专利名称：便携扫描仪、打印机、传真及复印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携扫描仪、打印机、传真机及复印机，更具体地说，涉及这样的装置，其只具有单独一个驱动辊，以便将要被扫描、打印、传真和/或复印的纸张移动通过机器。
该装置具有细长的形状，在没有旋转支臂的辅助下，该装置在竖直工作模式下不稳定，旋转支臂在两端可枢转，并在工作中作用为支撑机器的支腿。这些支臂闭锁到张开位置，以在工作过程中提供所需的稳定性，并也可以闭锁到关闭位置，以在运输和存放过程中使所占据的空间最小。在关闭位置，各支臂遵循装置端部的形状和轮廓，形成主体形状的延伸，而没有任何明显的突起。
背景技术：
传统的传真部件和通信方法与这种装置所引入的新颖的接口以及传真方法相结合地由本发明利用。本发明独特的方面部分在于单独一个驱动辊用于扫描、打印、传真和复印，如在本发明的现有技术，Raja s.Tuli在美国专利5,420,697中所公开的那样。由于在本发明中，被扫描的原件和打印介质在平行平面内、在单独一个驱动辊的相对侧以相反方向移动，因此不需要在传统方法中看到的用于扫描、打印操作的多个驱动辊和电机、或主要驱动辊的反向。片状或卷筒形的热敏打印介质存储于外部，而实现(机器)紧凑轻量结构及便携性。
本发明的一个目的是提供一种将原件扫描到主机中的便携装置，也提供一种记录来自主机的输出的便携热装置，其中，计算机和本发明的装置都具有收发传真的能力。
本发明的另一目的是提供一种通过外部介质的送入和存储而传真和复印文件的便携装置。其主体的外表面配装有成型的突起，以便正确地定位并且导引外部的热敏纸卷，通过结构的特性和纸张运行的方向，突起紧靠着装置的主体转动纸卷，而不需要额外的固定装置。
发明内容
一般地说，根据本发明，便携扫描仪、打印机、传真及复印机被构造成重量轻、结构细小，并且能耗较低。通过加入与主机接口从而扫描信息并打印来自主机的信息的特征，该装置具有作为传真和复印机的便携实际用途。该装置具有凸轮机构，凸轮能够使扫描或打印功能得以解脱。该装置还具有旋转支臂机构，以便使之工作稳定。
通过参照附图，本领域技术人员可以更好地理解本发明，并清楚本发明的各项目的和优点，图中图1是示出本发明中可以看到的主要部件的基本布置的示意图；图2是沿图1中的线A-A取得的剖面图，示出了能够同时扫描和打印的装置；图3是沿着图1中的线A-A截取的剖面图，示出了只能够打印的装置；图4是沿着图1中的线A-A截取的剖面图，示出了只能够扫描的装置；图5是沿着图1中的线A-A截取的剖面图，示出了处于打印模式和接收传真通信的装置；图6是沿着图1中的线A-A截取的剖面图，示出了扫描和传送传真的装置；图7是示出根据本发明的装置与主机系统的接口的示意图，该接口能够实现原件的扫描和向主机传送；图8是示出根据本发明的作为传真机的装置，其扫描原件并经由本身的电路通过电话线发送；图9是示出根据本发明的装置与主机系统的接口，该接口能够实现文件打印；图10是示出根据本发明的作为传真机的装置，其通过电话线接收传真并同时打印；图11、12和13是沿着图1中的线A-A截取的剖面图，示出了凸轮机构以及其与扫描和打印机头相互作用的另一实施例；图14是示出闭锁在关闭位置的支臂的位置的俯视图，也示出了如本发明所公开的打印介质导引装置；图15是图14中的根据本发明的装置的俯视图，其中支臂闭锁在张开位置，同时打印介质卷定位于各导引装置之间；图16是沿图14的线A-A取得的右视图，示出了根据本发明的闭合的支臂，以便于存放和运输；图17是沿图16的线B-B截取的放大剖面图，示出了根据本发明的处于闭合状态的支臂闭锁装置；图18是沿着图15的线C-C取得的右视图，示出了根据本发明的装置，其中支臂锁定在张开位置以便在放置于平坦表面上时提供稳定性，并示出了通过定位所示的打印和扫描部件形成的打印介质和被扫描的文件的供给路径；图19是沿图18的线D-D截取的剖面图，示出了根据本发明的处于张开位置的支臂闭锁装置；图20是右视图，其中支臂被去掉以便示出根据本发明的装置的端板；图21是从根据本发明的装置上取下的支臂的示意图；图22是沿图21的线E-E截取的剖面图，示出了根据本发明的支臂的闭锁机构的突起；以及图23是沿图21的线F-F的视图，示出了根据本发明的支臂的枢转装置。
