专利名称：打印头组件及用于成像装置的方法
技术领域：
本发明总体涉及一种成像装置，更具体地说，涉及具有下述改善结构的成像装置，该结构可提升和降低热敏打印头(TPH)组件。
背景技术：
一般，成像装置耦合到存储有图像数据的主装置。成像装置用于根据从主装置施加的输出信号通过墨或调色剂在打印纸上打印图像数据。成像装置可以是喷墨型的、电子照相型的和染料升华型的器件。
随着近年来技术的发展，耦合到便携式主装置的成像装置能直接传输和接收图像数据。尤其是随着使用便携式照相机和便携式电话的光图像数据捕获技术的发展，它们的使用快速增加。在获取了光图像后，使用者常常通过成像装置输出光图像数据。
因此，限于输出感光图像的成像器件(及相关技术)快速发展。在这些器件中，染料升华型的器件具有下述优点，即打印的图像不易受湿气的影响而恶化，且由于物质特性，其可保持较长的时间，并可提供较高的打印分辨率。因而，染料升华型的成像器件广泛用在打印光图像数据的成像装置中。
图1是示出一般染料升华型的成像装置1的结构的示意图。如图1中所示，成像装置1包括供给打印纸的供纸部20、供给由黄色层、品红色层、和/或青色层形成的墨带R并涂敷热敏打印头41(之后称作TPH)的墨带供给辊31、和将供给到TPH 41的墨带R返回的墨带返回辊33。TPH 41用于通过向墨带R施加热和/或压力而将涂敷在墨带R上的墨传送到纸上。还设置有将其上形成有图像的纸排出到外部的排纸部70。
这里，TPH 41设置成在打印位置和等待位置之间移动，其中，所述打印位置用于加热并加压打印纸上的墨带R，所述等待位置用于通过TPH组件40从墨带R分离。在图1中，在框架10内与示出的部件50(传送单元)和60(墨带位置探测传感器)一起设置了附加辊21(拾取辊)、45(压纸卷辊)、51(驱动辊)、53(惰辊)和71(排出辊)。在图1中，虚箭头示出了从供纸部20到点B，最终到点A的纸路径。
图2A是示出在美国专利申请No.20050024473中公开的常规TPH组件40A的结构的示意图。上述常规TPH组件40A包括支撑TPH 41的支撑臂43、由电机(没有示出)驱动的驱动齿轮47a和结合齿轮47b、和当驱动齿轮47a旋转时用于与结合齿轮47b旋转啮合的上-下齿轮46。
在具有该结构的常规TPH组件40A中，结合齿轮47b设置在与当施加外部信号时旋转的驱动齿轮47a相同的旋转轴上。因而，驱动齿轮47a旋转，从而通过结合齿轮47b的旋转力使得上-下齿轮46给TPH 41施加压力。因此，通过所施加的压力使TPH 41移动到打印位置。
然而，在具有该结构的TPH组件40A中，通过将齿轮47b和上-下齿轮46的齿啮合来施加压力，以移动TPH 41。此外，只要齿一啮合，就连续给上-下齿轮46和TPH 41施加动态冲击。因此，存在一个问题，即容纳上-下齿轮46旋转轴48的容纳部48易于磨损，如图2A’的放大图中所示。当旋转轴49磨损时，上-下齿轮46就不会充分旋转，基本上就不工作了。因而，上-下齿轮46不正确工作，TPH 41就不会如希望的那样平稳移动。因而，需要提供一种更加耐用的设计，以承受啮合多个齿轮时产生的任何冲击。这种额外的设计使得制造成本增加。
同时，图2B是示出在日本首次专利申请No.2005-297394中公开的TPH组件40B的结构的视图。图2B中示出的TPH组件40B包括TPH 41、驱动齿轮47a和47b、与驱动齿轮47b啮合旋转的上-下齿轮46、和根据上-下齿轮46的适当旋转向TPH 41施加压力的加压部48。在具有该结构的上-下TPH组件40B中，当驱动齿轮47b旋转时上-下齿轮46旋转，从而，加压部48向TPH 41施加压力，从而使其移动到打印位置。
然而，在该情形中，当加压部48向TPH 41的中间位置施加压力时，传递到TPH 41的所施加压力会不均匀地施加。因此，存在一个问题，即用这种TPH组件形成的图像不能均匀地打印。
发明内容
本发明一般涉及包括用于均匀地和稳定地向TPH传递压力(例如有时与加热一起)的TPH组件的成像装置。
将在下面的描述中部分列出本发明其他的特征和优点，且其中一部分将从下面的描述变得显而易见，或者通过本发明的实践可以理解到。
通过提供一种成像装置可实现本发明前述和/其他的方面和效用，该成像装置包括热敏打印头部件；支撑臂，其中与预定的旋转中心点分离的自由端部与热敏打印头部件耦合，并支撑热敏打印头部件，从而能使其在打印位置和等待位置之间移动；旋转地被驱动且其中形成有凸轮轮廓的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有根据驱动凸轮的旋转而沿凸轮轮廓移动的操作杆、和绕旋转轴旋转以给热敏打印头部件施加压力的主加压部，从而根据操作杆的移动使热敏打印头部件移动到打印位置。
驱动凸轮的旋转设置成使凸轮轮廓旋转，且凸轮轮廓可设置成使得其半径逐渐减小。
凸轮轮廓设置成具有螺旋形，该螺旋形具有起始半径和终点半径，凸轮轮廓的半径差对应于热敏打印头部件的等待位置与终点打印位置之间的高度差。
起始半径大于终点半径，并减小至终点半径。
