JP2002514142A - インテリジェントプリンタ部品および印刷システム - Google Patents

インテリジェントプリンタ部品および印刷システム

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Abstract

(57)【要約】 インテリジェント部品を備えたインクジェットプリンタは、インクジェットカートリッジ(74)と、印刷媒体(81)のロールとを含み、その各々は記憶素子(78、80)を組み込む。温度および湿度センサ等の環境センサ(76)が設けられてもよい。記憶素子(78、80)および環境センサ(76)からのデータを使用して、プリンタ操作を最適化し、プリンタのオペレーターにさらなる情報を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 インテリジェントプリンタ部品および印刷システム 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、インクジェットプリンタとそれに使用される消耗部品とに関する。 2.関連技術 最近、インクジェットプリンタは、グラフィックアート業界で広く使用されて きている。これは、主に、より伝統的なグラフィックアート制作過程に匹敵する コストでインクジェットプリンタで達成することができる品質および処理量が持 続して上がっていることによるものである。 多くの異なるパラメータが、インクジェット印刷に達成可能な印刷品質に影響 を与えることを理解することができる。これらのパラメータは、温度および湿度 等の周囲環境状態を含む。また、インクの型および媒体の型が印刷過程の結果に 影響を与える。現在利用可能なインクジェットプリンタにおいて、ユーザは、こ れらの様々なパラメータを考慮し、印刷品質を最大限にするためにそれに応じて プリンタ操作を調節する。そのようなプリンタの経験を積んだユーザは、高品質 の印刷を制作し、印刷速度を最大限にすることができるが、印刷操作を最適化す るには、かなりの訓練と経験とが必要である。 この問題に対処するためにいくつかの努力がなされてきた。たとえ ば、少量のインテリジェンスがインクジェットプリンタの部品内に、もっとも一 般的にはインクカートリッジ自体内に作られた。これらのシステムにおいて、イ ンクの色、残っているインクの容量、ノズル情報等の情報が、インクカートリッ ジ自体上の記憶素子からプリンタに提供される。 いくつかの提案された印刷システムにおいて、プリンタの構成の選択された態 様が、検知された環境状態に基づいて自動的に制御される。そのようなシステム の1つは、Bartonに付与された米国特許第5,617,516号に記載され ている。この特許において、プリントヘッドぬぐい取りおよびフラッシの頻度等 の「操作サブルーチン」が、現在の温度値および湿度値に依存して変動する。K anekoらに付与された米国特許第5,428,379号には、いくつかの検知 されたパラメータにしたがってプリンタ操作を制御するためにファジー論理を使 用するシステムが記載されている。 発明の概要 本発明は、1つまたはそれ以上のインテリジェント部品を有するプリンタを含 む。このシステムでは、インクと印刷される媒体と環境との間の相互作用がさら に十分に取り扱われる。さらに、本発明のシステムは、ユーザに、行われている 印刷ジョブの状態に関する望ましい情報を提供し、これまで利用可能であったも のよりも、より広範なプリンタ最適化システムを製造する。 有利なことに、インテリジェント部品によって、自動的なおよび/または容易 な手動によるプリンタ最適化、さらに、プリンタのオペレーターへの印刷状態、 走行時間等に関するフィードバックが可能である。本発明による1つの態様によ る印刷システムは、このようにして、インクおよび媒体特性、さらに環境パラメ ータに関する情報を取り出し、印刷品質を最大化し印刷速度を最適化するために 、印刷過程の態様を自動的に調節し、一方では、必要なセットアップ時間と、ユ ーザの訓練および教育と、を減少する。 1つの有利な実施態様において、印刷する対象の媒体のロールは、記憶素子の 形態で包埋されたインテリジェンスを有し、本発明は、装着された媒体のロール を有するインクジェットプリンタを具備し、媒体のロールは記憶素子を具備する 。媒体のロールは印刷過程の間中、動いているため、媒体ロールホルダー上の記 憶素子は、ロールホルダーの端に取り付けられたインサートに包埋された書き込 み可能なRF識別タグを具備することが有利である。