打印机耗材组件管理系统及应用其的打印机与耗材组件的制作方法

本实用新型涉及一种打印机耗材组件管理系统及其打印机与耗材组件，特别是涉及一种利用耗材组件上的射频识别标签与打印机的天线模块管理耗材组件的管理系统及其打印机与耗材组件。

背景技术：

目前应用于发票打印或各种标签打印等应用领域的打印机，通常是将耗材做成耗材组件，以便用户将耗材组件安装至打印机上使用，并且在用完之后拿取新的耗材组件进行替换。举例来说，在一些标签打印机中，主要是通过热压印头(Thermal Printing Head，简称TPH)对安装于打印机内的碳带与纸带进行热压印，以将碳迹转印到纸带上，而碳带以及纸带常常都被制成可替换的耗材组件。

一般来说，生产打印机的厂商会针对自家的产品设计最适配的耗材(即所谓原厂耗材)。然而，耗材(如前述纸卷和碳带卷等)没有适当的验证与管理机制，倘若消费者购买打印机后使用非原厂耗材，不仅会造成原厂耗材生产者的经济损失，且在使用过程中往往有诸多状况要排除。

因此，如何建立一套有效的打印机耗材组件管理系统，实为相关产业重要的课题之一。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种打印机耗材组件管理系统及其打印机与耗材组件，以使打印机能够对安装至其上的耗材组件进行验证与管理。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的其中一技术方案是，提供一种打印机耗材组件管理系统，其包括一耗材组件、一打印机、一第一网络模块以及一服务器。其中，耗材组件包括一轴心构件、一带体以及一射频识别标签。轴心构件至少一端设有一标签搭载部。带体卷绕于轴心构件上。射频识别标签设置于标签搭载部，且射频识别标签内储存有一识别信息。打印机包括一耗材安装构件、一天线模块、一储存模块以及一处理模块。耗材安装构件用以供轴心构件安装至其上。天线模块设置于对应标签搭载部的位置，天线模块用以读取识别信息。储存模块内有一数据库，数据库储存有分别对应不同的识别信息的多个验证信息。处理模块与天线模块以及储存模块通信连接，处理模块自天线模块接收识别信息，处理模块读取储存于数据库的验证信息。服务器包括第二网络模块，其与第一网络模块通信连接。

在本实用新型的一些实施例中，耗材组件的标签搭载部与轴心构件共同旋转，且射频识别标签随着标签搭载部旋转并定义出一移动范围。从天线模块的中心点延伸的一法线与轴心构件的一轴心延伸线之间具有介于5度至45度之间的一夹角，以使移动范围被天线模块的一有效面积所涵盖。

在本实用新型的一些实施例中，数据库还储存有分别对应多个验证信息的多个设定参数，其中，打印机还包括一致动器，其连接至轴心构件，致动器与处理模块通信连接。处理模块根据识别信息以读取对应的设定参数，处理模块根据设定参数以驱动致动器带动轴心构件旋转。

在本实用新型的一些实施例中，射频识别标签还储存有一使用量信息。其中，处理模块通过天线模块读取使用量信息。根据带体的使用量，处理模块通过天线模块以更新储存于射频识别标签中的使用量信息。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的另外一技术方案是，提供一种设有射频识别标签的耗材组件，其应用于一打印机，耗材组件包括一轴心构件、一带体以及一射频识别标签。轴心构件至少一端设有一标签搭载部。带体卷绕于轴心构件上。射频识别标签设置于标签搭载部，其内储存有一识别信息。其中，当轴心构件被安装至打印机，打印机的一处理模块通过一天线模块读取识别信息，且处理模块将识别信息与储存于打印机的一验证信息进行匹配比对。

在本实用新型的一些实施例中，标签搭载部与轴心构件共同旋转，且射频识别标签随着标签搭载部旋转并定义出一移动范围。从天线模块的中心点延伸的一法线与轴心构件的一轴心延伸线之间具有介于5度至45度之间的一夹角，以使移动范围被天线模块的一有效面积所涵盖。

