DE69812238T2

DE69812238T2 - Durch Daten von verbrauchbaren Teilen mit eingebauter Speichervorrichtung gesteuerte Tintenstrahldruckerinstandsetzungsstelle

Info

Publication number: DE69812238T2
Application number: DE69812238T
Authority: DE
Inventors: Michael L. Bullock; Winthrop D. Childers; Donald L. Michael; Redding, Jr.
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: DE69812238D1; TW403700B; EP0891865A3; CN1117661C; JPH1170662A; KR100485565B1; CN1205272A; EP0891865B1; US6126265A; EP0891865A2; KR19990013877A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldruckersysteme, die austauschbare, Verbrauchartikelteile verwenden, und insbesondere auf einen Tintenstrahldrucker, der eine Wartungsstation aufweist, deren Betrieb durch eine Prozedur gesteuert wird, die in Speichern gespeichert ist, die in die Verbrauchartikelteile integriert sind.
Im wesentlichen umfassen alle modernen Kopierer, Drucker, Plotter usw. einen Steuerungsmikroprozessor, der Eingabesteuerungsparameter erfordert, um eine qualitativ hochwertige Erzeugung von Dokumenten zu gewährleisten. Da die meisten derartigen Vorrichtungen ein Auswechseln von Verbrauchartikelposten durch einen Benutzer ermöglichen, wurden verschiedene Techniken entwickelt, um eine Eingabe derartiger Parameter zu ermöglichen.
In bezug auf Tintenstrahldrucker wurde vorgeschlagen, daß Druckköpfe einen Parameterspeicher zur Speicherung von Betriebsparametern wie beispielsweise folgenden umfassen: Tropfengeneratortreiberfrequenz, Tintendruck und Tropfenladewerte (siehe "Storage of Operating Parameters in Memory Integral with Print Head", Lonis, Xerox Disclosure Journal, Vol. 8, Nr. 6, November/Dezember 1983, Seite 503). Das an Ujita erteilte US-Patent 5,138,344 mit dem Titel "Inkjet Apparatus and Inkjet Cartridge Therefor" weist darauf hin, daß eine Tinte enthaltende austauschbare Kassette mit einer integrierten Informationsvorrichtung (d. h. einem Widerstandselement, einem magnetischen Medium, einem Strichcode, einer integrierten Schaltung oder einem ROM) zur Speicherung von Informationen, die sich auf Steuerungsparameter für den Tintenstrahldrucker beziehen, versehen werden kann. Murray et al. beschreiben in dem US-Patent 5,610,635 eine Druckertintenkassette, die einen Speicher zum Speichern verschiedener Parameter, die sich auf eine in der Kassette enthaltene Tinte beziehen, umfaßt.
Das an Hillmann et al. erteilte US-Patent 5,365,312 mit dem Titel "Arrangement for Printer Equipment Monitoring Reservoirs that Contain Printing Medium" beschreibt die Verwendung von Speichervorrichtungen, die in Tintenreservoire integriert sind und Tintenverbrauchsdaten (zur Verwendung durch einen gekoppelten Tintenstrahldrucker) speichern. Das europäische Patent EP 0720916 mit dem Titel "Ink Supply Identification System for a Printer" beschreibt die Verwendung eines Tintenvorrats, der einen integrierten EEPROM aufweist, der verwendet wird, um Daten bezüglich der Identität des Tintenvorrats und seines Füllpegels zu speichern.
Ferner lehrt der Stand der Technik die Verwendung von Verbrauchartikelteilen mit einem integrierten Speicher zur Verwendung bei elektrophotographischen Druckern. In dem US- Patent 5,021,828 an Yamaguchi et al. mit dem Titel "Copying Apparatus having a Consumable Part" ist eine Tonerkassette offenbart, die einen Speicher zum Speichern von Daten bezüglich des Verbrauchsstandes des Toners in der Kassette umfaßt. Die US-Patente 4,961,088 an Gilliland et al.; 4,803,521 an Honda; 5,184,181 an Kurando et al. und 5,272,503 an LeSueur et al. beschreiben allesamt verschiedene austauschbare Tonerkassetten zur Verwendung bei elektrophotographischen Druckern. Jede Kassette umfaßt eine Speichervorrichtung zum Speichern von Parameterdaten bezüglich der Kassette.
Bei aktuellen Tintenstrahldruckern sind Tintenstrahldruckköpfe an einem Bewegungswagen angebracht, der über ein Medienblatt bewegt wird, während das Blatt durch die Blattzuführvorrichtung des Druckers zugeführt wird. An einem äußersten Ende des Abtastwegs ist ein Mechanismus zum Beibehalten des Druckkopfes in einem guten funktionstüchtigen Zustand positioniert. Dieser Mechanismus wird als "Wartungsstation" bezeichnet und ist sowohl mit (i) Abdeckkappen aus Gummi, die die Düsen und Düsenplatte des Druckkopfes zu Zeiten einer Nichtbenutzung schützen, als auch mit (ii) einem Wischmechanismus zum Entfernen einer angesammelten Kruste, die sich mit der Zeit auf der Düsenplatte bildet, versehen.
