专利名称：身份证打印机色带盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及身份证打印机色带盒。
背景技术：
身份证广泛用于携带典型地与卡持有者相关的信息。身份证打印系统通过将包含文字和图形信息的图像打印到诸如塑料卡的卡基片上而被用于形成身份证。
许多身份证打印系统，例如明尼苏达州的Eden Prairie的FargoElectronics公司所制造的系统，都是热基打印系统。这样的系统通过使用感热式打印头和紧紧保持在打印头和卡基片之间的热打印带而将图像打印到卡基片上。热打印带或者染色升华带通常沿着其长度分为不同的色帧或者面板(panel)。所述帧或者面板顺序或者由黄色面板、接着洋红面板、接在洋红面板之后的青色面板所构成的组而重复。此外，如果需要，黑树脂帧或者面板可以以彩色面板的顺序被设置。感热式打印头包括多个电阻加热元件，所述电阻加热元件可选地被激励以对热打印带的面板进行独立加热并导致打印材料从所选择的面板传输到卡基片并形成所需的图像。
热打印带可以在色带盒中被支撑以简化打印机中的色带的加载。色带盒通常包括供给卷轴和收紧(take-up)卷轴，色带的第一端缠绕在所述供给卷轴上，色带的第二端被缠绕在所述收紧卷轴上。色带的中间部分在供给和收紧卷轴之间延伸。打印机控制色带在从供给卷轴到收紧卷轴的打印头之上的色带的供给。
对于用于身份证打印机中所使用的色带盒的改良有持续的需求，包括形成色带盒以允许身份证打印机被更为紧凑地形成，提供辊清洁特征和其它所需的特征。
发明内容
本发明通常涉及用于身份证打印机中所使用的色带盒。本发明的这些方面允许利用本发明的色带盒的打印机更为紧凑地形成并提供辊清洁特征。色带盒通常包括盒壳体、供给卷轴、收紧卷轴和色带源。盒壳体包括供给卷轴外壳、收紧卷轴外壳、一对色带导向器以及色带导向器与供给和收紧卷轴外壳之间的间隙。供给卷轴容纳在供给卷轴外壳之内，收紧卷轴容纳在收紧卷轴外壳之内。色带从供给卷轴至收紧卷轴在色带导向器和所述间隙之上延伸。
本发明的色带盒的另外一方面包括盒壳体和清洁器辊。盒壳体包括前壁、后壁。清洁器辊可旋转地支撑在前后壁之间。
本发明的这些和其它特征将在对附图和对应的详细说明之后变得显而易见。
图1是根据本发明的各种实施例的身份证打印机的透视图；图2是根据本发明的各种实施例的打印机的示意图；图3是根据本发明的各种实施例的身份证打印机的示意图，所选的元件以横截面方式示出；图4是根据本发明的各种实施例的身份证打印机和色带盒的透视分解视图；图5是沿着线5-5所取的权利要求4的打印机的横截面视图；图6、7是根据本发明的不同实施例的身份证打印机的衬套和侧壁的分解和组装视图；图8、9分别是根据本发明的各种实施例的打印头、热打印带和色带传感器的顶部和侧向示意图；图10是根据本发明的各种实施例的具有开口前盖的身份证打印机的前部平面图；图11、12分别是说明打印头的有源打印元件和身份证之间的未对准和对准的示意图；图13是根据本发明的各种实施例的色带盒的分解透视图；
图14是根据本发明的各种实施例的盒壳体的透视图；图15是沿着线15-15所取的图14的盒壳体的横截面视图；图16是根据本发明的实施例的分解的具有清洁器辊的色带盒的后部透视图；图17是根据本发明的各种实施例的色带盒和执行件的后部透视图；图18、19分别是根据本发明的各种实施例的色带卷轴和供给电路的分解和组装视图；图20是根据本发明的各种实施例具有色带源的身份证制造装置的操作方法的流程图；图21是根据现有技术的身份证打印机的示意图。
具体实施例方式
本发明的色带盒可以被使用的身份证打印机100显示在图1中。如下面更为详细地说明那样，色带盒与打印机100的反向打印头一起操作，其电阻加热元件或者打印元件朝向上方。此结构允许打印机100比传统的身份证打印机更为紧凑地形成，在传统的身份证打印机中利用打印元件朝向下面的垂直取向的打印头，如图21中所示。在这样的传统的身份证打印机600中，身份证602沿着打印头608的打印元件606之下的打印路径604被供给。热打印色带611在打印元件606和卡602的上表面612之间供给，图像将通过打印头608被打印在所述上表面612上。卡源614可以设置在卡输入部616上，来自卡620的底部卡614沿着打印路径602供给。储卡机622可以安置与卡输入部616相对以收集被处理过的卡602。由于相对较为扁平的打印路径604，储卡机622的基部624必须正好安置在打印路径之下以收集卡620。由于打印路径604之上的打印头608的取向和打印路径604之下的储卡机622的位置，这样的传统的身份证打印机600与本发明的打印机100相比必须形成相对较高。
根据本发明的实施例的身份证打印机100的总体描述将首先参照图2、3进行说明。图2是打印机100的示意图，图3是具有所选择的元件以横截面的形式进行描述的打印机100的简化前部视图。通常，打印机100包括卡输入部102、卡传输部104、打印头106、卡输出部108。卡110在卡输入部102上通过卡传输部104容纳。卡传输部104沿着打印路径112独立供给卡110。打印路径112优选地在卡输入部102和卡输出部108之间基本扁平以大体避免弯曲刚性或半刚性的卡基片110，这可能损坏卡110。
