DE69817073T2

DE69817073T2 - Verfahren und Gerät zum Vorhersagen und zum Anzeigen des Tonerverbrauchs eines Drucker

Info

Publication number: DE69817073T2
Application number: DE69817073T
Authority: DE
Inventors: Charles Michael Lexington Garr; Nathan Karl Lexington Klemperer; Patricia Ann Lexington Valenti; Earl Dawson Richmond Ward II; James Francis Lexington Webb; Phillip Byron Lexington Wright
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2018-05-13
Also published as: JPH10319797A; EP0878747A2; KR19980086883A; US5802420A; DE69817073D1; EP0878747B1; EP0878747A3; CN1199185A; TW405028B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Druckgerät und ist speziell auf einen Drucker des Typs gerichtet, der Information im Hinblick auf eine Tonerverwendung bereitstellt. Die Erfindung ist speziell als ein Drucker offenbart, der mit einem Hauptrechner verbunden ist, bei dem ein Benutzer am Hauptrechner den Drucker abfragen kann, um zu entnehmen, wie viel Toner im Drucker verbleibt, und auch, um eine Vorhersage im Hinblick darauf zu entnehmen, wie viele Seiten gedruckt werden können oder wie viele Drucktage von der vorhandenen Tonerpatrone noch verfügbar sind.
Elektrofotografische Drucker sind jahrelang verfügbar gewesen, die ein geladenes fotoleitendes Element bei verschiedenen Spannungsniveaus verwenden, um eine spezielle Druckfarbe, die als "Toner" bekannt ist, entweder anzuziehen oder zurückzustoßen. Sobald der Toner von speziellen Gebieten des fotoleitenden Elements (typischerweise eine drehbare fotoleitende Trommel) angezogen worden ist, wird die Trommel oder das Element zu einem Punkt gedreht, wo sie in Berührung mit einem Bogen von Druckmedien, wie z. B. Papier, kommen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird der Toner auf dem Papier abgelagert, und wird dann typischerweise durch eine Schmelzeinrichtung dazu gebracht, um am Druckmedium fest anzuhaften.
Natürlich ist das Tonerniveau in einem solchen Drucker kritisch, und Benutzer wissen es zu würdigen, wenn ihnen bekannt ist, wie viel Toner in einer Druckvorrichtung verfügbar ist. Dies trifft insbesondere im Fall eines "entfernten" Druckers zu, bei dem der Benutzer an einem Hauptrechner arbeitet, der über einen gewissen Typ von Netzwerk mit dem entfernten Drucker verbunden ist. In dieser Situation kann der Benutzer den entfernten Drucker nicht sehen, und kann sich in Wirklichkeit mehrere hundert Fuß von diesem Drucker befinden. Wenn der Benutzer einen großen Druckjob über das Netzwerk zu diesem entfernten Drucker überträgt, kann der Benutzer be sorgt sein, wenn er herausfindet, dass dem Drucker Tinte oder Toner in der Mitte dieses großen Druckjobs ausging. Der Hauptgrund für diese Sorge ist, dass der Benutzer, während er am Hauptrechner saß, nicht feststellen konnte, dass das Tonerniveau am Drucker im Begriffe war, zu Ende zu gehen, und der Benutzer fand dies nicht heraus, bis er die mehreren hundert Fuß zum Drucker ging. Wenn der Benutzer imstande wäre, im voraus zu bestimmen, dass das Tonerniveau verhältnismäßig niedrig ist, könnte der Benutzer einige Maßnahmen ergreifen, um entweder die Möglichkeiten eines Druckens des ganzen Druckjobs unter Verwendung der in der augenblicklich installierten Tonerpatrone am Drucker verbleibenden Menge an Toner genauer zu veranschlagen, oder er könnte zuerst zum Drucker gehen und eine neue Patrone installieren oder irgendjemanden auf dem Netzwerkadministratorniveau bitten, die Tonerpatrone zu ersetzen.
Vorherzusagen, wie viele Seiten bei der verbleibenden Menge an Toner in der Patrone gedruckt werden können, ist nicht notwendigerweise eine einfache Aufgabe. Viele Druckerhersteller veranschlagen, dass zumindest für Schriftstücke vom Texttyp (wie z. B. Textverarbeitungsschriftstücke) die Prozentbedeckung von Toner auf einer Druckseite etwa 5% ist und basieren für eine 21,25 × 27,5 cm (8-1/2 × 11 Inch)-Seite ihre Anzahl von Seiten, die gedruckt werden können, auf dieser 5%-Statistik. Natürlich ist die 5%-Veranschlagung nicht ganz genau, und in einer tatsächlichen Verwendung könnte dieser Prozentsatz variieren, entweder größer oder kleiner als 5% sein, abhängig vom Typ von Schriftstücken, die tatsächlich an einem speziellen Drucker gedruckt werden. Z. B. können Schriftstücke, die beim Erzeugen von Zeichnungen mit schwarzen Linien verwendet werden, einen ziemlich großen Betrag an leerem Zwischenabstand aufweisen und können sogar weniger Toner verwenden als ein Textschriftstück von einem Textverarbeitungsprogramm. Natürlich würden die Dicke der Zeichenlinien und der Grad an Detail bei einer speziellen Zeichnung ein bestimmender Faktor bei dieser Veranschlagung sein. Andererseits kann ein Buchführungsschriftstück, wie z. B. ein Arbeitsblatt- oder Geschäftsbuch-Schriftstück, auf einem großen Stück Papier, wie z. B. einer Seite, die 21,25 × 35 cm (8-1/2 × 14 Inch) groß ist, gedruckt werden. Selbst wenn die Tonerverwendung bei dem Legal-Format-großen Schriftstück tatsächlich bei 5% liegt, würde die wahre Menge an Toner für eine einzige Druckseite größer sein als die 5%-Veranschlagung für ein typisches Schriftstück von 21,25 × 27,5 cm (8-1/2 × 11 Inch).
Benutzer, die Grafikvorlagen- oder rechnererzeugte Bilder erzeugen, finden sehr wahrscheinlich, dass die 5%-Veranschlagung viel zu gering für ihren Typ von Schriftstücken ist. Dies trifft insbesondere für jeglichen Typ von Fotografie oder anderem Bild zu, das Halbtöne (auch bekannt als "Kontone") verwendet.
Frühere Erfindungen sind offenbart worden, um mindestens die Menge an Toner zu bestimmen, die auf gewisse Schriftstücke aufgebracht wird. Z. B. offenbart das US-Patent 5,204,699 einen Drucker, der die Masse an Toner misst, die verwendet wird, um einen Bogen von Druckmedium zu drucken, indem die einzelnen Tonermassensignale, die eine Funktion der Bildintensitätssignale sind, aufsummiert werden. Das US-Patent 5,349,377 veranschlagt den Verbrauch von Toner für eine digitale Kopiermaschine, indem die Häufigkeitsrate von len und 0en für die Pixel analysiert wird und Gewichtungsfaktoren für unterschiedliche Typen von Bildern berechnet werden. Diese Pixelhäufigkeit kann pro Seite verfolgt werden, und zusätzliche Gewichtungsfaktoren könnten in Beziehung mit dem Entwicklersystemspannung-Vorspannungsniveau gebracht werden, das typischerweise durch Bedienersteuerungen für eine hellere oder dunklere Kopie eingestellt wird.
Das US-Patent 5,459,556 offenbart einen Drucker oder Kopierer, der auch die Tonerverwendung pro Druck messen kann. Die betätigbaren Einstellungen des Bedieners können die Tonerver wendung beeinflussen, und dies wird berücksichtigt. Diese Bediener-betätigbaren Einstellungen umfassen den Kontrast und die Heller/Dunkler-Steuerungen. Auf Grundlage dieser Einstellungen kann die Tonerverbrauchsrate genauer veranschlagt werden, um die Anzahl von verbleibenden Kopien, die von der vorhandenen Tonerpatrone hergestellt werden könnten, zu berechnen. Diese Tonerverbrauchsrate basiert jedoch auf der ursprünglichen veranschlagten Prozentverbrauchsrate, mit Modifikationen für die Bediener-betätigbaren Einstellungen, und nicht auf einer Messung von tatsächlicher Tonerverwendung.
Die vorhandenen herkömmlichen Drucker und Kopierer können das Vermögen aufweisen, die Menge an Toner, die pro Seite verwendet wird, zu messen und können auch imstande sein, zu veranschlagen, wie viele Seiten von dem Resttoner in einer vorhandenen Patrone noch gedruckt werden können, jedoch stehen diese Eigenschaften in Beziehung mit der ursprünglichen Veranschlagung eines gewissen Prozentsatzes von Toner, der pro gedrucktes Schriftstück verwendet wird. Dies ist nicht dasselbe, wie zu versuchen, die zukünftige Anzahl von Kopien vorherzusagen, die auf Grundlage einer tatsächlichen Druckvorgeschichte von der vorhandenen Tonerpatrone gedruckt werden können. Die herkömmlichen Drucker und Kopierer offenbaren auch nicht das Vermögen, ihre Restverwendungs-Vorhersagen auf Grundlage von tatsächlichen Tonerniveauänderungen in der Tonerpatrone selbst zu aktualisieren.
Demgemäß ist es ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucker bereitzustellen, der ein tatsächliches Toner- oder Tintenniveau in der Tonerpatrone oder Tintenstrahlpatrone des Druckers messen kann, um die Anzahl von Seiten vorherzusagen, die unter Verwendung dieser Patrone noch gedruckt werden können, oder um die Zeit vorherzusagen, die verstreicht, bevor die Patrone leer wird, auf Grundlage der tatsächlichen Druckvorgeschichte.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucker bereitzustellen, der die Menge an Toner im Auge behält, die in der Tonerpatrone des Druckers in vorbestimmten Abstufungen (oder "Gradationen") verbleibt, und seine Vorhersage in Hinblick auf die Anzahl von Seiten, die verbleiben, um gedruckt zu werden, bevor die Tonerpatrone leer wird, auf Grundlage der neuesten Geschichte einer Tonerverwendung, in Abhängigkeit von der Anzahl von Seiten, die tatsächlich gedruckt werden, verfeinert.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucker bereitzustellen, der vorhersagt, wie viele Seiten unter Verwendung des Resttoners in der Tonerpatrone gedruckt werden können, oder vorhersagen kann, wie viel Zeit verstreicht, bevor die Tonerpatrone leer wird, bei dem ein Skalierungsfaktor für jede Seite, die gedruckt wird, verwendet wird, der von der Druckauflösung der Bildpunkte, die auf das Druckmedium aufgetragen werden, abhängt.
Zusätzliche Ziele, Vorteile und andere neue Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der Beschreibung, die folgt, dargelegt und zum Teil werden sie Fachleuten bei Prüfung des Folgenden ersichtlich oder können mit der Praxis der Erfindung erlernt werden.
Um die vorhergehenden und andere Ziele zu erreichen und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Druckvorrichtung bereitgestellt, umfassend eine ein Tonermaterial enthaltende Patrone, die verwendet wird, um Druckkennzeichen auf einem Druckmedium zu erzeugen; eine Einrichtung zum Messen des Niveaus des Toners in der Patrone; eine Speicherschaltung zum Speichern von Information und eine Verarbeitungsschaltung; wobei die Messeinrichtung konfiguriert ist, um ein Tonerniveausignal zu der Verarbeitungsschaltung zu übertragen, wobei das Tonerniveausignal mit dem körperlichen Tonerniveau in Beziehung steht, das in der Patrone verbleibt; und die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um eine Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' zu bestimmen, auf Grundlage der vorherigen Anzahl von Seiten, die durch die Druckvorrichtung gedruckt worden sind, in Bezug zu dem körperlichen Tonerniveau der Patrone; wobei die Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' durch die Verarbeitungsschaltung verwendet wird, um die Anzahl von Seiten vorherzusagen, die unter Verwendung des Resttoners in der Patrone gedruckt werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung konfiguriert ist, um das Tonerniveausignal an die Verarbeitungsschaltung in Gradationsstufen zu melden, wobei nach dem Auftreten eines Übergangs von einer Gradationsstufe zu einer anderen Gradationsstufe die "neue" Gradationsstufe in der Speicherschaltung gespeichert wird; und eine neukalibrierte Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' bestimmt wird und in der Speicherschaltung gespeichert wird.
Gemäß einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren bereit, wie in Anspruch 10 dargelegt.
Die EP-A-0877300 wurde nach dem Prioritätsdatums der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht, weist aber ein früheres Prioritätsdatum auf und ist deshalb Stand der Technik unter Art. 54(3) EPC. Dieses Schriftstück offenbart ein System, bei dem die Anzahl von Seiten, die unter Verwendung der in der Patrone verbleibenden körperlichen Menge an Toner gedruckt werden können, bei der in der Datenbank 48 gespeicherten Druckvorgeschichte vorhergesagt wird, insbesondere die Druckjobeigenschaften und die Verwendungszeit für eine spezielle Verwendung oder Rechnerauftragserteilungsdrucke, wodurch die Druckjobeigenschaften des Benutzers in 46 identifiziert werden.
