CN100339224C - 打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有打印头压力调节机构的打印机。它包括上盖板、打印头固定板，打印头固定在打印头固定板上，上盖板设置向打印头固定板施加压力的弹簧，上盖板与打印头固定板之间设置压力调节机构。本发明由于在上盖板设置了可压紧及离开打印头固定板的施力元件，使得施加在打印头固定板上的压力可以调节，从而使不同的介质都能够具有良好的打印效果，保证了打印质量；由于压力调节机构有若干个、在打印头两侧对称分布，从而使打印不同宽度介质的压力的大小及分布都能满足要求，进一步改善了打印效果；本发明利用简单而灵巧的机械结构巧妙地实现了打印压力的调节，不需要更换弹簧、不需要复杂的传感、控制装置，降低了制造和维护的成本。

Description

打印机

                             技术领域

本发明涉及一种带有打印头压力调节机构的打印机。

                             背景技术

热打印是一种应用比较普遍的打印技术，其打印的效果与打印头施加在打印介质上的力的大小及其分布有关，即可以通过改变施加在打印头上的力的大小及着力点的位置来改变打印效果。

传统的热打印机构已经是公开的技术，它包括支架、打印头、打印胶辊以及给打印头提供压力的弹簧，弹簧一般有两个，对称的分布在打印头两侧。这种结构的打印机，打印头本身受力的大小和着力点是固定不变的，其施加给介质的力也是不变的。但是，由于不同厚度、材料特性的介质获得最佳打印效果所需的力是不同的，因此这种结构会造成打印不同厚度、材料特性介质的效果参差不齐，无法保证打印的质量；另外，对于不同宽度的介质来说，由于打印宽介质和打印窄介质时打印头和胶辊接触面积不同，两者的摩擦力大小也不同，使得最终施加在介质上的力的大小仍然是不同的；另外宽度的不同还使得压力的分布不同，即打印窄介质时打印头施加在介质上单位面积压力大一些，而打印宽介质时打印头施加在介质上单位面积压力则小一些，因此传统热打印机在打印不同宽度介质时的打印效果也是不同的。

总之，如果不调节打印头的压力，打印机就不能适应各种不同介质的需求，不能保证都具有良好的打印效果和质量。而传统打印机受其结构限制，只能通过更换不同弹性系数的弹簧来实现压力的调节。显而易见，这样可能会需要频繁地更换弹簧，而且由于仍然不能改变打印头的受力点，所以不能适应不同宽度介质的压力分布的要求，打印效果的调节仍不能满足要求，且操作麻烦，并且增加了成本。

近年来，国外出现了打印头压力自动调节机构，美国专利US5612727就公开了一种这样的机构，它包括热打印头、打印胶辊、调节装置以及压力传感装置及控制单元，其主要是通过传感器测量和反馈打印头压力，然后通过控制单元控制凸轮机构改变弹簧的压缩程度，从而自动地对打印头压力进行调节，以保证打印效果和质量。

但是，这些结构非常复杂，且打印头的受力点不变，即仍不能够调节压力的分布，打印效果的调节不是很理想，另外其需要较高的成本，影响了它的应用和普及。

                             发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可以简便的调节打印头压力的大小及分布以保证在使用不同介质时都具有良好的打印效果的打印头压力调节机构及带有该机构的打印机。

本发明的原理是通过增减向打印头固定板施加压力的弹簧的数量及改变受力点来调节打印头固定板上的压力，从而调节其施加在介质上的压力及分布，在使用不同厚度、材料及宽度的介质都能达到较佳的打印效果。

本发明是在打印头的上部并列对称分布若干个弹簧，其中有两个是固定有效的，其余的都可以采用某种简便的手段使之暂时失效。当打印最宽的介质时，所有的弹簧都起作用，这样，打印头的压力是最大的，打印最窄的介质时，只有两个固定有效的弹簧起作用，这时，打印头的压力最小，打印中间宽度的介质时，使其中合适数量的弹簧有效。通过这种方式，就保证了打印不同宽度的介质时，都可以通过设置有效弹簧的数量来确定一个合适的打印头压力，并且能够保证打印宽介质和窄介质时，打印头压力的施力点都在合适的位置。

本发明包括上盖板、打印头固定板和打印头，打印头固定在打印头固定板上，上盖板上设置向打印头固定板施加压力的弹簧，上盖板与打印头固定板之间设置压力调节机构。

上述压力调节机构至少有一对，沿打印头两侧对称设置；所述压力调节机构包括施力元件，施力元件设置在上盖板上，并且可沿与打印头固定板垂直方向移动，还包括能够卡住及松开该施力元件的锁扣装置。

