EP1103382B1 - Verfahren zur Bestimmung der Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
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- EP1103382B1 EP1103382B1 EP00250398A EP00250398A EP1103382B1 EP 1103382 B1 EP1103382 B1 EP 1103382B1 EP 00250398 A EP00250398 A EP 00250398A EP 00250398 A EP00250398 A EP 00250398A EP 1103382 B1 EP1103382 B1 EP 1103382B1
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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Definitions
- the invention relates to a method for determining the number of executable with an ink residue normal prints that can be generated by a device with at least one inkjet printhead, according to claim 1 and an arrangement for carrying out the method according to claim 9.
- the below solution is for the determination the ink supply in ink tank cartridges for postage meters that print with an inkjet printhead and allows the maximum use of the ink until the ink tank cartridge is replaced.
- Postage meter machines have been known since the twenties and are still being perfected to this day.
- the printing principle has changed from original purely mechanical solutions with printing drum to electronic solutions with thermal transfer or inkjet printhead.
- the franking imprint must be visually and machine readable by the postal authorities to verify the postage payment.
- DE 196 13 944 C1 has already proposed an ink tank cassette with two approximately identically constructed ink containers suitable for the type JetMail® postage meter machine.
- the one ink tank is for disposal, the ink collected during priming.
- the other ink tank is for ink supply and has two end electrode end detection but does not provide level information either before or after the end signal.
- a further proposed hole coding does not provide sufficient protection against the use of an ink tank cassette not authorized by the franking machine manufacturer.
- An ink end detection with electrodes is previously known from DE 27 28 283 C2.
- two electrodes for a comparative measurement and a separate electrode for a conductivity measurement for ink end signaling are introduced in the bottom of the ink container.
- the electrodes are arranged in troughs, which are formed in the container bottom.
- the prerequisite for the use of such ink end detection is the use of an electrically conductive ink.
- Such sensors for ink end detection provide the franking machine of the applicant of the type JetMail® for safety's sake, a final signal when a maximum of 200 frankings are possible to avoid an incomplete printed due to lack of ink but billed franking print image.
- cassette-shaped container with ink liquid, ink ribbon or toner from US 5,365,312, which have a chip-shaped integrated circuit with an electronic memory for a reservoir identifying code for an expiration date and other data and a counter to the consumption at Print by counting the individual pressure pulses to determine which printed ink drops correspond.
- the integrated circuit stores the current filling status, which can be read out and displayed by the printer controller.
- reprogramming the chip and refilling the container is not possible.
- the ink cartridge with chip counts the individual drops and allows use in office printers. The great technical effort of a drop counting is justified but only for printing, where must be expected with very large differences in consumption for various printed images. However, due to the diversity of the print images, no statement can be made about the number of prints still possible with an ink remaining.
- EP 875 862 A2 has already proposed an ink jet print head for franking machines which carries an integrated ink tank and a connector with many contacts and a chip for storing a head identification number and a number.
- the number corresponds to the number of maximum possible franking prints, it being possible to frank with the franking machine only if the head identification number is authorized and the maximum number of franking prints has not yet been reached.
- This solution can only be used for ink-jet franking machines, because in franking, in particular of stacks of mail, a substantially constant ink consumption is attributed. However, only the consumption of ink is indicated here.
- the user of a postage meter wants to be sure that a billed franking imprint can always be completely printed, i.
- the counting of the (normal) impressions can here therefore provide no information about the number of possible impressions with the ink residue in the ink tank, because with a small to medium number of frankings per day, the consumption of ink by cleaning outweighs what the number reduced at possible impressions per ink tank filling. Piezo inkjet printheads lose a lot of ink when priming and vacuuming, and can not be returned to the head.
- the object of the invention is to provide a method for determining the number of normal prints that can be printed with an ink remaining in the ink tank cassette.
- Four-stroke should be suitable for an ink jet printhead device which must be cleaned at intervals, consuming a quantity of ink that is tolerant.
- the calculated residual amount of ink should nevertheless deviate so little from the practically available amount at the end of the ink that a final normal print will certainly be completely printed out and that less than that quantity remains in the ink tank cassette needed for a normal print.
- the invention is based on the recognition that it is of no interest whether the indication of the available quantity of ink at the beginning of the consumption is accurate. Rather, the exact indication of the remaining quantity with the approach to the end of the consumption interests. This can be done after a rough determination of the remaining amount of ink a message about the number of still possible normal imprints. The prerequisite for such a message is the validity of an entered authorization code for an ink tank cassette. The fine mathematical determination the remaining number of Normalabdrucken takes place only after a predetermined amount of ink remaining sensory detected and signaled.
- the numbers of rinses and taken at different normal imprints are taken into account and that the remaining number is displayed as an integer number of normal imprints.
- the sensory detected predetermined residual amount of ink is a certain amount of consumption reserve, which allows a predetermined number of Normalabdrucken from the aforementioned time.
- a cleaning procedure is prevented when the ink consumption is greater than the ink consumption for a normal print.
- the executable with an ink tank filling the replaced ink tank cartridge normal prints are determined in rough approximation and user-specific by the largest consumers detected and the consumption is converted mathematically or empirically obtained data in the appropriate number of franking imprints.
- a normalized consumption converted in numbers to pseudo-prints or normal imprints is subtracted from a starting number.
- the rough determination of the number of executable prints is made user-specifically by multiplying the result of the abovementioned subtraction by a yield factor u.
- a threshold of signaling be freely programmed as reference value by the user.
- the use of piracy products or refilled ink tank cartridges eliminates this advantage.
- the change in the operation of the apparatus may be that the need to change the ink tank cassette is no longer signaled before the reserve quantity is tapped for consumption.
- FIG. 1 shows an illustration of the user-profile-dependent ink tank yield for the ink tank cassette which is used in the JetMail® type franking machine.
- a cleaning (priming) of the ink jet print head is automatically performed. If the postage meter machine is often turned on, with little postage stamped, relatively much ink is consumed by cleaning. However, if the number of normal prints per power-on cycle is increased, that is, in the operation period after a power-on, ink consumption by printing increases relative to ink consumption by cleaning.
- B 360 ml of ink.
- the quantity Q max coincides with the quantity B in a rough approximation.
- Such small frankers frank less than 50 letters in the shop each time the postage meter machine is turned on. Due to the large number of cleaning processes, a filled ink tank is sufficient for only about 20,000 normal prints. Few frankers are defined as users who make fewer than 200 letters per duty cycle, ie franking in operation after each turn on the postage meter and still consuming 60% to 80% of the ink for cleaning operations. A filled ink tank then suffices for up to approx. 30,000 normal prints.
- multi-franking refers to users who create more than 1000 letters per duty cycle, ie frank in operation after each time the franking machine is switched on. Since only 20% to 30% of the ink is consumed for cleaning operations, a filled ink tank will suffice for well over 60,000 normal prints.
- the curve in FIG. 1 results from the empirical values of a statistical examination.
- the latter also provides initial values for the approximate calculation of the residual ink quantity and the resulting number of possible frankings.
- the amount of ink consumed for a total of franking simply corresponds to the sum of all normal prints A multiplied by the average amount of ink q consumed per single franking [in ml].
- B Q Max + ⁇ A * q [ in ml ]
- the quantity of ink Q max can be converted into a number of dummy prints A 'which are produced by the cleaning operations for franking get lost.
- the difference D which results from the equation (1), can then be converted into a number of normal prints, being rounded off to whole normal prints.
- the difference D is divided into a sum of dummy prints A 'and sum of normal prints A according to the user-specific behavior and a negligible ink residue here: ( ⁇ A ' + ⁇ A ) q ⁇ B - Q [ in ml ]
- the invention now allows the better utilization of this residual amount by a more accurate determination of a residual amount of possible normal prints due to a residual amount of ink in an ink tank, which incorporates both the previous end sensor and based on a more accurate calculation of the ink consumption.
- FIG. 2 shows a representation of the rear side of an ink tank cassette of the Jetmaif® type franking machine.
- An ink tank container 955 of the ink tank cartridge 95 holds approximately 360 ml of ink and serves to supply ink. It is equipped with a pair of electrodes 93,94.
- An attached sensor 92 provides an ink end signal when the ink tank is empty except for a remaining amount. If now signalisert that the level to be detected falls below, then authorized by the manufacturer ink in the ink tank for ink supply who refilled the. This can be done for example via a hollow needle or syringe through a rubber seal 957 in the rear wall of the ink tank cartridge.
- Hole coding has holes 951 and holes capped with lid 952. Alternatively to the lids, a perforation of the intact back wall can take place. The hole coding protects against confusion with ink tank cassettes that are filled with an ink of a different color. Lateral grooves 958, 959 provide guidance during insertion of the ink tank cartridge.
- FIG. 3 shows a circuit diagram of a detector which reliably detects the removal or replacement of the consumable even when the device is switched off and is not supplied with system voltage U s .
- the detector has a commercial lithium battery BAT, which supplies a memory with a memory retention voltage of about 3V.
- a first switch S1 is operated when removing or changing the consumable. For example, a mechanical contact is opened, which interrupts the power supply of the memory by the lithium battery BAT. This voltage supply is detected and causes the closing of a second switch S2, which is preferably realized as a CMOS circuit.
- the memory may be formed as SRAM, which can be equipped by the microcomputer 19 via the interface 18 by means of a - not shown - shift register with a code and can be queried for the presence of the code.
- the data request for a removal or replacement of the ink tank cassette symbolized by d1, d2 can be supplemented by a data query regarding a mating of the ink tank cassette symbolized by d3.
- a mechanical contact or first switch S1 which produces the power supply of the memory by the lithium battery BAT, is closed when the cassette is inserted.
- the voltage level of the lithium battery BAT can be queried via d3 and window comparators (not shown).
- the type of aggregation of the consumable with the codeword preferably depends on the type of consumable. It is intended a sensor, directly or indirectly, permits the presence of consumables to be determined by a physical action principle, the consumable being a solid body.
- the consumable is the ink in an ink tank cartridge for a postage meter of Fig. 4.
- FIG. 4 In the perspective view of a franking machine of the JetMail® type illustrated in FIG. 4 from the right, there is an internal data connection to the integrated balance 20.
- an automatic feed 3 with an integrated separating device is arranged upstream of the franking machine 1.
- a pressure strap 35 can be folded up and then presses on a mail stack, from which 32 letters are separated by means of take-off rollers.
- Under a hood 34 are more parts of the separating device.
- a letter abuts on a guide plate 31 and is moved downstream to the guide plate 11 of the postage meter 1, where the printing operation called "franking" takes place.
- a further moved franked letter is applied to a guide plate 81 of a closing module 8.
- a closing roller pair 82 ensures the closing of not yet completely closed envelope and for ejection via an insert 5 in the storage box 6.
- a chip card disk / reader unit 70 and an on-off switch 71 are arranged in the guide plate 11 of the franking machine 1. After switching on, a chip card 10 can be used in conjunction with the user interface 43, 45 for simplified setting of the franking machine.
- the user interface 43, 45 is located on the meter 12 of the franking machine 1.
- DE 298 21 903 U1 an internationally usable user interface has been explained in more detail.
- a microprocessor of the franking machine 1 monitors the fill level of an ink tank 95 shown in FIG. 5 by means of an ink end sensor 92.
- the latter can be in contact with two electrodes according to German Patent 196 13 944 C1.
- German Patent 196 13 944 C1 As a precautionary measure, such sensors already provide a final signal in the JetMail if a maximum of 200 frankings are still possible in order to avoid a franking imprint printed incompletely because of lack of ink.
- the microprocessor If necessary, the microprocessor generates a display text for display in the display 43: THE INK PRESET IS ALMOST USED. PLEASE REPLACE THE TINTANT TANK AS SOON! RESERVE IN PRINT: 200.
- the franking machine 1 can now continue to be operated with the reserve ink quantity.
- the microprocessor realizes in its memory space a backward counter, which is preset by the ink end signal to the number 200 and decremented by one with each additional franking.
- the number 200 results empirically from empirical values for a balance of possible normal imprints and a safety factor.
- the number indicating the remainder can be displayed before the next franking.
- a remainder of possible impressions can be more accurately determined when starting from the aforementioned equation (5). The more accurate calculation will be explained in more detail with reference to FIG.
- the microprocessor After each further franking, the microprocessor generates a status line which indicates the number of remaining prints and issues the message at the end: THE INK ADVANTAGE IS REPLIED. PLEASE CHANGE THE TINTANCE TANK.
- the used ink tank 95 can be removed and inserted into a plastic bag, which catches any leaking ink residues.
- a new ink tank can be removed from the packaging to verify that the color of the ink is correct. For this purpose, a hole coding on the back of the ink tank can be used. At the same time the new codeword will be read.
- the ink tank is inserted into lateral guide rails (not shown) of the ink tank compartment and pushed in until it noticeably engages.
- the microprocessor If the ink tank is not inserted correctly, the microprocessor generates the message: PLEASE CHANGE THE TINT TANK! When docking the new consumables, a contact is automatically closed. The postage meter recognizes through this contact that a new consumable has been installed. Depending on a hole coding on the back of the ink tank, the original ink type (post red, red florescent, post blue, etc.) can be detected by means of suitably designed contacts. The microprocessor will now generate a message prompting the customer via the display to enter the new code: PLEASE ENTER THE TINT TANK CODE. For example, the customer can take this code from an imprint on the packaging and enter it in the franking machine 1 by means of the keyboard 45.
- the franking machine 1 has the new code
- a connection with the data center of the manufacturer is made.
- Today, modern franking machines are all equipped with a modem in order to be able to communicate with the data center of the manufacturer. This is normally used to load a credit amount from the data center if the corresponding storage has been franked.
- the transmission of the code may be done separately as soon as the new consumable has been identified or may be an additional component of the communication to periodically load the postage meter at a later time.
- Known measures of data protection are used to prevent the code on the transmission link can be borrowed.
- the data center receives the code of the new consumable 95 along with an identifier of the postage meter 1.
- the code comparison performed in the remote data center 100 also checks to see if the code has already been used once. Has he been reported by another postage meter has obviously their users are passing the code and the new customer is trying to use unauthorized supplies in combination with that code. If the customer has already given the code before, this is an indication that he has now taken possession of unauthorized after using authorized consumables.
- the authorization can be checked in the device itself, which will be explained below with reference to FIG.
- FIG. 6 shows a block diagram of a JetMail® type franking machine with a control unit 40 to 58 having a processor 46 and with a base including an integrated balance 20, a rate PROM 22, a modem 53 and such a detector 96.