Unter Verwendung einer bevorzugten Vorrichtung zur Messung der Menge an Toner, die in der Tonerpatrone übrig ist, zeigt der Drucker der vorliegenden Erfindung die in der Patrone verbleibende annähernde Menge an Toner auf einem Bildschirm eines Hauptrechners an, der mit dem Drucker entweder direkt oder durch ein Netzwerk verbunden ist. Der Monitorschirm des Hauptrechners kann auch die vorhergesagte Anzahl von verbleibenden Seiten anzeigen, auf Grundlage der Verwendungsvorgeschichte des Druckers, wie oben beschrieben. Die Tonermessvorrichtung liefert vorzugsweise ein "Niveauänderungs"-Ausgangssignal, wenn der Resttoner durch einen vorbestimmten Gradationsschwellenwert hindurchtritt und abhängig von der Größe der Tonerpatrone und von der Zeit und dem Datum, bei dem die Niveauänderung detektiert wurde, werden die verbleibende vorhergesagte Anzahl von Seiten und die verbleibende tatsächliche Menge an Toner genauer aktualisiert, nachdem eine von diesen vorbestimmten Gradationsschwellenwerten erreicht worden ist. Bei Auftreten jedes Gradationsstufenübergangs berechnet der Drucker einen neuen Wert für die "Seiten-pro-Gradation"-Variable und berechnet auch die Anzahl von Seiten, die gedruckt worden sind, seitdem die letzte Patrone im Drucker installiert wurde, die Anzahl von Seiten, die seit der letzten Niveau- oder Gradationsänderung gedruckt wurden und die Anzahl von Seiten oder Bögen, die zwischen den letzten zwei (2) Niveauänderungen gedruckt wurden.
Der Drucker der vorliegenden Erfindung weist auch das Vermögen auf, mit einer guten Genauigkeit die Menge an Toner anzunähern, die beim Drucken eines speziellen Typs von Seite von Druckmedien verwendet wird. Der Drucker der vorliegenden Erfindung berücksichtigt auch die Auflösung (in Punkten pro Inch), die verwendet wird, um eine spezielle Seite zu drucken, da dies die Menge an Toner beeinflusst, die verwendet wird, um einen speziellen Bildpunkt oder Slice eines Bildpunkts zu drucken.
Noch andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich, in denen eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung nur als Beispiel beschrieben und dargestellt ist.
Die beigefügten Zeichnungen, die in der Beschreibung inkorpo riert sind und einen Teil von ihr bilden, veranschaulichen mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung und den Ansprüchen dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
1 ist ein Hardware-Blockdiagramm der Hauptkomponenten, die in einem Laserdrucker verwendet werden, wie gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert.
2 ist ein Hardware-Blockdiagramm in teilweiser schematischer Darstellung eines Teils des ASIC-Bauelements, das in der Druckmaschine des Laserdruckers von 1 verwendet wird.
3 ist ein Flussdiagramm, das die logischen Schritte wiedergibt, die unternommen werden, um eine "Seitentonerzählmarke" eines speziellen Druckjobs zu bestimmen, der durch den Laserdrucker von 1 gedruckt wird.
Die 4A und 4B stellen ein Flussdiagramm dar, das die logischen Schritte wiedergibt, die unternommen werden, um den Typ von Druckpatrone zu bestimmen, der im Laserdrucker von 1 installiert worden ist.
5 ist ein Flussdiagramm, das die logischen Schritte wiedergibt, die unternommen werden, um zu bestimmen, welches Tonerniveau von der Druckmaschine zum Abbildungssystem des Laserdruckers von 1 zu melden ist.
Die 6A–6C sind Flussdiagramme, die die logischen Schritte wiedergeben, die von einem Hauptrechner unternommen werden, der sich in Kommunikation mit dem Laserdrucker von 1 befindet und der Daten von diesem Drucker empfängt, so dass das Tonerniveau und die Tonervorhersageinformation auf einem Monitor an einem Hauptrechner angezeigt werden können.
Die 6D–6E sind Flussdiagramme, die die logischen Schritte wiedergeben, die vom Rasterisiererteil des Laserdruckers von 1 ausgeführt werden, wenn sich die Resttonermenge um ein diskretes Niveau ändert.
7 ist eine Ansicht eines Monitorschirms am Hauptrechner, der das augenblickliche Tonerniveau sowie die Toner vorhersageinformation bezüglich des Laserdruckers von 1 anzeigt.
Es wird nun in Einzelheit auf die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen, von der ein Beispiel in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht ist, wobei gleiche Ziffern dieselben Elemente überall in den Ansichten anzeigen.
Mit Bezug nun auf die Zeichnungen stellt 1 ein Hardware-Blockdiagramm eines Laserdruckers dar, der allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Laserdrucker 10 enthält vorzugsweise gewisse verhältnismäßig standardmäßige Komponenten, wie z. B. eine Gleichstrom-Stromversorgung 12, die mehrere Ausgänge von unterschiedlichen Spannungsniveaus aufweisen kann, einen Mikroprozessor 14 mit Adressleitungen, Datenleitungen und Steuer- und/oder Interrupt-Leitungen, Festwertspeicher (ROM) 16 und Direktzugriffsspeicher (RAM), der in mehrere Teile eingeteilt ist, um mehrere verschiedene Funktionen auszuführen.
Der Laserdrucker 10 enthält auch typischerweise mindestens einen Serielleingangs- oder Paralleleingangsport oder in vielen Fällen beide Typen von Eingangsports (sowie andere Typen von Ports in einigen Druckern), wie durch die Bezugsziffer 18 für den seriellen Port und die Bezugsziffer 20 für den parallelen Port bezeichnet. Jeder von diesen Ports 18 und 20 würde mit einem entsprechenden Eingabepuffer verbunden sein, der in 1 allgemein mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet ist. Der serielle Port 18 würde typischerweise mit einem seriellen Ausgangsport eines Personal-Rechners oder eines Arbeitsplatzrechners verbunden sein, der ein Software-Programm, wie z. B. ein Textverarbeitungssystem, oder ein Graphik-Software-Paket oder ein rechnerunterstütztes Zeichen-Software-Paket enthalten würde. Ähnlich könnte der parallele Port 20 auch mit einem parallelen Ausgangsport desselben Typs eines Personal-Rechners oder eines Arbeitsplatzrechners verbunden sein, der denselben Typ von Programmen enthält, außer dass das Datenkabel mehrere parallele Leitungen aufweisen würde, statt nur eine Doppelleitung, die mehrere serielle Kabel bildet. Solche Eingabevorrichtungen sind in 1 jeweils mit den Bezugsziffern 24 und 26 bezeichnet.
Sobald die Text- oder Graphikdaten von dem Eingabepuffer 22 empfangen worden sind, werden sie üblicherweise einem oder mehreren Interpretierern übermittelt, die mit der Bezugsziffer 28 bezeichnet sind. Ein üblicher Interpretierer ist PostScript, der ein Industriestandard ist, der von den meisten Laserdruckern verwendet wird. Nach Interpretation werden die Eingabedaten typischerweise zu einer üblichen Graphikmaschine geschickt, um rasterisiert zu werden, was typischerweise in einem Teil eines RAM stattfindet, der in 1 mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet ist. Um den Prozess einer Rasterisierung zu beschleunigen, ist in den meisten Laserdruckern ein Fontpool und möglicherweise auch ein Fontcache in einem ROM bzw. RAM gespeichert, und diese Fontspeicher sind in 1 mit der Bezugsziffer 32 bezeichnet. Solche Fontpools und -caches liefern Bitmapmuster für übliche alphanumerische Zeichen, so dass die übliche Graphikmaschine 30 jedes solche Zeichen unter Verwendung einer minimalen verstrichenen Zeit leicht in ein Bitmap übersetzen kann.
Sobald die Daten rasterisiert worden sind, werden sie in einen Warteschlangenmanager oder Seitenpuffer gelenkt, der ein Teil eines RAM ist, der mit der Bezugsziffer 34 bezeichnet ist. In einem typischen Laserdrucker wird eine ganze Seite von rasterisierten Daten im Warteschlangenmanager während des Zeitintervalls gespeichert, das es braucht, um die Hardcopy für diese Seite körperlich zu drucken. Die Daten im Warteschlangenmanager 34 werden über einen Datenbus 38 in Echtzeit zu einer Druckmaschine übermittelt, die mit der Bezugsziffer 36 bezeichnet ist. Die Druckmaschine 36 umfasst eine Laserlichtquelle im Druckkopf, und ihr Ausgang ist das körperliche Farbauftragen auf ein Stück Papier, das die fer tige Druckausgabe aus dem Laserdrucker 10 ist.
Es versteht sich, dass die Adress-, Daten- und Steuerleitungen typischerweise in Bussen gruppiert sind und die körperlich in parallelen (manchmal auch gemultiplexten) elektrisch leitenden Wegen um die verschiedenen elektronischen Bauteile im Laserdrucker 10 Verbindungen herstellen. Z. B. werden die Adress- und Datenbusse typischerweise zu allen ROM- und RAM-ICs geschickt, und die Steuerleitungen oder Interruptleitungen werden typischerweise zu allen Eingabe- oder Ausgabe-ICs gelenkt, die als Puffer wirken.
Die Druckmaschine 36 enthält eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) 40, die als ein Kontroller und eine Datenhandhabungsvorrichtung für die verschiedenen Hardware-Komponenten in der Druckmaschine wirkt. Die Bitmapdruckdaten, die von dem Warteschlangenmanager 34 ankommen, werden von der ASIC 40 empfangen, und werden zu den richtigen Augenblicken über einen Bus von Datenleitungen 46 zur Laserlichtquelle gesendet, die mit der Bezugsziffer 48 bezeichnet ist.
Die ASIC 40 steuert die verschiedenen Motorantriebe in der Druckmaschine 36 und empfängt auch Zustandssignale von den verschiedenen Hardware-Komponenten der Druckmaschine. Ein anderes wichtiges von der ASIC 40 empfangenes Signal ist als das "HSYNC"-Signal bekannt, das von einem optischen Sensor empfangen wird, der mit der Bezugsziffer 52 bezeichnet ist und als der HSYNC-Sensor bezeichnet wird. Die Laserlichtquelle 48 erzeugt einen sich bewegenden Lichtstrahl, der über eine "Schreibzeile" auf einer fotoleitenden Trommel (nicht dargestellt) streicht oder "scannt", wodurch eine Rasterzeile von entweder schwarzen oder weißen Druckelementen erzeugt wird (auch als "Bildpunkte" bekannt). Wenn das Laserlicht scannt, um diese Rasterzeile zu erzeugen, streicht das Laserlicht am Anfang von jedem Überstreichen oder Scannen für einen Augenblick über den HSYNC-Sensor 52. Das Laserlicht läuft vom Laser 48 zum HSYNC-Sensor 52 entlang einem Licht pfad, der schematisch mit der Bezugsziffer 50 in 1 bezeichnet ist. Dies erzeugt ein elektrisches Impulsausgangssignal von dem HSYNC-Sensor 52, das der ASIC 40 durch eine Signalleitung 54 übermittelt wird.
Das HSYNC-Signal 54 könnte sofort zu einem Mikroprozessor 70 in der Druckmaschine gelenkt werden, jedoch wird es bevorzugt, einen "Teile-durch-n"-Zähler (nicht dargestellt) in der ASIC 40 zu verwenden, um die Frequenz von Impulsen zu verringern, die die ASIC 40 entlang einer Steuerleitung 56 verlassen, bevor sie am Mikroprozessor 70 ankommen. Es wird bevorzugt, den Wert für "n" in dem Teile-durch-n-Zähler auf acht (8) zu setzen, um dadurch die HSYNC-Sensorausgangssignalfrequenz durch acht (8) zu dividieren, bevor dieses Signal in ein Interruptsignal auf der Steuerleitung 56 übersetzt wird, das verwendet wird, um die Operationen des Mikroprozessors mit einem viel weniger häufigen Zeitintervall zu unterbrechen.
Wenn die Druckdaten in Bitmapform an der Druckmaschine 36 ankommen, werden sie über einen parallelen Datenbus zur ASIC 40 übertragen, und sobald sie sich innerhalb der ASIC 40 befinden, werden sie weiter durch einen Satz von parallelen Datenleitungen 42 zu einer Schieberegister/Zähler-Schaltung übermittelt, die mit der Bezugsziffer 60 bezeichnet ist. Die Einzelheiten des Schieberegisters/Zählers 60 werden in 2 geliefert.
Ein Ausgang vom Schieberegister/Zähler 60 ist eine serielle Datensignalleitung 44, die die Druckdaten zur Laserlichtquelle 48 überträgt. Andere Ausgänge vom Schieberegister/Zähler 60 umfassen das höchstwertige Bit (MSB) des Zählers an einer Datenleitung 72 und den tatsächlichen Zählwert vom Zähler an einer Reihe von parallelen Datenleitungen 62. Ein anderer Eingang zum Schieberegister/Zähler 60 ist ein "Lösche MSB"-Signal 74 vom Mikroprozessor 70. Noch ein anderer ist ein "Lösche Zählung"-Signal 75.
Die parallelen Datenleitungen 42 in die ASIC 40 bringen Bitmapdruckdaten zu einem Videoschieberegister, das mit der Bezugsziffer 80 bezeichnet ist (siehe 2). Es wird bevorzugt, dass die parallelen Datenleitungen 42 mindestens acht (8) Leitungen weit sind, so dass dieser "Bus" mindestens ein ganzes Datenbyte von Bitmapdruckdaten fassen kann. Das Videoschieberegister 80 wird durch einen "Subbildpunkttakt" getrieben, der mit der Bezugsziffer 76 bezeichnet ist. Die Bitmapdaten werden zur Kantenkontrastierungslogik geschickt, die ein Slicemap von Daten erzeugt, das verwendet wird, um den Laser für jeden Bildpunkt des Bitmap zu steuern. In der bevorzugten Betriebsart wird jeder Bildpunkt von Bitmapdruckdaten in mindestens acht (8) "Slice" eingeteilt, so dass die Dunkelheit oder "Grau"-Stufe von jedem Bildpunkt bei Werten vorliegen kann, die von einem reinen weißen Bildpunkt (mit einem Wert von logisch 0) oder vollständig schwarzen (mit einem Wert von logisch 1 für alle Slice) verschieden sind. Wenn es acht Slice pro Bildpunkt gibt, dann würde es ausreichen, dass es nur acht (8) Datenleitungen in dem Datenbus 42 gibt.
