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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht sich auf
Tintenstrahldrucker und spezieller auf ein Verfahren und eine Vorrichtung,
um eine Einschätzung
einer Restlebensdauer eines Tintenstrahldruckkopfs zu ermöglichen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Derzeit verwenden Tintenstrahldrucker
zwei unterschiedliche Arten von Tintenstrahldruckköpfen: jene,
die einen integralen Tintenvorrat umfassen und typischerweise weggeworfen
werden, wenn der Tintenvorrat erschöpft ist, und jene, bei denen
der Druckkopf mit einem austauschbaren Behälter verbindbar ist, wodurch
eine längere
Nutzung des Druckkopfs ermöglicht
wird. Bei ersterem Typ eines Einmaldruckkopfs wird der Druckkopf
typischerweise vor dem Eintreten eines Druckkopfausfallsmechanismus
weggeworfen. Im Hinblick auf die letztere oder „semipermanente" Kategorie von Druckköpfen hat man
eine Anzahl von bekannten Ausfallmodi erfahren.
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Bei Druckköpfen, die Heizwiderstände verwenden,
um ein Ausstoßen
von Tröpfchen
von Tinte zu bewirken, hat ein Ausbrennen eines Widerstands bisher
Probleme bereitet. Ein Neuentwurf von Widerstandsstrukturen und
eine Modifizierung von Widerstandsmaterialien hat dieses Problem
jedoch weitgehend beseitigt. Ein weiterer Ausfallmechanismus ist ein
Aufbauen eines Schaums innerhalb der Tintenkammer, die neben dem
Heizwiderstand angeordnet ist. Durch Veränderungen der Tintenzusammensetzungen
kann dieses Problem weitgehend überwunden
werden.
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Im Stand der Technik sind Tintenstrahldruckköpfe vorgeschlagen
worden, die einen Parameterspeicher zum Speichern von Betriebsparametern
beinhalten, die durch den Tintenstrahldrucker verwendet werden sollen.
Solche Parameter umfassen: Tropfengeneratortreiberfrequenzen, einen
Tintendruck und Tropfenladewerte. Ein solcher Druckkopf wird in „Storage
of Operating Parameters in Memory Integral with Printhead" Lonis, Xerox Disclosure
Journal, Band 8, Nr. 6, November/Dezember 1983, Seite 503 beschrieben.
In anderen Patenten wird vorgeschlagen, daß eine tintenhaltige austauschbare
Kassette mit einem integralen Speicher zum Speichern von Informationen
bezüglich
der Steuerparameter für einen
verbundenen Tintenstrahldrucker versehen sein kann. Das U.S.-Patent
Nr. 5,138,344 an Ujita z. B. speichert Informationen auf einer austauschbaren Tintenkassette,
die sich auf Steuerungsparameter für den Drucker beziehen. Das
U.S.-Patent Nr. 5,365,312 an Hillmann u. a. beschreibt die Verwendung
eines Speicherbauelements, das in ein Tintenreservoir integriert
ist, um Tintenverbrauchsdaten zu speichern. Das europäische Patent
EP 0 720 916 beschreibt
ein Tintenreservoir, das einen Speicher zum Speichern von Daten
bezüglich
der Identität
des Tintenvorrats und seines Füllpegels
umfaßt.
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Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung,
eine austauschbare Kassette zur Verwendung in eine Tintenstrahlvorrichtung
(d.h. einem Drucker, Kopierer, Plotter und dergleichen) zu schaffen,
deren Kassette einen Speicher mit Daten umfaßt, der ermöglicht, daß eine Prognose bezüglich der
Restdruckkopflebensdauer vorgenommen werden kann.
