专利名称：打印机单元和装有该打印机单元的打印装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有用于切割诸如卷纸的连续纸的切割器机构的打印机单元，及涉及装有该打印机单元的打印装置。
近来具有打印装置特性的便携式装置和多处理系统已经得到广泛的应用。在这种类型的装置中，各种限制加在包括打印头和切割器机构的打印机单元的集成空间上。特别是在便携式装置的情形中，装置的总厚度由打印机单元的厚度所决定。因此，人们强烈要求减小打印机单元的尺寸，或使打印机单元纤细。
然而，在相关技术的打印机单元的情形中，切割器驱动电机和切割器驱动机构被装入切割器机构(切割器单元)中，并且切割器机构和打印头(打印头单元)以重叠的方式布置，因此造成对打印机单元纤细化的限制。
本实用新型的另一个目的是提供装有该打印机单元的打印装置。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种打印机单元，包括
送纸辊，所述送纸辊转动，以便沿纸路供给连续的纸；打印头，所述打印头在连续纸上执行打印，所述打印头具有与所述纸路相对的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；切割器机构，其重叠地设置有所述打印头，并且相对于所述打印头设置在所述纸路的下游，以便切断连续的纸；电机，所述电机设置在所述打印头的第二侧，以便给所述送纸辊和所述切割器机构提供驱动力；及切割器驱动机构，所述切割器驱动机构设置在所述打印头的第二侧，以便传送所述电机的驱动力，从而操作所述切割器机构。
采用这种结构，由于所述切割器驱动机构的设置利用了打印头后面的后部空间，因此尽管打印头和切割机构以重叠的方式布置，仍可以使打印机单元体积小。再者，取消了专门设计用于切割器的电机，因此能够减少元件数目并简化控制回路。
优选方式是，所述切割驱动机构包括蜗杆，其平行于所述送纸辊的支撑轴和电机的转轴延伸，并且由所述电机的驱动力转动；及蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合，以便传送驱动力到所述切割器机构。
采用这种结构，在使切割器机构紧凑的同时，电机的驱动力通过利用简单的齿轮机构传送到送纸辊和切割器驱动机构。
这里，所述切割器机构可以包括形成有长孔的可移动刀片。所述蜗轮可以设置有接头，所述接头平行于所述蜗轮的转轴延伸，并且与所述长孔互锁。所述可移动刀片根据在所述长孔中的所述接头的互锁运动可以在预定的范围内往复运动。
这里，所述切割器机构可以包括固定刀片，其位置与通过可移动刀片和所述固定刀片之间的所述纸路的所述可移动刀片相对。所述可移动刀片与所述固定刀片滑动接触，以便剪下连续纸。
再者，优选方式是所述切割器驱动机构包括探测器，所述探测器探测所述蜗轮的参考位置。
这里，所述探测器可以包括形成有所述蜗论的凸轮，及传感器，所述传感器探测所述凸轮的外部圆周表面。
优选方式是，所述打印机单元还包括切换机构，所述切换机构选择性地将电机的驱动力根据所述电机的转向传送到所述供纸辊或所述切割器机构。
采用这种结构，由于可以根据电机的转动方向切换传动通道，因此，不必使用电磁线圈等的离合器机构，从而能够减少元件的数目并且简化电机的结构。
这里，所述切换机构包括由所述电机转动的恒星齿轮；及可移动地围绕所述恒星齿轮的外部圆周与所述恒星齿轮相啮合的一对行星齿轮。所述行星齿轮中的任一个根据所述电机的转动方向与所述供纸辊和所述切割器机构中的一个相啮合。
