CN101456295B - 打印设备 - Google Patents

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Abstract

一种具有可拆卸热能头部的打印设备，该热能头部相对于压板精确定位，从而该打印设备能以稳定的质量在厚度不同的打印纸上打印字符等。该打印设备的头部模块包括可拆卸地连接到主框架的附接构件；可以相对于所述附接构件移动的可移动支撑构件；和由所述可移动支撑构件固定地支撑的热能头部。所述可移动支撑构件经由多个头部弹簧连接到所述附接构件，并且具有头部定位凸起部分，该凸起部分配置地啮合附接构件的头部定位凹部。所述凹部形成为凹槽，该凹槽基本上平直，从而所述可移动支撑构件和所述热能头部可以相对于所述附接构件仅在所述凹槽的延伸方向上发生平直位移。

Description

打印设备
相关申请
本申请要求2007年12月13日提交的日本专利申请No.2007-322400的优先权，该申请通过引用而全文包含在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种具有在纸上打印的热能头部和将纸张馈送到热能头部的压板辊子的打印设备。
背景技术
在传统打印机中，打印纸从纸卷中解绕，并夹置在压板辊子和热能辊子之间，并且在馈送纸张的过程中加热热能头部，从而实现打印操作。例如，日本专利申请公开No.3-199069公开了一种线形热能打印机，其中压板辊子的旋转轴插入U形凹槽，以使压板辊子可以相对于头部在水平和垂直方向精确定位。
日本专利申请公开No.2004-114417公开了一种打印机，其中头部用于压板的支撑轴中心布置在延伸的头部表面上，且用于将头部向压板偏压的弹簧力在垂直于头部表面的方向上应用于头部上。
由于需要定期清洁或更换用在热能打印机中的热能头部，所以优选热能头部容易从热能打印机主体上拆卸。但是，在使用中，为了打印质量，需要将热能头部相对于压板精确定位。因此，不可能轻易地将热能头部制作成可以从主体拆卸。此外，在近年来，希望一台打印机可以以稳定的质量在后部不同(特别是在厚纸)的打印纸上打印字符等。
在日本专利申请公开No.3-199069中说明的线形热能打印机中，压板插入U形凹槽，以便于改善压板相对于固定的热能头部的定位精度。因此，当更换热能头部时，需要将压板拆开，然后拆下热能头部，这样做比较麻烦。在日本专利申请公开No.2004-114417中说明的热能打印机，由于热能头围绕支撑轴旋转，所以在使用厚度不同的打印纸时，不可能在精确垂直于压板表面的方向移动热能头部。因此，打印质量将根据纸张厚度不同，而质量变得不均匀。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有可拆卸的热能头部的打印设备，该热能头部相对于压板精确定位，从而该打印设备能以稳定的质量在厚度不同的打印纸上打印字符等。
根据本发明，提供了一种打印设备，包括：包括压板辊子的主框架；包括热能头部的头部模块，其中所述头部模块包括：可拆卸地连接到所述主框架的附接构件；固定地支撑所述热能头部的可移动支撑构件；和用于引导所述可移动支撑构件以使所述可移动支撑构件可以相对于所述附接构件发生线性位移的导向机构，且当所述头部模块连接到所述主框架时，所述可移动支撑构件的位移方向确定为使得所述热能头部相对于所述压板辊子的表面在垂直于所述压板辊子表面的方向移动。
所述头部模块的附接构件可以包括抓握机构，当头部模块连接到所述主框架时，该抓握机构用于可旋转地抓握所述压板辊子旋转轴的端部，以便固定附接构件和压板辊子之间的位置关系。
优选头部模块的附接构件枢转连接到所述主框架，且所述打印设备包括定位机构，用于将所述头部模块相对于所述主框架定位。
