专利名称：纸卷用尽检测机构及具有该机构的纸仓和打印机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及打印机领域，尤其涉及纸卷用尽检测机构和具有该机构的纸仓和 打印机。
背景技术：
使用纸卷(即卷筒状打印纸)的打印机广泛应用于超市、商场、博彩等领域，用于 打印交易凭证。由于工作量大，所以打印纸更换频繁。为防止打印过程中发生缺纸问题，通 常需要在打印纸即将用尽时提示用户更换打印纸。常见方法是在打印机纸仓侧壁上设置纸将尽检测机构，检测打印纸剩余量。当纸 将尽检测机构检测到打印纸剩余量少于预先设定值时，打印机发出告警信息，提醒用户更 换打印纸。这种纸将尽检测机构，通常只能满足对打印纸一定剩余量的检测，不能精确检测 到纸张用尽时的状态，此时，当用户接收到纸将尽信息后，需随时注意纸卷消耗情况，否则 无法避免票纸打印内容不完整的情况，将会造成不必要的麻烦。为了提高用户操作简便性，使打印机能够精确检测到打印纸消耗的状态，准确及 时地提醒用户换纸，中国专利CN2009100260382. 0提供了一种解决方案，如图1、图2所示， 纸仓底板4'与打印机主机架枢接，包括大凹槽41和小凹槽42 ；传感器5'与纸仓底板4' 固定连接，位于大凹槽41的靠近小凹槽42的一端。再如图1所示，大纸卷打印时，纸卷放置在纸仓底板4'的大凹槽41内，此时纸仓 底板4'受扭簧作用(图中没有绘出)，始终存在逆时针旋转趋势。随着纸卷使用消耗，纸 卷重量逐渐变轻，纸仓底板4'受扭簧作用逐渐翻起，最后纸卷落入小凹槽42内。此时，传 感器5'对正从小纸卷释放出来的纸张表面。当纸卷上的纸张使用到最后，纸张脱离芯轴 时，传感器5'检测到缺纸，发出报警信号。这种方案存在的问题是，由于检测机构固定在纸仓底板4'上，因此只能检测从纸 卷下方脱离纸卷的纸张用尽情况，当纸张从纸卷上方脱离纸卷时，由于距离检测机构较远， 检测机构不能及时地检测到纸张用尽的情况，因此纸将尽检测机构能够检测的纸卷类型有 限。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够可靠地检测纸张用尽情况的纸卷用尽检测 机构。本实用新型的目的还在于提供一种具有该纸卷用尽检测机构的纸仓和打印机。为此，本实用新型一方面提供了一种纸卷用尽检测机构，包括自纸仓的出纸一侧 的侧壁上的开口偏转至所述纸仓内部的摆臂；向所述摆臂施加偏转力的弹性元件；以及在 所述摆臂的自由端设置的纸张传感器。进一步地，上述摆臂的自由端距离所述纸仓底壁的距离大于纸卷芯轴的外径。进一步地，上述摆臂通过转轴枢接至所述纸仓上。进一步地，上述弹性元件为扭簧，纸张传感器为光电传感器。[0012]进一步地，上述摆臂的中部设有下凹部，所述摆臂的两侧具有定位至所述纸仓的 出纸一侧的侧壁的定位结构。根据本实用新型的另一方面，提供了一种纸仓，该纸仓的出纸一侧的侧壁具有开 口，其中，该纸仓的出纸一侧的侧壁上设有上面所描述的纸卷用尽检测机构。进一步地，上述纸仓包括U形截面的底板和位于所述底板左右两侧的侧板，其中， 所述底板包括一体成型的前侧壁、底壁和后侧壁，其中，所述前侧壁构成所述纸仓的位于出 纸一侧的侧壁。进一步地，上述纸仓的底板的底壁倾斜设置，其中，靠近所述出纸一侧的底壁的位 置较低。进一步地，上述纸仓的底板上设有自由转动的至少一纸卷过渡辊。本实用新型还提供了一种打印机，包括打印组件和上面所描述的纸仓。