专利名称：打印设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造得既薄又紧凑的打印设备。
背景技术：
传统的多功能设备通常包括打印功能、扫描功能和传真功能，其中打印功能在纸张等记录介质上进行打印，扫描功能用来读取文件并且产生图像数据，传真功能用来通过通信线发送和接收图像数据。例如，传统的多功能设备在上面有平板式扫描仪，在下面有喷墨打印机。
喷墨打印机在底部的多功能设备，馈纸马达所驱动的馈送器将记录介质输送到打印机中，打印头将墨喷到记录介质上，然后记录介质从排出部分排出到多功能设备的外部。通常在排出部分设有输出盘以引导记录介质。其上安装有打印头和墨盒的托架往复运动实现打印。当墨盒中的墨用尽后需要更换墨盒。为了更换墨盒或解决卡纸故障，需要在停止多功能设备的同时相对于打印机转动扫描仪。
喷墨打印机还设有维护机构以保持打印质量，维护机构包括擦拭器、罩和驱动马达，其中擦拭器用来擦拭打印头的头部表面，罩用来密封打印头的喷嘴阵列，而驱动马达用来驱动擦拭器和罩。在墨从打印头向下喷墨的打印机中，包括驱动马达的维护机构安装在打印头的下面，罩随着设在维护机构内的托架和凸轮的运动在垂直方向上移动。在顶部的扫描仪设有玻璃平板、文件阅读器和驱动机构，玻璃平板上放置文件，文件阅读器从玻璃平板的下侧读取文件，而驱动机构则驱动文件阅读器。
发明内容
随着多功能设备的广泛应用，越来越需要一种既紧凑又薄的多功能设备。但是，安装在托架上的打印头和墨盒使得减小多功能设备的高度(厚度)非常困难，这是因为扫描仪、墨盒和打印头不可避免地要叠放在高度方向上。减小打印机的尺寸也受到传统维护机构结构的限制。罩在垂直方向上被相互重叠的各个部件所移动，这些部件包括诸如支撑罩的罩组件，支撑在垂直方向上移动的、并且和托架配合的罩组件的支撑组件，以及支撑在水平方向上移动的支撑组件的基底。如果维护机构的驱动马达与馈纸马达分开提供，那么在各个部件中还有加入驱动马达，因此使得打印机较厚。
多功能设备不能只通过减小在底部的喷墨打印机各个部件的尺寸而被制造得很紧凑。多功能设备的尺寸依赖于平板式扫描仪的尺寸。平板式扫描仪的最小尺寸由下列因素所确定，即所阅读文件的尺寸、文件阅读器的尺寸、文件阅读器的行程和驱动机构的尺寸。
本发明针对上述的问题提供一种打印设备，通过在总体上以节省空间的形式布置其各个部件使得打印设备被制造得既薄又紧凑。
根据本发明作为示范的一个方面，一种打印设备包括一个扫描仪，它读取文件图像；一条纸张输送通道，沿着它输送记录纸张；具有打印头的打印单元，其中打印头将墨喷到记录纸张上；排出部分，记录纸张从该部分排出；和至少一个墨盒，它储存将要提供给打印头的墨。纸张输送通道和排出部分放置在扫描仪的下面，并且至少一个墨盒放置在排出部分的下面。
根据本发明作为示范的另一个方面，一种打印设备包括一个平板式扫描仪，它读取放置在玻璃平板上的文件图像；一条纸张输送通道，沿着它输送记录纸张；具有打印头的打印单元，其中打印头将墨喷到记录纸张上；和排出部分，记录纸张从该部分排出。扫描仪具有文件阅读传感器和驱动文件阅读传感器的传感器驱动马达。纸张输送通道和排出部分放置在扫描仪的下面。传感器驱动马达放置在排出部分的一侧，并且在打印设备的侧视平面中传感器驱动马达和打印单元在水平方向上并排放置，使得在垂直方向上传感器驱动马达和打印单元部分地重叠。
根据本发明作为示范的另一个方面，一种打印设备，包括托架，打印头安装在托架上；引导机构，它引导并且支撑在扫描方向上可以移动的托架；托架马达，它在扫描方向上移动托架；支架，引导机构和托架马达安装在它上面；维护机构，它包括擦拭器、罩、驱动马达和安装板，擦拭器用来擦拭打印头表面，罩用来密封打印头的喷嘴，驱动马达用来驱动擦拭器和罩，并且安装板用来在其上安装擦拭器、罩和驱动马达；其中安装板固定到支架底板的下表面上，维护机构的驱动马达放置在安装板的从支架向外延伸的部分上，驱动马达的轴指向下方，并且驱动马达不延伸出支架的上端和下端。
将参考附图详细描述本发明的优选实施例，其中用类似的附图标记标记类似的元件，附图包括图1是根据本发明第一个实施例的多功能设备的透视图；图2是带有墨盒的打印单元的平面图，其中移去了盖；图3是打印单元和支架的前视图；图4是打印单元和支架的后视图；图5是打印单元和支架的左视图；图6是打印单元和支架的右视图；图7是打印单元支架的透视图；图8是沿线VIII-VIII的横截面视图；图9是打印单元和支架的平面图；图10是移去了盖的打印单元的平面图；图11是维护机构的平面图；图12是根据本发明第二个实施例的多功能设备的透视图；
图13是根据第二个实施例的多功能设备的喷墨打印机的透视图；图14是喷墨打印机的平面图；图15是示意性平面图，示出了喷墨打印机在基底上主要部件的布局；图16是喷墨打印机基底的透视图；图17是根据第二个实施例的多功能设备的侧视图；图18是根据本发明第三个实施例的多功能设备的透视图；图19是根据第三个实施例的多功能设备喷墨打印机的透视图；图20是根据第三个实施例的多功能设备的侧视图；图21是根据第三个实施例的多功能设备的侧视图；图22是根据第三个实施例的多功能设备主要部件布局的示意性平面图；和图23是根据第三个实施例的多功能设备主要部件布局的示意性前视图。
