专利名称：用于硬物介质表面上打印图文的打印装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种打印装置，尤其是涉及在一定硬度、厚度的硬物介质表面上进行打印图文的打印装置。
背景技术：
目前，公知的打印装置是利用打印头的横向移动和打印介质的纵向移动实现对打印介质平面的扫描，从而将图案、文字等信息打印在平面介质上。喷墨打印机就是这样的一种装置，其工作过程由两个步进电机驱动。一个字架步进电机通过同步齿轮皮带驱动喷墨打印头横向扫描运动，另一个送纸步进电机通过复杂的压轮组合机械结构纵向输送纸张。此类打印装置无法实现对有一定硬度(如手指甲面、手机表面)、厚度(如大于5MM)的硬物介质的打印。
为了打印硬物介质表面，使用能输送硬物介质平行纵向移动机构代替喷墨打印机的走纸机构的打印装置，包括硬物介质固定器，连接硬物介质固定器并使其纵向移动的给进装置，给进装置由喷墨打印机的走纸步进电机或功率更大的步进电机驱动，通过喷墨打印机的打印头横向运动和硬物介质的纵向运动实现对硬物介质平面的扫描，从而将图案、文字等信息打印在硬物平面介质上。在纵向输送硬物介质过程中，该打印装置的纵向移动机构易受外力影响，如打印手指甲面时，人将手指放在纵向移动机构的介质固定器上，随该纵向移动机构步进移动时，因人的手臂可能施力于手指而对该纵向移动机构形成阻力，影响机构平稳纵向移动，并可能造成手指晃动而影响打印质量。另外，若移动的载体是具有不同尺寸、重量、结构的硬物介质，步进电机的驱动能力必须满足要求，介质固定器的结构要相适应，同时还要确保移动过程的稳定性，要满足所有这些不同要求是困难的。一种改进的打印硬物介质表面的专用打印装置是让介质不动，将喷墨打印机的走纸机构用能平行输送打印机机架纵向移动的机构代替，形成介质与机架的相对纵向移动，通过安装在机架上的字架步进电机驱动打印头横向扫描，实现在相对固定不动介质平面的扫描打印，该装置中的机架通过两根安装在底座上且相互平行的导轨纵向滑动，其滑动的动力来源于安装在底座上的位于机架一侧的步进电机，该步进电机通过同步皮带带动机架纵向移动，由于打印时机架是以步进方式纵向移动的，整个纵向移动载体每进一步都是由静止开始加速并减速停止，如此周期运动使机架以步进方式纵向移动。根据牛顿第二定律F-f＝ma可知，带动机架移动的步进电机的驱动力F跟加速度和阻力有关，ma不变，若f大则对F的需求就大，因此，对两根导轨的空间平行度的安装要求非常高，不但要确保上下平行度，还要确保左右平行度的安装精度，否则，纵向移动的阻力f会非常大。为此，不得不在装有同步皮带的一侧使机架与导轨采用紧配合，另一侧采用松配合来减小机架纵向移动的阻力，其结果必然是位于松配合一端，即同步皮带另一侧的导轨与机架接触处，因力矩的存在而在机架的加速步进过程中造成机架的纵向水平振动，从而影响横向运动的打印头在介质上的打印质量。
实用新型内容本实用新型提供了一种能在硬物介质表面上的打印过程中稳定性高、打印图文质量好的打印装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是该打印装置由去掉送纸机构的通用喷墨打印机和驱动打印机机架纵向移动的机构组成，该机架纵向移动机构包括固定打印机机架的托板、供托板固定的滑块、供滑块滑动的直线滑轨和使滑块在直线滑轨上移动的进给部件，进给部件经齿轮与所述通用打印机中驱动送纸机构的步进电机输出轴吻合；所述滑块宽于滑轨，以提供对机架托板的稳定支撑，直线滑轨为单轨并安装在底座上，其安装位置位于整个移动载体重心自然平衡位置处并与打印机内打印头横向运动方向垂直。
所述使滑块在直线滑轨上移动的进给部件可以是带有同步齿的传动齿条，也可以是带有螺纹的传动杆。
所述与喷墨打印机的喷头相对应的底座一侧开有U型口，U型口便于放置打印介质，其横向宽度受喷墨打印机可打印宽度限制。
