用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的系統和方法

專利名稱：用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的系統和方法
用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的系統和方法相關申請的交叉引用
本申請要求于2008年6月13日提交的美國臨時申請號61/061，382的優 先權，特此通過引用將其結合，視同將其全文在此列出。關于聯邦政府資助研究的聲明
不適用。
背景技術：
本發明涉及一種用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的系 統和方法，并且更具體地涉及一種儲存色帶盒使用壽命的方法和系統，該色帶盒的使用壽 命主要基于對一個相關聯的驅動電機的旋轉的響應而進行更新。
多數打印機包含了在打印過程中被耗盡的一種盒。其結果是，已經披露了 許多技術來對一個盒的剩余使用壽命進行監測或者估算。然而，某些類型的打印機運行的 方式使得對這種盒進行監測更具挑戰性。例如，用于熱轉印打印機中的色帶盒包括了一個 供應卷軸和一個收緊卷軸。一條色帶被可旋轉地纏繞在該供應卷軸和該收緊卷軸之間，這 樣使得該供應卷軸和該收緊卷軸的旋轉導致色帶在這些卷軸之間傳送，其中該色帶傳送的 方向取決于這些卷軸旋轉的方向。
熱轉印打印機提出了關于監測一個色帶盒的剩余使用壽命的多種獨特的 挑戰。例如，在打印過程中，色帶從供應卷軸向下游傳送到收緊卷軸，其中通過打印頭將墨 水從色帶上移除，因此降低了剩余使用壽命。然而，因為色帶與通過打印機送入的打印媒質 基本上一致地移動，該色帶可能在打印過程之前或之后被傳送向下游，例如當打印機正在 將打印頭與打印媒質上的一條所希望的打印線對齊時。其結果是，墨水并未從色帶上移除， 但色帶盒的剩余使用壽命仍然減少了。此外，當一個打印媒質通過一個驅動滾輪被反向送 入時，色帶可能從收緊卷軸向上游傳送到供應卷軸。因此，由于色帶的向上游移動，色帶盒 的使用壽命已經被增加了。
考慮到在打印媒質和用于色帶上的媒質(例如，墨水)之間的獨特且復雜 的相互作用，并非罕見的是在一個色帶盒的使用壽命結束之前就將該色帶盒從一個打印機 中移除，這在精確地監測一個色帶盒的剩余使用壽命的嘗試中提出了又一個挑戰。進而，安 裝一個被部分用過的色帶盒造成了一個未定義的色帶盒的剩余使用壽命。其他不希望的事 件(如打印機斷電或者數據損壞)也能夠造成色帶盒的剩余使用壽命是未定義的。
鑒于以上的挑戰和考慮，對用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色 帶量的一種系統和方法存在著一種需要。發明概述
本發明總體上提供了一種用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色 帶量的系統和方法。該系統和方法監測一個驅動電機的旋轉以便確定使用壽命的變化，然 后將該變化用于對儲存在該色帶盒的色帶盒記憶裝置上的色帶盒的使用壽命進行更新。
在一個方面，本發明提供了一種監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的方法，該方法包括提供一個色帶盒的步驟，該色帶盒具有一個儲存色帶盒使用壽命 的色帶盒記憶裝置。該色帶盒進一步包括一個供應卷軸，該供應卷軸可旋轉地聯接到該色 帶盒上；一個收緊卷軸，該收緊卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒上；以及一條色帶，該色帶聯 接到該供應卷軸和該收緊卷軸上，這樣使得該色帶可以選擇性地在該供應卷軸與該收緊卷 軸之間進行傳送。該方法包括提供一個用于接收該色帶盒的打印機的步驟。該打印機進一 步包括一個打印頭，該打印頭用于接合該色帶并且打印到一個打印媒質上；一個驅動滾 輪，該驅動滾輪用于驅動該打印媒質相對于該打印頭向上游和下游移動；以及一個驅動電 機，該驅動電機運行性地聯接到該供應卷軸、該收緊卷軸和該驅動滾輪中的至少一個上。該 方法包含以下步驟即在該色帶在該供應卷軸與該收緊卷軸之間進行傳送的過程中監測 該驅動電機，基于對該驅動電機的監測確定使用壽命的一個變化，并且根據該使用壽命的 變化通過對該色帶盒的使用壽命進行調整來更新該色帶盒的使用壽命。
