CN1059872C - 磁带式带状件的开卷装置 - Google Patents

Abstract

在本发明中，当头连接件沿一个方向动作以使头元件和带盒中的带状件相远离时通过一个开卷机构随着头连接件的动作使带盒中的开卷轴转动以使带状件开卷。另外，当通过缠绕电机的缠绕装置使缠绕轴缠绕带状件时通过一个反张力施加机构沿着与缠绕张力相反的方向对带状件施加一个反张力。

Description

磁带式带状件的开卷装置

本发明涉及一种用于开卷磁带式带状件的开卷装置。

有一种容纳缠绕状态的油墨色带的色带盒，该色带盒用于通过热传导及类似的方式在打印纸上进行打印的打印机。另外，有一种用于声频设备的容纳缠绕状态的磁带的磁带盒，还有一种用于视频装置的容纳缠绕状态的录象带的录象带盒。这些油墨色带盒和磁带盒及录象带盒放置在各自的设备中，以便实现打印、声音和图象以及类似信号的录制和再现。

顺便说一句，在传统的打印机中，打印是在打印纸上进行，在色带盒中设有一种磁带式的油墨色带，色带盒通过装置主体侧面上的进出口而插入至装置主体中，并且插入后的色带盒座落在装置主体中的预定的位置上。之后，当可在装置主体中上下移动的打印头连接件被压下时，设置在打印头连接件上的打印头可通过色带盒上的上开口而插入至色带盒中。然后，由于压印滚筒设置在与打印头相面对的位置上，打印头通过油墨色带和打印纸而抵靠在压印滚筒上。在这样的情况下，缠绕电机受动驱动以使缠绕轴转动，以便缠绕设置在色带盒中的色带。在通过缠绕轴的转动而使油墨色带缠绕的同时，打印信号传输至打印头，然后油墨色带上的油墨传递至打印纸上，通过热传导和驱动设置在打印头上的发热元件而完成打印作业。

在传统打印机具有这样的结构的情况下，正如上文所述的那样，在色带盒就位之后，打印头连接件向下转动，然后设置在打印头连接件上的打印头通过色带盒上部的上开口而插入至色带盒中，该打印头进一步通过油墨色带和打印纸与压印滚筒呈压力接触。然而，由于压印滚筒设置在色带盒下部的下开口的以下的一个位置上，插入至色带盒中的打印头被下压至色带盒下开口的位置以下。相应地，与打印头相抵靠的油墨色带的那一部分就从色带盒的下开口处向外凸出。

另一方面，为了把色带盒从装置主体中取出，打印头连接件向上移动以使打印头从色带盒的内部退出，然后，色带盒从装置主体的侧壁上的进出口中取出至装置主体的外侧。在这种情况下，如上所述，由于油墨色带的一部分从色带盒的下开口处保持部分地向外凸出，油墨色带的凸出部分就与色带盒的进出口的下边缘、色带盒底盘、电子零件及装置主体中的类似零件相干涉，在这种情况下，色带盒就不能从装置主体中取出。为了避免这种故障，用于开卷油墨色带的开卷轴和开卷电机通常相互连接在一起，电机受到驱动时打印头连接件就向上运动，沿油墨色带的开卷方向使开卷轴发生转动。因此，油墨色带开卷以消除凸出部分，即油墨色带的低垂部分。然后，色带盒就不再与进出口的下边缘、底盘、电子零件或装置主体中的类似零件相干涉，从而油墨色带可平滑地和快速地取出。

然而，在这样的传统的打印机中，由于磁带式的油墨色带的开卷是通过驱动设置在装置主体中的电机而完成的，油墨色带的开卷在下列情况下就不能进行，就是：在电机出现故障时，电机的驱动电路断路时，或用于驱动整个装置的电源断电时。相应地，油墨色带的凸出部出，也就是低垂的部分就不能消除，另外还存在一个问题，就是油墨色带不能从装置主体中平滑地和快速地取出。

