RU2672999C1 - Thermal printer with energy accumulator on supercapacitors - Google Patents
Thermal printer with energy accumulator on supercapacitors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672999C1 RU2672999C1 RU2018110319A RU2018110319A RU2672999C1 RU 2672999 C1 RU2672999 C1 RU 2672999C1 RU 2018110319 A RU2018110319 A RU 2018110319A RU 2018110319 A RU2018110319 A RU 2018110319A RU 2672999 C1 RU2672999 C1 RU 2672999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal printer
- thermal
- control module
- power supply
- supercapacitors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07G—REGISTERING THE RECEIPT OF CASH, VALUABLES, OR TOKENS
- G07G1/00—Cash registers
- G07G1/12—Cash registers electronically operated
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Printers Characterized By Their Purpose (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области печати на термочувствительной ленте и может быть использовано в качестве контрольно-кассовой техники (ККТ) в различных областях деятельности, в частности в торговле или на транспорте для печати чеков при совершении кассовых операций.The invention relates to the field of printing on heat-sensitive tape and can be used as cash registers (CCP) in various fields of activity, in particular in trade or in transport for printing checks when making cash transactions.
На рынке современных термопринтеров и ККТ используется множество различных моделей устройств, содержащих термопечатающие механизмы. Система электропитания таких устройств может быть основана на внешнем блоке питания мощностью 30..60 Вт.При этом в режиме ожидания обычно изделие потребляет менее 2 Вт, а оставшаяся мощность используется только в момент печати. Среднее торговое предприятие в сутки пробивает порядка 30 чеков и, таким образом выходит, что максимальная мощность оказывается задействованной только менее двух минут в сутки. Из соображения недопущения поражения кассира электрически током и предотвращения перегрева кассы, т.е. для создания безопасной кассы без защитного заземления (защитного зануления) блок питания делают внешним и мощным. Использование таких блоков питания приводит к удорожанию изделия за счет необходимости комплектования всего изделия блоком питания, который является крупным и дорогим, увеличивается упаковка, удорожается его доставка, а каждый дополнительный кабель и блок питания на рабочем месте кассира ухудшает внешний вид и усложняет обслуживание кассового узла.In the market of modern thermal printers and KKT, many different models of devices containing thermal printing mechanisms are used. The power supply system of such devices can be based on an external power supply with a power of 30..60 W. In this case, in standby mode, the product usually consumes less than 2 W, and the remaining power is used only at the time of printing. An average trading company breaks about 30 checks per day and, thus, it turns out that the maximum power is used up only in less than two minutes per day. In order to prevent electric shock by the cashier and prevent the cashier from overheating, i.e. To create a safe cash register without protective grounding (protective grounding), the power supply is made external and powerful. The use of such power supplies leads to an increase in the cost of the product due to the need to complete the entire product with a power supply, which is large and expensive, packaging increases, delivery is more expensive, and each additional cable and power supply at the cashier’s workplace worsens the appearance and complicates the maintenance of the cash register.
Другим известным вариантом конструктивного выполнения термопринтера является переносной термопринтер. В этом случае используют встроенные аккумуляторы резервного источника накопления энергии, энергия которого расходуется на обеспечение работы всего устройства в целом, но при этом компактные аккумуляторы таких устройств не могут отдать большие токи для обеспечения высокой скорости печати. Указанное обстоятельство побуждает разработчиков идти на компромисс, т.е. снижать скорость печати в сравнении со скоростью печати стационарных устройств. Однако даже такие токи, которые обеспечивают достаточно медленную печать чеков, являются значительными для компактных аккумуляторов, что неизбежно приводит к ускоренной деградации последних, снижая срок их эксплуатации и ограничивая срок службы устройств в целом.Another well-known embodiment of the thermal printer is a portable thermal printer. In this case, they use built-in batteries of a backup source of energy storage, the energy of which is spent on ensuring the operation of the entire device as a whole, but compact batteries of such devices cannot give high currents to ensure high printing speed. This circumstance encourages developers to compromise, i.e. Decrease print speed compared to the print speed of stationary devices. However, even such currents, which provide sufficiently slow printing of receipts, are significant for compact batteries, which inevitably leads to accelerated degradation of the latter, reducing their useful life and limiting the life of the devices as a whole.
