CN201174036Y - 用来提供双面打印功能的出纸机构及其相关打印机 - Google Patents

Abstract

一种用来提供双面打印功能的出纸机构及其相关打印机，出纸机构包含取纸轮以将记录媒体推送至第一路径；切换装置，用来切换至第一位置，使记录媒体由第一路径行进至第二路径或由第三路径行进至第四路径，且用来切换至第二位置，使记录媒体由第一路径行进至第三路径及齿轮组，用来在切换装置被切换至第二位置时，将记录媒体由第一路径推送至第三路径，且用来在切换装置被切换至第一位置时，将记录媒体由第一路径推送至第二路径或将记录媒体由第三路径推送至第四路径且推送至第一路径。通过切换装置及齿轮组使具有上述出纸机构的打印机在进行双面打印时，允许多个记录媒体同时在送纸路径中行进。打印机还包括机壳、取纸轮、显像系统及碳粉定着装置。

Description

用来提供双面打印功能的出纸机构及其相关打印机

技术领域

本实用新型涉及一种出纸机构及其相关打印机，尤其是涉及一种用来提供双面打印功能的出纸机构及其相关打印机。

背景技术

一般的使用者在需要以单面打印打印机对记录媒体进行单面的打印时，会将记录媒体需要打印的一面置入单面打印打印机中，以打印需要单面打印的记录媒体。然而，若面临将记录媒体的双面皆加以打印的需求时，则必须以手动的方式，将已打印过其中一面的记录媒体加以翻转，以置入单面打印打印机进行单面记录媒体的另一面的打印工作，达成将记录媒体的双面都加以打印的需求。若需要进行双面打印的记录媒体的需求量不大，则手动翻转记录媒体以进行双面打印所需的时间尚在可以负荷的程度，但若需要进行双面打印的记录媒体的需求量较大，则将记录媒体逐张加以旋转以进行双面打印的时间，将较只需进行单面打印之时激增许多，而造成使用者相当的不便。且除了单面打印打印机对于需要进行双面打印的记录媒体在耗费时间与人工成本上的不便以外，由于单面打印打印机是使用人工的方式来翻转记录媒体以完成双面打印的工作，因此很容易使得翻转后的记录媒体未打印的一面偏离其原本预定打印的位置，造成打印在记录媒体两面的图样的位置不一致，也会形成记录媒体成本的浪费。

因此，近年来拥有双面打印功能的打印机已逐渐成为打印机市场上的主流产品，在美国专利专利号6185381、6618577、4806979中分别揭露双面打印的技术，其大抵上为由打印机底部的置纸槽取纸后，若要执行双面打印功能，则会由出纸轮反转回拉进入双面打印的路径，也就是说先进行第一面的打印后，再将纸张拉回进行第二面的打印，而下一张纸张的打印则必须等待前一张纸张执行完先吐出再拉回的双面打印的送纸动作后方能被执行，如此一来便会降低双面打印的打印速度，使得双面打印的速度往往只有单面打印的一半，而降低产品在市场的竞争优势。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用来提供双面打印功能的出纸机构及其相关打印机，以解决上述的问题。

本实用新型的目的是这样实现的，即揭露一种用来提供双面打印功能的出纸机构，其包含有一取纸轮，用来将一记录媒体推送至一第一路径；一切换装置，用来切换至一第一位置，以使该记录媒体的行进由该第一路径切换至一第二路径或由一第三路径切换至一第四路径，且该切换装置用来切换至一第二位置，以使该记录媒体的行进由该第一路径切换至该第三路径；以及一齿轮组，用来在该切换装置被切换至该第二位置时，将该记录媒体由该第一路径推送至该第三路径，且该齿轮组用来在该切换装置被切换至该第一位置时，将该记录媒体由该第一路径推送至该第二路径或将该记录媒体由该第三路径推送至该第四路径且由该第四路径推送至该第一路径。

