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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Patrone mit einer Kammer, die
ein Aufzeichnungsmaterial aufnimmt, das zum Drucken verwendet wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zum Übertragen
von Informationen zu und von einer Patrone ohne eingebauten Sensor,
die mit einer Patrone mit einem eingebauten Sensor kompatibel ist.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Allgemein
wird eine Vielzahl von Druckgeräten
verwendet; zum Beispiel Druckgeräte,
die Tinte auf Druckpapier zum Drucken von Bildern ausstoßen, wie
Tintenstrahldrucker, und Geräte,
die Toner zum Drucken von Bildern verwenden. Eine Patrone, die auf
einem solchen Druckgerät
montiert ist, hat eine Kammer zur Aufnahme von Aufzeichnungsmaterial,
wie einer Tinte oder eines Toners. Die Verwaltung der Restmenge
des Aufzeichnungsmaterials ist ein wichtiger Punkt in dem Druckgerät. Das Druckgerät zählt den
Verbrauch des Aufzeichnungsmaterials mit Hilfe eines Software-Programms
für den
Zweck der Verwaltung. Eine bekannte Technik verwendet einen Sensor,
der auf der Patrone montiert ist, zur direkten Messung des Verbrauchs.
Diese Technik ist zum Beispiel in der Patentauslegeschrift Nr.
2001-147146 (entsprechend
EP 1053878A ) offenbart.
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Eine
Reihe von Sensoren kann auf der Patrone montiert sein. Wenn das
Zielaufzeichnungsmaterial, das zu erfassen ist, eine leitende Tinte
ist, kann der Sensor einen elektrischen Widerstand messen, um den
Resttintenpegel zu bestimmen. Eine andere Technik verwendet ein
piezoelektrisches Element oder ein anderes Elektrostriktionselement,
das sich in einer Resonanzkammer befindet, die in der Aufzeichnungsmaterial-Haltekammer
definiert ist, und misst die Resonanzfrequenz des Elektrostriktionselements,
um das Vorhandensein oder Fehlen des Aufzeichnungsmaterials in der
Resonanzkammer zu bestimmen. Das Ziel der Messung kann die Temperatur, die
Viskosität,
die Feuchtigkeit, die Granularität,
der Farbton, die Restmenge oder der Druck von Tinte oder einem anderen
Aufzeichnungsmaterial sein. In diesen Fällen wird ein exklusiver Sensor
für die
zu erfassende physikalische Zieleigenschaft verwendet. Zum Beispiel
kann der Sensor ein Thermistor oder eine Thermosonde für die Messung
der Temperatur sein oder kann ein Drucksensor für die Messung des Drucks sein.
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Eine
Patrone ohne eingebauten Sensor kann an dem Druckgerät befestigt
sein, das für
die Verwendung einer Patrone mit einem eingebauten Sensor bestimmt
ist. In solchen Fällen
liefert die Patrone kein normales Antwortsignal und das Druckgerät zeigt
eine Fehlfunktion. Zum Beispiel ist eine Patrone CR2 mit einem eingebauten
Sensor nicht bei einem Druckgerät 21 anwendbar,
das für
die Verwendung einer Patrone CR1 mit einem eingebauten Sensor bestimmt
ist, selbst wenn die Patronen CR1 und CR2 identische Spezifikationen
haben, mit Ausnahme des Vorhandenseins oder Fehlens des eingebauten
Sensors. Das Druckgerät 21 zeigt
einen Fehler in der Verarbeitung bezüglich des Sensors und kann
weder eine Initialisierung ausführen
und noch eine weiter Verarbeitung fortsetzen. Das heißt, das
Druckgerät 21,
das für
die Verwendung der Patrone CR1 mit dem eingebauten Sensor bestimmt
ist, und ein Druckgerät 22,
das für
die Verwendung der Patrone CR2 ohne eingebauten Sensor bestimmt
ist, können
nicht identische Patronen benutzen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereitstellung einer Patrone
ohne eingebauten Sensor, die sowohl bei einem Druckgerät, das für die Verwendung
einer Patrone mit eingebautem Sensor bestimmt ist, als auch bei
einem Druckgerät,
das für
die Verwendung einer Patrone ohne eingebauten Sensor bestimmt ist,
anwendbar ist.
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Zur
Lösung
mindestens eines Teils der obengenannten und anderer verwandter
Aufgaben betrifft die Erfindung in ihrem ersten Aspekt eine Patrone nach
Anspruch 1.
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Die
Patrone der Erfindung hat keinen eingebauten Sensor und enthält das Sensorersatzmodul, das
den Sensor ersetzt. Als Reaktion auf eine externe Spezifikation
der Erfassungsbedingung für
den Sensor aktiviert die Patrone das Sensorersatzmodul auf der Basis
der spezifizierten Erfassungsbedingung und gibt das Signal aus,
das von dem Sensorersatzmodul bereitgestellt wird und ein Erfassungsergebnis
ersetzt. Das Druckgerät
empfängt
ein Ergebnis der tatsächlichen
Erfassung von einer Patrone mit eingebautem Sensor, während es
das Signal, das das Erfassungsergebnis ersetzt, von der Patrone ohne
eingebauten Sensor empfängt.
Das Druckgerät kann
somit sowohl die Patrone mit eingebautem Sensor wie auch die Patrone
ohne eingebauten Sensor verwenden.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Druckgerät nach Anspruch
15.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Patrone oder das Druckgerät mit einer
solchen darauf montierten Patrone beschränkt, sondern ist, unter einem
dritten Aspekt, auch bei einer Informationsübertragungsmethode anwendbar.
Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft somit eine Informationsübertragungsmethode,
die in Anspruch 16 angeführt
ist.
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Ausführungsformen
der Erfindung sind durch die abhängigen
Ansprüche
abgedeckt.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
schematisch die Struktur einer Tintenpatrone und eines Druckers,
an dem die Tintenpatrone befestigt ist, in einem Modus der Erfindung;
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2 ist
ein Flussdiagramm, das eine Reihe von Verarbeitungen zeigt, die
von einem Sensorersatz der Tintenpatrone ausgeführt werden, in Kombination
mit einer Reihe von Verarbeitungen, die von einer Steuereinheit
des Druckers ausgeführt
werden;
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3 zeigt
schematisch die Struktur eines Tintenstrahldruckers in einer Ausführungsform
der Erfindung;
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4 zeigt
die elektrische Konstruktion einer Steuerschaltung, die in dem Drucker
der Ausführungsform
enthalten ist;
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5 zeigt
das Aussehen eines Speicherprozessmoduls in der Ausführungsform;
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6 ist
eine Endansicht, die eine Befestigung des Speicherprozessmoduls
an einer Tintenpatrone in der Ausführungsform zeigt;
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7 ist
ein Blockdiagramm, das die innere Struktur des Speicherprozessmoduls
zeigt;
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8A und 8B zeigen
das Positionsverhältnis
zwischen einer Empfänger/Sender-Einheit und
Tintenpatronen, die auf einem Schlitten des Druckers montiert sind;
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9A und 9B zeigen
Informationen, die in einem EEPROM als internen Speicher des Speicherprozessmoduls
gespeichert sind; und
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10 ist
ein Flussdiagramm, das eine Reihe von Verarbeitungen zeigt, die
von der Steuerschaltung des Druckers in Zusammenarbeit mit dem Speicherprozessmodul
ausgeführt
werden, das an jeder Tintenpatrone befestigt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
schematisch die Struktur einer Tintenpatrone 10 und eines
Druckers 20 mit der montierten Tintenpatrone 10 in
einem Modus der Erfindung. Der Drucker 20 stößt Tinte
von einem Druckkopf 25 aus und druckt dadurch ein Bild
auf Druckpapier T, das mit Hilfe einer Schreibwalze 24 zuge führt wird.
