打印机用进纸装置及打印机的制作方法

1.本发明涉及打印机技术领域，尤其涉及一种打印机用进纸装置及打印机。


背景技术：

2.打印机是日常工作及生活中的常用的产品。现有打印机产品中通常会设置挡纸机构以对放入的一叠纸张进行限位，并避免纸张重送的问题。如附图6所示的一种多功能打印机的送纸装置，包括进纸机构1。在进纸机构1的进纸口处设置有挡纸机构2。当打印机未启动时，纸张被挡纸机构2挡在走纸通道外；当打印机启动后，挡纸机构2上升，进纸机构1将纸张抽入走纸通道内。具体的是，该送纸装置还包括与进纸机构1以及挡纸机构2连接的连杆3。该连杆3可摆动地枢设于打印机的上盖4，其具有第一连动部5及第二连动部6，该第一连动部5连接于该进纸机构1，第二连动部6连接于挡纸机构2，进纸机构1及挡纸机构2以连杆3连接而反向作动。但是，该送纸装置中的挡纸机构只能够上下移动，而且移动的行程受进纸机构以及上盖的影响而十分有限，无法输入较多数量的纸张，这样就导致送纸装置的送纸量十分有限，制约了产品的使用范围。
3.为此，申请号为cn201410391100.1(授权公告号为：cn104199262b)的中国发明专利申请公开了一种挡纸机构、进纸部、图像形成设备及进纸方法，该挡纸机构包括设置在走纸通道内、可摆动的止动件及挡纸件，还包括使所述止动件与所述挡纸件保持分离状态的分离部件；当挡纸机构处于挡纸状态时，所述挡纸件受外力作用摆动并与所述止动件抵触，挡纸件停止摆动并抵挡纸张，使纸张无法前进；当挡纸机构处于非挡纸状态时，所述挡纸件受外力作用摆动并与所述止动件分离。
4.上述专利申请中的挡纸机构还具有一定的不足，该挡纸机构涉及零部件较多，需要额外设置单向弹簧件、阻力弹簧件等部件，以使驱动轴能选择地带动给纸辊支架摆动及给纸辊自动转动，结构相对复杂，装配工序繁琐，生产成本较高。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单、设计巧妙，且能够实现对纸张的准确限位功能的打印机用进纸装置。
6.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种打印机用进纸装置，包括：
7.搓纸辊组件，包括搓纸辊以及与该搓纸辊传动配合的齿轮传动组件，所述齿轮传动组件受外力驱动带动所述搓纸辊绕自身轴线转动；
8.纸张限位件，沿纸张传送方向，位于所述搓纸轮的前方，该纸张限位件能以平行于搓纸辊的直线为转动中心进行转动，并至少具有抵挡在纸张的前侧而限制纸张前进的挡纸状态以及解除对纸张的限位而允许纸张通过的非挡纸状态；
9.还包括：
10.第一齿轮，以能绕自身轴线转动的方式转动设于一支撑架的第一齿轮轴上；
11.摆动臂，其第一端转动设于所述的第一齿轮轴上，且能由所述第一齿轮的带动而在设定角度范围内往复偏摆，该摆动臂的第二端设有能自由转动的第二齿轮，该第二齿轮与所述第一齿轮啮合，摆动臂朝向搓纸辊转动的方向记作第一方向，摆动臂背离搓纸辊转动的方向记作第二方向；
12.限位挡件，设于所述第二齿轮随所述摆动臂偏摆的移动路径上，并被配置为：能与所述第二齿轮的轮齿相抵以将所述第二齿轮限位在与所述齿轮传动组件相脱离的第一位置以及在第二齿轮旋转动作时能允许该第二齿轮越过限位挡件而随所述摆动臂沿第一方向偏摆至与所述齿轮传动组件相啮合的第二位置；
13.所述纸张限位件与所述摆动臂相联动，从而能够在所述第二齿轮位于第一位置时保持在所述的挡纸状态以及在所述第二齿轮位于第二位置时而处于所述的非挡纸状态。
