一种适应超厚介质的打印机的制作方法

1.本实用新型涉及一种适应超厚介质的打印机。


背景技术：

2.在一些特殊的行业需要用到超厚介质进行打印，例如证本，普通打印机无法适应超厚介质打印，或者是只能靠手动调节打印头间隙来勉强应付打印需求。然而当打印幅面内打印介质不等厚，或者打印介质种类较多厚度不一的情况下，手动调节操作繁琐且效率低下，此时就需要一种适应超厚介质的打印机，来满足由薄到超厚不同厚度打印介质的打印需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种使用方便，实用性强的适应超厚介质的打印机，能根据打印介质厚度自动调整打印间隙来保证打印质量。
4.本实用新型采用以下方案实现：一种适应超厚介质的打印机，包括具有走纸通道的打印机体，打印机体上安装有字车组件和字车导轴，所述打印机体上还安装有控制字车组件和字车导轴升降的字车升降装置，所述走纸通道前部下侧安装有轴心固定的前下走纸轮，走纸通道前部上侧安装有能随打印介质厚度变化而上下浮动的前上走纸轮，所述前上走纸轮旁侧安装有通过检测前上走纸轮位置来控制字车升降装置工作的纸厚检测装置。
5.进一步的，所述字车升降装置包括安装于打印机体两侧侧板上并能同步前后运动的滑块，打印机体两侧侧板上沿竖向设置有与字车导轴端部滑动配合的导轴导轨，所述滑块上开设有与字车导轴端部滑动配合并通过滑块前后运动实现字车导轴升降的抬升导轨，所述打印机体上还安装有用以驱动两侧滑块同步前后运动的驱动机构。
6.进一步的，所述打印机体的侧板上安装有用以感应滑块位置的传感器，所述滑块上设置有与传感器配合工作的传感器挡板；所述抬升导轨为阶梯式导轨并且相邻两个台阶面之间通过斜面过渡。
7.进一步的，所述驱动机构包括安装于打印机体两侧侧板之间的转轴，打印机体的侧板上安装有位于滑块上方并与转轴传动连接的末级齿轮，所述滑块上侧设置有与末级齿轮相啮合的齿条。
8.进一步的，驱动机构还包括安装于打印机体其中一侧侧板上的电机和减速齿轮系，所述电机通过减速齿轮系与所述转轴传动连接，所述转轴通过安装于打印机体侧板上的从动齿轮系与所述末级齿轮传动连接。
9.进一步的，所述纸厚检测装置包括沿横向设置的检测转轴以及位于检测转轴旁侧的检测传感器，所述前上走纸轮的轮轴位于打印机体的托槽内，托槽内设有与托槽滑动配合并扣在前上走纸轮的轮轴上的压套，所述检测转轴上连接有搭在压套上的检测拨杆，检测转轴上还连接有与检测传感器配合工作的检测挡片。
10.进一步的，所述压套上方设置有下端顶着压套、上端顶着打印机体的压簧，所述检
测转轴上套装有使检测拨杆压着压套的扭簧；所述检测挡片上设置有一左一右两个宽度不同的扇形片，所述检测传感器上设置有两个分别用以感应两个扇形片转动到位的光路槽。
11.进一步的，所述前上走纸轮由多组走纸轮组件通过联轴器连接而成，每组走纸轮组件均包括轮轴和两个走纸轮，相邻两组走纸轮组件的轮轴通过所述联轴器连接，每组走纸轮组件的轮轴上均扣设有压套，检测转轴上的检测拨杆与走纸轮组件组数相同并一一对应。
12.进一步的，所述走纸通道前部下侧安装有轴心固定的前下走纸轮，走纸通道后部下侧安装有轴心固定的后下走纸轮、上侧安装有能随打印介质厚度变化而上下浮动的后上走纸轮，所述前下走纸轮旁侧安装有一排沿横向间隔排列用以感应打印介质页顶位置的页顶传感器。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型适应超厚介质的打印机设计合理，使用方便，实用性强，结构稳定，性能可靠，能根据打印介质厚度自动调整打印间隙来保证打印质量，能适应不同厚度的打印介质，通用性好。
14.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例整体结构侧视图；
16.图2是本实用新型实施例字车升降装置结构示意图；
17.图3是本实用新型实施例字车升降装置背面结构示意图；
18.图4是本实用新型实施例中滑块结构放大示意图；
19.图5是本实用新型实施例中传感器和传感器挡板配合示意图；
20.图6是本实用新型实施例局部构造立体图；
21.图7是本实用新型实施例纸厚检测装置安装示意图；
22.图8是图6中a
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a剖面图；
23.图9是图8中k处放大示意图；
24.图10是本实用新型实施例纸厚检测装置俯视图；
25.图11是本实用新型实施例前上走纸轮的走纸轮组件立体图；
26.图12是本实用新型实施例检测转轴立体图；
27.图13是图12中h处放大示意图；
28.图14是本实用新型实施例检测传感器结构示意图；
29.图15是本实用新型实施例页顶传感器安装结构俯视图；
30.图中标号说明：1
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打印机体、101
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上导纸板、102
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下导纸板、103
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侧板、104
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字车导轴、105
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导轴导轨、106
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字车导轨、107