在另一個方面，本發明提供了一種監測和確定打印機中使用的供應卷軸 上色帶量的方法，該方法包括以下步驟提供一個色帶盒，該色帶盒具有一個供應卷軸、一 個收緊卷軸以及一個儲存色帶盒使用壽命的色帶盒記憶裝置；并且提供一個用于接收該色 帶盒的打印機，該打印機具有一個運行性地聯接到該打印機的驅動電機用以驅動該供應卷 軸、該收緊卷軸、以及一個驅動滾輪中的至少一個。該方法進一步包含以下步驟監測該驅 動電機的旋轉，基于對該驅動電機的旋轉的監測確定使用壽命的一個變化，并且根據該使 用壽命的變化通過對該色帶盒的使用壽命進行調整來更新該色帶盒的使用壽命。
在另一個方面，本發明提供了一種用于監測和確定打印機中使用的供應卷 軸上色帶量的系統。該系統包括一個色帶盒，該色帶盒具有一個儲存色帶盒使用壽命的色 帶盒記憶裝置。該色帶盒進一步包括一個供應卷軸，該供應卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒 上；一個收緊卷軸，該收緊卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒上；以及一條色帶，該色帶聯接到 該供應卷軸以及該收緊卷軸上，這樣使得該色帶可以選擇性地在該供應卷軸與該收緊卷軸 之間進行傳送。該系統進一步包括一個用于接收該色帶盒的打印機。該打印機包括一個 打印頭，該打印頭用于接合該色帶并且打印到一個打印媒質上；一個驅動滾輪，該驅動滾輪 用于驅動該打印媒質相對于該打印頭向上游和下游移動；一個驅動電機，該驅動電機運行 性地聯接到該供應卷軸、該收緊卷軸、和該驅動滾輪中的至少一個上；以及一個控制器，該 控制器運行性地聯接到該驅動電機和該色帶盒記憶裝置上。該控制器在該色帶在該供應卷 軸和該收緊卷軸之間進行傳送的過程中對該驅動電機進行監測以便基于該驅動電機的旋 轉來計算使用壽命的一個變化，并且然后根據該使用壽命的變化通過對該色帶盒的使用壽 命進行調整來更新該色帶盒的使用壽命。W012]本發明的這些以及其他的多個方面從后續的說明中將是清楚的。在詳細說 明中，將參考多個附圖來說明本發明的一個優選的示例性實施方案。該實施方案并不代表 本發明的全部范圍；相反，本發明可以應用在其他的實施方案中。因此，在此應當參見權利 要求來解釋本發明的寬度。附圖簡要說明


圖1是包含本發明的一個打印機的等距視圖2是示出的從圖1的打印機中移除的一個打印組件的等距視圖3是圖2的打印組件的一個等距視圖，該打印組件被示出為使其上框架處于開放的位置；
圖4是沿圖2的線4_4的一個部分截面視圖5是展示了圖1的打印機的傳動系的一個部分等距詳細視圖6是圖2的打印組件的一個等距視圖7是展示了根據本發明的一個供應卷軸的一部分的部分等距詳細視圖8是沿圖7的線8-8的一個截面視圖9是展示了從該打印組件中分解出的供應卷軸和光學傳感器的一個部 分分解視圖10是一個色帶盒和電路板的部分等距視圖11是展示了色帶盒記憶裝置的圖10的色帶盒的一個分解視圖；以及
圖12是展示了該打印機的多個選定組件的一個簡化示意圖。優選的示例性實施方案的詳細說明W025]本發明的優選的示例性實施方案將聯系一個熱轉印打印機來進行說明。然 而，本發明同樣適用于其他類型和樣式的打印機，這些打印機可以從包含一個用于監測和 確定色帶盒的剩余使用壽命的系統和方法中獲益。
首先參見圖1，它展示了能夠在一個打印媒質11 (例如，粘性標簽、普通紙、 塑料透明物等等)上進行打印的一個打印機10。打印機10具有一個本體12，該本體包括 一個用戶接口 14，該用戶接口用于在用戶和打印機10之間的通信；一個手柄16，該手柄16 用于容易地運輸打印機10 ；—個可移動的機蓋18，該可移動的機蓋用于進入包含在本體12 中的一個打印組件34;—個打印槽縫20，通過該打印槽縫在其上打印的打印媒質11從打印 機10中退出；以及一個切割組件22，該切割組件用于幫助對打印媒質11的切割或分離。