- the rate PROM 22 may alternatively be implemented in the dashed memory module 51, 52 within the meter.
- the detector 96 recognizes the change or use of a new ink tank cassette 95 according to a direct measuring method. It is also provided that by means of existing sensors 92, 97 in cooperation with an evaluation of measured and stored data carried out by the microprocessor 46 the presence of an exchanged ink tank cassette is determined according to a physically active principle.
- a predetermined remainder of ink is detected by means of the electrodes 93, 94 and the sensor 92 and communicated via the modules SAS 59, sensor / actuator control interface ASIC 58 to the microprocessor 46, which then generates a display. There remains a predetermined remainder of ink which is sufficient for about 200 impressions when the conductivity between the contacts 93, 94 falls below a predetermined threshold. Switching the franking machine 1 off / on via the switch 71 can be detected via the sensor 97, which is likewise connected to the SAS 59. In cooperation with an evaluation of measured and stored data carried out by the microprocessor 46, the presence of an interchangeable ink tank cassette 95 is indirectly determined.
- a security module 60 developed by the applicant serves as the first charging module and has a hardware accounting unit 63 and a battery-powered nonvolatile memory 61 in which a credit can be loaded by modem 53.
- An OTP (One Time Programmable) processor 66 executes security routines both during the credit debit, as well as to secure the register data with a MAC (Message Authentication Code).
- the advantage of the security module is that the verification of the reliability and approval of the franking and franking machine according to the invention, which is carried out by the mail carrier, then only for the relevant processor system 60 and the connected printer module 55-57 is required.
- a second processing module forms the smart card 10 in conjunction with the smart card write / read unit 70.
- the microprocessor 46 and the first memory devices 41, 42 then form a third processing module and the microprocessor 46 and the second memory devices 51, 52 (dashed) then form a fourth processing module, and so on.
- one abandon module is sufficient and the other processing modules can perform other tasks.
- the microprocessor 46 with associated memory is used as a postage computer and for printing control and the abort module 60 for accounting and calculation of encryption codes at least for communication with the data center for the purpose of credit recharge. Due to this division of tasks, the bill module 60 has been further developed into the security module. All of the processing modules 41, 42, 51, 52, the security module 60, the microprocessor 46, the interface assemblies 44, 54 and 55, a main memory pixel RAM 47, clock / date module 48, cliché EEPROM 49, program memory ROM 50 and ASIC with the sensor / actuator control interface 58 are connected to a meter-internal BUS 40 of the controller. By means of the keyboard 45 an input is made to the ports of the microprocessor 46 for the corresponding control of the franking machine 1.
- a generated screen image can reach the display 43.
- the display has an integrated controller for support.
- Both interface circuits 54 and 58 can also be implemented in a user circuit ASIC. Further details can be found in EP 716 398 A2, which bears the title: franking machine-internal interface circuit and method for tamper-proof print data control.
- EP 875 864 A2 which bears the title: Arrangement for communication between stations of a mail processing machine.
- the letter transporting motor M1, the stripper type motor M2, and the letter closing motor motor M6 there are a motor M3 for the swing mechanism, a motor M4 for a wiper blade, and a motor M5 for an ink pump.
- a beeper 15 and RDS position sensors Connected to the SAS 59 are a beeper 15 and RDS position sensors which monitor the movement of the Motor M3 for the swing mechanism and thus the movement of a RDS 17 notice.
- the beeper 15 briefly signals a malfunction, such as pulling the power plug when the print head is not sealed. It uses very little energy for signaling.
- the print head is sealed when a sealing cap of the RDS 17 Cleaning and Sealing Station is raised to a sealing position.
- the latter is not the case in the franking mode, since the print head has been pivoted into a franking position.
- Cleaning of the printhead is done in conjunction with the control of the three motors M3, M4, M5 mentioned above. Cleaning involves passing through the phases of suction, wiping and free spraying, wherein the passage through the operation of the motor M3 is realized by means of a special mechanism. After a negative pressure has been generated by turning on the ink pump motor M5, a valve 18 is opened by the swing mechanism and sucked a predetermined amount of ink by a priming time period.
- the sealing cap After priming, the sealing cap is lowered into a wiping position and by driving the motor M4 for the wiper lip, the printhead is wiped. After switching off the ink pump motor M5 is still a free spraying by the piezo actuators of the print head are driven with pulses for a predetermined period of time. If there is no print job, the RDS is docked and the valve 18 is closed.
- the structure and operation of the RDS 17 has been described in more detail in the German patent DE 197 26 642 C1 entitled: Apparatus for positioning an ink jet printhead and a cleaning and sealing device.
- FIG. 7 shows a flow chart for the above franking machine.
- the system routine 200 is reached.
- the serial interfaces for example interface 54, are selected and queried and further stored data is called up.
- branching is made to step 209, possibly via further steps (not shown).
- an input and display routine whereby the input possibilities of the User interface are specified via the screens, more data and commands are entered.
- An input may be recognized as a communication request in query step 301, whereupon a communication routine 300 is run through before branching back to point e.
- the command to enter a test mode 213 is detected in a query step 212.
- the command to enter a display mode 215 is recognized in a query step 214.
- the print head heating is switched off, the RDS 17 is docked and the valve 18 is closed in a step 217.
- step 227 the printhead heater is turned off, the RDS 17 is docked, and the valve 18 is closed. Subsequently, a branch back to the system routine via a display step 228. Otherwise, branching is made to a point a for the next interrogation step.
- query steps 220, 222, 224 are passed, which trigger a cleaning of the ink print head.
- Query step 224 queries if a command has been entered to initiate intensive cleaning.
- step 226 In the case of intensive cleaning, the number of which is counted separately in step 225, a branch is made to query step 226. In the latter, it is queried whether the above-mentioned command has been entered again so often in succession that a number Pmax is exceeded. In such a case, in which a multiple cleaning was unsuccessful, the heater is turned off in step 227, the RDS 17 docked and the valve 18 is closed. A step 228 for generating a display "CALL SERVICE" branches back to the system routine 200. Otherwise, an intensive cleaning is triggered, which differs in duration from the others.
- a branch is made to a step 223, in which the heating is switched on, the RDS 17 is docked and the valve 18 is closed.
- the cleaning of the print head takes place in step 229 and has already been explained in connection with FIG.
- a step 230 first, the remaining amount of remaining ink is considered, taking into account at least the cleaning time or intensity Current residual number M act converted to normal imprints and then displayed.
- the remaining number K of impressions must be calculated more accurately only after the presence of an ink end signal, ie at a low ink level.
- a value H is subtracted from a starting number c2.
- the value H is normalized consumption converted into units of pseudo-printing or normal imprints, which is stored before the calculation of the remaining number of residues.
- normal cleaning results in twice as much ink consumption as compared to easy cleaning
- An initial cleaning which leads to an initial filling of a printhead with ink, may possibly be taken into account in the postage meter machine by means of a changed start number c2.
- the yield factor u takes into account that only a fraction of the number (c2 - H) is used directly to produce impressions.
- the user-dependent yield factor u must be stored during initial initialization of the franking machine and lies in the range between 0.1 and 0.8.
- a high factor u 0.8 applies here to a user who has been referred to in the explanation of the curve according to FIG. 1 as a multi-receiver.
- FIG. 8 shows a flow chart for the franking mode 400 with a billing and printing routine for the JetMail® type franking machine.
- the determination of a number of normal prints corresponding to a remaining ink remaining is done by the microprocessor 46. If the RDS 17 is not docked (step 401) and the printhead heater is turned on (step 406), the microprocessor 46 starts a calculation of the print image (step 408). Otherwise, if it has been determined in the interrogation step 401 that the RDS 17 is docked, a step 402 is shown. In the latter, the printhead heater is turned on, the RDS is moved to a wiping position and the valve 18 is opened. Then there is a free spraying.
- step 403 If an ink end signal is present, which is queried in step 403, the microprocessor 46 calculates a number K of normal prints in step 404, which can still be executed after the free-spraying. Thereafter, and if there is no end of ink signal, microprocessor 46 drives motor M3 to step 405 to lower the RDS 17 to the depth of the base and pivot the printhead to the print position. The reached position is detected in step 405 via RDS position sensors 16. Subsequently, branching is made to step 408 to calculate the printed image. During the calculation of the print image by the microprocessor 46, the security module 60 is activated.
- a piece count credit S> 0 is present after a register check 412 (query step 411) and the check yields proper unmanipulated register data (query step 413), a signature is calculated for the impression (step 416), the printed postage value (step 417) and incrementing the lottery credit (step 418). Otherwise, the OTP processor of the security module 60 switches to statistics and error evaluation (step 414) and generates an indication (step 415) to then branch back to the system routine s.
- the steps 403, 404, 421, 422, 423 required to determine a number of prints corresponding to a remaining amount of ink still available are part of the aforementioned accounting and printing routine. To roughly determine a number of normal prints, only one increment of the number N is required in step 421. Prior to finely determining a number K of prints, the ink end signal must have been delivered, which is queried in steps 403 and 422. The starting value for K is the remaining number c1. The value K is used to subtract the consumption which can be exactly determined according to equation (6) as a numerical value. The consumption is entered into a pseudo-print number W / 6 for a free-spraying in step 404 and a number Z for an impression in step 423.
- step 423 Starting from step 423 and if no ink end signal has been issued, which is queried in step 422, then, when the print head is in print position, which is queried via a query step 424, the print engine 426 is reached.
- the print data passes via the interface 55 and the print controller 56 to the print head 57.
- An error message is generated in step 425, if it was determined in the latter query that when the print head is not in the print position. Finally, it branches back to the system routine. Between the points a and b of the flow chart according to FIG. 7, further interrogation steps may be present.
- a not shown polling step results in a step of generating a signaling or warning before the ink tank cartridge needs to be changed.
- a numerical threshold I on residual normal imprints for a warning / signaling may be preprogrammed by the user by means of the input and print routine 109.
- the current residual number M akt at still possible frankings with normal pressures can be found in Display mode 215 are displayed when a corresponding input has been made in the input and print routine 109. If the value M akt ⁇ I, however, a signaling or warning occurs independently of this.
- the other query steps are those that are important in the context of the ink tank cartridge authorization.
- Figure 9 shows a flow chart for detecting the change of the ink tank cartridge in a postage meter machine.
- a is a query step 241, which refuses to another query step 242 if the user has just reentered an invalid authorization code.
- the further query step 242 asks if an old code has been entered. If no old code has been entered, then a branch is made to a step 244 to store the information, whereby the postage meter recognizes that it is suspicious to work with other than original inks. However, if an old code has been entered, then a query step 243 is branched to store the information in step 244 if the condition M akt ⁇ 1 is met.
- the query step 243 and the query step 241 branches to a query step 245, from which another query step 246 is denied if the user has just reentered a valid authorization code.
- the other inquiry step 246 it is asked whether the ink tank cassette 95 is inserted. If this is not the case or if no authorization code has been entered and the ink tank cassette 95 is not plugged in, then a branch is made to step 250 in order to generate a display text "REPLACE PLEASE TINT TANK". If it is determined in the inquiry step 246 that the ink tank cassette 95 is inserted, then a query step 248 is branched and asked whether an alternating signal is emitted from the detector 96.
- step 250 the process branches back to step 250 in order to generate a display text "PLEASE CHANGE TINT TANK". Otherwise, if an alternating signal is emitted from the detector 96, then sets the Microprocessor 46 in step 247, the remaining number M akt to the initial value c2 and sets the detector 96 in a state in which no change signal is delivered. The entered authorization code is stored as old code. If it is determined by the inquiry step 249 that the ink tank cassette 95 is not inserted, the step 250 is refrained. Otherwise, a query branch 251 is made if yes.
- a branch is made to a query step 252 and a request is made as to whether an ink end signal is being output from the sensor 92. If this is the case, then the system branches back to step 250 in order to generate a display text "PLEASE CHANGE TINT TANK". Otherwise, a branch is made to step 253 to generate a display text "ENTER PLEASE TINTENTANK CODE".
- the initial state c2 for the postage meter having a maximum count of the remaining number M is again present because the ink tank cassette has just been replaced with an ink tank cassette 95 filled with original ink of an authorized manufacturer.
- the ink tank cassette 95 When branching to the step 253, the ink tank cassette 95 has been put back after being taken out of the ink tank compartment and is to be reused, for example, because it is not yet empty. If the old authorization code is then input upon request, the above-mentioned reuse is suspect if the current roughly calculated residual number M akt ⁇ 1. In fact, in such a case, ie if the ink tank cartridge had not been tampered with by an unauthorized refill, an ink end signal would have been required. From steps 244, 247, 250 and 253, the system routine 200 branches back.
- the microprocessor 46 may distinguish the input of an authorization code from other data inputs. It can also compare a stored old code with the entered one.
- the franking machine leads into
- the authorization check itself or in another variant uses a communication with the data center for authorization check.
- the codeword is printed on the ink tank cassette or on a label attached to the latter.
- the authenticity of a cassette filled with original ink can be checked.
- further interrogation steps not shown are required. After passing through the interrogation steps 241, 245, 249 and 251 of the subflow plan shown in FIG. 9, the point b is reached again.
- FIG. 10 shows a partial flow chart for determining a yield factor u.
- the user-dependent yield factor u can be determined.
- Each determined mean value V m can be assigned a u-factor in a list.
- the list can be stored in the ROM 50. It suffices to count the respective current number V of frankings per duty cycle.
- the measured values which have been stored more than three switch-on cycles and which were stored in step 262 are deleted or overwritten in step 263 beforehand.
- the display 43 and the input means 45 form a User interface 4, via which a threshold value of the signaling as a reference value is freely programmable by the user and stored in the memory means 41, 42 via microprocessor 46.
- the storage means 41, 42 are equipped to store at least one threshold value in a memory area.
- the microprocessor 46 is programmed by a program in the memory 50 to compare the determined number of normal-prints executable with an ink residue with the reference value, and when the reference value is reached or undershot, generate a signal for the need to change the ink tank cassette again.
- the microprocessor 46 is further programmed to alter the operation of the device if the verification of the authorization code has been invalidated, the change in operation of the device being that the need to change the ink tank cartridge is not signaled in advance.
- the codeword can be considered a manufacturer's certificate that guarantees the quality of the ink it contains.
- the certificate is issued in the form of an electronically readable signature from the manufacturer, away from the data center, which has a so-called signing key, and the data center database has a verification key.
- the identity number of the ink and the quantity sold are encrypted with the signing key by the manufacturer for signature and printed as codeword.
