包括冷卻風扇的熱成像裝置的製作方法
2023-06-15 02:57:56
專利名稱：包括冷卻風扇的熱成像裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種成像裝置。更具體地說，本發明涉及在熱敏式印表機中使用的熱列印頭的冷卻風扇。
背景技術：
一般來說，熱敏式印表機為兩種形式的印表機中的一種。第一種形式的由薄膜基底製成的墨帶以預定的壓力與列印介質接觸。塗布在該墨帶上的墨被加熱，將墨轉移在列印介質上。另一種形式的印表機使用一種熱敏列印介質。通過感應來加熱在該介質上的墨層，以顯露由預定的顏色製成的墨，。
利用一個熱列印頭(TPH)，將熱加在該墨帶或熱敏列印介質上。TPH包括多個可以單獨控制和以預定的間隔放置的加熱元件。由熱成像裝置形成的圖像質量取決於TPH的溫度。例如，在一行上列印了圖像後，必須迅速冷卻TPH，以便在下一行上可以列印列印圖像。另外，由於TPH中心部分的溫度一般比其邊緣部分的溫度高，因此，必須冷卻TPH，使在整個TPH上溫度均勻。否則，由於TPH的殘餘熱量，圖像質量變壞。
這裡引入其全部說明供參考的日本公開專利申請JP2003-341115，公開了一種利用風扇使空氣在成像裝置中循環以冷卻TPH的結構。然而，使空氣在成像裝置內循環不如直接供給空氣來冷卻TPH有效。
這裡引入全部說明供參考的日本公開專利申請JP2001-260479，公開了安裝在TPH上面的風扇，直接供給空氣，冷卻TPH。然而，一些熱敏式印表機使TPH在兩個位置之間轉動，以便在列印介質的第一和第二表面上列印。所公開的結構不適合用在這種熱敏式印表機中。
因此，需要改進的冷卻TPH的裝置和使用該裝置的成像裝置。
發明內容
本發明的一個方面是要解決至少是上述問題和/或缺點，並提供至少是下述的優點。因此，本發明的一個方面是要提供一種可以快速和均勻地冷卻熱列印頭(TPH)的熱成像裝置。
根據本發明的一個方面，一種熱成像裝置，它包括一個熱列印頭，它在第一和第二位置之間運動，以分別面對紙的第一和第二表面；與該熱列印頭結合的一個散熱裝置；和安裝在該散熱裝置中的一個冷卻風扇。
該冷卻風扇安裝在該散熱裝置的中心部分。該散熱裝置具有多個在該散熱裝置的長度方向延伸的冷卻翅片。
該熱成像裝置還可以包括面對該TPH並支承紙的壓紙輥(platen)，其中，該TPH在該壓紙輥上轉動，運動至第一和第二位置。
從下面結合附圖進行的說明中，將可以更清楚本發明的一些實施例的上述和其它目的，特點和優點。其中圖1和圖2為根據本發明的一個實施例的成像裝置的橫截面圖；圖3A～3F為表示根據本發明的一個實施例的成像裝置的成像過程的圖；圖4為在本發明的一個實施例中使用的紙的一個例子的橫截面圖；圖5為一種散熱裝置和一種冷卻風扇的透視圖；圖6為示意性地表示在韓國專利申請No.2004-42504中所述的成像裝置的透視圖；圖7為沿著圖6的I-I′線所取的橫截面圖；圖8為詳細表示熱列印頭(TPH)的轉動結構的分解透視圖；和圖9A～9I為表示TPH的轉動操作的圖。
在所有的圖中，相同的代號表示相同的元件，特徵和結構。
具體實施例方式
本說明中所述的諸如詳細結構和元件一類的事情可幫助綜合地理解本發明的實施例。因此，本領域普通技術人員應理解，在不偏離本發明的範圍和精神的條件下，可對所述的實施例進行各種變化和修改。另外，為了清楚和簡明起見，省略了對眾所周知的功能和結構的說明。
圖1和圖2為表示根據本發明的一個實施例的成像裝置的橫截面圖。如圖1所示，熱列印頭(TPH)51運動至第一位置，面對紙10的第一表面M1，並且如圖2所示，運動至第二位置，面對紙10的第二表面M2。TPH 51在一個壓紙輥52的一個樞軸52a上轉動，運動至第一或第二位置。
