CN101691085A - 在非纸张介质上打印图文的打印机 - Google Patents

Abstract

本发明属于打印设备，尤其涉及一种在非纸张介质上打印图文的打印机，包括长条状的打印单元，其上带有墨头及可使墨头沿打印单元长度方向往复移动的导向装置和墨头电机；打印物承载装置；底座，打印单元或打印物承载装置两者之一固定在底座上，两者另一设置在底座的导轨上；步进电机；传动带，与所述步进电机直接或通过变速机构连接；控制装置，其通过发出信号控制墨头电机、步进电机的协动，实现打印机的墨头清洗、打印等动作；打印单元或打印物承载装置之相对底座移动者设置传动带夹紧离合机构及相应的触发机构；所述触发机构根据控制装置发出的执行清洗墨头动作的信号或该信号触发的墨头移动进行离合触发。

Description

在非纸张介质上打印图文的打印机

技术领域

本发明属于打印设备，尤其涉及一种在非纸张介质上打印图文的打印机。

背景技术

随着社会需求的不断发展，人们开始改造传统的在纸张上打印的喷墨打印机，使之能够在非纸张，如鲜花、指甲、T恤、蜡烛等物品的表面彩喷图文。

这类功能的改装后的打印机，通常包括：

长条状的打印单元，打印单元上带有墨头及可使墨头沿打印单元长度方向往复移动的导向装置和墨头电机；

打印物承载装置，用于容置被打印物；

底座，打印单元或打印物承载装置两者之一固定在底座上，两者另一设置在底座的导轨上，使两者可沿垂直于墨头移动轨迹的方向相对移动；

步进电机，作为打印单元和打印物承载装置相对移动的动力源；

传动带，与所述步进电机直接或通过变速机构连接，其在某一点能够与打印单元或打印物承载装置连接并直接驱动两者的相对移动；

控制装置，其通过发出信号控制墨头电机、步进电机的协动，实现打印机的打印动作。

实际打印时，控制装置根据计算机的设置和指令，具体的控制打印的过程，包括协同的向步进电机发出脉冲信号，使之通过传动带带动打印单元或被打印物承载装置之一纵向步进移动，与此同时，又协同的向墨头电机发出脉冲信号，使墨头在打印单元上横向往复移动，根据计算机传输的图文内容，在被打印物的表面一些特定位置喷印微小墨滴，在预设有图文内容的表面上方移动时，步进电机每带动打印单元或被打印物承载装置沿底座的导轨前进一步，墨头就往复一次，结果就是在整个被打印物表面形成了预设的特定的图文，实现了在非纸张介质上的打印。专利号为200510043920.2的中国发明专利就公开了一种类似结构的打印机，详见附图1。

由于改装前的打印机除了具有正常打印程序之外，还普遍的具有开机自检功能，有的还有墨头清洗功能，每次开机时，卷纸滚轴高速转动，同时墨头也全程往复运动一次，停留在打印单元一侧超出正常打印范围之外的地方；具有墨头清洗功能的，在向另一侧运动时，也回使墨头移动到常规打印范围之外，所有喷口同时喷几次墨滴完成清洗；由于开机自检和清洗墨头都要使墨头的范围超出正常打印范围之外，因此在正常打印范围的两边临界点(即墨头的边界点)处分别设置了一个卡块，以保证在打印过程中墨头的移动在正常范围之内，保证打印范围的准确性；在开机自检或执行清洗墨头任务时，控制装置发出信号，一特定机构推开纸张端部(避免此非打印过程中纸张被卷入)同时通过卷纸滚轴转动耦合一传动机构拨开卡块，驱动墨头使其能够越过已被拨走的卡块的临界点继续向外移动，然后在纸张正常打印范围之外执行上述自检查和/或清洗墨头的动作。

改装以后，原来驱动卷纸滚轴的步进电机被改成通过传动带驱动打印单元沿底座上的导轨相对于底座及被打印物承载装置移动，或者是传动带驱动被打印物承载装置沿底座上的导轨相对于打印单元移动；因此改装以后，原来的墨头正常打印临界点的挡块无法使用，但亦已没有必要；但问题在于，由于改装前清洗墨头是步进电机带动通过卷纸滚轴耦合那个挡块的，因此设计了一个识别自检信号和墨头清洗信号的装置，即在自检和墨头清洗过程中切断控制装置向步进电机发出的信号，这样就会使得在开机自检和清洗墨头时，打印单元或被打印物承载装置不会在步进电机的驱动下沿导轨移动(类似于清洗墨头时纸张被卷入)，避免后续打印时，打印单元或被打印物承载装置在导轨上的位置发生很大变化，正常打印时图文偏离被打印物表面的预设位置甚至于打印到被打印物之外(类似于纸张在清洗墨头中被卷入一部分，图文打印在纸张上肯定是偏离预设位置的)。此为现有技术。