在本实用新型中，通过在纸仓的出纸一侧的侧壁上偏转至或浮动至纸仓内部的摆 臂，无论纸张从纸卷上方脱离纸卷还是从纸卷下方脱离纸卷，位于摆臂的自由端的纸张传 感器始终正对缠绕在纸卷芯轴上的纸张或从纸卷脱离的纸张表面，一旦打印纸剩余量小于 纸张传感器与打印组件之间距离时，纸张传感器就能够及时准确地发出缺纸信号，提醒用 户更换介质，因此，本实用新型提供的纸用尽检测机构能够适应更多种纸卷类型。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本实用新型具有的其它目的、特征、和 优点，将结合附图作进一步详细的说明。
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的 优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中图1是中国专利CN2009100260382. 0使用纸卷外径较大时纸卷用尽检测机构的工 作示意图；图2是中国专利CN2009100260382. 0使用纸卷外径较小时纸卷用尽检测机构的工
作示意图；图3是使用本实用新型提供的纸卷用尽检测机构的打印机轴测图；图4是使用本实用新型提供的纸卷用尽检测机构的打印机截面图；图5是图4所示纸卷用尽检测机构中的摆臂的示意图。图6a是打印机使用纸卷外径较大时的纸卷用尽检测机构的工作示意图；以及图6b是打印机纸卷消耗殆尽时的纸卷用尽检测机构的工作示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图3、图4所示，打印机包括打印组件1、纸仓(或者称为容纸组件)2，以及纸卷 用尽检测机构3。其中纸仓2用于容纳打印用的纸卷，当纸卷滚动时，打印纸不断从纸卷的 芯轴上释放出来，供打印使用；沿纸张输送方向，打印组件1位于纸仓2的下游，用于在打印 纸上进行打印；纸卷用尽检测机构3设置在纸仓2上，用于检测纸仓2中的缠绕在纸卷的芯轴外的打印纸是否用尽。打印组件1可以是热打印组件，也可以是针式、喷墨、激光等打印组件。本实施例 中打印组件1是热打印组件，包括打印头11和打印胶辊12，其中打印头11设置在打印机下 壳体5上，打印胶辊12设置在打印机上壳体4上，上壳体4与下壳体5通过转轴6铰接，并 且上壳体4可以相对于下壳体5打开或闭合。当上壳体4与下壳体5相对闭合时，打印头11与打印胶辊12相切，打印胶辊12 受驱动机构作用(图中没有绘出)转动，带动打印纸张前进，同时打印头11在纸张上打印。纸仓2为顶部敞口的仓体，包括前侧壁(即出纸一侧的侧壁)、底壁、后侧壁、左侧 壁和右侧壁。优选地，前侧壁21a、底壁21b和后侧壁21c —体成型，构成截面呈U形或圆弧 形的底板21，用于支撑纸卷；左侧壁和右侧壁由垂直于底板21且位于底板21两侧的左侧 板22、右侧板(图中未示出)构成，用于限制纸卷沿纸卷轴向窜动。为了提高纸仓中的纸卷在打印过程中运动平稳，在底板21上设置有若干过渡辊。 如图4所示，在底板21上沿纸卷轴向方向设置有过渡辊24，过渡辊24可绕自身轴线自由转 动。在打印过程中，打印机输送机构(图中未示出)带动由纸卷芯轴释放的打印纸运 动，从而使纸卷在过渡辊24上滚动，这样，纸卷运动时与底板的摩擦力在过渡辊24的作用 下由滑动摩擦转换为滚动摩擦，从而降低了打印机输送机构的负载，保证了打印纸输送的 平稳性。结合参照图4、图5和图6b，纸卷用尽检测机构3包括摆臂31、转轴32、纸张传感器 33，以及弹性元件34。