これは、集積回路の記憶素 子とプリンタ電子部品との間に電気接続を形成するいずれの必要性を排除する。 プリンタ内に組み込まれたRFトランシーバーは、識別タグにコード化された情 報を読み取り、媒体使用に関する情報をRF識別タグに書き込む。記憶素子は、 一定のインクとの適合性、残っている媒体の量および媒体の厚さに関する情報を 格納することができる。この情報は、本発明のいくつかの実施態様にしたがって プリンタに対して利用可能になるが、以前は利用不可能であった自動プリンタ最 適化 の能力を提供する。 さらに、本発明によるプリンタは、温度および/または湿度センサ等の環境検 知装置を含んでもよい。この情報から、露点温度を計算することができ、計算さ れた露点温度から適切な印刷速度が得られる。 インテリジェント部品は、1つまたはそれ以上の交換可能なインクジェットカ ートリッジを含んでもよく、その各々はその中に格納されたインク情報を備えた 記憶素子を有する。印刷する対象の媒体のロール内にある包埋記憶素子を組み合 わせたときに、インク/媒体適合性を判断することができる。さらに、インク、 媒体および環境状態に関する情報によって、様々なパラメータを自動的に調節す ることができ、ユーザの介入なしでプリンタ性能を最適化することができる。 1つの実施態様において、記憶素子は、インクジェットカートリッジに取り付 けられたフレックス回路上のトレースによって形成されるマルチビットバイナリ コードである。このシステムは、限定された量の情報を格納するが、製造するの にはきわめて安価であり、インクジェットカートリッジとそれが装着する印刷キ ャリッジとの間のインターフェースに重大な衝撃を与えない既存のインクジェッ トカートリッジに対して修正が必要である。 本発明の別の実施態様において、インクジェットカートリッジ上の記憶素子は 、2ワイヤ接続でプリンタ電子部品にインターフェースする集積回路メモリであ る。この実施態様は、記憶素子内に格納される情報の範囲をかなり広くすること ができる。記憶素子の装着は、カー トリッジが印刷キャリッジ上の「ドロップ&クリック」型のカートリッジレセプ タクルに据え付けられたときには、記憶素子とプリンタ電子部品との間の伝導接 続が、自動的に形成されるようにされることが好ましい。したがって、記憶素子 は、フレックス回路の専用セクションに装着することができ、フレックス回路は 、印刷キャリッジに固定されたフレックス回路の噛み合いセグメントにインター フェースするインクジェットカートリッジの面に固定される。そのような実施態 様において、カートリッジが据え付けられたときには、記憶素子と印刷キャリッ ジとの間の機械的インターフェースを最小限にするように、装着が達成される。 有利なことに、本発明によるインクジェットプリンタで様々な最適化を行うこ とができる。媒体に関する情報によって、印刷キャリッジ高さを調節することが でき、または、異なる基板の色を使用することによって、生成された色の逸脱を 訂正するために印刷データ修正用の基礎を提供することができる。また、インク /媒体不適合を検出して、進行する前にオペレーターに警告することができる。 図面の簡単な説明 図1は、インクジェットプリンタのいくつかの構造物の斜視図である。 図2は、本発明の1つの態様によるインクジェットプリンタの1実施態様を示 す概略/ブロック図である。 図3は、本発明の1つの態様による記憶素子を含むカートリッジの一部の斜視 図である。 図4は、本発明の1つの態様による記憶素子を含むカートリッジの第2の実施 態様の一部の斜視図である。 図5は、本発明の1つの態様による記憶素子を含むカートリッジの第3の実施 態様の一部の斜視図である。 図6は、図4に例示された記憶素子を備えたプリンタ通信用の2ワイヤ電気イ ンターフェースをを含み、印刷キャリッジに取り付けられるように適合されたフ レックス回路の上面図である。 図7は、それに取り付けられた図5のフレックス回路を有する「ドロップ&ク リック」カートリッジレセプタクルを示す印刷キャリッジの斜視図である。 図8は、図6の印刷キャリッジの正面図である。 図9は、包埋記憶素子を組み込む紙媒体のロールの端の斜視図である。 発明の詳細な説明 本発明の好適な実施態様を図面を参照して説明するが、図面を通じて同一の要 素には同一の参照符号が付される。本明細書に呈されている説明で使用される用 語は、当業界における通常の使用にしたがって且つ下記に提供されるいずれの明 白な定義にしたがって、そのもっとも広い合理的な方法で解釈されるように意図 される。 本発明はインクジェットプリンタに有利に適用される。したがって、本願の譲 受人であるエンキャド社(Encad Inc.)