具体实施例方式
将参考附图描述本发明的优选实施例。将通过例子描述包含本发明的多功能设备，它具有喷墨打印、扫描和传真等功能。在所有的实施例中，前面指相对于多功能设备的喷墨打印机中纸张传送方向的下游侧，而后面指它的上游侧。右边指当从前面观察时多功能设备的右侧，而左边指当从前面观察时多功能设备的左侧。
图1是根据本发明第一个实施例的多功能设备1的透视图。在喷墨打印机3的后面设有馈纸机构4，打印单元14设在馈纸机构4下部的前面。输出盘17设在打印单元14的前面。在喷墨打印机3的上面设有扫描仪5，并且在扫描仪5的上面靠前的位置设有操作板6。控制多功能设备1操作的控制单元(未示出)设在喷墨打印机3的下面，并且在喷墨打印机3和扫描仪5的左侧设有一个电话听筒(未示出)。
现在将描述喷墨打印机3的结构。如图2到图6所示，喷墨打印机3包括打印头10，安放打印头10的托架11，引导并且支撑托架使之能够在左右方向(左右方向也就是扫描方向)上移动的引导机构12，可以在左右方向上移动托架的托架移动机构13，馈送记录纸张的馈纸机构4，传送记录纸张使得在其上可进行打印的纸张传送机构15，以及打印头10的维护机构16。
打印单元14包括打印头10，托架11，引导机构12，托架移动机构13，纸张传送机构15，和打印单元支架18，这个支架的形状象一个扁平盒，它在左右方向上稍长，在垂直方向上稍短。装置10-13以及15位于支架18内。馈纸机构4位于打印单元14的后面，并且维护机构16位于打印单元14的底部右侧。
如图2-10所示，打印单元支架18具有一个金属支架20，它有一个上部开口20a和一个固定在支架20上的金属盖30以覆盖住开口20a。引导机构12，托架移动机构13，和纸张传送机构15安放在支架20上，并且支架20内的打印头10执行打印。盖30上形成有开口35以允许接触支架20内的纸张。
支架20具有主支架21，一对侧支架22、23，和前支架24，其中主支架由底板21a和后板21b构成。利用螺丝等将主支架、侧支架和前支架21-24连接起来。侧支架22、23下部的水平部分22a、23a利用一对螺丝29分别固定在多功能设备1的支架安装部分1a上。
盖30具有其上形成有开口35的顶板30a和门状前板30b。盖30的顶板30a利用螺丝31至少固定在主支架21的后板21b的上端。盖30前板30b的一对夹件30c从前侧接触前支架24并且利用一对螺丝32固定在其上。
比A4尺寸纸张略宽的纸张引导狭槽25形成在主支架21的后板21b上，比A4尺寸纸张略宽的纸张排出狭槽26形成在前支架24上，比纸张排出狭槽26略宽的纸张通过狭槽27形成在盖30的前板30b上，它在纸张排出狭槽26的前面。
馈纸机构4所馈送的纸张从纸张引导狭槽25被引导进入支架20，具有输送辊74的纸张输送机构15将纸张向前输送，并且从纸张排出狭槽26和纸张通过狭槽27排出到输出盘17。被传送的纸张穿过支架20内的打印头10下面，打印头10将墨向下喷到纸张上以执行打印。
如图2，9和10所示，引导机构12具有沿左右方向放置的引导轴40，并且在其左端和右端与侧支架22、23连接，同时另外一个导轨41放置在支架20前面的左右方向上。导轨41由水平部分24b的前端形成，该水平部分从前支架24的顶部向后折叠。托架11的后端可滑动地安装到引导轴40上，安放在托架11上的打印头10的前端可滑动地配合到导轨41中。
四个喷嘴阵列10a-10d向下设在打印头10中，在彩色打印时四种颜色的墨(黑、青、黄和洋红)向下喷到纸张上。如图2所示，墨盒底座42设在打印单元14外部的输出盘17下面，四种颜色的墨从安放在墨盒底座42上的墨盒43a-43d经过四个墨软管44a-44d提供给打印头10。
如图2和图10所示，从左侧两个墨盒43a、43B伸出的两个墨管44a、44b从支架20的左侧被引入支架20，并且固定在锁紧装置45上，该锁紧装置位于前支架24水平部分24b在左右方向上的大致中心处。墨管44a、44b从锁紧装置45以向左凸起弯曲的形式延伸到打印头10上。
与墨管44a、44b对称，两个墨管44c、44d从右侧两个墨盒43c、43d伸出，从支架20的右侧被引入支架20，并且固定在锁紧装置47上，该装置位于前支架24水平部分24b在左右方向上的大致中心处。墨管44c、44d从锁紧装置47以向右凸起弯曲的形式延伸到打印头10上。
如图2和10所示，两个FPC(柔性印刷电路)50、51在水平方向上延伸并且连接到打印头10上。左侧FPC50的中间固定到锁紧装置46中，该锁紧装置设在锁紧装置45附近；随后左侧FPC50从锁紧装置46以向左凸起弯曲的形式沿着两个墨管44a、44b延伸到打印头10。