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Es ist eine weitere Aufgabe dieser
Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen der Druckkopflebensdauer
zu schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Man hat festgestellt, daß die Tintenstrahldruckkopflebensdauer
auf eine Menge einer akkumulierten Luft im Tintenstrahldruckkopfs
bezogen ist. Die Erfindung weist daher ein Verfahren mit folgenden
Schritten auf: Bestimmen einer Menge von Tinte, die durch einen
Tintenstrahldruckkopf während
eines vorbestimmten Zeitraums ausgegeben wird; Verwenden der Menge
von Tinte, die so bestimmt wurde, um einen aktualisierten Luftakkumulierungswert
abzuleiten, der eine Menge der Luft anzeigt, die sich während des
vorbestimmten Zeitraums im Tintenstrahldruckkopf akkumuliert hat;
und Aktualisieren eines gespeicherten Luftakkumulierungsparameters
gemäß dem Luftakkumulierungsaktualisierungswert. Der
gespeicherte Luftakkumulierungsparameter ist somit auf eine projizierte
Restlebensdauer des Tintenstrahldruckkopfs bezogen. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
wird der Luftakkumulierungsparameter direkt auf einem Speicher gespeichert,
der in den Tintenstrahldruckkopf integriert ist. Der Parameter kann
ferner auf einem Speicher gespeichert sein, der sich auf einem Tintenbehälter befindet,
der in dem Tintenstrahldrucker verwendet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Auftragung der Löslichkeit
von Luft in Wasser gegenüber
einer Temperatur,
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2 ist
eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Tintenstrahldruckkopfs,
die Innenabschnitte desselben zeigt,
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3 ist
ein Balkendiagramm, das Veränderungen
der Luftakkumulierungsrate innerhalb eines Tintenstrahldruckkopfs
für verschiedene
Druckdichtepegel darstellt,
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers (mit einer
entfernten Abdeckung), der die Erfindung beinhaltet,
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5 ist
ein Blockdiagramm eines Tintenstrahldruckers von 1, das die austauschbaren Elemente desselben
einschließlich
einer Tintenkassette und eines Druckkopfs zeigt.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das die Verbindungen der Komponenten innerhalb
des Tintenstrahldruckers von 1 zeigt.
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7 ist
ein logisches Flußdiagramm,
das das Verfahren der Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Man hat vor kurzem entdeckt, daß ein Tintenstrahldruckkopfausfall
infolge eines temperaturinduzierten Ausgasens von Luft aus der Tinte,
die durch den Druckkopf gelangt, eintreten kann. Dieses Problem
scheint insbesondere dann aufzutreten, wenn Tinten verwendet werden,
die für „einfaches
Papier" angepaßt sind
und ferner in den gedruckten Schriftzeichen eine hohe Kantenschärfe liefern.
Tendenziell sind diese Tinten weitgehend wasserbasiert. Es ist bekannt,
daß Wasser
eine relativ steile Löslichkeitskurve
aufweist, wie in 1 gezeigt
ist. Dort werden die Veränderungen
der Luftlöslichkeit
in Wasser gegenüber
einer Temperatur (°C)
aufgetragen, wobei eine exponentielle Abnahme der Löslichkeit
mit Temperaturanstiegen gezeigt wird. Anhand der Kurve von 1 wird deutlich, daß die Luftlöslichkeit
in Wasser schnell abnimmt, während
die Temperatur ansteigt.
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Viele Tintenstrahldruckköpfe verwenden Heizwiderstände, um
das Ausstoßen
von Tintentröpfchen
zu ermöglichen,
und werden ferner häufig
mit einer zusätzlichen
Erwärmung
versorgt, um konstante Leistungscharakteristika über einen breiten Temperaturbereich
sicherzustellen. Das zusätzliche
Erwärmen
ist als Pulserwärmen
bekannt. Die resultierenden erhöhten
Temperaturen verschlimmern tendenziell das Ausgasen von Luft von
der Tinte, die durch den Tintenstrahldruckkopf gelangt.
