CN113173009B - 带驱动装置、热转印打印机和带卷轴 - Google Patents

Abstract

提供了一种带驱动装置，包括基部、从基部延伸的供应卷轴支撑件和弹簧，色带供应卷轴可安装在供应卷轴支撑件上，供应卷轴支撑件相对于基部在旋转上固定，供应卷轴支撑件限定卷轴旋转轴线，可使色带供应卷轴绕卷轴旋转轴线旋转以允许色带沿着色带路径行进。弹簧构造成提供第一弹簧作用并且提供第二弹簧作用，第一弹簧作用构造成通过摩擦产生制动力，从而阻碍供应卷轴和供应卷轴支撑件之间的相对旋转，第二弹簧作用构造成在打印期间提供色带路径的长度中的顺应性。

Description

带驱动装置、热转印打印机和带卷轴

技术领域

本发明涉及一种带驱动装置，更具体地但非排他地涉及一种适用于诸如热转印打印机的转印打印机中的带驱动装置。

背景技术

带驱动装置有广泛的用途。一个这样的示例是在热转印打印机中，其中，墨从通常称为色带的墨承载带转印，热转印打印机需要用于将色带从供应卷轴经过打印头输送到卷取卷轴的装置。带驱动装置通常包括两个带卷轴支撑件，诸如墨色带的带的卷轴可以安装在所述带卷轴支撑件上，并且带驱动装置还可以包括用于旋转所述卷轴支撑件中的一个或两个的一个或多个马达以及用于操作所述马达的控制器。在打印操作中，色带上携带的墨被转印到待打印的衬底上。为了实现墨的转印，使打印头与色带接触，并且使色带与衬底接触。打印头包含打印元件，当打印元件被加热时，打印元件在与色带接触的同时使墨从色带转印到衬底上。墨将会从色带的与被加热的打印元件相邻的区域被转印。通过选择性地加热对应于需要转印墨的图像区域的打印元件，而不加热对应于不需要转印墨的图像区域的打印元件，可以在衬底上打印图像。一旦打印头已经从色带移除墨，打印头就从使用过的色带移除，并且色带行进以便将未使用的色带呈现给打印头。然后，如上所述，使打印头与未使用的色带接触。

发明内容

本发明的一些实施例的目的是提供一种改进的带驱动装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种带驱动装置。所述带驱动装置包括基部、从基部延伸的供应卷轴支撑件和弹簧，包括墨承载带或色带的色带供应卷轴可以安装在供应卷轴支撑件上，供应卷轴支撑件相对于基部在旋转上固定，供应卷轴支撑件限定卷轴旋转轴线，可以使色带供应卷轴绕卷轴旋转轴线旋转以允许色带沿着色带路径行进。弹簧构造成提供第一弹簧作用，第一弹簧作用构造成通过摩擦产生制动力，从而阻碍色带供应卷轴和供应卷轴支撑件之间的相对旋转，弹簧构造成提供第二弹簧作用，第二弹簧作用构造成在打印期间提供色带路径的长度中的顺应性（compliance）。

有利地，弹簧提供两个功能；i）提供制动力，例如供应卷轴的旋转上的拖曳力，这有助于在打印期间在色带中提供色带张力，以及ii）通过在打印期间在色带路径长度中提供顺应性来提供跳臂效应（dancing arm effect）。这种弹簧在低成本打印机中特别有用，因为避免了提供位于色带路径中的复杂制动装置或跳臂装置的需要。

在打印期间提供色带路径的长度中的顺应性可以减少色带断裂的风险和/或防止色带在色带路径长度改变时变得松弛，例如当打印头接合色带以将墨从色带移除到衬底上时。

供应卷轴支撑件可以是沿着卷轴旋转轴线延伸的大致圆柱形。供应卷轴支撑件可以与基部一体地形成。弹簧可被描述为可弹性变形的。也就是说，弹簧在施加预定力的情况下将会变形，并且在移除该预定力之后将会返回到其原始形状。

带驱动装置可以包括卷取卷轴支撑件。卷取卷轴支撑件可布置成支撑色带卷取卷轴芯部，在打印之后，使用过的墨色带卷绕在该色带卷取卷轴芯部上。

第一弹簧作用可以构造成通过在弹簧的一部分和色带供应卷轴的一部分之间产生摩擦来产生制动力。

第一弹簧作用可以构造成通过在基部的一部分和色带供应卷轴的一部分之间产生摩擦来产生制动力。例如，第一弹簧作用可产生施加到供应卷轴的力，以便将供应卷轴的该部分推靠基部的一部分。

第一弹簧作用可以进一步构造成将色带供应卷轴保持在卷轴支撑件上。例如，第一弹簧作用可产生施加到供应卷轴的力，以便阻碍从供应卷轴支撑件移除供应卷轴。

供应卷轴支撑件可包括弹簧。弹簧可被容纳在供应卷轴支撑件内。

弹簧可以构造成当色带供应卷轴安装在卷轴支撑件上时弹性压缩，从而提供第一弹簧作用。

例如，当没有卷轴安装在供应卷轴支撑件上时，弹簧可以处于松弛位置。将卷轴放置在供应卷轴支撑件上可导致弹簧压缩，从而产生第一弹簧作用。弹簧可沿大致垂直于卷轴旋转轴线的轴线压缩。

弹簧可以构造成绕卷轴旋转轴线弹性变形，以便在色带供应卷轴上提供扭矩，该扭矩阻碍从色带供应卷轴移除色带，从而提供第二弹簧作用。

例如，色带供应卷轴旋转以便从色带供应卷轴移除色带，这可以导致弹簧以扭转的方式绕卷轴旋转轴线变形，从而提供第二弹簧作用。绕卷轴旋转轴线的弹性变形可构造成由弹簧的一部分和色带供应卷轴的一部分之间的摩擦引起。也就是说，当色带供应卷轴旋转时，供应卷轴和弹簧之间的摩擦可导致弹簧绕卷轴旋转轴线弹性变形。