本实用新型还揭露一种具有双面打印功能的打印机，其包含有一机壳；一取纸轮，设置在该机壳内，该取纸轮用来将一记录媒体推送至一第一路径；一显像系统，设置在该机壳内，该显像系统用来于该第一路径将碳粉转印至该记录媒体；一碳粉定着装置，设置在该机壳内，该碳粉定着装置用来于该第一路径将碳粉定着于该记录媒体；以及一出纸机构，设置在该机壳内，该出纸机构包含有一切换装置，用来切换至一第一位置，以使该记录媒体的行进由该第一路径切换至一第二路径或由一第三路径切换至一第四路径，且该切换装置用来切换至一第二位置，以使该记录媒体的行进由该第一路径切换至该第三路径；以及一齿轮组，用来在该切换装置被切换至该第二位置时，将该记录媒体由该第一路径推送至该第三路径，且该齿轮组用来在该切换装置被切换至该第一位置时，将该记录媒体由该第一路径推送至该第二路径或将该记录媒体由该第三路径推送至该第四路径且由该第四路径推送至该第一路径；感测器，用来感测该记录媒体是否脱离该切换装置且进入该第三路径；以及控制单元，电连接于该感测器，该控制单元用来依据该感测器的感测结果控制该齿轮组将该记录媒体由该第三路径推送至该第四路径，且控制该切换装置由该第二位置切换至该第一位置。

本实用新型的优点在于，与现有技术相比，本实用新型由于运用切换装置来控制打印机达到单面或双面的打印功能，并通过特殊双面打印路径的设计来提升双面打印速度，由于在多张双面打印时，不需要有停止取纸或必须等待前一张纸张执行完先吐出再拉回的送纸动作的状况产生，因此本实用新型打印机的双面打印速度几乎会相等于单面打印时的速度，用于提升产品在市场的竞争优势。

附图说明

图1为本实用新型打印机的示意图；

图2为本实用新型记录媒体在打印机内的行进路径示意图；

图3为本实用新型打印机在执行单面打印时记录媒体的行径路径的示意图；

图4至图7为本实用新型打印机在执行连续双面打印时记录媒体的行径路径的示意图。

主要元件符号说明

50激光打印机            51记录媒体

511第一记录媒体         512第二记录媒体

513第三记录媒体         52机壳

53显像系统              54有机感光导体

56布电轮                58光学扫描装置

60碳粉匣                62显像轮

64转印轮                66碳粉定着装置

68放电装置              70光学系统模块

72光学扫描器模块        73曲面透镜

74反射镜模块            76激光源单元

78光学优化单元          80置纸槽

82双面打印模块          84第一路径

86第二路径              88第三路径

90第四路径              92取纸轮

94切换装置              96齿轮组

961第一被动轮           962第二被动轮

963第一主动轮           964第三被动轮

965第二主动轮    966第四被动轮

967第五被动轮    968第三主动轮

969出纸轮        98感测器

100控制单元

具体实施方式

请参阅图1，图1为本实用新型一打印机50的示意图。打印机50可为一激光打印机，打印机50包含一机壳52，用来包覆打印机50的内部元件，以及一显像系统53，设置在机壳52内，显像系统53用来将碳粉转印至一记录媒体51。显像系统53包含有一有机感光导体54，其以可旋转的方式设置在机壳52内，以及一布电轮56，设置在机壳52内，用来将正电荷布置在有机感光导体54上。打印机50另包含有一光学扫描装置58，设置在机壳52内，用来将激光投射至有机感光导体54上，以及一碳粉匣60，设置在机壳52内，其内存放有碳粉。显像系统53另包含有一显像轮62，设置在机壳52内且位于碳粉匣60的一侧，其可吸附碳粉匣60内的碳粉，以及一转印轮64，设置在机壳52内且电连接至一负偏压(未显示)。打印机50另包含有一碳粉定着装置66，设置在机壳52内，其可使碳粉内的塑胶成分熔化，用于将碳粉定着在记录媒体51上。显像系统53另包含有一放电装置68，设置在机壳52内，用来清除有机感光导体54上的电荷。

