DE60102344T2

DE60102344T2 - Sicherheitssystem für auswechselbare Komponente

Info

Publication number: DE60102344T2
Application number: DE60102344T
Authority: DE
Inventors: Lonnie J. Jr Rochester Pollocks
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2021-12-08
Also published as: JP2002287582A; US6351618B1; JP4022061B2; DE60102344D1; EP1217456B1; US6490420B2; US20020076224A1; EP1217456A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druck- und Wiedergabegerät und insbesondere auf ein Sicherheitssystem zur Wahrung, dass Kassetten innerhalb ihrer tatsächlichen Lebensdauer und in Übereinstimmung mit bestehenden Garantien oder Lizenzen verwendet werden.
Druck- und Wiedergabegeräte, wie zum Beispiel elektrostatische Drucker, Tintenstrahldrucker und Kopierer verwenden im Allgemeinen eine oder mehrere auswechselbare Unterkomponente(n) oder Einheit(en), die generell als Kassetten oder CRUs (Customer Replaceable Units [durch Kunden auswechselbare Einheiten]) bezeichnet werden. Eine gewöhnliche durch den Kunden auswechselbare Kassette oder CRU ist die Fotorezeptorkassette, die den Fotorezeptor und die erforderliche Unterstützungs-Hardware in einer einzelnen Kassette, ausgelegt zum Einführen in das Gerät und zum Entfernen aus dem Gerät, enthält. Wenn eine Kassette verbraucht ist, wird die alte Kassette entfernt und eine neue Kassette wird installiert. Andere häufig verwendete auswechselbare Kassetten sind Entwicklerkassetten, Tonerkassetten, Tintenkassetten oder Tintenbehälter und Entwicklernachfüllkassetten.
US-A-4, 585, 327 legt einen Kopierer offen, der ein auswechselbares Magazin, das ein auswechselbares lichtempfindliches Band enthält, verwendet. Ein Zähler in der Steuerung des Geräts zählt die Anzahl der Kopien, die mit dem Magazin angefertigt werden und erzeugt ein Signal, das den Benutzer warnt, dass das lichtempfindliche Band das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, wenn die Zählung eine vorher eingestellte Anzahl von Kopien erreicht hat. Der Zähler in der Gerätesteuerung wird bei der Einführung eines neuen Magazins in das Gerät automatisch zurückgesetzt. Um das versehentliche Wiederverwenden eines verbrauchten Magazins zu verhindern, wird ein Teil des Magazins, das den Gerätezähler zurücksetzt, abgebrochen, wenn das Magazin zum ersten Mal in das Gerät geladen wird. Auf diese Art und Weise wird ein Rücksetzen des Zählers bei der Wiedereinführung eines vorher benutzten Magazins verhindert. Ein Abbildung bildendes Gerät, das den Verbrauch einer lichtempfindlichen Trommel aufzeichnet, die Trommel anhält und den Betrieb des Geräts, nach einer vorher eingestellten Anzahl von Kopien, unmöglich macht, wird in US-A-4, 751, 484 offen gelegt.
Es ist erwünscht, eine Einrichtung bereitzustellen, durch die nur die adäquate Kassettenart und nur adäquat hergestellte Kassetten in einem bestimmten elektrostatischen Wiedergabegerät verwendet werden können. Wenn eine falsche oder inadäquat hergestellte Kassette in das Gerät eingeführt wird, kann diese einen schädigenden Effekt auf die Qualität und/oder die Menge der durch das Gerät hergestellten Dokumente haben. Weiterhin kann eine inadäquat oder schlecht konstruierte Kassette einen schädigenden Effekt auf die Bauteile des elektrostatischen Wiedergabegeräts haben und in der Folge jede Garantie auf das Gerät ungültig machen. Ebenso wichtig ist es sicherzustellen, dass CRUs nicht über die Brauchbarkeitsdauer der CRU hinaus verwendet werden. Das Benutzen einer CRU über die Brauchbarkeitsdauer hinaus kann ebenso einen schädigenden Effekt auf die Druckqualität und/oder Gerätekomponenten haben und möglicherweise die Garantie ungültig machen. In einigen Fällen ist es erwünscht zu ermitteln, ob ein Gerät, das mit einem Vertrag oder durch eine Lizenz betrieben wird, in Übereinstimmung mit der Lizenz benutzt wird.
Um beim Einführen der CRU in das Gerät automatisch zu ermitteln, ob eine auswechselbare Kassette oder CRU die richtige Art von CRU ist, ist ein Versehen der CRU mit einer Überwachungseinrichtung bekannt, die im Allgemeinen als CRUM (Customer Replaceable Unit Monitor [Überwachungseinrichtung der durch den Kunden auswechselbaren Einheit]) bezeichnet wird. Üblicherweise ist eine CRUM eine Speichereinrichtung, wie zum Beispiel ein ROM, EEPROM, SRAM oder eine andere permanente Speichereinrichtung, die in oder auf der Kassette bereitgestellt wird. Informationen, die die CRU identifizieren, werden während der Herstellung der CRUM in den EEPROM geschrieben. Beispielsweise können Informationen, die eine CRU als eine Entwicklerkassette identifizieren und die den Typ des in der Entwicklerkassette enthaltenen Trägers, Entwicklers und Übertragungsmechanismus identifizieren, in den in der CRUM enthaltenen Speicher geschrieben werden. Wenn eine CRU, die eine derartige CRUM enthält, in einem Gerät installiert wird, liest die Steuerungseinheit des Geräts die in der CRUM gespeicherte Identifizierungsinformation. Wenn die CRU der falsche Typ von Einheit für dieses Gerät ist, wird in dem Bedienfeld des Geräts eine Meldung „Falscher Kassettentyp" angezeigt und das Gerät wird deaktiviert, um die Benutzung der falschen Kassette zu verhindern.
