带有缩回松弛色带功能的热色带盒或卷轴的制作方法

专利名称：带有缩回松弛色带功能的热色带盒或卷轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热转印打印机，更确切地是涉及一种热转印打印机的色带盒或卷轴，可自动缩回由于后退而造成松弛的色带。
背景技术：
在现有技术中热转印打印机非常普通，在这种打印机中，将一侧涂有可热转印墨层的转印色带插入到非感光卷筒纸的表面与带有一列小加热元件的热印刷头之间。当向选定的加热元件的一部分提供电信号或脉冲时，局部油墨融化并转移给卷筒纸，因此产生所转移的相应的点。然后卷筒纸前进，打印邻近的位置，转印色带再次定位以提供补充的油墨层；重复选择和加热程序以打印邻近列的点。连续点构成的图案在卷筒纸上产生了打印的文字或图形。
热转印打印机尤其适于打印单个的票据和标签的卷筒纸。在这种打印机中，卷筒纸向前经过印刷头，这样票据或标签的后缘超出机械裁刀或裁切边。为减少浪费，优选的是在再次打印前缩回卷筒纸，这就会造成转印色带相应的后退和潜在的色带松弛。如果存在松弛的色带，色带张力的损失会导致色带在前进时卷曲，就会损害打印品质。为防止这一问题，已知的票据标签热式打印机通常都设有带有扭力弹簧和卡紧装置(clutch)的色带供应卷轴的心轴。色带的前进卷紧弹簧直到弹簧力克服卡紧装置的张力，此时色带在卡紧装置转矩所确定的预定张力下前进。
如果现有技术的热转印打印机还必须能够打印一定宽度范围内的票据或标签，那么色带张力会在色带宽度的范围内变化，单一的卡紧装置转矩设定是不够的。如果张力设置得太小，以适应比所使用的色带窄的色带，则色带会发生卷曲；如果设置的张力太大，以适应比所使用的色带宽的色带，则可能会打滑。为解决这个问题，色带供应心轴就需要使用者或技师来调整心轴的转矩。可选的，色带供应心轴可以是分段的，每一部分可以带有单独的弹簧和卡紧装置，这样较宽的色带就会与逐渐增大的转矩部分相配合以保持相对不变的色带张力。这种方法和能够维持打印机寿命的摩擦组件的成本会明显增加打印机的费用。
申请人为“Inoue”的欧洲专利申请0 408 356 A2中介绍了一种色带供应芯，可反向旋转来防止色带松弛。然而，该机构是由打印机反向驱动，而不是利用存储的弹性能量进行操作，且该机构是连接在打印机架上而不是色带盒的一部分。
申请人为“Masamura”等人的美国专利号5,284,396，介绍了一种色带供应心轴的两个实施例，其中能量存储在张力弹簧或扭力弹簧中。在优选实施例中，能量存储在张力弹簧中，由此产生的转矩传送到其上固定安装色带供应卷轴的旋转轴上。在另一实施例中，轴是固定的，色带供应卷轴可旋转地安装，且利用套环而制成不可拆卸的，该套环压在卡紧盘和扭力弹簧上，提供存储的能量。然而在这两个实施例中，弹簧和卡紧装置是打印机构的一部分，所以需要操作者根据色带的宽度范围来调整转矩；并且，这种组件必须由适合于打印机使用寿命的材料制成，而不是由适合色带使用寿命的材料制成。
申请人为“Kitagishi”的欧洲专利申请0 165 396中，介绍了带有恒定张力供给机构的色带盒，其包括由板簧压缩的摩擦元件，并将色带夹在中间。弹簧提供摩擦力而不是存储能量，并且设为H形以特别防止其这样，因而在色带运动的两个方向上产生相等的拉力。这样，如果根据“Kitagishi”申请的色带前进，然后松弛释放，则会操持松弛状态。
申请人为“Takayama”等人的美国专利6,126,344、5,788,387和5,595,447中，介绍了一种带有抗松弛机构的色带盒以及一种打印装置，其通过色带缠绕芯与抗旋转咬合部件相咬合来防止色带的松弛。但这种机构在色带盒设置在打印装置中时有意地不咬合，而并非意图在打印中工作。
申请人为“Shinada”的美国专利4,838,716中，介绍了一种色带盒，带有防止进给的色带卷轴不必要旋转的制动机构。使用弹簧将接收辊子紧靠驱动辊子，这样从供应处拉动色带。然而在这个申请中没有介绍或建议一种在供应盒或卷筒中存储能量并将松弛的色带收回到色带盒或卷轴上的机构。

发明内容
本发明提供了一种热转印色带盒，或是一种色带卷轴，它能够供应色带，且能通过缩回有限量的色带松弛以保持最小的色带张力。并且，本发明提供了一种热转印打印机，其具有用于共同工作的色带盒的代替色带心轴的被动支承装置。