Vorausgesetzt, dass es acht Slice pro Bildpunkt gibt, dann würde die Subbildpunkttaktfrequenz auf der Leitung 76 eine Frequenz sein, die acht (8)-mal größer ist als die Datenratefrequenz, die benötigt wird, um einen einzigen Bildpunkt von Druckdaten zu drucken. Bei jedem Subbildpunkttaktübergang werden die parallelen Bitmapdruckdaten für einen einzelnen Bildpunkt in ein serielles Datenformat übersetzt, und diese seriellen Daten werden aus dem Videochipregister 80 bei der Subbildpunkttakt 76-Frequenzrate entlang der Datenleitung 44 zum Laser 48 getaktet.
Das Videoschieberegister 80 erzeugt auch einen parallelen Ausgang an Datenleitungen 82 in 2, und diese parallelen Datenleitungen sind zu einem Mehrfacheingangs-OR-Gate gelenkt, das mit der Bezugsziffer 84 bezeichnet ist. Die parallelen Ausgänge auf Leitungen 84 sind für ein ausreichendes Zeitintervall eingerastet, bis der ganze Bildpunkt durch das Videoschieberegister 80 verarbeitet worden ist. Wenn der ganze Bildpunkt, der im Augenblick durch das Videoschieberegister 80 übertragen wird, Null- oder "Leer"-Daten aufweist, dann ist der Ausgang des OR-Gate 84 auf einer Datenleitung 86 bei logisch 0. Andererseits, wenn eine oder mehrere der Slice für den augenblicklichen Bildpunkt, der durch das Videoschieberegister 80 übertragen wird, auf logisch 1 gesetzt ist, dann ist der Ausgang des OR-Gate 84 im Augenblick bei logisch 1.
Diese Ausgangsleitung 86 vom OR-Gate 84 wird zu einem n-Bit-Zähler, der mit der Bezugsziffer 88 bezeichnet ist, als dem "Zählungsaktivierungs"-Eingang gelenkt. Ein anderer Eingang zum n-Bit-Zähler 88 ist ein "Bildpunkttakt" 78, der mit einer Frequenz läuft, die gleich der Zeitspanne ist, die notwendig ist, um einen ganzen Bildpunkt über den Laser 48 zu drucken. Nachdem die ganze Gruppe von Slicen für den augenblicklichen Bildpunkt durch das Videoschieberegister 80 übertragen ist, macht der Bildpunkttakt 78 einen Übergang, so dass der Zählungsaktivierungseingang entweder bewirkt, dass der n-Bit-Zähler 88 inkrementiert oder bei seinem gegenwärtigen Zählwert bleibt. Dies hängt vom Logikzustand am Zählungsaktivierungseingang ab, der auf das Logiksignal auf der Datenleitung 86 zurückzuführen ist. Wenn mindestens eine der Slicen des augenblicklichen Bildpunkts einen Logik-1-Zustand aufwies, dann wird der Zählwert an den Ausgängen des n-Bit-Zählers 88 inkrementiert, und diese Ausgänge werden zu einem parallelen Satz von Datenleitungen übermittelt, die mit der Bezugsziffer 62 bezeichnet sind.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der n-Bit-Zähler 88 so aufgebaut, dass er zwanzig (20) parallele Ausgangsbits aufweist, was groß genug ist, um eine ausreichende Anzahl von Bildpunkten zu zählen, so dass der Zähler in zwei (2) Abtastperioden nicht überläuft. Bevor eine Seite gedruckt wird, wird der ganze Zähler 88 durch den Mikroprozessor 70 ge löscht, indem bei dem "Lösche Zählung"-Signal 75 getaktet wird, und der Mikroprozessor 70 löscht einen internen Zähler. Während eine Seite gedruckt wird, tastet die Systembetriebssoftware das höchstwertige Bit (MSB) an der Signalleitung 72 des n-Bit-Zählers 88 ab. Wenn diese MSB-Datenleitung 72 auf logisch 1 gesetzt ist, detektiert die Betriebssoftware am Mikroprozessor 70 dieses Signal und sendet entlang der Datenleitung 74 ein "Lösche MSB"-Signal aus. Außerdem wird der interne Zähler im Mikroprozessor 70 inkrementiert, während das Lösche-MSB-Signal 74 zum n-Bit-Zähler 88 eingegeben wird, der dann den Wert seines MSB-Ausgangs auf logisch 0 rücksetzt.
Wenn das MSB des n-Bit-Zählers 88 an der Leitung 72 bei logisch 0 bleibt, dann sendet der Mikroprozessor 70 kein Lösche-MSB-Signal entlang der Datenleitung 74. Ungeachtet des Zustands der Datenleitungen 72 und 74 werden sämtliche anderen Ausgangsbits des n-Bit-Zählers 88 ungeändert gelassen. Wenn das Lösche-MSB-Signal an der Datenleitung 74 auf logisch 1 aktiviert ist, dann wird der Zählwert am Ausgang des n-Bit-Zählers 88 um den Wert von 2ⁿ verringert. Sobald das Ende der gedruckten Seite erreicht ist, handhabt die Betriebssoftware das MSB wie gewöhnlich, multipliziert seine akkumulierte Zählung mit 2ⁿ und fügt den Wert an den Ausgangsbits 62 hinzu, um einen Wert zu erzeugen, der die Gesamtanzahl von Bildpunkten auf dieser Seite darstellt, die mindestens ein aktives Slice aufwiesen.
Wenn man dieses Schema verwendet, ist es wichtig, dass nicht ermöglicht wird, dass der Zähler 88 mehr als einmal umläuft, bevor der Mikroprozessor 70 eine Gelegenheit hat, die Zählung zu akkumulieren und das MSB rückzusetzen (d. h. das Ausgangsbit 72), um einen Zählerüberlauf ein zweites Mal zu verhindern. Der bevorzugte 20-Bit-Zähler 88 liefert eine ausreichende Zählkapazität für eine 11-Inch-Schreibzeile bei 1200 Punkten pro Inch (dpi). Es ist folglich ersichtlich, dass der Zähler für die vorliegende Erfindung zum Teil durch Hardware und zum Teil durch Software implementiert ist, wobei das höchstwertige Ausgangsbit von dem Zähler 88 durch den Mikroprozessor 70 wiederholt rückgesetzt wird, wie benötigt, während die weniger signifikanten Ausgangbits nur als ein Hardwarezähler wirken, und dieses Schema verringert dadurch die Kosten für einen sonst viel größeren Hardwarezähler. Es versteht sich, dass andere Verfahren zum Handhaben von verschiedenen Hardwarezählereingängen und -ausgängen durch den Mikroprozessor 70 gesteuert werden können, ohne dass man von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abweicht.
In 1 bezieht sich die Bezugsziffer 66 auf einen Datenbus in der Druckmaschine 36, der eine Schnittstelle zwischen dem Mikroprozessor 70 und der ASIC 40 bildet und der die Zählinformation vom Zähler 88 zu den richtigen Augenblicken transportiert. Auch befindet sich in 1 eine mit der Bezugsziffer 90 bezeichnete Tonerpatrone, die eine generische Patrone darstellt, die Tinte oder Toner für jeglichen Typ von Tintenstrahl- bzw. Laserdrucker enthält. Eine Signalleitung 92 wird verwendet, um einen aktualisierten Tonerniveauwert anzufordern, der dann durch eine Signalleitung 94 zur Druckmaschine 36 übertragen wird. Eine Tonerniveaudetektiervorrichtung, die in der US-Patentanmeldung Serial No. 08/602,648 offenbart ist, nun als US-Patent Nr. 5,634,169 erteilt, ist in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung erfolgreich demonstriert worden. Wie hierin und in den Ansprüchen verwendet, stellt der Begriff "Toner" einen Typ von Farbauftragsmaterial dar, der Schwarz- oder Farbpunkte auf einem Druckmedium bildet, und umfasst Flüssigtinte, Trockentinte, Thermowachs, Farbstoffsublimationsmaterial und dergleichen.
Die in 2 wiedergegebene Schaltung "verfolgt" die Funktionen einer Druckvorrichtung, die ein serielles Ausgangssignal aufweist, das das Ein/Aus-Signalisieren von Slicen in einem Bildpunkt steuert. Diese Hardwareschaltung zählt jeglichen Bildpunkt mit einer von Null abweichenden Lasermodulation als einen "Ein-Bildpunkt". Die Druckmaschinensteuersoft ware akkumuliert diese Information und wendet einen Druckauflösungsskalierungsfaktor auf die Daten an, und diese Information wird dann dem Hauptrechner zur Verfügung gestellt. Die richtige Verwendung dieser Information kann die Genauigkeit der Pro-Seite-Toner-Verwendung und die 'Tonerpatrone-leer'-Vorhersage erhöhen.
In der veranschaulichten Ausführungsform verfolgt das Drucksystem die Tonerverwendung auf einer Pro-Seite-Basis, was die Klassifizierung der "Bedeckung" der Druckjobs des Benutzers ermöglicht, um genauere Lebensdauer-Kosten-Veranschlagungen auszuführen. In früheren herkömmlichen Systemen konnten Benutzer ihre Veranschlagungen nur auf einer 5%-Bedeckungsstatistik basieren, die ein Druckhersteller bekanntgeben würde. Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch, dass die Benutzer des Druckers ihre Tonerverwendung nicht nur mit einer Papierverwendung in Beziehung bringen, sondern auch mit der Auflösung, die mit einer speziellen Seite, die gedruckt wird, verbunden ist.
Die bevorzugte ASIC 40 weist das Vermögen auf, jeglichen Bildpunkt zu zählen, der irgendeine Menge an Logik-1-"Schwarz"-Daten darin enthalten aufweist, und das Vermögen, die Gesamtanzahl von "Ein-Bildpunkten" für eine gegebene gedruckte Seite zu akkumulieren. Diese Information kann zum Hauptrechner gesendet werden, um in einer Statistikdatendatei festgehalten zu werden, die dann dem Systemadministrator das Vermögen verleiht, um die Tonerverwendung dieses Druckers in der Form einer Zahl zu verfolgen, die relative Verwendungsvergleiche von Benutzer zu Benutzer auf einem gegebenen Drucker unter Verwendung einer gegebenen Drucktonerpatrone ermöglicht. Da die Druckmaschine die "Ein-Bildpunkt"-Zählung am Ende von jeder Seite akkumuliert, auch als "Tonerzählmarke" bezeichnet, werden die rohen Tonerzählmarkendaten zum RIP (d. h. dem Rasterbildverarbeitungssystem des Druckers) zur weiteren Verarbeitung gesendet. Diese Tonerzählmarkeninformation wird durch einen Vier-Byte-Wert repräsentiert, wobei jedes Inkrement einen Bildpunkt mit einer gegebenen Auflösung repräsentiert. Der RIP wird auch von der Auflösung für diese spezielle gedruckte Seite informiert und skaliert die rohe Tonerzählmarke durch einen Auflösungsfestwertmultiplikator als ein Ganzzahlmultiplizierer. Sobald sie skaliert ist, wird die resultierende 32-Bit-Zahl durch 12288 dividiert, so dass, wenn diese Zählung für einen Job akkumuliert ist, sie nicht aus zweiunddreißig (32) Bits überläuft. Zusätzlich stellt dieser Skalenfaktor ein Standardmaß einer Messung dar, und insbesondere bei 1200 dpi gibt es 122880000 Bildpunkte auf einer Letter-Format-großen Seite. Indem man diese Vier-Byte-Variable durch die Zahl 12288 dividiert, ist die resultierende inkrementale numerische Größe äquivalent mit einer 0,01%igen Bedeckung für eine Letter-Format-große Seite (in einem normalen Druckbereichsmodus).
Nachdem der RIP die Seitenzählmarken während des Druckens eines Druckjobs akkumuliert, wird am Ende des Druckjobs der resultierende kumulative zweiunddreißig (32)-Bit-Wert zum Hauptrechner, der MARKVISION^® ausführt, gesendet. Diese Berechnungen werden unter Verwendung der logischen Operationen ausgeführt, die im Flussdiagramm von 3 wiedergegeben sind. Beginnend an einem Funktionsblock 200 wird die Hardware initialisiert, die "Höherwertige Zählung" wird auf Null gesetzt, und der Druckjob beginnt das Drucken. Die Variable "Höherwertige Zählung" wird in einem Byte des RAM des Druckers gespeichert, der eine Schnittstelle mit dem Mikroprozessor 70 der Druckmaschine 36 bildet.
Als Nächstes wartet ein Funktionsblock 202 auf einen auf dem HSYNC-Signal an der Signalleitung 54 beruhenden Interrupt, und der logische Fluss wird zu einem Entscheidungsblock 204 gelenkt. Am Entscheidungsblock 204 wird das obere Bit des Zählers 88 (d. h. sein Ausgangssignal 72) kontrolliert, um zu entnehmen, ob es auf logisch 1 gesetzt ist. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 206 gelenkt, der die "Höherwertige Zählung" inkrementiert. Nach dem dies geschehen ist, setzt ein Funktionsblock 208 eine Variable "HIBITRST", um das höherwertige Bit der "Niederwertigen Zählung" über ein Eingangssignal 74 zu löschen.
Wenn das Ergebnis am Entscheidungsblock 204 NEIN war, wird der logische Fluss zu einem Entscheidungsblock 210 gelenkt, der bestimmt, ob das System das Drucken dieser speziellen Seite beendet hat. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zurück zum Funktionsblock 202 gelenkt und wartet darauf, dass der nächste HSYNC-Interrupt auftritt. Wenn die Antwort JA ist, Wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 212 gelenkt.