Eine derartige „Sicherheits-CRUM" wird in US-A-4, 961, 088 offen gelegt.
Die Höchstanzahl von Drucken, für deren Herstellung eine CRU konstruiert oder lizenziert ist und für die Garantie übernommen wird, wird normalerweise während der Herstellung der CRU in die CRUM programmiert. Wenn eine gegebene Kassette die Höchstanzahl von Drucken erreicht hat, wird das Gerät außer Betrieb gesetzt und eine Meldung „Kassette auswechseln" wird in dem Bedienfeld angezeigt. Die verbrauchte CRU muss entfernt werden und eine neue CRU muss installiert werden, um das Gerät zu reaktivieren und das Drucken fortzusetzen. Vor dem Entfernen der verbrauchten CRU schreibt die Steuerungseinheit des Geräts Daten in den Speicher der CRUM, die angeben, dass die CRU verbraucht wurde. Sollte eine verbrauchte Kassette wieder in das Gerät eingeführt werden, wird die Steuerungseinheit die CRU nach dem Lesen der CRUM als eine verbrauchte CRU erkennen. Nach dem Erkennen einer neu installierten CRU als eine verbrauchte CRU setzt die Steuerungseinheit das Gerät außer Betrieb und zeigt eine Meldung „Kassette auswechseln" in dem Bedienfeld an. Auf diese Art und Weise wird ein unbeabsichtigtes Wiederverwenden einer verbrauchten CRU verhindert. Wenn eine benutzte CRU wiederhergestellt wird, muss die CRUM zurückgesetzt werden oder durch eine neue CRUM ersetzt werden, bevor die wiederhergestellte CRU in einem elektrostatischen Gerät verwendet werden kann, ohne als eine verbrauchte Kassette erkannt zu werden.
Um das Wiedereinsetzen und das Wiederverwenden von verbrauchten CRUs über ihre effektive Lebensdauer oder über die Dauer einer Garantie oder Lizenz hinaus zu verhindern, wird bekanntermaßen eine „Abbruchzone" („kill zone") in dem Speicher der an die CRU angefügten CRUM eingerichtet. Die bekannten Abbruchzonen sind festgelegte Bereiche in dem Speicher der CRUM, die, wenn der Versuch unternommen wird, diesen Abschnitt des Speichers zu lesen oder auf diesen Abschnitt des Speichers zuzugreifen, alle Funktionen der CRUM außer Betrieb setzen und einen Funktionsstop des Geräts verursachen. Zum Beispiel kann ein verwendbarer Datenpunkt oder können mehrere verwendbare Datenpunkte in der CRUM, der/die die Restanzahl von Bildern in der Betriebsdauer der Kassette erkennt/erkennen, auf null gesetzt werden, wenn der Versuch unternommen wird, die Abbruchzone zu lesen oder auf die Abbruchzone zuzugreifen. Wenn ein derartig verwendbarer Datenpunkt auf null gesetzt wird, wird das Einstellen des Betriebs des Geräts und das Anzeigen einer Meldung „Kassette auswechseln" in dem Bedienfeld verursacht. Auf diese Art und Weise wird ein Verbraucher daran gehindert, eine CRU zu verwenden, die inadäquat wiederhergestellt wurde, um über ihre Betriebs- oder Garantiedauer hinaus benutzt zu werden und die möglichen schädigenden Konsequenzen in Form einer reduzierten Druckqualität und die mögliche Schädigung von Gerätekomponenten und der Verlust des Garantieschutzes werden ebenso verhindert.
In einigen Fällen waren die Verbraucher darin erfolgreich, die Speicherstelle der Abbruchzone in den zuvor diskutierten „Sicherheits-CRUMs" zu ermitteln. Nach dem Ermitteln der Speicherstelle der Abbruchzone ist es möglich, auf die Nicht-Abbruchzonen der CRUM zuzugreifen und den Aufbau der CRUMs, die Programmierung, die Identifizierungsinformationen und -codes durch Manipulieren umzubauen. Bei Erkennung des Aufbaus der vorschriftsmäßigen CRUM und der Identifizierungsinformationen und – codes ist es möglich, die CRUM einer verbrauchten CRU neu zu programmieren und eine verbrauchte CRU weiter zu verwenden. Wenn die Lebensdauer einer CRU auf diese Art und Weise verlängert wird, kann ein Verbraucher eine degenerierte CRU mit schädigenden Effekten auf den Gesamtbetrieb des Geräts in Bezug auf die Druckqualität oder -menge, der möglichen Entwertung etwaiger Garantien und Beschädigung der Komponenten während dieses Vorgangs, weiter betreiben. In anderen Fällen kann der Verbraucher die CRUM neu einstellen, um den Betrieb des Geräts über das Datum einer Lizenz oder eines zeitbasierten Vertrags hinaus zu betreiben.
Die vorliegenden Erfindung stellt ein Sicherheitsverfahren für eine ersetzbare Komponente eines elektrostatischen Wiedergabegeräts bereit. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Versehen der auswechselbaren Komponente mit einer Speicherquelle mit einer Vielzahl von adressierbaren gleitenden Speicherplätzen. Zufälliges Auswählen eines der gleitenden Speicherplätze als einen Sicherheitsplatz. Schreiben eines Sicherheitscodes in den Sicherheitsplatz. Periodisches Wiederholen des Auswählens eines Sicherheitsplatzes und Schreiben einer Sicherheitsnummer in den Sicherheitsplatz.
Im Folgenden wird eine besondere Ausführung gemäß dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Querschnittdarstellung eines automatischen elektrostatischen Wiedergabegeräts mit einer auswechselbaren Fotorezeptor-, Entwickler- und Tonerkassette, von denen jede eine Sicherheits-CRUM enthält.