- a message containing the identity number of the ink, the amount, possibly the date and the signing key can be transmitted to the data center, which upon receipt of the information transmits a verification key with which the postage meter machine can verify a multiplicity of filled or refilled ink tank cassettes.
- verification or authorization check is performed only in the data center. It is also possible that such checks are performed in both the data center and the postage meter.
- the rough computational determination and display of the number of executable normal imprints prior to a time at which the predetermined amount of ink remaining detected by the sensor 92 is signaled is particularly advantageous for users belonging to the group of middle and multiple frankers.
- the order of a new ink tank cassette must be timely, since a remainder of 200 normal imprints is quickly consumed.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken, die von einem Gerät mit mindestens einem Tintenstrahldruckkopf erzeugbar sind, gemäß Anspruch 1 sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, gemäß Anspruch 9. Die unten stehende Lösung ist für die Ermittlung des Tintenvorrates in Tintentankkassetten für Frankiermaschinen anwendbar, die mit einem Tintenstrahldruckkopf drucken und gestattet die maximale Nutzung der Tinte bis die Tintentankkassette ausgewechselt wird.
- Frankiermaschinen sind seit den zwanziger Jahren bekannt und werden noch heute ständig vervollkommnet. Das Druckprinzip hat sich von ursprünglichen rein mechanischen Lösungen mit Drucktrommel zu elektronischen Lösungen mit Thermotransfer- oder Tintenstrahldruckkopf verändert. Der Frankierabdruck muss von den Postbehörden visuell und maschinell lesbar sein, um die Portobezahlung verifizieren zu können.
- Eine nicht vom Hersteller geprüfte oder durch ihn nicht frei gegebene Tinte stellt eine Gefährdung der Lesbarkeit des Frankierabdruckes dar. In Zeitabständen muß die verbauchte Tinte durch neue ersetzt bzw. die Tintenkartusche ausgetauscht werden, wobei es im Interesse der Kunden des Herstellers und der Postdienste liegt, wenn qualitativ hochwertiges eigenes Material verbraucht wird.
- Es ist bereits bekannt einen bevorstehenden Wechsel von Verbrauchsmaterial via Display anzuzeigen. Von der Anmelderin wurde schon in der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 49 376 A1 vorgeschlagen, Sensoren zur Bestimmung der Farbbandrestmenge auf Farbbandkassetten für einen Thermotransferdrucker einzusetzen oder die Anzahl an Abdrucken mittels der Steuerung des Thermotransferdruckers zu zählen. Diese Lösung ist jedoch nur für eine Thermotransfer-Frankiermaschine, beispielsweise vom Typ T1000, geeignet und für Frankiermaschinen mit Tintenstrahldrucker nicht einfach übernehmbar, wegen des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen Tintenrestmenge und Anzahl an Abdrucken.
- Unter dem Titel: Anordnung zur Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen Tintendruckkopf wurde im DE 196 13 944 C1 bereits eine für die Frankiermaschine vom Typ JetMail® geeignete Tintentankkassette mit zwei annähernd gleich aufgebauten Tintenbehältern vorgeschlagen. Der eine Tintenbehälter dient zur Entsorgung, der beim Primen aufgefangenen Tinte. Der andere Tintenbehälter dient zur Tintenversorgung und verfügt zwar über eine Tintenendeerkennung mit zwei Elektroden, aber liefert weder vor noch nach dem Endesignal eine Information über den Füllstand. Eine außerdem vorgeschlagene Lochcodierung bietet keinen ausreichenden Schutz gegenüber einem Einsatz einer vom Frankiermaschinenhersteller nicht autorisierten Tintentankkassette.
- Eine Tintenendeerkennung mit Elektroden ist aus der DE 27 28 283 C2 vorbekannt. Im Boden des Tintenbehälters sind zwei Elektroden für eine Vergleichsmessung und eine separate Elektrode für eine Leitfähigkeitsmessung zur Tintenendesignalisierung eingebracht. Mittels einer elektronischen Schaltung wird der Übergangswiderstand zwischen diesen Elektroden gemessen und ausgewertet. Die Elektroden sind in Mulden angeordnet, die in den Behälterboden eingeformt sind. Voraussetzung für den Einsatz einer derartigen Tintenendeerkennung ist die Verwendung einer elektrisch leitfähigen Tinte.
Derartige Sensoren zur Tintenendeerkennung liefern der Frankiermaschine der Anmelderin vom Typ JetMail® sicherheitshalber bereits ein Endesignal, wenn noch maximal 200 Frankierungen möglich sind, um ein wegen Tintenmangel unvollständig ausgedrucktes aber abgerechnetes Frankierdruckbild zu vermeiden. Ein Reinigen mit Ausstoßen (Primen) und oder Absaugen von Tinte ist aber dann nicht mehr möglich. Für eine Nach-bestellung eines Tintentankes wird das Endesignal in der Regel einerseits zu spät abgegeben, wenn große Postmengen verarbeitet und andererseits zu früh abgegeben, wenn kleine Postmengen verarbeitet werden. - Es sind bereits kassettenförmige Behälter mit Tintenflüssigkeit, Farbband oder Toner aus US 5.365.312 vorbekannt, die einen chipförmigen integrierten Schaltkreis mit einem elektronischen Speicher für einen den Vorratsbehälter identifizierenden Code, für ein Verfallsdatum und anderen Daten sowie mit einem Zähler aufweisen, um den Verbrauch beim Drucken durch Zählung der einzelnen Druckimpulse zu bestimmen, welche ausgedruckten Tintentropfen entsprechen. Der integrierte Schaltkreis speichert den aktuellen Füllstatus, welcher durch die Drucker steuerung ausgelesen und angezeigt werden kann. Ein Neuprogrammieren des Chips und ein Wiederbefüllen des Behälters ist jedoch nicht möglich. Die Tintenkassette mit Chip zählt die einzelnen Tropfen und gestattet den Einsatz in Bürodruckern. Der große technische Aufwand einer Tropfenzählung ist aber nur für ein Drucken gerechtfertigt, wo mit sehr großen Unterschieden im Verbrauch für verschiene Druckbilder gerechnet werden muß. Schon wegen der Verschiedenartigkeit der Druckbilder kann jedoch keine Aussage über die Anzahl an Drucken gemacht werden, die mit einer Tintenrestmenge noch möglich sind.
- Im EP 875 862 A2 wurde bereits ein Tintenstrahldruckkopf für Frankier maschinen vorgeschlagen, der einen integrierten Tintentank und einen Verbinder mit vielen Kontakten und einen Chip zur Speicherung einer Kopf-ldentifikationsnummer und einer Zahl trägt. Die Zahl entspricht der Anzahl an maximal möglichen Frankierdrucken, wobei mit der Frankiermaschine nur dann frankiert werden kann, wenn die Kopf-Identifikationsnummer autorisiert ist und die maximale Anzahl an Frankierdrucken noch nicht erreicht ist. Diese Lösung ist nur deshalb für Tintenstrahldruck-Frankiermaschinen einsetzbar, weil bei der Frankierung, insbesondere von Stapeln an Post, mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Tintenverbrauch zurechnen ist. Allerdings wird hier nur der Verbrauch an Tinte angegeben. Der Benutzer einer Frankiermaschine möchte aber sichergehen, daß ein abgerechneter Frankierabdruck immer vollständig ausgedruckt werden kann, d.h. auch dann, wenn das Tintenende nahe ist. Für Tintenstrahldruck-Frankiermaschinen der Anmelderin vom Typ JetMail® ist die oben genannte Lösung ungeeignet. Das Zählen der (Normal-) Abdrucke kann hier schon deshalb keine Information über die Anzahl an möglichen Abdrucken mit der Tintenrestmenge im Tintentank liefern, weil bei einer geringen bis mittleren Anzahl an Frankierungen pro Tag der Verbrauch an Tinte durch das Reinigen überwiegt, was die Anzahl an möglichen Abdrucken je Tintentankfüllung reduziert. Bei Piezo-Ink-Jet-Druckköpfen geht beim Reinigen mit Primen und Absaugen ein Großteil an Tinte verloren und kann nicht wieder dem Kopf zugeführt werden.
- In der US 5,856,834 wurde ein Gerät und Verfahren zur Aufrechterhaltung der Tintenkonsumtion in einer Tintenkartusche einer Frankiermaschine vorgeschlagen. Letztere hat im Meter (Vault), in der Base und am Druckkopf je einen Mikroprozessor. Der Base-Mikroprozessor aktiviert zur Reinigung des Tintenstrahldruckkopfes eine Pumpenstation und zur Kopf-Spülung den Druckkopf-Mikroprozessor und ein ASIC. Die Reinigungen und Spülungen können in unterschiedlichen Intensitäten vorgenommen werden. Eine Spülung verursacht einen um zwei bis vier Größenordnungen reduzierten Tintenverbrauch im Unterschied zu einer Reinigung, was vom Base-Mikroprozessor rein softwaremäßig berücksichtigt wird. Ein starke Spülung "Power Flush" verursacht einen vergleichbaren Tintenverbrauch, wie ein Frankierabdruck mit Werbeklischee. Bei der Initialisierung des Druckkopfes wird jedoch die zehnfache Tintenmenge im Vergleich zu einer starken Reinigung "Power Purge" verbraucht. Logischer Weise wäre ein starker Tintenverbrauch nachteilig, wenn sich nur noch ein Rest an Tinte in der Kartusche befindet. Deshalb wurde der Verbrauch durch Reinigung und Spülung reduziert, wenn der Tintenverbrauch einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Da auch noch ein Sicherheitsfaktor mit einkalkuliert wurde, wird erreicht, daß die verbleibende Tintenmenge für eine größere Anzahl an Drucken mit Sicherheit noch ausreicht. Die Übereinstimmung zwischen dem berechneten und dem tatsächlichen Verbrauch weicht zum vorausberechneten Tintenende stärker ab, als zu Beginn der Berechnung, weil nicht alle Einflußfaktoren eingehen konnten. Würde eine Information über Tintenrestmenge aus dem Verbrauch ermittelt werden, dann wäre die Ungenauigkeit nahe dem Tintenende am größten. Es kann nicht vorausgesagt werden, für wieviel NormalAbdrucke die Tintenrestmenge ausreicht. Damit die Tinte sich nicht früher als berechnet erschöpft, muß ein Sicherheitsfaktor ausreichend groß gewählt werden. Die Wiederbefüllung der Kartusche mit Tinte ist zwar prinzipiell möglich, jedoch muß die Berechnung versagen, wenn die Wiederbefüllung ungenau oder unvollständig ausgeführt wird. Insofern ist es nachteilig, wenn der Verbrauch nur berechnet wird, um daraus Rückschlüsse auf die auf Tintenrestmenge ziehen zu können.
- Die Verwendung von überlagerten alten Tinten zur Wiederbefüllung und solchen von schlechter Qualität, die von anderen Herstellern geliefert werden, insbesondere sogenannten Piraterieprodukten kann bisher nicht verhindert werden, außer wenn nur die Einmalverwendung der Tintentankkassette durch in der DE 196 13 945 C2 vorgeschlagene Maßnahmen erzwungen wird. Eine Tintenverbindungsleitung ist vom Tintendruckkopf an den Behälter mittels einer Hohlnadel durch einen gummielastischen Verschluß angedockt. Eine Abdeckvorrichtung, die als Wiederverwendbarkeitssperre dient, wird beim Abziehen des Behälters durch die Hohlnadel unumkehrbar ausgelöst. Ein wiederbefüllter Tintenvorratsbehälter kann nicht mehr angedockt werden. Leider verhindert diese Lösung auch die Wiederverwendung von mit Originaltinte gefüllten recycelten Behältern. Die verbrauchten Tintentanks können zur ordnungsgemäßen Entsorgung lediglich an den Händler bzw. Service des Herstellers zurückgegeben werden. Der Einsatz von genau kopierten Piraterie-Tintenvorratsbehältern kann damit leider auch nicht unterbunden werden.
- Aus dem EP 443 832 A1 ist bereits für einen Tintendrucker bekannt, dass ab einem Zeitpunkt, zu dem ein Sensor eine geringe Tintenmenge signalisiert, die Anzahl noch druckbarer Seiten bestimmt wird.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung der Anzahl an Normalabdrucken zu schaffen, die mit einer in der Tintentankkassette befindlichen Tintenrestmenge gedruckt werden kann. Das Vierfahren soll für ein Gerät mit Tintenstrahldruckkopf geeignet sein, der in Abständen gereinigt werden muss, wobei eine Tintenmenge verbraucht wird, welche mit einer Toleranz behaftet ist. Die berechnete Tintenrestmenge soll trotzdem am Tintenende von der praktisch verfügbaren Menge so wenig abweichen, dass ein letzter Normalabdruck mit Sicherheit vollständig ausgedruckt wird und dass weniger als diejenige Menge in der Tintentankkassette verbleibt, die für einen Normalabdruck benötigt wird. Zwar soll eine Verwendung eines wiederbefüllten Tintentankes toleriert werden, aber die Verwendung von überlagerten alten Tinten zur Wiederbefüllung eines Tintentankes oder von solchen Tinten mit schlechter Qualität soll erschwert und im Ergebnis weitgehend minimiert werden, insbesondere wenn es sich um sogenannte Piraterieprodukte handelt.
- Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Verfahrens nach dem Anspruch 1 beziehungsweise mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Anspruch 9 gelöst.
- Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es uninteressant ist, ob die Angabe der verfügbaren Tintenmenge zu Beginn des Verbrauches genau ist. Vielmehr interessiert die genaue Angabe der Restmenge mit der Annäherung an das Ende des Verbrauches. Damit kann nach einer groben Bestimmung der Tintenrestmenge eine Mitteilung über die Anzahl an noch möglichen Normalabdrucken erfolgen. Voraussetzung für eine solche Mitteilung ist die Gültigkeit eines eingegebenen Autorisierungscodes für eine Tintentankkassette. Die feine rechnerische Bestimmung der verbleibenden Anzahl an Normalabdrucken erfolgt erst danach, nachdem eine vorbestimmte Tintenrestmenge sensorisch erfaßt und signalisiert wird. Es ist vorgesehen, daß bei der rechnerischen Bestimmung ab einem vorbestimmten Zeitpunkt die Anzahlen der vorgenommenen Spülungen und an unterschiedlichen Normalabdrucken berücksichtigt werden und daß die verbleibenden Anzahl als eine ganze Zahl an Normalabdrucken angezeigt wird. Die sensorisch erfaßte vorbestimmte Tintenrestmenge ist eine zum Verbrauch bestimmte Reservemenge, die eine vorbestimmte Anzahl an Normalabdrucken ab dem vorgenannten Zeitpunkt ermöglicht. Eine Reinigungsprozedure wird verhindert, wenn der Tintenverbrauch größer ist, als der Tintenverbrauch für einen Normalabdruck.