打印机50的打印原理及过程说明如下，布电轮56将正电或负电荷布置在有机感光导体54上；光学扫描装置58将具有不同功率的激光投射至有机感光导体54上的特定区域。由于有机感光导体54由高感光性材质所制成，因此当有机感光导体54上的特定区域接收到光学扫描装置58所发出的激光时，该特定区域上的电荷会由于该激光中的光子的照射使感光材料变可导电而放电，并在该特定区域形成一带相对较低电位的潜像。该潜像上任一点的电位皆与该点所接收到的激光的功率有关，换言之，该点所接收到的激光的功率越高，该点电位差异越多；反之，该点所接收到的激光的功率越低，该点电位差异越少；之后，当有机感光导体54旋转至该潜像邻接于显像轮62的位置时，由于显像轮62上已吸附着碳粉匣60内所存放的带有电荷的碳粉，因此，带有适当电位的潜像就可吸附显像轮62上的碳粉，而该潜像上电位差异越大的点所能吸附的碳粉也越多；接着，当有机感光导体54旋转至该潜像邻接于转印轮64的位置时，由于转印轮64所电连接的负偏压较该潜像上任一点的电位皆强(该负偏压的绝对值大于该潜像上任一点的电位的绝对值)，因此转印轮64会将该潜像上的碳粉转印至位于转印轮64与有机感光导体54之间的记录媒体51上。此时，记录媒体51上的碳粉仅依靠碳粉本身与记录媒体的静电力暂时停留在记录媒体51上，所以打印机50的晃动或任何其它外力皆有可能会移动记录媒体51上的碳粉；在记录媒体51通过碳粉定着装置66时，碳粉定着装置66所产生的热会熔化记录媒体51上的碳粉内的塑胶成分，并对记录媒体51上的碳粉施予压力，用于使记录媒体51上的碳粉定着在记录媒体51上。在转印轮64将该潜像上的碳粉转印至记录媒体51上后，且当有机感光导体54旋转至该潜像邻接于放电装置68的位置时，放电装置68会将该潜像上的电荷完全放电，以于有机感光导体54旋转至该特定区域(该潜像已消失)邻接于布电轮56的位置时，重新接收布电轮56的布电。此外，光学扫描装置58包含有一光学系统模块70，用来依据一打印资料产生相对应的一激光，一光学扫描器模块72，用来反射光学系统模块70所产生的该激光，一曲面透镜73，用来使光学扫描器模块72所反射的该激光能以等线速度行进，曲面透镜73可为一f-θ透镜，以及一反射镜模块74，用来反射曲面透镜73所传来的该激光至有机感光导体54。其中光学系统模块70包含有一激光源单元76，用来发射激光，以及一光学优化单元78，用来优化激光源单元76所发射的激光。

请参阅图2，图2为本实用新型记录媒体51在打印机50内的行进路径示意图，打印机50另包含有一置纸槽80，以可抽取的方式设置在机壳52内，置纸槽80用来置放记录媒体51。打印机50另包含有一出纸机构，设置在机壳52内，出纸机构包含有一双面打印模块82(duplex module)，可为一独立可拆卸的单一模块，可让使用者另外选购，或被直接设计整合在打印机50本体中，而随着打印机50一同出货。打印机50中记录媒体51的行进路径包含一第一路径84、一第二路径86、一第三路径88，以及一第四路径90。出纸机构另包含有一取纸轮92，其以可转动方式设置在置纸槽80上方，用以将记录媒体51由置纸槽80中取出且推送至第一路径84；一切换装置94，用来在一第一位置与一第二位置间进行切换，切换装置94可为一切换闸门(switch gate)；以及一齿轮组96，用来驱动记录媒体51的行进。

