专利名称：热传导打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热传导打印机。具体地说，该热传导打印机能够自动从多个色带盒中选择固定于预定位置的所需色带盒并将所选中的色带盒装在盒架上。
根据作为计算机、文字处理器或类似设备中常见输出设备的热传导打印机，为了获得高打印质量、低噪声、低成本和维护的方便，记录媒介(如打印纸)和涂有所需油墨的色带装于压纸卷筒之间，随着装有多个发热元件的热敏头随色带盒一起沿压纸卷筒经复运动，该色带被不断地抽出，而该热敏头上的发热元件根据打印信息有选择地产生热量，以便将所需图像(例如字母)打印到记录蝶介(如打印纸)上。
近年来，打印机进行彩色打印的需求不断增加，而这种需求对于热传导打印机也不例外。普通热传导彩色打印机中所使名用的色带，沿其长度方向配有油墨区，这些油墨区包含三种颜色，即黄、蓝、红三色，或包含四种颜色，即在上述三种颜色之处再加上黑色，该彩色油墨区反复形成以使其略大于打印宽度。按照打印数据选择各个彩色油墨区并利用所选中的油墨区将信息记录在打印纸上。
然而，在使用包含这种重复型色带的色带盒的热传导打印机中，色带上未用打印的颜色区被跳过而选择下一种颜色进行打印。另外，即使在一行中存在无记录的空白区域，但色带的传送是连续不断的，从而这样的色带区便被浪费掉，导致了运行成本的增加，或增加了色带盒的使用数量。其结果，导致了环保问题的出现，即废旧色带盒垃圾增加。
为了解决这些问题，人们研制了一种热传导打印机，它以更换色带盒的方式进行彩色打印(例参见日本特许公开253578/85和103174/90)。
在这种热传导打印机中，各自装有单色色带的多个色带盒被分别安装在一组色带盒固定区上，然后选择含有用于打印颜色色带的色带盒，再将盒架上可往复运动的色带盒搬运器移向相应的色带盒固定区以接收所选定的色带盒，随后该色带盒搬运器离开该色带盒固定区，使得该选定的色带盒能被装裁于盒架上。
在这种热传导打印机中，使用了各种各样的传感器，其中包括用于探测各个色带盒颜色种类等特性的传感器和用于探测盒架原位置的传感器。
探测各色带盒种类的常规方法已经得到实现，它或是将色带盒制成不同的形状，或是在各个色带盒上形成对立于相应种类色带的探测孔并将盒架侧而的机械开关与该探测孔相接触。关于盒架原位置的探测，迄今为止是利用将盒架的位置探测装置与作为原位置传感器的机械开关之类的装置相接触。
在这种利用更换色带盒方式进行彩色打印的热传导打印机中，由于各个色带仅在其用于打印期间进行馈送，几乎该色带的整个面积均用于打印，其结果是，与前述重复型色带相比，在减少运行成本和废弃色带盒数量方面取得了极好的效果。
然而，在上述常规的热传导打印机中，为探测各色带盒的种类，必须对每种色带制成特定的色带盒，而各种各样色带盒的制作需要各种不同的模具，从经济的观点看这是不利的。另外，在色带盒中安装色带之前就要花费大量的劳动和时间对色带进行存贮和编目管理。再有，随着对色带类型需求的不断增加，用于探测各自色带盒类型的传感器结构变得复杂且花费变大，导致热传导打印机整体成本的增加，从而不可能满足近年来削减成本的要求。
另外，在前述利用更换色带盒方式进行彩色打印的热传导打印机中，装于各个色带盒中的色带有时会因为更换色带盒时色带盒搬运器的运动所引起的振动而变松。如果色带盒在其色带处于松散状态下装上盒架，从色带盒中露出的色带部分会撞击热敏头而难于实现色带盒的平稳安装，或者该色带会产生褶皱，这将导致打印质量的下降。
在接受色带盒之后，该色带盒搬运器向下移动。此时，如果色带盒馈送和取出卷轴的啮合部分不严格对应于馈送和取出卷线筒的啮合部分，则两啮合部分相与碰撞，从而有时色带盒在盒架上的安装效果不能令人满意。
本发明的完成是为了解决上述问题，并且该发明的目的是提供一种结构简单的热传导打印机，它能自动区分一大类色带盒，能获得成本的减少，并且可肯定地探测出盒架上是否装有色带盒。
本发明的另一个目的是提供一种热传导打印机，它能够在更换色带盒时防止色带变松。
本发明的再一个目的是提供一种热传导打印机，它能够在更换色带盒时以令人满意的方式将色带盒有效地装在盒架上。
本发明的又一个目的是提供一种热传导打印机，它能够有效地吸收色带盒搬运器与色带盒相撞时的振动，从而能够以稳定的方式进行色带盒的更换。
附图简要说明
图1是根据本发明一种方案的热传导打印机主要部件的结构图；图2是分解透视图，它描述了该热传导打印机主要部件的结构图；图3的透视图仍然描述了该热传导打印机主要部件的构造；图4是侧视图，它描述了该热传导打印机一个主要部件的示意结构；图5为该热传导打印机头朝下状态下其主要部件的结构图；图6为描述用于该热传导打印机中的凸轮结构的示意图；图7是分解示意图，它描述了第二传动齿轮与该热传导打印机中齿轮之间的连接结构；图8为分解示意图，它描述了抬升齿轮的结构和用于该热传导打印机的色带盒驱动机构中传动装置的结构；