在本实用新型的一些实施例中，标签搭载部与轴心构件共同旋转，且射频识别标签随着标签搭载部旋转并定义出一移动范围。打印机的天线模块的中心点位于与轴心构件的一轴心延伸在线，且天线模块与标签搭载部之间分隔一预定距离，以使移动范围被天线模块的一有效面积所涵盖。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的另外再一技术方案是，提供一种具耗材组件验证结构的打印机，其包括一耗材安装构件、一天线模块、一储存模块以及一处理模块。耗材安装构件用以供一耗材组件的一轴心构件安装至其上。天线模块设置于对应轴心构件的一标签搭载部的位置，天线模块用以读取设置于标签搭载部上的一射频识别标签中的一识别信息。储存模块内储存有一数据库，数据库储存有分别对应不同的识别信息的多个验证信息。处理模块与天线模块以及储存模块通信连接，处理模块自天线模块接收识别信息，处理模块读取储存于数据库的验证信息。

在本实用新型的一些实施例中，耗材组件的标签搭载部与轴心构件共同旋转，且射频识别标签随着标签搭载部旋转并定义出一移动范围。从天线模块的中心点延伸的一法线与轴心构件的一轴心延伸线之间具有介于5度至45度之间的一夹角，以使移动范围被天线模块的一有效面积所涵盖。

在本实用新型的一些实施例中，打印机还进一步包括：一显示模块，显示模块与处理模块通讯通信连接。当处理模块判断天线模块未接收到与储存于数据库的验证信息相对应的识别信息，处理模块驱动显示模块显示一提示信息。

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的打印机耗材组件管理系统及其打印机与耗材组件，其能通过“耗材组件包括射频识别标签”、“射频识别标签内储存有识别信息”、“处理模块通过天线模块读取识别信息”以及“处理模块将识别信息与验证信息进行匹配比对”的技术方案，以使打印机能够对安装至其上的耗材组件进行验证与管理。由于本实用新型的射频识别标签是设置在轴心构件一端的标签搭载部上，因此不会被带体所包覆，即使带体中含有金属成分仍可以正常运作，而能够被应用于各种不同的耗材组件上。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的打印机耗材组件管理系统中各组件之间的连接关系示意图。

图2为本实用新型第一实施例的打印机局部结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例的耗材组件结构示意图。

图4为本实用新型第一实施例的天线模块的设置位置的其中一示意图。

图5为本实用新型第一实施例的天线模块的设置位置的另一示意图。

图6为本实用新型第一实施例的天线模块与射频识别标签的设置位置相对关系示意图。

图7为本实用新型第一实施例的天线模块的有效面积与射频识别标签的移动范围的相对关系示意图。

图8为本实用新型第二实施例的天线模块与射频识别标签的设置位置相对关系示意图。

图9为本实用新型第三实施例的天线模块与射频识别标签的设置位置相对关系示意图。

具体实施方式

第一实施例

请参阅图1至图7所示，本实用新型第一实施例提供一种打印机耗材组件管理系统S，其包括耗材组件1以及打印机2。如同图2所示，耗材组件1可以被安装到打印机2的耗材安装构件21上。耗材组件1可为通过打印机2的一对夹具，而被固定至打印机2上，凡是可供耗材组件1安装至打印机2上的承载构件，都可以被视为此处所称的耗材安装构件21。

耗材组件1包括轴心构件11、带体12以及射频识别标签13。轴心构件11至少一端设有标签搭载部111，以供射频识别标签13设置于其上。带体12可为纸带，卷绕于轴心构件11上，当轴心构件11旋转且让带体12向打印机2的打印出口输送时，热压印头(图中未标示)可对碳带进行压印以于带体12形成图文信息。凡是用于打印机2的各种带状耗材，例如碳带或者标签带等耗材，都可以视为带体12。

射频识别标签13设置于轴心构件11一端的标签搭载部111，且射频识别标签13存有识别信息131。射频识别标签13内还可存有使用量信息132。标签搭载部111可为设置在轴心构件11一端的挡板，因此同时具有防止带体12偏移的效果。只要是设置在轴心构件11的端部，且可供射频识别标签13设置的构件，都可视为本实用新型所称的标签搭载部111。若轴心构件11的端部具有足够的面积可设置射频识别标签13遂可视为标签搭载部111。

由于本实用新型的射频识别标签13是设置在轴心构件11一端的标签搭载部111上，因此不会被带体12所包覆。申言之，将带体12缠绕于射频识别标签13上，在带体12含有金属成分时，例如带体12采用反银龙纸等材质制成，则带体12会对射频识别标签13的读写造成干扰。然而，由于本实用新型的射频识别标签13是设置在轴心构件11一端的标签搭载部111上，因此无论带体12为何种材质均可正常运作。