起始半径设置成减小为中间半径，中间半径设置成减小为终点半径。
凸轮杆进一步包括具有均匀外圆周的主加压部。
成像装置设置成进一步包括具有与主加压部接触的辅助加压凸出部的第二支撑臂。
支撑臂包括与辅助加压部接触的主加压凸出部。
凸轮轮廓设置成容纳沿凸轮轮廓移动的操作杆。
热敏打印头部件包括热敏打印头和给热敏打印头施加弹性力的弹性部。
支撑臂可包括与弹性部耦合的弹性耦合部，以及当凸轮杆旋转时被辅助加压部加压的弹性部加压凸出部，从而与弹性耦合部连接用于向弹性部施加压力。
凸轮杆进一步包括具有外圆周的主加压部，该外圆周通过与凸轮杆连接的旋转轴相距的单个预定半径来确定。
在凸轮杆外圆周上的一些区域如此弯曲，即当凸轮杆旋转时弹性部加压凸出部沿外圆周滑动地移动。
凸轮杆包括与具有非圆形横截面形状的旋转轴耦合的轴耦合部。
成像装置进一步包括给支撑臂施加弹性力从而将热敏打印头部件从打印位置移到等待位置的弹性元件。
成像装置进一步包括第二支撑臂，其中支撑臂和第二支撑臂设置在热敏打印头部件的相对端上。
驱动凸轮包括在其外圆周上的齿轮。
支撑臂形成为具有与预定的旋转中心点分离的自由端部，该自由端部设置成与热敏打印头部件耦合。
通过提供一种成像装置可实现本发明前述和/其他的方面和效用，该成像装置包括给打印纸加压和加热的热敏打印头部件；支撑臂，其中与预定的旋转中心点分离的自由端部与热敏打印头部件耦合，以支撑热敏打印头部件并使其在打印位置和等待位置之间移动；具有凸轮轮廓的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有沿凸轮轮廓移动的操作杆，并具有绕旋转轴旋转的主加压部，该主加压部给热敏打印头部件施加压力，从而根据操作杆的移动将热敏打印头部件移到打印位置。
热敏打印头部件包括在打印纸上打印图像的打印头，打印纸包括在其上形成图像的热敏产色层。
通过提供一种热敏打印头组件可实现本发明前述和/其他的方面和效用，该热敏打印头组件包括向墨带和打印纸施加热和压力从而在打印纸上形成图像的热敏打印头部件；支撑臂，其中与预定的旋转中心点分离的自由端部与热敏打印头部件耦合，以支撑热敏打印头部件并使其在打印位置和等待位置之间移动；具有凸轮轮廓的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有沿凸轮轮廓移动的操作杆，并根据操作杆的移动将热敏打印头部件移到打印位置。
通过提供一种打印头组件可实现本发明前述和/其他的方面和效用，该打印头组件包括给打印纸施加热或压力，从而用墨供给在打印纸上形成图像的打印头部件；和与打印头部件耦合的驱动凸轮，该驱动凸轮具有基于驱动凸轮的旋转将打印头部件在等待位置和打印位置之间移动的凸轮轮廓。驱动凸轮根据驱动凸轮的旋转而与凸轮轮廓相关，从而便于打印头部件在等待位置和打印位置之间的移动，凸轮轮廓形状为沿着凸轮轮廓或者在凸轮轮廓内移动操作杆。
凸轮轮廓形成为具有螺旋形，其具有起始半径和终点半径，凸轮轮廓具有起始点和终点。
起始点对应于等待位置，终点对应于打印位置。
驱动凸轮通过凸轮杆与打印头部件耦合，所述凸轮杆包括操作杆。
凸轮杆包括根据驱动凸轮的旋转而在凸轮轮廓内滑动地移动或旋转地移动的操作杆。凸轮轮廓形成在驱动凸轮中。
通过提供一种减小由打印头组件传送的冲击数的方法可实现本发明前述和/其他的方面和效用，所述打印头组件包括具有凸轮轮廓的驱动凸轮、操作杆和打印头部件，所述方法包括耦合所述操作杆，从而根据驱动凸轮和凸轮轮廓的转动而使打印头部件在等待位置和打印位置之间移动；耦合所述操作杆，从而根据驱动凸轮的旋转而沿着凸轮轮廓移动；旋转所述驱动凸轮；通过旋转所述驱动凸轮而沿着凸轮轮廓移动所述操作杆；以及对应于旋转所述驱动凸轮和沿着凸轮轮廓移动所述操作杆，在等待位置和打印位置之间移动打印头部件。
凸轮轮廓设置成具有螺旋形，其具有逐渐降低到终点半径的起始半径。
结合附图，本发明的这些和/或其他方面和效用从下面实施方式的描述可变得显而易见并且更容易被理解，其中图1是示出普通成像装置的结构的示意图；图2A、2A’和2B是示出常规成像装置的TPH组件的结构的示意图；图3是示出结合本发明一个或多个实施方式使用的成像装置的结构的示意图；图3A和3B是示出在依照本发明实施方式的成像装置在打印位置中TPH组件的结构的透视图；图4A和4B是示出在依照本发明实施方式的成像装置在等待位置中TPH组件的结构的透视图；图5是示出依照本发明实施方式的TPH组件的驱动凸轮的结构的放大示意图；图6是描述依照本发明一个或多个技术方案的驱动杆的位置变化与由驱动凸轮的旋转产生的加压凸出部的曲线；图7A和7B是描述由依照常规TPH组件(例如图7A)和依照本发明一个或多个实施方式的TPH组件(例如图7B)的操作而传递给旋转轴的冲击的曲线。
具体实施例方式
现在将参照本发明的实施方式做详细描述，附图中示出了其实施例，其中在整个附图中相同的参考标记都指代相同的部件。为了解释本发明的思想，下面通过参照附图描述实施方式。
