CN1291942A - 使带保持张紧的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一双向手持标签打印机(10)具有一新颖标签媒质(22)和油墨带传动机构。在标签媒质和油墨带(13)的传动机构中引入一时延,以在标签媒质和油墨带经过打印头之前预先张紧油墨带。当驱动电动机(72)反向时,主动辊(30)短暂地停止,而卷绕油墨带的传动心轴沿所需方向张紧油墨带(13)。

Description

使带保持张紧的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种热转印打印机，尤其涉及一种手持式双向热转印打印机。

发明背景

有许多美国专利公开了在标签上打印标记的电子装置，其中的一些专利公开的是手持式装置，另一些公开的是放在桌面上的装置。例如，在美国专利中的Stewart的4，264，396、Torbeck的4，407，692、Goodwin等人的4，473，426、Hamisch的4，477，305、Makely的4，490，206、Hamisch的4，497，683、Hamisch等人的4，498，947、Hamisch等人的4，511，422、Mistyurik4，544，434、Torbeck4，556，442、Hamisch等人的4，561，048以及Vanderpool等人的4，680，078都公开了手持标签打印机。而在美国专利中的Teraoka的4，440，248、Shibayama的4，501，224、Cushing的4，630，538以及Wirth等人的4，655，129则公开了部分是便携式的用于打印标签的桌面装置。

上述类型的打印标签的电子装置都包括同样的构件组合，这些构件是，一打印头、输送要打印的标签媒质经过打印头的装置、一微处理器、一编有操作微处理器的指令的只读存储器、一随机存取存储器、一具有字母、数字和功能键的以输入要打印的标记的文字数字信息和指令的键盘、一帮助操作者使用机器的诸如LED、LCD显示器。在手持打印机中，这些构件都安装在一个壳体内。

标签媒质包括一系列附在载送带上的标签。载送带经过打印机，使标记打印在标签上。然后标签脱离载送带而附在需要标识的物体上。标签的应用有许多类型，因此标签和载送带相应有许多种组合，以提供不同尺寸、颜色和格式的标签。

有一种打印头采用热转印打印技术。热转印打印使用一产生热量的打印头将诸如蜡、碳黑或类似材料的颜料从热转印带转印到标签媒质(标签媒质指标签及其载送带，下同)上。通过使用数字技术，给打印头上的一系列象素通电以形成字母或符号，通电的像素熔化将图象转印到标签媒质上的带子上的蜡或其它颜料。

在一已知的诸如标签打印机的热转印打印机中，标签媒质由一纸张传送辊传送，与此同时一压辊传送一油墨转印带。当传送辊驱动的标签媒质在打印头与旋转压辊之间传送时，通过压辊的旋转使油墨转印带在打印头与压辊之间经过。其结果是，标签媒质和油墨转印带重叠在一起在打印头与压辊之间经过。

以上公开的已有技术的热打印机有许多要浪费部分转印带、标签媒质或两者都有部分浪费掉。由于标签媒质和转印带只在一起传送一次，如果信息只打印在一部分标签上，或如果标签媒质有不打印的部分，对应于不打印部分的那部分转印带在前进中被浪费了。减少这种浪费的一个方法是将带子的方向反过来，以使用原先浪费的部分。

一个更显著的问题是浪费了传输中的标签媒质。标签媒质在打印之后要前进到一“切割”或“分配”位置，这要求标签媒质前进并经过本来可以被打印的标签。减少这种浪费的一个方法是将带子和标签媒质的方向反过来，以使用原先浪费的部分。但是，将带子反过来会使带子起皱，这样会出现印错的标签。

发明概要

本发明涉及一种在油墨转印带不起皱的情况下使转印带反向的装置和方法。在标签媒质和油墨转印带传动机构中引入时延(delay)，以在标签媒质经过打印头之前预先张紧油墨转印带。当驱动电动机反向驱动时，使标签媒质和油墨转印带移动的主动辊短暂地停止，而一卷带轴的心轴沿所需方向在转印带上提供张力。这样，在标签媒质与油墨转印带开始经过打印头之前拉紧所有松弛的转印带条幅。时延的引入防止油墨带起皱的发展，防止皱纹被拉过打印头。

