CN1199185A - 预测和显示打印机色调剂使用率的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种改进的打印机,它能提供在调色剂或墨水盒变空之前能打印页数的预测、以及在该调色剂或墨水盒变空之前所剩时间的预测。这个预测基于使用特定调色剂盒的打印机的已有打印史。在测量调色剂盒中的剩余调色剂量之后,本发明的打印机把该盒中剩余调色剂的近似量显示在主计算机的屏幕上,该主计算机直接地或经一个网络与该打印机相连。该主计算机的监视器屏幕也能基于上述的打印机的已有的使用史显示该预测的剩余页数。

Description

预测和显示打印机色调剂 使用率的方法和设备

本发明涉及打印设备，特别涉及提供调色剂使用率信息的打印机。具体地，本发明公开了一种与主计算机连接的打印机，其中，使用者可在主计算机查询打印机中有多少剩余调色剂、还可看到一个关于有多少可打印的纸或目前的调色剂盒还可使用多少天的预测。

电子照相打印机已出现多年，该打印机使用一个在不同的电压下吸引或排斥称为“调色剂”的特殊墨粉的充电的光导件。一旦调色剂被吸引到光导件(一般为一个可转动的光导鼓)的特定区域，该鼓或件就被转动到能与诸如纸的打印介质接触的位置。这时，调色剂被沉积在纸上，然后被热定影器牢固地粘附到该打印介质上。

当然，这种打印机中的调色剂的含量是关键性的，并且使用者很愿意知道打印装置中可用调色剂有多少。这在“远程”打印机的情况尤其重要，其中，使用者在经某种网络连接到该远程打印机的主计算机处工作。在这种情况下，使用者看不到远程打印机，实际中，使用者可距该打印机数百英尺。如果使用者通过网络向远程打印机发出大量打印作业，则当发现在进行到这些打印作业的中间打印机已将墨粉或调色剂用完时，使用者会很烦恼。烦恼的主要原因是当使用者位于主计算机处时，他不能确定打印机中的调色剂将要用尽，并且直到他走过数百英尺而到达打印机之前、他都不能确定调色剂含量的情况。如果使用者能够事先知道调色剂含量已较少，使用者就可采取某些措施，要么更精确地估算用目前安装在该打印机中的调色剂盒中的剩余调色剂印制全部打印作业的可能，要么走到打印机处安装新盒或在网络管理层请求某人更换调色剂盒。

根据盒中调色剂的余量来予测能打印多少页当然不是件轻松的工作。许多打印机制造者估计，至少对文本文件(例如，文字处理文件)而言，打印页上的调色剂的覆盖面积百分比应约为5％，而计算可打印页数就以该5％这一统计数字为根据针对8-1/2×11英寸页进行。当然该5％的估计并不完全准确，在实际使用中，这个百分比会基于在具体打印机中被打印文件的种类而变化为大于或小于5％。比如，用于产生黑线图的文件会有很多空白空间，所用的调色剂会少于来自文字处理器的文本文件。当然，特定图中的图线密度和细节量将是这种估计中的决定因素。另一方面，诸如电子数据表或账目文件的会计文件可打印在如8-1/2×14英寸大小的大纸上。尽管在法定尺寸文件中调色剂以5％被实际应用，但对单打印页来说调色剂的实际量将大于对标准8-1/2×11英寸文件5％的估计。

制作图表或计算机图像的使用者大概会发现5％的估计对他们的文件是非常低的。对于各种照片或使用连续色调的其它图像尤其是这样。

已公开的先前的发明中至少确定了施加到某些文件上的调色剂的量。例如，US 5,204,699公开了一个通过累加各调色剂质量信号而测量用于打印一张印制介质的调色剂的量的打印机，调色剂质量信号是图像密度信号的函数。US 5,349,377通过对分析象素1和0的出现频率估算数字复印机的色调剂消耗量，并计算不同类型图像的加权系数。这个象素频率可按页跟踪，附加的加权系数与显影系统电压偏置量有关，该电压偏置量由操作控制器设定用于控制复印件的颜色深浅。

US 5,459,556公开了一个能够测定每次打印调色剂用量的打印机或复印机。操作者可执行的设定可影响调色剂用量，这一点已被考虑到。这些操作者可执行的设定包括反差和深色/浅色控制。根据这些设定可更准确地估算调色剂消耗率、进而计算由现有调色剂盒可印制的剩余拷贝数。但是，这个调色剂消耗率是基于随着使用者对可执行的设定的修改，原始估算的百分比使用率，而不是基于对可执行的调色剂用量的测量。

现有的常规打印机和复印机可能具有测定每页介质使用调色剂量的能力，也可能能够估算还有多少页可利用盒中现有的剩余调色剂打印，这些特性均与对每一被打印文件所用调色剂的某一百分比的原始估算有关。这与基于已有的打印史要预测的现有调色剂盒所能打印的进一步的拷贝数不一致。这种常规打印机和复印机也不具有根据调色剂盒中剂量的实际变化而修正其剩余用量预报的能力。

因此，本发明的一个主要目的是提供一种能测定打印机调色剂盒或喷墨盒中实际调色剂或墨水量的打印机，以便根据已有的实际打印史预测用该盒仍能打印的页数，或预测在该盒变空之前将经过的时间量。

本发明的另一个目的是提供一种打印机，该打印机以预定的层次(或“灰度”)监视在打印机调色剂盒中剩余的调色剂量，并根据与实际打印页数相应的最近的调色剂使用史精确做出对调色剂盒变空前剩余被打印页数的预测。

本发明的又一个目的是提供一种打印机，该打印机能预测使用调色剂盒中剩余的调色剂可打印多少页，或预测在调色剂变空之前所经过的时间，并根据所使用的打印介质上的象素打印分辨率、对各被打印页使用一个比例系数。

本发明的附加目的、优点和其它的新颖特征将在后文中予以说明，它们对于研究了下文的本领域的技术人员将变得更加清楚、或通过对本发明的实践而被掌握。

为了达到上述的和其它的目的，根据本发明的一个方面提出了一种改进的打印机，该打印机能预测在调色剂或墨水盒变空之前可打印多少页，还能预测调色剂或墨水盒变空之前有多少剩余时间。这一预测是基于使用特定调色剂盒的打印机先前的打印情况。这个先前的打印情况可上遡到过去曾在该打印机中安装的较早的调色剂盒，以便更准确地预测安装在打印机中的新调色剂盒的初始使用率。

采用优选的设备测量留在调色剂盒中的调色剂的量，本发明的打印机将在与打印机直接或经网络连接的主计算机的屏幕上显示在该盒中的剩余调色剂的近似量。根据如上所述的打印机的先前使用情况，主计算机的监视器屏幕还可显示预测的剩余页数。当剩余调色剂通过预定的层次阈值时，调色剂测量装置可提供一个“水平改变”输出信号，并根据调色剂盒的尺寸、水平改变被检测的时间和日期、预测的剩余页数和实际的剩余调色剂量基于达到这些预定层次阈值之一而被更准确地修正。当各层次水平的转变发生时，打印机计算“按层次页”变量的新值，还计算自上一个盒安装到打印机上以来已被打印的页数、自上一个水平或层次改变以来被打印的页数、以及上两(2)个水平变化之间被打印的页或张数。

本发明的打印机还具有以良好的精度估算打印某种打印介质页时的调色剂用量。本发明也考虑了用于打印特定页的分辨率(每英寸的点数)，该分辨率影响打印特定象素或象素部分的调色剂用量。

对于本领域的技术人员而言，通过下文的说明和附图中描述和显示的以最佳方式实现本发明的优选实施例，本发明的其它目的将变得更加清楚。在实施的过程中，本发明可具有其他不同的实施例，其某些细节可有各种变形、且各变形均不脱离本发明。因此，附图和说明将被认为是一种实质上的说明而不是一种限定。

附图说明

结合在说明书中并成为其一部分的附图示出了本发明的某些方面，并与说明书和权利要求书一起解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明原理构成的、用于激光打印机的主要部件的硬件框图。