打印机2包括耗材安装构件21、天线模块22、储存模块23以及处理模块24。天线模块22设置于耗材安装构件21上，可设置于对应标签搭载部111的位置，用以读取射频识别标签13的识别信息131。

储存模块23内有数据库231，数据库231储存有多个验证信息2311，此外，数据库231还可存有多个设定参数2312，且多个设定参数2312分别对应多个验证信息2311。验证信息2311可分别对应不同的识别信息131，通过验证信息2311与识别信息131的匹配关系，可对耗材组件1进行验证。设定参数2312可为打印速度、热压印条件、墨水浓度或带体12的张力承受数值等相关参数。申言之，设定参数2312可为针对不同耗材组件1的优化打印条件设定值。

打印机2的处理模块24与天线模块22以及储存模块23通信连接，借此，处理模块24可自天线模块22接收读取到的识别信息131，并读取验证信息2311，以通过验证信息2311对识别信息131进行验证。处理模块24可为中央处理器或其他具备运算功能的模块。

实际施作上，可先根据认可的各种耗材组件1的识别信息131，在数据库231中预先储存有对应的验证信息2311。当耗材组件1被安装至打印机2，处理模块24通过天线模块22获取识别信息131。当取得的识别信息131不能对应验证信息2311，或者根本无法取得识别信息131，则表示安装了非默认的耗材组件1，此时，打印机2可拒绝以非默认的耗材组件1执行打印作业。

倘若所取得的识别信息131对应预先储存的验证信息2311，则处理模块24可进一步读取对应验证信息2311的设定参数2312，以取得最佳工作条件。借此，当处理模块24取得对应于耗材组件1的最佳工作条件后，便可以根据设定参数2312以使致动器25带动轴心构件11旋转，以使耗材组件1处于最佳工作条件。

射频识别标签13还可存有使用量信息132。当处理模块24通过天线模块22取得识别信息131，也可一并获取使用量信息132。在打印作业进行中，带体12会被消耗，而处理模块24则能够根据带体12的使用量，通过天线模块22以更新储存于射频识别标签13中的使用量信息132。

例如，若带体12有100张标签，当一个全新的耗材组件1被安装至打印机2，处理模块24读取使用量信息132可以得知其使用量为0％(或者剩余量为100％)，当打印了30张卷标，则处理模块24通过天线模块22更新储存于射频识别标签13中的使用量信息132，将使用量更改为30％(或剩余量70％)。当耗材组件1的带体12的使用量达到100％(或剩余量为0％)，打印机2不会执行任何打印作业。还可由处理模块24通过天线模块22以对射频识别标签13另外写入一个失效注记，或甚至将耗材组件1的识别信息131抹除，此也可视为本实用新型所称的“更新储存于射频识别标签13中的使用量信息132”。借此，不但可以监控带体12的使用状况，还能够避免用完的耗材组件1被回收取出其射频识别标签13重制成伪造的耗材组件1。

打印机2还可包括与处理模块24通信连接的显示模块26，以显示各式信息，例如前揭的使用量信息、目前执行打印作业的参数设定、或者耗材组件1与验证信息2311不匹配的提示。显示模块26可以是各式显示面板或指示灯号等。另一方面，当处理模块24判断天线模块22未接收到与验证信息2311对应的识别信息131，显示模块26可以显示文字或符号表明需更换耗材组件。

打印机耗材组件管理系统S还可包括服务器3。打印机2与服务器3可分别包括有彼此通信连接的第一网络模块27以及第二网络模块31，使打印机2与服务器3能交换信息。服务器3可以根据新推出的兼容性耗材组件1，实时更新打印机2内储存的验证信息2311以及设定参数2312，让使用者不必手动设定。当然，还得以根据实际使用的情形对设定参数2312进行微调，则服务器3也可以收集许多打印机2回传的微调数值，并通过大数据的概念修正优化设定参数2312。当带体12即将耗尽时，打印机2也可以将相关使用状况回传给服务器3以整理耗材组件1的订购信息，并回传给使用者。甚至可主动订购耗材组件1。

