专利名称：热敏式印刷机机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及印刷机，更为具体的是一种用以印刷标签或其类似物的改良型热敏式印刷机机构。
在以热敏式印刷技术印刷热敏标签和其类似物时，标签材料是在一个热敏印刷头和一个从动压盘辊之间被导引的。电信号被提供给印刷头以使所要的字符行列形成在标签上。通常，热敏式印刷机的印刷头是这样安装的使其能够相对于压盘辊予以调整，从而通过边试边改获得最佳的印刷质量。还有，热敏式印刷机通常能印刷不同宽度的标签，在印刷时对各种的宽度都使标签材料在印刷头的一侧对齐。当最大标签宽度与最小标签宽度比率超过某一值时，就要求在印刷头和压盘辊之间进行调整。以便使窄的标签条获得可接受的印刷质量。通常，这种调整使印刷头倾斜更靠近压盘辊以适合窄的标签。
因此，虽然热敏式标签印刷机在许多应用上有着显着的优点，但是现有的印刷机还存在如上面所述的以及其它的缺点。例如，目前使用的大部份热敏式标签印刷机都很难在需要进行清洁和/或清除卡挤住的标签材料时去接近印刷头和压盘。这就使得操作作者不得不尝试使用金属物件例如刀和螺丝起子来排除卡挤住的材料，这样会损坏印刷头和压盘。
本发明的总的目的是提供一种热敏式印刷机机构，它基本上消除了上述存在于现有热敏式标签印刷机的各种缺点。
一个更为具体的目的是提供一种热敏式印刷机机构，在其中不需要对印刷头加以调整，印行与压盘轴能自动对准，而横过印行的接触压是均匀的。
本发明另一个目的是提供一种热敏式印刷机机构，在其中印刷材料被导引在一条朝着印刷头中央的通道上，并带有能调整通道的宽度以容纳不同宽度的材料的设施。
本发明又一个目的是提供一种热敏式印刷机机构，它容许很容易和全部地接触到印刷头，材料通道和压盘以便予以清洗和排除卡挤住的材料。
体现本发明的热敏式印刷机机构包括一个框架，一个其轴装在框架上以便能相对其转动的压盘辊，和一个其上有印行的热敏印刷头。还设置有安装装置用以将印刷头支持在一个相对于压盘辊的预定固定位置上，因而印刷头具有一条基本上与压盘辊轴平行的与压盘辊的切线，并且还有一条穿过切线的中点并基本上与切线垂直延伸的中心线。施力装置连接在框架和安装装置之间，用以沿着中心线施力以便弹性地迫使印刷头在切线处与压盘辊相接触。
印刷头最好支持在一个预定的固定位置上，使得与压盘辊的切线基本上平行于在印刷头上的印行，并在印刷材料运行的方向上与印行偏离。
最好是，一个突边被设置在安装装置上基本上与中心线对齐，而一个枢转轴安装在施力装置上用以与该突边啮合。一个弹簧使施力装置绕着枢转轴作枢转并向印刷头施力于切线的中点处。
该突边最好包括有一个基本上与中心线对齐的凹口，而枢转轴咬合在该凹口内，因而印刷头能绕着中心线自由作枢转并沿着切线自行调节。
另外，也可以设置一个枢轴装置将施力装置连接到弹簧上，并带有形成在框架上的凸轮型凹口。这装置是这样的，即枢轴装置能在凸轮型凹口内移动，从一个第一位置，其中施力装置绕着枢转轴作枢转以便弹性地迫使印刷头与压盘辊相接触，移向一个第二位置，其中施力装置绕着枢轴装置作枢转，以便使印刷头与压盘辊脱离接触从而能接近压盘辊和印刷头。
此外，还可以设置一个异引组件，它限定一条导引通道，用以将印刷材料沿着中心线导向切线。导引组件最好包括第一和第二导轨，在中心线的相对两侧间隔开设置，和一个与导轨啮合的小齿轮，以便各自朝着中心线或离开中心线移动一个相同的距离，以便调整导引通道的宽度。
图1是本发明热敏式标签印刷机的透视图；图2是图1的印刷机的透视图，其顶盖已除去以显示其印刷机机构；图3是图2中所示的印刷机机构的侧视图；图4是图2中所示的印刷机机构的顶视平面图；图5是沿图4中5-5线截取的竖向剖视图；图6是沿图5中6-6线截取的横剖视图；图7是本发明的一个印刷头和印刷头安装架的透视图；图8是根据本发明安装在一个压盘辊上的图7的印刷头和安装架经装配好后的透视图；图9是一个印刷头组件的透视图，组件包括印刷头，安装架和施力架，都以进行印刷的位置连接在压盘辊和印刷机框架上；和图10是图9中设备的侧视图，其印刷头组件移至清洗位置。
首先参看图1-5，一种配备本发明印刷机机构的热敏式印刷机包括有印刷机机构，以标号10总地标示，一个底座12和一个盖13。一块印刷电路板(PCB)15靠在印刷机机构10的旁边，安装在底座12上。PCB15包括有不属于本发明的电子电路，用以向印刷机机构10提供信息。一个用以贮放标签条或类似的印刷材料的卷筒17连同一个卷取辊20一起支承在底座12。在操作中，标签条或其它材料由卷筒17提供，然后其经过印刷机机构10，在这里所想要的信息被印刷在其上，印好的印条从这里被除下。印条被贮存在卷取辊20上。
