DE60027804T2

DE60027804T2 - Tintenstrahldrucker, Verfahren zur Reinigung seines Tintenstrahldruckkopfes und Speichermedium

Info

Publication number: DE60027804T2
Application number: DE60027804T
Authority: DE
Inventors: Masayo Suwa-shi Miyasaka; Mitsuaki Suwa-shi Teradaira
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: EP1541356A1; US6491367B1; EP1025997A3; DE60034972T2; EP1541356B1; DE60027804D1; EP1025997A2; EP1025997B1; DE60034972D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahldruckvorrichtung, ein Verfahren zum Reinigen des Tintenstrahlkopfes einer solchen Vorrichtung sowie einen Datenträger, auf dem das Verfahren als maschinenlesbares Programm gespeichert ist.
Tintenstrahldrucker werden üblicherweise zum Drucken von Text und Bildern auf verschiedene Arten von Bedruckstoffen, wie Papier, Film usw. durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus einer Vielzahl von Düsen eines Tintenstrahlkopfes benutzt. Der Tintenstrahlkopf empfängt Tinte gewöhnlich durch ein Röhrchen von einem Tintenbehälter, um einen Tintenvorrat im Innern des Tintenstrahlkopfes zu laden. Die Tinte wird dann mittels Druckimpulsen, die von Druck erzeugenden Elementen generiert werden (typischerweise elektrostatische, piezolelektrische oder thermische Betätigungselemente) aus ausgewählten Düsen ausgestoßen. In manchen Fällen ist der Tintenbehälter im Tintenstrahlkopf selbst aufgenommen, und dann ist der Tintenstrahlkopf mit dem Tintenbehälter oder nur der Tintenbehälter austauschbar.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um den Tintenstrahlkopf zu säubern, damit sich keine viskose Tinte auf der Düsenoberfläche ansammelt, keine Bläschen durch die Düsen in den Tintenweg eindringen, keine Tinte auf die Düsenoberfläche leckt und ähnliche Probleme. Zu diesen Reinigungsverfahren gehört das Abwischen der Düsenoberfläche, das Spülen der Düsen (Ausstoßen von Tinte aus den Düsen) und das Bedecken der Düsen und anschließendes Absaugen von Tinte von den Düsen durch die Kappe mittels einer Pumpe. Einige der bei diesen herkömmlichen Verfahren auftretenden Schwierigkeiten werden nachfolgend beschrieben.
Tinte aus dem Tintenbehälter wird zum Reinigen mittels Spülen und Absaugen verwendet. Wenn also während des Reinigungsvorganges der Tintenvorrat entleert und der Tintenbehälter belüftet wird, gelangt Luft in den Tintenzufuhrweg.
US-A-5 382 969 offenbart einen Tintenstrahldrucker und ein Verfahren zum Reinigen des Tintenstrahlkopfes desselben. Um das vollständige Säubern des Tintenstrahlkopfes sicherzustellen, wird der Reinigungsvorgang zusammen mit einem Wischvorgang und auch einem Spülvorgang durchgeführt. Der Wischvorgang wird angewandt, um Staub von der Stirnfläche des Tintenstrahlkopfes durch Reiben mit einem federnd nachgiebigen Plattenteil abzuwischen. Der Spülvorgang dient dazu, die Düsen mit Tinte zu spülen, um den Meniskus wieder herzustellen, der durch den Wischvorgang zerstört wurde. Der Tintenstrahldrucker weist eine Abdeckung auf, um die Stirnfläche des Tintenstrahlkopfes zu bedecken, einen Detektor, um die verbliebene Menge an Tinte in einem Tintenbehälter zu prüfen, eine Wischvorrichtung, um die Stirnfläche des Tintenstrahlkopfes physisch abzuwischen und eine Steuervorrichtung, um den Tintenstrahlkopf mit einer Folge aus Wischvorgang, Tintenabsaugvorgang und Spülvorgang zu reinigen. Während der Reinigung wird die verbliebene Menge an Tinte überwacht und der Tintenabsaugvorgang angehalten, wenn die Tintenrest menge kleiner wird als eine im voraus festgesetzte Menge an Tinte. Zugleich wird der Tintenstrahlkopf nach den Spül- und Wischvorgängen mit der Abdeckung bedeckt. Wenn bei dieser Konstruktion während des Reinigungsvorganges die verbliebene Menge an Tinte im Tintenbehälter kleiner ist als eine im voraus festgesetzte Tintenmenge, wird das Anhalten des Tintenabsaugvorganges veranlaßt. Dann wird der Wischvorgang und der Spülvorgang und schließlich der Abdeckvorgang durchgeführt. Ist die Menge an Tinte im Tintenbehälter ziemlich gering, erfolgt eine Warnung, und es wird keine Reinigung durchgeführt.
Wenn bei diesem Stand der Technik der Tintenvorrat während des Reinigungsvorganges entleert wird und der Tintenbehälter ersetzt werden muß, ist die bis dahin verbrauchte Zeit für den Reinigungsvorgang verschwendet worden. Der Reinigungsvorgang ist besonders zeitraubend, und aus diesem Grund ist es erwünscht, zu vermeiden, daß übermäßig viel Zeit wegen Reinigungsvorgängen verbrauch wird, die doch nicht vollendet werden können und wiederholt werden müssen.