右侧FPC51的中间固定到锁紧装置48中，该锁紧装置设在锁紧装置47附近；随后右侧FPC51从锁紧装置48以向右凸起弯曲的形式沿着两个墨管44c、44d延伸到打印头10。这些FPC50、51从放置在打印单元支架18下面的控制单元(未示出)延伸出来并且被引入打印单元支架18。FPC50、51具有控制信号线，这些线将控制单元与打印头10电连接起来。
如图2、10所示，多个由合成树脂制成的管固定件52可拆卸地连接着FPC50、51的几个部分。两个墨管44a、44b或44c、44d中的一个利用管固定件52固定在另外一个上。两个墨管44a、44b或44c、44d分别与FPC50或51束在一起从锁紧装置46或48延伸到打印头10。
如图2、4和6所示，托架移动机构13包括托架马达60，由托架马达所转动的驱动滑轮61，可旋转地支撑在后板21b的左端的从动滑轮62，和连接着滑轮61、62并且固定在托架11上的皮带63。托架马达60安装在后板21b的右端，它的轴指向前方并且马达限定在支架20的上端和下端范围之内。
如图2、4和5所示，纸张传送机构15包括馈纸马达70，馈纸马达70所转动的驱动滑轮71，放置在侧支架22左侧的从动滑轮72，连接着滑轮71、72的皮带73，和可操作与从动滑轮72连接的进给辊74。馈纸马达70连接着侧支架22的右后侧，它的轴指向左侧并且马达限定在支架20的上端和下端范围之内。进给辊74沿左右方向放置在支架20内的引导轴40下面并且由侧支架22、23可旋转地支撑。解码盘75固定在从动滑轮72上，光断续器76连着侧支架22以将解码盘75夹在中间。
如图7-9所示，开口35的边36包括前边36a，后边36b，左边36c，和右边36d，并且在后边36b的左部形成有后边凹进36e。开口35的右边和左边为曲线，它们大致沿着靠近开口35的边36的墨管44a、44b、44c、44d所限制的形状。
如图10所示，当打印头10和托架11移动到左界限或右界限时，墨管44a、44b和FPC50或墨管44c、44d和FPC51从左支架或右支架22、23中突出出来。为了允许这样的突出，如图5和6所示，侧支架22、23呈台阶状以在侧支架22、23和盖30之间形成开口22b、23b。
如图7和9所示，导向装置37设在盖30的开口35的边36上以向下引导管44a-44d和FPC50、51，并且当托架31在左右方向上移动时防止它们从开口35中向上突出出来。
如图8所示，导向装置37具有倾斜部分37a和水平的升高部分37b，其中倾斜部分向上倾斜到盖30的开口35，水平升高部分37b从倾斜部分延伸到开口35。导向装置37沿着边36的周边形成，在向上的方向逐渐变细。因此，导向装置37具有上面描述的导向功能，并且具有加强盖30并最终加强打印单元支架18的功能。开口35的前边36a在左右方向的中心处向后略微延伸，这个延伸部分定位于墨管44a-44d的锁紧装置45、47和FPC50、51的锁紧装置46、48上面。
如图2、4、6、9和11所示，维护机构16包括用来擦拭打印头10的表面的擦拭器80，两个罩81(每个罩密封四个喷嘴阵列10a-10d中的两个)，驱动擦拭器80和罩81的驱动马达82，和其上安装有擦拭器80、罩81和驱动马达82的安装板84。擦拭器80和两个罩81并排放置在靠近支架20底部的左右方向上，并且以在垂直方向上可移动的形式安装在安装板84上。驱动马达82放置在支架20后侧的外部，它的轴在垂直方向上并且马达限定在支架20的上端和下端范围之内。
如图9和10所示，开口21c形成在支架20的底板21a(在右侧)上，其位置对应于维护机构16。当安装板84固定在底板21a上时，安装板84盖住开口21c和擦拭器80，并且安装在安装板84上的罩81从开口21c伸出到支架20底部的附近。
如图2、5、6所示，宽度比支架20小的馈纸机构4放置在支架20的后侧。纸张传送机构15的馈纸马达70放置在馈纸机构4的左侧，而托架移动机构13的托架马达60放置在馈纸机构4的右侧。馈纸马达70和托架马达60安装到支架20的后部。维护机构16的驱动马达82放置在靠近托架马达60的附近，所以如图4所示，它们在高度方向上部分重叠。
如图11所示，维护机构16包括与擦拭器80和罩81连接的凸轮90，抽墨的抽墨泵91，从擦拭器80、罩81和墨接受器(未示出)通过抽墨管92e延伸到抽墨泵91的抽墨管92a-92d，可有选择地将抽墨管92a-92d中的一个与抽墨管92e连接的抽墨转换机构93，具有齿轮94a-941的、可以将驱动力从驱动马达82传递给凸轮90的凸轮驱动系统，具有齿轮94a-94g、94o的、可以将驱动力从驱动马达82传递给抽墨泵91的泵驱动系统，和具有齿轮94a-94n、可以将驱动力从驱动马达82传递给抽墨转换机构93的抽墨转换驱动系统。擦拭器80、罩81和驱动马达82与凸轮90、抽墨泵91、抽墨管92a-92e、抽墨转换机构93和齿轮94a-94o一起安装在安装板84上，它们以单元的形式形成了维护机构16。
