纸盒状态检测装置及打印机的制作方法

1.本实用新型涉及打印机技术领域，尤其涉及一种纸盒状态检测装置及打印机。


背景技术：

2.随着社会的发展和科技的进步，打印机成为人们在日常工作、学习和生活中必不可少的辅助工具。
3.目前，打印机会配备防过度抬升结构，当取纸机构位置检测传感器失效时，软件由于不知道底板位置，也检测不到取纸机构的位置，底板会继续向上顶住取纸机构或者会向下移动，越过上限或下限位置后，底板会卡住，同时损坏驱动系统和马达，现有的防过度抬升结构中，通常会设置取纸位置传感器和取纸位置上限微型开关或者设置取纸位置传感器和驱动底板轴端联轴器来防底板过度抬升。但是，现有的防过度抬升结构在特殊条件下，对驱动系统和马达的损坏无法防止，且底板轴端联轴器结构，限制条件多，无法普遍应用，同时若想检测纸量，需要额外增加传感器，而目前打印机的纸盒残量显示一般是通过小窗口的拨杆显示，并不直观，且放置在较低的位置时需要低头看，远处也不易观察。因此，目前存在现有纸盒底板防过度抬升结构以及检测纸量时需要使用多个传感器，并且打印机纸量检测不直观的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种纸盒状态检测装置及打印机，以解决现有纸盒底板防过度抬升结构以及检测纸量时需要使用多个传感器，并且打印机纸量检测不直观的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
6.第一方面，本实用新型提供的纸盒状态检测装置，包括：回转杆、挡板、驱动构件、纸盒底板、抬升片和感应部；
7.所述回转杆水平设置，所述回转杆的一端与所述挡板连接，所述挡板垂直于所述回转杆，所述回转杆的另一端与所述驱动构件的输出端连接；
8.所述驱动构件配置为驱动所述回转杆绕自身轴线转动，以带动所述挡板转动；
9.所述纸盒底板设置于所述回转杆上方，所述纸盒底板的下板面连接有所述抬升片；
10.所述抬升片远离所述纸盒底板的一端连接于所述回转杆，所述抬升片配置为以所述回转杆为轴线摆动，以抬升所述纸盒底板；
11.所述感应部设置于所述纸盒主体的外部，所述感应部与所述打印机主体连接，并与所述驱动构件电连接，所述感应部用于检测所述挡板的转动角度，以根据所述转动角度得出纸张余量；
12.所述打印机主体设置有所述取纸辊，所述取纸辊设置于所述纸盒底板一端的上方，所述纸盒底板的一端与所述取纸辊抵接后，所述驱动构件停止工作。
13.在可选的实施方式中，
14.所述感应部包括开关键；
15.所述感应部靠近所述挡板的外壁上开设有通孔，所述开关键的一端伸入所述通孔，所述开关键的另一端朝向所述挡板延伸于所述通孔的外部。
16.在可选的实施方式中，
17.所述感应部由下向上依次设置有第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区；
18.所述通孔与所述感应区的位置对应；
19.所述开关键设置有四个，以四个所述开关键由下向上依次为第一键、第二键、第三键和第四键。
20.在可选的实施方式中，
21.所述挡板按压所述第一键时，所述感应部发出第一纸量信号，此时，所述纸盒主体插装于所述打印机主体中；
22.所述挡板按压所述第一键和所述第二键时，所述感应部发出第二纸量信号；
23.所述挡板按压所述第一键、所述第二键和所述第三键时，所述感应部发出第三纸量信号；
24.所述挡板按压所述第一键、所述第二键、所述第三键和所述第四键时，所述感应部发出第四纸量信号；
25.所述第一纸量信号、所述第二纸量信号、所述第三纸量信号、所述第四纸量信号对应的纸张剩余量递减。
26.在可选的实施方式中，
27.所述挡板按压所述第一键、所述第二键和所述第四键时，所述感应部发出过度抬升信号；
28.所述驱动构件接收所述过度抬升信号后停止工作。
29.在可选的实施方式中，
30.所述挡板开设有凹槽，所述挡板处于竖直位置时，所述第一键、所述第二键和所述第四键处于按压状态，所述第三键处于弹起状态并伸入所述凹槽。
31.在可选的实施方式中，
32.所述驱动构件包括驱动电机、蜗杆、齿轮组件和驱动齿轮；
33.所述驱动电机的输出轴竖直设置，所述输出轴连接有所述蜗杆；
34.所述齿轮组件设置于所述蜗杆远离所述驱动电机的一侧，所述齿轮组件与所述蜗杆啮合；
35.所述驱动齿轮套设于所述回转杆远离所述挡板的一端，所述驱动齿轮与所述齿轮组件啮合。
36.在可选的实施方式中，
37.所述齿轮组件包括蜗轮组、第一同轴齿轮、第二同轴齿轮和第三同轴齿轮；
38.所述蜗轮组与所述蜗杆啮合；
39.所述第一同轴齿轮设置于所述蜗轮组远离所述蜗杆的一侧，并与所述蜗轮组啮合；
