專利名稱：微型化面板式打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種打印設(shè)備，特別是一行打印字?jǐn)?shù)在42字以下的微型打印機(jī)。
打印機(jī)是計(jì)算機(jī)及含有CPU的控制器的輸出設(shè)備，微型打印機(jī)一般用于智能儀器、儀表及各種工業(yè)、商業(yè)只需打印少量字符的場合(例如收款機(jī))。由于儀器內(nèi)部空間有限，電源容量有限，要求打印機(jī)盡可能做到微型化，即微體積、微功耗。只有微體積，才能將打印機(jī)裝入小型儀器內(nèi)部，只有微功耗才能選用小尺寸元件進(jìn)一步縮小打印機(jī)體積。
如何解決好打印機(jī)的微體積、微功耗即微型化是本行業(yè)的一大難題。目前市售的微打機(jī)體積偏大，特別是插入深度達(dá)100mm以上，打印時(shí)峰值電流達(dá)到1.5A以上，而且打印紙卷裝在打印機(jī)后部，更換紙卷時(shí)還需將打印機(jī)從面板取出，極不方便。本人92年的中國專利申請(qǐng)92243021.7解決了①打印機(jī)與控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體；②更換色帶紙卷方便等問題。但是體積仍然偏大，不能裝入小型控制設(shè)備中去，打印電流雖然已降到0.6A，但是還可進(jìn)一步大幅度減小。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種微型化打印機(jī)，其結(jié)構(gòu)及電路均有重大改進(jìn)，使打印機(jī)體積及功耗得以進(jìn)一步減小，使微打機(jī)真正做到了微型化。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的微型化面板式打印機(jī)由塑料小盒和電路板組成，小盒靠彈性鎖緊卡條鑲嵌在儀器面板上，在結(jié)構(gòu)上將打印頭水平放置在塑料小盒內(nèi)上方，打印紙卷安裝在小盒內(nèi)打印頭下方，印刷電路板緊靠打印頭及紙卷垂直固定在小盒后部，使結(jié)構(gòu)更趨合理，緊湊，體積縮小。在電路設(shè)計(jì)上，采用MC68HC11單芯片取代8031多芯片組成的系統(tǒng)，DIP封裝與SM封裝嵌套，進(jìn)一步減小了電路面板面積，設(shè)計(jì)了自動(dòng)通斷電電路、限流儲(chǔ)能電路使打印機(jī)功耗大幅度減小，使得電路板可用小尺寸元件代換，進(jìn)一步減小了體積，使其垂直放置成為可能，從而使打印機(jī)微型化得以實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、由于打印紙卷安裝在水平放置的打印頭下方小盒內(nèi)，而不是后部，使打印機(jī)不僅可以嵌入控制設(shè)備面板與其構(gòu)成一個(gè)整體，而且不用取出打印機(jī)就可方便地更換紙卷、色帶，同時(shí)打印機(jī)盒蓋中部留有透明窗，可隨時(shí)觀察紙卷是否已快用完。
2、由于電路板緊靠打印頭及紙卷垂直放置在小盒后部，使得微型打印機(jī)結(jié)構(gòu)更趨緊湊，消除了現(xiàn)有打印機(jī)電路板水平放置在后部造成的空閑空間，使插入深度減小到只有50mm。
3、將SM封裝的74HC373芯片嵌套在DIP封裝的EPROM內(nèi)，不僅縮小了體積，而且使總線連線縮短，抗干擾性能得以提高。另一方案采用68HC11單芯片代替8031、74LS373、EPROM多芯片組成的系統(tǒng)，則印板尺寸進(jìn)一步縮小，使電路板垂直放置成為可能。
4、現(xiàn)有打印機(jī)無論打印與否均一直與電源接通，而通常打印時(shí)間僅為整機(jī)運(yùn)行時(shí)間的幾十——幾千分之一，在不打印時(shí)打印機(jī)帶電則有百害而無一益(例如增加功耗，縮短使用壽命，出現(xiàn)盲打等誤動(dòng)作)。而本實(shí)用新型增設(shè)有打印時(shí)自動(dòng)通電、不打印時(shí)自動(dòng)斷電功能。打印時(shí)電流只有0.3—0.4A，不打印時(shí)電流為0，使打印機(jī)處于斷電體閑待命狀態(tài)，此時(shí)功耗降為0。