Die mit einer Tintentankfüllung der ausgewechselten Tintentankkassette ausführbaren Normalabdrucke werden in grober Näherung und benutzerspezifisch bestimmt, indem die größten Verbraucher erfaßt und der Verbrauch rechnerisch oder aufgrund von empirisch gewonnenen Daten in die entsprechende Anzahl von Frankierabdrucken umgesetzt wird.
Erfahrungsgemäß ergibt sich nach jedem Einschalten, daß die bis zum Ausschalten von einem Benutzer mittels einer Frankiermaschine frankierte Postmenge meist nicht entfernt von einer durchschnittlichen Anzahl an Normalabdrucken liegt. Letztere kann aber von Benutzer zu Benutzer sehr stark variieren. Schon deshalb und weil bei jedem Einschalten ein Reinigungszyklus mit erheblichen Tintenverbrauch ausgelöst wird, ergibt sich somit ein benutzerspezifischer Durchschnittswert für den Verbrauch pro Einschaltzyklus, d.h. nach einem Einschalten beim Betrieb bis zum Ausschalten der Frankiermaschine. Letztlich ergibt sich empirisch ein benutzerspezifischer Maximalwert an erzielbaren Normalabdrucken je Tintentankfüllung. Vom durchschnittlichen benutzerspezifischen Verbrauch ausgehend, läßt sich nun eine Anzahl an noch möglichen durchschnittlichen Normalabdrucken ableiten. Erfindungsgemäßist vorgesehen, daß ein in Stückzahlen an Pseudoabdrucken bzw. Normalabdrucken umgesetzter normierter Verbrauch von einer Startanzahl subtrahiert wird. Die grobe Bestimmung der Anzahl an ausführbaren Drucken erfolgt benutzerspezifisch, indem das Ergebnis der vorgenannten Subtraktion mit einem Ergiebigkeitsfaktor u multipliziert wird. - Die Frankiermaschine ist erfindungsgemäß mit Mitteln zum Erkennen einer Notwendigkeit des Wechselns des Verbrauchsmaterials (Tinte, Tintentankkassette) ausgestattet, wobei bei einem Wechsel die Überprüfung der Gültigkeit eines eingegebenen Autorisierungscodes durchgeführt wird. Nur wenn die Verwendung der Tintentankkassette autorisiert ist, wird von Beginn an eine Restmenge an möglichen Abdrucken bestimmt und angezeigt. Die grobe Berechnung beginnt noch vor einem Abgeben eines Tintenendesignals, also lange bevor die Reservemenge zum Verbrauch angezapft wird.
Es wurde ein Piraterieschutz für Verbrauchsmaterial basierend auf dessen Authentifizierung und Autorisierung entwickelt, welche das Gerät selbst überprüft oder extern überprüfen läßt. Das Gerät hat ein Eingabemittel für den Autorisierungscode. Der Hersteller liefert einen mit dem Verbrauchsmaterial aggregierten Code. Wenn das Gerät Frankiermaschine über eine Chipkarten-Schreib/Leseeinheit verfügt, kann die Eingabe von Code und ggf. weiteren Daten vorteilhaft per Chipkarte erfolgen, die mit dem Verbrauchsmaterial Tintentankkassette mitgeliefert wurde. Der Mikroprozessor des Gerätes ist programmiert: - zur groben rechnerischen Bestimmung der Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken und zu deren Signalisierung vor einem Zeitpunkt, an dem die vom Sensor erfaßte vorbestimmte Tintenrestmenge als Reserve signalisiert wird,
- nach einem Erkennen des Wechselns der Tintentankkassette eine Mitteilung zu generieren und per Display anzuzeigen und auf eine Eingabe eines Codes mittels der Eingabemittel zu warten,
- eine Überprüfung des eingegebenen Codes zur Autorisierung der gewechselten Tintentankkassette durchzuführen und den Betrieb des Gerätes zu verändern, wenn die erfolgte Überprüfung des Codes eine Ungültigkeit ergeben hat sowie
- zur feinen rechnerischen Bestimmung der Anzahl ab einem Zeitpunkt, an dem die vom Sensor erfaßte vorbestimmte Tintenrestmenge signalisiert wird.
- Bei Großverbrauchern ist eine Signalisierung im Voraus besonders vorteilhaft. Über eine Benutzerschnittstelle kann ein Schwellwert der Signalisierung als Referenzwert vom Benutzer frei programmiert werden. Beim Einsatz von Piraterieprodukten oder wiederbefüllten Tintentankkassetten entfällt dieser Vorteil. Die Veränderung des Betriebes des Gerätes kann darin bestehen, daß die Notwendigkeit des Wechselns der Tintentankkassette nicht mehr signalisiert wird, bevor die Reservemenge zum Verbrauch angezapft wird.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1,
- Darstellung der nutzerprofilabhängigen Tintentankergiebigkeit,
- Figur 2,
- Darstellung der Rückseite einer Tintentankkassette,
- Figur 3,
- Blockschaltbild des Detektors zum Erkennen des Wechselns einer Tintentankkassette,
- Figur 4,
- Perspektivische Ansicht einer Frankiermaschine vom Typ JetMail® von vorn rechts,
- Figur 5,
- Darstellung des Wechselns der Tintentankkassette bei Frankiermaschine vom Typ JetMail®,
- Figur 6,
- Blockschaltbild der Frankiermaschine vom Typ JetMail®,
- Figur 7,
- Flußplan für die Frankiermaschine vom Typ JetMail®,
- Figur 8,
- Flußplan für den Frankiermodus mit Abrechnungs-, Tintenrestmengenbestimmungs- und Druckroutine,
- Figur 9,
- Flußplan für das Erkennen des Wechselns der Tintentankkassette bei Frankiermaschine vom Typ JetMail®,
- Figur 10,
- Teilflußplan zur Bestimmung eines Ergiebigkeitsfaktors.
- Die Figur 1 zeigt eine Darstellung der nutzerprofilabhängigen Tintentankergiebigkeit für die Tintentankkassette, welche in der Frankiermaschine vom Typ JetMail® verwendet wird. Nach dem Einschalten der Frankiermaschine wird automatisch eine Reinigung (Primen) des Tintenstrahldruckkopfes ausgeführt. Wenn die Frankiermaschine oft eingeschaltet wird und dabei nur wenig Post frankiert wird, wird verhältnismäßig viel Tinte durch das Reinigen verbraucht. Wird jedoch die Anzahl der Normalabdrucke pro Einschaltzykuls erhöht, d.h. im Betriebszeitraum nach einem Einschaltvorgang, dann steigt der Tintenverbrauch durch das Drucken relativ gegenüber dem Tintenverbrauch durch das Reinigen. Hinzu kommt, daß die Frankiermaschine in regelmäßigen Abständen von ca. 1000 Frankierungen und nach längeren Druckpausen, zum Beispiel nach x = 12 Stunden die Reinigung automatisch auslöst. Das sichert im normalen Betrieb immer eine einwandfreie Druckqualität. Damit ergibt sich eine nichtlineare Kurve, wie sie in der Figur 1 gezeigt ist. Bei all zu häufigem Reinigen steigt der Tintenverbrauch unnötig, schon deshalb läuft die Reinigung automatisiert ab, wobei jedesmal eine vorbestimmte Menge Qi [in ml] an Tinte verbraucht wird. In der Regel ergibt sich, daß ein einmaliges Reinigen für eine gute Druckqualität vor dem Frankieren ausreicht, wenn nicht sehr viel Post frankiert wird. Die Summe aller Mengen Qi an beim Reinigen verbrauchter Tinte erreicht bei i = n Einschaltzyklen einen Maximalwert Qmax. Bei i < n Einschaltzyklen sei die Summe = Q, welche von der Tintentankfüllungsmenge subtrahiert werden kann, so daß sich nach Formel (1) als Differenz D näherungsweise eine für weitere Normalabdrucke und Reinigungen nutzbare Tintenrestmenge [in ml] ergibt:
- Ein Tintentankbehälter faßt zum Beispiel eine Menge B = 360 ml Tinte. Im Extremfall bei einem Benutzer, der sehr wenig Post frankiert, werden bis zu 90% der Tinte für Reinigungsvorgänge verbraucht. Die Menge Qmax stimmt mit der Menge B in grober Näherung überein. Solche Wenigfrankierer frankieren weniger als 50 Briefe im Betrieb nach jedem Einschalten der Frankiermaschine. Aufgrund der Vielzahl an Reinigungsvorgängen reicht ein gefüllter Tintentank nur für ca. 20000 Normalabdrucke. Als Wenigfrankierer werden Benutzer bezeichnet, die weniger als 200 Briefe pro Einschaltzyklus schaffen, d.h. im Betrieb nach jedem Einschalten der Frankiermaschine frankieren und dabei noch 60% bis 80 % der Tinte für Reinigungsvorgänge verbrauchen. Ein gefüllter Tintentank reicht dann für bis zu ca. 30000 Normalabdrucke.
Als Mittelfrankierer werden Benutzer bezeichnet, die weniger als 1000 Briefe pro Einschaltzyklus schaffen, d.h. im Betrieb nach jedem Einschalten der Frankiermaschine frankieren. Wenn sie dabei 30% bis 60 % der Tinte für Reinigungsvorgänge verbrauchen, reicht ein gefüllter Tintentank für mehr als 50000 Normalabdrucke.
Als Vielfrankierer werden Benutzer bezeichnet, die mehr als 1000 Briefe pro Einschaltzyklus schaffen, d.h. im Betrieb nach jedem Einschalten der Frankiermaschine frankieren. Da nur 20% bis 30 % der Tinte für Reinigungsvorgänge verbraucht werden, reicht ein gefüllter Tintentank für wesentlich mehr als 60000 Normalabdrucke. - Die Kurve in Figur 1 ergibt sich aus den Erfahrungswerten einer statistischen Untersuchung. Letztere liefert auch Anfangswerte für die näherungsweise Berechnung der Tintenrestmenge und daraus sich ergebende Anzahl an möglichen Frankierungen. Die Tintenmenge, die für ein Frankieren insgesamt verbraucht wird, entspricht vereinfacht der Summe aller Normalabdrucke A multipliziert mit der durchschnittlichen beim einzelnen Frankieren verbrauchten Tintenmenge q [in ml]. Somit ergibt sich für eine Tintentankfüllungsmenge B:
- Die Tintenmenge Qmax kann in eine Anzahl an Pseudoabdrucken A' umgerechnet werden, welche durch die Reinigungsvorgänge für ein Frankieren verloren gehen. Auch die Differenz D, die sich aus der Gleichung (1) ergibt, kann dann in eine Anzahl an Normalabdrucken umgerechnet werden, wobei auf ganze Normalabdrucke abgerundet wird. Die Differenz D teilt sich in eine Summe an Pseudoabdrucken A' und Summe an Normalabdrucken A entsprechend des benutzerspezifischen Verhaltens und einem hier vernachlässigbaren Tintenrest auf:
- Nur dann, wenn die Qualität des Frankierstempelabdruckes nicht mehr ausreichend ist, beispielsweise aufgrund von Fehlstellen bei den gedruckten Bildpunkten (Pixel), muß die Reinigung ausnahmsweise manuell ausgelöst werden. Damit variiert die in Figur 1 abgebildete Kurve benutzerindividuell sehr stark. Eine Vorausberechnung der Restmenge an möglichen Normalabdrucken ist offensichtlich problematischer, als eine Berechnung eines Verbrauches. Ein Benutzer könnte vom vorzeitigen Ende der Tinte im Tintentank überrascht werden. Es muß vermieden werden, daß ein bereits abgerechneter Frankierabdruck nicht zuende gedruckt werden kann. Ein Tintenendesignal wird deshalb bereits abgegeben, wenn die Restmenge auf 200 Normalabdrucke geschrumpft ist, wobei die Normalabdrucke insbesondere normale Frankierabdrucke mit einem durchschnittlichen Tintenverbrauch sein sollen.
Die Erfindung erlaubt nun die bessere Ausnutzung dieser Restmenge durch eine genauere Bestimmung einer Restmenge an möglichen Normalabdrucken aufgrund einer Tintenrestmenge in einem Tintentank, welche sowohl den bisherigen Ende-Sensor einbezieht, als auch auf einer genaueren Berechnung des Verbrauches an Tinte basiert. Bisher wurde bei der Berechnung der Verbrauch W F an Tinte für eine Anzahl W an Spülungen des Tintenstrahlkopfes vernachlässigt, da er kleiner als der Verbrauch q für einen durchschnittlichen Abdruck A (Normalabdruck) ist. Aus der Gleichung (2) ergibt sich:
wobei q = 6 F [in ml] und F der Verbrauch an Tinte für eine Spülung ist. - Ein starker Tintenverbrauch ist nachteilig, wenn sich nur noch ein Rest an Tinte in der Tintentankkassette befindet. Deshalb erscheint eine generierte Meldung im Display, wenn der Tintenvorrat für ein Frankieren mit vorausgehender Druckkopfreinigung nicht mehr ausreicht. Letzteres ist der Fall, wenn die Tintenrestmenge auf einen Wert c1∗ q geschrumpft ist, was zum Beispiel c1 = 200 normale Abdrucke A3 ermöglicht, wenn ein Tintenende detektiert wird. Es gilt ein Verbrauch q = 6F für Normalabdrucke A = A3. Ein Minimalabdruck A1 verursacht einen geringeren Verbrauch 4F und ein Maximalabdruck A5 verursacht einen höheren Verbrauch 8F an Tinte als ein Normalabdruck A3. Im Verbrauch dazwischen können auch weitere Abdrucke A2 bzw. A4 liegen. Damit kann die Gleichung (5) aufgestellt werden, in welcher kein Term für Druckkopfreinigung existiert und die erst gültig ist, nach dem ein Endesignal abgegeben worden ist:
-
- Folglich ergibt sich eine Anzahl an Frankierungen, wenn von der Restanzahl c1 der normierte Verbrauch subtrahiert und dann abgerundet wird. Eine Spülung (Flush) reduziert den Tintenverbrauch weniger als ein durchschnittlicher Frankierabdruck. Da dies als normierter Zahlwert 1/6 mit einkalkuliert wurde, wird erreicht, daß die verbleibende Tintenmenge für eine größere Anzahl an Drucken mit Sicherheit noch ausreicht und es alternativ möglich ist, kleinere Mengen in Stapeln zu frankieren, wobei dem Frankieren des nächsten Stapels auch eine Druckpause vorausgehen darf. In einen Zahlenwert Z gehen die Unterschiede im Verbrauch zwischen den einzelnen Abdrucken ein. Ein Normalabdruck erhält den Zahlenwert Z = 1 und ein Minimalabdruck den Zahlenwert Z = 2/3. Somit ergibt sich - nachdem ein Endesignal abgegeben wurde - nach jedem Drucken für die Anzahl an restlichen Abdrucken die Gleichung (7):
- Dem Benutzer werden jedoch nur die vollen Zahlenwerte für K (ohne Kommastellen) angezeigt. Erfindungsgemäß beginnt eine genaue Berechnung also erst dann, wenn ein Tintenende detektiert wird. Ohne daß sich die Tinte früher als berechnet erschöpft, kann nun ein eventueller Sicherheitsfaktor ausreichend klein gewählt werden. Letzterer kann eine Tintenmenge ausmachen, die für nur einen einzigen Maximalabdruck A5 verbraucht wird. Eine Vereinfachung ergibt sich, wenn Z = 1 gewählt und die Spülung unberücksichtigt bleibt aber statt desssen ein größerer Sicherheitsfaktor gewählt wird.
