CN103841294A - 扫描机构及扫描模块 - Google Patents

Abstract

一种扫描机构及扫描模块。扫描机构适于应用在扫描模块，其包括齿条及扫描单元。齿条具有啮合面、底面以及配置于啮合面的多个齿。每一齿包括顶端，其中任两相邻的顶端的中心之间的距离是W，自每一齿的顶端到齿条的底面的最短距离是D，且W/D是介于0.56至0.79之间。扫描单元包括齿轮，其与齿条的齿部啮合并适于沿着齿条的啮合面滚动，其中扫描单元通过齿轮滑动配置于齿条上。

Description

扫描机构及扫描模块

技术领域

本发明是有关于一种扫描机构及扫描模块，且特别是有关于一种扫描机构及使用此扫描机构的扫描模块。

背景技术

随着软硬件的进步，扫描仪已成为许多电脑使用者的基本配备之一，其可扫描文件、杂志、书籍、图片等的文字或图象数据并加以处理。

在各种扫描仪中，平台式扫描仪（flatbed scanner）是最常用的一种。扫描仪通常包括光学传感器及传动机构。当欲对文件进行扫描时，传动机构需要包括马达、配置在扫描单元上的齿轮组及传动皮带以驱动上述扫描单元，致使扫描单元沿着导向齿条滑动，以对水平放置于扫描单元上方的目标物完成扫描。

然而在此机构中，如果齿轮组无法平滑地沿着导向齿条移动，扫描单元无法平滑地沿着导向齿条平行移动，从而造成扫描的影像品质不稳定。因此，齿轮组及导向齿条的接合，对于扫描品质具有直接的影响。

此外，每当扫描完成时，扫描模块必须退回至起始位置。在传统检测起始位置的方法中，扫描模块是在朝起始位置移动的方向加装保护墙（protection wall）及定位传感器（home sensor）。当扫描作业结束，传动机构使扫描模块移动，并且在到达起始位置时，定位传感器提供检测信号以使传动机构停止运作。扫描模块停在起始位置上，等待下一次扫描作业开始。然而，在扫描装置内部加装额外元件会增加组装时间及耗费成本。

如何解决传统扫描模块的上述问题，精简元件数量及种类，且实现一种低制造成本、高扫描品质的扫描仪，这是一个有待克服的课题。

发明内容

本发明提供一种扫描机构，可减少制造成本及改善扫描品质。

本发明提供一种扫描模块，其中其扫描机构可减少制造成本及改善扫描品质。

本发明提出一种扫描机构，适于应用在一扫描模块。扫描机构包括一齿条及一扫描单元。齿条具有一啮合面、一底面以及配置于啮合面的多个齿。每一齿包括一顶端及一底端，其中任两相邻的顶端的中心之间的距离是W，自每一齿的顶端到齿条的底面的最短距离是D，且W/D是介于0.56至0.79之间。扫描单元包括一齿轮，其与齿条的所述些齿啮合并适于沿着齿条的啮合面滚动，其中扫描单元是通过齿轮滑动配置于齿条上。

本发明更提出一种扫描模块，包括一本体及一扫描机构。本体具有承载面，以使纸张配置于其上。扫描机构配置于本体中，且位于承载面下。扫描机构包括一齿条及一扫描单元。齿条具有啮合面、底面以及配置于啮合面的多个齿，每一齿包括一顶端及一底端，其中任两相邻的顶端的中心之间的距离是W，自每一齿的顶端到齿条的底面的最短距离是D，且W/D是介于0.56至0.79之间。扫描单元包括一齿轮，其与齿条的所述些齿啮合且适于沿着齿条的啮合面滚动，其中扫描单元通过齿轮滑动配置于齿条上，用以在本体的一端至本体的一相对端之间滑动。

基于上述，本发明提出具有特定的尺寸范围的齿条，带给扫描单元在沿着齿条平滑地滑动上的较佳性能。此外，一体成形的齿条更包括卡扣部，用以在扫描后机械性地将扫描单元锁定在起始位置。因此，无需在扫描模块内安装额外的卡扣机构。因而，本发明不仅改善了扫描模块的扫描品质，元件的数量及种类也可随的精简，因此可有效地节省组装时间及制造成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的扫描模块的示意图。