解释本发明优选实施例的附图会增进对本发明内容的理解，本发明包含的新颖性和结构特点会在后面详细描述，并特别在所附权利要求中指出，应该认为不脱离本发明精神或不损害本发明的任何优点的各种修改都应该包含在本发明的保护范围之内。
图1是本发明热转印打印机一个特定实施例的侧面图，表明该热转印色带盒适用于打印机以进给转印色带，并保持恒定的色带张力；图2是本发明优选实施例所述的共同运转色带盒的特定实施例的透视图；图3a和3b是本发明优选实施例的共同运转色带盒的剖面图；图4是本发明另一实施例的剖面图；图5是本发明再一实施例的剖面图；图6是本发明又一实施例的透视图。
具体实施例方式
参考附图，图1是热转印打印机10的直观图，热转印打印机10包括用于在卷筒纸14(例如一卷力敏票据和标签等)上打印图像的热印刷头12，它在打印线18上将油墨从转印色带16转移到卷筒纸14上。卷筒纸14在压纸卷筒20作用下前进，压纸卷筒20在弹簧15的压力作用下在打印线18上与卷筒纸14的摩擦接触，从而带动转印色带16。压纸卷筒20由步进电动机22通过皮带24和主动带轮26驱动。在打印完票据或标签后，卷筒纸14前进到裁切边28，在此使用者可以将票据或标签裁切，然后在打印下一个票据或标签之前，裁开的边30缩回。
用过的转印色带32利用引导器34从打印线18到达可拆除地设置在接收心轴38上的接收芯36。接收心轴38由皮带24通过带轮40和卡紧装置(未示出)驱动，该卡紧装置限制接收转矩以避免色带破损。
色带卷轴42进给转印色带16，色带卷轴42缠绕在芯44上并容纳于色带盒46内，绕过引导轮47到打印线18上。热打印机10适于在架子48上接收和支撑色带盒46。色带盒46具有的新颖性和结构特点在图2中示出并会在下面详细介绍。
参考图2，色带盒46包括纸板箱47，优选由纸板或波纹状纤维板制成，其容纳着缠绕在空芯44上的色带卷轴42，且优选由纤维或可选的塑料制成。芯44还容纳有由弹性材料制成的制动装置48，优选由氨基甲酸脂(urethane)制成。在纸箱47相对的壁上设有槽92和94，夹住制动装置48的端部以防止其旋转。
参考图3a，制动装置48包括卡紧部分66，弹簧部分68和70，端部72和74。卡紧部分66的尺寸与芯44干涉配合。选择适宜的干涉程度、制动装置48的硬度和厚度以在卷轴42上限定恰当的拉力矩，此时芯44靠着卡紧部分66开始滑动。请注意横截面是矩形只是为了便于理解，制动装置48和相应的槽92和94(未示出)横截面可以例如是矩形，依然属于本发明的保护范围之内。
弹簧部分68和70的横截面通常较小，以使其不会干涉芯44的旋转，而是会如图3b所示弹性地扭曲，这样可以使卡紧部分66旋转，直到达到该拉力矩，当色带16回缩时卡紧部分66连续地靠着芯44滑动。因此，在色带16退回时，储存在弹簧部分68和70上的能量用于将松弛缩回。依赖于弹性体的特性，弹簧部分68和70可以在制动装置48上可以是凹槽或切口。
在如图4所示的另一实施例中，制动装置48旋转90度，优选由热成型塑料制成的插入件58和60利用分别伸入芯44中的突起62和64支撑卷轴42的重量。如果存在支撑件58和60，其包括槽59和61(未示出)以夹住制动装置48的端部。如前所述，支撑件58和60可以与硬纸箱上的槽一起使用，或者作为可选方式。
本发明的保护范围中的制动装置48不局限于弹性材料。根据图5所示的另一实施例所述，多直径(具有不只一个直径)弹簧76具有卡紧部分78，其外径与芯44干涉配合，形成弹簧卡紧结构，以及两个稍小直径的扭力弹簧部分80和82。弹簧76固定在插入件88和90的孔84和86(未示出)以防止其整体旋转。可选的，弹簧76可以直接固定在色带盒46的相对壁上的孔内，而不是插入件中，但这样安装不太方便。
根据图6所示的再一实施例的制动装置48还包括轴心孔96，色带卷轴42由固定在打印机10上的不活动的销子98支撑。制动装置48被槽99和打印机10的一部分夹住，防止其旋转。
应该注意的是本发明保护的制动装置48或其相应的多直径弹簧76不局限于一种结构，还可以包括执行弹簧或卡紧功能的其它单独的部件。
还应该注意到制动装置的部分与卷轴芯之间的干涉配合或自由运动同样可以用多直径的卷轴芯和单一尺寸的制动装置来实现，这种结构也包含在本发明的保护范围之内。
并且，应该注意色带可以缠绕在长度大于色带宽度的芯上，或所述芯可以安装在一个内部心轴上，且卡紧装置可操作地连接到芯或心轴的外径而不是内径上。虽然这些实施方式会增加制造费用，但仍落于本发明的保护范围之内。