Am Funktionsblock 212 wird eine Variable, die mit "Gesamtzählung" bezeichnet ist und auf sowohl der "Höherwertigen Zählung" als auch dem Zählwert des Hardwarezählers 88 basiert ist, berechnet. Wenn das höherwertige Bit der "TNRCNT"-Variablen in der ASIC 40 auf logisch 1 gesetzt worden ist, dann inkrementiert die Systemsoftware den Zählwert im RAM am Funktionsblock 206 und setzt das höherwertige Bit dieser Zählung am Funktionsblock 208 auf Null. Am Funktionsblock 212 wird der Wert der "Höherwertigen Zählung" mit 220 multipliziert. Dieser Wert wird zum Wert der Hardwarezählregister des Zählers 88 addiert, und dies liefert eine "rohe" Tonerzählmarke, und zwar auf Grundlage einer 1200-dpi-Auflösung.
Der logische Fluss wird nun zu einer Reihe von Entscheidungsblöcken gelenkt, was bestimmt, welche Auflösung für diese spezielle gedruckte Seite verwendet wurde. Wenn die Auflösung 300 dpi betrug, dann lenkt ein Entscheidungsblock 214 den logischen Fluss zu einem Funktionsblock 216, der den Auflösungsskalenfaktor auf acht (8) setzt. Wenn die Auflösung für diese Seite 600 dpi betrug, dann lenkt der Entscheidungsblock 218 den logischen Fluss zu einem Funktionsblock 220, der den Auflösungsskalenfaktor auf vier (4) setzt. Wenn die Auflösung für diese Seite "algorithmische 1200 dpi" betrug, dann lenkt ein Entscheidungsblock 222 den logischen Fluss zu einem Funktionsblock 224, der den Auflösungsskalenfaktor auf zwei (2) setzt. Wenn die Auflösung echte 1200 dpi betrug, dann lenkt schließlich ein Entscheidungsblock 226 den logischen Fluss zu einem Funktionsblock 228, der den Auflösungsskalenfaktor auf eins (1) setzt. Wenn die Auflösung keines von dem Obigen war, dann wird der logische Fluss aus dem NEIN-Ausgang vom Entscheidungsblock 226 gelenkt, und der Auflösungsfestwertmultiplikator setzt den Default auf den Wert eins (1).
Der logische Fluss wird nun zu einem Entscheidungsblock 230 gelenkt, der prüft, um zu entnehmen, ob die "Tonerspar"-Funktion eingeschaltet worden ist. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 232 gelenkt, der bestimmt, dass der Prozentfestwertmultiplikator zur Tonerverwendung auf die "Drucke Dunkelheit"-Variable zu basieren ist. Es wird bevorzugt, dass der 'Drucke Dunkelheit'-Festwertmultiplikator auf 100% gesetzt wird, wenn die 'Drucke Dunkelheit' auf "normal" gesetzt worden ist. Andererseits, wenn der 'Drucke Dunkelheit'-Wert auf "dunkelst" gesetzt ist, wird der Skalenfaktor vorzugsweise auf 119% gesetzt, wenn er auf "dunkel" gesetzt ist, ist der Skalenfaktor vorzugsweise 106%, wenn er auf "hell" gesetzt ist, wird der Skalenfaktor vorzugsweise auf 94% gesetzt, und wenn er auf "hellst" gesetzt ist, wird der Skalenfaktor vorzugsweise auf 79% gesetzt.
Wenn das "Tonerspar"-Merkmal eingeschaltet ist, folgt der logische Fluss vom Entscheidungsblock 230 zu einem Funktionsblock 234, der den Prozentfestwertmultiplikator auf einen bekannten "Tonersparfestwertmultiplikator"-Wert setzt. Es wird bevorzugt, dass der Skalenfaktor auf 61% gesetzt wird, wenn die Tonersparfunktion eingeschaltet worden ist.
Der logische Fluss wird nun zu einem Funktionsblock 236 gelenkt, der die Gesamtzählung, Prozentfestwertmultiplikator und Auflösungsfestwertmultiplikator zum RIP-Bildverarbeitungsteil des Druckers sendet. Nachdem dies geschehen ist, führt der RIP die Seitentonerzählmarkenberechnung an einem Funktionsblock 238 aus. Diese Seitentonerzählmarke ist gleich der Gleichung: {[Gesamtzählung*(%-Festwertmultiplikator/100)*Auflösungsfestwertmultiplikator]/ 12228}
Es versteht sich, dass die Auflösungsskalenfaktoren bei den Funktionsblöcke 216, 220, 224 und 228 in Beziehung mit der tatsächlichen Auflösung eines speziellen Druckers stehen, der die vorliegende Tonerzählmarkenerfindung verwendet. Am Funktionsblock 216 würde der typische Auflösungsskalenfaktor sechzehn (16) für einen reinen 300-dpi-Modus sein; jedoch wandelt im bevorzugten Modus der vorliegenden Erfindung die ASIC tatsächlich 300 dpi in eine 300 × 600-Auflösung um, und der Skalenfaktor beträgt deshalb nur acht (8). Am Funktionsblock 224 ist der Auflösungsskalenfaktor gleich zwei (2), weil der "algorithmische" 1200-dpi-Modus tatsächlich eine Auflösung von 600 × 1200 ist. Es ist ersichtlich, dass jegliche Auflösung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, und der Skalenfaktor würde dementsprechend eingestellt werden. Dasselbe trifft für verschiedene Werte für 'Drucke Dunkelheit'-Skalierungsfaktoren zu.
Das "Tonerspar"-Merkmal verwendet vorzugsweise eine Kombination von Punktschattierung von internen schwarzen Bereichen und eine Tastgradverringerung auf nichtinternen schwarzen Bildpunkten, um die Menge an Toner zu verringern, die in einem Druckjob verwendet wird. Der Zahlenwert für die Tonerzählmarke, der aus der Niedrigniveauberechnung herauskommt, und bei der Hinzufügung der Auflösungsskalierungs- und 'Drucke Dunkelheit'-Einstellungen, muss weiter eingestellt werden, um die Tonereinsparungen in Kraft zu setzen. Der Typ von gedruckter Seite würde einen Einfluss auf die wahre Menge an Tonereinsparungen am Patronenniveau aufweisen, jedoch ist es, allgemein gesprochen, ausreichend genau, um eine Prozentverringerung der Gesamtzählung pauschal für alle Typen von Druckanwendungen zu verwenden, ohne dass ein signifikanter Fehler erwächst.
Es versteht sich, dass eine genauere Berechnung einer Tonerverwendung erlangt werden könnte, indem einfach die genaue Menge an Slicen aufsummiert wird, die gedruckt werden, anstatt dass die Anzahl von Bildpunkten gezählt wird, die mindestens ein von Null abweichendes Slice in jedem Bildpunkt aufweisen. Um diese Berechnung auszuführen, könnte mit Bezug auf 2 der serielle Ausgang auf der Signalleitung 44 zum Laser außerdem zum Eingang eines n-Bit-Zählers übermittelt werden, wie z. B. des Zählers 88. Dies würde sowohl das OR-Gate 84 als auch die parallelen Signalleitungen 82 beseitigen. Natürlich versteht es sich, dass der n-Bit-Zähler einige Bits an Größe größer sein müsste, um sämtliche Daten zu enthalten, da die Anzahl von Slicen, die auf einer speziellen Seite gedruckt werden, größer ist, als die Anzahl von Bildpunkten, die für dieselbe Seite gedruckt werden. Eine andere Änderung im Diagramm von 2, um diese genauere Tonerzählmarkenschaltung zu implementieren, würde sein, dass der "Subbildpunkttakt" 76 auch zum Takteingang für den n-Bit-Zähler gelenkt würde, anstatt das Bildpunkttaktsignal 78, das in 2 dargestellt ist, jedoch kann die hohe Geschwindigkeit dieses Signals alle außer die kleinste Chip-große ASIC auf eine harte Probe stellen.
In einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Menge an Toner (oder das Tintenniveau) in der Patrone gemessen, und auf Grundlage einer Druckvorgeschichte für diese Patrone wird die Anzahl von Seiten, die noch unter Verwendung dieser Patrone gedruckt werden können, oder der Zeit, die verstreicht, bevor die Patrone leer ist, berechnet und an einem Hauptrechner angezeigt. Auf dem Druckmaschinenniveau fragt, sobald die Netzspannung erstellt ist (d. h. nach einer Einschaltrücksetzung), die Druckmaschine den RIP nach dem letzten detektierten Tonerniveau ab. Der Drucker bestimmt dann, ob das Tonerniveau zum Hauptrechner gesendet wird oder nicht, oder ein "unbekannter" Datenwert zum RIP gesendet wird. Dieser "unbekannte" Zustand bewirkt nicht, dass der RIP irgendeine neue Information speichert, sondern markiert den Zustand, dass sich die Druckmaschine im Augenblick des Niveaus nicht sicher ist, und der Hauptrechner handhabt diesen Zustand entsprechend.
Der Drucker muss auch die Patronenkonfiguration lesen, die das Fassungsvermögen oder die Größe der Tonerpatrone umfasst. Sobald die Patrone kontrolliert worden ist, informiert die Druckmaschine den RIP darüber, wie viele Niveaus oder "Gradationen" vorhanden sind, die betreffend dieser speziellen Patrone gemeldet werden können. Diese Information wird durch den RIP in einem EEPROM gespeichert.
Das Flussdiagramm der 4A und 4B stellt die logischen Schritte dar, um die Tonerpatrone zu kontrollieren. Beginnend an einem Funktionsblock 100 ist der Drucker bloß entweder hochgefahren worden, oder die Abdeckung wurde kürzlich geöffnet. Der logische Fluss bewegt sich zu einem Entscheidungsblock 102, der bestimmt, ob der Patronendetektiersensor einen offenen Schlitz (nicht dargestellt) anzeigt. Wenn die Antwort JA ist, bestimmt ein Entscheidungsblock 104, ob der Schlitz für eine längere Zeit als ein Zeitintervall geöffnet gewesen ist, das durch eine Variable gesetzt ist, die mit "CAR-TRIDGE_DETECT" bezeichnent ist. Wenn die Antwort am Entscheidungsblock 104 JA ist, dann meldet ein Funktionsblock 106 dem RIP, dass zu diesem Zeitpunkt im Drucker "KEINE PATRONE" installiert ist. Wenn die Antwort am Entscheidungsblock 104 NEIN war, dann sucht ein Funktionsblock 108 nach dem nächsten Schlitz, sobald der Sensor blockiert ist.
Wenn die Antwort am Entscheidungsblock 102 NEIN war, dann wird der logische Fluss zu einem Entscheidungsblock 110 gelenkt, der damit beginnt, Schritte zu zählen, bis der Code der Patrone gelesen ist. Der Zahlenwert dieses Codes wird mit einer Variablen mit dem Namen "ENCODING_DETECT" verglichen, und wenn der Code nicht kleiner als oder gleich der Variablen ENCODING_DETECT ist, dann bestimmt ein Funktionsblock 112, dass eine falsche Patrone gefunden wurde. Andererseits, wenn der numerische Code kleiner als oder gleich der Variablen ENCODING_DETECT ist, dann misst ein Funktionsblock 114 die Breite jedes Schlitzes.
Der Funktionsblock 114 beginnt eine Subroutine oder eine Reihe von Funktionen, was mit einer Bestimmung endet, dass eine richtige Tonerpatrone im Drucker installiert worden ist, und der Code der Patrone wird dann in nichtflüchtigem Speicher gespeichert. Beginnend an einem Entscheidungsblock 116 wird die Breite kontrolliert, um zu entnehmen, ob sie in die Grenzen von zwei Schwellenwerten, zwischen dem Wert "MIN_HOME" und "MAX_HOME", fällt. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zurück zum Funktionsblock 114 gelenkt, um die nächste Schlitzbreite zu messen. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 118 gelenkt, was bedeutet, dass die "Ausgangsstellung" gefunden worden ist.
Der nächste Schritt erfolgt an einem Funktionsblock 120, bei dem die Schritte bis zu jedem Übergang gemessen werden, der Schlitz gemessen wird und die Schritte zur Hinterkante der Schlitze aufgezeichnet werden. An einem Funktionsblock 122 wird es bestimmt, ob mehr als sieben (7) Bits detektiert worden sind, was der Anzahl von optisch wichtigen Schlitzen im Rad der bevorzugten Tonermessvorrichtung entspricht. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zurück zum Funktionsblock 114 gelenkt. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zu einem anderen Entscheidungsblock 124 gelenkt, der bestimmt, ob redundante Fenster detektiert worden sind oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zurück zum Funktionsblock 114 gelenkt. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zu einem Entscheidungsblock 126 gelenkt.
Am Entscheidungsblock 126 wird es bestimmt, ob die Anzahl von Schritten, die gezählt worden sind, weniger sind als ein vorbestimmter Variablenwert mit dem Variablennamen "MAX_HOME_TO_STOP". Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zurück zum Funktionsblock 114 gelenkt. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zu einem Entscheidungsblock 128 gelenkt, der bestimmt, ob die Variable "MIN STOP" kleiner ist als die Schlitzbreite. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zurück zum Funktionsblock 120 gelenkt. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zu einem Buchstaben "B" gelenkt, der den logischen Fluss zu 4B lenkt.
