用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的系统和方法

专利名称：用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的系统和方法
用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的系统和方法相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年6月13日提交的美国临时申请号61/061，382的优 先权，特此通过引用将其结合，视同将其全文在此列出。关于联邦政府资助研究的声明
不适用。
背景技术：
本发明涉及一种用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的系 统和方法，并且更具体地涉及一种储存色带盒使用寿命的方法和系统，该色带盒的使用寿 命主要基于对一个相关联的驱动电机的旋转的响应而进行更新。
多数打印机包含了在打印过程中被耗尽的一种盒。其结果是，已经披露了 许多技术来对一个盒的剩余使用寿命进行监测或者估算。然而，某些类型的打印机运行的 方式使得对这种盒进行监测更具挑战性。例如，用于热转印打印机中的色带盒包括了一个 供应卷轴和一个收紧卷轴。一条色带被可旋转地缠绕在该供应卷轴和该收紧卷轴之间，这 样使得该供应卷轴和该收紧卷轴的旋转导致色带在这些卷轴之间传送，其中该色带传送的 方向取决于这些卷轴旋转的方向。
热转印打印机提出了关于监测一个色带盒的剩余使用寿命的多种独特的 挑战。例如，在打印过程中，色带从供应卷轴向下游传送到收紧卷轴，其中通过打印头将墨 水从色带上移除，因此降低了剩余使用寿命。然而，因为色带与通过打印机送入的打印媒质 基本上一致地移动，该色带可能在打印过程之前或之后被传送向下游，例如当打印机正在 将打印头与打印媒质上的一条所希望的打印线对齐时。其结果是，墨水并未从色带上移除， 但色带盒的剩余使用寿命仍然减少了。此外，当一个打印媒质通过一个驱动滚轮被反向送 入时，色带可能从收紧卷轴向上游传送到供应卷轴。因此，由于色带的向上游移动，色带盒 的使用寿命已经被增加了。
考虑到在打印媒质和用于色带上的媒质(例如，墨水)之间的独特且复杂 的相互作用，并非罕见的是在一个色带盒的使用寿命结束之前就将该色带盒从一个打印机 中移除，这在精确地监测一个色带盒的剩余使用寿命的尝试中提出了又一个挑战。进而，安 装一个被部分用过的色带盒造成了一个未定义的色带盒的剩余使用寿命。其他不希望的事 件(如打印机断电或者数据损坏)也能够造成色带盒的剩余使用寿命是未定义的。
鉴于以上的挑战和考虑，对用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色 带量的一种系统和方法存在着一种需要。发明概述
本发明总体上提供了一种用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色 带量的系统和方法。该系统和方法监测一个驱动电机的旋转以便确定使用寿命的变化，然 后将该变化用于对储存在该色带盒的色带盒记忆装置上的色带盒的使用寿命进行更新。
在一个方面，本发明提供了一种监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的方法，该方法包括提供一个色带盒的步骤，该色带盒具有一个储存色带盒使用寿命 的色带盒记忆装置。该色带盒进一步包括一个供应卷轴，该供应卷轴可旋转地联接到该色 带盒上；一个收紧卷轴，该收紧卷轴可旋转地联接到该色带盒上；以及一条色带，该色带联 接到该供应卷轴和该收紧卷轴上，这样使得该色带可以选择性地在该供应卷轴与该收紧卷 轴之间进行传送。该方法包括提供一个用于接收该色带盒的打印机的步骤。该打印机进一 步包括一个打印头，该打印头用于接合该色带并且打印到一个打印媒质上；一个驱动滚 轮，该驱动滚轮用于驱动该打印媒质相对于该打印头向上游和下游移动；以及一个驱动电 机，该驱动电机运行性地联接到该供应卷轴、该收紧卷轴和该驱动滚轮中的至少一个上。该 方法包含以下步骤即在该色带在该供应卷轴与该收紧卷轴之间进行传送的过程中监测 该驱动电机，基于对该驱动电机的监测确定使用寿命的一个变化，并且根据该使用寿命的 变化通过对该色带盒的使用寿命进行调整来更新该色带盒的使用寿命。
