一种可自动更换纸卷的热敏打印装置的制作方法

本发明涉及打印机，具体涉及一种可自动更换纸卷的热敏打印装置。

背景技术：

1、目前，打印机已经广泛应用于生活的各个方面。特别是一些热敏型打印设备，由于成本相对较低、且打印速度快、打印效果好，已成为车站、银行、超市等经营场所的常规设备之一。在一些业务办理流程中，通过设置相应的打印设备，还可以实现无人值守的效果，这不仅大大节约了企业或事业单位的人力成本，同时也减少了客户排队等待所需的时间；极大地提升了办事效率和服务质量。

2、打印纸是打印机实现其打印功能的必备耗材。一旦设备中的打印纸消耗完，如果不及时更换或补充，打印机将无法正常工作。特别是在一些无人值守应用场景中的打印设备，例如自助收银台、自动排号机、自助售票机等，对打印纸张的消耗速度很快。这类打印设备通常是使用热敏型的卷纸作为耗材，设备在使用过程中一次仅能安装一个卷纸，不能同时安装多个，当一个卷纸用完以后，需要由工作人员手动进行更换，且由于新的卷纸的纸头一般会通过胶水贴合在一起，在安装新的卷纸时，还需要工作人员手工撕开纸头，然后再把纸头送入打印口中。采用这种换纸的方式，需要安排人员经常进行巡查，以便及时了解各打印设备的纸张剩余量情况，巡查间隔的时间还不能太长，频繁地巡查使得工作人员的工作量大增；另外换纸过程需要依赖于人工操作，花费的时间一般较长，效率有待提高。

3、因此，本技术旨在提供一种可以储存多个卷纸，并且可以自动进行卷纸更换的打印装置，该装置一次可以配置多个卷纸，并且在当前卷纸用完后，自动更换新的卷纸，减少工作人员对打印设备的巡查次数、降低巡查频率，并且换纸工作可全部由该装置自动化实现，换纸效率得到极大提高。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种可自动更换纸卷的热敏打印装置，其可以一次储存多个纸卷，并且在当前纸卷消耗完后自动更换新的纸卷，使得打印装置可以长时间工作，特别适用于在无人值守的自助打印场景中使用。

2、本发明的技术方案是：一种可自动更换纸卷的热敏打印装置，包括壳体，壳体上安装有打印模块、储存模块和自动上纸模块；所述打印模块包括打印头；所述储存模块包括纸卷通道，纸卷通道的一端与壳体相连，纸卷通道的另一端与自动上纸模块相连，纸卷通道用于储存多个纸卷，并使纸卷向自动上纸模块的方向移动；所述自动上纸模块用于接收储存模块中的纸卷，并将纸卷送至打印模块，使打印模块利用纸卷完成打印功能。

3、进一步的，纸卷通道与自动上纸模块相邻的一端设置有限位件，所述限位件用于对纸卷定位，并且在每次更换纸卷时限制可移动纸卷的数量，即，使得每次仅能有一个纸卷可移动，并被送入自动上纸模块中。

4、进一步的，限位件与纸卷通道旋转连接，在限位件上设置有第一限位部和第二限位部，其中第一限位部的位置更靠近自动上纸模块，所述第一限位部与第二限位部之间仅能容纳一个纸卷，当限位件旋转一定角度后，第一限位部失去限位功能，使第一限位部与第二限位部之间的纸卷移动至自动上纸模块中；同时第二限位部发挥作用，以防止其它纸卷经过第一限位部与第二限位部之间的位置。

5、进一步的，限位件上设置有复位机构，复位机构用于使旋转后的限位件回到初始位置。优选的，复位机构采用拉簧，拉簧的一端与纸卷通道相连，拉簧的另一端与限位件相连；拉簧始终处于拉伸状态，使得限位件需要接收到超过一定阈值的外部作用力才能发生旋转，以防止限位件中的纸卷在重力作用下掉落，而且在限位件旋转后，当作用力消除后限位件可第一时间恢复到初始位置。

6、进一步的，纸卷通道的截面与纸卷的纵截面相适应，使得通道的宽度刚好可容纳纸卷从中通过；优选的，在壳体上与纸卷通道相连的位置处设置有通道门，通道门遮挡住纸卷通道在壳体上的入口，具有防止异物进入纸卷通道的作用。

7、进一步的，自动上纸模块包括纸仓和剥纸机构，其中纸仓包括框架、仓盖、纸仓转轴和纸仓支架；所述仓盖安装在纸仓支架上，纸仓支架与纸仓转轴固定连接，且纸仓转轴与开盖电机相连；开盖电机带动纸仓转轴旋转，进而使纸仓支架带着仓盖同步旋转。在纸仓支架上设置有多个触点，包括装纸触点和合盖触点，这些触点用于与传感器配合，以便于主控板掌握仓盖的打开角度。

8、进一步的，在纸仓内部设置有剥纸机构；剥纸机构用于将纸卷上被粘贴的纸头剔开，使纸头伸入打印模块的打印头中。

9、进一步的，剥纸机构包括剔纸片、卷纸电机和卷纸滚轴；所述卷纸电机与卷纸滚轴连接；卷纸滚轴与纸卷相接触，当卷纸电机带动卷纸滚轴转动时，在摩擦力的作用下卷纸滚轴带动纸卷旋转，使纸卷的纸头经过剔纸片后被剔开，并使剔开后的纸头进入打印模块中。

