CN103702837A - 用于存折，收据或类似票据的点阵打印机 - Google Patents

Abstract

一种点阵打印机（10），其包括一打印单元（14）和至少一个偏置元件（18），所述打印单元（14）包括一个打印头（16）和一个细长的反压元件（20），一打印介质在上述二者之间可以沿着一个传输平面被引导，所述反压元件（20）安装于上述偏置元件（18）上，并且偏置于所述打印头（16）。所述细长的反压元件（20）的两个端部区域（38,40）分别通过一个转换机构（34,36）耦合到一个不可移动的，防扭转的补偿棒（32），所述补偿棒（32）绕其纵向轴线可旋转的安装。所述反压元件（20）的两个端部区域（38,40）中的一个的替换运动通过相关的转换机构（34,36）转换成了所述补偿棒（32）的旋转运动，其中所述反压元件（20）被横向的定向到所述传输平面。通过相应的另一个转换机构（36,34），所述补偿棒（32）的旋转运动转换成了所述反压元件（20）的另一个端部区域（40,38）的补偿运动，该补偿运动和上面提到的替换运动具有相同的方向。

Description

用于存折,收据或类似票据的点阵打印机

本发明涉及一款点阵打印机，其包括一个打印单元和至少一个偏置元件，所述打印单元包括一个打印头和一个细长的反压元件，在上述两者之间，一打印介质可以沿着一传输平面被引导，所述反压元件安装在所述偏置元件上并且偏置于所述打印头。

上文提到的类型的点阵打印机可例如应用在银行用于打印存折，以及应用在运输业用于打印收据或类似票据，所述存折、收据或类似票据在下文中统称为打印介质。

在打印过程中，所述打印介质被置于所述打印头和所述细长的反压元件之间。所述反压元件借助一个或者几个偏置元件偏置于所述打印头，导致所述打印介质通过一压力压在所述打印头上。常常发生以下情况，即所述压力沿所述反压元件发生变化，例如在一种布局中，一个偏置元件被置于所述反压元件的两端。在这种情况下，在所述反压元件的两端只有一个偏置元件是有效的，而在所述反压元件的中央区域两个偏置元件则成比例的起作用。这就导致了所述压力在所述反压元件的中央区域达到最大值，并向所述反压元件的端部减小。

打印图像的打印对比度也取决于所述压力。高的压力导致好的打印对比度，而较低的压力会导致较低的打印对比度。因此，在上述布局中，打印图像的质量在打印区域的边缘区降低。

本发明的目的是阐述一款点阵打印机，其中，在其整个打印区域内可实现打印图像的质量统一。

上述目的通过一点阵打印机实现了，在该打印机中，所述细长的反压元件的两个端部区域分别通过一个转换机构耦合到一个不可移动的，防扭转的，绕其纵向轴线可旋转的安装的补偿棒。所述反压元件的两个端部区域中的一个的相对所述传输平面横向的位移运动通过相关联的转换机构导致了所述补偿棒的旋转运动。通过相应的其他转换机构，所述补偿棒的旋转运动产生了所述反压元件的另一个端部区域的补偿运动，该补偿运动和上面提到的位移运动具有相同的方向。

通过提供一个基本上由所述防扭转的补偿棒和所述转换机构形成的补偿机构，可以实现的是所述反压元件在其整个长度上向打印介质施加统一的压力，从而可以在整个打印区域内实现打印图像的质量的统一化。此外，借助于所述补偿机构，即使在单方面负载的情况下，例如，当使用厚度在所述打印区域内会发生变化的打印介质时，所述反压元件也一直保持平行于所述打印介质的传输平面。

所述反压元件的一个端部区域的运动通过该端部区域提供的转换机构传输至所述补偿棒，并且转换成所述补偿棒的旋转运动。所述旋转运动通过该防扭转补偿棒传输至相应的其他转换机构。所述第二个转换机构将所述补偿棒的旋转运动转换成所述反压元件的线性运动。因此，设计了所述补偿机构以便使所述反压元件的两个端部区域执行具有相同方向的运动。