图9是一个前视图，其中一半以纵剖面描述，它表明了色带盒搬运器相对该热传导打印机盒架处于接近状态时色带取出卷线筒和色带馈送卷线筒的结构；图10是一个前视图，其中一半以纵剖面描述，它表明了色带盒搬运器处于该热传导打印机盒架处离开状态时色带取出卷线筒和色带馈送卷线筒的结构；图11描述了图10所示的轴心与卷线筒之间的相关结构；图12为图11所示卷线筒的透视图；图13为分解示意图，它描述了该热传导打印机第二色带取出卷线筒和输道卷线筒的结构。
下面将参考附图介绍体现本发明的热传导打印机。如图1所详细描述的那样，本方案的热传导打印机具有平板状台板1，它在打印纸和色带70被热敏头11压迫时承受该负荷，这样在后面加以叙述。沿台板1平行伸展的盒架导向轴2象桥一样安装在该热传导条印机外壳左右两侧位置(图中未视出)，而作为打印主要部件的色带盒架3可滑动地被该导向轴2所固定。此外，该打印机外壳由平行于台板1的板状盒架导向部分6构成，该导向部分6用于引导盒架3的运动。另一方面，盒架支撑部分7被凸出地安装在该盒架3的尾部，且它被盒架导向部分6可滑动地固定住。
盒架驱动马达4被配置于盒架导向部分6背后较低位置，且在该马达4附近配置了链轮4a，该链轮由马达4所转动。在该链轮4a上携带有齿状驱动带5，该驱动带被固定于盒架3的端部。一旦起动盒带驱动马达4，该齿状驱动带5便移动，而通过这种移动，该盒架3便沿导向轴2和盒架导向部分6平行于台板1而往复运动。导引盒架3使其沿盒架导向部分6滑动的盒架支撑部分7通常具有]形载面，而且在该]形两内侧相对表面上形成凸起7a，该凸起7a用以与盒架导向部分6相接触而防止在盒架3移动过程中产生晃动。
在盒架3上装有具有多个发热元件(图中未示出)的热敏头11，该发热元件被可移动地安装以与台板接触和分离；色带盒搬动器12，它在打印期间能够在垂直于盒架3移动的方向上往复运动并能够在其上携带色带盒60；馈送卷线筒13和取出卷线筒14，它们分别与馈送卷轴61和取出卷轴62相啮合，在两卷轴上缠绕有色带70使得该绕线由该色带的两端开始；第二馈送卷线筒15和第二取出卷线筒16，它们分别与一对夹送轮64和65相啮合，两夹送轮配置在色带盒60热敏头插入部63两侧沿色带70运行方向的上游和下游位置上，该热敏头插入部60为凹形且其中色带70的中间部分从色带盒60中抽出至前方位置的外表面处，释放滚轮17，它配置于色带70运行方向上热敏头11的下游一侧，该释放滚轮17有选择地按照所使用色带盒60的种类而驱动；以及驱动机构，它用于驱动上述各装置，这将在后面加以介绍。构造馈送卷线筒13和取出卷线筒14，使其可随色带盒搬运器12的移动而前后转动以便至少有一部分与该色带盒搬运器12相对应。
后面将要介绍，热敏头11相对于台板1的压力接触和脱离运动、色带盒搬运器12相对于盒架3在接触与脱离方向上的移动、色带的馈送、缠绕及反绕操作和释放滚轮17的驱动都是利用一个步进马达18(见图2)作为动力源而进行的。因此，由于只有一步进马达18作为动力源，所以有可能实现成本缩减，这是因为尽管机械结构会变得复杂，但所用的元器件相对于马达而言仍然是非常便宜的。此外，还有可能很容易地为该步进马达18构造驱动电路。
这里，热敏头11相对于台板1的压力接触运动是定义为向下移动，而其从台板1的脱离运动定义为向上移动。
第一传动齿轮20和第二传动齿轮21与步进马达18的输出小齿轮相啮合。在第一传动齿轮20的上表面装有通常为三角形的摆动平板22，该摆动板可以该传动齿轮20的施转中心20a为枢轴而转动。
在该摆动平板22的一端部备有销钉22a，该销钉与凸轮25上表面形成的凸轮凹槽相啮合，而在该摆动平板的另外两端部装有与传动齿轮20相啮合的第一摆动齿轮23和第二摆动齿轮24。根据摆动平板22的位置，摆动齿轮23和24中的一个与装在该摆动平板22附近凸轮的齿轮部分25a相啮合，该齿轮部分25a的形成大致在凸轮25外周界表面宽度方向的中央并具有无齿部25b。与摆动平板22上表面相接合是一个弹簧(图中未示出)的前端，而借助该弹簧的偏置力，该摆动平板22保持与凸轮25紧密相抵压。
如图6所示，在凸轮25的外周界形成齿轮部分25a，其形成大致在沿厚度方向的中央并贯穿整个周长，同时，在沿周长的方向上形成部分无齿部25b；在该凸轮上部沿厚度方向且占据1/4周长的范围内形成第一间歇齿轮25c；而在该凸轮下部沿厚度方向且占据2/5周长的范围内形成第二间歇齿轮25d，该齿轮相对于第一间歇齿轮25c在周长方向上存在一位置偏移。两间歇齿轮25c和25d所具有的齿形如图6所示，其中两齿和一齿交替依次排列，其间隔与一个齿宽度相对应。
在凸轮25上表面形成与摆动平板22的销钉22a相啮合的第一凸轮凹槽和用于接触与脱离释放滚轮的第二凸轮凹槽27，而在凸轮25下表面形成用于接触和脱离热敏头的凸轮凹槽28。