14.限位挡件可以采用既能够对第二齿轮在其摆动方向进行抵挡限位，又可以在第二齿轮旋转过程与该限位挡件滚动配合的齿轮(可以是圆柱齿轮或扇形齿轮等齿轮件)或挡片(可以理解为齿轮的一个轮齿结构)等部件，为了简化限位挡件的结构，所述限位挡件为能抵在所述第二齿轮的齿槽位置的挡片，该挡片仅允许该第二齿轮在绕自身轴线转动时才能越过该挡片而继续沿第一方向或第二方向偏摆。
15.纸张限位件与摆动臂之间可以是采用齿轮传动机构、连杆传动机构等来实现两者的联动配合，优选地，所述纸张限位件包括其延伸方向与所述搓纸辊的延伸方向一致的限位杆以及沿该限位杆的延伸方向间隔布置的挡纸部，所述挡纸部自所述限位杆的外周壁沿径向向外延伸，所述限位杆以能绕自身轴线旋转的方式转动连接在打印机主体上，所述限位杆通过连杆组件与所述摆动臂相连。
16.作为改进，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的第一端与所述限位杆的端部相连，第二端与所述第二连杆的第一端转动连接，所述第二连杆的第二端与所述摆动臂转动连接，所述摆动臂在与所述第二连杆转动连接的位置相对该摆动臂的转动中心偏心设置。
17.为了实现摆动臂与第二连杆之间的转动连接，所述摆动臂的第一端具有供所述第二连杆的第二端转动约束其上的第一销轴。
18.为了简化摆动臂第二端与第二齿轮之间的安装结构以及保证第二齿轮绕自身轴向转动以及随摆动臂偏转过程中的稳定性，所述支撑架上限定出以所述第一齿轮轴为中心的弧形滑槽，所述摆动臂的第二端具有供所述第二齿轮转动设于其上的第二齿轮轴，该第二齿轮轴滑动约束在所述的弧形滑槽中。
19.作为改进，所述第一齿轮上还具有沿轴向延伸的轴套，所述轴套套设在第一齿轮轴之外，所述摆动臂的第一端套设在所述轴套上，所述轴套在远离第一齿轮的一端还具有径向向外延伸的止挡部，该止挡部抵在所述摆动臂背离所述第一齿轮的一侧。
20.上述结构设计使得第一齿轮与摆动臂之间能够在摩擦力(如可以是摆动臂与轴套外壁之间的摩擦力)的作用下能够同方向转动，如在第一齿轮受外力驱动旋转过程中可以带动摆动臂偏转，在摆动臂受外力驱动偏转过程中同样可以带动第一齿轮旋转，当然，第一齿轮与摆动臂之间的摩擦力由不必太大，由此，当摆动臂偏转至设定位置而不能继续转动时，第一齿轮同样可以独立继续旋转。
21.为了将外部驱动机构的动力传递至第一齿轮，所述支撑架上还具有用来与外部驱
动机构连接的动力齿轮组件，该动力齿轮组件与所述第一齿轮相啮合。
22.当然，在第一齿轮在打印机主体的空间布置能够运行直接与外部动力机构相连时，上述的动力齿轮组件也可以省去。
23.本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种打印机，包括上述的进纸装置。
24.与现有技术相比，本发明的优点：随摆动臂一起偏转的第二齿轮可以由限位挡件限位而停留在第一位置，又可以在该第二齿轮(由外力驱动)绕自身轴线转动过程中越过限位挡件而随摆动臂偏摆至与搓纸辊组件的齿轮传动组件相啮合的第二位置，其中，摆动臂还与纸张限位件联动，在摆动臂位于不同的位置时，纸张限位件可以对应切换至挡纸状态及非挡纸状态，实现挡纸功能以及进纸操作，这种挡纸结构充分利用摆动臂的摆动行程中第二齿轮(动力传递)与搓纸辊组件的齿轮传动组件的离合过程，设计了能将摆动臂保持在一个中间位置的限位挡件，进而与纸张限位件相联动，其结构设计巧妙，以较少的部件实现了挡纸、进纸功能，且保证了对纸张的准确限位，提高了打印效率。
附图说明
25.图1为本发明实施例的打印机用进纸装置的立体结构示意图；
26.图2为图1省去打印机主体的底座后的立体结构示意图(摆动臂处于未放纸张的初始位置)；
27.图3为图1省去打印机主体的底座后的立体结构示意图(摆动臂位于第一位置状态)；