具体实施例方式
参照图1，图1示出了本发明的便携扫描仪、打印机、传真及复印机中的主要部件布置。具有单独一个驱动辊1，在其一侧上定位一个热打印头2，而在其另一侧定位一个扫描头3。驱动辊由步进电机4通过传动系统5供能，传动系统5同时或在不同时刻作为打印介质和扫描原件的移动装置，这由凸轮机构6的位置决定。打印介质和扫描原件具有规定的运行方向，他们彼此相对。配置了推动或弹簧装置7，以便相对驱动辊将力施加在打印头和扫描头上。
参照图2，图2示出了扫描头3和热打印头2，在凸轮6解脱情况下，他们通过推动装置7在固定的驱动辊1的相对侧上施加压力。随着驱动辊的转动，夹在辊和打印头之间的打印介质8在平行于扫描原件9的平面内、但在驱动辊的相对侧以相反的方向穿过，扫描原件9夹在辊和扫描头之间。这种简化的驱动系统极大地减小了装置需要的扭矩和能量，更重要的是，减少了所占用的空间。在这种模式下，装置高效地作用为复印机，同时扫描和打印。打印头一次打印与驱动辊平行的单独一行点，而扫描头以类似的方式一次探测与驱动辊平行的一直线列点。
参照图3，凸轮6被示出处于其两个旋转位置的第一位置处，以便扫描头3从固定的驱动辊1上被推开，允许打印头2相对该辊夹住打印介质8。扫描头3沿着凸轮的第一平坦表面定位，且不产生围绕凸轮枢轴15的力矩，使其在该位置上稳定。在这种只打印的模式中，扫描头对驱动辊不施加摩擦阻力，相当大地减小了扭矩需求。由于扫描头退回，这种模式可以使先前夹在扫描头和驱动辊之间的被扫描原件脱离。推动装置7被用来在驱动辊的相对侧向驱动辊推动打印头和扫描头。
参照图4，凸轮6被示出处于其与第一位置相对的第二旋转位置上，以便将打印头2从固定的驱动辊1上推开，允许扫描头3相对驱动辊夹住被扫描的原件9。打印头沿着凸轮的第二平坦表面定位，且不产生围绕凸轮枢轴15的力矩，使其在这个位置上稳定。在这种只扫描的模式中，打印头对驱动辊不施加任何摩擦阻力，相当大地减小了扭矩需求。由于打印头从驱动辊上退回，这种模式允许先前夹在驱动辊和打印头之间的纸张轻易地取出。推动装置7被用来在驱动辊的相对侧向驱动辊推动打印头和扫描头。
参照图5，其处于只打印模式，凸轮6被接合，从而将力施加到扫描头3上，而压缩扫描头的推动装置7。这会在扫描头3和固定的驱动辊1之间产生一个小间隙，使夹在驱动辊和打印头2之间的打印介质8能够在没有由扫描头3对驱动辊施加的摩擦阻力的情况下被驱动。推动装置7将均匀的压力施加到打印头上，使之抵靠驱动辊，以使打印字符的密度一致，并避免热敏打印介质起皱。打印介质在设定的方向上移动，该方向与在复印或接收传真模式中打印的方向相同，并于扫描原件的移动方向相反。通过处于这种模式下的该装置，利用该装置的电子硬件和软件，可以打印接收的传真，或打印直接来自于所对接的主机系统10的文件。
参照图6，其处于只扫描模式，凸轮6被接合，将力施加到打印头2上，压缩打印头的推动装置7，并在打印头和固定的驱动辊1之间产生一小间隙。夹在扫描头3和驱动辊1之间的被扫描原件9可以在没有打印头相对驱动辊施加的摩擦阻力的情况下被驱动。推动装置7将均匀的压力施加到扫描头上，使之抵靠驱动辊，以进行稳定地扫描，并避免被扫描的原件起皱。被扫描的原件在设定的方向上移动，该方向与复印或发送传真模式中扫描的方向相同，与打印模式中的方向相反。通过处于这种模式下的该装置，利用该装置的电子硬件和软件，可以同时扫描和发送传真，或直接扫描到主机系统10上。
参照图7，其处于只扫描模式，凸轮6被接合，而向打印头2施力，由此压缩推动装置7并在打印头和固定的驱动辊1之间产生小的间隙。由于推动装置7将均匀的压力施加到扫描头上，而使之抵靠驱动辊，夹在扫描头3和驱动辊1之间的被扫描原件9可以在没有打印头相对驱动辊施加的摩擦阻力的情况下移动。在这种特殊应用中，扫描原件的数据通过装置11的主板处理，并直接传送到主机12中。
参照图8，其同样处于只扫描模式，并如图7中那样构成。装置可以用作传真机，用于通过扫描原件9并通过内置主板11处理，经由电话线13发送。
