CN112074413A - 紧凑型热敏打印机构 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的紧凑型热敏打印机构适用于手持支付终端。本发明提供了一种打印机底架(1)，其通过至少一个包括该打印机底架(1)的折叠部的加强元件而具有加强的平坦区域(20)。打印机底架的该折叠部分加强了底架，并且对压纸辊(6)的侧向压力装置(8)的弯曲力提供了非常强的抵抗力。在整个纸张宽度上的稳定且均匀的压力分布保证了均匀的打印质量。
Description
技术领域
本发明属于诸如热敏打印机的热敏打印机构的领域。它们被广泛地用于手持式支付终端，其中紧凑性和成本是改进的主要因素。
背景技术
热敏打印机构通常包括以下元件：热敏打印头，其由陶瓷基材制成，具有矩形形状，该矩形具有待打印的纸张的宽度，在该陶瓷基材上安装有多个热敏点；压纸辊，其用于抵靠所述热敏点线驱动热敏纸，所述压纸辊由在大多数情况下是步进电机的电机通过齿轮传动系统驱动，加上推动装置，以在热敏打印头和压纸辊之间的热敏纸上产生压力。
所有上述元件直接由底架保持，在该底架上可以安装有与该底架成为一体的中间保持部件，所述底架是折叠金属板的塑料模制框架。在大多数情况下，热敏打印头安装在可旋转地铰接在底架上的热敏头支架上，并且抵靠底架被弹簧加载。众所周知，在几乎所有热敏打印机构中，压纸辊都可以从热敏打印机构上拆卸下来，以接近热敏纸卷储存器，从而便于纸卷的装卸。
减小机构尺寸的一种可能的布置是将热敏打印头直接安装在底架上。机构背面与进纸位置之间的距离决定了热敏打印机构的厚度，该厚度是至关重要的紧凑性特性。在这里和下文中，“背面”意味着底架的与热敏打印头的安装侧相反的一侧。由于在大多数布置中，电机都放置在热敏打印头下方，其旋转轴平行于热敏打印头点线，因此纸张路径必须绕过电机的形状，从而沿着弧线移动，从而使机构厚度增加到至少步进电机的直径。
减小该厚度的一种方法是将电机垂直地安装在纸张路径之外。如果电机直径足够小，这将以很小的方式影响机构的整体宽度，并且使热敏打印机构的厚度仅包括热敏打印头的厚度加上底架的厚度。在这种布置中，纸张通道几乎变得笔直。在公开号为EP3095608A1的专利申请EP15168283.8(Compact platen roller motion system forthermal printing mechanism(用于热敏打印机构的紧凑型压纸辊运动系统))中公开了这种布置。所述申请的图16示出了这种布置，其中，纸张路径是完全平坦的。在这种布置中，热敏纸上的压力通过两个侧向压力装置施加到压纸辊上，该侧向压力装置不在纸张路径上，因此，平坦的底架的背面弯曲，从而导致底架的弧形变形，这降低了纸张和压纸辊中央区域的橡胶之间的压力，从而在热敏纸的中部产生浅淡的打印输出。文献EP 3095608 A1中公开的机构的刚度不令人满意。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有加强结构的热敏打印机底架，该加强结构能够提高热敏打印机构的中央区域的刚度，既不会使其结构复杂化，也不会增加制造成本或其尺寸。
上述目的通过根据本发明的热敏打印机构实现，该热敏打印机构包括：
-打印机底架，其包括用于安装热敏打印头的第一平面区域，该热敏打印头包括点线，该第一平面区域具有平行于打印头点线的两个相对端：在打印时纸张从打印机底架中出来的顶端，以及在打印时纸张进入底架的底端；
-所述热敏打印头固定地安装在打印机底架的所述第一平坦区域的顶端附近；
-用于电连接热敏打印头的柔性电路；
-用于使压纸辊旋转的电机；
-使热敏纸压靠热敏打印头点线的压纸辊；
-将压纸辊压靠在打印头上的两个侧向压力装置；
-至少一个加强元件，其平行于热敏打印头点线并且用于打印机底架的第一平坦区域。
