WO1990000974A1 - Anordnung für druckeinrichtungen zur überwachung von druckmedium enthaltenden vorratsbehältern - Google Patents

Anordnung für druckeinrichtungen zur überwachung von druckmedium enthaltenden vorratsbehältern Download PDF

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Rüdiger HILLMANN
Thomas Fuchs
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • Various printing principles are used in office printing devices, be it text systems or simple printing systems that work in conjunction with communication terminals. These printing principles are e.g. Ink printing, thermal transfer printing, needle printing or type printing with type plates and electrophotographic printing. All of these principles have in common that a print medium contained in storage containers is applied to a recording medium depending on the character.
  • the storage containers - be they containers containing writing fluid, ink ribbon cartridges or toner containers - are usually exchangeably fastened in holders of the printing devices. They can be designed as disposable containers, which are filled at the factory and which are replaced as a whole after the print medium has been used.
  • Such storage containers for ink printing devices are e.g. known from DE-PS 26 10 518, ribbon cassettes from DE-PS 32 14 548.
  • Ink printing devices are also particularly sensitive to the composition of the ink liquid used.
  • An ink which is not adapted to the ink printing system can, under certain circumstances, destroy the print head. For this reason, it is necessary to prevent spent ink reservoirs from becoming uncontrolled, e.g. can be refilled with ink of unknown composition by third-party manufacturers.
  • Particularly sensitive to the composition of the printing medium are printing or copying devices which operate on the principle of electrophotography and in which a charge image, e.g. is colored with the aid of a developer mixture of carrier particles and toner particles.
  • the colored charge image is transferred to paper in a transfer printing station and fixed in a fixing station.
  • toner is constantly consumed, which is supplied to the developer station from storage containers.
  • low-power electrophotographic printers such as Interchangeable top storage containers are provided for office printers. If the wrong composition of toner is now supplied, the printer operation can be considerably impaired.
  • the term “printing device” in the following means any type of printing device, including copiers, in which a printing medium is applied to a recording medium depending on the character. It is therefore an object of the invention to provide an arrangement for printing devices with which it is possible on the one hand to easily ascertain the supply of printing medium, and on the other hand an unauthorized re-use is possible.
  • an electronic storage device in the form of an integrated circuit (chip) is assigned to a storage container for printing devices, in which information about the current filling state of the storage container or can be called up via a detection arrangement
  • This status data can e.g. Information about the expiration date of the media.
  • a warning signal can be triggered via the control arrangement of the printing device and displayed on a display, and it is possible to block the printing operation.
  • the electronic memory device contains a timer which can be preset in its basic setting, the count of which, starting from the basic setting, is irreversibly changed in accordance with the current shelf life of the printing medium. Damage to the printing device, e.g. aged ink or toner reliably prevents this.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the arrangement according to the invention in a multicolor ink printing device
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the structural design of an arrangement for single-color operation.
  • an ink mosaic print head 10 is moved line by line along a recording medium with the aid of a motorized device in printing operation.
  • the ink mosaic print head is a multicolor ink mosaic print head which works, for example, according to the bubble principle and which is supplied with writing fluid from two ink containers 11 and 12 via an ink supply system.
  • the ink containers 11 and 12 can form a structural unit with the ink print head or else they are arranged in a stationary manner and connected to the ink mosaic print head 10 via a flexible line.
  • the ink reservoir 11 which, in its structural design, corresponds to that shown in FIG.
  • the ink supply container corresponds to the ink supply container, contains two flexible supply bubbles for receiving the ink liquid, which are connected via corresponding connection elements 13 to the supply system for the nozzle elements of the print head.
  • the storage bubbles of the ink supply container 11 are filled with black ink, and in the case of multicolored ink printing devices, another ink supply container 12 is arranged above the ink supply container 11, said ink supply container having three storage bubbles which are filled with colored inks (magenta, cyan, yellow).
  • the ink print head 10 is supplied solely from the ink reservoir 11, and ink is only removed from the ink reservoir 12 during color operation.
  • an electronic memory 14 in the form of an integrated circuit (chip), which may have a structure such as that e.g. is used in so-called telephone cards in which, after the card has been inserted into a public telephone, the charges are debited by bit-by-bit deletion of a memory strip contained in the chip card.
  • the electronic memory 14 is connected to the central control 16 of the ink printing device via latchable connection elements (not shown here) and a line 15.
  • Each of the chips 14 connected to the ink supply containers serves to store the current filling state of the ink storage bubbles of the respective ink supply container in a storage area.
  • each chip contains a memory bar 17 for each memory bubble contained, which can also be designed, for example, as an electronic counter and whose count or document status corresponds to the filling state of the assigned memory bubble.
  • the ink supply container 11 with two storage bladders, two storage strips 17, contains the ink supply container 12 with three memory bubbles, three memory bars 17. The function of these memory bars or counters will be explained later.
  • timers 18, ie timers are provided.
  • the timers 18 can also be designed as electronic counters.
  • the timers 18 contain information about the expiration time of the ink liquid. They are activated when the ink supply container is inserted for the first time or already during production, ie they start to run or count up from this point in time, their counter reading corresponding to the storage time of the ink liquid.
  • the timers are an option and they can be supplied with ink independently of the network from an energy source (voltage source) integrated in the chip 14 (not shown here).
  • a read-only memory 19 in the chips for receiving a code identifying the ink reservoir.
  • This code is burned into the read-only memory when the ink reservoir is manufactured. Its content is checked in the ink printing device after the ink reservoir has been installed. Only after a positive check is the printer operation released by the central control 16.