- Die Figur 2 zeigt eine Darstellung der Rückseite einer Tintentankkassette der Frankiermaschine vom Typ Jetmaif®. Ein Tintentankbehälter 955 der Tintentankkassette 95 faßt ca. 360 ml Tinte und dient zur Tintenversorgung. Er ist mit einem Elektrodenpaar 93,94 ausgestattet. Ein daran angeschlossener Sensor 92 liefert ein Tintenende-Signal, wenn der Tintentank bis auf eine Restmenge leer ist. Wird nun signalisert, daß der zu detektierende Pegel unterschritten wird, dann kann vom Hersteller autorisierte Tinte in den Tintenbehälter zur Tintenversorgung nachgefüllt wer den. Das kann beispielsweise über eine Hohlnadel bzw. Spritze durch eine Gummidichtung 957 in der Rückwand der Tintentankkassette erfolgen. Durch eine zweite Gummidichtung 956 in der Rückwand der Tintentankkassette 95 gelangt die beim Primen abgesaugte Tinte in einen zweiten Tintenbehälter 954 zur Tintenentsorgung. Eine Lochcodierung hat Löcher 951 und mit Deckel 952 zugedeckelte Löcher. Alternativ zu den Deckeln kann eine Lochung der intakten Rückwand erfolgen. Die Lochcodierung schützt vor Verwechselungen mit Tintentankkassetten, die mit einer Tinte einer anderen Farbe gefüllt sind. Seitliche Nuten 958, 959 dienen einer Führung beim Einsetzen der Tintentankkassette.
- Die Figur 3 zeigt ein Schaltbild eines Detektors, der das Herausnehmen bzw. Wechseln des Verbrauchsmaterials auch dann sicher detektiert, wenn das Gerät ausgeschaltet ist und nicht mit Systemspannung Us versorgt wird. Der Detektor hat eine handelsübliche Lithium-Batterie BAT, welche einen Speicher mit einer Speichererhaltungsspannung von ca. 3V versorgt. Ein erster Schalter S1, wird beim Herausnehmen bzw. Wechseln des Verbrauchsmaterials betätigt. Beispielsweise wird ein mechanischer Kontakt geöffnet, welcher die Spannungsversorgung des Speichers durch die Lithium-Batterie BAT unterbricht. Diese Spannungsversorgung wird detektiert und verursacht das Schließen eines zweiten Schalters S2, der vorzugsweise als CMOS-Schaltung realisiert ist. Der RESET-Eingang des Speichers wird dadurch mit Masse (L-Pegel) verbunden, was zum nichtflüchtigen Speichern der Information über eine Unterbrechung der Anwesendheit der Tintentankkassette durch ein sicheres Löschen des Speicherinhaltes des Speichers führt. Anderenfalls liegt bei eingeschalteten Gerät am Reseteingang über einen Widerstand R und die Diode D1 eine positive Spannung Us = +4,5 bis +5V (H-Pegel) oder über die Diode D2 bei ausgeschalteten Gerät eine positive Spannung UBAT = +2,5 bis +3V (H-Pegel) an. Der Speicher kann als SRAM ausgebildet sein, der vom Mikrocomputer 19 über das Interface 18 mittels einem - nicht gezeigten - Schieberegister mit einem Code ausgestattet und bezüglich des Vorhandenseins des Codes abgefragt werden kann. Die Datenabfrage nach einem erfolgen Herausnehmen bzw. Wechseln der Tintentankkassette symbolisiert durch d1, d2 kann durch eine Datenabfrage bezüglich eines Gestecktseins der Tintentankkassette symbolisiert durch d3 ergänzt werden. Ein mechanischer Kontakt bzw. erster Schalter S1, welcher die Spannungsversorgung des Speichers durch die Lithium-Batterie BAT herstellt, ist bei gesteckter Kassette geschlossen. Über d3 und nicht gezeigte Fensterkomperatoren kann außerdem das Spannungsniveau der Lithium-Batterie BAT abgefragt werden.
- Die Art der Aggregation des Verbrauchsmaterials mit dem Codewort hängt vorzugsweise von der Art des Verbrauchsmaterials ab. Es ist vorgesehen, daß ein Sensor direkt oder indirekt die Anwesendheit von Verbrauchsmaterial nach einem physikalisch Wirkprinzip festzustellen gestattet, wobei das Verbrauchsmaterial ein fester Körper ist. Hier ist das Verbrauchsmaterial die Tinte in einer Tintentankkassette für eine Frankiermaschine nach Figur 4.
- Bei der in der Figur 4 von vom rechts dargestellten perspektivischen Ansicht einer Frankiermaschine vom Typ JetMail® existiert eine interne Datenverbindung zur integrierten Waage 20. Stromaufwärts der Frankiermaschine 1 ist eine automatische Zuführung 3 mit intergrierter Vereinzelungsvorrichtung angeordnet. Ein Andruck-Bügel 35 kann hochgeklappt werden und drückt dann auf einen Poststapel, aus welchen mittels Abzugsrollen 32 Briefe vereinzelt werden. Unter einer Haube 34 befinden sich weitere Teile der Vereinzelungsvorrichtung. Ein Brief liegt an einer Führungsplatte 31 an und wird zur stromabwärts zur Führungsplatte 11 der Frankiermaschine 1 bewegt, wo der "Frankieren" genannte Druckvorgang erfolgt. Ein weiterbewegter frankierter Brief liegt an einer Führungsplatte 81 eines Schließmoduls 8 an. Ein Schließwalzenpaar 82 sorgt für das Verschließen noch nicht völlig geschlossener Briefkuverts und für den Auswurf über einen Einsatz 5 in den Ablagekasten 6. Der Aufbau der Frankiermaschine vom Typ JetMail® ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 199 00 686.5-27 näher beschrieben worden, unter dem Titel: Anordnung zum Schließen von Briefumschlägen.
- In der Führungsplatte 11 der Frankiermaschine 1 sind eine Chipkarten-Scheib/Lese-Einheit 70 und ein EinlAusschalter 71 angeordnet. Nach dem Einschalten kann eine Chipkarte 10 in Verbindung mit dem Userinterface 43, 45 zur vereinfachten Einstellung der Frankiermaschine verwendet werden. Das Userinterface 43, 45 befindet sich auf dem Meter 12 der Frankiermaschine 1. In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 298 21 903 U1 ist ein international einsetzbares Userinterface näher erläutert worden.
- Ein - nicht gezeigter - Mikroprozessor der Frankiermaschine 1 überwacht den Füllstand eines - in der Figur 5 - gezeigten Tintentankes 95 mittels eines Tintenendesensors 92. Letzterer kann gemäß dem deutschen Patent 196 13 944 C1 mit zwei Elektroden in Kontakt stehen. Derartige Sensoren liefern in der JetMail sicherheitshalber bereits ein Endesignal, wenn noch maximal 200 Frankierrungen möglich sind, um ein wegen Tintenmangel unvollständig ausgedrucktes Frankierdruckbild zu vermeiden. Der Mikroprozessor generiert gegebenenfalls einen Anzeigetext zur Anzeige im Display 43: DER TINTENVORRAT IST FAST AUFGEBRAUCHT. BITTE TAUSCHEN SIE ALSBALD DEN TINTENTANK! RESERVE IN ABDRUCKEN: 200.
- Die Frankiermaschine 1 kann nun mit der Reservetintenmenge weiterbetrieben werden. Der Mikroprozessor realisiert in seinem Speicherraum einen Rückwärtszähler, der durch das Tintenendesignal auf die Zahl 200 voreingestellt und mit jeder weiteren Frankierung um eins dekrementiert wird. Die Zahl 200 ergibt sich empirisch aus Erfahrungswerten für einen Rest an möglichen Normalabdrucken und einem Sicherheitsfaktor. Die den Rest kennzeichnende Zahl kann vor der nächsten Frankierung zur Anzeige gebracht werden. Alternativ kann ein Rest an möglichen Abdrucken genauer ermittelt werden, wenn von der vorgenannten Gleichung (5) ausgegangen wird. Die genauere Berechnung wird anhand der Figur 8 näher erläutert.
- Nach jeder weiteren Frankierung generiert der Mikroprozessor eine Statuszeile, welche die Anzahl der verbleibenden Drucke anzeigt und gibt zum Ende die Meldung heraus: DER TINTENVORRAT IST AUFGEBRAUCHT. BITTE WECHSELN SIE DEN TINTENTANK.
Nach dem Öffnen der Klappe 99 des Tintenfaches 98 kann der verbrauchte Tintentank 95 entnommen und in einen Plastikbeutel gesteckt werden, welcher eventuell auslaufende Tintenreste auffängt. Ein neuer Tintentank kann aus der Verpackung entnommen und dabei überprüft werden, ob die Farbe der Tinte richtig ist. Dazu kann eine Lochcodierung auf der Rückseite des Tintentankes herangezogen werden. Zugleich kann das neue Codewort gelesen werden. Der Tintentank wird in - nicht gezeigte - seitliche Führungsschienen des Tintentankfaches eingesetzt und eingeschoben, bis er spürbar einrastet. Solande der Tintentank nicht richtig eingesetzt ist, generiert der Mikroprozessor die Meldung: BITTE DEN TINTENTANK WECHSELN !
Beim Andocken des neuen Verbrauchsmaterials wird automatisch ein Kontakt geschlossen. Die Frankiermaschine erkennt durch diesen Kontakt, daß ein neues Verbrauchsmaterial installiert wurde. In Abhängigkeit von einer Lochcodierung auf der Rückseite des Tintentankes kann mittels geeignet ausgebildeter Kontakte der ursprüngliche Tintentyp (Post rot, rot flureszierend, Post blau usw.) detektiert werden. Der Mikroprozessor generiert nun eine Meldung, die den Kunden über das Display auffordert, den neuen Code einzugeben: BITTE TINTENTANKCODE EINGEBEN. Diesen Code kann der Kunde beispielsweise einem Aufdruck auf der Verpackung entnehmen und mittels der Tastatur 45 in die Frankiermaschine 1 eingeben. - Nachdem nun die Frankiermaschine 1 über den neuen Code verfügt, wird eine Verbindung mit dem Datenzentrum des Herstellers hergestellt. Moderne Frankiermaschinen sind heute bereits alle mit einem Modem ausgestattet, um mit dem Datenzentrum des Herstellers kommunizieren zu können. Dies dient normalerweise dazu, einen Guthabenbetrag vom Datenzentrum geladen zu bekommen, wenn der entsprechende Speicher leer frankiert wurde. Die Übertragung des Codes kann separat sofort nach Ermittlung des neuen Verbrauchsmaterials erfolgen oder ein zusätzlicher Bestandteil der Kommunikation zur periodischen Femladung der Frankiermaschine zu einem späteren Zeitpunkt sein. Bekannte Maßnahmen der Datensicherung werden eingesetzt, um zu verhindern, daß die Code auf der Übertragungsstrecke abgelauscht werden können. Das Datenzentrum empfängt den Code des neuen Verbrauchsmaterials 95 zusammen mit einer Kennung der Frankiermaschine 1. Beim im entfernten Datenzentrum 100 (nicht gezeigt) durchgeführten Vergleich der Code wird auch geprüft, ob der Code bereits einmal benutzt wurde. Wurde er von einer anderen Frankiermaschine gemeldet, hat offensichtlich deren Benutzer den Code weitergegeben und der neue Kunde versucht, in Kombination mit diesem Code unautorisiertes Verbrauchsmaterial zu verwenden. Hat der Kunde selbst den Code schon einmal angegeben, ist das ein Indiz dafür, daß er sich nach Benutzung von autorisiertem Verbrauchsmaterial nun in den Besitz von unautorisiertem gebracht hat.
Alternativ kann die Autorisierung im Gerät selbst überprüft werden, was nachfolgend noch anhand der Fig.9 erläutert wird. - In der Figur 6 ist Blockschaltbild einer Frankiermaschine vom Typ JetMail® mit einer einen Prozessor 46 aufweisenden Steuereinheit 40 bis 58 und mit einer Base einschließlich einer integrierten Waage 20, einem Rate-PROM 22, einem Modem 53 und einem solchen Detektor 96 gezeigt. Der Rate-PROM 22 kann alternativ auch in dem gestrichelten Speicher-Modul 51, 52 innerhalb des Meters realisiert sein.