В то же время известны современные разработки, в которых в качестве накопителей энергии использованы ионисторы - конденсаторы большой емкости. Такие накопители энергии используются преимущественно в качестве резервного источника питания, например для транспортных систем, летательных аппаратов, источников аварийного и бесперебойного питания систем связи и телекоммуникаций и др. В частности известно использование ионисторов для подзарядки портативного электрического фонаря в процессе освещения объекта (см. RU 2234638 С2, F21S 9/04, 20.08.2004), а также в накопителе информации, где использованы ионисторы-конденсаторы большой емкости в качестве резервного источника питания в случае отсутствия основного источника, предусмотренного конструкцией устройства (см. RU 108167 U1, 10.09.2011), т.е. в таких устройствах использованы гибридные источники питания.At the same time, modern developments are known in which ionistors - high-capacity capacitors are used as energy storage devices. Such energy storage devices are used mainly as a backup power source, for example, for transport systems, aircraft, emergency and uninterruptible power supply systems for communications and telecommunications, etc. In particular, it is known to use ionistors to recharge a portable electric lamp in the process of lighting an object (see RU 2234638 C2, F21S 9/04, 08/20/2004), as well as in the information storage device, where large-capacity ion-capacitors are used as a backup power source in the absence of I have primary source provided apparatus design (see. RU 108167 U1, 10.09.2011), i.e. such devices use hybrid power supplies.
Однако источники энергии, работающие только на ионисторах, пока не нашли применения в качестве основных источников питания в устройствах термопечати.However, energy sources operating only on ionistors have not yet been used as main power sources in thermal printing devices.
В частности известен термопринтер для печати чеков, содержащий обычный блок питания (US 4519075 A1, B41J 2/35, 21.05.1985). Разработчиками данной модели уделено внимание автоматической проверке печатной схемы устройства и подачи питания на соответствующие нагреватели печатного механизма в то время, когда термопринтер находится в режиме покоя (не печатает). Конструкция обеспечивает повышение надежности термопринтера и экономию термочувствительной бумаги.In particular, a thermal printer is known for printing receipts containing a conventional power supply unit (US 4519075 A1, B41J 2/35, 05/21/1985). The developers of this model paid attention to automatically checking the printed circuit of the device and supplying power to the corresponding heaters of the printing mechanism at a time when the thermal printer is in standby mode (does not print). The design improves thermal printer reliability and saves heat-sensitive paper.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленного изобретения выбран термопринтер, который содержит пластмассовый корпус, термопечатающий механизм с печатающей головкой, местом для бумаги и датчиками ее обнаружения, накопитель энергии в виде аккумуляторных батарей, модуль управления со схемами электроснабжения и аппаратными средствами для связи с управляющим компьютером, а также множество электрических контактов для зарядки и обслуживания (US 7643044 В2, B41J 3/36, 05.01.2000). Особенностью данного устройства является использование вместо большого бумажного рулона свернутой стопы бумаги определенного размера (показано на фиг. 10 указанного источника), что уменьшает габаритные размеры термопринтера и обеспечивает эффективную печать, делая устройство легко переносимым и компактным. Однако, наличие при этом достаточно крупного и недолговечного блока питания в виде аккумуляторных батарей снижает срок службы термопринтера и увеличивает его габаритные размеры, что является существенным недостатком современного оборудования (ККТ).The thermal printer is selected as the closest analogue (prototype) of the claimed invention, which contains a plastic case, a thermal printing mechanism with a printhead, a place for paper and sensors for its detection, an energy storage device in the form of rechargeable batteries, a control module with power supply circuits and hardware for communication with a control computer, as well as many electrical contacts for charging and maintenance (US 7643044 B2, B41J 3/36, 01/05/2000). A feature of this device is the use instead of a large paper roll of a folded stack of paper of a certain size (shown in Fig. 10 of the indicated source), which reduces the overall dimensions of the thermal printer and provides efficient printing, making the device easily portable and compact. However, the presence of a sufficiently large and short-lived power supply in the form of rechargeable batteries reduces the life of the thermal printer and increases its overall dimensions, which is a significant drawback of modern equipment (CCP).
В связи с изложенным в отношении известного уровня техники, технической проблемой является создание термопринтера, работающего без блока питания и обеспечивающего термопечать чеков с высокой скоростью, а также повышение надежности и срока службы термопринтера в целом за счет отсутствия требующих замены аккумуляторов (блока питания).In connection with the foregoing, the technical problem is the creation of a thermal printer that works without a power supply unit and ensures thermal printing of checks at a high speed, as well as an increase in the reliability and service life of the thermal printer as a whole due to the lack of needing to replace batteries (power supply unit).
