带有缩回松弛色带功能的热色带盒或卷轴 【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，打印邻近地位置，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。
【附图说明】
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。