Der Drucker 20 enthält
eine Steuereinheit 22, obwohl die interne Struktur des
Druckers 20 weder genau beschrieben noch dargestellt ist.
Die Steuereinheit 22 berechnet einen Tintenverbrauch, der
zum Druck verwendet wird, und andere erforderlichen Daten, und sendet
die berechneten Daten über
eine Sender/Empfänger-Einheit 30 zu
der Tintenpatrone 10. Daten werden zwischen dem Drucker 20 und
der Tintenpatrone 10 drahtlos übertragen, obwohl stattdessen
eine Drahtverbindung verwendet werden kann. Die elektromagnetische
Induktionstechnik wird in diesem Modus der Erfindung für die drahtlose Übertragung
verwendet, obwohl auch eine andere Technik anwendbar ist.
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Die
Tintenpatrone 10 enthält
eine Kommunikationssteuerung 12, die die Kommunikation
steuert, eine Speichersteuerung 15, die das Lesen und Schreiben
von Daten aus und in einen Speicher 14 steuert, und einen
Sensorersatz 19, der einen Sensor ersetzt, der nicht auf
der Patrone 10 montiert ist. Für ein besseres Verständnis der
Funktionen des Sensorersatzes 19 werden die Struktur und
die Operationen des Sensors, der durch den Sensorersatz 19 ersetzt
wird, zuerst besprochen. Eine Tintenpatrone, die mit der Tintenpatrone 10 kompatibel
ist, kann einen Sensor 17 aufweisen, um eine Resttintenpegel
in einer Tintenkammer 16 zu erfassen, wie durch die gebrochene
Linie in 1 dargestellt ist. Die Tintenpatrone
mit dem eingebauten Sensor 17 erfasst den Resttintenpegel
in der Tintenkammer 16 nach der folgenden Prozedur. Der
Sensor 17 als piezoelektrisches Element ist an einer Resonanzkammer 18 befestigt,
die in der Tintenkammer 16 bereitgestellt ist. Der Sensor 17 wird
durch Anlegen einer Ansteuerspannung an Elektroden (nicht dargestellt)
verzerrt und verformt. Die Entladung elektrischer Ladungen, die
sich in dem piezoelektrischen Element in diesem Zustand angesammelt
haben, setzt die Verformungsenergie frei und bewirkt eine freie
Vibration des piezoelektrischen Elements. Der Sensor 17 ist
der Resonanzkammer 18 zugewandt, so dass die Frequenz der
freien Vibration durch eine Resonanzfrequenz der Resonanzkammer 18 begrenzt
ist. Die Resonanzfrequenz der Resonanzkammer 18 wird entsprechend
dem Status des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte in der Resonanzkammer 18 geändert. Die
Erfassung der Resonanzfrequenz spezifiziert daher den Status des
Vorhandenseins von Tinte oder des Fehlens von Tinte in der Resonanzkammer 18 oder
genauer, den Resttintenpegel in der Tintenpatrone 10.
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Die
Tintenpatrone 10 hat tatsächlich keinen eingebauten Sensor 17 und
der Sensorersatz 19 gibt einen Ersatz für ein Erfassungsergebnis aus,
das heißt,
für die
Erfassung des Resttintenpegels mit dem Sensor 17. Der Sensorersatz 19 empfängt eine Sensoraktivierungsanweisung
von der Steuereinheit 22 über die Kommunikationssteuerung 12,
analysiert die eingegebene Anweisung und gibt ein Signal, das ein
Erfassungsergebnis des Sensors 17 ersetzt, an die Steuereinheit 22 über die
Kommunikationssteuerung 12 und die Sender/Empfänger-Einheit 30 aus. Damit
der Drucker 20 mit der darauf montierten Patrone 10 den
Betrieb fortsetzen kann, gibt der Sensorersatz 19 ein Signal
aus, das einem Signal äquivalent
ist, das von dem Sensor 17 im Status des Vorhandenseins
von Tinte in der Tintenkammer 16 ausgegeben wird. Die Steuereinheit 22 des
Druckers 20 empfängt
das Signal und setzt den Betrieb des Druckers 20 unter
der Annahme fort, dass ein ausreichender Pegel an Tinte in der Tintenpatrone 10 verbleibt.
Die Steuereinheit 22 des Druckers 20 verwaltet
im Allgemeinen die Resttintenmenge durch die Software. Das Signal,
das den Status des Vorhandenseins von Tinte oder des Fehlens von
Tinte von der Tintenpatrone 10 darstellt, wird als Tintenendesignal
zur Information des Benutzers über
einen Status, das sich die Tinte dem Ende neigt, verwendet oder
zur Prüfung
der Verwaltung auf Basis der Software verwendet. Die Steuereinheit 22 fährt mit
der Verarbeitung fort, während
ein Leersignal, das nicht auf die tatsächliche Resttintenmenge in
der Tintenkammer 16 anspricht, kontinuierlich von der Tintenpatrone 10 ausgegeben
wird.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsreihe zeigt, die von dem
Sensorersatz 19 der Tintenpatrone 10 ausgeführt wird,
in Kombination mit einer Verarbeitungsreihe, die von der Steuereinheit 22 des
Druckers 20 ausgeführt
wird. Der Sensorersatz 19 ist aus einer arithmetischen
und logischen Schaltung in diesem Modus der Erfindung konstruiert,
kann aber durch eine Schaltungsstruktur aktualisiert werden, die
eine Gate-Anordnung enthält.
In der Verarbeitungssequenz, die in 2 dargestellt
ist, sendet die Steuereinheit 22 des Druckers 20 eine
Anweisung zum Erfassen des Resttintenpegels und eine Spezifikation
einer Erfassungsbedingung (Schritt S5). Die Tintenpatrone 10 empfängt die
Anweisung zum Erfassen des Resttintenpegels und die spezifizierte
Erfassungsbedingung über
die Kommunikationssteuerung 12 (Schritt S10). Die Erfassungsbedingung
ist zum Beispiel eine Zeitperiode, die zur Ausgabe von 4 Impulsen
ab dem 1. Resonanzimpuls erforderlich ist, wenn der Sensorersatz 19 einen
Sensor in der Art eines piezoelektrischen Elements ersetzt.
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Der
Sensorersatz 19 analysiert die empfangene Erfassungsbedingung
(Schritt S11). In diesem Beispiel ist die Erfassungsbedingung durch
den 1. Impuls als Messungsstartimpuls und 4 Impulse als Anzahl von
Messimpulsen spezifiziert. Der Sensorersatz 19 erzeugt
dann ein Signal, das von der Tintenpatrone 10 auszugeben
ist, entsprechend der Erfassungsbedingung (zum Beispiel die 4 Impulsen
ab dem 1. Impuls), das heißt,
eine Zählung,
die eine Zeitperiode darstellt, die der Anzahl von Messimpulsen
entspricht (Schritt S12). Die Spezifikation der Erfassungsbedingung
bestimmt ein Signal, das von der Tintenpatrone 10 im Status
des Vorhandenseins von Tinte in der Tintenkammer 16 auszugeben
ist. Der Sensorersatz 19 erzeugt somit sofort das Signal
oder die Zählung,
die dem Signal entspricht, das im Status des Vorhandenseins von
Tinte ausgegeben wird. Die Zählung
kann durch eine arithmetische und logische Schaltung erzeugt werden,
oder es kann stattdessen ein Zähler
mit einer im Voraus eingestellten Zählung verwendet werden. Der
Sensorersatz 19 gibt die erzeugte Zählung und eine Impulsordinalzahl
einer Messungsbeendigungsposition an (Schritt S16). Die Impulsordinalzahl
der Messungsbeendigungsposition wird durch Addieren der Zahl von
Messimpulsen (4 Impulse in diesem Beispiel) zu dem Messungsstartimpuls
(dem 1. Resonanzimpuls in diesem Beispiel) erhalten, und ist gleich
dem 5. Impuls in diesem Beispiel.