如本发明的图3、3A和3B的实施方式中所示，成像装置11包括框架110、在框架110内的供给打印纸的供纸部120、供给涂敷有墨的墨带1R的墨带供给辊131、接收墨带1R的墨带返回辊133、与打印纸接触给墨带1R施加压力的热敏打印头组件400(之后称作“TPH组件”)、面对TPH组件400设置并且当在打印纸上形成(或打印)图像时朝向TPH 411支撑打印纸的压纸卷辊145、将从供纸部120供给的打印纸朝向TPH部410传送的传送单元150、和将打印的纸排出到外部的排纸部170。
如图3中所示，供纸部120可从框架110的外部被动地供给打印纸，或者可通过在框架110内部安装存储打印纸的纸存储部(没有示出)而自动供给打印纸。依照本发明的实施方式，在供给打印纸的情形中，通过拾取辊121旋转时产生的摩擦力将供纸部中的打印纸传送到TPH部410。这里，拾取辊121不仅可朝向TPH部410供给打印纸，而且还与排出辊171啮合将在TPH部410中形成图像的纸排出到外部。
传送单元150包括驱动辊151和与驱动辊151啮合旋转来给打印纸施加压力的惰辊153。一般地，在从供纸部120供给打印纸以在纸上形成图像之后，使用传送单元150来保持打印纸的一部分，从而在打印纸上稳定地形成图像，直到纸通过排出部170被排出。
相对于TPH部410设置在相对侧上的墨带供给辊131和墨带返回辊133能使涂敷在墨带1R中的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、和/或涂层正确地设置(例如转印)在打印纸的图像形成侧上。依照本发明的实施方式，墨带供给辊131和墨带返回辊133的旋转速度理想地设为对应于TPH部410的图像形成速度。
同时，在供纸部120和TPH部410之间可设置多个纸位置探测传感器(没有示出)，以探测打印纸的供给条件和位置。此外，在墨带供给辊131的一侧上可设置墨带位置探测传感器160，以探测墨带1R的位置。墨带1R包括分选层(sorting layer)，从而所述墨带位置探测传感器160可分选墨带1R的各个颜色。
如本发明的图3、3A、3B、4A和4B的实施方式中所示，TPH组件400包括给墨带1R施加热和/压力的TPH部410、自由端部耦合到TPH部410的支撑臂420。支撑臂用来在打印位置和等待位置之间移动TPH部410。如本发明的图3、3A、3B、4A、4B和5的实施方式中所示，可形成电机(没有示出)、与电机(没有示出)连接被驱动的驱动凸轮430和凸轮轮廓435(见图3B和5)。依照本发明的实施方式，与驱动凸轮430的凸轮轮廓435连接的凸轮杆440用于给支撑臂420传递驱动凸轮430的旋转力。
如图3A中所示，TPH部410包括给墨带1 R施加热的TPH 411和设置在TPH 411上部并用于给TPH 411施加压力的弹性部416，从而TPH 411可向墨带施加足够的热量。在TPH 411中可以以对应于打印纸宽度的预定间隔设置多个微小的热敏元件。这里，以适当的数量设置热敏元件，从而提供成像装置11的理想分辨率的图像。可单独控制各个热敏元件，以产生形成图像所需的热量。
弹性部416包括与TPH 411耦合的下部框架413a、与支撑臂420耦合的上部框架413b、和设置在下部框架413a和上部框架413b之间并用于当被支撑臂420加压时给TPH 411施加弹性力的弹性元件415。下部框架413a可通过各种公知的耦合方法耦合到TPH 411，且上部框架413b耦合到支撑臂420的弹性部耦合部425。上部框架413b耦合到弹性部耦合部425，从而用支撑臂420的旋转给弹性元件415施加压力。
当上部框架413b通过支撑臂420的位置移动而给TPH 411施加压力时，弹性元件415用于弹性地给TPH 411施加压力，并使TPH 411给墨带1R施加热量并用于保持热打印头的打印位置，直到在纸上形成图像。
可以以卷簧形状设置依照本发明实施方式的弹性元件415，但还可以使用可给TPH 411施加适当弹性力的其他形状的弹性元件。这里，考虑到对于施加所需压力所必须的弹性力，弹性元件415设置为具有适当的弹性系数，弹性元件415可设置在TPH 411的相对端侧上和/或具有适于平衡TPH 411上压力(例如均匀地和/或稳定地施加压力)的多个元件。
同时，弹性部416的上部框架413b和下部框架413a需要设置为具有比TPH 411的长度短预定量的长度。这种结构用于当凸轮杆440用作向TPH 411施加压力时阻止弹性部416与凸轮杆440干扰。
如图3A、3B和/或4B中所示，支撑臂420包括臂主体421、设置在臂主体421的一个端部中用来容纳臂旋转轴423的轴容纳部422。弹性部耦合部425设置在臂主体421的相对端侧上并与TPH部410的上部框架413b连接。加压凸出部427凸出地设置在臂主体421的相对端侧的一侧上。当与凸轮杆440的辅助加压部447b适当接触时给加压凸出部427施加压力。如图3B中所示，辅助加压凸出部427a设置成与主加压部447a相反地旋转，主加压部447a在与示出的驱动凸轮430相对侧的TPH组件400的一侧上。