弹簧可以包括第一端部和第二端部，第一端部构造成接合色带供应卷轴的供应卷轴芯部并将由弹簧提供的第一力引导到供应卷轴芯部上，第二端部构造成接合供应卷轴芯部并将由弹簧提供的第二力引导到供应卷轴芯部上。

第一力和第二力可由第一弹簧作用产生。第一端部和第二端部可位于弹簧的近端处，其中，弹簧的远端可固定到供应卷轴支撑件的基部部分或基板。第一和第二端部也可以称为第一和第二肘部。第一力和第二力的大小可以大致相等。例如，弹簧可以作用在第一和第二肘部之间以在相反方向上向第一和第二端部提供相等的力。

第一和第二端部可位于弹簧的大致相对侧上。这种布置方式使得形成弹簧的构造方法更容易。也就是说，弹簧可以形成在单个平面中。

弹簧可以构造成当受到在色带供应卷轴芯部旋转时由第一端部和色带供应卷轴的供应卷轴芯部之间的摩擦以及第二端部和色带供应卷轴的供应卷轴芯部之间的摩擦引起的扭矩时，绕卷轴旋转轴线弹性变形。

也就是说，当受到在色带供应卷轴旋转以在色带行进期间移除色带时所引起的施加扭矩时，可以使弹簧绕卷轴旋转轴线扭转，这加载了第二弹簧作用。

第一端部和第二端部可以构造成当受到扭矩时从第一旋转位置移位到第二旋转位置，以便绕卷轴旋转轴线弹性变形。

第一端部可构造成与卷轴旋转轴线成第一角度将第一力引导到卷轴芯部上，并且第二端部可构造成与卷轴旋转轴线成第二角度将第二力引导到卷轴芯部上，第一和第二角度是不同的。

第一角度可以是在远侧方向上与卷轴旋转轴线成大约45度，并且第二角度可以大致垂直于卷轴旋转轴线。

弹簧可被容纳在供应卷轴支撑件内，供应卷轴支撑件包括第一孔和第二孔，并且其中，第一端部构造成延伸穿过第一孔，并且第二端部构造成延伸穿过第二孔。

也就是说，弹簧可构造成使得当处于松弛状态时，第一和第二端部分别延伸穿过第一和第二孔。当色带供应卷轴安装在色带供应卷轴上时，第一和第二端部可以穿过第一和第二孔与色带供应卷轴的卷轴芯部接合。第一和第二孔可以沿周向布置，例如布置在供应卷轴支撑件的圆柱形表面上。

第一和第二孔中的每一个可在供应卷轴支撑件的周向表面上对着（subtend）大约10至15度之间的角度。

在其它实施方式中，第一孔和第二孔可以对着大约5至20度之间的角度。

第一和第二孔可以布置成限制弹簧能够绕卷轴旋转轴线旋转地变形的程度。

例如，第一孔可以由第一表面和第二表面限定，并且第二孔可以由第三表面和第四表面限定。弹簧和孔可以布置成使得当弹簧不绕卷轴旋转轴线变形（例如，未扭转）时，第一肘部大致邻接第一表面，并且第二肘部大致邻接第三表面，第一和第三表面大致彼此相对但是偏移了大约第一和第二端部的宽度，使得第一和第二端部可以在基本上不变形的情况下邻接第一和第三表面。这样，当从弹簧未旋转变形的状态开始时，旋转变形的方向被限制为绕卷轴旋转轴线的一个旋转方向。该特定的旋转方向可以与从卷轴移除色带时卷轴行进的旋转方向相反。

第一、第二、第三和第四表面可以布置成大致平行于卷轴旋转轴线。所述表面可以布置在第一和第二端部的旋转路径中，以便限制弹簧的变形。第一、第二、第三和第四表面可以被称为止动表面。

弹簧可以构造成在色带长度中提供大约1至2 mm之间的顺应性。

在其它实施方式中，顺应性可以在大约1至3 mm之间。在其它实施方式中，顺应性可以在大约1至5 mm之间。将会理解，所需的顺应性将是具体的带驱动装置所特有的。基于特定的环境，可以使用其他水平的顺应性。

弹簧可以包括脚部，该脚部相对于带驱动装置的基部固定。

脚部可位于弹簧的远端处。弹簧可以包括两个脚部，两个脚部都相对于带驱动装置的基部固定。脚部可以与第一和第二端部相对。

弹簧可以是基本上平面的线丝弹簧。

弹簧可以由单件形成。

弹簧的平面可以经过卷轴旋转轴线。也就是说，在未扭转的状态中，弹簧的平面可以经过卷轴旋转轴线

带驱动装置还可以包括色带供应卷轴，该供应卷轴构造成安装在供应卷轴支撑件上。色带供应卷轴可以包括卷轴芯部和卷绕在卷轴芯部上的色带。

在第二方面，提供了一种热转印打印机，其包括根据第一方面的带驱动装置和布置成将墨从色带转印到衬底的打印头。

在第三方面，提供了一种用于由根据第一方面的带驱动装置驱动的带卷轴。

带卷轴可以是供应卷轴。

带卷轴可包括第一卷轴芯部表面，第一卷轴芯部表面构造成与弹簧的第一端部接合，第一卷轴芯部表面相对于带卷轴轴线以一斜度布置。例如，该斜度可以是与带卷轴轴线成大约45度。