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Die
Steuereinheit 22 des Druckers 20 empfängt die
Zählung
als ein Erfassungsergebnis und die Impulsordinalzahl, die von dem
Sensorersatz 19 ausgegeben wird, über die Kommunikationssteuerung 12 (Schritt
S20). Die Steuereinheit 22 verifiziert die Impulsordinalzahl,
die mit der Zählung
empfangen wird, und bestimmt, ob die verifizierte Erfassungsbedingung
mit der spezifizierten Erfassungsbedingung identisch ist (Schritt
S30). In diesem Beispiel empfängt
die Steuereinheit 22 die Impulsordinalzahl, die der Messungsbeendigungsposition
entspricht, von dem Sensorersatz 19 der Tintenpatrone 10.
Die Steuereinheit 22 berechnet die Position eines Messungsbeendigungsimpulses
aus der Spezifikation der Erfassungsbedingung (Schritt S5), vergleicht
die berechnete Position des Messungsbeendigungsimpulses mit der
empfangenen Impulsordinalzahl, und bestimmt, ob die verifizierte
Erfassungsbedingung mit der spezifizierten Erfassungsbedingung identisch ist
oder nicht. Gemäß einer
möglichen
Modifizierung kann die Steuereinheit 22 des Druckers 20 einen Messungsstartimpuls
und einen Messungsbeendigungsimpuls spezifizieren und die Anzahl
von Messimpulsen empfangen und verifizieren.
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Der
Sensorersatz 19 sendet die korrigierte Erfassungsbedingung
zu der Steuereinheit 22 zurück. Die verifizierte Erfassungsbedingung
ist somit im Allgemeinen mit der spezifizierten Erfassungsbedingung
identisch, und die Steuereinheit 22 bestimmt, dass die
Erfassung normal ist (Schritt S40). In diesem Fall ist das Erfassungsergebnis,
das den Resttintenpegel darstellt, für die folgende Verarbeitung
brauchbar. Wenn zum Beispiel das Signal, das als Ersatz für das Erfassungsergebnis
ausgegeben wird, den Status des Vorhandenseins von Tinte in der Resonanzkammer 18 darstellt,
bestimmt die Steuereinheit 22 des Druckers 20,
dass der Resttintenpegel den Pegel der Resonanzkammer 18 hält und setzt die
Zählung
der Resttintenmenge durch die Software fort. Wenn die verifizierte
Erfassungsbedingung auf der Basis des Signals, das von der Tintenpatrone 10 eingegeben
wird, nicht mit der spezifizierten Erfassungsbedingung identisch
ist, bestimmt andererseits die Steuereinheit 22, dass die
Erfassung fehlerhaft ist (Schritt S50). In diesem Fall wird das
Erfassungsergebnis nicht für
die folgende Verarbeitung verwendet. Wenn es keinen Fehler in der
Tintenpatrone 10 mit dem Sensorersatz 19 gibt,
ist die verifizierte Erfassungsbedingung mit der spezifizierten
Erfassungsbedingung identisch.
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In
diesem zuvor besprochenen Modus der Erfindung enthält die Tintenpatrone 10 ohne
eingebauten Sensor den Sensorersatz 19 und ist somit für einen
Drucker brauchbar, der für
eine Tintenpatrone mit eingebautem Sensor konstruiert ist. Die Tintenpatrone 10 ohne
eingebauten Sensor ist selbst bei einem Drucker anwendbar, der zum
Ausgeben einer Erfassungsbedingung an einen eingebauten Sensor einer
Tintenpatrone und zum Aktivieren des eingebauten Sensors unter der
Erfassungsbedingung bestimmt ist, oder bei einem Drucker, der zum
Verifizieren von Informationen bestimmt ist, die der spezifizierten
Erfassungsbedingung entsprechen und von der Patrone mit dem eingebauten
Sensor zurückgesendet
werden. Der Drucker, der für
eine Tintenpatrone mit einem eingebauten Sensor bestimmt ist, und der
Drucker, der für
eine Tintenpatrone ohne eingebauten Sensor bestimmt ist, können somit
beide die identische Tintenpatrone 10 verwenden.
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In
dem zuvor besprochenen Modus wird eine drahtlose Kommunikation für eine Datenübertragung zwischen
der Tintenpatrone 10 und dem Drucker 20 angewendet.
Daher gibt es keine Möglichkeit
eines fehlerhaften Kontakts zwischen dem Drucker 20 und der
Tintenpatrone 10, die sich im Laufe des Drucks verschiebt.
Diese Anordnung garantiert somit eine stabile Datenübertragung.
In diesem Modus der Erfindung gibt die Tintenpatrone 10 die
Daten, die die spezifizierte Erfassungsbedingung darstellen, gemeinsam
mit dem Erfassungsergebnis aus, und die Steuereinheit 22,
die die Erfassungsbedingung spezifiziert hat, verifiziert die Daten.
Die Anordnung garantiert die hohe Zuverlässigkeit der Datenkommunikation
wie auch Erfassung, obwohl dies für die vorliegende Erfindung
nicht wesentlich ist.
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Diese
Technik der Erfindung ist bei verschiedenen Druckern anwendbar.
In der Folge ist eine Anwendung der Erfindung bei einem Tintenstrahldrucker 200 als
eine Ausführungsform
beschrieben. 3 zeigt schematisch die Struktur,
insbesondere die mit dem Betrieb zusammenhängende Struktur, des Tintenstrahldruckers 200. 4 zeigt
die elektrische Konstruktion einer Steuerschaltung 222 des Druckers 200.
Wie in 3 dargestellt ist, stößt der Drucker 200 Tintentröpfchen aus
Druckköpfen 211 bis 216 auf
Druckpapier T aus, das von einer Papierzufuhreinheit 203 zugeführt und
mit Hilfe einer Schreibwalze 225 transportiert wird, so
dass ein Bild auf dem Druckpapier T gebildet wird. Die Schreibwalze 225 wird
durch die Antriebskraft, die von einem Papiervorschubmotor 240 über ein
Getriebe 241 über tragen
wird, betätigt
und gedreht. Der Drehwinkel der Schreibwalze 225 wird von
einem Kodierer 242 gemessen. Die Druckköpfe 211 bis 216 sind
auf einem Schlitten 210 montiert, der sich entlang der Breite
des Druckpapiers T hin- und
herbewegt. Der Schlitten 210 ist mit einem Förderband 211 verbunden,
das durch einen Schrittmotor 223 betätigt wird. Das Förderband 221 ist
ein Endlosband und ist zwischen dem Schrittmotor 223 und
einer Riemenscheibe 229 gespannt, die an der gegenüber liegenden Seite
angeordnet ist. Durch die Drehungen des Schrittmotors 223 bewegt
sich das Förderband 221, um
den Schlitten 210 entlang einer Führung 224 hin- und
herzubewegen.
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Tintenpatronen 111 bis 116 in
sechs verschiedenen Farbtinten sind an dem Schlitten 210 befestigt.
Die sechs Farbtintenpatronen 111 bis 116 haben
im Prinzip eine identische Struktur und enthalten jeweils Tinten
verschiedener Zusammensetzungen, das heißt, Tinten verschiedener Farben,
in ihren inneren Tintenkammern. Insbesondere enthalten die Tintenpatronen 111 bis 116 schwarze
Tinte (K), Cyan-Tinte (C), Magenta-Tinte (M), gelbe Tinte (Y), Hellcyan-Tinte
(LC) und Hellmagenta-Tinte (LM). Die Hellcyan-Tinte (LC) und die
Hellmagenta-Tinte (LM) sind so eingestellt, dass sie der Farbstoffdichten
der Cyan-Tinte (C) und der Magenta-Tinte (M) haben. Speicherprozessmodule 121 bis 126 (die
später
besprochen werden), sind jeweils an diesen Tintenpatronen 111 bis 116 befestigt.