2 ist eine isometrische Ansicht der auswechselbaren Fotorezeptorkassette für das in 1 gezeigte Gerät, zusammen mit dem Mechanismus zum Einrichten eines elektrischen Kontakts zwischen der CRUM auf der Fotorezeptorkassette und der Steuereinheit des Geräts bei dem Einsetzen der Kassette in das Gerät.
3 ist eine isometrische Ansicht einer auswechselbaren Entwicklerkassette und einer Tonerkassette für das in 1 gezeigte Gerät, zusammen mit dem Mechanismus zum Einrichten eines elektrischen Kontakts zwischen der CRUM auf der Entwicklerkassette und auf der Tonerkassette und der Steuereinheit des Geräts bei dem Einsetzen der Kassette in das Gerät.
4 ist eine schematische Ansicht, die die Steuerungseinheit des Geräts und ihre Verbindung mit der CRUM der Fotorezeptorkassette, der Entwicklerkassette und der Tonerkassette zeigt.
5 ist eine diagrammatische Darstellung eines CRUM EEPROM, der eine gleitende dynamische Abbruchzone gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
6 ist ein vereinfachtes Fließdiagramm, das den Sicherheitsprozess gemäß der vorliegenden Erfindung abbildet.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden durch Kunden auswechselbare Einheiten (CRUs), wie zum Beispiel die Toner-, Entwickler- und Fotorezeptorkassette mit Speichereinrichtungen oder CRUMs (Customer Replaceable Unit Monitors [Überwachungseinrichtungen der durch Kunden auswechselbaren Einheit]) versehen. Jede CRUM enthält Daten, die die Kassette als den zur Verwendung in dem Gerät korrekten Kassettentyp identifizieren. Obwohl das Sicherheitssystem der vorliegenden Erfindung hier zur Verwendung in einem elektrostatischen Laserdrucker offen gelegt wird, wird jeder durchschnittlich gebildete Fachmann in dieser Technik erkennen, dass die vorliegende Erfindung gleichermaßen zur Verwendung in einer Vielzahl von Verarbei tungssystemen geeignet ist, einschließlich elektrostatischer- und Tintenstrahldrucker und Kopierer und nicht auf die Anwendung in dieser hier beschriebenen besonderen Ausführung beschränkt ist.
Bezug nehmend auf 1 wird exemplarisch ein zur Implementierung des CRUM-Sicherheitsverfahrens der vorliegenden Erfindung geeignetes automatisches elektrostatisches Wiedergabegerät 10 gezeigt. In dem gezeigten Beispiel umfasst das Wiedergabegerät 10 einen Laserdrucker, der eine auswechselbare Fotorezeptorkassette und Tonerkassette jeweils als CRU 12, 14 und 16 verwendet. Jede Kassette ist konstruiert, mit Garantie versehen und möglicherweise lizenziert, um jeweils eine voreingestellte Höchstanzahl von Bildern X12, X14 und X16 in Form von Drucken oder Kopien bereitzustellen. Die Höchstanzahl von Bildern kann für jede Kassette verschieden sein. Wenn die Anzahl der durch eine der Kassetten hergestellten Bilder eine vorbestimmte Menge Y12, Y13 oder Y16 erreicht, wobei diese Menge geringer ist als die Höchstanzahl von Bildern X12, X14 und X16, wird eine Warnung, dass sich die Kassette dem Ende ihrer Lebensdauer nähert, auf dem Bedienfeld des Geräts angezeigt. Diese Warnung gibt dem Verbraucher die Zeit, eine neue Diskette zu bestellen, eine Lizenz zu erneuern, einen Servicetechniker herbeizurufen oder jede andere erforderliche Handlung vorzunehmen. Nach der Warnung erzeugt das Gerät weiter die verbleibenden Bilder. Wenn die voreingestellte Höchstanzahl von Bildern X12, X14 oder X16 mit einer der Kassetten erzeugt wurde, wird der Betrieb dieser Kassette eingestellt, eine Meldung „Kassette ersetzen" wird in dem Bedienfeld angezeigt und der weitere Betrieb des Geräts wird verhindert. Zu diesem Zeitpunkt muss die Kassette aus der Maschine entfernt werden und an ihrer Stelle muss eine neue Kassette installiert werden, bevor der weitere Betrieb des Geräts möglich ist.
Die in 1 und 2 dargestellte Fotorezeptorkassette enthält eine Fotorezeptortrommel 20, deren äußere Oberfläche mit einem geeigneten fotoleitenden Material beschichtet ist, und eine Ladekorona 24 (in 2 nicht gezeigt) zum Laden der fotoleitenden Oberfläche 22 bei der Vorbereitung auf die Bildgebung. Die Trommel 20 ist innerhalb eines Kassettenkörpers 26 drehbar befestigt. Die Trommel rotiert in der durch einen Pfeil A angegebenen Richtung, um die fotoleitende Oberfläche fortlaufend durch die Belichter- 32, Entwickler- 34 und Übertragungsstation 36 zu bewegen, wie in 1 dargestellt. Um die Fotorezeptorkassette aufzunehmen, wird in dem Geräterah men 18 eine geeignete Aufnahme 38 bereitgestellt. Der Fotorezeptorkassettenkörper 26 und die Aufnahme 38 weisen komplementäre Formen und Abmessungen auf, so dass sich die Trommel 20 bei der Einführung der Kassette 12 in die Aufnahme 38 in einer vorbestimmten Relation zu der Belichter- 32, der Entwickler- 34 und der Übertragungsstation 36 befindet. Bei der Einführung der Kassette 12 in die Aufnahme 38 wird die Trommel 20 zur Ansteuerung mit den Trommeltreibereinrichtungen (nicht gezeigt) verbunden und die elektrischen Verbindungen zu der Kassette 12 werden hergestellt.