臂主体421设置成一个片元件或者组合一个或多个片元件。如图3B中所示，臂主体421形成为曲线或弯曲，从而具有预定角度。在轴容纳部422和臂旋转轴423之间设置有向支撑臂420施加弹力的扭转弹簧424(参照图4B)，从而可使被压到打印位置的支撑臂420返回到等待位置。
弹性部耦合部425沿着臂主体421的曲线延伸，从而耦合到弹性部416的上部框架413b。弹性部耦合部425平行于上部框架413b的平坦表面而延伸预定的长度，从而给上部框架413b施加足够的压力。弹性部耦合部425通过公知的耦合方法，例如螺纹耦合、铆钉耦合和粘结剂耦合等耦合到上部框架413b。
同时，弹性部耦合部425与上部框架413b所成的角需要设为在面对压纸卷辊45的位置处向墨带1R和打印纸施加适当的压力。
如图4B中所示，从臂主体421凸出的加压凸出部427用于在TPH 411处于等待位置时提供与辅助加压部447b的充分接触。当驱动凸轮43旋转时，加压凸出部427沿着凸轮杆440的辅助压力供给部447b的形状移动，最终将TPH 411推进打印位置。
此外，如图3B中所示，在支撑臂420上的向下的压力被施加(或者保持或者分布)到凸轮杆440的主加压部447a(到辅助加压凸出部427a上)，最终使TPH 411移进打印位置。支撑臂420和主加压部447a(和辅助加压凸出部427a)与辅助加压部447b(和主加压凸出部427)之间的这种合作用来使弹性部耦合部425向上部框架413b施加足够的压力。加压凸出部427和427a理想地设置为足够厚且具有足够用来与凸轮杆440接触移动的预定直径。
弹性部耦合部425和加压部427(和/或427a)可与臂主体421集成。此外，臂主体421可设置为具有足够硬度的刚性体，从而使用较长时间而不发生变形，尤其是由于在反复印刷操作过程中施加的压力所导致的变形。
依照本发明的实施方式，向电机(没有示出)供应来自响应于施加的外部信号而工作的预定控制器(没有示出)的信号。在电极和驱动凸轮430之间设置有齿轮(没有示出)或足够将电极的旋转力传送给驱动凸轮430的其他公知的传动部件(或者部件的结构)。
如图3B中所示，可通过预定的齿轮(没有示出)向依照本发明实施方式的驱动凸轮430供给电机的旋转力。因此，为了啮合这种预定的齿轮，在驱动凸轮430的外圆周上形成有齿轮齿431，从而可从电机及预定齿轮施加和/或传送旋转力。此外，在驱动凸轮430内部设置有预定形状的凸轮轮廓435。凸轮轮廓435设置为具有对应于凸轮杆440的操作杆445的深度和/或宽度，所述凸轮杆将在后面描述，且当驱动凸轮430旋转时其足够使操作杆445在等待位置和打印位置之间移动。例如见图5。
依照本发明的实施方式，驱动凸轮430可设置在TPH 411的一个端部上，但根据TPH 411和打印纸的尺寸，可在TPH 411的相对端部上设置一对驱动凸轮430。
如图5中所示，依照本发明的实施方式，凸轮轮廓435形成为具有距驱动凸轮430的中心C不同的半径(R1≠R2≠R3)(即变化的；例如可以为R1＞R2＞R3，从而当利用驱动凸轮430的旋转而沿着凸轮轮廓435从起始点‘m’的方向朝向终点‘n’移动时，操作杆445靠近中心‘C’，如图中所示)。如此形成凸轮轮廓435，即起始点’m’(从中心C位移半径R1处)与终点’n’(从中心C位移半径R3处)之间存在高度差(R1-R3＝h)，且根据打印纸的厚度和/或在打印纸上打印特定分辨率的理想图像所需的热量和/或压力，该高度差对应于等待位置(例如当操作杆445位于或靠近于起始点‘m’时)与打印位置(例如当操作杆445位于或靠近于终点‘n’时)之间的TPH 411。此外，起始点‘m’与终点‘n’之间的形状理想地如此设置，即距驱动凸轮430中心C的半径R(例如，R1，R2和R3)以连续值逐渐变化(例如逐渐增加)，从而以越来越小的冲击增加量来传送凸轮杆440施加的静态压力。
此外，依照本发明的实施方式，随着距凸轮轮廓435中心C的半径R(例如，R1，R2和R3)从R1连续降到R3，传送给凸轮杆440的扭距量也发生变化。因此，在操作杆445位于凸轮轮廓435的终点‘n’上时，传送给凸轮杆440的扭距量最大(或者随着操作杆从起始点‘m’的方向朝向终点‘n’移动扭距量增加)。
此外，依照本发明的实施方式，随着凸轮轮廓435的半径从R1降到R3，驱动凸轮430的旋转速度成比例地增加。就是说，根据凸轮轮廓的形状和/或距凸轮轮廓435中心C的半径R(例如，R1，R2和R3)，很容易控制驱动凸轮430的旋转速度。
同时，依照本发明的实施方式，在凸轮轮廓435的特定区域中(例如在凸轮轮廓435的一部分圆周中)，例如半径R1或R2等是不变的。因为距驱动凸轮430中心C的半径(例如，R1或R2等)保持不变，所以这种结构可用于使凸轮杆440的主加压部447a稳定地给TPH 411施加压力。这里，具有相同(不变的)半径的区域的长度(例如，凸轮轮廓435的2πR1，2πR2，2πR其他等)设置为等于凸轮杆440的主加压部447a的半径(例如，在旋转轴443和/或轴耦合部441处从其旋转轴测量)。
