专利名称：打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印机，特别是机动车的行驶记录仪的打印机，具有壳体、打印单元、用于容纳有待打印媒质的媒质单元，该媒质单元可以相对于打印单元沿插入方向向运行位置运动，以及反向于插入方向从运行位置运动出来并可以至少部分地从壳体中运动出来。
该类型装置已经在德国实用新型299 20 901.6中公开，其涉及扁平的、长方六面体形状的结构形式的行驶记录仪。热打印头和用于输送带卷形式的打印媒质的输送辊可以通过支座从打印装置的壳体中运动出来而在空间上相互分开。该装置以这样的需要为基础，即可以简单地、用较少的手动操纵更换或者再装满打印媒质，而不一定要操作那些用于打印媒质或打印单元的灵敏的、复杂的输送单元的机械装置。
然而，过去证明这种发明构思的技术实施是有问题的。如果打印媒质的输送模块和打印模块在打开壳体更换打印媒质以及纸卷的时候互相分开，接着又相互连接起来，即使运动的输送单元位置的改变十分微小，也会对打印结果产生消极的影响。由于输送单元的运动性所单独需要的轴承间隙，输送单元相对于打印单元的位置的精确再现是与输送单元的可移动的要求相违背的目标。另外，现有技术的缺点和问题由于通用部件公差而增加，而出于经济利益的考虑，部件的公差已经是不变的。输送单元明确需要的运动间隙与不变的部件公差相结合，会导致打印质量不可接受的后果。
出于技术状况的问题和缺点，本发明的目的在于提供一种打印机，其容纳有待打印媒质的媒质单元可以相对于打印单元运动，同时产生令人信服的质量的打印图像。
根据本发明，通过本文开头所述的类型的打印机达到发明目的，其中打印单元可以在壳体中运动，配置将打印单元相对媒质单元对准的工具，以便当沿插入方向推进媒质单元的时候，打印单元和媒质单元相互对准。
本发明解决了现有技术中存在的在相对于打印单元运动的输送单元的导向装置中的间隙和公差平衡的问题，本发明并未采用这样的构思，即在每一个运动周期之后输送单元的位置在整个装置中足够精确地再现达到优良的打印质量。相反，根据本发明，仅仅使得打印单元相对于带有媒质单元的支座的足够精确地定位，其中有可能以相对大的位置公差将这两种模块的结合安置在打印机的整体结构中。根据本发明，这种可能性是因为打印单元可以在打印机的整个构造中运动，并且当媒质单元推入壳体时可以相对媒质单元将打印单元对准。通过这种方式，首次可能在避免支座的导向构件的高成本的低公差的同时，将优良的打印质量与舒适地更换打印媒质结合在一台一般类型的打印机上。
有利的是，媒质单元带有一个支座，该支座可以相对于打印单元沿插入方向向运行位置运动，以及反向于插入方向从运行位置出来，可以从壳体中至少部分地移动出来。该支座可以用于容纳附加的部件，并有利地由坚固的材料组成，该支座在相应的刚性静态设计时很大程度上避免了不希望的变形。
为了使打印单元相对于有待打印的媒质总是具有保证良好质量的必要间距，如果壳体中的打印单元可以沿着插入方向以及反向于插入方向移动，则是有利的。另外，移动性的其他自由度即使垂直于插入方向也是有利的，以便打印图像在媒质上的位置可以利用推入作用校正。另外，有利的是，如果打印单元也具有平移自由度，因此媒质单元相对于打印单元的倾斜位置可以利用推入作用校正。就所说的在壳体中的打印单元的浮动支承而言，与前述自由度相互结合，对于打印质量尤其有益。
在实际实施中，不同的有利的自由度可以有利地借助于至少一个弹性构件获得，弹性构件用力反向于插入方向向打印单元施压，因此当推入支座时，该力将打印单元压向支座。有利的是，一个或者多个弹性构件构造的方式能使得达到多个运动自由度，或者以浮动方式支承打印单元。
本发明的一种有利的改进方案，打印单元具有第一接触区域，壳体具有第二接触区域，打印单元借助于弹性构件的力和第一接触区域一起沿第二接触区域的方向运动，在休止位置，而不是运行位置，第一接触区域抵靠在第二接触区域上，以这种方式借助于弹性的弹簧部件的力将打印模块夹紧在弹性构件和第二接触区域之间。以根据本发明的方式借助于弹性构件和接触区域的共同作用将打印单元夹紧在壳体中具有这样的优点，即打印单元总是确保在限定的位置，不会在壳体内进行不受控制的运动，以这种方式可以避免打印单元的损坏。