但是这种结构使得改装对象仅适用于电机的旋转对控制装置无反馈的打印机，而对于另外一类打印机，如惠普的一些打印机，即在卷纸滚轴的端部设置光栅码盘和传感装置，将电机的转动反馈给控制装置，此时如使用现有技术，即在开机自检和墨头清洗的过程中切断步进电机的转动，控制装置收不到卷纸滚轴旋转的反馈，就会导致错误。而该反馈是控制装置芯片内置的程序，改装时无法去掉这种反馈程序。即必须想办法使得控制装置能够接收到电机旋转的正常反馈，而又必须在传动链的后续传动耦合步骤中切断传动。

至今位置，尚无解决这一问题的具体方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种依靠机械离合机构，可在执行清洗墨头功能时打印单元或打印物承载装置与传动带断开连接，而带有码盘的皮带轮又能够向控制装置正常反馈电机旋转的打印机。

为达到上述目的，本发明包括：

长条状的打印单元，打印单元上带有墨头及可使墨头沿打印单元长度方向往复移动的导向装置和墨头电机；

打印物承载装置，用于容置被打印物；

底座，打印单元或打印物承载装置两者之一固定在底座上，两者另一设置在底座的导轨上，使两者可沿垂直于墨头移动轨迹的方向相对移动；

步进电机，作为打印单元和打印物承载装置相对移动的动力源；

传动带，与所述步进电机直接或通过变速机构连接，其在某一点能够与打印单元或打印物承载装置连接并直接驱动两者的相对移动；

控制装置，其通过发出信号控制墨头电机、步进电机的协动，实现打印机的墨头清洗、打印等动作；

打印单元或打印物承载装置之相对底座移动者设置传动带夹紧离合机构及相应的触发机构；

所述触发机构根据控制装置发出的执行清洗墨头动作的信号或该信号触发的墨头移动进行离合触发。

本发明使得带有电机旋转反馈的打印机改装成非纸张介质打印机能够得以实现。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是实施例1的结构示意图；

图3是实施例1夹紧机构的结构示意图；

图4是实施例2的结构示意图；

图5是实施例3电磁铁未通电状态示意图；

图6是实施例3电磁铁通电状态示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图2、3所示，本发明的打印机包括：

长条状的打印单元1，打印单元1上带有墨头2及可使墨头沿打印单元长度方向往复移动的导向装置3和墨头电机(属现有技术，图中未示出)。

打印物承载装置4，用于容置被打印物。

底座5，被打印物承载装置4固定在底座5上，打印单元1设置在底座5的导轨6上，使打印单元1可沿垂直于墨头2移动轨迹的方向相对于被打印物承载装置4移动。

步进电机(属现有技术，图中未示出)，作为打印单元1和沿导轨6移动的动力源。

传动带7，其两端分别绕置在两个带轮8上，其中一个带轮8通过变速机构与步进电机联接。

控制装置(属现有技术，图中未示出)，其通过发出信号控制墨头电机、步进电机的协动，实现打印。

打印单元1上设置有作为传动带夹紧离合机构的钳式夹紧机构，包括一固定钳爪9和活动钳爪10，固定钳爪9和活动钳爪10铰接处设置扭簧(图中未示出)，通常状态下，固定钳爪9和活动钳爪10在扭簧作用下会夹紧传动带7，这样打印机在正常打印及打印完毕复位时，控制装置发出信号，步进电机就能够通过传动带驱动打印单元1沿导轨准确移动，实施打印，以及打印后会正确复位。

活动钳爪10的后端抵靠在拨杆11靠近其一端部位置上，拨杆11中部铰接设置在打印单元1上，拨杆11两端分别铰接一连杆12、13，连杆12、13的另一端分别位于墨头2往复移动的两个边界位置处，且连杆12、13的另一端分别带有弯臂14构成触发挡块，以保证墨头2移动到两边边界时分别能够碰触到弯臂14，形成了上述钳式夹紧机构的触发机构。

实际运行时，清洗墨头时，墨头首先会向左(图示)移动，其左侧在开始达到正常打印范围的左边临界点位置时，碰触到连杆13的弯臂14，从而触发拨杆11的旋转，拨杆11的旋转又推动活动钳爪10的后端向右转动，根据杠杆原理(活动钳爪可视为杠杆)，活动钳爪10的前端就会向左移动与固定钳爪9的前端产生一定的缝隙，从而松开了对传动带7的夹紧，自此开始步进电机及传动带7实际上是空转，即不会带动打印单元1沿导轨6的移动；墨头继续向左移动，至超出正常打印范围之外，开始进行清洗墨头2的动作，清洗完毕复位至正常打印范围的边界点内，弯臂14的外力消失，活动钳爪10和固定钳爪9在扭簧的作用下又夹紧传动带7；也就是说，在整个清洗墨头的过程中，步进电机和传动带的转动为空转，不会导致打印单元1偏离打印初始位置，避免了后续打印位置的偏离。而传动带的驱动轮上设置的码盘又能够通过传感器正常向控制装置反馈电机旋转的信号，使控制装置不会出错，内置程序正常顺利运行。