依照本发明的各个实施方式，可考虑驱动凸轮430的尺寸、TPH 411的等待位置和打印位置之间的高度、和/或凸轮杆440的主加压部447a和辅助加压部447b的形状来适当设置凸轮轮廓435的形状。
此外，依照本发明的实施方式，凸轮轮廓435可设置成当驱动凸轮430旋转一次时，操作杆445从等待位置移动到打印位置，但也可设置成当根据需要驱动凸轮430旋转时(例如半圈旋转、两圈旋转、或者其他小数圈旋转或多圈旋转)，操作杆445移动到适当高度。这可根据想要的打印速度和/或打印分辨率来确定(调整，改变等)。
如本发明图5的实施方式中所示，凸轮杆440用于在与驱动凸轮430的旋转啮合的预定区域中来回移动，从而使TPH部410和支撑臂420在等待位置和打印位置之间移动。凸轮杆440包括与旋转轴443耦合的轴耦合部441、与轴耦合部441分开预定距离(例如L1)而与驱动凸轮430的凸轮轮廓435耦合的操作杆445、主加压部447a，其形成为距轴耦合部441具有规则半径，用于给TPH 411施加压力、和辅助加压部447b，该辅助加压部447b可形成为与主加压部447a分离，用于给支撑臂420的加压凸出部427接触地施加压力。
轴耦合部441设置为D形，对应于旋转轴443形状的非圆形，其中可从圆形去掉预定区域(例如圆弧形)。轴耦合部441可与旋转轴443加压装配，从而与旋转轴443整体旋转。
操作杆445(凸轮杆440的)可设置成与轴耦合部441分开预定距离(例如L1)，并可凸出耦合到驱动凸轮430的凸轮轮廓435。当驱动凸轮430旋转时，操作杆445可在耦合的状态下被凸轮轮廓435移动地导向。因此，旋转轴443随着操作杆445旋转地移动(例如，根据驱动凸轮430的旋转相对于凸轮轮廓435移动)，从而使凸轮杆440旋转。旋转轴443可耦合到框架110内部，以便于凸轮杆440的旋转(或移动)。
如本发明图4B的实施方式中所示，当操作杆445沿着凸轮轮廓435移动时主加压部447a旋转，并直接给TPH 411施加压力。主加压部447a可设计成当操作杆445位于凸轮轮廓435半径均匀的部分中时向TPH 411施加压力。在凸轮轮廓435的半径均匀且主加压部447a的半径也均匀时，TPH 411可保持相同的位置(例如垂直位置)，且耦合到TPH 411的支撑臂420也被加压以保持相同的位置(例如垂直位置)。
辅助加压部447b在等待位置中与支撑臂420的加压凸出部427连接，辅助加压部447b适当弯曲(或具有其他合适的轮廓)，从而加压凸出部427沿着辅助加压部447b的形状(例如外部轮廓)移动并当驱动凸轮430旋转时使凸轮杆440旋转。这里，辅助加压部447b的弯曲形状(或例如其他外部轮廓)可设置成对应于凸轮轮廓435的形状并对应于支撑臂420的移动轨迹，从而加压凸出部427可与主加压部447a的移动一起沿辅助加压部447b(例如其外部轮廓或外部弯曲形状)滑动地移动，从而向TPH 411和支撑臂420施加压力(例如，使TPH 411在等待位置和打印位置之间移动)。
这里，通过控制从旋转轴443到操作杆445的距离L1和到辅助加压部447b的距离L2可改变驱动凸轮430的速度和凸轮轮廓435的形状。
同时，依照本发明的实施方式，在距离L1设置较短的情形中随着主加压部447a的圆周长度变长，必须降低驱动凸轮430的速度。
换句话说，根据凸轮杆440的圆周形状(和/或尺寸)(例如，L1和/或L2的尺寸、和/或447a和/或447b部分的尺寸/形状)，降低或升高驱动齿轮430的速度。这具有下述效果，即减小部件(打印装置中的)数，与控制具有多个常规齿轮的凸轮杆440的操作速度相比，可平稳地降低旋转速度。因此，可根据驱动凸轮430(和/或其凸轮轮廓435)的圆周形状(和/或尺寸)和支撑臂420的圆周形状(和/或尺寸)、以及根据驱动凸轮430的理想旋转速度，来设计凸轮杆440的形状。
同时，因为依照本发明的实施方式仅在TPH部410的一侧上设置驱动凸轮430，所以设置在与驱动凸轮430一侧对应的一侧上的凸轮杆440包括所有上述的结构。如本发明图3B的实施方式中所示，在没有设置驱动凸轮430的一侧上的凸轮杆440不包括耦合到驱动凸轮430凸轮轮廓435的操作杆445。此外，如图3B中所示，在没有设置驱动凸轮430的相同侧上，凸轮杆440设置有设计成与主加压部447a啮合的辅助加压凸出部427a。
将参照图3，3A，3B，4A，4B，5，6和7进一步描述依照本发明的一个或多个实施方式的具有该结构的成像装置11的操作工序。
首先，例如，当供给外部信号时，从供纸部120供给打印纸。将打印纸传送到框架110内部。此时，墨带供给辊131供给黄色墨带1R，并在打印纸的图像打印侧上正确地设置黄色墨带1R。
这里，如图4A到4B中所示，TPH部410位于等待位置，该位置与其上将要设置打印纸和墨带的压纸卷辊45分离。当打印纸和墨带设置成彼此对应时，电机(没有示出)旋转，且与驱动凸轮43直接或间接连接的齿轮(没有示出)用于使驱动凸轮430旋转。