第一卷轴芯部表面可以位于供应芯部的端部处。第一卷轴芯部表面可以位于供应芯部的近端处。也就是说，当带卷轴安装在卷轴支撑件上时与最靠近带驱动装置的端部相对的端部。

带卷轴可包括第二卷轴芯部表面，第二卷轴芯部表面构造成接合弹簧的第二端部，第二卷轴芯部表面布置成相对于带卷轴轴线基本平行。

第二卷轴芯部表面可以位于带卷轴的内圆柱形表面上。

将会理解，在一个方面的上下文中描述的特征可以与本发明的其他方面组合。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式描述本发明的实施例，附图中：

图1是根据本发明的带驱动装置的示意性平面图；

图2是示出图1的带驱动装置的透视图；

图3是示出了线丝形式的弹簧的透视图，该弹簧处于松弛状态；

图4是图3中弹簧的第一肘部的放大视图；

图5是图3的弹簧的第二肘部的放大视图；

图6是图1的带驱动装置的卷轴支撑件的放大透视图；

图7是图6的卷轴支撑件的另一放大透视图；

图8a是图6的卷轴支撑件的放大平面图，示出了处于第一旋转位置的第一和第二肘部；以及

图8b是图6的卷轴支撑件的放大平面图，示出了处于第二旋转位置的第一和第二肘部；以及

图9是图6的供应卷轴支撑件的剖视图，示出了处于压缩状态的弹簧。

具体实施方式

参照图1，示出了一种热转印打印机1，其具有基板2（有时称为基部）、供应卷轴支撑件3、卷取卷轴支撑件4和打印头5。基板2例如可以由压铸金属或模制塑料形成。术语“基板”可以用于指打印机的主体的主要部件。然而，将会理解，基板不必被布置为单个平面的部件。实际上，基板可以包括相对于彼此以各种角度设置的多个表面。供应卷轴支撑件3从基板2延伸并且在旋转上固定到基板2（例如，不能相对于基板2旋转）。相反，卷取卷轴支撑件4由马达（未示出）驱动而能够相对于基板2旋转。

在本说明书中使用术语“近”和“远”。术语“远”涉及指向基板2的方向，而术语“近”涉及指向远离基板2的方向。

供应卷轴支撑件3布置成支撑色带供应卷轴芯部6，墨携带色带7卷绕在色带供应卷轴芯部6上。供应卷轴芯部6和卷绕在其上的任何色带7可以称为供应卷轴8。虽然供应卷轴支撑件3相对于基部2固定，但是当克服了供应卷轴8和供应卷轴支撑件3之间的摩擦时，供应卷轴8能够绕供应卷轴支撑件3旋转。供应卷轴支撑件3包括弹簧14（见图3）。弹簧14提供了多种功能，这将在下面描述。

卷取卷轴支撑件4布置成支撑色带卷取卷轴芯部9，在打印之后，使用过的墨色带卷绕在色带卷取卷轴芯部9上。卷取卷轴芯部9和任何卷绕在其上的色带可以称为卷取卷轴10。卷取卷轴支撑件4包括保持装置（未示出），其用于将卷取卷轴10保持在卷取卷轴支撑件4上。这可包括例如位于卷取卷轴支撑件4的周向表面上的片簧，该片簧在松弛时径向地向外突出，并且在色带卷取卷轴芯部9安装在卷取卷轴支撑件4上时夹住色带卷取卷轴芯部9的内周向表面。卷取卷轴支撑件4的近端4a包括用于通过手来卷绕色带的滚花区段，例如当用新的墨色带7上卷（webbing up）时。

当联接到卷取卷轴支撑件4的马达导致卷取卷轴支撑件4沿逆时针方向旋转时，色带7从供应卷轴8解开，导致供应卷轴8顺时针旋转。色带7沿着色带路径P行进经过打印头5，并且被卷绕到卷取卷轴10上。在色带路径P中可以存在一个或多个辊13，其用于帮助引导色带7。这些辊中的一个辊13a可以是粘性辊，其可以具有用于确定色带速度的编码器。

打印头5可以是用在热打印机中的任何合适的打印头。在一个实施例中，打印头5包括打印头陶瓷，打印元件以一维线性阵列布置在该打印头陶瓷上。打印头5还包括散热器，打印头陶瓷附接到该散热器。打印头安装在打印头托架11上，打印头托架11布置成沿平行于色带7的行进方向的轴线A1线性地前后移动。在打印期间，色带7上携带的墨被转印到待打印的衬底（未示出）。为了实现墨的转印，使打印头5与色带7接触并压靠色带7。在图中所示的实施方式中，打印头进/出驱动组件12用于将打印头5移动到色带7或从色带7移开。打印头进/出驱动组件12可以是电磁的或气动的驱动单元。在进/出驱动组件12的激活期间，也使色带7与待打印的衬底（未示出）接触。当打印元件被加热时，打印元件在与色带7接触的同时使墨从色带7转印到待打印的衬底上。墨将从色带7的与被加热的打印元件相对应（即，对准）的区域被转印。通过选择性地加热对应于需要转印墨的图像区域的打印元件，而不加热不需要转印墨的打印元件，打印元件阵列可用于在衬底上实现图像的打印。在衬底上平行于打印头的行进方向打印单行点有时被称为打印操作。

打印头托架11沿着衬底的长度（沿着轴线A1）移动，使得打印头5可以沿着衬底的长度打印。也就是说，在待打印的衬底静止时执行多个打印操作。当打印头托架11沿着衬底的长度移动时所执行的打印操作的总数有时被称为打印行程，其中，当打印头托架11沿着衬底的长度移动时，执行打印行程导致在衬底上打印多行点。