印刷机机构10包括一个金属框架25，框架支持着一个最好由硅酮制成的压盘辊26。适合于本发明用的硅酮压盘辊可以从美国加州Azusa的Rubber/Urethanes.Inc处购到。压盘辊26由一根轴27支持在框架25上，轴27由一个小步进电动机(未显示)通过皮带轮28，29和传动皮带30所驱动。框架25还支持着，如图5所示，一个以标号30总地标示的组件，组件30用于将印刷机机构的印刷头固定在相对于压盘辊26预定的最佳固定印刷位置上。在这个位置上，印刷头可以被允许“浮动”和调整其本身以便在横过印刷头整个宽度内与压盘辊26保持均匀的接触压力。
印刷头组件30包括一个印刷头施力架32，一个印刷头安装架35和一个热敏印刷头37。
如图5，9和10中所示，施力架32由冲压金属形成并包括一块带有一对臂或突边42，44的上部板40，突边42，44从板40的相对两侧边向下延伸。一个突出物或钮45形成在板40的底部，其目的将在下文说明。施力架32由销钉46，47连接在框架25上，销钉46，47穿过每个突边42，44的顶端部份进入形成在框架25上的一对凸轮型凹口50，51的相应底部。销钉46，47由弹簧54，55保持在凹口50，51的底部，弹簧的一端连在销钉上，其另一端连在形成在框架25上的保持钩57，58上。施力架32的后端，以及整个印刷头组件30的后端由此都保持弹性地连接在框架25上。
施力架32上还配置有一个枢转60，它侧向地横穿其宽度并在两侧突出在突边42，43之外。轴60的突出端放置在一对形成在框架25上的棘爪63，64内，以便对抗弹簧54，55施加的力将架32和组件30锚固住。头施力架32和印刷头组件30就这样由销钉46，47在一对部位处连接在框架25上，并由安置在棘爪63，64内的轴60在另外一对部位处也连接在框架25上。
现在主要参看图5，8，9和10，印刷头安装架35包括一块顶板68和一对在其上形成有凹口75，76的向后下延伸的侧突边70，71。头安装架35还包括一个在其上形成有一个向后延伸的凹口79的向上延伸的突边78。印刷头安装架35在其后端通过枢转轴60在架32上和在凹口79中之间的咬合被连接在施力安装架32上。突边78放置在头安装架35上，使得含有凹口79的垂直平面二等分安装架35的宽度。头安装架35在其前端通过压盘辊轴27和突边70，71上的凹口75，76之间的咬合被连接到压盘辊26上。
现在主要参看图5，7和10，热敏印刷头37具有一条形成在其上的印行80。印刷头37通过形成在头安装架35的底表面上的销钉83，84与形成在印刷头37顶表面上的一个孔86和一个凹口88相咬合而被固定在头安装架35上所预定想要的位置上。印刷头37通过一个螺纹件90穿过安装架35上的孔91并伸入到印刷头37上的螺纹孔93中而被永久地固定在头安装架35上。就这样印刷头37被固定在头安装架35上的理想位置上。其型号为NO.KM-2003-A2的一种较佳形式的印刷头37可以从Rohin Elctronics购得。
上述的印刷头组件30包括有印刷头37，印刷头安装架35和头施力安装架32，这种印刷头组件具有很多优点。在图5和9所示的印刷位置内，组件30是这样安置印刷头的，使得它具有一条与压盘辊26的切线95，切线平行于压盘辊轴27和印行80，但与后者不重合。印行80相对于切线95的位置对于印刷质量是很重要的。最好是印行80是稍许向后(相对于印刷材料运行的方向)偏离于切线95，如图5，8和10所示。偏离的量可以是大约0.010英寸。印刷头37是样固定到头安装架35上的，使得印行准确地相对于对准凹口75，76，因此也相对于压盘辊轴27定位。对准凹口75，76与压盘辊轴27的咬合可保持切线95及印行平行于压盘辊轴27的轴线。一条垂直于切线95的中点并与其中点相交的线位于含有突边78上凹口79的垂直平面内并限定一条经过凹口79的中心线96。在施力架32上的钮45放置在中心线96上。