US-A-5 712 667 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die mit einem Tintenstrahlkopf zur Abgabe von Tinte versehen ist und eine Tintenpatrone hat, um den Tintenstrahlkopf mit Tinte zu versorgen. Der Betrieb der Vorrichtung wird von einer Steuereinheit gesteuert, die die Anzahl Tintenabgabeimpulse zählt, die Menge verbrauchter Tinte berechnet, Wiederherstellungs- oder Reinigungsverarbeitung bewirkt und feststellt, ob die Restmenge an Tinte weniger ist als eine vorherbestimmte Menge. Steuermittel beginnen mit dem Berechnen der benutzten Tintenmenge, wenn die Menge der verbliebenen Tinte kleiner geworden ist als die vorherbestimmte Menge. Die vorherbestimmte Menge kann eine zum Drucken mindestens einer Seite ausreichende Menge sein. Damit ist gewährleistet, daß nach der Feststellung, daß die verbliebene Tintenmenge weniger ist als die vorherbestimmte Menge, das Drucken nicht angehalten werden muß, ehe die gerade im Druck befindliche Seite vollendet ist. Diese Veröffentlichung bezieht sich zwar auch auf das Reinigen des Tintenstrahlkopfes, sagt aber nichts darüber aus, was passiert, wenn Tinte während einer solchen Reinigung entleert wird.
JP-A-09 011490 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einer Zählereinrichtung zum Zählen der Anzahl Druckpunkte aus Druckdaten, einer Einrichtung zum Berechnen einer ersten, zum Drucken gebrauchten Tintenmenge anhand des Zählwertes, einer Einrichtung zum Berechnen einer zweiten, für Reinigungsvorgänge verbrauchten Tintenmenge, einer Einrichtung zum Berechnen der im Behälter verbliebenen Tintenmenge, einer Anzeigeeinrichtung, die eine Nachricht hinsichtlich der verbliebenen Tintenmenge anzeigt, und einem nichtflüchtigen Speicher zum Speichern dieser Menge. Dieser Stand der Technik berücksichtigt zwar die Menge an Tinte, die für Reinigungsvorgänge benutzt wird, wenn die verbliebene Tintenmenge bestimmt wird, bietet aber keine Lösung der Probleme, die sich durch die Entleerung der Tinte während eines Reinigungsvorganges ergeben.
Das zum Reinigen des Tintenstrahlkopfes angewandte spezielle Verfahren kann entsprechend dem Grund für die Durchführung der Reinigung angepaßt werden. Zum Beispiel kann die Düsenoberfläche nur abgewischt werden, oder die Menge der von den Düsen abgepumpten Tinte kann auf einen höheren oder tieferen Wert gesetzt werden. Einige der unterschiedlichen Gründe oder Faktoren, die eine Anpassung des Reinigungsverfahrens empfehlen, sind das anfängliche Laden, nachdem der Tintenbehälter ersetzt wurde; die Dauer, während der der Drucker abgeschaltet war; die Dauer, während der der Drucker im Leerlauf war (unbenutzt); und vom Benutzer in Gang gesetztes Reinigen. In diesen Fällen ist es wünschenswert und nötig, die Menge der für den Reinigungsvorgang benutzten Tinte angemessen einzustellen, und es ist nötig, auf dieses Erfordernis einzugehen.
Deshalb besteht Bedarf an einer Druckvorrichtung und einem Reinigungsverfahren, mit denen die für den Reinigungsvorgang verbrauchte Zeit auf ein Minimum eingeschränkt und der Reinigungsvorgang an die jeweiligen Reinigungserfordernisse dynamisch angepaßt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tintenstrahlvorrichtung zu schaffen, die den verbliebenen Tintenvorrat erfassen und feststellen kann, ob ein Reinigungsvorgang durchgeführt werden kann oder nicht. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Reinigungsverfahren für diese Vorrichtung zu schaffen.
Diese Ziele werden mit einer Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, einem Verfahren gemäß Anspruch 7 und einem Datenträger gemäß Anspruch 11 erreicht. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Weitere Ziele und Errungenschaften werden zusammen mit einem besseren Verständnis der Erfindung klar und verständlich durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines Druckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Fließschema eines Verfahrens zum Ersetzen eines Tintenbehälters, welches von dem in 1 gezeigten Drucker durchgeführt wird;
3 ein Fließschema eines Druckverfahrens, welches von dem in 1 gezeigten Drucker durchgeführt wird;
4 ein Fließschema eines Reinigungsverfahrens, welches von dem in 1 gezeigten Drucker durchgeführt wird;
5 eine Schnittansicht eines Tintenbehälters, der in einem Drucker gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet ist;
6 ein Fließschema eines Reinigungsverfahrens, welches von einem Drucker gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird; und
7 ein Funktionsblockschaltbild der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsbeispiel 1
Ein Drucker gemäß einem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf 1 beschrieben.
Wie 1 zeigt, weist ein Drucker 101 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schnittstelle 102 auf, über die er mit einem Zentralrechner 120 kommuniziert und vom Zentralrechner 120 Steuerbefehle empfängt.