打印机1的操作由设置在印刷电路板（未示出）上的控制器（未示出）控制。印刷电路板可以安装在基板2的反面。但是，应该理解，控制器可以位于其它地方，并通过有线或无线连接而联接到打印机1。控制器可以采取任何合适的形式，包括ASIC、FPGA或微控制器，其读取并执行存储在控制器所连接到的存储器中的指令。

如上所述，马达（未示出）被设置成使墨色带7在色带供应卷轴8和色带卷取卷轴10之间行进。第二马达（未示出）被设置成在打印期间提供打印头托架11沿轴线A1的线性运动。马达可以是任何合适的马达，例如步进马达。

供应卷轴8（如上所述，其不是被直接驱动的）的旋转由安装在基板2内的传感器32监测（见图6、7和8）。传感器32感测供应卷轴芯部6的周期性特征33，并产生指示供应卷轴8的旋转的传感器信号。例如，传感器信号可以包括多个脉冲，每个脉冲指示已经发生了预定的角旋转。例如，如果36个周期性特征绕卷轴芯部6的内表面均匀分布，并且当每个脉冲经过传感器32时产生脉冲，则每个脉冲将指示卷轴芯部6已经旋转10度。在图1所示的示例中，周期性特征33呈10个城堡形结构的形式（为清晰起见，并非所有周期性特征均标记于图中）。

热转印打印机所可使用的通常有两种模式，这两种模式有时被称为“连续”模式和“间歇”模式。在两种操作模式中，设备执行一系列有规律的重复的打印循环，每个循环包括打印阶段和另一非打印阶段，在打印阶段期间，墨被转印到衬底上，在另一非打印阶段期间，打印机为下一个循环的打印阶段做准备。

在连续打印时，使打印头5与色带7接触，使色带7的另一侧与待在其上打印图像的衬底接触。打印头5在该过程中保持静止，术语“静止”在连续打印的上下文中用于表示尽管打印头将会移动而与色带接触和脱离接触，但是它将不会相对于色带路径在色带沿着该路径（例如沿着轴线A1）行进的方向上移动。衬底和色带7二者通常但不是必须以相同的速度被传送经过打印头。

在间歇打印时，衬底以步进方式行进经过打印头5，使得在每个循环的打印阶段期间，衬底是静止的并且通常但不是必须地，色带7是静止的。通过使打印头5相对于衬底和色带沿轴线A1移位来实现衬底、色带7和打印头5之间的相对运动。在相继的循环的打印阶段之间，使衬底行进以便在打印头下方呈现待打印的下一个区域，并且使色带7行进以便使色带的未使用区段位于打印头5与衬底之间。因此，色带7的精确传送是必要的，以确保在使打印头5进行打印操作时，未使用的色带总是位于衬底和打印头5之间。将会理解，在使用间歇模式的情况下，使打印头托架11移动以便允许其沿着色带路径P（例如轴线A1）移位。打印机1通常以间歇模式使用，但是也可以以连续模式使用。

在打印期间，所期望的是保持色带7中的色带张力，以便避免色带断裂和/或松弛的色带，例如在色带行进期间或者在使打印头5与色带7接触和脱离接触时。这可以通过在色带路径的长度中提供一定水平的顺应性来实现。提供顺应性的已知方法是将跳臂放置在色带路径中。该跳臂能够响应色带张力的变化，从而增加或减小色带路径长度，从而提供色带张力的控制。还期望的是提供一种将供应卷轴8保持在供应卷轴支撑件3上的装置，使得供应卷轴8在使用期间不会从供应卷轴支撑件3脱开，但是如果施加足够的力，例如当使用者希望移除供应卷轴时，供应卷轴能够被移除。

根据本发明的实施例，供应卷轴支撑件3包括弹簧14，其构造成通过摩擦在供应卷轴8上产生制动力，该制动力阻碍供应卷轴8和供应卷轴支撑件3之间的相对旋转，并且在打印期间在色带路径的长度中提供顺应性（例如，提供跳臂作用）。在一个实施例中，弹簧14还构造成将供应卷轴8保持在供应卷轴支撑件3上。在图中所示的示例中，弹簧包括平面的线丝。图3示出了弹簧14的透视图，其被单独示出并处于松弛状态。弹簧14可包括任何能够弹性变形的材料，例如不锈钢。如图9中最清楚地示出的，弹簧14基本上位于卷轴支撑件3内。也就是说，弹簧14可以被描述为集成在卷轴支撑件3内。

在所示的实施例中，弹簧14构造成通过在供应卷轴芯部6上施加阻碍供应卷轴芯部6从供应卷轴支撑件3移除的力而将供应卷轴8保持在供应卷轴支撑件3上。弹簧14还构造成在弹簧14和供应卷轴芯部6之间产生摩擦力。该摩擦力提供制动力（例如，拖曳力），其在色带行进期间产生色带张力。另外，响应于所述摩擦力，弹簧14构造成绕供应卷轴支撑件轴线A2（见图9，供应卷轴支撑件轴线A2与卷轴旋转轴线一致）弹性变形（例如扭转），以便产生作用在供应卷轴芯部6上的扭矩。该扭矩产生将在下面更详细描述的跳臂效应。

在远端（最靠近基部2的端部），弹簧14包括两个脚部21，其被接收在设置在供应卷轴支撑件3的基部处的孔25内，并且用于将弹簧14固定就位。也就是说，与供应卷轴支撑件3一样，脚部21相对于带驱动装置1的基部2固定。在与远端相对的近端，弹簧14包括第一端部15（这里也称为第一肘部）和第二端部16（这里也称为第二肘部），其分别经由第一和第二腿部26、27连接到脚部21。第一和第二肘15、16位于与脚部21相对的端部，并且可以通过弹簧14的弹性变形相对于脚部21移动。

