CN102161444B - 降低机构阻力的进纸式扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低机构阻力的进纸式扫描仪，包括：具有第一介质输送辊组的第一扫描单元；具有第二介质输送辊组的第二扫描单元，与第一扫描单元并列排列；驱动电机，设置在第一介质输送辊组和第二介质输送辊组之间；以及切换机构，用于根据驱动电机的旋向将驱动电机的动力择一地传递至第一介质输送辊组或第二介质输送辊组以降低机构阻力。在本发明中，通过增加一套进纸辊和出纸辊，并且使切换机构择一地将动力传递至需要工作的扫描单元，如此只会受到有取纸需要的进纸辊和出纸辊所产生的机构负载，使机构阻力比现有技术的机构有一定幅度的降低。

Description

降低机构阻力的进纸式扫描仪

技术领域

本发明涉及一种具有多个进纸口的进纸式扫描仪。

背景技术

在进纸式扫描仪中，若有多个进纸口，而只使用一个马达提供动力，一根辊传动取纸时，会累积起各个进纸口的机构阻力。机构阻力越大，对于马达扭矩的要求越高，相应的电路环境的要求也会提高。如果扭矩值不够，则产生卡纸的几率也会很高。

图1、图2、图3a和图3b示出了现有技术的具有两个进纸口的进纸式扫描仪。如图1至图3所示，进纸式扫描仪具有两个进纸口11’、12’，对应不同的进纸口11’、12’，有两个感光成像元件13’、14’。由一个马达15’提供动力，经过齿轮组19’传动，由一根进纸辊16’抓取纸张。从动辊17’、18’起到压纸作用，即使没有进纸时，也是与进纸辊16’紧贴在一起。

当任一进纸口11’或12’进纸时，即使另一个进纸口没有进纸，而进纸辊还是会同时受到两个进纸口的阻力，该阻力一端来自于纸张与进纸辊的摩擦，另一端来自于从动辊与进纸辊的摩擦。即使从动辊采用金属面，摩擦力较小，但是仍然给进纸增加了机构阻力。

上述进纸式扫描仪中，机构阻力较大，对于马达扭矩的要求大，相应的电路环境要求也会提高，并由此会产生较大的噪音及热量。

同时，纸张扫描和胶片扫描时的扫描速度不同，却又使用同一个拾取辊抓取纸张，这就要求马达在两种扫描模式下采用不同的运行速度，从而使扭矩输出情况更为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低机构阻力的进纸式扫描仪。

为此，本发明一方面提供了一种进纸式扫描仪，包括：具有第一介质输送辊组的第一扫描单元；具有第二介质输送辊组的第二扫描单元，与第一扫描单元并列排列；驱动电机，设置在第一介质输送辊组和第二介质输送辊组之间；以及切换机构，用于根据驱动电机的旋向将驱动电机的动力择一地传递至第一介质输送辊组或第二介质输送辊组以降低所述第一介质输送辊组或第二介质输送辊组进纸时的阻力。

进一步地，上述切换机构包括：过渡齿轮，与设置在驱动电机上的电机齿轮啮合传动并且相对于电机齿轮的位置是固定的；摆动臂，围绕过渡齿轮的转动中心是可枢转的；第一齿轮，设置在摆动臂上，与过渡齿轮啮合传动并且在驱动电机沿第一方向转动时适于与第一介质输送辊组上的齿轮啮合传动；以及第二齿轮，设置在摆动臂上，与第一齿轮啮合传动并且在驱动电机沿与第一方向相反的第二方向转动时适于与第二介质输送辊组上的齿轮啮合传动。

进一步地，上述第一齿轮和第一介质输送辊组的齿轮之间的传动比异于第二齿轮与第二介质输送辊组的齿轮之间的传动比。

进一步地，上述切换机构包括：第一单向离合器，设置在驱动电机与第一介质输送辊组之间的传动路径上；第二单向离合器，设置在驱动电机和第二介质输送辊组之间的传动路径上；其中，第一单向离合器和第二单向离合器均与驱动电机的旋向择一适配。