根据本发明，至少一个加强元件布置在第一平坦区域的底端处，在该处，打印机底架具有至少一个折叠部，该折叠部构成与打印机底架的第一平坦区域平行的第二平坦区域。
根据一个优选实施例，加强元件包括U形折叠部，使得第二平坦区域部分地与打印机底架的第一平坦区域重叠(交叠)。
有利地，在上述优选实施例中，第二平坦区域不与热敏打印头和柔性电路电缆的互连区域重叠。
优选地，利用封闭材料闭合在一侧由折叠部并在另一侧由热敏打印头产生的纵向间隙。有利地，所述封闭材料由树脂材料制成。根据本发明的一种变型，树脂材料也覆盖热敏打印头的用于连接柔性电路电缆的互连区域。
根据另一优选实施例，加强元件包括打印机底架的两个连续的折叠部，其中，在每个折叠部中，打印机底架以基本上直角折叠，第二平坦区域在第二个折叠部之后形成，并且不与第一平坦区域重叠。
优选地，加强元件的第二平坦区域构成导纸板。
有利地，打印机底架由金属板制成。
有利地，在加强元件中设置有纵向狭槽以作为用于柔性电路电缆的通道。优选地，所述纵向狭槽在两侧由打印机底架的材料闭合。
优选地，在打印机底架的第一平坦区域的安装有热敏打印头的顶端处具有另一加强折叠部。
本发明实现的主要优点是使平坦的热敏打印机构的中央底架结构坚固，从而在整个纸张宽度上提供非常稳定和均匀的压力分布，并且使热敏打印机构的厚度最小。
附图说明
在下面参考附图作为非限制性示例给出的优选实施例的描述中，将详细描述本发明的特征，在附图中：
图1是现有技术的分解图，示出了具有打印机底架和导纸板的热敏打印头的组件；
图2是根据现有技术的热敏打印机构的后视图，但根据一种可能的但不是最佳的布置，在打印机底架中具有后侧突起；
图3是在根据本发明的柔性电路电缆的区域中的热敏打印机构的剖视图，其包括纸卷；
图4是与图3相同的布置的示意性透视图；
图5是根据本发明的整个热敏打印机构的示意性透视图；
图6是根据一种可能变型的本发明的示意性透视图；
图7是根据相同变型的本发明的另一示意性透视图。
具体实施方式
如本说明书和权利要求书中所使用的，词语“顶部”、“底部”、“背面”、“左侧”、“右侧”不是限制性的，它们反映了图中所示的热敏打印机机构的部件的位置。
根据本发明的热敏打印机构包括打印机底架1；热敏打印头2，其包括点线22，所述热敏打印头2固定地安装在打印机底架1上；压纸辊6，其用于将热敏纸9压在热敏打印头2的打印头点线22上；柔性电路电缆4，其用于电连接热敏打印头；电机16，其用于使压纸辊旋转；和两个侧向压力装置18，其用于将压纸辊6推靠在打印头2上。
图1示出了现有技术。导纸板3安装在底架1上，其宽度与底架1大致相等。这两个部分互相配合，并且这两个部分的组件从左到右形成了三个不同的区域。左侧区域19支撑齿轮箱和电机16、左侧压力装置18，并且定位压纸辊6的左侧。中央区段是第一平坦区域20，用以使机构的背面厚度最小化，并且为纸张提供直线路径。第三个、右侧区域21保持右侧压力装置18，并且定位压纸辊6的右侧。
首先将已经组装有柔性电路电缆4的热敏打印头2安装到底架的所述第一平坦区域的内部部分上，然后将导纸板组装到底架1的中央区域上，从而将热敏打印头夹在底架1的第一平整区域和导纸板3之间。
由于底架1的第一平坦区域20缺乏刚性，因此当压力装置18将压纸辊6推靠在热敏打印头2上时，第一平坦区域20弯曲，热敏纸上的压力不再均匀—与边缘相比其中央部分的压力较低。这在热敏纸的中央区域产生浅淡的打印输出。
为了解决该问题，必须显著提高底架1的第一平坦区域20的刚度。
因此，可能有多种非限制性选择，例如增加金属厚度—这导致背面厚度增加，或者使用具有更高的杨氏模量和更高的弹性极限的新材料来改变金属材料—但这也将增加制造成本和厚度。