第一和第二肘部15、16经由中间部分28彼此连接。中间部分28包括第一和第二延伸部分29、30，其从第一和第二肘部15、16向远侧延伸并且大致平行于腿部26、27布置。中间部分28还包括扭杆31，扭杆31大致垂直于第一和第二延伸部分29、30布置，并且扭杆31连接第一和第二延伸部分29、30。虽然针对中间部分28描述了一种具体形式，但应认识到，可使用任何合适的形式来实现所期望的变形特性。另外，将会理解，可以使用任何数量的脚部，包括一个。例如，第一和第二肘部15、16二者可以各自直接连接到一个脚部。

弹簧14构造成提供第一弹簧作用，第一弹簧作用在第一和第二肘部15、16被朝向彼此向内推时产生。在弹簧14的松弛状态中，第一和第二肘部15、16之间的距离大于供应卷轴芯部6的直径。这样，当供应卷轴芯部6安装在卷轴支撑件3上时（如图9所示），第一和第二肘部15、16被朝向彼此向内推，从而发生弹性变形并加载第一弹簧作用。第一弹簧作用产生向外的径向力，以阻碍肘部15、16推到一起。当该向外的力施加到供应卷轴芯部6时，如下所述，经由摩擦产生制动力，以阻碍供应卷轴和供应卷轴支撑件之间的相对旋转。

弹簧14还构造成在弹簧14受到施加扭矩时提供第二弹簧作用。由于在第一肘部15和供应卷轴芯部6之间以及第二肘部16和供应卷轴芯部6之间产生的摩擦，当供应卷轴8（以及因此供应卷轴芯部6）旋转时，施加扭矩被施加到弹簧14。也就是说，当供应卷轴8旋转时，供应卷轴芯部6与第一和第二肘部15、16中的每一个之间的摩擦力导致弹簧14在绕卷轴支撑件轴线A2的扭转运动中弹性变形，从而使第一和第二肘部15、16在供应卷轴8的旋转方向上移位。该变形提供第二弹簧作用，该第二弹簧作用提供扭矩，该扭矩在与引起供应卷轴8旋转的施加扭矩的方向相反的方向上作用在供应卷轴芯部6上。

第一和第二肘部15、16彼此不同地成形，以便将由弹簧14产生的力的不同分量引导到供应卷轴芯部6。具体地，发明人已经发现，一种具体的最佳布置是这样的布置，其中，与大致平行于轴线A2被向远侧（朝向基部2）引导的力的分量相比，更大的力的分量大致垂直于卷轴支撑件3的轴线A2被（径向）向外引导。还已经发现，一般而言，最好分解第一肘部所引导的力的分量，使得约50%的力被垂直于轴线A2引导，并且约50%的力被平行于轴线A2（朝向基部2，例如在远侧方向）引导，并且将第二肘部16布置成将第二肘部16所引导的力的全部都大致垂直于轴线A2（例如径向向外）引导。这种分解通常允许弹簧14所产生的力的大约75%被径向向外引导，并且弹簧14所产生的力的大约25%被朝向基部2引导。应当注意，根据设备的期望特性，其它布置方式也是可能的。例如，第一和第二肘部可以构造成使得每个将25%的力向远侧引导并且将75%的力径向引导。在其它示例中，可以使用不同的力的比率。例如，60%的力可以被向远侧引导，40%的力可以被径向引导。应该理解，力的远侧分量提供阻碍供应卷轴8的移除的保持效果，并且将供应卷轴芯部6推靠基部2的一部分，从而引起附加的摩擦力，该附加的摩擦力提供制动力（例如，拖曳力），从而在色带行进期间产生色带张力。

图4示出了第一肘部15的放大视图。第一肘部15包括第一卷轴支撑件接合部分19。第一卷轴支撑件接合部分19布置成将由弹簧14产生的力引导到卷轴供应芯部6上。第一卷轴支撑件接合部分19包括表面，该表面被布置为在弹簧14处于松弛状态时与卷轴支撑件的轴线A2（参见图9的轴A2）成48度角。如上所述，通常优选的是，将由第一卷轴支撑件接合部分19引导的力分解，其中，由第一肘部15施加的力的大约50%被径向地引导（例如，垂直于轴线A2），并且该力的50%被向远侧引导（例如，平行于轴线A2）。为了实现这种分解，第一肘部应当将力以与轴线A2成45度角向远侧引导到卷轴芯部6的上端或近端上。然而，如图9中可见，当卷轴芯部6安装在卷轴支撑件3上时，弹簧14变形以加载第一弹簧作用。通过使肘部15、16向内弯曲，由第一卷轴支撑件接合部分19与供应卷轴芯部6所成的角度从弹簧14处于松弛状态时改变。这样，将第一卷轴支撑件接合部分19的表面的角度从期望的45度角偏移到48度角是有益的，使得当卷轴芯部6安装在卷轴支撑件3上时，第一卷轴支撑件接合部分19与供应卷轴芯部6所成的角度为大约45度。在所示的示例中，第一卷轴支撑件接合部分19具有48度的角度。然而，将会理解，可以根据例如弹簧14的具体尺寸和布置来选择其它角度。