第一凸轮凹槽的构造方式如下，环状、同心的内槽26a和外槽26b通过两个连接槽26c和26d相互联系，其中两连接槽的位置近似沿直径相对。如图1所示，当第一摆动齿轮23与齿轮部25a相啮合时，销钉22a便与内凹槽26a产生啮合，而当第二摆动齿轮24与齿轮部25a相啮合时，销钉22a便与外凹槽26b产生啮合。此外，在第一凸轮凹槽26的内槽26a处为销钉22a配备有保持部26e和26f，用以固定两摆动齿轮23和24的位置使之不与齿轮部25a发生接触。
用以接触和脱离释放滚轮的第二凸轮凹槽27的构造方式如下，在凸轮25中心形成的弧形凹槽27a和在凸轮25外周界部分大约160°范围内形成的弧形凹槽27b通过直线连接槽27c相互联系在一起。
另外，用于接触和脱离热敏头的凸轮凹槽28包括一段弯曲凹槽28a，它从凸轮25的中部延伸至其外周界部；一段弧形凹槽28b，它的形成范围为大约190°并连接于弯曲凹槽28a的外端。
在凸轮25附近装有弯曲形状的热敏头压杆29，其方式是，该压杆的下侧部可旋转地支撑在轴杆30处。销钉29a凸起地配置在该热敏头压杆29的一端部并且与凸轮25的热敏头接触/脱离凸轮凹槽28相啮合。热敏头压杆29的另一端部配置得通过压缩弹簧31抵压装有热敏头11的热敏头安装架11a。
在凸轮25附近还装有通常为＜形的释放滚轮驱动杆32，在该驱动杆32的一端部形成销钉32a，用以与凸轮25表面形成的释放滚轮接触与脱离凸轮凹槽27相啮合，而在该驱动杆32的另外一端部形成能与传动装置33的凹口33a相啮合的第二销钉32b和能穿入传动装置33上孔洞33b的第三销钉32c，该传动装置33与释放滚轮驱动杆32一道被联锁住。在该驱动杆32上表面大约中心的位置上形成一柱状凸起32d。
在传动装置33的一端部形成杆状销钉33c。该销钉33c的下端部通过一个弹簧固定在盒架3上，而其上端部则插入柱状凸起32d的孔洞中以至从该孔沿以上端穿出，从而将该驱动杆32固定在传动装置33上。在该传动装置33的另一端部形成一长形也33d，且从释放滚轮安装装置34向下伸出的销钉34a插入该长形孔33d。此外，该安装装置34与销钉34a一侧相对的另一端(该端在34b标明)与从盒架向上凸起的销钉(图中未示出)相配，以便能绕该销钉旋转。在此结构中，释放滚轮17通过传动装置33借助释放滚轮驱动杆32的枢轴运动而与台板1接触和从该台板1上移开，而在所使用的色带盒挤压杆状销钉33c的尖端并使该销钉向下移动的情况下，驱动杆32的销钉32c不再插入传动装置33的孔洞33b中，从而该释放滚轮17不再转动。
第二取出卷线筒16可旋转地安装在销钉上并被该销钉所固定，其上与在释放滚轮安装装置34相对的端部所形成的孔洞34b相配接。
总是与步进马达18的输出小齿轮19相啮合的第二驱动齿轮21被安装在盒架3上，它可绕转动轴进行旋转。图7的描述最为清晰，随驱动齿轮21的转动而转动的齿轮35通过连接装置21a以一定的间隙连接在第二驱动齿轮21的上表面上。在该齿轮35的上表面装有取出齿轮36，且在该取出齿轮36的上方通过摩擦机构共轴地装有取出卷线筒14。
另外，与齿轮35保持啮合的传动齿轮37被安装在盒架3上，在该传动齿轮37上通过摆动平板37a连接有第一摆动齿轮38和第二摆动齿轮39，该两齿轮38和39与传动齿轮37保持啮合。该传动齿轮37借助一齿轮保持与取出齿轮36紧密相挤压。
第二取出卷线筒16通过释放滚轮安装装置34安装在盒架上，在该卷线筒16之下通过摩探机构(图中未示出)同轴地装有第二取出齿轮41，该第二取出齿轮41通过传动齿轮40a和40b与取出卷线筒14的取出齿轮36产生啮合。
第一第二摆动齿轮38和39的配置使得取出卷线筒14的转动方向和第二取出卷线筒16的转动方向成为恒定，而与步进马达18的转动方向无关。根据步进马过18的旋转方向，第一摆动齿轮38与取出齿轮6发生啮合，或者第二摆动齿轮39与传动齿轮40a发生啮合。
在本方案中，当步进马达18逆时针旋转时，第一摆动齿轮38与取出齿轮36发生啮合，而当步进马达18顺时针旋转时，第二摆动齿轮39与传动齿轮40a发生啮合，从而将转动力传送给取出卷线筒36和第二取出卷线筒41。另外，如上所述，齿轮35通过连接装置21a以一定的间隙安装在第二驱动齿轮21的上表面，所以在步进马达18的旋转方向相反时(例如，当凸轮25因向上或向下操作而转动时)，第二传动齿轮21的转动不会传给齿轮35，从而不执行色带取出操作。在取出卷线筒14与取出齿轮36之间装有弹簧夹紧装置来进行控制以使得该卷线筒14总按一个方向进行旋转(即色带70的缠绕方向)。结果，它绕在取出卷线筒14之上的色带70不会在相反的方向上被拉出，从而不会发生松驰。
另外，馈送卷线筒13装于凸轮25的上表面上，而馈送齿轮42通过摩擦机构(图中未示出)同轴地连接于该馈送卷线筒13上，从而使得可以将一定的馈送负荷(即后张力)加在色带70上，或者可以利用更换色带盒6进行色带反绕操作，这将在后面加以介绍。
