CN202663472U - 图像读取设备 - Google Patents

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Abstract

一种图像读取设备，该图像读取设备包括安装于滑架并且使滑架移动的驱动单元，该滑架安装有能相对于原稿移动的图像读取传感器。驱动单元包括：马达；齿轮系，该齿轮系用于传递马达的转动以使滑架移动；编码器传感器，该编码器传感器用于读取固定于马达的转动轴的编码轮；以及支撑构件，该支撑构件用于保持马达。由弹性构件对编码器传感器施加抵靠支撑构件的一部分的力，由此将编码器传感器固定于支撑构件。

Description

图像读取设备
技术领域
本实用新型涉及诸如图像扫描器、多功能机（多功能外围设备）、复印机或传真设备等用于读取原稿图像的图像读取设备。
背景技术
平台式图像读取设备设置有原稿玻璃台、滑架以及图像读取传感器，该滑架的部件在与原稿玻璃台基本上平行地移动的同时在导轨上滑动，该图像读取传感器安装于滑架，用于随着滑架移动而读取载置在原稿玻璃台上的原稿的图像。已知用于使滑架移动的单元被构造成经由多个齿轮和滑轮、驱动线等传递容纳在设备内的驱动马达的驱动力（见日本特开2002-44385号公报）。
已知如下的扫描类型：去除导轨和带，此外，安装有图像读取传感器的组成部件在代替导轨的、用塑料成形的齿条（rack）上自己运行以降低成本（见日本特开2004-54283号公报）。
为了高分辨率，图像读取设备最近已经要求高读取精度，此外，从可用性的角度来看，图像读取设备已经要求小型化和薄型化。为了以高精度读取图像，以如下方式执行反馈控制：编码器用于监控直流马达的转动，该直流马达用于驱动安装有原稿读取传感器的滑架。然而，在例如传统产品中，为了实现反馈控制，安装有编码器的板等被固定于直流马达，由此使设备的厚度方向上的空间增大。此外，容纳在图像读取设备内的驱动单元被布置在安装有图像读取传感器的滑架的下部或被布置在滑架的所述下部和侧面，因此，扫描单元的尺寸、特别是厚度变大。因此，设备的厚度也变大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种图像读取设备，该图像读取设备能够同时以高精度读取图像和使设备的尺寸和厚度按高阶减小。
根据本实用新型的图像读取设备包括：台，所述台具有用于载置原稿的表面；滑架，所述滑架安装有图像传感器，并且所述滑架在与所述表面平行且与所述图像传感器的长度方向相交叉的扫描方向上移动；以及驱动单元，所述驱动单元安装于所述滑架并且使所述滑架移动。所述驱动单元包括：马达；齿轮系，所述齿轮系用于传递所述马达的转动以使所述滑架移动；编码器传感器，所述编码器传感器用于读取固定于所述马达的转动轴的编码轮；以及支撑构件，所述支撑构件用于保持所述马达。这里，由弹性构件对所述编码器传感器施加抵靠所述支撑构件的一部分的力，由此将所述编码器传感器固定于所述支撑构件。
根据上述图像读取设备，所述编码器传感器包括光源和光接收元件，此外，所述弹性构件在与所述光源和所述光接收元件之间的光轴基本上相同的方向上朝向所述支撑构件的保持所述编码器传感器的面对所述编码器传感器施力。
根据上述图像读取设备，所述图像读取设备还包括：板，所述板安装有所述编码器传感器和连接器，所述连接器电连接于所述编码器传感器和所述马达。
根据上述图像读取设备，用于经由所述板将电力供给至所述马达的柔性电缆电连接于所述连接器，此外，所述驱动单元还包括柔性电缆定位构件，所述柔性电缆定位构件用于限制连接于所述连接器的所述柔性电缆从所述板出来的方向。
根据上述图像读取设备，所述柔性电缆定位构件还对所述弹性构件进行定位。
根据上述图像读取设备，当在与所述表面垂直的方向上观察所述驱动单元时，所述马达、所述齿轮系、所述编码器传感器以及所述板集中地配置在所述图像传感器的所述扫描方向上的一侧。
根据上述图像读取设备，所述马达配置成使得所述转动轴在与所述图像传感器的所述长度方向基本上相同的方向上定向，并且构成所述齿轮系的一个齿轮固定于所述转动轴的一个端部，而所述编码轮固定于所述转动轴的另一个端部。
