CN1125727C - 进行往复扫描的多功能设备 - Google Patents

Abstract

一种多功能设备，通过使打印头朝向支承可打印介质的基架，使扫描头朝向支承原稿的基架可避免原稿与打印头接触产生的损害。及一种多功能设备，通过用同一个基架支承可打印介质和原稿并用同一个驱动电机驱动打印头和扫描头可简化结构并降低制造成本。

Description

进行往复扫描的 多功能设备

本发明涉及一种多功能设备，尤其是通过使打印头朝向支承可打印介质的基架并使扫描头朝向支承着原稿的基架，以避免原稿与打印头接触弄脏原稿的多功能设备。

进而，本发明涉及一种用同一个基架支承可打印介质和原稿并用一个驱动电机移动打印头和扫描头，从而简化结构、减少制造成本的多功能设备。

首先，说明书中所说的可打印介质是指能记录预定信息的介质，如打印纸。

现今，办公自动化设备如打印机、扫描仪、复印机、传真机等已广泛应用。为扩展它们各自的功能，这些高效的办公自动化设备日益改进。因而，产品的制造成本增加，给用户带来了经济负担。为解决这一问题，通过将独立使用的办公自动化设备组合成一个多功能设备，从而减轻用户的经济负担。

该多功能设备通常包括一个独立进行扫描的原稿扫描部件和一个独立进行打印操作的打印部件。

该多功能设备用同一通道传输原稿和可打印介质，高密度集成的图像扫描传感器独立安装在打印头滑轨壳体中。扫描原稿时，借助沿滑轨轴的滑轨电机，喷墨打印头和图像扫描传感器在原稿上垂直原稿的传输方向往复运动。这时，图像扫描传感器采集原稿数据。在扫描完成一次后，原稿传输电机立即使原稿进给预定长度。重复进行上述步骤，完成原稿扫描。

当多功能设备的图像扫描传感器装在打印头滑轨壳体上时，由于喷墨打印头和图像扫描传感器一起移动，原稿表面经常接触打印头的喷墨部件。因此，扫描时由于打印头的喷墨部件与原稿的表面接触，墨水涂在原稿表面上，原稿上的图文受到损害。

当打印头和可打印介质之间的间隙大于图像扫描传感器和原稿之间的间隙时，喷在可打印介质上但还没干的墨水与图像扫描传感器的表面接触，致使图像质量低下。

另外，当拾取原稿时，由于原稿表面与拾取辊(pickup roller)之间的摩擦造成拾取辊对原稿表面的损害，会损失原稿上的数据。

为解决这一问题，提出了一种多功能设备，它用两条不同通道传输原稿和可打印介质并借助不同的驱动源驱动打印头和图像扫描传感器。但是，由于将分离的驱动源用于驱动打印头和图像扫描传感器及传输可打印介质和原稿，增加了制造成本并且安装设备所需的空间也增大了。

因此，本发明的一个目的是提供一种用同一通道传输原稿和可打印介质的多功能设备，通过使打印头和图像扫描传感器相互对置，避免扫描时拾取辊和打印头损伤原稿上的图像，并能避免打印时图像扫描传感器破坏打印图像的质量。

本发明的另一个目的是提供一种用同一通道传输原稿和可打印介质的多功能设备，通过用一个驱动部件驱动打印头和图像扫描传感器，并用一个传输电机传输原稿和可打印介质，从而简化结构、减小产品体积，最终减少制造成本。

本发明的一方面是用同一通道传输原稿和可打印介质，并用同一基架支承原稿和可打印介质。扫描部件垂直原稿传输方向往复扫描基架上的原稿；打印部件以基架为中心，与扫描部件相对，垂直可打印介质传输方向往复打印基架上的可打印介质。

本发明用同一驱动源同时驱动打印部件和扫描部件，并通过传动带接受驱动源的驱动力。

最好在基架上开设一个长度相当于扫描部件往复运动的宽度的切口。最好在切口中插入一块透明材料的保护板。

本发明提供一导引扫描部件在其上往复滑动的第一导轨轴，该导轨轴可保持扫描部件与原稿之间的间距和打印部件与可打印介质之间的间距相等；以及提供一导引打印部件在其上往复滑动的第二导轨轴，该第二导轨轴与第一导轨轴平行设置。