图2是表示用于图1的激光打印机的打印引擎中ASIC装置部分的局部硬件框图。

图3是表示确定由图1的激光打印机打印的特定打印作业的“页调色剂计数”的逻辑步的流程图。

图4A和4B是表示确定安装在图1的激光打印机中打印盒类型的逻辑步的流程图。

图5是表示确定被打印引擎报告给图1中激光打印机的成像系统的调色剂含量的逻辑步流程图。

图6A～6C表示由与图1中激光打印机连通的主计算机进行的逻辑步的流程图，该计算机接收来自打印机的数据而使调色剂含量和调色剂预测信息显示在主计算机的监视器上。

图6D～6E是表示当剩余调色剂量以不连续的水平改变时、由图1的激光打印机的光栅化器(rasterizer)部分执行的逻辑步的流程图。

图7是位于主计算机的监视屏的视图，它显示当前的调色剂含量和与图1激光打印机有关的调色剂的预测信息。

优选实施例的详细说明

现在具体说明示于附图中的本发明的优选实施例，附图中的相同标号代表相同的部件。

现参阅附图，图1示出由标号10代表的激光打印机的硬件框图。激光打印机10最好包含一些相对标准的部件，诸如，具有多种不同电压输出的DC电源12，具有地址线、数据线、及控制和/或中断线的微处理器14，只读存储器(ROM)16，和随机存储器(RAM)，打印机10被分成执行不同功能的若干部分。

激光打印机10通常至少有一个串行入口或并行入口，或在许多情况下两种入口(以及在某些打印机中的其它种的入口)都有，标号18代表串行入口，标号20代表并行入口。入口18和20中的每一个均与相应的由图1中标号22总的代表的输入缓冲器连接。串行入口18一般与含有诸如文字处理器或图形程序包或计算机辅助绘图程序包等软件程序的个人计算机或工作站的串行输出口连接。相似地，除了数据缆有若干并行线外，并行入口20也与含相同程序的同类个人计算机或工作站的并行输出口连接，以代替构成许多串行缆的唯一对线。这种输入装置分别由图1的标号24和26表示。

一旦文本或图形数据被输入缓冲器22接收就被输送到一个或多个由标号28表示的解释器。常规的解释器是PostScript^TM，它是一个用于大多数激光打印机的工业标准。在被解释后，输入数据被送到一个常规图形引擎以进行光栅化，光栅化一般发生在图1中标号30代表的RAM的部分。为加速光栅化处理，字形缓冲存储器也可能是字形高速缓冲存储器被分别存放在大多数激光打印机中的ROM或RAM中，这些字形存储器由图1中的标号32代表。这种字形缓冲存储器和高速缓冲存储器为常规的字母数字符号提供位映象图案，使常规图形引擎30能以最小的经过时间将各个这种符号转化成位映象。

数据一经光栅化就被直接送到由标号34表示的RAM部分的排队管理器或页缓冲器。在常规激光打印机中，在实际打印该页的硬拷贝的时间间隔内，光栅化数据的一整页被存在排队管理器中。排队管理器34中的数据经数据总线实时地与由标号36表示的打印引擎连通。打印引擎36包括一个打印头内的激光源，其输出是涂覆在最终从激光打印机10打印输出的纸页上的有形的墨水。

一般来说，地址、数据、和控制线被组合在总线中，它们以并行(有时是多路)的电导路径连通激光打印机10中的各种电子部件。例如，地址和数据总线一般通到所有的ROM和RAM集成电路，控制线或中断线一般通到作为缓冲器的输入或输出集成电路。

打印引擎36包含一个ASIC(专用集成电路)40，它用作打印引擎内各种硬件的控制器和数据操作装置。来自排队管理器34的位映象数据被ASIC40接收，并在适当的时刻经数据线送到由标号48表示的激光源。

ASIC40控制打印引擎36中的各种电机驱动，并接收来自打印引擎各硬件部件的状态信号。另一个被ASIC40接收的重要信号是所谓“HSYNC”信号，它是来自由标号52表示的光传感器和所谓HSYNC传感器的信号。激光源48产生一个运动光束，该光束横跨感光鼓(未示出)上的“记录线”扫掠或“扫描”，而产生一个黑或白色打印元素(也称作“象素”)的光栅线。当该激光扫描产生这种光栅线时，该激光在每次扫掠或扫描的开始处瞬时横扫HSYNC传感器52。该激光沿图1中由标号50概略表示的光路从激光器48移动到HSYNC传感器52。这会从HSYNC传感器52产生一个电脉冲输出信号，该传感器52被信号线54连接到ASIC40。

HSYNC信号54被立刻送到打印引擎中的微处理器70，但是，在到达微处理器70前，最好在ASIC40内使用一个“被n除的”计数器(未示出)，以减少沿控制线56离开ASIC40的脉冲在到达微处理器之前的频率。在被n除的计数器中，优选设定的n值是8，这样在信号被转变成控制线56上的中断信号之前、HSYNC传感器的输出信号频率被8除，该信号将以较小频率的时间间隔用来中断该微处理器的操作。

当位映象形式的打印数据到达打印引擎36时，该打印数据经并行数据总线传输到ASIC40、并从ASIC40内被一组并行数据线42再传送到由标号60表示的移位寄存器/计数器电路。移位寄存器/计数器60的详细结构示于图2中。

移位寄存器/计数器60的一个输出是将打印数据送到激光源48的串行数据信号线44。移位寄存器/计数器60的其它输出包括在数据线72处的计数器的最高有效位(MSB)和计算器在并行数据线62序列的实际计数值。另一个输入到移位寄存器/计数器60的信号是来自微处理器70的“清除MSB”信号74。再一个信号是“清除计数”信号75。

进入ASIC40的并行数据线42使位映象打印数据进入由标号80表示的视频移位寄存器(见图2)。最好是该并行数据线42至少是8线宽，以使这个“总线”至少能保持位映象打印数据的一个完整数据字节。视频移位寄存器80由标号76表示的“子象素时钟”驱动。位映象数据被送到边缘增强逻辑电路，该逻辑电路产生对用于该位映象各象素的激光进行控制的数据片映象。在优选的操作模式中，位映象打印数据的各象素至少被分成8个“片”，使得各象素的暗度或“灰度”等级可以是非纯白象素(具有逻辑0值)或全黑(所有的片均具有逻辑1值)的值。如果每个象素有8片，则数据总线42中只要有8个数据线就足够了。

假设每个象素有8片，则线76处的子象素时钟频率将是一个等于打印一个打印数据的单个象素所需的数据速度频率8倍的频率。在各子象素时钟传输时，用于单个象素的并行位映象打印数据被转变成串行数据格式，这些串行数据将沿到达激光器48的数据线44、以子象素时钟76频率速度被视频移位寄存器80记录。

视频移位寄存器80在图2的数据线82处还产生一个并行输出，这些并行数据线通到由标号84表示的多输入“或”门。在全部象素被视频寄存器80处理完之前，线84上的并行输出被锁存一个足够的时间间隔。如果正在经视频移位寄存器80转移的全部象素具有零或“空”数据，则“或”门84的输出是数据线86上的逻辑0。另一方面，如果经视频移位寄存器80转移的象素的一片或多片被设定为逻辑1，则“或”门84的现行输出为逻辑1。

“或”门84的输出线86直通到由标号88表示的n位计数器，作为“计数允许”输入。输入到n位计数器88的另一个是“象素时钟”78，它以等于经激光器48打印一个全象素所需的时间周期的频率运行。在现行象素片的完整组经视频移位寄存器80被转移后，象素时钟78产生一个转换，使得该计数允许输入要么使n位计数器88增加、要么保持其现有计数值。这取决于因数据线86上的逻辑信号而产生的计数允许输入的逻辑状态。如果至少现行象素片之一是逻辑1状态，则n位计数器88的输出计数值增加，且这些输出被送到由标号62表示的并行数据线组。

在该优选实施例中，n位计数器88被安排具有20个并行输出位，它的大小足以对充分数目的象素进行计数，使得在2个软件采样周期内该计数器不会溢出。在一页被打印前，微处理器70以脉冲发出“清除计数”信号75将整个计数器88清除，并且微处理器70清除内部计数器。当一页被打印时，系统操作软件在n位计数器88的信号线72对最高有效位(MSB)取样。如果这个MSB数据线72被设定为逻辑1，微处理器70上的该操作软件就会检测这个信号并沿数据线74发出一个“清除MSB”信号。另外，微处理器70内的内部计数器增加，当“清除MSB信号”74输入到n位计数器88时，微处理器70将其最高有效位的值复位为逻辑1。