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Wenn ein Tintenstrahldruckkopf in
einer Umgebung mit einer großen
Einsatzrate verwendet wird, wie z. B. einem Großformatdrucken oder Hochgeschwindigkeitskopieren,
ist festge stellt worden, daß sich
die Probleme, die beim Ausgasen entstehen, verschlimmern. Bei solchen
Anwendungen ist ein Druckkopf tendenziell semipermanent. Spezieller werden
mehrere Tintenbehälter
im Laufe der Lebensdauer des Druckkopfs verwendet, um Tinte an den Druckkopf
zu liefern. Somit gelangen im Laufe der Lebensdauer eines Druckkopfs
mehrere Liter von Tinte durch den Druckkopf, wodurch ermöglicht wird, daß eine beträchtliche
Luftakkumulierung in der Druckkopfstruktur auftreten kann.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Schnittansicht eines Druckkopfs,
bei dem einige interne Bauteile fehlen, dargestellt. Der Tintenstrahldruckkopf 10 verwendet
eine Hohlnadel 12, die mit einer Einlaßleitung von einer Tintenvorratskassette
(nicht gezeigt) zusammenpaßt.
Die Tinte bewegt sich die Hohlnadel 12 hinauf durch den
Kanal 14 und hinunter zu einem Ventil 16. Das
Ventil 16 ist normalerweise geschlossen, öffnet sich
jedoch ansprechend auf eine Vakuumbedingung in einer oberen Tintenkammer 18,
wodurch ein Einfluß von
Tinte in dieselbe ermöglicht
wird. Die Tinte fließt
von der oberen Tintenkammer 18 durch ein Filterelement 20 in
eine untere Tintenkammer 22 und dann in ein Tintenstiftelement 24 (das
im Phantom gezeigt ist). Die weitere Beschreibung des Aufbaus des
Druckkopfs 10 und des Tintenstiftselements 24 ist
im U.S.-Patent Nr. 5,278,584 zu finden.
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Es ist festgestellt worden, daß sich Luft
in der unteren Tintenkammer 22 sowohl über als auch unter dem Filterelement 20 akkkumuliert.
Wenn sich Luft zu einem ausreichenden Grad unter dem Filterelement 20 (und
in der unteren Tintenkammer 22) akkumuliert, hungert den
Druckstift 24 nach Tinte, da die akkumulierte Luft den
Weg des Tintenflusses blockiert. Wenn die Luft sich zu einem noch
höheren Grad
akkumuliert, sowohl über
als auch unter dem Filterelement 20, können die Temperaturexkursionen eine
Ausdehnung der Luft bewirken und eine Drucksituation innerhalb des
Druckkopfs 10 erzeugen, die bewirkt, daß ein „Auslaufen" von Tinte auf dem Tintenstiftelement 24 eintritt.
Ein solches Auslaufen kann einen Druckerschaden zur Folge haben.
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Bisher ist angenommen worden, daß das Verfolgen
von Anzahl von Tintentröpfchen,
die vom Druckkopf 10 ausgestoßen werden, ausreichen würde, um
eine Berechnung der Menge der ausgegasten Luft von der Tinte, die
durch den Druckkopf 10 gelangt, zu ermöglichen. Ein solcher Wert würde eine Signalisierung
dessen ermöglichen,
wann die akkumulierte Luft einen kritischen Pegel erreicht hat.
Man hat festgestellt, daß eine
Berechnung der ausgegasten Luft, die von einem Zählwert der abgefeuerten Tintentröpfchen abgeleitet
wird, (und eine Umwandlung des Zählwerts
in einen Tintenvolumenwert) einen weniger zufriedenstellenden Hinweis
auf die Luftakkumulierung liefert. Diesbezüglich hat man festgestellt,
daß eine
Verweildauer von Tinte innerhalb des Druckkopfs 10 eine
beträchtliche
Wirkung auf den Ausgasungswert hat. Dies ist eine Folge der Tatsache,
daß, je
länger
sich die Tinte im Druckkopfs 10 befindet, desto länger ist
die Tinte einer erhöhten Temperatur
infolge einer Wärme
ausgesetzt, die auf das Stiftelement 20 angewendet wird,
und desto mehr tritt die Ausgasung infolge dieses Aussetzens ein.