安裝一個支承支架53，以便在該壓紙輥52的樞軸52a上轉動。覆蓋該壓紙輥52的蓋103與該支承支架53連接。散熱裝置1與TPH 51連接。TPH51與該支承支架53連接，在鉸鏈軸81中繞支點轉動。在本實施例中，該鉸鏈軸81安裝在該散熱裝置1上。該散熱裝置1可作為傳熱元件和使TPH 51與支承支架53連接的支承元件。拉伸彈簧83的一端與TPH 51結合，其另一端與蓋103結合，以便彈性地偏移TPH 51，與該壓紙輥52接觸。輸送部分40以預定的列印速度輸送紙10。
在2003年12月31日提出的韓國專利申請No.2003-101583和2004年6月10提出的韓國專利申請No.2004-42504中，公開了使TPH 51在壓紙輥52的樞軸52a上轉動、和使TPH 51在第一位置與第二位置之間運動的一種轉換單元(shifting unit)。這兩個申請都委託本申請的代理人代理，並且全部引入供參考。這兩個申請都說明了使TPH運動與壓紙輥52接觸，或使TPH51與壓紙輥52分離的轉換單元的例子。圖6為示意性表示在韓國專利申請No.2004-42504中所述的成像裝置的透視圖，圖7為沿著圖6的I-I′線所取的橫截面圖，圖8為詳細地表示圖6的熱列印頭(TPH)的轉動結構的分解透視圖。
從圖6～8中看出，設置在TPH 51的側面部分51a上的鉸鏈軸81插入設置在支承支架53中的鉸鏈孔82中，並且TPH 51與該支承支架53連接，在該鉸鏈孔82上樞轉。TPH 51由拉伸彈簧83彈性地向著壓紙輥52偏移，以與該壓紙輥52接觸。軸84的一端與TPH 51結合，其另一端插入在支承支架53中做出的通孔85中。為了使TPH 51運動至與壓紙輥52接觸和與壓紙輥52分離，可將該通孔85做成如一個細長孔。由於在根據本發明的一個實施例的成像裝置中，TPH 51在鉸鏈孔82上樞轉，與壓紙輥52接觸或與壓紙輥52分離，因此通孔85可以為圍繞鉸鏈孔82的一個圓弧。在根據本發明的一個實施例的成像裝置中，該壓紙輥52不與驅動電機連接。該壓紙輥52與紙接觸，根據由該輸送部分40輸送的紙的運動而被驅動。另一種方案是，該壓紙輥52可以由驅動電機轉動。
套管(bushing)90包括一個內周部分91和同心的第一，第二，和第三外周部分92，93和94。壓紙輥52的驅軸52a插入該內周部分91中。第一外周部分92插入做在該支承支架53上的一個支承孔86中，從而它可以轉動。迴轉凸輪93與第三外周部分94結合，從而它可轉動。該迴轉凸輪95包括一個齒輪部分96和與軸84接觸的一個凸輪部分97。圖6所示的電機104包括一個與該齒輪部分96嚙合的蝸輪105。與電機104結合的支架106與側壁102結合。套管90的第二外周部分93插入在側壁102上做出的孔107中，並且，該第三外周部分94的端部由支架106支承。支架106支承該迴轉凸輪95，使它不與第三外周部分94分離。壓紙輥52，支承支架53和迴轉凸輪95具有相同的迴轉軸線。支承支架53具有圓周87，和在該圓周87上做出的彼此成180°定位的第一和第二結合孔88和89。一個鎖緊件20可樞轉地與該側壁102連接。彈性件25將該鎖緊件20推入該第一和第二結合孔88和89中。利用迴轉凸輪95將該鎖緊件20與第一和第二結合孔88和89分開，並由彈性件25的彈性，推入該第一和第二結合孔88和89中。該鎖緊件20包括一個與該第一和第二結合孔88和89配合的突起21，和幹預迴轉凸輪95的凸輪部分97運動的一個阻礙部分22。