卡传输部104包括卡供给辊114，所述卡供给辊114由电机116通过齿轮和滑轮装置而被驱动。应当理解单独的电机可以被使用在通过打印机100的卡传输的不同的阶段。例如，一个电机116可以被用于通过输入部102驱动卡110的供给，并且另外的电机116可以被用于此后通过打印机100的卡110的供给。卡供给辊114沿着打印路径112驱动卡110。卡支撑板或者轨道(未示出)也可以被用于在传输的过程中沿着打印路径112通过卡传输部104提供对卡110的支撑。
打印头106被安置在打印路径112之下并包括向上的打印元件118。热打印色带120源在供给卷轴112和收紧卷轴124之间横过间隙126在打印元件118之上延伸，其中打印头106被安置在间隙中。供给卷轴122和收紧卷轴124被优选地安置相邻于打印头106的相对侧面并位于打印路径112之下。如下面将更为详细描述的那样，打印色带120可以容纳在可移除色带盒130中，所述色带盒130在图3中以部分横截面的形式示出。
在打印操作的过程中，卡110通过打印色带120和滚筒132之间的卡传输部104供给。压力通过滚筒132和打印头106被施加到打印色带120和卡110的朝向底部的打印表面134上。打印元件118被可选地提供能量76以加热与其接触的打印色带120的部分，从而导致打印材料或者染料从打印色带120传输到卡110的表面134上以在其上形成所需的图像。被打印的卡110然后可以通过卡输出部108被排出。
打印机100包括控制器140，控制器140被构造以控制打印机100的操作，包括响应通过卡制造应用程序144所提供的打印作业一个或者多个电机116驱动卡传输部104的卡供给辊114，一个或者多个电机142控制供给和拉紧辊122、124之间的打印色带120的供给，打印头106的打印元件118以及打印机100的其它元件的可选通电。应当理解图2的电机116和142提供了卡传输部104和供给和拉紧辊122、124被驱动的装置的简化说明。根据需要可以使用更少或者额外的电机。此外，电机116、142可以操作以驱动除了图2中所描述的元件之外的各种元件。例如，电机142可以被构造以驱动拉紧辊124而不是供给辊122。
卡制造应用程序144可以运行在计算机146上或者被容纳在打印机存储器148中，用于通过控制器140执行。打印作业根据通常的方法典型地包括卡处理指令，例如打印指令、数据写指令、数据读指令和其它卡处理指令。
额外的指令和输入信号可以从输入部150(图2)提供到控制器140，其可以是按钮154或者156(图1)或者其它输入装置的形式的输入控制部152。控制器140可以在控制面板156的显示器158上对用户提供信息。
用于打印机100的固件160优选地存储在打印机100的存储器148中，诸如闪存中，并通过控制器140来执行以操作打印机100。固件160可以用修改的版本周期地升级。根据本发明的一个实施例，加密的固件升级通过诸如计算机146下载到打印机100的存储器148中。存储在打印机100的存储器148、诸如闪存中的加载器程序162被构造以解密被加密的固件升级，并将被解密的固件升级加载到打印机100的存储器148中以完成固件160的升级。
单独的卡110可以卡110堆叠164提供到卡输入部102，其容纳在储卡机166中，储卡机166的实施例在图3-5中进行描述。图4是包括储卡机166的打印机100的透视图，图5是通常沿着图4的线5-5的储卡机166的横截面视图，但是具有额外的卡堆叠164。卡堆叠164的卡110的取向是图像将被打印在其上的表面134朝向下方。与具有打印表面朝向上方的堆叠卡的传统的打印机不同，本发明的卡堆叠164的卡110的取向协助防止灰尘聚积在打印表面134之上。这产生了更为清洁的打印表面134，这提高了可以被打印到其上的图像的质量。对卡堆叠164的额外的灰尘保护可以通过盖168来提供，如图4所示敞开。
卡堆叠164通过经臂174连接到杆172的储卡机166的基部件170支撑。臂174包括圆柱部分176，杆172通过所述圆柱部分176延伸。圆柱部分176被构造以沿着杆172滑动以允许基部件170相对卡输入部102上下移动。
被描述为卷簧的偏压机构173将向上的力施加到卡堆叠164。偏压机构178在卡输入部102上相对卡传输部104的卡供给辊182指向卡堆叠164的顶部卡180，如图3所示。顶部卡180然后可以通过来自卡输入部102的卡传输部104并沿着打印路径112供给。
额外的偏压机构可以被提供以保证与卡传输部104的卡供给辊182进行适当接触。例如，基部件170可以包括板簧184或者其它适当的弹簧或者偏压机构，这可以被构造以将额外的力施加到卡堆叠164的前部186上。这导致卡堆叠164的前部186从基部件170稍微升起，这通过卡传输部104协助经过卡输入部102供给顶部卡180。
根据本发明的一个实施例，基部件170可以通过向下按在杠杆187上而临时卡锁(latch)在加载的位置内(图4)，以相对储卡机166的底部188(图5)降低基部件，杠杆187连接到基部件170和臂174。合适的卡锁机构在加载的位置内临时保持基部170。当盖186(图4)由于通过诸如盖186的栓189的卡锁机构的执行的缘故而闭合时，卡锁机构优选地从加载位置自动释放基部件170。然后偏压机构178将基部件移动到卡供给位置，如图5所示。