用戶接口 14可以包括但是不限于一個顯示器26，該顯示器用于顯示信 息；一個按鍵觀和一個鍵盤30，該按鍵和鍵盤用于輸入數據；以及多個功能按鈕32，這些 功能按鈕可以被配置為執行不同的典型的打印功能(例如，取消打印作業、使打印媒質前 進等等)或者它們可以是可編程的用于執行多種宏指令，這些宏指令包含針對一種特定類 型的打印媒質11的預設的打印參數。用戶接口 14可以通過其他多種形式的數據輸入或打 印機控制進行增補或替換，例如無線地或通過數據線纜運行性地聯接到計算機、路由器等 等上的一個分離的數據輸入和控制模塊。此外，除了以下更詳細討論的其他功能，用戶接口 14運行性地聯接到一個控制器15(在圖12中示出)上用于控制打印機10的運行。
現在參見圖2，它展示了已經從打印機10的內部移除后的打印組件34。打 印組件34包括一個上打印框架36和一個下打印框架38。在一端上，上打印框架36和下 打印框架38在一個鉸接件40處樞轉性地相連接。在相對的一端，一個R鎖42可釋放地將 上打印框架36和下打印框架38在閉合的位置中緊固在一起。此外，一個傳動系44被安裝 在下打印框架38的側面用于將一個驅動電機45的旋轉傳輸給一個驅動滾輪47 (在圖4中 最清楚地展示出)以及一個色帶盒50。在這個參照熱轉印打印機10的優選的示例性實施 方案中，驅動滾輪47優選地是一個壓紙滾輪。在相關的于2008年6月13日提交的美國申 請號61/061，432中說明了打印組件34和傳動系44的結構和運行，其內容通過引用結合在 此，視同將其全文在此列出。然而，總體上，驅動電機45驅動了驅動方向組件44a。驅動方 向組件4 通過一系列的摩擦和空轉齒輪進而驅動了驅動滾輪47和色帶盒50向上游方向(如所示)或下游方向轉動，這取決于驅動方向組件44a的取向。
額外地參見圖3和4，圖3中示出了打印組件34，閂鎖42已經被釋放以允 許上打印框架36從下打印框架38樞轉離開而進入開放的位置，因此暴露了打印組件34的 內部。一個滾動組件46位于下打印框架38內并且攜帶了圍繞在一個媒質卷軸43上的打 印媒質11的一個薄片。如本領域的普通技術人員所理解的，滾動組件46可以包括多種打 印媒質11，例如粘性標簽或普通紙。
附連到上打印框架36的是色帶盒50和一個打印頭52。打印頭52可移動 地聯接到一個支架M上，這樣使得當上打印框架36處于閉合的位置時(在圖4中最清楚 地示出)一組彈簧49將打印頭52偏壓向驅動滾輪47。通過一對夾子51將色帶盒50緊固 到上打印框架36上，這對夾子從色帶盒50延伸并且卡扣配合進入在上打印框架36中形成 的一對凹口 53之中。
色帶盒50包括一個供應卷軸56和一個收緊卷軸58，它們可旋轉地聯接到 一個色帶57上。色帶57(為了清晰起見僅在圖4中示出)可以在打印過程中從供應卷軸 56上展開，向下游送向打印頭52，并且然后纏繞到收緊卷軸58上。在某些情況下，色帶57 可以從收緊卷軸58上展開，向上游回送向供應卷軸56，并且重新纏繞到供應卷軸56上。
具體地參見圖4，當打印媒質11和色帶57各自在打印頭52和驅動滾輪47 之間穿過時，打印頭52和驅動滾輪47之間的接合在打印媒質11和色帶57上建立了一個 鉗口壓力。這種鉗口壓力確保在打印媒質11/色帶57和驅動滾輪47之間有足夠量的摩擦 以便允許驅動滾輪47按要求將打印媒質11和色帶57向打印頭52的下游和上游平移。
在打印過程中，打印媒質11沿著一個路徑60 (在圖4中最清楚地示出) 移動，該路徑延伸接近打印頭52和驅動滾輪47。當打印媒質11和色帶57在打印頭52和 驅動滾輪47之間穿過時，將打印頭52選擇性地加熱以便將熱度施加在色帶57上從而致使 打印材料(例如，墨水)從色帶57中傳送到打印媒質11上。打印頭52包括一個熱轉印打 印頭的多個不同的部件，例如允許選擇性地加熱打印頭52的多個加熱元件、相關聯的控制 電路、用于從打印頭52散發熱量的一個散熱器等等，它們對本領域的普通技術人員是已知 的。
打印媒質11的平移以及對供應卷軸56和收緊卷軸58的驅動都是由控制 器15控制的。控制器15還與一個上游傳感器96和一個下游傳感器62進行通信以便沿路 徑60檢測打印媒質11的存在。如在圖3和4中最佳地展示的，上游傳感器96位于驅動滾 輪47的上游以便在對打印頭52進行接合之前檢測打印媒質11。下游傳感器62位于驅動 滾輪47的下游以便檢測打印媒質11并且防止打印媒質11的過度回送，這種過度回送會造 成喪失鉗口壓力。上游傳感器96和下游傳感器62可以被配置為檢測打印媒質11的存在 和/或其上指示物(未示出)的任何變化，從而允許控制器15確立在打印媒質11和打印 頭52之間的相對位置。關于上游傳感器96、下游傳感器62、以及相關聯的打印機控制的額 外細節可以在相關的于2008年6月13提交的美國申請號61/061，412中找到，其內容通過 引用結合在此，視同將其全文在此列出。