凸轮90、抽墨泵91、抽墨管92a-92e、抽墨转换机构93和齿轮94a-94o的摆放形式使得它们在垂直方向上具有小尺寸，并且当安装板84固定到支架20上时，它们大多放置在支架20的底部。齿轮94e-94g形成了行星齿轮系，摆齿轮94g与齿轮94f或94o啮合以促动凸轮90、抽墨转换机构93、或促动抽墨泵91。
当打印头10停在其原始位置时(右边的界限)，在驱动驱动马达82时，罩81上升并且从下面密封喷嘴阵列10a-10d以防止墨干燥。在这种状态下，通过喷嘴10a-10d抽吸变硬的墨和微小的异物来清洁打印头10。随后，擦拭器80升起并且打印头10移动从而擦拭器80擦拭打印头的表面以在清洁过程中将沉积在打印头上的墨去掉。
在喷墨打印机3中，喷嘴阵列10a-10d以面向下的形式放置，并且打印头10将墨向下喷到纸张上。擦拭器80和罩81放置在支架20的下部，在打印单元14的平面视图中，驱动马达82放置在支架20后部的外面，并且被限制在支架20的上端和下端之间。可以有效地利用支架20后面的空间来安装驱动马达82，从而可以减小支架20和维护机构16的垂直尺寸。
另外，由于放置驱动马达82使得它的轴在垂直方向上，包括多个齿轮94a-94d的、用来将驱动马达82的驱动力传递给擦拭器80和罩81的动力传递机构在垂直方向上制造得较薄。另外，给打印头10提供墨得墨盒43a-43d安装在打印单元14的外面。这样，就减小了支架20和维护机构16的垂直尺寸，并且打印机3在垂直方向上制造得尽可能紧凑。
开口21c形成在支架20的底板21a上，其位置对应于维护机构16。维护机构16具有固定在底板21a的下表面上的安装板84，并且驱动马达82安装在安装板84的部分84a上，这部分从支架20向后伸出。驱动马达82可以很容易并可靠地安装在支架20后部外面的伸出部分上，在打印单元14的平面视图中，马达的轴在垂直方向上。通过开口20c，擦拭器80的位置使得它可以擦拭打印头10的表面并且罩81的位置可以密封喷嘴阵列10a-10d。
擦拭器80、罩81、驱动马达82、凸轮90、吸墨泵91、吸墨管92a-92e、吸墨转换机构93、和齿轮94a-94o安装在安装板84上形成了作为一个单元的维护机构16。维护机构16制造得很紧凑从而通过将安装板84固定在底板21a上就可以很容易地将其装配到打印单元14上。由于在设计擦拭器80和罩81时它们可以从开口21c伸出到支架20底部附近，因此可以相对于支架20中的打印头10对它们进行正确定位。
宽度比支架20小的馈纸机构4放置在支架20的后面。纸张传送机构15的馈纸马达70放置在馈纸机构4的左侧，托架移动机构13的托架马达60放置在馈纸机构4的右侧。馈纸马达70和托架马达60安装在支架20的后面。如图4所示，维护机构16的驱动马达82放置在靠近托架马达60的地方从而在高度方向上它们彼此部分重叠。通过对支架20后面馈纸机构4两侧的空间进行有效地利用，打印机3在垂直方向上可以象在水平方向上一样制造得很紧凑。
维护机构16的驱动马达82可以不放置在靠近支架20的外部，而是放置在支架20前面或右侧的外部，同时使它的轴在垂直方向上并且马达不从支架20的上端和下端延伸出来。在这种情况下，设计安装板84使得它从支架20向前或向右延伸以允许驱动马达82安装在延伸部分。
图12是根据本发明第二个实施例的多功能设备101的透视图。如图12所示，多功能设备101呈盒状并且包括平板式扫描仪500和放置在扫描仪500正下方的喷墨打印机300，其中扫描仪500具有平板式阅读器350。更具体地说，图12中的多功能设备101呈盒状并且在左右方向上比在前后方向上长，在垂直方向上比在左右方向上短。馈纸盘400用来将纸张(未示出)馈送到喷墨打印机300内，它向上敞开，放置在多功能设备101的后面。
位于多功能设备101顶部的扫描仪500在平面图中是长方形并且具有平板式阅读器350。在平板式阅读器350后面的下部设有轴承(未示出)，该轴承装配到盖200上的铰链220中。平板式阅读器350绕着装配到铰链220中的轴承相对于喷墨打印机300转动。
喷墨打印机300放置在扫描仪500的正下方，它包括基底100和盖20，在基底100上安装着各种板和打印单元140，而盖20则把各种板和打印单元140盖住。打印单元140具有和第一个实施例的打印单元14几乎同样的结构。基底100具有墨盒底座420，在多功能设备101的前面四个储存墨的墨盒430安装在墨盒底座420上。四个墨盒430从多功能设备101的前面插入到它的后面，并且每个墨盒430都呈薄盒状，在插入方向上较长。黄、洋红、青和黑色墨存储在四个墨盒430中。这些墨盒430在水平方向上并排放置并且大致相互平齐，可以将它们从多功能设备101的前面移走。如图17所示，与管440(图15)连接的墨针(未示出)插入到每个墨盒430的后表面中，墨通过管440提供给打印头(未示出)。
