CN1550346A - 能打印盘片的成像设备及用于该成像设备的盘片打印单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了能打印盘片的成像设备及用于该成像设备的盘片打印单元。该成像设备包括具有打印头的托架，其中托架可往复运动地设置在成像设备的主体内；驱动电机，用于向成像设备主体内设置的至少一个辊子提供旋转驱动力，以传送打印纸；以及盘片打印单元，其中，盘片可旋转地安置在托架的移动区域之内，在打印操作期间，盘片打印单元通过驱动电机的驱动力来转动盘片。

Description

能打印盘片的成像设备及 用于该成像设备的盘片打印单元

技术领域

本发明涉及一种能够打印盘片的成像设备及用于该成像设备的盘片打印单元，更具体的说，本发明涉及这样一种成像设备，该设备具有在盘片表面上打印标题、图案等的打印功能，并且本发明涉及一种应用于这种成像设备上的盘片打印单元。

背景技术

最近，在市场上已经出现各种类型的存储介质，在所述存储介质中，总的来说，由于盘片廉价并易于携带而被大量使用。在盘片表面上通常写下或形成直接描述标题、概要等的诸如单词、字母、字符、符号、信息等的说明。以便可以轻易确定或得知盘片中存储的内容。然而，这些通常用手借助钢笔等形成的说明存在如下一些问题，即：该说明易于被擦掉，尤其是，盘片的外观质量会由于该说明而降低。

最近，已经提出了如图1中所述的盘片打印单元(见日本专利公开第JP 9-265760号)，这种盘片打印单元可以将顾客设计的内容或图案打印到盘片的表面上。如图1所示，传统的盘片打印单元100包括：转台110，在该转台上安置盘片1；用于转动转台110的旋转电机115；以及位于转台110之上的打印头120。打印头120在转台110的径向由导杆121移动并导引，而导杆121由移动电机125驱动。该盘片打印单元100还包括：光学头130，用于将激光束照射到盘片1上，以便再现盘片1中存储的信息；光学头驱动电机135；以及光学头导杆131。

通过这种传统结构，如果从外界提供对应于打印图像的信号，控制部分将打印图像转换为围绕转台110的旋转轴的极坐标格式的点象。然后，基于所转换的点象，移动电机125受到控制部分控制，以便打印头在沿盘片1径向移动的同时在盘片1表面上打印内容或图案。在打印所提供的打印图像的同时，旋转电机115的驱动和经打印头120的墨水喷射相对彼此是间断进行的。

然而，传统的盘片打印单元100构造复杂。尤其是用于向盘片1读取和写入信息的光学头130及其驱动装置131、135以及用于在盘片1上进行打印的打印头120及其驱动装置121、125需要一同安装在一个给定空间内。另外，必须提供一个位置探测传感器，来探测打印头120在打印头120移动区域内极坐标上的位置，并且还必须提供旋转电机115。此外，必须单独提供移动电机125、旋转电机115和驱动电机135。由于这种复杂的结构，制造成本随之上升。

尽管传统盘片打印单元100可以读取和写入信息，但是如果传统盘片打印单元可以应用到一个在打印纸上进行打印的廉价打印机中同时简化盘片打印单元的结构，那将是理想的。有可能为廉价的打印机提供打印盘片的功能，这种功能是在原始打印功能，即打印打印纸的功能之外添加的。

发明内容

本发明的其他方面和/或优点将部分从随后的描述中阐述，并部分将从该描述中变得显而易见，或者可以通过本发明的实践习得。

因而，本发明是用于解决现有技术中发生的问题，且本发明的一个方面是提供一种简单结构的成像设备，该成像设备在能够打印打印纸的功能之外，还具有能够在盘片表面上打印所需的内容或图案的附加功能。

本发明的另一方面是提供一种用于成像设备的简单结构的盘片打印单元，其中，盘片打印单元能够结合到成像设备中，并且制造和维护成本低。

为了实现第一个提出的目的，根据本发明，提供了一种成像设备，其包括：托架，其具有一个打印头并可往复运动地设置在成像设备主体内；驱动电机，该驱动电机为设置在成像设备主体中的至少一个辊子提供旋转驱动力，以便传送打印纸；以及盘片打印单元，在该单元内，盘片可旋转地安置在托架的一个移动区域中，其中，在打印操作期间，盘片打印单元通过驱动电机的驱动力来转动盘片。