而且扫描部件和打印部件在同一方向上往复运动，并且它们在垂直传输方向上相隔一预定距离。或者扫描部件和打印部件在相反方向往复运动并且它们的间距等于往复运动的宽度。

上述扫描部件和打印部件可由不同的驱动源驱动。此时，扫描部件和打印部件的移动速度可相同也可不同。

本发明的另一个方面是用不同的通道传输原稿和可打印介质。一个位于传输可打印介质的通道中的第一基架支承可打印介质，一个位于传输原稿通道中的第二基架支承原稿。打印部件位于第一基架的上部，通过在可打印介质上往复运动在可打印介质上进行打印，扫描部件位于第二基架的上部，通过垂直于原稿传输方向往复运动扫描原稿。这里，用同一驱动源分别或同步驱动扫描部件和打印部件。

上述扫描部件和打印部件最好通过传动带接受来自驱动源的驱动力。

本发明还包括传输的动力部件，以提供动力分别或同步传输原稿和可打印介质。该传输动力部件最好包括：一个传输电机；一个降低传输电机所产生的驱动力的减速齿轮；分别将降低后的驱动力传递给原稿传输辊和可打印介质传输辊的传输原稿和可打印介质的驱动部件；以及根据传输原稿和可打印介质的驱动部件的控制，控制将驱动力供给原稿传输辊和可打印介质传输辊的传输原稿和可打印介质的动力转换装置。

根据本发明的另一个方面，第一基架支承可打印介质而第二基架支承原稿。打印部件面向第一基架设置，通过在可打印介质上往复运动在可打印介质上进行打印，扫描部件面向第二基架设置，通过在原稿上垂直原稿传输方向往复运动而扫描原稿。驱动力生成部件产生的驱动力通过第一和第二驱动力传递部件传递给打印部件和扫描部件。驱动力生成部件与第一和第二驱动力传递部件之一相连，并分别或同步地驱动打印部件和扫描部件。

第一驱动力传递部件最好包括一个连接驱动力生成部件的主动皮带轮和一个借助连接打印部件的第一传动带与主动皮带轮相连的第一从动皮带轮。而且第二驱动力传递部件包括一个借助第二传动带与主动皮带轮相连的第二从动皮带轮和一个借助连接扫描部件的第三传动带与第二从动皮带轮相连的第三从动皮带轮。

驱动力生成部件最好包括一个步进电机。

第一基架和第二基架可合并为一个共用基架，也可用同一通道传输原稿和可打印介质。在这种情况下，打印部件可位于共用基架的上部，而扫描部件可位于共用基架的下部，且两者相对。

参照下面的详细描述并考虑附图，对本发明的全面了解及其带来的优点将更清楚和易于理解，其中附图中的相同标号表示相同或类似组件。

图1是表示本发明进行往复扫描的多功能设备的第一实施例的侧剖视图。

图2A和2B是表示本发明进行往复扫描的多功能设备的第一实施例的正剖视图。

图2A表示往复运动时扫描部件和打印部件之间的间距较小的情况。

图2B表示往复运动时扫描部件和打印部件之间的间距较大的情况。

图3是表示本发明的扫描部件的剖视图。

图4是表示本发明进行往复扫描的多功能设备的第二实施例的侧剖视图。

图5是表示本发明进行往复扫描的多功能设备的第二实施例的正剖视图。

图6是表示本发明用于传输原稿和可打印介质的传输动力过程的框图。

参考附图，通过优选实施例可更清楚地理解上述发明的目的、特点和优点。

由于下述术语是基于本发明的功能来确定的，但它们可按技术人员的意思或惯例改变，因此应考虑本发明说明书的全文来确定术语。

参见图1、2A和2B，它们表示了本发明第一实施例的往复扫描的多功能设备。

如图所示，用一个通道，即，从纸匣23到收纸盘30，来传输原稿和可打印介质。在位于传输通道中的定位辊22之间，安装有基架20以支承原稿和可打印介质。在基架20的上部和下部分别装有打印部件11和扫描部件16，两者彼此相对。使打印头14朝向下侧安装打印部件11，而使扫描头15朝向上侧安装扫描部件16。在基架20的一部分上开设一个朝向扫描部件16的扫描头15、在基架20的宽度方向上的切口21。调整切口21的宽度，使扫描头15能进行扫描，并调整切口21的长度，使得可以收到供给的原稿。最好能将一块透明材料的保护板插入切口21中。