当驱动凸轮430如图5中所示顺时针旋转时，凸轮杆440的操作杆445沿驱动凸轮430的凸轮轮廓435移动。此时，如图5中所示，例如，当驱动凸轮430在顺时针方向上(见虚箭头)旋转时，操作杆445从凸轮轮廓435的起始点‘m’移向终点‘n’，并下降了位移‘h’，该位移‘h’对应于起始点‘m’半径与终点‘n半径之间的半径差(例如，R1-R3＝h)。因此，凸轮杆440逆时针旋转(例如响应于驱动凸轮430的顺时针旋转)，凸轮杆440的主加压部447a可向TPH 411直接施加压力(例如在图5中所示的方向中向下)。
当驱动凸轮430在顺时针方向上继续旋转时，加压凸出部427(与凸轮杆440的辅助加压部447b连接)沿着辅助加压部447b(例如它的外部轮廓)滑动地移动。驱动凸轮430的继续旋转还使臂主体421通过辅助加压凸出部427a被主加压部447a加压，如图3B中所示。
因为加压凸出部427被辅助加压部447b加压，所以弹性部耦合部425被向下压，从而给弹性元件415施加压力。因此，弹性元件415用于弹性地给TPH 411施加压力。当位于打印位置时TPH 411能向保持为抵靠打印纸的墨带1R依次施加(和/或传送)热和/或压力。在打印位置时，压纸卷辊145(面对TPH 411设置)对着TPH 411保持纸和墨带1R，从而能够以在纸上打印图像所需的足够的打印压力来传送墨。
依照本发明的一个或多个实施方式，图6是描述操作杆和加压凸出部427的垂直位置变化与驱动凸轮430的旋转度的曲线。
如图6的曲线所示，当驱动凸轮430开始旋转时，操作杆445的位置逐渐下降，对应于80°旋转(区域a)。此外，从80°到160°旋转(区域b)的相应位置均匀地保持，且从160°到300°(区域c)的相应位置如所示进一步下降。在本发明的该实施方式中观察到该结果是因为耦合到操作杆445的凸轮轮廓435的半径从0°(起始点，m)到80°逐渐减小(例如，R1逐渐减小到R2)，从80°到160°的半径不变(例如，R2保持恒定)，并且从160°到300°的半径(例如R2逐渐减小到R3)从R2到R3以渐变的方式(例如根据需要，0.1，0.2，0.3，....，0.6，....等英寸-或毫米-的减小量)进一步减小。
同时，直到驱动凸轮430到达160°的旋转，加压凸出部427的位置不会变化(区域d)，然后从160°到290°或300°(区域e)，其位置逐渐下降。因而，依照本发明的实施方式，因为加压凸出部427的位置啮合不足够使得沿着辅助加压部447b移动，直到旋转达到和超过160°，因此直到达到160°旋转，臂主体421的高度保持不变。
同时，如图6中所示，TPH 411没有被主加压部447a加压，直到TPH 411从等待位置(区域a和/或b)移动到打印位置的起点(在160°旋转处或超过160°旋转的区域c开始)。在打印位置中，TPH 411能向墨带R施加必要的热和/或压力，从而在打印纸上形成图像。此外，在驱动凸轮430旋转300°后，如图3B中所示，加压凸出部427a被主加压部447a加压，且弹性部415能够给TPH 411弹性地施加压力，以保持打印位置。
同时，在TPH 411将压力例如施加给黄色墨带1R并在打印纸上形成图像之后，驱动凸轮430逆时针旋转。从而，凸轮杆440再一次准备在顺时针方向上旋转。换句话说，依照本发明实施方式，驱动凸轮430以往复的方式旋转。
在顺时针旋转过程中，操作杆445和加压凸出部427沿着图6中所示的曲线向后(即从右到左-或者-从300°旋转回到0°旋转)回到它们的位置。因为加压凸出部427上升，所以之前施加给TPH 411的弹性力/压力减小，且TPH 411逐渐上升。依照本发明的实施方式，当驱动凸轮430向后旋转到160°(区域b)时，支撑臂420通过设置在支撑臂420旋转轴423上的扭转弹簧424的弹性力快速返回等待位置。
此时，墨带返回辊133用于接收所使用的黄色墨带1R，墨供给辊131用于供给品红色墨带1R。其上形成有黄色图像的打印纸最后朝向图3中的点1B移动，然后返回到TPH 411，例如根据需要以用不同的颜色进一步打印。
因此，TPH组件400通过上述的工序将TPH 411从等待位置移到打印位置，从而在打印纸上形成品红色图像。依照本发明的一个或多个实施方式，对于青色和涂层颜色重复该工序，当完成成像工序时，通过排纸部170将打印纸排出到点1A。
图7A是描述当通过常规的齿轮啮合使常规TPH组件40A在等待位置和打印位置之间往返移动时传送到上-下齿轮46的冲击数的曲线。为了对比，图7B是描述当在等待位置和打印位置之间往返移动依照本发明实施方式的TPH组件400时传送到凸轮杆440旋转轴443的冲击的曲线。
如图7A中所示，只要依照驱动齿轮47a的旋转而啮合上-下齿轮46的齿时，冲击都会连续传送到常规TPH组件40A。另一方面，当使用依照本发明实施方式的TPH组件400时，会减小传送的冲击数，还会减小它们方向的突然变化。这可由图7B曲线的不怎么锋利的形状(例如峰和/或槽)以及相对于驱动凸轮430的旋转度而画出的冲击的减小数量可以看出。在图7A中，当使用常规组件40A时，传送的冲击的数量在200～170范围内；而如图7B中所示，当使用依照本实施方式时传送的冲击数在170～150范围内。这种变化对这里提到的常规TPH组件的性能有显著的改善。