In 4B wird der logische Fluss von dem Buchstaben "B" zu einem Entscheidungsblock 130 gelenkt, der bestimmt, ob der Sensor geschlossen worden ist oder nicht (d. h. weil kein Fenster entdeckt wurde). Wenn das Stopbit detektiert worden ist, bewegt sich der logische Fluss zu einem Funktionsblock 132. Wenn nicht, bewegt sich der logische Fluss zu einem Buchstaben "A", der den logischen Fluss zurück zu einem Funktionsblock 120 in 4A lenkt.
Vom Funktionsblock 132 wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 134 gelenkt, der von den vorherigen Coderegistrierungen einen Endcode erzeugt. Der logische Fluss bewegt sich nun zu einem Funktionsblock 136, der den registrierten Endcode aus einer Tabelle nachsieht. An einem Funktionsblock 138 wird dann dieser Code zum RIP des Druckers gemeldet.
Der logische Fluss wird nun zu einem Entscheidungsblock 140 gelenkt, der bestimmt, ob der Code derselbe ist, wie derjenige, der zuvor im nichtflüchtigen Speicher gespeichert wurde oder nicht, vorzugsweise einem nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher oder NVRAM. Wenn die Antwort JA ist, bewegt sich der logische Fluss zu einem Funktionsblock 146, der diese Subroutine beendet. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der logische Fluss zu einem anderen Entscheidungsblock 142 ge lenkt, der bestimmt, ob dieser selbe Code zuvor einmal gelesen worden ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, speichert ein Funktionsblock 144 im NVRAM für zukünftige Vergleiche den Code, der zweimal gelesen worden ist, und der logische Fluss wird zu dem Funktionsblock "fertig" 146 gelenkt. Wenn die Antwort am Funktionsblock 142 NEIN ist, dann wird der logische Fluss zu einem Buchstaben "C" gelenkt, der den logischen Fluss zurück zum Funktionsblock 114 in 4A lenkt.
Die Druckmaschine führt auch Operationsschritte aus, um die Tonergradationsstufe während des Prozesses eines Druckens einer Seite zu bestimmen. Während einer von den Bestimmungen informiert, wenn sich das resultierende Niveau um mehr als zwei Gradationen von dem vorherigen detektierten Niveau unterscheidet, die Druckmaschine den RIP von dem neuen Niveau. Sie meldet auch eine Vier-Bytes-"Tonerzählmarke" für jede gedruckte Seite und einen Skalierungsfaktor zum RIP, und der RIP kann die endgültige Tonerzählmarkenberechnung unter Verwendung seiner 32-Bit-Mathematikfähigkeiten ausführen.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Operationsschritte darstellt, die die Druckmaschine erfährt, um das zum RIP zu meldende Tonerniveau zu bestimmen. Beginnend an einem "Einschalt"-Funktionsblock 300 und an einem Funktionsblock 302 empfängt die Druckmaschine vom RIP das letzte Niveau, das gemeldet wurde. Dies wird als eine Variable mit dem Namen "OLDLEVEL" gesichert. In einer alternativen Betriebsart kann der Drucker schon eingeschaltet worden sein, aber seine Abdeckung war geöffnet worden. An einem Funktionsblock 310 beginnen die logischen Operationsschritte, wenn die Abdeckung geschlossen ist, und an einem Funktionsblock 312 wird ein Niveau mit der Bezeichnung "unbekannt" zum RIP gesendet.
An einem Entscheidungsblock 320 bestimmt die nächste logische Operation, ob die Patronenkonfiguration gelesen worden ist oder nicht. Wenn die Antwort NEIN ist, bleibt der logische Fluss an diesem Entscheidungsblock 320 bis die Antwort JA ist. Sobald dies auftritt, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 322 gelenkt, der die Patronenkonfigurationsinformation zum RIP sendet. Es versteht sich, dass das Verarbeitungssystem des Druckers und die Druckmaschine von mehrprogrammfähiger Beschaffenheit sind, und die obige "DO-Schleife" am Entscheidungsblock 320 arretiert nicht buchstäblich den Betrieb des Druckers, während darauf gewartet wird, eine Patronenkonfiguration zu lesen, sondern wird bloß als eine Anzeige im Hinblick auf die Reihenfolge von logischen Operationsschritten für dieses spezielle Flussdiagramm verwendet.
Der logische Fluss "wartet" nun bis eine Seite zu drucken ist, was an einem Entscheidungsblock 330 bestimmt wird. Wieder versteht es sich, dass, da der Drucker eine mehrprogrammfähige Maschine ist, der ganze Betrieb des Druckers nicht während dieser Operation des Entscheidungsblocks angehalten wird. Sobald es eine Seite gibt, die zu drucken ist, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 322 gelenkt, der die Seite druckt und die Seiten-"Tonerzählmarke" zum RIP sendet. Der nächste logische Schritt ist an einem Entscheidungsblock 334, der bestimmt, ob ein Tonerniveau verfügbar ist oder nicht. Im Allgemeinen muss das tatsächliche Niveau der Tonerpatrone von ihrem Vollzustand durch mindestens eine Gradationsstufe fallen, bevor irgendwelche Tonerzählmarken- oder Seitenverbleibevorhersagen gemacht werden. Wenn das Tonerniveau nicht verfügbar ist, bewegt sich der logische Fluss aus dem NEIN-Ausgang zurück zum Entscheidungsblock 330. Wenn das Tonerniveau verfügbar ist, wird der logische Fluss zu einem Entscheidungsblock 336 gelenkt, der bestimmt, ob das Tonerniveau, das gelesen worden ist, kleiner als oder gleich dem "Toner niedrig"-Punkt ist. Wenn die Antwort JA ist, dann meldet ein Funktionsblock 338 einen "Toner niedrig"-Zustand zum RIP.
Wenn die Antwort am Entscheidungsblock 336 NEIN war, dann wird der logische Fluss zu einem Entscheidungsblock 340 gelenkt, der bestimmt, ob das letzte Tonerniveau, das gelesen worden ist, entweder geringer als das vorherige Niveau ist (d. h. die Variable mit Namen "OLDLEVEL") oder größer als die Größe {OLDLEVEL + 2} ist. Wenn die Antwort am Entscheidungsblock 340 JA ist, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 342 gelenkt, der den Niveauwert, der gegenwärtig in der Variable "OLDLEVEL" vorhanden ist, zum RIP sendet. Wenn die Antwort am Entscheidungsblock 340 NEIN ist, dann wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 344 gelenkt, der das augenblickliche Niveau sendet, das gerade zum RIP gelesen wurde. Nachdem dies geschieht, setzt ein Funktionsblock 346 den Wert der Variable OLDLEVEL gleich dem letzten Niveau, das gelesen wurde.
In der bevorzugten Ausführungsform bildet die Druckmaschine 36 eine Schnittstelle mit der Tonerpatrone 90 über die Datensignalleitungen 92 und 94 (siehe 1). Das Ausgangssignal aus der Tonerpatrone, das auf der Signalleitung 94 ankommt, ist im Hinblick auf die in der Patrone verbleibende Menge an Toner bezeichnend, wie zuvor beschrieben. Diese Information ist vorzugsweise proportional oder fast proportional (d. h. ein gewisser Typ einer linearen Beziehung) zur in der Patrone 90 verbleibenden Grammmenge an Toner. Die Druckmaschine berechnet die Menge an Resttoner und bestimmt, welcher "Füllstand" der Menge an Resttoner entspricht. Der Begriff "Füllstand" hierin bezieht sich darauf, welche der Gradationen von Resttoner für diese Patrone der berechneten Menge an Resttoner in Gramm am genauesten entspricht. Um zweckmäßig zu bestimmen, welcher Füllstand oder Gradation dem tatsächlichen körperlichen Zustand der Tonerpatrone entsprechen sollte, muss die Druckmaschine gemäß dem Flussdiagramm der 4A und 4B zuerst die Konfiguration dieser Patrone kennen. In einem Laserdrucksystem, das von Lexmark International Incorporated hergestellt wird, gibt es drei (3) unterschiedliche Tonerpatronengrößen, die für eine einzige Druckerfamilie verfügbar sind. Diese drei Tonerpatronengrößen entsprechen einer berechneten Anzahl von Seiten, die gedruckt werden können, und in diesen drei Kategorien sind die Patronengrößen 4K (entsprechend 4000 Seiten), 7,5 K (entsprechend 7500 Seiten) und 17,6 K (entsprechend 17600 Seiten), alle mit 5% Bedeckung.
In der veranschaulichten Ausführungsform von 7, die einen Monitorschirm 500 wiedergibt, der eine Anzeige in grafischer oder analoger Form des verbleibenden Toners mit einer Bezugsziffer 504 darstellt, sind die Tonergradationen oder -füllstände in 1/8-Intervallen eingeteilt, ganz wie ein Kraftstoffmessgerät in einem Kraftfahrzeug. Z. B. repräsentiert in der 7,5 K-Tonerpatrone jedes 1/8-Intervall annähernd 1000 Seiten, die gedruckt werden können (bei 5% Bedeckung). Im veranschaulichten "Kraftstoffmessgerät" 504 in 7 repräsentiert die Menge an Toner über dem "1/2"-Gradationsteilstrich bei einer Bezugsziffer 510 den halbleeren Punkt einer 17,6 K-Tonerpatrone. In beiden Patronen (d. h. der 7,5 K und der 17,6 K) laufen die Gradationsstufen zwischen den Werten. von Null (0) und neun (9). Wenn die Tonerpatrone neu ist, ist die Gradationsstufe, die von der Druckmaschine gemeldet wird, gleich "9/8", was bedeutet, dass die Nadel 512 in 7 auf den "Voll"-Gradationsteilstrich 508 zeigen sollte, der der neunte Teilstrich auf dem Messgerät ist.
Für die 7,5 K-Patrone ist die Verwendung von Toner fast linear, wenn die Messgerätnadel 512 auf der Anzeige 504 zu fallen beginnt. Für die 17,6 K-Patrone jedoch wird der Halbleer-Teilstrich bei der Bezugsziffer 510 nicht erreicht, bis die Patrone mehr als halbleer ist, was auftritt, wenn es annähernd 7500 Seiten gibt, die zum Drucken (bei 5% Bedeckung) von dieser großen Tonerpatrone übrig sind. Wenn dies auftritt, ist die Gradationsstufe, die von der Druckmaschine gemeldet wird, gleich "8/8". Obwohl es auf den ersten Blick scheint, dass die Druckmaschine eine vollständig volle Patrone meldet, wenn der Wert 8/8 ist, ist, was dies tatsächlich darstellt, die achte Gradationsstufe aus dem Bereich von 0–9 möglichen Gradationsstufen, und für die große 17,6 K-To nerpatrone der bevorzugten Ausführungsform stellt dies den halbleeren Punkt dar.
Für die kleinste Tonerpatrone, die eine 4 K-Nennkapazität aufweist, liegen die möglichen Niveaus, die zu melden sind, im Bereich von 0–5. Wenn die Patrone neu ist, ist das gemeldete Niveau "5/4", und jede Gradationsstufe unter diesem stellt annähernd Einviertel des Fassungsvermögens dieser 4 K-Patrone dar. Es ist ersichtlich, dass, sobald sie sich im aktiven Bereich einer Tonerentleerung von jeder Tonerpatronengröße befindet, jede Gradations- oder Füllstandsstufe annähernd 1000 Seiten repräsentiert, die bei 5% Bedeckung verbleiben, um durch diese Patrone gedruckt zu werden.
Wenn die Patrone mit Toner so angefüllt ist, dass das gemeldete Niveau "9/8" oder "5/4" ist, kann keine Vorhersage auf Grundlage einer tatsächlichen Druckgeschichte dieser Tonerpatrone geliefert werden. Der Drucker muss warten, bis er ein Niveau erreicht, das zwei Gradationen entfernt ist, bevor irgendwelche Vorhersagen gemacht werden. Das heißt nicht, dass kein Zahlenwert für verbleibende Seiten auf dem Monitorschirm, der in 7 dargestellt ist, angezeigt werden könnte, und wenn verbleibende Seiten anzuzeigen wären, könnte die Anzahl von verbleibenden Seiten bei noch fast voller Tonerpatrone entweder auf einer 5%-Seitenbedeckungsveranschlagung oder auf der tatsächlichen Druckgeschichte einer vorherigen Patrone basiert werden. Wenn dieser Drucker schon mit einer vorherigen Tonerpatrone verwendet worden wäre, dann würde es eine gewisse Geschichte einer Tonerverwendung geben, auf Grundlage von welcher möglicherweise eine Vorhersage basiert werden könnte, und diese selbe vorhergesagte Verwendung könnte verwendet werden, selbst mit einer nagelneuen Patrone, wonach die Berechnung nach Erreichen der nächstniedrigeren Gradations- oder Füllstandsstufe von Resttoner verfeinert werden würde. Dies ist ein optionales Merkmal, das abhängig von den Umständen der Verwendung des Druckers in einer tatsächlichen Installation nicht erwünscht sein mag.
