本发明公开了一种无纸芯收银纸结构及其收卷装置和收卷方法，一种无纸芯收银纸结构包括由同一纸张缠绕而成的纸卷本体；纸卷本体中心为圆形空腔，圆形空腔的孔径为5‑28mm，纸卷本体的最内端为折叠状态，设有位于内端外侧的折叠部。本发明无纸芯收银纸结构的孔径在5‑28mm，结构小巧，占用空间少，可以用于收银纸结构。本发明无纸芯收卷装置以多轴对纸张进行收卷驱动，从而降低对纸张的压力，使得纸张在收卷时不需要压紧方式产生收卷力，进而使得纸张在收卷时与芯轴之间留有微量间隙，实现纸张的无纸芯，并能够很快捷地将纸卷从芯轴取出。本发明的收卷方法不仅可以用于无纸芯收银纸的收卷，还可以用于其它纸品的收卷，比如带有切痕的纸张的收卷。
1.一种无纸芯收银纸结构的收卷装置，所述的无纸芯收银纸结构，包括由同一纸张缠绕而成的纸卷本体；所述的纸卷本体中心为圆形空腔，所述圆形空腔的孔径为5-28mm，所述纸卷本体的最内端为折叠状态，设有位于内端外侧的折叠部；所述收卷装置包括机座，及设于机座上且轴线相互平行的主轴、压轴、支撑轴和用于卷纸的芯轴，芯轴压触于主轴外圆的斜上方，芯轴上方设有所述的压轴，芯轴的斜下方设有所述的支撑轴，还包括设于机座上且与主轴传动联接的主轴动力机构；其特征在于所述收卷装置还包括与主轴动力机构传动联接的支撑轴动力机构和压轴动力机构,所述的支撑轴动力机构和压轴动力机构分别传送动力给支撑轴和压轴，所述支撑轴动力机构为支撑轴外圆提供的线速度大于主轴动力机构为主轴外圆提供的线速度；所述压轴动力机构为压轴外圆提供的线速度大于支撑轴动力机构为支撑轴外圆提供的线速度。
2.根据权利要求1所述的收卷装置，其特征在于：所述压轴动力机构提供的线速度与支撑轴动力机构提供的线速度之比为1.2-1.3，支撑轴动力机构提供的线速度与主轴动力机构提供的线速度之比为1.2-1.3。
3.根据权利要求2所述的收卷装置，其特征在于：所述支撑轴动力机构包括支撑轴动力轮、支撑轴同步轮，及设于支撑轴动力轮与支撑轴同步轮之间且实现二者滑动摩擦式旋转传动的支撑轴旋转滑差机构；所述压轴动力机构包括压轴动力轮、压轴同步轮，及设于压轴动力轮与压轴同步轮之间且实现二者滑动摩擦式旋转传动的压轴旋转滑差机构；所述的支撑轴同步轮通过同步带与支撑轴传动联接，所述的压轴同步轮通过同步带与压轴传动联接。
所述的支撑轴旋转滑差机构包括一端套设有所述的支撑轴动力轮且另一端设有支撑轴同步轮的支撑传动轴，及与支撑传动轴轴向滑动联接的从动摩擦盘；支撑轴动力轮近于从动摩擦盘的一侧设有主动摩擦盘，所述支撑传动轴还设有轴肩，所述的轴肩与从动摩擦盘之间至少设有三个用于将从动摩擦盘压触于主动摩擦盘的弹簧；
所述的压轴旋转滑差机构包括一端套设有所述的压轴动力轮且另一端设有压轴同步轮的压轴传动轴，及与压轴传动轴轴向滑动联接的从动摩擦盘；压轴动力轮近于从动摩擦盘的一侧设有主动摩擦盘，所述压轴传动轴还设有轴肩，所述的轴肩与从动摩擦盘之间至少设有三个用于将从动摩擦盘压触于主动摩擦盘的弹簧。
5.根据权利要求4所述的收卷装置，其特征在于：所述支撑轴旋转滑差机构的从动摩擦盘与主动摩擦盘之间的滑动摩擦产生扭矩小于支撑轴与芯轴纸张表面的摩擦力所产生的扭矩；所述压轴旋转滑差机构的从动摩擦盘与主动摩擦盘之间的滑动摩擦产生扭矩小于压轴与芯轴纸张表面的摩擦力所产生的扭矩。
6.根据权利要求1所述的收卷装置，其特征在于所述无纸芯收银纸结构的折叠部沿纸卷本体的缠绕方向延伸缠绕至少45度。
7.根据权利要求1所述的收卷装置，其特征在于所述无纸芯收银纸结构的纸卷本体的宽度为30-120mm，外径为40-150mm。