Die Speicherprozessmodule 121 bis 126 übertragen
Daten zu und von der Steuerschaltung des Druckers 200 durch
drahtlose Kommunikation. In der Struktur dieser Ausführungsform
sind die Speicherprozessmodule 121 bis 126 an den
jeweiligen Seitenebenen der Tintenpatronen 111 bis 116 befestigt.
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Der
Drucker 200 hat eine Sender/Empfänger-Einheit 230,
um eine drahtlose Kommunikation mit und eine Datenübertragung zu
und von diesen Speicherprozessmodulen 121 bis 126 einzurichten. Die
Sender/Empfänger-Einheit 230,
wie auch der Papiervorschubmotor 240, der Schrittmotor 223,
der Kodierer 242 und die anderen elektronischen Teile sind
an die Steuerschaltung 222 angeschlossen. Verschiedene
Schalter 247 und LEDs 248 auf einem Bedienungsfeld 245,
das an der Vorderseite des Druckers 200 angeordnet ist,
sind auch mit der Steuerschaltung 222 verbunden.
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Wie
in 4 dargestellt ist, enthält die Steuerschaltung 222 eine
CPU 251, die die Bestandteile des gesamten Druckers 200 steuert,
einen ROM 252, der Steuerprogramme speichert, einen RAM 253,
der zur vorübergehenden
Registrierung von Daten verwendet wird, eine PIO 254, die
als Schnittstelle zu externen Vorrichtungen dient, einen Zeitgeber 255,
der die Zeit verwaltet, einen Antriebspuffer 256, der Daten
zum Ansteuern der Druckköpfe 211 bis 216 speichert.
Diese Schalterelemente sind wechselseitig über einen Bus 257 verbunden.
Die Steuerschaltung 222 enthält auch einen Oszillator 258,
einen Ausgangsteiler 259 zusätzlich zu diesen Schaltungselementen.
Der Ausgangsteiler 259 verteilt ein Impulssignal, das von
dem Oszillator 258 ausgegeben wird, in gemeinsame Anschlussklemmen
der sechs Druckköpfe 211 bis 216.
Jeder der Druckköpfe 211 bis 216 empfängt Punkt-Ein-Aus-Daten
(Tintenausstoß-Nichtausstoß-Daten) von dem Antriebspuffer 256 und
lässt die
Tinte aus entsprechenden Düsen entsprechend
den Punkt-Ein-Aus-Daten, die von dem Antriebspuffer 256 empfangen
werden, als Reaktion auf Antriebsimpulse ausstoßen, die von dem. Ausgangsteiler 259 ausgegeben
werden.
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Ein
Computer PC, der zu druckende Objektbilddaten an den Drucker 200 ausgibt,
wie auch der Schrittmotor 223, der Papiervorschubmotor 240,
der Kodierer 242, die Sender/Empfänger-Einheit 230 und das
Bedienungsfeld 245 sind an die PIO 254 der Steuerschaltung 222 angeschlossen.
Der Computer PC spezifiziert ein zu druckendes Objektbild, unterzieht
das spezifizierte Objektbild einer erforderlichen Verarbeitungsreihe,
wie einer Rasterung, Farbumwandlung und Halbtönung, und gibt erhaltene verarbeitete
Daten an den Drucker 200 aus. Der Drucker 200 erfasst
die Bewegungsposition des Schlittens 210 entsprechend dem
Antriebsausmaß des
Schrittmotors 223, während
er die Papiervorschubposition auf der Basis der Daten vom Kodierer 242 prüft. Der Drucker 200 expandiert
die verarbeiteten Daten, die vom Computer PC ausgegeben werden,
in Punkt-Ein-Aus-Daten,
die einen Tintenausstoß oder Nichtausstoß von Düsen der
Druckköpfe 211 bis 216 darstellen,
und betätigt
den Antriebspuffer 256 und den Ausgangsteiler 259.
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Die
Steuerschaltung 222 überträgt Daten drahtlos
zu und von den Speicherprozessmodulen 121 bis 126,
die an den Tintenpatronen 111 bis 116 befestigt
sind, über
die Sender/Empfänger-Einheit 230,
die mit der PIO 254 verbunden ist. Die Sender/Empfänger-Einheit 230 hat
dementsprechend ein RF-Wandlerelement 231, das Signale
von der PIO 254 in Wechselstrom-(AC-)Signale einer unveränderlichen
Frequenz umwandelt, eine Rahmenantenne 233, die die AC-Signale
von dem RF-Wandlerelement 231 empfängt. Wenn die Rahmenantenne 233 das
AC-Signal empfängt,
erregt die elektromagnetische Induktion ein elektrisches Signal
in einer anderen Antenne, die nahe der Rahmenantenne 233 angeordnet
ist. Der Abstand der drahtlosen Kommunikation ist in dem Drucker 200 so
beschränkt,
dass eine elektromagnetische drahtlose Kommunikationstechnik auf
Induktionsbasis in der Struktur dieser Ausführungsform verwendet wird.
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In
der Folge wird die Struktur des Speicherprozessmoduls 121 beschrieben,
das an der Tintenpatrone 111 befestigt ist. 5 ist
eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die das Speicherprozessmodul 121 zeigt.
Die Speicherprozessmodule 121 bis 126, die an
den entsprechenden Tintenpatronen 111 bis 116 montiert
sind, haben identische Strukturen, mit Ausnahme der darin gespeicherten
ID-Nummmern. Die Besprechung bezieht sich daher auf das Speicherprozessmodul 121 als
Beispiel. Wie dargestellt, hat das Speicherprozessmodul 121 eine
Antenne 133, die als Metalldünnfilmmuster auf einem Dünnfilmsubstrat 131 gebildet
ist, einen exklusiven IC-Chip 135 mit verschiedenen darin
eingebauten Funktionen, wie später
besprochen wird, und ein Verdrahtungsmuster 139, das diese
Bestandteile wechselseitig verbindet.
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6 ist
eine Endansicht, die eine Befestigung des Speicherprozessmoduls 121 an
der Tintenpatrone 111 zeigt. Das Speicherprozessmodul 121 ist an
der Seitenfläche
der Tintenpatrone 111 mit Hilfe einer Klebstoffschicht 141 aus
zum Beispiel einem Klebstoff oder einem doppelseitigen Klebeband
befestigt. Die Befestigungsposition des Speicherprozessmoduls 121 ist
nicht auf die Seitenfläche
der Tintenpatrone 111 beschränkt, sondern kann jede beliebige
Position sein, zum Beispiel auf der Oberseite der Tintenpatrone 111.
Das Layout der Sender/Empfänger-Einheit 230 für die drahtlose
Kommunikation wird entsprechend der Befestigungsposition des Speicherprozessmoduls 121 bestimmt.
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7 ist
ein Blockdiagramm, das die interne Struktur des Speicherprozessmoduls 121 zeigt.
Das Speicherprozessmodul 121 hat eine RF-Schaltung 161,
eine Stromversorgungseinheit 162, eine Datenanalyseeinrichtung 163,
eine EEPROM-Steuerung 165, einen EEPROM 166, eine
Sensorersatzeinheit 170 und eine Ausgabeeinheit 178,
die alle in dem exklusiven IC-Chip 135 eingebaut
sind.
