一种小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法与流程

本发明涉及打印机技术领域，特别是涉及一种小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法。

背景技术：

喷墨打印机因其操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等因素在影像医学诊断技术领域得到了广泛的应用。

现有的影像诊断技术领域中，能够支持较大幅卷轴打印的打印机或喷绘机，体积大，成本高，不适于普遍推广。并且，在影像诊断中，需要对患者特定部位进行影像拍摄，通过打印装置打印并显示在胶片介质上，以便于医生进行观察和诊断患者的病情。因此为了不同科室医生诊断病情，需要将黑白或者彩色影像打印后还需要适应性的进行裁切，但是现有的打印机或者喷绘机只完成单纯的打印任务，完成影像打印的介质如何裁切是现有技术亟待解决的问题。

中国专利申请第201510934158.0号披露了一种卷轴与打印机，卷轴包括：轴体、至少两个定位部件和至少两个弹性件，定位部件滑动地安装于轴体上，弹性件与定位部件一一对应配合，弹性件的一端安装于对应的定位部件上，并且另一端安装于轴体上；其中，当定位部件移动至预设位置时，两个定位部件之间构成卷筒安装位，弹性件的弹力使两个定位部件相互聚拢。

但是现有的卷轴打印机使用卷轴进给打印介质，介质打印完成后，直接送出打印装置即可，不能根据打印图像的大小适应性的完成打印介质的裁切。

并且，现有的支持卷轴打印的打印机或喷绘机，功能模块多，体积大，成本高，不便于普遍推广，也不便于和医疗影像设备对接扩展。

因此，现有的卷轴打印技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明针对以上存在的技术问题，提供一种基于普通的打印模组进行改造，通过驱动电机多重复用，减小设备体积，降低设备成本并且支持医疗影像设备扩展打印对接的小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法。

第一方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种小型卷轴打印装置，包括打印模组，该打印模组包括进纸通道、出纸通道以及驱动电机，还包括连接该打印模组的工控单元以及放卷机构，该放卷机构设置在该进纸通道处，该工控单元包括与该驱动电机连接的第一切换模组以及与该驱动电机连接的第二切换模组，

该打印模组完成介质打印后，该工控单元通过该第一切换控制模组切换该驱动电机的驱动通道，由该工控单元控制该驱动电机完成介质进给；

该工控单元通过该第二切换控制模组切换该驱动电机的复用通道，由该工控单元控制该驱动电机完成介质回退，以实现对已打印介质的位置调整。

为了多重复用该驱动电机，该驱动电机连接该打印模组的进给机构以用于驱动该进给机构运作，该驱动电机连通该打印模组的抽泵墨管以用于反转复用为抽泵电机，该驱动电机连接该第一切换控制模组以用于该工控单元进给介质，以及该驱动电机连接该第二切换控制模组以用于该工控单元回退介质。

具体实施时，该第一切换控制模组包括双联继电器，该双联继电器连接该工控单元的主驱动接口、该打印模组的从驱动接口以及电机接口，当控制端输入为低电平时，该双联继电器连通该从驱动接口与该电机接口，当控制端输入为高电平时，该双联继电器连通该主驱动接口与该电机接口。

该第二切换控制模组包括三通电磁阀以及连接该三通电磁阀的电磁阀控制电路，该三通电磁阀设置在该驱动电机与该打印模组的喷头清洗模块之间的抽泵墨管管路上，同时连接连通大气的排气管，该三通电磁阀常闭时，喷头清洗模块与该驱动电机相连以清洁打印机喷头，该三通电磁阀接常开时，该喷头清洗模块与该排气管连通，使得该工控单元在介质退回时不会对该打印机喷头抽墨。

为了支持医疗影像的打印，该工控单元还包括连接该打印模组的视频采集模块以及接口模块，该接口模块上设置bnc接口、b类型usb接口、hdmi接口、a类型usb接口、电源接口以及网络接口中的一种或者多种。

为了完成卷轴介质的切割，该小型卷轴打印装置还包括介质切割机构，该介质切割机构设置在该打印模组的出纸通道上，包括驱动机构、剪切机构及压紧机构，该剪切机构包括用于剪切介质的剪切组件及与该剪切组件连接的连接件，该压紧机构包括用于压紧介质的压紧组件及用于顶升该压紧组件的顶升件，该驱动机构可驱动该剪切组件由待剪切位置滑动至剪切位置，在该剪切组件处于待剪切位置时，该连接件与该顶升件抵靠，以使该顶升件可顶升该压紧组件，并形成介质进出的通道；在该剪切组件处于剪切位置时，该连接件与该顶升件分离，以使该压紧组件落下并压紧进入该通道中的介质。