  • the read-only memory is designed as a memory, the coding of which cannot be changed after the first programming.
  • the code can represent information about the type and content of the ink supply containers, their date of manufacture and expiry date etc. When the ink supply containers are locked in the holding device of the printing device, this code is then checked by the central controller 16.
  • the central controller 16 is microprocessor-controlled and contains, as the central unit CPU, for example a microprocessor 80199.
  • a data generator system connected to the central unit is a character generator ZG in the form of a fixed value memory which generates the with the aid of mosaic printing. contains bare drawing.
  • a writable non-volatile memory (EE-PROM) SP which maintains its memory state even when the power supply is switched off.
  • the memory SP serves, inter alia, as an intermediate memory and contains a number of memory areas SP1 to SP5 which corresponds to the number of memory bars 17 and which cooperate with the memory bars 17 in a manner described later.
  • the memory SP can also be designed as a program memory for the control program of the printing device.
  • An input / output module SCA is also coupled to the BUS system. This is a universal module which is common in printer control and which manages the communication of the printing device with the interface 20 at the data input of the printer device. This input / output module SCA also has the function of a converter for converting parallel data into serial data.
  • Another memory RAM which is also connected to the input and output module SCA via the BUS system, serves as a buffer for the data arriving via the interface 20 before it is post-processed in the printer controller 16.
  • the actual communication between the central control 16, the ink head 10 and the electronic memory 14 takes place via a module labeled TI-ASIC. It contains a corresponding logic structure in order to take over the control data for the ink mosaic print head 10 in parallel from the bus of the central control 16 and to convert them into control signals for the individual nozzles of the head 10.
  • the entire arrangement works according to the following principle:
  • the amount of ink ejected during the operation of ink printing devices can be determined by counting the individual droplets ejected.
  • Each droplet has both an be ⁇ -determined constant volume, so that it is known how many droplets eg with the contents of a memory of the bubble Tin- tenvorratsbeloch 'can be generated lter.
  • the droplets of each color ejected from the ink mosaic printhead are detected by the detection arrangement of the central control 16 in printing operation and, depending on the determined consumption, the information stored in the electronic storage device 14 about the filling state of the ink reservoir is adapted. This adaptation can be done, for example, by deleting the initially filled memory strips 17 bit by bit in accordance with the consumption.
  • the chip In the manufacture of the ink reservoir, the chip is activated when the electronic storage element (chip 14) is inserted into the ink reservoir.
  • This timer (timer) 18 is activated when the ink reservoir is manufactured and when it is assembled with the electronic storage element 14. If the timer has expired, there is a counter reading on the contacts on the surface of the container, ie on line 15, which corresponds to the "ink end" information.
  • This information is queried via the TI-ASIC module and a warning device, for example in the form of a lamp 21, is activated on the printing device. At the same time, the start of printing is prevented. However, it is also possible to arrange a separate warning lamp or a separate display device, which immediately indicates the expiration date of the ink tank.
  • the basic setting of the timer * in the chip 14 is set to the time of use of the ink liquid in the device. If the ink storage container has been stored for a correspondingly long time beforehand, this operating time may be less than the basic setting. After the timer has expired, "ink end" is shown via warning lamp 21 or a corresponding display, as already described.
  • the TI-ASIC module detects the control pulses for the individual nozzles of the ink mosaic print head 10 and thus the number of the individual droplets ejected.
  • the memory areas SP1 to SP5, which are designed as counters, are activated via the software.
  • the counters SP1 to SP5 are assigned to the individual ink bubbles and thus to the different printing inks.
  • the counters are circulation counters which return to their basic position after reaching a certain counter reading and start counting again.
  • the counter capacity corresponds to a certain number of, for example, 10,000 ink droplets.
  • the corresponding assigned memory strip 17 of the electronic memories 14 on the storage containers is bit by bit deleted via the module TI-ASIC.
  • the counter reading of a counter device of the chip 14 assigned to the memory strip 17 is changed on the basis of a preset basic counter reading corresponding to the filled state of the storage container in accordance with the consumption of ink liquid. This change is irreversible, ie after the counter has expired or the bits on the data bar 17 have been "booked", reprogramming is not possible.
  • Both the Counters in the device SP1 to SP5 as well as the counters in the chip 14 (data bar 17) are permanent, ie they are not reset when the ink printing device is interrupted from the power supply.
  • the amount of ink consumed in cleaning procedures is also taken into account when noting the number of ejected ink droplets.
  • the counter reading in the chip 14 reaches one, e.g. A counter reading corresponding to a minimum stock quantity (fully debited bit string 17), this counter reading is detected by the component TI-ASIC and a warning device, e.g. activated in the form of a lamp 21. This can e.g. happen that a flashing signal is emitted via the lamp 21. With the minimum ink supply contained in the ink supply containers at this point in time, the writing operation can still be maintained for a certain time. After reaching a counter reading at the end of the ink, i.e. the complete consumption of ink corresponds to the ink supply (taking into account a safety reserve), further printer operation is prevented via the TI-ASIC module and the lamp 21, which e.g. can then be switched to permanent light, this ink end is displayed.
  • a warning device e.g. activated in the form of a lamp 21. This can e.g. happen that a flashing signal is emitted via the lamp 21.
  • the electronic memories are designed in such a way that reprogramming is not possible. If the used ink reservoir is refilled with ink in an impermissible manner, the electronic memory 14 remains in its state corresponding to the "ink end". When such a refilled ink supply container is inserted into the ink printing device, the TI-ASIC module and the warning device 21 therefore indicate the end of the ink and prevent printing.