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滑块导轨、108
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走纸电机、109
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上走纸齿轮、110
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同步带轮、2
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字车升降装置、201
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滑块、202
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抬升导轨、203
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传感器、204
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传感器挡板、205
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转轴、206
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末级齿轮、207
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齿条、208
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电机、209
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减速齿轮系、210
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从动齿轮系、211
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导柱、3
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字车组件、301
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导轴孔、302
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打印头、4
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前上走纸轮、401
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轮轴、402
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走纸轮、403
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联轴器、5
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纸厚检测装置、501
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检测转轴、502
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检测传感器、503
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压套、504
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检测拨杆、505
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检测挡片、506
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压簧、507
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扭簧、508
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左扇形片、509
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右扇形片、510
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光路槽、6
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走纸通道、7
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前下走纸
轮、8
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页顶传感器、9
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打印板、10
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后下走纸轮、11
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后上走纸轮。
具体实施方式
31.如图1~15所示，一种适应超厚介质的打印机，包括具有走纸通道6的打印机体1，走纸通道6形成于打印机体1的上导纸板101和下导纸板102之间，打印机体1上安装有字车组件3和字车导轴104，所述打印机体1的两侧侧板103之间连接有位于字车组件3上方的字车导轨106，所述打印机体1上还安装有控制字车组件3和字车导轴104升降的字车升降装置2，所述走纸通道6前部下侧安装有轴心固定的前下走纸轮7，走纸通道6前部上侧安装有能随打印介质厚度变化而上下浮动的前上走纸轮4，所述前上走纸轮4旁侧安装有通过检测前上走纸轮4位置来控制字车升降装置2工作的纸厚检测装置5，纸厚检测装置5安装于打印机体1的上导纸板101上；打印介质的厚度变大时，会迫使前上走纸轮4抬起，纸厚检测装置5通过感应前上走纸轮4的位置变化间接实现对打印介质的厚度检测，并反馈给打印机的控制单元，再由控制单元对字车升降装置2进行对应的动作控制，进而实现字车组件3的升降，调节字车组件3上的打印头302与打印板9之间的间隙，最终实现打印机适应不同纸厚的打印任务。
32.在本实施例中，所述字车升降装置2包括安装于打印机体两侧侧板103上并能同步前后运动的滑块201，打印机体1两侧侧板103上沿竖向设置有与字车导轴104端部滑动配合的导轴导轨105，所述滑块201上开设有与字车导轴104端部滑动配合并通过滑块前后运动实现字车导轴104升降的抬升导轨202，所述打印机体1上还安装有用以驱动两侧滑块201同步前后运动的驱动机构；字车导轴104轴端与滑块201上的抬升导轨202为滑动配合，滑块201的水平运动通过抬升导轨202和字车导轨106共同作用转化为字车导轴104的垂直运动，进而带动安装在字车导轴104上的字车组件3进行升降，实现打印头在垂直于打印平面的方向上的抬升和沉降，进而调节打印板9与打印头302之间的间隙；该字车升降装置2左右两侧能同步控制字车升降，总体结构牢固可靠，稳定性好，能根据实际情况调整打印间隙来保证打印质量，能适应厚度浮动较大的打印介质。
33.在本实施例中，所述打印机体1的侧板上安装有用以感应滑块201位置的传感器203，所述传感器203采用阻断式传感器，所述滑块201上设置有与传感器203配合工作的传感器挡板204；通过传感器挡板204与传感器203的位置关系可以确定滑块201的位置，进而通过准确控制滑块201运动来准确控制字车组件3的升降。
34.在本实施例中，所述抬升导轨202为阶梯式导轨并且相邻两个台阶面之间通过斜面过渡，斜面和台阶面之间通过弧形面过渡，保证字车导轴104能够顺畅平缓的升降，对打印介质厚度适应范围大。
35.在本实施例中，所述驱动机构包括安装于打印机体1两侧侧板103之间的转轴205，打印机体1的侧板103上安装有位于滑块201上方并与转轴205传动连接的末级齿轮206，所述滑块201上侧设置有与末级齿轮206相啮合的齿条207。
36.在本实施例中，驱动机构还包括安装于打印机体1其中一侧侧板103上的电机208和减速齿轮系209，所述电机208通过减速齿轮系209与所述转轴205传动连接，所述转轴205通过安装于打印机体1侧板103上的从动齿轮系210与所述末级齿轮206传动连接；由末级齿轮206、减速齿轮系209、转轴205和从动齿轮系210组成齿轮系，所述滑块201通过其上设置
的齿条207与末级齿轮206相啮合，所述电机208的转动带动减速齿轮系209运动，经由转轴205带动安装在打印机体1两侧的从动齿轮系210运动，从动齿轮系210再通过末级齿轮206带动滑块201做水平运动，所述打印机体1左、右两侧均设置有由从动齿轮系210和滑块201组成的运动机构，两侧的运动机构结构相同，并通过转轴205使两侧运动机构同步运动，实现左右同步稳定抬升字车组件3。
37.在本实施例中，所述从动齿轮系210由两个相啮合的齿轮构成，其中一个齿轮还与末级齿轮206相啮合，另一个齿轮安装于转轴205端部；减速齿轮系209由多个依次啮合的齿轮构成，最后一级齿轮安装于转轴205上；从动齿轮系210、末级齿轮206和滑块201安装在打印机体1侧板外侧，电机208和减速齿轮系209安装于打印机体1其中一侧的侧板内侧。
38.在本实施例中，所述打印机体1的侧板上具有一上一下的两个沿水平前后方向设置的滑块导轨107，所述滑块201上设置有与滑块导轨107配合的导柱211，滑块201通过导柱211与打印机体1上滑块导轨107的滑动配合，实现固定轨迹的水平运动。
39.在本实施例中，所述字车组件3上端设置有与字车导轨106滑动配合的滑动轴承；字车组件3上设置有与字车导轴104滑动配合的导轴孔301；搭载有打印头302的字车组件3通过其上设置的导轴孔301与字车导轴104相连，同时受到打印机体1上的字车导轨106限制，只能沿着字车导轴104做水平移动或者随着字车导轴104的抬升贴着字车导轨106做垂直移动。
40.在本实施例中，所述纸厚检测装置5包括沿横向设置的检测转轴501以及位于检测转轴501旁侧的检测传感器502，检测传感器的型号为rpi
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441c1，当检测传感器光路阻断时，检测传感器反馈一个高电平，否则保持低电平，字车升降装置保持在初始状态，就可以实现对纸厚的实时检测；所述前上走纸轮4的轮轴401位于打印机体1的托槽105内，托槽105内设有与托槽105滑动配合并扣在前上走纸轮4的轮轴501上的压套503，所述检测转轴501上连接有搭在压套503上的检测拨杆504，检测拨杆通过螺丝固定于转动轴，检测转轴上还连接有与检测传感器配合工作的检测挡片505，由于检测拨杆504自由端始终搭在压套503上，在前上走纸轮4产生浮动时能够同步带动检测转轴501转动，利用与检测转轴501同步转动的检测挡片505来触发检测传感器进而控制字车升降装置2的电机工作，使字车组件抬升或沉降；能够通过纸厚检测信号，自动调整打印头与打印板的距离，避免了采用手动调节不准确而打印质量不良或者打印头的损害，进而提升使用体验，并延长机器的使用寿命。
