CN101274551A

CN101274551A - 图像记录装置

Info

Publication number: CN101274551A
Application number: CNA2008100819633A
Authority: CN
Inventors: 古山浩司
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: US20080240825A1; JP2008238568A; CN101274551B; US8646995B2

Abstract

本发明提供一种在较厚的打印媒体上进行打印时打印文字也不会出现变形的优良打印机等的图像记录装置。在该打印机中，设置拉伸弹簧22在支持装载了打印头4的滑动架3的滑动的滑动架轴10的两端部，以便将滑动架轴10向上方拉起；滑动架轴10的两端部固定有滑动架轴齿轮19，与设置在侧框架上的齿轨相咬合；滑动架轴10仅可沿上下方向移动；超过一定厚度的打印媒体P被送入时，滑动架3不会产生倾斜，并通过滑动架轴齿轮19的旋转左右均等地向上方移动。

Description

图像记录装置

技术领域

本发明涉及一种向不同厚度的如银行软卡等等的媒体进行打印的打印机(printer)，特别是随着媒体的厚度使打印头与媒体保持一定间隔的打印机等的图像记录装置。

背景技术

在以往的打印机中，为了保持打印头与打印媒体的一定间隔，设置有自动纸厚判别结构。自动纸厚判别结构具备固定在滑动架上的可接触打印媒体表面的引导板(guide plate)，根据打印头的自重，引导板对于打印媒体呈压迫状态，当送入较厚的打印媒体时，引导板根据其厚度上升，由此保持打印媒体表面与打印头端部的一定间隔。这种具有自动纸厚判别结构的打印机在实用登录第2542947号公报等已有公示。

专利文献1：日本实用新案登录第2542947号公报

但是，在上述专利文献1公示的打印机中，装载了打印头的滑动架可以以滑动架轴为中心旋转，当较厚的打印媒体由引导板下侧进入时，滑动架以滑动架轴为中心进行旋转并扩展与打印媒体的间隔。因此打印头的前端部与打印媒体之间形成的角将变得倾斜，打印出的文字等会存在变形等问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种在较厚的打印媒体上打印时打印文字也不会产生变形的优良图像记录装置。

为解决上述课题，本发明提供了一种装载有打印头、在滑动架轴(carriage shaft)上嵌装有可滑动的滑动架、通过该打印头在被送入的与打印头对向的媒体上进行打印的图像记录装置，其特征在于：所述滑动架轴设置为可向所述打印头与媒体对向的对向面的略垂直方向移动；设置引导所述滑动架轴的向所述略垂直方向移动的引导手段；根据在与所述打印头对向的位置被送入的媒体的厚度，所述滑动架轴及所述滑动架由所述引导手段引导，向所述略垂直方向移动。

发明效果

根据上述结构的本发明，较厚的打印媒体被送入打印位置时，滑动架及打印头向打印头与媒体对向的对向面以略垂直方向移动，打印头端部对于媒体没有倾斜，因此打印文字等不会出现变形。

附图说明

图1为本发明实施方式一的打印机主要部位的侧面图；

图2为实施方式一的打印机的斜视图；

图3为滑动架组的斜视图；

图4为打印头与引导块的位置关系模式图；

图5为滑动架轴与侧框架的说明图；

图6为滑动架及滑动架轴的平面图；

图7为侧框架外侧的侧面图；

图8为打印媒体负载的说明图；

图9为实施方式二的打印机主要部位的侧面图；

图10为引导臂及引导轴的斜视图；

图11为实施方式二的侧框架的侧面图；

图12为实施方式二中引导臂动作的侧面图；

图13为实施方式三的打印机主要部位的侧面图；

图14为实施方式三的打印机控制区域图；

图15为实施方式三的动作流程图。

具体实施方式

实施方式一

以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。各附图中相同的通用的要素将以相同的符号标记。图1为本发明的实施方式一的打印机主要部位的侧面图、图2为实施方式一的打印机的斜视图。以下对各实施例的说明中的图像记录装置以冲击式打印机(impact printer)为例对。