8.一种片状体的收卷方法，该方法是采用主轴送料并带动芯轴旋转收卷，主轴设于芯轴下方的一侧，在芯轴的下方另一侧设有支撑轴，在芯轴的上方还设有压轴，其中的主轴、支撑轴和压轴的动力源可为其提供的线速度为依次增加，而主轴、支撑轴和压轴与芯轴上的片状体外圆上的实际线速度相同，其中，在支撑轴、压轴的动力传送过程中设有滑动配合机构，以消耗多余的转速，以此产生从片状体的主轴接触点到支撑轴接触点的张力，和从片状体的支撑轴接触点到压轴接触点的张力。
9.根据权利要求8所述的一种片状体的收卷方法，其特征在于：支撑轴的滑动配合机构滑动所需的扭矩小于支撑轴表面与芯轴上的片状体表面之间静摩擦所能产生的扭矩；压轴的滑动配合机构滑动所需的扭矩小于压轴表面与芯轴上的片状体表面之间静摩擦所能产生的扭矩；所述的片状体为纸张、簿膜、塑胶片或金属箔。
无纸芯收银纸结构及其收卷装置和收卷方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种卷纸结构和其收卷装置，尤其是一种无纸芯收银纸的结构及其收卷装置和收卷方法。
背景技术
[0002] 在现有技术中，收银纸等纸卷结构是由收卷装置将纸质等组成的长带状薄纸进行收卷的，应用于下一道工序。其中大多是有纸芯的，纸芯最后当作废品扔掉造成材料上的浪费，这样的结构用于收银纸产品，还会导致空间上的很大浪费，因为收银纸用于收银的POS机，通常比较小巧，机器的空间十分有限。
[0003] 目前也有一些无纸芯的纸卷，在收卷时采用的是机械原理，将收卷用的芯轴在抽芯时缩小，实现无芯轴收卷，但是由于收银纸的中心孔比较小，现有的机械式无纸芯收卷结构派不上用场。导致现有的收银纸结构一直处于有纸芯状态。
[0004] 现有的收卷装置(如图4所示)，是将芯轴10压触于主轴20外圆上，由主轴20驱动芯轴旋转，同时在芯轴上方还设有一个压轴11,下方还设有支撑轴12，其中的压轴11和支撑轴12都是无外力驱动的，仅起到压紧的作用。由于收卷时需要一定的张力，压轴作用于芯轴的力比较大，导致收卷之后的纸卷紧紧地箍在芯轴上，如果是无芯的纸芯，取下来十分地费劲，甚至取不下来。可见，现有的收卷装置无法实现无纸芯的收卷。
发明内容
[0005] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无纸芯收银纸结构及其收卷装置和收卷方法，通过多轴驱动纸实现纸张的张力控制，对纸张进行收卷，收卷之后的卷纸能够轻松地取下来。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：
[0007] 一种无纸芯收银纸结构，包括由同一纸张缠绕而成的纸卷本体；所述的纸卷本体中心为圆形空腔，所述圆形空腔的孔径为5-28mm，所述纸卷本体的最内端为折叠状态，设有位于内端外侧的折叠部。
[0008] 其进一步的技术方案为：所述折叠部沿纸卷本体的缠绕方向延伸缠绕至少45度。
[0009] 其进一步的技术方案为：所述纸卷本体的宽度为30-120mm，外径为40-150mm。
[0010] 一种无纸芯收卷装置，包括机座，及设于机座上且轴线相互平行的主轴、压轴、支撑轴和用于卷纸的芯轴，芯轴压触于主轴外圆的斜上方，芯轴上方设有所述的压轴，芯轴的斜下方设有所述的支撑轴，还包括设于机座上且与主轴传动联接的主轴动力机构；还包括与主轴动力机构传动联接的支撑轴动力机构和压轴动力机构,所述的支撑轴动力机构和压轴动力机构分别传送动力给支撑轴和压轴，所述支撑轴动力机构为支撑轴外圆提供的线速度大于主轴动力机构为主轴外圆提供的线速度；所述压轴动力机构为压轴外圆提供的线速度大于支撑轴动力机构为支撑轴外圆提供的线速度。
[0011] 其进一步的技术方案为：所述压轴动力机构提供的线速度与支撑轴动力机构提供的线速度之比为1.2-1.3，支撑轴动力机构提供的线速度与主轴 动力机构提供的线速度之比为1.2-1.3。
