[发明专利]扫描/打印机

说明书

本发明是将光电式扫描输入技术和打印机这种图文输出设备创造性地结合在一起，使打印头运动及走纸运动完全一样的针式和喷墨式打印机这种图文输出打印设备变成具有图文输入和输出双重功能的扫描/打印机这一新型图文输入/输出设备。

现有的扫描输入器一般采用1024位以上的CCD光电电荷耦合线阵，在内部以微处理器为核心的电路控制下，通过一套精密的机械传动机构实现对图文的扫描，数据一般通过插卡或串行接口送入计算机。而现有的打印机一般通过计算机上的并行接口接收数据，在内部含微处理器的电路控制下，通过电机和精密机械传动带动打印头横向运动和纵向走纸，由打印针撞击色带或喷嘴喷墨输出图文。从上可以看出二者有相似的控制电路和机械结构，一个是图文输入而另一个是图文输出，两者结合到一起将能大大降低成本，减少设备数量和占用面积，便于使用，这就是本发明的任务。

本发明是基于如下的原理来完成的：计算机和扫描/打印机一般通过计算机上有输入缓冲和输出锁存能力及联络握手信号的并行接口交换数据（也可采用串行口，但只需一个）。机电结构和控制电路都基于目前最普及的24针击打式或动作类似的喷墨式打印机。含有光源和纵向排列的光电接收传感器阵列的扫描头安装在打印头上形成扫描/打印复合头，复合头通过薄膜电缆同主板电路相连。在扫描时打印针不动作，复合头在水平方向上运动一次对在打印辊和扫描辊间的图文扫描一行，而后走纸一行再扫描下一行。这样逐行扫描可得到宽度取决于打印机行宽，长度取决于被扫描图文，分辨率取决于打印机纵横步距和扫描传感器位数及位元面积的图文，而扫描速度取决于打印头和走纸运动速度及传感阵列长度。扫描得到的信号由主板微处理器放入缓冲存贮器中，由打印机上的接口经电缆送给计算机。打印时扫描部分可不工作，工作过程和现有打印机一样。本发明采用下面详述的技术方法，成本仅在现打印机基础上增加1%～5%，而使用价值提高一倍。

以下将结合附图对本发明的技术问题作进一步的阐述。

图1是本发明中扫描/打印复合头的结构示意图。

图2是本发明中扫描头部分的原理图。

1）复合头的结构要求：

参照图1，扫描头位于打印头的上部，为了避免制造弧形的CCD线阵，增设了一根扫描辊[1]，被扫描图文[2]在扫描辊和打印辊[6]间平面上，扫描头[4]与打印头[5]成一定夹角，利于出纸。扫描口离纸面不应太远。

2）复合头中的扫描头方案：

参照图2，扫描头由夹角恰在纸面[2]形成反射的光源[1]和光电接收传感器线阵[3]两部分组成。光源可采用半导体激光器、超高亮发光二极管和各种新型灯泡，但黑白扫描以超高亮发光二极管最简单可靠，彩色扫描可用灯泡。对光的接收可采用光敏二、三极管和光电池等线阵及CCD线阵，目前以CCD线阵为最佳。由于目前24针打印机纵横定位精度多为1/180或1/360英寸（喷墨打印机多为1/300英寸），线阵位数以24、32、48、64为佳，位元以0.141×0.141、0.141×0.07、0.07×0.07的面积较好。扫描缝不必太宽，遮光罩内壁应减反射。

3）电路要求：

CCD的输出可采用脉冲或并行结构，脉冲输出可在主板用移位寄存器接收;并行输出可由把多个374三态锁存器和译码电路以ASIC形式同CCD制成一个芯片来实现。对CENTRONIC接口中不含输出电路的打印机应加一片74LS374作输出。

4）附加功能：

参照图1在扫描头上加接近开关[3]，在扫描压纸杆两端加一对可方便移动和锁定的左右界定位片，可易于设定扫描/打印界并提高双向扫描/打印精度。还应设有扫描和打印第一线的标志，走纸键应能逐线步进，利于对准纵向起始线。对希望有脱机硬拷贝功能的机型应配1M字节以上内存。面板上增加一些相应键。

5）机内控制码：

增加扫描命令组，以设定扫描宽度、长度、位置、速度、方式等。

6）计算机方面的配合发展：

增加与打印驱动程序类似的扫描驱动程序。开发图形处理和文字识别软件。并行接口接入DMA让出机时，不受IBM  PC/XT并口每秒输入1K字节的限制，加大实配内存和硬盘容量，为图形处理和文字识别提供良好平台。