作为色带盒搬运器驱动装置的传动机构43安装在凸轮25的附近。该传动机构43包括能够与第二间歇齿轮25d相啮合的齿轮44a，其中间歇齿轮25d在凸轮外周界下部形成；能够与第一间歇齿轮25c相啮合的齿轮44b；与齿轮44a一起配合转动的传动齿轮44d；和另一个传动齿轮44c，它通过前述弹簧夹紧机构与齿轮44b相连，用于单单传送齿轮44b的逆时针旋转。当凸轮25从其起始的上方位置继续旋转时，齿轮44a与第二间歇齿轮25d相啮合旋转，以至通过齿轮44d将转动力传送给抬升齿轮46，这将在后面加以介绍。
能够分别与凸轮25第一和第二间歇齿轮25c和25d相啮合的传动机构43的齿轮44b和44a具有这样的形状，即两个在齿和一个小齿以交替方式形成。变是为了保证在它们与第一、第二间歇齿轮之间进行转动传输。
由于上齿轮44b和装于该齿轮44b上表面的传动齿轮44c通过弹簧夹紧装置44d(见图8)进行安装，所以它们总是沿一个方向旋转(在本方案中为逆时针方向)，从而与该传动齿轮44c相啮合的馈送齿轮42只能沿反绕方向进行旋转。结果，来自前述摩擦机构的一定的负荷作用在色带70的馈送机构上以防止色带在被抽出时发生松驰之类的现象。
在传动机构43的附近装有抬升齿轮46，该齿轮46在其外周界部具有螺旋凹槽46a。该抬升齿轮46的下端部通过螺旋弹簧48配接于齿轮47的转动轴杆47a之上，其中螺旋弹簧48作为振动吸收装置，用以在搬运器接受色带盒时一旦发生色带盒搬运器12与色带盒60碰撞的情况下吸收所产生的振动，齿轮47与齿轮44d相啮合，而齿轮44d又与凸轮25的间歇齿轮26b相啮合。在这种结构中，抬升齿轮46与齿轮47一起转动，且它可以在螺旋弹簧48的作用下微微地上下移动。利用这种上下的运动，就使得有可能吸收振动。
这样，由于各种不同的装置都利用一个凸轮驱动和控制，所使用的元器件数量可以很少，从而可以实现成本的减少。
在色带盒搬运器12上，形成孔洞12a，该孔洞具有齿部以便以抬升齿轮46的螺旋凹槽46a相啮合，还形孔洞12b和12c，其中插入一对导向装置49a和49b，而该两导向装置装于盒架3之上。根据这种结构，随着抬升齿轮46的转动，色带盒搬运器12可以在盒架3上沿该导向装置49a和49b垂直于该盒架3移动的方向上往复移动。另外，在色带盒搬运器12上，一对用来与色带盒60的固定部相啮合以固定该色带盒的＜形固定装置12d和12e相互分开地配置在左右两处位置，该固定装置12d和12e借助压紧装置(图中未示出)在令间隔变窄的方向上被压紧。再有，在色带盒搬运器12上形成一对圆孔12f和12g，用于在其中松驰地插入馈送卷线筒13和取出卷线筒14。
在盒架3上，如图1所详细描述的那样，装有传感器安装板50，该板上备有用于探测周定在外壳预定位置上的色带盒60的类型的第一传感器51和用于探测色带盒60是否在盒架3上的第二传感器52。如图所示，第一和第二传感器51和52采用了具有不同焦距的反射型光学传感器，且该传感器安装板50的形状构造使得第一传感器51能安装在离色带盒60略有距离的位置，而第二传感器52的安装位置更加靠近该色带盒。
传感器51连接于控制装置上，而该控制装置安装于热传导条印机1的所需位置上用以控制该打印机的打印等操作。该控制装置包括记忆单元和CPU等(图中未示出)，且根据至少随盒架3一起移动的光学传感器所提供的输出信号，该控制装置可以区分或探测出色带盒60的存在或缺席，盒中色带70的类型、盒架3离开其原位置的距离、舱盖80(后面将加以介绍)的开关、以及一对相邻或相隔一段间隔的色带盒60之间的距离。
如图3和图4所示，在盒架3上方经过离开该盒架适当的蹴外，大致为板状的舱盖80由框架(图中未示出)所支撑，其方式如图中双箭头A所示可以进行开关。在关闭状态下，舱盖80作为馈纸机构(图中未示出)出口一侧的压纸器，且它与盒架3相对并具有大约等于该盒架3移动范围的长度。
在平行于盒架3延伸的舱盖80的下侧备有一组色带盒固定部(图中未示出)用以固定色带盒60。借助这些固定部，本方案中分别含有用于多色打印的四色色带70a、70b、70c和70d的色带盒60a、60b、60c和60d被沿盒架3移动的方向配置成一排。如图4中双箭头B所示，色带盒被有选择地从舱盖80的色带盒固定部与色带盒搬运器12之间放入和取出。
本方案中所使用的色带盒60a、60b、60c和60d均取出样的形状和尺寸，而与所装色带70的类型无关。在外壳(其平面图通常为矩形)之中，装有一对可转动支撑的卷轴61和62、一对同样可转动支撑的色带馈送滚轮、以及一组面向色带运行路径且同样可转动支撑的导向滚轮。色带70缠绕于该对卷轴61和62之间，将色带运行路径的中部暴露于外。当将色带盒装载于色带盒搬运器12之上时，卷轴61和62中的一个作为取出卷轴缠绕色带70已用于打印的部分，而另一卷轴则作为输送卷轴输出该色带。在各个卷轴61(或62)的内周界表面上形成一组齿条形键槽，该键槽沿周长方向间隔排列。在一卷轴62的内周界表面上定义一个取出孔，用以与取出卷线筒14a相啮合，而在另一卷轴61的内周界表面上定义一个输送孔，用以与遣送或输送卷线筒13b相啮合。在色带盒60与盒架上处于加载状态时的台板1相对的一侧装有与热敏头11相面对的凹口63，且色带70的中部暴露于该凹口63的内部。
