕的圈数的长度，所述细长可移动单元被沿着所述导向通道移动的距离等于每个线缆围绕所述驱动鼓元件卷绕的圈数的长度。
7.根据权利要求4所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述线缆偏导器包括第一和第二滑轮，其中每个滑轮可绕平行于所述驱动鼓元件的转动轴线的转动轴线转动，还包括第三滑轮，该第三滑轮可绕垂直于所述驱动鼓元件的转动轴线的转动轴线转动；所述第一线缆的第二线缆部分被穿过所述第一和第三滑轮并被偏转，从而所述第一线缆的所述第二线缆部分的端部被可靠地固定到相应的固定点上；所述第二线缆的第一线缆部分被穿过第二和第三滑轮并被偏转，以便被卷绕在所述驱动鼓元件上。
8.根据权利要求4所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述第一线缆和第二线缆依次被卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆的卷绕和展开与第二线缆的卷绕和展开互不干扰。
9.根据权利要求8所述的线缆驱动系统，其特征在于：所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分都卷绕在驱动鼓元件上，从而所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分的卷绕圈数沿着所述驱动鼓元件的转动轴线在一个方向上变化，并且，所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都卷绕在所述驱动鼓元件上，从而第一线缆和第二线缆的第二线缆部分的卷绕圈数沿着所述驱动鼓元件的转动轴线在相反方向上变化，因此，当所述驱动鼓元件被沿所述第一转动方向驱动时，所述第一和第二线缆的两个相邻线缆部分可被卷绕在驱动鼓元件上或从驱动鼓元件上展开，当所述驱动鼓元件被沿所述第二转动方向驱动时，第一和第二线缆的两个相邻线缆部分可被从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上。
10.一种图像阅读器，包括
细长图像扫描仪单元，其可沿导向通道移动，所述导向通道由互相相对的第一边和第二边所限定；
驱动鼓元件，其可转动地设置在所述细长图像扫描仪单元的第一端，以便绕着垂直于所述细长图像扫描仪单元移动方向的转动轴线转动；
驱动源，其设置在所述细长图像扫描仪单元中，并可运转地连接到所述驱动鼓元件上，以便被沿第一转动方向或与第一转动方向相反的第二转动方向转动驱动；
第一线缆，其具有第一端和第二端，并部分地卷绕在所述驱动鼓元件上，从而第一线缆的第一线缆部分沿着导向通道的第一方向从驱动鼓元件上延伸，所述第一线缆的第二线缆部分沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述驱动鼓元件上延伸；
第二线缆，其具有第一端和第二端，并部分地卷绕在所述驱动鼓元件上，从而第二线缆的第一线缆部分沿着导向通道的第一方向从驱动鼓元件上延伸，所述第二线缆的第二线缆部分沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述驱动鼓元件上延伸；
所述第一线缆的第一端和所述第二线缆的第二端被可靠地固定在导向通道第一边的终端旁边的两个固定点上，从而所述第一线缆的第一线缆部分和所述第二线缆的第二线缆部分沿着所述导向通道第一边张紧地伸展；
线缆偏导器，其设置在所述细长图像扫描仪单元第二端，从而所述第一线缆的第二线缆部分和所述第二线缆的第一线缆部分被穿过所述线缆偏导器以便横穿所述导向通道，因此，所述第一线缆的第二端和所述第二线缆的第一端被可靠地固定在所述导向通道第二边的终端旁边的两个固定点上，从而所述第一线缆的第二线缆部分和所述第二线缆的第一线缆部分沿着所述导向通道第二边张紧地伸展，
其中，在所述驱动鼓元件由所述驱动源驱动沿第一转动方向转动期间，所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别卷绕在所述驱动鼓元件上或从所述驱动鼓元件上展开，并且，在所述驱动鼓元件由所述驱动源驱动沿第二转动方向转动期间，所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分以及所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都分别从所述驱动鼓元件上展开或卷绕在所述驱动鼓元件上，结果导致所述细长图像扫描仪单元沿着所述导向通道的移动。
11.根据权利要求10所述的图像阅读器，其特征在于：所述图像阅读器还包括一对导轨，所述细长图像扫描仪单元被可滑动地安装在导轨上，从而所述细长图像扫描仪单元可沿所述导向通道移动。
12.根据权利要求10所述的图像阅读器，其特征在于：所述第一线缆在所述第一线缆的第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在所述驱动鼓元件上，从而所述所述第一线缆的第一和第二线缆部分被分别限定为从所述第一线缆的中点向所述第一线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，所述第一线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕所述驱动鼓元件卷绕，并且，其中所述第二线缆在其第一端和第二端之间的中点上被可靠地固定在所述驱动鼓元件上，从而所述第二线缆的第一和第二线缆部分被分别限定为从所述第二线缆的中点向所述第二线缆的第一和第二端延伸的线缆部分，所述第二线缆的第一和第二线缆部分分别以互相相反的方向绕所述驱动鼓元件卷绕。
13.根据权利要求10所述的图像阅读器，其特征在于：所述第一线缆卷绕的圈数的长度等于所述第二线缆卷绕的圈数的长度，所述细长可移动单元被沿着所述导向通道移动的距离等于每个线缆围绕所述驱动鼓元件卷绕的圈数的长度。
14.根据权利要求10所述的图像阅读器，其特征在于：所述线缆偏导器包括第一和第二滑轮，其中每个滑轮可绕平行于所述驱动鼓元件的转动轴线的转动轴线转动，还包括第三滑轮，该第三滑轮可绕垂直于所述驱动鼓元件的转动轴线的转动轴线转动；所述第一线缆的第二线缆部分被穿过所述第一和第三滑轮并被偏转，从而所述第一线缆的所述第二线缆部分的端部被可靠地固定到相应的固定点上；所述第二线缆的第一线缆部分被穿过第二和第三滑轮并被偏转以便被卷绕在所述驱动鼓元件上。
15.根据权利要求10所述的图像阅读器，其特征在于：所述第一线缆和第二线缆依次被卷绕在驱动鼓元件上，从而第一线缆的卷绕和展开与第二线缆的卷绕和展开互不干扰。
16.根据权利要求15所述的图像阅读器，其特征在于：所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分都卷绕在驱动鼓元件上，从而所述第一线缆和第二线缆的第一线缆部分的卷绕圈数沿着所述驱动鼓元件的转动轴线在一个方向上变化，并且，所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分都卷绕在所述驱动鼓元件上，从而所述第一线缆和第二线缆的第二线缆部分的卷绕圈数沿着所述驱动鼓元件的转动轴线在相反方向上变化，因此，当所述驱动鼓元件被沿所述第一转动方向驱动时，所述第一和第二线缆的两个相邻线缆部分可被卷绕在驱动鼓元件上或从驱动鼓元件上展开，当所述驱动鼓元件被沿所述第二转动方向驱动时，第一和第二线缆的两个相邻线缆部分可被从驱动鼓元件上展开或卷绕在驱动鼓元件上。
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