更进一步地，上述第一单向离合器和第二单向离合器均为单向轴承。

进一步地，上述进纸式扫描仪还包括用于检测进纸状态的第一传感器和第二传感器，以及用于根据所述第一传感器和第二传感器提供的进纸信号控制所述驱动电机旋向的控制装置，其中，第一传感器设置在第一扫描单元上，第二传感器设置在第二扫描单元上。

根据本发明的另一方面，提供了一种进纸式扫描仪，包括用于扫描薄片介质的第一扫描单元和用于扫描厚度介质的第二扫描单元，其中，至少第二扫描单元相对于进纸辊和出纸辊的位置是活动的。

进一步地，上述第二扫描单元包括安装支架、固定至安装支架上的扫描头、弹性支撑在安装支架上的对应于进纸辊和出纸辊的两从动辊、以及将安装支架向下偏压的弹性元件，其中，安装支架上设有用于限定安装支架的最下端位置的定位部。

进一步地，上述第一扫描单元相对于进纸辊和出纸辊的位置是活动的。

进一步地，上述第一扫描单元和第二扫描单元二者之一处于紧压进纸辊和出纸辊的工作状态，另一个则处于脱离进纸辊和出纸辊的抬升状态。

进一步地，上述第一扫描单元和第二扫描单元的位置根据进纸状态触发而改变。

在本发明中，通过增加一套进纸辊和出纸辊，并且使切换机构择一地将动力传递至需要工作的扫描单元，如此只会受到有取纸需要的进纸辊和出纸辊所产生的机构负载，使机构阻力比原来的机构有一定幅度的降低。

除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1示出了现有的进纸式扫描仪的立体外观示意图；

图2示出了现有的进纸式扫描仪的内部结构示意图；

图3a示出了图1所示进纸式扫描仪的传动***的原理示意图；

图3b示出了图1所示进纸式扫描仪的传动***的俯视图；

图4示出了根据本发明第一实施例的减小机构阻力的进纸式扫描仪的传动***的原理示意图，其中，切换机构与第一扫描单元传动连接；

图5示出了图4所示进纸式扫描仪的传动***的原理示意图，其中，切换机构与第二扫描单元传动连接；

图6示出了图4所示进纸式扫描仪的传动***的第一实施例的原理示意图，其中，切换机构与第一扫描单元传动连接；

图7示出了图6所示进纸式扫描仪的传动***的第一实施例的原理示意图，其中，切换机构与第二扫描单元传动连接；

图8示出了图6所示进纸式扫描仪的传动***的切换机构的结构简图，其中，切换机构与第一扫描单元传动连接；

图9示出了图8所示进纸式扫描仪的传动***的切换机构的结构简图，其中，切换机构与第二扫描单元传动连接；

图10示出了图8所示进纸式扫描仪的传动***的第二实施例的原理示意图，其中，切换机构与第一扫描单元传动连接；

图11示出了图8所示进纸式扫描仪的传动***的第二实施例的原理示意图，其中，切换机构与第二扫描单元传动连接；

图12示出了根据本发明第二实施例的减小机构阻力的进纸式扫描仪的浮动扫描单元的原理示意图；

图13示出了图12所示进纸式扫描仪的浮动扫描单元的结构示意图，其中，浮动扫描单元处于非工作位置；

图14示出了图13所示进纸式扫描仪的浮动扫描单元处于工作位置的示意图；

图15示出了根据本发明第三实施例的减小机构阻力的进纸式扫描仪的浮动扫描单元的原理示意图；以及

图16示出了图15所示浮动扫描单元的结构简图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图4和图5示出了根据本发明第一实施例的减小机构阻力的进纸式扫描仪的传动***的原理示意图。如图4和图5所示，进纸式扫描仪包括：并列设置的第一扫描单元10和第二扫描单元20、在所述第一扫描单元10和第二扫描单元20之间设置的驱动电机30、以及与第一扫描单元10和第二扫描单元20择一地传动连接的切换机构40。