在所述点阵打印机的优选实施例中，所述反压元件的每一个端部区域中配置一个偏置元件。所述实施例的特征在于所述反压元件非常牢固的安装。

优选的是，每一个偏置元件包括至少一个盘簧。通过使用盘簧，实现了所述偏置元件的紧凑设计。

在所述点阵打印机的进一步优选的实施例中，每一个转换机构包括一个齿条和一个齿轮元件，所述齿轮元件与所述齿条啮合。作为其结果，所述转换机构是低维护且鲁棒的。此外，借由这种设计方式，所述反压元件以及补偿棒的运动可以几乎高配合精度传输至其他各构件。

在所述点阵打印机的优选实施例中，所述各转换机构的齿条与所述反压元件形成为一体。这减少了所述点阵打印机构件的数量并且简化了装配。

特别有利的是，所述各转换机构的齿轮元件与所述补偿棒形成为一体。因此，必需的构件的数量可以进一步减少，并且装配可以简化。

在进一步的实施例中，出于节省材料的原因，所述齿轮元件可以形成为扇形齿轮（带齿的扇形）。

在优选的实施例中，所述补偿棒是由塑性材料制成的注射模压制品。在该实施例中，所述补偿棒的重量小。此外，所述补偿棒可以以具有成本效益的方式生产。

优选的是，所述补偿棒不可移动的但可旋转的安装在一个框架内。因此，可以容易的实现以高配合精度来安装补偿棒。

在所述点阵打印机的特别优选实施例中，提供了一个用于移动所述反压元件的驱动单元。在打印模式下，所述反压元件被置于与所述打印头相距第一距离的第一位置上。在馈送模式下，所述反压元件被置于与所述打印头相距第二距离的第二位置上。在这里，所述第二距离大于所述第一距离。以前提及到的打印模式是将打印介质置于所述反压元件与打印头之间，并且如同已经在前面所说的那样，所述反压元件将打印介质压在所述打印头上。上文提及到的馈送模式区别于所述打印模式的地方在于所述反压元件不在打印介质上施加压力。在馈送打印介质或者更换打印介质期间尤其是这样的情况。

在所述驱动单元的进一步优选的实施例中，所述驱动单元包括所述两个转换机构中的至少一个，一个电动机和一个不可移动的安装在框架内的凸轮轴。在所述凸轮轴上，形成至少一个凸轮，其能够接触到至少一个形成于所述补偿棒上的销，以因此旋转。在所述凸轮轴的预定旋转位置，通过至少一个转换机构，将所述反压元件设置在与所述打印头相距最小距离处。在本实施例中，因为所述补偿机构形成为所述驱动单元的一部分，在所述点阵打印机中的可移动的构件的数量减少了，这反过来又降低了维护要求。所述凸轮轴能够通过至少一个销转动所述补偿棒，借助上述旋转，所述凸轮轴定义了所述反压元件与所述打印头之间的最小距离。因为所述补偿棒的销可以从所述凸轮轴的凸轮提起，所以在打印模式下，所述补偿机构可以独立于所述驱动单元而可靠地实现其功能。

在所述补偿棒的进一步优选的实施例中，所述棒包括至少一个另外的销，在所述反压元件的第二位置上，所述销抵在所述反压元件之上，因此防止了所述补偿棒的进一步旋转，并因此防止了所述反压元件进一步的远离所述打印头。因此，可以可靠的防止所述反压元件，偏置元件和/或桥台的损坏。

下面将结合附图对本发明的一个实施例进行说明。

图1示出了根据本发明的点阵打印机的部分示意图。

图2示出了根据图1的点阵打印机的打印单元的透视图，打印头未被示出。

图3示出了根据图1和图2的所述打印单元的进一步透视图，打印头未被示出。

图4示出了根据图1至3的所述打印单元的进一步透视图，并且示出了驱动单元。

在图1中，示出了点阵打印机10的细部图。所述点阵打印机10在例如存折和/或收据等打印介质上打印。为清楚起见，所述打印介质未在任何附图中示出。

所述点阵打印机10包括一个馈送单元12和一个打印单元14。所述打印单元14包括一个打印头16和一个安装在偏置元件18上的细长的反压元件20（如图3所示）。为了打印，所述打印介质在所述反压元件20与所述打印头16之间被引导。