另一种选择是改变底架背面的形状，并且使背面厚度尽可能保持不变。例如，如图2所示，可以在底架的背面设置突起5。显然，这导致仅在背面的有限部分中显著增加了机构的背面厚度，这对于一些情况可能是可接受的。而且，突起越高，打印机底架就越坚硬。为了获得合理的刚度，突起导致机构的厚度显著增加。
另一种选择是使底架的背面沿着相反的方向、朝着打印机构的内部部分变形，同时尽量不增加机构的厚度。这可以在如图1所示的底架的顶部完成，其中，在机构的顶部设置小的折叠部10。由于可用空间非常有限，导致该折叠部的可能变形很小，因此提高的刚度非常有限。
图3示出了根据本发明的新布置，该图是热敏打印机构在柔性电路电缆区域的剖视图。
打印机底架1的中央部分包括第一平坦区域20，具有点线22的热敏打印头2安装在该第一平坦区域。所述第一平坦区域20具有两个基本上平行于打印头点线22的相对端，有条件地将这些相对端称为顶端11和底端7。热敏打印头2固定地安装在第一平坦区域20的顶端11附近。纵向加强元件以如下方式设置在第一平坦区域20的底端7处：打印机底架1的中央部分沿着底端的方向延伸，并且具有至少一个折叠部，该折叠部形成了基本上平行于第一平坦区域20的第二平坦区域8。折叠部的轴线平行于热敏打印头点线22。
打印机底架的该折叠部分加强了底架，并且当两个侧向压力装置18推动压纸辊6的两个末端由此使底架1的第一平坦区域20弯曲时，该折叠部分对这种弯曲提供了非常强的抵抗能力。这种布置以剧烈的方式增加了打印机构的第一平坦区域20的整体抗弯曲性，而没有增加打印机的整体体积。
在如图3和图4所示的本发明的第一实施例中，加强元件包括U形折叠部，在该处打印机底架自身折叠，使得第二平坦区域8与打印机底架1的第一平坦区域20部分重叠。在该实施例中，打印机底架的厚度不增加。
图4示出了具有固定安装的热敏打印头2和柔性电路电缆4的热敏打印机构。柔性电路电缆4既通过其臂15电连接到电机16，又电连接到热敏打印头2。为此目的，纵向狭槽12布置成靠近打印机底架1的安装有电机16的相应侧。重要的是使纵向狭槽12的两侧13闭合，以使打印机底架1的第一平坦区域20保持强的抗压强度。
如果柔性电路电缆4已经焊接(钎焊)在热敏打印头2上，则不能将柔性电路电缆4从打印机底架的顶端11插入通过打印机底架1的纵向狭槽12。因此，必须首先将热敏打印头2安装在打印机底架1上，然后将柔性电路电缆4从打印机底架的底端7插入通过纵向狭槽12，接着将柔性电路电缆4焊接到热敏打印头2上。
通过焊条实现柔性电路电缆4与热敏打印头2的电连接，并且焊接区域上方的空间必须保持空闲。在具有U形加强元件的实施例中，上述条件限制了第二平坦区域8的长度，以便不与待焊接柔性电路电缆的互连区域14重叠，从而允许焊条将柔性电路电缆4压靠在热敏打印头2上并焊接它。
必须用一些材料填充由U形折叠部形成的间隙17，以避免灰尘进入热敏打印头内部，或者避免任何机械摩擦或应力或静电放电。
第一种可能的变型是插入塑料模制引导件。这种长而薄的零件很难在没有扭曲效果的情况下成型。此外，由于可用空间非常小，该零件可能难以插入和固定。
第二种优选的变型是用保护涂层填充该间隙，作为非限制性示例，该保护涂层可以是双组分树脂或紫外线敏感树脂。由于必须保护将柔性电路电缆焊接到热敏打印头上的互连区域14，以避免氧化和机械剥离，因此通常使用紫外线保护树脂来实现。可以使用相同的工艺来保护所述焊接的互连区域14和填充间隙17。这将导致沉积时间延长，但另一方面，该步制造工艺非常简单且自动化。
在如图6和图7所示的本发明的第二实施例中，加强元件包括打印机底架1的两个连续的折叠部，其中，在每个折叠部中，打印机底架1以基本上直角折叠，第二平坦区域8在第二个折叠部之后形成，并且不与第一平坦区域20重叠，因此增加了从打印机底架的顶端11到底端7的距离。
优选地，加强元件的第二平坦区域8构成导纸板。