为了控制介质切割，该压紧装置还包括用于检测该剪切机构位于待剪切位置的第一检测传感器及用于检测该剪切机构位于剪切完成位置的第二检测传感器，该第一检测传感器以及该第二检测传感器连接该工控单元。

该电磁阀控制电路包光耦器件、与该光耦器件的次级输出连接的开关管，以及接线器，该接线器连接该三通电磁阀，该工控单元通过控制端的高低电平变化从而控制该光耦器件的导通与截止，再通过该开关管控制该三通电磁阀的常开与常闭。

第二方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种卷轴打印方法，包括以下步骤：

打印模组完成介质打印；

工控单元通过第一切换控制模组切换驱动电机的驱动通道，由该工控单元控制该驱动电机完成介质进给；

该工控单元通过第二切换控制模组切换该驱动电机的复用通道，由该工控单元控制该驱动电机完成介质回退，以实现对已打印介质的位置调整。

进一步地，该工控单元通过第一切换控制模组切换驱动电机的驱动通道，由该工控单元控制该驱动电机完成介质进给的步骤完成之后，还包括：

该工控单元控制该驱动电机进给介质，并到达预设切割位置；

在该预设切割位置，该工控单元控制介质切割机构切断已打印的介质。

本发明实施方式的有益效果是：本实施例的小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法基于普通的打印模组进行改造，通过增加第一切换模组以及第二切换模组，实现驱动电机的多重复用，从而减小设备体积，降低设备成本并且支持医疗影像设备的扩展打印对接。本实施例的小型卷轴打印装置，基于普通的打印模组进行设计升级改造，比如基于爱普生l313打印模组，在打印装置上增加卷轴式放卷机构、切割单元、工控单元、视频采集模块等功能模块形成全新的卷轴打印装置，可以实现卷轴耗材的打印以及适应性的裁切，并且通过设置视频采集模块以及接口模块还可实现与医疗影像设备对接实现b超、彩超、内窥镜等医疗影像设备的医疗影像图像打印输出。本实施例的小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法卷轴介质打印完成之后，由该工控单元操作介质完成前进切割以及介质回退的裁切调整操作。

附图说明

图1是本实施例的小型卷轴打印装置的整理立体结构图；

图2是本实施例的小型卷轴打印装置的扩展连接示意图；

图3是本实施例的小型卷轴打印装置的第一方向结构图；

图4是本实施例的小型卷轴打印装置的第二方向结构图；

图5是本实施例的小型卷轴打印装置的第一切换控制模组的电路结构图；

图6是本实施例的小型卷轴打印装置的内部结构示意图；

图7是本实施例的小型卷轴打印装置的第二切换控制模组的电路结构图；

图8是本实施例的小型卷轴打印装置的三通电磁阀的控制原理图；

图9是本实施例的小型卷轴打印装置的介质切割机构的结构图；

图10是本实施例的卷轴打印方法的主要流程示意图；以及

图11是本实施例的卷轴打印方法的整体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

请一并参考图1至图11，本发明涉及小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法。

如图1至图4所示，该小型卷轴打印装置基于普通的喷墨打印机，下称打印模组2，进行升级改造，该打印模组2包括进纸通道、出纸通道以及驱动电机23。

小型卷轴打印装置包括连接该打印模组2的工控单元3以及卷轴式放卷机构31。该放卷机构31设置在该进纸通道处，该工控单元3包括与该驱动电机23连接的第一切换模组以及与该驱动电机23连接的第二切换模组。该打印模组2完成介质打印后，该工控单元通3过该第一切换控制模组切换该驱动电机23的驱动通道，由该工控单元3控制该驱动电机23完成介质进给。该工控单元3通过该第二切换控制模组切换该驱动电机23的复用通道，由该工控单元3控制该驱动电机23完成介质回退，以实现对已打印介质的位置调整完成已打印介质的适应性裁切同时准备一下次打印。

本发明的小型卷轴打印装置包括由底板以及相关固定件组成整机的支架1，该支架1分为三层，底层安装工控单元3，中间层安装该打印模组2，顶层固定该卷轴式放卷机构31。该支架1对应该打印模组2的进纸通道设置送料口，对应该打印模组2的出纸通道设置出料口13。该支架1顶部安装面板，该面板上设置连接工控单元3的液晶显示模块34，用于显示该卷轴打印装置的工作状态数据。

