耗材的确认的制作方法

专利名称：耗材的确认的制作方法
技术领域：
本发明涉及热敏打印机中的耗材的确认。
背景技术：
热敏打印机广泛公知，且通常包括一打印装置，该打印装置包括用于在图像接收带上打印图像的热激活打印头。典型地，所述图像接收带具有用于接收图像的一上层和借助一层粘合剂粘贴到所述上层的一层可揭离的衬里层或垫层，这样，在已经打印图像之后，所述衬里层或垫层可被揭离，且图像接收带可以以标签的形式被粘贴。这种热敏打印机包括切刀，用于在已打印图像之后切下一定长度的图像接收带。这种热敏打印机使用图像接收带或者其它图像接收基底例如热收缩管材、磁性、烫印(iron-on)标签、塑料带等形式的耗材进行工作。
另外，所述打印机可以采用墨带盒，所述墨带盒将墨带以与图像接收带重叠的方式提供于打印头处。
本文中使用的术语“耗材”表示任何提供图像接收带或图像转印基底的任何适当形式。所述耗材的许多形式是本领域公知的，包括带盒，所述带盒包括一壳体，一定量的图像接收带被放置于所述壳体中。这种带盒通常仅可使用一次，一旦图像接收带被耗尽，所述带盒(包括所述壳体)就被扔掉。
另一种类型的耗材为一保持器，其包括一卷轴，图像接收带缠绕于该卷轴之上。所述卷轴可以被驱动或者可以不被驱动，且通常包括一塑料元件。
另一种类型的耗材是没有永久保持器的一卷带，例如所述带被缠绕在一个纸芯上。这被称为“供给品”(supplies)。
如上所述，在热敏打印机中，通常这样形成图像，即使热敏打印头朝着墨带盒激活，从而在打印区域上将墨带上的墨转印到图像接收带上。所谓的直热式带也可使用，其中图像被直接形成在所述直热式带上，所述直热式带不插入墨带盒中。术语“耗材”还包括墨带或其它热转印材料。
然而，在所有的这些情况下都存在一个共同的问题，即，使用在带打印机中的耗材本身的确认。耗材易于被假冒，即，未被许可的制造者能够仿造现有的用在打印装置中的耗材。这些耗材的质量比合法制造的耗材的质量差，且在打印机中使用时会产生技术问题。例如，带变皱或打滑、或者不正确地承载图像。而且它们还会将灰尘或污垢带入打印机中。
本发明的目的是确保仅仅是合法制造的耗材才可以在打印装置中使用。参考US 5,821,975(Francotyp-Postalia AG & Co.)，其涉及一种使用墨带盒的盖邮戳机。所述墨带盒携带有由打印机监测的授权码。仅仅有效的授权码才能被接受，用于打印机中，以防止假冒。该专利还公开了一种监测墨带的使用方式。
然而，该方案不能防止仿造包括授权码本身的墨带盒的假冒。因此，这种公开的方案不能完全解决上述的问题。

发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种使用耗材的打印装置，所述耗材与一标识符相关联，该装置包括用于在图像接收基底上打印图像的打印机构；用于读取所述标识符的读取机构；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储机构；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取机构读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
所述耗材可以是图像接收基底或热转印材料。
根据本发明的另一方面，提供一种耗材，该耗材提供图像接收基底和热转印材料中的至少一个，并携带一标识符，该标识符指示耗材的来源。
根据本发明的另一方面，提供一种打印装置与耗材的组合，所述耗材与一标识符相关，其中所述打印装置包括用于在图像接收带上打印图像的打印机构；用于读取所述标识符的读取机构；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储机构；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取机构读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
根据本发明的又一方面，提供一种操作打印装置的方法，该打印装置适于接收一耗材，所述方法包括从所述耗材读取一标识符，将该标识符与一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符进行比较，如果匹配，则产生一无效指示。