所述馈送单元12手动的馈送打印介质并将所述打印介质馈送至所述打印单元14。所述馈送单元12定义了一个传输平面，在该传输平面内，所述打印介质沿着一个传输方向移动。所述打印头16沿着一个轴移动，该轴垂直于传输方向且平行于传输平面设置。在图1中，所述打印介质的传输方向水平的位于绘图平面内。所述打印头16的运动方向垂直于所述绘图平面。

通过所述点阵打印机10的框架配件26,28中提供的椭圆形引导孔22,24，所述反压元件20被横向的引导到所述打印介质的传输平面（如图3所示）。在朝向所述打印头16的一面，所述反压元件20具有一个打印表面30。

平行于所述反压元件20，设置了一个补偿棒32，其不可移动的但可旋转的安装在所述框架配件26,28中，并且通过两个转换机构34,36在端部区域38,40连接到所述反压元件20（如图2所示）。在本实施例中，所述补偿棒32是一个由塑性材料制成的防扭转的注射模压制品。

图2示出了根据图1的打印单元14的透视图。为清楚起见，所述打印头16未在图2以及图3，图4中示出。

所述反压单元20的每一个端部区域38,40包括所述两个转换机构34,36中的一个。每个转换机构34,36包括一个与所述补偿棒32形成一体的扇形齿轮42,44和一个与所述反压元件20形成一体的齿条46,48。在这里，所述扇形齿轮42,44和所述齿条46,48被设置为使每次所述扇形齿轮42,44中的一个与所述齿条46,48中的一个相啮合。所述各扇形齿轮42,44形成为了一个完整齿轮的一部分。扇形齿轮的分段角在大约45°和90°之间的范围内。

所述反压元件20是一个由塑性材料制成的细长的注射模压制品。它的长度至少要与所述反压元件20的打印区域的长度一样长。朝向所述打印头16的反压元件20的打印面30是平坦的并且被定向在平行于所述打印介质的传输平面内。所述反压元件20朝向所述补偿棒32并且在图2中用附图标记78标示的一侧垂直于所述打印介质的传输平面并且平行于所述补偿棒32的旋转轴。在本实施例中，所述反压元件20的该面78表现为长方形孔50,52，其形成了相应的齿条46,48并且与所述转换机构34,36的扇形齿轮42,44的齿相啮合。所述齿条46,48垂直于所述打印面30形成。

在本实施例中形成为盘簧的两个偏置元件18被分配至所述反压元件20的两个端部区域38,40，并且产生所述反压元件20将所述打印介质压在所述打印头16上的压力。

在没有所述补偿棒32的点阵打印机中，该压力在所述反压元件20的整个长度内不是恒定的，因为在所述反压元件20的中央，两个偏置元件18成比例的起作用，然而在所述反压元件20的端部区域38,40，只有在该端部区域38,40中提供的偏置元件18是有效的。因此，在每个端部区域38,40处施加的压力较低，这将导致在该处的打印图像的对比度较低。在本实施例中，当所述打印介质的厚度在整个长度内发生变化时，所述不统一的压力将进一步导致所述反压元件20相对于所述打印介质的传输平面倾斜。

在本发明的所述点阵打印机10的实施例中，自所述打印介质的传输平面的所述反压元件20的一个端部区域40的运动，例如，根据图2中的箭头P1所示的运动会导致所述齿条48的相应的运动。这会使得所述扇形齿轮44在箭头P2所示的方向上发生旋转。通过所述防扭转补偿棒32，上述旋转被传输至另一个扇形齿轮42，作为其结果，该扇形齿轮42在箭头P3所示的方向上作旋转运动。通过与所述扇形齿轮42相啮合的齿条46，上述旋转运动被转换成所述反压元件20的另一个端部区域38的线性运动，如箭头P4所示。

所述两个转换机构34，36具有相同的结构。因此，由箭头P1和P4所示的两个端部区域38，40的运动具有相同的方向以及在长度上相等。因此也就实现了所述反压元件20的打印面30始终保持定向于平行所述打印头16。由此，作用于所述打印头16的压力总是统一的，这就得到了在整个打印介质的宽度内打印图像的质量是统一这样的结果。