  • the arrangement according to the invention has been described above with reference to a storage container for an ink printing device. However, it can also be used on ribbon cartridges of all kinds, be it ribbon cartridges with thermal ribbons for thermal transfer printing devices or ribbons for "impact printers.
  • a chip 14 (electronic storage device) is attached to the ribbon cartridges in a manner not shown here
  • a continuous transport monitoring of the ink ribbon for example by a device according to DE-PS 32 14 548.
  • the ink ribbon in the ink ribbon cassette is moved from the supply spool to the unwinding spool
  • the ink ribbon consumption is recorded by the electronics of the printing device via the control pulses of the print head and d he communicated electronic storage device 14 on the ribbon cartridges.
  • the chip 14 (electronic storage device) counts the consumption until the ribbon supply is exhausted to such an extent that the ribbon cassette must be replaced.
  • the consumption status of the ink ribbon cassette can be queried by the central controller 16 at any time during printing operation. If the counter reading in the chip 14 indicates the used state of the ink ribbon cassette, the printer electronics interrupt another printout in the manner described and a corresponding fault message is set.
  • the arrangement described can also be used in electrophotographic or magnetic printing or copying devices.
  • Modern printing or copying machines which are designed for use in the office have interchangeable toner storage containers which are replaced as a whole after the toner supply has been exhausted (DE-A-GM 87 05 870).
  • an exchange of the entire developer station including the photoconductor drum is also provided.
  • an electronic storage device can be arranged on the container in the manner described, which interacts with the central control of the electrophotographic printing or copying device. Since it is known how much toner is required on average for the coloring of a charge image, the toner consumption can be determined, for example, from the number of revolutions of the charge image carrier or from the measurement of the degree of coloration of the characters by means of an optical sensor.
  • the electronic storage device counts the consumption of toner until the toner supply is exhausted to such an extent that the toner supply cassette must be replaced.
  • the consumption status of the toner supply cartridge can be queried by the central control at any time during printing. If the counter reading in the chip shows the used state of the storage cassette, the central control system prevents further printing and, for example, a corresponding display is activated via a display.

Abstract

Vorratsbehälter (11, 12) für Druckeinrichtungen, seien es nun Tintenvorratsbehälter, Farbbandkassetten oder Tonervorratsbehälter weisen eine elektronische Speichereinrichtung (14) in Form eines Chip auf, in der Informationen über den aktuellen Füllzustand des Vorratsbehälters und/oder anderer für den Druckerbetrieb relevanter Zustandsdaten, z.B. Verfallsdaten des Druckmediums gespeichert sind. Über die Zentralsteuerung (16) der Druckeinrichtung wird der Verbrauchszustand an Druckmedium erfaßt und dem Chip (14) mitgeteilt. Das Chip am Vorratsbehälter zählt den Verbrauch bis der Vorrat an Druckmedium (Tintenflüssigkeit, Farbband, Toner) soweit erschöpft ist, daß der Vorratsbehälter ausgetauscht werden muß. Eine Neuprogrammierung des Chip und damit ein Wiederfüllen des Vorratsbehälters ist nicht möglich.

Description

Anordnung für Druckeinrichtungen zur Überwachung von Druckmedium enthaltenden Vorratsbehältern.
In Bürodruckeinrichtungen, seien es nun Textsysteme oder einfache Drucksysteme die in Verbindung mit Kommunika- tionsendgeräteh arbeiten, kommen verschiedene Druckprin¬ zipien zur Anwendung. Diese Druckprinzipien sind z.B. Tin¬ tendruck, Thermotransferdruck, Nadeldruck oder Typendruck mit Typenscheiben und elektrophotographischen Druck. Al- len diesen Prinzipien ist gemeinsam, daß ein in Vorrats- behältern enthaltenes Druckmedium zeichenabhängig auf einem Aufzeichnungsträger aufgetragen wird. Die Vorrats¬ behälter - seien es nun Schreibflüssigkeit enthaltene Be¬ hältnisse, Farbbandkassetten oder Tonerbehälter - sind meist auswechselbar in Halterungen der Druckeinrichtungen befestigt. Sie können als Einwegebehälter ausgebildet, die werksseitig gefüllt werden und die nach Verbrauch des Druckmediums als Ganzes ausgetauscht werden.
Derartige Vorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungen sind z.B. aus der DE-PS 26 10 518 bekannt, Farbbandkas¬ setten aus der DE-PS 32 14 548.
Um einen sicheren Druckbetrieb zu gewährleisten, ist es üblich, den Vorrat an Druckmedium in den Vorratsbehältern zu überwachen. Diese Überwachung ist insbesondere bei Tin- tenschreibeinrichtungen notwendig, bei denen der Schreib¬ kopf aus einem Mosaikschreibkopf besteht, in dem mehrere Schreibdüsen angeordnet sind. Durch die in diesen Schreib- düsen im Schreibbetrieb ablaufende Kontraktionsvorgänge versorgt sich ein derartiger Schreibkopf selbständig mit Schreibflüssigkeit aus einem Tintenvorratsbehälter. Dringt Luft in die Schreibdüsen ein, so erfordert es besondere Spülvorgänge, die Luft zu beseitigen. Derartige Einrich- tungen zur Überwachung des Tintenvorrates in Tinten- schreibeinrichtungen sind z.B. aus der DE-PS 26 17 730 be¬ kannt.