因此，因为在本发明实施方式中传送给凸轮杆440旋转轴443的冲击数小于常规TPH组件40A的，所以轴耦合部441经历了较小的磨损和损坏。因此，依照本发明实施方式的TPH组件可稳定地使用较长的时间，且不需要额外费用结合不必要的坚硬组件来经受常规TPH组件传送的更加显著增加的冲击数。
尽管结合用于将墨带上的墨转印到打印纸上的染料升华型成像装置描述了本发明的上述实施方式，但依照本发明一个或多个实施方式的TPH组件可用于直接热敏型成像装置，例如可用于在具有热敏产色层的打印纸上形成图像，从而在不需要使用额外墨带的情况下根据施加的热量和/或热量持续时间来形成各种颜色的图像。
如上所述，依照本发明一个或多个实施方式的成像装置(臂常规的成像装置)可稳定地使用较长的时间，因为当TPH部在等待位置与打印位置之间往复移动时给旋转轴传送了较少数量的冲击。
此外，依照本发明一个或多个实施方式，因为压力通过凸轮轮廓的形状传送、通过凸轮杆440的主和辅助加压部447a和447b传送、以及通过弹性元件415传送，所以施加给墨带1R和打印纸的整体压力是充分的，从而提高了在打印纸上形成的图像的图像质量。
此外，依照本发明的其他实施方式，因为凸轮杆440设置在TPH 411的相对端侧上以传送必要的压力，所以可向墨带施加更加均匀的压力，并最终在与墨带接触的情况下施加给打印纸。
此外，依照本发明的其他实施方式，可根据使用的凸轮轮廓的形状和/或尺寸更加平稳地调整凸轮杆440的速度(例如在等待位置与打印位置之间的往复移动速度)。
此外，不需要添加额外的部件，通过凸轮轮廓形状的相应设计改变就可很容易地调整TPH 411在等待和打印位置之间往复移动的移动距离(例如h)。
尽管已经显示并描述了本发明的一些实施方式，但本领域熟练技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求及其等价物所确定的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施方式做出变化。
相关专利申请的交叉参考本申请要求2006年6月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2006-0055105的优先权，其全部内容在这里结合作为参考。
权利要求
1.一种成像装置，其包括热敏打印头部件；与热敏打印头部件耦合的支撑臂，以支撑热敏打印头部件，使其在打印位置和等待位置之间移动；具有凸轮轮廓的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有沿凸轮轮廓移动的操作杆，和根据操作杆的移动在等待位置和打印位置之间移动热敏打印头部件的辅助加压部。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述驱动凸轮的旋转使凸轮轮廓旋转，且其中，所述凸轮轮廓设置成半径逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述凸轮轮廓具有螺旋形，该螺旋形具有起始半径和终点半径，其中，所述凸轮轮廓的起始半径和终点半径之间的差对应于等待位置与终点打印位置之间的位移差。
4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述起始半径大于所述终点半径。
5.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述起始半径减小至终点半径。
6.根据权利要求5所述的成像装置，其中，所述起始半径减小至中间半径，中间半径减小至终点半径。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述凸轮杆还包括具有均匀外圆周的主加压部。
8.根据权利要求7所述的成像装置，其中，还包括具有与主加压部接触的辅助加压凸出部的第二支撑臂。
9.根据权利要求7所述的成像装置，其中，所述支撑臂包括与辅助加压部接触的主加压凸出部。
10.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述凸轮轮廓容纳沿凸轮轮廓移动的操作杆。
11.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述热敏打印头部件包括热敏打印头和给热敏打印头施加弹性力的弹性部。
12.根据权利要求11所述的成像装置，其中，所述支撑臂包括与弹性部耦合的弹性耦合部。
13.根据权利要求12所述的成像装置，其中，所述支撑臂还包括弹性部加压凸出部，当凸轮杆旋转使得弹性耦合部向弹性部施加压力时，该弹性部加压凸出部被辅助加压部加压。
14.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述凸轮杆还包括具有外圆周的主加压部，该外圆周通过距与凸轮杆连接的旋转轴相距单个预定半径来确定。