如果n位计数器88的MSB在线72上保持为逻辑0，则微处理器70不沿数据线74发出清除MSB信号。不论数据线72和74的状态如何，n位计数器88中的所有其它输出位保持不变。如果数据线74的清除MSB信号被触发成为逻辑1，则n位计数器88的计数值减小2ⁿ。当被打印页的末端到达时，操作软件照例控制MSB，以2ⁿ乘以它的累加计数，并将该值加在输出位62以产生一个代表至少具有一个活动片的该页上的象素总数的值。

采用这种配置，重要的是在微处理器70具有累加该计数和复位MSB(即，输出位72)前、计数器88的回绕不允许多于一次，以防止计数器第二次溢出。优选的20位计数器88为以每英寸(dpi)1200点的11英寸写入线提供足够的计数能力。下面将看到，本发明的计数器部分由硬件部分由软件构成，其中来自计数器88的最高有效输出位按需要由微处理器70反复复位，而较低有效输出位单独作为一个硬件计数器，因而降低了否则会较大的硬件计数器的成本。显然，操作各种硬件计数器输入输出的其它方法在不脱离本发明原理时均可由微处理器70控制。

在图1中，标号66表示打印引擎36内作为微处理器70与ASIC40间的接口的数据总线，该总线在适当的时刻运载来自计数器88的计数信息。图1中，标号90表示一个调色剂盒，它代表一个保存喷墨或激光打印机的墨水或调色剂用的盒类。信号线92用于请求修改将被信号线94转移到打印引擎36的调色剂含量值。公开在美国专利申请08/602,648，并且现在的授权文本US 5,634,169中的调色剂含量检测装置已与本发明一起被成功地演示。在其中及在权利要求书中所用的术语“调色剂”代表一种在打印介质上形成黑色或彩色点、并包含液体墨水、干墨、热蜡、染料升华材料等的上墨材料。

示于图2中的电路将“跟踪”具有控制象素内各片信号发送的通断串行输出信号的打印装置的功能。这个硬件电路计数具有作为“在象素上”(on-pel)的非零激光调制的任何象素。打印引擎控制软件累计这个信息并将打印分辨率等级系数加给该数据，然后使这个信息成为主计算机可用信息。恰当使用这个信息可提高对每页调色剂用量及对调色剂空盒预测的准确性。

在图示的实施例中，打印系统按每页跟踪调色剂用量，并可对用户打印作业的“覆盖面积”分类以便更准确地估算寿命和成本。在以前的常规系统中，用户只能根据打印机制造者所宣称的5％覆盖面积的统计进行他们的估算。本发明则还允许打印机用户不但可以将调色剂用量与用纸量连系起来，而且还与被打印特定页有关的分辨率相连系。

优选的ASIC40具有计数其中含任何数量的逻辑1“黑色”数据的任何象素的能力，和累计给定的被打印页“在象素上”的总数的能力。这个信息可被送到主计算机以收集成为统计数据文件，该文件使系统管理员能以数字形式跟踪该打印机的调色剂使用率，它能根据使用给定打印调色剂盒的给定打印机比较用户与用户间的相对使用率。因为在每页页末该打印引擎累计“在象素上”计数(也称作“调色剂计数”)，原始调色剂计数数据被送到RIP(即，打印机光栅图像处理系统)进行再处理。这个调色剂计数信息以四个字节值表示，其每一个增量表示给定分辨率的一个象素。RIP也包含该特定打印页的分辨率信息，并由作为整数乘法器的分辨率定标器标定该原始调色剂计数。被标定后，合成的32位数被12288除，使得在作业中累计该计数时，该计数不会溢出32位。另外，该定标系数表示一个测量的标准量度，具体在1200dpi时、在一个信函尺寸页上有122,880,000个象素。用数12,288除这个4位变量，得到的增加数量等于信函尺寸页的有效区(在标准打印模式中)为0.01％。

在打印作业的打印中，在RIP累计页计数后，合成的32位累计值被送到在打印作业的结尾运行MARKVISION的主计算机。这些计算用示于图3中的逻辑操作进行。在功能块200启动，硬件被初始化，“高计数”被置零，打印作业开始打印。变量“高计数”被存在与打印引擎36的微处理器70接口的打印机的RAM的字节中。

接着，功能块202等待基于信号线54的HSYNC信号的中断，逻辑流程被引向判定块204。在判定块204，检查计数器88的高位(即，它的输出信号72)是否被置为逻辑1，如果回答为“是”，逻辑流程被引向增量“高计数”的功能块206。上述过程发生后，功能块208将变量“HIBITRST”置位，以便经输入信号74清除“低计数”的高位。

如果判定块204的结果为“否”，逻辑流程被引到判定块210，该判定块判定该系统是否完成了该特定页的打印。如果回答为“否”，逻辑流程返回到功能块，并等待下一个HSYNC中断产生。如果回答为“是”，逻辑流程进入功能块212。

在功能块212，一个被命名“总计数”的变量受到计算既基于“高计数”又基于硬件计数器88的计数值。如果在ASIC40内变量“TNRCNT”的高位被置为逻辑1，则系统软件增加一功能块206中RAM内的计数值，并将功能块208中该计数的高位置零。在功能块212，”高计数“的值乘以2²⁰。这个值被加到计数器88的硬件计数寄存器的值上，且这个值提供了一个基于1200dpi分辨率的“原始”调色剂计数。

然后，该逻辑流程被引到一组判定用于该特定被打印页分辨率的判定块。如果分辨率是300dpi，则判定块214将逻辑流程导向功能块216，该功能块216将分辨率等级系数设定为8。如果该页的分辨率是600dpi，则判定块218将逻辑流程导向功能块220，该功能块220将分辨率等级系数设定为4。如果该页的分辨率是“算法1200dpi”，则判定块222将逻辑流程导向功能块224，功能块224将分辨率等级系数设定为2。最后，如分辨率是真1200dpi，则判定块226将逻辑流程导向功能块228，功能块228将分辨率等级系数设定为1。如果分辨率不是上述任何一个，则逻辑流程从判定块226的“否”输出被引出，则分辨率定标器将取缺省值1。

然后，逻辑流程被导向判定块230，以检验“调色剂节省器”功能是否已启动。如果回答为“否”，逻辑流程导向功能块232、以确定用于调色剂使用率的定标器百分比是基于“打印暗度”变量。如果打印暗度被定为“标准”，优选的打印暗度等级系数就定为100％。另一方面，如果打印暗度值被定为“最暗”、则优选的等级系数定为119％，如果定为“暗”、优选的等级系数定为106％，如果定为“亮”、优选等级系数定为94％，如果定为“最亮”、优选等级系数定为79％。

如果“调色剂节省器”部件被启动，逻辑流程从判定块230导向功能块234、以将定标器百分比设定为一个已知的“调色剂节省器等级”值。如果调色剂节省器功能已启动，该等级系数优选值为61％。

然后，逻辑流程被导向功能块236，功能块236向打印机的RIP图像处理部分发送总计数、定标器百分比和定标器分辨率。该过程完成后，在功能块238、RIP进行该页调色剂计数计算。这个页调色剂计数等于下式：

{[总计数*(％定标器/100)*定标器分辨率]/12,228}

显然，在功能块216、220、224和228的分辨率等级系数与使用本发明调色剂计数的特定打印机的实际分辨率相关。在功能块216，对于纯300dpi模式的标准分辨率等级系数是16；但在本发明的优选模式中，ASIC实际将300dpi转化成300×600的分辨率，因此，等级系数只是8。在功能块224，由于“算法”1200dpi模式实际是600×1200的分辨率，故该分辨率等级系数等于2。可见，任何分辨率均可用于本发明，且等级系数将受到相应调整。对于打印暗度等级系数的各种值情况相同。

“调色剂节省器”部件最好采用内部黑区的抖动与在非内部黑象素上工作周期缩减的组合，以减少打印作业所用调色剂的量。由低水平计算出的该调色剂计数的数值还需加上分辨率等级和打印暗度调整以进一步受到调整而对该调色剂节省起作用。被打印页的类型会影响盒内调色剂的节省量，但一般来说，采用横跨版面的总计数的减少百分比是很精确的，对于所有类型的打印应用均不会带来明显的误差。