现在参考图13到图16描述喷墨打印机300的结构。图13是多功能设备101的透视图，其中已经移走了扫描仪500，图14是它的平面图。图15是示出了基底100上打印机300主要部件布局的平面图。图16是基底的透视图，基底上安装着打印机300的部件。如图13和14所示，当从多功能设备101中移走扫描仪500后，就暴露出排出部分270和四个墨盒430，其中送入打印机3中的纸从排出部分排出，而墨盒则放置在排出部分270下面。打印机300具有墨盒底座420，基底100和盖20，在基底100上安装着打印机300的部件，而盖200则放置在基底100上以将各个部件盖住。
馈送纸张的馈纸盒400设在打印机3的后面。馈纸盒400具有向上敞开的开口400a以在某个角度支撑纸张。馈纸盒400具有馈纸辊650以将纸张送入打印机300。尽管在排出部分270附近没有提供输出盘，在墨盒430的上表面形成的肋250起到输出盘的作用。肋250从墨盒430的上表面430a向上伸出到排出部分270。肋250的形状象在墨盒430插入方向上延伸的长方形板。在每个墨盒430的边上形成一对肋250，它们在垂直于插入方向的方向上正对。肋250相对于纸张输送方向的上游部分被制成部分倾斜式样从而可以在肋250上平稳地引导纸张并且支撑纸张。
盖200具有切掉部分210，其形状类似于有角的C形，并且具有切掉部分210外围所限定的三个壁。对着打印机3后面的壁由纸张从中排出的排出部分210形成。在切掉部分210的左边和右边上所限定的左壁210a和右壁(在图上看不到)持续到左壁420a和右壁(在图上看不到)，左壁420a和右壁从墨盒底座420的左边和右边直立向上。在盖200的后边设有一对铰链220，铰链与扫描仪500的轴承(未示出)配合。
如图16所示，基底100呈盒状并且在平面图中大致为正方形，它具有墨盒底座420，墨盒底座420比周围低，位于打印机3的前面。墨盒底座420为长方形，在前后方向上它占据了基底100的三分之一，在左右方向上它跨过整个基底100。左壁420a和右壁(在图上看不到)从墨盒底座420的左边和右边直立向上。
在墨盒底座420后边的基底100上形成有打印单元底座170和吸墨器底座180。控制多功能设备101操作的主板110安装在打印单元底座170下面的内部，打印单元140安装在打印单元底座170上。从墨盒430供给打印头的墨会产生一些废墨，这些废墨由废墨吸收器150(图15)所吸收，废墨吸收器安装在吸墨器底座180上。这里的废墨是指在清洗时从打印头所吸取的墨和冲洗时打印头所排出的墨。分离壁160将墨盒底座420与主板110和吸墨器底座180分开，以防止废墨吸收器150所吸收的墨进入主板110和墨盒底座180。分离壁160还防止墨盒430泄露的墨进入主板110。
更具体地说，在分离壁160后面，打印单元底座170位于分离壁450的左侧，而吸墨器底座180位于分离壁450的右侧。分离壁450介于打印单元底座170和吸墨器底座180之间，并且从分离壁160大致中间的部位以垂直于分离壁160的形式向打印机300后面延伸。打印单元底座170和吸墨器底座180共享分离壁450。打印单元底座170由基底100的顶面形成，分离壁450延续到基底100的顶面。打印单元底座170在基底100的下侧凹进。吸墨器底座180由基底100的底面和分离壁450形成，分离壁450延续到基底100的底面。吸墨器底座180在基底100的上侧凹进。
换言之，打印单元底座170和吸墨器底座180相对于位于其间的分离壁450在相反方向上垂直地凹进。墨盒底座420和打印单元底座170形成为台阶状。墨盒底座420和吸墨器底座180由介于其间的分离壁160分开，墨盒底座420大致与吸墨器底座180的底面平齐。打印单元140安装在打印单元底座170上，废墨吸收器150安装在吸墨器底座180上，而主板11安装在打印单元底座170的下面。
如图15所示，在喷墨打印机3中的基底100上安装着墨盒130，控制多功能设备101操作的主板110，控制传真(未示出)和电话线之间连接的网络控制单元板(今后称之为“NCU板”)，电源板130，打印单元140，吸收打印单元140中废墨的废墨吸收器150。除了打印单元140以外的组件430、110、120、130、150都安装在基底上，所以从图15的平面图看，或在高度方向上它们彼此不重叠。
更具体地说，主板110和废墨吸收器150放置在四个墨盒430的正后方(在图15中在四个墨盒430的正上方)，这些墨盒从打印机300的前面(图4的下侧)插入。主板110和废墨吸收器分别放置在左侧和右侧。主板110大致为长方形，它几乎延伸到打印机300的后端。废墨吸收器大致为长方形，它向打印机300的后侧延伸，一直延伸到主板100长度的一半处。NCU板120和电源板130放置在废墨吸收器的正后方。NCU板120挨着主板110，相对于主板110而言，电源板130放置在NCU板120的相对一侧。