本发明的总的目的是当油墨带的传动方向反过来时使油墨带中的起皱尽量减到最少。通过在油墨带转换方向与驱动标签媒质经过打印头之间引入时延，在标签媒质和油墨带传动经过打印头之前转印带被拉紧并没有皱褶。较佳实施例通过在油墨带传送系统的齿轮机构中采用预定齿隙而在步进电动机齿轮机构中引入时延。

附图简要说明

图1是采用本发明的一手持标签打印机的立体图；

图2是图1打印机的分解立体图；

图3是图1打印机剖视图，它示出了油墨带和标签媒质的路径；

图4是图1打印机的打印框架上的传动机构的侧视图；

图5是图4中的齿隙空转轮组件的分解立体图；以及

图6是图4中的打印框架组件的立体图。

较佳实施例的详细说明

特别参阅图1和2，采用本发明较佳实施例的热转印打印机10包括一模制的塑料外壳2，它支承一个在其前表面上的键盘4和一位于键盘4上方的显示器6。形成在外壳2中的在显示器6上方的空腔12容纳一含有标签媒质22的卷轴20。标签媒质22形成一装在卷轴20上的卷筒。卷轴20插入打印机10上的容置腔12，标签媒质22穿过打印头8，如图3所示。一封闭在容置腔12中的卷轴20和标签媒质22的覆盖件11可枢转地连接于外壳2。

标签媒质22由一支承一串带粘性的标签1的载送条幅3所构成。装在卷轴20上的标签材料的尺寸、颜色和类型根据特定的打印用途而改变。当打印机10要在标签媒质22上打印时，这部分标签媒质22就退卷而离开卷轴20。

一如图2、3和6所示的油墨带盒5，其内设置一热转印带13，该油墨带盒5插入打印机外壳2的侧部的一空腔15中并容纳在一打印框架组件40中。图2所示的油墨带盒5可旋转地容纳一供给轴34和一卷带轴32，供给轴34含有用于热转印打印到标签媒质22上的带子13，当油墨带13被用在热转印打印过程中时，卷带轴13收卷起该油墨带13。当油墨带13传送方向反过来时，油墨带13由供给轴34卷起，而卷带轴32则反过来供应转印带。由代理人案件目录编号180003．93660代理的与本专利申请一起申请的还未授权的专利申请“热转印带盒”充分描述了本发明所用的油墨带盒，在此援引以作参考。

如图3所示，在打印机10中设置一热打印头8与热转印带13和标签媒质22配合，使得打印头8能够在标签媒质上打印字符或符号。美国专利5，078，523对此进行了极详细的描述，该内容在此援引以作参考。

更具体地讲，一在打印机10内的凸轮机构(未示出)迫使打印头8靠近被定位在主动辊30与打印头8之间的标签媒质22和带子13。打印机10中的线路驱动主动辊30和卷带轴32，使标签媒质22和带子13前进。当操作者或其它装置输入所需的字符时，标签媒质22和带子13前进通过打印头8时，打印机10的电子设备使热转印头8上的象素通电。打印头象素有选择地被通电，使字符印在标签媒质22上。美国专利5，078，523对此作了较详细的描述，在此援引以作参考。

参阅图4和6，安装在U形打印框架47上的双向步进电动机齿轮机构21的驱动轴42和43可旋转地驱动油墨带盒5的轴，以卷起和提供经过打印头8的油墨带13。步进电动机齿轮机构21由安装在打印框架组件40内的一步进电动机72可啮合地驱动，而打印框架组件40则安装在打印机外壳2内。

标签媒质22和油墨带13由一主动辊30往前驱动经过打印头8，而主动辊30保持油墨带13和标签媒质22与打印头8紧密配合。如下所述，主动辊30由一图6所示的双向步进电动机72可旋转地驱动。