在色带盒60平行于凹口63延伸的后侧--即成形侧备有识别标记。本方案所使用的识别标记71由反射封印73构成，该封印具有条状元反射部分72，该部分72的数目依据各色带70的类型而不同。识别标记71由装在盒架3上的光学传感器51a进行探测，所探得的信号传送给控制装置90，而各色带盒60的无反射部分72的数目由控制装置90进行计数以探测包含于各色带盒60中色带70的类型。
更具体地说，在图3中，最左端色带盒60a上所备有的作为识别标记71的反射封印73具有3个无反射部分72，而依次向右，色带盒60b上所备有的作为识别标记71的反射封印73具有4个无反射部分72，色带盒60c上所备有的作为识别标记71的反射封印73具有2个无反射部分72，色带盒60d上所备有的作为识别标记71的反射封印73具有1个无反射部分72。各色带盒60后侧最左部用作识别标记探测的参考位置BP，而在所有的识别标记中从该参考位置BP到图中位于最右侧位置的无反射部分72的最右端的距离L均置为相等。在该距离L范围之内构成所需的无反射部分72以使区别色带70的类型。当识别标记71被光学传感器51所探测时，盒架3可以被止动，而在此状态下由色带盒固定部所固定的色带盒60被输送给该色带盒搬运器12。
识别标记71可以印制在色带盒60上，无需受本方案结构的限制。
在卷线筒14(或13)的下端沿圆周配有法兰盘式的制动器14h(或13h)，该制动器与色带盒搬运器12的圆形孔12g(或12f)的外周界边缘相抵触以防止该卷线筒14(或13)从色带盒搬运器12中脱出。另外，用于向上压紧卷线筒14(或13)的螺旋弹簧14i(或13i)与该卷线筒的下端相抵触，使得该卷线筒可根据色带盒搬运器12的移动而住复移动，从而使其至少有部分地面朝该色带盒搬运器之上。再有，为了防止卷线筒14(或13)的筒心14b(或13b)脱出，在该筒心的前端凸起地配备有能与该卷线筒栓销14f(或13f)相抵触的制动器14j(13j)。
在此结构中，如图10所示，即使色带盒搬运器12以最大的距离离开盒架3，该卷线筒14(或13)仍保持与色带盒中相应的卷轴相啮合，甚至在色带盒移动过程中发生振动的情况下也无需担心色带盒60中色带70的松弛。在这种状态下，借助转动馈送卷线筒13和取出卷线筒14，还可能对由于某种原因所万一产生的色带70的松弛进行消除，而这种消除操作是在色带盒被色带盒固定部所固定的情况下进行的。
如图13所示，用以与各个色带盒60的卷轴啮合部相啮合的啮合装置16a和15a分别在第二取出卷线筒16和第二馈送卷线筒15上形成，以至于可分别通过向上偏压弹簧16b和15b而上下移动。另外，用于限制上述弹簧偏置啮合部16a和15a向上移动的限制装置(即制动器)16c和15c分别在卷线筒16和15的顶部形成如上述结构的本方案的操作过程将介绍如下。
首先将考察本方案热传导打印机进行色带盒60探测操作的一个例子。
本方案热传导打印机的色带盒探测操作如下方式进行。当根据控制装置90所提供的指令驱动处于原位置的盒架并将其向图3中右方移动时，安装在盒架3上的光学传感器51探测到色带盒60的识别标记71。然后，光学传感器51将探测信号(该信号特指各个识别标记71并以无反射部分的排列和间距为基础)送于控制装置90，而该控制装置又反过来判断该识别标记71是否与指令相对应。如果答案是肯定的，控制装置90停止盒架3的移动，而如果答案是否定的，则该盒架继续移动，直至探测到的识别标记71与指令相对应为止。
因此，在本方案中，借助探测色带盒反射封印73之间的差别(该差别基于色带70的类型)，有可能确定地区分各个不同的色带盒60(更进一步说是区分不同的色带70)。
在方案中各色带盒60类型的探测是利用色带盒识别标记71和装于盒架3上的光学传感器51在无接触状态下进行的，所以与使用常规的机械开关不同，该探测操作无需移动部件，从而有可能在长时间内保证平稳操作。另外，根据本方案，增加色带盒60种类的数量可很容易地实现，这可利用将各个新增类型色带盒作为识别标记71的反射封印73相区别。因此，常规方案中色带盒类型探测传感器结构复杂而昂贵，进而导致热传导打印机整体成本增加的缺陷确定可得到消除。再有，本方案中所使用的所有色带盒60的盒体都具有相同的形状的尺寸而与色带70的类型无关，且这种色带盒60可有效地制成(例如可利用一种模具进行树脂注模)，从而不仅色带盒60的生产控制、存贮及编目管理所需的劳动可减少，而且还有可能提高限定数量类型成批生产的效率。