Указанная техническая проблема, по мнению разработчиков, может быть решена конструктивным выполнением термопринтера, обеспечивающим его работу без блока питания.The specified technical problem, according to the developers, can be solved by constructive implementation of the thermal printer, ensuring its operation without a power supply.
Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в использовании ионисторов в качестве накопителя энергии для осуществления термопечати чеков, что позволит достичь высокую скорость печати на термочувствительной ленте, а также снизить габаритные размеры устройства, повысить надежность и долговечность его работы, снизить цену на рынке ККТ и улучшить внешний вид места обслуживания клиента, что является немаловажным фактором в современных условиях развития рынка товаров и услуг.The technical result provided by the claimed invention consists in the use of ionistors as an energy storage device for thermal printing of checks, which will allow to achieve high printing speed on a heat-sensitive tape, as well as reduce the overall dimensions of the device, increase the reliability and durability of its operation, reduce the price on the market of CCT and to improve the appearance of the place of customer service, which is an important factor in modern conditions of development of the market of goods and services.
Предусмотренный технический результат обеспечивается совокупностью существенных признаков изобретения, раскрывающей термопринтер, содержащий расположенные в пластмассовом корпусе термопечатающий механизм, накопитель энергии, модуль управления, связанный с управляющим компьютером, и электрические разъемы, при этом термопринтер выполнен с возможностью обеспечения его работы без блока питания, модуль управления содержит электронную плату и связан с управляющим компьютером через стандартный разъем USB, а накопитель энергии выполнен в виде трех ионисторов, установленных на электронной плате модуля управления с возможностью непрерывной запитки от разъема USB при установке в параллельном режиме и переключения в последовательное соединение, при котором обеспечивается термопечать чеков.The intended technical result is ensured by a set of essential features of the invention, revealing a thermal printer containing a thermal printing mechanism located in a plastic case, an energy storage device, a control module associated with the control computer, and electrical connectors, while the thermal printer is configured to operate without a power supply, control module contains an electronic board and is connected to the control computer via a standard USB connector, and the energy storage device is made in in the form of three ionistors mounted on the electronic board of the control module with the possibility of continuous power supply from the USB connector when installed in parallel and switched to a serial connection, which provides thermal printing of checks.
Заявленное техническое решение поясняется следующими чертежами: на фиг. 1 представлен общий вид термопринтера; на фиг. 2 показана внутренняя структура термопринтера; на фиг. 3 представлена блок схема работы термопечатного механизма; на фиг. 4 показана схема использования ионисторов в термопринтере.The claimed technical solution is illustrated by the following drawings: in FIG. 1 shows a general view of a thermal printer; in FIG. 2 shows the internal structure of a thermal printer; in FIG. 3 shows a block diagram of the operation of the thermal printing mechanism; in FIG. 4 shows a diagram of the use of ionistors in a thermal printer.