[0012] 其进一步的技术方案为：所述支撑轴动力机构包括支撑轴动力轮、支撑轴同步轮，及设于支撑轴动力轮与支撑轴同步轮之间且实现二者滑动摩擦式旋转传动的支撑轴旋转滑差机构；所述压轴动力机构包括压轴动力轮、压轴同步轮，及设于压轴动力轮与压轴同步轮之间且实现二者滑动摩擦式旋转传动的压轴旋转滑差机构；所述的支撑轴同步轮通过同步带与支撑轴传动联接，所述的压轴同步轮通过同步带与压轴传动联接。
[0013] 其进一步的技术方案为：所述的支撑轴旋转滑差机构包括一端套设有所述的支撑轴动力轮且另一端设有支撑轴同步轮的支撑传动轴，及与支撑传动轴轴向滑动联接的从动摩擦盘；支撑轴动力轮近于从动摩擦盘的一侧设有主动摩擦盘，所述支撑传动轴还设有轴肩，所述的轴肩与从动摩擦盘之间至少设有三个用于将从动摩擦盘压触于主动摩擦盘的弹簧；
[0014] 所述的压轴旋转滑差机构包括一端套设有所述的压轴动力轮且另一端设有压轴同步轮的压轴传动轴，及与压轴传动轴轴向滑动联接的从动摩擦盘；压轴动力轮近于从动摩擦盘的一侧设有主动摩擦盘，所述压轴传动轴还设有轴肩，所述的轴肩与从动摩擦盘之间至少设有三个用于将从动摩擦盘压触于主动摩擦盘的弹簧。
[0015] 其进一步的技术方案为：所述支撑轴旋转滑差机构的从动摩擦盘与主动摩擦盘之间的滑动摩擦产生扭矩小于支撑轴与芯轴纸张表面的摩擦力所产生的扭矩；所述压轴旋转滑差机构的从动摩擦盘与主动摩擦盘之间的滑动摩擦产生扭矩小于压轴与芯轴纸张表面的摩擦力所产生的扭矩。
[0016] 本发明一种片状体的收卷方法，该方法是采用主轴送料并带动芯轴旋转收卷，主轴设于芯轴下方的一侧，在芯轴的下方另一侧设有支撑轴，在 芯轴的上方还设有压轴，其中的主轴、支撑轴和压轴的动力源可为其提供的线速度为依次增加，而主轴、支撑轴和压轴与芯轴上的片状体外圆上的实际线速度相同，其中，在支撑轴、压轴的动力传送过程中设有滑动配合机构，以消耗多余的转速，以此产生从片状体的主轴接触点到支撑轴接触点的张力，和从片状体的支撑轴接触点到压轴接触点的张力。
[0017] 其进一步的技术方案为：支撑轴的滑动配合机构滑动所需的扭矩小于支撑轴表面与芯轴上的片状体表面之间静摩擦所能产生的扭矩；压轴的滑动配合机构滑动所需的扭矩小于压轴表面与芯轴上的片状体表面之间静摩擦所能产生的扭矩；所述的片状体为纸张、簿膜、塑胶片或金属箔。
[0018] 本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明无纸芯收银纸结构采用无纸芯结构，中心空腔的孔径在5-28mm，结构小巧，占用空间少，可以用于收银纸结构(这里说的收银纸，不仅包括POS机所需的打印纸，也包括各种商店使用的收银机的收银纸，还包括银行柜台排队、图书馆等场合使用的票据打印机所需要的打印纸)。本发明无纸芯收卷装置对原来无动力驱动的支撑轴和压轴，改用逐级提高转速的动力源进行驱动，以多轴对纸张进行收卷驱动，从而降低对纸张的压力，使得纸张在收卷时不需要压紧方式产生收卷力，进而使得纸张在收卷时与芯轴之间留有微量间隙，实现纸张的无纸芯，并能够很快捷地将纸卷从芯轴取出。本发明的收卷方法不仅可以用于无纸芯收银纸的收卷，还可以用于其它纸品的收卷，比如带有切痕的纸张的收卷。
[0019] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
[0020] 图1是本发明一种无纸芯收银纸的结构具体实施例的结构示意图；
[0021] 图2是本发明一种无纸芯收卷装置具体实施例的结构示意图；
[0022] 图3为图2实施例中的旋转滑差机构具体实施例的结构示意图；
