ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК B41J19/14 

Изобретение относится к области печатающих устройств для вывода информации (принтеров), пишущих машин, телеграфных аппаратов и других печатающих устройств.

Печатающее устройство является основным узлом, преобразующим поступающие в него электрические сигналы в отпечаток точек, из которых синтезируется нужный знак или изображение. Знакосинтезирующая печатающая головка с иглами закреплена на каретке, которая совершает возвратно-поступательное движение вдоль бумагоопорного вала, при этом производится отпечатывание строк на носителе.

Известны конструкции печатающих устройств, в которых каретка и механизм перевода бумаги имеет привод отшаговых электродвигателей.

Данные печатающие устройства потребляют большую электрическую мощность и имеют сложные системы управления шаговыми двигателями.

Известна конструкция печатающего устройства, имеющая привод механизмов от электродвигателя постоянного вращения, в котором реализовано возвратно-поступательное перемещение бумагоопорного вала с помощью зубчатого ремня с укрепленным на нем пальцем и ползуном на каретке (1).

Известно устройство, состоящее из корпуса с укрепленным на нем электродвигателем, непрерывно вращающемся в одном направлении, редуктора для передачи движения на ведущий шкив зубчато-ременной передачи, зубчатого ремня с укрепленным на нем пальцем, каретки с печатающей головкой и с ползуном, скользящим по двум направлениям в корпусе каретки, перпендикулярно основному направлению ее движения и взаимодействующим с пальцем зубчатого ремня, за счет чего обеспечивается движение каретки в обоих направлениях (2).

Данное устройство является наиболее близким и принято за прототип.

Печатающая головка данного устройства обеспечивает печать в обоих направлениях. Печатающая головка приводится в действие под контролем оптического позиционного датчика в виде ленты с метками. Лента проходит вокруг двух дополнительных шкивов, а концы ленты присоединены к каретке через пружину, удерживающую ленту с метками с постоянным натягом. Управление работой печатающей головки осуществляется через гибкие электрические проводники, прикрепленные винтами с одной стороны к корпусу печатающего устройства, а с другой стороны к каретке, причем проводники заключены в кожух, имеющий сложное подвижное соединение с корпусом печатающего устройства и кареткой. На корпусе печатающего устройства установлен бумагоопорный вал с приводом от шагового двигателя.

Передача движения от редуктора на шкив зубчато-ременной передачи через дополнительный зубчатый ремень и два шкива, а также прохождение ленты с метками через два шкива и ее крепление к каретке через пружину создают дополнительную нагрузку на зубчато-ременную передачу и электродвигатель, вследствие чего снижается надежность и значительно увеличивается потребляемая мощность данного печатающего устройства.

Задачей изобретения является снижение потребляемой мощности печатающего устройства, повышение надежности зубчато-ременной передачи при одновременном использовании одного электродвигателя для продвижения бумаги и красящей ленты, а также перемещения каретки с печатающей головкой вдоль строки.

Hа фиг.1 показан вид сверху печатающего устройства; на фиг. 2 вид слева печатающего устройства; на фиг. 3 вид спереди печатающего устройства;на фиг. 4- каретка с печатающей головкой.

Печатающее устройство состоит из корпуса 1 с закрепленными на нем электроприводом 2 (фиг. 1,2), бумагоопорным валом 3 кареткой 4 с печатающей головкой 5, укрепленной на каретке, кассеты с красящей лентой 6
Каретка движется вдоль бумагоопорного вала по направляющим 7, 8 Электродвигатель 9 через пальцевую муфту 10 приводит во вращение диск с пазами 11 жестко закрепленный на валу червяка 12 Червяк 12 сцеплен с червячным колесом 13 на валу которого закреплены эксцентрик переката 14 ведущий шкив зубчато-ременной передачи 15 и зубчатое колесо 16 для выхода через зубчатое колесо 17 и шкив 20 закрепленный на оси 21 выхода на кассету с красящей лентой 6. Ведущий шкив 15 соединен зубчатым ремнем 22 с вторым шкивом 23 на зубчатом ремне 22 жестко закреплен палец 24, который входит в отверстие сухаря 26 скользящего по двум направляющим 26 закрепленным в корпусе каретки 4. С эксцентриком 14 взаимодействует вилка рычага 27 вторым плечом рычаг взаимодействует с собачкой 28 подвижно закрепленной на тяге 29 Собачка 28 имеет вертикальное плечо с отгибкой, на которую может воздействовать шток электромагнита 30 Тяга 29 взаимодействует своим пазом с пальцем рычага 31 который шарнирно укреплен на оси бумагоопорного вала 32 На рычаге 31 шарнирно закреплена собачка 33 взаимодействующая с храповиком 34 жестко закрепленным на оси бумагоопорного вала 32. На корпусе привода печатающего устройства установлен кронштейн 35 с закрепленными в нем свето- и фотодиодами, в щель между которыми входит шторка 36, закрепленная на корпусе каретки 4. Диск с пазами 11 взаимодействуетсо своей парой свето-фотодиодов, закрепленных в корпусе 37 (фиг. 3), в щель которого входят зубья диска, перекрывая или открывая световой поток между фото- и светодиодами. На корпусе каретки 4 закреплен плоский шлейф 38 (фиг. 1, 4) для электрического соединения печатающей головки 5 с разъемом 39 (выходным) (фиг. 1).