另外，根据本方案的热传导打印机，由于各个色带盒60被装在舱盖的预定位置上，则由盒架3原位置到图3中色带盒识别标记71最右端的距离保持恒定，从而有可能方便地探测盒架3相对于其原位置的移动距离(即当前位置)。也就是说，盒架3相对于原位置的移动距离可方便地通过计数驱动该盒架的步进马达的步数进行探测。换句话说，原位置可容易地探测到。借助比较步进马达对应于从当前原位置到各个色带盒60识别标记71的距离的步数与驱动盒架3时所探测到的步进马达的实际步数，使得有可能探测原位置与色带盒60之间距离的变化。再有，由于各个色带盒60识别标记的位置可以探测到，则有可能探测到基于温度的色带盒60之间距离的变化。结果，在更换色带盒时，盒架3可以准确地置于色带盒60的相对位置。还有，也有可能纠正由距离变化所引起的热传导打印机各部分的温度改变。
以下叙述是关于打印状态的介绍。
在图5中，当步进马达18顺时针旋转时，传动齿轮20逆时针旋转，从而摆动平板22逆时针转动，且第一摆动齿轮23与凸轮25外周界上形成的齿轮25a发生啮合。在这种情况下，随着步进马达18沿相同的方向进一步旋转，凸轮25逆时针旋转，用热敏头压杆29的销钉29a定位于凸轮25上热敏头接触/脱离凸轮凹槽28的弯曲槽28a周界的最内端。此时，由于热敏头压杆29在最左侧方向呈现绕轴转动的状态，则热敏头固定架11a与该压杆29一同操作且热敏头11被压迫与台板1相接触，即处于低头状态。在这种状态下，第一摆动齿轮23与凸轮25外周界所形成的齿轮25a的无齿部25b相对，从而第一摆动齿轮23的转动力即便在步进马达18进一步逆时针转动的情况下也不会传给凸轮25，所以该凸轮25便停在该位置。在这种状态下，由于释放滚轮驱动杆32的销钉32a定位于凸轮25表面形成的释放滚轮接触/脱离凸轮凹槽27的最内侧周界的弧形凹槽27a处，则驱动杆32在最右侧方向上绕销钉33c呈现旋转状态，且传动装置33通过该销钉33c向右转动，从而释放滚轮固定装置34呈现向台板1的绕轴旋转状态。
在凸轮25旋转期间，步进马达18的转动力同样传给第二传动齿轮21，但由于在第二传动齿轮21和齿轮35之间存在间隙，从而齿轮35并不旋转。在低头状态下，凸轮25的转动力作为逆时针旋转力通过第一间歇齿轮25c传给齿轮44b，又由于其通过弹簧夹紧装置如前所述连接于齿轮44b上，从而该齿轮44c并不旋转，由此使得输送齿轮42也不旋转，所以无需担心色带70的传送和松弛。
在此状态下，随着步进马达18进一步顺时针旋转，第二传动齿轮21与齿轮35之间的间隙消失，从而传导齿轮21的转动传输给齿轮35，而它又与齿轮21一起进行旋转。齿轮31的这种旋转传给齿轮37，而它又沿顺时针方向进行旋转。随着齿轮37的顺时针旋转，与该齿轮37相啮合的摆动齿轮39绕枢轴转动而与传动齿轮40a产生啮合。结果，传动齿轮40a的旋转传给取出齿轮36，同时也通过传动齿轮40b传给第二取出齿轮41，从而导致取出卷线筒14和第二取出卷线筒16两者的旋转以执行色带70的缠绕操作。
因此，在该低头状态下，所需打印的进行是在盒架驱动马达4移动该盒架和步进马达18缠绕色带70的同时令热敏头11的发动元件有选择地发热。
从上述低头状态变成抬头状态以如下方式进行。
当步进马达18在低头状态下逆时针旋转时，第一传动齿轮20顺时针旋转，从而摆动平板22绕枢轴移向右方，第一摆动齿轮23从凸轮25外周界部分移开，而第二摆动齿轮24与凸轮25外周界上形成的齿轮25a产生啮合。
在这种状态下，随着步进马达18在同一方向上进一步旋转，凸轮25继续沿顺时针方向旋转，且热敏头压杆29的销钉是位于凸轮25上形成的热敏头接触/脱离凸轮凹槽28的最外周界弧形凹槽28b处。此时，热敏头压杆29在最右侧方向呈现绕轴旋转状态，热敏头安装架11a与该压杆29一道操作，而热敏头11被固定在离台板1最远的状态，也就是说处于抬头状态。
在此状态下，随着步进马达18顺时针旋转，第一摆动齿轮23从凸轮25外周界部分移开，而第二摆动齿轮24与凸轮25的齿轮25a产生啮合，从而引起该凸轮的旋转。
在此状态下，随着步进马达18再次沿逆时针方向旋转，摆动平板22的销钉22a定位于第一凸轮凹槽26的固定部26e之内，导致第二摆动齿轮24与凸轮25外周界形成的齿轮25a脱离啮合。在此位置，第一摆动齿轮23同样也从凸轮25的外周界上脱离，所以即便步进马达18继续沿逆时针旋转，该马达的转动力也不会传给凸轮25，则该凸轮在此位置上被固定于停止状态。另外，在此状态下，由于释放滚轮驱动杆32的销钉32a位于凸轮25表面形成的释放滚轮接触/脱离凸轮凹槽27的最外周界弧形凹槽27b处，该驱动杆32在最左侧方向绕销钉33c呈现旋转状态，从而传动装置33通过销钉32c绕轴向左侧转动，而其结果，释放滚轮固定装置34被固定于离开台板1的位置上。随着凸轮25继续旋转，步进马达18的转动力同样也传给第二传动齿轮21，但由于在齿轮21与35之间存在间隙，所以齿轮35不会转动。再有，在此抬头操作期间，由于凸轮25的转动力作为逆时针转动力通过第一间歇齿轮25c传送给齿轮44b，则齿轮44c如前所述与齿轮44b一道逆时针旋转，从而馈送齿轮42顺时针旋转且招待色带70的缠绕操作。