很明显，更准确的调色剂用量计算应是将被打印片的准确量相加，而不是计数各象素中至少有一个非零片的象素数。参看图2，为了进行这一计算，信号线44上送到激光器的串行输出又被连接到如计数器88的n位计数器的输出端。这将消除“或”门84和并行信号线82。当然，可以看出，由于特定页上被打印的片数大于同一页上被打印的象素数，故该n位计数器在大小上应大几位以保持所有数据。图2中的另一个改变将会是实施该更准确的调色剂计数电路是将“子象素时钟”76也引向该n位计数器的时钟输入，而不是图2中所示的象素时钟信号78，然而，该信号的高速度会给几乎是尺寸最小的ASIC增加负担。

在本发明的另一方面，盒中的调色剂(或墨水)量被检测，并基于该盒先前的打印史计算使用该盒或在该盒变空之前所经过的时间内还可打印的页数、和将该页数显示在主计算机上。在打印引擎级，当接通电源时(即，处在电源接通复位时)，打印引擎向RIP查询最近检测到的调色剂量。然后，打印机确定是否给主计算机发送调色剂量，或给RIP发送“未知”数据值。该“未知”状态不会使RIP储存任何新信息，但将标记该打印引擎当前不能确定水平的状态，主计算机将适当地处理该状态。

打印机还必须阅读包含调色剂盒的容量或尺寸的盒配置信息。当该盒被检测后，打印引擎将通知RIP有多少可被报告的有关该特定盒的级或“层次”。这信息被RIP储存在EEPROM中。

图4A和4B的流程图表示检查调色剂盒的逻辑步骤。在功能块100启动，打印机或正在启动或盖刚被打开。逻辑流程转到判定块102，判定块102判定盒检测传感器是否呈现一个开缝(未示出)。如果回答为“是”，判定块104判定该被打开的缝是否长于由命名为“盒检测”的变量设定的时间间隔。如果在判定块104的回答为“是”，则功能块106报告RIP：这时在打印机中“无盒”。如果在判定块104的回答为“否”，则功能块108寻找该传感器被挡住时的下一个缝。

如果在判定块102的回答为“否”，则逻辑流程转到判定块110，判定块110启动计数步骤直至该盒的编码被阅读。这个编码的数值与被命名为“编码_检测”的变量比较，如果该编码不小于或等于该变量“编码_检测”，则功能块112判定一个错误的调色剂盒被发现。另一方面，如果该数编码小于或等于变量“编码_检测”，则功能块114将测量各缝的宽度。

功能块114开始一个子程序或一个功能串，它将在确定一个正确调色剂盒被装入打印机时结束，并且盒的编码将存入非易失性存储器。在判定块116启动，宽度被检查看它是否落于“最小_地址”(MIN_HOME)和“最大_地址”(MAX_HOME)值间的两阈值的边界内。如果回答为“否”，则逻辑流程返回到功能块114以测量下一个缝宽。如果回答为“是”，则逻辑流程转到功能块118，它表示“原位”已被发现。

下一个步骤在功能块120，其中包括：测量通往每个过渡的步骤，测量该缝，和记录通往该缝的尾边的步骤。在功能块122确定是否多于7位被检测，它与优选的调色剂测量装置的轮中的光学上重要的缝数值对应，如回答为“是”，则逻辑流程返回到功能块114。如果回答为“否”，逻辑流程就转到另一个判定块124，判定块124判定是否多余的窗口被检测，如果回答为“是”，逻辑流程就返回功能块114。如果回答为“否”，逻辑流转到判定块126。

在判定块126判定被计数的步骤是否小于具有变量名“最大-地址-到-终止”(MAX_HOME_TO_STOP)的预定变量值。如果回答为“否”，逻辑流程返回到功能块114。如果回答为“是”，逻辑流程转到判定块128以判定该变量“最小_终止”(MIN_STOP)是否小于缝宽。如果回答为“否”，逻辑流程返回到功能块120。如果该回答为“是”，逻辑流程被引到将逻辑流程导入图4B的字母“B”。

在图4B上，逻辑流程被引到判定块130，以确定该传感器是否被关闭(即，由于无窗口被检测)。如果该终止位被检测，逻辑流程就转到功能块132。如果不是、则逻辑流程转到将该逻辑流程返回到图4A中的功能块120的字母“A”。

逻辑流程从功能块132被引到功能块134以便根据前面的编码记录产生一个最终编码。然后，逻辑流程转到功能块136以便从表中查看记录的最终编码。在功能块138，这个编码被报告给打印机的RIP。

然后，逻辑流程转到判定块140以便确定该编码是否与先前存在非易失存储器、最好是非易失随机存储器或NVRAM中的编码相同。如果回答为“是”，逻辑流程转到功能块146以结束这个子程序。如果回答为“否”，逻辑流程转到另一个判定块142以确定这相同的编码从前是否曾被读过一次。如果回答为“是”，功能块144将用于再比较的、被阅读两次的该编码存储在NVRAM中，并且逻辑流程转到“结束”功能块146。如果在判定块142的答案为“否”，则逻辑流程转到将该逻辑流程返回到图4A中的功能块114的字母“C”。

打印引擎也执行用于确定打印页处理过程中调色剂层次水平的操作步骤。在一次确定期间，如果作为结果的水平以多于两个层次水平不同于以前检测的水平，则打印引擎告知该新水平的RIP。它也报告对于每个被打印页的4位“调色剂计数”和给RIP的等级系数，并且RIP能用其32位数学容量进行最终调色剂计数计算。

图5是表示打印引擎确定报告给RIP该调色剂水平的操作步骤的流程图。在功能块300通电启动，在功能块302，打印引擎接收来自RIP的被报告的上一个水平。这个水平为以名子“老水平”(OLDLEVEL)作为变量保存。在一个替换的操作模式中，打印机可能早已被接通，但其盖已打开。在功能块310，当该盖关闭时、逻辑操作步骤开始，在功能块312、一个水平被发送给具有名称为“未知”的RIP。

在判定块320，下一个逻辑操作确定盒结构是否被阅读。如果回答为“否”，逻辑流程保持在该判定块320直到该回答为“是”。一旦回答为“是”，逻辑流程转到功能块322以将盒结构信息发送给RIP。显然，打印机的处理系统和打印引擎实质上是多任务的，并且在判定块320中的上述“循环处理”(DO_Loop)在等待阅读盒配置时不真正锁定打印机的操作，而仅是用作对该特定流程图的逻辑操作步骤顺序的一个指示。

然后，逻辑流程“等待”直到判定块330确定一页被打印。同样可以理解，由于打印机是多任务设备，故在该判定块的工作期间，打印机的整个操作不停止。当有被打印页时，逻辑流程转到功能块322以打印该页、并向RIP发送该页的“调色剂计数”。下一逻辑步在判定块334，用以确定是否可得到调色剂水平。通常，在进行任何调色剂计数或页剩余预测之前，调色剂盒的实际水平必须经至少一个层次水平从其装满状态下降。如果该调色剂水平得不到，则逻辑流程从“否”输出返回到判定块330。如果可得到该调色剂水平，逻辑流程转到判定块336以确定被阅读的调色剂水平是否小于或等于“调色剂低”点。如果回为“是”，则功能块338向RIP报告“调色剂低”状态。

如果在判定块336的回答为“否”，则逻辑流程转到判定块340、以确定被阅读的最近的调色剂水平是小于该先前的水平(即，命名为“老水平”)(OLDLEVEL的变量)，还是大于该量{老水平+2}。如果在判定块340的回答为“是”，逻辑流程转到功能块342以便给RIP发送正存在于“老水平”变量中的水平值。如果在判定块340的回答为“否”，则逻辑流程转到功能块344以便给RIP发送刚被阅读的当前水平。该过程发生后，功能块346设定等于被读的最近水平的变量老水平的值。