在此，至少一个辊子包括位于托架下方的供纸辊，用于供给打印纸。

盘片打印单元包括：一个可回转的平台，该平台具有一个垂直轴，并定位在托架之下、供纸辊的横向端部区域处，在该区域中，盘片安置在可回转平台上；能量传递单元，用于将供纸辊的旋转力传递到可回转平台上，其中，能量传递单元包括：沿着可回转平台的垂直轴连接的从动齿轮、连接到供纸辊的旋转轴上的驱动齿轮、以及位于驱动齿轮和从动齿轮之间的离合器单元，用于间断地将驱动齿轮的旋转力传递到从动齿轮。

墨盒在盘片上执行打印的位置可以基于探测托架位置的编码单元来加以确定。

具有上述结构的成像设备除在纸张上执行打印的功能之外还额外提供了在盘片表面上打印所需的内容或图案的功能，因此，可以按照用户需要设计盘片的表面。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种安装在成像设备内的盘片打印单元，该成像设备包括：能够移动并能够装载至少一个墨盒的托架；位于托架之下的至少一个供纸辊，用于供送打印纸；以及用于转动供纸辊的驱动电机，其中，盘片打印单元包括：可回转平台，其具有垂直轴并定位在托架之下、供纸辊一个横向端部区域处，在该区域中，要被打印的盘片安置在可回转平台上；以及能量传递单元，该能量传递单元用于将供纸辊的旋转力传递到可回转平台。

在本发明的一个方面中，能量传递单元可简单地构造成包括：沿着可回转平台的垂直轴连接的从动齿轮；连接到供纸辊的旋转轴上的驱动齿轮；以及介于驱动齿轮和从动齿轮之间的离合器单元，以便间断地将驱动齿轮的旋转力传递给从动齿轮。

另外，墨盒在盘片上执行打印的位置可以基于探测托架位置的编码单元来确定。

具有上述结构的盘片打印单元结构非常简单。因此，该盘片打印单元可以以低成本制造，并可以结合到成像设备中。此外，用于维护和修理盘片打印单元的成本非常低。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面将从下面参照附图进行的实施例描述中变得显而易见并可以轻易理解到，图中：

图1是传统盘片打印单元的透视图；

图2是根据本发明设置有盘片打印单元的打印机的局部透视图；

图3是图2的主要部分的放大视图，其中详细描绘了盘片打印单元的结构；

图4是根据本发明的托架的控制方块图，其中标识了用于控制墨盒的打印位置的编码单元；

图5是图3的底侧的透视图；

图6是图3的底视图；以及

图7是根据本发明的盘片打印单元的底视图。

具体实施方式

将详细对本发明的实施例进行参照，其示例在附图中示出，遍及附图，相同的附图标记指代相同的元件。将在下面参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图2是根据本发明的设置有盘片打印单元40的打印机10的透视图。图3是图2中所示的盘片打印单元40的放大视图。如图2和3所示，成像设备，即打印机10包括：托架14；至少一个用于供纸的供纸辊21，该至少一个供纸辊21安装在托架14之下中心区域内；用于转动供纸辊21的驱动电机25；以及由供纸辊21的旋转力操纵的盘片打印单元40。在此，盘片打印单元40定位在托架14之下，并与维护站17相对，同时供纸辊定位在盘片打印单元40和维护站17之间。

和传统喷墨打印机一样，托架14具有定位在其下端的打印头19以及可移动地安装在托架14上的墨盒13。托架14由水平固定到主体框架11上的导杆15以及平行于导杆15安装的同步带16移动和导引。导杆15从盘片打印单元40之上的位置延伸到维护站17之上的位置。同步带16将托架14在盘片打印单元40之上的位置和维护站17之上的位置之间的距离内往复移动，并由托架电机(未示出)驱动。在这个实施例中，打印头19安装在墨盒13的下端或与墨盒13的下端一体形成，使得在墨盒13安装到托架14中时，打印头19从托架14的下端露出。然而，这并非是限定性的。打印头19可以与托架14一体形成，而墨盒13可移动地安装在托架14上。

供纸辊21与墨盒13间隔开，装载在托架14内，且在供纸辊21和墨盒13之间形成供纸空间。纸张导引板6设置在供纸空间内，以导引打印纸的供送。纸张导引板6包括至少一个辊子开口，以局部暴露出供纸辊21，而至少一个夹送辊7设置在辊子开口之上。纸张导引板6包括至少一个辊子孔，以局部暴露出至少一个排纸辊8。

用于堆叠和容纳打印纸的纸盒(未示出)位于供纸辊21之下。纸盒内的打印纸由拾取辊(未示出)拾起，并单独供送到供纸辊21。拾取辊由转动供纸辊21的驱动电机25的驱动力所驱动。另外，由供纸辊21供送的打印纸由从打印头19喷出的墨水打印，其中打印头与托架14一起移动。