打印单元140放置在主板110和废墨吸收器150上，它盖住主板110的一部分，把废墨吸收器150完全盖住。连接到每个墨盒430上的每根管440连接打印单元140中的打印头(未示出)，从而从墨盒430向打印头供墨。供给打印头的墨从打印头的喷嘴中喷到纸张上。每根管44从相应的针开始延伸，而针穿透相应墨盒430的后侧表面430b。管440以成对的形式束在一起，一对指向右侧，另一对指向左侧，从而不妨碍纸张输送通道750。随后，每对管440向上，然后向内，最后到达打印头中。纸张输送通道750穿过打印单元440，位于纸张输送通道750上面的打印头将墨喷到纸张上以进行打印。
如上所述，墨盒430、主板110和废墨吸收器150安装到同一平面上从而它们在高度方向上彼此不重叠。另外，设计这些组件使得它们可以有效地使用扫描仪500的范围，并且设计它们使之具有相对大的面积和相对小的厚度。因此，减小了打印机3的厚度，即垂直尺寸。更进一步，设计这些部件使得在将扫描仪500放在打印机300上时，扫描仪500可以覆盖住它们中的大部分。因此，可以将打印单元140的面积减小到平板式扫描仪所需要的最小面积。最终，将多功能设备101制造得很紧凑。
在象上面所描述的那样将所有部件安装在基底100上后，将盖200放在基底100上，就得到了图13所示的喷墨打印机300。这时，如图17所示，墨盒430的上表面大致与废墨吸收器150的上表面平齐。从而根据墨盒430的尺寸(容量)调节废墨吸收器150的废墨吸收容量。另外，打印单元140的下表面与废墨吸收器的上表面彼此接近，而墨盒430的上表面与废墨吸收器15的上表面几乎平齐。因此，打印单元140，废墨吸收器150和墨盒430放置成具有最小的闲置空间，同时给打印单元140排出的纸张提供存放空间。存放空间允许已经通过排出辊的纸张从纸张输送通道中落下并且停留在那里而不会被随后排出的纸张推出。
另外，由于墨盒430放置在排出部分270的下面，可以适当调节打印头喷嘴表面和每个墨盒430中墨表面之间的水位差以从喷嘴表面喷出理想量的墨。另外，由于具有较小垂直尺寸的墨盒430并排放置，不论墨已经消耗了多少，它们之间的水位差变化都被最小化。因此，从最初使用墨盒430中的墨一直到墨用完，打印头上始终稳定地施加着负压，从而减轻了剩余墨对打印头喷出性能的影响。
如上所述，在根据第二个实施例的多功能设备101中，存储墨的墨盒430具有较小的尺寸并且放置在纸张排出部分270的下面。因此，喷墨打印机300可以制造得较薄，还减小了喷墨打印机300与厚度方向相垂直方向上的面积。另外，由于墨盒430在水平方向上并排放置，不会增加打印机300的厚度，喷墨打印机300可以制造得较薄。更进一步，由于墨盒430是从打印机300的前面可拆除的，可以很容易地将它们从打印机300上拆除。
在墨盒430的上表面430a上设有肋250，它们向排出部分270伸出，并且从排出部分270排出的纸张在肋250上被引导到外面。由于不需要提供输出盘，喷墨打印机3很紧凑并且结构简单。
另外，将墨盒430与主板110和废墨吸收器150分开的分离壁160在存在来自墨盒430的墨泄露时可以防止这些墨进入主板110。分离壁160还防止废墨流向墨盒430。另一个分离壁450将废墨吸收器150与主板110分开，防止废墨进入主板110。更进一步，由于墨盒430的上表面几乎与废墨吸收器150的上表面平齐，可以根据墨盒430的尺寸(容量)调节废墨吸收器150的废墨吸收容量。
现在参考图18到图23描述根据本发明第三个实施例的多功能设备111。在第三个实施例中，除了喷墨打印机301设有输出盘271和介质板800、810以外，多功能设备111基本上与第二个实施例的多功能设备101具有相同的结构。在第三个实施例中，与第二个实施例相同的元件被赋予相同的附图标记，并且已经在第二个实施例中描述过的元件在这里就不重复描述了。这里将详细描述扫描仪500的结构和提供给打印机301的驱动马达的位置关系。
如图19所示，四个墨盒430(图22)安装在多功能设备111基底100的前面，它们被盖260全部盖上。盖260包括第一盖260a和第二盖260b，第一盖260a可移动地放置在四个墨盒430上，第二盖260b可相对于枢轴230(图20)转动，它设在第一盖260a的前沿。
另外，如图20所示，输出盘271放置在输出部分270相对于纸张输送通道750纸张输送方向的下游。在图18和图19中略去了输出盘271。如图20所示，输出盘271连接在切掉部分210的外围，同时与左壁210a和右壁(在图中看不到)之间具有微小的间隙。输出盘271放置在墨盒430的上面，它的下游端(图20中的左端)向上翘起。
几乎与第一个实施例的打印单元40具有完全相同结构的打印单元140放置在馈纸盘400和输出盘271之间，它与用双点化线示出的纸张输送通道750部分重叠。在打印单元140中设有托架马达600以驱动托架在左右方向上进行往复运动。托架马达600从外面连接到打印单元140的后部，它的轴指向前方，并且它不从打印单元140的上端和下端伸出。