采用这种结构，通过利用行星齿轮机构可以切换传动通道，由此促进减小打印机单元的元件数目和简化其结构。
优选方式是，所述打印头是热敏打印头，并且所述送纸辊是与所述打印头相对的压纸卷筒。
优选方式是，所述打印头，所述切割器机构，所述电机，及所述切割器驱动机构设置在打印装置的壳体中，所述打印装置之中具有容纳连续纸的容纳部分，所述供纸辊设置在打印装置的盖体上，所述盖子打开或关闭所述容纳部分。
本实用新型还提供一种装有上述打印机单元的打印装置。
图7是当盖子打开时打印机单元的透视图，图中示出了省去与切割器有关元件的状态；图8是图7所示的打印机单元从另一角度观看时打印机单元的透视图，图中示出了省去与切割器有关元件的状态；图9是压纸卷筒框架的透视图；
图10是锁定元件的透视图；
图11是打印头支架元件的透视图；
图12是其上设有打印头的打印头支架元件的透视图；
图13是打印机单元的分解透视图；
图14是表示驱动系统的俯视图；
图15是表示驱动系统的仰视图；
图16是表示供纸状态的传动机构的侧视图；
图17是表示切割器致动状态的传动机构的侧视图；及
图18是蜗轮的俯视图。
沿纸路16设置有热敏打印头17，在与打印头17相对的位置上用于传送卷纸P的压纸卷筒(送纸辊)18，及在压纸卷筒18的下游位置上用于切割卷纸P的切割器单元19(切割器机构19a)。当打印装置10收到打印指令时，在压纸卷筒18供给卷纸P的同时打印头17在卷纸P上完成打印。然后，纸的打印部分朝向出口15进一步前进。当打印部分的后端相对于切割器机构19a到达特定的位置时，切割器机构19a切割纸以便将打印部分与没从卷纸P展开的纸分离。然后，被分离的部分从出口15送出，作为单个切片提供给用户。
如图4至8所示，尽管与切割器有关元件的描述被省去，打印装置10的打印机构和切割器机构组装在诸如打印机单元20的单元中。
打印机单元20包括设置在打印装置的主体(即外壳11)上的打印头单元21，设置在盖子14上的压纸卷筒单元(供纸单元)22，以重叠的方式设置在打印头单元21之上(下游)的切割器单元19，及设置在压纸卷筒单元22之上的固定刀片19b。由此，在盖子14打开的状态下，压纸卷筒18和固定刀片19b从打印头17收回，从而打开纸路16。换言之，当更换卷纸P时，盖子14被打开，并且卷纸P被容纳在容纳部分12。然后，卷纸P的一端被拉到外壳11的外面。在这种状态下，盖子14被关闭，由此沿着纸路16设置了卷纸P。
压纸卷筒单元22包括固定在盖子14前端的下表面上的压纸卷筒框架23；由压纸卷筒框架23可转动地支撑的压纸卷筒轴24；围绕压纸卷筒轴24在枢轴上来回转动的锁定元件25；及用于向后加载荷于锁定元件25的弹簧26。如图9所示，形成压纸卷筒框架23，使其从前面观看时呈大门的形状。压纸卷筒支撑长孔23b形成在各个侧板23a中。压纸卷筒18一体设置在压纸卷筒轴24的中间部分中。压纸卷筒齿轮27一体设置在压纸卷筒轴24的左端上。压纸卷筒轴24的两端都穿过相应的压纸卷筒支撑孔23b并且通过轴承元件28由压纸卷筒框架23支撑。每一个轴承元件28的内侧边向压纸卷筒18延伸，以便沿压纸卷筒轴24的轴向方向具有比打印头框架29和打印头支架元件30相加的厚度更宽的宽度。
如
图10所示，锁定元件25形成为当从前面观看时呈大门的形状。锁杆25a设置在锁定元件25的两侧。整体形成在锁杆25a中的是配合钩25b，停止器部分25c，弹簧连接部分25d，释放部分25e，及支撑孔25f。支撑孔25f围绕相应的轴承元件28枢轴配合。锁定元件25被支撑，以便围绕压纸卷筒轴24来回可枢轴转动。