[0023] 图4为现有技术中的纸品收卷装置的结构示意图。
[0024] 图1至图3的附图标记
[0025] F 无纸芯收卷装置 S 无纸芯收银纸结构
[0026] 10 机座 20 主轴
[0027] 21 主轴动力机构 30 芯轴
[0028] 40 支撑轴 41 支撑轴动力机构
[0029] 411 支撑轴动力轮 4111 主动摩擦盘
[0030] 42 支撑轴旋转滑差机构 421 支撑传动轴
[0031] 4211 轴肩 422 从动摩擦盘
[0032] 429 弹簧 43 支撑轴同步轮
[0033] 50 压轴 51 压轴动力机构
[0034] 511 压轴动力轮 5111 主动摩擦盘
[0035] 521 压轴传动轴 52 压轴旋转滑差机构
[0036] 5211 轴肩 522 从动摩擦盘
[0037] 529 弹簧 53 压轴同步轮
[0038] 90 纸卷本体 900 圆形空腔
[0039] 901 最内端 902 折叠部具体实施方式：
[0040] 为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0041] 如图1所示，本发明一种无纸芯收银纸结构S，它包括由同一纸张缠绕 而成的纸卷本体90，纸卷本体90的中心为圆形空腔900，圆形空腔900的孔径为5-28mm，纸卷本体90的最内端901为折叠状态，设有位于外侧的折叠部902，折叠部902沿纸卷本体90的缠绕方向延伸缠绕至少45度。其中，纸卷本体的宽度为30-120mm，外径为40-150mm。这样的结构，省去了纸芯，节省了成本，而且同样外形的收银纸，可以使用的纸张长度更多。
[0042] 如图2-图3所示，本发明一种无纸芯收卷装置F，包括机座10，设于机座10上的主轴20、芯轴30、支撑轴40和压轴50，主轴20、芯轴30、支撑轴40和压轴50的轴线相互平行，且芯轴30的外周缠绕有纸张且与主轴20、压轴50和支撑轴40的外周压力接触，还包括用于驱动主轴的主轴动力机构21(仅示出了主动轮，未示出主电机等结构)，及设于机座10上的支撑轴动力机构41，及设于支撑轴动力机构41与支撑轴40之间的支撑轴旋转滑差机构42；还包括设于机座10上的压轴动力机构51，及设于压轴动力机构51与压轴50之间的压轴旋转滑差机构52；支撑轴动力机构41的实际旋转速度为支撑轴40提供的线速度大于主轴20的线速度(最佳比例为1.2-1.3倍)；压轴动力机构51的实际旋转速度为压轴50提供的线速度大于支撑轴动力机构41提供的支撑轴线速度(最佳比例为1.2-1.3倍)。图3中的支撑轴旋转滑差机构42通过支撑轴同步轮43输出动力至支撑轴40，压轴旋转滑差机构52通过压轴同步轮53输出动力至压轴50。
[0043] 支撑轴动力机构41包括支撑轴动力轮411、支撑轴同步轮43，及设于支撑轴动力轮411与支撑轴同步轮43之间且实现二者滑动摩擦式旋转传动的支撑轴旋转滑差机构42；压轴动力机构51包括压轴动力轮511、压轴同步轮53，及设于压轴动力轮511与压轴同步轮53之间且实现二者滑动摩擦式旋转传动的压轴旋转滑差机构52；支撑轴同步轮43通过同步带与支撑轴 40传动联接，压轴同步轮53通过同步带与压轴50传动联接。
[0044] 支撑轴旋转滑差机构42包括一端套设有支撑轴动力轮411且另一端设有支撑轴同步轮43的支撑传动轴421，及通过花键等轴向结构与支撑传动轴421轴向滑动联接的从动摩擦盘422；支撑轴动力轮411近于从动摩擦盘422的一侧设有主动摩擦盘4111，支撑传动轴421还设有轴肩4211，轴肩4211与从动摩擦盘422之间至少设有三个用于将从动摩擦盘422压触于主动摩擦盘4111的弹簧429。
