本发明涉及一种打印机,其对于应用在例如,销售点(POS)系统和收款机(ECR)中的卡片纸或复写纸能进行多行有效的打印。 这种类型的传统打印机,典型地说,例如图1所示的这种打印机,其装备有图31和32(分别为第一和第二现有技术的实例)所示的卡片供给机构。
以下将参照附图31详细描述第一现有技术的实例。图31为卡片供给机构的简化侧视图。在该实例中,传送电机6的旋转经由动力传输齿轮组10的转换使卡片传送辊301转动。卡片压力辊304位于卡片传送辊301的相对侧。可以摆动到与卡片传送辊301相接触的卡片压力辊304在不打印时通常与卡片传送辊301相分离(图中虚线所示),并可由卡片压力柱塞302使其与卡片传送辊301保持接触。
卡片100从上部经过打印头2与压板25之间的间隙及卡片传送辊301与卡片压力辊304之间的间隙而插入,直到其碰到卡片止挡件306为止,由此将卡片100装入打印机。
插入完卡片100之后,当给卡片压力柱塞302通电时,卡片夹持杆303转动,使卡片压力辊304克服卡片夹持杆弹簧305的张力而移到实线所示的位置,由此使卡片100被夹挤在卡片传送辊301与卡片压力辊304之间。然后启动卡片传送电机6,用两个辊与卡片之间的摩擦力将卡片100传送到规定地位置,之后进行打印。
打印之后,再次驱动卡片传送电机6,使卡片100前进到下一个打印位置,继续进行打印过程。重复这一循环过程,直到最后一行打印完。当打印结束时,切断供给到卡片压力柱塞302中的电流,由此使卡片夹持杆弹簧305将卡片夹持杆303和卡片压力辊304返回到等命位置(图31中的虚线位置),取出卡片100,就完成了打印卡片的操作。
以下参照附图32详细描述第二现有技术的实例,图32为卡片供给机构的简化侧视图。请注意,该图只显示了供给机构,而未显示打印机构。在该供给机构中,卡片传送辊323通过定时带325与卡片传送棘轮327相连,并可被驱动转动,卡片传送棘轮327由卡片传送爪328间歇地驱动。可由卡片压力柱塞321移动的卡片压力辊322设置在卡片传送辊323的相对位置上。在非打印的等命状态下,卡片压力辊322通过弹簧作用而移开卡片传送辊323。当将电流供给到卡片压力柱塞321中时,卡片压力辊322被移动(如点划线所示),使卡片压力辊322压向卡片传送辊323。
在从上部插入卡片100之后,当在卡片压力柱塞321中通入电流时,卡片压力辊322沿箭头方向从实线所示位置移动到点划线所示位置,由此将卡片100夹持在卡片传送辊323与卡片压力辊322之间,用卡片传送辊323的摩擦力使卡片100传送到规定的位置。
以下简要地叙述应用卡片传送爪328而间歇供给卡片的技术。在该机构中,卡片传送杆329被驱动沿箭头X方向转动,然后在规定的定时时间用一凸轮(未显示在附图中)驱动其沿相反方向转动。在等命状态下,卡片传送制动杆331与卡片传送杆导槽329a相配合,由此防止卡片传送杆329沿箭头Z方向转动。当接到“供纸”命令时,电流被通入到卡片传送电磁铁330中,由此将卡片传送制动杆331沿箭头Y的方向拉于,使卡片传送制功杆331与卡片传送杆导槽329a相分离。当卡片传送杆329通过卡片传送弹簧332的张力作用而沿箭头Z方向转动时,卡片传送杆329由一凸轮来控制。
以铰接方式设置在卡片传送杆329上的卡片传送爪328驱动卡片传送棘轮327一个行程,然后,卡片传送杆329通过凸轮的作用而沿箭头X方向转动,卡片传送制动杆331落入到卡片传送导槽329a中,由此锁住卡片传送杆329,完成卡片100的卡片传送操作过程。
以上所描述的现有技术存在下述问题:
(1).当使多层打印表格纸时,当表格纸被传送时,由于卡片压力辊的旋转摩擦力大于表格纸层之间的摩擦力,使顶层和底层经常位置错开,因而整个纸层都打印到规定的打印位置是非常困难的或是不可能的。
(2).如果卡片传送辊设置在打印头的下部或上部,沿着打印表格纸的顶部或底部边缘(其略宽于卡片传送辊的半径)则不可能取消不打印区。尽管该问题可以通过在打印头的上部和下部区设置两个卡片传送装置这一结构来解决,但由于其尺寸较大,价格昂贵,该结构并不适合于这类打印机。
(3).由于使卡片压力柱塞对卡片压力辊产生足够的力,以保持住卡片在用手或其它外力拉动时在卡片与辊子之间不滑动,这需要较大的动力供给以便供给足够的电能,因而减少打印机的整体装配尺寸是困难的。
(4).由于打印表格纸或卡片必须由人工来插入到止挡件上,因而如果止挡件的宽度大于卡片或表格纸的长度,控制或打印卡片或表格纸是非常困难的。
(5).由于必须既要控制传送卡片的装置,又要控制用于将卡片压向卡片传送辊的卡片压力装置,因而控制电路被做得更复杂,整体费用增大。
(6).由于卡片传送机构与卡片压力机构用卡片相隔开,因而不可能建立一个组合的卡片传送和压力机构,这就增加了最终装配的步骤和机构的费用。
因此,本发明的目的在于提供一种高可靠性和耐用性的打印机,在不改变卡片传送齿距的情况下,可以打印非常小的能进入打印机的卡片,并能使卡片传送机构通过减少操作其所需的动力源的数量,如电机的数量来构成一个可以选择安装的装置。
为了达到该目的,按照本发明的用于打印手工插入卡片纸的打印机包括一滑架,其包括一能挡住卡片底端的卡片止挡件,