本发明旨在消除这些传统的缺点。

因而本发明的目的之一就是提供一种开卷装置，以在没有电机驱动的情况下快速地和容易地使磁带式的带状件开卷。

本发明的一个进一步的目的是提供一种开卷装置，以使磁带式的带状件在运行中平稳地运行。

为了达到上述目的，本发明提供了一种开卷装置，其包括：

一个装置主体，在其侧壁上具有一个带盒进出口；

一个带盒，其通过带盒进出口可以与装置主体相分离，带盒中设有一个缠绕轴、一个开卷轴和一条磁带式的带状件，该带状件在缠绕轴和开卷轴之间延伸，带盒具有一个上开口和一个下开口：

一个盖，其以支撑轴为转动中心可相对于装置主体转动；

一个头连接件，其设置在盖的下表面上，可随盖的转动而转动；

一个头元件，其与头连接件相连，该头元件响应头连接件和盖沿着一个方向转动，穿过形成在带盒上的上开口插入至带盒中，以便与带状件相接触并把带状件向下压至下开口的位置以下，该头元件还响应头连接件和盖与其一起沿着另一个方向转动而移动到一个位置，在该位置，头元件和带状件相远离；

一个抵靠元件，其设置在装置主体上的与头元件相面对的位置上，以通过带状件和头元件相抵靠；

驱动装置，其用于沿缠绕方向转动缠绕轴；

以及开卷机构，其响应头元件沿着另一个方向转动，使得头元件和带状件相远离，该机构使开卷轴随盖的转动而转动，以便开卷带状件。

所述开卷机构包括：

转动元件，其响应盖的转动并随着盖沿另一个方向转动，使得头元件和带状件相远离；和

齿轮，其设置在开卷轴上，依靠转动元件的转动，其使开卷轴沿着带状件的开卷方向转动。

所述的开卷装置进一步包括：反张力施加装置，其响应盖沿着一个方向动作以使头元件移动到和带状件相接触的位置，通过驱动装置沿着缠绕方向随着缠绕轴的转动而对缠绕动作中的带状件施加一个反张力。

所述反张力施加装置包括：

一个齿轮，其可转动地与开卷轴相连；

一个啮合装置，其响应头连接件沿一个方向动作使头元件和带状件相接触，与所述的齿轮相啮合；

一个离合器，通过一个预定的摩擦力与所述的齿轮进行摩擦接触，以限制开卷轴的转动；以及

一个弹性元件，其用于压紧所述齿轮和离合器，使二者之间呈摩擦接触状态。

所述头元件包括一个打印头，该打印头与要打印的带状件相接触。

有利的是，在头元件和抵靠元件之间设置了另一个与所述带状件相接触的带状件。

根据具有这样的结构的本项发明，当头连接件以一个方向进行动作以使头元件和带盒中的带状件相分离时，带盒中的开卷轴通过开卷装置而发生转动，同时头连接件也发生动作，因而带状件就能够自动地进行开卷。也就是说带状件可机械地开卷，同时头元件发生动作与带盒相远离。结果是，带状件在不使用开卷电机的情况下可以快速地和容易地开卷。

图1是本发明所述装置的一个实施例的侧视图，该实施例用于一种打印机；

图2是在卷轴和开卷轴四周的主要零件的平面图；

图3是在卷轴和开卷轴四周的主要零件的侧视图；

图4是在开卷轴四周的主要零件的透视图；

图5是在开卷轴四周的主要零件的截面图；

图6是在盖关闭状态下的开卷轴四周的主要零件的侧视图；

图7是在盖打开状态下的开卷轴四周的主要零件的侧视图；

图8是在盖打开状态下的在卷轴和开卷轴四周的主要零件的侧视图。

图1至图8图示了一个实施例，本发明的该实施例用于热传导打印机。

图1图示了根据本发明的打印机的整体结构。

如图1所示，打印机P包括一个装置主体1和一个盖2，盖2可绕支撑轴3旋转，支撑轴3是实现打开和关闭运动的中心轴。装置主体1的侧壁1A上具有进出口5，通过该进出口5下文将要说明的色带盒30可以放进装置主体1和从中取出。进出口5的开口尺寸要充分地大于色带盒30的外形尺寸(参见图3)。色带盒30从装置主体1的外侧水平地插入进出口5，并且穿过进出口5座落在装置主体1内部的预定的位置上。而座落于装置主体1的内部的预定位置上的色带盒30穿过进出口5又可以从装置主体1内部取出至装置主体1的外部。