Während des elektrostatischen Prozesses wird die fotoleitende Oberfläche der Trommel anfänglich gleichmäßig durch die Ladekorona 24 geladen. Die geladene Fläche wird dann zu der Belichterstation rotiert, an der die geladene fotoleitende Oberfläche 22 durch einen bilderzeugenden Strahl 40, der ein elektrostatisch latentes Bild auf der fotoleitenden Oberfläche 22 der Trommel 20 erzeugt, belichtet wird. Der bilderzeugende Strahl 40 wird aus einer Laserdiode 42 abgeleitet oder aus einer anderen geeigneten Quelle und wird in Übereinstimmung mit den Bildsignalen aus einer Bildquelle 44 moduliert. Die Bildsignalquelle 44 kann jede geeignete Bildsignalquelle, wie zum Beispiel einen Speicher, einen Dokumentenscanner, eine Nachrichtenverbindungen usw., umfassen. Der von der Laserdiode 42 ausgegebene modulierte bilderzeugende Strahl 40 trifft auf die Facetten eines rotierenden Polygons mit mehreren Facetten 46 auf, wobei der Strahl über die fotoleitende Oberfläche 22 der Trommel an der Belichtungsstation 32 geleitet wird.
Nach der Belichtung wird ein elektrostatisch latentes Tonerbild auf der fotoleitenden Oberfläche 22 der Trommel 20 an der Entwicklungsstation 34 durch ein in der Entwicklungskassette 14 enthaltenes magnetisches Bürstenentwicklungssystem entwickelt, wie in den 1 und 3 dargestellt. Das magnetische Bürstenentwicklungssystem enthält eine geeignete magnetische Bürstenwalze 50 (in 3 nicht gezeigt), die drehbar in dem Körper der Entwicklungskassette 14 befestigt ist. Der Entwickler wird durch die Tonerkassette 16 an die magnetische Bürstenwalze 50 geliefert. Um die Entwicklerkassette 14 aufzunehmen, ist der Geräterahmen 18 mit einer geeigneten Aufnahme 54 versehen. Der Entwicklerkassettenkörper 52 und die Aufnahme 54 haben komplementäre Formen und Abmessungen, so dass bei Einführung der Entwicklerkassette in die Aufnahme die magnetische Bürstenwalze 50 in einer vorbestimmten Entwicklungsrelation mit der fotoleitenden Oberfläche 22 der Trommel 20 ist. Bei der Einführung der Ent wicklerkassette 14 wird die magnetische Bürstenwalze 50 zur Ansteuerung mit einer Entwicklertreibereinrichtung (nicht gezeigt) in dem Gerät verbunden und die elektrischen Verbindungen zu der Entwicklerkassette 14 werden hergestellt.
Die in den 1 und 3 dargestellte Tonerkassette 16 enthält einen Sammelbehälter 56, der Entwickler enthält. Der Entwickler umfasst ein vorbestimmtes Gemisch aus Träger und Toner. Eine rotierende Einzugschnecke 58 mischt den Entwickler in den Sammelbehälter 56 und überträgt den Entwickler auf die magnetische Bürstenwalze 50. Die Einzugschnecke 58 ist drehbar in dem Körper 60 der Tonerkassette 16 befestigt.
Wie am besten in der 3 zu sehen ist, enthält der Körper 52 der Entwicklerkassette 14 eine darin gebildete Aufnahme 62 für die Aufnahme der Tonerkassette 16. Die Aufnahme 62 in der Entwicklerkassette 14 und der Körper 60 der Tonerkassette haben komplementäre Formen und Abmessungen, so dass bei Einführung der Tonerkassette in die Aufnahme die Tonerkassette 16 in einer vorbestimmten Betriebsrelation zu der magnetischen Bürstenwalze 50 ist. Bei Einführung der Tonerkassette 16 in die Aufnahme wird die Einzugschnecke 58 zur Ansteuerung mit der Entwicklertreibereinrichtung (nicht gezeigt) verbunden und die elektrischen Verbindungen zu der Tonerkassette werden hergestellt.
Unter Bezugnahme auf 1 werden Drucke der auf der fotoleitenden Oberfläche der Fotorezeptortrommel 20 gebildeten Bilder durch das Gerät 10 auf einem geeigneten Trägermaterial, wie zum Beispiel dem Kopierblatt 68 oder dergleichen, hergestellt. Eine Zulieferung der Kopierblätter 68 wird durch eine Vielzahl von Papierschächten 70, 72 und 74 bereitgestellt. Jeder Papierschacht 70, 72 und 74 weist eine Vorschubrolle 76 für den Vorschub einzelner Blätter von in den Papierschächten 70, 72 und 74 gespeicherten Stapeln von Papierblättern zu einem Paar Registrierungsandrückrollen 78 auf.
Das Blatt wird in einer zeitlich adäquat festgelegten Relation zu dem entwickelten Bild auf der Fotorezeptortrommel an die Übertragungsstation 36 weitergeleitet. Das entwickelte Bild wird an der Übertragungsstation 36 in einer bekannten Art und Weise auf das Kopierblatt 68 übertragen. Nach der Übertragung wird das das Tonerbild tragende Ko pierblatt von der fotoleitenden Oberfläche 22 der Fotorezeptortrommel 20 getrennt und an eine Fixierstation 80 vorgerückt. An der Fixierstation fixiert eine Fixierrolle 82 das übertragene Tonerbild auf dem Kopierblatt in einer bekannten Art und Weise. Ein geeigneter Blattssensor 84 erfasst, während des Blatt von der Fixierstation 80 zu einem Ausgabeschacht 86 durchläuft, jedes fertig gestellte Blatt. Alle auf der fotoleitenden Oberfläche 22 der Fotorezeptortrommel 20 nach der Übertragung verbleibenden Tonerpartikelreste werden durch einen in der Fotorezeptorkassette enthaltenen geeigneten Reinigungsmechanismus (nicht gezeigt) entfernt.