本发明的另外的实际实施是，支座具有第一接触面，打印单元具有第二接触面，第一接触面和第二接触面以这样的方式相互对应，即在支座沿插入方向运动的时候第一接触面分别成对地与第二接触面接触。在本发明的改进方案中，根据本发明的优点会特别显现出来，因为功能性部件分别相对于各接触面的与模块相关的一次性校准均足以保证打印机令人满意的工作。另外，相对于支座的导向面，接触面可以构造成相对小一些，可以使接触面的低公差制造成本最小化。
为了使打印单元相对支座在接触面的法向上具有好的位置精确性，而且为了使打印单元相对支座在垂直于接触面的法向上具有高度的位置精确性，有利的是，如果打印单元具有至少一个第一对中构件以及支座具有与第一对中构件相对应的至少一个第二对中构件，这样在插入方向上移动支座时，借助于对中构件在运行位置上将支座和打印模块在壳体中相对彼此在间距方向和/或在垂直于间距方向的至少一个方向上对中。对中构件可以由共同作用的斜的或者锥形面配对组成，或者由与相应的圆锥形的凹座共同起作用的锥体组成。如果对中构件只在垂直于接触面的法向或者法向运动方向上确保对中的功能，也是有利的。另外，已经证明叉形的对中构件是合适的，其与圆柱体的配合件以这样的方式相互作用，使得圆柱体的圆周表面被叉形接收装置的相互面对的侧面所引导。
如果固定在支座上的媒质单元具有纸卷的接收装置以及用于纸卷的纸的输送单元，打印机有利地系统划分为固定在可运动支座上的部件以及固定在打印机的其余构件上的部件。
为了支座在操作过程中总是稳固地保持在壳体内，有利的是，如果媒质单元或者支座这样设计，使得通过闭锁单元在运行位置将其锁定在壳体中。在锁定位置上，闭锁单元将媒质单元保持在壳体内的运行位置上。在去锁位置上，媒质单元或者支座可以至少部分地从壳体中运动出来。闭锁单元的可运动部件应该是固定在支座上的支座的组成部分。为了到达或者锁定到锁定位置中，锁定机构所需要的任意一个超行程可以通过根据本发明的壳体中打印单元的可运动拉线(Verankerung)来有利地补偿。
与支座上的可运动部件以锁定方式相互作用的闭锁单元的静止不动的部件有利地固定连接到外壳。媒质单元以这种方式抗冲击地固定在壳体里。
在本发明的另一改进方案中，闭锁单元具有至少两个保持部件。这种优选的静止不动的保持部件有利地与各个可运动的相应锁定部件相互作用，比如锁定部件可以设计为滑动锁定件、钩子、可运动的销钉。保持部件优选地对称布置在媒质单元上和/或者相对弹性构件对称布置，弹性构件用力反向于插入方向向打印单元施压。
为了提高运行安全性，有利的是如果可运动部件和传感器共同作用，传感器检测到锁定位置，在该位置上，媒质单元或者支座和打印单元在间距方向上相互固定，和/或传感器检测去锁位置，其中媒质单元或者支座和打印单元在间距方向上不相互固定。此时，有利的是，如果传感器与中央控制器相连接，中央控制器通过传感器查询锁定状态并据此而报告了运行准备状态。
由于在根据本发明的打印机的优选的使用空间内，在恶劣的作业条件下，在脏的环境下，也会很快发生打印机的功能部件的污染，如果在运行位置使得带有支座和外壳相对于周围的环境进行尽可能严密的密封，则是有利的。
对于高度上的支承公差和在全自动的连续生产中所关注的问题有利的是，如果打印机具有至少一个导向装置，该导向装置具有至少两个布置在支座上的第一导向构件和至少两个与支座上的第一导向构件相应的第二导向构件，这样支座在沿或者反向于插入方向运动时通过导向装置被引导，第二导向构件固定在中间连接构件上。由此得出精确确定的导轨之间的间距，对于支座的支承间隙不依赖于其他的部件。因此支座和打印单元的整体也可以在制成的完整装置之外进行测试。
以下根据附图对本发明的特殊实施例进行详细说明。附图所示为
图1、2示出了打印单元和支座的相对运动的不同阶段的示意图，图3示出了从斜下方看的输送单元的立体图，图4示出了从斜下方看到的打印单元的立体图，图5示出了从斜下方看到的打印单元和输送单元的组合立体图，图6示出了从斜上方看到的连接构件和打印单元的组合立体图，图7示出了从斜上方看到的输送单元、打印单元和支座的组合的立体图，图8示出了从斜上方看到的输送单元和支座的立体图，图9示出了从斜上方看到的支座和输送单元和闭锁单元的部件的分解立体图，图10示出了从斜下方看到的输送单元、打印模块、支座、侧面导向构件和连接构件的组合的分解立体图，