请参阅图4以及图5，耗材组件1的标签搭载部111与轴心构件11共同旋转，且射频识别标签13随着标签搭载部111旋转。为了在有限的空间内配置天线模块22，且使得天线模块22的有效面积E(如图7所示，即图4与图5两条虚线之间的范围)能充分涵盖射频识别标签13可能经过位置，天线模块22的设置位置略偏上方，且天线模块22略为向下倾斜。通过前述设置方式，无论射频识别标签13转动到上方(如图4所示)或转动到下方(如图5所示)，都能充分被有效面积E涵盖。实际应用上可以根据打印机2内部具体的空间配置，将天线模块22改成设置在略偏下方的位置且朝上倾斜，也可以向左、右或其他任一方位偏移，再往反方向倾斜。

请参阅图6以及图7所示，射频识别标签13随着标签搭载部111旋转并根据其经过的路径定义出移动范围A。天线模块22中心点上的法线与轴心构件11的轴心线交错形成夹角θ，而夹角θ介于5度至45度之间。借由形成此夹角θ，能够使移动范围A被天线模块22的有效面积E所涵盖。此一作法不需要将天线模块22设置在距离射频识别标签13很远的位置，也能够使其有效角投影出的有效面积E充分涵盖射频识别标签13的移动范围A，有助于装置设计上的小型化。

第二实施例

请参阅图8所示，耗材组件1的标签搭载部111同样是与轴心构件11共同旋转，且射频识别标签13随着旋转定义出移动范围A。然而，天线模块22的中心点是位于与轴心构件11的轴心延伸在线，且天线模块22与标签搭载部111之间分隔预定距离D。通过适当的设定此预定距离D，得使得射频识别标签13的移动范围A被天线模块22的有效面积E涵盖。

第三实施例

请搭配图1一并参阅图9所示，在某些类型的打印机2中，标签搭载部111不会随着轴心构件11共同旋转。例如，耗材组件1包括一个卷标盒以及枢接于标签盒的轴心构件11。当耗材组件1被安装至打印机2，整个标签盒会被放入并与打印机2结合，而轴心构件11可被带动而相对标签盒以及打印机2枢转。由于标签盒本身不会相对打印机2发生旋转，因此，可将标签盒当作前揭实施例的标签搭载部111，因此，可将天线模块22垂直设置，并使使天线模块22贴近射频识别标签13。

实施例的有益效果

本实用新型的其中一有益效果在于，打印机耗材组件管理系统S及其打印机2与耗材组件1，能通过“耗材组件1包括射频识别标签13”、“射频识别标签13内储存有识别信息131”、“处理模块24通过天线模块22读取识别信息131”以及“处理模块24将识别信息131与验证信息2311进行匹配比对”的技术方案，对安装至打印机2上的耗材组件1进行验证与管理，且由于射频识别标签13是设置在轴心构件11一端的标签搭载部111上，因此不会被带体12所包覆，即使带体12中含有金属成分仍然可以正常运作。

本实用新型还能通过“天线模块22的中心点法线与轴心构件11的轴心延伸线具有5度至45度之间的夹角θ”以及“夹角θ使移动范围A被天线模块22的有效面积E所涵盖”的技术方案，以兼顾打印机2的小型化，及天线模块22与射频识别标签13间良好、稳定的通信效果。

本实用新型还能通过“数据库231还储存有分别对应多个验证信息2311的多个设定参数2312”的技术方案，达成主动设定参数2312中的优化打印条件，进而能免去使用者频繁调整参数的困扰。

本实用新型还能通过“射频识别标签13还储存有使用量信息132”以及“处理模块24根据带体12的使用量，通过天线模块22更新射频识别标签13中储存的使用量信息132”的技术方案，监控耗材组件1中带体12的使用状况，并且射频识别标签13遭到不当回收。

本实用新型还能通过“打印机2还包括显示模块26，其与处理模块24通信连接”以及“当处理模块24判断天线模块22未接收到与储存于数据库231的验证信息2311相对应的识别信息131，处理模块24驱动显示模块26显示提示信息”的技术方案，让使用者得知其所安装的耗材组件1并不被认可。

本实用新型还能通过“打印机2还包括第一网络模块27”、“打印机耗材组件管理系统S还包括服务器3”、“服务器3包括第二网络模块31”以及“第二网络模块31与第一网络模块27通信连接”的技术方案，以使打印机2与服务器3之间能够交换各式信息，以实时更新打印机2内储存的验证信息2311以及设定参数2312，并通过大数据人工智能演算修正优化设定参数2312。此外，还能够通知用户进行订购耗材组件1，或者动订购耗材组件1，大幅提升了便利性。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的权利要求书的保护范围内。