如图21和22所示，馈纸马达700设在主板110上面的一个位置并且正在打印单元140的后面，马达700的轴指向左方并且马达不从打印单元140的上端和下端伸出。馈纸马达140将纸送入打印机301，沿着纸张输送通道750传送纸张，并且从排出部分270将纸张排出到输出盘271上。能够以高速进行驱动的低噪音马达用作馈纸马达700。
现在参考图20到图23描述扫描仪500的结构。图20和21分别是多功能设备11的右视图和左视图。图22是示意性平面图，它示出了多功能设备111组件的布局，图23是多功能设备111的前视图。如图20和21所示，扫描仪500具有平板式阅读器350，它可以相对于打印机301转动，并且平板式阅读器350设有文件玻璃360，文件以文字向下的方式放置在文件玻璃360上。文件玻璃360上覆有盖370，盖370可转动地放置在文件玻璃360上，接触图像传感器450放置在文件玻璃360的正下方用来读取文件玻璃360上的文件的文字。扫描仪500设有自动馈纸器(未示出)，文件玻璃360包括第一块小玻璃360a和第二块大玻璃260b，这两块玻璃与自动馈纸器馈送来的文件文字表面接触。第一和第二块玻璃360a、360b在垂直于文件输送方向(图22中的垂直方向)的方向并排放置，在它们下侧的导轨365将两块玻璃连接起来，导轨365跨过第一和第二块玻璃360a、360b。
如图20到23所示，接触图像传感器450在图20和21中的左右方向上延伸，在平面图(图22)中的扫描仪500右侧下方的驱动马达380驱动传感器450沿着在图22左右方向延伸的轴440进行扫描。更具体地说，驱动马达380放置在所产生的多余空间内，该空间位于接触图像传感器450和文件玻璃360的下面、墨盒430的上面。驱动马达380和打印单元140布置在水平方向上，从而在高度方向上驱动马达380与打印单元140部分重叠。适于图像传感器450位置控制的步进马达或混合马达用作驱动马达380。图像传感器450由正在图像传感器450下面的基底件460支撑，并且图像传感器450可以和基底件460沿着轴440一起移动。与图像传感器450类似，基底件460在图20和图21的左右方向上延伸，并且在靠近基底件460两端的位置设有促动件470。这样，图像传感器450沿着轴440进行扫描，同时它的两端与导轨365接触，导轨连接第一和第二块玻璃360a、360b并且被文件玻璃360等间距分开。
如图21到图23所示，在多功能设备111的前视图(图23)中，打印机301排出部分270的左侧设有具有连接器800a、810a的多个介质板800、810。诸如COMPACTFLASH(Sandisk公司商标)、SMARTMEDIA(Toshiba商标)、MEMORY STICK(Sony商标)等外部存储介质插入到连接器800a、810b中。更具体地说，两个介质板800、810设在排出部分270的与图像传感器450的驱动马达380相对的一侧。具有连接器800a的介质板800上形成有为COMPACTFLASH准备的槽，该槽最宽，设在底部，具有连接器810a的介质板810上形成有为SMARTMEDIA和MEMORY STICK准备的槽，这些槽设在介质板800的上面。沿水平方向放置的介质板800、810在垂直方向上堆叠。
通过将外部存储介质插入连接器800a、810a，扫描仪500读取的图像数据可以储存在外部存储介质中，或者储存在外部存储介质中的数据可以用打印机301打印在纸张上。从下向上，最宽的COMPACTFLASH，最窄和最长的MEMORY STICK，以及比MEMORYSTICK宽而且是最薄的SMARTMEDIA可以插进连接器800a、810a。换言之，这些外部存储介质从上向下以表面积增加的顺序插入。因此，当从多功能设备111的顶部观察时，可以很容易检查插入的是哪种外部存储介质。另外，大致在水平方向上延伸的介质板800、810允许用户看到介质的商标表面并且以右侧向上的方式插入介质。因此，外部存储介质可以既容易又可靠地插入介质板800、810中并从其上取下。
如图22所示，在多功能设备111的平面图中，图像传感器450的驱动马达380和主板110放置在基底100从左上角到右下角的对角线上。由于在多功能设备111中驱动马达380和主板110放置得彼此尽可能远，主板110更不可能受到驱动马达380转动所引起得噪音的影响。另外，移动托架(未示出)的托架马达600、将纸张送入打印机301的馈纸马达700、以及移动图像传感器450的驱动马达380彼此分开放置并且它们的轴指向不同方向。这样，这些相对需要较大空间的马达600、700、380就可以装配在紧凑的多功能设备111的有限空间内。更进一步，相对较重的马达600、700、380彼此分开放置使得多功能设备111具有较好的重量平衡和稳定条件。