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Die
RF-Schaltung 161 demoduliert ein AC-Signal, das in der
Antenne 133 durch die elektromagnetische Induktion erzeugt
wird, extrahiert eine Stromkomponente und eine Signalkomponente
von dem demodulierten AC-Signal und gibt die Stromkomponente zu
der Stromversorgungseinheit 162 aus, während die Signalkomponente
an die Datenanalyseeinrichtung 163 ausgegeben wird. Die RF-Schaltung 161 dient
auch für
den Empfang eines Signals von der Ausgabeeinheit 178 (die
später
beschrieben wird), moduliert das empfangene Signal in ein AC-Signal,
und überträgt das modulierte
AC-Signal zu der Sender/Empfänger-Einheit 230 des
Druckers 200 über
die Antenne 133. Die Stromversorgungseinheit 162 empfängt die
Stromkomponente von der RF-Schaltung 161, stabilisiert
die empfangene Stromkomponente und gibt die stabilisierte Stromkomponente
als Stromquelle des exklusiven IC-Chips 135 aus. Somit
ist keine unabhängige Stromquelle,
wie Trockenzellen, für
jede der Tintenpatronen 111 bis 116 in der Struktur
dieser Ausführungsform
erforderlich. Wenn die signalinduzierte Stromversorgungszeit von
der Sender/Empfänger-Einheit 230 begrenzt
ist, kann das Speicherprozessmodul 121 zusätzlich ein
Ladungsakkumulatorelement, wie einen Kondensator, aufweisen, das
die stabilisierte Stromquelle, die von der Stromversorgungsquelle 162 erzeugt
wird, effektiv sammelt. Das Ladungsakkumulatorelement kann vor der
Stromversorgungseinheit 162 angeordnet werden.
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Die
Datenanalyseeinrichtung 163 analysiert die Signalkomponente,
die von der RF-Schaltung 161 empfangen wird, und extrahiert
einen Befehl und Daten von der analysierten Signalkomponente. Die Datenanalyseeinrichtung 163 spezifiziert
entweder die Datenübertragung
zu und von dem EEPROM 166 oder die Datenübertragung
zu und von der Sensorersatzeinheit 170, basierend auf dem
Ergebnis der Datenanalyse. Die Datenanalyseeinrichtung 163 führt auch
eine Identifizierung der Objekttintenpatrone der Datenübertragung
zu und von entweder dem EEPPROM 166 oder der Sensorersatzeinheit 170 aus. Die
Einzelheiten des Identifizierungsprozesses werden später besprochen,
aber im Prinzip identifiziert der Identifizierungsprozess die Tintenpatrone
auf der Basis von Informationen, die die Stelle jeder Tintenpatrone,
die auf dem Schlitten 210 montiert ist, relativ zu der
Sender/Empfänger-Einheit 230 darstellen,
wie in 8A und 8B dargestellt
ist, und der ID, die in jeder Tintenpatrone gespeichert ist. 8A ist eine
perspektivische Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen den Tintenpatronen 111 bis 116,
an welchen die Speicherprozessmodule 121 bis 126 befestigt
sind, und der Sender/Empfänger-Einheit 230 zeigt. 8B zeigt
die relativen Breiten der Tintenpatronen 111 bis 116 und
der Sender/Empfänger-Einheit 230.
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Zur
Identifizierung der Objekttintenpatrone verschiebt die Steuerschaltung 222 den
Schlitten 210 so, dass er sich der Sender/Empfänger-Einheit 230 nähert. Die
Position des Schlittens 210, die der Sender/Empfänger-Einheit 230 zugewandt
ist, liegt außerhalb
eines druckbaren Bereichs. Wie in 8A und 8B dargestellt
ist, sind die Speicherprozessmodule 121 bis 126 an
den Seitenflächen
der jeweiligen Tintenpatronen 111 bis 116 befestigt.
Die Verschiebung des Schlittens 210 bewirkt, dass maximal zwei
Speicherprozessmodule in einen übertragbaren Bereich
der Sender/Empfänger-Einheit 230 eintreten.
In diesem Zustand empfängt
die Datenanalyseeinrichtung 163 eine Anfrage von der Steuerschaltung 222 über die
Sender/Empfänger-Einheit 230 und führt eine
Identifizierung der Objekttintenpatrone und anschließende Datenübertragung
zu und von dem EEPROM 166 oder der Sensorersatzeinheit 170 aus. Die
Einzelheiten der Verarbeitung werden später unter Bezugnahme auf das
Flussdiagramm besprochen.
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Wenn
eine Datenübertragung
zu und von dem EEPROM 166 nach der Identifizierung der
Objekttintenpatrone ausgeführt wird, überträgt die Datenanalyseeinrichtung 163 eine
spezifizierte Adresse für
einen Lese-, Schreib- oder Löschvorgang
und eine Spezifizierung der Verarbeitung, das heißt, eine Auswahl
des Lesevorgangs, des Schreibvorgangs oder des Löschvorgangs, wie auch Daten
im Falle des Datenschreibvorgangs zu der EEPROM-Steuerung 165.
Die EEPROM-Steuerung 165 empfängt die spezifizierte Adresse,
die Spezifizierung der Verarbeitung und die zu schreibenden Daten
und gibt die spezifizierte Adresse und die Spezifizierung der Verarbeitung
an den EEPROM 166 aus, so dass die bestehenden Daten der
spezifizierten Adresse aus dem EEPROM 166 gelesen werden,
die empfangenen Daten an der spezifizierten Adresse des EEPROM 166 geschrieben
werden, oder die bestehenden Daten aus der spezifizierten Adresse
des EEPROM 166 gelöscht
werden.
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Die
innere Datenstruktur des EEPROM 166 ist in 9A und 9B dargestellt.
Der Speicherplatz des EEPROM 166 ist grob in zwei Abschnitte geteilt,
wie in 9A dargestellt ist. Der erste
Abschnitt des Speicherplatzes ist ein beschreibbarer und lesbarer
Bereich RAA, der einen Klassifizierungskodebereich und einen Benutzerspeicherbereich
enthält,
aus und in welche Daten, wie die Tintenrestmenge, ausgelesen beziehungsweise
eingeschrieben werden. Der letzte Abschnitt des Speicherplatzes
ist ein Nur-Lese-Bereich ROA, in den ID-Informationen zur Identifizierung
der Tintenpatrone eingeschrieben werden.
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Die
ID-Informationen werden in den Nur-Lese-Bereich ROA zum Beispiel
vor der Befestigung jedes der Speicherprozessmodule 121 bis 126,
einschließlich
des EEPROM 166, an der entsprechenden Tintenpatrone 111 bis 116 in
dem Herstellungsprozess des Speicherprozessmoduls oder in dem Herstellungsprozess
der Tintenpatrone geschrieben. Der Drucker 200 kann Daten
in den lesbaren beschreibbaren Bereich RAA schreiben und die bestehenden
Daten, die im lesbaren beschreibbaren Bereich RAA gespeichert sind,
lesen und löschen.
Der Drucker 200 kann jedoch keine Daten in den Nur-Lese-Bereich ROA
schreiben, während
er Daten aus dem Nur-Lese-Bereich
ROA lesen kann.
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Der
Benutzerspeicherbereich des lesbaren beschreibbaren Bereichs RAA
wird zum Schreiben von Informationen bezüglich der Resttintenmenge in die
entsprechende Tintenpatrone 111 bis 116 verwendet.
Der Drucker 200 liest die Informationen über die
Resttintenmenge und kann einen Alarm an den Benutzer ausgeben, wenn
die Resttintenmenge unter einem vorbestimmten Pegel liegt. Der Klassifizierungskodebereich
speichert verschiedene Kodes zur Unterscheidung der entsprechenden
Tintenpatrone. Der Benutzer kann diese Kodes entsprechend den Anforderungen
verwenden.