28.图4为图1省去打印机主体的底座后的立体结构示意图(摆动臂位于第二位置状态)；
29.图5为图2的分解图；
30.图6为现有技术的进纸机构的结构图。
具体实施方式
31.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
32.在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。
33.参见图1-图5，一种打印机用进纸装置包括搓纸辊组件、纸张限位件20、摆动臂40、第一齿轮33、第二齿轮43以及动力齿轮组件60。
34.图1示出了打印机主体的一个底座12，底座12的后侧设有一个自上而下向前倾斜布置的托纸板121，叠放在一起的纸张可以放置在托纸板121上。打印机主体一般具有一个走纸通道(未示出)，搓纸辊组件以及纸张限位件20均布置在走纸通道中，其中，沿纸张的移动方向，纸张限位件20位于搓纸辊组件的前方。正如图1所示出的一样，搓纸辊组件邻近于
托纸板121设置，其能够作用于在托纸板121上放置到位的纸张，将纸张向前传送。纸张限位件20设置在底座12对应位于托纸板121底部的前侧区域位置，纸张限位组件的主体位于底座12之下，纸张限位组件的限位部向上延伸而外露，从而可以对纸张的端部进行限位，实现挡纸目的。
35.搓纸辊组件包括搓纸辊10以及与该搓纸辊10传动配合的齿轮传动组件11。搓纸辊10横向延伸，沿其延伸方向间隔设置多个搓纸轮100。搓纸辊10一般是转动约束在打印机机的主体上，搓纸辊10的端部与齿轮传动组件11的一个齿轮相连。齿轮传动组件11在受外力驱动时，可以将动力传递至搓纸辊10，从而带动搓纸辊10绕自身轴线转动。如图1所示，齿轮传动组件11示出了自下而上依次啮合的多个齿轮件，最上方的齿轮件与搓纸辊10同轴连接。
36.图2为图1省去底座12及托纸板等部件后的立体图，可以看出，纸张限位件20包括横向延伸(与搓纸辊10的延伸方向基本一致)的限位杆21以及沿该限位杆21的延伸方向间隔布置的挡纸部22，挡纸部22为自限位杆21的外周壁沿径向向外延伸的一个钩状支臂，钩状支臂的凹口朝向纸张，用于与纸张的端部相抵，以保证挡纸效果。上述的纸张限位件20能绕限位杆21的轴线进行转动，并至少具有抵挡在纸张的前侧而限制纸张前进的挡纸状态以及解除对纸张的限位而允许纸张通过的非挡纸状态，其中，挡纸状态可参见图3，非挡纸状态参见图4，而图2示出的是没有放置纸张的初始状态，在放置纸张后，纸张(在自身重力作用下)推动限位杆21旋转而切换至图3所示状态，具体地，实现上述切换限位的结构及过程在下文中进行说明。
37.继续参见图2，还示出了一个支撑架30，该支撑架30为沿前后方向延伸的立板结构。搓纸辊组件的齿轮传动组件11、第一齿轮33以及动力齿轮组件60均设于该支撑件上。具体地，结合图5，支撑架30上具有对应朝向纸张限位件20所在一侧延伸的第一齿轮轴34、第三齿轮轴35以及第四齿轮中，其中，第一齿轮33转动连接在第一齿轮轴34上，动力齿轮组件60为一个具有不同直径的二级齿轮，该二级齿轮转动连接的第三齿轮轴35上，搓纸辊组件的齿轮传动组件11的最下方的一个齿轮转动连接的第四齿轮轴36上。
38.参见图5，第一齿轮33的中部具有沿其轴向向远离支撑板的一侧延伸的轴套331，该第一齿轮33通过轴套331转动连接的第一齿轮轴34上，其中，第一齿轮轴34的长度稍大于轴套331的长度，在第一齿轮33的轴套331套设在第一齿轮轴34上后，第一齿轮轴34的端部可外露出轴套331的端口。第一齿轮轴34的端部还通过连接该该端部位置的螺钉及垫圈对轴套331在轴向上进行限位。第一齿轮33的轴套331的在远离第一齿轮33的一端还具有径向向外延伸的止挡部3310，具体地，轴套331沿轴向开设有槽，由此可以形成在内外方向上作弹性伸缩的弹臂，上述的止挡部3310位于弹臂的端部。