上述压力调节机构可以是在上盖板设置通孔，所述施力元件为上下两端各有一个大头的支柱，下端头与上盖板之间设置调节弹簧；支柱可沿通孔滑动；所述锁扣装置是在上盖板上设置压力调节板，压力调节板的前部和后部各有一个条形槽，上盖板上设置起固定作用的螺钉，它穿过前部条形槽一端；支柱的上端头穿出后部的条形槽内，后部条形槽一部分大于支柱上端头、一部分小于支柱上端头；弹簧支柱的靠近打印头固定板的端头设置带有倒角的凸台，打印头固定板设置定位孔，所述凸台能够部分插入其中；通孔在相对打印头固定板一侧固定上弹簧调节支柱，调节弹簧一端套在上弹簧支柱上，另一端顶在支柱下端头上；所述支柱的伸出通孔的端头是调节螺钉，其与主体部分螺纹连接；上盖板上还设置穿过前部条形槽的导向柱。

上述压力调节机构还可以是在上盖板设置通孔，通孔处固定管状套筒，所述施力元件为可沿套筒上下滑动定位的压力调节杆，压力调节杆与套筒间设置弹簧。套筒内壁设置的内卡台，压力调节杆外周面设置相应的外卡台，形成旋卡式锁扣装置；内卡台上表面设置卡槽，外卡台下表面设置相应的卡箍；内卡台上表面在卡槽的一侧设置与其连接的螺旋轨道；上盖板上靠近通孔位置设置凹坑；套筒外周上部带有环形挡环，环形挡环的下表面带有卡销，套筒外周面上在环形挡环下方还设置挡块，挡块与环形挡环间形成凹槽，该凹槽卡在上盖板的通孔上，卡销插在上盖板的凹坑中。

本发明由于在上盖板设置了可压紧及离开打印头固定板的施力元件，使得施加在打印头固定板上的压力可以调节，从而保证在使用不同的介质都能够具有良好的打印效果，保证了打印质量；由于压力调节机构有若干个且在打印头两侧对称分布，从而使打印不同宽度介质的压力的大小及分布都能满足要求，进一步改善了打印效果；另外，本发明利用简单而灵巧的机械结构巧妙地实现了打印头压力的调节，不需要更换弹簧、不需要复杂的传感、控制装置，从而降低了制造和维护的成本。

                             附图说明

图1为本发明打印机整体结构的立体图；

图2为本发明打印部分的底座的立体图；

图3为本发明实施例1打印头组件的主视图；

图4为图3沿A-A的剖视图；

图5为图3沿B-B的剖视图；

图6为图5所示C处局部放大图；

图7为本发明实施例2打印头组件的主视图；

图8为图7沿D-D方向的剖视图；

图9为图7沿E-E方向的剖视图；

图10为图9所示F部分的局部放大图；

图11为图10中套筒的立体图；

图12为图10中套筒的俯视图；

图13为图12沿G-G方向的剖视立体图；

图14为为图10中套筒的主视图；

图15为图13沿H-H方向的剖视图。

                             具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本发明实施例1包括外壳1，纸卷支架2，打印机芯3和控制机构(图中未示出)。外壳1包括外壳底盖11，外壳中盖12，外壳上盖13，外壳上盖13通过外壳中盖12上的上盖转轴14与外壳中盖12铰接，外壳上盖13可以绕上盖转轴14旋转；图1所示的是外壳上盖13打开的状态，逆时针旋转外壳上盖13即可将其关闭。外壳底盖13上还固定着机芯固定平台15。

机芯固定平台15的后部固定着纸卷支架2，纸卷支架2主要包括左支撑臂22、右支撑臂23及调节转臂24，左支撑臂22和右支撑臂23对称分布在纸卷支架2的两侧，两者的运动也是相对于纸卷支架2的对称的，通过旋转调节转臂24，可以使左支撑臂22和右支撑臂23向外互相背离，或者使两者向内互相靠近，这样它就可以安装各种不同宽度的纸卷。

机芯固定平台15的前部固定安装打印机芯3，其主要由机芯底座31和打印头组件5组成。机芯底座31包括底座主体33、底座传感器32、锁钩轴34；打印头组件5通过铰接轴4与机芯底座31铰接在一起，打印头组件的一端有一锁钩52，正常工作状态下，打印头组件5是闭合的，此时锁钩52钩住机芯底座31上的锁钩轴34，从而将打印头组件5固定在机芯底座31上。打印头组件5有传感器54，传感器54和底座传感器32是对应的，可与传感器54配合组成一个完整的传感器组，完成对纸的探测。

