CN100448686C

CN100448686C - 热敏成像装置

Info

Publication number: CN100448686C
Application number: CNB2005100893426A
Authority: CN
Inventors: 朴柱炫
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2025-08-02
Also published as: KR20060015848A; EP1627747A3; EP1627747A2; KR100608000B1; US7446791B2; US20060033803A1; CN1736728A

Abstract

一种热敏成像装置包括热敏打印头，该打印头可在面对打印介质的第一表面的第一位置和面对打印介质的第二表面的第二位置之间运动。散热装置与该热敏打印头结合。冷却风扇安装在该散热装置上，与该热敏打印头一起运动，以连续地冷却该热敏打印头。

Description

热敏成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像装置。更具体地说，本发明涉及在热敏式打印机中使用的热敏打印头的冷却风扇。

背景技术

一般来说，热敏式打印机为两种形式的打印机中的一种。第一种形式的由薄膜基底制成的墨带以预定的压力与打印介质接触。涂布在该墨带上的墨被加热，将墨转移在打印介质上。另一种形式的打印机使用一种热敏打印介质。通过感应来加热在该介质上的墨层，以显露由预定的颜色制成的墨。

利用一个热敏打印头(TPH)，将热加在该墨带或热敏打印介质上。TPH包括多个可以单独控制和以预定的间隔放置的加热元件。由热敏成像装置形成的图像质量取决于TPH的温度。例如，在一行上打印了图像后，必须迅速冷却TPH，以便在下一行上可以打印打印图像。另外，由于TPH中心部分的温度一般比其边缘部分的温度高，因此，必须冷却TPH，使在整个TPH上温度均匀。否则，由于TPH的残余热量，图像质量变坏。

这里引入其全部说明供参考的日本公开专利申请JP2003-341115，公开了一种利用风扇使空气在成像装置中循环以冷却TPH的结构。然而，使空气在成像装置内循环不如直接供给空气来冷却TPH有效。

这里引入全部说明供参考的日本公开专利申请JP2001-260479，公开了安装在TPH上面的风扇，直接供给空气，冷却TPH。然而，一些热敏式打印机使TPH在两个位置之间转动，以便在打印介质的第一和第二表面上打印。所公开的结构不适合用在这种热敏式打印机中。

因此，需要改进的冷却TPH的装置和使用该装置的成像装置。

发明内容

本发明的一个方面是要解决至少是上述问题和/或缺点，并提供至少是下述的优点。因此，本发明的一个方面是要提供一种可以快速和均匀地冷却热敏打印头(TPH)的热敏成像装置。

根据本发明的一个方面，一种热敏成像装置，它包括：一个热敏打印头，它在第一和第二位置之间运动，以分别面对纸的第一和第二表面；与该热敏打印头结合的一个散热装置；和安装在该散热装置中的一个冷却风扇。

该冷却风扇安装在该散热装置的中心部分。该散热装置具有多个在该散热装置的长度方向延伸的冷却翅片。

该热敏成像装置还可以包括面对该TPH并支承纸的压纸辊(platen)，其中，该TPH在该压纸辊上转动，运动至第一和第二位置。

附图说明

从下面结合附图进行的说明中，将可以更清楚本发明的一些实施例的上述和其它目的，特点和优点。其中：

图1和图2为根据本发明的一个实施例的成像装置的横截面图；

图3A～3F为表示根据本发明的一个实施例的成像装置的成像过程的图；

图4为在本发明的一个实施例中使用的纸的一个例子的横截面图；

图5为一种散热装置和一种冷却风扇的透视图；

图6为示意性地表示在韩国专利申请No.2004-42504中所述的成像装置的透视图；

图7为沿着图6的I-I′线所取的横截面图；

图8为详细表示热敏打印头(TPH)的转动结构的分解透视图；和

图9A～9I为表示TPH的转动操作的图。

在所有的图中，相同的代号表示相同的元件，特征和结构。

具体实施方式

本说明中所述的诸如详细结构和元件一类的事情可帮助综合地理解本发明的实施例。因此，本领域普通技术人员应理解，在不偏离本发明的范围和精神的条件下，可对所述的实施例进行各种变化和修改。另外，为了清楚和简明起见，省略了对众所周知的功能和结构的说明。

图1和图2为表示根据本发明的一个实施例的成像装置的横截面图。如图1所示，热敏打印头(TPH)51运动至第一位置，面对纸10的第一表面M1，并且如图2所示，运动至第二位置，面对纸10的第二表面M2。TPH 51在一个压纸辊52的一个枢轴52a上转动，运动至第一或第二位置。