Über die Schnittstelle 102 empfangene Steuerbefehle werden von einer Zentraleinheit CPU 103 interpretiert. Die Steuerbefehle umfassen Druckbefehle, Reinigungsbefehle und andere. Im Fall von Druckbefehlen steuert die CPU 103 einen Tintenstrahlkopf 109 an, um Text und/oder Bilder auf einen Bedruckstoff zu drucken. Das von der CPU 103 durchgeführte Verfahren wird von einem Programm gesteuert, welches in einem Festwertspeicher (ROM) 105 gespeichert ist. Wenn die Stromzufuhr zum Drucker 101 eingeschaltet wird, kopiert die CPU 103 dieses Programm vom ROM 105 in einen Direktzugriffspeicher (RAM) 106 und führt dann das Programm aus. Die CPU 103 erzeugt im RAM 106 eine Abbildung des Textes und der Graphik, die gedruckt werden sollen, und benutzt diese Abbildung zum Ansteuern des Tintenstrahlkopfes 109. Im ROM 105 gespeicherte Schriftartinformation wird benutzt, um Druckabbildungen von Text durch Verweisen auf Zeichencodes für die vom Druckbefehl spezifizierten Textzeichen zu generieren.
Der Drucker 101 weist ferner einen Reinigungsmechanismus zum Reinigen des Tintenstrahlkopfes 109 auf. Der Tintenstrahlkopf 109 zieht Tinte aus einem Tintenbehälter 111 über einen Tintenzufuhrweg 115 an und stößt die zugeführte Tinte aus, um den Bedruckstoff mit dem Text oder der Graphik zu bedrucken. Der Reinigungsmechanismus 110 weist eine Kappe für die Düsenoberfläche auf, ein mit der Kappe verbundenes Röhrchen, eine mit dem Röhrchen verbundene Pumpe, einen Abfalltintenbehälter, einen Gummiwischer zum Abwischen der Düsenoberfläche und einen Motor zum Bewegen des Wischers.
Als Beispiel gibt es folgende Reinigungsverfahren:

• Entfernen von Tinte, deren Viskosität zugenommen hat (nachfolgend "viskose Tinte") sowie Bläschen in der Nähe der Düsenöffnungen durch Abdecken der Düsenoberfläche des Tintenstrahlkopfes 109, Absaugen von Tinte mittels einer Pumpe durch ein mit der Kappe verbundenes Röhrchen und Sammeln der Abfalltinte in einem Abfalltintenbehälter.
• Spülen der Düsen zum Entfernen viskoser Tinte durch Ausstoßen von Tinte in den Abfalltintenbehälter. Es besteht keine Beziehung zwischen diesem Schritt des Ausstoßens von Tinte und dem Ausstoßen von Tinte zum Drucken.
• Abwischen der Düsenoberfläche, um die Düsenoberfläche von Tintenleckage und Fremdstoffen um die Düsen herum zu säubern.

Der Drucker 101 weist ferner ein Anzeigefeld 112 auf, um Informationen, wie den gegenwärtigen Zustand des Druckers 101 anzuzeigen. Diese Zustandsinformation schließt ein, ob der Drucker online ist, ob er am Drucken ist und ob ein Aufzeichnungsträger in den Drucker geladen ist. Wenn der verbliebene Tintenvorrat im Tintenbehälter 111 auf ein bestimmtes Niveau absinkt, kann auf dem Anzeigefeld 112 angezeigt werden, daß der Tintenbehälter 111 ersetzt werden muß.
Der Drucker 101 weist ferner einen Schalter 114 auf, der beispielsweise dazu betätigt werden kann, den Aufzeichnungsträger im Drucker vorwärtszubewegen oder das Reinigen des Tintenstrahlkopfes 109 von Hand auszulösen. Ferner weist der Drucker 101 einen nichtflüchtigen Speicher 113, beispielsweise einen Blitzspeicher oder einen EEPROM auf, um zu speichern, wie viel Tinte verbraucht wurde, seit die Benutzung des gegenwärtig installierten Tintenbehälters 111 begann.
Die Schnittstelle 102, CPU 103, ROM 105, RAM 106, Anzeigefeld 112, nichtflüchtiger Speicher 113 und Schalter 114 können durch einen Bus miteinander verbunden sein, wie allgemein bekannt.
7 ist ein Funktionsblockschaltbild der vorliegenden Erfindung. Tinte zum Drucken wird vom Tintenbehälter 111 dem Tintenstrahlkopf 109 zugeführt. Die Tintendüsen des Tintenstrahlkopfes 109 sind von einer Abdeckung 705 bedeckt, die mit der Düsenoberfläche in Berührung gebracht werden kann. Tinte wird aus dem Tintenbehälter 111 mittels einer mit der Kappe 705 verbundenen Pumpe 706 abgesaugt, um den Tintenstrahlkopf zu laden. Tintenbläschen und Fremdstoffe um die Düsenoberfläche des Tintenstrahlkopfes 109 herum werden von der Pumpe 706 durch die Kappe 705 abgesaugt, und die abgesaugte Abfalltinte wird von einem absorbierenden Material im Abfalltintenbehälter 707 gesammelt.
Die Menge der bei diesem Reinigungsvorgang verbrauchten Tinte wird anhand der Betriebszeit der Pumpe 706 bestimmt. Die Pumpe 706 und die Kappe 705 werden von einer Steuereinheit 708 gesteuert.