图4是从另一个方向来观察的所述打印单元14的另一个透视图，并且其中还示出了一个驱动单元56。后框架配件28在图4中被省略了。所述驱动单元56包括一个电机58，例如步进电机，一个齿型皮带传动60和一个带有凸轮64，66的凸轮轴62，该凸轮轴62不可移动的但可旋转的安装于所述框架内。两个销68，70被置于所述补偿棒32上，使得一个销68，70和一个凸轮64，66能够分别彼此接触。在本实施例中，所述销68，70与所述转换机构34，36的扇形齿轮42，44形成为一体。

当从所述凸轮轴62的旋转轴方向观察时，每个凸轮64，66会形成一个螺旋形投影，因此凸轮会提供一个工作面80，该工作表面与所述凸轮轴62的旋转轴的距离在周向上会发生变化。此外，所述相应的凸轮64，66具有一个台阶72，这将导致到所述凸轮轴62的旋转轴的最大距离和最小距离之间的一个跳跃。所述凸轮轴62被设计为用于作小于所述凸轮轴62完整一周的旋转运动。

为所述打印单元14提供了两种不同的操作模式。在打印模式下，置于所述反压元件20与所述打印头16之间的打印介质被打印，所述反压元件20偏置于打印头16并且在所述打印头16上施加压力。在馈送模式下，所述打印介质被馈送至所述打印单元14而不被打印，所述反压元件20与所述打印头16间隔开，并且不在所述打印头16上施加任何压力。

为设定馈送模式，所述驱动单元56的凸轮轴62是这样旋转的，即，使得所述凸轮64，66的工作面80的与所述凸轮轴62的旋转轴具有最大可能的距离的部分抵在相应的销68，70上。作为其结果，所述销68，70在箭头P5的方向上发生偏转。由于所述凸轮64，66，所述针68，70的偏转导致了与所述销68，70形成一体的补偿棒32的旋转。通过所述补偿棒32的端部提供的两个转换机构34，36，所述补偿棒32的旋转被转换成所述反压元件20在箭头P6方向上的远离所述打印头16的并且抵抗由所述偏置元件18施加的偏置力的线性运动。在这种状态下，所述打印介质不再被夹紧在所述打印头16与所述反压元件20之间，因此所述打印介质能够轻易的在传输平面内移动。

在打印模式下，旋转所述凸轮轴62以使得各凸轮64，66的工作面80的与所述凸轮轴62的旋转轴具有最短的距离的部分朝向相应的销68，70。在该模式下，所述打印头16与所述反压元件20之间的距离与所述打印介质的厚度相对应。通过转换机构34，36，所述反压元件20与所述打印头16之间的空间被转换成所述补偿棒32的旋转运动，这导致了所述销68，70不再抵着所述凸轮64，66而是被保持在这些凸轮上。

借助于在补偿棒32上提供的至少一个另外的销74，76，可在所述打印头16与所述反压元件20之间设置一个最大距离。通过转换机构34，36，如图4中箭头P6所示方向上的反压元件20的运动被转换成了箭头P5所示方向上的补偿棒32的旋转运动。其结果是，当所述反压元件20达到与所述打印头16的最大可能距离时，所述销74，76朝着所述反压元件20移动并抵在反压元件20上。

上述的实施例仅仅是示例性的，多种变化是可想象的。

例如，只为所述反压元件20提供一个偏置元件18或者为所述反压元件20提供两个以上的偏置元件18。进一步，也可对所述偏置元件进行不同的设计，例如以弹簧片的形式。

在所述打印单元14的备选实施例中，可以为每个凸轮64，66配置不止一个销68，70或者可以为每个销68，70配置不止一个凸轮64，66。所述凸轮轴62以及所述补偿棒32也可以由塑料以外的另一种材料制成，例如金属。

在所描述的实施例中，所述补偿棒32以及所述扇形齿轮42，44和补偿棒32上提供的销68，70，74，76可以形成为一体。在备选实施例中，所述扇形齿轮42，44和所述针68，70，74，76也可以被设计为安装在所述补偿棒32上的单独的附属配件。