為了使打印機10適當地運行，色帶盒50和打印媒質11必須是彼此兼容 的，并且色帶盒50和打印媒質11的對應參數必須被控制器15編程或已知。若沒有適當的 兼容性和配置，打印機10也許不能正確運行或可能產生劣質打印。
優選地，打印機10根據所裝入的色帶盒50和打印媒質11的類型自動地確 定色帶盒50和打印媒質11之間的兼容性，并且自動地配置打印機10的某些設置。為了協 助這種自動的兼容性和配置，打印媒質11和色帶盒50向控制器15提供必需的信息。
打印媒質11包括一個儲存打印媒質數據的打印媒質記憶裝置64，該打印 媒質數據對應于具體的打印媒質11。例如，該打印媒質數據可以包括色帶盒的兼容性(例 如，何種色帶盒與具體的打印媒質11 一起最佳地運行)、打印媒質的類型、打印媒質的尺 寸、打印媒質的布局、打印媒質的最優打印速度、打印媒質的最優能量需求等等。
打印媒質記憶裝置64可以位于滾動組件46上的任何位置，例如在一個卷 軸(未示出)中。打印媒質記憶裝置64優選地通過多個媒質存儲觸點66與打印機10進 行通信，這些媒質存儲觸點運行性地聯接到控制器15上。為了確保在打印媒質記憶裝置64 和媒質存儲觸點66之間的協調的通信，滾動組件46可以包括一個軸承，該軸承允許在一個 外套管和一個內套管(未示出)之間的相對旋轉，這樣使得媒質存儲觸點66維持在圖4中 所示的取向。可替代地，打印媒質記憶裝置64可以與控制器15無線地(例如，通過射頻) 或通過任何其他適當的技術進行通信。
類似地，色帶盒50(在圖10和11中最清楚地示出)具有一個色帶盒記憶 裝置68，該色帶盒記憶裝置68儲存了對應于色帶盒50的色帶盒數據。例如，該色帶盒數 據可以包括色帶盒的類型、色帶盒的容量、色帶盒的顏色、打印媒質的兼容性等等。色帶盒 記憶裝置68可以位于色帶盒50上的任何位置或者直接地位于供應卷軸56或收緊卷軸58 上。優選地，色帶盒記憶裝置68的位置使得如果色帶盒記憶裝置68被從打印機10中移除， 其上儲存的色帶盒數據也被移除。其結果是，將色帶盒50重新插入打印機10 (即同一個打 印機10或一個不同的打印機)允許控制器15向色帶盒記憶裝置68查詢反映了色帶盒50 的累積使用歷史的色帶盒數據(以下更詳細地進行討論)。
在這個優選的示例性實施方案中，色帶盒記憶裝置68被可釋放地緊固到 色帶盒50上。色帶盒50包括一個外殼70，該外殼定義了一個夾持件72 ；以及一個夾子74， 該夾子用于將色帶盒記憶裝置68保持到外殼70上。色帶盒記憶裝置68通過一對彈簧加 載的色帶盒存儲觸點76運行性地連接到控制器15上，這些色帶盒存儲觸點聯接到一個電 路板78上。電路板78最終通過連接器80與控制器15進行通信。考慮到色帶盒記憶裝置 68從色帶盒50的可移除聯接，色帶盒記憶裝置68可以被移除、被重新編程、并且被重新用 在一個新的色帶盒50上。雖然所說明的色帶盒50包括一個外殼70，但是本領域的普通技 術人員將會理解，色帶盒50可以包括一個供應卷軸56和一個收緊卷軸58而沒有一個總體 上便利的外殼70。
打印媒質記憶裝置64與打印媒質11的1結合以及色帶盒記憶裝置68與 色帶盒50的結合允許控制器15自動地確定在打印媒質11和色帶盒50之間的兼容性，并 且自動地對打印機10進行相應的配置。在將打印媒質11和色帶盒50插入打印機10時， 控制器15讀取打印媒質記憶裝置64以及色帶盒記憶裝置68。然后控制器15將打印媒質 數據和色帶盒數據進行比較以便確定打印媒質11和色帶盒50之間是否存在兼容性。由控 制器15進行的比較可以是對模型號進行簡單的匹配，或者更復雜的，例如對一組打印媒質 參數與一組色帶盒參數進行比較并且施加預設的邏輯來確定是否存在兼容性。
如果控制器15確定在打印媒質11和色帶盒50之間存在兼容性，那么然后控制器15可以使用該打印媒質數據和該色帶盒數據以便在一個控制器存儲裝置(未示 出)中準備一個打印參數數據集，該打印參數數據集可以被控制器15所使用和/或傳遞給 打印軟件以便幫助將有待被打印機10打印的數據格式化。本領域的普通技術人員將會清 楚可以被包含在該打印媒質數據和該色帶盒數據中，并且可以被用于對該打印參數數據集 進行格式化的不同數據。