Eine Erfassungseinheit 702 erfaßt Reinigungsbefehle, die von einem gedrückten Schalter oder einem Zeitgeber ausgegeben werden, stellt die Art des durchzuführenden Reinigungsvorganges fest und sendet die festgestellte Art an eine Recheneinheit 704. Die Recheneinheit 704 berechnet das verbliebene Tintenvolumen im Tintenbehälter 111, das vom Tintenstrahlkopf 109 ausgestoßene Tintenvolumen und das Reinigungsvolumen, welches für die von der Erfassungseinheit 702 festgestellte Art von Reinigungsvorgang erforderlich ist. Die Recheneinheit 704 sendet die Ergebnisse an die Auswertungseinheit 703.
Die Auswertungseinheit 703 bestimmt, ob das Reinigen anhand der von der Recheneinheit 704 empfangenen Ergebnisse durchgeführt werden kann. Ist eine Reinigung möglich, informiert die Auswertungseinheit 703 die Steuereinheit 708 darüber, daß ein Reinigungsvorgang erfaßt wurde und durchgeführt werden kann. Wenn eine Reinigung nicht möglich ist, instruiert die Auswertungseinheit 703 das Anzeigefeld 107 oder eine LED 701, anzuzeigen, daß eine Reinigung nicht durchgeführt werden kann oder ein Austausch des Tintenbehälters nötig ist und benachrichtigt auf ähnliche Weise den Zentralrechner 120.
Wenn die Steuereinheit 708 von der Auswertungseinheit 703 erfährt, daß ein Reinigungsvorgang erforderlich ist, bewegt sie den Tintenstrahlkopf 109 in die Reinigungsposition und wischt die Düsenoberfläche mit dem Wischer ab, spült die Düsen oder bewegt die Kappe 705 auf die Düsenoberfläche, um die Düsenoberfläche abzudecken, und steuert die Pumpe 706 an, damit Abfalltinte vom Tintenstrahlkopf abgesaugt wird.
Austausch des Tintenbehälters
Als nächstes wird unter Hinweis auf 2 das Verfahren zum Austausch des Tintenbehälters beschrieben, welches durchgeführt wird, wenn der Tintenbehälter in einem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt wird. 2 ist ein Fließschema der Steuerung des Austausches des Tintenbehälters.
Die CPU 103 erfaßt zunächst den Zustand des Schalters 114, um festzustellen, ob der Ersatz des Tintenbehälters 111 vollendet ist (Schritt S201). Daher muß der Benutzer den Schalter 114 nach dem Austauschen des Tintenbehälters 111 drücken, um der CPU 103 bekanntzugeben, daß der Tintenbehälteraustausch vollendet ist. Ist der Austausch des Tintenbehälters noch nicht beendet, ergibt der Schritt S201 ein NEIN, und die Schleife läuft in sich selbst zurück.
Ist der Tintenbehälteraustausch vollendet und ergibt der Schritt S201 ein JA, wird der Wert (Gesamttintenvolumen), der in einem im nichtflüchtigen Speicher 113 reservierten Bereich "Tintengebrauchsvolumen" gespeichert ist, von der CPU 103 gelöscht und auf Null zurückgesetzt (Schritt S202). Der in diesem Bereich "Tintengebrauchsvolumen" gespeicherte Wert steigt mit zunehmendem Verbrauch an Tinte.
Dann wird eine anfängliche Tintenladeroutine durchgeführt (Schritt S203). Diese anfängliche Tintenladeroutine bringt die Kappe (705 in 7) auf den Tintenstrahlkopf 109 und saugt dann durch die Kappe Tinte vom Tintenstrahlkopf 109 ab. So wird der Tintenstrahlkopf 109 mit Tinte aus dem Tintenbehälter 111 durch ein Röhrchen gefüllt.
Das in 2 gezeigte Austauschverfahren für den Tintenbehälter ist vollendet, wenn die anfängliche Tintenladeroutine (Schritt S203) vollendet ist. (Bei einem weiter unten beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird nach Vollendung der anfänglichen Tintenladeroutine ein Kennzeichen "Tinte dem Ende nahe" zurückgesetzt (Schritt S204), und dann ist der Austausch des Tintenbehälters vollendet.)
Es sei noch erwähnt, daß das in EP-A-0 972 644 gelehrte Verfahren für den von einem Drucker 101 gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführten anfänglichen Tintenladevorgang angewandt wird.
Druckverfahren
Nachfolgend wird unter Hinweis auf 3 ein Druckverfahren beschrieben, bei dem ein Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung Text oder Graphik druckt.
Die CPU 103 erzeugt eine Druckabbildung im RAM 106 auf der Grundlage eines vom Zentralrechner 120 über die Schnittstelle 102 empfangenen Druckbefehls (Schritt S301). Diese Druckabbildung ist Information, die anzeigt, welche Punkte schwarz und welche weiß sind. Im einzelnen ist die Druckabbildung diejenige Information, die benutzt wird, um die Druck erzeugenden Elemente zum Ausstoßen von Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 109 anzusteuern. Im Fall eines Farbdruckers umfaßt diese Druckabbildung Information, die darauf hinweist, welche Druckelemente für welche Farben angesteuert werden müssen, um Tinte auszustoßen.