该无效指示可以采取内部控制信号的形式，该信号使打印机停止工作和/或产生一被显示出来的错误消息。
优选的是，所述标识符被设置在耗材上的RF ID标记上，且所述读取机构包括一RF线圈。
耗材可以采取带盒、保持器或供给品本身(如一卷带)。特别有利的是，RF标记与所述供给品本身相关，且RF标记可以容易地在供给品本身之中进行工作。即，该标记可以不必是带盒壳体或保持器的一部分。
优选的是，所述存储机构保存一个表，该表具有与各状态域相关的多个标识符域。所述处理器可以被配置，以便将从耗材读取的在先没有使用过的标识符存储在所述表中，并根据耗材的使用情况更新所述状态域。当耗材是空的时，其标识符可以被移入黑名单中，以确保使用上述标识符以后的耗材不能在打印装置中使用。


为了更好地理解本发明，以及本发明如何实现其效果，下面将参照以下附图举例说明，其中图1为打印装置的机械配置的平面图；图2为打印装置的机械配置的侧视图；图3为打印装置的机械配置的正视图；图4为沿着图1中线AA的打印装置的机械配置的截面图；图4A和4B为从不同角度观察的带保持器的透视图，图4C为容纳于打印装置的接收部分中的带保持器的透视图，图4D为没有安装带保持器的打印装置的接收部分的透视图；图5为打印装置的控制部件的示意性框图；图6为存储器结构的框图；图7为标记读出器的框图；图8为RF标记的框图；图9为验证方法的流程图；图10为墨带盒的透视图；图11为打印装置的平面图，示出了一光学传感器。
具体实施例方式
下面将参照图1至4对打印装置的机械配置进行说明。标签基底包括带2，基底被插入其中的打印装置可以在所述带2上打印图像。带2被容纳在带保持器6上，图4、4a和4b更清楚地示出了其细节。所述带保持器6包括侧壁60和一内部卷轴62，一卷带2缠绕在所述卷轴上。当带2展开时所述内部卷轴62可以在所述带保持器6中旋转。一弹簧夹64与带保持器上的凸缘相连，并压靠在卷轴62上。所述弹簧夹64防止带的过度展开。环形肋58设置于带保持器6的每个侧面上，其被容纳在打印装置的第一接收部分66中。
图4D中示出了该第一接收部分66，该部分具有侧面支撑件86、88，每个支撑件具有一面向内的凹入部分67，该部分被设计成接收带保持器6的相应肋58。第一接受部分66可调节，以便容纳下文所说明的不同宽度的保持器。第一接受部分66的支撑件86和88与齿状臂80和82相连。齿状臂80和82的齿与轮齿84的相对边缘啮合。按照这种方式，支撑件86或88其中一个的运动与另一个支撑件的运动呈镜向，因此，每个支撑件与中心线A(图1所示)的距离总是相等。这就保证了带总是沿中心被供给到打印头处，而不需考虑带的宽度。所述支撑件可以被用户分离，以便插入一保持器，然后弹簧74(图1所示)将所述支撑件往一起拉动，以便夹持带保持器6的侧面。
如图4C所示，所述接收部分66设有一由马达10(如图1所示)驱动的齿轮链系71，该齿轮链系驱动带保持器的内部卷轴62，以便重新缠绕所述带，从而能从装置中取出保持器。
打印装置包括由马达10驱动的齿轮链系12，该齿轮链系驱动进给辊14，该进给辊使带从带保持器6朝着打印装置的打印区域3运动。在该打印区域，打印头16被弹簧20朝着压纸卷筒辊18偏压。该弹簧20被保持在打印头安装模块19中。
墨带盒8(如图10所示)容纳墨带4，且类似地被安装在打印装置的第二接收部分中。其被安装在打印装置的轴22和28上。所述安装模块19可以借助致动器21移动，以便使打印头与压纸卷筒分离，从而能够将墨带盒8从打印机中取出。未使用的墨带26被存储在安装于轴22上的供带盘24上。使用过的墨带32被存储在安装于轴28上的卷带盘30上。马达34驱动齿轮链系36。当马达34向前驱动时，第一组齿轮36c、36d驱动轴28，以便沿着朝前方向从供带盘24向卷带盘30拉动墨带4，滑动离合器(未示出)与轴22脱离，从而该轴不被驱动，但能够自由转动。当马达34反向驱动时，第二组齿轮36a、36b驱动轴22，以便沿着反方向从卷带盘朝着供带盘拉动墨带4，滑动离合器(未示出)与轴28脱离，从而该轴不被驱动，但能够自由转动。