40.所述第二同轴齿轮设置于所述第一同轴齿轮远离所述蜗轮组的一侧，并与所述第一同轴齿轮啮合；
41.所述第三同轴齿轮设置于所述第二同轴齿轮的上方，并与所述第二同轴齿轮啮合，所述第三同轴齿轮与所述驱动齿轮啮合。
42.在可选的实施方式中，
43.所述驱动齿轮设置为扇形齿轮。
44.第二方面，本实用新型提供的打印机，包括所述的纸盒状态检测装置。
45.综合上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果在于：
46.本实用新型提供的纸盒状态检测装置，包括：回转杆、挡板、驱动构件、纸盒底板、抬升片和感应部；回转杆水平设置，回转杆的一端与挡板连接；挡板垂直于回转杆，回转杆的另一端与驱动构件的输出端连接；驱动构件配置为驱动回转杆绕自身轴线转动，以带动挡板转动；纸盒底板设置于回转杆上方，纸盒底板的下板面连接有抬升片；抬升片远离纸盒底板的一端连接于回转杆，抬升片配置为以回转杆为轴线摆动，以抬升纸盒底板；感应部设置于纸盒主体的外部，感应部与打印机主体连接，并与驱动构件电连接，感应部用于检测挡板的转动角度，以根据转动角度得出纸张余量；打印机主体设置有取纸辊，取纸辊设置于纸盒底板一端的上方，纸盒底板的一端与取纸辊抵接后，驱动构件停止工作。
47.由于本实用新型提供的纸盒状态检测装置，纸盒底板的下方设置有回转杆，并与回转杆通过抬升片连接，回转杆的一端套设有挡板，另一端与驱动构件的输出端连接，驱动构件输出的驱动力使回转杆转动，以带动挡板转动和抬升片转动，抬升片转动带动纸盒底板抬升，根据挡板的转动角度，感应部可以准确、直观地检测出纸盒底板上的纸张剩余量，当纸盒底板的一端与设置于纸盒底板上方的取纸辊抵接后，驱动构件停止工作，纸盒底板随即停止抬升，防止纸盒底板抬升过度，仅需要一个传感就可以检测纸张剩余量和实现纸盒底板过度抬升保护，解决了现有纸盒底板防过度抬升结构以及检测纸量时需要使用多个传感器，并且打印机纸量检测不直观的技术问题。
附图说明
48.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置的整体结构示意图；
50.图2为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中挡板按压第一键且纸盒底板无抬升角度的结构示意图；
51.图3为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中挡板按压第一键且纸盒底板有抬升角度的结构示意图；
52.图4为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中挡板按压第一键和第二键的结构示意图；
53.图5为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中挡板按压第一键、第二键和第三键的结构示意图；
54.图6为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中挡板按压第一键、第二键、第三键和第四键的结构示意图；
55.图7为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中挡板按压第一键、第二键和第四键的结构示意图；
56.图8为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置另一角度的整体结构示意图；
57.图9为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中感应部的结构示意图；
58.图10为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中回转杆和抬升片结构示意图；
59.图11为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置中驱动构件的结构示意图；
60.图12为本实用新型实施例提供的纸盒状态检测装置带有纸盒主体的结构示意图。
61.图标：100-回转杆；200-挡板；300-驱动构件；310-驱动电机；320-蜗杆；330-齿轮组件；331-蜗轮组；332-第一同轴齿轮；333-第二同轴齿轮；334-第三同轴齿轮；340-驱动齿轮；400-纸盒底板；500-抬升片；600-感应部；610-第一键；620-第二键；630-第三键；640-第四键；700-取纸辊；800-纸盒主体。
具体实施方式
62.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