如图1、图2所示，实施方式一的打印机1中设有压纸卷轴(platen)2、滑动架3、打印头4、进纸辊5、6、7、8、引纸器9。压纸卷轴2为圆筒状，向箭头方向旋转，与打印头4的前端部之间形成打印位置。滑动架3嵌装在滑动架轴10上，可滑动，上面装载有打印头4。打印时，滑动架3沿滑动架轴10定距(spacing)移动，通过打印头4进行打印。

打印头4与压纸卷轴2对向，位于压纸卷轴2的上方，与滑动架3一同沿滑动架轴10移动，同时在打印媒体P上进行打印。所述滑动架3、打印头4及引纸器9一同构成滑动架组(carriageassemblage)11。进纸辊5、6、7、8设于打印位置的两侧，用于输送打印媒体P。

引纸器9设于打印头4的前端部，如图3所示，内侧(压纸卷轴2侧)设有引导块(guide block)12。图3为滑动架组的斜视图。引导块12设于引纸器9的打印孔13的两侧，可由陶瓷(ceramic)构成。

引导块12设置为仅向下方的固定距离突出，与压纸卷轴2之间空出固定的间隔。在低于一定厚度(如0.08mm)的打印媒体P被送入打印位置时，引导块12不会压迫打印媒体P；而在是或者超出所述一定厚度的打印媒体P被送入打印位置时，引导块则对其压迫，在打印中保持接触状态。

打印头4与引导块12的位置关系设置为：通过引导块12与打印媒体P的接触，打印媒体P与打印头4的前端部之间保持恰当的间隙值。图4为这些位置关系的模式图。如图4所示，打印媒体P与引导块12接触时，打印头4的前端部与打印媒体P的间隔X保持为由打印头4的前端部至引纸器9的距离(Ymm)加引导块12的厚度(Zmm)。

返回图1、图2进行说明。滑动架轴10设置在压纸卷轴2的斜上方，即，对于压纸卷轴2为打印媒体P的输送方向(箭头A方向)末端的上方，对于打印媒体P的输送方向为垂直相交的方向(对于纸面的垂直方向)。如上所述，滑动架3可在滑动架轴10上滑动，沿滑动架轴10往返移动。

滑动架3的上部为滑行(slide)部，由设置在装置框架上的导轨(guide rail)14引导进行移动。滑动架3的上部与导轨14之间留有间隙，滑动架3可向上方移动。

滑动架轴10的两端部设有滑动架轴齿轮(gear)15，分别由螺栓16固定。滑动架轴10可在图2中的侧框架(side frame)上旋转，且可向上下方向移动。图5为滑动架轴及侧框架。如图5所示，侧框架17上形成有矩形的引导孔18，滑动架轴10嵌装在该引导孔18中。

引导孔18的宽度几乎与滑动架轴10的直径相同，滑动架轴10不可横向移动。但引导孔18的高度设定为大于滑动架轴10的直径，所以滑动架轴10可以向上下方向移动。打印待机时以及在薄于一定厚度(如0.08mm)的打印媒体P上打印时，滑动架轴10位于接触引导孔18下端部18a的位置。引导孔18分别设在左右侧框架17上。

如图6所示，滑动架轴齿轮15的安装位置为装置的侧框架17的外侧。图6为滑动架及滑动架轴的平面图。滑动架轴齿轮15可以与滑动架轴10一同旋转。另外，侧框架17上设有齿轨(rack)21，齿轨21与滑动架轴齿轮15咬合。另外，图6中的箭头C方向为打印媒体P的输送方向，箭头D-E方向为间隔(spacing)方向。

齿轨21的齿部在上下方向形成，滑动架轴齿轮15通过自身旋转爬上齿轨21，滑动架轴10由此向上方移动。由于滑动架轴10左右的滑动架轴齿轮15与齿轨21的相位一致，可使滑动架轴10在保持与压纸卷轴2的平行状态下向上方移动。

而且，如图6、图7所示，滑动架轴10的两端部束有拉伸弹簧(tension spring)22的下端部，拉伸弹簧22的上端部束于柱头(post)23。拉伸弹簧22具有向上方拉伸滑动架轴10的功能。柱头23设置为可向侧框架17上部形成的湾曲孔24移动，从而可改变拉伸弹簧22的倾斜角度。图7为侧框架17外侧的侧面图。