其中摆臂31的上端通过转轴32枢接在底板21临近打印组件1 (即 底板的出纸一侧的侧壁上)的一端，经过底板21的前侧壁21a(即纸仓的出纸一侧的侧壁) 上的开口 21d偏转至纸仓2的内部；弹性元件34 —端固定在底板21上，另一端与摆臂31 连接，使摆臂31始终保持远离底板21深入纸仓2内部的运动趋势；纸张传感器33固定安 装在摆臂31的自由端上，可以随摆臂31 —起绕转轴32转动。此外，摆臂31的中部形成下凹部31a，可避让开口 21d顶部的过渡辊23。摆臂31 的两侧形成定位凸起，通过该定位凸起31b，可以限制摆臂31的最大偏转角度。在转动过程中，纸张传感器33的检测部与缠绕着打印纸的纸卷或者脱离纸卷的 纸张相对应，用于检测纸卷的纸张用尽情况。纸张传感器33可以是机械式传感器，也可以是光电传感器，本实施例中采用光电 传感器，当纸张传感器33检测部覆盖纸张时，纸张传感器33输出第一检测信号，如高电平； 当纸张脱离纸张传感器33检测部时，纸张传感器33输出第二检测信号，如低电平。打印机 的控制机构根据纸张传感器33输出的信号，可以判断纸张是否用尽。需要说明的是，弹性元件34可以是拉簧，也可以是扭簧或板簧，本实施例中采用 的是扭簧形式。下面介绍本实用新型提供的纸卷用尽检测机构的工作原理。图6a是打印机使用纸卷外径较大时的纸卷用尽检测机构的工作示意图。如图6a 所示，当外径较大的纸卷放置在纸仓内部时，纸卷挤压伸入纸仓内部的摆臂31，使摆臂31 绕转轴32向接近底板21的方向转动，位于摆臂31自由端的纸张传感器33随摆臂31 —起 转动。此时，无论纸张从上方脱离纸卷还是从下方脱离纸卷，由于纸卷外径较大，纸卷挤压在纸张传感器33表面上，因此纸张传感器33可以直接检测到纸张存在情况。当外径较大 的纸卷挤压在纸张传感器33检测部上时，纸张传感器33输出第一检测信号，打印机的控制 机构判断有纸。图6b是打印机纸卷消耗殆尽时的纸卷用尽检测机构的工作示意图。如图所示，随 着纸张消耗，纸卷外径越来越小，此时，无论纸张从纸卷上方脱离纸卷还是从纸卷下方脱离 纸卷，由于纸卷外径较小，纸卷与纸卷用尽检测机构3的摆臂31分离，摆臂31受弹性元件 34作用，以转轴32为圆心，向远离底板21的方向转动，由于小纸卷发放的打印纸被打印头 11和打印胶辊12夹持，因此位于摆臂31自由端的纸张传感器33表面抵接在小纸卷发放的 纸张表面上，此时纸张传感器33依然输出第一检测信号，打印机的控制机构判断有纸。优选地，本实施例中底板21的U型底部倾斜设置，临近打印组件的一端低于另一 端，随着纸卷消耗使用，小外径纸卷受重力作用，沿底板21底部倾斜面向靠近打印组件方 向滚动，使小纸卷在发放打印纸的滚动过程中稳定地位于摆臂31下方的底板21上。由于纸张传感器33设置在摆臂31的自由端，位于摆臂31下方的小纸卷(即摆臂 的自由端至底板的底壁的距离大于小纸卷的芯轴的外径)发放的纸张需经过摆臂31上的 纸张传感器33后夹持在打印头11和打印胶辊12之间进行打印，因此能够保证纸张始终经 过纸张传感器33检测部，从而保证了纸张传感器33能够准确检测到纸张用尽情况。在其他实施例中，也可以在底板21临近打印组件的一端上设置凹陷，使小纸卷滚 动到底板21的凹陷内，从而保证小纸卷与纸张传感器33的相对位置，同样能够使从小纸卷 发放的纸张始终经过纸张传感器33的检测部。当打印纸即将用尽，即缠绕在纸卷芯轴的打印纸与纸卷芯轴分离时，覆盖在纸张 传感器33检测部上的打印纸脱离纸张传感器33检测部，此时，纸张传感器33输出第二检 测信号，如低电平。根据纸张传感器33输出信号的变化，打印机的控制机构可以判断出打 印纸即将用尽。