在另一个方面，本发明提供了一种监测和确定打印机中使用的供应卷轴 上色带量的方法，该方法包括以下步骤提供一个色带盒，该色带盒具有一个供应卷轴、一 个收紧卷轴以及一个储存色带盒使用寿命的色带盒记忆装置；并且提供一个用于接收该色 带盒的打印机，该打印机具有一个运行性地联接到该打印机的驱动电机用以驱动该供应卷 轴、该收紧卷轴、以及一个驱动滚轮中的至少一个。该方法进一步包含以下步骤监测该驱 动电机的旋转，基于对该驱动电机的旋转的监测确定使用寿命的一个变化，并且根据该使 用寿命的变化通过对该色带盒的使用寿命进行调整来更新该色带盒的使用寿命。
在另一个方面，本发明提供了一种用于监测和确定打印机中使用的供应卷 轴上色带量的系统。该系统包括一个色带盒，该色带盒具有一个储存色带盒使用寿命的色 带盒记忆装置。该色带盒进一步包括一个供应卷轴，该供应卷轴可旋转地联接到该色带盒 上；一个收紧卷轴，该收紧卷轴可旋转地联接到该色带盒上；以及一条色带，该色带联接到 该供应卷轴以及该收紧卷轴上，这样使得该色带可以选择性地在该供应卷轴与该收紧卷轴 之间进行传送。该系统进一步包括一个用于接收该色带盒的打印机。该打印机包括一个 打印头，该打印头用于接合该色带并且打印到一个打印媒质上；一个驱动滚轮，该驱动滚轮 用于驱动该打印媒质相对于该打印头向上游和下游移动；一个驱动电机，该驱动电机运行 性地联接到该供应卷轴、该收紧卷轴、和该驱动滚轮中的至少一个上；以及一个控制器，该 控制器运行性地联接到该驱动电机和该色带盒记忆装置上。该控制器在该色带在该供应卷 轴和该收紧卷轴之间进行传送的过程中对该驱动电机进行监测以便基于该驱动电机的旋 转来计算使用寿命的一个变化，并且然后根据该使用寿命的变化通过对该色带盒的使用寿 命进行调整来更新该色带盒的使用寿命。W012]本发明的这些以及其他的多个方面从后续的说明中将是清楚的。在详细说 明中，将参考多个附图来说明本发明的一个优选的示例性实施方案。该实施方案并不代表 本发明的全部范围；相反，本发明可以应用在其他的实施方案中。因此，在此应当参见权利 要求来解释本发明的宽度。附图简要说明


图1是包含本发明的一个打印机的等距视图2是示出的从图1的打印机中移除的一个打印组件的等距视图3是图2的打印组件的一个等距视图，该打印组件被示出为使其上框架处于开放的位置；
图4是沿图2的线4_4的一个部分截面视图5是展示了图1的打印机的传动系的一个部分等距详细视图6是图2的打印组件的一个等距视图7是展示了根据本发明的一个供应卷轴的一部分的部分等距详细视图8是沿图7的线8-8的一个截面视图9是展示了从该打印组件中分解出的供应卷轴和光学传感器的一个部 分分解视图10是一个色带盒和电路板的部分等距视图11是展示了色带盒记忆装置的图10的色带盒的一个分解视图；以及
图12是展示了该打印机的多个选定组件的一个简化示意图。优选的示例性实施方案的详细说明W025]本发明的优选的示例性实施方案将联系一个热转印打印机来进行说明。然 而，本发明同样适用于其他类型和样式的打印机，这些打印机可以从包含一个用于监测和 确定色带盒的剩余使用寿命的系统和方法中获益。
首先参见图1，它展示了能够在一个打印媒质11 (例如，粘性标签、普通纸、 塑料透明物等等)上进行打印的一个打印机10。打印机10具有一个本体12，该本体包括 一个用户接口 14，该用户接口用于在用户和打印机10之间的通信；一个手柄16，该手柄16 用于容易地运输打印机10 ；—个可移动的机盖18，该可移动的机盖用于进入包含在本体12 中的一个打印组件34;—个打印槽缝20，通过该打印槽缝在其上打印的打印媒质11从打印 机10中退出；以及一个切割组件22，该切割组件用于帮助对打印媒质11的切割或分离。
用户接口 14可以包括但是不限于一个显示器26，该显示器用于显示信 息；一个按键观和一个键盘30，该按键和键盘用于输入数据；以及多个功能按钮32，这些 功能按钮可以被配置为执行不同的典型的打印功能(例如，取消打印作业、使打印媒质前 进等等)或者它们可以是可编程的用于执行多种宏指令，这些宏指令包含针对一种特定类 型的打印媒质11的预设的打印参数。用户接口 14可以通过其他多种形式的数据输入或打 印机控制进行增补或替换，例如无线地或通过数据线缆运行性地联接到计算机、路由器等 等上的一个分离的数据输入和控制模块。此外，除了以下更详细讨论的其他功能，用户接口 14运行性地联接到一个控制器15(在图12中示出)上用于控制打印机10的运行。