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Die Wirkung der Verweildauer kann
ferner wie folgt erklärt
werden. Tinte, die in die untere Tintenkammer 22 fließt und schließlich durch
die Ausstoßelemente 24 ausgestoßen wird,
weist eine bestimmte Menge einer aufgelösten Luft auf. Bei einem Konvektionsmechanismus
erwärmen
die Ausstoßelemente 24 die
Tinte, während
sie in die untere Kammer 22 eintritt. Weil die Löslichkeit
von Luft in der Tinte abnimmt, während
die Tinte erwärmt
wird, kann die Tinte übersättigt werden,
während
sie sich dem Ausstoßelement 24 nähert. Diese Übersättigung
bewirkt, daß die
Luft in die Blasen der unteren Tintenkammer 22 und zu einem
geringeren Grad in die Blasen in der oberen Kammer 18 defundiert.
Wie hinreichend bekannt ist, nimmt die Gesamtmasse, die über einer Grenzfläche diffundiert
(in diesem Fall von der Tinte zu einer Blase) mit dem anfänglichen
Konzentrationsgradienten (beeinträchtigt durch die Temperatur) und
der Zeit zu. An der Grenz, während
sich die Verweildauer ausreichend verlängert, findet die Luftdiffusion
statt, bis die Tinte in der unteren Tintenkammer 22 nicht
mehr übersättigt ist – das heißt bis die
gesamte „überschüssige" Luft in die Blasen
in der Tintenkammer 22 diffundiert worden ist Während sich andererseits
die Verweildauer verkürzt,
besteht sehr wenig Zeit für
eine Diffusion, und daher diffundiert weniger Gesamtluft aus der
Tinte heraus (pro Einheit Volumen von ausgestoßenener Tinte).
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Die Verweildauer der Tinte im Druckkopfs 10 ist
direkt auf die Druckdichte bezogen, die durch den Druckkopf 10 während des
Verlaufs einer Druckaktion erzeugt wird. Eine Graphikdruckaufgabe
und eine Textdruckaufgabe können
beispielsweise erheblich unterschiedliche Verweildauerzeiten von
Tinte innerhalb des Druckkopfs 10 zur Folge haben. Somit
weist das Verwendungsmuster eines speziellen Benutzers einen großen Einfluß darauf
auf, wieviel Tinte durch einen Druckkopf geliefert werden kann,
bevor dieser Druckkopf einen Luftakkumulierungspegel erfährt, der
einen Ausfall des Druckkopfs bewirken kann.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird das Phänomen der Luftakkumulierung
bei Veränderungen der
Druckdichte offensichtlicher. Die Ausgasungsrate, die gegenüber der
Druckdichte für
eine exemplarische Druckkopfstruktur ausgetragen ist, ist gezeigt. (Es
wird darauf hingewiesen, daß sich
die angezeigte Ausgasungsbeziehung gemäß dem Druckkopfentwurf, dem
Tintentyp, dem Pulserwärmungsalgorithmus
etc. ändern
kann.) Die vertikale Achse zeigt die Ausgasungsrate in Kubikzentimetern
von Luft an, die in die unter Tintenkammer 22 pro Liter
Tinte ausgegast wird, die durch die Ausstoßelemente 24 ausgestoßen wird.
Die horizontale Achse zeigt die Bereichsabdeckung an, wobei 100%
eine „Blackout"-Bereichsfüllung (wobei ein Tropfen an
jeder Punktmatrixpo sition ausgestoßen wird) anzeigen und geringere
Prozentsätze
den Bruchteil der Bereichabdeckung anzeigen.
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Es ist zu beachten, daß, während die
Druckdichte abnimmt, die Menge der Luft, die sich innerhalb des
Druckkopfs 10 pro Liter Tinte, die auf das Medium ausgestoßen wird,
akkumuliert, beträchtlich ansteigt.