安装一个支承支架53，以便在该压纸辊52的枢轴52a上转动。覆盖该压纸辊52的盖103与该支承支架53连接。散热装置1与TPH 51连接。TPH51与该支承支架53连接，在铰链轴81中绕支点转动。在本实施例中，该铰链轴81安装在该散热装置1上。该散热装置1可作为传热元件和使TPH 51与支承支架53连接的支承元件。拉伸弹簧83的一端与TPH 51结合，其另一端与盖103结合，以便弹性地偏移TPH 51，与该压纸辊52接触。输送部分40以预定的打印速度输送纸10。

在2003年12月31日提出的韩国专利申请No.2003-101583和2004年6月10提出的韩国专利申请No.2004-42504中，公开了使TPH 51在压纸辊52的枢轴52a上转动、和使TPH 51在第一位置与第二位置之间运动的一种转换单元(shifting unit)。这两个申请都委托本申请的代理人代理，并且全部引入供参考。这两个申请都说明了使TPH运动与压纸辊52接触，或使TPH51与压纸辊52分离的转换单元的例子。图6为示意性表示在韩国专利申请No.2004-42504中所述的成像装置的透视图，图7为沿着图6的I-I′线所取的横截面图，图8为详细地表示图6的热敏打印头(TPH)的转动结构的分解透视图。

从图6～8中看出，设置在TPH 51的侧面部分51a上的铰链轴81插入设置在支承支架53中的铰链孔82中，并且TPH 51与该支承支架53连接，在该铰链孔82上枢转。TPH 51由拉伸弹簧83弹性地向着压纸辊52偏移，以与该压纸辊52接触。轴84的一端与TPH 51结合，其另一端插入在支承支架53中做出的通孔85中。为了使TPH 51运动至与压纸辊52接触和与压纸辊52分离，可将该通孔85做成如一个细长孔。由于在根据本发明的一个实施例的成像装置中，TPH 51在铰链孔82上枢转，与压纸辊52接触或与压纸辊52分离，因此通孔85可以为围绕铰链孔82的一个圆弧。在根据本发明的一个实施例的成像装置中，该压纸辊52不与驱动电机连接。该压纸辊52与纸接触，根据由该输送部分40输送的纸的运动而被驱动。另一种方案是，该压纸辊52可以由驱动电机转动。

套管(bushing)90包括一个内周部分91和同心的第一，第二，和第三外周部分92，93和94。压纸辊52的驱轴52a插入该内周部分91中。第一外周部分92插入做在该支承支架53上的一个支承孔86中，从而它可以转动。回转凸轮93与第三外周部分94结合，从而它可转动。该回转凸轮95包括一个齿轮部分96和与轴84接触的一个凸轮部分97。图6所示的电机104包括一个与该齿轮部分96啮合的蜗轮105。与电机104结合的支架106与侧壁102结合。套管90的第二外周部分93插入在侧壁102上做出的孔107中，并且，该第三外周部分94的端部由支架106支承。支架106支承该回转凸轮95，使它不与第三外周部分94分离。压纸辊52，支承支架53和回转凸轮95具有相同的回转轴线。支承支架53具有圆周87，和在该圆周87上做出的彼此成180°定位的第一和第二结合孔88和89。一个锁紧件20可枢转地与该侧壁102连接。弹性件25将该锁紧件20推入该第一和第二结合孔88和89中。利用回转凸轮95将该锁紧件20与第一和第二结合孔88和89分开，并由弹性件25的弹性，推入该第一和第二结合孔88和89中。该锁紧件20包括一个与该第一和第二结合孔88和89配合的突起21，和干预回转凸轮95的凸轮部分97运动的一个阻碍部分22。

如图6所示侧板102a可以包括使TPH 51和压纸辊52转动的结构。另一种方式是，TPH 51和压纸辊52可以枢转地直接安装在该侧板102a上。

虽然已经详细地说明了优选的转换单元，但应理解，根据本发明的一个实施例的成像装置的范围不是仅限于所述的具体的转换单元。同样，本发明也不是局限于上述的使TPH 51运动与压纸辊52接触和使TPH 51与压纸辊52分离的部件的具体结构。根据本发明的一个实施例的成像装置可用于任何形式的打印机中，其中，TPH 51可以在分别面向纸的第一和第二表面的第一和第二位置之间运动，并且本发明的范围不是仅限于使TPH 51在第一和第二位置之间运动的任何具体的方法。