墨带盒8位于打印装置中，从而墨带4具有延伸穿过打印区域3的路径，特别是与带2重叠地在打印头16和压纸卷筒18之间延伸。压纸卷筒18由压纸卷筒马达56驱动，以便驱动所述带通过打印区域。
切割装置40位于打印区域3的下游。该切割装置包括安装于切刀保持器54上的圆形切割刀或切割轮44。切割刀44朝着砧板52切割带2。切刀马达42驱动切割轮44从静止位置横过带的宽度。一旦切割轮44已横断带的整个宽度，切刀马达42被反向，并驱动切刀保持器54返回其静止位置。切刀保持器54可滑动地安装在两个滑块46上，所述滑块横跨带2的整个宽度。切刀保持器54与带子48相连，该带子由两个辊50支撑。辊50其中一个被切刀马达42驱动，从而使切刀保持器沿着滑块46移动。
下面将对打印装置的机械操作进行说明。在带的进给期间，带进给马达10被起动，以便驱动带2经过打印头16。一旦带到达打印区域，其就被由压纸卷筒马达56驱动的压纸卷筒18拾取。与此同时，墨带马达34被起动，以便与所述带等速地驱动墨带。按照公知的方式，通过激发(加热)特定的打印头元件，将油墨从墨带4转移到基底2上，图像就被转印到图像接收带2上。当带2移动经过打印头16时，图像按照列基准线被打印在列上。这种打印技术本身已经是公知的，因此这里不再说明。
当标签上的打印完成时，压纸卷筒马达56和墨带马达34继续将带和墨带进给预定距离，直到标签的端部到达其所需切割位置为止。然后带可以被切割装置40切割。一旦切割完成，带2就被反向的压纸卷筒马达56反向，压纸卷筒马达56驱动压纸卷筒18反向旋转，直到带2到达打印下一个标签的正确位置为止。当带被反向时，通过反向驱动墨带马达34，墨带4也被等速返回。这就防止了墨带4摩擦带2并被损坏。
图11中所示的光学传感器76被安装在打印装置的机架上，并检测带2的存在。这就防止了在打印机中没有带的情况下进行打印。
图5示出了打印装置的控制部件的示意性框图。微处理器100控制打印装置的工作，且与只读存储器ROM 102、电可擦可编程只读存储器EEPROM 114和随机存取存储器RAM 104相连。打印装置包括用于输入数据(例如字符和符号)和用于打印的控制指令的键盘106，和用于将编辑情况下的标记、控制指令、错误信息等显示给用户的显示器108。微处理器100控制打印头16、带驱动马达10、墨带马达34、切刀马达42和压纸卷筒马达56。
带监测器112监测带的使用。为了在一个仪器中监测带的使用，基底带的背面可以设有指示带的剩余量的标记。例如，可以设置交替的黑/白间隔(垂直于带的纵向方向的条纹)，其中，黑与白的比率或所述间隔的绝对宽度从带的开头到末端变化。这种变化可以是连续变化或者是不连续变化，在后一种情况下，例如只有带的每四分之一发生变化，以提供带剩余量的粗略指示。另一种可行方案是，沿着带的整个长度的对角线延伸的一条线，因此在所述线的任意点上与带的边缘的距离都不同。在这种情况下，带监测器可以包括用于读取这些标记的读取器。例如在我们的美国专利申请NO.09/284236中公开了一种适合的读取装置，在我们的美国专利申请NO.09/0141059中公开了一种用于使用指示的适合标记。
另一种选择方案是提供带的末端检测，例如通过在基底带2的末端镀银，所述镀银可以被打印装置光学检测。其它的带末端检测装置是公知的，例如使用来自进给马达轴的编码的脉冲，检测所述轴是否由于到达带的末端而停止转动。
墨带盒中的墨带的使用情况可以以公知方式监测，例如在US5821975中所公开的。
图7中示出的带盒读取器110也被设置在打印装置中。该读取器的目的是从插入打印装置中的带保持器和墨带盒上读取标识符。合法制造的用于本文所述类型的打印装置的每个带保持器6和墨带盒8均携带唯一的标识符，该标识符唯一地标识特定带保持器或墨带盒以及内容物。在所述实施例中，所述标识符由带保持器6上的RF标记70和墨带盒8上的RF标记71携带，所述两个标记可以被带盒读取器110读取，以便读取唯一的标识符。该读取器采取控制收发信机204和206的RFID数据处理单元202的形式。收发信机204经由RF线圈212借助电磁射频波与在安装于带保持器6上的标记70处工作的线圈208进行通信。收发信机206通过RF线圈与线圈210进行通信，线圈210在安装于墨带盒8上的标记71处工作。通过对RF载波进行调制，以公知方式对通信的信号进行编码。RF标记70、71是无源器件，当它们被接通时从带盒读取器110接收能量。