如前所述，卡传输部104优选地包括多个供给或者驱动辊114，它们被构造以沿着打印路径112传输顶部卡180。供给辊114通常包括通过更大直径卡夹持件192延伸并通过打印机100的侧壁所支撑的轴190，如图5所示。根据本发明的一个实施例，卡供给辊114通过扭锁衬套196被安置到打印机100的侧壁194上，如图3和5所示。从侧壁194移动的衬套196的透视分解视图提供在图6中，连接到侧壁194的衬套196的透视图被提供在图7中。侧壁194包括较大的开口198，卡传输部104的供给辊114的轴190可以通过所述较大的开口198。根据本发明的一个实施例，卡夹持件192能够通过侧壁194的开口198延伸。这个特征通过允许卡供给辊114被安置通过单个侧壁194而不是必须从打印机的内部之内将各轴190的端部延伸通过打印机的侧壁简化了打印机100的组装。
一旦供给辊114随着轴190延伸通过侧壁194的开口198而定位，轴190的端部200通过衬套196的中心孔202所容纳。衬套196然后被固定到侧壁194以完成将供给辊114的端部200安置到侧壁194。
根据本发明的一个实施例，衬套196包括从圆柱部分206延伸的补翼件204。优选地至少三个补翼件204中的两个被构造以容纳在与侧壁194中的开口198相邻的槽208、210中，同时第三补翼件204被允许落入侧壁194中的开口198内。根据本发明的一个实施例，补翼件204具有不同的尺寸和/或者形状，这样每个可以被只插入到对应的槽208、210之一中以保证在安装的过程中衬套196的适当取向。一旦补翼件204被插入到衬套208和210中，衬套196的肩部212接合侧壁194的外表面214，并防止通过侧壁194进一步插入圆柱部分206。衬套196可以通过围绕与中心孔202共心的轴线扭转或者旋转衬套196而锁定在侧壁194上的位置上，这导致侧壁194被夹紧在肩部212和补翼件204之间。
衬套196也可以包括臂216，所述臂216包括当衬套196被适当地朝向侧壁194时通过侧壁194中的孔220所容纳的突起218。除了提供对准特征外，臂216和突起218也操作以在相对侧壁194的所需的位置上进一步锁定衬套196。
如前所述，热打印色带120沿着其长度被典型地分为不同的色帧或者面板。所述帧或者面板顺序或者由黄色面板、接着洋红面板、接在洋红面板之后的青色面板所构成的组而重复。此外，如果需要，黑树脂帧或者面板可以以彩色面板的顺序被设置。打印头106可选地从色带120的面板将图像线打印到卡110的表面134上以在卡110上在控制器140的控制之下以传统的方式将彩色图像形成在卡110上。
打印机100的一个实施例包括色带传感器222，如图2、3所示，所述色带传感器222被安置相邻于打印色带120并被构造以检测色带面板。色带传感器222优选地安置相邻间隙126内的打印头106并包括安置与打印色带120的相对侧面上安置的发射器224和接收器226，如图3和分别位于图8、9的顶部和侧面示意图中所示。根据本发明的一个实施例，色带传感器222的元件，例如发射器224被安置到打印头106上，如图3所示。可选地，接收器226可以被安置到打印头106上。此种靠近打印头106的色带传感器222的定位协助提供相对打印头106的色带120的各个面板的精确定位，这允许有效使用色带120。
发射器224优选地包括发光二极管(LED)。通过LED所产生的通过打印色带120的光通过接收器126所检测。响应所检测的光来自接收器126的信号指示了光所通过的面板的颜色。所述信号被提供到控制器140，如图2中的线228所指示。控制器140响应信号228通过对双向电机142的控制来控制打印色带120的供给以将所需的面板与打印头106相对准。根据本发明的一个实施例，发射器224的LED发射波长大约是470nm的蓝光，所述蓝光被证明对来自不同的色带120的面板之间的接收器226所得的信号提供最宽的散射以进行精确的面板检测。
根据本发明的另外的实施例，打印机100包括多个色带传感器222，例如图8、9中所示的传感器222A和222B。传感器222A可以包括发射器224A和接收器226A，传感器222B可以包括发射器224B和接收器226B，操作如上所述。可选地，传感器222B可以只包括接收器226B(即没有虚线所示的发射器224B)，所述接收器226B被安置靠近发射器224A，这样其可以利用来自发射器222A的发射光以提供所需的面板检测。
传感器222A和222B被优选地安置以允许检测色带120的单独的面板232和234之间的转变位置230。例如，传感器222A和222B被优选地安置，这样当传感器222A检测一个颜色的面板232，传感器222B检测另外颜色的面板234，这就知道转变位置230恰好位于传感器222A和222B之间。如果需要，控制器140可以在向前的方向或者向后的方向上供给色带120以使用传感器222A、222B检测转变位置230的位置。一旦转变位置230的位置被确定，控制器140可以根据需要相对特定的色带120面板对齐打印头106。这允许打印机100利用整个色带面板，这减小了浪费并延展了色带120的寿命。当打印机100通电时尤其有用，并根据需要将色带120的面板相对打印头106安置。
