專利名稱：打印機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及打印機，特別是機動車的行駛記錄儀的打印機，具有殼體、打印單元、用于容納有待打印媒質的媒質單元，該媒質單元可以相對于打印單元沿插入方向向運行位置運動，以及反向于插入方向從運行位置運動出來并可以至少部分地從殼體中運動出來。
該類型裝置已經在德國實用新型299 20 901.6中公開，其涉及扁平的、長方六面體形狀的結構形式的行駛記錄儀。熱打印頭和用于輸送帶卷形式的打印媒質的輸送輥可以通過支座從打印裝置的殼體中運動出來而在空間上相互分開。該裝置以這樣的需要為基礎，即可以簡單地、用較少的手動操縱更換或者再裝滿打印媒質，而不一定要操作那些用于打印媒質或打印單元的靈敏的、復雜的輸送單元的機械裝置。
然而，過去證明這種發(fā)明構思的技術實施是有問題的。如果打印媒質的輸送模塊和打印模塊在打開殼體更換打印媒質以及紙卷的時候互相分開，接著又相互連接起來，即使運動的輸送單元位置的改變十分微小，也會對打印結果產生消極的影響。由于輸送單元的運動性所單獨需要的軸承間隙，輸送單元相對于打印單元的位置的精確再現是與輸送單元的可移動的要求相違背的目標。另外，現有技術的缺點和問題由于通用部件公差而增加，而出于經濟利益的考慮，部件的公差已經是不變的。輸送單元明確需要的運動間隙與不變的部件公差相結合，會導致打印質量不可接受的后果。
出于技術狀況的問題和缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種打印機，其容納有待打印媒質的媒質單元可以相對于打印單元運動，同時產生令人信服的質量的打印圖像。
根據本發(fā)明，通過本文開頭所述的類型的打印機達到發(fā)明目的，其中打印單元可以在殼體中運動，配置將打印單元相對媒質單元對準的工具，以便當沿插入方向推進媒質單元的時候，打印單元和媒質單元相互對準。
本發(fā)明解決了現有技術中存在的在相對于打印單元運動的輸送單元的導向裝置中的間隙和公差平衡的問題，本發(fā)明并未采用這樣的構思，即在每一個運動周期之后輸送單元的位置在整個裝置中足夠精確地再現達到優(yōu)良的打印質量。相反，根據本發(fā)明，僅僅使得打印單元相對于帶有媒質單元的支座的足夠精確地定位，其中有可能以相對大的位置公差將這兩種模塊的結合安置在打印機的整體結構中。根據本發(fā)明，這種可能性是因為打印單元可以在打印機的整個構造中運動，并且當媒質單元推入殼體時可以相對媒質單元將打印單元對準。通過這種方式，首次可能在避免支座的導向構件的高成本的低公差的同時，將優(yōu)良的打印質量與舒適地更換打印媒質結合在一臺一般類型的打印機上。
有利的是，媒質單元帶有一個支座，該支座可以相對于打印單元沿插入方向向運行位置運動，以及反向于插入方向從運行位置出來，可以從殼體中至少部分地移動出來。該支座可以用于容納附加的部件，并有利地由堅固的材料組成，該支座在相應的剛性靜態(tài)設計時很大程度上避免了不希望的變形。
為了使打印單元相對于有待打印的媒質總是具有保證良好質量的必要間距，如果殼體中的打印單元可以沿著插入方向以及反向于插入方向移動，則是有利的。另外，移動性的其他自由度即使垂直于插入方向也是有利的，以便打印圖像在媒質上的位置可以利用推入作用校正。另外，有利的是，如果打印單元也具有平移自由度，因此媒質單元相對于打印單元的傾斜位置可以利用推入作用校正。就所說的在殼體中的打印單元的浮動支承而言，與前述自由度相互結合，對于打印質量尤其有益。
在實際實施中，不同的有利的自由度可以有利地借助于至少一個彈性構件獲得，彈性構件用力反向于插入方向向打印單元施壓，因此當推入支座時，該力將打印單元壓向支座。有利的是，一個或者多個彈性構件構造的方式能使得達到多個運動自由度，或者以浮動方式支承打印單元。
本發(fā)明的一種有利的改進方案，打印單元具有第一接觸區(qū)域，殼體具有第二接觸區(qū)域，打印單元借助于彈性構件的力和第一接觸區(qū)域一起沿第二接觸區(qū)域的方向運動，在休止位置，而不是運行位置，第一接觸區(qū)域抵靠在第二接觸區(qū)域上，以這種方式借助于彈性的彈簧部件的力將打印模塊夾緊在彈性構件和第二接觸區(qū)域之間。以根據本發(fā)明的方式借助于彈性構件和接觸區(qū)域的共同作用將打印單元夾緊在殼體中具有這樣的優(yōu)點，即打印單元總是確保在限定的位置，不會在殼體內進行不受控制的運動，以這種方式可以避免打印單元的損壞。