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Die
ID-Informationen, die im Nur-Lese-Bereich ROA gespeichert sind,
enthalten Produktionsinformationen über die entsprechende Tintenpatrone, an
der das Speicherprozessmodul befestigt ist. Ein typisches Beispiel
der ID-Informationen bezieht sich auf das Jahr, den Monat, den Tag,
die Stunde, die Minute, die Sekunde und den Ort der Produktion der entsprechenden
Tintenpatrone 111 bis 116, wie in 9B dargestellt
ist. Jede einzelne der ID-Informationen erfordert einen Speicherplatz
von 4 bis 8 Bits, so dass die ID-Informationen insgesamt einen Speicherplatz
von 40 bis 70 Bits einnehmen. Auf jeder Stromversorgung des Druckers 200 kann
die Steuerschaltung 222 des Druckers 200 die ID-Informationen einschließlich der
Produktionsinformationen der Tintenpatronen 111 bis 116 aus
den Speicherprozessmodulen 121 bis 126 lesen und
einen Alarm an den Benutzer ausgeben, wenn eine der Tintenpatronen
abgelaufen ist oder bald ablaufen wird.
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Passende
einzelne Informationen, die nicht die zuvor besprochenen Informationen
sind, können auch
in dem EEPROM 166 des Speicherprozessmoduls 121 gespeichert
werden. Der gesamte Bereich des EEPROM 166 kann als lesbarer
und beschreibbarer Bereich gestaltet sein. In diesem Fall kann ein elektrisch
lesbarer und beschreibbarer Bereich, wie ein NAND-Flash-ROM, für den EEPROM 166 verwendet
werden, um die ID-Informationen, wie die Produktionsinformationen
der Tintenpatrone zu speichern. In der Struktur dieser Ausführungsform
wird ein Serientyp-Speicher für
den EEPROM 166 verwendet.
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Die
Steuerschaltung 222 kann versuchen, auf ein Sensormodul
zuzugreifen, von dem angenommen wird, dass es an jedem der Speicherprozessmodule 121 bis 126 montiert
ist. Dies erfolgt, wenn der Drucker 200 eine Steuerung
für Tintenpatronen
mit eingebauten Sensoren vornimmt, an dem aber tatsächlich die
Tintenpatronen 111 bis 116 ohne eingebaute Sensoren
montiert sind. Die Datenanalyseeinrichtung 163 empfängt eine
Erfassungsbedingung für
einen Sensor von der Steuerschaltung 222 und überträgt die empfangene
Erfassungsbedingung zu der Sensorersatzeinheit 170. Die
Sensorersatzeinheit 170 analysiert die empfangene Erfassungsbedingung
und gibt erforderliche Daten aus. Die ausgegebenen Daten werden
von dem Ausgangsmodul 178 über die RF-Schaltung 161 zu
der Steuerschaltung 222 des Druckers 200 übertragen.
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In
der Folge wird die Identifizierung der Objekttintenpatrone und der
folgende Zugriff beschrieben, die von der Steuerschaltung 222 des
Druckers 200 in Zusammenarbeit mit der Datenanalyseeinrichtung 163 des
entsprechenden Speicherprozessmoduls ausgeführt werden. 10 ist
ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsreihe zeigt, die von der
Steuerschaltung 222 des Druckers 200 in Zusammenarbeit
mit dem Speicherprozessmodul, das an jeder Tintenpatrone befestigt
ist, durch eine Kommunikation über
die Sender/Empfänger-Einheit 230 ausgeführt wird.
Die Steuerschaltung 222 des Druckers 200 und die
Datenanalyseeinrichtung 163 jedes Speicherprozessmoduls
stellen eine Kommunikation über
die Sender/Empfänger-Einheit 230 her
und führen
einen ID-Informationen-Lesevorgang (erster Prozess), einen Speicherzugriffsvorgang,
um Informationen, die nicht die ID-Informationen sind, zu lesen, und Informationen über die
Resttintenmenge zu schreiben (zweiter Prozess), und einen Sensorzugriffsvorgang
zum Übertragen
von Daten zu und von der Sensorersatzeinheit 170 (dritter
Prozess) aus.
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Auf
jeder Stromversorgung zu dem Drucker 200 liest der Drucker 200 zum
Zeitpunkt des Austausches einer der Tintenpatronen 111 bis 116 im Strom-EIN-Zustand,
oder nach dem Verstreichen einer im Voraus eingestellten Zeit seit
der vorangehenden Ausführung
der Kommunikation, die Produktionsinformationen der Tintenpatrone
und schreibt und liest die Resttintenmenge in und aus einem vorbestimmten
Bereich im EEPROM 166. Anders als beim allgemeinen Druckvorgang
erfordert diese Verarbeitungsreihe eine Kommunikation mit jedem
der Speicherprozessmodule 121 bis 126 über die
Sender/Empfänger-Einheit 230.
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Zur
Herstellung einer Kommunikation mit den Speicherprozessmodulen 121 bis 126,
ist der Schlitten 210 mit den darauf montierten Tintenpatronen 111 bis 116 von
seinem Standarddruckbereich oder einem rechtsseitigen nicht bedruckbaren
Bereich entfernt und zu einem linksseitigen nicht bedruckbaren Bereich
verschoben, wo sich die Sender/Empfänger-Einheit 230 befindet.
Wenn sich der Schlitten 210 zu dem linksseitigen nicht
bedruckbaren Bereich bewegt, empfängt das Speicherprozessmodul,
das sich der Sender/Empfänger-Einheit 230 nähert, ein
AC-Signal von der Rahmenantenne 233 der Sender/Empfänger-Einheit 230 über die
Antenne 133. Die Stromversorgungseinheit 162 extrahiert eine
Stromkomponente von dem empfangenen AC-Signal, stabilisiert die
Stromkomponente und leitet die stabilisierte Stromkomponente zu
den entsprechenden Steuerungen und Schaltungselementen, um die Steuerungen
und Schaltungselemente zu aktivieren.
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Wenn
die Verarbeitungsroutine beginnt, während die Kommunikation zwischen
der Sender/Empfänger-Einheit 230 und
jedem der Speicherprozessmodule 121 bis 126 hergestellt
ist, bestimmt die Steuerschaltung 222 des Druckers 200 zuerst,
ob eine Strom-EIN-Anfrage vorliegt (Schritt S100). Dieser Schritt.
bestimmt, ob der Strom gerade zu dem Tintenstrahldrucker 200 geleitet
wird, um dessen Betrieb zu starten. Wenn eine Strom-EIN-Anfrage
vorliegt (im Falle einer positiven Antwort in Schritt S100), startet
der erste Prozess, um die ID-Informationen aus den entsprechenden
Speicherprozessmodulen 121 bis 126 zu lesen (Schritt
S104).
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Wenn
keine Strom-EIN-Anfrage vorhanden ist (im Falle einer negativen
Antwort in Schritt S100), bestimmt die Steuerschaltung 222 andererseits,
dass der Drucker 200 den allgemeinen Druckvorgang ausführt, und
bestimmt anschließend,
ob eine Austauschanfrage der Tintenpatronen 111 bis 116 vorliegt (Schritt
S102). Die Austauschanfrage der Tintenpatronen 111 bis 116 wird
zum Beispiel ausgegeben, wenn der Benutzer auf eine Tintenpatronenaustauschtaste 247 auf
dem Bedienungsfeld 245 im Strom-EIN-Zustand des Druckers 200 drückt. Als
Reaktion auf das Drücken
der Tintenpatronenaustauschtaste 247 stoppt der Drucker 200 den
allgemeinen Druckvorgang, um einen Austausch einer der Tintenpatronen 111 bis 116 zu
ermöglichen.
Die Austauschanfrage wird nach dem tatsächlichen Austausch einer der
Tintenpatronen 111 bis 116 ausgegeben.