在优选实施例中，打印引擎36经数据信号线92和94与调色剂盒90连接(见图1)。如前所述，出自调色剂盒而到达信号线94的输出信号指示该盒中的剩余调色剂量。这个信息应与盒90中剩余调色剂克数成正比或接近正比(即，某种线性关系)。打印引擎计算剩余调色剂的量，并确定与该剩余调色剂量相应的“桶”。这里的术语“桶”表示该盒中与以克计算的剩余调色剂量最近似对应的剩余调色剂的一个层次。为了恰当地确定与调色剂盒的实际物理状态相符的桶或层次，打印引擎必须按图4A和4B的逻辑流程图首先弄清该盒的配置。在一个由LexmarkInternational Incorporated制造的激光打印系统中，有3种不同尺寸可用于单个打印机设备的调色剂盒。这3种调色剂盒尺寸与被打印页的计算页数相对应，这三种盒尺寸是4K(对应4000页)，7.5K(对应7,500页)，和17.6K(对应17,600页)，覆盖面积均为5％。

在图7示出的监视器屏幕500的实例中，示出了以图表显示的调色剂剩余参考数504，该调色剂层次或桶被分成八分之一的间隔，很像汽车中的油量表。例如，在7.5K调色剂盒中，每个八分之一间隔代表能被打印的约1000页(以5％覆盖面积计)。在图7所示的“油量表”504中，在“1/2”层次刻度之上调色剂量的参考数510表示17.6K调色剂盒的半空点。在两个盒(即，7.5K和17.6K)中，层次水平在0与9之间分布。当调色剂盒是新的时，由打印引擎报告的层次水平等于“9/8”，这意味图7上的指针512将指在“满”层次刻度508，它是该表的第九个刻度。

对于7.5K盒，当显示器504上的表针512开始下降时，调色剂的使用几乎是线性的。但是对于17.6K盒，直到盒超过半空，才达到半空刻度参考数510，这时还剩约可打印7500页的调色剂在这个大调色剂盒中(以5％覆盖面积计)。当这种情况发生时，被打印引擎报告的层次水平等于“8/8”。初看时，好像在数值是8/8时打印引擎报告是盒完全充满，而这实际上表示0～9可能层水平范围的第8个层次水平，并且对优选实施例的大17.6K调色剂盒来说，它代表该半空点。

对于具有4K额定值的最小调色剂盒来说，被报告的可能水平在0～5范围内。当盒是新的时，被报告的水平是“5/4”，并且每个层次水平将约低于这个4K盒容量的1/4。可见，在每个调色剂盒尺寸的调色剂用完的有效范围中，各层次或桶水平约代表被这个盒以5％覆盖面积打印的1000剩余页。

当该盒充入调色剂使得被报告水平是“9/8”或“5/4”时，不能根据这个调色剂盒的实际打印史进行预测。打印机必须等待直至达到一个在作任何预测前相差两个层次的水平。这不是说，剩余页的数值将不在图7所示的监视屏上显示，并且如果剩余页数被显示、在调色剂盒仍几乎充满的同时，该剩余数将基于5％页覆盖面积的估算、或基于先前盒的实际打印史估算。如果这个打印机已使用过先前的调色剂盒，就存在调色剂使用的某些历史，一个大概的预测即可据此作出，同样的预测处理甚至可用于带有商标的新盒，该预测后、根据剩余调色剂达到的下一个较低层次或桶水平而进行精确的计算。这是一个根据打印机的应用环境任选的特点，它在实际设备中可能并不是所希望的。

当调色剂水平继续下降，更多层次水平被通过并被打印引擎报告时，这样更准确的实际打印史将处在确定每页平均调色剂使用量以及该调色剂盒中的剩余页的预测数之中。这些计算以及预测调色剂盒的调色剂或油墨用完前的日数的附加计算可在打印机或主计算机中进行。为了计算这一最后预测值，计算装置必须知道经过至少2个层次的调色剂水平的真实时间。如果打印机包含一个实时钟，则这一计算可在该打印机进行。另一方面，由于大多数打印机不含有实时钟，故应由主计算机进行这一计算。为此，主计算机必运行一个计算机程序，该程序能够从打印机接收和获取信息、尤其是打印机告知主计算机的已达到一个新层次水平的具体信息。在优选实施例中，主计算机将运行一个来自LexmarkInternational，Incorporated，名为MARKVISION的计算机程序，而打印机是Lexmark OPTRA。在运行由Microsoft Corporation制作的Windows的大多数个人计算机中，MARKVISION软件可在“后台”中运行，或换言之，用“最小化的”图形窗运行。

下面可以了解到被打印机支持的调色剂水平或层次数以及给定的调色剂盒可被设计成在任何需要的数值下工作，诸如0～15，而不是以上讨论的0～9或0～5。可得到的调色剂水平测量装置的精度对于判定应有多少层次起着主要的作用，以使得每个层次转变(或调色剂水平差异变化)代表一个有意义的物理量。还将可理解，较大的调色剂盒不仅可具有其增长的层次数，而且可增加层次以盖住盒体积的上半部。在上述的17.6K调色剂盒中，直到调色剂水平达到半空点之前，调色剂水平始终被指示为9/8。当这一结果发生时，被报告的层次是8/8。优选的调色剂报告系统可以制成、以便报告调色剂转变发生的较高水平，不过应注意，对用户而言调色剂盒中剩余调色剂的较低的量始终是更重要的，这是因为用户一般希望被告知的调色剂盒寿命快结束的信息最精确，而不是在调色剂盒寿命开始附近的信息最精确。

如上所述的，在某一环境下的调色剂水平被打印引擎向RIP报告为“未知”。当这个过程发生时，该“未知”状态转到主计算机作为报警信号。当打印引擎获得了有效的调色剂水平的读入数据时，将把该信息传给RIP，然后RIP向主计算机报警有关状态变化。由于打印引擎精确地知道在开始的两个层次水平变化之间有多少打印介质被打印，故打印机完全可提供当两个层次水平实际出现时、每个层次页的量或数值。

当打印引擎通知RIP到水平变化新的层次转变时，如果这不是调色剂盒的第一次转变，则RIP将使用最后存储的“按层次的页”(即，“PPG”)，并平均下次预测数。该平均的结果将按“电源复位”序列储存。如果该盒中存在的差异使水平转变被声明的时间早于理想情况，则下一个转变产生将大于理想情况，因此，两个的平均值将增加产生剩余预测数的精度。

通常，RIP确保盒的最早层次决不用于按层次预测页的计算。这个第一层次本身不能有效地进行这种预测，对于所有盒尺寸均是如此。在一定的误差条件下，按层次预测的页被设定等于0，这些误差条件包括的情况是：打印引擎报告的水平大于先前的水平，或打印引擎报告的水平大于2个小于先前被报告水平的水平，或打印引擎报告的水平等于{在盒中的水平数-1}。在所有其它情况下，根据水平转变按层次预测的页被设定等于该量：{“根据先前水平打印的页”+“自最后的转变打印的页”/2}。另外，根据先前水平打印的页数被设定等于自最后转变被打印的页数，这个数值被保存在打印机的RAM中以便被主计算机访问。自最后转变打印的页数值在打印机的EEPROM中被归零。

某些重要的信息应以RIP水平被存在打印机的EEPROM中。这包括以下的函数或变量：(1)自最后转变被打印的页(SPLT)，它是一个表示自调色剂水平的最后转变所打印页数的计数(当打印机的页数计数被修改时，RIP修改这个计数)；(2)按层次预测的页(PPG)，它是当调色剂水平改变被报告且连接的主计算机运行MARK-VISION实用程序时、被RIP计算的信息，该信息将被写入主计算机、并可包括更准确的预测信息；(3)最后报告的盒容量，它是当打印引擎报告已读入该盒时、由RIP写入的信息；(4)最后报告的水平，它是当打印引擎报告调色剂水平改变时由RIP写入的信息；(5)最后转变的日期(DLT)，它是当水平改变发生时，最后调色剂水平转变发生且RIP置零这个值时的日期，并且如果被连接，MARKVISION将把当前日期回写到打印机；(6)MARKVISION年龄指示器，它是打印机的RIP提供给主计算机的MARKVISION程序的信息，这个信息被该主计算机使用以将标识码和年龄传到其它主计算机以便避免“缺少经验的”主计算机损坏该预测页计数；(7)调色剂盒页计数器，它是一个基于每个打印作业的完成而由打印机的RIP写入的真页计数器，一旦盒被改变、这个值将被复位，并且它将被运行MARKVISION的主计算机阅读、以显示一个盒的实际页计数；(8)先前转变的日期(DPT)，它不基于调色剂水平的转变被复位，当一个转变发生时、这个信息在运行MARKVISION的主计算机不运行的情况下需要，这样就可由一个运行MARKVISION的主计算机的新实例立即估算剩余的预测日期，当一个有效转变发生时、打印机的RIP将“最后转变日期”送入这个存储位置；以及(9)根据先前水平打印的页(SPPL)，它记录自该先前水平转变以来打印的页数。