弹簧26中的每一个以拉伸状态置于形成在压纸卷筒框架23的后端上的弹簧连接部分23c和锁杆25a的弹簧连接部分25d之间。由于停止器部分25c与压纸卷筒框架23的停止器部分23d接触，因此由弹簧26向后加有载荷的锁杆25a的向后进一步绕枢轴的转动被限制。此时，锁杆25a的方位实质上垂直于盖子14，由此避免了锁杆25a从盖子14的末端突出。代替压纸卷筒框架23的停止器部分23d，可以形成从侧板23a向外突出的凸起。
打印头单元21包括安装在打印装置的主体上的打印头框架29；设置在打印头框架29上以便可前后绕枢轴转动的打印头支架元件30；用于将打印头支架元件30推向压纸卷筒18的弹簧31；及用于将驱动力传送到压纸卷筒18和切割器机构19a的驱动器系统32。打印头框架29形成为从前面观看时呈字母U的形状。用于引导从容纳部分12拉到打印头17和压纸卷筒18之间限定的空间中的卷纸P的梯阶形的连续纸引导器29a(见图3)形成在打印头框架29的后端。配合槽29c形成在打印头框架29的侧板部分29b中的每一个中。当盖子14被关闭时，轴承元件28从上面配合到配合槽29c中。
如
图11和12所示，打印头支架元件30形成为当俯视时呈字母U的形状。打印头17整体连接到与压纸卷筒18相对的支撑面30a上。热打印头17具有规定厚度的平板的形状。打印线(加热元件)17a形成在上部的前端上，从一端到另一端延伸。为了确保打印质量，这种打印头17需要将卷纸P压靠在打印线17a上。
为了满足这一要求，打印头支架元件30被设置以便在打印头框架29上绕转轴33可自由地来回转动并且由弹簧31被推向压纸卷筒18侧。
臂状部分30b设置在打印头支架元件30的每一侧，以便向后延伸。安装槽30c形成在臂状部分30b中的每一个中，以便关闭盖子14时各个轴承元件28从上面配合到槽30c中。此外，接触凸起30d一体形成在每一个臂状部分30b上，以便与相应的轴承元件28接触并且使打印头支架元件30(打印头17)暂时从压纸卷筒18退回。支撑孔30e形成大约在臂状部分30b中的每一个上的安装槽30c的下面。穿过支撑孔30e的转轴33相对于打印头17的打印面向后偏置(即，接近盖子14的枢轴14a)。打印头转轴33的两端还用作锁紧轴，锁紧轴与锁杆25a的配合钩25b配合。
弹簧31以压缩状态放入在打印头框架29上竖立的一对弹簧支撑件29d和被向后推动的打印头支架元件30之间。由于从打印头支架元件30的两端凸起的停止器块30f与打印头框架29的停止器块29e接触，因此打印头支架元件30向后进一步的绕枢轴转动被抑制。
如
图13至17所示，驱动系统32包括电机34和切割器驱动机构35，切割器驱动机构35设置在打印头框架29和打印头17的后面的后部空间S中；及传动机构(切换机构)36，传动机构36用于选择性地将电机34的驱动力传送到压纸卷筒齿轮27或切割器驱动机构35。传动机构36包括送纸传动齿轮37，当关闭盖子14时送纸传动齿轮37与压纸卷筒齿轮27相啮合；设置在切割器驱动机构35的输入轴38上的切割器驱动传动齿轮39；设置在电机34的电机轴34a上的恒星齿轮40；及始终与恒星齿轮40相啮合的一对行星齿轮41，42。两个行星齿轮41，42可转动地设置在绕电机轴34a转动的行星齿轮杆(planetary lever)43的各个端部上以便允许沿恒星齿轮40的外部圆周转动。
如
图16所示，当恒星齿轮沿方向A被转动时，供纸行星齿轮41沿方向A转动，由此与送纸传动齿轮37相啮合。在这种情况下，电机34的驱动力通过恒星齿轮40，供纸行星齿轮41，及送纸传动齿轮37，传送到压纸卷筒齿轮27，由此压纸卷筒18送纸。
如