为了使油墨带13的方向反过来时起皱最小，在双向步进电动机齿轮机构21中引进时延，以在将标签媒质22和带子送过打印头8之前将带子13张紧。本发明的实质是在使油墨带反向张紧与主动辊30的旋转之间的时延。当步进电动机72反向时，使标签媒质和油墨带13前进的主动辊3短暂地停止，而驱动缠绕油墨带的卷轴的驱动轴42或43开始沿所需方向拉油墨带13。这样，在标签媒质22与油墨带13开始经过打印头8之前拉紧所有松弛的油墨带13。时延的引入防止油墨带起皱并防止皱纹被拉过打印头8。

在啮合主动辊30之前给驱动电动机72通电，需要电动机的额外转动来适当地使标签媒质22和油墨带13定位。为了在油墨带13的张紧反向之后能使标签媒质22适当地定位，必须考虑电动机的额外转动。在图4所示的较佳实施例中，在步进电动机中增加了下面结合图4所述措施，以补偿齿轮机构21中的已知齿隙，从而使标签媒质22和油墨带13在前进到切割或分配位置之前返回到所述适当位置。

参阅图4，采用一在步进电动机齿轮机构21中的齿隙空转齿轮组件92来完成油墨带13张力反向与标签媒质22和油墨带13移动反向之间的时延。具体如图4和6所示，安装于U形打印框架47内部的的一步进电动机72有一穿过打印框架47的壁的旋转轴80。一安装在旋转轴80上的小齿轮82与可旋转地安装于打印框架47的电动机空转轮86的外齿84啮合。电动机空转轮86的内齿88与齿隙空转轮组件92的外齿隙齿轮90啮合。

尤其参阅图5，齿隙空转轮组件92包括外齿隙齿轮90和一内齿隙齿轮94。内齿隙齿轮94安装成能绕外齿隙齿轮90的同一轴线96旋转。形成在内齿隙齿轮94的一表面上的延伸部98穿过形成在外齿隙齿轮90的表面中的对应槽100轴向延伸。当外齿隙齿轮90旋转时，延伸部98将旋转运动传递到内齿隙齿轮94。但是，由于这些延伸部98比槽100小，当该齿轮90改变方向时，齿轮94在一短的时间间隔中未被驱动。这个时间间隔取决于延伸部98和槽100相对尺寸。

再回头参阅图4-6，为了使标签媒质22和油墨带13前进，内齿隙齿轮94啮合可旋转地安装在打印框架47并刚性地连接于主动辊30的一主动辊齿轮70。主动辊30还在打印过程中使标签媒质22和油墨带12前进经过打印头8时迫使油墨带13和标签媒质22沿油墨带和标签媒质路径接近打印头8。

步进电动机齿轮机构21通过可旋转地啮合驱动心轴来可旋转地驱动卷带轴和供给轴32和34。外齿隙齿轮90啮合一对可旋转地安装于打印框架47的空转轮102和106，该对空转轮的第一空转轮102啮合一卷带轴的心轴齿轮104。该对空转轮的第二空转轮106啮合供给轴的心轴齿轮108。心轴齿轮104和108通过与在心轴42和43内的单向滚柱离合器(未示出)组合的弹簧离合器110和112来传动啮合心轴42和43。

心轴齿轮104和108的尺寸做成可以“超速传动”(overdrive)卷轴32和34。在朝前方向，当卷带轴32卷绕油墨带13的速度可以比主动辊30传送油墨带13的速度快时，卷带轴32就被超速传动，由此在主动辊30与卷带轴32之间的油墨带13中形成张力。当心轴42驱动卷绕油墨带13的卷轴32时，滑动离合器112的阻力确定了经过主动辊30的油墨带13中的张力是多少。在反方向，卷轴34反过来卷绕油墨带13，滑动离合器110确定了经过主动辊30的油墨带13中的张力是多少。