齿轮组96包含有一第一被动轮961，以可转动方式设置于第三路径88的一侧；一第二被动轮962，以可转动方式设置于第四路径90的一侧；一第一主动轮963，以可转动方式设置在第三路径88与第四路径90之间且连接于第一被动轮961与第二被动轮962，第一主动轮963用来带动第一被动轮961与第二被动轮962；一第三被动轮964，以可转动方式设置于第三路径88的另一侧；一第二主动轮965，以可转动方式设置于第三路径88的该侧且连接于第三被动轮964，第二主动轮965用来带动第三被动轮964；一第四被动轮966，以可转动方式设置于第四路径90的另一侧；一第五被动轮967，以可转动方式设置于第一路径84的一侧；以及一第三主动轮968，以可转动方式设置在第一路径84与第四路径90之间且连接于第四被动轮966与第五被动轮967，第三主动轮968用来带动第四被动轮966与第五被动轮967。该齿轮组另包含一出纸轮969，以可转动方式设置于第二路径86，用来将打印后的记录媒体51带离第一路径84。其中位于第三路径88的第一被动轮961、第二被动轮962、第一主动轮963、第三被动轮964以及第二主动轮965包含在双面打印模块82内，如前所述，双面打印模块82可为一独立可拆卸式的单一模块，在没有双面打印需求下，双面打印模块82可自打印机50拆除以节省打印机50的成本。当使用者需使用双面打印的功能时，仅需添购双面打印模块82并安装在打印机50内，并配合齿轮组96其他主动轮以及被动轮、切换装置94以及控制单元100即可使打印机50具有双面打印的功能。

请参阅图3至图7，图3为本实用新型打印机50在执行单面打印时记录媒体的行径路径的示意图，图4至图7为本实用新型打印机50在执行连续双面打印时记录媒体的行径路径的示意图。如图3所示，首先当打印机50打印第一记录媒体511时，取纸轮92会将第一记录媒体511由置纸槽80中取出并推送第一记录媒体511至第一路径84，之后显像系统53于第一路径84将碳粉转印至第一记录媒体511，且碳粉定着装置66于第一路径84将碳粉定着于第一记录媒体511，而完成第一记录媒体511的单面打印工作，之后第三主动轮968以图3所示的箭头方向转动，用于带动第四被动轮966与第五被动轮967于图3所示的箭头方向转动，以驱动第一记录媒体511往切换装置94方向移动。若使用者选择单面打印第一记录媒体511，此时切换装置94便会切换至图3所示的该第一位置，以使第一记录媒体511的行进由第一路径84切换至第二路径86，之后出纸轮969便可将打印后的第一记录媒体511带离第一路径84，而将第一记录媒体511导引出出纸机构，以完成单面打印的工作。

此外，若打印机50执行连续双面打印工作时，如图4所示，首先当打印机50打印第一记录媒体511时，取纸轮92会将第一记录媒体511由置纸槽80中取出并推送第一记录媒体511至第一路径84，之后显像系统53于第一路径84将碳粉转印至第一记录媒体511，且碳粉定着装置66于第一路径84将碳粉定着于第一记录媒体511，而完成第一记录媒体511的第一面打印工作，之后第三主动轮968以图3所示的箭头方向转动，用于带动第四被动轮966与第五被动轮967于图3所示的箭头方向转动，以驱动第一记录媒体511往切换装置94方向移动。若使用者选择双面打印第一记录媒体511，此时切换装置94便会切换至图4所示的该第二位置，用于止挡第一记录媒体511，以使第一记录媒体511的行进由第一路径84切换至第三路径88。而第二主动轮965以图4所示的箭头方向转动，用于带动第三被动轮964于图4所示的箭头方向转动，且第一主动轮963以图4所示的箭头方向转动，用于带动第一被动轮963与第二被动轮962于图4所示的箭头方向转动，如此一来便可驱动第一记录媒体511继续往第三路径88方向移动。

如图5所示，出纸机构另包含一感测器98，设置于第三路径88的一端，感测器98用来感测第一记录媒体551是否脱离切换装置94且进入第三路径88；以及一控制单元100，电连接于感测器98，控制单元100用来依据感测器98的感测结果控制齿轮组96将记录媒体由第三路径88推送至第四路径90。当感测器98感测到第一记录媒体551已完全脱离切换装置94且完全进入第三路径88时，意即第一记录媒体551的末端正要离开感测器98时，感测器98会传输一相对应信号至控制单元100，控制单元100接收到该相对应信号后则会控制第一主动轮963与第二主动轮965以图5所示的箭头方向进行反转，且控制切换装置94由该第二位置切换回该第一位置，用于止挡第一记录媒体511，故第一记录媒体511的行进会由第三路径88切换至第四路径90，此时因行进方向的改变，第一记录媒体511的末端会改变为前端而被切换装置94导入第四路径90；同时间，取纸轮92会准备将下一第二记录媒体512由置纸槽80中取出并推送第二记录媒体512至第一路径84。此外，本实用新型在将记录媒体由第三路径88切换至第四路径90的启动机制除了利用感测器98感测第一记录媒体551是否脱离切换装置94且进入第三路径88外，也可省略感测器98的设计而采用时序控制的方式，意即于特定间隔时间控制第一主动轮963与第二主动轮965进行反转，且控制切换装置94由该第二位置切换回该第一位置。