本实用新型与现有技术相比具有如下效果(1)该打印装置采用介质固定不动，让打印机机架纵向移动的工作方式，在打印不同介质表面时，整个纵向移动载体的重量、结构是相对不变的，从而避免了以移动介质方式外力对移动过程的影响，提高了打印过程的稳定性，扩大了该打印装置的应用范围和方便性。(2)本实用新型以宽的滑块和单直线滑轨方式固定和移动机架，解决了以双平行滑轨方式空间平行度安装调试困难和步进过程中因水平振动影响打印质量问题，提高了打印精度。
图1为本实用新型的一个实施例的打印装置立体结构示意图；图2为上述实施例的后侧立体结构图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实施例的打印装置结构，包括底座1、机架托板2、已拆除送纸机构的喷墨打印机3、光电探测组件4、定位片5、滑块6、直线滑轨7、传动齿条8、传动齿轮9、步进电机10、U型口11和喷墨打印机的喷头12。底座1可根据应用要求安装在合适的支架上；直线滑轨7固定在底座1上，并使其喷墨打印机的喷头12的横向运动方向与直线滑轨8相互垂直；滑块6安装在直线滑轨7上并可在直线滑轨7上滑动；机架托板2固定在滑块6上并与直线滑轨7相互垂直，机架托板采用轻质钢性材料，以减少纵向移动载体的质量和运动变形。传动齿条8固定在机架托板2上并与直线滑轨7相互平行；已拆除送纸装置的喷墨打印机3固定在机架托板2上；步进电机10和传动齿轮9固定在底座1上，传动齿轮9与传动齿条8吻合，步进电机10通过传动齿轮9驱动传动齿条8，从而带动机架托板2纵向往复运动；利用了固定在打印机机架上的原配打印机控制板提供的对两个步进电机的驱动信号、控制打印头打印动作的指令信号和该控制板与电脑的连接信号，通过其打印驱动程序由电脑发出打印信息和控制信息；将原有控制介质移动的光电定位组件用于控制打印机机架纵向移动载体的定位；纵向移动范围由光电探测组件4和定位片5限制。
与喷墨打印机的喷头12相对应的底座1一侧开有U型口11，U型口11便于放置打印介质，其横向宽度受喷墨打印机可打印宽度限制。打印介质可以是人的手指甲面、手机表面、硬质卡片、光盘印刷面、包装盒等，打印介质通过其相应固定机构固定并使打印介质表面保持与打印头的平行和合理间距。
上述喷墨打印机也可以由其它纵向输送打印介质的打印机替换，只需将该类打印机的原有纵向输送介质机构(如送纸机构)去掉，通过其机架两侧与机架托板固定在一起即可。
权利要求1.一种用于硬物介质表面上打印图文的打印装置，包括去掉送纸机构的通用喷墨打印机，其特征在于还包括驱动打印机机架纵向移动的机构，该机架纵向移动机构包括固定打印机机架的托板、供托板固定的滑块、供滑块滑动的直线滑轨和使滑块在直线滑轨上移动的进给部件，进给部件经齿轮与所述通用打印机中驱动送纸机构的步进电机输出轴吻合；所述滑块宽于滑轨，直线滑轨为单轨并安装在底座上，直线滑轨安装位置位于整个移动载体重心自然平衡位置处并与打印机内打印头横向运动方向垂直。
2.根据权利要求1所述的用于硬物介质表面上打印图文的打印装置，其特征在于所述使滑块在直线滑轨上移动的进给部件为带有同步齿的传动齿条或带有螺纹的传动杆。
3.根据权利要求1所述的用于硬物介质表面上打印图文的打印装置，其特征在于所述与喷墨打印机的喷头相对应的底座一侧开有U型口。
专利摘要本实用新型公开了一种用于硬物介质表面上打印图文的打印装置，包括去掉送纸机构的通用喷墨打印机和驱动打印机机架纵向移动的机构，该机架纵向移动机构包括固定打印机机架的托板、供托板固定的滑块、供滑块滑动的直线滑轨和使滑块在直线滑轨上移动的进给部件，进给部件经齿轮与所述通用打印机中驱动送纸机构的步进电机输出轴吻合；所述滑块宽于滑轨，直线滑轨为单轨并安装在底座上，直线滑轨安装位置位于整个移动载体重心自然平衡位置处并与打印机内打印头横向运动方向垂直。本实用新型打印过程中稳定性高、打印图文精度高质量好。
文档编号B41M1/26GK2717694SQ20042007196
公开日2005年8月17日 申请日期2004年7月27日 优先权日2004年7月27日
发明者吴宁 申请人:广州天河高新技术产业开发区太极电子有限公司