现在参见图2，它展示了已经从打印机10的内部移除后的打印组件34。打 印组件34包括一个上打印框架36和一个下打印框架38。在一端上，上打印框架36和下 打印框架38在一个铰接件40处枢转性地相连接。在相对的一端，一个R锁42可释放地将 上打印框架36和下打印框架38在闭合的位置中紧固在一起。此外，一个传动系44被安装 在下打印框架38的侧面用于将一个驱动电机45的旋转传输给一个驱动滚轮47 (在图4中 最清楚地展示出)以及一个色带盒50。在这个参照热转印打印机10的优选的示例性实施 方案中，驱动滚轮47优选地是一个压纸滚轮。在相关的于2008年6月13日提交的美国申 请号61/061，432中说明了打印组件34和传动系44的结构和运行，其内容通过引用结合在 此，视同将其全文在此列出。然而，总体上，驱动电机45驱动了驱动方向组件44a。驱动方 向组件4 通过一系列的摩擦和空转齿轮进而驱动了驱动滚轮47和色带盒50向上游方向(如所示)或下游方向转动，这取决于驱动方向组件44a的取向。
额外地参见图3和4，图3中示出了打印组件34，闩锁42已经被释放以允 许上打印框架36从下打印框架38枢转离开而进入开放的位置，因此暴露了打印组件34的 内部。一个滚动组件46位于下打印框架38内并且携带了围绕在一个媒质卷轴43上的打 印媒质11的一个薄片。如本领域的普通技术人员所理解的，滚动组件46可以包括多种打 印媒质11，例如粘性标签或普通纸。
附连到上打印框架36的是色带盒50和一个打印头52。打印头52可移动 地联接到一个支架M上，这样使得当上打印框架36处于闭合的位置时(在图4中最清楚 地示出)一组弹簧49将打印头52偏压向驱动滚轮47。通过一对夹子51将色带盒50紧固 到上打印框架36上，这对夹子从色带盒50延伸并且卡扣配合进入在上打印框架36中形成 的一对凹口 53之中。
色带盒50包括一个供应卷轴56和一个收紧卷轴58，它们可旋转地联接到 一个色带57上。色带57(为了清晰起见仅在图4中示出)可以在打印过程中从供应卷轴 56上展开，向下游送向打印头52，并且然后缠绕到收紧卷轴58上。在某些情况下，色带57 可以从收紧卷轴58上展开，向上游回送向供应卷轴56，并且重新缠绕到供应卷轴56上。
具体地参见图4，当打印媒质11和色带57各自在打印头52和驱动滚轮47 之间穿过时，打印头52和驱动滚轮47之间的接合在打印媒质11和色带57上建立了一个 钳口压力。这种钳口压力确保在打印媒质11/色带57和驱动滚轮47之间有足够量的摩擦 以便允许驱动滚轮47按要求将打印媒质11和色带57向打印头52的下游和上游平移。
在打印过程中，打印媒质11沿着一个路径60 (在图4中最清楚地示出) 移动，该路径延伸接近打印头52和驱动滚轮47。当打印媒质11和色带57在打印头52和 驱动滚轮47之间穿过时，将打印头52选择性地加热以便将热度施加在色带57上从而致使 打印材料(例如，墨水)从色带57中传送到打印媒质11上。打印头52包括一个热转印打 印头的多个不同的部件，例如允许选择性地加热打印头52的多个加热元件、相关联的控制 电路、用于从打印头52散发热量的一个散热器等等，它们对本领域的普通技术人员是已知 的。
打印媒质11的平移以及对供应卷轴56和收紧卷轴58的驱动都是由控制 器15控制的。控制器15还与一个上游传感器96和一个下游传感器62进行通信以便沿路 径60检测打印媒质11的存在。如在图3和4中最佳地展示的，上游传感器96位于驱动滚 轮47的上游以便在对打印头52进行接合之前检测打印媒质11。下游传感器62位于驱动 滚轮47的下游以便检测打印媒质11并且防止打印媒质11的过度回送，这种过度回送会造 成丧失钳口压力。上游传感器96和下游传感器62可以被配置为检测打印媒质11的存在 和/或其上指示物(未示出)的任何变化，从而允许控制器15确立在打印媒质11和打印 头52之间的相对位置。关于上游传感器96、下游传感器62、以及相关联的打印机控制的额 外细节可以在相关的于2008年6月13提交的美国申请号61/061，412中找到，其内容通过 引用结合在此，视同将其全文在此列出。