在控制器15確定打印媒質11和色帶盒50是不兼容的，或者無法確定的情 況下，那么控制器15可以向用戶進行詢問或者要求這些打印參數通過用戶接口 14被手動 地輸入。在任何情況下，控制器15都可以被配置為驗證該打印媒質數據和該色帶盒數據的 完整性。如果檢測到了損壞的數據，那么控制器15可以通過用戶接口 14提供反饋。
色帶盒記憶裝置68可以進一步儲存一個色帶盒的使用壽命(例如，在該示 例性實施方案中的供應卷軸56的剩余打印容量)。該色帶盒的使用壽命優選地是一個代表 色帶57纏繞在供應卷軸56上的線性長度的數值(例如，英尺、厘米等等)，并且在任何色 帶57尚未在打印過程中被使用之前是處于最大值。此外，色帶盒記憶裝置68在儲存色帶 盒能力(例如在滿的色帶盒50上的色帶量)之外，可以儲存該色帶盒的使用壽命。提供一 個被更新的(即，當前的)色帶盒使用壽命和該色帶盒能力，控制器15就可以確定相對于 色帶盒能力的剩余色帶57的百分比(如在色帶盒使用壽命中所量化的)，從而允許將一個 以圖形表示的色帶57的剩余百分比展示在顯示器沈上。即便在移除并且重新插入色帶盒 50之后，剩余色帶57的百分比也可以被確定并顯示，因為當前色帶盒的使用壽命和原始色 帶盒的容量都儲存在色帶盒記憶裝置68上。鑒于本披露，本領域的普通技術人員將會清楚 可用于代表根據本發明的色帶盒使用壽命和色帶盒能力的不同的單位或度量。
回到圖4和5，色帶盒50的剩余使用壽命可以通過對驅動電機45的監測 進行更新，因為色帶57在供應卷軸56和收緊卷軸58之間進行傳送。而且，驅動電機45的 方向也影響對色帶盒使用壽命的調整。總體上，致使供應卷軸56向下游旋轉的驅動電機45 的旋轉造成色帶盒使用壽命的減少，作為替代，致使供應卷軸56向上游旋轉(例如在將打 印媒質11回送的過程中)的驅動電機45的旋轉造成色帶盒使用壽命的增加。
色帶57在供應卷軸56和收緊卷軸58之間的線性移動或平移可以通過對 驅動電機45的監測而確定。確切地講，使用一個步進電機作為驅動電機45允許驅動電機 45以離散的、受控制的數量的“步幅”來旋轉。每一“步幅”都等效于驅動電機45的一個完 全旋轉的一個均勻的小部分(例如，一個“步幅”可以等同于驅動電機45的一個完整一圈 轉動的1/50)。此外，每個傳動系44的配置將在驅動電機45和驅動滾輪47之間確立一個 齒輪比(例如，驅動電機45的五十個轉動可以等同于驅動滾輪47的一個轉動)，因此利用 驅動滾輪47的直徑的知識，就可以由控制器15計算出在一個給定的時間段中越過驅動電 機45的多個“步幅”的驅動滾輪47的直線行程，并且因此計算出色帶57的直線行程。其 結果是，驅動電機45的多個“步幅”的累積和求和可以被控制器15轉換成一個直線距離， 由于色帶57在供應卷軸56和收緊卷軸58之間進行傳送，該直線距離等同于色帶盒50的 使用壽命的一個變化。
本領域的普通技術人員將會清楚可用于對驅動電機45的旋轉進行計算和 轉換的多種變更。例如，色帶盒的使用壽命能夠以驅動電機45的多個“步幅”的旋轉數的 形式被儲存在色帶盒記憶裝置68上。因此，色帶盒使用壽命由控制器15根據這些“步幅”進行調整，其中計入驅動方向(即，從供應卷軸56到收緊卷軸58或是相反)，該驅動方向由 控制器15進行檢測。
以上方法在如下的假設下工作，即打印媒質11和色帶57在驅動滾輪47 和打印頭52之間的界面上(在圖4中最清楚地示出)進行配對并且接合，打印媒質11由 驅動滾輪47 (優選地是一個壓紙滾輪)所驅動，并且在色帶57和打印媒質11之間以及在 打印媒質11和驅動滾輪47之間的接合實質上都是無滑動的(即，除了驅動滾輪47的旋轉 外，在色帶57、打印媒質11、以及接近打印頭52的驅動滾輪47之間沒有相對運動)。在色 帶57、打印媒質11、和/或驅動滾輪47之間的滑動會在色帶盒使用壽命的計算中引入誤 差。