如图4所示，本发明在打印模组2的进纸通道处安装该卷轴式放卷机构31，通过放卷机构31实现卷轴打印耗材介质的安装；在该打印模组2的出纸通道上安装介质切割机构32。该工控单元3还用于连接开关电源37供电，该打印模组2还包括供墨仓233以及废墨仓232。

该放卷机构31设置在小型卷轴打印装置后端。耗材材质在卷轴上呈卷筒状，并由打印模组2的进纸通道进入打印模组2进行打印，由打印模组2的进给机构拖动卷轴转动，使其上的耗材材质在该打印模组2中完成打印任务。

在实际应用时，如图2所示，该小型卷轴打印装置可连接上位机4，该上位机4可以是pc终端，或者b超机、或者胃镜、或者内窥镜、或者阴道镜等。

实施例1

请参考图，本实施例的小型卷轴打印装置，包括支架1、打印模组2、工控单元3、放卷机构31以及介质切割机构32。该工控单元3可通过有线或者无线连接的方式连接至上位机4。

该打印模组2包括进纸通道、出纸通道以及驱动电机23。

该放卷机构31设置在该进纸通道处，该工控单元3包括与该驱动电机23连接的第一切换模组以及与该驱动电机23连接的第二切换模组。该打印模组2完成介质打印后，该工控单元3通过该第一切换控制模组切换该驱动电机23的驱动通道，由该工控单元3控制该驱动电机23完成介质进给；该工控单元3通过该第二切换控制模组切换该驱动电机23的复用通道，由该工控单元3控制该驱动电机23完成介质回退，以实现对已打印介质的位置调整。

为了多重复用该驱动电机23，该驱动电机23连接设置在该打印模组2进纸通道中的进给机构以用于驱动该进给机构作动。

该驱动电机23连通该打印模组2的抽泵墨管以用于反转复用为清洁抽墨时的抽泵电机。如图8所示，该驱动电机23连通打印模组2的喷头清洗模块22。

该驱动电机23连接该第一切换控制模组以用于该工控单元3进给已打印完毕的介质。

该驱动电机23还连接该第二切换控制模组以用于该工控单元3回退介质。

请参考图5，具体实施时，该第一切换控制模组包括双联继电器u6，该双联继电器u6连接该工控单元3的主驱动接口je1、该打印模组2的从驱动接口j2以及电机接口(pin6、pin7)，当控制端jdq输入为低电平时，该双联继电器u6连通该从驱动接口与该电机接口，当控制端jdq输入为高电平时，该双联继电器u6连通该主驱动接口与该电机接口。

通过该工控单元3，可实现对打印完成后的耗材介质前进输送送到相应的切割位置，控制切割完成之后，再将耗材介质回退到打印喷头21位置，以便下次打印。

该工控单元3提供驱动电机23的驱动切换接口实现对爱普生l313的进纸驱动电机23的正转(进)反转(退)控制。

要实现对爱普生l313进纸驱动电机23进行控制，需要对该进纸驱动电机23的接线进行切换。即将本来连接在爱普生l313打印机主板上的驱动电机23切换到工控单元3的主驱动接口je1上。等到该工控单元3完成进纸、切割、退纸操作之后再将接线切换回爱普生l313打印模组2的从驱动接口j2上。

如图5所示为进纸电机切换控制原理图，工控单元3通过控制jdq信号的高低电平变化来控制双联继电器u6的常开与常闭的连接，当jdq为低电平的时候双联继电器u6为常闭状态，此时双联继电器u6的pin9与pin10导通，pin3与pin4导通。因此从驱动接口j2的pin4、pin5通过双联继电器u6分别与从驱动接口j2的pin6、pin7相连接，使得打印模组2上的驱动电路与该驱动电机23相连接，打印模组2能够正常打印。当jdq端为高电平的时候双联继电器u6为常开状态，此时，双联继电器u6的pin8与pin9导通、pin5与pin4导通，因此从驱动接口j2的pin6、pin7分别与工控单元3的outa、outb相连，使得工控单元3的打印驱动电路与驱动电机23相连接，改由该工控单元3进给已打印的介质。

请一并参考图6至图8，该第二切换控制模组包括三通电磁阀24以及连接该三通电磁阀24的电磁阀控制电路。该三通电磁阀24设置在该驱动电机23与该打印模组2的喷头清洗模块22之间的抽泵墨管管路上，亦即，该三通电磁阀24的两个阀门分别连通墨管管路243与墨管管路242。同时该三通电磁阀24连接连通大气的排气管241。

该三通电磁阀24常闭时，喷头清洗模块22与该驱动电机23相连以清洁打印机喷头，该三通电磁阀24接常开时，该喷头清洗模块22与该排气管241连通，使得该工控单元3在介质退回时不会对该打印机喷头抽墨。