Tintendruckeinrichtungen sind weiterhin besonders empfind- lieh hinsichtlich der Zusammensetzung der verwendeten Tin- tenflüssigkeit\ Eine dem Tintendrucksystem nicht angepaßte Tinte führt unter Umständen zu einer Zerstörung des Druck¬ kopfes. Aus diesem Grund ist es notwendig zu verhindern, daß verbrauchte Tintenvorratsbehälter in unkontrollierter Weise, z.B. von Fremdherstellern mit Tinte unbekannter Zu¬ sammensetzung erneut gefüllt werden.
Ähnliches gilt auch für Farbbandkassetten jeder Art, auch hier kann ein unkontrolliertes Wiederfüllen mit Farbbän- dem, bei denen die Spezifikation des Farbbandes, z.B. hinsichtlich Dicke und Schichtaufbau nicht eingehalten wird, zu Störungen des Druckbetriebes führen.
Besonders empfindlich gegenüber der Zusammensetzung des Druckmediums sind nach dem Prinzip der Elektrophotographie arbeitende Druck- oder Kopiereinrichtungen bei denen ein Ladungsbild, z.B. mit Hilfe von einem Entwicklergemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen eingefärbt wird. Das eingefärbte Ladungsbild wird in einer Umdruckstation auf Papier übertragen und in einer Fixierstation fixiert. Beim Entwickeln wird beständig Toner verbraucht, der aus Vor¬ ratsbehältern der Entwicklerstation zugeführt wird. Ins¬ besondere bei elektrophotografischen Druckern niederer Leistung, wie z.B. Bürodruckern, sind auswechselbare To- nervorratsbehälter vorgesehen. Wird nun Toner falscher Zu¬ sammensetzung zugeführt, kann es zu einer erheblichen Be¬ einträchtigung des Druckerbetriebes kommen.
Insoweit wird im folgenden unter Druckeinrichtung jede Art von Druckeinrichtung einschließlich Kopiergeräten verstan¬ den, bei denen ein Druckmedium zeichenabhängig auf einen Aufzeichnungsträger aufgebracht wird. 1 Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung für Druckeinrichtungen bereitzustellen, mit der es einerseits möglich ist, den Vorrat an Druckmedium einfach zu er¬ fassen, andererseits möglich ist ein unberechtigtes Wie-
5 derfüllen verbrauchter Vorratsbehälter zu verhindern, bzw. derart wiederg'efüllte Vorratsbehälter zu erkennen.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs ge¬ nannten Art gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspru- 10 ches gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennezeichnet.
I5 Gemäß der Erfindung ist einem Vorratsbehälter für Druck¬ einrichtungen eine elektronische Speichereinrichtung in Form einer integrierten Schaltung (Chip) zugeordnet, in der über eine Erkennungsanordnung abrufbar Informationen über den aktuellen Füllzustand des Vorratsbehälters oder
20 andere für den Druckerbetrieb relevante Zustandsdaten des Druckmediums gespeichert sind. Diese Zustandsdaten können z.B. Informationen über das Verfalldatum des Druckmediums sein.
25 Durch diese Anordnung ist es in einfacher Weise möglich, den Füllzustand des Vorratsbehälters während des Drucker¬ betriebes zu erfassen. Ein Unterschreiten eines Mindest¬ vorrates an Druckmedium kann rechtzeitig erkannt werden. Bei Erreichen des Vorratsendes oder nach Unterschreiten
-50 eines Mindestvorrates kann über die Steueranordnung der Druckeinrichtung ein Warnsignal ausgelöst und auf einem Display angezeigt werden und es ist möglich, den Druckbe¬ trieb zu blockieren.
*55 Dadurch, daß die elektronische Speichereinrichtung in Form einer integrierten Schaltung so aufgebaut ist, daß nach Erreichen des Vorratsendes die elektronische Speicherein- richtung nicht erneut programmiert werden kann, wird zu¬ verlässig ein unzulässiges Wiederfüllen verbrauchter Vor¬ ratsbehälter verhindert bzw. können derart wiedergefüllte Vorratsbehälter eindeutig erkannt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ent¬ hält die elektronische Speichereinrichtung einen in seiner Grundeinstellung voreinstellbaren Zeitgeber, dessen Zähl¬ stand ausgehend von der Grundeinstellung entsprechend der aktuellen Haltbarkeitsdauer des Druckmediums irreversibel verändert wird. Schäden an der Druckeinrichtung, z.B. durch überalterte Schreibflüssigkeit oder Toner werden da¬ mit zuverlässig verhindert.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher be¬ schrieben. Es zeigen
FIG 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Mehrfarben-Tintendruckeinrichtung und
FIG 2 eine schematische Darstellung des konstruktiven Auf¬ baues einer Anordnung für einfarbigen Betrieb.