によって製造されたような典 型的な最新の大型フォーマットインクジェットプリンタの全体的説明が、図1に 関連して最初に説明される。この図を参照すると、プリンタキャリッジアセンブ リ10はプリンタハウジング12の頂面に支持され、これは典型的なプリンタ装 置の一部である。ハウジング12は、一対の脚部(図示せず)によって支持され 、プリンタ/プロッタ装置の操作に関連する様々な電気部品および機械部品を収 納する。 一対のロールホルダー14が、ハウジング12の後部面16に装着され、様々 な幅の媒体ロールを受け入れるように、摺動可能である。連続印刷媒体のロール (この図では図示せず)がロールホルダー14に装着され、用紙の連続供給をプ リンタ/プロッタキャリッジアセンブリ10に提供することを可能にする。ある いは、用紙の個別シートが、必要に応じて、ハウジングの後部面16内に供給さ れてもよい。ハウジング12の頂部面17の一部がプラテン18を形成し、その 上に、インクを用紙上に選択的に滴下することによって、印刷/プロットが実施 される。用紙は、支持構造物20の下で且つプラテン18を横切って、プラテン 18に沿って間隔をおかれ複数のドライブローラー19によってハウジング10 の後部面16からガイドされる。 支持構造物20が、ハウジング12の頂部面17に装着され、プラテン18の 中央部分に沿って、プラテン18と支持構造物20との間 に十分な間隙があり、印刷する対象の用紙をプラテン18と支持構造物20との 間を通らせることができる。支持構造物20は、プラテン18の上で印刷キャリ ッジ22を支持する。支持構造物20は、ハウジング12の長手方向軸に平行に 位置決めされたガイドロッド24とコード化ストリップ支持部材26とを含む。 印刷媒体の上のキャリッジ22の高さは、厳しい許容差に制御されることが好ま しい。したがって、インクジェットプリンタは、異なる用紙の厚さに適応するこ とができるように、プラテン18の上で印刷キャリッジ22の高さを手で調節す るかまたは自動調節することができるように製造されており、本発明によるプリ ンタの1つの実施態様はこのような調節性を含む。 印刷キャリッジ22は、複数のプリンタカートリッジホルダー34を含み、各 々がそれに装着されたプリンタカートリッジ40を備える。印刷キャリッジ22 は、ガイドロッド24に摺動可能に係合するスプリットスリーブも含み、印刷キ ャリッジ22がガイドロッド24に沿って動くことができ、図1の二方向矢印に よって示されるように、直線路を規定し、これに沿って印刷キャリッジ22が動 く。モータ(図示せず)およびドライブベルト機構38を使用して、印刷キャリ ッジ22をガイドロッド24に沿って駆動する。 図1に例示されるようなプリンタにおいて、多くの異なるパラメータが印刷品 質に影響を与える。これらは、温度および湿度等の周囲環境状況を含む。また、 インクの型および媒体の型が印刷処理の結果に影響を与える。上述のように、現 在利用可能なジェットプリンタにお いて、印刷品質を最大限にするために、ユーザはこれらの様々なパラメータを考 慮して、それにしたがってプリンタの操作を調節しなければならない。これには 、かなりの量の訓練と経験とが必要である。したがって、プリンタ自体に、最適 な操作のためにプリンタを自動的に環境設定するように、プリンタの電子部品と 通信する検知装置とインテリジェント部品を組み込むことが望ましいであろう。 たとえば、周囲温度および湿度の測定値、および、インクおよび媒体型に関する 情報によって、適切なインク密度、印刷速度、印刷キャリッジの高さ、インク乾 燥速度および一体型媒体切断ナイフ(図1には図示せず)用の適切な切断圧力を 自動的に計算することができる。通常は経験を積んだユーザの知識の基礎の一部 である最適な操作パラメータを、プリンタ自体内に効果的にプログラムすること ができる。いくつかの好適なシステムにおいて、この情報は、印刷データ自体に 関する情報と連結することができ、プリンタのオペレーターに対して、ジョブコ スト、印刷時間等の有用な追加情報を生成する。 図2には、上述の特徴を組み込むインクジェットプリンタの1つの実施態様の 概略/ブロック図を例示する。例示された特徴の個別の各々を別個に使用して、 プリンタ性能の少なくともいくつかの態様を改良することができることは、当業 者には理解される。 図2を参照すると、ホストコンピュータ50が、インクジェットプリンタと一 体的であるプロセッサ52に通信する。図2に概略的に例示されたインクジェッ トプリンタ部品は、点線54の内側の部品を含 む。