Dies wird verständlich,
indem man realisiert, daß,
wenn ein Druckkopf bei einer geringen Druckdichte druckt, weniger
Tinte durch den Druckkopf verwendet wird, was zu einer längeren Verweildauer
der Tinte im Druckkopf und einer größeren Wahrscheinlichkeit einer
Ausgasung der Luft aus demselben führt. Während somit die Druckdichte
ansteigt, verringert sich die Verweildauer der Tinte im Druckkopf, und
die Wahrscheinlichkeit einer Luftausgasung nimmt in ähnlicher
Weise ab.
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Vor dem Beschreiben des Verfahrens
der Erfindung wird auf 4 Bezug
genommen, die eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers 31 ist,
der die Erfindung beinhaltet. Eine Ablage 32 hält einen
Vorrat von eingegebenen Papier oder einem anderen Druckmedium. Wenn
eine Druckoperation initiiert wird, wird dem Drucker 31 ein
Blatt Papier zugeführt
und dann in eine U-Richtung zu einer Ausgabeablage 33 gebracht.
Das Blatt wird in einer Druckzone 34 angehalten, und eine
sich bewegende Kassette 35, die mehrere Ausbau-Farbdruckköpfe 36 enthält, wird über das
Blatt zum Drucken eines Bands von Tinte auf dasselbe bewegt. Der
Prozeß wird
wiederholt, bis das ganze Blatt bedruckt worden ist, wobei dasselbe
an diesem Punkt in die Ausgabeablage 33 ausgeworfen wird.
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Die Druckköpfe 36 sind jeweils
mit den vier ausbaubaren Tintenkassetten 37 fluidisch gekoppelt, die
beispielsweise Cyan-, Magenta-, Gelb- beziehungsweise Schwarztinten
halten. Da die Schwarztinte tendenziell am schnellsten entleert
ist, weist die Schwarztintenkassette eine größere Kapazität auf als
die anderen Tintenkassetten. Anhand der Beschreibung, die nun folgt,
wird darauf hingewiesen, daß je der
Druckkopf und jede Tintenkassette mit einem integrierten Speicherbauelement
versehen ist, das Daten speichert, die durch den Drucker 31 zum Steuern
seiner Druckoperationen und zum Ermöglichen, daß ein Druckkopflebensdauerwert
berechnet und gespeichert werden kann, verwendet werden.
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In 5 zeigt
eine schematische Ansicht von Elementen des Tintenstrahldruckers 31 einen Hostprozessor 40,
der mit demselben verbunden ist. Der Hostprozessor 40 liefert
sowohl Steuerungs- als auch Datensignale für den Tintenstrahldrucker 31 und
ist in der bekannten Weise angepaßt, um eine Speichermedienkassette 42 zu
empfangen, die Betriebsprogrammdaten zum Steuern des Tintenstrahldruckers 31 umfaßt. Eine
austauschbare Tintenkassette 44 umfaßt ein Reservoir 45,
das einen Vorrat von Tinte hält,
einen fluidischen Koppler 46 und einen elektrische Verbinder 48,
von denen beide mit zusammenpassenden Verbindern innerhalb des Tintenstrahldruckers 31 nach
Installation der Tintenkassette 44 gekoppelt werden. Ein
Speicherchipelement 49, das auf der Tintenkassette 44 installiert
ist, ist mit dem Verbinder 48 gekoppelt und wird nach Einbringen
der Tintenkassette 44 mit einem Mikroprozessor im Tintenstrahldrucker 31 elektrisch
gekoppelt.
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Ein Druckkopf 50 umfaßt auch
einen Fluidkopplerbereich 52, einen systemeigenen Speicher 54 und
einen elektrischen Verbinder 56, der mit dem Speicher 54 verbunden
ist. Andere Erfassungs- und Steuerungsbauelemente liegen im Druckkopf 50 vor, wie
zum Beispiel Heizwiderstände,
um ein Ausstoßen
von Tintentröpfchen
vom Stiftsegment 58 zu bewirken.
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6 stellt
interne Verbindungen im Tintenstrahldrucker 31 zwischen
einem Mikroprozessor 60, der den Betrieb des Tintenstrahldruckers 31 steuert, der
Druckkassette 44 und des Druckkopfs 50 dar. Ein Tintenflußweg 62 schafft
einen Flußweg
zwischen der Tintenkassette 44 und dem Druckkopf 50.