图17所示，当恒星齿轮40沿方向B被转动时，切割器驱动行星齿轮42沿方向B转动，由此与切割器驱动传动齿轮39相啮合。在这种状态下，电机34的驱动力通过恒星齿轮40，切割器驱动行星齿轮42及切割器驱动传动齿轮39传送到切割器驱动机构35。切割器驱动机构35致动切割器机构19a。切割器驱动机构35的输入轴38设置有手柄44，手柄44用于在发生问题的情况下手动致动切割器机构19a。
切割器驱动机构35包括平行于压纸卷筒18和电机轴34a布置的输入轴38；一体设置有输入轴38的蜗杆45，及与蜗杆45相啮合的蜗轮46。如上所述，切割器驱动机构35设置在打印头17后部的后部空间S中。输入轴38可转动地支撑在打印头框架29的左侧板部分29b的前端和沿打印头框架29的前部端的中部位置竖立地设置的凸起件29f之间。蜗轮46通过垂直方向的蜗轮轴47由打印头框架29可转动地支撑。连接销48凸起地设置在蜗轮46的上表面上的偏心位置。切割器驱动机构35通过连接销48连接到切割器机构19a上。
如
图18所示，位置探测凸轮49一体地设置在蜗轮46的上部表面上。位置探测开关50的探测杆51与凸轮49的外部圆周表面挤压接触。凹入部49a形成在凸轮49中，用于探测初始位置(即，等待位置或参考位置)。当凹入部49a在切割器致动时已经到达探测杆51时，位置探测开关50探测由于凹入部49a的到达所引起的探测杆的位移，由此停用电机34。可以形成凸起代替凹入部49a，并且当位置探测开关50探测到该凸起时就会探测到初始位置。作为选择，可以通过非接触方式通过利用光致探测器探测初始位置。
切割器单元19包括较薄的切割器框架52和可移动刀片53，可移动刀片53设置在切割器框架52上，以便通过可移动刀片枢轴54可来回绕枢轴转动。与连接销48的运动轨迹相匹配的圆形开口52a形成在切割器框架52中。连接销48通过开口52a伸入切割器单元19中。可移动刀片53具有长连接孔53a，并且连接销48与连接孔53a相配合。具体地说，构造可移动刀片53，以便当蜗轮46转一圈跟随连接销48运动时使其在预定的运动范围形成圆形的行程。在此运动期间，可移动刀片53以剪刀的方式与固定刀片19滑动接触，由此切断卷纸P。
如上所述，根据此实施例，由于通过利用打印头17后面的后部空间S布置切割器驱动机构35，因此尽管打印头17和切割机构19a以重叠的方式布置，仍可以使打印机单元20体积小。再者，取消了专门设计用于切割器的电机，因此能够减少元件数目并简化控制回路。
此外，切割器驱动机构35的蜗杆45位于平行于压纸卷筒轴24和电机轴34a的位置并且与电机34的致动关联地转动。相应地，蜗轮46与蜗杆45相啮合并且根据蜗杆45的转动致动切割器机构19a。总之，利用具有高减速比的蜗轮机构构造了切割器驱动机构35。因此，可以实现切割器驱动机构35结构紧凑，以及减少切割器驱动机构35的元件数目。再者，因为蜗杆45平行于压纸卷筒轴24和电机轴34a设置因此电机的驱动力通过利用简单的齿轮机构传送到压纸卷筒18和切割器驱动机构35。
再者，通过设置传动机构36，传动机构36根据转动方向用于选择性地将电机34的驱动力传送到压纸卷筒18或切割器机构19a，不必使用电磁线圈的离合器机构，并且能够减少元件的数目并且能够简化结构。
如上所述，传动机构36包括根据电机34的致动转动的恒星齿轮40；及行星齿轮41，42，行星齿轮41，42与恒星齿轮40相啮合，沿恒星齿轮40的外部圆周可移动，并且根据恒星齿轮40的转动方向选择性地与送纸传动齿轮37或切割器驱动传动齿轮39相啮合。具体地说，通过利用行星齿轮机构可以切换传动通道，由此促进减少元件数目和简化结构。