如圖6所示側板102a可以包括使TPH 51和壓紙輥52轉動的結構。另一種方式是，TPH 51和壓紙輥52可以樞轉地直接安裝在該側板102a上。
雖然已經詳細地說明了優選的轉換單元，但應理解，根據本發明的一個實施例的成像裝置的範圍不是僅限於所述的具體的轉換單元。同樣，本發明也不是局限於上述的使TPH 51運動與壓紙輥52接觸和使TPH 51與壓紙輥52分離的部件的具體結構。根據本發明的一個實施例的成像裝置可用於任何形式的印表機中，其中，TPH 51可以在分別面向紙的第一和第二表面的第一和第二位置之間運動，並且本發明的範圍不是僅限於使TPH 51在第一和第二位置之間運動的任何具體的方法。
現在說明由根據本發明的一個實施例的成像裝置進行的成像過程。開始，如圖9A所示，TPH 51彈性地與壓紙輥52接觸。由於鎖緊件20的突起21卡入第一結合孔88中，因此如圖1所示，TPH 51鎖緊在第一位置。由拾取輥63從供紙盒70放出的紙10，通過第一路徑，輸送至輸送部分40。在紙10輸送至第二路徑之前或紙10由拾取輥63拾取之前，TPH 51可以運動離開壓紙輥52。從圖9B可看出，迴轉凸輪95在C1方向轉動，並且凸輪部分97推動軸84。由於鎖緊件20的突起21位於第一結合孔88中，因此該支承支架53不轉動。如圖3A所示，沿著通孔85，在D1方向推動軸84，並且TPH 51在鉸鏈孔82上樞轉，以與壓紙輥52分離。由拾取輥63從供紙盒70拾取的紙10，由該輸送部分40在第一方向輸送。然後TPH 51與壓紙輥52分離，紙10在TPH 51和壓紙輥52之間輸送。從圖3B可看出，當紙10到達列印開始位置時，輸送部分40停止輸送紙10。
從圖9C可看出，迴轉凸輪95在方向C2上轉動。由於鎖緊件20的突起21位於第一結合孔88中，因此支承支架53不轉動。TPH 51由於彈性件83的彈性而在鉸鏈孔82上在D2方向樞轉，從而接近壓紙輥52。由於彈性件83的彈性，TPH 51與紙10的第一表面M1接觸。
從圖3C可看出，輸送部分40在第二方向以預定的列印速度輸送紙10。TPH 51將熱加在紙10的第一表面M1上，列印圖像。紙10通過出口60暫時排出。如圖3D所示，當在紙10的第一表面M1上列印完畢時，該輸送部分40停止輸送紙10。
TPH 51面向紙10的第二表面M2。如圖9D所示，當迴轉凸輪95在C2方向上轉動時，凸輪部分97推動該阻礙部分22，使該鎖緊件20在E1方向轉動。突起21與第一結合孔88分離，因此，支承支架53可以自由轉動。因此，當該凸輪部分97在C2方向連續地轉動而推動軸84時，TPH 51不在D1方向運動。相反，如圖9E所示，支承支架53在C2方向轉動。當該支承支架53在C2方向轉動時，由於凸輪部分97推動該軸84，因此，TPH51實際上與壓紙輥82分離一個小的量。當該凸輪部分97和阻礙部分22不再互相干涉時，由於彈性件25的彈性，鎖緊件20連續地與支承支架53的圓周87接觸。當如圖9F所示支承支架53轉動180°時，由於彈性件25的彈性，鎖緊件20在E2方向轉動。突起21運動進入第二結合孔89中，並且支承支架53鎖緊，不會轉動。如圖2所示TPH 51到達面向紙10的第二表面的第二位置。
當迴轉凸輪95在C2方向連續轉動時，由於該突起21位於第二結合孔89中，支承支架53不轉動。相反，如圖9a所示，沿著通孔85推動軸84，TPH 51與壓紙輥52分離。然後，如圖3E所示，輸送部分40在第一方向輸送紙10，將紙10放在列印開始位置。