图5示出了第二肘部16的放大视图。第二肘部16包括第二卷轴支撑件接合部分23。第二卷轴接合部分23布置成将由弹簧14产生的力引导到卷轴供应芯部6上。第二卷轴接合部分23包括表面，该表面该表面被布置成在弹簧14处于松弛状态时与卷轴支撑件的轴线A2成6度角。如上所述，当处于松弛状态时为第二卷轴支撑件接合部分23选择的角度可以将弹簧14的变形考虑在内。在本示例中，当弹簧14变形时由第二卷轴支撑件接合部分23与供应卷轴芯部6所成的角度将会大致平行于轴线A2，使得由第二卷轴支撑件接合部分23引导的力的全部被大致径向引导，垂直于卷轴支撑件的轴线A2。这样，第二卷轴支撑件接合部分23的角度已经从0度偏移到6度，以将弹簧14的变形考虑在内。尽管所示的特定实施例具有与卷轴支撑件的轴线A2成6度角布置的第二卷轴支撑件接合部分23，但是将会理解的是，可以例如根据弹簧14的具体尺寸和布置来选择其它角度。

现在参照图6、7和8，示出了卷轴支撑件3和弹簧14的透视图，供应卷轴8没有安装在供应卷轴支撑件3上。弹簧14示出为处于松弛状态。如可看到的，第一肘部15的第一卷轴支撑件接合部分19径向地延伸穿过卷轴支撑件3中的第一孔17，并且第二肘部16的第二卷轴支撑件接合部分23径向地延伸穿过卷轴支撑件3中的第二孔18。第一和第二孔17、18位于供应卷轴支撑件3的大致相对侧处，在大致相对侧处设置第一孔17和第二孔18允许弹簧14的更简单的构造，因为可以使用平面的弹簧。然而，将会理解，这可能不是在所有实施例中都需要的，并且在一些实施例中，第一和第二孔17、18不是彼此相对地定位。设置孔17、18允许第一和第二肘部15、16径向地延伸穿过第一和第二孔17、18，以便当供应卷轴芯部6安装在供应卷轴支撑件3上时与供应卷轴芯部6接合（如图9所示）。

如可能在图8a和8b中最佳地示出的，第一孔17形成在第一止动表面40和第二止动表面41之间，并且第二孔18形成在第三止动表面42和第四止动表面43之间。止动表面40、41、42、43布置在第一和第二肘部15、16的旋转路径中，以便提供关于弹簧14能够旋转地变形到什么程度的限制（也就是说，限制能够施加到弹簧14上的扭转）。换句话说，第一肘部15可在第一和第二止动表面40、41之间周向移动，并且第二肘部16可在第三和第四止动表面42、43之间周向移动。

第一止动表面40和第三止动表面布置成使得当弹簧14没有受到扭转时，第一肘部15基本上邻接第一止动表面40并且第二肘部16基本上邻接第三止动表面42。也就是说，第一和第三止动表面40、42防止第一和第二肘部15、16移动经过第一和第三止动表面40、42。这限制了弹簧14能够经历的变形，从而仅允许从松弛状态沿一个方向的变形。在本示例中，发生变形的方向是当色带7从供应卷轴芯部6解开时供应卷轴8的旋转方向，例如顺时针方向。

每个孔17、18在供应卷轴3的周向表面上延伸的角度可以是任何合适的角度。例如，该角度可以是15度。所选择的角度决定了弹簧14提供的最大顺应性。例如，可以选择该角度以便在色带路径长度中提供大约1-2 mm的顺应性。另外，可以选择该角度以便防止弹簧14扭转超过其弹性极限。这样，所选择的特定值可以取决于用于弹簧14的材料。

现在参照图9，示出了其上安装有供应卷轴芯部6的卷轴支撑件3的横截面，并且示出了处于压缩状态的弹簧14，例如，在该压缩状态中，第一弹簧作用被加载。如可看到的，第一肘部15的第一卷轴支撑件接合部分19接合供应卷轴芯部6的第一卷轴芯部表面20。第二肘部16的第二卷轴支撑件接合部分23接合供应卷轴芯部6的第二卷轴芯部表面24。在图9中，卷轴芯部6被切穿的部分示出了卷轴芯部6中的空隙（例如，未画阴影的部分）。这些空隙与通道相对应，所述通道可以沿着卷轴芯部6的长度的一部分延伸，并且可以限定一系列周期性特征33，如上所述。当然，将会理解，这种空隙是完全可选的。

如上所述，第一肘部15构造成垂直于轴线A2将约50%的力向外引导并且平行于轴线A2（朝向基部2）将50%的力向远侧引导。这通过将力F1从轴线A2成大致45度在远侧方向上引导来实现。在一个实施例中，这通过将第一卷轴支撑件接合部分19的表面布置成当弹簧14处于压缩状态时与卷轴支撑件的轴线A2成大致45度角来实现。如可以在图9中看到的，第一卷轴支撑件接合部分19延伸穿过第一孔17并且接合位于供应芯部6的近端处的供应卷轴芯部6的第一卷轴芯部表面20。另外，第一卷轴支撑件接合部分19的一部分位于供应卷轴芯部6的移除路径（例如，从供应卷轴支撑件3移除供应卷轴芯部6所采取的路径）中。这样，当使用者希望移除供应卷轴芯部6时，他们必须施加足够大的力以克服被向远侧方向引导的力的分量，并且该力也足够大以使得弹簧14在移除期间进一步变形（例如进一步压缩），使得第一卷轴支撑件接合部分19不位于移除路径中。

第一卷轴芯部表面20相对于轴线A2倾斜布置，以便提供在与第一卷轴支撑件接合部分19的表面类似的平面中的表面（例如，与卷轴支撑件3的轴线A2成约45度）。以45度角向远侧引导力导致力F1的第一分量被向远侧引导，以便将供应卷轴8保持在供应支撑件3上，并且力F1的第二分量被径向向外引导。力F1还在第一卷轴支撑件接合部分19和第一卷轴芯部表面20之间产生摩擦。另外，力F1的被向远侧引导的第一分量还在供应卷轴芯部6的远侧部分和支撑卷轴3的台阶3a（图2中示出）之间产生摩擦，其中，供应卷轴芯部6的远侧部分邻接台阶3a。也就是说，在供应卷轴8和基部2的一部分之间产生摩擦（例如，步骤3a）。