打印机100也包括卡传感器240，所述卡传感器240被安置相邻于打印路径112，如图2所示。卡传感器240被构造以通过卡传输部104沿着打印路径112检测卡110的供给。卡传感器240包括通过箭头242所表示的输出信号，所述信号被提供到控制器140。控制器140使用信号242以根据需要使用卡传输部104相对打印头106和打印机100的其它元件安置卡110。
打印机100也分别包括内部和/或外部膨胀模块244和246，如图3中示意表示。内膨胀模块244被安置以与打印头106和卡输出部108之间或者打印头106和卡输入部102之间的打印路径112成直线安置。内膨胀模块244可以容纳在打印机100的壳体250的膨胀模块台248中，这显示在图10的前部俯视图中。
外部膨胀模块246优选地连接到与卡输出部108相邻的打印机100的端部252。外部膨胀模块246包括与卡输出部108相卡非触摸(hand-off)对准的卡接收器254。
每个膨胀模块244、246通常包括卡处理元件256，如图3的外部膨胀模块246中所示出。卡处理元件256对打印机100提供额外的卡处理功能。卡处理元件256例如可以是数据编码器，所述数据编码器被构造以将数据写到嵌入到卡110中的存储器芯片中；磁带读取器，所述磁带读取器被构造以将数据从卡110的磁带读出；磁带记录器，所述磁带记录器被构造以在卡110的磁带上写数据；卡翻转器，其被构造以翻转卡110以允许对卡110的两侧面进行处理；卡层压器，器被构造以将上层压材料施加到卡110的表面上，或者其它卡处理元件。卡处理元件256可以通过控制器140或者通过单独的膨胀模块的控制器进行控制。
打印机100在端部252上也包括输出储卡机260，如图3所示。可移除盖261可以基本封住输出储卡机260，如图10所示。输出储卡机260通常安置在卡输出部108之下并被构造以收集从其排出的卡110。本发明的一个优点是输出储卡机260中的卡110的收集是先进先出的顺序形式。换言之，各卡110被优选地收集在输出储卡机260中，图像通过朝向下的打印头106打印在打印表面134上。结果，当堆叠262从输出储卡机260被移除并翻转时，卡110的堆叠262中的底部卡264(是通过打印机100所处理的第一卡110)将是具有打印表面134朝向上的堆叠262的顶部卡。结果，堆叠262中的卡110呈现给用户的是先入先出的顺序。这比传统的后如后出的传统卡打印机优选，诸如图21中所示的打印机600，在所述打印机600中，通过打印机600所处理的第一卡的被打印表面612被安置在收集在储卡机622的卡626堆叠的底部上，被打印的表面612朝向上。结果，后入后出卡堆叠626必须被重新组织以将卡602安置到先入先出顺序，观察中的第一被处理卡602的打印表面612朝向上方。
通过应用程序144所提供的打印作业通常包括打印图像数据，所述图像数据提供指令用于通过控制器140控制打印头106以将图像打印在卡110的表面134上。所述指令确定打印头106的哪个打印元件118在打印的过程中是活动的。为了适当在卡110的表面134上打印图像，将被通电以打印图像的打印头106的活动的打印元件必须延伸横过卡110的宽度。如果不是这样，被打印的图像将通常没有与卡110的表面134适当对准。此外，将不可能提供在卡110的表面134之上的图像的边到边的打印。
典型地，每个打印机100必须在工厂被测试以保证打印元件118和卡110在打印操作的过程中被适当地对准。如果它们没有对准，通常需要相对卡110对打印头106的位置的机械调整。这可以包括移动打印头106的位置，或者调整卡传输部104以在打印头106上改变卡110的位置。
本发明提供了不需要对打印机100进行机械调整而将打印头106的打印元件118与卡110对准的方法，如图2所示。相反，偏差值270被确定并被存储在打印机100的存储器148中(例如，闪存)，如图2所示。偏移值270提供了对将被设置为活动从而在打印操作的过程中被通电以将图像打印到卡110的表面134上的打印头106的打印元件118的调整。图11是相对卡110的打印头106的打印元件118的简化俯视图134(图中虚线表示)。初始活动的打印元件118通过阴影框272表示，而非阴影框274表示未活动的打印元件118。因此，图11说明了活动的打印元件272和大致四个打印元件118之间的未对准。因此，负四的偏差值270将对图11中的示例进行设置以将活动的打印元件272通过四个打印元件272移动到左边，导致活动的打印元件272与卡110的对准，如图12中所示。因此，偏移值270调整了打印元件118，所述打印元件118被打印头106使用以处理打印作业，这样活动的打印元件118被适当地与卡110相对齐以保证边到边的打印能力以及被打印的图像和卡110的适当对准。
在打印操作过程中，打印作业从卡处理应用程序144处接收，打印图像数据从所述卡处理应用程序144产生，其指定活动打印元件272。接着，偏移值270从打印机100接收。偏移值270然后被用于表示活动打印元件118的被修改组，例如图12中所示出的元件272。最后，活动的打印元件118的被修改组被用于处理打印作业，导致通过打印作业所表示的图像的打印由于打印头106的活动打印元件118和卡110之间的适当地对齐的缘故而与卡110的表面134适当对准。