如图2所示，机芯底座31中的底座主体33的侧壁固定着给打印机提供动力的电机41，电机41连接着动力的传递机构-齿轮组42，在底座主体33上可旋转的固定着胶辊44，胶辊44的一侧带有胶辊齿轮43，胶辊齿轮43与齿轮组42相啮合，电机41通过齿轮组42和胶辊齿轮43将自身的动力和旋转传递到胶辊44上，从而带动胶辊44旋转。在底座主体33上有与胶辊44啮合的剥离辊45，剥离辊45的两侧有剥离辊扳手47，通过扳动剥离辊扳手47可以将剥离辊45从与胶辊44的啮合状态脱离出来，在剥离辊45的上方，还有一个剥离轴46，剥离辊45和剥离轴46可以将标签从标签纸的基纸上剥离出来。在底座主体33的侧边还固定有微动开关护罩48，微动开关护罩48里面固定着微动开关49，微动开关49可以指示打印头组件5的抬起和压下的两个状态。当打印头组件5压下时，打印头组件5将微动开关48压住，微动开关48处于接通状态，当打印头组件5抬起时，微动开关48处于断路状态，此时，打印机报警。

打印头组件5的结构如图4所示，它包括上盖板61，其上铆接打印头固定轴67，打印头固定轴67的一端通过螺钉68连接打印头固定板92，打印头固定板92在打印头固定轴67上有一定的活动余量。上盖板61的末端有一个凸缘611，凸缘611插进打印头固定板92内，可以限制打印头固定板61的移动范围。打印头固定板92上固定有打印头91。上盖板的前端还固定有撕纸刀69。

如图3所示，上盖板61上固定着压力调节板55，压力调节板55的后部有一个条形槽551，前部有一圆形槽552，与圆形槽连接的是一个方型槽553，压力调节板55被螺钉57固定在上盖板61上，上盖板61上还有导向柱56。

从图5中可以看出，上盖板61上设置两个完全相同的压力施加机构，第一压力施加机构75和第二压力施加机构76，这两个压力施加机构的相在打印头91两侧对称分布；在上盖板61上还设置四个压力调节机构，第一压力调节机构71，第二压力调节机构72，第三压力调节机构73，第四压力调节机构74，对称分布在打印头的两侧，即第一压力调节机构71和第四压力调节机构74相对于打印头对称，第二压力调节机构72和第三压力调节机构73相对于打印头对称；在打印头固定板92上，与四个压力调节机构相对应的位置设置四个圆孔，其中，第一圆孔93与第一压力调节机构71相对应，第二圆孔94与第二压力调节机构72相对应，第三圆孔95与第三压力调节机构73相对应，第四圆孔96与第四压力调节机构74相对应。由于压力施加机构和压力调节机构均在打印头两侧对称设置，保证了打印头两侧压力的平衡及打印效果。

图6为图5所示C处的局部放大图，从中可以清楚的看到第一压力施加机构75和第一压力调节机构71以及第二压力调节机构72的构成。第一压力施加机构75包括固定在上盖板上的上弹簧固定柱751和固定在打印头固定板92上的下弹簧固定柱753，在两者之间固定有第一弹性元件752。第一压力调节机构71主要由以下几个零件组成：压力调节板55(见图5)、螺钉57(见图5)、调节螺钉86、上调节弹簧支柱85、下调节弹簧支柱81以及调节弹簧83，其中，上调节弹簧支柱85是固定在上盖板61上，下调节弹簧支柱81穿过上调节弹簧支柱85与调节螺钉86固定在一起，调节弹簧83固定在上调节弹簧支柱85和下调节弹簧支柱81之间，在调节弹簧83的作用下，下调节弹簧支柱81有向打印头固定板92方向移动的趋势。

在附图4、附图5和附图6中，第一压力调节机构71是处于失效的状态。此时，压力调节板55的方型槽553将调节螺钉86的头部861卡住，使调节螺钉86和下调节弹簧支柱81不能向打印头固定板92的方向移动，这样，下调节弹簧支柱81的头部812就与打印头固定板92分开，此时，第一压力调节机构71施加在打印头固定板92上的力为零。当需要使第一压力调节机构71对打印头固定板92产生一个力时，需要将螺钉57松开，将压力调节板55向上推，当压力调节板55上圆形槽552与调节螺钉86在同一条轴线上时，拧紧螺钉57，将压力调节板55固定，在此过程中导向柱56起到保证压力调节板55平行移动的作用，调节起来更加容易和方便。此时，因为调节螺钉86的头部861的直径小于压力调节板55上圆形槽552的直径，压力调节板55不能将调节螺钉86卡住，这样，调节螺钉86和下调节弹簧支柱81在调节弹簧83的作用下向打印头固定板92移动，使得调节弹簧83的力就作用到打印头固定板92上，由于凸台812的头部有倒角813，因此能够保证凸台812每次都能准确的插到孔93中，即保证了调节弹簧83施加到打印头固定板92的着力点不变。第二压力调节机构72、第三压力调节机构73第四压力调节机构74与第一压力调节机构71的结构是相同的。