in einer hier nicht im einzelnen dargestellten Tintendruck¬ einrichtung wird mit Hilfe einer motorischen Einrichtung im Druckbetrieb ein Tintenmosaikdruckkopf 10 entlang von einem Aufzeichnungsträger zeilenweise bewegt. Bei dem Tintenmo¬ saikdruckkopf handelt es sich um einen Mehrfarbentintenmo- saikdruckkopf der z.B. nach dem Bubble-Prinzip arbeitet und der aus zwei Tintenbehältern 11 und 12 über ein Tintenver¬ sorgungssystem mit Schreibflüssigkeit versorgt wird. Die Tintenbehälter 11 und 12 können mit dem Tintendruckkopf ei¬ ne konstruktive Einheit bilden oder aber sie sind stationär angeordnet und mit dem Tintenmosaikdruckkopf 10 über eine flexible Leitung verbunden. Der Tintenvorratsbehälter 11 der in seinem konstruktiven Aufbau dem in der FIG 2 darge- stellten Tintenvorratsbehälter entspricht, enthält dabei zwei flexible Vorratsblasen zur Aufnahme der Tintenflüs¬ sigkeit, die über entsprechende Anschlußelemente 13 mit dem Versorgungssystem für die Düsenelemente des Schreib- kopfes verbunden sind. Gefüllt sind die Speicherblasen des Tintenvorratsbehälters 11 mit schwarzer Tinte, über dem Tiπtenvorratsbehälter 11 ist bei mehrfarbigen Tintendruck¬ einrichtungen ein weiterer Tintenvorratsbehälter 12 ange¬ ordnet, der drei Speicherblasen aufweist, die mit farbigen Tinten (Magenta, Cyan, Gelb) gefüllt sind. Im reinen
Schwarz/Weiß-Betrieb erfolgt eine Versorgung des Tinten¬ druckkopfes 10 allein aus dem Tintenvorratsbehälter 11, erst bei Farbbetrieb wird Tinte aus dem Tintenvorratsbe¬ hälters 12 entnommen.
Mit den Tintenvorratsbehältern 11, 12, z.B. durch Kleben oder Eingießen verbunden, ist ein elektronischer Speicher 14 in Form einer integrierten Schaltung (Chip), der einen Aufbau haben kann, wie er z.B. bei sogenannten Telefonkar- ten Anwendung findet, bei denen nach Einstecken der Karte in einen öffentlichen Fernsprecher die Gebühren durch bit¬ weises Löschen einer in der Chipkarte enthaltenen Spei¬ cherleiste abgebucht werden. Der elektronische Speicher 14 ist über hier nicht dargestellte rastbare Anschlußelemente und eine Leitung 15 mit der Zentralsteuerung 16 der Tin¬ tendruckeinrichtung verbunden.
Jeder der mit den Tintenvorratsbehältern verbundenen Chip 14 dient dazu, in einem Speicherbereich den aktuellen Füll- zustand der Tintenspeicherblasen des jeweiligen Tintenvor¬ ratsbehälters zu speichern. Zu diesem Zwecke enthält jeder Chip für jede enthaltene Speicherblase eine Speicherleiste 17, die z.B. auch als elektronischer Zähler ausgebildet sein kann und deren Zählstand bzw. Belegzustand dem Füll- zustand der zugeordneten Speicherblase entspricht. Somit enthält der Tintenvorratsbehälter 11 mit zwei Speicherbla¬ sen, zwei Speicherleisten 17, der Tintenvorratsbehälter 12 mit drei Speicherblasen drei Speicherleisten 17. Die Funk¬ tion dieser Speicherleisten oder Zähler wird später er¬ läutert. Neben diesen Speicherleisten 17 sind sogenannte Timer 18, d.h. Zeitgeber vorgesehen. Die Timer 18 können ebenfalls als elektronische Zähler ausgebildet sein. Die Timer 18 enthalten Information über die Verfallszeit der Tintenflüssigkeit. Sie werden bei erstmaligem Einsetzen des Tintenvorratsbehälters oder aber bereits bei der Produktion aktiviert, d.h. sie beginnen ab diesem Zeitpunkt zu laufen bzw. hochzuzählen, wobei ihr Zählerstand Aufschluß über die Lagerzeit der Tintenflüssigkeit entspricht. Die Timer sind eine Option und sie können aus einer in dem Chip 14 inte¬ grierten Energiequelle (Spannungsquelle) die hier nicht dargestellt ist, netzunabhängig mit Tinte versorgt sein.
Weiterhin befindet sich in den Chips ein Festwertspeicher 19 zur Aufnahme eines den Tintenvorratsbehälter kennzeich¬ neten Codes. Dieser Code wird bei der Herstellung des Tin¬ tenvorratsbehälters in den Festwertspeicher eingebrannt. Sein Inhalt wird nach Einbau des Tintenvorratsbehälters in der Tintendruckeinrichtung geprüft. Erst nach positiver Überprüfung wird dann der Druckerbetrieb von der Zentral¬ steuerung 16 freigeben. Der Festwertspeicher ist dabei als ein Speicher ausgebildet, dessen Codierung nach dem erst- maligen Programmieren nicht mehr verändert werden kann. Der Code kann dabei Informationen repräsentieren über die Art und den Inhalt der Tintenvorratsbehälter, deren Herstel¬ lungsdatum und Verfallsdatum etc. Beim Verrasten der Tin¬ tenvorratsbehälter in der Haltevorrichtung der Druckein- richtung wird von der Zentralsteuerung 16 dieser Code dann geprüft.
Die Zentralsteuerung 16 ist mikroprozessorgesteuert und enthält als Zentraleinheit CPU, z.B. einen Mikroprozessor 80199. über ein Datenbussystem BUS verbunden mit der Zen¬ traleinheit ist ein Zeichengenerator ZG in Form eines Fest¬ wertspeichers, der die mit Hilfe von Mosaikdruck generier- bare Zeicheπfor en enthält. Weiterhin ein beschreibbarer nichtflüchtiger Speicher (EE-PROM) SP der auch bei abge¬ schalteter Stromversorgung seinen Speicherzustand beibe¬ hält. Der Speicher SP dient unter anderem als Zwischeπspei- eher und enthält eine der Anzahl der Speicherleisten 17 entsprechende Anzahl von Speicherbereiche SP1 bis SP5, die in später beschriebener Weise mit den Speicherleisten 17 zusammenwirken. Der Speicher SP kann außerdem auch als Pro¬ grammspeicher für das Steuerprogramm der Druckeinrichtung ausgebildet sein.