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Wenn
eine Austauschanfrage der Tintenpatronen 111 bis 116 vorliegt
(im Falle einer positiven Antwort in Schritt S102), startet der
erste Prozess, um die ID-Informationen aus dem Speicherprozessmodul
zu lesen, das an einer ausgetauschten Tintenpatrone befestigt ist
(Schritt S104). Wenn keine Austauschanfrage der Tintenpatronen 111 bis 116 vorliegt
(im Falle einer negativen Antwort in Schritt S102), bestimmt andererseits
die Steuerschaltung 222, dass die ID-Informationen bereit
normal aus den jeweiligen Speicherprozessmodulen 121 bis 126 gelesen
wurden, zum Beispiel zum Zeitpunkt der Stromzufuhr, und spezifiziert
dann das Zugriffsobjekt (Schritt S150). Es gibt zwei Möglichkeiten,
das heißt, den
EEPROM 166 und ein Sensormodul, als Zugriffsobjekt von
der Steuerschaltung 222. In der Struktur dieser Ausführungsform
jedoch hat jede der Tintenpatronen 111 bis 116 tatsächlich kein
Sensormodul, sondern enthält
stattdessen die Sensorersatzeinheit 170. Wenn die Steuerschaltung 222 versucht,
Zugriff zu einem virtuellen Sensormodul zu erlangen, analysiert
die Sensorersatzeinheit 170 in jeder der Tintenpatronen 111 bis 116 den
Zugriff von der Steuerschaltung 222 und gibt erforderliche
Daten aus. Wenn, gemäß der konkreten
Prozedur, das Zugriffsobjekt der EEPROM 166 ist (im Falle
der Wahl eines Speichers in Schritt S150), startet der zweite Prozess,
um Zugriff zu einem der Speicherprozessmodule 121 bis 126 zu
erlangen (Schritt S200). Wenn das Zugriffsobjekt ein virtuelles
Sensormodul ist (im Falle der Wahl des Sensors in Schritt S150),
startet andererseits der dritte Prozess, um ein Signal aus der Sensorersatzeinheit 170 zu
lesen, das das virtuelle Sensormodul ersetzt.
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Die
Einzelheiten des ersten bis dritten Prozesses werden besprochen.
Der erste Prozess wird ausgeführt,
wenn die Steuerschaltung 222 die Strom-EIN-Anfrage des
Druckers 200 oder die Austauschanfrage der Tintenpatronen 111 bis 116, wie oben
erwähnt,
erfasst. Der erste Prozess beginnt, die ID-Informationen aus den
jeweiligen Speicherprozessmodulen 121 bis 126 zu
lesen (Schritt S104), und führt
eine Anti-Kollisionsverarbeitung
aus (Schritt S106). Die Anti-Kollisionsverarbeitung ist notwendig, um
Interferenzen zu vermeiden, wenn die Steuerschaltung 222 die
ID-Informationen aus den jeweiligen Speicherprozessmodulen 121 bis 126 zum
ersten Mal liest. Im Falle eines Versagens oder Problems im Laufe
der Anti-Kollisionsverarbeitung wird die Anti-Kollisionsverarbeitung
wieder durchgeführt. In
der Struktur der Ausführungsform,
die eine drahtlose Kommunikation verwendet, kann die Sender/Empfänger-Einheit 230 immer
mit mehreren Speicherprozessmodulen (zum Beispiel zwei Speicherprozessmodulen)
kommunizieren. Zu Beginn der Kommunikation hat die Steuerschaltung 22 noch nicht
die ID-Informationen der jeweiligen Speicherprozessmodule 121 bis 126 gewonnen,
die an den Tintenpatronen 111 bis 116 befestigt
sind, die auf dem Schlitten 210 montiert sind. Die Anti-Kollisionsverarbeitung
muss daher Interferenzen zu diesem Zeitpunkt verhindern. Die Anti-Kollisionsverarbeitung ist
eine bekannte Technik und wird somit hier nicht ausführlich beschrieben.
Die Sender/Empfänger-Einheit 230 gibt
eine bestimmte der ID-Informationen aus. Nur ein Speicherprozessmodul
mit ID-Informationen,
die mit der spezifischen der ID-Informationen identisch sind, antwortet
der Sender/Empfänger-Einheit 230,
während
die anderen Speicherprozessmodule in einen Schlafmodus fallen. Die
Steuerschaltung 222 des Druckers 200 stellt eine
Kommunikation mit dem Speicherprozessmodul der Tintenpatrone her,
die sich in dem kommunizierbaren Bereich befindet und die identische
ID-Informationen hat.
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Am
Ende der Anti-Kollisionsverarbeitung veranlasst die Steuerschaltung 222,
dass die Datenanalyseeinrichtung 164 die ID-Informationen
aus den jeweiligen Speicherprozessmodulen 121 bis 126 liest (Schritt
S108). Nach dem Lesen der ID-Informationen kann das Programm diese
Kommunikationsver arbeitungsroutine verlassen, oder kann anschließend den
zweiten Prozess ausführen,
um auf den EEPROM 166 zuzugreifen.
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Gemäß dem zweiten
Prozess initiiert die Steuerschaltung 222 einen Speicherzugriff
(Schritt S200) und gibt einen Aktivmodusbefehl AMC an jedes der
Speicherprozessmodule 121 bis 126 aus (Schritt
S202). Der Aktivmodusbefehl AMC wird gemeinsam mit den ID-Informationen
bezüglich
jedes der Speicherprozessmodule 121 bis 126 ausgegeben.
Die Datenanalyseeinrichtung 163, die in jedem der Speicherprozessmodule 121 bis 126 enthalten ist,
vergleicht die empfangenen ID-Informationen
mit den ID-Informationen, die in den Speicherprozessmodulen gespeichert
sind, und überträgt ein Antwortsignal
ACK, das die Bereitschaft für
einen Zugriff auf die Steuerschaltung 222 zeigt, nur dann,
wenn die empfangenen ID-Informationen mit den gespeicherten ID-Informationen identisch
sind.
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Die
Steuerschaltung 222 erlangt einen tatsächlichen Speicherzugriff zu
dem Speicherprozessmodul, das soeben das Antwortsignal ACK als Antwort
auf den ausgegebenen Aktivmodusbefehl ACK gesendet hat (Schritt
S204). Der Speicherzugriff wird implementiert, um Daten an einer
spezifizierten Adresse in dem EEPROM 166 zu schreiben,
die bestehenden Daten aus der spezifizierten Adresse im EEPROM 166 zu
löschen,
oder die bestehenden Daten aus der spezifizierten Adresse im EEPROM 166 zu
lesen. In jedem Fall empfängt
die EEPROM-Steuerung 165 die spezifizierte Adresse und
die Spezifikation der erforderlichen Verarbeitung, das heißt, den Schreibvorgang,
den Löschvorgang
oder den Lesevorgang, von der Steuerschaltung 222 und greift
auf die spezifizierte Adresse im EEPROM 166 zu, um den
erforderlichen Vorgang auszuführen.
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Wenn
die EEPROM-Steuerung 165 den Speicherzugriff vollendet
und ein Adressenkodesignal ADC mit einem Antwortsignal ACK ausgibt,
das die Vervollständigung
der Adresse darstellt, empfängt
die Steuerschaltung 222 die Ausgangssignale und beendet
den zweiten Prozess.
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Wenn
der dritte Prozess startet, versucht die Steuerschaltung 222,
Zugriff zu einem virtuellen Sensormodul zu erhalten, von dem angenommen
wird, dass es auf jeder der Tintenpatronen 111 bis 116 montiert
ist (Schritt S300), und gibt einen Aktivmodusbefehl AMC (Schritt
S302) auf dieselbe Weise wie beim Speicherzugriff aus. Von den Speicherprozessmodulen 121 bis 126 der
Tintenpatronen 111 bis 116, die den Aktivmodusbefehl
AMC empfangen haben, sendet das Speicherprozessmodul der Tintenpatrone mit
den ID-Informationen, die mit den ID-Informationen identisch sind,
die mit dem Aktivmodusbefehl AMC empfangen wurden, ein Antwortsignal
ACK zurück,
das die Bereitschaft für
einen Zugriff zeigt, um die folgende Verarbeitung zu akzeptieren.