即便在此抬头状态下驱动盒架3，打印也不会执行。然而，举例来说，在利用沿长度方向重复涂有多种颜色油墨的色带70进行彩色打印的场合，必须在不打印的情况下馈送色带70，直到所需颜色的油墨部分到达热敏头11的对面位置为止，从而步进马达18继续逆时针旋转。结果，当步进马达18旋转了预定的量时，第二传动齿轮21与齿轮35之间的间隙消失，则该传动齿轮21的旋转被传给齿轮35，而它又与该齿轮21一道旋转。然后，齿轮35的转动传给齿轮37，从而导致该齿轮37沿逆时针方向旋转。结果，与该齿轮37相啮合的摆动齿轮38与取出齿轮36发生啮合。不仅取出卷线筒14随取止齿轮36一起旋转，而且齿轮36的旋转也通过传动齿轮40a和40b传给第二取出齿轮41，从而导致第二取出卷线筒16产生旋转，因此而执行色带70的缠绕操作。
当在此状态下该步进马达18作顺时针旋转，摆动平板22绕轴向左转动，且销钉22a从特定位置36c称至第一凸轮凹槽26的内部。随着步进马达18的进一步顺时针旋转，前述低头操作被执行。
以下的描述是关于将色带盒60装载到色带盒搬运器12上的更换操作。首先考察在色带盒搬运器12未装载任何色带盒的情况下将所需色带盒60装载于该搬运器12之上的探作。
首先，盒架3沿台板1往复移动并探测由舱盖80的色带盒固定部所固定的色带盒60的位置和类型。此时，如果热敏头11处于抬头状态，则它被置为低头状态，而如果该热敏头11处于低头状态，则步进马达18在此状态下沿逆时针旋转。
结果，传动齿轮20沿顺时针方向旋转，从而第二摆动齿轮24被带动与凸轮25的齿轮25a相啮合并引起该凸轮顺时针旋转。如前所述，热敏头11因此而被置于抬头状态。随着步进马达18从该抬头状态进一步旋转，热敏头压杆29的销钉29a沿着形成于凸转凹槽28外周界部分的弧形凹槽28b而移动，同时保持该抬头状态不变。
此时，形成于凸轮25外周界下部的间歇齿轮25c与传动装置43的齿轮43a和44b发生啮合并引起该齿轮44a和44b进行旋转。结果，齿轮44d产生旋转，接着导致齿轮47旋转，进而抬升齿轮46产生旋转。随着该抬升齿轮47的旋转，色带盒搬运器12沿导向装置49a和49b向上移动。结果，色带盒搬运器12的固定爪12d和12e分别与形成于色带盒60的外周界的固定部66a和66b产生啮合以固定该色带盒。此时，即便在色带盒固定位置之间存在微小的高度差别，垂直振动可以被吸收，这是因为抬升齿轮46通过螺旋弹簧48与齿轮47的轴杆47a相啮合(见图6)，而甚至在色带盒搬运器12与色带盒60发生碰撞的情况下，由于该色带盒搬运器12因螺旋弹簧48而可以垂直移动，所以该碰掸所产生的振动可以被吸收。由于齿轮44b和44c通过弹簧夹紧装置而配接，所以即使在齿轮44b旋转的条件下该传动齿轮44c亦不发生旋转。
在色带盒60被固定之后，步进马达18顺时针方向旋转，从而导致凸轮25沿逆时针方向通过第一摆动齿轮23进行旋转。此时，齿轮44a、44d和47通过间歇齿轮25c旋转，且抬升齿轮46亦如此。结果，色带盒搬运器12向下移动到盒架3之上。这样，可以将所需色带盒60装载于该盒架3上。
另外，如前所指出的那样，分别形成于第一和第二取出卷线筒14、16和第一和第二馈送卷线筒13、15之上、用以与色带盒60的卷轴61和62的啮合部分相啮合的啮合机构14g、16a、13g和15a都通过向上压紧弹簧14i、16b、13i和15b配置得可垂直移动。再有，用于限制该弹簧偏压的啮合机构14g、16a、13g和15a向上移动的限制装置(即制动器)14j、16c、13j和15c分别形成于卷线筒14、16、13和15的顶端。因此，即使在更换色带盒时其啮合不理想，啮合装置14g、16a、13g和15a也会被压紧在弹簧14i、16b、13i和15b上，而随着色带盒搬运器12的下降，该色带盒60便被装载于该色带盒搬运器上。此后，随着卷线筒13和14的旋转，在降下的啮合装置14g、16g、13g和15g与卷轴61和62之间进行调整，且在卷线筒侧面的该啮合装置与卷轴61和62的啮合部产生啮合并且上升，从而确实有效地将色带盒装载于盒架3的色带盒搬运器12之上。
如前所述，第一取出卷线筒14和第一馈送卷线筒13随色带盒搬运器12的运动而前后移动以至部分地面朝该色带盒搬运器之上，所以即使当该色带盒搬运器离开盒架3间隔最大时，该卷线筒14和13仍保持与色带盒卷轴相啮合，从而即使在色带盒搬运器12移动过程中发生振动的条件下也不必担心色带盒60中色带70的松弛。在这种状态下，借助馈送卷线筒13和取出卷线筒14的转动，即使万一色带盒60在固定于色带盒60的色带盒固定部的情况下色带70因某种原因产生了松弛，也有可能消除这种松弛。
以下叙述是关于色带盒60已装于色带盒搬运器12上，而该色带盒将被另外一个色带盒60所替换的情形。