根据上述图像读取设备，所述板配置成使得所述板的长度方向与所述图像传感器的所述长度方向相同，此外，所述编码器传感器配置成比所述连接器接近所述马达。
根据本实用新型的图像读取设备包括：台，所述台具有用于载置原稿的表面；滑架，所述滑架安装有图像传感器，并且所述滑架在与所述表面平行且与所述图像传感器的长度方向相交叉的扫描方向上移动；以及驱动单元，所述驱动单元安装于所述滑架并且使所述滑架移动。所述驱动单元包括：马达；齿轮系，所述齿轮系用于传递所述马达的转动以使所述滑架移动；编码器传感器，所述编码器传感器包括光源和光接收元件，用于读取固定于所述马达的转动轴的编码轮；以及板，所述板安装有所述编码器传感器和连接器，所述连接器电连接于所述编码器传感器和所述马达。当在与所述表面垂直的方向上观察所述驱动单元时，所述马达、所述齿轮系、所述编码器传感器以及所述板集中地配置在所述图像传感器的所述扫描方向上的一侧。
根据上述图像读取设备，所述马达配置成使得所述转动轴在与所述图像传感器的所述长度方向基本上相同的方向上定向，并且构成所述齿轮系的一个齿轮固定于所述转动轴的一个端部，而所述编码轮固定于所述转动轴的另一个端部。
根据上述图像读取设备，所述板配置成使得所述板的长度方向与所述图像传感器的所述长度方向相同，此外，所述编码器传感器配置成比所述连接器接近所述马达。
从下面参照附图对示例性实施方式的描述，本实用新型的其它特征将变得明显。
附图说明
图1A、图1B、图1C和图1D是示出根据本实用新型的优选实施方式中的整个图像读取设备的图。
图2A和图2B是示出图像读取设备中的图像读取单元的图。
图3的（A）、（B）、（C）和（D）是示出用于可靠地定位编码器传感器的方法的图。
具体实施方式
现在将根据附图详细地描述本实用新型的优选实施方式。
根据本实用新型的图像读取设备能够应用于平台式扫描设备、复印机、传真设备、多功能机等，在所述复印机中，扫描设备、打印设备等组成在一起。在下文中，将举例说明用于将原稿图像捕捉到计算机等中的图像读取设备（扫描设备）。
图1A是示出本优选实施方式的俯视图；图1B是示出本优选实施方式的主截面图；图1C是示出本优选实施方式的仰视图；图1D是示出本优选实施方式的右截面图。图2A是示出图1D中示出的驱动单元的放大图；图2B是示出图1C中示出的驱动单元的放大图。
沿着扫描方向配置的齿条11布置在图像读取设备的主体框架5中。小齿轮10与齿条11啮合。以与齿条11相同的方式沿着扫描方向配置的轨道12布置在齿条11的与小齿轮10所在侧相反的一侧。
具有载置原稿的上表面并且由透明玻璃板制成的原稿台1布置在主体框架5中。在原稿台1的下表面，用作读取原稿图像用的光学单元的行型图像读取传感器2（在下文中被称为“CIS2”）被滑架3支撑。
CIS2是包括LED、棒形透镜阵列以及光学传感器元件的一体单元，该LED用于对原稿进行照明，该棒形透镜阵列用于使通过LED的照明在原稿上反射的图像光束聚焦，该光学传感器元件用于对通过棒形透镜阵列聚焦的图像进行光电转换。CIS2在原稿台1的平面方向上且在与扫描方向相交叉（优选为垂直）的方向（即，长度方向）上以长条方式延伸。CIS2具有与载置在原稿台1的上表面上的最大尺寸的原稿的宽度相等的读取宽度，并且捕捉一行图像。滑架3可以在与CIS2的延伸方向相交叉并且与原稿台1平行的扫描方向上移动。
间隔件41和间隔件42配置在CIS2的两个端部处的上表面。像日本特开2002-44385号公报一样，通过未示出的压缩弹簧（即，施力单元）在CIS2的一个端部对CIS2朝向原稿台1施力，而通过该压缩弹簧的反作用力在CIS2的另一个端部对CIS2朝向原稿台1施力。以该方式，间隔件41和间隔件42抵靠原稿台1，使得CIS2以距原稿台1预定距离的方式在扫描方向上移动。
在滑架上，用于使CIS2进行扫描以读取原稿图像的驱动单元以在高度方向上不与CIS2重叠的方式集中地布置在CIS2的宽度方向上的一侧（即，扫描方向上的下游侧）。具体地，当在与原稿台1的表面垂直的方向上观察驱动单元时，驱动单元集中地布置在滑架3的扫描方向上的一侧。驱动单元是指包括直流马达7、驱动齿轮系以及电气板19的单元，电气板19安装有编码器传感器15和连接器20。也就是说，驱动单元是安装于滑架并且适合产生用于使滑架移动的力的单元。