当本发明的许多重要功能在打印机上出现时，就可从上述的信息看到，在将信息转移到打印网络的人员用户或直接连接的打印机的范围内，由Lexmark International，Incorporated，制造的、运行诸如MARKVISION的打印机实用程序的主计算机也很重要。在图6A上画出了一个表示用于与调色剂预测特征相关的MARKVISION计算机程序中的初始化例程。在功能块44启动，被逻辑流程开始的初始化转到功能块402，在这里该主计算机将存储“调色剂预测报警”。该过程发生后，功能块404将存储“作业记账报警”。

在功能块406，主计算机从打印机接收该调色剂值，并且在功能块408、该调色剂值被处理。上述过程发生后，在功能块410进入结束初始化程序。功能块408所代表的某些重要的逻辑操作将在图6C中具体示出、并在下文中讨论。

图6B示出了用于处理作用记账报警和调色剂预测报警的流程图。在功能块420启动，在功能块422、通过从一个适当的打印机接收当前值而开始作业记账报警。在功能块424，该调色剂值被处理，这个功能块实际是一串将在图6C中更充分讨论的逻辑操作。该作业记账报警处理的结束出现在功能块426。

在功能块430，用于调色剂预测报警处理的开始将逻辑流程引到功能块432以便处理该调色剂值。这些操作步骤在图6C中具体描述。用于调色剂预测报警处理的结束在功能块434发生。

在图6C中描述了处理调色剂值的具体步骤，在初始功能块438启动。判定块440判定按层次的预测页(PPG)是否被置0，或当前水平(CL)是否未知。如果回答为“是”，功能块442将把当前水平设置等于“未知”状态。如果回答为“否”，功能块将计算“用空前的日数”(DBE)和可得到的“预测的剩余页”(PPL)变量。然后，图像用户接口(GUI)被功能块446修改，使得人员用户在主计算机能看到最近的数据。上述过程之后，这个子程序在功能块448结束。

图6D示出了由打印机的RIP基于打印机调色剂水平的转变而执行的逻辑操作步骤的流程图。在功能块450启动时，一个新的调色剂水平转变刚刚发生。在判定块452判定该水平转变是否是一个有效的新水平。如果回答为“是”，该逻辑处理在正常状态下继续。如果回答为“否”，则功能块454将系统中的许多变量设定为某些预定值。例如，可得到的“安装盒时的页计数”(PCI)被设定为“当前页计数”(CPC)的值。另外，两个其它可变量被设定为当前页计数，这些变量是“在当前水平启动时的页计数”(PCCL)和“在先前水平启动时的页计数”(PCPL)。

功能块454还将某些可变量设定为0，它们包括变量“按层次的预测页”(PPG)，“最后转变的日期”(DLT)，和“仅次于最后转变的日期”(D2LT)。

如果在判定块454的回答为“是”，功能块456设定D2LT的值等于DLT(最后转变的日期)的值。该过程发生后，功能块456将DLT的值置零。然后，功能块458计算按层次预测页(PPG)的修改值，它实际上是图6E中详细描述的一串逻辑操作。

然后，功能块460将变量PCLP(即，在先前水平启动时的页计数)设置等于可变的PCCL(即，在当前水平启动时的页计数)，随后将PCCL的值设定等于可变的CPC(即，当前页计数)。然后，功能块产生调色剂报警，以便告知主计算机改变其“油量表”水平。之后到达功能块464以结束该调色剂水平转变子程序。

图6E示出了在功能块468启动的用于计算按层次预测页(PPG)的逻辑步骤的细节。在判定块470，在当前水平启动时的页计数(PCCL)被检测以看其是否等于先前水平启动时的页计数(PCPL)。如果回答为“是”，逻辑流程转到功能块472以将变量按层次预测页(PPG)置零。

如果在判定块470的结果为“否”，则判定块474检测察看变量按层次预测页(PPG)是否已被置零。如果回答为“是”，则功能块476设定按层次预测页(PPG)的值等于值{CPC-PCCL}。如果在功能块474的回答为“否”，则功能块478设定按层次预测页(PPG)的值等于该量：{[(PCCL-PCPL)+(CPC-PCCL)]/2}。在这些计算发生后，计算PPG的子程序在到达功能块480后结束。

如从与显示主计算机操作步骤流程图相关的上述信息可看到的，显然，本发明中的主计算机根据用于调色剂报警的“待命”接收和跟踪打印机调色剂层次的改变。该主计算机还将接收和跟踪关于特定盒的总打印页，记录和存储打印机上各调色剂次层改变的日期，接收和跟踪按作业使用的调色剂的量(如果该“作业记账”报警被实现)，以及将该信息存储在用户在后期处理使用的作业记账文件中。该主计算机还将计算在当前安装的调色剂盒中剩余的页的估计数，并经打印机的NVRAM与运行MARKVISION的其它主计算机连通，以使得在一个“较少经验的”运行MARKVISION的主计算机中的预测变量反映最有经验的属于同一网络运行MARKVISION的主计算机所含有的信息。这个信息要清晰简明地在主计算机的用户显示监视器上显示给用户。

图7中示出一个显示实例，其中标号500代表监视器屏，该实例示出了与打印机的调色剂使用有关的重要信息。监视器屏500示出一个指示盒中剩余调色剂量的“油量表”，和一个根据打印机的调色剂或墨水的实际使用史指示估算剩余张或页的柱形图。这些估计值依据逐一的作业被修改，并在打印引擎从层次“n”到层次“n-1”检测转变时被重新校定。当上述过程发生时，主计算机将应用由打印机计算的按层次的页数值(PPG)，用该剩余层次乘这个数，并在能被打印机的水平测量装置测量的该最后水平之后增加该剩余页数，以得出盒中的预测剩余页(PPL)。

主计算机必须能掌握打印作业期间出现的水平改变，并能立即显示该新的水平。这要通过“调色剂水平报警”实现。该“油量表”由标号504表示，柱形图由标号520表示。当在所示的标号502处选择“调色剂”选项标签时，这些显示被实现。

在调色剂“油量表”504上，层次刻度范围从“空”刻度506到“满”刻度508。当前水平被指针512指示，“1/2”水平在标号510处被指示。在图7中，调色剂“油量表”504的显示用于17.6K盒，对于更精确的页剩余或调色剂剩余状态，它不提供如上所述的满刻度508与“1/2”刻度510之间的信息。

盒种类示于标号514处的小显示器，显示的盒尺寸等于17,600页(以5％覆盖面积计)的情况。另一个被显示值位于标号516处，它是从这个调色剂盒直到该点的被打印实际页数。一个“复位”键设置在标号518处，当一个新调色剂盒装入所用的打印机中时，它可被手动操作接通(通过敲击鼠标或光标)。

在柱形图520上，剩余页被显示为一个预测量，大17.6K盒的最小和最大值被显示为标号522处的“1500或更少”、和标号524处的“7500或更多”。依靠测量盒中调色剂水平的实际装置，当然不能很容易地测定调色剂的最小量，因此，在监视屏500上将剩余页数显示为“1500或更少”所反映的事实是，测量盒中每个可得到的最后的克数是困难的。在标号524处的最大值“7500或更大”只反映该优选实施例，其中，在更准确地剩余页预测根据水平改变被再校定之前、达到大打印机盒的二分之一点。在柱形图520上，实际剩余页预测显示在标号526处，它显示约2200剩余页的数值。如从位于标号514和516处的值所能看到的，在显示器500上描述的特定打印机的打印史指示按页使用的调色剂相当多。换句话说，如果5％的覆盖面积是准确的话，若只有7265页已被具有17,600页总容量的盒打印、则将有超过10,000页剩余。