墨盒13的位置由编码单元70和电机控制器73确定，电机控制器73基于来自编码单元70的探测信号控制托架电机18的操作，如图4所示。编码单元70可以由形成在托架14外周表面上的编码读取器71和沿着托架14的移动方向设置的编码带条72构成。编码带条72记录有与托架14的位置和移动距离相关的信息。

编码读取器71读取编码带条72内记录的托架14的当前信息，并将该信息发送到电机控制器73。然后，电机控制器73根据从编码读取器71接收的信号计算或确定托架14的位置、移动速度等。此后，电机控制器73通过托架电机18来控制托架14的位置、移动速度和移动方向。

基于编码单元70所进行的托架14的工作控制可以应用到托架14中装载的墨盒上。由于墨盒13装载在托架14内并且它的位置相对于托架14固定，因此，可以相对于托架14的位置轻易确定墨盒13的位置。因此，由于墨盒13的位置控制可以按照与控制托架14工作相同的方式来实现，因此不再需要单独的位置探测传感器。

同时，用于驱动供纸辊21的驱动电机24安装到固定于供纸辊21后侧的支架26上，如图5中所描述的。支架26可以利用单独的固定元件固定到打印机主体11的底侧上。优选的是，安装到支架26上的驱动电机25由换行(LF)电机构成。另外，齿轮排31介于驱动电机25和供纸辊21之间，以将驱动电机25的驱动力转变成供纸辊21的旋转力。除供纸辊21之外，驱动电机25还可以向其他辊子，如排纸辊提供旋转驱动力，该排纸辊被驱动来传送纸张。由于这种驱动力传递对本领域技术人员来说是公知的，因此，省略对它的详细描述。

齿轮排31包括连接到驱动电机25的驱动轴上的固定齿轮33、连接到供纸辊21的旋转轴22上的驱动齿轮51、以及啮合在驱动电机25和驱动齿轮51之间的第一和第二惰轮35和37。第一和第二惰轮35和37分别可旋转地连接到驱动电机26的支架26以及从支架伸出的凸缘上。通过这种结构，驱动电机25的驱动力被减速并传递到供纸辊21上。

如图6所示，齿轮排31还包括同步带39以及用于间断拾取辊的操作的附加齿轮。拾取辊用于将纸盒中装载的纸张一个接一个供给到供纸辊21，其中，拾取辊由驱动电机25的驱动力操纵。由于用于驱动供纸辊和拾取辊的齿轮排31的结构对本领域技术人员来说是公知的，因此，省略对它们的详细描述。

维护站17是一种保护和清理打印头19的装置，其中，打印头19装载到托架14中并由托架14承载。当打印机的工作中断或停止时，托架14在维护站17之上的位置处待机，在这种情况下，维护站17擦拭并封盖墨盒13的打印头19，由此防止剩余的墨水或外来物质凝固并粘附于打印头19上。由于涉及这种维护站17的技术对本领域技术人员来说是公知的，因此省略对它们的描述。

图5是根据本发明的盘片打印单元的底侧的透视图，即，安装在成像设备内的盘片打印单元的透视图，图6是图3的底视图。盘片打印单元40包括可回转的平台5，如可转动的转台，在该平台上安置盘片，并且还包括一个能量传递单元50，用于将供纸辊21的旋转力传递到可回转平台5上。

可回转平台5水平地位于托架14之下，并能够围绕它的垂直轴旋转。在可回转平台5和装载于托架14内的墨盒13之间，具有一个盘片容纳空间，这个空间对应于供纸辊21和墨盒13之间提供的供纸空间。盘片1被引入盘片容纳空间内，并安置在可回转平台5的顶部上。如此，利用从托架14中装载的打印头19所释放的墨水在盘片的表面上进行打印。

优选的是，一个基底41设置在盘片容纳空间内，以支撑可回转平台5。更优选地，在基底41上形成用于导引盘片1插入和去除的导引沟槽42，其中，导引沟槽42从基底41的表面凹入。这种基底41可以与纸张导引板6简单地成为一体。

能量传递单元50包括连接到供纸辊21的旋转轴22上的驱动齿轮51、向下连接到可回转平台5的垂直旋转轴上的从动齿轮53、以及间断地将驱动齿轮51的旋转力传递到从动齿轮53的离合器单元60。在此，从动齿轮53可以由蜗轮简单地形成。并且，驱动齿轮51连接成与供纸辊21的旋转轴22可旋转地成为一体，并且驱动齿轮51设置有多个突起52，这些突起52向外沿与供纸辊21相对的方向伸出。