如图6与图7所示，当第一记录媒体511在第四路径90行进的同时，第二记录媒体512会以相同于图4所示的第一记录媒体511的行进方式进行单面打印工作，故出纸机构中会同时有第一记录媒体511与第一记录媒体512进行处理；之后第二记录媒体512会以相同于图5所示的第一记录媒体511的行进方式由第一路径84切换至第三路径88，其后第二记录媒体512的行进由第三路径88切换至第四路径90的作用原理与前述相同，在此便不再详述。同时间，第一记录媒体511会由第一路径84被推送至第四路径90，因第一记录媒体511的行进方向改变，故此时显像系统53于第一路径84将碳粉转印至第一记录媒体511的另一面，且碳粉定着装置66于第一路径84将碳粉定着于第一记录媒体511的另一面，而完成第一记录媒体511的第二面打印工作，意即完成第一记录媒体511的双面打印的动作。同时间，取纸轮92会准备将下一第三记录媒体513由置纸槽80中取出并推送第三记录媒体513至第一路径84，而继续执行上述送纸循环的行程。故在多张双面打印时，会重复进行图4至图7的记录媒体的行进路径与作动，不需要有停止取纸或等纸的状况产生，因此本实用新型打印机50双面打印的速度几乎会相等于单面打印时的速度。

Claims (12)

1.一种用来提供双面打印功能的出纸机构，其特征在于，该出纸机构包含有：用来推送记录媒体的取纸轮；用来切换至一第一位置或一第二位置的切换装置；以及用来推送该记录媒体的齿轮组，其中该记录媒体的行进路径包含一第一路径、一第二路径、一第三路径以及一第四路径，该记录媒体的行进是由该取纸轮推送到该第一路径，当通过该切换装置切换至该第一位置时，该记录媒体的行进是由该第一路径切换至第二路径或由第三路径切换至第四路径，并通过该齿轮组由该第一路径被推送至该第三路径；当该切换装置切换至第二位置时，该记录媒体的行进是由该第一路径切换至该第三路径，并通过该齿轮组将该记录媒体由该第一路径被推送至该第二路径，或将该记录媒体由该第三路径被推送至该第四路径且由该第四路径被推送至该第一路径。

2.如权利要求1所述的出纸机构，其特征在于，该切换装置为切换闸门。

3.如权利要求1所述的出纸机构，其特征在于，另包含：感测器，用来感测该记录媒体是否脱离该切换装置且进入该第三路径；以及控制单元，电连接于该感测器，该控制单元用来依据该感测器的感测结果控制该齿轮组将该记录媒体由该第三路径推送至该第四路径，且控制该切换装置由该第二位置切换至该第一位置。

4.如权利要求1所述的出纸机构，其特征在于，该齿轮组包含：第一被动轮，以可转动方式设置于该第三路径的一侧；第二被动轮，以可转动方式设置于该第四路径的一侧；第一主动轮，以可转动方式设置在该第三路径与该第四路径之间且连接于该第一被动轮与该第二被动轮，该第一主动轮用来带动该第一被动轮与该第二被动轮；以及出纸轮，以可转动方式设置于该第二路径，用来将打印后的该记录媒体带离该第一路径。

5.如权利要求4所述的出纸机构，其特征在于，该齿轮组另包含：第三被动轮，以可转动方式设置于该第三路径的另一侧；以及第二主动轮，以可转动方式设置于该第三路径的该侧且连接于该第三被动轮，该第二主动轮用来带动该第三被动轮。