图2和3图示了色带盒30从进出口5插入并座落至装置主体1内部的状态。

如图2所示，缠绕油墨色带的卷轴8和开卷轴9都设置在侧壁1A上，从而伸向座落于装置主体1内的色带盒30。在卷轴8和开卷轴9的端头上分别附有将插入至色带盒30的帽8a和9a。

卷轴8与一个设置在装置主体1中的电机M相连接，卷轴8与这样的转动方向相适应，就是由于电机M的驱动而使油墨色带6进行缠绕。

在盖2的下表面上设有一个打印头连接件7，该连接件7构成了盖2的一部分。打印头连接件7穿入在盖2的支撑轴3上。当支撑轴3和盖2集成一体地转动时，盖2的转动就是打开和关闭的运动，打印头连接件7也随着支撑轴3作同方向的转动，而支撑轴3就是转动的中心。

如图3所示，所述的打印头连接件7与一个弯曲的打印头摇臂10相连。打印头摆臂10的端头上连接着一个打印头4。在与打印头4相对的位置上设置着一个压印滚筒11。

打印头4通过油墨色带6和打印纸12适合于与压印滚筒11呈压力接触，适合于在压力控制状态下根据从打印控制部分(没有图示出来)传输来的打印信号而发热，适合于通过溶化油墨色带上的油墨并把溶化的油墨传递至打印纸12上而确保打印作业的完成。

油墨色带6间接地把卷轴8和开卷轴9联系起来，从而把油墨色带6设置在色带盒30中。

色带盒30包括一个盒体31、一个卷轮32和一个开卷轮33，盒体31的开口部分具有一个上开口34，在其下部的开口处有一个下开口34A，卷轮32和开卷轮33可转动地设置在盒体31的内部。

在油墨色带6缠绕在开卷轮33上的状态下，油墨色带6挂在卷轮32上。当色带盒30座落在装置主体1中时，这些轮32和33分别与卷轴8和开卷轴9前端上的帽8a和9a相啮合。因此，卷轮32可与卷轴8一起转动，而开卷轮33可与开卷轴9一起转动。

在图3和图4中，因为上述的上开口34是在盒体31的上部中心部位形成的，设置在打印头连接件7下部的打印头4当打印头摇臂10和打印头连接件7向下动作时适合于通过上开口34而插入色带盒30，相反地，通过上开口34而插入至色带盒30中的打印头4当打印头摇臂10和打印头连接件7向上动作时适合于退出至色带盒30的外部。

本实施例的结构是这样的，就是当打印头连接件7向上转动时，随着打印头连接件7的向上转动，开卷轴9就自动地按开卷油墨色带的方向转动。另外，本实施例的结构是这样的，就是当油墨色带6随着卷轴8的按缠绕方向的转动而沿着缠绕方向运动，在运动中的油墨色带6被施加了一个反张力。

这些结构将参照图4至图7在下文中进行说明。

首先，开卷轴9与一个传动部件40相连，传动部件40用于以使油墨色带6在开卷的方向上传递一个力矩。如图5所示，传动部件40包括一个传动齿轮41和一个离合器42，传动齿轮41可转动地与开卷轴9相连，离合器42具有一个开卷轴9通过其中的通孔。

离合器42包括一块摩擦板43和一块离合器44，摩擦板43与传动齿轮41呈平面接触，离合板44、摩擦板43以及传动齿轮41都贯穿在一起。

摩擦板43由大摩擦系数的材料制成，如制毡材料、橡胶和同类产品。摩擦板43适合于以一个摩擦力与传动齿轮41相接触，该摩擦力是通过和传动齿轮41呈平面接触而产生的。另外，正如下文说明的那样，当油墨色带6以缠绕方向运动时，由于该摩擦力的作用，摩擦板43适合于对开卷轴9施加一个反向力，从而给运动中的油墨色带6也施加一个反张力。