首先，盒架3往复移动，探测未装载色带盒60的外壳上的色带盒固定部。一旦这样的色带盒固定部的位置被探测到之后，盒架3便被定位于相应的位置，且色带盒搬运器12以上述方式向上移动。在色带盒60被该固定部所固定之后，该色带盒搬运器12下降，而所需色带盒60被装载于该搬运器上，其方式与前述搬运器上未载有色带盒时的情形完全一样。
尽管图中未画出，用于将色带盒60固定于外壳预定位置的机构与色带盒搬运器12上色带盒固定部的机构完全一样。
色带70的取出卷线筒62和馈送卷线筒61可以啮合于取出齿轮36和馈送齿轮42的固定轴之上，从而它们随色带盒搬运器12的垂直运动而一起上下移动，且它们在上下两位置处获得旋转力，因而允许色带缠绕操作同样在该色带盒搬运器的抬升位置上进行。
如上所述，根据本发明的热传导打印机，各色带盒上备有用于区分色带盒内色带类型的识别标记，且该识别标记由装于盒架上的传感器所探测。利用这种简单的结构，不仅可以自动地探测一大类色带盒，而且还可以降低成本。
另外，根据本发明的热传导打印机，色带可以被卷线筒所固定，以至于在更换色带盒时该色带不会产生松弛，这是由于该卷线筒与色带盒卷轴相啮合的缘故；而且，即使在更换色带盒时万一发生了色带松弛，也可以利用驱动该卷线筒消除该松弛。
权利要求
1.热传导打印机包括台板；盒架，它上面装有热敏头并可沿该台板往复移动；色带盒搬运器，它装于该盒架上并可在其上装载色带盒；色带盒固定部，它形成于该盒架对面，用以在预定位置上固定一组色带盒；传感器，它装于该盒架上，用以探测固定于该色带盒固定部的各个色带盒上所备有的色带识别标记；控制装置，它接收该盒架运动过程中来自该传感器的输出信号，判断该色带盒固定部是否装有色带盒，同时还判断装于色带盒中的色带的类型；以及色带盒更换装置，它通过在接触与脱离方向上相对地往复移动色带盒搬运器和该色带盒固定部而自动地将该控制装置选定的所需色带盒装载于该色带盒搬运器之上。
2.根据权利要求1的热传导打印机，其中该控制装置的结构用以根据在盒架移动过程中来自该传感器的输出信号探测该盒架离开其原位置的距离。
3.根据权利要求1的热传导打印机，其中在盒架上装有用于探测该盒架上是否装有色带盒的第二传感器。
4.热传导打印机包括台板；盒架，其上装有热敏头并可沿该台板往复移动；色带盒搬运器，它装于该盒架上并可在其上装载色带盒；色带盒固定部，它形成于该盒架对面，用以在预定位置上固定一组色带盒；色带盒更换装置，它通过相对于该色带盒固定部在接触与脱离方向上往复移动该色带盒搬运器而自动地将所需色带盒装载于该色带盒搬运器之上；以及馈送卷线筒和取出卷线筒，它们均装于该盒架之上并分别与载于色带盒搬运器上的色带盒的馈送卷轴和取出卷轴相啮合，该馈送卷线筒与取出卷线筒与色带盒搬运器一起相对于该色带盒固定部在接触与脱离方向上往复移动。
5.根据权利要求4的热传志打印机，其中该馈送卷线筒和取出卷线筒可以在靠近该色带盒固定部的位置和远离该色带盒固定部的位置上驱动旋转。
6.热传导打印机包括台板；盒架，其上装有热敏头并可沿该台板往复移动；色带盒搬运器，它装于该盒架上并可在其上装载色带盒；色带盒固定部，它形成于该盒架对面，用以在预定位置上固定一组色带盒；色带盒更换装置，它通过相对于该色带盒固定部在接触与脱离方向上往复移动该色带盒搬运器而自动地将所需色带盒装载于该色带盒搬运器之上；以及馈送卷线筒和取出卷线筒，它们均装于该盒架之上并可分别与载于色带盒搬运器上的色带盒的馈送卷轴和取出卷轴相啮合，该馈送卷线筒和取出卷线筒各自拥有可轴向移动的啮合装置、一用于压紧该啮合装置的压紧装置和一用于限制该啮合装置向上移动的限制装置。
7.热传导打印机包括台板；盒架，其上装有热敏头并可沿该台板往复移动；色带盒搬运器，它装于该盒架上并可在其上装载色带盒；馈送卷线筒和取出卷线筒，它们均装于该盒架之上并可分别与载于色带盒搬运器上的色带盒的馈送卷轴和取出卷轴相啮合；色带盒固定部，它形成于该盒架对面，用以在预定位置上固定一组色带盒；色带盒搬运器驱动装置，它用于相对该色带盒固定部在接触与脱离方向上往复移动该色带盒搬运器；以及减震装置，它可以吸收该色带盒搬运器在其高度方向上的位置变化，该减震装置被安装于该色带盒搬运器驱动装置之上。
全文摘要
本发明所涉及的热传导打印机，其中所需色带盒从固定于色带盒固定部的一组色带盒中被识别并选出，并且被自动地安装于盒架上的色带盒搬运器之上。该盒架备有用于探测各个色带盒上识别标记的光学传感器和用于在该盒架移动过程中根据来自该光学传感器的信号判断该色带盒固定部上是否装有色带盒以及所装色带盒的类型的控制装置。该盒架还备有调控装置，以便防止在更换色带盒时发生色带松驰。
文档编号B41J2/325GK1135971SQ951049
公开日1996年11月20日 申请日期1995年5月15日 优先权日1994年5月13日
发明者竹内実, 对马光男, 松浦孝信 申请人:阿鲁普斯电气株式会社