CN104129180B - 四轮移动式打印机 - Google Patents

Abstract

四轮移动式打印机，包括一机架，机架上安装有电源、电机、移动装置、喷墨打印头和中央处理器，中央处理器包括移动控制单元和打印控制单元；移动装置根据移动控制单元发出的指令，令机架整体移动到适当的位置，喷墨打印头根据打印控制单元发出的指令进行喷墨打印；所述的移动装置包括两组与电机连接的行动轮组，每组行动轮包括两只行动轮，这两只同组的行动轮安装在同一条转动轴上，两组行动轮组的转动轴线相互垂直。一组行动轮主动，另一组从动，实现打印机在介质上的行扫描移动式打印；本发明突破了固定式打印机的传统方式，提供更为灵活的移动办公的需求。

Description

四轮移动式打印机

技术领域

本发明涉及一种打印机，特别涉及四轮的移动式打印机。

背景技术

目前，有两种常规的喷墨打印机结构。一种是在家用和商用领域的扫描式结构，纸张在动力牵引下进入和离开打印区域，打印头安装在垂直于纸张运动方向的轨道上沿轨道作往复式扫描打印。这种方式，轨道长度限制了可打印纸张的宽度，为了精确跟踪打印位置，纸张和打印头分别使用具备精确定位能力的电机（如步进电机等）驱动，也有使用光栅、磁栅等位置编码器件对纸张的进给距离进行检测的。

另一种被称为单程打印结构，常用在工业打印领域。使用的是大宽度的打印头，或将多个打印头组合在一起形成大宽度的打印头组，纸张在动力牵引下经过打印头下方，打印头喷墨输出完成打印。可打印的最大纸张宽度受打印头宽度和结构设计限制。打印位置由步进电机的转动角度确定，或根据光栅、磁栅等位置编码器对纸张的进给距离检测来确定。

步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移输出的控制电机，通过机械传动的转换，角位移容易变换成直线方向上的位移，因此步进电机可用于精确的纸张进给距离的控制。

传统结构的打印机，由于结构尺寸的限制，不能实现大尺寸的自由打印；而且不具备便携性能。这些都限制了人们的移动办公需要和灵活使用打印机的需求。

发明内容

为解决现有技术打印机不能实现自由打印、不具便携性的问题，提供本发明四轮移动式打印机，这种打印机能在打印介质上自由移动，具备打印大尺寸图文的能力；这种移动式打印机的外形尺寸可以制作得小巧，方便携带，有利于移动办公。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种四轮移动式打印机，包括一机架，机架上安装有电源、电机、移动装置、喷墨打印头和中央处理器，中央处理器包括移动控制单元和打印控制单元；移动装置根据移动控制单元发出的指令，令机架整体移动到适当的位置，喷墨打印头根据打印控制单元发出的指令进行喷墨打印；所述的移动装置包括两组与电机连接的行动轮组，每组行动轮包括两只行动轮，这两只同组的行动轮安装在同一条转动轴上，两组行动轮组的转动轴线相互垂直。

上述的四轮移动式打印机，中央处理器内存储有机架移动路径及打印头喷墨位置；当发现机架移动至预设的位置后，与打印控制单元通讯，发出喷墨打印的指令。

上述的四轮移动式打印机，所述的行动轮的外周安装有若干个辅助轮，辅助轮的转动轴线与行动轮垂直。

上述的四轮移动式打印机，所述的辅助轮的轮面为圆弧形，辅助轮通过轴承安装在行动轮外周上。

上述的四轮移动式打印机，在转动轴上安装有位置编码器。

上述的四轮移动式打印机，所述的电机为步进电机。

通过两组相互垂直的行动轮实现移动打印机在纸面上的两维方向上的移动，即实现移动打印机在纸上进行相互垂直的X、Y向的移动，每组两只行动轮各负责一个方向的移动。当一组行动轮在某一方向上进行转动使得移动打印机沿这一方向进行移动时，另一组行动轮停止转动。这样就实现了自由的扫描式的移动，使打印机脱离了固定的机架，能在更大尺寸上的纸面上进行自由打印。

使用步进电机，能精确地控制打印机的移动方位，使得精确打印内容成为可能。

也可以通过位置编码器获取打印机的位置信息，来控制精确打印。

辅助轮起到减小摩擦力的作用。当一个方向的行动轮转动，而另一个方向的行动轮停止转动，这时，由于四个行动轮都与纸张接触，另一方向的行动轮的转动轴线与打印机的移动方向垂直、与驱动打印机移动的行动轮的转动轴线平行，使得另一方向的行动轮通过辅助轮与纸面接触，这一行动轮通过辅助轮来减小与纸面的摩擦力。