为了使打印机10适当地运行，色带盒50和打印媒质11必须是彼此兼容 的，并且色带盒50和打印媒质11的对应参数必须被控制器15编程或已知。若没有适当的 兼容性和配置，打印机10也许不能正确运行或可能产生劣质打印。
优选地，打印机10根据所装入的色带盒50和打印媒质11的类型自动地确 定色带盒50和打印媒质11之间的兼容性，并且自动地配置打印机10的某些设置。为了协 助这种自动的兼容性和配置，打印媒质11和色带盒50向控制器15提供必需的信息。
打印媒质11包括一个储存打印媒质数据的打印媒质记忆装置64，该打印 媒质数据对应于具体的打印媒质11。例如，该打印媒质数据可以包括色带盒的兼容性(例 如，何种色带盒与具体的打印媒质11 一起最佳地运行)、打印媒质的类型、打印媒质的尺 寸、打印媒质的布局、打印媒质的最优打印速度、打印媒质的最优能量需求等等。
打印媒质记忆装置64可以位于滚动组件46上的任何位置，例如在一个卷 轴(未示出)中。打印媒质记忆装置64优选地通过多个媒质存储触点66与打印机10进 行通信，这些媒质存储触点运行性地联接到控制器15上。为了确保在打印媒质记忆装置64 和媒质存储触点66之间的协调的通信，滚动组件46可以包括一个轴承，该轴承允许在一个 外套管和一个内套管(未示出)之间的相对旋转，这样使得媒质存储触点66维持在图4中 所示的取向。可替代地，打印媒质记忆装置64可以与控制器15无线地(例如，通过射频) 或通过任何其他适当的技术进行通信。
类似地，色带盒50(在图10和11中最清楚地示出)具有一个色带盒记忆 装置68，该色带盒记忆装置68储存了对应于色带盒50的色带盒数据。例如，该色带盒数 据可以包括色带盒的类型、色带盒的容量、色带盒的颜色、打印媒质的兼容性等等。色带盒 记忆装置68可以位于色带盒50上的任何位置或者直接地位于供应卷轴56或收紧卷轴58 上。优选地，色带盒记忆装置68的位置使得如果色带盒记忆装置68被从打印机10中移除， 其上储存的色带盒数据也被移除。其结果是，将色带盒50重新插入打印机10 (即同一个打 印机10或一个不同的打印机)允许控制器15向色带盒记忆装置68查询反映了色带盒50 的累积使用历史的色带盒数据(以下更详细地进行讨论)。
在这个优选的示例性实施方案中，色带盒记忆装置68被可释放地紧固到 色带盒50上。色带盒50包括一个外壳70，该外壳定义了一个夹持件72 ；以及一个夹子74， 该夹子用于将色带盒记忆装置68保持到外壳70上。色带盒记忆装置68通过一对弹簧加 载的色带盒存储触点76运行性地连接到控制器15上，这些色带盒存储触点联接到一个电 路板78上。电路板78最终通过连接器80与控制器15进行通信。考虑到色带盒记忆装置 68从色带盒50的可移除联接，色带盒记忆装置68可以被移除、被重新编程、并且被重新用 在一个新的色带盒50上。虽然所说明的色带盒50包括一个外壳70，但是本领域的普通技 术人员将会理解，色带盒50可以包括一个供应卷轴56和一个收紧卷轴58而没有一个总体 上便利的外壳70。
打印媒质记忆装置64与打印媒质11的1结合以及色带盒记忆装置68与 色带盒50的结合允许控制器15自动地确定在打印媒质11和色带盒50之间的兼容性，并 且自动地对打印机10进行相应的配置。在将打印媒质11和色带盒50插入打印机10时， 控制器15读取打印媒质记忆装置64以及色带盒记忆装置68。然后控制器15将打印媒质 数据和色带盒数据进行比较以便确定打印媒质11和色带盒50之间是否存在兼容性。由控 制器15进行的比较可以是对模型号进行简单的匹配，或者更复杂的，例如对一组打印媒质 参数与一组色带盒参数进行比较并且施加预设的逻辑来确定是否存在兼容性。
如果控制器15确定在打印媒质11和色带盒50之间存在兼容性，那么然后控制器15可以使用该打印媒质数据和该色带盒数据以便在一个控制器存储装置(未示 出)中准备一个打印参数数据集，该打印参数数据集可以被控制器15所使用和/或传递给 打印软件以便帮助将有待被打印机10打印的数据格式化。本领域的普通技术人员将会清 楚可以被包含在该打印媒质数据和该色带盒数据中，并且可以被用于对该打印参数数据集 进行格式化的不同数据。