印刷头37和安装架35通过枢轴凹口79与头施力安装架32上的枢转轴60的咬合就不会随着压盘辊26一起转动。轴60和凹口79之间的咬合使得印刷头37连同突边78可绕着中心线96，即垂直于压盘辊轴27的轴线作稍微的枢转。这样，印刷头37就自动地对压盘辊26作调整从而横过印刷头整个的宽度在切线95上获得均匀的接触压力。在如图5和9所示的印刷头组件30的印刷位置中，枢转轴60是作为组件30的枢转轴来工作的。由弹簧54，55提供的弹性力趋于使施力架32绕着轴60转动。这样，头施力架32就综合由弹簧54，55所提供的力并通过钮45将其传送给切线95的中点。
上面所述的装备使印刷头37可“浮动”并使其自身与压盘辊26对齐，而同时保证以一种控制的方式将力施加给印刷头，而不会对其带来力矩或不均匀的荷载。印刷头37相对于压盘辊26的位置是最佳的再不需要加以调整。这可以减少组装劳力并产生更可靠的长期印刷质量，这是因为印刷头不可能避免被维修人员调整或误调。
根据本发明的另一特点，印刷头组件30可以从图5和9中所示的印刷位置枢转至图10中所示装置。在这后一位置上对印刷头，压盘辊和印刷材料的导引通道都能完全接触到，以便更换和清洁印刷头，和排除材料的卡挤。如上所述，在图5和9的印刷位置中，枢转轴60咬合着棘爪63和64，而销钉46，47被咬合在凸轮型凹口50，51的底部。在这个位置上，枢转轴60是头施力架32和印刷头组件30的枢转轴心。印刷头组件可以通过将头施力架32向前拉动以便使枢转轴60的端头从它们与棘爪63，64的咬合中解脱出来，从而枢转至图10中所示的清洁位置。销钉46，47于是可以在凸轮型凹口50，51的凸轮型表面上向上移动至图10中所示的位置，在这位置上，销钉成为印刷头组件的枢转轴心。在这位置上，弹簧54，55的力矢量经过印刷头组件30的枢转轴心使其可以绕销钉46，47作枢转并移动至图10中所示的清洁位置。印刷头组件30可以通过使其向前和向下移动而回复至印刷位置上，因而凹口75，76与压盘辊轴27相咬合，销钉46，47又回至凸轮型凹口50，51的底部，而枢转轴60的端头咬合着棘爪63，64。
现在主要参看图5和6，本发明的印刷机机构中具有一条印刷导引通道，这条通道容许各种宽度的材料能够定中在印刷头的宽度上。如图5和6中所示，印刷材料导引组件由标号100总地标示，并包括一个上部导引件102和一个下部导引件104，在其间印刷材料被导引至一条在压盘辊26和印刷头37之间的通道。一个宽度调整机构设置在导引件104的下面并支承着导引件。宽度调整机构包括一个左导引轨106和一个右导引轨108。每个导引轨分别包括一个平行于材料运行方向延伸的细长部件110和111，并在一端分别终止在一个前导引突出块114，115，而在另一端分别终止在后导引突出块118，119。右导引轨108包括一个轨臂120，轨臂朝着左轨106延伸并在其一个边沿上设置一个齿条122而在其中心开有一个细长凹口124。左导引轨106上设置有一个相应的锁定126臂覆盖着轨臂120并设置有一个相配合的凹口129。左导引轨106上也配置有一个轨臂131，它在其一个边沿上有一个齿条133面对着齿条122。一个小齿轮136啮合着两个齿条122和133。导引轨106和108由两个双头螺栓139和140保持在位，双头螺栓穿过重叠的凹口124，129并与弹簧垫圈(未显示)相配合，以便使用有限的夹紧力将导引轨固定在一起。
在维持材料导引通道相对于印刷头37的中心位置的同时，通道的宽度可以通过将导引轨106和108中的任一个对抗着双头螺栓和弹簧垫圈的有限夹紧力朝着另一个移近或移开以便将导引通道按需要收窄或放宽。由于齿条与小齿轮的啮合，导引轨106或108中之一的移动将使其另一个在相对应的方向移动一个相同的距离，从而调整了导引通道的宽度，但同时又维持了印刷材料的定中的位置。这样，通过这个可调节的导引通道组件，印刷材料就能始终保持定中在印刷头的宽度上。这样就做到了与印刷头的最佳的配合，因为印刷头被安排成相对于施加在其与压盘辊的切线中点处的弹性的力是“浮动”的。
权利要求
1.一种热敏式印刷机机构，它包括一个框架，一个其轴装在所述框架以便相对其转动的压盘辊，一个热敏印刷头，一个用以将所述的印刷头支持在一个相对于所述压盘辊的预定固定位置上的安装装置，使得所述印刷头具有一条基本上与所述轴平行的与压盘辊的切线，和一条穿过该切线的中点并基本上与其垂直的中心线，和一个连接在所述框架和所述安装装置之间的施力装置，用以沿着所述中心线施力，以便弹性地迫使所述印刷头在所述切线处与所述压盘相接触。