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Das Speicherchipelement 54 auf
dem Druckkopf 5 umfaßt
eine Vielfalt an Parametern, die in demselben aufgezeichnet sind,
von denen vorzugsweise einer ein Luftakkumulierungsparameter ist,
der eine Menge von Luft anzeigt, die sich im Druckkopf 50 akkumuliert
hat. Der Speicher 54 kann auch eine Vielfalt an anderen
Parametern umfassen, von denen einer ein Wert ist, der ermöglicht,
daß ein
Tröpfchenvolumen
durch den Mikroprozessor 60 bestimmt werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 7 ist ein logisches Flußdiagramm
gezeigt, das das Verfahren darstellt, das zum Bestimmen der Luftakkumulierungs-Aktualisierungswerte
für den
Luftakkumulierungsparameter, der im Druckkopfspeicher 54 gespeichert
ist, verwendet wird. Anfänglich
(Feld 100) wird auf den Tintenkassettenspeicher 49 zugegriffen, und
ein Parameter, der die Steigung der Luftlöslichkeitskurve für die Tinte
in der Tintenkassette 44 anzeigt, wird gelesen. Der Druckkopfspeicher 54 wird dann
gelesen und die folgenden Parameter werden gelesen: ein Tropfenvolumenparameter;
und bestimmte Konstanten (a, b und c), die beim Berechnen einer
Ausgasungsrate für
die Tinte verwendet werden, während
dieselbe durch den Druckkopf 10 gelangt (Feld 102).
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Während
des Betriebs des Druckkopfs 10 beim Drucken eines Bandes
werden die folgenden Daten akkumuliert: ein Zählwert von abgefeuerten Tintentröpfchen und
ein Maß der
-Durchschnittstemperatur eines Chips im Druckkopf 10 (Feld 104).
Ein Druckdichtewert (Pd) wird dann durch den Mikroprozessor 60 berechnet.
Der Pd-Wert ist ein Wert, der zwischen null und eins variiert. Für ein volles
schwarzes Band wird der Pd-Wert bei eins eingestellt, und für ein volles
weißes
Band wird die Druckdichte bei null eingestellt.
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Der Pd-Wert kann dann berechnet werden, in
dem bekannt ist, daß näherungsweise
1 Kubikzentimeter von Tinte eine hundertprozentige Druckdichte auf
einem normalen 8 – 1/2 × 11 großen Blatt
Papier. In dem die Anzahl von Tintentröpfchen bekannt ist, die nach
dem Drucken eines Bandes abgefeuert werden, kann somit das Volumen
von Tinte, das emittiert wird, unter Verwendung eines Tropfenvolumenparameters
vom Druckkopfspeicher 54 berechnet werden. Basierend auf
dem Verhältnis
des berechneten Volumens von Tinte, das auf einer Bandseite plaziert ist,
gegenüber
der Menge von Tinte, die zum Erzeugen eines hundertprozentigen Druckdichtebands
erforderlich ist, wird ein Wert zwischen null und eins bestimmt,
der die Druckdichte des jeweiligen Bandes anzeigt.
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Gleichzeitig mit der Berechnung der
Druckdichte wird auf die Chiptemperatur (T) zugegriffen und, unter
Verwendung des Luftlöslichkeitsparameterwerts
und der Konstanten a, b und c vom Druckkopfspeicher 54,
wird eine Ausgasungsrate berechnet (Feld 106), wobei die
folgende Beziehung verwendet wird:
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Die vorstehende Beziehung wird verwendet, um
die Ausgasungsrate zu berechnen, um zu ermöglichen, daß eine Menge einer ausgegasten
Luft berechnet werden kann. Die Konstante a ist eine Gesamtkonstante
einer Proportionalität,
die Einheitsumwandlungen berücksichtigt.