Wenn das Tonerniveau weiter abnimmt und mehr von den Gradationsstufen durchquert werden und von der Druckmaschine gemeldet werden, dann ist die tatsächliche Druckgeschichte beim Bestimmen der durchschnittlichen Tonerverwendung pro Seite sowie der vorhergesagten Anzahl von verbleibenden Seiten bei dieser Tonerpatrone um so genauer. Diese Berechnungen können entweder am Drucker oder am Hauptrechner vorgenommen werden, sowie eine zusätzliche Berechnung, die die Anzahl von Tagen vorhersagen könnte, bevor der Tonerpatrone Toner oder Tinte ausgeht. Um diesen letzten Vorhersagewert zu berechnen, muss die Berechnungsvorrichtung die Echtzeit wissen, in der das Tonerniveau mindestens zwei (2) Gradationen durchquerte. Wenn der Drucker eine Echtzeituhr enthält, dann kann diese Berechnung am Drucker ausgeführt werden. Andererseits, da die meisten Drucker keine Echtzeituhr enthalten, wird es bevorzugt, dass der Hauptrechner diese Berechnung macht. Damit dies richtig geschieht, muss der Hauptrechner ein Rechnerprogramm ausführen, das Mitteilungen vom Drucker empfangen und akzeptieren kann, insbesondere die speziellen Mitteilungen, in denen der Drucker den Hauptrechner informiert, dass eine neue Gradationsstufe erreicht worden ist. In der bevorzugten Ausführungsform würde der Hauptrechner ein Rechnerprogramm mit Namen MARKVISION^® ausführen, das von Lexmark International, Incorporated, erhältlich ist, wohingegen der Drucker ein Lexmark OPTRA^® ist. In den meisten Personal-Rechnern, die Windows^® ausführen, das von der Microsoft Corporation hergestellt ist, kann die MARKVISION^®-Software im "Hintergrund" laufen oder mit anderen Worten mit einem "minimierten" Ikonfenster laufen.
Es versteht sich, dass die Anzahl von Tonerniveaus oder Gradationen, die durch einen Drucker und eine gegebene Tonerpatrone unterstützt werden, so ausgelegt sein können, dass sie bei jeglichen gewünschten Zahlenwerten arbeiten, wie z. B. 0–15, statt der 0–9 oder 0–5, die oben erörtert sind. Die verfügbare Genauigkeit der Tonerniveaumessvorrichtung würde einen Haupteinfluss beim Entscheiden aufweisen, wie viele Gradationen dort vorhanden sein sollten, so dass jeder Gradationsübergang (oder differentielle Tonerniveauänderung) eine signifikante körperliche Menge darstellt. Es versteht sich auch, dass die größere Tonerpatrone nicht nur ihre Anzahl von Gradationen erhöht aufweisen könnte, sondern auch Gradationen hinzufügen könnte, um die obere Hälfte des Volumens der Patrone abzudecken. In der 17,6 K-Tonerpatrone, die oben angegeben ist, wird das Tonerniveau immer als 9/8 angezeigt, bis das Tonerniveau den halbleeren Punkt erreicht. Wenn dies auftritt, ist die gemeldete Gradation 8/8. Das bevorzugte Tonerniveaumeldesystem könnte so hergestellt worden sein, dass höhere Niveaus von Tonerübergangsereignissen gemeldet werden, obwohl es angemerkt werden sollte, dass die in einer Tonerpatrone verbleibenden geringeren Mengen an Toner für einen Benutzer normalerweise wichtiger sind, weil Benutzer im Allgemeinen wünschen, in der Nähe des Endes der Lebensdauer der Tonerpatrone am genauesten informiert zu werden, statt in der Nähe des Anfangs der Lebensdauer dieser Patrone.
Wie oben angegeben, wird unter gewissen Umständen das Tonerniveau von der Druckmaschine als "unbekannt" zum RIP gemeldet. Wenn dies auftritt, wird dieser "unbekannte" Zustand als eine Warnmeldung zum Hauptrechner geschickt. Sobald die Druckmaschine eine gültige Tonerniveauablesung erfasst hat, schickt sie diese Information zum RIP, und der RIP warnt dann den Hauptrechner über diese Änderung im Zustand. Da die Druckmaschine genau weiß, wie viele Bögen von Druckmedien zwischen den ersten zwei Gradationsstufenänderungen gedruckt worden sind, ist der Drucker voll und ganz imstande, eine Menge oder Zahlenwert von Seiten pro Gradation bereitzustellen, sobald zwei Gradationsstufen tatsächlich auftreten.
Wenn die Druckmaschine den RIP von einer Niveauänderung zu einem neuen Gradationsübergang benachrichtigt, verwendet, wenn dies nicht der erste Übergang einer Tonerpatrone ist, der RIP die zuletzt gespeicherten "Seiten pro Gradation" (d. h. "PPG") und mittelt diese Anzahl mit der nächsten Vor hersage. Das Ergebnis dieser Mittelwertbildung wird über Einschaltrücksetzungssequenzen gespeichert. Wenn es Unterschiede in der Patrone gibt, die bewirken, dass ein Niveauübergang früher als ideal angegeben wird, ist das nächste Übergangsereignis größer als ideal, und folglich erhöht die Mittelwertbildung der beiden die Genauigkeit, mit der die vorhergesagte verbleibende Anzahl von Seiten angegeben werden kann.
Im Allgemeinen stellt der RIP sicher, dass die allererste Gradation der Patrone niemals bei der Berechnung von vorhergesagten Seiten pro Gradation verwendet wird. Dieser erste Übergang ist an sich nicht gültig, um diese Vorhersage zu machen, und dies trifft für alle Patronengrößen zu. Unter gewissen Fehlerbedingungen werden die vorhergesagten Seiten pro Gradation gleich Null (0) gesetzt, und diese Fehlerbedingungen umfassen Situationen, bei denen das Niveau, das von der Druckmaschine gemeldet wird, größer ist als das vorherige Niveau, oder das Niveau, das von der Druckmaschine gemeldet wird, mehr als zwei (2) Niveaus weniger als das vorherige gemeldete Niveau ist, oder das Niveau, das von der Druckmaschine gemeldet wird, gleich der {Anzahl von Niveaus in der Patrone – 1} ist. In allen anderen Umständen werden nach einem Niveauübergang die vorhergesagten Seiten pro Gradation gleich der Größe gesetzt: {("Bogen, gedruckt bei vorherigem Niveau" + "Bogen, gedruckt seit letztem Übergang")/2}. Außerdem wird der Wert von den 'Bogen, gedruckt bei dem vorherigen Niveau' gleich den 'Bogen, gedruckt seit dem letzten Übergang' gesetzt, und dieser Wert wird im RAM des Druckers gesichert, so dass auf diesen Wert durch den Hauptrechner zugegriffen werden kann. Der 'Bogen, gedruckt seit letztem Übergang'-Wert wird dann im EEPROM des Druckers auf Null gesetzt.
Es wird bevorzugt, dass gewisse wichtige Information im EEPROM auf dem RIP-Niveau im Drucker gespeichert wird. Dies umfasst die folgenden Funktionen oder Variablen- (1) 'Bogen, gedruckt seit letztem Übergang' (SPLT), was eine Zählung ist, die die Anzahl von Seiten repräsentiert, die seit dem letzten Übergang des Tonerniveaus gedruckt sind (der RIP aktualisiert diese Zählung, wenn die Seitenzählung des Druckers aktualisiert wird); (2) die 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' (PPG), die vom RIP berechnet werden, wenn eine Tonerniveauänderung gemeldet wird – wenn ein Hauptrechner angeschlossen ist, der das MARKVISION-Dienstprogramm ausführt, wird diese Information zum Hauptrechner geschrieben und kann genauere Vorhersageinformation umfassen; (3) 'Letztes gemeldetes Patronenfassungsvermögen', was Information ist, die durch den RIP geschrieben wird, wenn die Druckmaschine meldet, dass sie die Patrone gelesen hat; (4) 'Letztes gemeldetes Niveau', was Information ist, die durch den RIP geschrieben wird, wenn die Druckmaschine eine Tonerniveauänderung meldet; (5) 'Datum von letztem Übergang' (DLT), was das Datum ist, an dem der letzte Tonerniveauübergang auftrat – der RIP setzt diesen Wert auf Null, wenn eine Niveauänderung auftritt, und MARKVISION, falls angeschlossen, schreibt das augenblickliche Datum zum Drucker zurück; (6) 'MARKVISION-Alter-Anzeiger', was Information ist, die der RIP des Druckers an das MARKVISION-Programm des Hauptrechners übergibt – diese Information wird vom Hauptrechner verwendet, um anderen Hauptrechnern Identifizierercodes und Alter zu übermitteln, um zu vermeiden, dass ein "weniger erfahrener" Hauptrechner die 'vorhergesagte Seitenzählung' zerstören lässt; (7) 'Tonerpatronen-Bogenzähler', der ein echter Seitenzähler ist, der durch den RIP des Druckers bei Beendigung von jedem Druckjob geschrieben wird – dieser Wert sollte immer dann rückgesetzt werden, wenn eine Patrone ausgewechselt worden ist, und er sollte durch einen Hauptrechner, der MARKVISION ausführt, gelesen werden, um eine tatsächliche Seitenzählung für eine Patrone anzuzeigen. (8) 'Datum von vorherigem Übergang' (DPT), was bei einem neuen Übergang des Tonerniveaus nicht rückgesetzt wird – diese Information wird im Fall benötigt, dass ein MARKVISION ausführender Hauptrechner nicht lief, wenn ein Übergang auftrat, so dass die vorhergesagten Tage, die übrig sind, unmittelbar durch einen neuen Spezialfall eines Hauptrechners, der MARKVISION ausführt, veranschlagt werden kann, und wenn ein gültiger Übergang auftritt, bewegt der RIP des Druckers das "Datum von letztem Übergang" in diese Speicherstelle; und (9) 'Bogen, gedruckt bei vorherigem Niveau' (SPPL), was die Anzahl von Bogen, die seit dem vorherigen Niveauübergang gedruckt sind, aufzeichnet.
Obwohl viele der wichtigen Funktionen der vorliegenden Erfindung am Drucker stattfinden, ist es aus der obigen Information ersichtlich, dass ein Hauptrechner, der ein Druckerdienstprogramm ausführt, wie z. B. MARKVISION, das von Lexmark International, Incorporated, hergestellt ist, auch insofern sehr wichtig ist, als Information an einen menschlichen Benutzer eines Drucknetzwerks oder direkt verbundenen Drucker übertragen wird. In 6A ist ein Flussdiagramm wiedergegeben, das die Initialisierungsroutine darstellt, die in einem MARKVISION-Rechnerprogramm bezüglich des 'Tonervorhersage'-Merkmals verwendet wird. Beginnend an einem Funktionsblock 400 beginnt die Initialisierung, indem der logische Fluss zu einem Funktionsblock 402 gelenkt wird, wo der Hauptrechner für "Tonervorhersagewarnmeldungen" registriert. Nachdem dies geschehen ist, registriert ein Funktionsblock 404 für "Jobabrechnungswarnmeldungen".
An einem Funktionsblock 406 empfängt der Hauptrechner nun den Tonerwert vom Drucker, und an einem Funktionsblock 408 werden die Tonerwerte verarbeitet. Nachdem dies geschehen ist, wird das Ende der Initialisierungsprozedur an einem Funktionsblock 410 erreicht. Der Funktionsblock 408 repräsentiert tatsächlich mehrere wichtige logische Operationen, die in größerer Einzelheit in 6C beschrieben sind, und die nachstehend erörtert werden.
6B gibt die Flussdiagramme zum Verarbeiten von 'Jobabrechnungswarnmeldungen' und 'Tonervorhersagewarnmeldungen' wieder. Beginnend an einem Funktionsblock 420 beginnt eine 'Jobabrechnungswarnmeldung', indem die augenblicklichen Werte vom geeigneten Drucker an einem Funktionsblock 422 empfangen werden. An einem Funktionsblock 424 werden die Tonerwerte verarbeitet, und dieser Funktionsblock ist tatsächlich eine Reihe von logischen Operationen, die in Verbindung mit 6C vollständiger erörtert werden. Das Ende des Verarbeitens der 'Jobabrechnungswarnmeldung' tritt an einem Funktionsblock 426 auf.
An einem Funktionsblock 430 lenkt der Anfang der Verarbeitung für eine 'Tonervorhersagewarnmeldung' den logische Fluss zu einem Funktionsblock 432, der den Tonerwert verarbeitet. Diese Operationsschritte werden in größerer Einzelheit in 6C beschrieben. Das Ende der Verarbeitung für eine 'Tonervorhersagewarnmeldung' tritt an einem Funktionsblock 434 auf.
In 6C sind die detaillierten Schritte zur Verarbeitung von Tonerwerten wiedergegeben, wobei an einem Anfangsfunktionsblock 438 begonnen wird. Ein Entscheidungsblock 440 bestimmt, ob die 'vorhergesagten Seiten pro Gradation' (PPG) auf Null (0) gesetzt worden sind oder nicht, oder ob das 'augenblickliche Niveau' (CL) unbekannt ist. Wenn die Antwort JA ist, setzt ein Funktionsblock 442 das 'augenblickliche Niveau' gleich einem "unbekannten" Zustand. Wenn die Antwort NEIN ist, berechnet ein Funktionsblock 444 die "Tage, bevor leer" (DBE)- und 'vorhergesagte Seiten, die übrig sind' (PPL)-Variablen. Die grafische Benutzeroberfläche (GUI) wird nun durch einen Funktionsblock 446 aktualisiert, so dass der menschliche Benutzer am Hauptrechner die neuesten Daten sehen kann. Nachdem dies geschehen ist, kommt die Subroutine an einem Funktionsblock 448 zu einem Ende.
6D gibt ein Flussdiagramm der logischen Operationsschritte wieder, die nach dem Übergang eines Tonerniveaus am Drucker durch den RIP des Druckers ausgeführt werden. Beginnend an einem Funktionsblock 450 ist gerade ein neuer Toner niveauübergang aufgetreten. An einem Entscheidungsblock 452 wird bestimmt, ob der Niveauübergang für ein gültiges neues Niveau war oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, fährt die logische Verarbeitung unter normalen Umständen fort. Wenn die Antwort NEIN ist, dann setzt ein Funktionsblock 454 viele von den Variablen im System auf gewisse vorbestimmte Werte. Z. B. wird die "Seitenzählung bei installierter Patrone"-Variable (PCI) auf den Wert der "augenblicklichen Seitenzählung" (CPC) gesetzt. Außerdem werden zwei (2) andere Variablen auf die 'augenblickliche Seitenzählung' gesetzt, und diese Variablen sind die "Seitenzählung am Anfang von augenblicklichem Niveau" (PCCL) und die "Seitenzählung am Anfang von vorherigem Niveau" (PCPL).