2.如权利要求1中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于它还包括一个设置在所述安装装置上基本上与所述中心线对齐的突边，一个安装在所述施力装置上并与所述突边啮合的枢转轴，和一个使所述施力装置绕着所述枢转轴作枢转并在所述切线的中点向所述印刷头施力的弹性装置，以便迫使所述印刷头与所述压盘辊弹性地相接触。
3.如权利要求2中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于其中所述突边包括一个基本上与所述中心线对齐的凹口，所述枢转轴咬合在所述凹口内，因而所述印刷头能绕着所述中心线自由作枢转，由此所述印刷头沿着所述切线自行调节。
4.如权利要求2中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于其中所述弹性装置包括至少一个连接在所述施力装置和所述框架之间的弹簧。
5.如权利要求2中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于它包括将所述施力装置连接到所述弹性装置上的枢轴装置，和形成在所述框架上的凸轮型凹口，所述枢轴装置能在所述凸轮型凹口内移动，从一个第一位置，其中所述施力装置绕着所述枢转轴作枢转，以便弹性地迫使所述印刷头与所述压盘辊相接触，移向一个第二位置，其中所述施力装置绕着所述枢轴装置作枢转，以便使所述印刷头与所述压盘辊脱离接触，从而能接近所述压盘辊和印刷头。
6.如权利要求1中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于它包括至少一个在所述安装装置上的突出销钉和一个形成在所述印刷头上以接纳所述销钉的开孔并将所述印刷头以相对于所述安装装置的固定位置加以锁定。
7.如权利要求1中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于它包括一对在所述安装装置上的突边，所述突边具有能与所述压盘辊轴相咬合的凹口，以便将所述印刷头维持在相对于所述压盘辊的位置上。
8.一种热敏式印刷机机构，它包括一个框架，一个其轴装在所述框架上以便能相对其转动的压盘辊，一个热敏印刷头，一个用以将所述印刷头支持在一个相对于所述压盘辊的预定固定位置上的装置，因而所述印刷头具有一条基本上与所述轴平行的与所述压盘辊的切线，和一条穿过该切线的中点并基本上与其垂直的中心线，促使所述印刷头在所述切线处与所述压盘辊相接触的装置，和一个导引印刷材料沿着所述中心线并朝着所述切线而限定一条导引通道的导引组件，所述导引组件包括间隔开在所述中心线相对两侧的第一和第二导引轨和一个啮合在所述导引轨上使每个导引轨各自朝着或离开所述中心线移动一个同样距离以便调节所述导引通道宽度的小齿轮。
9.一种热敏式印刷机机构，它包括一个框架，一个其轴装在所述框架上以便能相对其转动的压盘辊，一个具有一个印行限定在其上的热敏印刷头，一个用以将所述印刷头支持在相对于所述压盘辊的预定固定位置上的印刷头组件，使得所述印刷头具有基本上与所述轴和所述印行平行并在印刷材料运行的方向上与所述印行偏离的一条与所述压盘辊的切线，和穿过所述切线的中点并基本上与其垂直的一条中心线，连接在所述印刷头组件上为其限定一个枢转轴的装置，和使所述组件绕着所述枢转轴作枢转并在所述切线的中点向所述印刷头施加力以促使所述印刷头与所述压盘辊成弹性接触的弹簧装置。
10.如权利要求9中所述的热敏式印刷机机构，其特征在于它包括形成在所述框架上的凸轮型凹口，和能在所述凸轮型凹口内移动至可限定一根轮换使用的枢转轴的一个位置，在这位置上，所述印刷头组件绕着所述可轮换使用的轴作枢转，使所述印刷头脱离与所述压盘辊的接触，从而允许接近所述压盘辊和印刷头。
全文摘要
一种热敏式印刷机包括用以使印刷头定位在一个预定的对印刷或者清洁最佳的位置上的一个组件，和一个用以将不同宽度的印刷材料相对印刷头对中的可调节的导引通道组件。印刷头组件包括使该印刷头维持在相对于压盘辊轴的一个预定的固定位置上的安装架和将来自一对弹簧的力汇总并将其施加给印刷头的一个施力架。印刷头组件可以通过改变销钉在一对凸轮型凹口内的位置而从印刷位置枢转到清洗位置。导引通道组件包括由一个共同小齿轮所啮合的左和右导引轨。
文档编号B41J25/304GK1119147SQ9510059
公开日1996年3月27日 申请日期1995年3月17日 优先权日1994年3月18日
发明者D·C·韦利斯, R·伊克赖斯特 申请人:梅特勒-托利多有限公司