离合器单元60包括：连接到旋转轴22上、与驱动齿轮51相对的离合器齿轮61；用于在接合位置和脱离位置之间移动离合器齿轮61的螺线管装置68；以及中间齿轮63，其中在所述接合位置，离合器齿轮61与驱动齿轮51相接合，而在所述脱离位置，离合器齿轮61从与驱动齿轮51相接合中解脱，中间齿轮的一端63与离合器齿轮61相啮合，而其另一端与可回转平台5的从动齿轮53相啮合。离合器齿轮61设置有多个第二突起62，以便与驱动齿轮51的第一突起52相接合。

中间齿轮63可旋转地连接到固定肋69上，该固定肋69安装在基底41的底面上，并从该底面向下伸出。中间齿轮63被分成平行于供纸辊21的旋转轴22的蜗杆部分64以及从蜗杆部分64的一端沿径向向外延伸的齿轮部分65。蜗杆部分64与可回转平台5的从动齿轮53，即蜗轮相啮合，而齿轮部分65与离合器齿轮61相啮合。通过这种结构，如果离合器齿轮61和驱动齿轮51彼此接合，驱动齿轮51的驱动力就通过离合器齿轮61和中间齿轮63传递到从动齿轮53。

同时，螺线管装置68安装到基底41的底面上、在从动齿轮53和驱动电机25之间。螺线管装置68的作动杆在接合位置和脱离位置之间相对于驱动齿轮51移动离合器齿轮61。螺线管装置68的工作由图中未示出的控制部分加以控制。

为了利用盘片打印单元40进行打印，盘片1设定在盘片接收空间内，定位成要打印的表面面向墨盒13的打印头。如果提供与打印图像相关的信号，则控制部分将托架14定位在盘片打印单元40之上。此时，托架14的位置通过编码单元70的编码带条72和编码读取器71予以探测。

如果建立了托架14的位置，控制部分操纵螺线管装置68并使得离合器齿轮61与驱动齿轮51相接合。当驱动齿轮25被驱动时，通过齿轮排31传递的驱动力使供纸辊21转动。同时，供纸辊21的旋转力通过驱动齿轮51、离合器齿轮61和中间齿轮63传递到从动齿轮54，即蜗轮，由此可回转平台5围绕其垂直轴旋转。此时，设置在可回转平台5顶部上的盘片1与可回转平台5一同旋转。

然后，控制部分使墨水通过托架14中装载的墨盒13的打印头15喷出，使得盘片的表面被打印有打印图像。用于打印的墨盒13的位置能够通过探测托架14位置的编码单元70加以探测。由此，电机控制器73控制托架电机18的操作。

随后，一旦探测到墨盒13的位置，控制部分就在转动盘片1的同时使得从打印头19中喷出的墨水正确中断。打印图像沿圆周方向被打印到盘片1的表面上。

打印图像的打印操作可以在与转动盘片1的同时移动墨盒13的情况下进行。由于编码单元70可以探测到墨盒13的位移，因此，可以通过编码单元70和电机控制器73来控制墨盒13的位置。这种打印方法优点在于打印操作可以沿着盘片1表面的圆周方向和径向快速进行。

虽然在上述实施例中将盘片打印单元40描述为具有能够控制供纸辊21的旋转力的离合器单元60，但是可以省略掉该离合器单元。

图7描绘了根据本发明另一实施例的盘片打印单元80，其中省略了离合器单元。该盘片打印单元80以这样一种方式构造，即用上述实施例中的中间齿轮替代安装于供纸辊21的旋转轴22上的驱动齿轮51′。

即，根据本实施例的驱动齿轮51′由蜗杆部分64和齿轮部分65构成。在此，齿轮部分65连接到第二惰轮37上，该第二惰轮37传递驱动电机25的驱动力。另外，蜗杆部分64与作为从动齿轮53′的蜗轮相啮合，且该从动齿轮53′连接到可回转平台5的旋转轴上。通过这种结构，如果供纸辊21转动，则旋转力就通过驱动齿轮51′和从动齿轮53′传递到可回转平台5上。

在具有这种结构的盘片打印单元80中，当供纸辊21转动时，可回转平台5始终旋转。然而，由于这种结构与上述实施例相比得以简化，因此，制造成本更低。

如上所述，根据本发明的成像设备的功能不止于在打印纸上进行打印。它也能够在盘片的表面上打印所需的内容或图案。

由于盘片打印单元结构简单，并且可以结合到成像设备中，其制造成本和维护成本相应降低。

虽然本发明针对打印机和打印机中安装的盘片打印单元来加以图示和描述，但是本发明并不局限于此，而是可以提供各种类型的成像设备和安装到这种成像设备中的盘片打印单元。

虽然已经图示和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员可以理解到在不背离本发明的原则和精髓下可以在所述实施例中作出变化，本发明的范围由权利要求书及其等价文件限定。