优选所述头部模块包括多个定位在附接构件和可移动支撑构件之间的弹簧，每个弹簧在压板辊子旋转轴的轴向间隔开地定位，每个弹簧的弹簧常数经过选择，以使所述热能头部作用在所述压板辊子上的头部压力在压板辊子的纵向上保持均匀。
所述多个弹簧可以彼此连接，从而形成基本上单一构件。
附图说明
参照附图，借助于本发明优选实施方式的下述说明，本发明上述以及其他目标、特征和优势将变的更为易懂，其中：
图1a是本发明的打印设备的头部模块装配好的时候，该打印设备的透视图；
图1b是图1a中箭头1b方向的侧视图；
图1c是图1b中1c部分的放大视图；
图2a是本发明的打印设备的头部模块拆下的时候，该打印设备的透视图；
图2b是图2a中箭头2b方向的侧视图；
图2c是图2b中2c部分的放大视图；
图3a是本发明头部模块的透视图；
图3b是图3a中的头部模块的侧视图；
图3c是沿着不同于图3a所示方向观察时，图3a所示头部模块的透视图；
图4a是未与压板辊子啮合的头部模块的侧视图；
图4b是与压板辊子啮合的头部模块的侧视图；
图5是图4b所示头部模块和压板辊子的透视图
图6是本发明打印设备的可移动支撑构件和头部弹簧的透视图；
图7是头部弹簧另一种优选配置的透视图。
具体实施方式
图1a是根据本发明优选实施方式的热能式打印设备10。热能打印机10具有主框架12和可拆卸地连接到主框架12的头部模块14，如图2a所示。具有橡胶辊子的压平辊子(以下称为“压板”)16包含在主框架12之内，且压板16由脉冲马达(未示出)旋转驱动。脉冲马达的输出功率经由耦接到脉冲马达输出轴的第一滑轮18(见图2b)、第一定时皮带20和连接到压板16第一轴部22的第二滑轮24传递到压板16。
如图2a所示，用来切割打印纸(未示出)的旋转切割器26包含在主框架12内，且旋转切割器26由脉冲马达(未示出)旋转驱动。脉冲马达的输出功率经由耦接到脉冲马达输出轴的第三滑轮28、第二定时皮带30、连接到压板16的第二轴部32的第四滑轮34、与第四滑轮34整体形成的第一齿轮36和啮合第一齿轮36的第二齿轮38传递到旋转切割器26。
图3a至3c示出了从不同方向观察的头部模块14。头部模块14具有可拆卸地连接到主框架12的附接构件40、可以相对于附接构件40移动的可移动支撑构件42；和由可移动支撑构件42固定支撑的热能头部44。可移动支撑构件42借助多个(在本实施例中为4个)头部弹簧46a、46b、46c和46d连接到附接构件40。头部弹簧位于附接构件40和可移动支撑构件42之间，且每个头部弹簧在宽度方向(或者压板16旋转轴的轴向)间隔开。虽然头部弹簧是线圈弹簧，但是其他类型的弹簧，诸如板簧也可以使用。可移动支撑构件42具有用于定位所述头部的凸起部分，该凸起部分配置成与在附接构件40的侧板48、50上形成的凹部啮合。在图3a至3c中，仅示出了形成在侧板50上的凹部52和能与凹部52啮合的凸起部分54。如图所示，凹部52形成为凹槽，一般平直延伸，从而可移动支撑构件42和固定到支撑构件42的热能头部44可以相对于附接构件40仅在凹部或凹槽52延伸方向平直地发生位移。换句话说，凹部52和凸起部分54协作构成用于确定热能头部44相对于附接构件40移动方向的导向机构。此外，在图1a所示的状态下，即头部模块14与主框架12装配在一起时，凹槽52延伸方向垂直于压板16纵向。