Der Detektor 96 erkennt nach einem direkten Meßverfahren das Wechseln bzw. den Einsatz einer neuen Tintentankkassette 95. Außerdem ist vorgesehen, daß mittels vorhandener Sensoren 92, 97 in Zusammenwirken mit einer vom Mikroprozessor 46 durchgeführten Auswertung gemessener und gespeicherter Daten indirekt die Anwesendheit von einer ausgewechselten Tintentankkassette nach einem physikalisch Wirkprinzip festgestellt wird. Nach einem Verbrauch der Tinte wird ein vorbestimmter Rest an Tinte mittels der Elektroden 93, 94 und dem Sensor 92 detektiert und über die Baugruppen SAS 59, Sensor/Aktor-Steuerinterface ASIC 58 dem Mikroprozessor 46 mitgeteilt, der daraufhin eine Anzeige generiert. Es verbleibt ein vorbestimmter Rest an Tinte der für ca. 200 Abdrucke reicht, wenn die Leitfähigkeit zwischen den Kontakten 93, 94 einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet. Ein Aus/Einschalten der Frankiermaschine 1 über den Schalter 71 kann über den Sensor 97 detektiert werden, der ebenfalls an der SAS 59 angeschlossen ist. In Zusammenwirken mit einer vom Mikroprozessor 46 durchgeführten Auswertung gemessener und gespeicherter Daten wird indirekt die Anwesendheit von einer zwischenzeitlich ausgewechselten Tintentankkassette 95 ermittelt. Es ist vorgesehen, daß ein Speichern der Stückzahl an Normalabdrucken = Frankierungen während des Betriebes der Frankiermaschine erfolgt, daß der Mikroprozessor der Frankiermaschine über das Mißverhältnis der ab Eingabe des Autorisierungscodes ermittelten Anzahl an zulässigen Frankierungen und der tatsächlichen Frankierleistung einen unautorisierten Wechsel erkennt. Ein Ausschalten zu der Zeit, während die Frankiermaschine nur noch über den Tintenrest verfügt, kann auf einen bevorstehenden Wechsel hindeuten. Kann die Frankiermaschine dann ohne einen über die Kontakte 93, 94 und den Sensor 92 detektierten Wechsel zur wiederhergestellten Leitfähigkeit zwischen den Kontakten 93, 94 über eine Anzahl von 200 Normalabdrucken hinaus weiter betrieben werden, dann ist dies ein Indiz dafür, daß entweder ausgewechselt bzw. zwischenzeitlich Tinte unautorisiert nachgefüllt wurde. In einer Reaktion darauf wird mindestens eine Anzeige generiert und ggf. eine Mitteilung zum Datenzentrum TDC 100 übermittelt, wenn ein Guthaben wieder nachgeladen werden muß. - Ein von der Anmelderin entwickelter Sicherheitsmodul 60 dient als erster Abrechnungsmodul und hat eine Hardware-Abrecheneinheit 63 und einen batteriegestützten nichtflüchtigen Speicher 61, in welchen per Modem 53 ein Guthaben geladen werden kann. Ein OTP-(One Time Programmable)-Prozessor 66 führt dabei Sicherheitsroutinen sowohl bei der Guthabennachladung, als auch zur Absicherung der Registerdaten mit einem MAC (Message Authentication Code) aus. Der Vorteil des Sicherheitsmoduls besteht darin, daß die Prüfung der Zuverlässigkeit und die Zulassung der erfindungsgemäßen Frankier- und Freimachungsmaschine, die durch den Postbeförderer erfolgt, dann nur noch für das betreffenden Prozessorsystem 60 und das angeschlossenen Druckermodul 55-57 erforderlich ist. Einen zweiten Verarbeitungsmodul bildet die Chipkarte 10 in Verbindung mit der Chipkarten-Schreib/Leseeinheit 70. Der Mikroprozessor 46 und die ersten Speicherbauelemente 41, 42 bilden dann einen dritten Verarbeitungsmodul und der Mikroprozessor 46 und die zweiten Speicherbauelemente 51, 52 (gestrichelt) bilden dann einen vierten Verarbeitungsmodul usw. In der Regel reicht ein Abrechenmodul aus und die anderen Verarbeitungsmodule können andere Aufgaben übernehmen.
- Der Mikroprozessor 46 mit zugehörigen Speichern wird als Portorechner und zur Drucksteuerung und der Abrechenmodul 60 zur Abrechnung und Berechnung von Verschlüsselungscodes mindestens zur Kommunikation mit dem Datenzentrum zwecks Guthabennachladung verwendet. Aufgrund dieser Aufgabenteilung ist der Abrechenmodul 60 zum Sicherheitsmodul weiterentwickelt worden. Alle Verarbeitungsmodule 41,42, 51,52, der Sicherheitsmodul 60 der Mikroprozessor 46, die Interface Baugruppen 44, 54 und 55, ein Hauptarbeitsspeicher Pixel-RAM 47, Uhr/Datums-Baustein 48, Klischeé-EEPROM 49, Programmspeicher ROM 50 und ein ASIC mit dem Sensor/Aktor-Steuerinterface 58 sind an einen meter-internen BUS 40 der Steuerung angeschlossen. Mittels der Tastatur 45 wird eine Ein-gabe an die Ports des Mikroprozessors 46 zur entsprechenden Steuerung der Frankiermaschine 1 getätigt. Über die Interface Baugruppe 44 kann ein generiertes Schirmbild zum Display 43 gelangen. Das Display besitzt zur Unterstützung einen integrierten Controller. Über das Sensor/Aktor-Steuer-Interface 58 sind weitere - hier nicht näher erläuterte - Sensoren und Aktoren der Base, ein Encoder 90 für die Briefbewegung und mindestens ein Briefsensor 91 sowie über das Interface 54 mindestens das Modem 53 elektrisch mit dem Meter 12 der Frankiermaschine 1 verbunden. Beide Interface-Schaltungen 54 und 58 können auch in einem Anwenderschaltkreis ASIC realisiert werden. Nähere Ausführungen hierzu sind dem EP 716 398 A2 entnehmbar, welches den Titel trägt: Frankiermaschineninterne Schnittstellenschaltung und Verfahren zur manipulationssicheren Druckdatensteuerung. Zur Steuerung der übrigen Komponenten in der Base und in der Peripherie sind weitere Ausführungen dem EP 875 864 A2 entnehmbar, welches den Titel trägt: Anordnung zur Kommunikation zwischen Stationen einer Postbearbeitungsmaschine.
Neben dem Motor M1 für den Brieftransport, dem Motor M2 für einen Streifengeber und dem Motor M6 für einen Briefschließer existieren ein Motor M3 für die Schwenkmechanik, ein Motor M4 für eine Wischlippe und ein Motor M5 für eine Tintenpumpe. Mit der SAS 59 sind ein Beeper 15 und RDS-Positionssensoren verbunden, welche die Bewegung des Motors M3 für die Schwenkmechanik und damit die Bewegung einer RDS 17 feststellen. Der Beeper 15 signalisiert kurzzeitig eine Fehlfunktion, beispielsweise bei einem Ziehen des Netzsteckers, wenn der Druckkopf nicht abgedichtet ist. Er verbraucht nur sehr wenig Energie zur Signalisierung.
Der Druckkopf ist abgedichtet, wenn eine Dichtkappe der Reinigungs- und Dicht-Station RDS 17 auf eine Dichtposition angehoben ist. Letzteres ist im Frankiermodus nicht der Fall, da der Druckkopf in eine Frankierposition geschwenkt wurde. Eine Reinigung des Druckkopfes wird in Verbindung mit der Steuerung der drei oben genannten Motoren M3, M4, M5 vorgenommen. Eine Reinigung umfaßt ein Durchlaufen der Phasen Absaugen, Wischen und Freispritzen, wobei das Durchlaufen durch den Betrieb des Motors M3 mittels einer speziellen Mechanik realisiert wird. Nach dem durch Einschalten des Tintenpumpenmotors M5 ein Unterdruck erzeugt wurde, wird durch die Schwenkmechanik ein Ventil 18 geöffnet und eine durch eine Primen-Zeitdauer vorbestimmte Tintenmenge abgesaugt. Nach dem Primen wird die Dichtkappe in eine Wischposition abgesenkt und durch Ansteuerung des Motors M4 für die Wischlippe erfolgt ein Wischen des Druckkopfes. Nach dem Ausschalten des Tintenpumpenmotors M5 erfolgt noch ein Freispritzen, indem die Piezoaktoren des Druckkopfes für eine vorbestimmte Zeitdauer mit Impulsen angesteuert werden. Falls kein Druckauftrag vorliegt, wird die RDS angedockt und das Ventil 18 geschlossen. Der Aufbau und die Funktionsweise der RDS 17 wurde in dem deutschen Patent DE 197 26 642 C1 unter dem Titel: Vorrichtung zur Positionierung eines Tintenstrahldruckkopfes und einer Reinigungs- und Dichtvorrichtung, näher beschrieben. - Die Figur 7 zeigt einen Flußplan für die o.g. Frankiermaschine. Nach dem Start 190 und der Durchführung einer Start-und Initialisierungsroutine 191 wird die Systemroutine 200 erreicht. Im Schritt 201 werden die seriellen Schnittstellen, zum Beispiel Interface 54, selektiert und abgefragt sowie weitere gespeicherte Daten aufgerufen. Dann wird zum Schritt 209 verzweigt, ggf. über weitere - nicht dargestellte - Schritte. Im Rahmen einer Eingabe- und Anzeigeroutine, wobei die Eingabemöglichkeiten vom Userinterface über die Schirmbilder vorgegeben sind, werden weitere Daten und Befehle eingegeben. Nun wird ein Punkt e vor einem Abfrageschritt 301 erreicht. Eine Eingabe kann als Kommunikationsanforderung im Abfrageschritt 301 erkannt werden, woraufhin eine Kommunikationsroutine 300 durchlaufen wird, bevor zum Punkt e zurückverzweigt wird. Wird aber eine Eingabe nicht als Kommunikationsanforderung im Abfrageschritt 301 erkannt, dann wird auf den nächsten Abfrageschritt 210 verweigt. Wird in letzterem erkannt, daß während der vorausgehenden Kommunikation an die Frankiermaschine Daten übermittelt wurden, dann wird über einen Statistik-und Fehler-Auswertungsmodus 211 und einen Aktualisierungs-Schritt 239 zur Systemroutine 200 zurückverzweigt. Anderenfalls wird zum nächsten Abfrageschritt verzweigt. Im Aktualisierungs-Schritt 239 wird ein Zeitzähler für die Dauer des Betriebes der Frankiermaschine nach dem Einschalten aktualisiert, der anfangs auf T := 0 gesetzt ist, aber nach dem Einschalten gestartet wird. Der Zeitzähler kann auch davon unabhängig zu jeder Sekunde aktualisiert werden.
Der Befehl in einen Testmodus 213 einzutreten, wird in einem Abfrageschritt 212 erkannt. Der Befehl in einen Anzeigemodus 215 einzutreten, wird in einem Abfrageschritt 214 erkannt. Wird in einem Abfrageschritt 216 der Befehl Ausschalten" erkannt, wird in einem Schritt 217 die Heizung des Druckkopfes ausgeschaltet, die RDS 17 angedockt und das Ventil 18 geschlossen. Außerdem wird der Zeitzähler auf T := 0 zurückgesetzt und die aktuellen Daten gespeichert. Die aktuellen Daten schließen ein eine Stückzahl H an Pseudoabdrucken bzw. Abdrucken entsprechend einem normierten Verbrauch und einen Ergiebigkeitsfaktor u ein. Unmittelbar nach einem Wiedereinschalten und nach dem Ablauf einer Reinigungsprozedur kann im Anzeigemodus 215 eine aus den Werten H und u berechnete aktuelle Restanzahl Makt an Normalabdrucken angezeigt werden. Dazu wird eine Grobberechnung durchgeführt, welche später noch näher erläutert wird.
Gibt der Sensor 92 ein Tintenendesignal ab, dann wird letzteres vom Mikroprozessor im Abfrageschritt 218 erkannt und zum Anzeigeschritt 219 verzweigt, in letzterem wird die verbleibende Tintenrestmenge in Form von K Abdrucken angezeigt. Dann wird zum Abfrageschritt 221 verzweigt. Wenn die Tintenrestmenge zum Druck eines Abdruckes nicht mehr ausreicht, dann wird auf einen Schritt 227 verzweigt. Im Schritt 227 wird die Heizung des Druckkopfes ausgeschaltet, die RDS 17 angedockt und das Ventil 18 geschlossen. Anschließend wird über einen Anzeigeschritt 228 zur Systemroutine zurückverzweigt. Anderenfalls wird aufeinen Punkt a zum nächsten Abfrageschritt verzweigt. Nur wenn das Tintenendesignal nicht vorliegt, dann können Abfrageschritte 220, 222, 224 durchlaufen werden, die eine Reinigung des Tintendruckkopfes auslösen.
Im Abfrageschritt 220 wird ein in der Start-und Initialisierungsroutine 191 gestarteter Zähler für die Stückzahl an Abdrucken abgefragt, ob N = 0 oder eine vorbestimmte Anzahl, beispielsweise 1000 Abdrucke gedruckt wurden, um eine leichte Reinigung auszulösen.
Im Abfrageschritt 222 wird der in der Start-und Initialisierungsroutine 191 gestarteter Zeitzähler abgefragt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer x, beispielsweise x= 12 Stunden Betriebsdauer erreicht wurde, um eine Reinigung auszulösen.
Im Abfrageschritt 224 wird abgefragt, ob ein Befehl eingegeben wurde, um eine intensive Reinigung auszulösen. Bei einer intensiven Reinigung, deren Anzahl im Schritt 225 separat gezählt wird, wird zum Abfrageschritt 226 verzweigt. In letzterem wird abgefragt, ob der o.g. Befehl so oft hintereinander erneut eingegeben wurde, daß eine Zahl Pmax überschritten wird. In einem solchen Fall, in welchem eine mehrfache Reinigung erfolglos war, wird im Schritt 227 die Heizung ausgeschaltet, die RDS 17 angedockt und das Ventil 18 geschlossen. Über einen Schritt 228 zur Generierung einer Anzeige "CALL SERVICE" wird zur Systemroutine 200 zurückverzweigt. Anderenfalls wird eine intensive Reinigung ausgelöst, welche sich in ihrer Dauer von den anderen unterscheidet. Von den Abfrageschritten 220, 222, 224 wird auf einen Schritt 223 verzweigt, bei dem die Heizung eingeschaltet, die RDS 17 angedockt und das Ventil 18 geschlossen wird. Das Reinigen des Druckkopfes erfolgt im Schritt 229 und wurde in Verbindung mit der Figur 6 bereits erläutert. In einem Schritt 230 wird zunächst die verbleibende Tintenrestmenge unter Berücksichtigung mindestens der Reinigungsdauer bzw. -Intensität in eine mögliche aktuelle Restanzahl Makt an Normalabdrucken umgerechnet und dann angezeigt. Im anschließenden Schritt 231 werden die Zähler gesetzt, für die Stückzahl auf N := 1 und für die Zeit auf T := 0. Dann wird wieder die Systemroutine 200 erreicht.