Claims (12)

1.一种成像设备，包括：

具有打印头的托架，其中托架可往复运动地设置在成像设备的主体中；

驱动电机，用于向成像设备主体内设置的至少一个辊子提供旋转驱动力，以传送打印纸；以及

盘片打印单元，在该盘片打印单元中，盘片可旋转地安置在托架的移动区域之内，其中在打印操作期间，盘片打印单元通过驱动电机的驱动力来转动盘片。

2.如权利要求1所述的设备，其中至少一个辊子包括位于托架之下用来供给打印纸的供纸辊。

3.如权利要求1所述的设备，其中盘片打印单元包括：

可回转平台，其具有垂直轴，并定位在托架之下于所述至少一个辊子的横向端部区域处，其中盘片安置在所述可回转平台上；以及

能量传递单元，用于将至少一个辊子的旋转力传递到可回转平台。

4.如权利要求3所述的设备，其中能量传递单元包括：

从动齿轮，该从动齿轮沿着可回转平台的垂直轴得以连接；以及

驱动齿轮，该驱动齿轮连接到供纸辊的旋转轴上，以便在与供纸辊协同工作的同时转动从动齿轮。

5.如权利要求3所述的设备，其中能量传递单元包括：

沿着可回转平台的垂直轴向下得以连接的从动齿轮；

连接到所述至少一个辊子的旋转轴上的驱动齿轮；以及

位于驱动齿轮和从动齿轮之间的离合器单元，以间断地将驱动齿轮的旋转力传递到从动齿轮。

6.如权利要求5所述的设备，其中从动齿轮是蜗轮，而驱动齿轮设置有多个第一突起，这些第一突起沿着供纸辊的轴向伸出，其中离合器单元包括：

中间齿轮，该中间齿轮由蜗杆部分和齿轮部分构成，该蜗杆部分平行于所述至少一个辊子的旋转轴定位并与所述蜗轮相啮合，而齿轮部分从蜗杆部分的端部沿径向延伸；

离合器齿轮，该离合器齿轮设置有多个第二突起，以便与驱动齿轮的第一突起相接合，其中在离合器齿轮与中间齿轮的齿轮部分相啮合时离合器齿轮可沿着供纸辊的轴线移动；以及

螺线管装置，用于在接合位置和脱离位置之间移动离合器齿轮，在所述接合位置，离合器齿轮与驱动齿轮相啮合，而在所述脱离位置，该离合器齿轮从与驱动齿轮相啮合中脱出。

7.如权利要求1所述的设备，其中，一编码单元探测托架的位置并确定墨盒的位置，从而通过探测托架位置的编码单元来执行在盘片上打印的功能。

8.如权利要求7所述的设备，其中，编码单元包括：

编码带条，该编码带条存储有与托架的位置和移动距离相关的信息，并沿着托架的移动方向设置；以及

编码读取器，该编码读取器安装到托架的后表面上，其中编码读取器读出编码带条中存储的数值，来探测托架的位置。

9.一种安装到成像设备上的盘片打印单元，该成像设备包括：可移动的托架，该托架装载有至少一个墨盒；至少一个供纸辊，该供纸辊位于托架之下，用于供送打印纸；以及驱动电机，用于转动供纸辊，其中盘片打印单元包括：

可回转平台，该可回转平台位于托架之下、供纸辊的一个横向端部区域处，其中，要打印的盘片位于具有垂直轴的可回转平台上；以及

能量传递单元，用于将供纸辊的旋转力传递到可回转平台上。

10.如权利要求9所述的盘片打印单元，其中，能量传递单元包括：

从动齿轮，该从动齿轮沿着可回转平台的轴线向下连接；

驱动齿轮，该驱动齿轮连接到供纸辊的旋转轴上；以及

离合器单元，该离合器单元位于驱动齿轮和从动齿轮之间，以间断地将驱动齿轮的旋转力传递到从动齿轮。

11.如权利要求9所述的盘片打印单元，其中，编码单元探测托架的位置并确定墨盒的位置，以便在盘片上执行打印功能。

12.如权利要求11所述的盘片打印单元，其中，编码单元包括：

编码带条，该编码带条存储有与托架的位置和移动距离相关的信息，并沿着托架的移动方向；以及

编码读取器，其安装到托架的后表面上，其中编码读取器读取编码带条内存储的数值，来探测托架的位置。

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