色带盒46可以是一次性的，所以芯44，制动装置48或等同的弹簧76的尺寸可以适当设计，以提供与色带16的组成和宽度相配的拉力矩。这样消除了现有技术中热打印机的色带供给力矩机构或使用者对其的调整。
为解释本发明组成和使用方式的目的，前面已详细描述了根据本发明的热式色带盒或卷轴的具体实施例，应该注意的是，对本领域普通技术人员明显的变化和改进都应落在本发明的保护范围之内，并且本发明不应局限于上述的具体实施方式

，所以本发明试图覆盖落在本发明基本精神及权利要求所限定的保护范围之内的本发明的任何和所有的修改，改进和等同物。
权利要求
1.一种用于热转印打印机的色带盒，为供应色带提供一种可收缩的进给，所述色带盒包括壳体；缠绕在所述壳体内芯上的供应色带卷；有效连接在所述芯上的卡紧装置；连接到卡紧装置和色带盒上的回弹结构，这样在供应色带放松或退回时，由于供应色带前进而在回弹结构内存储的能量释放，将色带的松弛收回。
2.如权利要求1所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置由弹性材料制成。
3.如权利要求1所述的色带盒，其特征在于所述回弹结构由弹性材料制成。
4.如权利要求1所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置和回弹结构是弹性材料制成的共同结构的不同部分。
5.如权利要求1所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置还包括线弹簧。
6.如权利要求1所述的色带盒，其特征在于所述回弹结构还包括线弹簧。
7.如权利要求1所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置和回弹结构包括多直径弹簧的不同直径。
8.一种用于热转印打印机的色带盒，为供应色带提供一种可收缩的进给，所述色带盒包括壳体；缠绕在壳体内具有多直径的芯上的供应色带卷；连接在芯上的卡紧装置；和连接到卡紧装置和色带盒壳体上的回弹结构，这样在供应色带放松或退回时，由于供应色带前进而在回弹结构内存储的能量释放，将的松弛色带收回色带盒壳体中。
9.如权利要求8所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置由弹性材料制成。
10.如权利要求8所述的色带盒，其特征在于所述回弹结构由弹性材料制成。
11.如权利要求8所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置和回弹结构是由弹性材料制成的共同结构的不同部分。
12.如权利要求8所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置还包括线弹簧。
13.如权利要求8所述的色带盒，其特征在于所述回弹结构还包括线弹簧。
14.如权利要求8所述的色带盒，其特征在于所述卡紧装置和回弹结构是同一个弹簧的不同部分。
15.一种具有自行卡紧和回缩松弛能力的色带卷轴，包括用来接纳色带卷轴的中空芯；带有摩擦部件的卡紧装置，其与所述芯形成摩擦接合，卡紧装置至少有一端适于在外部被约束；和设置在所述摩擦部件和所述卡紧装置的至少一端之间的回弹部件。
16.如权利要求15所述的色带卷轴，其特征在于所述摩擦部件和所述回弹部件是共同元件的部分。
17.如权利要求16所述的色带卷轴，所述共同元件包括弹性体。
18.如权利要求17所述的色带卷轴，其特征在于所述弹性体是平的，并包括用来与所述芯干涉配合的中间部分。
19.如权利要求17所述的色带卷轴，其特征在于所述弹性体是平的，且包括适于和外部键相配合以提供所述约束的端部。
20.如权利要求16所述的色带卷轴，其特征在于所述共同部件包括螺旋弹簧。
21.如权利要求20所述的色带卷轴，其特征在于所述弹簧带有中间部分，在松弛时与所述芯干涉配合。
22.如权利要求21所述的色带卷轴，其特征在于所述弹簧包括直径小于所述中间部分的端部，所述端部设计为可被所述外部约束卡住。
23.一种具有自行卡紧和回收松弛能力的热转印色带盒，包括色带盒壳体；设置在所述壳体内的中空芯，用来接纳色带卷轴；设置在所述芯内的卡紧装置，其具有摩擦组件以便与所述芯形成摩擦接合，卡紧装置的至少一端适于在外部被约束；回弹部件，设置在所述摩擦部件和所述卡紧装置的至少一端之间；和所述芯外部的约束结构，设置为可以接纳和约束所述卡紧装置的至少一端。