6.如权利要求4所述的出纸机构，其特征在于，该齿轮组另包含：第四被动轮，以可转动方式设置于该第四路径的另一侧；第五被动轮，以可转动方式设置于该第一路径的一侧；以及第三主动轮，以可转动方式设置在该第一路径与该第四路径之间且连接于该第四被动轮与该第五被动轮，该第三主动轮用来带动该第四被动轮与该第五被动轮。

7.一种具有双面打印功能的打印机，其特征在于，该打印机包含有：机壳；取纸轮，设置在该机壳内，该取纸轮用来将记录媒体推送至第一路径；显像系统，设置在该机壳内，该显像系统用来于该第一路径将碳粉转印至该记录媒体；碳粉定着装置，设置在该机壳内，该碳粉定着装置用来于该第一路径将碳粉定着于该记录媒体；以及出纸机构，设置在该机壳内，该出纸机构包含有：切换装置，用来切换至第一位置，以使该记录媒体的行进由该第一路径切换至第二路径或由第三路径切换至第四路径，且该切换装置用来切换至第二位置，以使该记录媒体的行进由该第一路径切换至该第三路径；齿轮组，用来在该切换装置被切换至该第二位置时，将该记录媒体由该第一路径推送至该第三路径，且该齿轮组用来在该切换装置被切换至该第一位置时，将该记录媒体由该第一路径推送至该第二路径或将该记录媒体由该第三路径推送至该第四路径且由该第四路径推送至该第一路径；感测器，用来感测该记录媒体是否脱离该切换装置且进入该第三路径；以及控制单元，电连接于该感测器，该控制单元用来依据该感测器的感测结果控制该齿轮组将该记录媒体由该第三路径推送至该第四路径，且控制该切换装置由该第二位置切换至该第一位置。

8.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，另包含：置纸槽，以可抽取的方式设置在该机壳内，该置纸槽用来置放该记录媒体，其中该取纸轮以可转动方式设置在该置纸槽上方，用以将该记录媒体由该置纸槽推送至该第一路径；碳粉匣，设置在该机壳内，该碳粉匣内存放有碳粉；以及光学扫描装置，设置在该机壳内，该光学扫描装置用来将激光投射至该有机感光导体上，其中该显像系统包含有：显像轮，设置在该机壳内且位于该碳粉匣的一侧，该显像轮用来吸附该碳粉匣内的碳粉；有机感光导体，以可旋转的方式设置在该机壳内，该有机感光导体用来吸附该显像轮上的碳粉；布电轮，设置在该机壳内，用来将电荷布置在该有机感光导体上；转印轮，设置在该机壳内，该转印轮是用来将该有机感光导体上的碳粉转印至位于该转印轮与该有机感光导体之间的该记录媒体；以及放电装置，设置在该机壳内，该放电装置用来清除该有机感光导体上的电荷。

9.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，该切换装置为切换闸门。

10.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，该齿轮组包含：第一被动轮，以可转动方式设置于该第三路径的一侧；第二被动轮，以可转动方式设置于该第四路径的一侧；以及第一主动轮，以可转动方式设置在该第三路径与该第四路径之间且连接于该第一被动轮与该第二被动轮，该第一主动轮用来带动该第一被动轮与该第二被动轮；以及出纸轮，以可转动方式设置于该第二路径，用来将打印后的该记录媒体带离该第一路径。

11.如权利要求10所述的打印机，其特征在于，该齿轮组另包含：第三被动轮，以可转动方式设置于该第三路径的另一侧；以及第二主动轮，以可转动方式设置于该第三路径的该侧且连接于该第三被动轮，该第二主动轮用来带动该第三被动轮。

12.如权利要求10所述的打印机，其特征在于，该齿轮组另包含：第四被动轮，以可转动方式设置于该第四路径的另一侧；第五被动轮，以可转动方式设置于该第一路径的一侧；以及第三主动轮，以可转动方式设置在该第一路径与该第四路径之间且连接于该第四被动轮与该第五被动轮，该第三主动轮用来带动该第四被动轮与该第五被动轮。

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