图2是图1的扫描模块不包括承载面的示意图。

图3是图2的齿条的剖面图。

图4是扫描单元在齿条的标准部的剖面图。

图5是扫描单元在齿条的标准部的另一剖面图。

图6是根据本发明的一实施例的齿条的局部示意图。

图7是扫描单元位于齿条的卡扣部的剖面图。

图8是扫描单元位于齿条的卡扣部的另一剖面图。

主要元件符号说明

10：扫描模块

100：扫描机构

110：齿条

112：啮合面

114：齿

114a：顶端

114b：底端

114c：倾斜面

114t：底面

116：卡扣部

116a：第一卡扣面

116b：第二卡扣面

118：支撑面

120：扫描单元

122：齿轮

200：本体

210：承载面

220：端

230：相对端

D：最短距离

R1：第一圆角

R2：第二圆角

W：距离

α：倾斜角

具体实施方式

以下的叙述将伴随着实施例的图式，来详细对本发明所提出的实施例进行说明。凡可能之处，在各图式中所使用相同或相似的参考标号，是用来叙述相同或相似的部件。

图1是根据本发明的一实施例的扫描模块的示意图。图2是图1的扫描模块不包括承载面的示意图。请参考图1及图2，在本实施例中，扫描模块10包括扫描机构100及本体200。本体200具有承载面210，以使纸张配置于其上。扫描机构100配置于本体200中，且配置于承载面210下。在图2中，为求更清楚表示配置于承载面210下方的元件，承载面210是依透视画法绘示。扫描机构100包括齿条110及扫描单元120。扫描单元120是滑动配置于齿条110上，以使扫描单元120适于沿着齿条110滑动，并且在本体200的一端220至一相对端230之间移动，以对配置于承载面210上的纸张完成扫描。值得注意的是，扫描机构100应用在扫描模块10内，但本发明不在此限制。在其他实施例中，扫描机构100也可应用在复印机器等。

图3是图2的齿条的剖面图。请参考图3，在本实施例中，齿条110具有啮合面112、配置于啮合面112的多个齿114以及底面114t，各齿114包括顶端114a及底端114b。如图3所示，任两相邻的顶端114a的中心之间的距离W以及自每一齿的顶端114a到齿条110的底面114t的最短距离D的比例是介于0.56至0.79之间，换言之，W/D是介于0.56至0.79之间。在本实施例中，任两相邻的顶端114a的中心之间的距离W是介于2.16厘米至2.56厘米之间，且自顶端114b到底面114t的最短距离D是介于3.25厘米至3.85厘米之间。此外，每一齿114具有连接顶端114a及底端114b的两个倾斜面114c，自每一倾斜面114c至各齿114的中心线的倾斜角α，如图3所示，是介于17度至27度之间。此外，顶端114a具有多个第一圆角R1，且底端114b具有多个第二圆角R2。每一第一圆角R1的曲率半径是介于0厘米至0.2厘米之间，且每一第二圆角R2的曲率半径是介于0厘米至0.375厘米之间。

图4是扫描单元在齿条的标准部的剖面图。图5是扫描单元在齿条的标准部的另一剖面图。请同时参考图4以及图5，扫描单元120包括至少一齿轮122（在此是绘示两个）与齿条110的齿114啮合。齿轮122适于沿着齿条110的啮合面112滚动，致使扫描单元120是通过齿轮122滑动配置于齿条110上，以沿着齿条110滑动。

通过上述配置，实验证明了齿条110的特定尺寸，带给扫描单元120在沿着齿条110平滑地滑动的性能。因此，扫描过程可以平滑地执行，且可以有效地改善利用上述扫描机构100的扫描模块10的扫描品质。

在本实施例中，扫描模块10更包括马达（未绘示）耦接至扫描单元120以驱动扫描单元120沿着齿条110移动。一般而言，每当扫描作业完成时，扫描单元120必须退回至起始位置。当扫描作业结束时，马达驱动扫描单元120移动，并且在到达起始位置时，马达停止操作。马达因此停在起始位置上，并等待下一次扫描作业的开始。

图6是根据本发明的一实施例的齿条的局部示意图。图7是扫描单元位于齿条的卡扣部的剖面图。图8是扫描单元位于齿条的卡扣部的另一剖面图。请参考图6、图7以及图8，在本实施例中，为了在扫描作业完成后，扫描单元120锁定在起始位置。齿条110更包括位于齿条110的起始位置的卡扣部116。卡扣部116具有第一卡扣面116a，所述些齿114的部分配置于其上，且第一卡扣面116a突出于啮合面112，用以阻挡齿114轮滚动超出卡扣部116。换言之，卡扣部116的第一卡扣面116a类似于具有齿114配置于其上的其余齿条110的啮合面112。预期到第一卡扣面116a突出于啮合面112，所以在齿轮122转动至卡扣部116（例如起始位置）时，马达停止运转且突出于啮合面112的第一卡扣面116a阻挡齿轮滚动超出卡扣部116。

此外，齿条110更包括支撑面118。当齿轮122沿着齿条110移动超出标准位置（例如起始位置以外的其他位置）时，扫描单元120倚靠支撑面118且相对于支撑面118滑动。卡扣部116更包括突出于支撑面118的第二卡扣面116b，用以阻挡扫描单元120滑动超出卡扣部116。换言之，卡扣部116的第二卡扣面116b类似于其余齿条110的支撑面118。预期到第二卡扣面116b突出于支撑面118，所以在扫描单元120滑动至卡扣部116（例如起始位置）时，马达停止运转且突出于支撑面118的第二卡扣面116b阻挡扫描单元120滑动超出卡扣部116。在下一次扫描作业开始时，马达开始运转并驱动扫描单元120动通过卡扣部116。在本实施例中，齿条110是一体成形。