同样的道理，在开机自检时过程也是如此。

本发明的改进使得电机旋转机械反馈功能的打印机改装成非纸张介质打印机能够得以实现。

实施例2

由上述实施例可以看出，本发明的思路就是在非正常打印(包括打印后的复位)时传动带与打印单元脱离传动连接关系，即实施例1的能够达到目的的关键在于机械触发的离合机构，但机械触发也是在电路信号首先给出指令时执行的，因此不难想到，离合机构可以是通过电路信号直接触发一电磁离合机构。

如图4所示，电磁夹紧机构包括了电磁铁21，其通过数据线直接与控制装置连接(图中未示出)，电磁铁21的前端设置对夹件22，正常打印状态时，电磁铁21的磁芯23在其套接的弹簧的弹力作用下其前端将传动带7紧压在对夹件22上；电磁铁21接收到开机自检或清洗墨头的信号后，电磁铁21通电，磁芯23在磁力作用下克服弹簧力向后收缩，从而使传动带7不再被夹紧，成为空转；自检或清洗墨头完毕后，电磁铁收到信号，恢复夹紧状态。

实施例3

对于步进电机连接齿轮变速机构的打印来说，还可以使用电磁铁改变齿轮的位置，使齿轮的捏合状态脱离来实现步进电机的离合空转，如图5所示，中间轮31被安装在一个杠杆32的一端，杠杆中部铰接在其上游齿轮33齿轮的轮轴上，杠杆32的另一端则连接一电磁铁的磁芯上，正常状态下磁芯在其套接的弹簧力的作用下，抵触着杠杆32使其另一端的中间轮31仅靠下游齿轮34使两者处于啮合状态；实际运行时，电磁铁21接收到开机自检或清洗墨头的信号后，电磁铁21通电，磁芯动作撬动杠杆使中间轮31与其下游齿轮34脱离啮合，如图6所示，间接的导致传动带停止转动，步进电机成为空转。自检或清洗墨头完毕后，电磁铁收到信号断电，磁芯复位带动中间轮31恢复与下游齿轮34的啮合状态。在上述过程中，码盘设置在中间轮31上，而中间轮31仍正常旋转，因此码盘又能够通过传感器正常向控制装置反馈电机旋转的信号，使控制装置不会出错，内置程序正常顺利运行。

Claims (4)

1.一种在非纸张介质上打印图文的打印机，包括：

长条状的打印单元，打印单元上带有墨头及可使墨头沿打印单元长度方向往复移动的导向装置和墨头电机；

打印物承载装置，用于容置被打印物；

底座，打印单元或打印物承载装置两者之一固定在底座上，两者另一设置在底座的导轨上，使两者可沿垂直于墨头移动轨迹的方向相对移动；

步进电机，作为打印单元和打印物承载装置相对移动的动力源；

传动带，与所述步进电机直接或通过变速机构连接，其在某一点能够与打印单元或打印物承载装置连接并直接驱动两者的相对移动；

控制装置，其通过发出信号控制墨头电机、步进电机的协动，实现打印；

其特征在于打印单元或打印物承载装置之相对底座移动者设置机械离合机构及相应的触发机构；

所述触发机构根据控制装置发出的执行清洗墨头动作的信号或该信号触发的墨头移动进行离合触发。

2.根据权利要求1所述的在非纸张介质上打印图文的打印机，其特征在于所述机械离合机构作为传动带夹紧离合机构的钳式夹紧机构，包括一固定钳爪和活动钳爪，所述固定钳爪和所述活动钳爪铰接处设置扭簧；所述活动钳爪的后端抵靠在一拨杆靠近其一端部位置上，所述拨杆中部铰接设置在打印单元上，所述拨杆两端部分别铰接一连杆，所述两连杆的另一端分别位于墨头往复移动的两个边界位置处，且所述连杆的另一端分别带有墨头移动到两边边界时分别能够碰触到的弯臂，形成了上述钳式夹紧机构的触发机构。

3.根据权利要求1所述的在非纸张介质上打印图文的打印机，其特征在于所述机械离合机构包括电磁铁装置和卡爪，电磁铁通过数据线与控制装置连接构成触发机构，所述电磁铁装置包括套有弹簧的磁芯。

4.根据权利要求1所述的在非纸张介质上打印图文的打印机，其特征在于所述步进电机通过变速机构与传动带连接，变速机构包括中间轮及其上游齿轮、下游齿轮，所述机械离合机构包括一杠杆，中间轮被安装在所述杠杆的一端，所述杠杆中部铰接在其上游齿轮的轮轴上，杠杆的另一端则连接一电磁铁的磁芯上，所述电磁铁与控制装置连接构成所述触发机构。

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