Die meisten Druckköpfe stoßen auf zwei Probleme, d. h. Tintenpfropfen und Tintenkruste. Ein Tintenpfropfen ist eine angesammelte Menge an getrockneter Tinte, die eine Düse verstopft und einen Tropfenausstoß hemmt. Die getrocknete Tinte bildet sich während Nichtabfeuerungszeiten sowohl im abgedeckten als auch im nicht abgedeckten Zustand, im abgedeckten Zustand jedoch langsamer. Eine Tintenkruste auf der Düsenplatte bildet sich während des Druckens und ist eine Schicht aus getrockneter Tinte, die sich infolge eines Tintenaerosols, das sich darauf absetzt, ansammelt.
Tintenpfropfen können durch Abfeuern einer Düse (d. h. "Auswerfen") in ein Auswurfbecken, das normalerweise benachbart zu der Wartungsstation positioniert ist, ausgestoßen werden. Die Düse wird wiederholt abgefeuert, bis die Wirkung des Pfropfens beseitigt ist. Die Anzahl von Abfeuerungsvorgängen, die erforderlich sind, um einen Tintenpfropfen zu entfernen, wird durch folgende Faktoren bestimmt: ob der Druckkopf abgedeckten oder nicht abgedeckt war bzw. ist; durch die gesamte Zeitdauer seit dem letzten Abfeuern; durch die Umgebungsfeuchtigkeit und -temperatur und durch den Tintentyp. Während Tinten schnellertrocknend und dauerhafter werden, erhöht sich die Anzahl von Abfeuerungsvorgängen, die benötigt werden, um eine Düse zu reinigen.
"Pulswärmen" ist eine Möglichkeit, die Anzahl von Abfeuerungsvorgängen, die erforderlich sind, um eine Düse zu reinigen, zu verringern. Die meisten Tintenstrahldruckköpfe verwenden Heizwiderstände, um einen Ausstoß eines Tintentröpfchens durch eine Düse zu bewirken. Pulswärmen ist das Anlegen eines niedrigen Strompegels an die Heizwiderstände, der nicht ausreicht, um einen Tintenausstoß zu bewirken, der jedoch ausreicht, um das Tintensubstrat und damit die Tinte zu erwärmen. Die erwärmte Tinte agiert beim Entfernen von Tintenpfropfen als besseres Lösungsmittel.
Im Stand der Technik umfaßte die Druckerfirmware Parameter, die die Anzahl von "Auswürfen" von Tinte, die verwendet wurden, um einen Tintenpfropfen zu entfernen, und den Strompegel, der zum Erreichen eines Pulswärmens erforderlich war, steuerten. Da sich jedoch die chemischen Eigenschaften von Tinte sowie auch Druckerentwürfe ständig weiterentwickeln, ist es schwierig, zum Zeitpunkt einer Einführung eines Druckers auf dem Markt optimale Auswurf- und Pulswärmkriterien festzusetzen. Mit anderen Worten sind die zuvor erwähnten Parameter "bewegliche Sollvorgaben" - sogar nachdem ein Druckermodell eingeführt wurde.
Eine Tintenkruste wird normalerweise durch ein Wischen bzw. Abwischen der Düsenplatte an der Wartungsstation entfernt. Man stellte fest, daß bei neuen, dauerhafteren und schnellertrocknenden Tinten ein effektiveres Wischen bewerkstelligt wird, wenn ein Lösungsmittel (z. B. Polyethylenglycol) auf das absorbierende Material, das als Wischvorrichtung verwendet wird, plaziert wird. Ferner kann die Reihenfolge des Auswerfens, Wischens und Reinigens für die ordnungsgemäße Instandhaltung des Druckkopfes wichtig sein.
Offensichtlich gibt es eine Reihe von Faktoren, die man berücksichtigen sollte, wenn man darangeht, die Wartungsstation eines Tintenstrahldruckers zu steuern, um eine lange Lebensdauer der Druckköpfe zu gewährleisten. Zu diesen Faktoren zählen diejenigen, die direkt auf das Entfernen von Tintenpfropfen und auf den Wischvorgang bezogen sind. Da viele dieser Faktoren während der Lebensdauer eines Druckers variabel sind, verwendet man im Stand der Technik bisher konservative und kompromißbehaftete Wartungsroutinen, um einen Bester-Fall-Betrieb zu erreichen. Jedoch führen solche Kompromisse nicht zu Dokumenten von bester Druckqualität. Ferner können derartige kompromißbehaftete Wartungsroutinen mehr Zeit als nötig erfordern, was die Druckvorgänge verlangsamt.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, eine Druckvorrichtung mit einer verbesserten Fähigkeit zur Einstellung von Druckersteuerfunktionen zu schaffen.
Es wäre ferner wünschenswert, ein verbessertes Druckersteuersystem zu schaffen, das in der Lage ist, Steuerparameter für eine Wartungsstation, die von aktuellen Druckerleistungsparametern abhängig sind, zu aktualisieren.
Es wäre ferner wünschenswert, einen verbesserten Wartungsstationsbetrieb für einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, bei dem Steuerparameter für die Wartungsstation von mehreren Verbrauchartikelteilen gelesen werden.