本發(fā)明的另外的實際實施是，支座具有第一接觸面，打印單元具有第二接觸面，第一接觸面和第二接觸面以這樣的方式相互對應，即在支座沿插入方向運動的時候第一接觸面分別成對地與第二接觸面接觸。在本發(fā)明的改進方案中，根據本發(fā)明的優(yōu)點會特別顯現出來，因為功能性部件分別相對于各接觸面的與模塊相關的一次性校準均足以保證打印機令人滿意的工作。另外，相對于支座的導向面，接觸面可以構造成相對小一些，可以使接觸面的低公差制造成本最小化。
為了使打印單元相對支座在接觸面的法向上具有好的位置精確性，而且為了使打印單元相對支座在垂直于接觸面的法向上具有高度的位置精確性，有利的是，如果打印單元具有至少一個第一對中構件以及支座具有與第一對中構件相對應的至少一個第二對中構件，這樣在插入方向上移動支座時，借助于對中構件在運行位置上將支座和打印模塊在殼體中相對彼此在間距方向和/或在垂直于間距方向的至少一個方向上對中。對中構件可以由共同作用的斜的或者錐形面配對組成，或者由與相應的圓錐形的凹座共同起作用的錐體組成。如果對中構件只在垂直于接觸面的法向或者法向運動方向上確保對中的功能，也是有利的。另外，已經證明叉形的對中構件是合適的，其與圓柱體的配合件以這樣的方式相互作用，使得圓柱體的圓周表面被叉形接收裝置的相互面對的側面所引導。
如果固定在支座上的媒質單元具有紙卷的接收裝置以及用于紙卷的紙的輸送單元，打印機有利地系統劃分為固定在可運動支座上的部件以及固定在打印機的其余構件上的部件。
為了支座在操作過程中總是穩(wěn)固地保持在殼體內，有利的是，如果媒質單元或者支座這樣設計，使得通過閉鎖單元在運行位置將其鎖定在殼體中。在鎖定位置上，閉鎖單元將媒質單元保持在殼體內的運行位置上。在去鎖位置上，媒質單元或者支座可以至少部分地從殼體中運動出來。閉鎖單元的可運動部件應該是固定在支座上的支座的組成部分。為了到達或者鎖定到鎖定位置中，鎖定機構所需要的任意一個超行程可以通過根據本發(fā)明的殼體中打印單元的可運動拉線(Verankerung)來有利地補償。
與支座上的可運動部件以鎖定方式相互作用的閉鎖單元的靜止不動的部件有利地固定連接到外殼。媒質單元以這種方式抗沖擊地固定在殼體里。
在本發(fā)明的另一改進方案中，閉鎖單元具有至少兩個保持部件。這種優(yōu)選的靜止不動的保持部件有利地與各個可運動的相應鎖定部件相互作用，比如鎖定部件可以設計為滑動鎖定件、鉤子、可運動的銷釘。保持部件優(yōu)選地對稱布置在媒質單元上和/或者相對彈性構件對稱布置，彈性構件用力反向于插入方向向打印單元施壓。
為了提高運行安全性，有利的是如果可運動部件和傳感器共同作用，傳感器檢測到鎖定位置，在該位置上，媒質單元或者支座和打印單元在間距方向上相互固定，和/或傳感器檢測去鎖位置，其中媒質單元或者支座和打印單元在間距方向上不相互固定。此時，有利的是，如果傳感器與中央控制器相連接，中央控制器通過傳感器查詢鎖定狀態(tài)并據此而報告了運行準備狀態(tài)。
由于在根據本發(fā)明的打印機的優(yōu)選的使用空間內，在惡劣的作業(yè)條件下，在臟的環(huán)境下，也會很快發(fā)生打印機的功能部件的污染，如果在運行位置使得帶有支座和外殼相對于周圍的環(huán)境進行盡可能嚴密的密封，則是有利的。
對于高度上的支承公差和在全自動的連續(xù)生產中所關注的問題有利的是，如果打印機具有至少一個導向裝置，該導向裝置具有至少兩個布置在支座上的第一導向構件和至少兩個與支座上的第一導向構件相應的第二導向構件，這樣支座在沿或者反向于插入方向運動時通過導向裝置被引導，第二導向構件固定在中間連接構件上。由此得出精確確定的導軌之間的間距，對于支座的支承間隙不依賴于其他的部件。因此支座和打印單元的整體也可以在制成的完整裝置之外進行測試。
以下根據附圖對本發(fā)明的特殊實施例進行詳細說明。附圖所示為

圖1、2示出了打印單元和支座的相對運動的不同階段的示意圖，圖3示出了從斜下方看的輸送單元的立體圖，圖4示出了從斜下方看到的打印單元的立體圖，圖5示出了從斜下方看到的打印單元和輸送單元的組合立體圖，圖6示出了從斜上方看到的連接構件和打印單元的組合立體圖，圖7示出了從斜上方看到的輸送單元、打印單元和支座的組合的立體圖，圖8示出了從斜上方看到的輸送單元和支座的立體圖，圖9示出了從斜上方看到的支座和輸送單元和閉鎖單元的部件的分解立體圖，圖10示出了從斜下方看到的輸送單元、打印模塊、支座、側面導向構件和連接構件的組合的分解立體圖，