一用于夹持卡片的夹持装置,
一导向架,其具有至少一个导向件与滑架接触,用于将滑架平行于导向架移动,
一传送驱动装置,用于将夹持卡片的滑架沿着导向件相对于打印装置移动,
夹持装置,其由至少一个用于夹持卡片的夹持件构成,每一个夹持件由位于导向架上的一固定夹持件和一位于卡片夹持杆上的移动夹持件构成,卡片夹持杆可转动地安装在滑架上,并能在夹持卡片的方向上被推动,
传送驱动装置包括一步进电机,用其作为动力源,
一沿滑架移动方向安装的定时带,
卡片传动驱动销,其与卡片夹持杆相连,用于借助卡片夹持杆来移动滑架,
其特征在于,用放置在滑架运动范围内的一检测器检测滑架的基准位置。
限制滑架移动范围的止挡件设置在导向架上,以使滑架的运动被限制并由止挡件挡住时,卡片夹持杆借助于卡片传送驱动销转动,以释放移动夹持件的压力。
此外,导向件沿平行于滑架移动的方向设置在导向架上,
一接合件设置在滑架上,其沿导向件运行,
并设置有一滑架压力杆,其在通过滑架运动的范围使接合件作用在导向件上,
其结构为使卡片止挡件是可移动的,并在几乎垂直于运动的方向上保持住。
传送驱动装置由一齿轮系统构成,该齿轮系统包括一在滑架上的齿条及与该齿条啮合的齿轮,并且该齿轮系统只能在一个方向转动,
沿一个方向推动滑架的弹簧,
因此,当滑架由齿轮系统驱动到规定的位置后,滑架借助于弹簧返回。
齿轮系统的转动通过能在打印机的驱动轴上转动的离合齿轮来控制,
一离合器弹簧,其一端与离合器齿轮相连,另一端与齿轮系统相连,
包括一操作板的触发电磁铁,用于与离合器齿轮相接合,停止齿轮系统的旋转。
另外,该打印机还进一步包括一设置在齿轮系统上的凸轮,其特征在于,卡片夹持杆被设置成能与该凸轮接触,以便能够通过选择齿轮系统的旋转角度来控制夹持装置的打开与关闭。
另外,该打印机还包括一柔性导引件,其一端与导向架连接,其自由端位于滑架与导向架之间,其随着滑架的移动而打开和关闭,当滑架位于打印装置的最远点时,该自由端打开,以导引卡片纸。
在以上所述的本发明的打印机中,待打印的卡片被放进沿导向架移动的滑架上,使记录媒介,即卡片夹持在滑架上相对于打印装置移动。将压力施加给卡片的卡片夹持杆根据滑架的位置转动,因此有两个滑架位置:卡片夹持杆旋转,卡片能被放入或取出的位置;卡片夹持杆施加压力以夹持住卡片的位置。因此,可以靠简单地控制滑架的位置,使卡片被夹持着移动,释放时能装入或取出。
由于还设置有由打印系统驱动的驱动轴,离合器机构,操纵离合器的触发电磁铁,及由离合器驱动的凸轮和齿轮,驱动扭矩可以有选择地施加,以驱动设置在滑架上的齿条,并由此使滑架移动,滑架被推向待用位置,以便由弹簧复位。卡片夹持杆通过由触发电磁铁控制的凸轮而转动,使卡片能被设置或取出,同时也能保持在打印机中。
图1是按照本发明第一实施例的打印机的立体图,
图2是显示安装在打印机上的本发明第一实施例的卡片传送机构位置的立体图,
图3是显示卡片传送机构外形的立体图,
图4用于展示卡片传送的动力传输系统,
图5是卡片传送机构及卡片传送机构的卡片夹持机构的立体图,
图6是显示夹住一卡片时的卡片压力系统的侧视图,
图7是显示当卡片可以插入时卡片压力系统的侧视图,
图8是将卡片传送机构保持在导轨架上的装置的局部放大顶视图,
图9是图8的前视图,
图10是用于检测第一实施例的卡片传送机构位置的位置检测装置的局部立体图,
图11是按照本发明第一实施例的打印机构总的配置的方框图,
图12显示了从图3的背后看的另一可替换实施例的立体图,
图13和图14是展示卡片夹持操作的侧断面图。
图15是将第二实施例中的电机驱动力转换成承载驱动带系统的装置的立体图,
图16是按照本发明第二实施例卡片传送机构及其在打印机中的位置的立体图,
图17是按照本发明第二实施例的卡片传送机构的动力传输机构的立体图,
图18是卡片传送机构的后部视图,用于展示第二实施例中的滑动驱动,
图19是第二实施例中的滑动驱动齿轮轴离合机构的前视图,
图20用于展示第二实施例中的齿轮齿条机构,
图21用于展示第二实施例中卡片传送选择的制动机构,
图22是在将卡片夹持在卡片夹持杆的非检测位置时,按照第二实施例的卡片压力系统的侧视图,
图23是在卡片夹持杆所检测的位置卡片可以插入时卡片压力系统的侧视图,
图24是按照本发明第二实施例的卡片打印及卡片传送定时的图表,
图25是按照本发明第二实施例的打印机的总的配置的方框图,
图26是将本发明的卡片传送机构设置成能插入卡片的操作的流程图,
图27展示了作用在第二实施例中的滑块上的力之间的关系,
图28是第二实施例的卡片传送机构的外部立体图,
图29是第二实施例的卡片传送机构后部的外形立体图,
图30是第一实施例的卡片传送机构从后部看的外形立体图,
图31是第一现有技术实例的卡片供给机构的侧视图,
图32是第二现有技术实例的侧视图。
以下描述本发明的最佳实施例。
下面将参照图1到11和图30来描述本发明打印机的第一实施例。图1是本发明打印机的立体图,图30是从后面来看的卡片传送机构外形立体图。
图1所示的是销售点打印机类型的打印机,其可以打印发票纸和新闻纸(Journal paper)。该打印机可以设计成装备有将在以下详细描述的卡片传送机构。在这种情况下,该打印机也可以同时打印卡片一类的打印介质或从上述的辊纸中选择打印纸打印。由于除了卡片传送以外的打印机的其它机构几乎与公知的打印机相同,因而在这里不再叙述。