在实际工作过程中，当需要比较小的力时或者介质宽度较小的时候，使第一压力调节机构71、第二压力调节机构72、第三压力调节机构73和第四压力调节机构全部失效，这样，施加到打印头固定板92上的力只有第一压力施加机构75和第二压力施加机构76的力；当需要将力增大时或者介质宽度中等大小的时候，可以使相对于打印头对称的任一组压力调节机构有效，如使第二压力调节机构72和第三压力调节机构73有效，或者使第一压力调节机构71和第四压力调节机构74有效，这样，施加到打印头固定板92上的压力就是第一压力施加机构75和第二压力施加机构76的力和一对压力调节机构的力；当需要继续增加压力时或者介质宽度最大时，可以使两组压力调节机构全部有效，这样，施加到打印头固定板92上的压力就是第一压力施加机构75和第二压力施加机构76的力和二对压力调节机构的力；通过上述的说明，可以看出，本实施例中的结构可以提供至少三种压力，能够适应至少三种不同宽度介质的要求，而且对于每种介质来说，由于着力点的变化，压力分布都很合理，即不仅调节了压力的大小，而且能够调节压力的分布；如果压力调节机构中的弹簧不一致，可以提供更多的不同大小的压力。

实施例2：

与实施例1相比，本实施例仅在于压力调节机构具体结构不同，相同部分不再重复描述，下面着重描述本实施例的压力调节机构。

如图9所示，本实施例中压力调节机构的分布与实施例1相同，即上盖板61上设置两个完全相同的压力施加机构，第一压力施加机构75和第二压力施加机构76，这两个压力施加机构相对打印头91两侧对称分布；在上盖板61上还设置四个相同的压力调节机构，第一压力调节机构71，第二压力调节机构72，第三压力调节机构73，第四压力调节机构74，对称分布在打印头的两侧，即第一压力调节机构71和第四压力调节机构74相对于打印头对称，第二压力调节机构72和第三压力调节机构73相对于打印头对称；在打印头固定板92上，与四个压力调节机构相对应的位置设置四个圆孔，其中，第一圆孔93与第一压力调节机构71相对应，第二圆孔94与第二压力调节机构72相对应，第三圆孔95与第三压力调节机构73相对应，第四圆孔96与第四压力调节机构74相对应。由于压力施加机构和压力调节机构均在打印头两侧对称设置，保证了打印头两侧压力的平衡及打印效果。

如图10所示，本实施例中的压力调节机构为旋卡机构，它包括设置在上盖板61上的管状套筒88，套筒88内设置压力调节杆87。套筒88的结构如图11、12、13所示，其上部外周带有环形挡环881，环形挡环881的下表面带有卡销884，套筒88外周面上在环形挡环881下方同一水平高度还设置第一挡块882和第二挡块883；套筒88内壁885同一水平高度均匀分布两个内卡台886和887，内卡台886和887上各设置卡槽889，卡台上表面在卡槽的一侧设置与其连接的螺旋轨道880。

上盖板61上靠近通孔位置设置凹坑612；第一挡块882、第二挡块883与环形挡环881间形成凹槽，该凹槽卡在上盖板61的通孔上，卡销884插在上盖板61的凹坑612中，这样，套筒88与上盖板61形成固定连接。

压力调节杆87的结构如图14、15所示，其外周面在中部的同一水平高度均匀分布两个外卡台871、872，外卡台871、872的下表面带有卡箍873；外周面上部设置轴肩879；压力调节杆87的顶端开有上盲孔874，上盲孔874上可以安装把手；下部设置环形凹槽876以安装弹簧固定柱89，最下端还有第一卡钩877和第二卡钩878，底端开有下盲孔875，以使两卡钩具有一定的弹性，便于弹簧固定柱92的安装。

压力调节机构的装配关系是这样的：压力调节杆87穿入套筒88的内壁885，下端露出，环形凹槽876套接弹簧固定柱89，第一卡钩877和第二卡钩878对弹簧固定柱89起到限位作用，弹簧固定柱89与套筒88的挡块882、883间设置弹簧83，由于弹簧固定柱与压力调节杆87是固定连接，因此在弹簧83的作用下，弹簧固定柱89和压力调节杆87有向下滑动的趋势，使压力调节杆87的底端顶在打印头固定板92上；由于轴肩879的直径大于内卡台886、887的之间距离，因此即使拆下打印头固定板92时，弹簧固定柱89和压力调节杆87也不会在弹簧83的作用下弹出套筒88。