参照图9，其处于只打印模式，凸轮6被接合，从而将力施加到扫描头3上，而压缩扫描头的推动装置7。这就在扫描头和固定的驱动辊1之间产生小的间隙，使夹在驱动辊和打印头2之间的打印介质8可以在没有扫描头相对驱动辊施加的摩擦阻力的情况下被驱动。推动装置7将均匀的压力施加到打印头上，使之抵靠驱动辊，以使打印字符的密度一致，并避免热敏打印介质起皱。打印介质在设定的方向上移动，该方向与复印或接收传真模式中打印时的方向相同，与扫描原件的方向相反。通过处于该模式下的装置，利用装置的电子硬件和软件，可以打印所接收到的传真或打印直接来自于所对接的主机系统10的文件。
参照图10，其同样处于只打印模式，并且如图9那样构成。该装置可以用作传真机，用于同时接收并打印通过内置主板11处理、经由电话线13传输的文件。
参照图11，其示出了扫描头3和热打印头2，他们在凸轮14未结合情况下通过推动装置7在固定的驱动辊1的相对侧上施加压力。随着驱动辊的转动，夹在驱动辊和打印头之间的打印介质8在平行于扫描原件9的平面内穿过，但在驱动辊相对侧上沿相反的方向穿过，扫描原件9夹在驱动辊和扫描头之间。被示出的凸轮机构具有单独一个平坦表面，其用于在不同时刻将扫描头和打印头从驱动辊上推开，并如图2到10的先前描述中那样，可以实现该装置的各种功能。
参照图12，凸轮14被示出处于其两个旋转位置的第一位置处，从而打印头被推离固定的驱动辊1，使扫描头3相对于驱动辊夹住扫描原件9。打印头沿着凸轮的单独平坦平面定位，而不会产生围绕凸轮枢轴16的力矩，使其在该位置处于稳定。在这种只扫描的模式下，打印头对驱动辊不施加任何摩擦阻力，从而相当大地减小了扭矩需求。由于打印头从驱动辊上退回，这种模式允许先前夹在驱动辊和打印头之间的纸张轻易取出。推动装置7被用于在驱动辊的相对侧上将打印头和扫描头二者向驱动辊推动。
参照图13，凸轮14被示为处于与第一位置相对的其第二旋转位置，从而扫描头3被推离固定的驱动辊1，允许打印头2相对驱动辊夹住打印介质8。扫描头沿着凸轮的单独一个平坦平面定位，而不产生围绕凸轮枢轴16的力矩，使其在该位置处于稳定。在这种只打印模式下，扫描头对驱动辊不施加任何摩擦阻力，从而相当大地减小了扭矩需求。由于扫描头从驱动辊上退回，这种模式允许先前夹在驱动辊和扫描头之间的文件轻易取出。推动装置7被用于在驱动辊的相对侧上将打印头和扫描头二者向驱动辊推动。
参照图14，图14为装置的总体布置，示出了相对于主体20处于闭合位置的支臂50。当闭锁在闭合位置时，支臂沿着主体的轮廓而形成主体不明显的延伸部。当支臂处于闭合位置时，装置的重心位置使装置本身不稳定，这是由于装置处于直立工作位置时，会容易地倒塌。输入按键30和功能指示器40在顶部不可见，且打印介质导引装置突出主体之外。支臂配装有铰链60，支臂可以围绕铰链在主体端部枢转。
参照图15，其为图14的装置，示出了处于张开位置的支臂50。当闭锁到张开位置时，支臂为坐落于平面上的装置提供了所需的稳定性，因此装置不会在工作过程中倒塌。通过支臂张开，装置以一角度倾斜，而不再垂直竖立，但有利于打印介质和扫描文件无阻碍地送入。打印介质导引装置55被示出给介质卷70提供定位装置，并同时防止介质卷随着介质垂直于装置的纵轴X-X穿过装置而平行于该轴滑动。
参照图16，图16是出了本发明的右视图，处于闭合位置的支臂50遵循主体20的形状，并通过闭锁装置80闭锁在该位置，闭锁装置80也作用为用于处于闭合的支臂的限位挡块。铰链60为支臂的一整体部分，并围绕主体内的孔枢转。同时示出了用于张开位置的支臂的闭锁装置90a和90b，他们也用作张开的支臂的限位挡块。
图17示出了沿线B-B并穿过用于支臂50的闭锁装置到达主体20的放大的横截面。一个小的突起100配装到相配合的空腔110中，以提供一种可以快速嵌入及快速脱离闭锁位置，而不用过大的力的闭锁装置。支臂和主体在闭合位置彼此相接触的角度大致相同，并形成闭合的支臂的限位挡块。