39.摆动臂40的第一端具有安装孔44，第二端具有朝向支撑板延伸的第二齿轮轴42。其中，摆动臂40通过安装孔套设在第一齿轮33的轴套331的外部，摆动臂40的安装孔在与第一齿轮33的轴套331相对应的一侧具有限位台阶440，在摆动臂40在第一齿轮33的轴套331上安装到位后，轴套331的弹臂上的止挡部3310抵在摆动臂40的限位台阶440上。再具体地，摆动臂40的安装孔44内径与第一齿轮33的轴套331的外径相适配，由此，摆动臂40与第一齿轮33之间具有一定的摩擦力，当然，上述的止挡部3310与摆动臂40抵接配合也使两者之间具有一定摩擦力，这样，第一齿轮33与摆动臂40之间能够在摩擦力(如可以是摆动臂40与轴
套331外壁之间的摩擦力)的作用下能够同方向转动，如在第一齿轮33受外力驱动旋转过程中可以带动摆动臂40偏转，在摆动臂40受外力驱动偏转过程中同样可以带动第一齿轮33旋转，当然，第一齿轮33与摆动臂40之间的摩擦力由不必太大，由此，当摆动臂40偏转至设定位置而不能继续转动时，第一齿轮33同样可以独立继续旋转。
40.第二齿轮43套设在摆动臂40的第二齿轮轴42上，且能够自由转动。在本实施例中，在安装有第二齿轮43的摆动臂40于第一齿轮33的轴套331上装配到位后，第二齿轮43与第一齿轮33始终啮合，这样，在第一齿轮33由外力驱动旋转时，可以带动第二齿轮43旋转。
41.继续参见图5，支撑架30上还具有一个弧形滑槽32，该弧形滑槽32是一个以第一齿轮轴34所在位置为圆心的圆弧形滑槽32。其中，摆动臂40的第二端处的第二齿轮轴42的端部可以伸入到该弧形滑槽32中，并能沿该互相滑槽的延伸方向往复滑移。上述弧形滑槽32的两个端部可以对摆动臂40偏摆过程中的两个极限位置进行限定，其中，弧形滑槽32的所对应的圆心角的大小可以根据摆动臂40实际需要的摆动角度来选择。
42.摆动臂40朝向搓纸辊10转动的方向记作第一方向a1，摆动臂40背离搓纸辊10转动的方向记作第二方向a2。在摆动臂40沿第一方向a1偏转至极限位置(由弧形滑槽32的一端进行限定)时，摆动臂40上的第二齿轮43切好可以与搓纸辊组件的齿轮传动组件11的齿轮啮合，这样，在第一齿轮33由外力驱动旋转时，可通过第二齿轮43将动力传递至齿轮传动组件11，进而带动搓纸辊10旋转。在摆动臂40沿第二方向a2偏转至极限位置(由弧形滑槽32的另一端进行限定)时，摆动臂40上的第二齿轮43与搓纸辊组件的齿轮传动组件11的齿轮脱离，此时，搓纸辊10处于无负荷状态，出现卡纸时可方便取出。
43.本实施例的一个重要发明点还在于，纸张限位件20的限位杆21还与摆动臂40相联动，从而在摆动臂40偏转过程中带动纸张限位件20切换至挡纸状态以及非挡纸状态。具体地，限位杆21通过连杆组件与摆动臂40相连。连杆组件包括第一连杆51和第二连杆52。第一连杆51的第一端与限位杆21的端部固定相连，第二端通过第二销轴511与第二连杆52的第一端转动连接，第二连杆52的第二端与摆动臂40第一端处的第一销轴41转动连接。其中，第二连杆52的两个端部分别具有用来与第一销轴41和第二销轴511转动配合销轴孔。第一销轴41延伸方向、第二销轴511的延伸方向均与限位杆21的延伸方向平行。摆动臂40上的第一销轴41还相对该摆动臂40的转动中心(也即第一齿轮轴34)偏心设置，其中，第一销轴41的偏心距离可以根据限位杆21所需要转动的角度合理设置。