Erneut Bezug nehmend auf die 2 und 3 enthält jede Kassette 12, 14 und 16 einen Identifikations- und Überwachungschip oder eine CRUM 90, 92 und 94. Jede CRUM enthält einen programmierbaren elektronisch löschbaren Festwertspeicher (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory = EEPROM) oder andere geeignete nicht permanente Speichereinrichtungen zum Speichern der Daten. Um sicherzustellen, dass nur der korrekte Kassettentyp des Fotoempfängers 12, des Entwicklers 14 und des Toners 16 in dem Gerät 10 verwendet wird, wird in dem Speicher jeder CRUM bei der Herstellung ein Code, der den Kassettentyp identifiziert, vorprogrammiert. Andere verwendbare Daten, wie zum Beispiel der Typ des Entwicklers oder Toners in der Kassette, die Chargennummer, die Seriennummer, das Datum einer Garantie oder die Bezahlung einer Lizenz usw. können während der Herstellung ebenso in dem Speicher einer CRUM vorprogrammiert werden. Um die Verwendung jeder Kassette zu verfolgen, wird in der CRUM jeder Kassette 90, 92 und 94 während des Betriebs des Geräts 10 eine laufende Zählung der mit jeder Kassette angefertigten Bilder vorgenommen. Kontaktfelder 100, 102 und 104 ermöglichen bei der Installation oder dem Entfernen der Kassetten das elektrische Verbinden und Trennen der CRUM 90, 92 und 94 mit und von den entsprechenden Kontaktfeldern oder Klemmplatten des Geräts 10. Die Anschlussleisten 106, 108 und ein Klemmenbrett 110 wirken mit den Kontaktfeldern zusammen, um die elektrische Verbindung zwischen den CRUM's 90, 92 und 94 und dem Gerät 10 zu vollenden.
Wie in 2 gezeigt, ist die Anschlussleiste 106 für die Fotorezeptorkassette 12 an einem Klemmbrett 112 befestigt. Das Klemmbrett 112 ist in der Aufnahme 38 in dem Geräterahmen 18, in den die Fotorezeptorkassette 12 passt, angeordnet. Bei der Installation der Fotorezeptorkassette 12 in der Aufnahme 38 greifen die Kontaktfelder 100 auf der CRUM 90 der Fotorezeptorkassette in die Kontakte 114 der Anschlussleiste 106 ein und bilden dadurch eine elektrische Verbindung zwischen der CRUM und dem Gerät.
Wie in 3 gezeigt, ist die Anschlussleiste 108 für die Tonerkassette 16 an einem Klemmbrett 110 befestigt, das dem Entwicklerkassettengehäuse 52 beigefügt ist. Die CRUM 92 für die Entwicklerkassette 14 ist ebenso auf dem Klemmbrett 110 befestigt. Bei der Installation der Tonerkassette 16 in der Aufnahme 62 in dem Entwicklerkassettengehäuse greifen die Kontaktfelder 104 der CRUM 94 der Tonerkassette in die Kontakte 116 der Anschlussleite 108 auf dem Klemmbrett 110 ein. Bei der Installation der Entwicklerkassette 14 in der Aufnahme 54 in dem Geräterahmen 18 greifen die Kontaktfelder 118 auf dem Klemmbrett 110 in in der Aufnahme 54 des Geräts angeordnete Kontaktfelder (nicht gezeigt) ein. Die CRUM 92 der Entwicklerkassette und die CRUM 94 der Tonerkassette 16 werden dadurch über die Kontaktfelder 118 auf dem Klemmbrett 110 elektrisch mit dem Gerät 10 verbunden.
Wie zuvor erwähnt, enthalten die CRUMs 90, 92 und 94 adressierbare Speicher (EEPROMs) zum Speichern oder Einloggen einer Zählung der Anzahl von Bildern, die auf jeder Kassette 12, 14 und 16 verbleiben. Die aktuelle Anzahl der von jeder Kassette hergestellten Bilder oder eine aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 werden in den verschiedenen EEPROMs durch die Gerätesteuerungseinheit (MCU) 130 (s. 4) am Ende jedes Druckverlaufs gespeichert. Die CRUM jeder Kassette wird während der Herstellung anfänglich jeweils mit einer Höchstanzahlzählung X12, X14 und X16, die die Höchstanzahl der Bilder, die mit der entsprechenden Kassette produziert werden können, wiedergibt, programmiert. Alternativ kann die CRUM mit einer Höchstanzahlzählung programmiert werden, die die lizenzierte Menge von Drucken oder Bildern angibt.
Das Zählsystem kann ein inkrementierendes System oder ein auf Abnahme basierendes System sein. Bei einem inkrementierenden System wird die aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 in der CRUM 90, 92 und 94, die anfänglich auf null gesetzt wird, inkrementiert, während die Bilder hergestellt werden. Wenn die aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 die Höchstanzahlzählung X12, X14 und X16 erreicht, wird die Kassette außer Betrieb gesetzt. Um den Verbraucher zu alarmieren oder zu warnen, wenn sich eine Kassette dem Ende ihrer Lebensdauer oder dem Ende der Lizenzdauer nähert, ist eine Warnzählung W12, W14 und W16 ebenso in den CRUMs 90, 92 und 94 vorprogram miert. Wenn die Warnzählung erreicht wird, wird in dem Anzeigefenster 140 des Bedienfeldes 138 eine Meldung angezeigt, die den Benutzer der Kassette (oder der Lizenz) warnt, dass die Kassette sich dem Ende ihrer effektiven Lebensdauer nähert und bald ausgewechselt werden sollte. Typischerweise stellt die Warnzählung einige hundert bis einige tausend Bilder bereit, je nach Art des involvierten Geräts, während derer der Betreiber eine Auswechselkassette installieren oder eine Lizenz durch den Erwerb einer neuen Kassette erneuern oder einen Servicetechniker hinzuziehen muss, um einen fortgesetzten Betrieb des Geräts zu sichern.