Im Abfrageschritt 232 wird abgefragt, ob eine weitere Eingabe eingegeben wurde, die noch abgearbeitet werden muß. Dann wird ein Schleifenzähler L := 0 gesetzt, um dann wieder auf die Systemroutine 200 zu verzweigen. - Anderenfalls wird der Schleifenzähler im Abfrageschritt 234 abgefragt, ob eine vorbestimmte Anzahl an Schleifen gezählt wurden. Bei einer bestimmten Taktfrequenz, welche die Rundenzeit für eine Schleife bestimmt, ergibt eine Schleifenanzahl ein Zeit, beispielsweise 10 Minuten. Wurden in dieser Zeit keine weiteren Eingaben getätigt bzw. bearbeitet, wird in einen Standby-Modus umgeschaltet. In einem Schritt 237 wird ein Standby-Flag gesetzt, die Heizung ausgeschaltet, die RDS 17 angedockt und das Ventil 18 geschlossen und dann zur Systemroutine 200 zurückverzweigt. Anderenfalls wird ein Abfrageschritt 236 erreicht, wo auf Vorliegen einer Druckanforderung geprüft wird. Wenn keine Druckanforderung vorliegt, wird über einen Schritt 238, in welchem der Schleifenzähler L := L + 1 inkrementiert wird, zum Punkt s der Systemroutine 200 zurückverzweigt. Anderenfalls wird auf einen Punkt d zum Frankiermodus 400 verzweigt.
- Wie bereits ausgeführt, muß einerseits die Restanzahl K an Abdrucken erst nach dem Vorliegen eines Tintenendesignals, d.h. bei einem niedrigen Tintenpegel genauer berechnet werden. Es ist andererseits völlig ausreichend für die vorläufige Information des Benutzers einer Frankiermaschine über eine aktuelle Restanzahl Makt, wenn die davor bei höherem Tintenpegel berechnete Restmenge nur sehr grob mit der wirklichen Restmenge übereinstimmt. Eine Restmenge wird nach Gleichung (8) wie folgt berechnet:
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- Im Schritt 230 wird ausgehend von einem Startanzahl c2 ein Wert H subtrahiert. Der Wert H ist in Stückzahlen an Pseudoabdruckeri bzw. Normalabdrucken umgesetzte normierte Verbrauch, der vor der Berechnung der verbleibenden Restanzahl gespeichert wird. Im Wert H wird sowohl die Stückzahl N1 gewertet, die sich ab der ersten Reinigung nach dem Start ergab und die Stückzahl Nj (mit j = 2, 3, 4, ...,) zwischen den Reinigungen, als auch die in eine Stückzahl an Pseudoabdrucken A', A" umgesetzte Reinigungen selbst gewertet, sobald eine solche festgestellt wird. Der Faktor r1 = 1 gilt bei einer leichten Reinigung. Der Faktor r2 berücksichtigt die Reinigungsdauer bzw. -Intensität bei der normalen Reinigung im Unterschied zur leichten Reinigung. Beispielsweise führt eine normale Reinigung zu einem verdoppelten Tintenverbrauch im Vergleich zur leichten Reinigung. Der Faktor r3 berücksichtigt die Reinigungsdauer bzw.-Intensität bei der intensiven Reinigung. Letztere führt beispielsweise zu einem verdoppelten Tintenverbrauch im Vergleich zur normalen Reinigung. Damit ergibt sich ein Faktor r3 = 4. Ohne Berücksichtigung einer Initialreinigung wird nimmt dann der Faktor r Zahlenwerte zwischen 1 und 4 an.
- Eine Initialreinigung, welche zu einer erstmaligen Befüllung eines Druckkopfes mit Tinte führt, kann in der Frankiermaschine ggf. durch eine geänderte Startanzahl c2 berücksichtigt werden. Mit dem Ergiebigkeitsfaktor u wird berücksichtigt, daß nur ein Anteil der Anzahl (c2 - H) zur Erzeugung von Abdrucken direkt verbraucht wird. Der benutzerabhängige Ergiebigkeitsfaktor u muß bei der erstmaligen Initialisierung der Frankiermaschine eingespeichert werden und liegt im Bereich zwischen 0,1 und 0,8. Ein hoher Faktor u = 0,8 gilt hier für einen Benutzer, der bei der Erläuterung der Kurve gemäß Figur 1 als Vielfrankierer bezeichnet wurde.
- Die Figur 8 zeigt einen Flußplan für den Frankiermodus 400 mit einer Abrechnungs- und Druckroutine für die Frankiermaschine vom Typ JetMail®. Die Bestimmung einer Anzahl an Normalabdrucken entsprechend einer noch verfügbaren Tintenrestmenge erfolgt durch den Mikroprozessor 46. Wenn die RDS 17 nicht angedockt (Schritt 401) und die Druckkopfheizung eingeschaltet ist (Schritt 406) startet der Mikroprozessor 46 eine Berechnung des Druckbildes (Schritt 408). Anderenfalls, wenn im Abfrageschritt 401 festgestellt wurde, daß die RDS 17 angedockt ist, wird zu einem Schritt 402 verzeigt. Im letzteren wird die Druckkopfheizung eingeschaltet, die RDS in eine Wischposition bewegt und das Ventil 18 geöffnet. Dann erfolgt ein Freispritzen. Falls ein Tintenendesignal vorliegt, was im Schritt 403 abgefragt wird, berechnet der Mikroprozessor 46 im Schritt 404 eine Anzahl K an Normalabdrucken, die nach dem Freispritzen noch ausgeführt werden kann. Anschließend und falls kein Tintenende-signal vorliegt, steuert der Mikroprozessor 46 den Motor M3 im Schritt 405 soweit an, daß die RDS 17 in die Tiefe der Base abgesenkt und der Druckkopf in die Druckposition geschwenkt wird. Die erreichte Position wird im Schritt 405 über RDS-Positionssensoren 16 detektiert. Anschließend wird zur Berechnung des Druckbildes auf den Schritt 408 verzweigt. Während der Berechnung des Druckbildes durch den Mikroprozessor 46, wird der Sicherheitsmodul 60 aktiviert. Wenn nach einem Registercheck 412 ein Stückzahlkredit S > 0 vorhanden ist (Abfrageschritt 411) und der Check ordnungsgemäße unmanipulierte Registerdaten ergibt (Abfrageschritt 413) erfolgt eine Berechnung einer Signatur für den Abdruck (Schritt 416), die Abrechnung des gedruckten Portowertes (Schritt 417) und die Inkrementierung des Stückzahlkredites (Schritt 418). Anderenfalls schaltet der OTP-Prozessor des Sicherheitsmoduls 60 zu einer Statistik-und Fehlerauswertung um (Schritt 414) und generiert eine Anzeige (Schritt 415), um dann zur Systemroutine s zurückzuverzweigen.
- Wenn das Druckbild fertig berechnet worden ist, was im Schritt 409 abgefragt wird, kann der Mikroprozessor 46 die vom Sicherheitsmodul 60 gelieferte Signatur in das Druckbild einfügen (Schritt 420). Anschließend wird im Schritt 421 der Wert von Z in Abhängigkeit vom ausgewählten Werbeklischeö bestimmt. Im Falle eines Normalabdruckes ist Z = 1. Der Schritt 421 ist weiterhin erforderlich, um die Abdrucke zu zählen, die seit dem letzten Reinigungsvorgang gedruckt wurden.
- Die zur Bestimmung einer Anzahl an Drucken entsprechend einer noch verfügbaren Tintenrestmenge erforderlichen Schritte 403, 404, 421, 422, 423 sind Bestandteil der vorgenannten Abrechnungs- und Druckroutine. Zur groben Bestimmung einer Anzahl an Normalabdrucken ist nur ein Inkrementieren der Stückzahl N im Schritt 421 erforderlich. Vor einer feinen Bestimmung einer Anzahl K an Abdrucken muß das Tintenendesignal abgegeben worden sein, was in den Schritten 403 und 422 abgefragt wird. Der Startwert für K ist die Restanzahl c1. Vom Wert K wird der nach Gleichung (6) genau ermittelbare Verbrauch als Zahlenwert subtrahiert. Der Verbrauch geht in eine Pseudoabdruckzahl W/6 für ein Freispritzen im Schritt 404 und in eine Zahl Z für einen Abdruck im Schritt 423 ein.
- Vom Schritt 423 ausgehend und wenn kein Tintenendesignal abgegeben worden ist, was im Schritt 422 abgefragt wird, wird nun, wenn sich der Druckkopf in Druckposition befindet, was über einen Abfrageschritt 424 abgefragt wird, die Druckrotine 426 erreicht. Dabei gelangen die Druckdaten über das Interface 55 und die Drucksteuerung 56 zum Druckkopf 57. Eine Fehleranzeige wird im Schritt 425 generiert, wenn bei letzterer Abfrage festgestellt wurde, daß wenn sich der Druckkopf nicht in der Druckposition befindet. Abschließend wird zur Systemroutine zurückverzweigt. Zwischen den Punkten a und b des Flußplanes gemäß Figur 7 können weitere Abfrageschritte liegen. Ein nicht gezeigter Abfrageschritt führt auf einen Schritt zur Generierung einer Signalisierung oder Warnung, bevor die Tintentankkassette gewechselt werden muß. Ein Zahlenschwellwert I an restlichen Normalabdrucken für eine Warnung/Signalisierung kann von dem Benutzer mittels der Eingabe-und Druckroutine 109 vorprogrammiert werden. Die aktuelle Restanzahl Makt an noch möglichen Frankierungen mit Normaldrucken kann im Anzeigemodus 215 angezeigt werden, wenn in der Eingabe-und Druckroutine 109 eine entsprechende Eingabe getätigt wurde. Wenn der Wert Makt < I ist, erfolgt jedoch unabhängig davon eine Signalisierung oder Warnung. Unter den weiteren Abfrageschritten sind auch solche, die in Zusammenhang mit der Autorisierung der Tintentankkassette von Bedeutung sind.
- Die Figur 9 zeigt einen Flußplan für das Erkennen des Wechselns der Tintentankkassette bei einer Frankiermaschine. Am Punkt a liegt ein Abfrageschritt 241 von dem auf einen weiteren Abfrageschritt 242 verweigt wird, wenn vom Benutzer ein ungültiger Autorisierungscode gerade neu eingegeben wurde. In diesem Fall wird in dem weiteren Abfrageschritt 242 gefragt, ob ein alter Code eingegeben wurde. Wurde kein alter Code eingegeben, dann wird auf einen Schritt 244 verzweigt, um die Information zu speichern, wodurch sich die Frankiermaschine als suspekt erkennt, mit anderen als Orginaltinten zu arbeiten. Wurde aber ein alter Code eingegeben, dann wird auf einen Abfrageschritt 243 verzweigt, um im Schritt 244 die Information zu speichern, wenn die Bedingung Makt < 1 erfüllt ist. Anderenfalls wird vom Abfrageschritt 243 und vom Abfrageschritt 241 auf einen Abfrageschritt 245 verzweigt, von dem auf einen weiteren Abfrageschritt 246 verweigt wird, wenn vom Benutzer ein gültiger Autorisierungscode gerade neu eingegeben wurde. In diesem Fall wird in dem weiteren Abfrageschritt 246 gefragt, ob die Tintentankkassette 95 eingesteckt ist. Ist das nicht der Fall oder wurde kein Autorisierungscode eingegeben und die Tintentankkassette 95 ist nicht eingesteckt, dann wird auf einen Schritt 250 verzweigt, um einen Anzeigetext "BITTE TINTENTANK WECHSELN" zu generieren. Wird im Abfrageschritt 246 festgestellt, daß die Tintentankkassette 95 eingesteckt ist, dann wird auf einen Abfrageschritt 248 verzweigt und gefragt, ob ein Wechselsignal vom Detektor 96 abgegeben wird. Ist das nicht der Fall, dann wird wieder auf den Schritt 250 verzweigt, um einen Anzeigetext "BITTE TINTENTANK WECHSELN" zu generieren. Anderenfalls, wenn ein Wechselsignal vom Detektor 96 abgegeben wird, dann setzt der Mikroprozessor 46 im Schritt 247 die Restanzahl Makt auf den Anfangswert c2 und setzt den Detektor 96 in einen Zustand zurück, in welchem kein Wechselsignal abgegeben wird. Der eingegebene Autorisierungscode wird als alter Code gespeichert.
Wird vom Abfrageschritt 249 festgestellt, daß die Tintentankkassette 95 nicht eingesteckt ist, wird wieder auf den Schritt 250 verweigt. Anderenfalls wird bei ja auf einen Abfrageschritt 251 verzweigt. Wenn ein Wechselsignal vom Detektor 96 abgegeben wird, dann wird auf einen Abfrageschritt 252 verzweigt und gefragt, ob ein Tintenendesignal vom Sensor 92 abgegeben wird. Ist das der Fall, dann wird wieder auf den Schritt 250 verzweigt, um einen Anzeigetext "BITTE TINTENTANK WECHSELN" zu generieren. Anderenfalls, wird auf einen Schritt 253 verzweigt, um einen Anzeigetext "BITTE TINTENTANKCODE EINGEBEN" zu generieren.
Wenn auf den Schritt 247 verzweigt wird, liegt natürlich wieder der Anfangszustand c2 für die Frankiermaschine mit einem maximalen Zählerstand der Restanzahl M vor, weil die Tintentankkassette gerade gegen eine mit Orginaltinte eines autorisierten Herstellers befüllte Tintentankkassette 95 ausgewechselt wurde.
Wenn auf den Schritt 253 verzweigt wird, wurde die Tintentankkassette 95 nach deren Herausnehmen aus dem Tintentankfach wieder gesteckt und soll beispielsweise weiterverwendet werden, weil sie noch nicht leer ist. Wenn dann nach Aufforderung der alte Autorisierungscode eingegeben wird, ist vorgenanntes Weiterverwenden suspekt, wenn die aktuelle grob berechnete Restanzahl Makt < 1 ist. In solch einem Fall, d.h. wenn die Tintentankkassette nicht durch eine unautorisierte Wiederbefüllung manipuliert worden wäre, hätte nämlich ein Tintenendesignal vorliegen müssen. Von den Schritten 244, 247, 250 und 253 wird zur Systemroutine 200 zurückverzweigt. - Im Rahmen der Eingabe-und Anzeigeroutine 109 kann der Mikroprozessor 46 die Eingabe eines Autorisierungscodes von anderen Daten-Eingaben unterscheiden. Er kann außerdem einen gespeicherten alten Code mit dem eingegebenen vergleichen. Die Frankiermaschine führt in einer Variante die Autorisierungsprüfung selbst aus oder nutzt in einer anderen Variante eine Kommunikation mit dem Datenzentrum zur Autorisierungsprüfung. Das Codewort ist auf der Tintentankkassette aufgedruckt oder auf einem Label, welches an letzterer befestigt ist. Ergänzend oder alternativ kann die Echtheit einer mit Orginaltinte gefüllten Kassette überprüft werden. Dazu sind weitere nicht gezeigte Abfrageschritte erforder lich.Nach dem Durchlaufen der Abfrageschritte 241, 245, 249 und 251 des in der Figur 9 gezeigten Teilflußplanes wird wieder der Punkt b erreicht.