参照图18，图18为本发明的右视图，示出了处于图15的张开和闭锁位置的支臂50。当放置在适度水平的平面120上时，由于重心沿着较宽的底部支撑偏移，装置变得稳定，以便进行所有的操作功能。支臂50围绕铰链60转动，以在主体20和水平面120下提供足够大的空间，以用来存放热敏打印介质卷70。导引装置55将打印介质相对于打印头2正确定位，打印头一次打印平行于驱动辊1的一行点，驱动辊1也作用为一个打印辊。被扫描的文件9平行于打印介质8在驱动辊1的相对侧上以相反方向穿过扫描头3，扫描头3一次读取一直线行的点。闭锁装置90a/90b将支臂50固定在张开位置，并同时阻止支臂进一步张开。驱动辊1的力将一卷打印介质70从顶部拉下，导致介质卷一直转动并在朝向主体20的方向上移动，保持介质卷在打印过程中一直紧靠主体，而不需要额外的固定装置，从而使导引装置55起到限制介质卷在垂直于打印介质运行方向上滑动并将介质相对于打印头正确定位的功能。
图19示出穿过位于主体20底角的限位挡块突起80的放大截面。挡块80防止支臂转过基本上与主体的端视图形状一致的闭合位置。相配合的空腔110存在于主体内、停止位置处，其作为闭锁装置的一部分，位于每个支臂上的配合突起将配合到其中。
参照图20，图20示出了本发明的主体20的右视图，其中去除了支臂。用于铰链60的枢转孔170被示出作为一整体部分位于每个支臂上的铰链60插入到其中，并通过铰链结构的特性扣接到位。限位挡块突起80和闭锁空腔110都是主体20的整体部分。
图21示出了从主体上拆下的本发明的支臂50。铰链60由处于环形排列的弯曲的片段构成，各片段由狭窄的间隙分隔开。提供这些间隙以便在铰链插入枢转孔170中时允许铰链向内弯曲。形成闭锁装置一部分的突起100为支臂的整体部分，并配装到主体上的限位挡块的配合空腔中。表面180在支臂上的的角度与主体上的相应的限位挡块精确地配合，使各部件之间相接，产生美感，并在张开和闭合位置使支臂紧密配合到主体的限位挡块上。
图22示出作为支臂50的整体部分的支臂突起100的放大视图，该突起形成闭锁装置的一部分。这些突起与主体内的闭锁空腔110相配合，以便不需过大的力就将支臂闭锁到位，并可以容易地解脱。
参照图23，图23示出了位于支臂50上的铰链60的俯视图，如图20所示，存在一个分段的轴190，其与主体内的枢转孔170相配合。提供了突出到分段的轴的圆周之外的平坦表面200，以确保支臂就位，并在支臂的铰链插入到该枢转孔中之后，允许其围绕该孔转动。由于表面200的外径大于枢转孔170的直径，为了利于将铰链强行插入孔中，引入了锥形平面210，在铰链片段插入到枢转孔170中时，该平面210使铰链片段向内弯曲。随着表面200穿过主体的内壁，铰链片段回复到其笔直的静止位置，将支臂围绕铰链自由旋转地闭锁到主体上。
由此，可以看出完全实现了上面描述目的，这些目的可以从前面的描述中得以明白。由于在不背离本发明的精髓和范围的前提下，可以队本发明作出一定的修改，因此，所期望的是上面描述中所包含的以及附图中所示出的所有主体应被解释为说明性的，而不具有限制意义。
应理解的是，以下的权利要求书用于涵盖在此描述的本发明的所有普通和特定特征以及本发明范围的所有陈述，从语言上来说，后者可以被称为落入其中。
权利要求
1.一种用于扫描、打印、传真和复印的便携装置，包括大致圆柱形的辊子，具有穿过其的纵轴；位于所述辊子一侧、与所述辊子基本连续接触的热打印头，该打印头能够将大致平行于所述辊子的所述轴定向的多个单行的点打印到以第一方向在所述辊子和所述热打印头之间穿过所述装置的纸张上；与所述辊子的大致相对侧基本上连续接触的扫描头，用于探测基本上平行于所述辊子的所述轴布置的直线行的点，该点位于在所述辊子和所述扫描头之间以大致相对于所述第一方向的第二方向穿过所述装置的纸张上；以及释放机构，该机构包括可旋转的凸轮机构，凸轮机构位于所述辊子的一端上，所述凸轮机构可选择地围绕所述辊子的所述轴转动，以便当所述凸轮机构被选择性地转动时，(a)它或是推动所述热打印头的一部分，使所述热打印头与所述辊子分离，从而所述热打印头不再与所述辊子处于所述基本上连续接触，(b)或是推动所述扫描头的一部分，使所述扫描头与所述辊子分离，从而所述扫描头不再与所述辊子处于所述基本上连续接触。
2.如权利要求1所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括局部围绕所述辊子、热打印头和扫描头各部分的壳体。