电机1根据电信号产生驱动力,借助于齿轮组驱动承载驱动带系4转动。安装打印头2的托架与承载驱动带系4相接触,并在垂直于辊纸输送的方向被驱动。
图2是显示安装在打印机中的本发明第一实施例的卡片传送机构位置的立体图。卡片传送机构由卡片传送的动力传输系统,卡片传送系统,卡片夹持系统和卡片传送位置检测系统构成,卡片传送机构由导向架5支撑。导向架5包括用于驱动滑架8平行于导向架移动的导引件5C,其位于垂直于滑架8运行的方向上。卡片传送机构位于打印头2的下部,其用螺栓固定到打印机主框架上。
图3是卡片传送机构的外形结构立体图,图4用于展示卡片传送的动力传输系统。卡片传送电机6是用于产生卡片传送力的步进电机,其可以在正,反两个方向驱动。卡片传送电机6的轴的旋转通过卡片传送力的传送齿轮组10而传送到皮带驱动轮11上,再传到卡片传送带7上。卡片传送带7为定时带,其上附加有卡片传送驱动销13,该传送带7以与滑架8的运行方向相同的方向安装在皮带驱动轮11及皮带惰轮12上。
用于阻挡卡片底端的卡片止挡件8e设置在滑架8上,以便与附加到卡片传送带7上的卡片传送驱动销13相连,并由此与卡片传送带7成为一体而被驱动。滑架位置检测器9是用于检测滑架位置的光传导传感器。
图5是卡片传送机构的卡片夹持机构的立体图。卡片夹持杆14与卡片传送驱动销13相连,并可旋转地安装在滑架8上。卡片夹持弹簧15是转力螺旋弹簧,其一个臂与滑架8相连,另一个臂与夹持杆14相连,将卡片夹持杆14压向滑架8。卡片压力橡胶A16设置在滑架8上作为卡片夹持件的一个固定的部件,卡片压力橡胶B17设置在卡片夹持杆14上作为卡片夹持件的一个移动部件。卡片检测器T18是用于检测在卡片取出/装入开口处旋转到打印机主框架上的卡片100的光传导检测器(Light-transmitting phone detector)。卡片检测器B19与卡片检测器T18相同,其可以被选择安装在卡片检测器T18的下面。
图6是当夹持住卡片100时显示卡片夹持系统的侧视图,图7是显示在等待插入卡片100时卡片夹持系统的侧视图,图8是用于将卡片传送机构安装在导向架上的装置的局部放大顶视图,图9是图8的正视图。
滑架导杆20的两侧与导向架5铰接。滑架导引弹簧21用张力安装在滑架导杆20与导向架5之间,并在滑架8的邻接段上给导向架5的导引部分5C施加压力。皮带拉杆22放置在给卡片传送带7施加张力的位置处。在滑架8的两侧形成的导槽8C可滑动地与导向架5接合,盖住导向架5,以使滑架8能沿导向架5滑动。
借助于滑架压力弹簧21的作用,滑架8接合段的滑动部分8d通过滑架压力杆20而推向导向架5的导向部分,因此,滑架8被安装在导向架5上不能摆动,并能使其在整个运动中保持几乎与卡片的移动方向相垂直的方向。值得注意的是,导向部分,即导向架5的滑动部分及邻接部分20a,也即滑架压杆20的滑动部分被精整成镜像表面,以减小摩擦系数,由此保证了卡片传送操作。
由于滑架8的接合区是仅在两点(沿着滑动方向的顶部和底部)与导向架5的导向部分接触,其并不在如图9所示的中心区接触,接触点的距离可以是最大的,因而使滑架8能沿着导向架稳定地滑动,防止了滑架8倾斜。滑架8和滑架压力杆20之间也以两点相接触,滑架压力杆20的载荷被设置成在打印中当外力施加到卡片上时足以防止滑架8倾斜。
图10是卡片传送机构的局部立体图。滑架8的起始位置由滑架位置检测器9,即光传导传感器来检测。当在滑架8上形成的滑架位置检测凸台8a阻断了进入到滑架位置检测器9的通道中的光线时,该滑架被检测。
图11是应用本发明第一实施例的打印机构的打印机系统的整个结构配置方框图,其包括一控制电路。在图11中,轮廓线71表示按照以下所述的本发明的打印机构,该打印机构包括打印头2,电机1,卡片传送电机6,用于产生打印头2定时打印的定时脉冲,用于检测打印头2的位置并产生一信号的复位脉冲发生器R52和复位脉冲发生器J53,滑架位置检测器9,卡片检测器T18和卡片检测器B19,以上每一个部分都由相同数字的轮廓线表示。
轮廓线71以外的件构成本实施例打印机构所用的控制电路,对他们的简要说明如下。CPU73与打印头控制电路81,电机控制电路82,卡片传送电机控制电路87,以及接口72,ROM74,和RAM75相连。打印头控制信号76,电机控制信号77,和卡片传送电机控制信号78从CPU73中分别输出给打印头控制电路81,电机控制电路82,和卡片传送电机控制电路87。
在控制电路中有六个信号成形电路与各自的传感器相对应。每一个信号成形电路都将类似的输入信号与某个电位相比较,并输出数字信号。因此,比较器可被用作信号成形电路。定时信号成形电路83形成由定时脉冲发生器51所产生的信号,并给CPU73输出用作为参考信号的信号,用以控制打印头2的动力的供给。复位信号R的成形电路84给CPU73输出由复位脉冲发生器R52产生的复位信号R,以显示在托架3移动到待命位置时打印操作可以进行。当托架3移动到待命位置时,复位信号J的成形电路85给CPU73输出由复位脉冲发生器J53产生的复位信号J,CPU73显示打印可以进行。在这里并没有详细地描述复位脉冲发生器J53或R52的例子,但安装在托架移动通道两侧的光阻断器和装配到托架上的相应的阻断板可被用于复位脉冲发生器。