Der Funktionsblock 454 setzt auch mehrere Variablen auf Null (0), die die Variablen "vorhergesagte Seiten pro Gradation" (PPG), das "Datum von letztem Übergang" (DLT) und das "Datum von zweitem bis letztem Übergang" (D2LT) umfassen.
Wenn das Ergebnis am Entscheidungsblock 454 JA war, setzt ein Funktionsblock 456 den Wert von D2LT gleich dem Wert von DLT (Datum von letztem Übergang). Nachdem dies geschehen ist, setzt der Funktionsblock 456 den Wert von DLT auf Null. Ein Funktionsblock 458 berechnet nun einen aktualisierten Wert von 'vorhergesagten Seiten pro Gradation' (PPG), was tatsächlich eine Reihe von logischen Operationen ist, die in größerer Einzelheit in 6E beschrieben sind.
Ein Funktionsblock 460 setzt nun die Variable PCLP (d. h. 'Seitenzählung am Anfang von vorherigem Niveau') gleich der Variablen PCCL (d. h. 'Seitenzählung am Anfang von augenblicklichem Niveau') und setzt danach den Wert von PCCL gleich der Variablen CPC (d. h. der 'augenblicklichen Seitenzählung'). Ein Funktionsblock 462 erzeugt nun eine 'Tonerwarnmeldung', die dem Hauptrechner befiehlt, sein "Kraftstoffmessgerät"-Niveau entsprechend zu ändern. Ein Funktionsblock 464 wird nun erreicht, der das Ende der 'Tonerniveauübergangssubrouti ne' ist.
6E stellt die Einzelheiten der logischen Schritte dar, um die 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' (PPG) zu berechnen, wobei an einem Funktionsblock 468 begonnen wird. An einem Entscheidungsblock 470 wird die 'Seitenzählung am Anfang von augenblicklichem Niveau' (PCCL) überprüft, um zu entnehmen, ob sie gleich der 'Seitenzählung am Anfang von vorherigem Niveau' (PCPL) ist. Wenn die Antwort JA ist, wird der logische Fluss zu einem Funktionsblock 472 gelenkt, der die 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' (PPG)-Variable auf Null (0) setzt.
Wenn das Ergebnis am Entscheidungsblock 470 NEIN war, dann prüft ein Entscheidungsblock 474, um zu entnehmen, ob die 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' (PPG)-Variable bereits auf Null (0) gesetzt war. Wenn die Antwort JA ist, dann setzt ein Funktionsblock 476 den Wert der 'vorhergesagten Seiten pro Gradation' (PPG) gleich dem Wert {CPC - PCCL}. Wenn die Antwort am Entscheidungsblock für 474 NEIN ist, dann setzt ein Funktionsblock 478 den Wert für 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' (PPG) gleich der Größe: {[(PCCL - PCPL) + (CPC - PCCL)]/2}. Nachdem diese Berechnungen geschehen sind, wird das Ende der Subroutine zur Berechnung des PPG an einem Funktionsblock 480 erreicht.
Wie aus der obigen angegebenen Information bezüglich der Flussdiagramme, die die Operationsschritte eines Hauptrechners darstellen, ersichtlich ist, kann man entnehmen, dass der Hauptrechner in der vorliegenden Erfindung Tonergradationsänderungen von einem Drucker akzeptiert und verfolgt, indem er für Tonerwarnmeldungen betriebsbereit gemacht wird. Der Hauptrechner akzeptiert und verfolgt auch die Gesamtseiten, die für eine spezielle Patrone gedruckt werden, zeichnet das Datum von jeder Tonergradationsänderung am Drucker auf und sichert es, akzeptiert und verfolgt die Menge an Toner, die pro Job verwendet wird (wenn die "Jobabrechnungs"-Warn meldungen aktiviert sind) und sichert diese Information in einer Jobstatistikdatei für eine spätere Verarbeitung durch den Benutzer. Der Hauptrechner berechnet auch die veranschlagte Anzahl von Seiten, die in der augenblicklich installierten Tonerpatrone verbleiben, und kommuniziert mit anderen Hauptrechnern, die MARKVISION ausführen, über den NVRAM des Druckers, so dass die vorhergesagten Variablen in einem "weniger erfahrenen" MARKVISION, das auf einem Hauptrechner läuft, die Information widerspiegelt, die im erfahrensten Hauptrechner enthalten ist, der sich auf demselben Netzwerk aufhält, der MARKVISION ausführt. Diese Information ist auf eine deutliche und prägnante Weise einem Benutzer. am Hauptrechner auf dem Anzeigemonitor des Benutzers anzuzeigen.
Eine beispielhafte Anzeige ist in 7 bereitgestellt, die einen allgemein mit der Bezugsziffer 500 bezeichneten Monitorschirm wiedergibt, der die wichtige Information bezüglich einer Tonerverwendung eines Druckers darstellt. Der Monitorschirm 500 stellt einen analogen Anzeiger oder "Kraftstoffmessgerät", das die in der Patrone verbleibende Menge an Toner anzeigt, und ein Balkendiagramm dar, das die veranschlagten Bogen oder Seiten anzeigt, die verbleiben, auf Grundlage der tatsächlichen Geschichte der Verwendung von Toner oder Tinte des Druckers. Diese Veranschlagungen werden auf einer jobweisen Basis aktualisiert, und werden neukalibriert, wenn die Druckmaschine einen Übergang von einer Gradation "n" zu einer Gradation "n-1" detektiert. Wenn dies auftritt, verwendet der Hauptrechner den 'Seiten pro Gradation' (PPG)-Wert, der vom Drucker berechnet ist, multipliziert diese Anzahl mit den verbleibenden Gradationen und addiert die Anzahl von Seiten, die nach dem letzte. Niveau übrig sind, das von der Niveaumessvorrichtung des Druckers gemessen werden kann, um zu den 'vorhergesagten Seiten, die übrig sind' (PPL) in der Patrone zu gelangen.
Der Hauptrechner muss eine Niveauänderung handhaben können, die während eines Druckjobs auftaucht, und dieses neue Niveau sofort darstellen können. Dies geschieht über eine "Tonerniveauwarnmeldung". Das "Kraftstoffmessgerät" ist allgemein mit der Bezugsziffer 504 wiedergegeben, und das Balkendiagramm ist allgemein mit der Bezugsziffer 520 wiedergegeben. Diese Anzeigen erscheinen, wenn der "Toner"-Reiter ausgewählt wird, wie bei einer Bezugsziffer 502 dargestellt.
Auf dem Tonerkraftstoffmessgerät 504 reichen die Gradationsteilstriche vom "Leer"-Teilstrich 506 zum "Voll"-Teilstrich 508. Das augenblickliche Niveau wird von der Nadel 512 angezeigt, und das "1/2"-Niveau wird bei Ziffer 510 angezeigt. In 7 wird das Tonerkraftstoffmessgerät 504 für eine 17,6K-Patrone angezeigt, die, wie oben beschrieben, im Hinblick auf irgendeinen genaueren 'verbleibende Seiten- oder verbleibender Toner'-Zustand keine Information zwischen dem Voll-Teilstrich 508 und dem "1/2"-Teilstrich 120 zur Verfügung stellt.
Der Typ von Patrone ist in einer kleinen Anzeige mit der Bezugsziffer 514 wiedergegeben, die gleich der Größe der Patrone ist, in diesem Fall 17600 Seiten (bei 5%-Bedeckung). Ein anderer Wert wird bei Bezugsziffer 516 angezeigt, was die tatsächliche Anzahl von Seiten ist, die von dieser Tonerpatrone bis zu diesem Punkt gedruckt sind. Eine "Rücksetz"-Taste ist bei Bezugsziffer 518 vorgesehen, die von Hand zu betätigen ist (durch "Klicken" einer Maus oder Cursor), wenn eine neue Tonerpatrone im Drucker von Interesse installiert ist.
Auf dem Balkendiagramm 520 sind die Seiten, die übrig sind, als eine vorhergesagte Menge dargestellt, und die minimalen und maximalen Werte für die große 17,6 K-Patrone sind als "1500 oder weniger" bei einer Bezugsziffer 522 und "7500 oder mehr" bei einer Bezugsziffer 524 dargestellt. Abhängig von der tatsächlichen Vorrichtung, die das Tonerniveau in einer Patrone misst, gibt es unzweifelhaft eine minimale Menge an Toner, die nicht sehr leicht gemessen werden kann, so dass das Anzeigen einer Anzahl von Seiten, die als "1500 oder weniger" auf dem Monitorschirm 500 verbleiben, die Tatsache widerspiegelt, dass es schwierig ist, jedes letzte Gramm an Toner, das in einer Patrone verfügbar ist, zu messen. Der maximale Wert von "7500 oder mehr" bei Ziffer 524 spiegelt bloß die bevorzugte Ausführungsform wieder, bei der der 1/2-Punkt der großen Druckerpatrone erreicht wird, bevor die genaueren Seitenverbleibevorhersagen nach Niveauänderungen neukalibriert werden. Im Balkendiagramm 520 ist die 'tatsächliche Seiten, die verbleiben'-Vorhersage bei der Bezugsziffer 526 dargestellt, die einen Zahlenwert von annähernd 2200 verbleibenden Seiten anzeigt. Wie aus den Zahlenwerten ersichtlich ist, die an den Bezugsziffern 514 und 516 dargeboten werden, zeigt die Druckgeschichte des speziellen Druckers, der auf der Anzeige 500 wiedergegeben ist, eine ziemlich starke Verwendung von Toner pro Seite an. Anders, wenn die 5%-Bedeckung genau wäre, dann sollten mehr 10000 Seiten verbleiben, wenn nur 7265 Seiten bei einer Patrone mit einer Gesamtkapazität von 17600 Seiten bereits gedruckt worden wären.
Es gibt Augenblicke, wo sich das Tonerniveau in einer Richtung ändert, die unerwartet ist, wie z. B. Augenblicke, wo die Tonerpatrone vorübergehend vom Drucker entfernt ist und etwas geschüttelt wird, um ihren Inhalt aufzurühren. Wenn dies auftritt, kann das gemessene Tonerniveau tatsächlich um eine Gradationsstufe ansteigen, was das MARKVISION-Dienstprogramm vorübergehend verwirren könnte, das auf einem Hauptrechner ausgeführt wird. Wenn diese Situation auftritt, entfernt die Anzeige 500 vorübergehend die Nadel 512 auf dem Kraftstoffmessgerät 504, um den Benutzer zu informieren, dass die Vorhersage nicht ausgeführt werden kann, weil eine Niveauänderung von der Druckmaschine eine gewisse Unsicherheit anzeigt, wie z. B. wo die Patrone ausgewechselt worden sein mag. In diesem Fall stellt der RIP im Drucker die 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' (PPG)-Variable auf Null, wenn die Druckmaschine eine Niveauänderung sendet, die von dem zuvor gesendeten Wert entweder um mehr als ein Niveau anwächst oder abnimmt. Dieser unbekannte Zustand ist eine gewisse Zeitlang vorhanden, nachdem die Tonerpatrone geschüttelt worden ist, annähernd die nächsten zwanzig (20) Seiten lang, die von diesem Drucker gedruckt werden. Nachdem die zwanzig Seiten gedruckt worden sind, dann sollte sich, wenn das Niveau aufgrund der Tatsache anwuchs, dass der Toner aufgerührt oder geschüttelt wurde, das Niveau absetzen und wie sein früheres tatsächliches Niveau angezeigt werden. Andererseits, wenn eine neue Patrone installiert worden ist, dann bleibt das Niveau bei seinem Maximum, wie z. B. bei der 9/8-Gradationsstufe.