柱头23上装有图中未表示的固定螺栓，可在湾曲孔24内的任意位置固定柱头23。柱头23的移动由操作员(operator)手动控制。通过拉伸弹簧22将滑动架轴10向上拉起，可调整打印头4对于打印媒体P的负载，而将拉伸弹簧22设置为向打印头4侧倾斜，可以控制打印时因打印头4的冲击(impact)力的反作用力造成滑动架3的旋转。而且由于拉伸弹簧22的倾斜角度可以任意设置，因此在打印头4的冲击力发生变化时也可适应。

图8为对于打印媒体负载的说明图。如图8所示，滑动架3的自重对于压纸卷轴2上的打印媒体P的负载为W，拉伸弹簧22的拉力为T，打印时打印头4的冲击力的反作用力为F，各个力的关系设置为F+T＜W(式1)。

例如：F＝500g，T＝400g，W＝1200g，大于一定厚度的打印媒体送入时，滑动架组11可以容易地向上方移动，另外在打印动作时，通过打印头4的冲击力的反作用力可以限制滑动架组11的移动。在本实施方式中，F+T(900g)与W(1200g)的值的差(300g)为最佳值，不会给由打印头4的下方通过的打印媒体增加不必要的负载，而且也不会因打印头4的冲击力使打印头4上升。在本实施方式中，打印头4的冲击力的反作用加F(500g)与滑动架3的自重W为固定值。因此，为将各力的关系设置为满足所述关系式的最佳关系，将拉力T设为400g。因此滑动架组11可以容易地向上方移动，可以防止引纸器9的引导块12与打印媒体P接触时对打印媒体P造成损坏。

以下对实施方式一的动作进行说明。如图1所示，首先，打印媒体P由图的左侧送入，沿箭头A的方向输送。打印媒体P的厚度小于一定厚度(如0.08mm)时，打印媒体P由引纸器9和压纸卷轴2之间通过，在打印头4下方的打印位置由打印头4进行打印。打印结束后，由进纸辊7、8沿箭头A方向送出。这时引纸器9不会被打印媒体P抬起。

打印媒体P的厚度大于一定厚度时，打印媒体P送入到引纸器9的下方时与引纸器9的引导块12接触，引纸器9被向上方抬起。这时，由于压纸卷轴2呈圆筒形，在打印媒体P通过时不会对其增加多余的负载。另外，由于打印媒体P的负载经过上述调整，滑动架组11不会对打印媒体增加多余的负载，只向上抬起超过一定厚度的厚度部分。

打印媒体P在通过打印头4与压纸卷轴2之间的间隙时，由打印头4进行打印，打印结束后，沿箭头A方向被送出。通过将滑动架3向上方抬起，滑动架轴10也自然被抬起，这时滑动架轴齿轮15沿齿轨21向上方(箭头B方向)移动。滑动架轴10两端部的滑动架轴齿轮15和设置在左右侧框架17上的齿轨21相位一致，因此滑动架轴10与滑动架轴齿轮15一同旋转，同时在与压纸卷轴2保持平行状态的情况下向上方(箭头B方向)移动。

拉伸弹簧22在滑动架组11的负载达到一定程度时将滑动架组11向上方拉起。通过上述式1的对打印媒体P的负载关系，可自动判别打印媒体P的厚度变化(如向不同厚度的单张纸的连续打印或向存折等打印的途中打印媒体P的厚度变化)，保持打印头4与压纸卷轴2之间的一定间隙。

在向超过一定厚度的打印媒体P打印时，由于滑动架组11沿滑动架轴10移动，引纸器9上的引导块12会在打印媒体P的表面(打印面)上磨擦移动，但由于引导块12使用的材质为陶瓷，所以打印的文字不会复制到引导块12上。