- Die Figur 10 zeigt einen Teilflußplan zur Bestimmung eines Ergiebigkeitsfaktors u. Ein Abfrageschritt 261, welcher die Anzahl der Einschaltzyklen E = 3 abfragt, verzweigt auf einen Schritt 262, um die Anzahl V an Frankierungen entsprechend der drei Einschaltzyklen, der Größe nach zu ordnen und den mittleren Wert Vm speichern. Der in der Figur 7 erläuterte Berechnungs-Schritt 230 kann Schritte enthalten, die Anzahl der Frankierungen je Einschaltzyklus zu zählen. Falls N = 0 ist, wird ein Vorwärtszähler für die Anzahl V gestartet. Wenn im Schritt 216 ein Ausschalt-Befehl erkannt wird, kann im Schritt 217 außerdem der Zählerwert E des Einschaltzyklenzählers auf E := E + 1 inkrementiert und zusammen mit dem Zählerwert V des Vorwärtszählers gespeichert werden. Nach drei Einschaltzyklen kann gemäß der Kurve der Figur 1 der benutzerabhängige Ergiebigkeitsfaktor u ermittelt werden. Jedem ermittelten mittleren Wert Vm kann ein u-Faktor in einer Liste zugeordnet sein. Die Liste kann im ROM 50 gespeichert werden. Es genügt die jeweils aktuelle Anzahl V an Frankierungen je Einschaltzyklus zu zählen. Die mehr als drei Einschaltzyklen zurückliegenden Meßwerte, welche im Schritt 262 gespeichert wurden, werden im Schritt 263 gelöscht bzw. bereits vorher überschrieben.
- Wird eine Tintentankkassette mit gültigen Autorisierungscode benutzt, dann wird die Notwendigkeit des erneuten Wechselns der Tintentankkassette im voraus signalisiert, bevor die Reservemenge zum Verbrauch angezapft wird. Das Display 43 und die Eingabemittel 45 bilden eine Benutzerschnittstelle 4, über welche ein Schwellwert der Signalisierung als Referenzwert vom Benutzer frei programmierbar ist und im Speichermittel 41, 42 via Mikroprozessor 46 gespeichert wird. Die Speichermittel 41, 42 sind ausgestattet, in einem Speicherbereich mindestens einen Schwellwert zu speichern. Der Mikroprozessor 46 ist durch ein Programm im Speicher 50 programmiert, die ermittelte Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken mit dem Referenzwert zu vergleichen und wenn der Referenzwert erreicht oder unterschritten ist, ein Signal für die Notwendigkeit des erneuten Wechselns der Tintentankkassette zu generieren. Der Mikroprozessor 46 ist weiterhin programmiert, den Betrieb des Gerätes zu verändern, wenn die erfolgte Überprüfung des Autorisierungscodes seine Ungültigkeit ergeben hat, wobei die Veränderung des Betriebes des Gerätes darin besteht, daß die Notwendigkeit eines Wechselns der Tintentankkassette nicht im voraus signalisiert wird.
- Das Codewort kann als Zertifikat des Herstellers angesehen werden, der die Qualität der enthaltenen Tinte garantiert. Bei sehr wichtigen Bauteilen bzw. Verbrauchsmaterialien wird das Zertifikat in Form einer elektronisch lesbaren Signatur vom Hersteller entfernt vom Datenzentrum ausgestellt, der über einen sogenannten Signierschlüssel verfügt und wobei die Datenbank des Datenzentrums über einen Verifizierschlüssel verfügt. Die Identitätnummer der Tinte und die verkaufte Menge werden mit dem Signierschlüssel vom Hersteller zur Signatur verschlüsselt und als Codewort aufgedruckt. Eine die Identitätnummer der Tinte, die Menge, ggf. das Datum und den Signierschlüssel enthaltene Mitteilung kann zum Datenzentrum übermittelt werden, welches bei Erhalt der Angaben einen Verifizierschlüssel übermittelt, mit dem die Frankiermaschine eine Vielzahl an gefüllten bzw. wiederbefüllten Tintentankkassetten verifizieren kann.
- Es ist in einer weiteren Variante vorgesehen, daß die Verifizierungs- bzw-Autorisierungsprüfung nur im Datenzentrum durchgeführt wird. Es ist ebenso möglich, daß solche Überprüfungen in beiden, d.h. im Datenzentrum und in der Frankiermaschine durchgeführt werden.
- Die grobe rechnerische Bestimmung und Anzeige der Anzahl an ausführbaren Normalabdrucken vor einem Zeitpunkt, an dem die vom Sensor 92 erfaßte vorbestimmte Tintenrestmenge signalisiert wird, ist insbesondere für Benutzer vorteilhaft, die zur Gruppe der Mittel- und Vielfrankierer gehören. Die Bestellung einer neuen Tintentankkassette muß rechtzeitig erfolgen, da ein Rest von 200 Normalabdrucken schnell verbraucht ist.
Claims (18)
- Verfahren zur Bestimmung der Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken, die von einem Gerät mit mindestens einem Tintenstrahldruckkopf (57) erzeugbar sind, wobei im Gerät ab einem Zeitpunkt, zu dem ein Sensor (92) eine geringe Tintenmenge signalisiert (218), die Anzahl noch druckbarer Seiten bestimmt wird (423) gekennzeichnet dadurch, dass bei der rechnerischen Bestimmung die Anzahlen der ab dem vorgenannten Zeitpunkt vorgenommenen Spülungen und an unterschiedlichen Abdrucken berücksichtigt werden und dass die verbleibende Anzahl als eine ganze Zahl an Normalabdrucken angezeigt (219) wird.
- Verfahren, nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die sensorisch erfasste vorbestimmte Tintenrestmenge eine zum Verbrauch bestimmte Reservemenge ist, die eine vorbestimmte Anzahl c1 an Normalabdrucken ermöglicht, dass ab dem vorgenannten Zeitpunkt eine Reinigungsprozedur mit einem Tintenverbrauch verhindert wird, der größer als der Tintenverbrauch für einen Normalabdruck ist und dass eine genaue rechnerische Bestimmung der Anzahl von mit der Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken ab dem vorgenannten Zeitpunkt erfolgt.
- Verfahren, nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass eine grobe rechnerische Bestimmung der Anzahl nach Speicherung eines eingegebenen gültigen Autorisierungscodes für eine Tintentankkassette vor und feine rechnerische Bestimmung der Anzahl ab dem Zeitpunkt erfolgt, an dem die sensorisch erfasste vorbestimmte Tintenrestmenge als Reserve zum Drucken einer vorbestimmten Anzahl signalisiert wird.
- Verfahren, nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass ein in Stückzahlen H an Pseudoabdrucken bzw. Normalabdrucken umgesetzter normierter Verbrauch von einer Startanzahl c2 subtrahiert wird und dass die grobe Bestimmung der Anzahl an ausführbaren Normalabdrucken benutzerspezifisch erfolgt, indem das Ergebnis der vorgenannten Subtraktion mit einem Ergiebigkeitsfaktor u multipliziert wird.
- Verfahren, nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass der Ergiebigkeitsfaktor u für die benutzerspezifische grobe Bestimmung der Anzahl vorprogrammiert wird.
- Verfahren, nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass der Ergiebigkeitsfaktor u für die benutzerspezifische grobe Bestimmung der Anzahl während des Betriebes der Frankiermaschine aus einer gespeicherten Liste anhand einer mittleren Anzahl Vm an Frankierungen pro Einschaltzyklus E ermittelt wird, wobei für eine Anzahl an Einschaltzyklen E die Anzahl V an Frankierungen erfasst und daraus die mittlere Anzahl Vm ermittelt wird.
- Verfahren, nach den Ansprüchen 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass eine grobe Bestimmung der Anzahl benutzerspezifisch erfolgt und dass bei einer vorbestimmten Anzahl an ausführbaren Normalabdrucken die Notwendigkeit des Wechselns der Tintentankkassette signalisiert wird, bevor die Reservemenge zum Verbrauch angezapft wird.
- Verfahren, nach den Ansprüchen 3 bis 7, gekennzeichnet durch ein Feststellen eines Wechselns der Tintentankkassette (95) für die ein Autorisierungscode oder eine zugehörige Chipkarte (10) mit einem Autorisierungscode bereitgestellt wird, und durch eine Überprüfung der Gültigkeit des Autorisierungscodes, nachdem er mittels der Chipkarte (10) oder unter Verwendung des Userinterfaces (4) eingegeben wurde.
- Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 3, mit einer Steuereinheit eines Gerätes, mit Eingabemitteln (10, 45), einem Tintenstrahldruckkopf (57) und einer Reinigungs- und Dichtstation (17) sowie mit einem Sensor (92) zur Signalisierung, wenn eine vorbestimmte Tintenrestmenge erreicht ist, wobei der Sensor (92) die vorbestimmte Tintenrestmenge signalisiert, die als Reservemenge zum Verbrauch angezapft wird, und mit der Steuereinheit des Gerätes der Sensor (92) und weitere Mittel (96, 97) zur Feststellung einer Anwesendheit von einer ausgewechselten Tintentankkassette und Eingabemittel (10, 45) zur Eingabe eines Codes betriebsmäßig verbunden sind, sowie in der Steuereinheit des Gerätes ein Mikroprozessor (46) mit Speichermitteln (41, 42 und 50) verbunden und programmiert ist,- zur groben rechnerischen Bestimmung der Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken und zu deren Signalisierung vor einem Zeitpunkt, an dem die vom Sensor (92) erfaßte vorbestimmte Tintenrestmenge als Reserve signalisiert wird,- nach einem Erkennen des Wechselns der Tintentankkassette eine Mitteilung zu generieren und per Display (43) anzuzeigen und auf eine Eingabe eines Codes mittels der Eingabemittel (10, 45) zu warten,- eine Überprüfung des eingegebenen Codes zur Autorisierung der gewechselten Tintentankkassette durchzuführen und den Betrieb des Gerätes zu verändern, wenn die erfolgte Überprüfung des Codes eine Ungültigkeit ergeben hat.
- Anordnung, nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass das Display (43) und die Eingabemittel (45) eine Benutzerschnittstelle (4) bilden, über welche ein Schwellwert der Signalisierung als Referenzwert vom Benutzer frei programmierbar ist und im Speichermittel (41, 42) via Mikroprozessor (46) gespeichert wird.
- Anordnung, nach den Ansprüchen 9.und 10, gekennzeichnet dadurch, dass die Speichermittel (41, 42) ausgestattet sind, in einem Speicherbereich mindestens einen Schwellwert zu speichern und dass der Mikroprozessor (46) durch ein Programm im Speicher (50) programmiert ist, die ermittelte Anzahl von mit einer Tintenrestmenge ausführbaren Normalabdrucken mit dem Referenzwert zu vergleichen und wenn der Referenzwert erreicht oder unterschritten ist, ein Signal für die Notwendigkeit des erneuten Wechselns der Tintentankkassette zu generieren.
- Anordnung, nach den Ansprüchen 9 bis 11,gekennzeichnet dadurch, dass der Mikroprozessor (46) programmiert ist, bei Gültigkeit des Autorisierungscodes die Notwendigkeit des erneuten Wechselns der Tintentankkassette im voraus zu signalisieren, bevor die Reservemenge zum Verbrauch angezapft wird und den Betrieb des Gerätes zu verändern, wenn die erfolgte Überprüfung des Autorisierungscodes seine Ungültigkeit ergeben hat, wobei die Veränderung des Betriebes des Gerätes darin besteht, dass die Notwendigkeit des Wechselns der Tintentankkassette nicht im voraus signalisiert wird.
- Anordnung, nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass das Mittel zur Feststellung einer Anwesendheit von einer ausgewechselten Tintentankkassette ein Detektor (96) ist, der eine Unterbrechung der Anwesendheit detektiert und nichtflüchtig speichert.
- Anordnung, nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass vorhandene Sensoren (92, 97) die Mittel zur Feststellung einer Anwesendheit einer ausgewechselten Tintentankkassette sind, wobei in Zusammenwirken mit einer vom Mikroprozessor (46) durchgeführten Auswertung gemessener und gespeicherter Daten indirekt die Anwesendheit von einer ausgewechselten Tintentankkassette festgestellt wird.
- Anordnung, nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass zum Erkennen des Wechselns der Tintentankkassette (95) ein mit dem Mikroprozessor (46) betriebsmäßig verbundener Sensor (92) und Kontakte (93, 94) im Tank der Tintentankkassette (95) vorgesehen sind, wobei die elektrische Leitfähigkeit der Tinte zwischen den Kontakten (93, 94) gemessen wird und in Zusammenwirken mit einer vom Mikroprozessor (46) durchgeführten Auswertung gemessener und gespeicherter Daten indirekt die Anwesendheit von einer ausgewechselten Tintentankkassette (95) ermittelt wird.
- Anordnung, nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass das Gerät eine Frankiermaschine (1) ist, dass ein Speichern der Stückzahl an Normalabdrucken oder Frankierungen während des Betriebes erfolgt, dass der Mikroprozessor der Frankiermaschine über das Missverhältnis der ab Eingabe des Autorisierungscodes ermittelten Anzahl an zulässigen Frankierungen und der tatsächlichen Frankierleistung einen unautorisierten Wechsel erkennt und Daten zur Datenübermittlung an das Teleporto Datenzentrum (TDC) liefert.
- Anordnung, nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, dass das Datenzentrum (100) mit einer Datenbank (110) und Mitteln im Server zur Überprüfung des Autorisierungscodes ausgestattet ist und Mittel zur Überprüfung aufweist, ob die Stückzahl an Normalabdrucken oder Frankierungen plausibel für einen Kassettenwechsel seit dem letzen Nachladen ist.
- AnordnungnachAnspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass der Mikroprozessor (46) programmiert ist, zur feinen rechnerischen Bestimmung der Anzahl an ausführbaren Normalabdrucken ab einem Zeitpunkt, an dem die vom Sensor (92) erfasste vorbestimmte Tintenrestmenge signalisiert wird.
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