10、进一步的，自动上纸模块还包括角度调节机构，所述角度调节机构用于调节纸仓中纸卷的角度。

11、进一步的，角度调节机构包括角度调节电机，角度调节电机设置在纸仓支架上并与仓盖相连，角度调节电机驱动仓盖旋转。

12、进一步的，打印装置还包括传感器系统，通过传感器系统的辅助使得打印机中的各个模块协同工作；传感器系统包括在打印模块中设置的第一传感器，在限位件上设置的第二传感器，框架上设置的第三传感器和第四传感器；所述第一传感器用于判断是否有纸头进入打印模块，所述第二传感器用于判断是否有纸卷从限位件进入自动上纸模块中；所述第三传感器与纸仓支架中的多个触点配合工作，用于判断仓盖的打开程度，所述第四传感器用于判断仓盖是否盖好。

13、本发明中的打印装置的工作流程介绍如下：

14、1、 打开通道门，将多个热敏纸卷以特定的方向（该特定方向放置可以使纸卷后续被剥纸机构处理时，能够顺利剔开纸头）送入到纸卷通道中，纸卷因重力作用会自动沿纸卷通道移动，且最先放入的第一个纸卷将被限位件上的第一限位部托住，其余纸卷则依次堆叠在其上方，以实现纸卷的存储功能。

15、2、 当打印模块检测到缺纸时，主控板发出指令启动开盖电机，开盖电机带动纸仓支架以纸仓转轴为中心轴旋转，使得位于纸仓支架上的仓盖与纸仓的框架渐渐分离；直到第三传感器感应到纸仓支架上的装纸触点时，发送代表仓盖己打开到设定角度的信号到主控板，主控板发出指令使开盖电机停止。在仓盖的打开过程中，仓盖将会顶开位于纸卷通道末端的限位件，使限位件向外旋转，限位件的旋转，使得限位件上的第一限位部失去限位功能，而第二限位部则开始发挥作用，这时最下方的那个纸卷失去支撑在重力作用下掉入仓盖中，其它纸卷则被第二限位部托住。

16、3、 当第二传感器检测到有纸卷经过时发送信号到主控板，使主控板发出指令让开盖电机反转，使纸仓支架带着仓盖开始闭合，直到第三传感器、第四传感器均发出代表仓盖完整闭合的信号，开盖电机停止。仓盖闭合的同时，限位件也不再被仓盖顶住，因此在拉簧的作用下限位件将恢复到初始位置，这时第一限部会重新发挥作用，然后第二限位部则失去限位功能，纸卷通道中的纸卷可依次下落一个位置，即第一限位部与第二限位部之间的位置可被第二个放入的纸卷填充，等待下次更换。

17、4、 当纸卷进入纸仓中且仓盖完全闭合后，主控板发出指令使卷纸电机启动，卷纸电机驱动卷纸滚轴旋转，进而带动纸卷旋转，在纸卷旋转后，纸卷上被粘贴的纸头将与剔纸片相互作用，剔纸片的锥部可将纸头剔开，当纸卷继续旋转，剔开后的纸头将伸入打印模块中，打印模块中的第一传感器检测到有纸张伸入时可发送信号到主控板，主控板发出指令使卷纸电机停止工作。至此，换纸工作完成。

18、上述这些步骤，即可完成打印装置的整个换纸工作。但实际使用过程中，难免会出现用户将纸卷方向装反了的问题，因此，发明人还对打印装置进行了优化升级，设计了角度调节机构来解决这一问题，本技术中带有角度调节机构的打印装置设备在工作流程中，还可以包括：

19、5、 若在第4步中，打印模块中的第一传感器在卷纸电机启动一段时间后，没有检测到有纸张通过，则说明纸卷安装反了，这时主控板发出指令使卷纸电机停止工作，同时还要启动开盖电机，使开盖电机驱动仓盖打开，直至第三传感器感应到纸仓支架上的调纸触点并发出对应信号到主控板，主控板使开盖电机停止，并且主控板发出指令使角度调节电机工作，驱动仓盖及内部的纸卷旋转180度。在纸卷完成旋转180度后，角度调节电机停止，开盖电机开始反转，驱动仓盖闭合，并再次进入第4步。

20、纸仓支架上的调纸触点需要先于装纸触点被第三传感器检测到，使得在第5步中仓盖的打开角度小于第2步中仓盖的打开角度，避免仓盖将限位件顶开而导致从纸卷通道中再掉落一个纸卷。

21、与现有技术相比本发明的有益效果：

22、1、本发明中的打印装置可以储存多个纸卷，并在一个纸卷消耗完后，自动更换新的纸卷；安装好后，打印装置可以工作更长时间，减少工作人员的维护工作量；

23、2、本发明中的打印装置中，设置有剥纸机构，通过剥纸机构可以自动剔开新纸卷上被贴粘的纸头，使纸头顺利地进入打印头中，保证纸卷更换的效果；

24、3、本发明中的打印装置中，设置有角度调节机构，当放入的纸卷的的方向不对时，纸卷的纸头将无法被剔纸片剔开，这时可通过角度调节机构，将仓盖连同纸卷旋转180度，使纸卷以正确的方向被摆放在纸仓中，以便被剥纸机构顺利剔开纸头。