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Wenn
eines der Speicherprozessmodule 121 bis 126 als
Reaktion auf den Aktivmodusbefehl AMC aktiviert wird, überträgt die Steuerschaltung 222 eine
Spezifikation von Erfassungsbedingungen zu dem aktivierten Speicherprozessmodul
(Schritt S304). In dieser Ausführungsform
misst die Erfassung die Resonanzfrequenz eines piezoelektrischen Elements,
und die Erfassungsbedingungen spezifizieren einen Startimpuls der
Erfassung der Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Elements (zum Beispiel
den ersten Impuls ab dem Start der Vibration) und die Anzahl von
Impulsen entsprechend einer Erfassungszeit (zum Beispiel 4 Impulse).
Wenn das aktivierte Speicherprozessmodul die Spezifikation der Erfassungsbedingungen
empfängt
und ein Antwortsignal ACK zurücksendet,
gibt die Steuerschaltung 222 anschließend eine Erfassungsanweisung aus
(Schritt S306). Die Erfassungsanweisung kann in der Spezifikation
der Erfassungsbedingungen enthalten sein.
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Als
Reaktion auf die Erfassungsanweisung analysiert die Datenanalyseeinrichtung 163 des Speicherprozessmoduls 121 die
Erfassungsanweisung und überträgt die analysierte
Erfassungsanweisung zu der Sensorersatzeinheit 170. Die
Sensorersatzeinheit 170 erzeugt ein Signal, das die Erfassung unter
den spezifizierten Erfassungsbedingungen simuliert, und gibt das
erzeugte Signal aus. Im Falle einer Tintenpatrone mit einem darauf
montierten Sensormodul wird ein piezoelektrisches Element, das in einer
Resonanzkammer der Tintenpatrone angeordnet ist, unter den spezifizierten
Erfassungsbedingungen geladen und entladen. Das Laden und Entladen erregen
zwangsweise Vibrationen des piezoelektrischen Elements. Das Lade-Entlade-Intervall
des piezoelektrischen Elements wird so eingestellt, dass die Frequenz
der Vibrationen, die in dem piezoelektrischen Element erregt werden,
annähernd
der Resonanzfrequenz der Resonanzkammer indem Sensormodul entspricht.
Die Sensorersatzeinheit 170 simuliert die Operationen des
virtuellen Sensormoduls mit dem piezoelektrischen Element und gibt
ein Signal aus, das die Erfassung im Status eines vollen Tintenpegels
in der Resonanzkammer simuliert.
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Die
Steuerschaltung 222 des Druckers 200 empfängt das
Signal, das von der Sensorersatzeinheit 170 ausgegeben
wird, über
das Ausgabemodul 178 (Schritt S308). Die Struktur dieser
Ausführungsform
ermöglicht
der Steuerschaltung 222, die anschließende Verarbeitungsreihe, die
ursprünglich
für die
Tintenpatrone mit einem Sensormodul bestimmt ist, in Bezug auf jede
der Tintenpatronen 111 bis 116 ohne das Sensormodul
fortzusetzen. Die Tintenpatronen 111 bis 116 führen tatsächlich keine
Erfassung des Resttintenpegels aus und zeigen somit nicht die tatsächliche
Verringerung des Tintenpegels auf ½ der Tintenkammer oder weniger.
Die Steuerschaltung 222 zählt und misst jedoch kontinuierlich
die Tintenrestmenge durch die Software. Dies verhindert ein Druckversagen
bei dem Drucker 200.
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Die
Tintenpatronen 111 bis 116 dieser Ausführungsform
sind sowohl bei einem Drucker, der für eine Tintenpatrone mit einem
Sensormodul konstruiert ist, um den Resttintenpegel tatsächlich zu
erfassen, wie auch bei einem Drucker für eine Tintenpatrone ohne Sensormodul
anwendbar. Die Anordnung der Ausführungsform verbessert somit
die Kompatibilität
der Tintenpatrone ohne Sensormodul.
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Die
Steuerschaltung 222 stellt eine Kommunikation mit jedem
der Speicherprozessmodule 121 bis 126, die an
den Tintenpatronen 111 bis 116 befestigt sind, über die
Sender/Empfänger-Einheit 230 in dem
ersten bis dritten Prozess her. Die Steuerschaltung 222 kommuniziert
der Reihe nach mit jedem der Speicherprozessmodule 121 bis
126 vom linken Speicherprozessmodul 121 bis zum rechten
Speicherprozessmodul 126. Der Schlitten 210 bewegt sich
der Reihe nach über
die Breite einer Tintenpatrone und stellt eine Kommunikation mit
dem Speicherprozessmodul jeder Tintenpatrone an der Stoppposition
her. In der Struktur der Ausführungsform
hat die Sender/Empfänger-Einheit 230 eine
Breite, die im Wesentlichen der Breite von zwei Tintenpatronen entspricht.
Der Schlitten 210 kann sich somit drei Mal über die
Breite der zwei Tintenpatronen bewegen und eine Kommunikation mit
zwei Speicherprozessmodulen von zwei Tintenpatronen an jeder Stoppposition
herstellen. Diese Anordnung verringert wünschenswert die Anzahl von
Verschiebungs- und Positionierungsaktionen des Schlittens 210.
In dieser modifizierten Anordnung führt die Steuerschaltung 222 die
Anti-Kollisionsverarbeitung aus, um effektiv eine Interferenz zwischen der
Kommunikation mit den zwei Tintenpatronen zu verhindern.
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Verschiedene
Modifizierungen der Ausführungsformen
der Erfindung werden in Betracht gezogen. Diese enthalten zum Beispiel
eine Modifizierung, in der die Anordnung des Speicherprozessmoduls,
die in der vorangehenden Ausführungsform
besprochen wurde, bei einer Tonerpatrone anwendbar ist, wie auch
bei der Tintenpatrone des Tintenstrahldruckers. Das Speicherprozessmodul
kann sich auf der unteren Fläche
oder der oberen Fläche
der Tintenpatrone befinden, und nicht an der Seitenfläche. Die
Position des Speicherprozessmoduls an der oberen Fläche der
Tintenpatrone erhöht
nach Wunsch den Freiheitsgrad in der Gestaltung der Sender/Empfänger-Einheit 230 und
vereinfacht die gesamte Struktur. Da die Tintenpatrone keinen eingebauten Sensor
aufweist, gilt für
die Gestaltung des Speicherprozessmoduls ein extrem hoher Freiheitsgrad.
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In
der Struktur der obengenannten Ausführungsform ersetzt die Sensorersatzeinheit 170 den Sensor,
der das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte erfasst. Die Sensorersatzeinheit 170 kann
einen anderen Sensor ersetzen, zum Beispiel einen Temperatursensor
oder einen Tintenviskositätssensor. Die
Sensorersatzeinheit 170 kann Daten, die der spezifizierten
Erfassungsbedingung entsprechen, gemeinsam mit dem Signal, das ein
Erfassungsergebnis simuliert, ausgeben oder nicht ausgegeben. Die
Anordnung der Sensorersatzeinheit 180 wird entsprechend
der gesamten Verarbeitungsreihe bestimmt, die in dem Drucker 200 ausgeführt wird,
einschließlich
der Verarbeitung durch die Steuerschaltung 222.
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Ein
Teil oder die gesamte Schaltungsstruktur des Speicherprozessmoduls 121 einschließlich der Sensorersatzeinheit 170 kann
durch eine Hardware-Logik oder durch eine Software-Konfiguration aktualisiert
werden.