Eine geeignete Gerätesteuerungseinheit (MCU) 130 (diagrammatisch in 4 dargestellt) wird zur Steuerung der Abläufe der verschiedenen Einzelkomponenten des Geräts 10 auf eine integrierende Art und Weise bereitgestellt, um Drucke herzustellen. Die MCU 130 enthält einen Mikroprozessor 132 oder mehrere Mikroprozessoren 132 und geeignete Speicher, wie zum Beispiel einen ROM 134 und einen RAM 136 zum Halten der Betriebssystemsoftware, der Programmierung, der Daten usw. Ein Bedienfeld 138 (s. 1) mit verschiedenen Steuer- und Druckauftragprogrammierungselementen wird ebenso bereitgestellt. Das Bedienfeld 138 enthält zusätzlich ein Anzeigefenster 140 zum Anzeigen von Meldungen, um dem Benutzer des Geräts verschiedene Betriebsinformationen anzuzeigen.
Jedes Mal, wenn das Gerät 10 in Betrieb gesetzt wird, wird eine Initialisierungs- und Sicherheitsroutine durch die MCU 130 durchgeführt. Während der Initialisierungs- und Sicherheitsroutine werden die Identifikationsnummern der Kassetten 12, 14 und 16 aus der CRUM jeder Kassette gelesen und mit entsprechenden in dem ROM 134 der MCU 130 gespeicherten Erkennungsnummern verglichen. Wenn die Identifikationsnummer einer der Kassetten nicht mit der Erkennungsnummer für diese Kassette übereinstimmt, dann wird die betreffende Kassette gesperrt, um den Betrieb des Geräts 10 zu verhindern, bis eine korrekte Kassette installiert wird. Die betreffende Kassette kann durch das Setzen eines verwendbaren Datenpunktes in der CRUM auf einen Sperrwert gesperrt werden. Beispielweise kann die aktuelle Bildzählung Y auf einen Wert gleich der Höchstanzahlzählung X oder größer als diese gesetzt werden. Darauf folgend wird die Meldung „Falscher Kassettentyp" in dem Anzeigefenster 140 angezeigt.
Wenn ermittelt wurde, dass die korrekten Kassetten installiert wurden, wird eine Überprüfung vorgenommen, um zu ermitteln, ob eine der Kassetten 12, 14 oder 16 das Ende ihrer Betriebsdauer, Garantiedauer oder Lizenzdauer erreicht hat. Die aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16, die in die CRUM jeder Kassette eingeloggt ist, wird beschafft und mit der Höchstanzahl von Bildern X12, X14 und X16 verglichen. Wenn die aktuelle Bildzählung auf einer Kassette gleich der garantierten oder lizenzierten Höchstanzahl von Bildern auf dieser Kassette oder größer als diese ist, wird die Meldung „Ende der Betriebsdauer" für die verbrauchte Kassette auf dem Anzeigefenster 140 angezeigt. Der Betrieb des Geräts 10 wird verhindert, bis die verbrauchte Kassette ersetzt wird. Wenn ermittelt wurde, dass keine der Kassetten 12, 14 oder 16 ein Ende ihrer Betriebsdauerbedingungen erreicht hat (und kein anderer Fehler gefunden wurde) geht das Gerät in einen Betriebszustand bereit zum Drucken über.
Bei einer Druckanfrage beginnt das Gerät, Drucke zu erzeugen. Die Steuerungseinheit 130 zählt jedes Mal, wenn ein fertiger Druck durch den Drucksensor als der fertige Druck, der von der Entwicklungsstation 80 in den Ausgabeschacht 86 durchläuft, erfasst wird. Wenn der Druckprogrammlauf abgeschlossen ist und das Gerät den Arbeitsgang beendet, wird die Gesamtanzahl der während des Druckprogrammlaufs angefertigten Bilder vorübergehend in dem RAM 136 gespeichert. Die Steuerungseinheit ruft die aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 aus dem EEPROM 90, 92 und 94 jeder Kassette 12, 14 und 16 ab und berechnet unter Verwendung der Bildzählung des Druckprogrammlaufs aus dem RAM eine neue aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 für den EEPROM jeder Kassette. Die Steuerungseinheit schreibt dann die neue aktuelle Bildzählung in die einzelnen EEPROMs 90, 92 und 94 der CRUM jeder Kassette.
Vor der Aufzeichnung der neuen aktuellen Bildzählung Y12, Y14 und Y16 vergleicht die Steuerungseinheit 130 jede aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 mit der in den EEPROMs 90, 92 und 94 der CRUM jeder Kassette 12, 14 und 16 gespeicherten Warnzählung W12, W14 und W16. Wo die aktuelle Bildzählung gleich der Warnzählung oder größer als diese ist, wird eine Meldung „Auswechselkassette bestellen" für die betreffende Kassette in dem Anzeigefenster angezeigt. Dieses macht den Benutzer auf die Tatsache aufmerksam, dass die identifizierte Kassette beinahe verbraucht ist und eine neue Ersatzkassette beschafft werden sollte, wenn noch keine vorhanden ist. Die neue Bildzählung Y12, Y14 und Y16 für jede Kassette wird ebenso mit der Höchstanzahl von Bildern X12, X14 und X16 verglichen. Wenn die aktuelle Bildzählung gleich der Höchstanzahl der Bilder für eine der Kassetten 12, 14 und 16 oder größer als diese ist, wird diese Kassette gesperrt und die Meldung „Ende der Betriebsdauer" wird für die Kassette in dem Anzeigefenster 140 angezeigt. Die Steuerungseinheit 130 verhindert den weiteren Betrieb des Geräts 10, bis die verbrauchte Kassette durch eine neue, anerkannte Kassette ersetzt wird.