圖11示出了從斜下方看到的打印單元、輸送單元、支座、兩個側面導向構件和連接構件的組合的立體圖。
圖3至11中的打印機1的圖示中，上述定位方向分別用一個帶有符號O的箭頭來標識。
圖1和2示出的打印機1的示意圖中，媒質單元26用標號26、打印單元4用標號4標識。媒質單元26包括帶有輸送輥43的輸送單元8，該輸送輥圍繞設計成軸31的接收裝置6可旋轉地安裝。有待打印的媒質(未圖示)，優(yōu)選紙卷上的紙，設計為帶盤，安置在圓柱體接收裝置(未圖示)上。帶有輸送輥43和軸31的輸送單元8固定在支座10上。
支座10的組成部分同樣是閉鎖單元17的可以運動的部件18。
支座10可以沿或者逆插入方向運動地安裝在殼體(未圖示)中。支座10可以部分地從殼體(未圖示)中運動出來，以更換媒質。
打印單元4可以沿插入方向11運動地安裝在殼體(未圖示)中。打印單元4具有打印頭5，打印頭有彈力地固定在打印單元4上。彈性構件13背離插入方向11沿輸送單元8和支座10的方向向打印單元4施壓。
打印單元4具有第一對中構件28，其對中接收裝置設計為叉形。打印單元4的第一對中構件28與支座10的輸送單元8上的第二對中構件29相互作用，從而輸送單元8相對于打印單元4和打印頭5的對中作用在間距方向上實現。如果將支座10推入打印機1的殼體(未圖示)中，設計為圓柱體狀的第二對中構件29通過打印單元4上的叉形設計的第一對中構件28的兩個相對的側面之間，如圖2所示。
對支座10施加的力14進行傳遞，通過支座10或者輸送單元8的第一對中構件28上的第二接觸面或者通過打印單元4的第二對中構件29上的第一接觸面，直至彈性構件13，該彈性構件將打印單元4壓向支座10以及輸送單元。以這種方式，進行打印單元4和輸送單元8的相對位置的公差平衡，因為沿插入方向11將打印單元4壓向輸送單元8。同時，兩個部件由于第一對中構件28和第二對中構件29的相互作用沿間距方向相互對準。
在對中構件28、29由于借助于彈性構件13壓緊而相互對準之后，支座10或者輸送單元8、打印單元4的共同運動引起必要的過度偏移以鎖定閉鎖單元17。
圖3示出了輸送單元8的立體圖?；?1具有輸送單元8的輸送輥43的接收裝置42。輸送輥43借助于軸31支承在接收裝置42中。在基座41的側壁45和輸送輥43之間，在輸送輥43的兩側設置有自由部分46、47，圖4中示出的第一對中構件28a、b可以插入該自由部分中。以這種方式，軸31不僅僅用于輸送輥43的安裝，而且自由部分46、47構成了第二對中構件29a、b，它們與打印單元4上的第一對中構件28a、b相互作用。
圖4示出了從斜下方看到的打印單元的立體圖。扁平導線帶48用于驅動打印單元4。如圖5所示，在打印單元4上設置的第一對中構件28a、b與設置在輸送單元8上的第二對中構件29a、b相互作用，這樣，由于打印單元4上的第一對中構件28a、b的叉形構造，對中作用不僅沿間距方向而且沿插入方向11實現，同時軸31上的自由部分46、47的寬度保證了側面導向或者對中。
圖6是連接構件30和打印單元4的組合的立體圖，如圖7所示，該連接構件將側面上設置的第一和第二導向構件19a、19b以嚙合到支座10上的方式連接起來，用于側面導向支座10。可以沿插入方向11可運動安裝的打印單元4借助于一個彈性構件13，即扭桿彈簧60，具有彈性地安裝在連接構件30上。如果第二對中構件29a、b滑入第一對中構件28a、b，就有支座10或輸送單元8的沿插入方向11的繼續(xù)運動，打印單元4被夾緊在彈性構件13和第二對中構件29a、b之間。以這種方式，打印單元4相對于支座10或者輸送單元8在所有的三個空間方向上對準，這樣打印單元4的打印頭5總是相對于媒質(未圖示)精確地對準。
圖8的立體圖顯示了輸送單元8是如何相對支座10設置的。抽屜形式的支座10側面具有第一導向構件19a、19b，其與第二導向構件20a、20b相互作用，以便支座10可以沿插入方向11以及相反于插入方向11的方向從殼體(未圖示)中運動出來，這樣更換媒質可以舒適地進行。第一和第二導向構件19a、19b、20a、20b設計為圓弧形。