5、大多數(shù)用戶均希望打印機(jī)與系統(tǒng)共用一個(gè)電源以減小體積與成本。本實(shí)用新型的打印頭不是象現(xiàn)有打印機(jī)那樣直接與5V電源相接，而是中間插入了一節(jié)RC限流儲(chǔ)能電路。該電路雖然簡單，但作用不小，只要RC參數(shù)選配適當(dāng)，則可實(shí)現(xiàn)①提供打印頭1.5A的峰值電流，以保證打印頭的正常工作。②打印頭的脈動(dòng)電流經(jīng)RC網(wǎng)絡(luò)平滑濾波，在電源端已基本看不到峰流，故共用電源時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。③限制流過打印頭的最大電流不超過打印頭額定電流，特別是當(dāng)打印頭出故障時(shí)，常規(guī)電路常常燒壞打印電機(jī)或電磁鐵，而本電路則不會(huì)燒壞打印頭，至多只將限流電阻燒成開路，從而不僅可靠地保護(hù)了打印頭，而且使選用小尺寸元件以減小體積成為可能。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及電路由以下實(shí)施例及附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的微型化面板式打印機(jī)的立體示意圖。
圖2是該打印機(jī)嵌入控制設(shè)備面板后的側(cè)面剖視圖。
圖3是自動(dòng)通斷電電路圖4是限流貯能電路圖5是DIP封裝與SM封裝嵌套示意圖圖6是68HC11單芯片打印機(jī)電路圖
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的微型化面板式打印機(jī)的細(xì)節(jié)及工作情況。
本微型打印機(jī)組成如附
圖1所示一部分是鑲嵌在儀器面板上的小盒，小盒由盒蓋(1)，透明窗(2)盒體(3)組成，小盒靠彈性鎖緊卡條(5)鑲嵌在儀器面板上，小盒內(nèi)裝有打印紙卷(12)、打印頭(11)、按鍵(9)(10)、指示燈(8)，另一部分是打印機(jī)電路板(7)，電路板通過導(dǎo)柱(6)及螺絲(16)垂直或水平固定在小盒后部。
鑲嵌在儀器面板上的小盒分為盒體(3)及盒蓋(1)兩個(gè)部分，盒體與盒蓋通過凹凸搭扣(15)連接。盒體左右兩側(cè)中部各有一條彈性鎖緊卡條(5)，用來固定小盒與面板。盒體內(nèi)固定打印紙卷(12)、打印頭(11)。盒體右方下側(cè)固定有按鍵(9)(10)、指示燈(8)。盒蓋(1)中部為一透明窗(2)，可方便地觀察紙卷是否用完，透明窗上部開有一條出紙口(4)。
面板式微型打印機(jī)裝置在儀器上的實(shí)施例如附圖2所示。
1、安裝電路板、打印頭、紙卷將電路板通過導(dǎo)柱(6)及螺絲(16)垂直固定在盒體后部，打印頭(11)通過螺絲水平固定在前支撐板(17)上，紙卷(12)通過支撐棍(18)固定在打印頭下方的紙卷支撐架(13)上。
2、安裝小盒小盒安裝時(shí)，只需要在面板上開一個(gè)10×6cm的長方孔，按如下步驟操作即可①用姆指及食指各捏住左右鎖緊卡條(5)，向內(nèi)稍微用勁，將小盒嵌入面板(14)內(nèi)，②松開姆指及食指借助卡條的彈力將小盒卡緊在面板上，③將盒蓋通過上下凹凸搭扣緊扣在盒體上蓋好。
3、更換紙卷或色帶用食指及中指摳住盒蓋(1)下端縫內(nèi)，向外稍用勁，將盒蓋取下，更換完紙卷或色帶再將盒蓋蓋好。
小盒由ABS工程塑料壓制而成造型美觀、結(jié)實(shí)，有多種顏色可選，裝在儀器面板上還可起到裝飾作用。
自動(dòng)通斷電電路如附圖3所示，該電路由門電路，驅(qū)動(dòng)電路(功率三極管或功率門電路)、繼電器、續(xù)流二極管組成，繼電器的常開觸點(diǎn)兩端分別與5V電源及打印機(jī)電源進(jìn)線端相連，控制端與控制設(shè)備的某一口線相連接。使用時(shí)，控制設(shè)備只需將控制端置為“1”(高電平)或“0”(低電平)就可接通或斷開打印機(jī)電源。編制打印程序時(shí)，應(yīng)考慮到繼電器接通時(shí)的抖動(dòng)，需安排一段延時(shí)子程序，以保證繼電器可靠接通，打印機(jī)可靠復(fù)位。打印結(jié)束時(shí)還應(yīng)延時(shí)一段時(shí)間，以保證最后一行打印完后才斷電。
限流儲(chǔ)能電路如附圖4所示，該電路由電阻R、電容C1、C2組成，電阻與電容相連接的一端與打印頭相連接，另一端與+5V電源相連接，電容的另一端接電源負(fù)極，打印頭的驅(qū)動(dòng)峰值電流可達(dá)1.5A，但由于打印頭的四只打印電磁鐵不是同時(shí)動(dòng)作，而是按順序分時(shí)擊打的，且每次擊打與非擊打的時(shí)間比為1∶3，這就為RC儲(chǔ)能電路提供了可能，在不擊打的三倍時(shí)間內(nèi)經(jīng)限流電阻只需提供三分之一的打印電流向電容充電，擊打時(shí)由電容C及+5V共同提供打印頭所需的1.5A峰值電流。因此從+5V電源端看只需電源容量為0.4A就足以使打印頭正常工作，而且?guī)砥交}動(dòng)電流，保護(hù)打印頭不會(huì)燒壞，縮小電源尺寸，選用小尺寸元件使打印機(jī)微型化等好處。