Die „Steigung" ist eine genäherte Steigung
der Löslichkeitskurve
im Temperaturbereich von Interesse. Obwohl die Löslichkeitskurve, die in 1 gezeigt ist, nicht linear
ist, kann ein genäherter
Steigungswert zwischen Tamb (Umgebungstemperatur
von etwa 25°C)
und der Betriebstemperatur (typischerweise etwa 50°C) verwendet werden.
Es ist zu beachten, daß eine
spezielle Tinte ihre eigene Kurve haben wird, die ähnlich 1 ist. Viele Tinten neigen
jedoch tendenziell dazu, Kurven aufzuweisen, die nicht so steil über dem
Temperaturbereich von Interesse sind. Die Konstante b ist näherungsweise
eins, kann jedoch angepaßt
werden, um dabei zu helfen, die Nichtlinearität der Löslichkeitskurve zu berücksichtigen.
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Die Konstante c wird verwendet, um
die Flußrate
der Tinte an die Form einer empirischen Kurve, wie in 3 gezeigt ist, anzupassen.
Um den Effekt, der in 3 dargestellt
ist, zu berücksichtigen,
weist die Ausgasungsrate einen Nenner auf, der proportional zur
Flußrate
der Tinte durch den Druckkopf ist, die in eine Potenz von c (eine
empirische Konstante) erhoben ist.
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Anschließend wird die ausgegaste Luft
gemäß dem Ausdruck
berechnet (Feld 108): Luftmenge = Ausgasungsrate × Anzahl
von Tröpfchen × Tröpfchenvolumen
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Die resultierende Anzahl ist die
Menge von Luft in Kubikzentimetern, die aus der Tinte ausgegast wurde
(unter der Annahme, daß die
Ausgasungsrate in Kubikzentimetern pro Liter ist und das Tröpfchenvolumen
in Litern ist). Diese Berechnung kann auf einer Pro-Band-, Pro-Abschnitt-einer-Seite- oder Vollseitenbasis
oder für
eine gewisse Gesamtanzahl von Punkten, erfolgen, abhängig davon,
was für
eine spezielle Drucksystemsteuerung am besten ist.
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Anschließend wird unter Verwendung
der berechneten ausgegasten Luftmenge ein gespeicherter Luftakkumulierungswert
aktualisiert (Feld 110), und der aktualisierte Luftakkumulierungswert wird
mit einer voreingestellten Schwelle (Entscheidungsfeld 112)
verglichen. Wenn der Luftakkumulierungswert weniger als der Schwellenwert
ist, beginnt das Verfahren von vorne. Wenn der Luftakkumulierungswert
gleich oder mehr als der Schwellenwert ist, liefert der Mikroprozessor 60 dem
Benutzer eine Druckkopflebensdauer-Warnmitteilung (Feld 114), die
die unmittelbare Notwendigkeit anzeigt, den Druckkopf auszutauschen.
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Als Alternative kann der aktualisierte
Luftakkumulierungswert mit mehreren Schwellenwerten verglichen werden,
wobei ein niedriger Schwellenwert verwendet wird, um dem Benutzer
eine Warnmitteilung zu liefern, und ein höherer oder letz ter Schwellenwert
ein Sperren eines weiteren Druckens bewirkt, bis der Druckkopf ausgetauscht
ist.
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Dementsprechend ermöglicht die
Erfindung, daß ein
Druckkopf-Lebensdauerparameter basierend auf einer Nutzungs- und
Tintenverweildauer im Druckkopf akkumulieren kann. Durch Aufzeichnen des
Luftakkumulierungswerts direkt auf den Druckkopf, wenn der Benutzer
den Druckkopf von einem Drucker zu einem anderen überträgt, ändert sich
ferner die Lebensdauerprozedur nicht, da der Luftakkumulierungswert
infolge des in 7 gezeigten
Verfahrens kontinuierlich aktualisiert wird. Ferner kann der Luftakkumulierungsparameter
auf dem Speicher gespeichert werden, der sich auf der Tintenkassette befindet.