在運行中，并且額外地參見圖12，在色帶盒50的供應卷軸56上的剩余的 色帶57的量進行如下的監測和確定。使用一個起始的或最大的色帶盒使用壽命對色帶盒 記憶裝置68進行預編程，或者如果是一個預先使用過的色帶盒50，使用最近的色帶盒使用 壽命。一旦色帶盒50被插入打印機10中，控制器15從色帶存儲裝置68中檢索該色帶盒 的使用壽命。在打印過程中，驅動電機45被控制器15監測，確切地是方向以及每個方向上 的“步幅”數。這些方向和“步幅”數被控制器15累積求和以便計算使用壽命的一個變化。 如以上所指出的，控制器15執行任何必需的轉換以便確保這些累積的“步幅”是與該色帶 盒使用壽命具有相同的單位。然后控制器15通過從該色帶盒使用壽命中進行適當的加或 減來計算被更新的色帶盒使用壽命
該色帶盒使用壽命如被所編程地進行更新并且儲存在色帶盒記憶裝置68 中。即，在一個預定的時間段之后、在驅動電機45的一個預定的“步幅”數之后、或按照任 何其他的控制邏輯，控制器15可以在一個基本連續的基礎上對儲存在色帶盒記憶裝置68 中的色帶盒使用壽命進行更新。
在一些情況下，色帶盒的使用壽命可能是未定義的、不可讀取的、不準確的 等等。這可以是以下各項的結果一個有缺陷的色帶盒記憶裝置68、盒存儲觸點76的一個 故障、色帶57的手動纏繞或是展開、或者不同的其他不希望的事項。在這些情況下，所希望 的是具有一個精確的方法來估計色帶盒的使用壽命。本發明披露了一種供應卷軸56，該供 應卷軸包含了一個編碼器轉輪82，當通過一個卷軸傳感器84進行監測時，該編碼器轉輪確 立了一個被估計的色帶盒的使用壽命。
具體地參見圖6-9以及12，編碼器轉輪82和卷軸傳感器84的整合被更詳 細地說明。在這個示例性實施方案中，編碼器轉輪82被展示為是與供應卷軸56 (在希望時， 以及收緊卷軸58，為了方便制造并且增加檢測收緊滾輪58的旋轉的另一個卷軸傳感器84) 整體地形成，然而，編碼器轉輪82可以是被配置為當供應卷軸56旋轉時進行旋轉的一個分 離的部件，盡管不必以同一個速率來旋轉。
轉至圖7，編碼器轉輪82是具有若干等距槽縫86的一個圓形平盤，這些槽 縫86圍繞編碼器轉輪82的一個軸線88 (僅在圖8中示出)徑向地散布。這些槽縫86由 肋材90所定義，這些肋材優選地與這些槽縫86具有基本上相同的寬度。當色帶盒50以及 因此被捕獲在外殼70中的供應卷軸56被定向在閉合的位置時(基本上如圖6中所示)，編 碼器轉輪82位于一個總體上呈U形的支撐架92附近。供應卷軸56的一個收縮部分94在 供應卷軸56的旋轉過程中在一個總體上呈U形的托架98中前進。
卷軸傳感器84被緊固于在支撐架92的基座上形成的一個凹口 100中。卷 軸傳感器84被配置使得當供應卷軸56以及相聯接的編碼器轉輪82旋轉時，控制器15監 測卷軸傳感器84以便檢測出在視線S中在卷軸傳感器84的臂8 和84b之間(在圖8和 9中最清楚地示出)的一個變化，卷軸傳感器84的臂8 和84b對應于編碼器轉輪82的槽 縫86和肋材90。因此，控制器15對卷軸傳感器84進行監測以便確定何時在槽縫86和肋 材90之間發生一個轉變。
由控制器15從卷軸傳感器84獲取的信息可以結合驅動電機45的“步幅” 數一起被用于確立一個估計的色帶盒的使用壽命。隨著供應卷軸56上的色帶57的量的減 少，分配色帶57的一個相等的直線區段將導致供應卷軸56更快地旋轉。其結果是，導致一 個轉變(即，用于使卷軸傳感器84感應出在槽縫86和肋材90之間的一個變化)所要求的 驅動電機45的“步幅”數隨著色帶盒使用壽命的降低而減少。因此，通過對發生在一次轉 變(由該卷軸傳感器84檢測)之間的驅動電機45的“步幅”數進行比較，控制器15可以 將該“步幅”數與在供應卷軸56上的剩余色帶57的一個近似值進行關聯。優選地，這些槽 縫86和肋材90是足夠寬的以便允許控制器15對充足數量的驅動電機45的“步幅”進行 計數，即使當供應卷軸56上的剩余色帶57被幾乎耗盡時。對于任何給定的編碼器轉輪82、 傳動系44、驅動電機45的配置，供應卷軸56的旋轉速度可以在數學上等同于確立了具有實 質性準確度的一個估計的色帶盒使用壽命。
可替代地，如本領域的普通技術人員將理解的，供應卷軸56的旋轉速度可 以直接地等同于一個估計的色帶盒的使用壽命，而不使用“步幅”的信息。在這種情況下， 可以通過對編碼器轉輪82的過度驅動和/或在一個給定的區域中對這些槽縫86和肋材90 的增加而將估計的色帶盒使用壽命的分辨率和精確度提高。此外，使用與上述類似的方法 可以(除了檢測供應卷軸56的旋轉的卷軸傳感器84之外或者單獨地)將卷軸傳感器84 與收緊卷軸58聯合使用。
