CN201566217U - 一种容纸机构、打印机和卷纸用尽检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种容纸机构、具有该容纸机构的打印机以及卷纸用尽检测机构，其中，容纸机构包括：翻板，其上表面形成靠近转动中心的第一弧形凹槽和远离转动中心的第二弧形凹槽；弹性元件，向翻板提供转动力矩，使翻板在纸卷打印消耗过程中由初始位置翻转至上翻位置；以及传感器，用于检测纸张，其中，翻板具有适于大纸卷支撑于第二弧形凹槽的初始位置和适于小纸卷支撑于第一弧形凹槽的上翻位置。当打印纸卷消耗将尽时，随着翻板的转动，将小纸卷限定在第一弧形凹槽内，防止其在打印过程中沿纸仓中窜动。当打印纸剩余量小于传感器和打印机构之间距离时，传感器能够及时准确的发出缺纸信号，从而提高传感器对纸张检测的可靠性。

Description

一种容纸机构、打印机和卷纸用尽检测机构

技术领域

本实用新型涉及一种打印机，具体涉及纸卷用尽检测机构和容纸机构。

背景技术

使用卷筒状打印纸的打印机广泛应用于超市、商场、彩票等领域，用于打印顾客交易凭证。

由于工作量大，所以打印纸更换频繁。为防止打印过程中发生缺纸问题，通常需要在打印纸即将用尽时提示用户更换打印纸。

常见方法是在打印机纸仓侧壁上设置纸将尽检测机构，检测打印纸剩余量。当纸将尽检测机构检测到打印纸剩余量少于预先设定值时，打印机发出告警信息，提醒用户更换打印纸。

这种纸将尽检测机构，通常只能满足对打印纸一定剩余量的检测，不能精确检测到纸张用尽时的状态，此时，当用户接收到纸将尽信息后，需用随时注意纸卷消耗情况，否则无法避免票纸打印内容不完整的情况，为用户造成了不必要的麻烦。

为了提高用户操作简便性，使打印机能够精确检测到打印纸消耗的状态，准确及时地提醒用户换纸，日本专利JP28169提供了一种纸张用尽检测的方法。

如图1所示，该方案设置有纸仓1，反射传感器5，反射传感器5稍高出纸仓表面，当打印纸接近用尽时，纸卷重量变轻，打印纸带起纸卷，脱离了纸仓，此时，反射传感器5检测缺纸状态，发出纸张用尽的报警信息。

这种方案缺点在于，随着纸张剩余量的逐渐减小，纸卷3重量也逐渐减少，纸张运动过程中容易拖动小纸卷在纸仓内滚动，当因小纸卷在纸仓中滚动而脱离了反射传感器5的检测范围时，即使小纸卷仍存在剩纸量，反射传感器5也会发出缺纸警告，引起检测结果不可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的之一还在于提供一种提高传感器对纸张检测可靠性的容纸机构。本实用新型的另一目的还在于提供一种上述容纸机构的打印机。本实用新型的目的还在于提供一种打印机等纸卷使用设备上使用的卷纸用尽检测机构，以提高传感器对纸张检测的可靠性。

为此，一方面，本实用新型提供了一种容纸机构，用于形成容纳纸卷的腔体，其包括：翻板，其上表面形成靠近转动中心的第一弧形凹槽和远离转动中心的第二弧形凹槽；传感器，设置在翻板的第二弧形凹槽中，用于检测纸张；弹性元件，向翻板提供转动力矩，使翻板在纸卷打印消耗过程中由初始位置翻转至上翻位置，其中，翻板具有适于大纸卷支撑于第二弧形凹槽的初始位置和适于小纸卷支撑于第一弧形凹槽的上翻位置。