图11示出了从斜下方看到的打印单元、输送单元、支座、两个侧面导向构件和连接构件的组合的立体图。
图3至11中的打印机1的图示中，上述定位方向分别用一个带有符号O的箭头来标识。
图1和2示出的打印机1的示意图中，媒质单元26用标号26、打印单元4用标号4标识。媒质单元26包括带有输送辊43的输送单元8，该输送辊围绕设计成轴31的接收装置6可旋转地安装。有待打印的媒质(未图示)，优选纸卷上的纸，设计为带盘，安置在圆柱体接收装置(未图示)上。带有输送辊43和轴31的输送单元8固定在支座10上。
支座10的组成部分同样是闭锁单元17的可以运动的部件18。
支座10可以沿或者逆插入方向运动地安装在壳体(未图示)中。支座10可以部分地从壳体(未图示)中运动出来，以更换媒质。
打印单元4可以沿插入方向11运动地安装在壳体(未图示)中。打印单元4具有打印头5，打印头有弹力地固定在打印单元4上。弹性构件13背离插入方向11沿输送单元8和支座10的方向向打印单元4施压。
打印单元4具有第一对中构件28，其对中接收装置设计为叉形。打印单元4的第一对中构件28与支座10的输送单元8上的第二对中构件29相互作用，从而输送单元8相对于打印单元4和打印头5的对中作用在间距方向上实现。如果将支座10推入打印机1的壳体(未图示)中，设计为圆柱体状的第二对中构件29通过打印单元4上的叉形设计的第一对中构件28的两个相对的侧面之间，如图2所示。
对支座10施加的力14进行传递，通过支座10或者输送单元8的第一对中构件28上的第二接触面或者通过打印单元4的第二对中构件29上的第一接触面，直至弹性构件13，该弹性构件将打印单元4压向支座10以及输送单元。以这种方式，进行打印单元4和输送单元8的相对位置的公差平衡，因为沿插入方向11将打印单元4压向输送单元8。同时，两个部件由于第一对中构件28和第二对中构件29的相互作用沿间距方向相互对准。
在对中构件28、29由于借助于弹性构件13压紧而相互对准之后，支座10或者输送单元8、打印单元4的共同运动引起必要的过度偏移以锁定闭锁单元17。
图3示出了输送单元8的立体图。基座41具有输送单元8的输送辊43的接收装置42。输送辊43借助于轴31支承在接收装置42中。在基座41的侧壁45和输送辊43之间，在输送辊43的两侧设置有自由部分46、47，图4中示出的第一对中构件28a、b可以插入该自由部分中。以这种方式，轴31不仅仅用于输送辊43的安装，而且自由部分46、47构成了第二对中构件29a、b，它们与打印单元4上的第一对中构件28a、b相互作用。
图4示出了从斜下方看到的打印单元的立体图。扁平导线带48用于驱动打印单元4。如图5所示，在打印单元4上设置的第一对中构件28a、b与设置在输送单元8上的第二对中构件29a、b相互作用，这样，由于打印单元4上的第一对中构件28a、b的叉形构造，对中作用不仅沿间距方向而且沿插入方向11实现，同时轴31上的自由部分46、47的宽度保证了侧面导向或者对中。
图6是连接构件30和打印单元4的组合的立体图，如图7所示，该连接构件将侧面上设置的第一和第二导向构件19a、19b以啮合到支座10上的方式连接起来，用于侧面导向支座10。可以沿插入方向11可运动安装的打印单元4借助于一个弹性构件13，即扭杆弹簧60，具有弹性地安装在连接构件30上。如果第二对中构件29a、b滑入第一对中构件28a、b，就有支座10或输送单元8的沿插入方向11的继续运动，打印单元4被夹紧在弹性构件13和第二对中构件29a、b之间。以这种方式，打印单元4相对于支座10或者输送单元8在所有的三个空间方向上对准，这样打印单元4的打印头5总是相对于媒质(未图示)精确地对准。
图8的立体图显示了输送单元8是如何相对支座10设置的。抽屉形式的支座10侧面具有第一导向构件19a、19b，其与第二导向构件20a、20b相互作用，以便支座10可以沿插入方向11以及相反于插入方向11的方向从壳体(未图示)中运动出来，这样更换媒质可以舒适地进行。第一和第二导向构件19a、19b、20a、20b设计为圆弧形。
图9是输送单元8的支座10的分解立体图，闭锁单元17的可运动部件18归属于支座10。