63.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
64.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
65.目前，现有的防过度抬升结构在特殊条件下，对驱动系统和马达的损坏无法防止，且底板轴端联轴器结构，限制条件多，无法普遍应用，同时若想检测纸量，需要额外增加传感器，而目前打印机的纸盒残量显示一般是通过小窗口的拨杆显示，并不直观，且放置在较低的位置时需要低头看，远处也不易观察。因此，目前存在现有纸盒底板防过度抬升结构以及检测纸量时需要使用多个传感器，并且打印机纸量检测不直观的技术问题。
66.有鉴于此，本实用新型提供了一种纸盒状态检测装置，包括：回转杆100、挡板200、驱动构件300、纸盒底板400、抬升片500和感应部600；回转杆100水平设置，回转杆100的一端与挡板200连接；挡板200垂直于回转杆100，回转杆100的另一端与驱动构件300的输出端连接；驱动构件300配置为驱动回转杆100绕自身轴线转动，以带动挡板200转动；纸盒底板400设置于回转杆100上方，纸盒底板400的下板面连接有抬升片500；抬升片500远离纸盒底板400的一端连接于回转杆100，抬升片500配置为以回转杆100为轴线摆动，以抬升纸盒底板400；感应部600设置于纸盒主体800的外部，感应部600与打印机主体连接，并与驱动构件300电连接，感应部600用于检测挡板200的转动角度，以根据转动角度得出纸张余量；打印
机主体设置有取纸辊700，取纸辊700设置于纸盒底板400一端的上方，纸盒底板400的一端与取纸辊700抵接后，驱动构件300停止工作。
67.由于本实用新型提供的纸盒状态检测装置，纸盒底板400的下方设置有回转杆100，并与回转杆100通过抬升片500连接，回转杆100的一端套设有挡板200，另一端与驱动构件300的输出端连接，驱动构件300输出的驱动力使回转杆100转动，以带动挡板200转动和抬升片500转动，抬升片500转动带动纸盒底板400抬升，根据挡板200的转动角度，感应部600可以准确、直观地检测出纸盒底板400上的纸张剩余量，当纸盒底板400的一端与设置于纸盒底板400上方的取纸辊700抵接后，驱动构件300停止工作，纸盒底板400随即停止抬升，防止纸盒底板400抬升过度，仅需要一个传感就可以检测纸张剩余量和实现纸盒底板400过度抬升保护，解决了现有纸盒底板400防过度抬升结构以及检测纸量时需要使用多个传感器，并且打印机纸量检测不直观的技术问题。
68.以下结合图1至图12对本实施例提供的纸盒状态检测装置的结构和形状进行详细说明。
69.关于感应部600的形状和结构，详细而言：
70.如图1和图9所示，感应部600包括开关键。感应部600设置于纸盒主体800的外部，感应部600与打印机主体连接，感应部600的外壁上开设有通孔，开关键的一端水平插入通孔，且另一端延伸于通孔外部。开关键设置有四个，由下向上依次为第一键610、第二键620、第三键630和第四键640。同时，感应部600由下向上依次设置有第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区，由于通孔与感应区的位置对应，所以第一键610对应第一感应区，第二键620对应第二感应区，第三键630对应第三感应区，第四键640对应第四感应区。
71.感应部600能够检测挡板200的转动角度，以根据转动角度得出纸张余量。
72.挡板200设置于感应部600具有开关键的外侧。
73.关于挡板200的形状和结构详细而言：
74.如图2和图3所示，挡板200的板面与感应部600设置有开关键的一侧对应，挡板200能够从水平状态摆动至竖直状态，在挡板200从水平状态摆动至竖直状态的过程中，能够依次按压到第一键610、第二键620、第三键630和第四键640。由于挡板200开设有凹槽，当挡板200处于竖直位置时，第一键610、第二键620和第四键640处于按压状态，第三键630处于弹起状态并伸入凹槽中。
75.本实施例的可选方案中，较为优选的，根据挡板200处于不同的位置，按下不同的开关键，感应部600即可发出不同的开关信号。将纸盒主体800插装进打印机主体中，当挡板200按压到第一键610时，感应部600发出第一纸量信号(开关信号即为1000)，此时，纸盒主体800已完全插装进打印机主体中，即纸盒主体800插装到位；如图4所示，挡板200开始摆动，当挡板200按压住第一键610和第二键620时，感应部600发出第二纸量信号(开关信号即为1100)；如图5所示，挡板200继续摆动，当挡板200按压住第一键610、第二键620和第三键630时，感应部600发出第三纸量信号(开关信号即为1110)；如图6所示，挡板200继续摆动，当挡板200按压住第一键610、第二键620、第三键630和第四键640时，感应部600发出第四纸量信号(开关信号即为1111)；如图7所示，挡板200继续抬升至竖直位置，当挡板200按压住第一键610、第二键620和第四键640时，感应部600发出过度抬升信号(开关信号即为1101)。其中，第一纸量信号、第二纸量信号、第三纸量信号和第四纸量信号对应的纸张剩余量递