24.如权利要求23所述的色带盒，其特征在于所述约束结构包括所述色带盒壳体的部分。
25.如权利要求23所述的色带盒，其特征在于还包括独立于所述芯和卡紧装置的支撑件，所述支撑件支撑所述芯和卷轴的重量。
26.如权利要求25所述的色带盒，其特征在于所述支撑件包括所述约束结构的部分。
27.如权利要求23所述的色带盒，其特征在于所述摩擦部件和所述回弹部件是共同部件的部分。
28.如权利要求27所述的色带盒，其特征在于所述共同部件包括弹性体。
29.如权利要求28所述的色带盒，其特征在于所述弹性体是平的，且包括与所述芯干涉配合的中间部分。
30.如权利要求28所述的色带盒，其特征在于所述弹性体是平的，且包括适于与外部键相配合以提供所述约束的端部。
31.如权利要求27所述的色带盒，其特征在于所述共同部件包括螺旋弹簧。
32.如权利要求31所述的色带盒，其特征在于所述弹簧带有中间部分，其在松弛时与所述芯干涉配合。
33.如权利要求32所述的色带盒，其特征在于所述弹簧包括直径小于所述中间部分的端部，其设计成可以被所述外部约束卡住。
34.如权利要求23所述的色带盒，其特征在于所述卷轴适于可旋转地支撑在外部安装轴上。
35.如权利要求27所述的色带盒，其特征在于所述卷轴适于可旋转地支撑在所述外部安装轴上，并且其中所述共同部件带有接纳所述轴的纵向开口。
36.一种打印装置，包括带有印刷头的热转印打印机，打印滚筒，色带盒定位装置，限定从所述色带盒定位装置到所述印刷头的色带进给路线；适于接纳在所述色带盒定位装置中的色带盒，且具有自行卡紧的回收松弛的能力，该色带盒还包括接纳色带卷轴的中空芯；带有摩擦部件的卡紧装置，以便与所述芯形成摩擦接合，卡紧装置的至少一端适于在外部被约束；设置在所述摩擦部件和所述卡紧装置的至少一端之间的回弹部件；和所述芯外部的约束结构，设置为可接纳并约束所述卡紧装置的所述至少一端。
37.如权利要求36所述的装置，其特征在于还包括壳体，其中所述约束结构包括所述壳体的部分。
38.如权利要求36所述的装置，其特征在于还包括独立于所述芯和卡紧装置的支撑件，所述支撑件支撑所述芯和卷轴的重量。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于所述支撑件包括所述约束结构的部分。
40.如权利要求36所述的装置，其特征在于所述摩擦部件和所述回弹部件是共同部件上的部分。
41.如权利要求40所述的装置，其特征在于所述共同部件包括弹性体。
42.如权利要求41所述的装置，其特征在于所述弹性体是平的，且包括与所述芯干涉配合的中间部分。
43.如权利要求41所述的装置，其特征在于所述所述弹性体是平的，且包括适于与外部键相配合以提供所述约束的端部。
44.如权利要求40所述的装置，其特征在于所述共同部件包括螺旋弹簧。
45.如权利要求44所述的装置，其特征在于所述弹簧带有在松弛时与所述芯干涉配合的中间部分。
46.如权利要求45所述的装置，其特征在于所述弹簧包括直径小于所述中间部分的端部，其被所述外部约束卡住。
47.如权利要求36所述的装置，其特征在于所述色带卷轴适于可旋转地支撑在轴上。
48.如权利要求40所述的装置，其特征在于所述色带卷轴适于可旋转地支撑在轴上，并且其中所述共同部件带有接纳所述轴的纵向开口。
全文摘要
一种热转印打印机的色带盒，对缠绕在壳体(46)中的芯(44)上的供应色带(16)提供了一种可收缩的进给，以及可操作地连接在该芯上的卡紧装置(48)。回弹结构(68，70)连接在卡紧装置(48)和色带盒壳体(46)上，使得当由于供应色带(16)的前进而在回弹结构(68，70)中存储的能量释放时，将色带的松弛收回。可选的，具有自行卡紧和回缩松弛能力的色带卷轴(42)包括中空芯(44)和卡紧装置，中空芯可接纳一卷色带(42)，卡紧装置带有摩擦组件，用于与芯(44)形成摩擦接合。卡紧装置的至少一端(72，74)适于在外部被约束，回弹组件(68，70)设置在摩擦组件(66)和卡紧装置(72，74)的至少一端之间。
文档编号B41J17/00GK1649740SQ03810118
公开日2005年8月3日 申请日期2003年1月10日 优先权日2002年5月8日
发明者D·L·普尔 申请人:Zih 公司