尽管参照附图，描述了本实用新型的实施例，但本实用新型不限于实施例所述内容并且覆盖此范围，即本领域的普通技术人员根据本实用新型的范围，本实用新型的详细说明，及已知的相关技术对本实用新型所进行的修改和应用。
权利要求1.一种打印机单元，包括送纸辊，所述送纸辊转动，以便沿纸路供给连续的纸；打印头，所述打印头在连续的纸上执行打印，所述打印头具有与所述纸路相对的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；切割器机构，其重叠地设置有所述打印头，并且相对于所述打印头设置在所述纸路的下游，以便切断连续的纸；电机，所述电机设置在所述打印头的第二侧，以便给所述送纸辊和所述切割器机构提供驱动力；及切割器驱动机构，所述切割器驱动机构设置在所述打印头的第二侧，以便传送所述电机的驱动力，从而操作所述切割器机构。
2.根据权利要求1所述的打印机单元，其中所述切割驱动机构包括蜗杆，其平行于所述送纸辊的支撑轴和电机的转轴延伸，并且由所述电机的驱动力转动；及蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合，以便传送驱动力到所述切割器机构。
3.根据权利要求1所述的打印机单元，还包括切换机构，所述切换机构选择性地将电机的驱动力根据所述电机的转向传送到所述供纸辊或所述切割器机构。
4.根据权利要求3所述的打印机单元，其中所述切换机构包括由所述电机转动的恒星齿轮；及可移动地围绕所述恒星齿轮的外部圆周与所述恒星齿轮相啮合的一对行星齿轮；及所述行星齿轮中的任一个根据所述电机的转动方向与所述供纸辊和所述切割器机构中的一个相啮合。
5.根据权利要求2所述的打印机单元，其中所述切割器机构包括形成有长孔的可移动刀片；所述蜗轮设置有接头，所述接头平行于所述蜗轮的转轴延伸，并且与所述长孔互锁；及所述可移动刀片根据接头在所述长孔中的的互锁运动在预定的范围内往复运动。
6.根据权利要求5所述的打印机单元，其中所述切割器机构包括固定刀片，其设置的通过可移动刀片和所述固定刀片之间的所述纸路与所述可移动刀片相对；及所述可移动刀片与所述固定刀片滑动接触，以便剪下连续纸。
7.根据权利要求2所述的打印机单元，其中所述切割器驱动机构包括探测器，所述探测器探测所述蜗轮的参考位置。
8.根据权利要求7所述的打印机单元，其中所述探测器包括形成有所述蜗论的凸轮，及传感器，所述传感器探测所述凸轮的外部圆周表面。
9.根据权利要求1所述的打印机单元，其中所述打印头是热敏打印头，并且所述送纸辊是与所述打印头相对的压纸卷筒。
10.根据权利要求1所述的打印机单元，其中所述打印头，所述切割器机构，所述电机，及所述切割器驱动机构设置在打印装置的壳体中，所述打印装置之中具有容纳连续纸的容纳部分；及所述供纸辊设置在打印装置的盖体上，所述盖子打开或关闭所述容纳部分。
11.一种打印装置，包括如权利要求1至10中任一项所提出的打印机单元。
专利摘要一种打印机单元，送纸辊转动，以便沿纸路供给连续纸。打印头在连续纸上执行打印。所述打印头具有与纸路相对的第一侧和与第一侧相对的第二侧。切割器机构重叠地设置有打印头，并且相对于打印头在纸路的下游，以便切断连续纸。电机设置在打印头的第二侧，以便提供给送纸辊和切割器机构驱动力。切割器驱动机构设置在打印头的第二侧，以便传送电机的驱动力，操作切割器机构。
文档编号B41J11/66GK2589201SQ0228466
公开日2003年12月3日 申请日期2002年11月18日 优先权日2001年11月16日
发明者村越启二, 青木崇志 申请人:精工爱普生株式会社