Mit dem BUS-System weiterhin gekoppelt ist ein Ein-Ausgabe- Baustein SCA. Dabei handelt es sich um einen in Drucker¬ steuerung üblichen Universalbaustein, der die Kom unika- tion der Druckeinrichtung mit der Schnittstelle 20 am Da¬ teneingang der Druckereinrichtung bewerkstelligt. Dieser Ein-Ausgabebaustein SCA hat außerdem die Aufgabe eines Um¬ setzers, zur Umwandlung paralleler Daten in serielle Daten.
Ein weiterer Speicher RAM, der ebenfalls über das BUS- System mit dem Ein- und Ausgabebaustein SCA verbunden ist, dient als Zwischenspeicher für die über die Schnittstelle 20 eingehenden Daten vor ihrer Nachverarbeitung in der Druckersteuerung 16.
Die eigentliche Kommunikation zwischen der Zentralsteue¬ rung 16, dem Tintenkopf 10 und den elektronischen Spei¬ chern 14 erfolgt über einen mit TI-ASIC bezeichnet Bau¬ stein. Er enthält eine entsprechende Logikstruktur um vom BUS der Zentralsteuerung 16 die Ansteuerdaten für den Tin¬ tenmosaikdruckkopf 10 parallel zu übernehmen und sie in An- steuersignale für die einzelnen Düsen des Kopfes 10 umzu¬ setzen.
Die gesamte Anordnung arbeitet dabei nach dem folgenden Prinzip: Die beim Betrieb von Tintendruckeinrichtungen ausgestoßene Tintenmenge kann durch Zählen der einzelnen ausgestoßenen Tröpfchen erfaßt werden. Jedes Tröpfchen hat dabei ein be¬ stimmtes konstantes Volumen, so daß bekannt ist, wieviele Tröpfchen z.B. mit dem Inhalt einer Speicherblase des Tin- tenvorratsbehä'lters erzeugt werden können. Die vom Tinten¬ mosaikdruckkopf ausgestoßenen Tröpfchen jeder Farbe werden dabei von der Erfassungsanordnung der Zentralsteuerung 16 im Druckbetrieb erfaßt und in Abhängigkeit von dem festge- stellten Verbrauch wird die in der elektronischen Speicher¬ einrichtung 14 gespeicherte Information über den Füllzu¬ stand der Tintenvorratsbehälter angepaßt. Dieses Anpassen kann z.B. dadurch erfolgen, daß entsprechend dem Verbrauch die zunächst gefüllte Speicherleisten 17 Bit für Bit ge- löscht wird.
Die Funktion der Anordnung im Einzelnen:
Bei der Herstellung des Tintenvorratsbehälters wird beim Einsetzen des elektronischen Speicherelementes (Chip 14) in den Tintenvorratsbehälter das Chip aktiviert. Der in dem Chip 14 angeordnete Zeitgeber 18, der z.B. von einer netz¬ unabhängigen hier nicht dargestellten Energiequelle ver¬ sorgt werden kann, weist eine Grundeinstellung seines Zäh- lers auf, dessen Zählstand der zulässigen Lagerzeit der Tintenflüssigkeit entspricht. Dieser Timer (Zeitgeber) 18 wird bei der Herstellung des Tintenvorratsbehälters und dem Zusammenfügen mit dem elektronischen Speicherelement 14 aktiviert. Ist der Zeitgeber abgelaufen, so liegt an den Kontakten an der Behälteroberfläche, d.h. an der Leitung 15 ein Zählerstand an, der der Information "Tintenende" ent¬ spricht. Diese Information wird über den TI-ASIC-Baustein abgefragt und an der Druckeinrichtung eine z.B. in Form einer Lampe 21 ausgebildete Warneinrichtung aktiviert. Gleichzeitig wird die Aufnahme des Druckbetriebes unter¬ bunden. Es ist jedoch auch möglich, eine gesonderte Warn¬ lampe oder eine gesonderte Anzeigeeinrichtung anzuordnen, die unmittelbar das Überschreiten des Verfallsdatum des Tintenbehälters anzeigt.
Mit erstmaligem Einsetzen des Tintenvorratsbehälters 11, 12 in der Tintendruckeinrichtung wird die Grundeinstellung des Zeitgebers* im Chip 14 auf die Einsatzzeit der Tinten¬ flüssigkeit im Gerät gesetzt. Diese Einsatzzeit kann bei vorausgehender entsprechender langer Lagerung des Tinten¬ vorratsbehälters geringer sein als die Grundeinstellung. Nach Ablauf des Zeitgebers wird - wie bereits beschrieben - über die Warnlampe 21 oder ein entsprechendes Display "Tintenende" angezeigt.