Печатающее устройство работает следующим образом: при включении электродвигателя начинает вращаться диск с пазами 11, червяк 12, червячное колесо 13, эксцентрик переката 14 и ведущий шкив зубчато-ременной передачи 15. Диск 11 при своем вращении прерывает световой поток между фото- и светодиодами, закрепленными в корпусе 37, вырабатывая таким образом тактовые импульсы на срабатывание печатающих элементов печатающей головки. Ведущий шкив 15 приводит в движение зубчатый ремень 22 с укрепленным на нем пальцем 24. Палец 24 через сухарь 25 передает движение каретке 4 с печатающей головкой 5.

Таким образом, каретка с печатающей головкой, двигаясь вдоль бумагоопорного вала возвратно-поступательно, совершает "челночное" движение.

Под воздействием эксцентрика 14 через вилку качается постоянно левое плечо рычага 27. При воздействии штока электромагнита 30 на вертикальное плечо собачки 28, ее горизонтальное плечо подставляется под плечо рычага 27, а т. к. собачка закреплена на тяге 29, тяга вместе с собачкой перемещается вправо и воздействует своим пазом на палец рычага 31, поворачивая рычаг 31 с собачкой 33 вокруг оси бумагоопорного вала 32. Собачка 33, взаимодействуя с храповиком 34, осуществляет поворот бумагоопорного вала с бумагой на новую строку.

Каретка 4 с печатающей головкой 5, осуществляя возвратно-поступательное движение, несет на себе шторку 36, которая в левом положении каретки перекрывает щель между фото- и светодиодами кронштейна 35, сигнализируя о положении каретки в начале строки. При движении каретки 4 плоский шлейф 38, закрепленный одним концом на корпусе каретки, а другим концом на корпусе печатающего устройства, сгибается по радиусу у корпуса и скользит по дну кассеты с красящей лентой 6, практически не создавая сопротивления для перемещения каретки 4.

Вместе с червячным колесом 13 на валу шкива 15 внизу вращается зубчатое колесо 16, сцепляющееся с зубчатым колесом 17, имеющим большое число зубьев, при этом на нем закреплен шкив 18, и через второй зубчатый ремень 19 зубчатое колесо 17 вращает шкив 20 и ось выхода на кассету с красящей лентой 21, двигая красящую ленту.

Таким образом, от одного электродвигателя происходит перемещение каретки с печатающей головкой вдоль строки, перемещение бумаги при срабатывании электромагнита переката и непрерывное перемещение красящей ленты в одном направлении вдоль бумагоопорного вала перед печатающей головкой, что одновременно обеспечивает разгрузку зубчато-ременной передачи привода каретки.

Предлагаемое печатающее устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с прототипом:
конструкция оптического позиционного шифратора в прототипе в виде ленты с метками, направленной вокруг двух дополнительных шкивов, соединенных с кареткой и запружиненной дополнительно нагружает зубчато-ременную передачу и требует большой потребляемой мощности на электродвигатель для движения каретки вдоль строки. В заявленном печатающем устройстве тактовый датчик не только нагружает зубчато-ременную передачу, но, кроме того, в отличие от ленты с метками обладает более высокой разрешающей способностью, что позволяет более гибко осуществлять управление печатающими элементами;
использование одного двигателя (вместо двух в прототипе) обеспечивает повышение надежности устройства и снижение потребляемой мощности;
устранение жесткого крепления жгута к каретке разгружают зубчато-ременную передачу, повышает ее надежность и также способствует снижению потребляемой мощности.

Использование: для вывода информации (принтеров), пишущих машин, телеграфных аппаратов и других печатающих устройств. Устройство позволяет использовать один двигатель для продвижения каретки, перемещения бумаги и непрерывного движения красящей ленты. Тактовый датчик, установленный в устройстве, не нагружает зубчато-ременную передачу, что позволяет повысить надежность печатающего устройства и снизить потребляемую мощность. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса с закрепленным на нем электроприводом, бумагоопорным валом, кареткой с печатающей головкой, укрепленной на каретке. На корпусе привода печатающего устройства установлен кронштейн с закрепленными в нем свето- и фотодиодом, в щель между которыми входит шторка, закрепленная на корпусе каретки и определяющая начало строки печати. На оси двигателя установлен диск, пазы которого взаимодействуют со своей парой свето-фотодиодов и осуществляют управление срабатыванием печатающих элементов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Печатающее устройство, содержащее корпус, закрепленный на нем электродвигатель с редуктором, зубчатый ремень, соединяющий ведущий и ведомый шкивы с закрепленным на нем пальцем, подвижно соединенным с кареткой через ползун, выполненный с возможностью перемещения его по направляющим в каретке, бумагоопорный вал для направления удержания и продвижения бумаги, каретку с печатающей головкой, несущей печатающие элементы, укрепленную в корпусе печатающего устройства с возможностью перемещения ее вдоль бумагоопорного вала, и механизм красящей ленты, отличающееся тем, что оно имеет установленный на валу электродвигателя датчик управления печатающими элементами и смонтированный на корпусе датчик начала работы печатающих элементов, причем первый датчик имеет возможность взаимодействия с элементом, кинематически связанным с осью электродвигателя, а второй с элементом, установленным на корпусе каретки, при этом устройство дополнительно снабжено электромагнитом, колесом, закрепленным на валу ведущего шкива, кинематически связанным с ведущим валом механизма красящей ленты, эксцентриком, кинематически связанной с последним посредством рычага тягой с шарнирно закрепленной на ней собачкой, плечо которой установлено с возможностью взаимодействия с штоком электромагнита, и закрепленным на оси бумагоопорного вала храповиком и взаимодействующей с ним дополнительной собачкой, шарнирно соединенной с тягой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики выполнены в виде оптронных пар, при этом элемент, кинематически связанный с осью двигателя, выполнен в виде диска с щелями, а элемент, установленный на корпусе каретки
в виде шторки.