關于驅動電機45的旋轉，本領域的普通技術人員將會理解除了對“步幅” 進行計數之外可供用于確定驅動電機45的旋轉量的不同技術。例如，驅動電機45的一個 已知的旋轉速度與驅動電機45的被驅動周期相結合可以用于確立在一次打印循環中的驅 動電機45的總旋轉。然后可以將這個總旋轉與供應卷軸56的旋轉相互關聯以便確立如上 說明的色帶盒的使用壽命、使用壽命中的一個變化、或估計的色帶盒的使用壽命。
當色帶盒的使用壽命在其他情形下是未知的、不準確的或未定義的時(例 如當不能從色帶盒記憶裝置68中讀取色帶盒的使用壽命或者在控制器15對色帶盒記憶裝 置68上儲存的色帶盒使用壽命與通過編碼器轉輪82確定的估計的色帶盒使用壽命進行比 較后確定該色帶盒使用壽命不準確時)，控制器15可以使用該估計的色帶盒使用壽命。可 替代地，或額外地，可以對該估計的色帶盒的使用壽命與在色帶盒記憶裝置68上儲存的色 帶盒的使用壽命進行比較以便檢驗總體打印機10的精確度和運行。確切地講，如果沒有檢 測到供應卷軸56的旋轉，可以將控制器15配置為通過用戶接口 14向用戶顯示一個錯誤或 信息性消息。取決于已知的色帶盒的使用壽命，如果該色帶盒的使用壽命接近耗盡，控制器 15可以指示色帶盒50已經被耗盡，或者如果該色帶盒的使用壽命指示了一個剩余的色帶 盒使用壽命，該控制器可以指示色帶盒50被阻塞或以其他方式不能工作。
鑒于以上說明，本發明提供了一種用于精確并且有效地確定供應卷軸56上的色帶57的量的方法和系統。該方法和系統進一步包括對色帶盒記憶裝置68進行更新 以便反映出該色帶盒使用壽命的多個變化并且提供了在色帶盒記憶裝置68未能提供或包 含所要求的精確數據時用以估計色帶盒使用壽命的技術。
雖然已經展示和說明了目前被認為是本發明的優選的實施方案，但是對于 本領域的普通技術人員將顯而易見的是，可以在其中做出不同的改變和變更而不背離由以 下權利要求所定義的本發明的范圍。除其他事項之外，本發明還考慮了這些變更并且它們 是在本發明的范圍之內。
權利要求
1.一種監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的方法，該方法包括以下步驟 提供一個色帶盒，該色帶盒具有一個儲存色帶盒使用壽命的色帶盒記憶裝置，該色帶盒進一步包括一個供應卷軸，該供應卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒上； 一個收緊卷軸，該收緊卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒上；以及 一條色帶，該色帶聯接到該供應卷軸以及該收緊卷軸上，這樣使得該色帶可以在該供 應卷軸與該收緊卷軸之間選擇性地進行傳送；提供一個用于接收該色帶盒的打印機，該打印機進一步包括一個打印頭，該打印頭用于接合該色帶并且打印到一個打印媒質上；一個驅動滾輪，該驅動滾輪用于驅動該打印媒質相對該打印頭向上游和下游移動；以及一個驅動電機，該驅動電機運行性地聯接到該供應卷軸、該收緊卷軸、和該驅動滾輪中 的至少一個上；在該色帶在該供應卷軸與該收緊卷軸之間進行傳送的過程中監測該驅動電機； 基于對該驅動電機的監測確定使用壽命的一個變化；并且根據該使用壽命的變化通過對該色帶盒的使用壽命進行調整來更新該色帶盒的使用壽命O
2.如權利要求1所述的方法，其中該打印機是一個熱轉印打印機。
3.如權利要求1所述的方法，其中該驅動電機是一個步進電機。
4.如權利要求3所述的方法，其中該在該色帶在該供應卷軸與該收緊卷軸之間進行傳 送的過程中監測驅動電機的步驟進一步包括監測該步進電機的多個離散的步幅。
5.如權利要求4所述的方法，其中該基于對該驅動電機的監測確定使用壽命的一個變 化的步驟包括將該步進電機的這些離散的步幅相加。
6.如權利要求1所述的方法，進一步包括對該供應卷軸與該收緊卷軸中至少一個的旋 轉進行監測以便建立一個估計的色帶盒使用壽命的步驟。
7.如權利要求6所述的方法，進一步包括當該使用壽命的變化是未定義和不準確中的 至少一項時將該色帶盒的使用壽命更新為該估計的色帶盒的使用壽命的步驟。