41.在本实施例中，所述压套503上方设置有下端顶着压套、上端顶着打印机体的压簧506，所述检测转轴501上套装有使检测拨杆压着压套的扭簧507，扭簧一端作用于检测拨杆上，另一端作用于打印机体上；所述检测挡片505上设置有一左一右两个宽度不同的扇形片，分别是左扇形片508和右扇形片509，所述检测传感器502上设置有两个分别用以感应两个扇形片转动到位的光路槽510，检测挡片505上的左、右扇形片挡片转动一定角度后遮挡检测传感器光路槽中的光路，进而出发检测传感器，左扇形片508和右扇形片509的宽度不同，左扇形片508的宽度大于右扇形片509，当打印介质厚度逐渐增大到第一个阈值时，检测挡片505的左扇形片508刚好遮挡检测传感器上对应光路槽中的光路，触发信号，控制单元接收到信号，即可控制字车升降装置2的电机工作使字车组件抬升；当打印介质厚度继续增大到第二个阈值时，检测挡片505的右扇形片509刚好遮挡检测传感器上对应光路槽中的光路，再次触发信号，控制单元接收到信号，即可控制字车升降装置2的电机工作使字车组件
再次抬升，因此与抬升导轨202的台阶配合能够实现两级抬升，可以设置两个不同的纸厚阈值，亦即可以将纸厚分为三个档位区间。当扇形片从光路槽从退出时，则字车升降装置2的电机则使字车组件回到抬升前的位置。但在具体实施过程中，可以增加抬升导轨202的台阶数、检测挡片505的扇形片数和检测传感器的光路槽来实现多级抬升。
42.在本实施例中，所述前上走纸轮4由多组走纸轮组件通过联轴器403连接而成，每组走纸轮组件均包括轮轴401和两个走纸轮402，相邻两组走纸轮组件的轮轴401通过所述联轴器403连接，当纸张的宽度较小时（仍大于走纸轮组件的两个走纸轮距离），也能保证至少一组走纸轮组件正常上升，正确反馈纸张厚度。而如果前上走纸轮4是采用一体轴，纸张宽度较小时，导致走纸轮倾斜，不能正确反馈纸张厚度；每组走纸轮组件的轮轴上均扣设有压套503，检测转轴501上的检测拨杆504与走纸轮组件组数相同并一一对应；只需一组走纸轮组件上浮就能驱动检测转轴转动进而触发检测传感器，可更加准确的检测纸张厚度。如果只有一个检测拨杆，当纸张宽度较小，且刚好不在检测拨杆正下方走纸时，就不能正确反馈纸张厚度。
43.在本实施例中，前上走纸轮和前下走纸轮通过端部相啮合的上走纸齿轮109和下走纸齿轮实现传动，保证上、下走纸速度始终一致，特别是保证厚纸时纸张上下速度相等，避免纸张错开；打印机体的其中一侧安装有走纸电机，走纸电机108通过传动皮带和同步带轮110实现与前下走纸轮的传动连接。
44.在本实施例中，所述走纸通道6前部下侧安装有轴心固定的前下走纸轮7，前下走纸轮7、后下走纸轮10和后上走纸轮11均采用一体轴，走纸通道后部下侧安装有轴心固定的后下走纸轮10、上侧安装有能随打印介质厚度变化而上下浮动的后上走纸轮11，所述前下走纸轮7旁侧安装有一排沿横向间隔排列用以感应打印介质页顶位置的页顶传感器8；每次进纸时纸厚检测装置5和页顶传感器8便分别对打印介质的厚度及页顶打印介质的页顶位置进行检测，并将结果反馈给控制单元；打印过程中，从纸厚检测装置5向控制单元回传信息到控制单元控制字车升降装置进行对应的升降动作之间存在一定时间差，此时间差以页顶传感器8的激发为参考，旨在补偿纸厚检测装置到打印头在进纸方向上的距离差，这中间控制单元以页顶传感器回传激发状态值为参考对打印介质进行定位，综合纸厚检测装置到打印头之间在走纸方向上的距离以及走纸速度，最终实现打印头在打印介质上的目标位置完成相对应的打印间隙调整动作。
45.本实用新型适应超厚介质的打印机的工作过程：
46.当打印机进纸后，纸厚检测装置5在走纸过程中首先对打印介质厚度进行检测并将检测信号回传给控制单元；同时页顶传感器8在检测到打印介质页顶时转为激发态，同时将状态信号也回传给控制单元，控制单元收到纸厚检测装置5和页顶传感器8的回传信息后便控制字车升降装置进行对应的动作，以将打印头与打印板之间的间隙调整到合适的状态。
47.纸厚检测装置的检测过程：打印介质进入走纸通道，前上走纸轮4被打印介质顶起，压套503也随之上移通过检测拨杆504带动检测转轴发生转动，检测挡片505也随检测转轴向检测传感器502的光路槽510转动靠近；当打印介质厚度逐渐增大到设定阈值时，检测挡片505的扇形片刚好遮挡检测传感器上对应光路槽中的光路，检测传感器触发信号并回传给控制单元。
48.字车升降装置的升降过程：控制单元根据检测传感器回传的信号判断字车组件3所需要的升降高度，然后通过控制电机208运动来准确控制左、右两侧滑块201从初始位置运动到目标位置，借由滑块201上的抬升导轨202控制字车导轴104的升降，从而使字车组件3进行升降动作，当字车组件3完成升降动作并达到目标高度时再开始执行打印任务。
49.上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
50.本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
51.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
52.本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
53.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。