圖9是輸送單元8的支座10的分解立體圖，閉鎖單元17的可運動部件18歸屬于支座10。
圖10以分解圖、圖11以簡單的組合的形式示出了包括輸送單元8、打印單元4、支座10、側面導向構件19a、19b、20a、20b和在側面導向構件19a、19b、20a、20b之間的中間連接構件30的整體構造。閉鎖單元17的靜止不動的部件穩(wěn)固地安置到連接構件30上。借助于帶有單面圓錐形孔端的錐形螺母80，將側面安置的導向構件19a、19b、20a、20b固定在連接構件30上，該錐形螺母各自裝入半孔82的圓錐形凸緣81。通過旋入錐形錐母80的螺栓(未圖示)，將裝置固定在殼體壁上，這樣側面導向構件19a、19b、20a、20b和閉鎖單元17夾緊在一起。
權利要求
1.打印機(1)，特別是機動車的行駛記錄儀的打印機(1)，具有殼體、打印單元(4)、用于容納待打印媒質的媒質單元(26)，所述媒質單元(26)可以相對于所述打印單元沿插入方向(11)運動到運行位置，以及反向于所述插入方向(11)從運行位置運動出來并可以至少部分地從所述殼體中運動出來，其特征在于，所述打印單元(4)可以在所述殼體中在運動間隙內運動；設置有將所述打印單元(4)相對所述媒質單元(26)對準的裝置，從而當沿所述插入方向(11)推入所述媒質單元(26)時，所述打印單元(4)和所述媒質單元(26)互相對準。
2.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述媒質單元(26)具有支座(10)，所述支座可以相對于所述打印單元沿插入方向(11)運動到運行位置以及反向于所述插入方向(11)從運行位置出來并且可以至少部分地從所述殼體中運動出來。
3.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印單元(4)可以在所述殼體中沿所述插入方向(11)，以及反向于所述插入方向(11)在基本上水平的運動間隙的范圍內運動。
4.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印單元(4)可以在殼體中橫向于所述插入方向(11)在基本上水平的運動間隙的范圍內運動。
5.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印單元(4)可以在殼體中橫向于所述插入方向(11)在基本上垂直的運動間隙的范圍內運動。
6.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，橫向于所述插入方向(11)的水平的運動間隙總共為0.5mm到1.5mm之間。
7.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，沿著插入方向(11)的水平的運動間隙總共為在0.5mm到1.5mm之間。
8.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，橫向于插入方向(11)的垂直的運動間隙總共為0.2mm到0.5mm之間。
9.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印單元(4)以浮動的方式支撐在所述殼體中。
10.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印機(1)具有至少一個彈性構件(13)，其用力(14)反向于所述插入方向(11)向所述打印單元(4)施壓，這樣，在所述支座被推入時，所述力(14)將所述打印單元(4)壓向所述支座(10)。
11.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述彈性構件(13)以這樣的方式設計，使得當所述媒質單元不在運行位置時，所述彈性構件(13)在所述殼體中將所述打印單元(4)壓向限制運動間隙的擋塊。
12.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印單元(4)具有第一接觸區(qū)域，所述殼體具有第二接觸區(qū)域，所述打印單元(4)借助于所述彈性構件(13)的所述力(14)和所述第一接觸區(qū)域一起沿所述第二接觸區(qū)域的方向運動，在休止位置，而不是所述運行位置，所述第一接觸區(qū)域抵靠在所述第二接觸區(qū)域上，借助于來自彈性構件(13)的力(14)以這種方式將所述打印單元(4)夾緊在彈性構件(13)和第二接觸區(qū)域之間。