将在下面详细地描述驱动单元集中地布置的构造。直流马达7经由支撑板13（即，马达支撑构件）可靠地定位于滑架3，使得直流马达7的转动轴（即，驱动输出轴）与CI S2的长度方向平行。在直流马达7的转动轴的一个端部处，以接近齿条11的方式可靠地装配蜗轮6。在圆周方向上以相等的间隔打印黑色条纹图案（即，狭缝图案）并且由编码板制成的编码轮14固定在直流马达7的转动轴的另一个端部处（即，在与蜗轮6所在侧相反的一侧），其中，透明盘用作基部。用于将来自直流马达7的驱动力传递至齿条11的驱动齿轮系（包括中间齿轮8、中间齿轮9以及小齿轮10）容纳在限定于蜗轮6和齿条11之间的空间中。直流马达7的驱动力在最后阶段传递至小齿轮10由此使小齿轮10与齿条11啮合，从而实现滑架3的在扫描方向上的往复运动。
编码器传感器15设置在驱动单元的直流马达7的编码轮14侧的空间中，用于与编码轮14一起检测直流马达7的转动（即，转动量或转速），以控制转动量或转速。编码器传感器15包括光遮断器，该光遮断器包括用于读取形成于编码轮14的狭缝图案的光源和光接收元件。
此外，设置电气板19，该电气板19安装有用于经由柔性电缆21（在下文中被称为“FFC21”）与未示出的控制板（即，主板）电连接的连接器20。如上所述，编码器传感器15与编码轮14一起起作用，因此，编码器传感器15在电气板19上布置在直流马达7附近。连接器20布置在远离直流马达7的自由空间中，由此便于组装工作者插入或取出FFC21的组装工作。
为了使设备的厚度减小，电气板19以如下尺寸形成：在宽度方向上至少安装编码器传感器15并且在长度方向上至少安装编码器传感器15和连接器20。为了使驱动单元的体积减小，电气板19被布置成使得：编码器传感器15和连接器20的安装面的法线方向与扫描方向平行，并且电气板19的长度方向与直流马达7的转动轴的方向平行。
如上所述，在滑架3上，驱动单元以在高度方向上不与CIS2重叠的方式集中地布置在CIS2的宽度方向上的一侧（即，扫描方向上的下游侧），由此有助于减小设备的厚度。
此外，设置用于限制FFC21和对FFC21进行定位的柔性电缆定位构件17（在下文中被称为“FFC定位构件17”），用于使FFC21从电气板19经由预定路线连接到未示出的控制板（即，主板）。下面将说明FFC定位构件17。
如上所述，FFC21的一个端部插入到连接器20中，而FFC21的另一个端部连接到未示出的控制板（即，主板），其中，FFC21的这些端部之间的部分与主体框架5的内壁5-1部分地接触。因此，特别是在与扫描方向相反的返回方向上，FFC21总是受到其自身和内壁5-1之间的摩擦力23。此时，如图2B（FFC21-1（由虚线表示））所示，如果FFC21-1在与内壁5-1垂直的方向上从电气板19穿过FFC定位构件17朝向内壁5-1行进，则由FFC21-1的该路线绘出的弧变大。结果，FFC21的趋于返回到平坦形状的力（即，恢复力）弱，因此，FFC21-1抵靠内壁5-1的加压力变弱。结果，摩擦力23变小，由此在FFC21-1和内壁5-1之间产生滑动，使得在FFC21-1沿返回方向移动时保持由虚线表示的FFC21-1的形状。结果，FFC21-1的其余部分24弯曲。反复弯曲可能导致破损。为了防止这样的破损，如图2B（FFC21（由实线表示））所示，FFC21从电气板19穿过限定在肋17-2和肋17-3之间的间隙朝向内壁5-1行进，其中，肋17-2和肋17-3布置在FFC定位构件17的上方。此时，由FFC21的朝向内壁5-1的路线绘出的弧小于由FFC21-1（即，虚线）绘出的弧。结果，FFC21的趋于返回到平坦形状的力（即，恢复力）变得更强，使得FFC21抵靠内壁5-1的加压力变强。结果，摩擦力23变大，由此在FFC21和内壁5-1之间不产生滑动，因此，FFC21的其余部分25在图2B中的扫描方向上成长。因此，FFC21的其余部分25不能弯曲，因此，可以防止破损。