滑架位置检测信号的成形电路86成形来自滑架位置检测器9的信号,以产生判断是否滑架8在待命位置(即,是否卡片可以插入或可以调整)所需要的滑架位置检测信号,并将其输出给CPU73,卡片检测信号T的成形电路88形成一由卡片检测器T18所发出的信号,以将卡片检测信号T输出给CPU73,用于判断是否在卡片夹持器上有卡片(即,是否卡片被放入,是否卡片被取出)。卡片检测信号B的成形电路89形成来自卡片检测器B19的信号,以将卡片检测信号B输出给CPU73,用于判断卡片是否被插入。
以下将描述本发明第一实施例的卡片传送机构。首先描述达到卡片可以插入状态的操作。
此后所描述的预置操作首先是要在接近电源的状态下进行。该程序开始由CPU73根据滑架位置检测信号的成形电路86(图11)决定滑架位置检测器9是否已经检测了滑架8(见图10)的滑架位置检测凸台8a。当该凸台8a被检测时,卡片传送电机6(图4)被反时针方向驱动,以向下移动卡片传送驱动销13,由此将滑架8和卡片夹持杆14向下移动到滑架8没有被检测器检测的位置。这是由于卡片夹持杆14的接合件14a与卡片传送驱动销13相接触引起的。如果在接通电源时滑架8处于非检测的位置,该操作可被省略。
此时,卡片压力橡胶A16压向卡片压力橡胶B17,即,卡片夹持件被合上,如图6所示。然后,卡片传送电机6(图4)顺时针方向被驱动,以向上移动滑架,随着滑架8进入其被检测的位置,引起滑架位置检测凸台8a阻断滑架位置检测器9的光线。然后靠驱动卡片传送电机6一个预定的步距数,用于与导向架5接合的滑架8的接合区8b(图10)与导向架5的接合区5a相接合,滑架8被停止。
然后启动电机,与卡片传送带7相连的卡片传送驱动销13向上推动卡片夹持杆14,使卡片夹持杆14克服卡片压力弹簧15的张力在连接销轴14b上旋转。
当卡片夹持杆14转动时,紧固到卡片夹持杆14上的卡片压力橡胶B17与设置在滑架8上的卡片压力橡胶A16相分离,由此导致能使卡片100插入的打开状态(图7所示)。为了保持这种打开状态,应保持对卡片传送电机6的电流供给。
以下将描述在卡片100沿着导向架的卡片导轨5b(图6)被插入之后的卡片夹持操作,卡片加载操作,卡片传送和打印操作,及卡片释放操作。
首先描述卡片夹持操作。当卡片100被插入并停靠在打印机内的滑架8上时,卡片检测器T18(图5)检测所插入的卡片100,并且卡片检测信号T成形电路88(图11)向CPU73输出该信号,然后CPU73确认已经准备好进行卡片打印。
由此,CPU73向卡片传送的电机控制电路87输出卡片传送电机控制信号78,以反时针方向驱动卡片传送电机6(图4)。一旦连接到卡片传送带7上的卡片传送驱动销13向下移动到规定的位置,卡片夹持杆14向上转动的因素被排除。结果,卡片夹持杆14在卡片压力弹簧15的作用下往回转动,使卡片夹持杆14上的卡片压力橡胶B17将卡片100压向滑架8上的卡片压力橡胶A16。由此,卡片100被保持在卡片压力橡胶B17和卡片压力橡胶A16之间,如图6所示。
在夹持住卡片100时,由于卡片传送电机6继续反时针方向驱动,卡片传送驱动销13将滑架8向下移动,滑架位置检测凸台8a随着滑架8移动,以使随着滑架8移动到其非检测位置,滑架位置检测器9的光束不再被切断(图10)。卡片100随着滑架8移动到最上线可以进行打印的位置,这是借助于卡片传送电机6旋转对于移动到打印位置的距离所需要的步距加上通过卡片传送驱动销13所规定数量的步距M来完成的。
在这里所规定的步距M的数量是吸收动力传输系统的反冲,即卡片传送力传输齿轮系统10的反冲所需要的步距数量,当卡片传送电机6的旋转方向是可逆转时,这种反冲是明显的。如果可选择安装的卡片检测器B19放置在如图5所示的下部位置,当卡片被拉进打印机时,其将阻断卡片检测器B19的光线。卡片检测信号B的成形电路89(图11)因此将向CPU73输出信号,使CPU73能够确认卡片100是否仍然被滑架8和卡片夹持杆14所保持。
以下将叙述卡片打印操作以及卡片传送操作。
当完成了将卡片拉入打印机的操作之后,顺时针方向驱动卡片传送电机6(图4)M个步距,以吸收动力传输系统的反冲,并在此后保持给卡片传送电机6的电流供给,以按现状保持卡片传送机构。值得注意的是,可以用调节皮带张紧杆22(图9)来减少卡片传送带7的松驰,以减少反冲。在这种状态下,通过由CPU73(图11)所控制的打印头控制电路81来实施打印。在打印完前行后,滑架8和卡片100前进到下一个打印位置。请注意卡片前进一个步距被设计成打印头的1/N(N为自然数)垂直点距。这就使得打印在线与线之间没有任何间隙的图像成为可能。数字N通过考虑电机的相矩和载荷而决定。重复以上的顺序可以进行多行打印。还需指出,由于滑架8的卡片止挡件可以移动到非常接近于打印头2,所以打印到卡片100的底边是可能的。