有时调色剂水平沿未预期的方向改变，例如当暂时将调色剂盒从打印机取出并被抖动以稍微激起其内容物时。当这种情况出现时，被测的调色剂水平实际上会被层次水平增加，这将暂时地干扰MARKVISION实用程序在主计算机上的运行。如果这种情况发生，显示器500就暂时删除“油量气压表”504上的指针512，以通知用户由于来自打印引擎的水平改变指示某些不确定性，例如盒被更换，因此该预测不能进行。在这种情况下，当打印引擎发出一个以多于一个水平的量从先前发出的水平增加或减少的水平变化时，打印机中的RIP使按层次预测页(PPG)变量归零。这个未知的状态将在调色剂盒被抖动后的某时、即约在下一个20页被该打印机打印时存在。在该20页被打印后，如果该水平因调色剂被震动或抖动而增加，则该水平将被稳定下来并按其原有的实际水平被读入。另一方面，如果安装一个新盒，则该水平将保持在其最大的，诸如在9/8层次的水平。

下面说明预测值的某些细节，预测开始于按层次页的计算(PPG)。当引擎将水平改变报告RIP时，RIP将力图计算按层次预测的页。如果新报告的调色剂水平是一个层次低于上一个报告水平的调色剂水平，则新的按层次的页(PPG)就是自上一转变以来被打印的页(SPLT)与先前水平期间被打印页数的平均。如果不知道在先前水平期间被打印的页，则使用自最后转变被打印的页。但是如果引擎报告一个水平改变，其中该水平以多于1的层次增加或减少，则PPG被置为0。这些计算由下述的一个通用计算机程序执行：

If(New Level＝Old Level-1)Then

       If PPG！＝0 Then

             NewPPG＝{(SPLT+SPPL)/2}
          Else

             NewPPG＝SPLT

          End IF

Else

       NewPPG＝0

End If

对上述变量的定义是：

PPG＝按层次的页

SPLT＝自上一转变以来被打印的页

SPPL＝在先前水平中被打印的页

另一个被执行的计算是“上一个水平后按比例计算的页”。由于在上一水平后、被引擎检测的盒中的剩余页数会基于页上的调色剂覆盖面积而变化，因此主计算机必须设立使用PPG值比例的“SPALL”值。用于确定在上一水平中按比例计算的页(SPALL)的计算被下述通用计算机程序描述：

If PPG＞PPG-light Then

      SPALL＝PALL_light

Else

      If PPG＜PPG_dark Then

      SPALL＝PALL_dark

      Else

          SPALL＝{PALL_light-[(PPG_light-PPG)_*(PAI_light-
PALL_dark)]/(PPG_light-PPG_dark)}

      End If

End If

对上述变量的定义是：

SPALL＝上一个水平后按比例计算的页

PALL_light＝上一个水平后、关于低覆盖面积页的页数

PALL_dark＝上一个水平后、关于高覆盖面积页的页数

PPG_light＝关于低覆盖面积的按层次的平均页数

PPG_dark＝关于高覆盖面积的按层次的平均页数

PPG＝按层次值的当前页数

另一个重要操作是对预测页寿命(PPL)的计算。预测页寿命的计算是三个主要部分的总和。第一个组成部分是按层次的页数(PPG)与当前水平(CL)的简单乘积。从这个值减去自上一转变以来被打印的页数(SPLT)。最后，由于盒达到水平零点时并没有完全空，故要用加法以计算不包含在前两部分中的附加页。这个被称作在上一水平后按比例计算的页(SPALL)的部分用上述的等式计算，而整个计算如下式所示：

PPL＝{(PPG*CL)-SPLT+SPALL}

对上述变量的定义是：

PPL＝预测的剩余页

PPG＝按层次的页

CL＝当前水平(被引擎报告的)

SPLT＝从上一转变以来打印的页

SPALL＝在上一水平后按比例计算的页

这个预测提供一个在该盒变空前能被打印页数的估计。

另一个重要操作是对变空前日期的计算，它利用打印机的上一次使用史，简便地确定打印由上述预测计算预测出的页数的打印机可打印多长时间。根据打印这些页数的时间长短，该系统预测调色剂下降的时间。

出于与存储上一水平改变的页数的类似原因，上一转变的日期也可被存储。这样的话，如果打印机被关断，或因连接上的中断使打印机不被MARKVISION跟踪，则有足够的信息用于产生“直到变空为止的时间”计算。 $\mathrm{DBE}={\mathrm{PPL}}^{*}\frac{\left(\frac{\mathrm{DLT}-\mathrm{DPT}}{\mathrm{SEEL}}\right)+\left(\frac{\mathrm{CurrentDate}-\mathrm{DLT}}{\mathrm{SPLT}}\right)}{2}$

上述变量被定义为：

DBE＝变空之前的日数

PPL＝预测的剩余页

DLT＝上一个转变的日期

DPT＝先前转变的日期

SPPL＝在先前水平中被打印的页数

SPLT＝在上一个转变中被打印的页数

DLT＝上一个转变的日期

这个等式表明，变空前的日数等于上一水平按页日数与先前水平按页日数的平均数乘以预测的剩余页数。

以下表格示出了与本发明的调色剂预测系统信息相连系的在打印机和运行MARKVISION的主计算机之间通过的信息的详细列表。表1-NPA说明书附录

   提供信息

主命令命令：            Lexmark扩展子命令：提供信息

字节	值-六	说明	注
				1	A5	包字节的起始	包标题
2	0004	字节长(既不包括这些2字节也不包括SOP字节)
			1	无符号字节	特征位
1	E0	命令：法定标记扩展
			1	07	子命令：提供信息	数据区
1	无符号字节0×010×02	功能：提供信息种类喷墨：墨状态调色剂预测
			1	无符号字节	提供ID(0×00＝所有的适当供应)

打印响应命令：                  Lexmark扩展子命令：提供信息功能：                  喷墨：墨状态

字节	值-六	说明	注
				1	A5	包字节的起始	包标题
2	无符号字	字节长(既不包括这些2字节，也不包括SOP字节)
			1	无符号字节	特征位
1	E0	命令：法定标记扩展
			1	07	子命令：提供信息	数据区
1	0×02	功能：喷墨：墨状态
			1	无符号字节	提供响应的数
1	0×06	墨状态记录长度
			1	无符号字节	提供的位置
1	无符号字节	提供ID
			4	无符号Dbl字	点计数

打印机响应命令：                  Lexmark扩展子命令：提供信息功能：                  调色剂预测状态
				字节	值-六	说明	注释
1	A5	包字节的起始	包标题
				2	无符号字	字节长(既不包括这些2字节，也不包括SOP字节)
1	无符号字节	特征位
				1	E0	命令：法定标记扩展
1	07	子命令：提供信息
			1	0×02	功能：调色剂预测
1	无符号字节	不包括这个字节的打印机序列号长度，
			n	ASCII	打印机的序列号
1	无符号字节	提供响应的数
			1	无符号字节	调色剂预测记录长度
1	无符号字节	提供的位置
			1	无符号字节01	调色剂预测种类Optra S调色剂预测
1	无符号字节	按照RDS定义的请求提供状态的命令提供ID
			4	无符号DbI字	当前页计数
4	无符号DbI字	上一个转变的页计数
			1	无符号字节	转变粒度水平
1	无符号字节	当前的转变水平
			1	无符号字节0001	调色剂种类非MICRMICR
1	无符号字节	调色剂部分数长度
			n	ASCII	调色剂部分数
1	无符号字节	调色剂容量(仅较低的4位有效)
			1	无符号字节	调色剂转变水平状态未知(没有足够时间读)已知
2	无符号字	MV的当前预测
			1	无符号字节	上一层次间隔百分比覆盖面积
1	无符号字节	当前间隔百分比覆盖面积