接下来，将参照图3的（A）至（D）说明用于在本优选实施方式的图像读取设备中定位编码器传感器15的方法。
编码器传感器15包括在直流马达7侧的平面上沿光轴15-3方向（即，y方向）突出的两个定位凸起部15-1和15-2。两个定位凸起部15-1和15-2分别装配到形成在支撑板13中的圆孔13-1和长圆孔13-2中，由此在x方向和z方向上定位编码器传感器15。此外，供两个定位凸起部15-1和15-2形成的平面和供圆孔13-1和长圆孔13-2形成的平面彼此紧密接触，由此在y方向上定位编码器传感器15。以该方式，因为编码器传感器15和安装有编码轮14的直流马达7仅经由支撑板13的单一组成部件定位，所以从尺寸公差的角度看，它们是有利的，使得实现高精度的定位（图3的（A）和（B））。
另外，下面将描述用于固定如上所述定位的编码器传感器15的方法。
编码器传感器15不具有在一般编码器中使用（并且大部分形成在编码器传感器的下部）的编码器固定螺纹孔，以减小尺寸和厚度。框架15-4和框架15-5形成在编码器传感器15中的布置有功能组成部件（即，光源和光接收元件）的区域的外侧。准备用于直接压框架15-4和框架15-5的、截面为U形的加压构件16。此外，压缩弹簧18（即，弹性构件）介于加压构件16和FFC定位构件17之间，用于在与编码器传感器15的传感器读取光轴（即，光遮断器的光源和光接收元件之间的光轴）的方向基本上相同的方向上施力。读取光轴的方向与CIS2的长度方向相同。FFC定位构件17经由螺钉可靠地定位于滑架3的传感器保持单元。此外，FFC定位构件17包括用于定位压缩弹簧18和防止退出的凸起部17-1。
压缩弹簧18总是经由加压构件16对编码器传感器15的框架15-4和框架15-5施加抵靠支撑板13侧的力。以该方式，供编码器传感器15的定位凸起部15-1和15-2形成的平面和供圆孔13-1和长圆孔13-2形成的平面牢固地彼此紧密接触。另外，形成于FFC定位构件17的凸起部17-1装配到形成在加压构件16中的定位孔16-1，使得能够在x方向和z方向上定位加压构件16。这里，假设压缩弹簧18的加压力强到足以抵抗施加到图像读取设备主体的冲击，使得定位凸起部15-1和定位凸起部15-2不能从圆孔13-1和长圆孔13-2脱离。结果，编码器传感器15可以通过压缩弹簧18的施力经由加压构件16可靠地固定于支撑板13（图3的（C）和（D））。
下面将参照图1A至1D、图2A和图2B说明本优选实施方式中的图像读取设备的操作。
使用者将待读取图像的原稿载置在原稿台1上，并且待读取面面向原稿台1。在图像读取设备的电源打开期间，CIS2被驱动成停止在图像读取开始位置Xs。当通过未示出的计算机等对图像读取设备发出图像捕捉的指示时，包括电力的驱动信号经由柔性电缆21和电气板19从未示出的控制板（即，主板）供给至直流马达7以驱动直流马达7。以该方式，直流马达7转动，接着，转动经由中间齿轮8和中间齿轮9传递至小齿轮10。沿图2B的方向T驱动小齿轮10。小齿轮10与齿条11啮合，使得沿图2B的扫描方向驱动CIS2。同时，CIS2通过图1A中示出的另一条柔性电缆22（在下文中被称为“FFC22”）连接到未示出的控制板，接着被控制。FFC22包括用于CIS2的电源线、地线、用于使LED发出光束的控制线以及用于发送来自光学传感器元件的图像信号的信号线。基于图像捕捉的指示，基本上在驱动直流马达7的同时驱动CIS2，接着，被驱动的CIS2的LED照明原稿。此时在原稿上反射的光束通过CIS2的棒形透镜阵列聚焦于光学传感器元件。光学传感器元件通过FFC22将图像信号发送至图像读取设备（即，扫描器）中的控制单元。当驱动直流马达7并且CIS2进行扫描时，CIS2保持在滑架3中。因此，间隔件41和间隔件42抵靠原稿台1，使得CIS2的棒形透镜的焦点位置固定在原稿台1上的原稿位置处。
以该方式，在本优选实施方式中，驱动直流马达7，同时CIS2扫描并且读取载置在原稿台上的原稿的图像。
虽然在上述优选实施方式中驱动源是直流马达，但是诸如步进马达等的其它驱动源也可以产生相同的效果。上述优选实施方式可以提供如下的图像读取设备：该图像读取设备能够同时实现以高精度读取图像和使设备的尺寸和厚度按高阶减小。