根据本发明的另外的实施例，通过从打印作业所产生的打印图像数据所指示的原始的活动打印元件118、例如图11中所示出的元件272初始没有被修改。接着，偏移值270在从应用程序144用打印机100处理打印作业紧随之前从打印机100接收。最后，打印图像数据重新产生以指示通过偏移值270从活动打印元件的原始组偏移的打印头106的活动打印元件118(图12的元件270)的修改组。
如前所述，打印色带120可以被容纳在可移除色带盒130中(图4)，所述色带盒130包含供给和收紧卷轴122、124。色带盒130被容纳在打印机壳体250的盒接收器280中，如图4、10中所示。盒接收器280优选地通过壳体250的前表面282获取以在打印机100中提供盒130的前部加载。壳体250的前盖284可以覆盖盒接收器280，如图1、4所示。
图13-17提供了色带盒130的不同的视图。色带盒130包括优选地由单件半柔性塑料所形成的盒壳体300。壳体300通常包括容纳供给卷轴122的供给卷轴外壳302和容纳收紧卷轴124的收紧卷轴外壳304。供给和收紧卷轴外壳302、304每个分别包括通过前板310结合在一起的内侧壁306、308，如图14所示。如图14所示，供给和收紧卷轴外壳302、304的前壁316和318的开口312、314分别容纳供给和收紧卷轴122、124的卷轴芯部322、324的前部320，如图13、17所示。相似地，开口326、328和供给和收紧卷轴外壳302、304的后壁330、332分别容纳供给和收紧卷轴122、124的芯部322、324的后部334，如图16、17所示。
前芯部支撑壁336、338设置在供给和收紧卷轴外壳302、304中以分别提供对供给和收紧卷轴122、124的芯部322、324的前部320的支撑，如图14、15所示。打印色带120缠绕在前、后色带导向器340、342之间的供给和收紧卷轴122、124的芯部322、324上。色带导向器340、342也限制后壁330、332和盒壳体300的前芯部支撑壁336、338之间的供给和收紧卷轴122、124的芯部322、324的轴向运动。
现有技术的色带盒所遇到的一个问题在于它们需要精细的调节以避免打印色带的意外解开。本发明的色带盒130通过提供卷轴旋转抑制器344、346避免了这种问题，如图14、15所示，其提供了至少分别对供给和收紧卷轴122、124的旋转的一定的阻力，同时色带盒130没有安置到打印机100的盒接收器280内。
根据本发明的一个实施例，卷轴旋转抑制器344、346通过分别从盒壳体300的供给盒收紧卷轴外壳302、304的前芯部支撑壁336和338以及前壁316、318之间延伸。补翼件348、350被安置以接合卷轴芯部322、324的前部320并提供对供给和收紧卷轴122、124的摩擦阻力。脊部352可以形成在补翼件348、350上以提供所需的旋转阻力。当色带盒130被安装到盒接收器280中时，通过旋转抑制器344、346所提供的供给和收紧卷轴122、124的旋转阻力通过驱动供给和收紧卷轴122、124旋转的电机142来克服。此外，壳体300包括指保持件353以允许色带盒在没有接触色带120的情况下将色带盒130安置到盒接收器中。
盒壳体300的供给和收紧卷轴外壳302、304优选地被这样成形，使色带盒130可以只通过适当取向的盒接收器280来接收。这样，盒接收器280优选地包括被构造以接收供给卷轴外壳302的第一腔部354和被构造以容纳收紧卷轴壳体304的第二腔部356。第一和第二腔部354、356也优选地基本顺应供给和收紧卷轴外壳302、304的外部形状，这显示在图3的色带盒130的横截面视图中。
在色带盒130和盒接收器280的安装的过程中，第一和第二驱动轴360、362(图3、4)被分别容纳在供给和收紧卷轴122、124的后部开口364、366内，如图16所示。一旦色带盒130被安置到盒接收器80中，驱动轴360、362提供对供给和收紧卷轴122、124的支撑，并将它们以所需的位置进行对齐。
驱动轴360、362通过电机142在控制器140的控制之下被驱动以根据需要旋转供给和收紧卷轴122、124，从而控制色带120的位置和其面板相对打印头106的位置，以及提供色带120中的张力。驱动轴360、362每个优选地包括容纳在供给和收紧卷轴芯部322、324的对应的纵向脊部367之间，如图16所示。基部369与基部367相互交叉以防止轴360、362以及供给和收紧卷轴122、124之间的滑动。
盒接收器280也包括至少一个被构造以接收色带盒130的对应的盒加载导向器370的盒接收导向器368以提供对色带盒130的前部372的垂直支撑，如图10所示。根据本发明的实施例，盒接收导向器368包括通道373，盒加载导向器370包括从盒壳体300的供给卷轴外壳302延伸的突起374(图3)。在盒接收器280中的色带盒130的加载的过程中，突起374在通道373内滑动，并提供对色带盒130的前部372的支撑。其它类型的盒接收导向器368和盒加载导向器370也可以被使用。
间隙126(图3)通过内侧壁306、308和安置在上述供给和收紧卷轴122、124之间和之上的色带导向器380、382(图13、16)所限定。色带导向器380、382之间的距离优选地小于大约0.75英寸，但是至少宽度足以容纳打印头106。打印头106通过前盖板384所覆盖(图4)并在色带盒130安置到盒接收器280内时容纳在间隙126中(图3)。