注释：这个报警仅以打印机的特定扩展修正水平9或更大的水平被返回到能支持调色剂预测功能的打印机。

调色剂预测报警

打印机报警命令：                    Lexmark报警子命令：调色剂预测报警
				字节	值-六	说明	注释
1	A5	包字节的起始	包标题
				2	无符号字	字节长(既不包括这些2字节，也不包括SOP字节)
1	无符号字节	特征位
				1	F0	命令：法定标记报警
1	04	子命令：法定标记扩展报警II					数据区
			1	0×01	调色剂预测报警
1	无符号字节	不包括这个字节的打印机序列号长度
			n	ASCII	打印机的序列号
1	无符号字节01	调色剂预测种类Optra S调色剂预测
			1	无符号字节	按照RDS定义的请求提供状态的命令提供ID
4	无符号DbI字	当前页计数
			4	无符号DbI字	转变页计数
1	无符号字节	转变粒度水平
			1	无符号字节	新转变水平
1	无符号字节0001	调色剂种类非MICRMICK
			1	无符号字节	调色剂部分数长度
n	ASCII	调色剂部分数
			1	无符号字节	调色剂容量(仅4位有效)
1	无符号字节	调色剂转变水平状态(仅4位有效)未知(没有足够时间读)(字节置位的MSB)已知(字节清除的MSB-在较低的半字节中的4位)
			2	无符号字	MV的当前预测
1	无符号字节	上一个层次间隔百分比覆盖面积
			1	无符号字节	当前层次间隔百分比覆盖面积

注释：这个报警仅以打印机的特定扩展修正水平9或更大的水平被返回到能支持调色剂预测功能的打印机。

本发明的上述优选实施例对本发明的用途作了详细的描述。以上描述并不企图全面或将本发明限制在公开的具体实例中。根据以上的阐述的显而易见的改进和变化是可能的。被选择和描述的实施例是为了更好说明本发明的原理及其实际应用，以便使本领域的普通技术人员更好地以各种实施例和适于所期望的特定用途的各种改型应用本发明。本发明的范围应由所附的权利要求书所限定。

Claims (19)

1.一种打印设备，包括：装有调色剂材料的盒，该调色剂材料用于在打印介质上产生打印标记；接口电路，用于测量所述盒内的所述调色剂的实际量；存储电路，用于存储信息；以及处理电路；其中

所述的接口电路被设置成用于向所述的处理电路传送调色剂水平信号，所述的调色剂水平信号与保留在所述盒中的实际调色剂水平相关；

所述的处理电路被设置成相对所述盒的实际调色剂水平、根据被所述打印设备已打印的页数确定按被打印页的调色剂使用率统计量；所述的处理电路利用该按被打印页的调色剂使用率的统计量预测使用剩余在所述盒内的实际的调色剂所能打印的页数。

2.如权利要求1所述的打印设备，还包括所述的处理电路被设置成至少使用过去的一次实时、相对所述盒的实际调色剂水平、根据被所述打印设备已打印的页数、确定按日调色剂使用率的统计量，并且在该实时至少该盒的所述实际调色剂水平的一个先前的测量被进行；所述处理电路使用该调色剂使用率按日的统计量预测所述盒有效地用完调色剂材料之前的剩余日数。

3.如权利要求2所述的打印设备，其中所述的实时从与所述的打印设备连接的主计算机获得，且该实时既包括时间又包括日期。

4.如权利要求2所述的打印设备，还包括所述的接口电路被设置成基于从一个层次水平到另一个层次水平转变的发生、将所述的调色剂水平信号以层次水平报告给这处理电路，该实时和该“新的”层次水平被存储在所述存储电路中；重新校定的按被打印页的调色剂使用率的统计量被确定，重新校定的按日的调色剂使用率的统计量被确定，并且两个所述的统计量均被存储在所述存储电路中。

5.如权利要求4所述的打印设备，其中所述的实时从与所述打印设备连接的主计算机获得，且该实时既包括时间又包括日期。

6.如权利要求1所述的打印设备，其中所述的打印设备为激光打印机。

7.如权利要求1所述的打印设备，其中所述的打印设备为喷墨打印机，所述的调色剂材料为墨水。

8.如权利要求1所述的打印设备，还包括一个主计算机，该主计算机通过在所述打印设备的第一连接端口、在所述主计算机的第二连接端口、以两端口间的连线与所述的打印设备连接；一个目视监视器连接到所述主计算机，其中

所述的监视器被设置成显示：一个所述盒内保存调色剂的“油量表”，一个与所述盒是新盒时的容量相关的数值量，和一个与使用特定盒被打印的页数相关的数值量；以及

所述的监视器还被设置成基于有关所述打印设备用所述盒打印的实际页数的调色剂使用率的已有史、显示由所述盒内剩余调色剂量打印的“预测剩余页”的“柱形图”。

9.如权利要求1的所述打印设备，其中的监视器还设置成显示一个与所述盒的调色剂材料实际用完前的预测剩余日数相关的数值量。

10.在一个具有一个容纳用于在打印介质上产生打印标记的调色剂材料的盒、一个用于测量所述盒内的所述调色剂实际量的接口电路、一个用于存储信息的存储电路、和一个处理电路的打印系统中用于确定调色剂使用率统计量的方法，所述的方法包括以下步骤：

(a)测量保留在所述盒中的实际调色剂水平，将相应的调色剂水平信号从所述接口电路传到所述的处理电路；

(b)相对所述盒的实际调色剂水平，根据从所述盒中已被打印的页数、确定按被打印页的调色剂使用率统计量；以及

(c)根据所述的按被打印页统计的调色剂使用率和所述盒内剩余的调色剂、用所述盒内保留的实际调色剂量预测能被打印的页数统计量。

11.如权利要求10的方法，还包括步骤：

(d)根据与所述盒的实际调色剂水平以及在其中至少该盒的所述实际调色剂水平过去已被测量一次的实时有关的按日调色剂的使用率统计数字，预测所述盒有效地用完调色剂材料之前剩余日数的统计量。

12.如权利要求11的方法，其中所述该盒的实际调色剂水平以层次水平报告给所述的处理电路，并根据从一个层次水平到另一个层次水平转变的发生、将该实时和该“新的”层次水平存储在存储电路中；另外还包括步骤：重新校定被打印页的调色剂使用率统计量，重新校定按目的调色剂使用率统计量，并将两个所述的统计量存在所述存储电路中。

13.如权利要求11的方法，还包括提供一个主计算机的步骤，该主计算机将该实时经一个通信线路传送给所述打印系统，其中所述的实时既包括时间又包括日期。

14.如权利要求11的方法，还包括在所述的主计算机上提供一个显示监视器的步骤，其中所述的监视器显示一个在所述盒内剩余的调色剂的“油量表”，一个与所述盒是新盒时的容量相关的数值量，以及，一个与用该特定盒已打印的页数相关的数值量；并且相对于由所述打印设备用所述的盒已打印的实际页数、根据调色剂使用率的先前史、显示被所述盒中剩余的调色剂量打印的“预测剩余页”的“柱形图”。

15.如权利要求11的方法，还包括显示一个数值量，该数值量与预测的在所述盒有效地用完调色剂材料之前的剩余日数相关。

16.如权利要求8的打印设备，其中，当所述主计算机启动初始化时，所述打印设备传出一个信息，该信息告知所述的主计算机在所述盒内的所述剩余的调色剂，所述的已被打印的页数，和所述的预测的剩余页数。

17.如权利要求8的打印设备，还包括一个第二主计算机，该第二主计算机经一个作为该第二主计算机的第三连接端口与所述打印设备连接，其中所述的第二主计算机最初不含有所述打印设备的已有打印史、而其它主计算机含有所述打印设备的已有打印史，所述的第二主计算机被设置成“立即地”从所述的其它主计算机获悉所述盒中的所述剩余的调色剂，所述已被打印的页数，和所述的预测剩余页数，与所述打印设备有关的所有信息。

18.如权利要求14的方法，还包括步骤：当所述主计算机启动初始化时，所述打印设备传出一个信息，该信息告知所述的主计算机在所述盒内的所述的剩余的调色剂，所述已被打印的页数，和所述预测的剩余页数。

19.如权利要求14的方法，还包括步骤：所述打印系统将含有取自其它主计算机信息的内容传给第二主计算机，其中所述第二主计算机最初不含所述打印系统的已有打印史、而所述其它主计算机含有所说打印系统的已有打印史，因此，该信息的内容“立即地”告知所述第二主计算机在所述盒内的所述的剩余的调色剂、所述已被打印的页数，和所述预测的剩余页数，与所述打印设备有关的所有信息。

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