优选地，上述容纸机构还包括左侧板和右侧板，设置在翻板的左右两侧，用于限定纸卷的左右两侧的位置。

优选地，上述左侧板和/或右侧板上开设有定位槽；翻板的侧面设置有与定位槽配合的定位柱，其中，当翻板转动时，定位柱在所述定位槽内滑动。

优选地，上述左侧板和右侧板上设有可伸缩的纸卷定位柱，其中，纸卷定位柱在翻板位于所述上翻位置时用于限定第一弧形凹槽中的纸卷的筒芯的位置。

优选地，上述传感器设置在翻板的第二弧形凹槽中的靠近第一弧形凹槽的一侧。

优选地，上述第一弧形凹槽为第一曲率半径的圆弧凹槽，第二弧形凹槽为第二曲率半径的圆弧凹槽，该第二曲率半径大于所述第一曲率半径。

另一方面，本实用新型还提供了一种打印机，包括下壳体、铰接于下壳体的上壳体、打印机构、以及设置于下壳体中的具有上述结构的容纸机构。

优选地，上述打印机还包括回复机构，用于在上壳体打开时使容纸机构的翻板回复至初始状态。

优选地，上述回复机构为连杆机构，其包括：齿轮组、第一连杆和第二连杆，其中，齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、和在第一齿轮和第二齿轮之间啮合传动的至少一过渡齿轮，其中，第一齿轮与上壳体的转轴同心设置，在上壳体打开时驱动第一齿轮旋转；第一连杆的一端固定连接至第二齿轮，随第二齿轮摆动，其另一端具有顶柱；第二连杆的一端固定连接至翻板，其另一端设置与顶柱配合的锁钩，其中，第一连杆在摆动时推动其顶柱推动第二连杆，驱动翻板由上翻位置转动至初始位置。

另外，本实用新型还提供了一种卷纸用尽检测机构，其包括：翻板，其上表面形成靠近转动中心的第一弧形凹槽和远离转动中心的第二弧形凹槽；弹性元件，向翻板提供转动力矩，使翻板在纸卷打印消耗过程中由初始位置翻转至上翻位置；以及传感器，设置在翻板的第二弧形凹槽中，用于检测纸张，其中，翻板具有适于大纸卷支撑于第二弧形凹槽的初始位置和适于小纸卷支撑于第一弧形凹槽的上翻位置。

优选地，上述翻板的一侧或两侧形成定位柱，定位柱随翻板可转动地设置定位槽中，其中，定位槽的上止端对应于翻板的上翻位置、其下止端对应于翻板的初始位置。

优选地，上述传感器设置在翻板的第二弧形凹槽中的靠近第一弧形凹槽的一侧。

在根据本实用新型的卷纸用尽检测机构或容纸机构中，翻板包括用于容纳小纸卷的第一弧形凹槽和用于容纳大纸卷的第二弧形凹槽，当打印纸卷消耗将尽时，随着翻板的转动，将小纸卷限定在第一弧形凹槽内，防止其在打印过程中沿纸仓中窜动。这样，一旦打印纸剩余量小于传感器和打印机构之间距离时，传感器能够及时准确的发出缺纸信号，提醒用户更换介质，从而提高传感器对纸张检测的可靠性；另外，本实用新型还设置了连杆机构，使增加卷纸用尽检测机构之后，在上纸时不需要增加额外操作步骤，从而保证了打印机的易操作性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中：

图1示出了传统的纸张用尽检测装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型优选实施例的打印机的轴测图；

图3示出了根据本实用新型优选实施例的打印机的卷纸用尽检测机构的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的打印机中的小纸卷定位机构的结构示意图；

图5a示出了根据本实用新型的打印机的上壳体在闭合时，连杆机构的结构示意图；

图5b示出了根据本实用新型的打印机的上壳体在打开时，连杆机构的结构示意图；

图6a示出了根据本实用新型的打印机的上盖在闭合后，使用纸卷外径较大时的卷纸用尽检测机构的工作示意图；

图6b示出了根据本实用新型的打印机的上盖在闭合后，纸卷消耗殆尽时的卷纸用尽检测机构的工作示意图；以及

图6c示出了根据本实用新型的打印纸卷用尽，纸末端脱离纸卷芯轴时的卷纸用尽检测机构的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本实用新型中，术语“大纸卷”为直径小于第二圆弧凹槽、大于第一圆弧凹槽的未使用或剩纸量充裕的纸卷，术语“小纸卷”为直径小于第一圆弧凹槽的即将用尽的纸卷。

图2至图5示出了根据本实用新型优选实施例的打印机的结构示意图。结合参照图2至图5a，在本优选实施例中，打印机包括打印组件1、容纸机构2、连杆机构3。

如图2所示，打印组件1包括打印头11和打印胶辊12，其中打印头11设置在打印机下壳体5上，打印胶辊12设置在打印机上壳体4上，上壳体4与下壳体5通过转轴6铰接，并且上壳体4可以相对于下壳体5开合。

如图5a所示，当上壳体11与下壳体12相对闭合时，打印头11与打印胶辊12相切，打印胶辊12受驱动系统作用(图中未示出)转动，带动打印纸张前进，同时打印头11在纸张上打印。