为了在盒接收器280中提供方便容易安装盒色带盒130的移除，打印头106优选地在垂直方向可移动，如图3中所示。此打印头106的垂直运动部分通过将打印头可滑动地安装在打印机100内而提供。优选地，打印头106包括通过点划轮廓线所表示的完全向下的位置400。在完全向下的位置400上，打印头106被降低到色带导向器380、382之下以防止打印头106和打印色带120之间的干扰，其在色带盒130和盒接收器280的安装的过程中在色带导向器380、382之上延伸。一旦色带盒130被安置到盒接收器280内(图3、10)，打印头106可以从完全向下的位置400升高到通过点划轮廓线所表示的闲置位置402，如图3所示。在打印到卡110的表面134之前，打印头106被移动到打印位置404，所述打印位置404通过图3中的实现所示出。当在打印位置404中，打印头106相对闲置位置402升高，这样打印元件118和与打印元件118相重叠的打印色带120被升高到与打印路径112相邻的位置上以允许打印到卡110的表面上。
完全向下的位置400和打印位置404之间的打印头106的升高和下降通过凸轮机构410所提供，如图2所示意性地显示。凸轮机构410通过电机412在控制器140的控制之下驱动。凸轮机构410可以采用多种结构。根据本发明的一个实施例，凸轮机构410包括第一和第二凸轮部件414、416，如图3所示。第一凸轮部件414通过电机412可旋转驱动(图2)。第二凸轮部件416在端部418被连接到打印头106并在端部420接合第一凸轮部件414。通过电机412的第一凸轮部件414的旋转导致第二凸轮部件416围绕轴线422枢转，这反过来根据第一凸轮部件414的旋转方向升高或者降低打印头106。
如图2、3示意性地显示，打印头位置传感器424可以检测打印头106的位置并将位置信息提供给控制器140。控制器140使用位置信息以根据需要通过驱动第一凸轮部件414的电机412的控制来安置打印头106。
被描述为弹簧的打印头偏压机构426可以被提供以阻止打印头106从完全向下的位置400升高。此外，如图3所示，打印机壳体250的基部428包括开口430，通过其对凸轮机构410的调整可以被进行并且打印头106可以被移除。
打印机100的一个实施例包括卡清洁器辊440，所述卡清洁器辊440被安置紧邻在打印头106和卡输入部102之间的打印路径112之下，如图3中所示。打印机卡清洁器辊440优选地作为卡传输部104的供给辊114操作并包括碎片收集表面442。在卡沿着打印路径112被供给时，碎片收集表面442接合卡110的打印表面134，并在其上通过打印头106打印之前从所述表面134移除灰尘和其它碎片。打印机卡清洁器辊440可以通过打印机100的用户周期地进行清洁。
卡盒130的一个实施例包括清洁器辊444，其显示在图3、13、16和17中，所述清洁器辊444操作以通过从碎片收集表面442移除碎片而清洁卡清洁器辊440，这消除了需要清洁、移除或者替换卡清洁器辊440的需要。色带盒130的清洁器辊444包括碎片收集表面446，所述收集表面优选地比卡清洁器辊440的碎片收集表面442更为粘滞。根据本发明的一个实施例，清洁器辊444的碎片收集表面446可以包括双面胶带或者施加到可移除衬套上的粘合剂，所述可移除衬套被安装到芯部448。碎片收集表面446可以被周期更新，或者色带盒130的清洁器辊444可以根据需要用另外的卡清洁器辊444周期替换。
清洁器辊444包括前和后端450、452，其分别通过盒壳体300的供给卷轴外壳302的前、后壁316和330中的孔454、456延伸。清洁器辊可以很容易插入并从盒壳体300通过简单稍微弯曲盒壳体而被移除。
根据本发明的一个实施例，盒壳体300包括可移除盖460，所述可移除盖460覆盖供给卷轴外壳302的顶部，并防止色带320接触清洁器辊444的碎片收集表面446，如图4、15和16所示。盖460优选地包括补翼件462，每个具有突起464，所述突起464被构造以容纳在供给卷轴外壳302的前后壁316、330的对应的孔466内，如图14、16和17所示。
清洁器辊444优选地在色带盒130和盒接收器280安装之后被启动与卡清洁器辊440相接触。根据本发明的一个实施例，清洁器辊444的后端452包括开口470，所述开口470被构造以容纳执行件474的杆472，如图17所示。执行件474在打印机的操作的过程中当色带盒130被安装到盒接收器280中时通常操作以保持清洁器辊444与卡清洁器辊440相接触，如图3所示。如图3所示，执行件474的杆272以及清洁器辊444的虚线表示说明了用于执行件474的接收位置，其中杆472被安置以通过清洁器辊444的通开口470在色带盒130容纳在盒接收器280中时延伸。
执行件474的一个实施例包括可旋转地围绕驱动轴360的后侧安装的环形件476。执行件474从接收位置围绕驱动轴360旋转到卡清洁位置，在所述卡清洁位置清洁器辊444的碎片收集表面446与卡清洁器辊440的碎片收集表面442相接合，如图3所示。