当所有的打印都完成时,进行卡片可以插入状态的操作,即如上所述的操作卡片夹持杆14以打开卡片压力橡胶A16和卡片压力橡胶B17的操作。然后将夹持电流供给到卡片传送电机6上,使卡片能被取出,在卡片可以插入的状态停止操作。需要指出的是,当所有要打印到卡片100上的数据被写入RAM75中时,可以从底行打印卡片100,就像向下拉动卡片进入打印机一样。
在如上所述的本发明的第一实施例中,只应用卡片传送电机的驱动力就可以容易地进行卡片夹持操作,卡片加载操作,卡片传送操作,和卡片释放操作。此外,由于整个机构安装在导向架上,很容易获得卡片传送装置,由此使打印者很容易选择装备卡片打印功能。
在该实施例中,卡片传送驱动销13与卡片夹持杆14相接触,使得在保持供给卡片传送电机6动力时滑架8在其停止区8b处接触导向架,卡片传送驱动销13使卡片夹持杆14旋转到能使卡片100插入的位置。然而,本发明并不受该实施例的限制,涉及到卡片夹持杆的这些机构和操作可以以此后所描述的可替换的实施例加以改进。
图12显示了从图3的后部看的可替换实施例的立体图。杆突出件5c在导向架5上形成以便在卡片夹持杆通过杆驱动突起5c时推动卡片夹持杆14在铰接处14b上旋转。因13和14是围绕着杆驱动突起5c的侧剖面图,展示了用以上所述机构实施的卡片夹持操作。在图13中,卡片夹持杆14被卡片压力弹簧15驱使旋转CW,以将压力像胶17压向压力橡胶16,并将卡片100保持住。
当滑架8由卡片传送驱动销13向上移动时,卡片夹持杆14的斜杆14a靠在杆驱动突起5c上。然后倾斜区14a开始在杆驱动突起5c上滑动,由此使卡片夹持杆14逆时针方向转动,并使卡片压力橡胶逐渐分离。如图14所示,当滑架8达到导向架5的最上位置时,卡片夹持机构完全打开,能使卡片装入或取出。
如图14所示,由于倾斜区14a不再靠在杆驱动突起5c上,并且卡片夹持杆完全地搭在该突起的平面段上,卡片夹持杆14并不接受任何力以沿着导向架5向上或向下移动。因此,施加到卡片传送电机6上用以保持准备装入卡片状态的夹持电流能被切断,由此减少了能量消耗和热量的产生。
以下将参照图15到图29及图1来详细叙述本发明打印机的第二个实施例。图1是打印机的立体图,第二实施例的卡片传送机构可以像在上述第一实施例中所叙述的那样安装在该打印机中。
图15是将第二实施例中的电机1的驱动力转换给承载驱动带系4的立体图。
电机1通过主传送齿轮组106和与电机的轴(未显示在附图中)连接的电机齿轮来使承载驱动轮105转动,以驱动承载驱动皮带系4。电机1也驱动纸张传送齿轮组108,其可选择地将电机扭矩转换给用于供给辊纸进行打印的辊纸传送机构(未显示在附图中)。主传送转换齿轮107是由主转换齿轮组106所构成的齿轮之一,其由在三个方向上突出的三个凸起107a构成。主传送转换齿轮107起将驱动力传送给卡片传送机构的作用。
图16是按照本发明第二个实施例的卡片传送机构及其在打印机中的位置的立体图。图28是该卡片传送机构的外部立体图,图29是从该卡片传送机构的后部看的外部立体图。
该卡片传送机构由卡片传送动力传输系统,卡片传送系统,卡片压力系统,和一卡片夹持杆位置检测系统构成。导向架A111支承卡片传送动力传输系统,卡片传送系统,卡片压力系统和卡片夹持杆位置检测系统。卡片传送动力传输齿轮112在一侧上有三个孔,用于与主传送转换齿轮107的三个凸起107a相接合,在另一侧有一个齿轮,卡片导轨118是一个类似于簧板的柔性件,其设置在导向架A111上,用以导引待打印的卡片。
图17恰好示出了动力传输机构与本发明第二实施例的卡片传送机构相连。滑架驱动齿轮轴113将动力传送给卡片传送机构。动力传输弹簧114是一个绕着滑架驱动齿轮轴113卷绕的弹簧离合器;当来自滑架驱动齿轮轴113中的过载施加到驱动系统下游时,动力传输弹簧114被弯曲成升高状,并被调节成打滑状,卡片传送转换齿轮115在滑架驱动齿轮轴113上打滑转动。该转换齿轮115包括用于与动力传输弹簧114的已升高的部分相接合的孔。卡片传送动力传输齿轮组116减少了卡片传送动力传输齿轮112的旋转速度,并将该驱动力转换给卡片传送转换齿轮115。
图18是从卡片传送机构后部看的示图,用于展示滑架是如何被驱动的。图19是滑架驱动齿轮轴113的离合机构的前视图。图20是用于展示设置在滑架驱动齿轮轴113上的小齿轮及滑架上的齿条机构。图21用于展示卡片传送选择的制动机构。
将滑架A121安装成能沿平行于模制的塑料导向架A111移动,滑架包括止挡卡片100底端的卡片止挡件121d。滑架A121进一步包括一齿条,其中首先啮合的顶齿121a在宽度方向与其它的齿121b相偏移。滑架A121既起卡片止挡件的作用,也用于卡片传送。
滑架驱动弹簧122是与滑架驱动齿轮轴113相配合的弹性离合压力件。滑架驱动弹簧122的两端可以被弯曲成从滑架驱动齿轮轴113中升高,滑架驱动棘轮123的棘齿绕着棘轮的外周均匀分布,滑架驱动棘轮123与滑架驱动弹簧122的一个抬高端接触,滑架驱动齿轮124装配在滑架驱动弹簧122上并可在其上旋转,并与滑架驱动弹簧122的另一抬高端相接触。滑架驱动齿轮124包括在其外周上用于与滑架A121的齿条上的顶齿121a相啮合的齿124a,用于与另一些齿121b相啮合的齿124c及不规则四边形的凸轮124b,如图22和23所示。