Im Schreibbetrieb erfaßt der TI-ASIC-Baustein die Ansteuer- impulse für die einzelnen Düsen des Tintenmosaikdruckkopfes 10 und damit die Anzahl der einzelnen ausgestoßenen Tröpf¬ chen. Über die Software werden die als Zähler ausgebil¬ deten Speicherbereiche SP1 bis SP5 aktiviert. Die Zähler SP1 bis SP5 sind den einzelnen Tintenblasen und damit den verschiedenen Druckfarben zugeordnet. Bei den Zählern han¬ delt es sich um Umlaufzähler, die nach Erreichen eines be¬ stimmten Zählerstandes in ihre Grundstellung zurückkehren und erneut zu zählen beginnen. Die Zählerkapazität ent¬ spricht dabei einer bestimmten Anzahl von z.B. 10 000 Tin- tentröpfchen. Beim Rücksetzen der Zähler, d.h. nach dem jeweiligen Abzählen von 10 000 ausgestoßenen Tintentröpf¬ chen jeder Tintenart (Farbe) wird über den Baustein TI-ASIC die entsprechende zugeordnete Speicherleiste 17 der elek¬ tronischen Speicher 14 an den Vorratsbehältern bitweise gelöscht. Das bedeutet, der Zählerstand einer der Speicher¬ leiste 17 zugeordneten Zähleinrichtung des Chip 14 wird ausgehend von einem dem gefüllten Zustand des Vorratsbehäl¬ ters entsprechenden voreingestellten Grundzählerstand ent¬ sprechend dem Verbrauch an Tintenflüssigkeit verändert. Diese Veränderung ist irreversibel, d.h. nach Ablauf des Zählers oder nach "Abbuchen" der Bits auf der Datenleiste 17 ist eine Neuprogrammierung nicht möglich. Sowohl die Zähler im Gerät SP1 bis SP5 als auch die Zähler in den Chip 14 (Datenleiste 17) sind permanent, d.h. sie werden bei unterbrochener Stromversorgung der Tintendruckeinrich- tung nicht zurückgesetzt.
Die bei Reinigungsprozeduren verbrauchte Tintenmenge wird bei der Notierung der Anzahl der ausgestoßenen Tintentröpf¬ chen ebenfalls berücksichtigt.
Erreicht der Zählerstand in den Chip 14 einen, z.B. einer Mindestvorratsmenge entsprechenden Zählerstand (voll abge¬ buchte Bitleiste 17), wird dieser Zählerstand von dem Bau¬ element TI-ASIC erfaßt und eine Warneinrichtung, z.B. in Form einer der Lampe 21 aktiviert. Dies kann z.B. dadurch geschehen, daß über die Lampe 21 ein Blinksignal abgegeben wird. Mit dem zu diesem Zeitpunkt in den Tintenvorratsbe¬ hältern enthaltenden Mindesttintenvorrat läßt sich der Schreibbetrieb noch eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten. Nach Erreichen eines Zählerstandes der dem Tintenende, d.h. dem vollständigen Verbrauch von Tinte dem Tintenvorrat entspricht (unter Berücksichtigung einer Sicherheitsre¬ serve) wird über den Baustein TI-ASIC ein weiterer Drucker¬ betrieb unterbunden und über die Lampe 21, die z.B. dann auf Dauerlicht geschaltet werden kann, dieses Tintenende angezeigt.
Wie bereits beschrieben, sind die elektronischen Speicher so ausgestaltet, daß eine erneute Programmierung nicht mög¬ lich ist. Wird der verbrauchte Tintenvorratsbehälter in un- zulässiger Weise erneut mit Tinte gefüllt, so verbleibt der elektronische Speicher 14 in seinem dem "Tintenende" ent¬ sprechenden Zustand. Beim Einsetzen eines derartigen wie¬ dergefüllten Tintenvorratsbehälters in die Tintendruckein¬ richtung wird deshalb über den Baustein TI-ASIC und die Warneinrichtung 21 Tintenende angezeigt und der Druckbe¬ trieb verhindert. Die erfindungsgemäße Anordnung wurde vorstehend anhand eines Vorratsbehälters für eine Tintendruckeinrichtung be¬ schrieben. Sie läßt sich jedoch auch auf Farbbandkassetten jeder Art anwenden, sei es nun Farbbandkassetten mit Ther- mofarbbändern für Thermotransferdruckeinrichtungen oder Farbbänder für" Anschlagdrucker. Bei Farbbandkassetten ist analog zu Tintenvorratsbehältern in einer hier nicht dar¬ gestellten Weise an den Farbbandkassetten ein Chip 14 (elektronische Speichereinrichtung) mit dem entsprechenden beschriebenen Aufbau befestigt. Während des Schreibbetrie¬ bes erfolgt eine kontinuierliche Transportüberwachung des Farbbandes, z.B. durch eine Einrichtung entsprechend der DE-PS 32 14 548. Abhängig von der Anzahl der abgedruckten Einzelpunkte bei Mosaikdruckeinrichtungen oder der abge- druckten Anzahl der Zeichen bei Typendruckeinrichtungen wird das Farbband in der Farbbandkassette von der Vorrats¬ spule zur Abwickelspule bewegt. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird der Farbbandverbrauch von der Elektronik der Druckeinrichtung über die Ansteuerimpulse des Druckkopfes erfaßt und der elektronischen Speichereinrichtung 14 an den Farbbandkassetten mitgeteilt. Das Chip 14 (elektronische Speichereinrichtung) zählt den Verbrauch, bis der Farb¬ bandvorrat soweit erschöpft ist, daß die Farbbandkassette ausgetauscht werden muß. Der Verbrauchszustand der Farb- bandkassette kann jederzeit im Druckbetrieb von der Zen¬ tralsteuerung 16 abgefragt werden. Zeigt der Zählerstand im Chip 14 den verbrauchten Zustand der Farbbandkassette an, wird von der Druckerelektronik in der beschriebenen Weise eine weitere Druckausgabe unterbrochen und eine entspre- chende Störungsmeldung gesetzt.