Dann steuert die CPU 103 die Druck erzeugenden Elemente des Tintenstrahlkopfes 109 auf der Grundlage der im RAM 106 zwischengespeicherten Druckabbildung an, damit Tintentröpfchen ausgestoßen und dadurch der gewünschte Text und/oder Abbildungen auf den Bedruckstoff gedruckt werden (Schritt S302). In diesem Schritt wird üblicherweise eine Zeile gedruckt.
Danach zählt die CPU 103 die Anzahl schwarzer Punkte in der im RAM 106 gespeicherten Druckabbildung, mit anderen Worten, die Frequenz, mit der die Druck erzeugenden Elemente angesteuert werden, um ein jeweiliges Tintentröpfchen auszustoßen, und berechnet das zum Drucken benutzte Volumen an Tinte (Schritt S303). Beim Farbdruck wird für jede Tintenfarbe der gleiche Vorgang durchgeführt. Das zum Drucken benutzte Tintenvolumen kann bestimmt werden, weil die Frequenz, mit der die Druck erzeugenden Elemente des Tintenstrahlkopfes 109 im Schritt S302 angesteuert werden, von den Daten der Druckabbildung im RAM 106 bekannt ist. Außerdem ist das Tintenvolumen bekannt, das immer dann verbraucht wird, wenn ein Druck erzeugendes Element angesteuert wird, indem das Volumen des in Abhängigkeit von diesem Vorgang ausgestoßenen Tintentröpfchens gemessen wird. Wenn zum Beispiel bei jedem Ansteuern einer Düse ein Nanogramm (= 10^–9 g) Tinte ausgestoßen wird, wird pro 10⁹ Düsenbetätigungen ein Gramm Tinte verbraucht.
Das so berechnete Tintenvolumen wird dann zu dem Wert addiert, der in dem Bereich "Tintengebrauchsvolumen" des nichtflüchtigen Speichers 113 gespeichert ist (Schritt S304). Der in dem Bereich "Tintengebrauchsvolumen" des nichtflüchtigen Speichers 113 gespeicherte Wert stellt also den gesamten Tintenverbrauch dar, das heißt die gesamte Menge an Tinte, die aus dem Tintenbehälter 111 verbraucht wurde, seit der Tintenbehälter 111 eingesetzt wurde.
Die CPU 103 stellt auch fest, ob der im Bereich "Tintengebrauchsvolumen" gespeicherte Wert, das heißt der Gesamttintenverbrauch einen bestimmten Wert, nämlich den Wert "Tinte zu Ende" überschreitet (Schritt S305). Dieser Wert "Tinte zu Ende" kann dadurch festgestellt werden, daß die zum Drucken einer kompletten Zeile erforderliche maximale Tintenmenge, mit anderen Worten das verbrauchte Tintenvolumen, wenn alle Druckelemente des Tintenstrahlkopfes 109 zum Drucken jedes Punktes einer kompletten Zeile angesteuert wurden, von dem Tintenvolumen subtrahiert wird, welches anfänglich im Tintenbehälter 111 gespeichert wurde. Dieser Wert "Tinte zu Ende" kann folglich als ein konstanter Wert betrachtet werden, der vom Typ des verwendeten Tintenbehälters 111 bestimmt ist.
Die Einheit des im Bereich "Tintengebrauchsvolumen" gespeicherten Wertes ist zum Beispiel ein Tintentröpfchenäquivalent. Ein typischer Tintenbehälter kann beispielsweise genügend Tinte enthalten, um 10 × 10⁹ Punkte zu drucken, mit anderen Worten 10 g Tinte.
Wenn der Gesamttintenverbrauch den Wert "Tinte zu Ende" überschreitet (Schritt S305 ergibt ein JA), wird auf dem Anzeigefeld 112 eine Anzeige dargestellt, die angibt, daß der Tintenbehälter 111 ersetzt werden muß, und/oder eine ähnliche Nachricht wird über die Schnittstelle 102 an den Zentralrechner gesendet (Schritt S306). Danach wird das in 2 gezeigte Verfahren zum Austausch des Tintenbehälters, (Schritte S201 bis S203) durchgeführt (Schritt S307) und damit endet das Druckverfahren.
Ist der Gesamttintenverbrauch weniger als der Wert "Tinte zu Ende" oder gleich diesem Wert (Schritt S305 ergibt ein NEIN), endet dieser Druckprozeß unmittelbar nach Vollendung des Druckens der Zeile, die aktuell gedruckt wird.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß zwar bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ein Druckbefehl zum Drucken nur einer Zeile abgehandelt wird, aber dennoch eine Vielzahl von Zeilen gedruckt werden kann, indem dieses Verfahren (die Schritte S301 bis S307) für jede zu druckende Zeile wiederholt wird.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, immer dann eine volle Zeile zu drucken, wenn ein Befehl zum Drucken einer Zeile empfangen wird. Damit kann also vermieden werden, daß irgendeine einzelne Zeile unvollständig gedruckt wird.