卡片传送电磁铁125根据电信号在其芯部产生吸力(未显示在附图中),滑架驱动触发板126的一端与滑架驱动棘轮123相接触,其所设置的位置能够通过供给卡片传送电磁铁125电流来释放所述的接触。吸力片簧127与滑架驱动触发板126的另一端相连,使得当电流没有供给到卡片传送电磁铁125上时,滑架驱动触发板126的第一端与滑架驱动棘轮123的爪相接触。
滑架复位弹簧A128在一端与导向架A111相连,在另一端与滑架A121相连,用以将力施加给滑架A121,使其返回到并保持在向下的待用位置。滑架复位弹簧B129具有与滑架复位弹簧A128相同的功能。因此,由于滑架复位弹簧A128和滑架复位弹簧B129在左、右侧平衡设置,所以滑架A121可以在导向架A111上平滑移动。
图22和23用于展示卡片压力系统和卡片夹持杆位置检测系统。图22是在夹持住卡片但并未检测卡片夹持杆时,按照本实施例的卡片压力系统侧视图。图23显示了当卡片能够插入并且卡片夹持杆被检测时的卡片压力系统。
卡片夹持杆A131旋转地安装在滑架A121上,卡片压力橡胶C133设置在卡片夹持杆A131上起移动夹持杆的作用,以使与在滑架A121的左、右侧形成的固定夹持件121C一起作用的夹持卡片100,固定夹持件分别设置在卡片压力橡胶C133的相对侧。卡片夹持杆A131还包括臂A131a,其被设置在与滑架驱动齿轮124上的不规则四边形凸轮124b相接触的位置上,还包括检测杆131c,其操纵卡片夹持杆位置检测器141。
卡片压力弹簧A132是施加压力用以夹持卡片100的扭矩螺旋弹簧,卡片夹持杆位置检测器141是固定到导向架A111上的机械开关,其包括用于与卡片夹持杆A131的检测杆131c相接触的杆141a。当杆141a顺时针方向旋转时(见图),卡片夹持杆位置检测器141输出一个低电位(Low Lever)信号;当杆141a不被驱动到右侧时,换句话说,当杆被施加力向左移时,卡片夹持杆位置检测器141输出一个高电位(High Lever)信号。需要指出的是,卡片夹持杆位置检测器141可以是光检测器,其被设置在能由卡片夹持杆A131来中断其光线,以便进行位置检测的位置。
卡片检测器T18可以选择光传导检测器,将其设置在卡片插入口处,用以在卡片插入时输出一个信号。卡片检测器B19设置在滑架A121的卡片止挡件附近,其与卡片检测器T18的作用相同。
图24是在本发明第二个实施例中的卡片打印定时和卡片传定时的定时图。电机驱动信号151用于控制驱动电机1。定时信号152是由与电机1同步旋转的定时脉冲发生器51(未显示在附图中)所产生的成形的输出信号,用于决定打印头2的驱动定时。复位信号R153是由复位脉冲发生器R52(未显示在附图中)所产生的成形的输出信号,复位脉冲发生器R52是设置在主框架的发票纸侧的光检测器,用于在托架3到达接收侧上的原来位置时输出一个信号。复位信号J159是由复位脉冲发生器J53(未显示在附图中)产生的成形的输出信号,该发生器J53(未显示在附图中)产生的成形的输出信号,该发生器J53是设置在主框架的新闻纸侧的光检测器,用于在托架3到达在新闻纸侧的原来位置时输出一个信号。打印区信号154显示在可以打印期间的定时。
卡片供给信号155用于驱动在制动系统中的卡片传送电磁铁125(图21),以便可选择地执行卡片传送。卡片夹持杆位置检测信号由卡片夹持杆位置检测器141以一个低电位输出,在该状态下,卡片夹持杆位置被检测(卡片能够插入的状态)。
卡片检测信号B156是由卡片检测器B19(图23)所产生的输出信号,其在卡片没有装入打印机中时用高电位输出卡片信号B156,在卡片装入打印机时输出低电位信号。卡片检测信号T158是卡片检测器T18(图23)的输出信号,当没有卡片装入时其输出高电位信号,当卡片装入打印机时输出低电位信号,该操作与卡片检测器B19的操作相同。
图25是应用本发明第二个实施例的卡片传送机构的打印机整个配置方框图。在图25中,轮廓线171代表如上所述的本发明的打印机构,该打印机构包括打印头2,电机1,卡片传送电磁铁125,定时脉冲发生器51,卡片夹持杆位置检测器141,复位脉冲发生器R52,复位脉冲发生器J53,卡片检测器T18,和卡片检测器B19,每一个构件都由相同数字的轮廓线所表示。
CPU73与打印头控制电路81,电机控制电路82,卡片传送电磁铁控制电路181及接口72,ROM74,和RAM75相连。打印头控制信号76,电机控制信号77和卡片传送电磁铁控制信号181分别从CPU73输出到打印头控制电路81,电机控制电路82和卡片传送电磁铁控制电路181中。
定时信号成形电路83形成由定时脉冲发生器51产生的信号,并给CPU73输出定时信号152,其用作为基准信号控制供给到打印头2的动力。复位信号R的成形电路84供给CPU73复位信号R153,该信号由复位脉冲发生器R52产生,其显示当托架3移动到打印机的准备打印的位置时能够打印的状态。复位信号J的成形电路85将复位信号J159供给CPU73,该信号由复位脉冲发生器J153产生,显示当托架3移动到打印机准备打印位置时可能打印的状态。