Die beschriebene Anordnung läßt sich auch bei elektrophoto- graphischen oder magnetischen Druck- oder Kopiergeräten an¬ wenden. Moderne Druck- oder Kopiergeräte, die für den Ein- satz im Büro ausgebildet sind, weisen auswechselbare Toner¬ vorratsbehälter auf, die nach erschöpftem Tonervorrat als Ganzes ausgewechselt werden (DE-A-GM 87 05 870). Oft ist auch ein Austausch der gesamten Entwicklerstation ein¬ schließlich der Fotoleitertrommεl vorgesehen. Auch hier läßt sich in der beschriebenen Weise am Behälter eine elektronische Speichereinrichtung anordnen, die mit der zentralen Steuerung des elektrophotographischen Druck¬ oder Kopiergerätes zusammenwirkt. Da es bekannt ist, wie¬ viel Toner durchschnittlich für die Einfärbung eines La¬ dungsbildes notwendig ist, läßt sich z.B. aus der Anzahl der Umläufe des Ladungsbildträgers oder aus der Messung des Einfärbegrades der Zeichen über einen optischen Sen¬ sor der Tonerverbrauch ermitteln. Die elektronische Spei¬ chereinrichtung (Chip) zählt den Verbrauch an Toner bis der Tonervorrat soweit erschöpft ist, daß die Tonervorratskas- sεtte ausgetauscht werden muß. Der Verbrauchszustand der Tonervorratskassette kann jederzeit im Druckbetrieb von der Zentralsteuerung abgefragt werden. Zeigt der Zählerstand im Chip den verbrauchten Zustand der Vorratskassette, wird von der Zentralsteuerung ein weiterer Druckbetrieb unterbunden und z.B. über ein Display eine entsprechende Anzeige akti- viert.
Bezugszeichenliste
10 Tintendruckkopf
11 Tintenvorratsbehälter
12 Tintenvorratsbehälter
13 Anscrilußelement
14 elektronischer Speicher, Chip mit nicht¬ flüchtigem Speicher
15 Leitung
16 Zentralsteuerung
17 Speicherleiste
18 Timer, Zeitgeber
19 Festwertspeicher CPU Zentraleinheit BUS Datenbus
SP Speicher
SP1 bis SP5 Speicherbereiche, Zähler
SCA Ein-Ausgabeeinheit, Standard Cell Array
20 Schnittstelle RAM Speicher
TI-ASIC elektronischer Ansteuerbaustein
21 Warneinrichtung, Lampe, Anzeigeeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung für Druckeinrichtungen mit folgenden Merkmalen: a) Es ist ein Vorratsbehälter (11, 12) zur Aufnahme von einem Druckmedium vorgesehen, b) der Vorratsbehälter weist eine elektronische Speicher¬ einrichtung (14) auf und c) in der elektronischen Speichereinrichtung (14) sind ab- rufbar Informationen über den aktuellen Füllzustand des
Vorratsbehälters (11, 12) oder anderer für den Druckbetrieb relevanter Zustandsdaten des Druckmediums gespeichert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß die Druckeinrichtung eine Erfassungsanordnung (16) aufweist, die den Verbrauch von Druckmedium im Druckbetrieb erfaßt und daß dann in Ab¬ hängigkeit vom festgestellten Verbrauch die in der elektro¬ nischen Speichereinrichtung (14) gespeicherte Information angepaßt wird.
3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß als Zustandsdaten Informa¬ tionen über die Haltbarkeitsdauer des Druckmediums ge- speichert sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spei¬ chereinrichtung (14) als beschreibbarer nicht flüchtiger Datenspeicher ausgebildet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Speichereinrichtung (14) eine Zähleinrichtung (17) aufweist, die derart ausgebildet ist, daß ausgehend von einem dem gefüllten Zustand des Vor¬ ratsbehälters (11, 12) entsprechenden voreingestellten Grundzählerstand, dieser Zählerstand entsprechend dem Ver¬ brauch an Druckmedium irreversibel verändert wird.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spei¬ chereinrichtung (14) einen in seiner Grundeinstellung vor¬ einstellbaren Zeitgeber (18) enthält, dessen Zählstand ausgehend von der Grundeinstellung entsprechend der aktuellen Haltbarkeitsdauer des Druckmediums irrever- sibel verändert wird.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spei¬ chereinrichtung eine von der sonstigen Druckeinrichtung unabhängige Energieversorgung aufweist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vor¬ ratsbehälter (11, 12) als Tintenvorratsbehälter für eine Tintendruckeinrichtung ausgebildet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vor¬ ratsbehälter (11, 12) als Tonervorratsbehälter für ein Druck- oder Kopiergerät ausgebildet ist.
10. Anordnung nach einem der Anspruch 1 bis 7, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vor¬ ratsbehälter (11, 12) als Farbbandkassette ausgebildet ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druck¬ einrichtung eine mit der Speichereinrichtung koppelbare Auswerteanordnung aufweist, die die im Speicher gespei- cherte Informationen erfaßt und in Abhängigkeit davon eine Warneinrichtung betätigt und/oder den Druckbetrieb unter¬ bindet.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spei¬ chereinrichtung (14) einen Festwertspeicher zur Aufnahme eines den Vorratsbehälter kennzeichnenden, von der Aus- Werteanordnung detektierbaren Codes aufweist.
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