Reinigungsverfahren
Als nächstes wird unter Hinweis auf 4 ein Reinigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Reinigen des Tintenstrahlkopfes eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die CPU 103 bestimmt zunächst das anzuwendende Reinigungsverfahren und berechnet dann das für das festgelegte Reinigungsverfahren erforderliche Tintenvolumen (Schritt S401). Dieses Tintenvolumen wird nachfolgend als "Reinigungsvolumen" bezeichnet. Wenn beispielsweise der Benutzer den Schalter 114 drückt, um von Hand eine Reinigung auszulösen, werden 5 mg Tinte aus den Düsen insgesamt abgesaugt. Wird die Reinigung automatisch ausgelöst, weil fünf Stunden seit dem letzten Reinigungsvorgang vergangen sind, werden 3 mg Tinte von den Düsen abgesaugt. Immer nach dem Drucken von zehn Zeilen werden sämtliche Düsen dadurch gespült, daß ein Tröpfchen aus jeder Düse ausgestoßen wird. Folglich werden bei jedem Reinigungsvorgang unterschiedliche Mengen an Tinte verbraucht.
Die CPU 103 addiert das für den Reinigungsvorgang erforderliche Tintenvolumen, das heißt, das Reinigungsvolumen zu dem Wert (Gesamttintenverbrauch), der in dem Bereich "Tintengebrauchsvolumen" des nichtflüchtigen Speichers 113 gespeichert ist (Schritt S402).
Als nächstes stellt die CPU 103 fest, ob der im Bereich "Tintengebrauchsvolumen" gespeicherte Gesamttintenverbrauch einen spezifischen Wert (den Wert "Tinte zu Ende") überschreitet (Schritt S403). Wenn das nicht der Fall ist (Schritt S403 ergibt ein NEIN), steuert die CPU 103 den Reinigungsmechanismus 110 an (Schritt S404), damit der spezielle Reinigungsvorgang durchgeführt und viskose Tinte oder Bläschen entfernt werden, beispielsweise dadurch, daß Tinte von den Düsen durch die Kappe abgesaugt wird, die Düsen gespült werden oder die Düsenoberfläche mit einem Wischer abgewischt wird. Dieser Reinigungsprozeß endet dann.
Wenn der Gesamttintenverbrauch den Wert "Tinte zu Ende" überschreitet (Schritt S403 ergibt ein JA), könnte der Tintenvorrat leer sein, wenn der Reinigungsvorgang durchgeführt wurde. Deshalb wird in diesem Fall eine Anzeige gegeben, die darauf hinweist, daß der Tintenbehälter 111 ersetzt werden muß, und/oder eine ähnliche Nachricht wird über die Schnittstelle 102 an den Zentralrechner gesendet (Schritt S405). Das in 2 gezeigte, schon beschriebene Verfahren zum Austausch des Tintenbehälters wird durchgeführt (Schritt S406), und der Prozeß endet.
Mit der vorliegenden Erfindung wird also verhindert, daß der Tintenvorrat entleert wird, während ein Reinigungsvorgang läuft.
Es sei noch erwähnt, daß das oben beschriebene Reinigungsverfahren in Fällen durchgeführt wird, wie, wenn der Tintenbehälter 111 ersetzt wurde, ein Reinigungsbefehl über die Schnittstelle 102 empfangen wird, oder wenn eine bestimmte Zeit lang kein Drucken erfolgt ist.
Ob innerhalb einer bestimmten Zeitspanne gedruckt worden ist, läßt sich leicht feststellen, wenn man die Zeit des letzten Einzeilendruckbetriebs (Schritt S302) im nichtflüchtigen Speicher 113 speichert und die aktuelle Zeit mit der gespeicherten Zeit vergleicht, ehe das Drucken im Schritt S302 beginnt.
Wie schon gesagt, unterscheidet sich die spezielle Reinigungsmethode vorzugsweise entsprechend dem Grund für den durchgeführten Reinigungsvorgang, und solche unterschiedlichen Reinigungsmethoden lassen sich leicht verwirklichen, indem einfach der im Schritt S401 berechnete Tintenverbrauch gemäß dem ausgewählten Verfahren geändert wird. Der Tintenverbrauch bei diesen verschiedenen Reinigungsmethoden kann experimentell festgelegt werden.
Ausführungsbeispiel 2
5 ist eine schematische Schnittansicht eines Tintenbehälters, der in einem Drucker gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet ist. Wie 5(a) zeigt, hat der Tintenbehälter 501 einen Hebel 503, der in Berührung mit einem Beutel 502 angeordnet ist, in welchem die Tinte aufgehoben ist.
Der Tintenbehälter 501 liefert Tinte durch eine Tintenzufuhröffnung 504. In dem Maß, in dem der verbliebene Tintenvorrat abnimmt, schrumpft der Beutel 502 und irgendwann ragt der Hebel 503 aus dem Tintenbehälter 501 nach außen, wie in 5(b) gezeigt.
6 ist ein Fließschema eines Druckverfahrens gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Drucker 101 bei diesem Ausführungsbeispiel weist ferner einen in der Figur nicht gezeigten Erfassungsschalter auf, der herabgedrückt wird, wenn der Schalter 503 aus dem Tintenbehälter 501 herausspringt. Die CPU 103 überwacht diesen Erfassungsschalter und führt nach Bedarf Reinigungs- und Druckvorgänge durch, bis der Erfassungsschalter gedrückt wird (Schritt S601). Bei gedrücktem Erfassungsschalter (Schritt S602 ergibt ein JA) gibt der Drucker 101 mit Hilfe des Anzeigefeldes 112 oder durch Aufblitzen einer LED (beispielsweise 701 in 7) Nachricht, daß das Ende der Tinte nahe ist. Eine solche Nachricht über das nahe Ende der Tinte wird auch an den Zentralrechner 120 gesendet (Schritt S603).