当心轴作为供给心轴时，该油墨带卷轴与卷绕油墨带的卷轴相比可以自由旋转。在朝前方向，主动辊30与供给轴34之间的油墨带13上的张力取决于由盒5内部的构件提供的卷轴34上的拖动。在反方向，卷轴32起供给轴的作用，并且，由盒5内构件提供的卷轴32上拖动决定了油墨带朝打印头8传送时的油墨带张力。由代理人案件目录编号180003．93660代理的与本专利申请一起申请的还未授权的专利申请“热转印带盒”充分描述了油墨带盒5，在此援引以作参考。

由齿隙齿轮组件92引入齿轮机构21的时延确保了在标签媒质22和油墨带13反向时在打印头8两侧上的油墨带13上的张力得以保持。油墨带张力通过使油墨带经过打印头8时起皱纹的可能性减少到最低限度来降低标签媒质22的浪费。

本实施例的标签媒质和油墨带的前进或后退彼此都是互相关联的，因此，油墨带的节省不成为实施例的一个目的。但是，要知道的是，不管油墨带和标签媒质是否能使前进和后退彼此独立，在油墨带张力反向与使油墨带反向前进之间引入时延的本发明将对油墨带起皱都将达到最小。

可使用在本领域中已知的多种方法来实施在此所保护的本发明。较佳实施例通过在油墨带传送系统的齿轮机构中引入预定的齿隙而在步进电动机齿轮机构中引入时延，但是，一滑轮和皮带系统也是可以使用的另一种安排。

尽管上面示出和描述了目前认为的本发明的较佳实施例的内容，但是必须指出在不脱离所附权利要求书所保护的本发明范围的情况下，进行种种改变和变化对于本领域的技术人员来讲是显而易见的。

Claims (8)

1．在一手持标签打印机中，油墨带和标签媒质的传送方向可以反过来，同时提供一种当传送方向反过来时可以使油墨带保持张紧的方法，该方法包括：

通过停止传动机构，使从一第一旋转卷轴到一第二旋转卷轴的油墨带的运动停止；

沿反方向转动所述第一卷轴，以张紧所述油墨带；

等待一段时间，然后

啮合所述传动机构，使油墨带沿反向从所述第二卷轴移动到所述第一卷轴。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述传动机构啮合使油墨带移动时同时也使标签媒质移动。

3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，旋转所述第一卷轴以张紧油墨带也由传动机构来完成。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时间间隔是由传动机构中的齿隙齿轮所产生。

5．如权利要求3所述的方法，其特征在于，传动机构包括一步进电动机，该步进电动机在所述时间间隔中转动预定步数以张紧油墨带，并在传动机构啮合后使油墨带移动预定步数。

6．一双向的带传送系统，它包括：

一具有转轴的双向电动机；

一由电动机轴的转动而转动的外齿隙齿轮；

一与外齿隙齿轮啮合的内齿隙齿轮，内齿隙齿轮通过所述外齿隙齿轮而转动，其中内外齿隙齿轮之间的啮合提供了一时间间隔，在这一时间间隔过程中，每当外齿隙齿轮改变旋转转动方向时内齿隙齿轮不旋转。

由所述外齿隙齿轮驱动的装置，用以转动传动心轴以卷绕向前经过一打印头的油墨带；以及

一由所述内齿隙齿轮驱动的主动辊，用以使所述油墨带和标签媒质移动经过所述打印头。

7．如权利要求6所述的双向的带传送系统，其特征在于，所述外齿隙齿轮与内齿隙齿轮之间的啮合由形成在所述一个齿轮的表面中的槽和形成在另一齿轮的表面上的延伸部所提供，所述延伸部延伸进所述槽中，由于槽比延伸部大而产生时间间隔。

8．如权利要求6所述的双向的带传送系统，其特征在于，由外齿隙齿轮驱动的装置包括一对各自具有滑动离合器的心轴空转齿轮，当所述离合器驱动所述一个卷绕所述油墨带的心轴时，所述油墨带被超速传动，使所述离合器中的一个滑动。

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