减。
76.另外，为了在挡板200摆动过程中，更好地按压住开关键，挡板200的侧边可以设置为齿状结构。
77.为了使挡板200能够摆动，本实施例还包括回转杆100。
78.关于回转杆100的形状和结构，详细而言：
79.如图8和图10所示，回转杆100水平设置，回转杆100的一端与挡板200连接，具体的，挡板200的底端可以套设在回转杆100上，挡板200的板面垂直于回转杆100的轴线；回转杆100上还连接有抬升片500，抬升片500远离回转杆100的一端与纸盒底板400的下板面抵接，也就是说，纸盒底板400设置于回转杆100的上方。
80.进一步地，回转杆100能够绕自身轴线转动，回转杆100转动会带动抬升片500绕回转杆100的轴线摆动，进而带动纸盒底板400向上抬升；同时，回转杆100转动会带动挡板200绕回转杆100的轴线转动。
81.为了驱动回转杆100转动，本实施例还设置有驱动构件300。
82.关于驱动构件300的形状和结构，详细而言：
83.如图11和图12所示，驱动构件300包括驱动电机310、蜗杆320、齿轮组件330和驱动齿轮340。驱动电机310的输出轴竖直设置，输出轴与蜗杆320连接；齿轮组件330包括蜗轮组331、第一同轴齿轮332、第二同轴齿轮333和第三同轴齿轮334，蜗轮组331设置于蜗杆320远离驱动电机310的一侧，第一同轴齿轮332设置于蜗轮组331远离蜗杆320的一侧，第二同轴齿轮333设置于第一同轴齿轮332远离蜗轮组331的一侧，第三同轴齿轮334设置于第二同轴齿轮333的上方，蜗杆320与蜗轮组331啮合，蜗轮组331、第一同轴齿轮332、第二同轴齿轮333和第三同轴齿轮334依次啮合；驱动齿轮340与第三同轴齿轮334啮合，驱动齿轮340套设在回转杆100远离挡板200的一端，具体的，驱动齿轮340可以设置为扇形齿轮。
84.当驱动电机310工作时，输出轴转动，带动蜗杆320转动，从而带动蜗轮组331转动，进而依次带动第一同轴齿轮332、第二同轴齿轮333和第三同轴齿轮334转动，以带动驱动齿轮340转动，驱动齿轮340转动带动回转杆100绕自身轴线转动，进而带动抬升片500绕回转杆100的轴线摆动，进而带动纸盒底板400抬升，完成纸盒底板400抬升动作；同时，在回转杆100的转动下，连接于回转杆100一端的挡板200也可以摆动。
85.为了防止纸盒底板400过度抬升，本实施例还设置有取纸辊700。
86.关于取纸辊700的形状和结构，详细而言：
87.取纸辊700设置于打印机主体上，并位于纸盒底板400一端的上方，驱动电机310启动，纸盒底板400可以执行抬升工作，纸盒底板400的一端一直抬升，直到与取纸辊700抵接后，驱动电机310停止工作。具体的，纸盒底板400可以将取纸辊700继续向上抬升一小段距离之后，驱动电机310停止工作。
88.进一步地，随着纸盒底板400的抬升，当纸盒底板400抵接到取纸辊700时，挡板200摆动到竖直位置，即挡板200按压住第一键610、第二键620和第四键640，此时，感应部600发出过度抬升信号，感应部600与驱动构件300电连接，因此，感应部600将过度抬升信号发至驱动构件300，驱动电机310停止工作，纸盒底板400停止抬升，实现了防止纸盒底板400过度抬升而损坏驱动构件300和其他相关系统的效果。
89.本实施例检测纸盒主体800位置到位的工作过程如下：
90.将纸盒主体800插装进打印机主体中，当纸盒主体800推进到位时，挡板200可以按压住第一键610，此时第一键610触发了第一感应区，感应部600发出第一纸量信号(开关信号从0000切换至1000)，此时，纸盒到位检出。
91.本实施例检测纸张余量的工作过程如下：