[0045] 压轴旋转滑差机构52包括一端套设有所述的压轴动力轮511且另一端设有压轴同步轮53的压轴传动轴521，及通过花键等轴向结构与压轴传动轴521轴向滑动联接的从动摩擦盘522；压轴动力轮511近于从动摩擦盘522的一侧设有主动摩擦盘5111，压轴传动轴521还设有轴肩5211，轴肩5211与从动摩擦盘522之间至少设有三个用于将从动摩擦盘522压触于主动摩擦盘5111的弹簧529。
[0046] 由于收卷过程中，压轴和支撑轴的动力源所提供的转速均大于它们本身所需要的转速，多余的转速只能通过打滑(即滑动摩擦)的方式消耗。而打滑的位置不能在纸张的表面(这样的话会拉毛纸张的表面)。因此，支撑轴旋转滑差机构的从动摩擦盘与主动摩擦盘之间的滑动摩擦产生扭矩小于支撑轴与芯轴纸张表面的摩擦力所产生的扭矩；压轴旋转滑差机构的从动摩擦盘与主动摩擦盘之间的滑动摩擦产生扭矩小于压轴与芯轴纸张表面的摩擦力所产生的扭矩。
[0047] 工作过程中，芯轴30在主轴20、支撑轴40和压轴50的共同摩擦作用下，逆时针旋转，进行纸张的收卷。由于压轴受到动力驱动可以旋转的线速度大于支撑轴的线速度，而支撑轴受到动力驱动可以旋转的线速度又大 于主轴的线速度，但由于三者实际的线速度上相同的，那么压轴动力机构51提供的多余动力被压轴旋转滑差机构52在打滑过程中消耗，但以此产生了从纸张的支撑轴接触点到压轴接触点的张力。同理，那么支撑轴动力机构41提供的多余动力被支撑轴旋转滑差机构42在打滑过程中消耗，但以此产生了从纸张的主轴接触点到支撑轴接触点的张力。有这个二个张力，在它们的作用下，实现纸张的收卷，压轴50作用于芯轴的力可以减少到很小，从而使得收卷的纸张不会紧紧地把箍在芯轴，还可以通过压轴的压紧力调节，使纸卷本体与芯轴之间留有一定的间隙，从而使得纸张收卷之后，可以将纸卷轻易地从芯轴取下，实现纸卷的无纸芯收卷。
[0048] 本发明还公开了一种片状体的收卷方法，该方法是采用主轴送料并带动芯轴旋转收卷，主轴设于芯轴下方的一侧，在芯轴的下方另一侧设有支撑轴，在芯轴的上方还设有压轴，其中的主轴、支撑轴和压轴的动力源可为其提供的线速度为依次增加，而主轴、支撑轴和压轴与芯轴上的片状体外圆上的实际线速度相同，其中，在支撑轴、压轴的动力传送过程中设有滑动配合机构，以消耗多余的转速，以此产生从片状体的主轴接触点到支撑轴接触点的张力，和从片状体的支撑轴接触点到压轴接触点的张力。
[0049] 其中，支撑轴的滑动配合机构滑动所需的扭矩小于支撑轴表面与芯轴上的片状体表面之间静摩擦所能产生的扭矩；压轴的滑动配合机构滑动所需的扭矩小于压轴表面与芯轴上的片状体表面之间静摩擦所能产生的扭矩；片状体为纸张、簿膜、塑胶片或金属箔。
[0050] 综上所述，本发明无纸芯收银纸结构采用无纸芯结构，中心空腔的孔径在5-28mm，结构小巧，占用空间少，可以用于收银纸结构(这里说的收银纸，不仅包括POS机所需的打印纸，也包括各种商店使用的收银机的收 银纸，还包括银行柜台排队、图书馆等场合使用的票据打印机所需要的打印纸)。本发明无纸芯收卷装置对原来无动力驱动的支撑轴和压轴，改用逐级提高转速的动力源进行驱动，以多轴对纸张进行收卷驱动，从而降低对纸张的压力，使得纸张在收卷时不需要压紧方式产生收卷力，进而使得纸张在收卷时与芯轴之间留有微量间隙，实现纸张的无纸芯，并能够很快捷地将纸卷从芯轴取出。本发明的收卷方法不仅可以用于无纸芯收银纸的收卷，还可以用于其它纸品的收卷，比如带有切痕的纸张的收卷。
[0051] 以上是对本发明所提供的进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