虽然已经参照示例性实施方式描述了本实用新型，但是应当理解，本实用新型不限于所公开的示例性实施方式。所附权利要求书的范围将符合最宽泛的解释，以包含所有这样的变型、等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种图像读取设备，其包括：
台，所述台具有用于载置原稿的表面；
滑架，所述滑架安装有图像传感器，并且所述滑架在与所述表面平行且与所述图像传感器的长度方向相交叉的扫描方向上移动；以及
驱动单元，所述驱动单元安装于所述滑架并且使所述滑架移动，
所述图像读取设备的特征在于，所述驱动单元包括：
马达；
齿轮系，所述齿轮系用于传递所述马达的转动以使所述滑架移动；
编码器传感器，所述编码器传感器用于读取固定于所述马达的转动轴的编码轮；以及
支撑构件，所述支撑构件用于保持所述马达，
其中，由弹性构件对所述编码器传感器施加抵靠所述支撑构件的一部分的力，由此将所述编码器传感器固定于所述支撑构件。
2.根据权利要求1所述的图像读取设备，其特征在于，所述编码器传感器包括光源和光接收元件，此外，所述弹性构件在与所述光源和所述光接收元件之间的光轴基本上相同的方向上朝向所述支撑构件的保持所述编码器传感器的面对所述编码器传感器施力。
3.根据权利要求1所述的图像读取设备，其特征在于，所述图像读取设备还包括：
板，所述板安装有所述编码器传感器和连接器，所述连接器电连接于所述编码器传感器和所述马达。
4.根据权利要求3所述的图像读取设备，其特征在于，用于经由所述板将电力供给至所述马达的柔性电缆电连接于所述连接器，此外，所述驱动单元还包括柔性电缆定位构件，所述柔性电缆定位构件用于限制连接于所述连接器的所述柔性电缆从所述板出来的方向。
5.根据权利要求4所述的图像读取设备，其特征在于，所述柔性电缆定位构件还对所述弹性构件进行定位。
6.根据权利要求3所述的图像读取设备，其特征在于，当在与所述表面垂直的方向上观察所述驱动单元时，所述马达、所述齿轮系、所述编码器传感器以及所述板集中地配置在所述图像传感器的所述扫描方向上的一侧。
7.根据权利要求6所述的图像读取设备，其特征在于，所述马达配置成使得所述转动轴在与所述图像传感器的所述长度方向基本上相同的方向上定向，并且构成所述齿轮系的一个齿轮固定于所述转动轴的一个端部，而所述编码轮固定于所述转动轴的另一个端部。
8.根据权利要求7所述的图像读取设备，其特征在于，所述板配置成使得所述板的长度方向与所述图像传感器的所述长度方向相同，此外，所述编码器传感器配置成比所述连接器接近所述马达。
9.一种图像读取设备，其包括：
台，所述台具有用于载置原稿的表面；
滑架，所述滑架安装有图像传感器，并且所述滑架在与所述表面平行且与所述图像传感器的长度方向相交叉的扫描方向上移动；以及
驱动单元，所述驱动单元安装于所述滑架并且使所述滑架移动，
所述图像读取设备的特征在于，所述驱动单元包括：
马达；
齿轮系，所述齿轮系用于传递所述马达的转动以使所述滑架移动；
编码器传感器，所述编码器传感器包括光源和光接收元件，用于读取固定于所述马达的转动轴的编码轮；以及
板，所述板安装有所述编码器传感器和连接器，所述连接器电连接于所述编码器传感器和所述马达，
其中，当在与所述表面垂直的方向上观察所述驱动单元时，所述马达、所述齿轮系、所述编码器传感器以及所述板集中地配置在所述图像传感器的所述扫描方向上的一侧。
10.根据权利要求9所述的图像读取设备，其特征在于，所述马达配置成使得所述转动轴在与所述图像传感器的所述长度方向基本上相同的方向上定向，并且构成所述齿轮系的一个齿轮固定于所述转动轴的一个端部，而所述编码轮固定于所述转动轴的另一个端部。
11.根据权利要求10所述的图像读取设备，其特征在于，所述板配置成使得所述板的长度方向与所述图像传感器的所述长度方向相同，此外，所述编码器传感器配置成比所述连接器接近所述马达。
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