第一扫描单元10包括第一介质输送辊组11、以及检测待扫描介质的第一传感器12。第二扫描单元20包括第二介质输送辊组21、以及检测待扫描介质的第二传感器22；切换机构40根据第一传感器12和第二传感器22提供的进纸信号在所述第一介质输送辊组11和第二介质输送辊组21之间切换动力以降低进纸时的机构阻力。

如图4所示，当第一扫描单元10的第一传感器12检测到待扫描的薄片介质时，切换机构与第一介质输送辊组11传动连接，实现第一扫描单元的进纸操作。

如图5所示，当第二扫描单元20的第一传感器22检测到待扫描的薄片介质时，切换机构与第二介质输送辊组21传动连接，以实现第二扫描单元的进纸操作。

优选地，第一扫描单元用于扫描纸张、相片等普通薄片介质场合，第二扫描单元用于扫描胶片、电路板等需要保持卡（holder）加以额外固定的场合。

图6和图7示出了进纸式扫描仪的传动***的第一实施例的原理示意图，图8和图9示出了图6所示进纸式扫描仪的切换机构的结构简图。结合参照图6至图9，切换机构包括：过渡齿轮42，围绕过渡齿轮42的转动中心可枢转的摆动臂43，设置在所述摆动臂43上的第一齿轮44，设置在所述摆动臂上的第二齿轮45。

过渡齿轮42与设置在驱动电机30上的电机齿轮31啮合传动并且相对于电机齿轮31的位置是固定的。第一齿轮44与过渡齿轮42啮合传动，并且适于与第一介质输送辊组11上的齿轮11a啮合传动。第二齿轮45与第一齿轮44啮合传动，并且适于与第二介质输送辊组21的齿轮21a啮合传动。

如图6所示，当驱动电机30逆时针方向（第一方向）转动时，摆动臂43围绕过渡齿轮42的轴逆时针偏转，直到第一齿轮44与第一介质输送辊组11上的齿轮11a啮合传动。如图7所示，当驱动电机30顺时针方向（第二方向）转动时，摆动臂43围绕过渡齿轮42的轴顺时针方向偏转，第一齿轮44脱离与齿轮11a的啮合，直到第二齿轮45与第二介质输送辊组21的齿轮21a啮合传动。

如此，通过控制驱动电机的转向，使摆动臂43偏转，接触需要进纸的辊组，脱离不需进纸的辊组，从而达到在进纸式减小机构阻力的目的。同时，接触的齿轮不同，则有不同的传动比，更有利于调整驱动电机转速以达到最佳输出。

例如，原来需要控制电机运转818转/分钟来驱动第一介质输送辊组，通过设置传动比，则只需要电机运转409转/分钟（传动比i1=2）即可以达到同样的扫描速度。而马达运转速度越慢，输出的扭矩值越大，有利于防止卡纸的产生，如此可以选择更小输出的马达，从而达到降低成本的目的。

驱动电机转向的控制可以根据第一传感器和第二传感器提供的进纸信号来实现，例如，当第一传感器检测到进纸时，进纸式扫描仪的控制装置根据其输出的进纸信号控制马达逆时针转动，当第二传感器检测到进纸时，控制装置根据其输出的进纸信号控制马达顺时针转动。当然，驱动电机转向的控制也可以根据扫描操作人员提供的指示信号来完成。

在本实施例中，通过增加一套进纸辊和出纸辊，并且使切换机构择一地将动力传递至需要工作的扫描单元，如此只会受到有取纸需要的进纸辊和出纸辊所产生的机构负载，使机构阻力比原来的机构有一定幅度的降低。