图10以分解图、图11以简单的组合的形式示出了包括输送单元8、打印单元4、支座10、侧面导向构件19a、19b、20a、20b和在侧面导向构件19a、19b、20a、20b之间的中间连接构件30的整体构造。闭锁单元17的静止不动的部件稳固地安置到连接构件30上。借助于带有单面圆锥形孔端的锥形螺母80，将侧面安置的导向构件19a、19b、20a、20b固定在连接构件30上，该锥形螺母各自装入半孔82的圆锥形凸缘81。通过旋入锥形锥母80的螺栓(未图示)，将装置固定在壳体壁上，这样侧面导向构件19a、19b、20a、20b和闭锁单元17夹紧在一起。
权利要求
1.打印机(1)，特别是机动车的行驶记录仪的打印机(1)，具有壳体、打印单元(4)、用于容纳待打印媒质的媒质单元(26)，所述媒质单元(26)可以相对于所述打印单元沿插入方向(11)运动到运行位置，以及反向于所述插入方向(11)从运行位置运动出来并可以至少部分地从所述壳体中运动出来，其特征在于，所述打印单元(4)可以在所述壳体中在运动间隙内运动；设置有将所述打印单元(4)相对所述媒质单元(26)对准的装置，从而当沿所述插入方向(11)推入所述媒质单元(26)时，所述打印单元(4)和所述媒质单元(26)互相对准。
2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述媒质单元(26)具有支座(10)，所述支座可以相对于所述打印单元沿插入方向(11)运动到运行位置以及反向于所述插入方向(11)从运行位置出来并且可以至少部分地从所述壳体中运动出来。
3.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印单元(4)可以在所述壳体中沿所述插入方向(11)，以及反向于所述插入方向(11)在基本上水平的运动间隙的范围内运动。
4.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印单元(4)可以在壳体中横向于所述插入方向(11)在基本上水平的运动间隙的范围内运动。
5.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印单元(4)可以在壳体中横向于所述插入方向(11)在基本上垂直的运动间隙的范围内运动。
6.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，横向于所述插入方向(11)的水平的运动间隙总共为0.5mm到1.5mm之间。
7.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，沿着插入方向(11)的水平的运动间隙总共为在0.5mm到1.5mm之间。
8.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，横向于插入方向(11)的垂直的运动间隙总共为0.2mm到0.5mm之间。
9.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印单元(4)以浮动的方式支撑在所述壳体中。
10.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印机(1)具有至少一个弹性构件(13)，其用力(14)反向于所述插入方向(11)向所述打印单元(4)施压，这样，在所述支座被推入时，所述力(14)将所述打印单元(4)压向所述支座(10)。
11.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述弹性构件(13)以这样的方式设计，使得当所述媒质单元不在运行位置时，所述弹性构件(13)在所述壳体中将所述打印单元(4)压向限制运动间隙的挡块。
12.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印单元(4)具有第一接触区域，所述壳体具有第二接触区域，所述打印单元(4)借助于所述弹性构件(13)的所述力(14)和所述第一接触区域一起沿所述第二接触区域的方向运动，在休止位置，而不是所述运行位置，所述第一接触区域抵靠在所述第二接触区域上，借助于来自弹性构件(13)的力(14)以这种方式将所述打印单元(4)夹紧在弹性构件(13)和第二接触区域之间。