3.如权利要求2所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括位于所述壳体和所述热打印头之间的第一压力施加机构，用于将压力施加到所述热打印头的背部，从而形成所述热打印头和所述辊子之间的所述基本上连续接触。
4.如权利要求3所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，所述第一压力施加机构至少包括一个弹簧。
5.如权利要求3所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括位于所述壳体和所述扫描头之间的第二压力施加机构，用于将压力施加到所述扫描头的背部，从而形成所述扫描头和所述辊子之间的所述基本上连续接触。
6.如权利要求5所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，所述第二压力施加机构至少包括一个弹簧。
7.如权利要求1所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括驱动所述辊子转动的电机。
8.如权利要求1所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括输入/输出传真口，以使所述装置能够与标准的电话线对接，以便收/发传真。
9.如权利要求8所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括用于处理和存储传真信息的传真电路板。
10.如权利要求1所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括输入/输出计算机口，以使所述装置能够与计算机对接，以便从所述计算机接收用于打印的信息，或将所扫描的信息传送到计算机上。
11.如权利要求10所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，还包括用于处理和存储所述接收到和扫描的信息的电路板。
12.一种用于扫描、打印、传真及复印的便携装置，包括大致圆柱形的辊子，具有穿过其的纵轴；位于所述辊子一侧、与所述辊子基本连续接触的热打印头，该打印头能够将大致平行于所述辊子的所述轴定向的多个单行的点打印到以第一方向在所述辊子和所述热打印头之间穿过所述装置的纸张上；与所述辊子的大致相对侧基本上连续接触的扫描头，用于探测基本上平行于所述辊子的所述轴布置的直线行的点，该点位于在所述辊子和所述扫描头之间以大致相对于所述第一方向的第二方向穿过所述装置的纸张上；局部围绕所述辊子、热打印头和扫描头各部分的壳体，以及两个选择性枢转的支撑臂，一个位于所述装置在所述壳体上的第一端，一个位于所述装置在所述壳体上的第二、相对端。
13.如权利要求12所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，其中，所述支撑臂选择性地围绕通过所述壳体的轴枢转，所述壳体的轴大致平行于所述辊子的所述轴并在横向与其偏离。
14.如权利要求13所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，每个所述支撑臂具有第一闭锁机构，以便将所述支撑臂闭锁在张开位置，从而在工作中支撑所述装置。
15.如权利要求14所述的用于扫描、打印、传真及复印的装置，每个所述支撑臂具有第二闭锁机构，以在闭合位置闭锁所述支撑臂，从而为所述装置提供光滑的可运输/可存放结构。
全文摘要
提供了一种重量轻，结构细小并且能耗低的便携扫描仪、打印机、传真及复印机。通过添加与主机对接以将扫描的信息传送到主机或打印来自主机的信息的特征，该装置具有作为传真和复印机的便携实际用途。该装置具有凸轮机构(6)，凸轮机构能够使扫描或打印功能得以解脱。该装置还具有旋转支臂机构(50)，以使其在工作中稳定，并在装置不使用时，该装置可以保持不太显眼且不会构成障碍。
文档编号B41J3/44GK1413410SQ99817077
公开日2003年4月23日 申请日期1999年11月16日 优先权日1999年11月16日
发明者拉贾·S·图利 申请人:杜柯波特公司