Die Einzelheiten von einigen der vorhergesagten Werte werden nun geliefert, wobei mit der Berechnung von 'Seiten pro Gradation' (PPG) begonnen wird. Wenn die Maschine eine Niveauänderung zum RIP meldet, versucht der RIP, eine 'vorhergesagte Seiten pro Gradation' zu berechnen. Wenn das jüngst gemeldete Tonerniveau um eine Gradation niedriger war als das zuletzt gemeldete Niveau, dann ist die neue 'Seiten pro Gradation' (PPG) einfach der Mittelwert der 'Bogen, gedruckt seit letztem Übergang' (SPLT) und der Anzahl von 'Bogen, gedruckt während des vorherigen Niveaus' (SPPL). Wenn die 'Bogen, gedruckt während des vorherigen Niveaus' nicht bekannt ist, wird das 'Bogen, gedruckt seit dem letzten Übergang' verwendet. Wenn die Maschine jedoch eine Niveauänderung meldet, bei der das Niveau steigt oder das Niveau sinkt, und zwar um mehr als 1 Gradation, wird der PPG auf 0 gesetzt. Ein generisches Rechnerprogramm zur Durchführung dieser Berechnungen folgt:
Die Definitionen für die obigen Variablen sind:
PPG = Seiten pro Gradation
SPLT = Bogen, gedruckt seit letztem Übergang
SPPL = Bogen, gedruckt in vorherigem Niveau
Eine andere Berechnung, die ausgeführt wird, ist die "skalierte Seiten nach letztem Niveau". Da die Anzahl von Bogen, die in der Patrone übrig sind, nachdem das letzte Niveau von der Maschine detektiert worden ist, abhängig von der Tonerbedeckung auf einer Seite variieren kann, muss der Hauptrechner den Wert von "SPALL" unter Verwendung einer Skalierung der PPG-Werte erzeugen. Die Berechnung für die Bestimmung der 'Skalierten Seiten in letztem Niveau' (SPALL) wird unten durch ein generisches Rechnerprogramm wiedergegeben:
Die Definitionen für die obigen Variablen sind:
SPALL = Skalierte Seiten nach letztem Niveau
PALL_light = Seiten nach letztem Niveau für eine Seite von geringer Bedeckung
PALL_dark = Seiten nach letztem Niveau für eine Seite von hoher Bedeckung
PPG_light = Durchschnittliche Seiten pro Gradation für eine Seite von geringer Bedeckung
PPG_dark = Durchschnittliche Seiten pro Gradation für eine Seite von hoher Bedeckung
PPG = 'Augenblickliche Seiten pro Gradation'-Wert
Eine andere wichtige Operation ist die Berechnung von 'vorhergesagten Seiten, die übrig sind' (PPL). Die Berechnung von 'vorhergesagten Seiten, die übrig sind' ist die Summe von drei Hauptkomponenten. Die erste Komponente ist ein einfaches Produkt von den 'Seiten pro Gradation' (PPG) und dem 'augenblicklichen Niveau' (CL). Von diesem Wert wird die Anzahl von 'Bogen, gedruckt seit dem letzten Übergang' (SPLT) subtrahiert. Schließlich, da die Patrone nicht vollständig leer ist, wenn sie den Niveau-Nullpunkt erreicht, ist ein Addierer enthalten, um Extrabogen zu veranschlagen, die in den vorherigen zwei Komponenten nicht enthalten waren. Diese Komponente, die als 'Skalierte Seiten nach letztem Niveau' (SPALL) bezeichnet wird, wird unter Verwendung der obigen Gleichungen berechnet, und die ganze Berechnung wird unten dargestellt: PPL = {(PPG*CL) – SPLT + SPALL}
Die Definitionen für die obigen Variablen sind:
PPL = vorhergesagte Seiten, die übrig sind
PPG = Seiten pro Gradation
CL = Augenblickliches Niveau (von der Maschine gemeldet)
SPLT = Bogen, gedruckt seit letzten Übergang
SPALL = Skalierte Seiten nach letztem Niveau
Diese Vorhersage liefert eine Veranschlagung der Anzahl von Bogen, die gedruckt werden können, bevor die Patrone leer wird.
Eine andere wichtige Operation ist die Berechnung von 'Tagen, bevor leer' (DBE), die die vergangene Verwendungsgeschichte des Druckers verwendet und einfach bestimmt, wie lang der Drucker braucht, um die Anzahl von Seiten zu drucken, die aus den obigen Vorhersageberechnungen vorhergesagt wurden. Beru hend darauf, wie lange es braucht, um diese Anzahl von Seiten zu drucken, sagt das System vorher, wenn der Toner knapp ist.
Aus zur Speicherung der Seitenzahl der letzten Niveauänderung ähnlichen Gründen kann das 'Datum des letzten Übergangs' auch gespeichert werden. Auf diese Weise gibt es, wenn ein Drucker ausgeschaltet worden ist, oder der Drucker durch MARKVISION aufgrund von Interrupts in seiner Verbindung nicht verfolgt worden ist, genügend Information, um eine "Zeit, bis leer"-Berechnung zu liefern.
Die Definitionen für die obigen Variablen sind:
DBE = Tage, bevor leer
PPL = vorhergesagte Seiten, die übrig sind
DLT = Datum vom letztem Übergang
DPT = Datum von vorherigem Übergang
SPPL = Bogen, gedruckt in vorherigem Niveau
SPLT = Bogen, gedruckt in letztem Übergang
DLT = Datum von letztem Übergang
Diese Gleichung gibt an, dass 'Tage, bevor leer' gleich dem Mittelwert der "Tage pro Bogen" für das letzte Niveau und der 'Tage pro Bogen' für das vorherige Niveau mal der Anzahl von vorhergesagten Seiten, die übrig sind, ist.
Die folgenden Tabellen stellen eine ausführliche Auflistung der Information dar, die zwischen dem Drucker und dem Hauptrechner, der MARKVISION ausführt, in Verbindung mit der Tonervorhersagesysteminformation der vorliegenden Erfindung weitergegeben wird.
Tabelle 1 – NPA-Spezifikationshinzufügungen Lieferinformation
Tonervorhersagewarnmeldung
Die vorhergehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist für Zwecke einer Veranschaulichung und Beschreibung dargeboten worden. Der Bereich der Erfindung soll durch die Ansprüche, die hieran angefügt sind, definiert sein.

Claims

Druckvorrichtung, umfassend: eine ein Tonermaterial enthaltende Patrone, die verwendet wird, um Druckkennzeichen auf einem Druckmedium zu erzeugen; eine Einrichtung zum Messen des Niveaus des Toners in der Patrone; eine Speicherschaltung zum Speichern von Information und eine Verarbeitungsschaltung; wobei die Messeinrichtung konfiguriert ist, um ein Tonerniveausignal zu der Verarbeitungsschaltung zu übertragen, wobei das Tonerniveausignal mit dem körperlichen Tonerniveau in Beziehung steht, das in der Patrone verbleibt; und die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um eine Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' zu bestimmen, auf Grundlage der vorherigen Anzahl von Seiten, die durch die Druckvorrichtung gedruckt worden sind, in Bezug zu dem körperlichen Tonerniveau der Patrone; wobei die Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' durch die Verarbeitungsschaltung verwendet wird, um die Anzahl von Seiten vorherzusagen, die unter Verwendung des Resttoners in der Patrone gedruckt werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung konfiguriert ist, um das Tonerniveausignal an die Verarbeitungsschaltung in Gradationsstufen zu melden, wobei nach dem Auftreten eines Übergangs von einer Gradationsstufe zu einer anderen Gradationsstufe die "neue" Gradationsstufe in der Speicherschaltung gespeichert wird; und eine neukalibrierte Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' bestimmt wird und in der Speicherschaltung gespeichert wird.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um Echtzeit von mindestens einem Zeitpnkt in der Vergangenheit zu verwenden, um eine Statistik 'Tonerverwendung pro Tag' auf Grundlage der vorherigen Anzahl von Seiten, die durch die Druckvorrichtung gedruckt worden sind, in Bezug zum körperlichen Tonerniveau der Patrone und der Echtzeit, zu der mindestens eine vorherige Messung des körperlichen Tonerniveaus der Patrone gemacht wurde, zu bestimmen; wobei die Statistik 'Tonerverwendung pro Tag' durch die Verarbeitungsschaltung verwendet wird, um die Anzahl von Tagen vorherzusagen, die verbleiben, bevor der Patrone effektiv Tonermaterial ausgeht.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Echtzeit von einem Hauptrechner erhalten wird, der in Verbindung mit der Druckvorrichtung steht, und sowohl Zeit als auch Datum umfasst.
Druckvorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, weiter umfassend einen Hauptrechner, der mit der Druckvorrichtung über einen ersten Datenübertragungsport an der Druckvorrichtung, einen zweiten Datenübertragungsport an dem Hauptrechner und eine Datenübertragungsverbindung dazwischen kommuniziert; und einen Sichtmonitor, der mit dem Hauptrechner verbunden ist, wobei der Monitor konfiguriert ist, um anzuzeigen: eine analoge Anzeige von Resttoner in der Patrone, eine numerische Menge, die mit dem Fassungsvermögen der Patrone, wenn sie neu ist, in Beziehung steht, und eine numerische Menge, die mit der Anzahl von Seiten in Beziehung steht, die unter Verwendung dieser speziellen Patrone gedruckt worden sind; und der Monitor weiter konfiguriert ist, um ein "Balkendia- gramm" von "vorhergesagten Seiten, die verbleiben" anzuzeigen, die durch die Menge von Toner, die in der Patrone verbleibt, zu drucken sind, auf Grundlage der vorherigen Geschichte einer Tonerverwendung in Bezug zu einer tatsächlichen Anzahl von Seiten, die durch die Druckvorrichtung unter. Verwendung der Patrone gedruckt worden sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Monitor noch weiter konfiguriert ist, um eine numerische Menge anzuzeigen, die mit einer vorhergesagten Anzahl von Tagen in Beziehung steht, die verbleiben, bevor der Patrone effektiv Tonermaterial ausgeht.
Druckvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der nach Einschaltinitialisierung des Hauptrechners die Druckvorrichtung eine Mitteilung übermittelt, die den Hauptrechner von dem Resttoner in der Patrone, der Anzahl von Seiten, die gedruckt worden sind, und den vorhergesagten Seiten, die verbleiben, informiert.
Druckvorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, weiter umfassend einen zweiten Hauptrechner, der mit der Druckvorrichtung über einen dritten Datenübertragungsport als der zweite Hauptrechner kommuniziert, und einen zweiten Sichtmonitor, der mit dem zweiten Hauptrechner verbunden ist, wobei der zweite Hauptrechner zu Beginn keine vorherige Geschichte der Druckvorrichtung enthält und der andere Hauptrechner eine vorherige Geschichte der Druckvorrichtung enthält und der zweite Hauptrechner konfiguriert ist, um von dem anderen Hauptrechner den Resttoner in der Patrone, die Anzahl von Seiten, die gedruckt worden sind, und die vorhergesagten Seiten, die verbleiben, zu erfahren, alles mit Bezug auf die Druckvorrichtung.
Druckvorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Druckvorrichtung einen Laserdrucker umfasst.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Druckvorrichtung einen Tintenstrahldrucker umfasst und das Tonermaterial Tinte umfasst.
Verfahren zum Bestimmen von Tonerverwendungsstatistiken in einem Drucksystem, wobei das Drucksystem umfasst: eine ein Tonermaterial enthaltende Patrone, die verwendet wird, um Druckkennzeichen auf einem Druckmedium zu erzeugen, eine Einrichtung zum Messen des Niveaus des Toners in der Patrone, eine Speicherschaltung zum Speichern von Information und eine Verarbeitungsschaltung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Messen des tatsächlichen Tonerniveaus, das in der Patrone verbleibt, und Übertragen eines entsprechenden Tonerniveausignals von der Schnittstellenschaltung zu der Verarbeitungsschaltung, (b) Bestimmen einer Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' auf Grundlage einer vorherigen Anzahl von Seiten, die von der Patrone gedruckt worden sind, in Bezug zu dem körperlichen Tonerniveau der Patrone; und (c) Vorhersagen einer Statistik der Anzahl von Seiten, die unter Verwendung des Resttoners in der Patrone gedruckt werden können, auf Grundlage der Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite' und dem Resttoner in der Patrone; und gekennzeichnet durch weiteres Umfassen der Schritte: Speichern der Echtzeit und der "neuen" Gradationsstufe in der Speicherschaltung nach dem Auftreten eines Übergangs von einer Gradationsstufe zu einer anderen Gradationsstufe; Neukalibrieren der Statistik 'Tonerverwendung pro gedruckte Seite'; Neukalibrieren der Statistik 'Tonerverwendung pro Tag'; und Speichern von beiden besagten Statistiken in der Speicherschaltung.
Verfahren nach Anspruch 10, weiter umfassend den Schritt: (d) Vorhersagen einer Statistik der Anzahl von Tagen, die verbleiben, bevor der Patrone effektiv Tonermaterial ausgeht, auf Grundlage einer Statistik 'Tonerverwendung pro Tag', die mit dem körperlichen Tonerniveau der Patrone und der Echtzeit in Beziehung steht, zu der mindestens eine Messung des körperlichen Tonerniveaus der Patrone zuvor gemacht wurde.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, weiter umfassend den Schritt: Bereitstellen eines Hauptrechners, der die Echtzeit über eine Datenübertragungsverbindung zu dem Drucksystem überträgt, wobei die Echtzeit sowohl Zeit als auch Datum umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, weiter umfassend den Schritt: Bereitstellen eines Anzeigemonitors an dem Hauptrechner, wobei der Monitor anzeigt: eine analoge Anzeige von Resttoner in der Patrone, eine numerische Menge, die mit dem Fassungsvermögen der Patrone, wenn sie neu ist, in Beziehung steht, und eine numerische Menge, die mit der Anzahl von Seiten in Beziehung steht, die unter Verwendung dieser speziellen Patrone gedruckt worden sind; und wobei der Monitor weiter ein "Balkendiagramm" von "vorhergesagten Seiten, die verbleiben" anzeigt, die durch die Menge von Toner, die in der Patrone verbleibt, zu drucken sind, auf Grundlage der vorherigen Geschichte einer Tonerverwendung in Bezug zu einer tatsächlichen Anzahl von Seiten, die durch die Druckvorrichtung unter Verwendung der Patrone gedruckt worden sind.
Verfahren nach Anspruch 13, weiter umfassend den Schritt: Anzeigen einer numerischen Menge, die mit einer vorhergesagten Anzahl von Tagen in Beziehung steht, die verbleiben, bevor der Patrone effektiv Tonermaterial ausgeht.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, weiter umfassend, nach Einschaltinitialisierung des Hauptrechners, den Schritt: Informieren des Hauptrechners von dem Resttoner in der Patrone, der Anzahl von Seiten, die gedruckt worden sind, und den vorhergesagten Seiten, die verbleiben.
Verfahren nach Anspruch 13, weiter umfassend den Schritt: Übermitteln von Information zu einem zweiten Hauptrechner, der zu Beginn keine vorherige Geschichte des Drucksystems enthält, wobei die Information von dem anderen Hauptrechner hergeleitet wird und Information umfasst, die mit dem Resttoner in der Patrone, der Anzahl von Seiten, die gedruckt worden sind, und den vorhergesagten Seiten, die verbleiben, in Beziehung steht, alles mit Bezug auf das Drucksystem.