再如图2所示，容纸机构2包括左侧板21、右侧板22和卷纸用尽检测机构23。

其中，左侧板21与右侧板22相对设置，间距与打印纸卷的宽度相适配，可以限制纸卷沿纸张宽度方向的活动范围。

如图3所示，卷纸用尽检测机构23包括翻板231，翻转轴232，纸张传感器233，以及弹性元件234。

其中，翻板231可以绕自身的转动中心在一预定的转角范围内转动，其包括第一圆弧凹槽2312，第二圆弧凹槽2311和限位柱2313。优选地，翻板231通过翻转轴232与容纸机构的左侧板21和右侧板22铰接，以翻转轴232作为转动中心旋转。

第二圆弧凹槽2311与第一圆弧凹槽2312固定连接在一起，第二圆弧凹槽2311的圆弧半径尺寸大于等于打印机所支持的最大纸卷半径，第一圆弧凹槽2312的圆弧半径略大于纸卷芯轴的半径。

限位柱2313设置在翻板231的侧面，可以设置翻板231的一侧，也可以对称设置在翻板231的左右两侧。

在本优选实施例中，限位柱2313设置在翻板231临近左侧板21的一侧，限位柱2313向左侧板21突出，对应的，在左侧板21上设置有槽孔212，其尺寸与限位柱2313相配合。

翻板231在限位柱2313和槽孔212的配合限制下，只能绕翻转轴232在设定的最低位置A(即初始位置)与最高位置B(即上翻位置)之间的范围内翻转。

纸张传感器233固定在第二圆弧凹槽2311上接近第一圆弧凹槽2312的一端，用于检测纸张是否存在。

第二圆弧凹槽2311端部临近打印组件1，第一圆弧凹槽2312端部通过翻转轴232与下壳体5铰接。

弹性元件234可以是拉簧，也可以是扭簧。

本优选实施例中，采用的是拉簧形式，弹性元件234一端与打印机下壳体5连接，另一端与翻板231连接，使翻板231始终存在向打印机上壳体4翻转的倾向。

需要说明的是，在容纸机构2的左侧板21上设置的槽孔212位于以翻转轴232为圆心，以限位柱2313到翻转轴232的距离为旋转半径的圆弧上。

为了提高落入第一圆弧凹槽中的小纸卷在打印过程中运动平稳，容纸机构还包括小纸卷定位机构24。

如图4所示，小纸卷定位机构24包括纸卷定位柱241，压簧242，顶板243，以及固定柱244。

其中，纸卷定位柱241包括第一圆柱2411和第二圆柱2412，第一圆柱2411的末端设置有倒角，第二圆柱2412的外径尺寸大于第一圆柱2411的外径尺寸。

小纸卷定位机构24可设置在左侧板21与右侧板22中任一侧板上，也可以对称设置在两侧板上。

在本优选实施例中，顶板243通过固定柱244固定在左侧板上，顶板243顶住压簧242，压簧242挤压纸卷定位柱241，在容纸机构2的左侧板21对应位置上设置有定位孔211，定位孔211的直径略大于定位柱241的第一圆柱2411外径，小于第二圆柱2412外径，在压簧242挤压作用下，第一圆柱2411穿过定位孔211，突出于容纸机构2的左侧板21，伸入容纸机构2内。

优选的，定位孔211位于当翻板231翻转到容纸机构2的左侧板21上的槽孔212的最高位置B时、第一圆弧凹槽2312的圆心位置上。

为了提高更换打印纸操作的简便性，本实用新型打印机还包括连杆机构3，该连接机构在图5中示出。

如5图所示，连杆机构3可以固定安装在容纸机构2的左侧板21与右侧板22中任一侧板上，也可以同时对称地设置在容纸机构2的左、右侧板上。

本实施例中，连杆机构3设置在容纸机构2的左侧板21上，具体包括齿轮组31、第一连杆32、第二连杆33。

其中，齿轮组31包括第一齿轮311、过渡齿轮312、第二齿轮313。

第一齿轮311与上壳体4固定连接成一体，随上壳体4开合转动。优选的，第一齿轮311的中心与转轴6同心。

过渡齿轮312与第一齿轮311啮合，同时还与第二齿轮313啮合。

第一连杆32与第二齿轮313固定连接，可随第二齿轮313的转动同步摆动。

第二连杆33与卷纸用尽检测机构23的限位柱2313固定连接，具体包括连杆臂331，以及在远离限位柱2313的一端设置的连杆钩332。

由于第二连杆33通过限位柱2313与翻板231固定连接成一体，因此，第二连杆33随翻板231同步转动。

这样，在容纸机构内没有纸卷的情况下，当上壳体4闭合时，第一连杆32位于初始位置C，第二连杆33及翻板231位于最高位置B；当上壳体4打开时，第一齿轮311随上壳体4转动，带动第一连杆32由初始位置C向上纸位置D摆动，第一连杆32上的顶柱321推动第二连杆33的连杆臂331移动。