在控制器15确定打印媒质11和色带盒50是不兼容的，或者无法确定的情 况下，那么控制器15可以向用户进行询问或者要求这些打印参数通过用户接口 14被手动 地输入。在任何情况下，控制器15都可以被配置为验证该打印媒质数据和该色带盒数据的 完整性。如果检测到了损坏的数据，那么控制器15可以通过用户接口 14提供反馈。
色带盒记忆装置68可以进一步储存一个色带盒的使用寿命(例如，在该示 例性实施方案中的供应卷轴56的剩余打印容量)。该色带盒的使用寿命优选地是一个代表 色带57缠绕在供应卷轴56上的线性长度的数值(例如，英尺、厘米等等)，并且在任何色 带57尚未在打印过程中被使用之前是处于最大值。此外，色带盒记忆装置68在储存色带 盒能力(例如在满的色带盒50上的色带量)之外，可以储存该色带盒的使用寿命。提供一 个被更新的(即，当前的)色带盒使用寿命和该色带盒能力，控制器15就可以确定相对于 色带盒能力的剩余色带57的百分比(如在色带盒使用寿命中所量化的)，从而允许将一个 以图形表示的色带57的剩余百分比展示在显示器沈上。即便在移除并且重新插入色带盒 50之后，剩余色带57的百分比也可以被确定并显示，因为当前色带盒的使用寿命和原始色 带盒的容量都储存在色带盒记忆装置68上。鉴于本披露，本领域的普通技术人员将会清楚 可用于代表根据本发明的色带盒使用寿命和色带盒能力的不同的单位或度量。
回到图4和5，色带盒50的剩余使用寿命可以通过对驱动电机45的监测 进行更新，因为色带57在供应卷轴56和收紧卷轴58之间进行传送。而且，驱动电机45的 方向也影响对色带盒使用寿命的调整。总体上，致使供应卷轴56向下游旋转的驱动电机45 的旋转造成色带盒使用寿命的减少，作为替代，致使供应卷轴56向上游旋转(例如在将打 印媒质11回送的过程中)的驱动电机45的旋转造成色带盒使用寿命的增加。
色带57在供应卷轴56和收紧卷轴58之间的线性移动或平移可以通过对 驱动电机45的监测而确定。确切地讲，使用一个步进电机作为驱动电机45允许驱动电机 45以离散的、受控制的数量的“步幅”来旋转。每一“步幅”都等效于驱动电机45的一个完 全旋转的一个均勻的小部分(例如，一个“步幅”可以等同于驱动电机45的一个完整一圈 转动的1/50)。此外，每个传动系44的配置将在驱动电机45和驱动滚轮47之间确立一个 齿轮比(例如，驱动电机45的五十个转动可以等同于驱动滚轮47的一个转动)，因此利用 驱动滚轮47的直径的知识，就可以由控制器15计算出在一个给定的时间段中越过驱动电 机45的多个“步幅”的驱动滚轮47的直线行程，并且因此计算出色带57的直线行程。其 结果是，驱动电机45的多个“步幅”的累积和求和可以被控制器15转换成一个直线距离， 由于色带57在供应卷轴56和收紧卷轴58之间进行传送，该直线距离等同于色带盒50的 使用寿命的一个变化。
本领域的普通技术人员将会清楚可用于对驱动电机45的旋转进行计算和 转换的多种变更。例如，色带盒的使用寿命能够以驱动电机45的多个“步幅”的旋转数的 形式被储存在色带盒记忆装置68上。因此，色带盒使用寿命由控制器15根据这些“步幅”进行调整，其中计入驱动方向(即，从供应卷轴56到收紧卷轴58或是相反)，该驱动方向由 控制器15进行检测。
以上方法在如下的假设下工作，即打印媒质11和色带57在驱动滚轮47 和打印头52之间的界面上(在图4中最清楚地示出)进行配对并且接合，打印媒质11由 驱动滚轮47 (优选地是一个压纸滚轮)所驱动，并且在色带57和打印媒质11之间以及在 打印媒质11和驱动滚轮47之间的接合实质上都是无滑动的(即，除了驱动滚轮47的旋转 外，在色带57、打印媒质11、以及接近打印头52的驱动滚轮47之间没有相对运动)。在色 带57、打印媒质11、和/或驱动滚轮47之间的滑动会在色带盒使用寿命的计算中引入误 差。