所述带盒读取器110位于打印机中，因此即使它们不在相同位置，其也可以从标记70和71读取信号。RFID DPU 202根据将被读取的标记在收发信机204、206之间进行切换。
图8示出了RF标记70的示意图。将RF标记71设计成以类似方式工作。设置一RF线圈208从带盒读取器110接收控制信号和能量。通过数字电路304经由模拟电路302接收所述信号，所述数字电路304包括一微处理器。数字电路304与EEPROM 306、ROM 308和RAM 310相连通。所述唯一的标识符115被存储在EEPROM中，且在制造期间能够被编程序。
EEPROM 103的工作部分按图6所示进行组织，以便实施下文所述的验证技术。即，EEPROM 103具有使每个唯一的标识符(ID)与一个特定状态相关联的结构。该结构包括与带保持器和墨带盒相关联的一列ID域114，和许多对应的状态域116。另外，所述EEPROM 103保存一黑名单118。在处理器中执行的验证技术的操作按照如图9所示的流程图进行。当一带保持器或墨带盒被插入打印装置中时，带盒读取器110从RF ID标记70或71识别用于带保持器或墨带盒的唯一标识符115(步骤S1)。首先借助在微处理器100中执行的验证过程(步骤S2)确定所述唯一标识符是否是有效标识符。如果不是有效标识符，则产生一无效指示，微处理器不执行打印，且用户在显示器108上接收到一警告消息“无效墨盒”(步骤S3)。
如果是有效标识符，则对照所述标识符黑名单118进行查找(步骤S4)，所述黑名单是一列以前使用在该打印装置中的带保持器的标识符。这样就预防了第三方非法制造带保持器和为了能替换已经被使用过的合法带保持器而复制该带保持器的标识符。如果盒已经被使用过且被耗尽，就会产生一无效指示，且微处理器将不执行打印操作。显示器显示一警告消息“盒空-插入新盒”(步骤S5)。
如果带保持器被识别为具有一不在黑名单上的有效标识符，就会在标识符115的列中找到记录，或者在新盒的情况下，标识符115被存储在ID域114中，且状态为“非空”(步骤S6)。如果盒以前已经在打印机中使用过，在步骤7中对用于特定墨盒标识符而被存储的状态进行检查。如果该状态为“空”，则显示警告消息“盒空-插入新盒”，且标识符被移入黑名单中。当带在打印装置的操作中被消耗时，或者连续地或者在每次打印操作(步骤S12)之后，对带的使用情况进行监测(步骤S9)，且对状态域进行更新(步骤S13)，以便指示带的剩余量。步骤10是当带在打印操作过程中耗尽时，产生一警告消息(步骤11)，且标识符被清除到黑名单中。在打印工作完成之后，盒的状态被存储，然后带可以被取出。如果随后带被重新插入，程序将再次开始于S1，且被预先存储的状态将在步骤S6中被确定，并在步骤S7中被检查。
RF ID标记可以保存盒的供应商或经销人的联系信息。除了在工厂或其它制造地点被嵌入的唯一标识符之外，所述经销人或供应商可以在所述标记中包括它们的电话号码、网站URL等。从而可以显示有关带量的信息或属于有关经销人或供应商的剩余信息的标签的组合型消息，例如，如下消息“您仅剩x标签，请在网站y再订购带”“请致电你的经销商，电话号码z”。
优选的是，本发明采用如上所述的连续带耗材，和采取模切标签粘附到其上的底片形式的耗材。
因此，耗材可以这样制造，即，在最初制造地点例如工厂施加一标识符，在第二地点例如具有有关经销人和供应商的联系信息的经销人或供应商处施加一第二标识符。
权利要求
1.一种使用耗材的打印装置，所述耗材与一标识符相关联，该装置包括用于在图像接收基底上打印图像的打印机构；用于读取所述标识符的读取机构；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储机构；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取机构读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
2.如权利要求1所述的打印装置，其中，所述读取机构包括一RF线圈。
3.如权利要求1或2所述的打印装置，其中，所述存储机构被配置，以便保存一个表，该表包括与各状态域相关的多个标识符域。