当控制机构判断打印纸即将用尽时，控制机构开始进行计算，由于从纸张传感器 33到打印组件1的距离为固定值L，因此，当纸张传感器33检测到无纸的瞬间，打印纸剩余 量即为L，如果当前票面的剩余打印内容的打印长度与一张票面的打印长度之和小于打印 纸剩余量L，那么打印机在完成当前票面打印之后，将会继续下一张打印并计算走纸距离， 直至纸剩余量小于一张票面长度时，停止打印，发出报警提示信息，提醒用户更换纸卷。如果当前票面的剩余打印内容的打印长度与一张票面的打印长度之和大于预先 打印纸剩余量L，那么打印机在完成当前打印票面的打印任务之后，停止打印，发出报警提 示信息，提醒用户更换纸卷。本实用新型提供的纸卷用尽检测机构，由于纸张传感器33随摆臂31受弹性元件 34作用绕转轴32转动，使纸张传感器33检测部始终与缠绕在纸卷芯轴的打印纸或者脱离 纸卷的纸张接触，即不论纸张是由纸卷上方脱离纸卷，还是从纸卷下方脱离纸卷，都能够及 时准确地检测到纸将尽状态，因此，本实用新型提供的纸卷用尽检测机构能够适应更多种 类的纸卷类型。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域 的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种纸卷用尽检测机构，其特征在于，包括自纸仓的出纸一侧的侧壁上的开口偏转至所述纸仓内部的摆臂； 向所述摆臂施加偏转力的弹性元件；以及 在所述摆臂的自由端设置的纸张传感器。
2.根据权利要求1所述的纸卷用尽检测机构，其特征在于，所述摆臂的自由端距离所 述纸仓的底壁的距离大于纸卷芯轴的外径。
3.根据权利要求2所述的纸卷用尽检测机构，其特征在于，所述摆臂通过转轴枢接至 所述纸仓上。
4.根据权利要求3所述的纸卷用尽检测机构，其特征在于，所述弹性元件为扭簧，纸张 传感器为光电传感器。
5.根据权利要求2所述的纸卷用尽检测机构，其特征在于，所述摆臂的中部设有下凹 部，所述摆臂的两侧具有定位至所述纸仓的出纸一侧的侧壁的定位结构。
6.一种纸仓，其特征在于，所述纸仓的出纸一侧的侧壁具有开口，其中，所述纸仓的出 纸一侧的侧壁上设有根据权利要求1至5中任一项所述的纸卷用尽检测机构。
7.根据权利要求6所述的纸仓，其特征在于，所述纸仓包括U形截面的底板和位于所述 底板左右两侧的侧板，其中，所述底板包括一体成型的前侧壁、后侧壁和底壁，其中，所述前 侧壁构成所述纸仓的位于出纸一侧的侧壁。
8.根据权利要求7所述的纸仓，其特征在于，所述纸仓的底板的底壁倾斜设置，其中， 靠近所述出纸一侧的底壁的位置较低。
9.根据权利要求7所述的纸仓，其特征在于，所述纸仓的底板上设有自由转动的至少 一纸卷过渡辊。
10.一种打印机，其特征在于，包括打印组件和根据权利要求6至9中任一项所述的纸仓。
专利摘要本实用新型公开了一种纸卷用尽检测机构和具有该机构的纸仓和打印机，该纸卷用尽检测机构包括自纸仓的出纸一侧的侧壁上的开口偏转至所述纸仓内部的摆臂；向所述摆臂施加偏转力的弹性元件；以及在所述摆臂的自由端设置的纸张传感器。根据本实用新型的纸卷用尽检测机构，无论纸张从纸卷上方脱离纸卷还是从纸卷下方脱离纸卷，均能够可靠地进行纸卷用尽检测。
文档编号B41J29/48GK201872418SQ20102059763
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者吴广星, 张继刚, 杨民, 许逢博 申请人:山东新北洋信息技术股份有限公司