随着第一连杆32摆动，第二连杆33及翻板231沿槽孔212从最高位置B移动到最低位置A点，当第二连杆33到达最低位置A时，顶柱321到达连杆钩332的圆弧内。

在容纸机构内放置纸卷的情况下，当上壳体4闭合时第一连杆32位于初始位置C，第二连杆33及翻板231根据纸卷大小位于最高位置B和最低位置A之间。

当上壳体4打开时，第一连杆32由初始位置C开始摆动，当顶柱321与第二连杆33的连杆臂331接触后，推动第二连杆33及翻板231运动，直到运动到最低位置A。

下面按照打印机操作顺序介绍本实用新型的工作原理。如图5a所示，在打印机上壳体4关闭，并且容纸机构2内没有放置纸卷时，翻板231受弹性元件234的作用，限位柱2313位于槽孔212的最高位置B处，此时翻板231位于最高位置。

如图5b所示，随着打印机上壳体4打开，连杆机构3的第一齿轮311也随之转动，与第一齿轮311啮合的过渡齿轮312带动与其啮合的第二齿轮313做与上盖打开方向相同的转动，固定安装在第二齿轮313上的第一连杆32随之进行从初始位置C到上纸位置D的摆动，随着第一连杆32摆动，第一连杆32上的顶柱321沿第二连杆33的连杆臂331移动。

在顶柱321的驱动下第二连杆33沿槽孔212由最高位置B向最低位置A移动，当打印机上壳体4打开到最大角度时，顶柱321与连杆钩332配合，翻板231翻转到最低位置A，可以直接放置纸卷。

图6a是打印机上盖闭合后，使用纸卷外径较大时的纸张翻转检测结构的工作示意图。如图6所示，此时纸卷的重量大于弹性元件力，纸卷位于翻板231的第二圆弧凹槽2311内，翻板231处于最低位置A处，此时纸张传感器233检测到打印机内有纸。

图6b是打印机上盖闭合后，纸卷消耗殆尽时的纸张翻转检测结构的工作示意图。如图所示，随着打印纸张的消耗，纸卷外径逐渐变小，重量逐渐变轻，当纸卷的重量小于弹簧翻转力时，翻板231翻转，以翻转轴232为中心，限位柱2313沿槽孔212，从最低位置A旋转到最高位置B过程中，纸卷也随着翻板231的翻转，由第二圆弧凹槽2311滚动到第一圆弧凹槽2312内。

在纸卷由第二圆弧凹槽2311滚动到第一圆弧凹槽2312的过程中，安装在容纸机构2的左侧板21上的小纸卷定位机构24的定位柱241受纸卷挤压，向顶板243的方向移动，随着纸卷的继续移动，当小纸卷定位机构24对正纸卷芯轴时，定位柱241受压簧242作用弹出，插入纸卷芯轴内部，固定了纸卷的位置，避免了小纸卷受打印纸张带动，脱离翻板231的问题，此时纸张传感器233检测到打印机内有纸。

图6c是打印纸卷用尽，打印纸末端脱离纸卷芯轴时的卷纸用尽检测机构23的工作示意图。如图所示，此时从打印纸末端到翻板末端2314的距离为L1，从翻板末端2314到打印头11的距离为L2，在打印机内部预先存储纸张长度L，L＝L1+L2。

当打印纸张的末端脱离了纸卷芯轴时，卷纸用尽检测机构23的纸张传感器233检测到缺纸状态，将缺纸信息传递给打印机，打印机在接到缺纸信息后进行计算，如果打印机当前打印票面的剩余打印内容长度与一张打印票面的长度之和小于预先设定值L，那么打印机在完成当前票面打印之后，将会继续打印并计算走纸距离，直至纸剩余小于一张票面长度时，停止打印，发出报警提示信息，提醒用户更换纸卷。

如果当前打印票面的剩余打印内容长度与一张打印票面的长度之和大于预先设定值L，那么打印机在完成当前打印票面的打印任务之后，停止打印，发出报警提示信息，提醒用户更换纸卷。