Термопринтер (фиг. 1) содержит пластмассовый корпус (1), термопечатающий механизм (3), электрические разъемы (USB) (2), с помощью которых осуществляется связь с управляющим компьютером и непрерывная запитка накопителя энергии. Модуль управления (фиг. 2, поз. 4) содержит электронную плату (5), на которой установлены ионисторы (6), представляющие собой накопитель энергии. Термопечатающий механизм (3) содержит термопечатную головку, прижимной ролик, лоток для бумаги и отрывные верхний и нижний ножи. На электронной плате (см. фиг. 2, поз. 5) модуля управления (4) расположен накопитель энергии в виде трех ионисторов (6) (конденсаторов большой емкости), которые обеспечивают непосредственную печать чеков на термоленте. Термопринтер запитывается и управляется компьютером (см. блок - схему фиг. 3) через стандартный разъем USB (блок 1 на фиг. 3). Три ионистора, установленные в параллельном соединении (блок 4 на фиг. 3) запитываются через импульсный преобразователь питания (блок 2 на фиг. 3). Схема коммутации (блок 6 на фиг. 3) может перевести ионисторы в параллельный режим для получения утроенного напряжения, что необходимо для питания термопечатающего механизма (блок 8 на фиг. 3). Микроконтроллер (блок 5 на фиг. 3) запитывается через импульсный преобразователь напряжения (блок 3 на фиг. 3) и управляет термопечатающим механизмом напрямую и через мостовую микросхему для управления шаговым двигателем (блок 7 на фиг. 3). Модуль управления (4) с электронной платой (5) (фиг. 2) содержит компоненты для управления термопечатающим механизмом. При этом от энергии ионисторов, переключенных в последовательный режим, осуществляется термопечать чеков термопринтера.The thermal printer (Fig. 1) contains a plastic case (1), a thermal printing mechanism (3), electrical connectors (USB) (2), through which communication with the control computer and continuous power storage are performed. The control module (Fig. 2, item 4) contains an electronic board (5) on which ionistors (6) are installed, which are an energy storage device. The thermal printing mechanism (3) comprises a thermal printing head, a pressure roller, a paper tray and tear-off upper and lower knives. On the electronic board (see Fig. 2, item 5) of the control module (4) there is an energy storage device in the form of three ionistors (6) (large capacitors), which provide direct printing of checks on a thermal tape. The thermal printer is powered and controlled by a computer (see the block diagram of Fig. 3) through a standard USB connector (
Ионисторы заряжаются параллельно (фиг. 4). Для этого n-канальные транзисторы VT10, VT11 должны быть открыты, а р-канальные VT16, VT17 - закрыты. При использования в рабочем режиме для осуществления термопечати чеков ионисторы коммутируются в последовательное соединение с помощью mosfet- транзисторов, при этом VT10, VT11 должны быть закрыты, a VT16, VT17 - открыты.The ionistors are charged in parallel (Fig. 4). For this, the n-channel transistors VT10, VT11 must be open, and the p-channel VT16, VT17 - closed. When used in the operating mode for thermal printing of the checks, the ionistors are switched in series connection using mosfet transistors, while VT10, VT11 must be closed, and VT16, VT17 open.
В качестве примера могут быть использованы ионисторы ESHSR-0025CO-001R7 емкостью 25Ф, которые запитываются через импульсный преобразователь питания, например MIC2267, в параллельном соединении с ограничением по току. Микроконтроллер, например LPC1768FBD100 запитывается от разъема USB через импульсный преобразователь напряжения, например ST1S12GR. Микроконтроллер управляет термопечатающим механизмом, например SS205-V4-LV, напрямую и через мостовую микросхему для управления шаговым двигателем, например DRV8835DSSR. Преимущество использования ионисторов - в большом рабочем токе, что, исходя из документации на указанный термопечатающий механизм, позволяет обеспечить скоростные характеристики печати 100 мм/сек. Согласно стандарту USB2.0 взятых от порта 2,5 Вт достаточно для запитки ионисторов и подачи питания на остальную часть схемы термопринтера.As an example, 25F ESHSR-0025CO-001R7 ionistors can be used, which are fed through a switching power converter, for example MIC2267, in parallel with current limitation. A microcontroller, such as the LPC1768FBD100, is powered from the USB connector via a switching voltage converter, such as ST1S12GR. The microcontroller controls the thermal printing mechanism, for example SS205-V4-LV, directly and through a bridge chip to control a stepper motor, for example DRV8835DSSR. The advantage of using ionistors is a large operating current, which, based on the documentation for the specified thermal printing mechanism, allows for high-speed printing characteristics of 100 mm / sec. According to the USB2.0 standard, 2.5 W taken from the port is enough to power the ionistors and supply power to the rest of the thermal printer circuit.
Итоговые потребительские характеристики заключаются в том, что от USB мы получаем стандартные 2,5 Вт, а можем расходовать до 64 Вт в момент печати. Приведенные показатели позволяют утверждать, что в результате использования такой схемы работы появляется возможность термопечати за счет использования только ионисторов, которые способны обеспечить скорость печати до 100 мм/сек (это невозможную для печати чеков в устройствах, использующих компактные аккумуляторы).The final consumer characteristics are that we get standard 2.5 W from USB, and we can spend up to 64 W at the time of printing. These indicators allow us to state that as a result of using such a scheme, thermal printing is possible due to the use of only ionistors that can provide a print speed of up to 100 mm / s (this is impossible for printing checks in devices using compact batteries).