打印部件11包括在可打印介质上打印的喷墨打印头14，并且该打印部件11与传动带12相连。传动带12将滑轨电机连接到主动皮带轮25b和从动皮带轮25a上，从而打印部件11能垂直可打印介质10的传输方向往复运动。而且，打印部件11安装在导轨轴13上以保证打印部件11和可打印介质之间的间隙均匀。

扫描部件16包括扫描原稿上内容的扫描头15，并且该扫描部件16安装在传动带28上。传动带28将借助驱动力传动带18与主动皮带轮25b相连的从动皮带轮25c与从动皮带轮25d连接在一起，从而扫描部件16可垂直原稿的传输方向往复运动。而且，扫描部件16固定在导轨轴17上以保证扫描部件和原稿之间的间隙均匀。

原稿或可打印介质10堆放在纸匣23中，堆积的原稿或可打印介质10由拾取辊29连续供应。在原稿和可打印介质10的通道上设有一个定位传感器24和定位辊22。

打印部件11和扫描部件16可与传动带连接，使得它们可由滑轨电机19同步地在一个方向上传输。即，参见图2A，打印部件11和扫描部件16分别连接在传动带12和28的下部，使得滑轨电机19工作时可在同一方向驱动它们。本实施例中，打印部件11和扫描部件16连接在传动带12和28的下部。也可将打印部件11和扫描部件16连接在传动带的上部。打印部件11和扫描部件16最好相隔一预定距离L。

而且也可将打印部件11和扫描部件16连接在传动带上，使得滑轨电机19可同步地在相反的方向驱动它们运动。即，参见图2B，打印部件11和扫描部件16分别连接在传动带12的下部和传动带28的上部。本实施例中，打印部件11和扫描部件16分别连接在传动带12的下部和传动带28的上部。也可将打印部件11和扫描部件16连接在传动带12的上部和传动带28的下部。而且打印部件11和扫描部件16相隔L，L相当于往复运动的宽度。

滑轨电机19是一个能正向/反向转动的电机，如，一个步进电机。

本实施例中，滑轨电机19的轴通过传动带12与相互连接的皮带轮25a和25b之一相连，以带动打印部件11。也可使滑轨电机19的轴与由传动带28相互连接的皮带轮25c和25d之一相连，以带动扫描部件16。这时，传动带12和28应相连。这里，上述传动带通过传动带18相连。

图3是表示采用本发明的扫描部件的剖视图。当扫描部件16中的灯41照射原稿10时，原稿10的表面反射的光通过透镜42到达光学传感器43，从而扫描原稿。

根据本发明第一实施例进行往复扫描并具有上述结构的多功能设备的工作方式如下所述。

首先，扫描原稿时，待扫描的原稿10有内容的一面朝上，堆放在纸匣23中。用一个选择键开始装载原稿时，传输电机和拾取辊29都被驱动，从而由拾取辊29将原稿10连续供入传输通道。

在定位传感器24和定位辊22上开设透光孔以便前缘校准之后，当原稿10的前缘到达对应于基架上的切口21的位置时，由动力转换装置进行动力转换或传动电机转换，使原稿10停止前进。

这时，由于原稿10定位的使其有内容的一面朝下，基架20上的原稿10面向扫描部件16的扫描头15，它的背面朝向打印部件11。因此，可避免打印部件11弄脏原稿10的表面。而且当透明材料制成的保护板31插在切口21中时，还能避免原稿表面粘附的异物损伤扫描部件16的扫描头15。

当原稿10停止前进，滑轨电机19，如一步进电机被驱动，并转动固定在滑轨电机19轴上的主动皮带轮25b。主动皮带轮25b的旋转经传动带18传递给从动皮带轮25c。此后，再经传动带28传递到从动皮带轮25d，扫描部件16就连接在传动带28上。再由传动带12传递到从动皮带轮25a，打印部件11就连接在传动带12上。这里，扫描部件16和打印部件11垂直原稿10的传输方向作直线运动。