根据上述实施方式一，超过一定厚度的打印媒体P被送入时，滑动架组11向上方直线移动，打印头4的前端部对于打印媒体不会产生倾斜，打印文字也就不会发生变形。因此可以提供具有优良处理能力的高品质打印机。特别是可以获得对于存折等厚度变化较大的打印媒体P进行有效打印的打印机。另外由于未使用马达(motor)、传感器(sensor)或磁石等高价的部件，因此可以提供价格低廉的打印机。

实施方式二

下面对实施方式二进行说明。图9为实施方式二的打印机主要部位的侧面图。如图9所示，实施方式二的打印机31中，压纸卷轴2、滑动架3、打印头4、进纸辊5、6、7、8以及引纸器9均与实施方式一相同。滑动架3嵌装在滑动架轴10上，可滑动。

滑动架轴10与图5所示的实施方式一同样，不可以向箭头A方向移动，仅可向箭头B方向移动。滑动架轴10的两端部与实施方式一相同，束有拉伸弹簧22。拉伸弹簧22用于调整滑动架组11的负载，通过一定的拉力将滑动架组11向上方拉起。另外拉伸弹簧22的拉力T和，滑动架3的自重对于打印媒体P负载W以及，打印时打印头4的冲击力的反作用力F的关系，设定为F+T＜W(式1)。

另外，滑动架轴10的两端部活动嵌装有引导臂32。引导臂32的一端形成有U形连接部33，该U形连接部33上嵌装有滑动架轴10。通过该状态，滑动架轴10可以向上下方向移动。引导臂32的另一端部通过螺栓固定有引导轴34。图10为引导臂及引导轴的斜视图。

如图10所示，引导轴34与滑动架轴10具有几乎相同的长度，另外，如图11所示，侧框架17可支持引导轴34的旋转。引导臂32设于滑动架轴10的两端部，两侧的引导臂32的另一端在引导轴34上固定。因此，当滑动架轴10的一端被抬起时，被抬起侧的引导臂32的一端也被抬起，这时，通过引导轴34，引导臂32的另一端部也随之被抬起，所以滑动架轴10可左右均等地被抬起。图11为实施方式二的侧框架的侧面图。其它结构与实施方式一相同。

以下对实施方式二的动作进行说明。如图9所示，与实施方式一相同，首先打印媒体P由图的左侧被送入，向箭头A方向输送。打印媒全P的厚度小于一定厚度(如0.08mm)时，打印媒体P由引纸器9和压纸卷轴2之间通过，在打印头4下方的打印位置由打印头4进行打印。打印结束后，由进纸辊7、8沿箭头A方向送出。这时引纸器9不会被打印媒体P抬起。

打印媒体P的厚度大于一定厚度时，打印媒体P送入到引纸器9的下方时与引纸器9的引导块12接触，与实施方式一相同，拉伸弹簧22将滑动架组11向上方拉起，所滑动架组11不会对打印媒体增加多余的负载，只向上抬起超过一定厚度的厚度部分。

滑动架轴10向上方(箭头B方向)移动时，由于引导臂32一端的U形连接部33活动嵌装在滑动架轴10上，该U形连接部33与滑动架轴10一同向上方移动，如图12所示，引导臂32以引导轴34为中心向箭头F方向旋转。图12为实施方式二中引导臂动作的侧面图。

这时，由于左右的引导臂32由引导轴34连接，例如，一侧的引导臂32因受滑动架轴10增加的负载而以引导轴34为中心旋转时，会将旋转通过引导轴34传至另一侧的引导臂32，另一侧的引导臂32也会以引导轴34为中心进行旋转。因另一侧的引导臂32的旋转，该另一侧的引导臂32的滑动架轴10的端部则以与相反侧相同的量向上方移动。即，如图12中虚线箭头所示，滑动架轴10总是与压纸卷轴12保持平行向上方移动。

打印媒体P在通过打印头4与压纸卷轴2之间的间隙时，由打印头4进行打印，打印结束后向箭头A方向排出。

根据上述实施方式二，超过一定厚度的打印媒体P被送入时，滑动架组11向上方直线移动，打印头4的前端部对于打印媒体不会产生倾斜，打印文字也就不会发生变形。因此可以提供具有优良处理能力的高品质打印机。