在本实施例中，切换机构采用了机械离合器的形式，在其它实施例中，也可以采用手动离合器和电子离合器等实现动力切换的其它离合器形式。

图10和图11示出了图8所示进纸式扫描仪的传动***的第二实施例的原理示意图。如图10和图11所示，切换机构40包括：在驱动电机与第一介质输送辊组之间的传动路径上设置的第一单向离合器46和在驱动电机和第二介质输送辊组之间的传动路径上设置的第二单向离合器47。

同时，上述第一单向离合器46的设定旋向与第二单向离合器47的设定旋向满足以下要求：在驱动电机顺时针方向转动时，第一单向离合器工作、传递动力，第二单向离合器打滑，不传递动力；在驱动电机逆时针方向转动时，第二单向离合器工作、传递动力，而第一单向离合器打滑，不传递动力，如此，实现了驱动电机与第一介质输送辊组和第二介质输送辊组的传动连接。

本实施例与传动***的第一实施例相似，通过控制驱动电机的转动方向，实现了在第一介质输送辊组和第二介质输送辊组之间切换动力。

优选地，第一单向离合器和第二单向离合器均为单向轴承，从而使得传动路径简化。该单向轴承可以市购，在此不做详细说明。

图12示出了根据本发明第二实施例的减小机构阻力的进纸式扫描仪。如图12和图13所示，进纸式扫描仪包括第一扫描机构110和第二扫描机构120，其中，第一扫描机构110相对于进纸辊111和出纸辊112位置是固定的，第二扫描机构120相对于进纸辊111和出纸辊112位置是浮动的。

第二扫描机构120包括安装支架121、固定至安装支架上的位于安装支架121上的扫描头126（CIS）、弹性支撑在安装支架上的从动辊122和从动辊123、以及将安装支架121向下偏压的弹性元件124。

其中，从动辊122与进纸辊111相切配合，另一从动辊123与出纸辊112相切配合。安装支架121侧面设有定位部121a，以限定安装支架121的最下端位置。

在安装支架的最下端位置，从动辊122和进纸辊111、以及从动辊123和出纸辊112保持无压力接触状态。

在本实施例中，仅将第二扫描机构设置成浮动式，适应于一定厚度的扫描介质，例如载波片架（slide holder），此时，第二扫描机构的进纸阻力较大，设置成浮动后，进纸阻力降低的幅度较大。

本实施例中的扫描仪工作过程如下：

如图13所示，当待机状态或者第一扫描机构工作时，通过限位部121a的限位作用，将安装支架121限定在最下端位置，此时第二扫描机构的从动辊122、123与进纸辊111和出纸辊112不接触，或者即使接触，其压紧力也为零，该功能可通过利用机构的限位来实现该状态。

如图14所示，当第二扫描机构工作时，一定厚度的扫描介质（例如载玻片架）进入时，干涉到从动辊122、123，并将其抬高，同时抵压从动辊122、123，产生进纸压力，如此可完成进纸。此外，若载玻片架是利用导向贴片直接压着进纸辊和出纸辊，则无须依靠从动辊的压紧力，也可以实现进纸。

图15和图16示出了根据本发明第三实施例的减小机构阻力的进纸式扫描仪。如图15和图16所示，在本实施例中，进纸式扫描仪包括第一扫描机构110和第二扫描机构120，其中，第一扫描机构110和第二扫描机构120分别具有第一位置和第二位置，在第一位置，第一扫描机构110的从动辊和第二扫描机构120的从动辊分别远离进纸辊111和出纸辊112，不接触或即使接触压力也接近于零，在第二位置，第一扫描机构110的从动辊和第二扫描机构120的从动辊分别接近并压紧进纸辊111和出纸辊112，以便实现进纸和扫描功能。

可选地，当扫描仪在正常待机状态时，第二扫描机构120脱离进纸辊111和出纸辊112，第二扫描机构120对***不造成机构阻力。当感测到第二扫描机构120工作进纸时，使第一扫描机构110抬高并脱离进纸辊121和出纸辊122，而第二扫描机构下落并与进纸辊和出纸辊接触，如此可完成第二扫描机构120的进纸扫描功能，扫描完成后再回到待机状态。