92.打印工作开始后，驱动电机310开启，驱动构件300的输出端带动回转杆100绕自身轴线转动，进而带动纸盒底板400摆动同时带动挡板200从水平方向朝竖直方向摆动，当纸盒底板400抬升到取纸位置时，纸张被送走进行打印，随着纸张余量减少，纸盒底板400继续抬升，当挡板200按压住第一键610和第二键620时，第一键610触发第一感应区，同时第二键620触发第二感应区，感应部600发出第二纸量信号(开关信号切换至1100)；随着纸盒底板400的抬升，当挡板200按压住第一键610、第二键620和第三键630时，第一键610触发第一感应区，第二键620触发第二感应区，同时第三键630触发第三感应区，感应部600发出第三纸量信号(开关信号切换至1110)；随着纸盒底板400的继续抬升，当挡板200按压住第一键610、第二键620、第三键630和第四键640时，第一键610触发第一感应区，第二键620触发第二感应区，第三键630触发第三感应区，同时第四键640触发第四感应区，感应部600发出第四纸量信号(开关信号切换至1111)。第一纸量信号、第二纸量信号、第三纸量信号和第四纸量信号对应的纸张余量依次减少。具体而言，随着回转杆100转动角度的增大，纸盒底板400抬升的角度变大，同时挡板200会按压下不同的开关键，从而感应部600发出不同的开关信号，通过读出不同的开关信号，来实现纸张余量检出。
93.进一步地，当回转杆100转动角度为零，即纸盒底板400抬升角度为零时，实际纸量为100％，此时开关信号为1000，当回转杆100转动角度为17度，纸盒底板400抬升角度为5度时，实际纸量为75％，此时开关信号为1000，即开关信号为1000时，纸量提示为75％以上；当回转杆100转动角度为35度，纸盒底板400抬升角度为10度时，实际纸量为50％，此时开关信号为1100，即开关信号为1100时，纸量提示为50％；当回转杆100转动角度为50度，纸盒底板400抬升角度为14.5度时，实际纸量为25％，此时开关信号为1110，即开关信号为1110时，纸量提示为25％；当回转杆100转动角度为60度，纸盒底板400抬升角度为17度时，实际纸量为10％，此时开关信号为1111，即开关信号为1111时，纸量提示为10％以下。以上转动角度和抬升角度可根据机种设计来确定具体角度值。
94.本实施例防止纸盒底板400过度抬升的工作过程如下：
95.打印工作继续进行，驱动构件300继续驱动回转杆100转动，纸盒底板400继续抬升，当纸盒底板400与取纸辊700抵接后，此时，挡板200处于竖直位置，挡板200按压住第一键610、第二键620和第四键640，此时，第一键610触发第一感应区，第二键620触发第二感应区，同时第四键640触发第四感应区，感应部600发出过度抬升信号(开关信号切换至1101)，驱动电机310停转，纸盒底板400停止抬升，避免安全隐患。
96.进一步地，当回转杆100转动角度为70度，纸盒底板400抬升角度为19.4度时，此时纸盒底板400与取纸辊700抵接，纸盒底板400抬升过度，开关信号为1101，驱动电机310停转后纸盒底板400停止抬升。以上转动角度和抬升角度可根据机种设计来确定具体角度值。
97.另外，在动作中，开关断路时，开关信号为0000，此时系统异常，驱动电机310随即停止驱动。
98.本实施例中传感集约化，实现多种纸盒状态检测需求，如，可以检测纸盒到位、检
测纸张余量和进行抬升过度保护，具体而言，通过回转杆100、挡板200和感应部600的相互配合，实现纸盒到位检知；通过纸盒底板400抬升到工作状态时，回转杆100转动不同的角度带动挡板200运动，从而触发感应部600来实现纸量检测；通过纸盒底板400抬升到工作状态时，回转杆100回转角度达到抬升过度阈值时，开关信号切换至1101状态，检出异常，驱动电机310停转，实现抬升过度保护。
99.目前若需要检测纸盒到位，需要单独设置感应器，若需要检测纸量，一般是通过小窗口的拨杆显示，并不直观，同时若想实现抬升过度保护，结构上需要配备不止一个传感器。本实施例只采用一个感应部600和挡板200相互配合，节省成本，结构简单，设计容易，同时，软件设计简单，机械设置边界条件，减少软件逻辑运算miss，而且异常发生时，能迅速检出，本实施例适用范围广，不仅能用于s型纸路(取纸方向与纸盒抽出方向相同)，也可以用于c型纸路(取纸方向与纸盒抽出方向垂直)。
100.另外，也可利用测量回转杆100回转角度的传感器(例如光编码盘)，通过测量回转杆100回转角度来实现纸盒纸检测；根据实际需要，挡板200也可以和驱动齿轮340合并成一个部品；可以换具有多键开关的传感器，来检出更多档次级别的纸量信息；根据需要也可以用其他传感替代具有4个键的传感器，传感数量也可根据实际情况确定，用来检知回转轴的回转角度，从而实现纸量检知。
101.由于本实施例提供的打印机的技术效果与上述实施例提供的纸盒状态检测装置的技术效果相同，此处不再赘述。
102.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。