卡片夹持杆位置检测信号的成形电路180给CPU73供给卡片夹持杆位置检测器信号157,该信号需要判断是否卡片处于待打印位置(即,是否卡片可以插入)。卡片信号T的成形电路88将卡片检测器T88所产生的卡片信号T158输出给CPU73,使CPU73能够判断卡片是否被插入,或卡片是否被取出。卡片检测信号B的成形电路89成形并向CPU73输出由卡片检测器B19传送来的卡片检测信号B156,使CPU73能够判断是否卡片被插入。
图26是本实施例的卡片传送机构设置成卡片能够插入的操作流程图。设置顺序将在以后详细描述。
如图23所示,滑架驱动齿轮124的不规则四边形凸轮124b将卡片夹持杆A131抬高,使其逆时针方向转动,由此打开滑架A121的左、右侧上的固定夹持件121c和卡片夹持杆A131的卡片压力橡胶A133之间的间隙。这就是卡片可以插入的状态。因为显示卡片夹持杆A131旋转位置的检测杆131C旋转并托住卡片夹持杆位置检测器141的杆141a,所以可以从卡片夹持杆位置检测器141中输出位置检测信号157,并保持呈现卡片可以插入的电位。
然后,当卡片100沿着导向架A111和卡片导引件118被插入时,卡片在滑架A121与卡片夹持杆A131的臂B131b之间被导引。卡片100的侧边由此阻挡了卡片检测器B19的光束,该光束是位于卡片100的插入通道中的滑架A121的下部等待位置的。这就使得从卡片检测器B19所输出的信号B156(图24)变成低电位信号。卡片检测信号T158进行同样的变化。
因此,卡片检测信号B156通过卡片检测信号B的成形电路89(图25)输入给CPU73,使CPU73通过电机控制电路82用高电位将电机驱动信号151(图24)输出给驱动电机1。由此,电机1开始旋转,驱动主传送齿轮组106和纸张传送齿轮组108(图15),主传送转换齿轮107,卡片传送动力传输齿轮112,卡片传送动力传输齿轮组116,卡片传送转换齿轮115,和滑架驱动齿轮轴113(图17)。
如图21所示,滑架驱动棘轮123的旋转由滑架驱动触发板126来停止。因此,由于在离合系统中的滑架驱动弹簧122松弛,滑架驱动齿轮轴113的转动并不转换给滑架驱动齿轮124,所以滑轮驱动齿轮并不转动。
其次,来自CPU73(图25)的定时信号152通过卡片传送电磁铁控制电路181施加到卡片传送电磁铁125上,该信号152仅用于同期T1[卡片供给信号155(图24)的低电信期(用CA表示)]。因此,滑架驱动触发板126沿箭头方向被拉动,卡片传送电磁铁125克服了引力螺旋弹簧127(attrdction coil spring)的张力(图21),释放了与滑架驱动棘轮123的接触,使滑架驱动棘轮123与滑架驱动齿轮轴113一起转动。
因此,滑架驱动弹簧122在滑架驱动齿轮轴113的作用下拉紧,滑架驱动齿轮124与滑架驱动齿轮轴113一起转动。因为只在周期T1期间给卡片传送电磁铁125施加电流,当停止给卡片传送电磁铁125供给电流时,由于张力螺旋弹簧127的作用,使滑架驱动触发板126返回,由此使滑架驱动触发板126与滑架驱动棘轮123的下一个爪相啮合,阻止了滑架驱动棘轮123在下一个爪上旋转。因此,滑架驱动齿轮124(图23)的不规则四边形凸轮124b沿箭头方向转动,卡片夹持杆A131顺时针方向转动,并借助于卡片压力弹簧A132的作用,用卡片压力橡胶C133将卡片保持住。同时,卡片夹持杆位置检测器141的杆141a和卡片夹持杆A131的检测杆的检测杆131c相分离,卡片夹持杆位置检测信号157(图24)变成高电位,卡片被牢固地保持住,使其能够打印。
以下叙述打印和卡片传送操作。
由于电机1进一步被驱动,分别从复位脉冲发生器R52或J53(未显示在附图中)所输出的复位信号R153或J159(图24)被用来确认托架3的原来位置。当显示前行可以打印的打印区信号154是实施打印的有效信号时,CPU73给打印头控制电路81输出打印指令。需要指出的是,打印区信号154是由与复位信号同步的逻辑电路产生的。
在打印了一行后,当卡片供给信号155(图24)是与CF1所示相类似的低电位,且电流被施加到卡片传送电磁铁125中时,滑架驱动棘轮123前进一个棘爪,滑架驱动齿轮124被前进到供给卡片到下一行。由此,通过滑架A121的齿条与滑架驱动齿轮124的齿相啮合,使滑架A121前进一个打印行,从而也使卡片前进一个打印行。
本实施例显示了六行打印结构。可打印的行数由打印间隙的量来决定。以上所述的打印/卡片传送操作对于周期CF1~CF5被重复五次,以便打印六行。
当已经打完了最后一行时,卡片已经前进到了顶部位置,因此,电机驱动信号151的停止期T2应被设置成足够长,以能取出卡片。如果设置有卡片检测器T18(其是可以选择的检测器),取出卡片可以由卡片信号T158的高电位来检测,由此省略了设置停止期T2。
需要指出的是,由于滑架A121与为滑架A121导向的导向架11之间存在间隙,所以在卡片打印期间滑架A121可以潜在地以该间隙的量摆动,引起打印位置不稳定,打印质量降低。图27所示的机构防止了这种现象。