44.本实施例的支撑架30上还设有一个限位挡件31，该限位挡件31设于第二齿轮43随摆动臂40偏摆的移动路径上，如图3所示，限位挡件31为设于弧形滑槽32的上方、且为竖向延伸的一个挡片，具体地，该挡片所在位置在第二齿轮43随摆动臂40转动时齿顶与齿根产生的轨迹线之间，且厚度小于第二齿轮43的相邻的两个轮齿之间的齿间距，这样，在第二齿轮43随摆动臂40偏转过程中，挡片能抵在第二齿轮43的齿槽位置，由于第二齿轮43与第一齿轮33(而第一齿轮33由于动力齿轮组件60啮合)始终啮合，因而在第一齿轮33不转动的情况下，第二齿轮43也不会转动(至少不会轻易转动)，这种情况下，第二齿轮43不会越过挡片，使得摆动臂40停留在该位置，摆动臂40所停留的位置记作第一位置，在该第一位置时，摆动臂40上的第二齿轮43是处于与搓纸辊组件的齿轮传动组件11相脱离的状态。另一方面，该挡片又仅允许该第二齿轮43在绕自身轴线转动时才能越过该挡片而继续沿第一方向a1或第二方向a2偏摆。如图4所示，在第二齿轮43(由第一齿轮33带动)旋转动作时，第二齿
轮43可以越过挡片而随摆动臂40沿第一方向a1偏摆至与齿轮传动组件11相啮合的第二位置。在该第二位置时，第一齿轮33由外力驱动旋转，通过第二齿轮43将动力传递至齿轮传动组件11，进而带动搓纸辊10旋转，实现了进纸操作。
45.由于纸张限位件20通过连杆组件与摆动臂40相联动，如图3所示，在摆动臂40处于第一位置时，限位杆21上止挡部3310可抵挡在纸张的前端而限制纸张前进，此时的纸张限位件20处于挡纸状态。如图4所示，在摆动臂40偏转至第二位置时，限位杆21沿图4所示的方向偏转，限位杆21上的止挡部3310高度降低，解除对纸张前端的限位而允许纸张向前移动，此时的纸张限位件20处于非挡纸状态。
46.本实施例的进纸装置的工作过程如下：
47.参见图1，打印机处于未打印状态，将纸张沿实线箭头方向装入，纸张到达纸张限位件20的挡纸部22后，纸张将推动限位杆21沿图2中的s1方向旋转，通过连杆组件转动传到摆动臂40上，摆动臂40将沿第一方向a1偏转，同时带动第二齿轮43沿弧形滑槽32移动，当到移动到图3所示的第一位置时，第二齿轮43会被挡片挡住，由于打印机处于未工作状态，第二齿轮43此时没有被驱动机构驱动处于静止状态，那么第二齿轮43将被阻挡在挡片所在位置无法通过，限位杆21也无法继续旋转，从而对纸张起到限位作用。
48.参见图4，在打印机正常工作时，驱动机构带动动力齿轮组件60沿c1方向转动，动力齿轮组件60带动第一齿轮33沿b1方向转动，第一齿轮33再带动第二齿轮43沿d1方向转动，第二齿轮43将顺利通过支撑架30上的挡片，摆动臂40沿第一方向a1继续偏转，同时，带动限位杆21沿s2方向偏转至图4所示的非挡纸状态，最终第二齿轮43随摆动臂40偏转至第二位置，与搓纸辊组件的齿轮传动组件11啮合，实现正常进纸功能。
49.在进纸完成后，驱动机构带动动力齿轮组件60沿c2方向转动，动力齿轮组件60带动第一齿轮33沿b2方向转动，并带动摆动臂40沿第二方向a2偏摆，由于第一齿轮33会带动第二齿轮43沿d2方向转动，第二齿轮43同样可顺利通过支撑架30上的挡片，由此，摆动臂40可继续沿第二方向a2偏转至图2所示的初始位置，同时，摆动臂40通过连杆组件带动限位杆21沿图4所示的s3方向偏转至图2所示位置。
50.在以上实施例的基础上，对相关技术特征进行替换和改进便可得到其他实施例。限位挡件31并不以挡片结构为限，其也可是采用相对支撑架30固定的一个定齿轮，其中，定齿轮可以是圆柱齿轮或扇形齿轮，该定齿轮同样可以对第二齿轮43在其偏转方向上进行限位，又能够与第二齿轮43(旋转过程)滚动配合，从而允许第二齿轮43在转动过程越过该定齿轮继续偏转。