可选地，在第一平坦区域20的顶端11处设置附加的加强元件。如图3和图4所示，所述附加的加强元件是打印机底架的纵向小折叠部10的形式。该折叠部10的尺寸(高度和宽度)受到限制，以免从打印机底架的后表面出来，也不会干扰纸张9的出纸。
图5示出了完全组装的打印机构，其中，间隙17也填充有所提及的变型中的一种或另一种。
在图3中还示出了纸卷23，可以看出，热敏打印机机构的厚度最小，而打印机构的刚度却大大提高了。
本领域技术人员可以明白，由随附的权利要求书限定的本发明的领域和范围内包括对零件的各种修改和/或增加。所有零件都可以用其他技术上等同的元件代替。
用于技术结构的附图标记也包括在权利要求书中，其唯一目的是增加对通过这种附图标记示例性地标识的每个元件的解释的无限制效果。
Claims (12)
1.热敏打印机构，包括：
打印机底架(1)，其包括用于安装热敏打印头(2)的第一平面区域(20)，所述热敏打印头包括点线(22)，所述第一平面区域(20)具有平行于打印头点线(22)的两个相对端：顶端(11)和底端(7)，
所述热敏打印头(2)靠近所述打印机底架(1)的所述第一平坦区域(20)的顶端(11)固定地安装，
用于使压纸辊(6)旋转的电机(16)，
电连接到所述热敏打印头(2)的柔性电路电缆(4)，
用以将热敏纸(9)压在热敏打印头点线(22)上的压纸辊(6)，
用以使压纸辊(6)压靠在热敏打印头上的两个侧向压力装置(18)，
基本上平行于热敏打印头点线(22)的、用于所述打印机底架(1)的所述第一平坦区域(20)的至少一个加强元件，
其特征在于，所述至少一个加强元件布置在所述第一平坦区域(20)的所述底端(7)处，其中，所述打印机底架(1)具有至少一个折叠部，该至少一个折叠部构成与所述第一平坦区域(20)平行的第二平坦区域(8)。
2.根据权利要求1所述的热敏打印机构，其特征在于，加强元件包括U形折叠部，使得所述第二平坦区域(8)部分地与所述打印机底架(1)的第一平坦区域(20)重叠。
3.根据权利要求1所述的热敏打印机构，其特征在于，加强元件包括所述打印机底架(1)的两个连续的折叠部，其中，在每个折叠部中，所述打印机底架(1)以基本上直角折叠，所述第二平坦区域(8)在第二个折叠部之后形成，并且不与所述第一平坦区域(20)重叠。
4.根据前述权利要求中任一项所述的热敏打印机构，其中，加强元件的所述第二平坦区域(8)构成导纸板。
5.根据前述权利要求中任一项所述的热敏打印机构，其中，所述打印机底架由金属板制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的热敏打印机构，其中，在加强元件中设置有纵向狭槽(12)，以作为用于所述柔性电路电缆(4)的通道。
7.根据权利要求6所述的热敏打印机构，其中，所述纵向狭槽(12)在两侧(13)利用所述打印机底架(1)的材料闭合。
8.根据权利要求2所述的热敏打印机构，其中，所述第二平坦区域(8)不与所述热敏打印头(2)和所述柔性电路电缆(4)的互连区域(14)重叠。
9.根据权利要求8所述的热敏打印机构，其中，用封闭材料填充在第二平坦区域(8)与所述热敏打印头(2)之间形成的纵向间隙(17)。
10.根据权利要求9所述的热敏打印机构，其中，所述封闭材料由树脂材料制成。
11.根据权利要求10所述的热敏打印机构，其中，所述树脂材料至少覆盖所述热敏打印头(2)的用于连接所述柔性电路电缆(4)的所述互连区域(14)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的热敏打印机构，其中，在打印机底架(1)的第一平坦区域(20)的安装有所述热敏打印头(2)的所述顶端(11)处具有另一加强折叠部(10)。
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