Наряду с указанными выше преимуществами использования ионисторов для термопечати, они имеют достаточно большой срок эксплуатации-порядка десяти лет, что также создает преимущество для их использования, так как технические решения на аккумуляторах обычно имеют только 300 полных циклов заряда, что намного меньше десяти лет. Это дает возможность реже проводить техническое обслуживание оборудования, что экономит время и средства, затраченные на него.Along with the above advantages of using ionistors for thermal printing, they have a sufficiently long service life of about ten years, which also creates an advantage for their use, since technical solutions on batteries usually have only 300 full charge cycles, which is much less than ten years. This makes it possible to carry out equipment maintenance less frequently, which saves time and money spent on it.
Произведенные на основе описанной конструкции термопринтеры позволят снизить габаритные размеры устройства за счет отсутствия блока питания, а также уменьшит количество используемых проводов, что является важным аспектом при использовании в стесненных условиях их эксплуатации.Thermal printers made on the basis of the described design will reduce the overall dimensions of the device due to the absence of a power supply, and also reduce the number of wires used, which is an important aspect when used in cramped conditions of use.
Таким образом, заявленное техническое решение обладает явными преимуществами перед известными моделями и может найти широкое применение в сфере товаров и услуг.Thus, the claimed technical solution has clear advantages over the known models and can find wide application in the field of goods and services.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018110319A RU2672999C1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Thermal printer with energy accumulator on supercapacitors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018110319A RU2672999C1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Thermal printer with energy accumulator on supercapacitors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2672999C1 true RU2672999C1 (en) | 2018-11-21 |
Family
ID=64556466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018110319A RU2672999C1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Thermal printer with energy accumulator on supercapacitors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672999C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4519075A (en) * | 1981-08-12 | 1985-05-21 | Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho | Device for checking the printing circuit of a thermal printer |
US7643044B2 (en) * | 2006-04-17 | 2010-01-05 | Hypercom Corporation | Thermal printer device for point of service terminal |
RU108167U1 (en) * | 2011-06-16 | 2011-09-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рантех" | PORTABLE INFORMATION STORAGE WITH DATA PROTECTION FUNCTION FROM UNAUTHORIZED ACCESS |
-
2018
- 2018-03-23 RU RU2018110319A patent/RU2672999C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4519075A (en) * | 1981-08-12 | 1985-05-21 | Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho | Device for checking the printing circuit of a thermal printer |
US7643044B2 (en) * | 2006-04-17 | 2010-01-05 | Hypercom Corporation | Thermal printer device for point of service terminal |
RU108167U1 (en) * | 2011-06-16 | 2011-09-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рантех" | PORTABLE INFORMATION STORAGE WITH DATA PROTECTION FUNCTION FROM UNAUTHORIZED ACCESS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW490871B (en) | Battery pack and electronic apparatus using the same | |
KR100286372B1 (en) | Portable computer | |
CN106774771B (en) | Power supply system and power supply control method thereof | |
US20050081068A1 (en) | Disk array system | |
US20120327591A1 (en) | Rack server system | |
KR920001294A (en) | Portable computers run on rechargeable batteries | |
US20130282499A1 (en) | Pos terminal | |
CN110196628A (en) | It is a kind of for extend tablet computer shutdown after service time of battery method and system | |
EP1766497B1 (en) | System and method for routing data and power to external devices | |
US7447816B2 (en) | Disk array system and disk drive unit | |
US20220004239A1 (en) | Enhanced battery backup unit battery management system | |
RU2672999C1 (en) | Thermal printer with energy accumulator on supercapacitors | |
US20130113498A1 (en) | Test device with uninterruptible power supply | |
TWI361975B (en) | Multi-output voltage battery module and electronic device using the same | |
CN113009987A (en) | Network security server | |
CN201262745Y (en) | Portable computer external device | |
RU178199U1 (en) | Smart terminal for the payment of goods and services with energy storage on batteries and ionistors | |
CN110401254B (en) | Electronic device and charging control method | |
CN103853304A (en) | Computer and external power supply module thereof | |
CN109788699B (en) | Open operation server cabinet and expansion power supply module thereof | |
US9285852B2 (en) | Information processor and a battery management method for information processors | |
US11942736B2 (en) | Electronic device | |
KR102370981B1 (en) | Electronic Shelf Label, Electronic Shelf Label Energy Supply and Systems | |
US11923644B2 (en) | Electronic device | |
US20230068782A1 (en) | Electronic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200324 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210317 |