在开卷轴9的帽9a和传动齿轮41之间设有一个弹簧45以使传动齿轮41、摩擦板43和离合板44靠紧，从而使它们相互之间呈摩擦接触状态。

传动齿轮41的目的是通过摩擦板43以油墨色带6的开卷方向转动开卷轴9，而传动齿轮41包括一个小直径齿轮41a和一个大直径齿轮41b。如图4、图6和图7所示，大直径齿轮41b具有棘齿。因此，传动齿轮41适合于仅按一个方向转动，即按油墨色带6开卷的方向转动。

开卷机构50适合于与传动齿轮41的小直径齿轮41a进行啮合和脱离啮合。

如图4和图7所示，开卷机构50包括第一开卷齿轮51和第二开卷齿轮52。齿轮51和52装置主体1的支撑轴3相联系，从而可与支撑轴3一同转动。

第一开卷齿轮51安装在一个转臂53上，而转臂53连接在支撑轴3上。第一开卷齿轮51包括一个大直径齿轮51a和一个小直径齿轮51b。大直径齿轮51a适合于传动齿轮41的小直径齿轮41a进行啮合和脱离啮合(参见图6和图7)。

另一方面，第二开卷齿轮52是这样形成的齿轮，就是在扇形转臂54的端头的端面上加工出齿形，而扇形转臂54连接在支撑轴3上。第二开卷齿轮52始终与第一开卷齿轮51的小直径齿轮51b相啮合，从而向第一开卷齿轮51传递一个力矩。

随着打印头连接件7的转动，第二开卷齿轮52和第一开卷齿轮51相互之间一同转动，然而，第二开卷齿轮52的转动范围要比第一开卷齿轮51设置得大一些。相应地，在安装有第一开卷齿轮51的转臂53的转动区域的预定位置上设置了一个上限止档55和一个下限止档56，两个止档相互之间相隔一个预定的距离。第一开卷齿轮51的转动范围受到上限止档55和下限止档56的限制。

如图5所示，第一开卷齿轮51通过悬臂轴53a而安装在转臂53上，悬臂轴53a与转臂53集成一体，第一开卷齿轮51就是安装在悬臂轴53a上。

在安装时，如果在悬臂轴53a和第一开卷齿轮51之间注入一种粘脂，如润滑油、油阻尼和同类物质(没有图示出来)，并使该粘脂保持在悬臂轴53a和第一开卷齿轮51之间，第一开卷齿轮51的转动在某种程度上由于该粘脂的作用而受到控制。因此，当转臂53和转板54相互之间一同转动时，第一开卷齿轮51不能绕自身的轴旋转，另一方面，当转臂53停止转动而仅有转板54转动时，第一开卷齿轮51可以绕第二开卷齿轮52转动。除此之外，还设置了一个平面接触部分57，在平面接触部分57上转臂53和转板54(参见图5)相互之间呈平面接触，第一开卷齿轮51绕其自身轴旋转受到控制的上述功能就是由于平面接触部分57的相互摩擦接触而实现的。

如图4、图6和图7所示，在扇形转板54的上部有一个啮合头60，啮合头60在扇形转板54的头部伸出以和传动齿轮41相对应。啮合头60适合于与包括棘齿的传动齿轮41的大直径齿轮41b进行啮合和脱离啮合。当啮合头60与大直径齿轮41b进行啮合时，传动齿轮41在油墨色带缠绕方向的转动方向上是锁定的。当传动齿轮41锁定时，开卷轴9适合于对油墨色带6在缠绕方向的转动方向上施加一个反张力。

下面将说明本实施例的功能。

盖2从如图3所示的打印状态转动至打开位时(如图1所示)，随着盖2的转动打印头连接件7按图8所示的箭头方向A与盖2一同转动。从而，打印头4通过上开口34而从色带盒30的内部退出。

当支撑轴3由于打印头连接件7的转动而转动时，转臂53和转板54沿如图7所示的箭头B的方向而向上一同转动。与此同时，在这个转动过程中，如上文所解释的那样，第一开卷齿轮51不能绕其自身轴旋转。