13.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述支座具有第一接觸面，所述打印單元(4)具有第二接觸面，所述第一接觸面和所述第二接觸面相互對應，使得在所述支座(10)沿所述插入方向(11)運動的時候，所述第一接觸面與所述第二接觸面分別成對地接觸。
14.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印單元(4)具有至少一個第一對中構件(28)，所述支座(10)具有至少一個與第一對中構件(28)相對應的第二對中構件(29)，從而在所述支座(10)沿所述插入方向(11)運動的時候，所述支座(10)和所述打印單元(4)，借助于所述對中構件(28、29)在運行位置在間距方向上相對彼此對準在所述殼體中，和/或在垂直于間距方向的至少一個方向上使所述支座和所述打印單元對中。
15.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述媒質單元(26)具有用于所述打印媒質特別是紙卷的接收裝置以及用于所述打印媒質特別是紙卷的紙的輸送單元(8)。
16.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，借助于閉鎖單元(17)可以在所述殼體中將所述媒質單元(26)鎖定在運行位置上。
17.根據權利要求16所述的打印機，其特征在于，所述閉鎖單元(17)具有可運動部件(18)，該可運動部件是固定到所述媒質單元(26)上的所述媒質單元(26)的組成部分。
18.根據權利要求16所述的打印機，其特征在于，所述閉鎖單元(17)具有靜止不動的部件，該靜止不動的部件固定連接到所述殼體上，與所述支座(10)上的所述可運動部件(18)以鎖定的方式相互作用。
19.根據權利要求16所述的打印機，其特征在于，所述閉鎖單元(17)具有至少兩個保持部件，所述保持部件相對于所述彈性構件(13)對稱地設置。
20.根據權利要求16所述的打印機，其特征在于，所述可運動部件和傳感器相互作用，所述傳感器檢測出鎖定位置和/或去鎖位置，在所述鎖定位置，所述媒質單元(26)或者所述支座(10)和所述打印單元(4)在間距方向相互固定，在所述去鎖位置，所述媒質單元(26)或者所述支座(10)和所述打印單元(4)在間距方向相互不固定。
21.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，在運行位置上，所述支座(10)和殼體相對于周圍環(huán)境盡可能嚴密地密封。
22.根據權利要求1所述的打印機，其特征在于，所述打印機具有至少一個導向裝置，該導向裝置具有至少兩個布置在支座(10)上的第一導向構件(19a、19b)和兩個與所述支座(10)上的所述第一導向構件(19)相應的第二導向構件(20a、20b)，從而在沿或者反向于所述插入方向(11)運動時通過導向裝置引導所述支座(10)，將所述第二導向構件(20a、20b)固定到中間連接構件(30)上。
23.行駛記錄儀，具有根據上述權利要求中至少一項所述的打印機(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及打印機(1)，其具有可以相對打印單元(4)運動的媒質單元(26)。直到現在，在打印機(1)中校準媒質單元(26)的困難往往導致打印的質量較差。本發(fā)明提出，將打印單元(4)設計為在殼體中可以運動的，設置將打印單元(4)相對媒質單元(26)對準的裝置，以使在沿插入方向推入媒質單元(26)的時候，打印單元(4)和媒質單元(26)相互對準。有利的是，在運行位置，打印單元借助于彈性部件(13)向媒質單元(26)的支座(10)夾緊，以平衡公差。以這種方式，可以有利地平衡制造公差和位置公差，打印頭相對有待打印的媒質的位置持久地保證良好的打印質量。
文檔編號B41J2/32GK1784697SQ200480012193
公開日2006年6月7日 申請日期2004年3月23日 優(yōu)先權日2003年5月12日
發(fā)明者阿克塞爾·許格勒, 赫伯特·基爾納, 托馬斯·里斯特 申請人:西門子公司