如上所述，第二肘部16构造成将由第二肘部16施加的力F2的全部大致径向向外（例如，垂直于轴线A2）引导。在实施例中，这通过将第二卷轴支撑件接合部分23的表面布置成当弹簧14处于压缩状态时大致平行于卷轴支撑件的轴线A2来实现。如可以在图9中看到的，第二卷轴支撑件接合部分23延伸穿过第二孔18，与供应卷轴芯部的第二卷轴芯部表面24接合。第二卷轴芯部表面24是供应芯部的内圆柱形表面，其轴线布置成大致平行于轴线A2。力F2在第二卷轴支撑件接合部分23和供应卷轴芯部6的第二卷轴芯部表面24之间产生摩擦。

现在将描述带驱动装置1的操作。该操作将涉及间歇打印过程。

如上所述，在打印期间，使打印头5伸出以便与色带7接触，从而允许打印头从色带上移除墨并且将墨移除到待打印的衬底上。使打印头5伸出并使打印头与色带7接触的动作导致色带路径的长度略微增加。色带长度所增加的量根据打印机的布置而不同，但是通常在大约1-2 mm的量级。色带路径长度的增加导致色带中的张力增加，这进而导致供应卷轴8顺时针旋转，从供应卷轴8移除过多的色带7以补偿增加的色带路径长度。应注意，由于驱动卷取卷轴支撑件4的静止马达所提供的阻力，卷取卷轴支撑件4基本上不会旋转以减小色带张力。

当供应卷轴8响应于增加的色带张力而顺时针旋转时，在弹簧14和色带芯部6之间（例如在第一卷轴支撑件接合部分19和第一卷轴芯部表面20之间以及在第二卷轴支撑件接合部分23和第二卷轴芯部表面24之间）产生的摩擦使得第一和第二肘部沿旋转方向（例如顺时针方向）在角度方向上（angularly）移位，从而使弹簧14弹性变形以产生上述第二弹簧作用。也就是说，弹簧14绕卷轴旋转轴线A2扭转，以便在色带供应卷轴3上提供扭矩，该扭矩阻碍从色带供应卷轴8移除色带7。第一和第二肘部15、16可以说已经从如图8a所示的第一旋转位置移动到如图8b所示的第二旋转位置。在图8b中，第一和第二肘部15、16被示出为分别邻接第二止动表面41和第四止动表面43。也就是说，肘部15、16已经行进经过了它们的最大角位移。将会理解，在一些情况下，例如由打印头5接合色带7引起的角位移可以小于该最大角位移。第一和第二肘部15、16的特定角位移将会取决于许多因素，例如所涉及的各种力的大小和方向以及所使用的尺寸和材料。在示例中，当打印头接合色带7时，肘部15、16可以行进经过5度至10度之间。

当通过使打印头5缩回而使打印头5随后从色带7移开时，自由的色带（例如，未卷绕到卷轴上）的长度大于供应卷轴8和卷取卷轴10之间的最短色带路径长度。由弹簧14的扭转引起的第二弹簧作用沿逆时针方向在供应卷轴芯部6上施加扭矩。这样，响应于色带路径长度的减小，供应卷轴芯部6在第二弹簧作用的影响下沿逆时针方向旋转，从而卷取在打印头5与墨色带7接触时从供应卷轴移除的过多的色带7。也就是说，弹簧14能够“解扭（untwist）”，从而释放在弹簧14旋转变形时产生的储存能量。也就是说，第一和第二肘部15、16可从第二旋转位置返回到第一旋转位置。这样，弹簧14提供了跳臂效应，该跳臂效应在色带路径长度中提供了一定程度的顺应性，从而允许供应卷轴8在路径长度P增大时将小长度的色带7供给到色带路径P中，并且在路径长度P减小时收回该小长度的色带7。在实施例中，顺应性的水平可以为1-2 mm。然而，将会理解，可以使用其他水平的顺应性，例如1-5mm。还将会理解，将会基于所使用的具体材料和构造来确定顺应性的水平。

尽管上面已经描述了本发明的各种实施例及其变型，但是将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种进一步的修改和变型。

虽然已经描述了弹簧14的特定形式，例如单件式平面弹簧，但是将会理解，可以使用其它形式来实现期望的变形特性。另外，虽然已经描述了带驱动装置1的特定形式，但是将会理解，可以使用带驱动装置的其它构造。

所描述和图示的实施例应被认为本质上是说明性的而不是限制性的，应理解的是，仅示出和描述了优选实施例，并且期望保护落入如权利要求书中所限定的本发明的范围内的所有变化和修改。关于权利要求，当诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”的词语被用作特征的前置词时，不意图将权利要求限制为仅一个这样的特征，除非在权利要求中明确相反地指出。当使用“至少一部分”和/或“一部分”这样的措辞时，该项目可以包括一部分和/或整个项目，除非明确相反地指出。

Claims (27)

1.一种带驱动装置，包括：

基部；

从所述基部延伸的供应卷轴支撑件，色带供应卷轴可安装在所述供应卷轴支撑件上，所述供应卷轴支撑件相对于所述基部在旋转上固定，使得所述供应卷轴支撑件不能够相对于所述基部旋转，所述供应卷轴支撑件限定卷轴旋转轴线，可使所述色带供应卷轴绕所述卷轴旋转轴线旋转以允许色带沿着色带路径行进；