Es wäre ferner wünschenswert, in der Lage zu sein, die Wartungsroutine des Druckers auf der Basis neuer Softwareroutinen, die in mehreren Verbrauchartikelteilen enthalten sind, zu ändern.
In der EP-A-0764535 ist eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben, bei der ein austauschbarer Tintentank und ein Tintenstrahlkopf jeweils einen Speicher zum Speichern von Tankinformationen und Kopfinformationen aufweisen, die durch einen Prozessor gelesen werden können, um optimale Treiberbedingungen für eine Wiederherstellungsprozedur aus einer Tabelle auf der Basis der gespeicherten Tank- und Kopfinformationen zu ermitteln.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tintenstrahldrucksystem gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Tintenstrahldrucksystems gemäß Anspruch 13 geschaffen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine austauschbare Tintenkassette für ein Tintenstrahldrucksystem gemäß Anspruch 20 geschaffen.
Fig. 1a ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers (mit entferntem Deckel), der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Fig. 1b ist ein Blockdiagramm von Komponenten des Tintenstrahldruckers der Fig. 1a.
Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht einer austauschbaren Tintenkassette, die mit dem Tintenstrahldrucker der Fig. 1a und 1b verwendet wird.
Fig. 2a ist eine erweiterte Ansicht der Fig. 2, die Einzelheiten eines an der Tintenkassette installierten Kassettenspeichers zeigt.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckkopfes, der mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 1a veranschaulicht eine perspektivische Ansicht Eines Tintenstrahldruckers 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Fach 2 hält einen Vorrat von Eingabepapier oder eines anderen Druckmediums. Wenn ein Druckvorgang eingeleitet wird, wird ein Blatt Papier dem Drucker 1 zugeführt und wird dann in einer U-Richtung zu einem Ausgabefach 3 geführt. Das Blatt wird in einer Druckzone 4 angehalten, und ein Bewegungswagen 5, der mehrere entfernbare Farbdruckköpfe 6 enthält, wird zum Drucken eines Bandes von Tinte auf das Blatt über dasselbe bewegt. Der Vorgang wiederholt sich, bis das gesamte Blatt bedruckt ist, wobei es an diesem Punkt auf das Ausgabefach 3 ausgeworfen wird.
Die Druckköpfe 6 sind mit vier entfernbaren Tintenkassetten 7, die Tinten der Farben Cyan, Magenta, Gelb bzw. Schwarz enthalten, fluidisch gekoppelt. Da schwarze Tinte in der Regel am schnellsten aufgebraucht ist, weist die Schwarztintenkassette eine größere Kapazität auf als die anderen Kassetten. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, ist jeder Druckkopf und jede Tintenkassette mit einer integrierten Speichervorrichtung versehen, die Daten, die durch den Drucker 1 verwendet werden, um seine Druckvorgänge zu steuern, speichert.
Eine Druckkopfwartungsstation 8 und ein Auswurfbecken 9 (schematisch gezeigt) sind an dem rechten äußeren Ende des Druckkopfabtastwegs positioniert. Die Wartungsstation 8 umfaßt einen Mechanismus zum Wischen der Düsenplatte der Druckköpfe, während sie durch den Wagen in eine und aus einer geparkten Position bei der Wartungsstation 8 bewegt werden. Die Wartungsstation 8 umfaßt ferner einen Mechanismus zum Abdecken der Düsenplatten, wenn sich die Druckköpfe in der geparkten Position befinden. Da die vorliegende Erfindung nicht von der spezifischen Struktur der Wartungsstation 8 abhängig ist, ist eine weitere ausführliche Erörterung derselben nicht erforderlich. Das US-Patent 5,155,497 an Martin et al. (an denselben Anmelder dieser Anmeldung übertragen) beschreibt die Struktur und Funktionsweise einer Wartungsstation, die mit der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, wie sie im Patentanspruch 1 offenbart ist.
Fig. 1b veranschaulicht einen einsteckbaren Druckkopf 12, der ein Druckelement 14 und einen einstückig angebrachten Druckkopfspeicher 16 umfaßt. Der Druckkopf 12 ist über Verbindungen 18 auf einsteckbare Weise aus dem Drucker 1 entfernbar. Eine Tintenkassette 20 ist ebenfalls über eine elektrische Verbindung 22 und eine fluidische Verbindung 24 auf einsteckbare Weise aus dem Drucker 1 entfernbar. Die Tintenkassette 20 umfaßt ein Tintenreservoir 26 und einen integrierten Kassettenspeicher 28. Die Wartungsstation 8 ist ebenfalls in dem Drucker 1 vorhanden, wie oben beschrieben wurde. Der Inhalt der Speicher 16 und 28 wird nachfolgend ausführlich erörtert und ist, wie man erkennen wird, beim Ermöglichen einer Echtzeitsteuerung der Wartungsstation 8 von sehr großer Bedeutung.