容易理解，支撑纸卷的第一圆弧凹槽和第二圆弧凹槽也可以由其它非圆弧形状的凹槽代替，在本实用新型中，圆弧凹槽和适于支撑纸卷的其它形状的凹槽称为弧形凹槽。

另外，在上壳体打开使翻板回复至初始位置的连杆机构也可以由其它的回复机构来代替，例如当上壳体打开时，通过电机驱动机构驱动翻板回复至初始位置，通过电磁铁得电将翻板吸附或推离至初始位置。

通过以上描述可以看出，在根据本实用新型的打印机中，翻板包括用于容纳大纸卷的第二弧形凹槽和用于容纳小纸卷的第一弧形凹槽，当打印纸卷消耗将尽时，随着翻板的转动，将小纸卷限定在第二弧形凹槽内，防止其在打印过程中沿纸仓中窜动。

这样，一旦打印纸剩余量小于传感器和打印机构之间距离时，传感器能够及时准确的发出缺纸信号，提醒用户更换介质，从而提高传感器对纸张检测的可靠性。

另外，本实用新型还设置了连杆机构，使增加卷纸用尽检测机构之后，在上纸时不需要增加额外操作步骤，从而保证了打印机的易操作性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种容纸机构，其特征在于，包括：

翻板，其上表面形成靠近转动中心的第一弧形凹槽和远离所述转动中心的第二弧形凹槽；

弹性元件，向所述翻板提供转动力矩，使所述翻板在纸卷打印消耗过程中由初始位置翻转至上翻位置；

传感器，设置在所述翻板的第二弧形凹槽中，用于检测纸张，

其中，所述翻板具有适于大纸卷支撑于所述第二弧形凹槽的初始位置和适于小纸卷支撑于所述第一弧形凹槽的上翻位置。

2.根据权利要求1所述的容纸机构，其特征在于，还包括：左侧板和右侧板，设置在所述翻板的左右两侧，用于限定所述纸卷的左右两侧的位置。

3.根据权利要求2所述的容纸机构，其特征在于，

所述左侧板和/或右侧板上开设有定位槽；

所述翻板的侧面设置有与所述定位槽配合的定位柱，

其中，当所述翻板转动时，所述定位柱在所述定位槽内滑动。

4.根据权利要求2所述的容纸机构，其特征在于，所述左侧板和/或右侧板上设有可伸缩的纸卷定位柱，其中，所述纸卷定位柱在所述翻板位于所述上翻位置时用于限定所述所述第一弧形凹槽中的纸卷的筒芯的位置。

5.根据权利要求1所述的容纸机构，其特征在于，所述传感器设置在所述翻板的第二弧形凹槽中的靠近第一弧形凹槽的一侧。

6.根据权利要求1所述的容纸机构，其特征在于，所述第一弧形凹槽为第一曲率半径的圆弧凹槽，所述第二弧形凹槽为第二曲率半径的圆弧凹槽，所述第二曲率半径大于所述第一曲率半径。

7.一种打印机，包括下壳体、铰接于下壳体的上壳体、设置于下壳体中的容纸机构、以及打印机构，其特征在于，所述容纸机构为根据权利要求1至6中任一项所述的容纸机构。

8.根据权利要求7所述的打印机，其特征在于，还包括：回复机构，用于在所述上壳体打开时使所述容纸机构的翻板回复至初始位置。

9.根据权利要求8所述的打印机，其特征在于，所述回复机构为连杆机构，其包括：齿轮组、第一连杆和第二连杆，其中

所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、和在所述第一齿轮和第二齿轮之间啮合传动的至少一过渡齿轮，其中，所述第一齿轮与所述上壳体的转轴同心设置，在所述上壳体打开时驱动

所述第一齿轮旋转；

所述第一连杆的一端固定连接至所述第二齿轮，随所述第二齿轮摆动，其另一端具有顶柱；

所述第二连杆的一端固定连接至所述翻板，其另一端设置与所述顶柱配合的锁钩，

其中，所述第一连杆在摆动时其顶柱推动所述第二连杆，驱动所述翻板由上翻位置转动至初始位置。

10.一种卷纸用尽检测机构，其特征在于，包括：

翻板，其上表面形成靠近转动中心的第一弧形凹槽和远离所述转动中心的第二弧形凹槽；

弹性元件，向所述翻板提供转动力矩，使所述翻板在纸卷打印消耗过程中由初始位置翻转至上翻位置；以及

传感器，设置在所述翻板的第二弧形凹槽中，用于检测纸张，

其中，所述翻板具有适于小纸卷支撑于所述第二弧形凹槽的初始位置和适于大纸卷支撑于所述第一弧形凹槽的上翻位置。

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