弹簧，所述弹簧构造成：

提供第一弹簧作用，所述第一弹簧作用构造成通过摩擦产生制动力，从而阻碍所述色带供应卷轴和所述供应卷轴支撑件之间的相对旋转，所述第一弹簧作用还构造成将所述色带供应卷轴保持在所述供应卷轴支撑件上；

提供第二弹簧作用，所述第二弹簧作用构造成在打印期间提供所述色带路径的长度中的顺应性。

2.根据权利要求1所述的带驱动装置，其中，所述第一弹簧作用构造成通过在所述弹簧的一部分和所述色带供应卷轴的一部分之间产生摩擦来产生所述制动力。

3.根据权利要求1或2所述的带驱动装置，其中，所述第一弹簧作用构造成通过在所述基部的一部分和所述色带供应卷轴的一部分之间产生摩擦来产生所述制动力。

4.根据权利要求1或2所述的带驱动装置，其中，所述供应卷轴支撑件包括所述弹簧。

5.根据权利要求1或2所述的带驱动装置，其中，所述弹簧构造成当所述色带供应卷轴安装在所述供应卷轴支撑件上时弹性压缩，从而提供所述第一弹簧作用。

6.根据权利要求1或2所述的带驱动装置，其中，所述弹簧构造成绕所述卷轴旋转轴线弹性变形，以便在所述色带供应卷轴上提供扭矩，所述扭矩阻碍从所述色带供应卷轴移除色带，从而提供所述第二弹簧作用。

7.根据权利要求1或2所述的带驱动装置，其中，所述弹簧包括第一端部和第二端部；

所述第一端部构造成接合所述色带供应卷轴的卷轴芯部并且将由所述弹簧提供的第一力引导到所述卷轴芯部上；

所述第二端部构造成接合所述卷轴芯部并且将由所述弹簧提供的第二力引导到所述卷轴芯部上。

8.根据权利要求7所述的带驱动装置，其中，所述第一和第二端部位于所述弹簧的相对侧上。

9.根据权利要求7所述的带驱动装置，其中，所述弹簧构造成当受到在所述色带供应卷轴的卷轴芯部旋转时由所述第一端部和所述卷轴芯部之间的摩擦以及所述第二端部和所述卷轴芯部之间的摩擦引起的扭矩时，绕所述卷轴旋转轴线弹性变形。

10.根据权利要求9所述的带驱动装置，其中，所述第一和第二端部构造成当受到所述扭矩时从第一旋转位置移位到第二旋转位置，以便绕所述卷轴旋转轴线弹性变形。

11.根据权利要求7所述的带驱动装置，其中：

所述第一端部构造成与所述卷轴旋转轴线成第一角度将所述第一力引导到所述卷轴芯部上；

所述第二端部构造成与所述卷轴旋转轴线成第二角度将所述第二力引导到所述卷轴芯部上，所述第一和第二角度是不同的。

12.根据权利要求11所述的带驱动装置，其中，所述第一角度在远侧方向上与所述卷轴旋转轴线成45度；

所述第二角度垂直于所述卷轴旋转轴线。

13.根据权利要求7所述的带驱动装置，其中，所述弹簧被容纳在所述供应卷轴支撑件内，所述供应卷轴支撑件包括第一孔和第二孔，并且其中：

所述第一端部构造成延伸穿过所述第一孔；并且

所述第二端部构造成延伸穿过所述第二孔。

14.根据权利要求13所述的带驱动装置，其中，所述第一和第二孔中的每一个在所述供应卷轴支撑件的周向表面上延伸10至15度之间的角度。

15.根据权利要求13或14所述的带驱动装置，其中，所述第一和第二孔布置成限制所述弹簧能够绕所述卷轴旋转轴线旋转变形的程度。

16.根据权利要求1-2和8-14中任一项所述的带驱动装置，其中，所述弹簧构造成在所述色带长度中提供1至2 mm之间的顺应性。

17.根据权利要求1-2和8-14中任一项所述的带驱动装置，所述弹簧包括脚部，所述脚部相对于所述带驱动装置的所述基部固定。

18.根据权利要求1-2和8-14中任一项所述的带驱动装置，其中，所述弹簧是平面的线丝弹簧。

19.根据权利要求1-2和8-14中任一项所述的带驱动装置，其中，所述弹簧由单件形成。

20.根据权利要求1-2和8-14中任一项所述的带驱动装置，其中，所述弹簧的平面经过所述卷轴旋转轴线。

21.根据权利要求1-2和8-14中任一项所述的带驱动装置，还包括所述色带供应卷轴，所述色带供应卷轴构造成安装在所述供应卷轴支撑件上。

22.一种热转印打印机，包括：

根据权利要求1至21中任一项所述的带驱动装置；以及

打印头，所述打印头布置成将墨从色带转印到衬底。

23.一种用于由根据权利要求7所述的带驱动装置驱动的带卷轴，其中，所述带卷轴包括第一卷轴芯部表面，所述第一卷轴芯部表面构造成与所述弹簧的所述第一端部接合，所述第一卷轴芯部表面相对于所述带卷轴轴线以一斜度布置。

24.根据权利要求23所述的带卷轴，其中，所述斜度是与所述带卷轴轴线成45度。

25.根据权利要求23或24所述的带卷轴，其中，所述第一卷轴芯部表面位于所述卷轴芯部的近端处。

26.根据权利要求23或24所述的带卷轴，其中，所述带卷轴包括第二卷轴芯部表面，所述第二卷轴芯部表面构造成接合所述弹簧的所述第二端部，所述第二卷轴芯部表面布置成相对于所述带卷轴轴线平行。

27.根据权利要求26所述的带卷轴，其中，所述第二卷轴芯部表面位于所述带卷轴的内圆柱形表面上。

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