随着转板54的向上转动，当开卷齿轮51上的大直径齿轮51a与传动齿轮41上的小直径齿轮41a相啮合时，在啮合的同时，转臂53将抵靠在上限止档55上，从而当转臂53抵靠在上限止档55上之后就停止转动。

相反地，由于转板54继续转动，与小直径齿轮51b相啮合的第二开卷齿轮52就使第一开卷齿轮51转动。从而，第一开卷齿轮51按照油墨色带6的开卷方向转动传动齿轮41。由于传动齿轮41与离合器42的摩擦板43呈摩擦接触状态，传动齿轮41在开卷方向上就存在一个力矩。所述开卷轴9沿着开卷方向转动时，油墨色带6就在开卷轮33上开卷(如图8中的箭头方向E所示)。从而，油墨色带6就收进色带盒30，因而油墨色带6的低垂部分就消失了。其结果是，油墨色带6在开卷轴9和卷轴8之间保持为一条直线，如图8中的虚线所示。

由于在上述的状态下，油墨色带6在色带盒30中在开卷轴9和卷轴8之间呈直线状态，当色带盒30从进出口5取出至装置主体1的外部时，油墨色带6的低垂部分可以平滑地取出，而不会与装置主体1中设置的任何零件相干涉，也不会碰到进出口5的下边缘5a。

在本实施例中，当打印头连接件7转动至打开位时，开卷轴9就是以这样的方式和打印头连接件7一同转动，就是沿着油墨色带6的开卷方向自动地转动，从而使油墨色带6的低垂部分消失。相应地，再没有必要象以往那样通过电机转动开卷轴9。因此，即使当电机出现故障或断电的情况下，油墨色带6也可以敛入色带盒30以消除低垂部分。色带盒30可以平滑地和快速地从进出口5中取出。

与此同时，第一开卷齿轮51、第二开卷齿轮52和传动齿轮41之间的各传动比是以这样的方式设置的，就是开卷轴9沿油墨色带6的开卷方向的转动量要大于使油墨色带6的低垂部分消失的转动量。

另一方面，在色带盒30置于装置主体1中的状态下，如图3所示，当盖2处于关闭状态时，打印头4通过上开口34而进入色带盒30，从而通过油墨色带6和打印纸12与压印滚筒发生压力接触。相应地，对打印纸的打印状态就能够实现了。

图6图示了盖2被关闭的状态。

如图6所示，盖2处于关闭状态，第一和第二开卷齿轮51和52向下转动，第一开卷齿轮51与传动齿轮41脱离啮合，之后，转臂53抵靠在下限止档56上。结果是，转臂53停止不再转动。与此同时，啮合头60与传动齿轮41的大直径齿轮41b发生啮合，从而转板54也停止转动。

在这个状态下，当在缠绕电机M的作用下卷轴8沿油墨色带6的缠绕方向而转动时，传动齿轮41是不能以相同的方向转动的，这是因为传动齿轮41与啮合头60发生了啮合的缘故。在这种情况下，摩擦板43与传动齿轮41以摩擦接触状态相接触，因而摩擦板43也不发生转动。

在这样的状态下，开卷轴9对沿缠绕方向转动的油墨色带施加了一个反张力。

另一方面，当施加于开卷轴9上的力矩大于摩擦板43的摩擦力时，开卷轴9就立刻开始沿缠绕方向转动。相应地，由于油墨色带的缠绕是通过对开卷轴9施加一个预定的力矩而实现的。油墨色带在张紧的状态下运动。因此，确保了油墨色带不会出现卡住的现象。

在上述的实施例中，本发明应用于打印机，然而，本发明也可用于声频设备和视频装置。在用于声频设备的情况下，使用的是磁带而不是油墨色带6，使用的是录音头而不是打印头4。另外，在用于视频装置的情况下，录象带用作带元件，录象头用作头元件。在这些设备和装置中，通过以如下的方式设置结构而使带元件自动地开卷，就是按照类似于上述实施例的方式使开卷轴和打印头连接件一同机械地转动，另外，通过对开卷轴施加反张力的方式设置结构以避免带元件在运动中出现卡住现象。