Es wird ersichtlich sein, dass es, da die aktuelle Bildzählung Y12, Y14 und Y16 aktualisiert und mit der Höchstanzahl von Bildern X12, X14 und X16 verglichen wird, wenn das Gerät den Arbeitsvorgang an dem Ende eines Bildprogrammablaufs beendet, für die aktuelle Bildzählung einer Kassette möglich ist, die Höchstanzahl von Bildern X12, X14 und X16 zu überschreiten. Dieses tritt ein, wenn die aktuelle Bildzählung am Anfang eines Auftragprogrammablaufs nahe null ist und die Anzahl der für den Auftrag programmierten Drucke größer als die Anzahl der verbleibenden Bilder der Kassette ist. Eher als den Auftrag zu unterbrechen, sind die Kassetten 12, 14 und 16 mit einem Sicherheitsfaktor ausgelegt, der das Herstellen einer zusätzlichen vorbestimmten Anzahl von Bildern über die Höchstanzahl von Bildern hinaus ermöglicht.
5 stellt diagrammatisch einen EEPROM, der die gleitende Abbruchzone gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, dar. Der dargestellte EEPROM 150 enthält sechs permanente Speicherplätze 152, 154, 156, 158, 160 und 162. Einer der Speicherplätze, der Speicherplatz 158 wird als eine festgelegte Abbruchzone enthaltend dargestellt. Die fünf restlichen Speicherplätze 152, 154, 156, 160 und 162 sind für die gleitende Abbruchzone reserviert und sind in 5 als verfügbare Abbruchzonenstellen Z1, Z2, Z3, Z4 und Z5 benannt. Es wird anerkannt werden, dass eine gleitende Abbruchzone gemäß der vorliegenden Erfindung ohne eine festgelegte Abbruchzone verwendet werden kann. Es wird ebenso anerkannt werden, dass der EEPROM, außer den fünf dargestellten Stellen Z1 bis Z5, jede Anzahl von verfügbaren Abbruchzonenstellen Z1 bis Zn haben kann.
Wenn eine neue CRU, mit null Drucken in der CRUM registriert, in dem Gerät 10 installiert wird, wählt die Gerätsteuerungseinheit, MCU 130 (s. 4) zufällig eine der Abbruchzonenstellen Z1 bis Z5 als eine aktuelle Abbruchzonenstelle aus und generiert zufällig eine zufällige Zahl, zum Beispiel eine fünfstellige Zahl, als eine aktuelle Sicher heitsnummer. Die Steuerung schreibt dann die generierte Abbruchzonenstelle und die aktuelle Sicherheitsnummer in die ROM der MCU und schreibt die Sicherheitsnummer in die aktuelle Abbruchzonenstelle in den EEPROM 150 der CRUM. Die MCU wählt periodisch eine neue zufällige aktuelle Abbruchzonenstelle und eine neue zufällige aktuelle Sicherheitsnummer. Die MCU aktualisiert dann die aktuelle Abbruchzonenstelle in dem ROM der MCU und schreibt die neue aktuelle Sicherheitsnummer in die neue aktuelle Abbruchzonenstelle in den EEPROM der CRUM. Die MCU liest die aktuelle Sicherheitsnummer und die aktuelle Abbruchzonenstelle periodisch aus dem ROM. Die MCU vergleicht dann die in dem ROM gespeicherte aktuelle Sicherheitsnummer mit der in der aktuellen Abbruchzonenstelle in der CRUM gespeicherten Sicherheitsnummer, um zu ermitteln, ob an der CRUM unerlaubte Änderungen vorgenommen wurden.
Wenn die Sicherheitsnummer in der aktuellen Abbruchzone in der CRUM nicht mit der in der MCU gespeicherten aktuellen Sicherheitsnummer übereinstimmt, dann wird eine verschlüsselte Alarmmeldung in jede Abbruchzonenstelle Z1 bis Z5 geschrieben. Die verschlüsselte Meldung wird nachfolgend von einem Servicetechniker gelesen, der dann den Vorfall an den Hersteller oder den Zulieferer melden kann. Die CRU kann programmiert werden, um dem Gerät zu erlauben, weiterhin betrieben zu werden. Der fortgesetzte Betrieb wird jedoch ohne Garantie der Genauigkeit der fortgesetzten Druckzählung und ohne garantierte genaue Meldungen über Neubestellung und Betriebsdauer der betreffenden CRU erfolgen. Im Resultat kann ein fortgesetzter Betrieb des Geräts mit optimaler Leistung nicht länger garantiert werden. Alternativ kann die CRU programmiert werden, um die betreffende CRU außer Betrieb zu setzen und den weiteren Betrieb des Geräts zu verhindern, bis eine neue CRU installiert ist.
6 ist ein Fließdiagramm, das mittels Beispiel einen möglichen Prozess zum Implementieren einer gleitenden Abbruchzone gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt. Nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise nach jeweils 15 000 Drucken (Schritt S1) ruft die MCU 130 die aktuelle Abbruchzonenstelle und die aktuelle Sicherheitsnummer von dem ROM der MCU ab (Schritt S2). Die MCU liest dann die in der Abbruchzonenstelle in dem EEPROM der CRU gespeicherte Nummer, die der abgerufenen aktuellen Abbruchzone entspricht (Schritt S3). Die von der aktuellen Abbruchzonenstelle in der CRUM abgerufene Nummer wird dann mit der aus dem ROM abgerufenen aktuellen Sicherheitsnummer verglichen (Schritt S4). Wenn die beiden Sicherheits nummern übereinstimmen, dann generiert die MCU eine neue zufällige aktuelle Abbruchzonenstelle und generiert eine zufällige neue Sicherheitsnummer und aktualisiert den Speicher der CRU entsprechend (Schritt S5). Die neue aktuelle Sicherheitsnummer wird in den Rom des Geräts in die neue aktuelle Abbruchzonenstelle in der CRUM geschrieben (Schritt S6). Die gleitende Abbruchzone wird auf diese Art und Weise an eine neue Abbruchzonenstelle bewegt, wie durch die Pfeilstrichlinien in 5 angezeigt, und die Sicherheitsnummer wird in eine neue zufällige Nummer verändert. Schließlich wird das Gerät in einen Betriebszustand zur Vorbereitung zur Herstellung von Drucken versetzt (Schritt S8).