Die CPU 103 prüft dann, ob das Kennzeichen "Tinte dem Ende nahe" (siehe 2, Schritt S204) gelöscht ist (auf 0 gesetzt) (Schritt S6031). Wenn das so ist (S6031: JA), d.h. es gibt mehr Tinte als die Menge, bei der dieses Kennzeichen auf 1 gesetzt wird, wird ein Zähler für das Resttintenvolumen auf einen spezifischen Wert gesetzt, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 5 mg beträgt (Schritt S604). Ist das Kennzeichen des nahen Endes hingegen 1 (S6031: NEIN), d.h. der Tintenvorrat ist dem Ende nahe, springt der Prozeß zum Schritt S605.
Es sei darauf hingewiesen, daß dieser spezifische Wert das Tintenvolumen im Beutel 502 wiedergibt, wenn der Hebel 503 vorsteht und den Erfassungsschalter betätigt, abzüglich des zum Drucken einer Zeile benötigten Tintenvolumens.
Oft gibt es Fälle, bei denen der Benutzer mit dem Drucken fortfährt, ohne sofort den Tintenbehälter auszutauschen, wenn die Nachricht erscheint, daß das Tintenende naht. Wenn dann als nächstes ein Druckbefehl empfangen wird (Schritt S605 ergibt ein JA), wird zunächst im Schritt S6051 das Volumen der verbliebenen Tinte geprüft, und wenn es Null ist oder darüber liegt (S6051 ergibt ein JA), wird der Befehl ausgeführt und die im Druckvorgang verbrauchte Tinte vom Volumen der verbliebenen Tinte subtrahiert und die Differenz als neues Volumen verbliebener Tinte gespeichert (Schritt S606). Wenn S6051 ein NEIN ergibt, wird der Druckvorgang nicht ausgeführt, und der Prozeß springt zum Schritt S611. Wenn S6051 ein NEIN ergibt, ist die Menge der Tinte, die tatsächlich im Beutel 502 verblieben ist, geringer als die zum Drucken einer Zeile erforderliche.
Wenn im Schritt S605 kein Druckbefehl erfaßt wird, prüft die CPU 103, ob ein Reinigungsbefehl ausgegeben wurde (Schritt S607). Wenn nicht, kehrt der Prozeß in der Schleife zurück zum Schritt S605. Wird ein Reinigungsbefehl empfangen, berechnet die CPU 103 das für den Reinigungsvorgang benötigte Tintenvolumen, mit anderen Worten, das oben genannte Reinigungsvolumen (Schritt S608). Es sei darauf hingewiesen, daß ein Reinigungsbefehl dann ausgegeben wird, wenn der Benutzer einen Schalter für Handreinigung drückt, eine bestimmte Zeitspanne seit dem letzten Reinigungsvorgang abgelaufen ist, und so weiter, wie schon für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Reinigungsvolumen wird dann vom Volumen der verbliebenen Tinte subtrahiert. Wenn das Reinigungsvolumen größer ist als das Resttintenvolumen (Schritt S609 ergibt ein NEIN), wird der Reinigungsmechanismus nicht angesteuert, dem Benutzer wird mit Hilfe einer LED, des Anzeigefeldes 112 mitgeteilt, daß ein Austausch des Tintenbehälters erforderlich ist, und/oder es wird der Zentralrechner 120 informiert (Schritt S611), und der Prozeß endet.
Wenn das Volumen der verbliebenen Tinte dem Reinigungsvolumen gleicht oder größer ist als dieses (Schritt S609 ergibt ein JA), ist das Reinigen des Tintenstrahlkopfes möglich. Deshalb wird der Reinigungsmechanismus angetrieben (Schritt S610), um ein durch die gewählte Reinigungsmethode bestimmtes Tintenvolumen abzusaugen, und es wird das das nahe Ende anzeigende Kennzeichen gesetzt (Schritt S612). Der Prozeß kehrt dann zum Schritt S605 zurück.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ein Vergleich ähnlich dem der Schritte S305 und S403 beim ersten Ausführungsbeispiel erst dann durchgeführt wird, wenn der Erfassungsschalter gedrückt wurde.
Ferner sei darauf hingewiesen, daß bei einem verbliebenen Tintenvolumen von 3 mg und dem Empfang eines Reinigungsbefehls, der, falls er ausgeführt würde, zu einem Tintenverbrauch von 5 mg führen würde, der im Fließschema gemäß 6 gezeigte Prozeß unmittelbar Nachricht gibt, daß ein Tintenbehälteraustausch erforderlich ist. Auf diese Weise können unnötige Reinigungsvorgänge vermieden werden, der Benutzer kann unmittelbar aufgefordert werden, den Tintenbehälter zu ersetzen, und damit kann der Druckerdurchsatz verbessert werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ergibt sich, daß die vorliegende Erfindung folgende Vorteile bietet.