通过以上揭露的设计，本实施例采用具有卡扣部116一体成形于其上的齿条110，用以在扫描作业完成后，机械性地将扫描单元120锁定在起始位置。因此，无需在扫描模块10内安装额外的卡扣机构。因此可有效地节省组装时间及制造成本。

综上所述，本发明提出具有特定的尺寸范围的齿条，带给扫描单元在沿着齿条平滑地滑动上的较佳性能。此外，一体成形的齿条更包括卡扣部，用以在扫描后机械性地将扫描单元锁定在起始位置。因此，无需在扫描模块内安装额外的卡扣机构。因而，本发明不仅改善了扫描模块的扫描品质，元件的数量及种类也可随的精简，因此可有效地节省组装时间及制造成本。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以后附的权利要求所界定的为准。

Claims (19)

1.一种扫描机构，适于应用在一扫描模块，其包括：

一齿条，具有一啮合面、一底面以及配置于该啮合面的多个齿，每一该些齿包括一顶端及一底端，其中任两相邻的该顶端的中心之间的距离是W，自每一该齿的该顶端到该齿条的该底面的最短距离是D，且W/D是介于0.56至0.79之间；以及

一扫描单元，包括一齿轮，其与该齿条的该些齿啮合并适于沿着该齿条的该啮合面滚动，其中该扫描单元通过该齿轮滑动配置于该齿条上。

2.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，该距离W是介于2.16厘米至2.56厘米之间。

3.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，该距离D是介于3.25厘米至3.85厘米之间。

4.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，每一该齿具有连接该顶端及该底端的两个倾斜面，自每一该倾斜面至每一该齿的一中心线的一倾斜角是介于17度至27度之间。

5.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，该顶端具有多个第一圆角，每一该第一圆角的曲率半径是介于0厘米至0.2厘米之间。

6.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，该底端具有多个第二圆角，每一该第二圆角的曲率半径是介于0厘米至0.375厘米之间。

7.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，该齿条更包括：

一卡扣部，具有第一卡扣面，该些齿的部分配置于其上，该第一卡扣面突出于该啮合面，用以阻挡该齿轮滚动超出该卡扣部。

8.如权利要求7所述的扫描机构，其特征在于，该齿条具有一支撑面，该扫描单元倚靠该支撑面且相对于该支撑面滑动，该卡扣部具有突出于该支撑面的一第二卡扣面，用以阻挡该扫描单元滑动超出该卡扣部。

9.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，该齿条是一体成形。

10.一种扫描模块，包括：

一本体，具有一承载面，以使纸张配置于其上；以及

一扫描机构，配置于本体中，且位于承载面下，其包括：

一齿条，具有一啮合面、一底面以及配置于该啮合面的多个齿，每一该些齿包括一顶端及一底端，其中任两相邻的该顶端的中心之间的距离是W，自每一该齿的该顶端到该齿条的该底面的最短距离是D，且W/D是介于0.56至0.79之间；以及

一扫描单元，包括一齿轮，其与该齿条的该些齿啮合且适于沿着该齿条的该啮合面滚动，其中该扫描单元通过该齿轮滑动配置于该齿条上，用以在该本体的一端至该本体的一相对端之间滑动。

11.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该距离W是介于2.16厘米至2.56厘米之间。

12.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该距离D是介于3.25厘米至3.85厘米之间。

13.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，每一该些齿具有连接该顶端及该底端的两个倾斜面，自每一该倾斜面至每一该齿的一中心线的一倾斜角是介于17度至27度之间。

14.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该顶端具有多个第一圆角，每一该第一圆角的曲率半径是介于0厘米至0.2厘米之间。

15.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该底端具有多个第二圆角，每一该第二圆角的曲率半径是介于0厘米至0.375厘米之间。

16.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该齿条更包括：

一卡扣部，具有第一卡扣面，该些齿的部分配置于其上，该第一卡扣面突出于该啮合面，用以阻挡该齿轮滚动超出该卡扣部。

17.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该齿条具有一支撑面，该扫描单元倚靠该支撑面且相对于该支撑面滑动，该卡扣部突出于该支撑面的一第二卡扣面，用以阻挡该扫描单元滑动超出该卡扣部。

18.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，该齿条是一体成形。

19.如权利要求10所述的扫描模块，其特征在于，更包括一马达，耦接至该扫描单元以驱动该扫描单元移动，该马达适于驱动该扫描单元以移动通过该卡扣部。

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