8.如權利要求1所述的方法，其中 該打印機進一步包括一個顯示器；該色帶盒記憶裝置進一步儲存一個色帶盒能力；并且 該方法進一步包括以下步驟確定該色帶盒的使用壽命相對于該色帶盒能力的一個剩余百分比；以及 在該顯示器上用圖形顯示該剩余百分比。
9.一種監測并確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的方法，該方法包括以下步驟； 提供一個色帶盒，該色帶盒包括一個供應卷軸、一個收緊卷軸、以及一個儲存色帶盒使用壽命的色帶盒記憶裝置；提供一個打印機，該打印機用于接收該色帶盒并且包括運行性地聯接到該打印機上的 一個驅動電機用于驅動該供應卷軸、該收緊卷軸、和一個驅動滾輪中的至少一個； 監測該驅動電機的旋轉；基于對該驅動電機的旋轉的監測確定使用壽命的一個變化；并且根據該使用壽命的變化通過對該色帶盒的使用壽命進行調整來更新該色帶盒的使用壽命。
10.如權利要求9所述的方法，其中該驅動電機是一個步進電機。
11.如權利要求10所述的方法，其中該監測該步進電機的旋轉的步驟包括監測該步進 電機的多個離散的步幅。
12.如權利要求11所述的方法，其中該確定使用壽命的一個變化的步驟包括將該步進 電機的這些離散的步幅相加。
13.如權利要求9所述的方法，進一步包括對該供應卷軸和該收緊卷軸中至少一個的 旋轉進行監測以便建立一個估計的色帶盒使用壽命的步驟。
14.如權利要求13所述的方法，進一步包括當該使用壽命的變化是未定義和不準確中 的至少一項時將該色帶盒的使用壽命更新為該估計的色帶盒的使用壽命的步驟。
15.如權利要求9所述的方法，其中 該打印機進一步包括一個顯示器；該色帶盒記憶裝置進一步儲存了一種色帶盒能力；并且 該方法進一步包括以下步驟確定該色帶盒的使用壽命相對于該色帶盒能力的一個剩余百分比；以及 在該顯示器上用圖形顯示該剩余百分比。
16.一種用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的系統，該系統包括一個色帶盒，該色帶盒具有一個儲存了色帶盒使用壽命的色帶盒記憶裝置，該色帶盒 進一步包括一個供應卷軸，該供應卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒上； 一個收緊卷軸，該收緊卷軸可旋轉地聯接到該色帶盒上；以及 一條色帶，該色帶聯接到與該供應卷軸以及該收緊卷軸上，這樣使得該色帶可以選擇 性地在該供應卷軸和該收緊卷軸之間進行傳送；一個用于接收該色帶盒的打印機，該打印機進一步包括 一個打印頭，該打印頭用于接合該色帶并且打印到一個打印媒質上； 一個驅動滾輪，該驅動滾輪用于驅動該打印媒質相對該打印頭向上游和下游移動； 一個驅動電機，該驅動電機運行性地聯接到該供應卷軸、該收緊卷軸以及該驅動滾輪 中的至少一個上；以及一個控制器，該控制器運行性地聯接到該驅動電機和該色帶盒記憶裝置上； 其中該控制器在該色帶在該供應卷軸與該收緊卷軸之間進行傳送的過程中監測該驅 動電機以便基于該驅動電機的旋轉計算使用壽命的一個變化，并且根據該使用壽命的變化 通過對該色帶盒的使用壽命進行調整來更新該色帶盒的使用壽命。
17.如權利要求16所述的系統，其中該驅動電機是一個步進電機。
18.如權利要求16所述的系統，其中該色帶盒記憶裝置位于該供應卷軸以及支撐該供 應卷軸的一個外殼中的至少一個上。
19.如權利要求16所述的系統，其中該供應卷軸進一步包括一個編碼器轉輪；并且該打印機包括一個光學傳感器，該光學傳感器運行性地聯接到該控制器上并且接近該 編碼器轉輪定位以便監測該供應卷軸。
20.如權利要求19所述的系統，其中該編碼器轉輪是與該供應卷軸整體地形成的。
全文摘要
在此披露了一種用于監測和確定打印機中使用的供應卷軸上色帶量的系統和方法。該系統和方法監測一個驅動電機的旋轉以便確定使用壽命的變化，然后將該變化用于對儲存在該色帶盒的色帶盒記憶裝置上的色帶盒的使用壽命進行更新。當儲存的色帶盒的使用壽命是未定義或者不準確時，可以使用該供應卷軸或該收緊卷軸的旋轉來估計該色帶盒的使用壽命。
文檔編號B41J17/36GK102056745SQ200980122240
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月11日 優先權日2008年6月13日
發明者B·A·班德霍爾茲, P·G·羅斯 申請人:勃來迪環球股份有限公司