4.如权利要求3所述的打印装置，其中，所述处理器被配置，以便将由读取机构读取的不与在先使用过的标识符相匹配的一标识符存储在所述标识符域中的一个之中。
5.如前述权利要求中任何一个所述的打印装置，其包括用于监测耗材的使用的使用监测机构。
6.如权利要求3、4和5所述的打印装置，其中，所述处理器被配置，以便更新状态域，从而根据由使用监测机构监测的使用情况指示耗材的剩余量。
7.如前述权利要求中任何一个所述的打印装置，其中，所述耗材包括图像接收基底。
8.如权利要求7所述的打印装置，其中，所述使用监测机构包括基底末端检测机构。
9.如前述权利要求中任何一个所述的打印装置，其中，所述耗材包括热转印材料。
10.一种打印装置与耗材的组合，所述耗材与一标识符相关联，其中所述打印装置包括用于在图像接收带上打印图像的打印机构；用于读取所述标识符的读取机构；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储机构；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取机构读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
11.如权利要求10所述的组合，其中，所述耗材包括一盒，该盒中容纳图像接收基底。
12.如权利要求10所述的组合，其中，所述耗材包括一卷轴，图像接收基底卷绕在该卷轴上。
13.如权利要求10所述的组合，其中，所述耗材包括热转印材料。
14.一种操作打印装置的方法，该打印装置适于接收一耗材，所述方法包括从所述耗材读取一标识符，将该标识符与一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符进行比较，如果匹配，则产生一无效指示。
15.如权利要求14所述的方法，该方法进一步包括以下步骤，即，从耗材读取一第二标识符，该第二标识符识别耗材的供应商，并显示与耗材的供应商有关的信息。
16.一种耗材，该耗材提供图像接收基底和热转印材料中的至少一个，并携带一标识符，该标识符指示耗材的来源。
17.如权利要求16所述的耗材，其携带一第二标识符，该第二标识符指示耗材的供应商。
18.一种制造耗材的方法，所述耗材提供图像接收基底和热转印材料中的至少一个，该方法包括以下步骤在制造地点，用指示耗材的来源的标识符标记耗材；和在第二地点，用指示耗材的供应商的第二标识符标记耗材。
19.一种使用与一标识符相关的耗材的打印装置，该装置包括适合于在图像接收基底上打印图像的打印机构；用于读取所述标识符的读取器；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储器；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取器读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
20.一种打印装置与耗材的组合，所述耗材与一标识符相关，其中所述打印装置包括适合于在图像接收带上打印图像的打印机构；适合于读取所述标识符的读取器；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储器；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取机构读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
全文摘要
一种使用耗材的打印装置，所述耗材与一标识符相关联，该装置包括用于在图像接收基底上打印图像的打印机构；用于读取所述标识符的读取机构；用于保存一列与空耗材相关的任何在先使用的标识符的存储机构；和一处理器，该处理器被配置，以便将读取机构读取的标识符与任何在先使用过的标识符列进行比较，如果匹配则产生一无效指示。
文档编号G03G21/18GK1753790SQ200380109255
公开日2006年3月29日 申请日期2003年12月23日 优先权日2002年12月24日
发明者K·范德莫伦, J·弗洛林克, G·海泽 申请人:埃赛特公司