在运行中，并且额外地参见图12，在色带盒50的供应卷轴56上的剩余的 色带57的量进行如下的监测和确定。使用一个起始的或最大的色带盒使用寿命对色带盒 记忆装置68进行预编程，或者如果是一个预先使用过的色带盒50，使用最近的色带盒使用 寿命。一旦色带盒50被插入打印机10中，控制器15从色带存储装置68中检索该色带盒 的使用寿命。在打印过程中，驱动电机45被控制器15监测，确切地是方向以及每个方向上 的“步幅”数。这些方向和“步幅”数被控制器15累积求和以便计算使用寿命的一个变化。 如以上所指出的，控制器15执行任何必需的转换以便确保这些累积的“步幅”是与该色带 盒使用寿命具有相同的单位。然后控制器15通过从该色带盒使用寿命中进行适当的加或 减来计算被更新的色带盒使用寿命
该色带盒使用寿命如被所编程地进行更新并且储存在色带盒记忆装置68 中。即，在一个预定的时间段之后、在驱动电机45的一个预定的“步幅”数之后、或按照任 何其他的控制逻辑，控制器15可以在一个基本连续的基础上对储存在色带盒记忆装置68 中的色带盒使用寿命进行更新。
在一些情况下，色带盒的使用寿命可能是未定义的、不可读取的、不准确的 等等。这可以是以下各项的结果一个有缺陷的色带盒记忆装置68、盒存储触点76的一个 故障、色带57的手动缠绕或是展开、或者不同的其他不希望的事项。在这些情况下，所希望 的是具有一个精确的方法来估计色带盒的使用寿命。本发明披露了一种供应卷轴56，该供 应卷轴包含了一个编码器转轮82，当通过一个卷轴传感器84进行监测时，该编码器转轮确 立了一个被估计的色带盒的使用寿命。
具体地参见图6-9以及12，编码器转轮82和卷轴传感器84的整合被更详 细地说明。在这个示例性实施方案中，编码器转轮82被展示为是与供应卷轴56 (在希望时， 以及收紧卷轴58，为了方便制造并且增加检测收紧滚轮58的旋转的另一个卷轴传感器84) 整体地形成，然而，编码器转轮82可以是被配置为当供应卷轴56旋转时进行旋转的一个分 离的部件，尽管不必以同一个速率来旋转。
转至图7，编码器转轮82是具有若干等距槽缝86的一个圆形平盘，这些槽 缝86围绕编码器转轮82的一个轴线88 (仅在图8中示出)径向地散布。这些槽缝86由 肋材90所定义，这些肋材优选地与这些槽缝86具有基本上相同的宽度。当色带盒50以及 因此被捕获在外壳70中的供应卷轴56被定向在闭合的位置时(基本上如图6中所示)，编 码器转轮82位于一个总体上呈U形的支撑架92附近。供应卷轴56的一个收缩部分94在 供应卷轴56的旋转过程中在一个总体上呈U形的托架98中前进。
卷轴传感器84被紧固于在支撑架92的基座上形成的一个凹口 100中。卷 轴传感器84被配置使得当供应卷轴56以及相联接的编码器转轮82旋转时，控制器15监 测卷轴传感器84以便检测出在视线S中在卷轴传感器84的臂8 和84b之间(在图8和 9中最清楚地示出)的一个变化，卷轴传感器84的臂8 和84b对应于编码器转轮82的槽 缝86和肋材90。因此，控制器15对卷轴传感器84进行监测以便确定何时在槽缝86和肋 材90之间发生一个转变。
由控制器15从卷轴传感器84获取的信息可以结合驱动电机45的“步幅” 数一起被用于确立一个估计的色带盒的使用寿命。随着供应卷轴56上的色带57的量的减 少，分配色带57的一个相等的直线区段将导致供应卷轴56更快地旋转。其结果是，导致一 个转变(即，用于使卷轴传感器84感应出在槽缝86和肋材90之间的一个变化)所要求的 驱动电机45的“步幅”数随着色带盒使用寿命的降低而减少。因此，通过对发生在一次转 变(由该卷轴传感器84检测)之间的驱动电机45的“步幅”数进行比较，控制器15可以 将该“步幅”数与在供应卷轴56上的剩余色带57的一个近似值进行关联。优选地，这些槽 缝86和肋材90是足够宽的以便允许控制器15对充足数量的驱动电机45的“步幅”进行 计数，即使当供应卷轴56上的剩余色带57被几乎耗尽时。对于任何给定的编码器转轮82、 传动系44、驱动电机45的配置，供应卷轴56的旋转速度可以在数学上等同于确立了具有实 质性准确度的一个估计的色带盒使用寿命。
可替代地，如本领域的普通技术人员将理解的，供应卷轴56的旋转速度可 以直接地等同于一个估计的色带盒的使用寿命，而不使用“步幅”的信息。在这种情况下， 可以通过对编码器转轮82的过度驱动和/或在一个给定的区域中对这些槽缝86和肋材90 的增加而将估计的色带盒使用寿命的分辨率和精确度提高。此外，使用与上述类似的方法 可以(除了检测供应卷轴56的旋转的卷轴传感器84之外或者单独地)将卷轴传感器84 与收紧卷轴58联合使用。