Wenn andererseits die von der aktuellen Abbruchzone in der CRUM abgerufene Nummer nicht mit der aus dem ROM der MCU abgerufenen Sicherheitsnummer übereinstimmt, dann schreibt die MCU eine verschlüsselte Alarmmeldung in jede der Abbruchzonenstellen Z1 bis Z5 (Schritt S9). Das Gerät kann dann in einen Betriebszustand zur Vorbereitung zur Herstellung von Drucken versetzt (Schritt S10) werden. Die verschlüsselte Alarmmeldung wird nachfolgend- von einem Servicetechniker, der auf den Speicher der CRUM zugreift, erkannt. Der Techniker wird dadurch darauf aufmerksam, dass die Integrität der Sicherheitsabbruchzone verletzt wurde und dass die automatische Druckzählung, die die CRU befähigt, Meldung über den Verbrauch und/oder die Lizenzen bereitzustellen, umgangen wurde. Angemessenes Handeln kann ein Überprüfen des Zustands der CRUs bedingen, um zu ermitteln, ob eine der CRUs das Ende ihrer Betriebsdauer erreicht hat und Ersatz oder Service erforderlich ist. Angemessenes Handeln kann ebenso das Berichten des Vorfalls an den Lizenzgeber oder Verkäufer bedingen, um dadurch den Lizenzgeber oder Verkäufer auf eine mögliche Verletzung einer Garantiebedingung oder die Verletzung einer Lizenz aufmerksam zu machen.
Die Verwendung einer CRUM mit einer gleitenden oder dynamischen Abbruchzone erschwert es, die Sicherheitsmerkmale der CRUM zu umgehen, wenn beabsichtigt ist, den Aufbau und die Programmierung der CRUM technisch umzugestalten. Da die Abbruchzone kontinuierlich in Bewegung ist, ist es schwierig, sie zu lokalisieren. Wenn jemand die Anordnung der Abbruchzone in der CRUM einer beliebigen CRU lokalisieren könnte, so wäre dies bei dem späteren Versuch des Lesens und des Umprogrammierens einer anderen CRU keine Hilfe. Da sich die gleitende Abbruchzone periodisch zufällig auf eine andere Stelle bewegt, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Abbruchzone in einer CRUM nicht die gleiche Stelle sein wird, wie die Abbruchzone in einer anderen CRUM. Im Resultat wird es für jemanden sehr viel schwieriger, eine CRUM neu einzustellen, um die Betriebsdauer über ihre sinnvolle, garantierte oder lizenzierte Betriebsdauer hinaus zu erweitern.
Es wird anerkannt werden, dass sich eine gleitende Abbruchzone gemäß der vorliegenden Erfindung zufällig an eine neue Stelle bewegen kann, wie oben beschrieben, ohne dass eine neue Sicherheitsnummer generiert wird. Die Sicherheitsnummer kann eine konstante Nummer sein, die während der Herstellung der CRUM voreingestellt wird. In diesem Fall muss die Sicherheitsnummer von der vorhergehenden Abbruchzonenstelle entfernt werden.

Claims

Sicherheitsverfahren für eine auswechselbare Komponente eines Druckgeräts, das die folgenden Schritte umfasst: a) Versehen der auswechselbaren Komponente mit einer Speicherquelle mit einer Vielzahl von adressierbaren gleitenden Speicherplätzen, b) zufälliges Auswählen eines der gleitenden Speicherplätze als einen Sicherheitsplatz, c) Schreiben eines Sicherheitscodes in den Sicherheitsplatz und d) periodisches Wiederholen der Schritte a) und c).
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin den Schritt des Entfernens des Sicherheitscodes von dem Sicherheitsplatz umfassend.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin die folgenden Schritte umfassend: Versehen des Geräts mit einer Gerätspeichereinrichtung, Speichern des Sicherheitscodes in der Gerätspeichereinrichtung, Speichern der Adresse des Sicherheitsplatzes in der Gerätspeichereinrichtung und periodisches Vergleichen eines Codes in einem gleitenden Speicherplatz an der in der Gerätspeichereinrichtung gespeicherten Adresse mit dem Sicherheitscode in der Gerätspeichereinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 3, weiterhin den Schritt des Schreibens eines Alarmcodes in jeden der adressierbaren Speicherplätze, wenn der Code in dem gleitenden Speicherplatz an der in der Gerätspeichereinrichtung gespeicherten Adresse nicht der gleiche wie der Sicherheitscode in der Gerätspeichereinrichtung ist, umfassend.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Alarmcode verschlüsselt ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, weiterhin den Schritt des Deaktivierens der auswechselbaren Komponente, wenn der Code in dem gleitenden Speicherplatz an der in der Gerätspeichereinrichtung gespeicherten Adresse nicht der gleiche wie der Sicherheitscode in der Gerätspeichereinrichtung ist, umfassend.
Verfahren nach Anspruch 4, 5 und 6, weiterhin den Schritt des Setzens des Geräts in eine Betriebsbereitschaft zum Drucken, wenn der Code in dem gleitenden Speicherplatz an der in der Gerätspeichereinrichtung gespeicherten Adresse der gleiche wie der Sicherheitscode in der Gerätspeichereinrichtung ist, umfassend.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt c) des Weiteren willkürliches Erzeugen einer Zahl als den Sicherheitscode umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt d) Wiederholen der Schritte b) und c), nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Abbildungen durch die Komponente erzeugt wurde, umfasst.