接收和卡清洁位置之间的执行件472的运动优选地通过打印机壳体250的前盖284的关闭来触发。根据本发明的一个实施例，这是通过被安置到前盖284的内表面480上的突起478来实现，如图4所示。优选地，执行件474被朝向接收位置偏压。当前盖284被完全关闭，突起478通过壳体250的开口482延伸并接合适当的连杆结构，所述连杆结构将执行件474从接收位置移动到完全卡清洁位置以导致辊清洁器辊444的碎片收集表面446与卡清洁器辊440相接合，并在打印的过程中一起旋转。
根据本发明的另外一个实施例，具有存储器402的供给电路500被安装到色带盒130上，如图2示意显示。一个合适的供给电路是Philips所制造的I-CODE1。供给电路500的存储器502包含与打印色带120相关的信息，诸如识别多个色带120的批码、识别色带120的供给器或者色带盒130的供给器码、打印色带120的色带类型识别参数、可以被用于防止未授权使用色带盒130的安全码，用于优化诸如包括影响图像色彩和密度的打印头设置的打印机设置的打印机结构设置，多个通过打印色带120所完成的打印，和/或者多个剩余的或者可以通过打印色带120所打印的打印。
根据本发明的一个实施例，供给电路500可以被安置到供给卷轴122或者收紧卷轴124，如图18、19所示。图18是安置到供给卷轴122的供给电路500的分解透视图，图19是安置到供给卷轴122的供给线电路500的被组装视图。根据本发明的一个实施例，供给电路500被形成作为安装到后带导向器342的向后表面506的环形件504。
打印机100包括供给电路读取器510，如图2示意显示。控制器140被构造以使用供给电路读取器510获取或者读取包含在供给电路500的存储器502中的供给信息。供给信息在通过卡传输件104供给卡110之前被优选地获取。此外，控制器140可以将数据通过供给电路读取器510写到供给电路500的存储器502中。供给电路读取器510使用包括射频(RF)通讯方法的传统技术与存储器502通讯。
控制器140和供给电路500通过供给电路读取器510之间的通讯优选地使用不同的加密方法来安全进行以保护供给信息。根据本发明的一个实施例，包含在供给电路500的存储器502中的供给信息根据第一加密方法来进行加密，包含在供给电路500的存储器502中的供给信息以可以通过控制器140解密的形式进行加密。根据本发明的另外的实施例，供给电路读取器510包括被构造以对被加密的供给信息进行解密并根据第二加密方法重新加密供给信息的处理器。所述第一加密方法优选地与第二加密方法不同。最后，重新加密的供给信息被通信至控制器140，所述控制器140被构造以对被重新加密的供给信息进行解密。
本发明的另外的实施例涉及一种操作打印机100的方法，所述方法被显示在图20的流程图中。在方法的步骤520上，数值被存储到供给电路500的存储器502中。优选地，所述数值是剩余的或者可以被打印色带120所打印的打印数的表示。因此，所述数值可以对应剩余的或者诸如仍然对打印有用的色带的长度。接着，在步骤522上，包含在存储器502中的数值响应打印机100的打印色带120的使用而被减小。这样，随着打印色带120被用于将图像打印到卡110上，所述数值因此减小以表示可使用的打印色带120的耗尽，这样所述数值持续表示剩余可以被使用的打印色带120的量。此数值的减小典型地通过供给电路读取器510由控制器140来进行。当所述值到达预定的端数值时，存储器502被优选地无效，如步骤524中所指示。典型地，所述端数值将被设置，这样打印色带120就可以不再被打印机100所使用。存储器502的无效可以通过控制器140来执行并防止进一步地写到存储器502中。最后，在步骤526上，当确定存储器502已经被无效时，控制器140防止打印机100使用色带120。优选地，通过控制器140进行检查以确定存储器502是否在将卡110用打印机100进行处理之前已经被无效。这样，色带盒130将被给予有限的寿命周期，在所述寿命周期上，其可以用打印机100来使用。
根据本发明的上述方法的一个实施例，供给电路500的存储器502被分为多个存储体。每个存储体设有表示打印仍然在色带120中的打印的一部分的值。在使用色带120的过程中，存储在所述存储体中的值被可选地减小以表示打印色带的使用，在所述各存储体中的数值到达预定的最终值时，控制器140使得存储器502的所述存储体无效，表明所述存储体不可使用。一旦所有存储器502的存储体中的值达到预定的最终值时，控制器140可以被防止被打印机100进一步使用打印色带120。
尽管对本发明的一些实施例进行了说明，普通技术人员可以理解在不背离本发明的精神和原则的情况下可以对本发明进行修改和变化，其范围由所附权利要求书所限定。
权利要求
1.一种在卡打印机中使用的色带盒，包括盒壳体，所述盒壳体包括供给卷轴外壳、收紧卷轴外壳、一对色带导向器以及色带导向器与供给、收紧卷轴外壳之间的间隙；容纳在供给卷轴外壳中的供给卷轴；容纳在收紧卷轴外壳中的收紧卷轴；以及色带源，其从供给卷轴在色带导向器和间隙之上延伸到收紧卷轴。
2.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，所述间隙通过供给、收紧卷轴外壳的内侧壁来限定，其中色带导向器通过内侧壁的暴露的顶部表面来形成。
3.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，所述间隙通过供给、收紧卷轴外壳的内侧壁来限定，并从壳体的底部和后侧可以到达。