當迴轉凸輪95在C1方向轉動時，由於突起21位於第二結合孔89中，因此支承支架53不轉動。相反，如圖9H所示，沿著通孔85將軸84抽出。如圖3F所示，由於彈性件83的彈性，TPH 51與紙10的第二表面M2接觸。輸送部件40以預定的列印速度在第二個方向上輸送紙10。TPH 51將熱加在紙10的第二表面M2上，列印圖像。當列印結束時紙10通過出口60排出。
如圖9I所示，當列印結束時，迴轉凸輪95在C1方向轉動。該凸輪部分97推動該阻礙部分22，使該鎖緊件20在E1方向轉動。然後，突起21與第二結合孔89分開，該支承支架53可以自由轉動。當該凸輪部分97推動軸84時，支承支架53轉動，直至由於彈性件25的彈性，突起21運動，進入第一結合孔88中為止。如圖9A所示，TPH 51返回至第一位置。在這個狀態下，或如圖9B所示，TPH 51與壓紙輥52分離，並且等待下一次列印。
在根據本發明的一個實施例的成像裝置中使用的紙10可以具有圖4所示的結構。可以反應加熱和顯示預定的顏色的墨層L1和L2在基片S的兩個側面，即第一表面M1和第二表面M2上形成。相應的墨層L1和L2可以具有單一個層的結構以顯示一種顏色，或者具有多層結構以顯示二種或多種顏色。
作為第一個例子，在墨層L1上可以設置顯示黃色和品紅色的兩個層，並且在墨層L2上可以設置顯示青色的一個層。通過利用TPH 51在適當溫度下加熱和加熱適當的時間，可以有選擇地顯露墨層L1的黃色和品紅色。例如，當TPH 51在高溫下，短時間加熱量時，可以顯露黃色。當TPH 51在低溫下，長時間加熱量時，可以顯露品紅色。當然也可以相反。如果基片S為透明材料，則當分別顯露墨層L1和L2的黃、品紅和青色時，三種顏色重疊，顯示一個彩色圖像。上述紙10的更詳細結構在美國專利公布US 003/0125206中公開。
作為第二個例子，如果該基片S為不透明材料，則可以分別在第一和第二表面M1和M2上列印不同圖像，使得可以雙面列印。本發明可以使用任何適當的紙結構，因此，根據本發明的一個實施例的成像方法的範圍不是由紙10的第一和第二表面M1和M2的墨層L1和L2的具體結構的限制的。
在TPH 51中，以預定的間隔來配置多個可以單獨控制的加熱元件。為了在紙上列印圖像，TPH 51瞬時地在高溫下將熱加在紙上。列印圖像的質量取決於TPH 51的溫度。例如，在一行上列印圖像後，在下一行上列印圖像之前，必須快速地將TPH 51冷卻至預定的溫度(例如60℃或室溫)。另外，必須冷卻TPH 51，使得在整體上溫度均勻。因此，要精確地控制TPH 51的溫度，以產生良好質量的列印圖像。
日本公開專利申請JP 2001-260479公開了一種冷卻結構，其中風扇安裝在TPH 51上面，直接將空氣供給TPH 51，以冷卻TPH 51。然而，在根據本發明的一個實施例的成像裝置中，TPH 51在第一和第二位置之間運動，以面對紙10的第一和第二表面M1和M2。因此，當TPH 51處於第二位置時，空氣直接供給TPH 51，但當TPH 51在第一位置時，壓紙輥52放在風扇和TPH 51之間，因此，空氣不直接供給TPH 51。因此，TPH 51不能成功地冷卻。
日本公開專利申請JP 2003-341115公開了一種成像裝置中的空氣利用風扇循環，以冷卻TPH的冷卻結構。這個冷卻結構的冷卻性能比空氣直接供給TPH 51的冷卻結構低。