关于驱动电机45的旋转，本领域的普通技术人员将会理解除了对“步幅” 进行计数之外可供用于确定驱动电机45的旋转量的不同技术。例如，驱动电机45的一个 已知的旋转速度与驱动电机45的被驱动周期相结合可以用于确立在一次打印循环中的驱 动电机45的总旋转。然后可以将这个总旋转与供应卷轴56的旋转相互关联以便确立如上 说明的色带盒的使用寿命、使用寿命中的一个变化、或估计的色带盒的使用寿命。
当色带盒的使用寿命在其他情形下是未知的、不准确的或未定义的时(例 如当不能从色带盒记忆装置68中读取色带盒的使用寿命或者在控制器15对色带盒记忆装 置68上储存的色带盒使用寿命与通过编码器转轮82确定的估计的色带盒使用寿命进行比 较后确定该色带盒使用寿命不准确时)，控制器15可以使用该估计的色带盒使用寿命。可 替代地，或额外地，可以对该估计的色带盒的使用寿命与在色带盒记忆装置68上储存的色 带盒的使用寿命进行比较以便检验总体打印机10的精确度和运行。确切地讲，如果没有检 测到供应卷轴56的旋转，可以将控制器15配置为通过用户接口 14向用户显示一个错误或 信息性消息。取决于已知的色带盒的使用寿命，如果该色带盒的使用寿命接近耗尽，控制器 15可以指示色带盒50已经被耗尽，或者如果该色带盒的使用寿命指示了一个剩余的色带 盒使用寿命，该控制器可以指示色带盒50被阻塞或以其他方式不能工作。
鉴于以上说明，本发明提供了一种用于精确并且有效地确定供应卷轴56上的色带57的量的方法和系统。该方法和系统进一步包括对色带盒记忆装置68进行更新 以便反映出该色带盒使用寿命的多个变化并且提供了在色带盒记忆装置68未能提供或包 含所要求的精确数据时用以估计色带盒使用寿命的技术。
虽然已经展示和说明了目前被认为是本发明的优选的实施方案，但是对于 本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在其中做出不同的改变和变更而不背离由以 下权利要求所定义的本发明的范围。除其他事项之外，本发明还考虑了这些变更并且它们 是在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的方法，该方法包括以下步骤 提供一个色带盒，该色带盒具有一个储存色带盒使用寿命的色带盒记忆装置，该色带盒进一步包括一个供应卷轴，该供应卷轴可旋转地联接到该色带盒上； 一个收紧卷轴，该收紧卷轴可旋转地联接到该色带盒上；以及 一条色带，该色带联接到该供应卷轴以及该收紧卷轴上，这样使得该色带可以在该供 应卷轴与该收紧卷轴之间选择性地进行传送；提供一个用于接收该色带盒的打印机，该打印机进一步包括一个打印头，该打印头用于接合该色带并且打印到一个打印媒质上；一个驱动滚轮，该驱动滚轮用于驱动该打印媒质相对该打印头向上游和下游移动；以及一个驱动电机，该驱动电机运行性地联接到该供应卷轴、该收紧卷轴、和该驱动滚轮中 的至少一个上；在该色带在该供应卷轴与该收紧卷轴之间进行传送的过程中监测该驱动电机； 基于对该驱动电机的监测确定使用寿命的一个变化；并且根据该使用寿命的变化通过对该色带盒的使用寿命进行调整来更新该色带盒的使用寿命O
2.如权利要求1所述的方法，其中该打印机是一个热转印打印机。
3.如权利要求1所述的方法，其中该驱动电机是一个步进电机。
4.如权利要求3所述的方法，其中该在该色带在该供应卷轴与该收紧卷轴之间进行传 送的过程中监测驱动电机的步骤进一步包括监测该步进电机的多个离散的步幅。
5.如权利要求4所述的方法，其中该基于对该驱动电机的监测确定使用寿命的一个变 化的步骤包括将该步进电机的这些离散的步幅相加。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括对该供应卷轴与该收紧卷轴中至少一个的旋 转进行监测以便建立一个估计的色带盒使用寿命的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括当该使用寿命的变化是未定义和不准确中的 至少一项时将该色带盒的使用寿命更新为该估计的色带盒的使用寿命的步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其中 该打印机进一步包括一个显示器；该色带盒记忆装置进一步储存一个色带盒能力；并且 该方法进一步包括以下步骤确定该色带盒的使用寿命相对于该色带盒能力的一个剩余百分比；以及 在该显示器上用图形显示该剩余百分比。