另外，超过一定厚度的打印媒体P被送入时，作为使滑动架轴10与压纸卷轴2保持平行状态进行移动的结构，由引导臂32和引导轴34的组合构成简单的结构，与实施方式一相比，装置的组装更加容易。

实施方式三

下面对实施方式三进行说明。图13为实施方式三的打印机主要部位的侧面图。如图13所示，实施方式三的打印机41中，压纸卷轴2、滑动架3、打印头4、进纸辊5、6、7、8以及引纸器9均与实施方式一相同。滑动架3嵌装在滑动架轴10上，可滑动。

滑动架轴10与图5所示的实施方式一相同，不可向箭头A方向移动，仅可向箭头B方向移动。滑动架轴10的两端部与实施方式一相同，束有拉伸弹簧22。拉伸弹簧22用于调整滑动架组11的负载，通过一定的拉力将滑动架组11向上方拉起。另外拉伸弹簧22的拉力T和，滑动架3的自重对于打印媒体P负载W以及，打印时打印头4的冲击力的反作用力F的关系，设定为F+T＜W(式1)。

另外，与实施方式一相同，滑动架轴10的两端部固定有滑动架轴齿轮15，滑动架轴齿轮15与安装在侧框架17上的齿轨21咬合。滑动架轴10左右的滑动架轴齿轮15与齿轨21的相位一致，由此可使滑动架轴10在与压纸卷轴2保持平行的状态下向上方移动。

另外，滑动架轴10一端安装有狭缝圆盘(slit disk)42，并设有挟持狭缝圆盘42的狭缝传感器(slit censor)43。狭缝圆盘42设于滑动架轴齿轮15的外侧，在滑动架轴10上由螺栓44固定。狭缝传感器43配置于齿轨21的外侧，与狭缝圆盘42平行安装在图中未标示的侧框架上。其它结构与实施方式一相同。

图14为实施方式三的打印机控制区域图。如图14所示，控制部45可控制实施方式三的打印机41的全部动作，与狭缝传感器43相连接。狭缝传感器43将狭缝圆盘442的狭缝检测信号输入控制部45。另外，控制部45中还接有驱动空间马达(spacingmotor)46的空间马达驱动器(spacing motor driver)47和驱动打印头4的打印头驱动器(head driver)48。空间马达46是使滑动架3向间距方向移动的马达。

控制部45由狭缝传感器输入的狭缝检测信号读取打印媒体P的厚度，读取的厚度超过事先疑拟的厚度时，通过空间马达驱动器47与打印头驱动器48向空间马达46和打印头4传送数据，从而调整打印速度及冲击力使之适合打印媒体P的厚度。

以下对实施方式三的动作进行说明。超过一定厚度的打印媒体P被送入时，由于滑动架组11向上方的移动与实施方式一相同，这里使用图15所示的流程图(flow chart)对狭缝圆盘及狭缝传感器的动作进行说明。图15为实施方式三的动作流程图。

超过一定厚度的打印媒体P被送入时，滑动架轴10向上方移动。随之，狭缝圆盘42也向上方移动。这时，狭缝传感器43通过狭缝圆盘42的移动检测出通过狭缝传感器43的狭缝数，并将检测信号传送至控制部45(步骤1)。检测出的狭缝数与打印媒体P超过一定厚度的部分相对应。

控制部45接收狭缝传感器43传来的检测信号，根据检测信号，由预先设定的疑拟厚度来判断打印媒体P的厚度(步骤2)。然后判断求得的打印媒体P的厚度是否超出了预先设定的一定厚度(步骤3)。

当判断打印媒体P的厚度超出一定的厚度时，控制部45将与检测出的厚度相适应的打印速度和冲击力的数据分别传送至空间马达驱动器47与打印头驱动器48(步骤4)。另外空间马达46按照与检测出的厚度相适应的打印速度使滑动架3进行间隔动作。打印头4按照与纸张厚度相适应的冲击力在打印媒体P上进行打印(步骤5)。