在本实施例中，根据进纸状态来触发第一扫描机构和第二扫描机构，机构阻力始终处于最小状态，如此普遍适用于各种扫描介质。

根据进纸状态来触发第一扫描机构和第二扫描机构的位置改变可通过在扫描通道中设置挡板来实现。如图16所示，当第一扫描机构的扫描端口有扫描介质进入时，在扫描通道上设置一挡板124，当扫描介质125前端遇到挡板时，扫描介质将此挡板压下，则第一扫描机构落下，实现进纸扫描；当扫描完成时，此挡板在没有压力的情况下弹性复位，回复到初始位置，则挡纸板也依然回复到抬起状态。

在其它变型实施例中，上述挡板由驱动机构来驱动，并由进纸状态来确定驱动机构是否将挡板抬起或降下。在其它变型实施例中，上述扫描机构可以由其它的实现扫描机构位置上升或下降的机构来实现。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

附图标记说明

10 第一扫描单元                       20 第二扫描单元

30 驱动电机                           40 切换机构

11 第一介质输送辊组                   12 第一传感器

21 第二介质输送辊组                   22 第二传感器

42 过渡齿轮                           43 摆动臂

44 第一齿轮                           45 第二齿轮

31 电机齿轮                           11a、21a 齿轮

46 第一单向离合器                     47 第二单向离合器

110 第一扫描机构                      120 第二扫描机构

111 进纸辊                            112 出纸辊

121 安装支架                          122、123 从动辊

124 弹性元件                          121a 定位部

124 挡板                              125 扫描介质。

Claims (6)

1.一种进纸式扫描仪，其特征在于，包括：

具有第一介质输送辊组的第一扫描单元；

具有第二介质输送辊组的第二扫描单元，与所述第一扫描单元并列排列；

驱动电机，设置在所述第一介质输送辊组和第二介质输送辊组之间；以及

切换机构，用于根据所述驱动电机的旋向将所述驱动电机的动力择一地传递至所述第一介质输送辊组或第二介质输送辊组以降低所述第一介质输送辊组或第二介质输送辊组进纸时的阻力。

2.根据权利要求1所述的进纸式扫描仪，其特征在于，所述切换机构包括：

过渡齿轮，与设置在所述驱动电机上的电机齿轮啮合传动并且相对于所述电机齿轮的位置是固定的；

摆动臂，围绕过渡齿轮的转动中心是可枢转的；

第一齿轮，设置在所述摆动臂上，与所述过渡齿轮啮合传动并且在所述驱动电机沿第一方向转动时适于与所述第一介质输送辊组上的齿轮啮合传动；以及

第二齿轮，设置在所述摆动臂上，与所述第一齿轮啮合传动并且在所述驱动电机沿与所述第一方向相反的第二方向转动时适于与所述第二介质输送辊组上的齿轮啮合传动。

3.根据权利要求2所述的进纸式扫描仪，其特征在于，所述第一齿轮和第一介质输送辊组上的齿轮之间的传动比异于所述第二齿轮与所述第二介质输送辊组上的齿轮之间的传动比。

4.根据权利要求1所述的进纸式扫描仪，其特征在于，所述切换机构包括：

第一单向离合器，设置在所述驱动电机与第一介质输送辊组之间的传动路径上；

第二单向离合器，设置在所述驱动电机和第二介质输送辊组之间的传动路径上；

其中，所述第一单向离合器和第二单向离合器均与所述驱动电机的旋向择一适配。

5.根据权利要求4所述的进纸式扫描仪，其特征在于，所述第一单向离合器和第二单向离合器均为单向轴承。

6.根据权利要求1所述的进纸式扫描仪，其特征在于，还包括：用于检测进纸状态的第一传感器和第二传感器，以及用于根据所述第一传感器和第二传感器提供的进纸信号控制所述驱动电机旋向的控制装置，其中，所述第一传感器设置在所述第一扫描单元上，所述第二传感器设置在所述第二扫描单元上。

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