在根據本發明的一個實施例的成像裝置中，冷卻風扇2與TPH 51一起運動，從而改善TPH 51的冷卻效率。為了達到這點，如圖5所示，冷卻風扇2與散熱裝置1結合，TPH 51中心部分的溫度比它的邊緣部分的溫度高，因此，為了均勻地冷卻TPH 51，可將冷卻風扇2安裝在該中心部分。該冷卻風扇2可將空氣供給散熱裝置1，或可以從散熱裝置1中吸入空氣。根據實驗結果，將空氣供給散熱裝置1顯示了良好的冷卻效率。在上述結構中，由TPH 51產生的熱傳遞至散熱裝置1。由冷卻風扇2提供至散熱裝置1的中心部分的空氣在長度方向散布，並從散熱裝置1中吸收熱，以冷卻TPH 51。由於不論該TPH 51在第一位置或第二位置，該冷卻風扇2與TPH 51一起運動，因此可得到大致相等的冷卻效率。因此，當使用第一個例子的紙時，可以列印質量好的彩色圖像。當使用第二個例子的紙時，在紙的兩個表面上列印的圖像可以具有均勻的質量。另外，當TPH 51從第一位置運動至第二位置時，冷卻風扇2可以連續地冷卻TPH 51。
在散熱裝置1中可以設置多個冷卻翅片3，以增大冷卻面積。該冷卻翅片3在散熱裝置1的長度方向延伸。在多個冷卻翅片3之間形成一個傳輸路徑。在上述結構中，被冷卻風扇2吸入的空氣，沿著多個冷卻翅片之間的空間，通過該散熱裝置1的中心部分，並在散熱裝置1的長度方向運動，從散熱裝置1吸收熱，以冷卻TPH 51。
根據本發明的上述熱敏式印表機有下列優點。第一，冷卻風扇安裝在與TPH綜合的散熱裝置中，與TPH一起運動，並連續地冷卻TPH，因此，可以精確地控制TPH的溫度，以改善圖像質量。
第二，冷卻風扇安裝在散熱裝置的中心部分，因此可減小TPH的中心部分和TPH的邊緣部分之間的溫度差。
第三，在散熱裝置的長度方向設有多個冷卻翅片，因此可使由冷卻風扇供給的空氣在散熱裝置的長度方向運動，以均勻地冷卻TPH。
雖然已參照示例性實施例具體地說明了本發明，但本領域技術人員應該理解，在沒有脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對本發明做出各種形式上和細節上的改變。
本申請要求於2004年8月16日向韓國知識產權局提出申請的韓國專利申請No.10-2004-0064223的優先權，在此結合引用全部該文獻。
權利要求
1.一種熱成像裝置，它包括一熱列印頭，它可運動至一第一和一第二位置，以分別面對一紙的一第一和一第二表面；與該熱列印頭結合的一散熱裝置；和安裝在該散熱裝置中的一冷卻風扇。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵為，所述冷卻風扇安裝在所述散熱裝置的一中心部分。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵為，所述散熱裝置具有多個在所述散熱裝置的長度方向延伸的冷卻翅片。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵為，它還包括面對所述熱列印頭和支承所述紙的一壓紙輥；所述熱列印頭在所述壓紙輥上轉動，以運動至所述第一和第二位置。
5.如權利要求1～4中任何一項所述的裝置，其特徵為，當所述熱列印頭在所述第一和第二位置之間運動時，所述冷卻風扇工作。
全文摘要
一種熱成像裝置包括熱列印頭，該列印頭可在面對列印介質的第一表面的第一位置和面對列印介質的第二表面的第二位置之間運動。散熱裝置與該熱列印頭結合。冷卻風扇安裝在該散熱裝置上，與該熱列印頭一起運動，以連續地冷卻該熱列印頭。
文檔編號B41J2/32GK1736728SQ2005100893
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月2日 優先權日2004年8月16日
發明者樸柱炫 申請人:三星電子株式會社