现在说明由根据本发明的一个实施例的成像装置进行的成像过程。开始，如图9A所示，TPH 51弹性地与压纸辊52接触。由于锁紧件20的突起21卡入第一结合孔88中，因此如图1所示，TPH 51锁紧在第一位置。由拾取辊63从供纸盒70放出的纸10，通过第一路径，输送至输送部分40。在纸10输送至第二路径之前或纸10由拾取辊63拾取之前，TPH 51可以运动离开压纸辊52。从图9B可看出，回转凸轮95在C1方向转动，并且凸轮部分97推动轴84。由于锁紧件20的突起21位于第一结合孔88中，因此该支承支架53不转动。如图3A所示，沿着通孔85，在D1方向推动轴84，并且TPH 51在铰链孔82上枢转，以与压纸辊52分离。由拾取辊63从供纸盒70拾取的纸10，由该输送部分40在第一方向输送。然后TPH 51与压纸辊52分离，纸10在TPH 51和压纸辊52之间输送。从图3B可看出，当纸10到达打印开始位置时，输送部分40停止输送纸10。

从图9C可看出，回转凸轮95在方向C2上转动。由于锁紧件20的突起21位于第一结合孔88中，因此支承支架53不转动。TPH 51由于弹性件83的弹性而在铰链孔82上在D2方向枢转，从而接近压纸辊52。由于弹性件83的弹性，TPH 51与纸10的第一表面M1接触。

从图3C可看出，输送部分40在第二方向以预定的打印速度输送纸10。TPH 51将热加在纸10的第一表面M1上，打印图像。纸10通过出口60暂时排出。如图3D所示，当在纸10的第一表面M1上打印完毕时，该输送部分40停止输送纸10。

TPH 51面向纸10的第二表面M2。如图9D所示，当回转凸轮95在C2方向上转动时，凸轮部分97推动该阻碍部分22，使该锁紧件20在E1方向转动。突起21与第一结合孔88分离，因此，支承支架53可以自由转动。因此，当该凸轮部分97在C2方向连续地转动而推动轴84时，TPH 51不在D1方向运动。相反，如图9E所示，支承支架53在C2方向转动。当该支承支架53在C2方向转动时，由于凸轮部分97推动该轴84，因此，TPH

51实际上与压纸辊82分离一个小的量。当该凸轮部分97和阻碍部分22不再互相干涉时，由于弹性件25的弹性，锁紧件20连续地与支承支架53的圆周87接触。当如图9F所示支承支架53转动180°时，由于弹性件25的弹性，锁紧件20在E2方向转动。突起21运动进入第二结合孔89中，并且支承支架53锁紧，不会转动。如图2所示TPH 51到达面向纸10的第二表面的第二位置。

当回转凸轮95在C2方向连续转动时，由于该突起21位于第二结合孔89中，支承支架53不转动。相反，如图9a所示，沿着通孔85推动轴84，TPH 51与压纸辊52分离。然后，如图3E所示，输送部分40在第一方向输送纸10，将纸10放在打印开始位置。

当回转凸轮95在C1方向转动时，由于突起21位于第二结合孔89中，因此支承支架53不转动。相反，如图9H所示，沿着通孔85将轴84抽出。如图3F所示，由于弹性件83的弹性，TPH 51与纸10的第二表面M2接触。输送部件40以预定的打印速度在第二个方向上输送纸10。TPH 51将热加在纸10的第二表面M2上，打印图像。当打印结束时纸10通过出口60排出。

如图9I所示，当打印结束时，回转凸轮95在C1方向转动。该凸轮部分97推动该阻碍部分22，使该锁紧件20在E1方向转动。然后，突起21与第二结合孔89分开，该支承支架53可以自由转动。当该凸轮部分97推动轴84时，支承支架53转动，直至由于弹性件25的弹性，突起21运动，进入第一结合孔88中为止。如图9A所示，TPH 51返回至第一位置。在这个状态下，或如图9B所示，TPH 51与压纸辊52分离，并且等待下一次打印。

在根据本发明的一个实施例的成像装置中使用的纸10可以具有图4所示的结构。可以反应加热和显示预定的颜色的墨层L1和L2在基片S的两个侧面，即第一表面M1和第二表面M2上形成。相应的墨层L1和L2可以具有单一个层的结构以显示一种颜色，或者具有多层结构以显示二种或多种颜色。

作为第一个例子，在墨层L1上可以设置显示黄色和品红色的两个层，并且在墨层L2上可以设置显示青色的一个层。通过利用TPH 51在适当温度下加热和加热适当的时间，可以有选择地显露墨层L1的黄色和品红色。例如，当TPH 51在高温下，短时间加热量时，可以显露黄色。当TPH 51在低温下，长时间加热量时，可以显露品红色。当然也可以相反。如果基片S为透明材料，则当分别显露墨层L1和L2的黄、品红和青色时，三种颜色重叠，显示一个彩色图像。上述纸10的更详细结构在美国专利公布US 003/0125206中公开。