如上所述，在根据本发明第三个实施例的多功能设备111中，移动扫描仪500的图像传感器450的驱动马达380和喷墨打印机301的打印单元140在水平方向上放置，同时图像传感器450与打印单元140在高度方向上部分重叠。托架马达600和馈纸马达700从外面连接到打印单元140的后面，并且马达不从打印单元140的上端和下端向外伸出。由于打印单元140和马达380、600、700在高度方向上占据了最小空间，打印机301可以制造得既薄又紧凑。另外，墨盒430放置在驱动马达380和排出部分270的下面，并且打印机301的各个部件放置在墨盒430和扫描仪500之间的剩余空间内。这样，多功能设备111可以制造得既薄又紧凑。
另外，相对需要较大空间的托架马达600、馈纸马达700和移动图像阅读器450的驱动马达380彼此分开并且装配到有限的空间内。因此，扫描仪500和打印机301的功能可以在具有紧凑主体的多功能设备111中实现。
另外，由于安装在基底100上的主板110和移动图像传感器450的驱动马达380彼此分开放置在多功能设备111中，主板110更不可能受到驱动马达380转动所引起的噪音的影响。
另外，移动图像传感器450的驱动马达380放置在纸张排出部分270的一侧，而具有连接器使得外部存储介质可以可拆卸地插入的介质板800、810放置在排出部分270的另一侧。在排出部分270两侧的剩余空间得到有效地使用，这使得打印机301既薄又紧凑。
只要不是由于引入其它部件而对位置和结构施加了限制，在多功能设备111的前视图中，介质板800、810可以放置在排出部分270的右侧而移动图像传感器450的驱动马达380可以放置在它的左侧。尽管每个介质板800、810都水平放置，也可以让它们在垂直方向延伸。如果需要，第三个实施例中所示出的各个部件的布局也可以改变。
在上面描述的实施例中所描述的本发明一个或多个特征可以结合起来施加到喷墨打印机中以使得打印机主体尽可能得薄且紧凑。例如，在喷墨打印机中，如第一个实施例所描述的，维护机构连接打印单元的底部，而维护机构的驱动马达连接到打印单元的后部，并且诸如打印单元、主板、废墨吸收器和墨盒等部件象第二个实施例所描述的那样放置在基底上以使得所浪费的空间最小，而在节省打印机垂直方向上空间的同时将扫描仪的驱动马达、托架马达和打印机的馈纸马达彼此分开放置。通过使喷墨打印机具有本发明的所有这些节省空间的特征，喷墨打印机和包括喷墨打印机在内的多功能设备可以有效地制造得既薄又紧凑。
尽管已经参考特定的实施例描述了本发明，对实施例的描述只是示意性的，不能将其理解为限制了本发明的范围。对本领域技术人员来讲无须偏离本发明的精神和范围就可以进行各种改进和变化。
权利要求
1.一种打印设备，包括托架，打印头安装在托架上；引导机构，它引导并且支撑在扫描方向上可以移动的托架；托架马达，它在扫描方向上移动托架；支架，引导机构和托架马达安装在它上面；维护机构，它包括擦拭器、罩、驱动马达和安装板，擦拭器用来擦拭打印头表面，罩用来密封打印头的喷嘴，驱动马达用来驱动擦拭器和罩，并且安装板用来在其上安装擦拭器、罩和驱动马达；其中安装板固定到支架底板的下表面上，维护机构的驱动马达放置在安装板的从支架向外延伸的部分上，驱动马达的轴指向下方，并且驱动马达不延伸出支架的上端和下端。
2.如权利要求1所述的打印设备，其中支架的底板上形成有一个开口，开口的位置对应于维护机构，并且擦拭器和罩通过底板的开口伸入支架的底部。
3.如权利要求1所述的打印设备，其中支架包括后板，该后板形成有狭槽，记录纸张通过该狭槽馈送到支架中，并且维护机构的驱动马达放置在后板的后面，位于狭槽相对于扫描方向的相对两侧中的一侧处。
4.如权利要求1所述的打印设备，进一步包括将记录纸张馈送给打印头的馈纸马达，其中馈纸马达和托架马达连接到支架相对于扫描方向的相对两侧，位于相对于纸张输送方向的上游位置，并且维护机构的驱动马达放置在馈纸马达或托架马达的附近。
5.如权利要求4所述的打印设备，其中维护机构的驱动马达的轴、馈纸马达的轴和托架马达的轴指向不同的方向。
6.如权利要求1所述的打印设备，其中维护机构进一步包括与擦拭器和罩连接的凸轮，用来从打印头抽吸墨的抽吸泵，和将驱动力从驱动马达有选择地传递给凸轮和抽吸泵的齿轮，其中凸轮、抽吸泵和齿轮安装在安装板上。
全文摘要
一种打印设备，包括托架，打印头安装在托架上；引导机构，它引导并且支撑在扫描方向上可以移动的托架；托架马达，它在扫描方向上移动托架；支架，引导机构和托架马达安装在它上面；维护机构，它包括擦拭器、罩、驱动马达和安装板，擦拭器用来擦拭打印头表面，罩用来密封打印头的喷嘴，驱动马达用来驱动擦拭器和罩，并且安装板用来在其上安装擦拭器、罩和驱动马达；其中安装板固定到支架底板的下表面上，维护机构的驱动马达放置在安装板的从支架向外延伸的部分上，驱动马达的轴指向下方，并且驱动马达不延伸出支架的上端和下端。
文档编号B41J2/165GK1817649SQ200610006269
公开日2006年8月16日 申请日期2003年3月26日 优先权日2002年3月28日
发明者山本英树, 久世和俊, 福冈睦生, 佐佐雅彦 申请人:兄弟工业株式会社