由于爱普生l313的进纸驱动电机23反转的时候是复用打印喷头21清洁抽墨控制。因此在卷轴打印改造过程中如果回退介质，驱动电机23反转就会对打印喷头21进行抽墨，从而造成打印效果差出现条纹等问题。

因此电机反转退纸的时候需要将清洁墨管进行切换，使其不接触到打印喷头21而直接与大气联通。等到打印机要真正清洗的时候再将其接回到打印喷头21。

如图7所示，该工控单元3通过控制端dcf的高低电平变化从而控制光耦的导通与截止，再通过光耦器件u7次级的导通与截止控制开关管，比如mos管q1的导通与截止，从而控制接在接线器j8上面的三通电磁阀24的常开与常闭。三通电磁阀24常闭的时候喷头清洗模块22与抽泵相连接，该抽泵由驱动电机23连接，此种情况打印机能够正常清洁打印喷头21；三通电磁阀24接常开的时候清洁单元与排气管241连接，从而与抽泵断开使得退纸的时候不会对打印喷头21进行清洁。

本实施例中，抽泵和工控单元3的进退纸张共用一个驱动电机23，工控单元33通过控制端dcf制接线器j46所接的三通电磁阀24对清洁墨管进行切换。

当电机正向转动清洁的时候，三通电磁阀24为常闭状态，打印模组2的喷头清洗模块22通过三通电磁阀24连接到抽泵，实现打印模组2的打印喷头21的正常清洁抽墨；当工控单元3退纸的时候，该工控单元3控制该三通电磁阀24开启，通过排气管241与大气联通。这样就不会对打印喷头21进行抽墨。从而保证打印喷头21墨水正常。

该电磁阀控制电路包光耦器件u7、与该光耦器件的次级输出连接的开关管以及接线器j8该接线器j8连接该三通电磁阀24，该工控单元3通过控制端dcf的高低电平变化从而控制该光耦器件u7的导通与截止，再通过该开关管q1控制三通电磁阀24的常开与常闭。

为了支持医疗影像的打印，该工控单元3还包括连接该打印模组2的视频采集模块39以及接口模块。

该接口模块上设置bnc接口161、b类型usb接口162、hdmi接口163、a类型usb接口164、电源接口165以及网络接口166中的一种或者多种。

请参见图4，所示接口模块设置在支架1后板的最右侧，从上倒下依次接口为：bnc接口161、b类型usb接口162、hdmi接口163、a类型usb接口164、电源接口165以及网络接口166。

其中，该bnc接口161主要用来连接带模拟图像信号输出的b超，内窥镜等设备，配合脚踏开关或者远程remoute开关，可以是打印装置打印当前视频信号输出的图像。该b类型usb接口162通过该接口打印装置可以直接接收b超或者内窥镜等设备发过来的打印图像。该hdmi接口163主要用来连接带数据图像输出的b超、内窥镜等设备，配合脚踏开关或者远程remoute开关，可以使打印装置打印当前视频信号输出的图像。同时配合vga转hdim以及dvi转hdmi线，实现vga以及dvi等接口输出的图像信号打印。该a类型usb接口164用来连接脚踏开关以及其他usb外设，比如鼠标键盘等。该电源接口165：用来输入ac220v电源。该网络接口166通过网络rj45接口可以实现网络打印。

请参考图9，为了完成卷轴介质的切割，该小型卷轴打印装置还包括介质切割机构32，该介质切割机构32设置在该打印模组2的出纸通道上，包括架体321以及固定在该架体321上的驱动机构、剪切机构及压紧机构323。

该剪切机构包括用于剪切介质的剪切组件及与该剪切组件连接的连接件，该压紧机构包括用于压紧介质的压紧组件及用于顶升该压紧组件的顶升件。该驱动机构可驱动该剪切组件由待剪切位置滑动至剪切位置，在该剪切组件处于待剪切位置时，该连接件与该顶升件抵靠，以使该顶升件可顶升该压紧组件，并形成介质进出的通道；在该剪切组件处于剪切位置时，该连接件与该顶升件分离，以使该压紧组件落下并压紧进入该通道中的介质。

该驱动机构包括切料电机326、固定在该切料电机326的输出轴上的同步带轮3241及设置在该同步带轮3241上的同步带324，该剪切组件包括固定在同步带324上的固定架325及设置在该固定架325上的切刀3251，该连接件101固定在该固定架325上，该同步带324夹设在该固定架325与该滑块之间，该切料电机326驱动该同步带轮3241转动，以使该同步带324可带动该剪切组件在该导轨601上滑动。当然，在其他实施例中，该切料电机326也可用电动缸或马达来代替，该同步带324及同步带轮3241也可用链条及链轮来代替。