一个行动轮上的所有辅助轮的转动轴首尾相接即构成该行动轮转动平面上的一个正多边形；无论行动轮或辅助轮怎么运动，任意时刻所有辅助轮的轮面轮廓外侧在行动轮的转动平面上的投影都位于同一个圆周上，这一圆周构成了行动轮的外圆周，四个行动轮的外圆周同时与打印介质平面接触。

说明书附图

图1 为本发明整体结构示意图。

图2 为本发明驱动结构示意图。

图3 为本发明行动轮结构示意图。

图4 为本发明辅助轮的结构示意图。

图5 为本发明四个行动轮与打印介质接触时的示意图。

图6 为本发明打印机移动轨迹示意图。

图中标记为：1机架，2喷墨打印头，31、41、42行动轮，5电机、6位置编码器，71、72转动轴，8辅助轮， 81辅助轮的转动轴，82辅助轮的安装轴承，9行动轮的外圆周，10打印介质平面。

具体实施方式

实施例一

一种移动式打印机，包括一机架1，机架上安装有电源、电机5、移动装置、喷墨打印头2和中央处理器，中央处理器包括移动控制单元和打印控制单元；移动装置根据移动控制单元发出的指令，令机架整体移动到适当的位置，喷墨打印头根据打印控制单元发出的指令进行喷墨打印；所述的移动装置包括两组与电机连接的行动轮组，每组行动轮包括两只行动轮，两只同组的行动轮31、32和41、42分别安装在同一条转动轴71、72上，两组行动轮组的转动轴线相互垂直。在转动轴上安装有位置编码器6。

中央处理器内存储有机架移动路径及打印头喷墨位置；当发现机架移动至预设的位置后，与打印控制单元通讯，发出喷墨打印的指令。

行动轮31和32固定连接在同一转动轴71上，动力通过转动轴71使两轮同步旋转或停止；行动轮41和42固定连接在同一转动轴72上，动力通过转动轴使两轮同步旋转或停止；轴71和轴72垂直正交，且都平行于打印介质平面10。机架1承载打印机的各个部件，轴71和轴72通过轴承安装在机架1上。

每个行动轮的外圆周上均布一圈辅助轮8，辅助轮的轮面呈弧形，辅助轮通过轴承82安装在转动轴81上，转动轴81固定在行动轮上，转动轴81与相应行动轮的转动轴相垂直。每个行动轮上的所有辅助轮的转动轴首尾相接形成该行动轮转动平面上的一个正多边形，每个行动轮上所有辅助轮的外轮廓又形成了一个外圆周9，而这外圆周就是行动轮滚动时的与打印介质所在平面接触的外圆周。

某一组行动轮的转动轴旋转时，这组行动轮即作为主动轮，主动轮外周的辅助轮与打印介质接触，打印机沿行动轮转动方向移动。而此时，另一组行动轮外周与打印介质接触的辅助轮的转动方向与打印机的移动方向一致，辅助轮的自由旋转使得打印机的移动阻力减小。

四轮移动打印机的打印方式类似行扫描，第一组行动轮31、32转动带动打印机从A点向B点方向移动，第二组行动轮41、42从动，打印机从A点到B点进行行打印，到达B点后，这一行打印结束，由第二组行动轮带动打印机从B点向C点移动进行换行，第一组行动轮从动。到达C点后，再由第一组行动轮带动打印机从C点移动到D点，第二组行动轮从动，到达D点后，第二行打印结束。然后，由第二组行动轮带动打印机从D点向E点移动，第一组行动轮从动，如此周而复始，移动式打印机完成在介质表面的打印。第一组行动轮移动打印机进行每一行内容的打印，由第二组行动轮移动打印机换行。

实施例二

与实施例一在转动轴上安装位置编码器不同的是，本实施例中所述的电机5为步进电机。通过步进电机的精确转动来实现对四轮打印机的精确移动。

Claims (4)

1.四轮移动式打印机，包括一机架，机架上安装有电源、电机、移动装置、喷墨打印头和中央处理器，中央处理器包括移动控制单元和打印控制单元；其特征在于移动装置根据移动控制单元发出的指令，令机架整体移动到适当的位置，喷墨打印头根据打印控制单元发出的指令进行喷墨打印；所述的移动装置包括两组与电机连接的行动轮组，每组行动轮包括两只行动轮，这两只同组的行动轮安装在同一条转动轴上，两组行动轮组的转动轴线相互垂直；

所述的行动轮的外周安装有若干个辅助轮，辅助轮的转动轴线与行动轮垂直；辅助轮的轮面为圆弧形，辅助轮通过轴承安装在行动轮外周上。

2.如权利要求1所述的四轮移动式打印机，其特征在于中央处理器内存储有机架移动路径及打印头喷墨位置；当发现机架移动至预设的位置后，与打印控制单元通讯，发出喷墨打印的指令。

3.如权利要求1所述的四轮移动式打印机，其特征在于在转动轴上安装有位置编码器。

4.如权利要求1所述的四轮移动式打印机，其特征在于所述的电机为步进电机。