图2a至2c示出了头部模块14相对于主框架12定位机构的细节。首先，头部模块14的侧板48、50借助枢转销56、57分别枢转连接到侧板58、60。头部模块定位销62、64分别布置在头部模块14附接构件40的侧板48、50上，而定位销62、64分别与头部模块定位凹槽66、68啮合，所述定位凹槽一般为U形并形成在主框架12的侧板58、60上。当每个定位销到达相应定位凹槽的基准位置(例如，底部)时，如图1c所示，头部模块锁定钩70、72分别啮合定位销62、64，从而将头部模块14锁定到主框架12。因此，头部模块14相对于主框架12精确定位，且与主框架12装配在一起。此外，如图1b所示，优选偏压装置诸如线圈弹簧布置在主框架12的侧板58、60上，配置成分别沿着每个锁定销锁定对应定位销的方向偏压对应的锁定钩70、72。在图1b中，仅示出了用于锁定钩72的线圈弹簧74。因此，防止每个锁定钩意外地解锁相应的销。
如图1a至1c和3a至3c所示，当头部模块14与主框架12装配在一起时，头部定位凹槽52延伸方向垂直于压板16纵向。此外，在压板16径向截面内观察时，热能头部44从压板16的中心线性移动。换句话说，热能头部44并不围绕一条轴线转动，而是相对于压板16沿着垂直于压板16表面的方向移动。因此，即使在需要打印的纸张的厚度为200-250μm时，以及正常厚度100μm时，可以相对于压板16正确调节热能头部44的位置，从而可以确保打印质量稳定。
图4a、4b和5示出了头部模块14和主框架12如图1a所示装配在一起时，它们之间的位置关系。如图5所示，在头部模块14的附接构件40的侧板48、50上，分别布置有压板锁定钩76、78，其可以用作用于可旋转地抓握压板16旋转轴端部的抓握机构。压板锁定钩76、78分别连接到布置在侧板48、50上的旋转轴线(在图4a和4b中仅示出了旋转轴线80)。在图1a所示状态下，钩76、78配置成抓握连接到压板16两端的轴承(在图4a和4b中仅示出了轴承82)。换句话说，附接构件40固定到压板16的旋转轴。因此，头部压力或头部弹簧46a至46d所产生的压力仅应用到头部模块14。因此，即使在头部模块14被包括多个弹簧常数不同的头部弹簧的另一个头部模块所取代，也仅需要调节压板16的橡胶棍子的强度。因此，主框架12的强度足以支撑头部模块14和压板16的重量，从而该同一个主框架可以应用于头部压力不同的头部模块。
在上述实施方式中，移动刀片或旋转切割器26位于主框架12内，并且功能上与移动刀片协作的固定刀片84固定到头部模块14的附接构件40(见图2b和2c)。可以选择的是，旋转刀片可以与头部模块整体形成，而固定刀片可以布置在主框架内。因此，旋转切割器的维护更为方便，特别是在旋转切割器壁固定刀片更容易磨损的情况下。
根据热能头部44和可移动支撑构件42的制造精度和/或热能头部在使用过程中的热变形程度，热能头部44贴靠压板16的头部压力可能在压板的纵向变得不均匀。然后，多个头部弹簧46a至46d每一个的弹簧长度可以适当选择，以使每个弹簧的弹簧常数彼此不同。例如，在图6的实施方式中，两个内弹簧64b和46c的弹簧常数相对较小，而两个外弹簧46a和46d的弹簧常数相对较大。因此，当可移动支撑构件42因热量应用于热能头部44而发生变形或弯曲时，弹簧常数相对较大的外弹簧可以减小可移动支撑构件广泛变形的外侧的变形。此外，当提前根据经验估算上述制造精度和热变形时，可以适当确定每个头部弹簧的弹簧常数。此外，当弹簧具有不同常数时，对于弹簧来说，相应于其弹簧常数，利用不同颜色和/或形状，可以防止装配错误。
如图7所示，多个头部弹簧可以形成基本上单一构件。如图7所示的弹簧组件90具有线圈弹簧部分90a、90b、90c和90d。在弹簧组件90中，弹簧部分90a一端连接到弹簧部分90b，弹簧部分90b另一端连接到弹簧部分90c一端，而弹簧部分90c另一端连接到弹簧部分90d一端。通过借助长度适当的平直导线等来连接每个线圈弹簧部分，或者通过让一条导线变形，以使该导线形成彼此隔开适当距离的弹簧部分，可以形成这种弹簧组件。将头部弹簧形成基本上单一构件，头部模块的组装更为容易。