在步骤3中，当判断打印媒体P的厚度未超过一定的厚度时，控制部45将与预先设定的一定厚度以下的纸张厚度相适应的打印速度和冲击力的数据分别传送至空间马达驱动器47与打印头驱动器48(步骤6)。另外空间马达46按照与一定厚度以下的纸张厚度相适应的打印速度使滑动架3进行间隔动作。打印头4按照与一定厚度以下的纸张厚度相适应的冲击力在打印媒体P上进行打印(步骤7)。

重复上述动作直至打印数据执行完成，打印数据执行完成后(步骤8)，打印动作结束。狭缝传感器43随时检测打印媒体P的厚度，厚度出现变化时(出现厚度超出上述一定厚度时或未超出一定厚度时的变化时)，随时进行改变打印速度及冲击力的控制。

根据实施方式三，除具有实施方式一的效果外，可检测被送入的打印媒体P的厚度，并以与检测出的厚度相适应的打印速度及冲击力进行打印，因此可提供具有优良处理能力的更高品质的打印机。特别是在存折等纸张厚度变化较大的打印媒体上进行打印时尤为有效。

本发明不限于上述实施方式，还可以有多种变形。例如，可将实施方式三中的狭缝圆盘42及狭缝传感器43设置于实施方式二中。另外，在实施方式三中，对于检测出的纸张厚度可以不是分两个阶段，还可以分为3个以上的阶段进行控制。

上述各实施方式是以冲击式打印机为例进行说明的，本发明还可适用于喷墨式打印机等其它方式的打印机。更可适用于打印机以外的传真机或复印机等。

Claims

1.一种装载有打印头、在滑动架轴上嵌装有可滑动的滑动架、通过该打印头在被送入的与打印头对向的媒体上进行打印的图像记录装置，其特征在于：

所述滑动架轴设置为可向所述打印头与媒体对向的对向面的略垂直方向移动；

设置引导所述滑动架轴的向所述略垂直方向移动的引导手段；

根据在与所述打印头对向的位置被送入的媒体的厚度，所述滑动架轴及所述滑动架由所述引导手段引导，向所述略垂直方向移动。

2.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于：具有辅助所述滑动架轴及所述滑动架向所述略垂直方向移动的辅助手段。

3.根据权利要求2所述的图像记录装置，其特征在于：所述辅助手段由在所述略垂直方向将所述滑动架轴向由媒体分离的方向推动的推动构件构成。

4.根据权利要求3所述的图像记录装置，其特征在于：所述推动构件的一端与所述滑动架轴连接，另一端与安装在形成所述图像记录装置的框架上的柱杆部连接。

5.根据权利要求4所述的图像记录装置，其特征在于：所述柱杆部在所述媒体的输送方向中，被保持在由所述滑动架轴向所述打印头侧进行引导的弯曲状的弯曲槽沟中。

6.根据权利要求5所述的图像记录装置，其特征在于：所述打印头为通过针的出入进行打印的冲击式打印头。

7.根据权利要求6所述的图像记录装置，其特征在于：设所述滑动架的重量为W、所述推动手段的拉力为T、所述打印头打印时的反作用力为F，各力的关系为F+T＜W。

8.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于：所述引导手段与所述打印头以及在与媒体的输送方向相垂直的方向上把所述媒体作为一个分界配置在所述打印头的相反侧的压纸卷轴之间具有一定的距离。

9.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于：具有使所述滑动架轴左右均等地向所述略垂直方向移动的均等移动手段。

10.根据权利要求9所述的图像记录装置，其特征在于：所述均等移动手段由固定在所述滑动架轴两端的齿轮部和，安装在装置框架上分别与所述齿轮部咬合的齿轨部构成。

11.根据权利要求10所述的图像记录装置，其特征在于：所述均等移动手段由可通过其各自的一端分别可移动地保持在所述滑动架轴的两端的各引导臂，和固定在这些引导臂的各自的另一端之间的引导轴构成。

12.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于：具有检测所述滑动架轴或所述滑动架向所述略垂直方向的移动量的移动量检测手段；和控制所述打印头的打印控制部，

其中，所述打印控制部根据所述移动量检测手段的检测结果，变更对所述打印头的控制。