滑轨电机19的旋转使扫描部件16从初始位置27沿导向轴17运动，从而扫描原稿10的内容。导向轴17使扫描部件16与原稿10的间距保持均匀。扫描部件扫描原稿一定宽度后，滑轨电机19停机进行下一步操作。这时，如果采取双向扫描的方式，通过驱动传输电机，将原稿10移动预定长度，欲扫描的部分定位朝向切口21。此后，随着滑轨电机19根据中央处理部件的控制反向旋转，扫描部件16向初始位置27移动并扫描原稿上的内容。另一方面，如果进行单向扫描，滑轨电机19在中央处理部件的控制下反向旋转，扫描部件16回到初始位置27。此后，驱动传输电机使原稿10移动一预定长度，欲扫描的部分定位朝向切口21。重复进行上述扫描原稿的操作直到原稿传输结束。

扫描得到的数据被转换为数字信号并将其传送至一存储器(未示出)。向外传送数据时可通过线路接口或调制解调器。

下面描述打印操作。首先，待打印的可打印介质堆放在纸匣23中。由一个选择键驱动传输电机并驱动拾取辊。拾取辊29使可打印介质10连续供入传输通道。

可打印介质10由定位辊22和定位传感器24经过位置控制并前缘校准，到达基架20上的成像区域后，动力转换装置或传输电机的反向运动引起的动力转换使可打印介质10停止前进。

这时，停在基架20上的可打印介质10的表面朝向打印部件11，而可打印介质的背面朝向扫描部件16。因此可避免扫描部件16损坏打印部件11在可打印介质上形成的图像。

当可打印介质10停止前进时，驱动滑轨电机19并转动连接在滑轨电机19轴上的主动皮带轮25b。主动皮带轮25b的旋转经传动带12传递给从动皮带轮25a，打印部件11连接在该传动带12上。这里，打印部件11和扫描部件16垂直于可打印介质10的传输方向作直线运动。扫描部件16和打印部件11的直线运动可如图2A所示在同一方向进行。该运动也可如图2B所示在相反方向进行。这里，如果直线运动的方向相同，由于扫描部件16和打印部件11相距一预定距离L，所以扫描部件16不会被打印部件11喷出的墨水损坏。相反，如果直线运动的方向彼此相反，将扫描部件16和打印部件11的初始位置27和26分别设在往复运动的两端，就可避免扫描部件16被打印部件11喷出的墨水损坏。

随滑轨电机19的旋转，打印部件11从初始位置26沿导向轴13运动，并在可打印介质10上形成图像。导向轴13使打印部件11与可打印介质之间保持预定距离。打印部件11在可打印介质上打印预定宽度后，滑轨电机19停机，并通过传输可打印介质，驱动传输电机和欲扫描的部分对应成像区域定位。此后，在中央处理部件的控制下再次反向旋转滑轨电机19，使打印部件11向初始位置26移动，从而在可打印介质上进行打印。重复进行上述操作直到可打印介质传输结束。

如上所述，使扫描部件和打印部件相互对置，进行扫描时，可避免原稿表面与打印部件的打印头接触损坏原稿表面。而且还能避免原稿表面与拾取辊接触而损害原稿表面上的图像，进行打印时还能避免扫描部件和可打印介质接触损坏打印图像。

图4和图5表示本发明第二实施例的进行往复扫描的多功能设备。

如图所示，从纸匣23向收纸盘30传输可打印介质10的通道处于第一方向，而从原稿台53向收纸盘51传输原稿10的通道处于与第一方向相反的第二方向，该通道单独位于传输可打印介质的通道的下部。尽管本实施例中第一方向与第二方向相反，但也可能第一方向与第二方向相同。

此外，第一基架20位于定位辊22之间，它设置在传输可打印介质的通道上以便支承可打印介质10。在第一基架20的上方，打印部件11与传动带12相连，使打印头14能朝向下侧。传动带12连接主动皮带轮25b和与滑轨电机19的轴相连的从动皮带轮25a，并且传动带12使打印部件11在垂直于可打印介质10的传输方向的方向上往复运动。而且打印部件11连在导向轴13上，以保证打印部件和可打印介质之间的间距是均匀的。