如上所述，需要定期清洁或更换用在热能打印机中的热能头部。因此，如果热能头部或包括热能头部的区段形成模块，则热能打印机的维护将变得更为容易。但是，需要将热能头部相对于压板精确定位，此外，需要热能打印机能在相对较厚的打印纸上打印。因此，本发明提供了将包括热能头部的头部模块相对于所述压板精确定位的机构，同时头部模块可以从压板拆开。此外，可移动支撑构件相对于附接构件的移动方向限制到与压板纵向垂直的方向，从而可以借助本发明的热能打印机正确打印厚度不同的各种打印纸。
通过设置将压板辊子的旋转轴端部抓握在附接构件上的抓握机构，头部模块基本上与压板辊子整体形成。因此，当应用到压板辊子的热能头部的头部压力变化时，不需要再考虑主框架的强度。换句话说，即使头部压力变化，也仅需要调节压板辊子的强度，这相对于热能打印机设计方案来说具有优势。
通过头部模块的附接构件枢转连接到主框架并采用头部模块相对于主框架的定位机构，头部模块容易且精确地连接到主框架。
通过在头部模块上提供多个头部弹簧，每个弹簧沿着压板旋转轴线彼此隔开，热能头部的头部压力因制造精度和/或热能头部热变形所引起不均匀性，可以通过改变每个弹簧的弹簧常数而减小或消除。
通过连接多个头部弹簧从而形成基本上单一构件，头部模块的装配变得更为简单。

Claims (5)

1.一种打印设备(10)，包括：
包括压板辊子(16)的主框架(12)；
包括热能头部(44)的头部模块(14)，其特征在于，所述头部模块(14)包括：
可拆卸地连接到所述主框架(12)的附接构件(40)；
用于固定地支撑所述热能头部(44)的可移动支撑构件(42)；和
用于引导所述可移动支撑构件(42)以使所述可移动支撑构件(42)可以相对于所述附接构件(40)发生线性位移的导向机构(52、54)，，
导向机构(52、54)包括：形成附接构件(40)和可移动支撑构件(42)中之一的平直的凹槽(52)；和凸起部分(54)，其适于啮合凹槽(52)，形成附接构件(40)和可移动支撑构件(42)中的另一个，在所述头部模块(14)与所述主框架(12)装配在一起时，凹槽(52)的延伸方向垂直于压板辊子(16)的纵向，
当所述头部模块(14)连接到所述主框架(12)时，所述可移动支撑构件(42)的位移方向确定为使得所述热能头部(44)相对于所述压板辊子(16)的表面在垂直于所述压板辊子(16)表面的方向移动。
2.如权利要求1所述的打印设备，其特征在于，所述头部模块(14)的附接构件(40)包括抓握机构(76、78)，当头部模块(14)连接到所述主框架(12)时，该抓握机构用于可旋转地抓握所述压板辊子(16)的旋转轴的端部，以便固定所述附接构件(40)和压板辊子(16)之间的位置关系。
3.如权利要求1或2所述的打印设备，其特征在于，所述头部模块(14)的附接构件(40)枢转连接到所述主框架(12)，且所述打印设备包括定位机构(62、64、66、68)，用于将所述头部模块(14)相对于所述主框架(12)定位。
4.如权利要求1或2所述的打印设备，其特征在于，所述头部模块(14)包括多个定位在附接构件(40)和可移动支撑构件(42)之间的头部弹簧(46a-46d)，每个头部弹簧在压板辊子(16)旋转轴的轴向方向上间隔地定位，每个头部弹簧的弹簧常数经过选择，以使所述热能头部(44)作用在所述压板辊子(16)上的头部压力在压板辊子(16)的纵向保持均匀。
5.如权利要求4所述的打印设备，其特征在于，所述多个线圈弹簧部分(90a-90d)彼此连接，从而形成单一弹簧组件(90)。
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