Die Tintenkassette 20, der Druckkopf 12 und die Wartungsstation 8 sind mit einem Mikroprozessor 30 verbunden, der sowohl eine Elektronik als auch eine Firmware für die Steuerung der verschiedenen Druckerunterbaugruppen umfaßt. Zum Zwecke des Aufrechterhaltens der Druckqualität wird zu verschiedenen Zeiten während des Druckens durch das Drucksystem 1 eine Wartungsstationsteuerprozedur ausgeführt. Diese Steuerprozedur kann in dem Treiber, in der Druckerfirmware und/oder in den Informationsspeichervorrichtungen 16 und 28 integriert sein. Gemäß einem Aspekt der Erfindung liefern die Speichervorrichtungen 16 und 28 Steuerparameter für den Betrieb der Wartungsstation. Bei einem bevorzugten Modus liefern die Informationsspeichervorrichtungen 16 und 28 die gesamte Wartungsstationsteuerprozedur oder Teile derselben. Allgemein können Steuerdaten in zwei Gruppen unterteilt werden. Die erste Gruppe steuert, wann und in welchem Umfang eine Wartung erfolgt. Die zweite Gruppe steuert, wie die Wartung durchgeführt wird, einschließlich der Reihenfolge des Wischens, Auswerfens und Reinigens. Jede Gruppe kann geändert oder verbessert werden, wie hierin beschrieben ist. Ferner können Informationsspeichervorrichtungen Datumscodes oder Prüfnummern umfassen, die Parametern und/oder Steuerprozeduren zugeordnet sind, um zu gewährleisten, daß eine neueste Version der Wartungsstationsteuerprozedur verwendet wird.
Ein Hostprozessor 36 ist mit dem Mikroprozessor 30 verbunden und umfaßt eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU - central processing unit) 38 und einen Softwaredruckertreiber 40. Ein Monitor 41 ist mit dem Hostprozessor 36 verbunden und wird verwendet, um verschiedene Meldungen anzuzeigen, die den Zustand des Tintenstrahldruckers 1 angeben.
Fig. 2 veranschaulicht eine Schnittansicht der Tintenkassette 20. Die Tintenkassette 20 ist in ein (nicht gezeigted) Aufnahmeelement in dem Tintenstrahldrucker 1 einsteckbar und umfaßt sowohl eine fluidische Verbindung als auch eine elektrische Verbindung, die beide über einen fluidischen Verbinder 44 und einen elektrischen Verbinder 46 durch die untere Oberfläche 42 zugänglich sind. Der elektrische Verbinder 46 ermöglicht eine Verbindung mit einem Kassettenspeicherchip 28.
Eine erweiterte Ansicht des Verbinders 46 und des Speicherchips 28 ist in Fig. 2a gezeigt, wobei der Verbinder 46 mit einem passenden Verbinder in dem Aufnahmeelement in dem Tintenstrahldrucker 1 in Kontakt tritt, wenn die Tintenstrahlkassette 20 auf einsteckbare Weise in dasselbe eingefügt wird.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Druckkopfes 12 und veranschaulicht die Plazierung des Druckkopfspeichers 16 auf demselben. Eine Mehrzahl von Kontakten 48 ermöglicht eine einsteckbare Verbindung mit dem Druckkopfspeicher 16 sowie mit verschiedenen elektrischen Elementen in dem Druckkopf 12. Der Druckkopf 12 ist ein bekannter wärmebetätigter Tintenstrahldruckkopf, wobei ein Druckelement (das eine Düsenplatte umfaßt) an der Oberfläche 14 positioniert ist. Hinter jeder Düse befindet sich eine Tintenkammer mit einem Heizwiderstand. Ein Wärmeerfassungswiderstand ist an dem Druckkopf positioniert und erfaßt die Temperatur des Halbleitersubstrats, auf dem die Heizwiderstände positioniert sind. Eine fluidische Verbindung 50 verbindet die Tintenkassette 12 über den Tintenflußweg 24 (siehe Fig. 1) mit dem Tintenreservoir 26 in der Tintenkassette 20.
Wenn der Druckkopf 12 in ein Aufnahmeelement (nicht gezeigt) in dem Tintenstrahldrucker 1 gesteckt wird, stellen die Kontakte 48 eine elektrische Verbindung mit einem passenden Verbinder in dem Drucker her, und die fluidische Verbindung 50 wird automatisch passend mit dem Tintenflußweg 24 gekoppelt, um einen Tintenfluß zu demselben zu ermöglichen.
Wie oben angegeben wurde, befähigen codierte Subroutinen, die in dem Kassettenspeicher 28 und dem Druckkopfspeicher 16 gespeichert sind, einen Mikroprozessor 34, Steuerwerte für die Wartungsstation 8 zu berechnen. Um eine Steuerung der Wartungsstation 8 zu bewerkstelligen, umfaßt jeder der Speicher 16 und 28 sowohl werksgeschriebene Daten als auch druckeraufgezeichnete Daten. Viele in den Speichern vorhandene Parameter sind für diese Erfindung nicht direkt relevant und werden hierin nicht betrachtet. Es folgt eine Liste von Parametern, die für eine Steuerung der Wartungsstation 8 relevant sind und in den zuvor erwähnten Speichern gespeichert sind:

Tintenkassettenspeicher 16

Werksgeschriebene Daten:

1. - Anzahl von Auswürfen über der Zeit, nicht abgedeckt (= Neigung);
2. - Anzahl von Auswürfen über der Zeit, abgedeckt (= Neigung);
3. - maximale Anzahl von Auswürfen;
4. - Häufigkeit des Wischens;
5. - Anzahl von zwischen Wischvorgängen gedruckten Seiten;
6. - Anzahl von zwischen Wischvorgängen abgefeuerten Tropfen;
7. - Anzahl von Wischvorgängen für jedes Reinigen;
8. - Anzahl von Wischvorgängen, bevor Wischvorrichtung erneut mit Lösungsmittel benetzt wird;
9. - Zeitdauer, bevor Wischvorrichtung erneut mit Lösungsmittel benetzt wird; und
10. - Häufigkeit des Spülens des Druckkopfes (d. h. Anlegen eines Vakuums an den Düsen, um Verunreinigungen, Blasen und/oder Tinte zu entfernen).

Druckkopfspeicher 28

Druckeraufgezeichnete Daten:

1. - Anzahl von abgefeuerten Tropfen;
2. - Anzahl von gedruckten Seiten.
Wie im folgenden ersichtlich wird, verwendet die Wartungsstationsteuerprozedur 32 die oben angegebenen Parameter, um den Betrieb der Wartungsstation 8 zu steuern. In einer Anzahl von Fällen werden Daten aus beiden Speichern 16 und 28 verwendet, um zu einem verbesserten Wartungsstation- Steuerwert zu gelangen. Ferner befähigt die Fähigkeit, die Speicher 16 und 28 periodisch auszuwechseln, wenn ihre Wirtsträger (z. B. Druckkopf 12 oder Tintenkassette 20) ausgewechselt werden, den Hersteller, Kunden, die bereits installierte Drucker haben, kontinuierlich aktualisierte Parameter zu liefern.
Die Wartungsstationsteuerprozedur 32 umfaßt sowohl einen Auswurfalgorithmus als auch einen Wischsteueralgorithmus. Der Auswurfalgorithmus wird während eines nicht abgedeckten Zustands (während oder nach einem Drucken) und unmittelbar nach einem abgedeckten Zustand (unmittelbar vor einem Drucken) verwendet. Der Auswurfalgorithmus empfängt Signale von dem Mikroprozessor 30, die ihn befähigen, die nicht abgedeckte Zeit des Druckkopfes 12 zu ermitteln. Gemäß der Angabe der nicht abgedeckten Zeit greift die Wartungsvorrichtung-Steuerprozedur 32 auf Werte zu, die die Beziehung zwischen einer Anzahl von Auswürfen über der Zeit im nicht abgedeckten Zustand definieren. Gemäß der ermittelten Anzahl von Auswürfen werden Signale an das Drucksystem gesendet, um den Druckkopf 12 in einer dem Auswurfbecken 19 zugewandten Beziehung zu positionieren und um zu bewirken, daß die erforderliche Anzahl von Auswürfen durch die Düse(n) stattfinden. Wenn ein Druckkopfauftrag eingeleitet wird, nachdem der Druckkopf in einem abgedeckten Zustand ruhte, wird ein ähnlicher Prozeß verwendet, um das korrekte Maß an Auswürfen zu liefern, so daß die Düsen ordnungsgemäß Tinte ausstoßen.
Was den Wischalgorithmus betrifft, so wird der Druckkopf 12 zu seiner Parkposition inkrementiert, um zu ermöglichen, daß die Wischprozedur stattfindet. Falls die Prozedur erfaßt, daß seit der letzten Wischaktion ein Zeitraum verstrichen ist, der die Schwelle "Häufigkeit des Wischens" (Parameter 4, oben) überschreitet, wird eine Wischaktion angeordnet. Falls die Schwelle der Häufigkeit des Wischens nicht erreicht wird, aber die Anzahl von zwischen Wischvorgängen gedruckten Seiten den durch den obigen Parameter 5 gegebenen Schwellwert erreicht, wird eine Wischaktion angeordnet. Man beachte, daß der Wert der Anzahl der gedruckten Seiten aus dem Speicher 16 an dem Druckkopf 12 gewonnen wird - um die Möglichkeit zu berücksichtigen, daß der Druckkopf 12 von einem Drucker zu einem anderen bewegt worden sein kann.
Die Anzahl von Wischvorgängen für jedes Reinigen wird durch einen Wischparameter ermittelt, der die Anzahl von Wischvorgängen, die an der Düsenplatte durchgeführt werden, um ein gewünschtes Reinigungsniveau zu bewerkstelligen, definiert. Offensichtlich variieren dieser und andere Parameter gemäß der spezifischen Tinte, die in der Tintenkassette 20 vorliegt. Dementsprechend werden diese Werte modifiziert, falls ein neuer Tintentyp eine derartige Modifikation erfordert. Die restlichen Parameter sind offensichtlich und werden durch die Prozedur verwendet, um die Wischaktion weiter zu steuern.
Statt alle Wartungsstationsparameter in dem Speicherelement aufzuzeichnen, kann das Codieren derselben auch andere Formen annehmen. Der Druckertreiber oder die Druckerfirmware kann eine Mehrzahl von Wartungsstationsteuerprozeduren umfassen, wobei jede derartige Prozedur einer Adresse zugeordnet ist. Die ausgewählte Adresse kann dann ein Wert sein, der in dem Speicher 28 an jeder Kassette 20 codiert ist. Wenn also von dem Speicher 28 auf die Adresse zugegriffen wird, ermöglicht sie die Wiedergewinnung der gewünschten Wartungsstationsteuerprozedur. Ferner kann eine Kombination von in dem Treiber enthaltenen Parametern und in der Tintenkassette enthaltenen Parametern verwendet werden.
Beispielsweise kann ein neuer Drucker mit einem ersten Tintentyp eingeführt werden. Falls nach der Einfügung ein zweiter Tintentyp entdeckt wird, der schneller trocknet und ansonsten mit der ersten Tinte vollständig kompatibel ist, würde eine neue Druckkassette eingeführt, die die neue und schnellertrocknende Tinte enthält. Durch ein Codieren der Wisch- und Auswurfparameter an der neuen Tintenkassette könnten derartige Parameter durch den Drucker verwendet werden, ohne daß für den Benutzer ein Erfordernis besteht, die Druckersoftware zu aktualisieren. Der Speicher kann ferner Softwareobjekte enthalten, beispielsweise JAVA- Objekte, die Wartungsstationsparameter, -routinen oder beides enthalten könnten.
Diese Erfindung kann erweitert werden, um nicht nur individuelle Wartungsparameter für eine gegebene Wartungsstationsroutine zu optimieren - sondern um eine ganze Wartungsstationsroutine zu optimieren. Ein Warten von Druckköpfen wird in der Regel vor, während und nach einem Drucken sowie als Reaktion auf eine Benutzeraufforderung durchgeführt. Nach einer Einfügung eines Druckers auf dem Markt kann es wünschenswert sein, die gesamte Wartungsroutine, einschließlich der Reihenfolge der Wartungsoperationen, zu ändern. Um dies zu bewerkstelligen, kann eine ganze Subroutine an dem Tintenbehälterspeicherelement 28 codiert sein. Während bestimmter Ereignisse oder nach bestimmten Zeiträumen oder Nutzungsgraden wird durch das Drucksystem auf eine solche Wartungssubroutine (oder auf solche Wartungssubroutinen) zugegriffen. Zu diesem Zeitpunkt übernimmt die Subroutine von dem Tintenbehälter effektiv die Steuerung der Druckerinstandhaltung.
Es folgt ein spezifisches Beispiel einer Reihe von Ereignissen, die auftreten, wenn ein Druckauftrag an den Drucker gesandt wird:
1. Druckauftrag gestartet (durch den Benutzer);
2. Drucker liest eine Prädruck-Wartungssubroutine Nr. 1 und einen Parametersatz aus dem Tintenkassettenspeicher 28;
3. Drucker führt eine Prädruck-Subroutine Nr. 1 vor dem Drucken aus;
4. Drucker druckt den Druckauftrag unter Verwendung von Parametern aus dem Parametersatz;
5. Drucker führt Postdruck-Wartungssubroutine Nr. 2 nach dem Drucken aus.
Die Subroutinen Nr. 1 und Nr. 2 lauten allgemein wie folgt:

Subroutine Nr. 1:

1) Etikettieren oder markieren (ein Satz von Bits, die diktieren, daß dies eine Wartungsroutine ist, die zu Beginn eines Druckauftrags durchzuführen ist).
2) Auswurfbefehl (Satz von Bits, die dem Drucker sagen, eine Auswurfaktion durchzuführen).
3) Auswurfparameter (Satz von Bits, die eine Anzahl von Auswürfen angeben, gemäß der Zeitdauer, während der sich der Druckkopf in einer abgedeckten Position befand).
4) Ende (Satz von Bits, die dem Drucksystem signalisieren, daß das Ende der Routine erreicht ist)

Subroutine Nr. 2:

1) Etikettieren
2) Wischbefehl
3) Wischparameter
4) Auswurfbefehl
5) Auswurfparameter
6) Ende der Subroutine.
Durch ein Bereitstellen von sowohl Parametern als auch Subroutinen, die in dem Tintenkassettenspeicher 28 codiert sind, wird eine beträchtliche Flexibilität erreicht, um derartige Parameter oder Subroutinen einzustellen, nachdem ein Benutzer einen Drucker kauft. Beispielsweise kann mit der Zeit ermittelt werden, daß die Subroutine Nr. 1 Effektiver ist, wenn vor dem Auswurfbefehl ein Wischbefehl ausgeführt wird. Ferner kann ermittelt werden, daß der Auswurfbefehl für die Subroutine Nr. 2 nicht notwendig ist oder daß die Reihenfolge des Auswurf- und des Wischvorgangs geändert werden sollte. Parameter können variabel (von der Zeit, dem Druckumfang usw. abhängig) oder feststehend (eine eingestellte Anzahl von Auswürfen) sein. Die Befehle können auch selbst Subroutineaufrufe sein, die die Abfolge und Steuerung des Wartungsprozesses lenken. Die aufgerufenen Subroutinen können sich in dem Treiber oder in der Druckerfirmware befinden. Alternativ dazu kann eine objektorientierte Sprache verwendet werden. Neue Objekte könnten in den Speichern 16 oder 28 enthalten sein. Doppelt auftretende Namen würden bei Laufzeit gelöst, indem sie sich zuerst dem Objekt in der Kassette, als zweites dem Druckkopf und als drittes dem Drucker beugen. Dies bietet den Vorteil, beim Bereitstellen neuer Steuerinformationen ein Minimum an Speicher zu benutzen. Desgleichen hätten neueste Datumscodes oder Prüfnummern Priorität.
Man sollte verstehen, daß die vorstehende Beschreibung lediglich veranschaulichend für die Erfindung ist. Fachleute können verschiedene Alternativen und Modifikationen konzipieren, ohne von der Erfindung gemäß der Offenbarung in den unabhängigen Patentansprüchen abzuweichen. Während die obige Erfindung im Zusammenhang mit einem Tintenstrahldrucker beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, daß sie gleichermaßen auf andere Drucker-/Kopiereranordnungen anwendbar ist, die Tintenstrahldruckmechanismen und austauschbare Einheiten für dieselben verwenden und bei denen Wartungsstationsteuerprozeduren programmierbar sind. Ferner kann diese Erfindung verwendet werden, wenn der Druckkopf und die Tintenkassette eine integrierte austauschbare Einheit sind oder wenn sie getrennt austauschbar sind. Dementsprechend soll die vorliegende Erfindung alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Varianten, die in den Schutzbereich der Patentansprüche fallen, umfassen.