第二基架50位于传输原稿10的通道上的定位辊52之间以支承原稿10。在第二基架50的上部，扫描部件16连在传动带28上使扫描头15能朝向下侧。传动带28将从动皮带轮25c与从动皮带轮25d连接，使扫描部件16垂直原稿10的传输方向往复运动，其中从动皮带轮25c经驱动力传动带18与主动皮带轮25b相连。而且扫描部件16连在导向轴17上，以保证扫描部件16和原稿之间的距离是均匀的。导向轴17最好在导向轴13的下方并平行于导向轴13设置。

可打印介质10堆放在纸匣23中，拾取辊29将堆放的可打印介质连续地输入。定位传感器24和定位辊22设置在传输可打印介质的通道中。而且原稿10堆放在原稿台53中，拾取辊59和位于拾取辊59上方的摩擦块55连续供应堆放的原稿10。定位传感器54和定位辊52设置在传输原稿的通道上。

用一个滑轨电机19驱动打印部件11和扫描部件16。在本实施例中，滑轨电机19的轴与皮带轮25a和25b之一相连，皮带轮25a和25b由传输打印部件11的传动带12相互连接。滑轨电机19的轴也可与皮带轮25c和25d之一相连，皮带轮25c和25d由传输扫描部件16的传动带28相互连接。这里，传动带12和28应相连。本实施例中传动带12和28由传动带18相连。滑轨电机最好是一个能正向和反向旋转的电机，如一个步进电机。

通过将从动皮带轮25a、25b和25c的直径设为相同的值可使打印部件11和扫描部件16的移动速率比为1∶1。也可以将从动皮带轮25a、25b和25c的直径设为不同的值，使打印部件11和扫描部件16的移动速率成预定的倍数。

参见图6，本发明采用传输电机61传输原稿和可打印介质。传输电机61产生的驱动力被减速齿轮62降低，降低后的驱动力分别传递给传输原稿的驱动部件63和传输可打印介质的驱动部件66。传输原稿的驱动部件63和传输可打印介质的驱动部件66接受驱动力，分别控制传输原稿的动力转换装置64和传输可打印介质的动力转换装置67，并且它们将动力分别传递给原稿传输辊65和可打印介质传输辊68，因此，传输电机61的驱动力可分别或同时地供给传输辊65和68。

这时，如图4所示，原稿传输辊65是指拾取辊59和定位辊52，而可打印介质传输辊68是指拾取辊29和定位辊22。

下面将描述根据本发明第二实施例的进行往复扫描的具有上述结构的多功能设备的工作过程。

首先描述扫描过程。当原稿10堆放在原稿台53中并通过选择键装载原稿时，驱动传输电机61。传输电机61产生的驱动力被减速齿轮62降低，降低后的驱动力分别传递给传输原稿的驱动部件63和传输可打印介质的驱动部件66。此后，接受驱动力的传输原稿的驱动部件63开启传输原稿的动力转换装置，驱动原稿拾取辊59和定位辊52。此时，由于原稿10的正面接触摩擦块55而原稿10的背面接触拾取辊59，所以原稿10的正面不会受到拾取辊59的损害。

在定位传感器54和定位辊52上开设透光孔以便进行前缘校准之后，通过传输原稿的动力转换装置64或传输电机61的反向运动进行动力转换，使原稿10的前沿停在第二基架50上的图像扫描区域。

当原稿10停止前进时，驱动滑轨电机19，连接在滑轨电机19的轴上的主动皮带轮25b也随之转动。主动皮带轮25b的旋转经传动带18传递给从动皮带轮25c，并通过与扫描部件16相连的传动带28传递给从动皮带轮25d。这里，扫描部件16垂直于原稿10的传输方向作直线运动。

