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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 Druckgeräte,
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
JP
2001-147146 A 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 ohne einen
eingebauten Sensor nicht bei einem Druckgerät P1 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 P1 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 P1, das
für die Verwendung der Patrone CR1 mit dem eingebauten
Sensor bestimmt ist, und ein Druckgerät P2, 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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Die
Aufgabe wird gelöst durch eine Patrone mit den Merkmalen,
die in einem der unabhängigen Ansprüche angegeben
sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den
Unteransprüchen.
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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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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 zugeführt 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, ein Zählwert, der
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 übertragen 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 ¼ 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
Kommunikationsverarbeitungsroutine 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 des 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 in dem
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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A [0002]