工控单元3通过切料电机326控制接口，以及传感器检测控制切刀3251对耗材介质进行切割。为了控制介质切割，该压紧装置还包括用于检测该剪切机构位于待剪切位置的第一检测传感器3211及用于检测该剪切机构位于剪切完成位置的第二检测传感3212器，该第一检测传感器3211以及该第二检测传感器3212连接该工控单元3。过第一检测传感器3211及第二检测传感器3212可检测剪切机构所处的位置，然后根据具体的位置再控制切料电机326正反或者反转。

该介质切割机构32设置在该打印模组2的出纸通道与该小型卷轴打印装置的出料口13之间。在该小型卷轴打印装置处于待机或进行打印任务状态时，介质切割机构32的切刀3251位于一侧端部，当打印模组2的打印任务结束后，该小型卷轴打印装置的夹料机构将耗材介质输送到设备前端的介质切割机构32处停止，此时介质切割机构32上的切料电机326通过驱动机构的同步带324、同步轮3241带动切刀3251在导轨上横向水平移动，将耗材介质按要求规格裁切下来，完成切割后，切刀3251再移动复位到一侧端部等待下一次的切割命令。

实施例2

请参考图10以及图11，本实施例的卷轴打印方法，包括以下步骤：

首先，上位机软件发任务给小型卷轴打印装置进行打印。该上位机可以是pc终端，或者b超机、或者胃镜、或者内窥镜、或者阴道镜等

步骤101：小型卷轴打印装置收到打印任务后，由打印模组2完成介质打印，打印模组2打印完成后，上位机软件发送切纸命令给该工控单元3；

步骤103：该工控单元3通过第一切换控制模组切换驱动电机23的驱动通道，由该工控单元3控制该驱动电机23完成介质裁切的进给；

步骤105：该工控单元3通过第二切换控制模组切换该驱动电机23的复用通道，由该工控单元3控制该驱动电机23完成介质回退，以实现对已打印介质的位置调整并准备下一次打印。

如图11所示，在完整的卷轴打印过程中，步骤103与步骤105之间还包括以下步骤：

步骤1041：工控单元3控制双联继电器u6进行进驱动电机23额驱动通道切换，以使该工控单元3可控制用于进退纸的驱动电机23，该工控单元3控制该驱动电机23进给介质，并到达预设切割位置；

步骤1042：在该预设切割位置，该工控单元3控制介质切割机构32切断已打印的介质。质裁切完成后，该工控单元3控制用于进退纸的驱动电机23将介质退回到打印位置。

本实施例的小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法基于普通的打印模组2进行改造，通过增加第一切换模组以及第二切换模组，实现驱动电机23的多重复用，从而减小设备体积，降低设备成本并且支持医疗影像设备的扩展打印对接。本实施例的小型卷轴打印装置，基于普通的打印模组2进行设计升级改造，比如基于爱普生l313打印模组，在打印装置上增加卷轴式放卷机构31、切割单元、工控单元3、视频采集模块39等功能模块形成全新的卷轴打印装置，可以实现卷轴耗材的打印以及适应性的裁切，并且通过设置视频采集模块39以及接口模块还可实现与医疗影像设备对接实现b超、彩超、内窥镜等医疗影像设备的医疗影像图像打印输出。本实施例的小型卷轴打印装置以及卷轴打印方法卷轴介质打印完成之后，由该工控单元3操作介质完成前进切割以及介质回退的裁切调整操作。

本实施例的小型卷轴打印装置，通过卷轴式放卷机构31将耗材介质的转动安装固定在支架1顶部，以顺利完成耗材介质的进给；同时，通过设置第一切换模组以及第二切换模组，使得打印模组2打印完成之后转而由工控单元3控制耗材介质的进给切割以及回退操作，扩展了打印模组2的应用范围，并且该第二切换模组采用三通电磁阀24，通过三通电磁阀24实现在电机退耗材的情况下，避免对打印喷头21进行清洗抽墨，提高打印质量以及整机使用寿命；另外，本实施例的小型卷轴打印装置设置连接该打印模组2的视频采集模块39以及接口模块，以实现医疗影像设备对接扩展，通过usb视频采集卡配合相关软件，实现与b超、彩超、胃镜、内窥镜或者阴道镜等设备的无缝对接扩展，比如脚踏打印或者远程打印。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。