4.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，卡清洁器辊通过与壳体的顶部表面相邻的壳体可旋转地支撑。
5.根据权利要求4所述的色带盒，其特征在于，所述卡清洁器辊支撑在与壳体的后壁相邻的后端以及与壳体的前壁相邻的前端上。
6.根据权利要求4所述的色带盒，其特征在于，所述卡清洁器辊包括碎片收集外表面。
7.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，包括旋转限制器，所述旋转限制器接合供给卷轴并提供对供给卷轴的旋转阻力。
8.根据权利要求7所述的色带盒，其特征在于，所述旋转限制器包括从壳体延伸的补翼件。
9.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，包括旋转限制器，所述旋转限制器接合收紧卷轴并提供对收紧卷轴的旋转阻力。
10.根据权利要求9所述的色带盒，其特征在于，所述旋转限制器包括从壳体延伸的补翼件。
11.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，所述供给和收紧卷轴外壳具有不同的外部形状。
12.根据权利要求1所述的色带盒，其特征在于，包括供给电路，所述供给电路具有包含与色带盒相关的供给信息的存储器。
13.根据权利要求12所述的色带盒，其特征在于，所述供给电路被安装到供给卷轴或者收紧卷轴。
14.根据权利要求12所述的色带盒，其特征在于，所述供给信息包括批码、供给器码、色带类型、安全码、打印机结构设置、多个完成的打印或者多个剩余的打印。
15.根据权利要求12所述的色带盒，其特征在于，所述供给电路的存储器包括存储体，所述存储体具有数据可以被写入的次数数目的限度。
16.根据权利要求12所述的色带盒，其特征在于所述供给和收紧卷轴之一包括芯部和基本从所述芯部垂直延伸的色带导向器；以及所述供给电路被安装到色带导向器并包括开口，所述芯部通过所述开口延伸。
17.一种用于卡打印机中的色带盒，包括盒壳体，所述盒壳体包括前壁和后壁；以及清洁器辊，所述清洁器辊可旋转地支撑在前壁和后壁之间。
18.根据权利要求17所述的色带盒，其特征在于，所述清洁器辊包括碎片收集表面。
19.根据权利要求17所述的色带盒，其特征在于，所述清洁器辊被安装相邻于壳体的顶侧。
20.根据权利要求17所述的色带盒，其特征在于，所述清洁器辊包括前端和后端，所述前端和后端每个容纳在壳体的各个前、后壁的孔中。
21.根据权利要求20所述的色带盒，其特征在于，所述孔被成形以允许清洁器辊在接收位置和清洁位置之间移动。
22.根据权利要求17所述的色带盒，其特征在于所述壳体包括供给和收紧卷轴外壳，每个包括彼此通过间隙分离的内侧壁，以及连接内侧壁的板；容纳在供给卷轴外壳中的供给卷轴；容纳在收紧卷轴外壳中的收紧卷轴；以及打印色带，所述打印色带具有缠绕在供给卷轴上的第一端、缠绕在收紧卷轴上的第二端以及在供给和收紧卷轴之间和内侧壁之上延伸的中间部分。
23.一种在卡打印机中使用的色带盒，包括壳体，所述壳体包括卷轴外壳，所述卷轴外壳具有内侧壁、底部、外侧壁以及前后壁，每个前后壁包括开口；以及卷轴，所述卷轴包括芯部，所述芯部具有通过卷轴外壳的前壁中的开口延伸的前部和通过后壁中的开口延伸的后部。
24.根据权利要求23所述的色带盒，其特征在于，所述卷轴外壳包括芯部支撑壁，所述芯部支撑壁从卷轴外壳的底部延伸，芯部支撑壁被安置在前后壁之间。
25.根据权利要求23所述的色带盒，其特征在于，包括与卷轴芯部接合的旋转限制件，旋转限制件对卷轴的旋转提供阻力。
26.根据权利要求25所述的色带盒，其特征在于，所述旋转限制件包括从卷轴外壳延伸的补翼件。
27.根据权利要求23所述的色带盒，其特征在于，包括清洁器辊，所述清洁器辊可旋转地支撑在前壁和后壁之间。
28.根据权利要求27所述的色带盒，其特征在于，所述清洁器辊被安置相邻于壳体的顶侧。
29.根据权利要求27所述的色带盒，其特征在于，所述清洁器辊包括前端和后端，所述前端和后端每个容纳在壳体的各个前壁和后壁的孔中。
30.根据权利要求29所述的色带盒，其特征在于，所述孔被成形以允许清洁器辊在接收位置和清洁位置之间移动。
全文摘要
色带盒(130)，包括盒壳体(300)、供给卷轴(122)、收紧卷轴(124)和色带源。盒壳体包括供给卷轴外壳(302)、收紧卷轴外壳(304)、一对色带导向器(340，342)和色带导向器与供给和收紧卷轴外壳之间的间隙。供给卷轴容纳在供给卷轴外壳之内，收紧卷轴容纳在收紧卷轴外壳之内。色带(120)从供给卷轴至收紧卷轴在色带导向器和所述间隙之上延伸。色带盒的另外一方面包括盒壳体(300)和清洁器辊(444)。盒壳体包括前壁、后壁(316、330)。清洁器辊可旋转地支撑在前壁和后壁之间。
文档编号B41JGK1914047SQ200480000718
公开日2007年2月14日 申请日期2004年4月2日 优先权日2003年4月2日
发明者詹姆士·M·梅尔, 查德威克·M·约翰逊, 小格雷·P·卡托曼, 斯坦西·W·卢卡什卡瓦兹, 格雷·M·克兰费尔特, 赖安·G·帕克, 马太·K·邓纳姆, 杰弗里·D·乌皮, 格雷·A·林茨, 利昂·格尔什诺维奇, 托马斯·C·普拉特纳 申请人:法格电子公司