Zunächst wird der Austausch des Tintenbehälters unmittelbar angefordert und ermöglicht, ohne daß überhaupt versucht wird, Reinigungsvorgänge durchzuführen, die nicht vollendet werden können und die zu versuchen nur Zeit verschwenden würde.
Darüber hinaus werden Reinigungsvorgänge und Vorgänge zum Austausch des Tintenbehälters unter Berücksichtigung der verschiedenen Arten von für verschiedene Umstände erforderlichen Reinigungsvorgängen durchgeführt.

Claims

Tintenstrahldruckvorrichtung, aufweisend: einen Tintenstrahlkopf (109) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen; einen Tintenbehälter (111) zur Zufuhr der auszustoßenden Tinte zum Tintenstrahlkopf; eine Tintenerfassungseinrichtung (103, 106, 503) zum Anzeigen einer ersten Menge Tinte entsprechend der im Tintenbehälter verbliebenen Tintenmenge; eine Befehlserfassungseinheit (103, 702) zum Erfassen eines das Reinigen des Tintenstrahlkopfes anordnenden Befehls; einen Reinigungsmechanismus (110) zum Reinigen des Tintenstrahlkopfes unter Verwendung von Tinte aus dem Tintenbehälter; und eine Steuereinheit (103, 708), die auf die Tintenerfassungseinrichtung und die Befehlserfassungseinheit anspricht, um den Reinigungsmechanismus anzusteuern; gekennzeichnet durch eine Auswertungseinheit (103, 703), die auf die Befehlserfassungseinheit anspricht, um die erste Menge Tinte mit einer zweiten Menge Tinte zu vergleichen, welche der vom Reinigungsmechanismus für das Durchführen der angeordneten Reinigung benötigten Tintenmenge entspricht, und um festzustellen, daß eine Reinigung möglich ist, wenn sich zeigt, daß die erste Menge Tinte der zweiten Menge Tinte gleicht oder größer ist als diese, wobei die Steuereinheit geeignet ist, den Reinigungsmechanismus anzusteuern, wenn die Auswertungseinheit feststellt, daß eine Reinigung möglich ist, und andernfalls zu verhindern, daß der Reinigungsmechanismus angesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Benachrichtigungseinheit (112, 701) aufweist, um den Benutzer hörbar und/oder visuell zu benachrichtigen, daß die angeordnete Reinigung nicht möglich ist, wenn die Auswertungseinheit (103, 703) feststellt, daß die erste Menge Tinte kleiner ist als die zweite Menge Tinte.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der die Auswertungseinheit (103, 703) feststellt, daß eine Reinigung nicht möglich ist, wenn die erste Menge Tinte der zweiten Menge Tinte gleicht oder kleiner ist als diese.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlserfassungseinrichtung (103), die Steuereinheit (103, 708) und die Auswertungseinheit (703) mittels eines programmgesteuerten Mikroprozessors verwirklicht sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, ferner aufweisend: eine Recheneinheit (704) zum Berechnen des Tintenvolumens, welches der Reini gungsmechanismus (110) zum Reinigen braucht, und des vom Tintenstrahlkopf ausgestoßenen Tintenvolumens; wobei die von der Auswertungseinheit (103, 703) getroffene Feststellung auf dem von der Recheneinheit berechneten Tintenvolumen basiert.
Verfahren zum Steuern der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, folgende Schritte aufweisend: (a) Erfassen eines Befehls, der das Reinigen des Tintenstrahlkopfes anordnet; (b) Erhalten einer ersten Menge Tinte, welche die zur Benutzung in der Vorrichtung verfügbare Menge Tinte darstellt, (c) Erhalten einer zweiten Menge Tinte, welche die Menge Tinte darstellt, die erforderlich wäre, wenn die angeordnete Reinigung durchgeführt würde, (d) Vergleichen der ersten Menge Tinte mit der zweiten Menge Tinte und Feststellen, daß eine Reinigung möglich ist, wenn die erste Menge Tinte der zweiten Menge Tinte gleicht oder größer ist als diese; und (e) Reinigen des Tintenstrahlkopfes, wenn im Schritt (d) festgestellt wird, daß eine Reinigung möglich ist.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner aufweisend: (f) Benachrichtigen des Benutzers, daß eine Reinigung nicht durchgeführt werden kann, wenn im Schritt (d) festgestellt wird, daß eine Reinigung nicht möglich ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Schritt (d) das Feststellen aufweist, daß eine Reinigung nicht möglich ist, wenn erste Menge Tinte der zweiten Menge Tinte gleicht oder kleiner ist als diese.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner aufweisend: (e) Berechnen des zur Reinigung gebrauchten Tintenvolumens und des aus dem Tintenstrahlkopf ausgestoßenen Tintenvolumens; wobei die Feststellung im Schritt (d) auf den im Schritt (e) berechneten Tintenvolumen basiert.
Maschinenlesbarer Datenträger, der Rechnerprogrammcodemittel trägt, die bei Ausführung durch die in Anspruch 4 beanspruchte Vorrichtung das in einem der Ansprüche 6 bis 9 beanspruchte Verfahren durchführt.
Datenträger des Anspruchs 10, umfassend eine CD, eine Diskette, eine Festplatte, eine magneto-optische Platte, eine digitale Videoplatte (DVD), ein Magnetband oder eine Halbleiterspeichereinrichtung.