13.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述支座具有第一接触面，所述打印单元(4)具有第二接触面，所述第一接触面和所述第二接触面相互对应，使得在所述支座(10)沿所述插入方向(11)运动的时候，所述第一接触面与所述第二接触面分别成对地接触。
14.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印单元(4)具有至少一个第一对中构件(28)，所述支座(10)具有至少一个与第一对中构件(28)相对应的第二对中构件(29)，从而在所述支座(10)沿所述插入方向(11)运动的时候，所述支座(10)和所述打印单元(4)，借助于所述对中构件(28、29)在运行位置在间距方向上相对彼此对准在所述壳体中，和/或在垂直于间距方向的至少一个方向上使所述支座和所述打印单元对中。
15.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述媒质单元(26)具有用于所述打印媒质特别是纸卷的接收装置以及用于所述打印媒质特别是纸卷的纸的输送单元(8)。
16.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，借助于闭锁单元(17)可以在所述壳体中将所述媒质单元(26)锁定在运行位置上。
17.根据权利要求16所述的打印机，其特征在于，所述闭锁单元(17)具有可运动部件(18)，该可运动部件是固定到所述媒质单元(26)上的所述媒质单元(26)的组成部分。
18.根据权利要求16所述的打印机，其特征在于，所述闭锁单元(17)具有静止不动的部件，该静止不动的部件固定连接到所述壳体上，与所述支座(10)上的所述可运动部件(18)以锁定的方式相互作用。
19.根据权利要求16所述的打印机，其特征在于，所述闭锁单元(17)具有至少两个保持部件，所述保持部件相对于所述弹性构件(13)对称地设置。
20.根据权利要求16所述的打印机，其特征在于，所述可运动部件和传感器相互作用，所述传感器检测出锁定位置和/或去锁位置，在所述锁定位置，所述媒质单元(26)或者所述支座(10)和所述打印单元(4)在间距方向相互固定，在所述去锁位置，所述媒质单元(26)或者所述支座(10)和所述打印单元(4)在间距方向相互不固定。
21.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，在运行位置上，所述支座(10)和壳体相对于周围环境尽可能严密地密封。
22.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印机具有至少一个导向装置，该导向装置具有至少两个布置在支座(10)上的第一导向构件(19a、19b)和两个与所述支座(10)上的所述第一导向构件(19)相应的第二导向构件(20a、20b)，从而在沿或者反向于所述插入方向(11)运动时通过导向装置引导所述支座(10)，将所述第二导向构件(20a、20b)固定到中间连接构件(30)上。
23.行驶记录仪，具有根据上述权利要求中至少一项所述的打印机(1)。
全文摘要
本发明涉及打印机(1)，其具有可以相对打印单元(4)运动的媒质单元(26)。直到现在，在打印机(1)中校准媒质单元(26)的困难往往导致打印的质量较差。本发明提出，将打印单元(4)设计为在壳体中可以运动的，设置将打印单元(4)相对媒质单元(26)对准的装置，以使在沿插入方向推入媒质单元(26)的时候，打印单元(4)和媒质单元(26)相互对准。有利的是，在运行位置，打印单元借助于弹性部件(13)向媒质单元(26)的支座(10)夹紧，以平衡公差。以这种方式，可以有利地平衡制造公差和位置公差，打印头相对有待打印的媒质的位置持久地保证良好的打印质量。
文档编号B41J2/32GK1784697SQ200480012193
公开日2006年6月7日 申请日期2004年3月23日 优先权日2003年5月12日
发明者阿克塞尔·许格勒, 赫伯特·基尔纳, 托马斯·里斯特 申请人:西门子公司