附图标记列表

10                 点阵打印机

12                 馈送单元

14                 打印单元

16                 打印头

18                 偏置元件

20                 反压元件

22，24             椭圆形引导孔

26                 前框架配件

28                 后框架配件

30                 反压元件20的打印面

32                 补偿棒

34，36             转换机构

38,40              反压元件20的端部区域

42，44             扇形齿轮

46，48             齿条

50，52             椭圆形孔

54                 桥台

56                 驱动单元

58                 电动机

60                 齿型皮带驱动

62                 凸轮轴

64，66             凸轮

68，70，74，76     针

72                  凸轮64的台阶

78                  反压元件20的面

80                  凸轮64的工作面

P1,P2,P3,P4,P5,P6  箭头方向

Claims (12)

1.一种点阵打印机（10），包括

一打印单元（14），其包括一打印头（16）和一细长的反压元件（20），一打印介质在上述二者之间可以沿着一传输平面被引导，以及

至少一个偏置元件（18），所述反压元件（20）安装于所述偏置元件（18）上，并且相对于所述打印头（16）偏置，

其特征在于：

所述细长的反压元件（20）的两个端部区域（38,40）分别通过一个转换机构（34,36）耦合到一个不可移动的，防扭转的补偿棒（32），所述补偿棒（32）绕其纵向轴线可旋转的安装，以及

所述反压元件（20）的两个端部区域（38,40）中的一个的位移运动通过相关的转换机构（34,36）被转换为所述补偿棒（32）的旋转运动，其中所述反压元件（20）被横向的定向到所述传输平面，并且通过相应的另一个转换机构（36,34），所述补偿棒（32）的旋转运动转换成了所述反压元件（20）的另一个端部区域（40,38）的补偿运动，该补偿运动和上面提到的位移运动具有相同的方向。

2.根据权利要求1所述的点阵打印机（10），其特征在于，在所述反压元件（20）的每一个端部区域各设置有一个偏置元件（18）。

3.根据权利要求1或2所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述各偏置元件（18）包括至少一个盘簧。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述各转换机构（34,36）分别包括一个齿条（46,48）和一个与所述齿条（46,48）相啮合的齿轮元件（42,44）。

5.根据权利要求4所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述相应转换机构（34,36）的齿条（46,48）与所述反压元件（20）形成为一体。

6.根据权利要求4或5所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述各转换机构（34,36）的齿轮元件（42,44）与所述补偿棒（32）形成为一体。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述齿轮元件（42,44）形成为扇形齿轮。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述补偿棒（32）是由塑性材料制成的注射模压制品。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述补偿棒（32）不可移动的安装在一框架（26,28）内。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的点阵打印机（10），其特征在于，

提供一驱动单元（56），用于移动所述反压元件（20），

在打印模式下，所述反压元件（20）被置于一第一打印位置，在该位置上，所述反压元件（20）与所述打印头（16）相距一第一距离，以及

在馈送模式下，所述反压元件（20）被置于一第二打印位置，在该位置上，所述反压元件（20）与所述打印头（16）相距一第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

11.根据权利要求10所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述驱动单元（56）包括两个转换机构中的至少一个，一个电机（58）和一个凸轮轴（62），所述凸轮轴（62）不可移动的安装在一框架（26,28）内并且可以由所述电动机（58）驱动旋转，至少一个凸轮（64,66）形成于所述凸轮轴（62）上，所述凸轮可以接触到形成于所述补偿棒（32）上的至少一个销（68,70），以便旋转所述补偿棒（32），

在所述凸轮轴（62）一预定的旋转位置上，所述反压元件（20）通过该至少一个转换机构（34,36）被置于与所述打印头（16）相距一最小距离处。

12.、根据权利要求11所述的点阵打印机（10），其特征在于，所述补偿棒（32）包括至少一个额外的销，在所述反压元件（20）的第二位置上，所述该至少一个额外的销抵在所述反压元件（20）之上，由此防止所述补偿棒（32）的进一步旋转，并由此防止了所述反压元件（20）进一步的远离所述打印头（16）。

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