作为第二个例子，如果该基片S为不透明材料，则可以分别在第一和第二表面M1和M2上打印不同图像，使得可以双面打印。本发明可以使用任何适当的纸结构，因此，根据本发明的一个实施例的成像方法的范围不是由纸10的第一和第二表面M1和M2的墨层L1和L2的具体结构的限制的。

在TPH 51中，以预定的间隔来配置多个可以单独控制的加热元件。为了在纸上打印图像，TPH 51瞬时地在高温下将热加在纸上。打印图像的质量取决于TPH 51的温度。例如，在一行上打印图像后，在下一行上打印图像之前，必须快速地将TPH 51冷却至预定的温度(例如60℃或室温)。另外，必须冷却TPH 51，使得在整体上温度均匀。因此，要精确地控制TPH 51的温度，以产生良好质量的打印图像。

日本公开专利申请JP 2001-260479公开了一种冷却结构，其中风扇安装在TPH 51上面，直接将空气供给TPH 51，以冷却TPH 51。然而，在根据本发明的一个实施例的成像装置中，TPH 51在第一和第二位置之间运动，以面对纸10的第一和第二表面M1和M2。因此，当TPH 51处于第二位置时，空气直接供给TPH 51，但当TPH 51在第一位置时，压纸辊52放在风扇和TPH 51之间，因此，空气不直接供给TPH 51。因此，TPH 51不能成功地冷却。

日本公开专利申请JP 2003-341115公开了一种成像装置中的空气利用风扇循环，以冷却TPH的冷却结构。这个冷却结构的冷却性能比空气直接供给TPH 51的冷却结构低。

在根据本发明的一个实施例的成像装置中，冷却风扇2与TPH 51一起运动，从而改善TPH 51的冷却效率。为了达到这点，如图5所示，冷却风扇2与散热装置1结合，TPH 51中心部分的温度比它的边缘部分的温度高，因此，为了均匀地冷却TPH 51，可将冷却风扇2安装在该中心部分。该冷却风扇2可将空气供给散热装置1，或可以从散热装置1中吸入空气。根据实验结果，将空气供给散热装置1显示了良好的冷却效率。在上述结构中，由TPH 51产生的热传递至散热装置1。由冷却风扇2提供至散热装置1的中心部分的空气在长度方向散布，并从散热装置1中吸收热，以冷却TPH 51。由于不论该TPH 51在第一位置或第二位置，该冷却风扇2与TPH 51一起运动，因此可得到大致相等的冷却效率。因此，当使用第一个例子的纸时，可以打印质量好的彩色图像。当使用第二个例子的纸时，在纸的两个表面上打印的图像可以具有均匀的质量。另外，当TPH 51从第一位置运动至第二位置时，冷却风扇2可以连续地冷却TPH 51。

在散热装置1中可以设置多个冷却翅片3，以增大冷却面积。该冷却翅片3在散热装置1的长度方向延伸。在多个冷却翅片3之间形成一个传输路径。在上述结构中，被冷却风扇2吸入的空气，沿着多个冷却翅片之间的空间，通过该散热装置1的中心部分，并在散热装置1的长度方向运动，从散热装置1吸收热，以冷却TPH 51。

根据本发明的上述热敏式打印机有下列优点。第一，冷却风扇安装在与TPH综合的散热装置中，与TPH一起运动，并连续地冷却TPH，因此，可以精确地控制TPH的温度，以改善图像质量。

第二，冷却风扇安装在散热装置的中心部分，因此可减小TPH的中心部分和TPH的边缘部分之间的温度差。

第三，在散热装置的长度方向设有多个冷却翅片，因此可使由冷却风扇供给的空气在散热装置的长度方向运动，以均匀地冷却TPH。

虽然已参照示例性实施例具体地说明了本发明，但本领域技术人员应该理解，在没有脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种形式上和细节上的改变。

本申请要求于2004年8月16日向韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请No.10-2004-0064223的优先权，在此结合引用全部该文献。

Claims

1.一种热敏成像装置，它包括：

一热敏打印头，它可运动至一第一和一第二位置，以分别面对一纸的一第一和一第二表面；

与该热敏打印头结合的一散热装置；

安装在该散热装置中的一冷却风扇；

面对所述热敏打印头和支承所述纸的一压纸辊；

所述热敏打印头绕所述压纸辊上的一个枢轴转动，以运动至所述第一和第二位置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述冷却风扇安装在所述散热装置的一中心部分。

3.如权利要求2所述的装置，其特征为，所述散热装置具有多个在所述散热装置的长度方向延伸的冷却翅片。

4.如权利要求1～3中任何一项所述的装置，其特征为，当所述热敏打印头在所述第一和第二位置之间运动时，所述冷却风扇工作。