15.根据权利要求12所述的成像装置，其中，在凸轮杆外圆周上的一些区域弯曲成使得当凸轮杆旋转时，弹性部加压凸出部沿外圆周滑动地移动。
16.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述凸轮杆包括与具有非圆形横截面形状的旋转轴耦合的轴耦合部。
17.根据权利要求1所述的成像装置，其中，还包括向支撑臂施加弹性力从而将热敏打印头部件从打印位置移到等待位置的弹性元件。
18.根据权利要求1所述的成像装置，其中，还包括第二支撑臂，其中，所述支撑臂和该第二支撑臂设置在热敏打印头部件的相对端上。
19.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述驱动凸轮包括在其外圆周上的齿轮。
20.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述支撑臂具有与预定的旋转中心点分离的自由端部，其中，该自由端部与热敏打印头部件耦合。
21.一种成像装置，其包括向打印纸加压和加热的热敏打印头部件；支撑臂，其中，与预定的旋转中心点分离的自由端部与热敏打印头部件耦合，以支撑热敏打印头部件使其在打印位置和等待位置之间移动；具有凸轮轮廓的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有沿凸轮轮廓移动的操作杆，并具有绕旋转轴旋转的主加压部，该主加压部向热敏打印头部件施加压力，从而根据操作杆的移动将热敏打印头部件移到打印位置。
22.根据权利要求21所述的成像装置，其中，所述热敏打印头部件包括在打印纸上打印图像的打印头，且其中，所述打印纸包括在其上形成图像的热敏产色层。
23.一种热敏打印头组件，其包括向墨带和打印纸施加热和压力从而在打印纸上形成图像的热敏打印头部件；支撑臂，其中，与预定的旋转中心点分离的自由端部与热敏打印头部件耦合，以支撑热敏打印头部件并使其在打印位置和等待位置之间移动；具有凸轮轮廓的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有沿凸轮轮廓移动的操作杆，并根据操作杆的移动将热敏打印头部件移到打印位置。
24.一种打印头组件，其包括向打印纸施加热或压力，从而用墨在打印纸上形成图像的打印头部件；和与打印头部件耦合的驱动凸轮，该驱动凸轮具有根据驱动凸轮的旋转将打印头部件在等待位置和打印位置之间移动的凸轮轮廓。
25.根据权利要求24所述的打印头组件，其中，所述驱动凸轮与操作杆相连，基于驱动凸轮的转动，所述操作杆沿凸轮轮廓移动，以使得打印头部件在等待位置和打印位置之间移动，以及其中，所述凸轮轮廓的形状为使得操作杆沿着凸轮轮廓或者在凸轮轮廓内移动。
26.根据权利要求25所述的打印头组件，其中，所述凸轮轮廓具有螺旋形，其具有起始半径和终点半径，且其中，所述凸轮轮廓具有起始点和终点。
27.根据权利要求26所述的打印头组件，其中，所述起始点对应于等待位置，终点对应于打印位置。
28.根据权利要求27所述的打印头组件，其中，所述驱动凸轮通过凸轮杆与打印头部件耦合，且其中，所述凸轮杆包括操作杆。
29.根据权利要求28所述的打印头组件，其中，所述凸轮杆包括操作杆，其基于驱动凸轮的旋转，在凸轮轮廓内滑动地运动或旋转地运动。
30.根据权利要求29所述的打印头组件，其中，所述凸轮轮廓形成在驱动凸轮中。
31.一种减小由打印头组件传送的冲击数的方法，所述打印头组件包括具有凸轮轮廓的驱动凸轮、操作杆和打印头部件，所述方法包括耦合所述操作杆，从而根据驱动凸轮和凸轮轮廓的转动而使打印头部件在等待位置和打印位置之间移动；耦合所述操作杆，从而基于驱动凸轮的旋转而沿着凸轮轮廓移动；旋转所述驱动凸轮；通过旋转所述驱动凸轮而沿着凸轮轮廓移动所述操作杆；以及对应于旋转所述驱动凸轮和沿着凸轮轮廓移动所述操作杆，在等待位置和打印位置之间移动打印头部件。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述凸轮轮廓具有螺旋形，其具有逐渐降低到终点半径的起始半径。
全文摘要
本发明提供一种成像装置，其包括热敏打印头部件；与热敏打印头部件耦合的支撑臂，以支撑热敏打印头部件，并使其能够在打印位置和等待位置之间移动；与凸轮轮廓一起被旋转地驱动的驱动凸轮；和凸轮杆，其具有基于驱动凸轮的旋转而沿凸轮轮廓移动的操作杆，和向热敏打印头部件施加压力从而使热敏打印头移动到打印位置的主加压部。所述主加压部与热敏打印头部件的热敏打印头接触，并用于并热敏打印头施加足够的压力，以使热敏打印头在打印位置和等待位置之间往复移动。
文档编号B41J25/312GK101092087SQ2007101025
公开日2007年12月26日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年6月19日
发明者姜京杓, 川田秀昭 申请人:三星电子株式会社