实际使用时，如需要使某一调节机构失效，用手旋转该调节机构的压力调节杆87，压力调节杆87上的卡箍873沿螺旋轨道880向上滑动，使整个压力调节杆87及弹簧固定柱89克服弹簧83的压力沿套筒88内壁885滑动上升，旋转约90度后，卡箍873滑至内卡台的卡槽889中，形成锁闭状态，此时，压力调节杆87和弹簧固定柱89相对于套筒88是固定的，压力调节杆87的底端与打印头固定板92表面失去接触，使该压力调节机构处于失效状态。

当需要使该有压力调节机构调节处于有效状态时，反方向旋转该调节机构的压力调节杆87，压力调节杆87上的卡箍873沿螺旋轨道880向下滑动，在弹簧83的作用下，压力调节杆87及弹簧固定柱89下降，直至压力调节杆87底面顶在压力调节板92的上表面，此时该压力调节机构处于有效的状态。

容易看出，本实施例中的弹簧固定柱可以是与压力调节杆一体成型的；套筒与上盖板的连接方式可以是其它方式，比如螺纹连接、焊接、铆接等，这些都在本发明的保护范围之内。

本发明中的压力调节机构为四个，但也可以根据实际设计的需要增加或减少，可以为一个、两个、三个或更多，压力调节机构越多，提供的压力大小的种类就越多；而且，本发明中的第一压力施加机构75和第二压力施加机构76也可以为替换为压力调节机构。

本发明的具体实施例公布了其较佳的实施方式，但并不限于此种实施方式。本领域的普通技术人员极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并作出不同的引申和变化。但只要不脱离本发明的精神，都在本专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种打印机，它包括上盖板、打印头固定板和打印头，打印头固定在打印头固定板上，上盖板上设置向打印头固定板施加压力的弹簧，其特征在于上盖板设置压力调节机构。

2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于所述压力调节机构至少有一对，沿打印头两侧对称设置。

3.根据权利要求1或2所述的打印机，其特征在于所述压力调节机构包括施力元件，施力元件设置在上盖板上，并且可沿与打印头固定板垂直方向移动，还包括能够卡住及松开该施力元件的锁扣装置。

4.根据权利要求3所述的打印机，其特征在于上盖板设置通孔，所述施力元件为上下两端各有一个大头的支柱，下端头与上盖板之间设置调节弹簧；支柱可沿通孔滑动。

5.根据权利要求4所述的打印机，其特征在于所述锁扣装置是在上盖板上设置压力调节板，压力调节板的前部和后部各有一个条形槽，上盖板上设置起固定作用的螺钉，它穿过前部条形槽一端；支柱的上端头穿出后部的条形槽内，后部条形槽一部分大于支柱上端头、一部分小于支柱上端头。

6.根据权利要求5所述的打印机，其特征在于弹簧支柱的靠近打印头固定板的端头设置带有倒角的凸台，打印头固定板设置定位孔，所述凸台能够部分插入其中。

7.根据权利要求6所述的打印机，其特征在于通孔在相对打印头固定板一侧固定上弹簧调节支柱，调节弹簧一端套在上弹簧支柱上，另一端顶在支柱下端头上。

8.根据权利要求7所述的打印机，其特征在于所述支柱的伸出通孔的端头是调节螺钉，其与主体部分螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的打印机，其特征在于上盖板上还设置穿过前部条形槽的导向柱。

10.根据权利要求3所述的打印机，其特征在于上盖板设置通孔，通孔处固定管状套筒，所述施力元件为可沿套筒上下滑动定位的压力调节杆，压力调节杆与套筒间设置弹簧。

11.根据权利要求10所述的打印机，其特征在于套筒内壁设置的内卡台，压力调节杆外周面设置相应的外卡台，形成旋卡式锁扣装置。

12.根据权利要求11所述的打印机，其特征在于内卡台上表面设置卡槽，外卡台下表面设置相应的卡箍。

13.根据权利要求12所述的打印机，其特征在于内卡台上表面在卡槽的一侧设置与其连接的螺旋轨道。

14.根据权利要求10所述的打印机，其特征在于上盖板上靠近通孔位置设置凹坑；套筒外周上部带有环形挡环，环形挡环的下表面带有卡销，套筒外周面上在环形挡环下方还设置挡块，挡块与环形挡环间形成凹槽，该凹槽卡在上盖板的通孔上，卡销插在上盖板的凹坑中。

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