9.一种监测并确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的方法，该方法包括以下步骤； 提供一个色带盒，该色带盒包括一个供应卷轴、一个收紧卷轴、以及一个储存色带盒使用寿命的色带盒记忆装置；提供一个打印机，该打印机用于接收该色带盒并且包括运行性地联接到该打印机上的 一个驱动电机用于驱动该供应卷轴、该收紧卷轴、和一个驱动滚轮中的至少一个； 监测该驱动电机的旋转；基于对该驱动电机的旋转的监测确定使用寿命的一个变化；并且根据该使用寿命的变化通过对该色带盒的使用寿命进行调整来更新该色带盒的使用寿命。
10.如权利要求9所述的方法，其中该驱动电机是一个步进电机。
11.如权利要求10所述的方法，其中该监测该步进电机的旋转的步骤包括监测该步进 电机的多个离散的步幅。
12.如权利要求11所述的方法，其中该确定使用寿命的一个变化的步骤包括将该步进 电机的这些离散的步幅相加。
13.如权利要求9所述的方法，进一步包括对该供应卷轴和该收紧卷轴中至少一个的 旋转进行监测以便建立一个估计的色带盒使用寿命的步骤。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括当该使用寿命的变化是未定义和不准确中 的至少一项时将该色带盒的使用寿命更新为该估计的色带盒的使用寿命的步骤。
15.如权利要求9所述的方法，其中 该打印机进一步包括一个显示器；该色带盒记忆装置进一步储存了一种色带盒能力；并且 该方法进一步包括以下步骤确定该色带盒的使用寿命相对于该色带盒能力的一个剩余百分比；以及 在该显示器上用图形显示该剩余百分比。
16.一种用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的系统，该系统包括一个色带盒，该色带盒具有一个储存了色带盒使用寿命的色带盒记忆装置，该色带盒 进一步包括一个供应卷轴，该供应卷轴可旋转地联接到该色带盒上； 一个收紧卷轴，该收紧卷轴可旋转地联接到该色带盒上；以及 一条色带，该色带联接到与该供应卷轴以及该收紧卷轴上，这样使得该色带可以选择 性地在该供应卷轴和该收紧卷轴之间进行传送；一个用于接收该色带盒的打印机，该打印机进一步包括 一个打印头，该打印头用于接合该色带并且打印到一个打印媒质上； 一个驱动滚轮，该驱动滚轮用于驱动该打印媒质相对该打印头向上游和下游移动； 一个驱动电机，该驱动电机运行性地联接到该供应卷轴、该收紧卷轴以及该驱动滚轮 中的至少一个上；以及一个控制器，该控制器运行性地联接到该驱动电机和该色带盒记忆装置上； 其中该控制器在该色带在该供应卷轴与该收紧卷轴之间进行传送的过程中监测该驱 动电机以便基于该驱动电机的旋转计算使用寿命的一个变化，并且根据该使用寿命的变化 通过对该色带盒的使用寿命进行调整来更新该色带盒的使用寿命。
17.如权利要求16所述的系统，其中该驱动电机是一个步进电机。
18.如权利要求16所述的系统，其中该色带盒记忆装置位于该供应卷轴以及支撑该供 应卷轴的一个外壳中的至少一个上。
19.如权利要求16所述的系统，其中该供应卷轴进一步包括一个编码器转轮；并且该打印机包括一个光学传感器，该光学传感器运行性地联接到该控制器上并且接近该 编码器转轮定位以便监测该供应卷轴。
20.如权利要求19所述的系统，其中该编码器转轮是与该供应卷轴整体地形成的。
全文摘要
在此披露了一种用于监测和确定打印机中使用的供应卷轴上色带量的系统和方法。该系统和方法监测一个驱动电机的旋转以便确定使用寿命的变化，然后将该变化用于对储存在该色带盒的色带盒记忆装置上的色带盒的使用寿命进行更新。当储存的色带盒的使用寿命是未定义或者不准确时，可以使用该供应卷轴或该收紧卷轴的旋转来估计该色带盒的使用寿命。
文档编号B41J17/36GK102056745SQ200980122240
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月11日 优先权日2008年6月13日
发明者B·A·班德霍尔兹, P·G·罗斯 申请人:勃来迪环球股份有限公司