参看图27,当滑架驱动齿轮124动作使滑架A121向上移动时,滑架复位弹簧A128和B129克服作用在滑架A121上的力F,滑架复位弹簧A128在距离L1处被拉伸加载fa,滑架复位弹簧B129在距离L2处被拉伸成加载fb。需要指出的是,在点O处施加的力矩M(=faL1-fbL2)增加,使滑架A121总是向一侧倾斜,由此防止了滑架A121在打印时摆动。在该实施例中,fa>fb,且L1>L2。
下面叙述滑架A121的复位操作和卡片夹持杆A131的打开操作。在取出卡片后,电机驱动信号151(图24)随即被设置成高电位,电机1被驱动,当滑架驱动齿轮124由卡片供给信号155(图24中用SF表示)的低电位信号所驱动时,滑架驱动齿轮124(图20)的最后一个齿与滑架A121的齿条脱离啮合,滑架A121通过滑架复位弹簧A128和B129的作用向下移动到原来的位置。卡片供给信号155的等候期T3(更精确地为T3-T1,见图24)被设置成比滑架A121到达原来位置所需要的时间长。
之后,当滑架驱动齿轮124通过输入卡片供给信号155(图24)的低电位而被驱动时,滑架驱动齿轮124的不规则四边形凸轮124b推动打开卡片夹持杆A131,卡片夹持杆A131的检测杆131c同时地启动卡片夹持杆位置检测器141的杆141a,用低电位输出卡片夹持杆位置检测信号157(图24),卡片可以被插入。上述三个步骤,即卡片夹持步骤,卡片打印转换步骤和复位步骤完成了一个循环。
以下将按照图26的流程图详细地叙述当接通打印机电源时,在卡片传送机构中的卡片夹持杆A131的设置操作。
需要指出的是,在图26的流程图中,在步骤205,207,210和214中的(TC)显示定时信号计算器的计算值,该计算器在本实施例中是自由计算器的类型;T3和T1是卡片供给信号155在能使滑架驱动齿轮124旋转的低位时,在各个周期内待计算的定时信号155的数值;步骤218中的N是一个循环的卡片传送信号操作数值减1,因为卡片传送机构是一个循环机构,所有的状态都通过改变它的状态和状态的数值减1一样多来显现。
在接通动力源之后(步骤201),检测低电位的卡片夹持杆位置检测信号状态(步骤202)。如果卡片夹持杆位置检测器信号是低位,则可以装入卡片,打印机进入待命状态(步骤203),直到卡片被插入。
如果卡片夹持杆位置检测器信号不是低电位,则滑架A121和卡片夹持杆A131的臂B131b关闭(图22),卡片不可能插入。因此,下列步骤用于预置打印机来插入卡片。
特别地,电机1被驱动(步骤204),并设置值n=(TC)+3和m=1(步骤205)。需要指出的是,电机1可以在从起动到旋转的定时信号的计数在3内以稳定的速度旋转。然后定时信号被计算(步骤206),直到(TC)=n+T3(m-1)(步骤207)。
当步骤207显现YES时,卡片传送信号被设置成ON(步骤208),电流只供给周期T1(步骤209,210,211)。当m=m+1(步骤212)时,定时信号被计算,直到(TC)=n+T3(m-1)-1为止(步骤213,214)。在这些步骤中,在恢复后滑架A花费T3-T1-1的足够时间去清理。再次检测卡片夹持杆位置检测器信号状态是否是低位。如果步骤215显现YES,可以设置卡片。由于此时待命状态被检测,因此电机被停止(步骤216),打印机准备好直到卡片被装入(步骤217)。如果步骤215显现NO和m-N,程序绕回到步骤206。然而,如果步骤215显现NO和m=N(步骤218),打印机系统一定存在一些问题,电机被停止(步骤219)。
有以上的实施例中,用单一一个低费用的触发系统就可以容易达到夹持卡片和传送卡片及打印准备状态,该触发系统是应用一个电机的动力即驱动纸张传送系统,又驱动支架驱动系统来达到的。所使用的卡片传送机构能够进行简单的安装,并能从打印机系统中拆下。
以上所述的本发明具有下列效果。
设置滑架,导向架和移动驱动装置,卡片可以简单地保持在夹持件之间,并靠移动滑架使卡片前进,其中,滑架包括使卡片的底端靠在其上的卡片停止件和用于夹持卡片夹持机构,导向架包括至少一个导向件与导向架相接触,并沿平行于导向架移动,移动驱动装置用于将夹持卡片的滑架沿着导向架相对于打印机构移动。因此可以可靠地前进多层卡片纸。
此外,由于卡片可以靠简单的移动滑架来前进,卡片传送并不依靠摩擦(摩擦由现有技术使用,其容易变化),因而提供了具有非常精确的供纸控制,高可靠性的打印机。这种高精确性的实际效益用于预打印的卡片纸是特别显著的。
由于卡片由机械力所保持,所以能够消除在现有技术中由于电磁铁和用于夹持卡片的柱塞的超长操作引起的热量,可以长时间进行多行打印。
其也可以减少电力消耗,使其可以应用较小的动力供给,并提高了打印机与能量效率。
通过提供限制滑架在导向架上的移动范围的止挡件,并在滑架的运动由止挡件停止之后借助于卡片夹持在适当位置的移动夹持件,可以在卡片插入开口附近用滑架夹持卡片,因此,它更容易将卡片装入打印机,短的表格纸可以容易的装入,使用打印机更容易。
由于卡片传送机构包括在导向架上的滑架及用于驱动滑架的机构,该卡片传送机构可以被作成一个单一的部件,有助于大大降低打印机系统的费用。由于该部件也可以在最后的打印系统中作为一个可选择的件装入打印机,打印机设计规格可以很容易改变。由于卡片可以靠施加一个信号给单一的机构,以便在当控制步进电机或触发电磁铁时移动滑架,所以控制也极其简单。
因此,本发明具有显著的实际效益。