采用MC68HC11的單芯片打印機(jī)如圖6所示，該芯片具有的ROM、RAM、EEROM、串行接口、并行接口、控制口滿足打印機(jī)的需要，可以替代現(xiàn)有打印機(jī)8031、74LS373、74LS374、74LS74、2764、6116、等多芯片組成的系統(tǒng)，使打印機(jī)電路板尺寸大大縮小。
采用DIP封裝的EPROM與SM封裝74HC373嵌套如圖5所示，利用DIP封裝雙列插針空間大的特點(diǎn)，將小尺寸的SM扁平封裝置于其內(nèi)，可節(jié)省一片74LS373及其連線占用的印刷電路板空間。采用SM封裝的8031代替DIP封裝的8031可節(jié)省2/3的該片占用空間。
自動(dòng)通斷電電路，限流儲(chǔ)能電路，MC68HC11單芯片取代8031多芯片組成的系統(tǒng)，SM封裝與DIP封裝嵌套，適用于對(duì)所有類型打印機(jī)的改進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種微型化面板式打印機(jī)，由小盒(1)(2)(3)和電路板(7)組成，其特征在于小盒靠彈性鎖緊卡條(5)鑲嵌在儀器面板上，打印頭(11)水平放置在塑料小盒內(nèi)上方，打印紙卷(12)安裝在小盒內(nèi)打印頭下方，印刷電路板(7)緊靠打印頭及紙卷用螺絲垂直固定在小盒后部，電路板上裝有由門電路、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器組成的自動(dòng)通斷電電路，由R、C組成的限流儲(chǔ)能電路，MC68HC11單芯片電路，74HC373與EPROM嵌套電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的微型化面板式打印機(jī)，其特征在于小盒由盒體(3)及盒蓋(1)兩部分組成，盒體與盒蓋通過凹凸搭扣(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的微型化面板式打印機(jī)，其特征在于所說的小盒的盒體(3)左右兩側(cè)中部各有一條彈性鎖緊卡條(5)，盒體內(nèi)部固定打印紙卷(12)，上部固定打印頭(11)，右方下側(cè)固定有按鍵(9)(10)、指示燈(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的微型化面板式打印機(jī)，其特征在于小盒的盒蓋(1)中部為一透明窗(2)，透明窗上部開有一條出紙口(4)，盒蓋右方下側(cè)開有按鍵(9)(10)、指示燈(8)的窗口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化面板式打印機(jī)，其特征是電路板的自動(dòng)通斷電電路由門電路、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器、續(xù)流二極管組成，繼電器的常開觸點(diǎn)兩端分別與5V電源及打印機(jī)電源進(jìn)線端相連，控制端與控制設(shè)備的某一口線相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化面板式打印機(jī)，其特征是電路板上的限流儲(chǔ)能電路由電阻R、電容C組成，電阻與電容相連接的一端與打印頭連接，另一端與+5V電源連接，電容的另一端接電源負(fù)極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化面板式打印機(jī)，其特征是電路板是由MC68HC11單芯片組成的系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化面板式打印機(jī)，其特征是電路板上SM封裝的74HC373嵌套在DIP封裝的EPROM內(nèi)。
專利摘要微型化面板式打印機(jī)在結(jié)構(gòu)上:將打印頭水平放置在塑料小盒(1)(2)(3)上方,打印紙卷安裝在打印頭下方小盒內(nèi),電路板垂直放置在小盒后部,使結(jié)構(gòu)更趨緊湊,體積縮小,更換紙卷、色帶不用取出打印機(jī)。在電路上:采用MC68HC11單芯片取代8031多芯片組成的系統(tǒng)或者DIP封裝與SM封裝嵌套,進(jìn)一步減小了電路板面積。自動(dòng)通斷電電路,限流儲(chǔ)能電路使打印機(jī)功耗大幅度減小,使得電路元件可用小尺寸元件代換,從而使打印機(jī)微型化得以實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)B41J3/00GK2272809SQ9520202
公開日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1995年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月17日
發(fā)明者謝筑森 申請(qǐng)人:謝筑森