Claims

1. Ein Tintenstrahldrucksystem (10), das folgende Merkmale umfaßt:

einen Druckkopf (12) mit Düsen zum Ausstoßen von Tintentröpfchen;

eine Wartungsstation (8) zum Abdecken und Wischer der mehreren Düsen;

eine austauschbare Kassetteneinrichtung (20) zum Unterbringen eines Vorrats von Verbrauchsartikelmarkierungsmedien, die eine Kassettenspeichereinrichtung (28) zum Aufzeichnen einer Wartungsstationsteuerprozedur umfaßt; und

eine Prozessoreinrichtung (30), die einen Prozessorspeicher umfaßt, die mit der Kassettenspeichereinrichtung (28) gekoppelt ist und auf die Wartungsstationssteuerprozedur anspricht, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) zum Betreiben der Wartungsstation (8) gelesen wird.

2. Das Tintenstrahldrucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem der Druckkopf (12) austauschbar ist, wobei das Tintenstrahldrucksystem (10) ferner folgende Merkmale umfaßt:

eine Druckkopfspeichereinrichtung (16), die auf dem Druckkopf (12) positioniert ist, zum Aufzeichnen von druckkopfbezogenen Parametern;

wobei die Prozessoreinrichtung (30) ferner auf einen druckkopfbezogenen Parameter, der von der Druckkopfspeichereinrichtung (16) gelesen wird, und die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, anspricht, um die Wartungsstation (8) zu steuern.

3. Das Tintenstrahldrucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die austauschbare Kassetteneinrichtung (20) eine Tintenreservoirkassette (20) ist, die einsteckbar in das Drucksystem (10) eingefügt werden kann, wobei die Kassettenspeichereinrichtung (28) einen integralen Teil der Kassetteneinrichtung (20) bildet, und auf die Einfügung der Kassetteneinrichtung (20) hin eine elektrische Verbindung zu dem Drucksystem (10) herstellt.

4. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, ferner einen Wert umfaßt, von dem die Prozessoreinrichtung (30) eine Anzahl von Tintenausstößen zum Reinigen einer blockierten Düse ableitet.

5. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, einen Wert umfaßt, der von der Prozessoreinrichtung (30) verwendet wird, um die Steuerung einer Anzahl von Wischvorgängen zu ermöglichen, die durch die Wartungsstation (8) auf den Druckkopf (12) ausgeübt werden.

6. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, eine Subroutine umfaßt, um es der Prozessoreinrichtung (30) zu ermöglichen, die Wartungsstation (8) zu betreiben.

7. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, mehrere Parameter umfaßt, die von der Prozessoreinrichtung (30) verwendet werden, um die Wartungsstation (8) zu betreiben.

8. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, zumindest einen Parameter umfaßt, der von der Prozessoreinrichtung (30) verwendet wird, um auf eine Wartungsstationsteuerprozedur von dem Prozessorspeicher zuzugreifen.

9. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 2, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, Priorität gegenüber Steuerdaten von dem Druckkopf (12) erhält, und Steuerdaten von dem Druckkopf (12) Priorität gegenüber Steuerdaten, die in dem Drucker (10) gespeichert sind, erhalten.

10. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 2, bei dem die austauschbare Kassette (20) getrennt von dem Druckkopf (12) austauschbar ist.

11. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 2, bei dem die austauschbare Kassette (20) einstückig mit dem Druckkopf (12) ist.

12. Das Drucksystem (10) gemäß Anspruch 2, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassetteneinrichtung (28) gelesen wird, die einen Datencode umfaßt, Priorität gegenüber Wartungsstationsteuerprozeduren erhält, die einen früheren Datumscode aufweisen.

13. Ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Tintenstrahldrucksystems (10), wobei das Tintenstrahldrucksystem (10) folgende Merkmale umfaßt: (i) eine Wartungsstation (8) zum Abdecken und Wischen einer Düsenplatte, die auf einem Druckkopf (12) vorliegt, (ii) eine austauschbare Kassette (20) zum Unterbringen eines Vorrats von Verbrauchsartikelmarkierungsmedien, wobei die austauschbare Kassette (20) ferner einen Kassettenspeicher (28) zum Aufzeichnen einer Wartungsstationsteuerprozedur aufweist, und (iii) einen Druckkopf (12) zum Erzeugen von Markierungen auf einem Druckmedium, wobei der Druckkopf (12) eine Düsenplatte umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Lesen der Wartungsstationsteuerprozedur, die zumindest auf dem Kassettenspeicher (28) gespeichert ist;

b) Ableiten eines Wartungsstationsfunktionssteuerwerts, der von der Wartungsstationsteuerprozedur abhängt, die von dem Kassettenspeicher (28) gelesen wird; und

c) Steuern der Wartungsstation (8) gemäß dem Wartungsstationsfunktionssteuerwert.

14. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem Schritt a) ferner einen druckkopfbezogenen Parameter von Einer Druckkopfspeichereinrichtung (16) liest, und Schritt

b) den druckkopfbezogenen Parameter und die Wartungsstationsteuerprozedur, die von dem Kassettenspeicher (28) gelesen wird, verwendet, um die Wartungsstation (8) zu steuern.

15. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, einen Wert umfaßt, von dem Schritt b) ein Steuersignal ableitet, um zu bewirken, daß der Druckkopf (12) eine Anzahl von Tintenausstößen erzeugt, um eine oder mehrere blockierte Düsen zu reinigen.

16. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, einen Wert umfaßt, von dem Schritt b) ein Signal ableitet, um eine Anzahl von Wischvorgängen zu steuern, die durch die Wartungsstation (8) an den Druckkopf (12) angelegt werden.

17. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, eine Subroutine umfaßt, um es einer Prozessoreinrichtung (30) zu ermöglichen, die Wartungsstation (8) zu betreiben.

18. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur, die von der Kassettenspeichereinrichtung (28) gelesen wird, mehrere Parameter umfaßt, die von einer Prozessoreinrichtung (30) verwendet werden, um die Wartungsstation (8) zu betreiben.

19. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Wartungsstationsteuerprozedur zumindest einen Parameter umfaßt, der von dem Druckersystem (10) verwendet wird, um auf eine Wartungsstationsteuerprozedur von einem Speicher zuzugreifen.

20. Eine austauschbare Tintenkassette (20) für ein Tintenstrahldrucksystem (10), wobei das Drucksystem (10) einen Druckkopf (12) mit einer Druckkopfspeichereinheit (16) zum Erzeugen von Markierungen auf einem Druckmedium umfaßt, wobei das Drucksystem (10) ferner eine Druckkopfwartungsstation (8) zum Durchführen von Abdeckungs- und Wisch-Funktionen für den Druckkopf (8), und eine Prozessoreinrichtung (30) mit einem Prozessorspeicher umfaßt, wobei die austauschbare Tintenkassette (20) folgende Merkmale umfaßt:

ein Tintenreservoir (26), das einen Tintenvorrat enthält;

ein Kassettenspeicherelement (28) mit einer Wartungsstationsteuerprozedur, die auf demselben gespeichert ist, wobei das Kassettenspeicherelement (28) elektrisch mit der Prozessoreinrichtung (30) gekoppelt ist, so daß die Prozessoreinrichtung (30) einen Zugriff auf die Wartungsstationsteuerprozedur hat, wenn die Tintenkassette (20) in dem Aufnahmeelement installiert ist; und

wobei, um eine Wartungsstationsoperation durchzuführen, die Wartungsstationsteuerprozedur, die in dem Kassettenspeicherelement (28) gespeichert ist, durch die Prozessoreinrichtung (30) gelesen wird, um es der Prozessoreinrichtung (30) zu ermöglichen, einen Wartungsstationsteuerwert abzuleiten.

21. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 20, bei der die Wartungsstationsteuerprozedur werksinstallierte Parameter umfaßt, die zu dem Zeitpunkt aufgezeichnet werden, zu dem die Tintenkassette (20) hergestellt wird.

22. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 21, bei der die werksinstallierten Parameter eine Anzahl von Tintenausstößen umfassen, die erforderlich sind, um eine blockierte Düse zu reinigen, auf der Basis einer Zeitperiode, während der die Düsen ohne Abfeuern in einem abgedeckten oder nicht abgedeckten Zustand waren.

23. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 21, bei der die werksinstallierten Parameter eine Anzahl von Wischvorgängen umfassen, die durch die Wartungsstation (8) an den Druckkopf (12) angelegt werden.

24. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 20, bei der die Wartungsstationsteuerprozedur eine Subroutine umfaßt, die die Wartungsstation (8) betreibt.

25. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 20, bei der die Wartungsstationsteuerprozedur ein Softwareobjekt zum Betreiben der Wartungsstation (8) umfaßt.

26. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 25, bei der die Wartungsstationsteuerprozedur ein bestehendes Softwareobjekt ersetzt, das entweder in der Druckkopfspeichereinheit (60) oder dem Prozessorspeicher positioniert ist.

27. Die austauschbare Tintenkassette (20) gemäß Anspruch 20, bei der das Tintenreservoir (26) einstückig mit dem Druckkopf (12) ist, wobei sowohl der Druckkopf (12) als auch die Tintenkassette (20) vom Benutzer ausgetauscht werden können.