根据本项发明，当打印头连接件以如下方式转动，就是使头元件和带元件相远离时，由于开卷元件沿着带元件的开卷方向而在带盒中使开卷轴转动，从而带元件随着头连接件的转动而开卷，带元件在没有电机驱动开卷轴的情况下能够机械地开卷，同时带元件和头元件相远离。

另外，根据本项发明，由于当缠绕轴缠绕带元件时，缠绕轴适合于沿着与缠绕方向相反的方向对带元件施加一个反张力，在预定的预张力状态下，开卷轴突然转动而带状件则平稳地运动，这时的条件是缠绕力矩不大于一个预定值，即使沿着带状件的缠绕方向力矩突然地施加在开卷轴的情况下也是如此，因此，带状件就能够预先避免了卡住现象的发生。

Claims (6)

1、一种开卷装置，其包括：

一个装置主体(1)，在其侧壁上具有一个带盒进出口(5)；

一个带盒(30)，其通过带盒进出口(5)可以与装置主体(1)相分离，带盒(30)中设有一个缠绕轴(8)、一个开卷轴(9)和一条磁带式的带状件(6)，该带状件在缠绕轴(8)和开卷轴(9)之间延伸，带盒(30)具有一个上开口(34)和一个下开口(34A)；

一个盖(2)，其以支撑轴(3)为转动中心可相对于装置主体(1)转动；

一个头连接件(7)，其设置在盖(2)的下表面上，可随盖(2)的转动而转动；

一个头元件(4)，其与头连接件(7)相连，该头元件(4)响应头连接件(7)和盖(2)沿着一个方向转动，穿过形成在带盒(30)上的上开口(34)插入至带盒(34)中，以便与带状件(6)相接触并把带状件(6)向下压至下开口(34A)的位置以下，该头元件(4)还响应头连接件(7)和盖(2)与其一起沿着另一个方向转动而移动到一个位置，在该位置，头元件(4)和带状件(6)相远离；

一个抵靠元件(11)，其设置在装置主体(1)上的与头元件(4)相面对的位置上，以通过带状件(6)和头元件(4)相抵靠；

驱动装置(M)，其用于沿缠绕方向转动缠绕轴(8)；以及

开卷机构(40，50)，其响应头元件(4)沿着另一个方向转动，使得头元件(4)和带状件(6)相远离，该机构使开卷轴(9)随盖(2)的转动而转动，以便开卷带状件(6)。

2、如权利要求1所述的开卷装置，其中，该开卷机构(40，50)包括：

转动元件(52)，其响应盖(2)的转动并随着盖(2)沿另一个方向转动，使得头元件(4)和带状件(6)相远离；和

齿轮(41)，其设置在开卷轴(9)上，依靠转动元件(52)的转动，其使开卷轴(9)沿着带状件(6)的开卷方向转动。

3、如权利要求1所述的开卷装置，该装置进一步包括：

反张力施加装置(41，42，45，60)，其响应盖(2)沿着一个方向动作以使头元件(4)移动到和带状件(6)相接触的位置，通过驱动装置(M)沿着缠绕方向随着缠绕轴(8)的转动而对缠绕动作中的带状件(6)施加一个反张力。

4、如权利要求3所述的开卷装置，其中，所述反张力施加装置包括：

一个齿轮(41)，其可转动地与开卷轴(9)相连；

一个啮合装置(60)，其响应头连接件(7)沿一个方向动作使头元件(4)和带状件(6)相接触，与所述的齿轮(41)相啮合；

一个离合器(42)，通过一个预定的摩擦力与所述的齿轮(41)进行摩擦接触，以限制开卷轴(9)的转动；以及

一个弹性元件(45)，其用于压紧所述齿轮(41)和离合器(42)，使二者之间呈摩擦接触状态。

5、如权利要求1所述的开卷装置，其中，头元件(4)包括一个打印头，该打印头与要打印的带状件(6)相接触。

6、如权利要求1所述的开卷装置，其特征是，在头元件(4)和抵靠元件(11)之间设置了另一个与所述带状件(6)相接触的带状件(12)。

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