这时，扫描部件16沿导向轴17运动并扫描原稿10上的内容。导向轴17可使扫描部件16与原稿保持均匀的间隔。反复进行上述扫描直至原稿传输结束。

扫描的数据被转换为数字信号并传递给存储装置，并通过线路接口和调制解调器向外传输。

现在描述打印操作。首先，当可打印介质10堆放在纸匣23中，并由选择键驱动传输电机61时，减速齿轮62降低了由传输电机61产生的驱动力。降低后的驱动力分别传递给驱动部件63和传输可打印介质的驱动部件66。接受驱动力的用来传输可打印介质的驱动部件66开启传输可打印介质的动力转换装置67并驱动可打印介质拾取辊29和定位辊22。

到达第一基架20上的成像区域后，经过由定位辊22和定位传感器24进行的前缘校准和位置控制后，由传输电机61反向运动或动力转换装置67进行动力转换，使可打印介质10停止前进。

可打印介质10停止前进时，同步地驱动滑轨电机19，与滑轨电机19的轴相连的主动皮带轮25b也就旋转起来。主动皮带轮25b的旋转由与打印部件11相连的传动带12传递给从动皮带轮25a。这里，打印部件11垂直于可打印介质10的传输方向作直线运动。

随滑轨电机19的旋转，打印部件11沿导向轴13运动并在可打印介质10上形成图像。借助导向轴13使打印部件11与可打印介质之间保持均匀的间隔。反复进行上述打印操作直至传输结束。

本发明通过增设能暂时存储扫描数据的存储装置，可以打印存储的扫描数据。因而，它也具备了一种在扫描原稿预定行之后立即进行打印的复制原稿的功能。复制原稿时，扫描部件16往复运动过程中一次扫描原稿的长度与打印部件11往复运动过程中一次打印的可打印介质的长度可以相同，也可以成一定倍数。

本发明涉及一种多功能设备，尤其是通过使打印头朝向支承可打印介质的基架并使扫描头朝向支承着原稿的基架，以避免原稿与打印头接触弄脏原稿的多功能设备。

进而，本发明涉及一种用同一个基架支承可打印介质和原稿并用一个驱动电机移动打印头和扫描头，从而简化结构、减少制造成本的多功能设备。

尽管图示并说明了本发明的最佳实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在本发明的实质范围之内可对本发明的技术特征进行各种变化和调整，对其进行等效替换。在本发明的总的范围内，根据本发明的启示可对本发明进行各种调整以适应某一特定情况。因而可以认定，本发明并不限于作为实现本发明的最佳方式公开的具体实施例，而是包括落入权利要求范围内的全部实施例。

Claims (11)

1.一种用同一通道传输原稿和可打印介质的多功能设备，包括：

一个位于所述传输通道中并支承所述原稿和可打印介质的基架；

在所述原稿上垂直所述原稿传输方向往复运动扫描所述原稿的原稿扫描装置；及

围绕所述基架与所述原稿扫描装置相对设置并通过垂直所述可打印介质的传输方向在所述可打印介质上往复运动，从而在所述可打印介质上进行打印的打印装置。

2.如权利要求1所述的多功能设备，其特征在于，用一个驱动源同时驱动所述原稿扫描装置和打印装置。

3.如权利要求2所述的多功能设备，其特征在于，所述原稿扫描装置和打印装置通过一个传动带从所述驱动源接受驱动力。

4.如权利要求1所述的多功能设备，其特征在于，在所述基架上开设一个长度与所述扫描装置往复运动的宽度相当的切口。

5.如权利要求4所述的多功能设备，其特征在于，一块透明材料的保护板插入所述切口中。

6.如权利要求1所述的多功能设备，还包括：

一个导引所述扫描装置的往复运动的第一导向轴；和

一个导引所述打印装置的往复运动、并独立/平行于所述第一导向轴的第二导向轴。

7.如权利要求1所述的多功能设备，其特征在于，所述扫描装置和打印装置在同一方向上往复运动，并垂直于传输方向相距预定的距离。

8.如权利要求1所述的多功能设备，其特征在于，所述扫描装置和打印装置在相反方向上往复运动，并且它们之间的间距等于往复运动的宽度。

9.如权利要求1所述的多功能设备，其特征在于，所述扫描装置和打印装置是由各自的驱动源驱动的。

10.如权利要求9所述的多功能设备，其特征在于，所述扫描装置和打印装置的移动速率相同。

11.如权利要求9所述的多功能设备，其特征在于，所述扫描装置和打印装置的移动速率不同。

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