ホストコンピュータは、印刷コマンドを発してデータをインクジェットプリ ンタに送るドライバソフトウェアを走らせる。従来のインクジェットプリンタと 同様に、プロセッサ52は、ディスプレイおよびキーパッド56と、メモリ58 とドライブ回路60とに通信し、ドライブ回路60は、印刷キャリッジモータ6 2と、用紙モータ63と、さらに自動切断ナイフ64と、ファン66と、ドライ ヤー68と、キャリッジ高さ制御装置69と、を制御する。さらに、プロセッサ 52は信号を印刷論理70にルートづけ、印刷論理70は、図2の点線74によ って例示されるように、各インクジェットカートリッジのジェットプレート72 のノズルを起動する。本発明の多くの実施態様において、プリンタは、4つのイ ンクジェットカートリッジを含むが、そのうちの1つのみが図2に例示される。 インクジェットカートリッジ74は、一般に、ジェットプレート72に流体連通 する小型インク溜め75を含む。この小型溜め75は、大型リモートインク溜め 77に連通してもよい。大型溜め77は、プリンタハウジングと一体型でもよく 、または、異なるインクの色または組成物と交換することができるユーザ交換可 能な溜めであってもよい。大容量インク溜めおよびそのインクジェットカートリ ッジへの相互接続の多くの実施は、当業者には公知である。これらのうちのいく つかが、たとえば、Murrayらに付与された米国特許第5,686,947号 およびEricksonに付与された米国特許第5,369,429号に記載され ている。ユーザ交換可能な大容量溜めは、仮出願第60/036,547号に記 載 されている。これらの文献の各々の開示は、その全体を参照してここに組み込ま れる。 上に述べた品目に加えて、プロセッサは、環境センサ76にも好都合にインタ ーフェースすることが有利であり、環境センサ76は、温度センサおよび湿度セ ンサの一方または両方を含むことが好ましい。温度センサの1つの実施態様は、 装置の温度を示すデジタル出力を有する電子温度センサである。この性質の適切 な温度センサは、たとえば、ダラスセミコンダクター社(Dallas Sem iconductor)が、部品番号DS1820で販売している。温度と湿度 との両方を測定することによって、印刷時間の露点温度を計算することができ、 これによって印刷乾燥時間を計算することができ、次にこれを利用して、媒体を 横切ってキャリッジ22の各印刷通過のために適切な乾燥時間が割り当てられる ように、印刷速度を設定することができる。 さらに、プロセッサは、各インクジェットカートリッジ74上の記憶素子78 と、各大容量インク溜め77上の記憶素子79と、印刷される基板を供給するの に使用される媒体(図2では点線81によって示される)のロールに取り付けら れた記憶素子80と、に通信することが好ましい。記憶素子からの情報は、様々 な形態を取ることができる通信リンク81、82、83を介して、プロセッサに 伝えられる。下記に図3乃至5を参照してより詳細に説明されるように、カート リッジ上の記憶素子は、インクジェットカートリッジ上に設けられたフ レックス回路上に単にトレース構成を具備してもよい。この実施態様において、 トレース構成は、プロセッサによって解釈されることが可能なマルチビットバイ ナリコードを規定する。あるいは、記憶素子は、プロセッサ52によって記憶素 子78から読み取り且つこれへ書き込むことの両方ができる2ワイヤ電気インタ ーフェースを介してプロセッサにインターフェースすることができる集積回路メ モリを具備してもよい。同一の代替例は、大容量インク溜め77上の記憶素子7 9にも適切である。 プリンタ上の媒体のロールは印刷過程の間中、動いているため、媒体ロール上 の記憶素子80へのインターフェースは、インクジェットプリンタスタンド(図 示せず)と一体であるRFトランシーバー回路86によって駆動されるワイヤレ スリンク84を含むことが有利である。媒体のロール上の記憶素子80へのこの インターフェースおよび代替のインターフェースは、下記に図9を参照してより 詳細に説明される。 本発明の1つの態様によるインクジェットカートリッジの一部の斜視図が図3 に示される。インクジェットカートリッジ90は、ジェットプレート72(図2 にも例示される)用の装着面を提供する底面94を有するハウジング92を含む 。ジェットプレート72は、フレックス回路100の1片に接続され、フレック ス回路100は、カートリッジ90の底面94からカートリッジの後部面96の 隅のまわりに延在する。回路トレース(図示せず)はジェットプレート72をコ ン タクト97に接続して、プリンタ電子部品をジェットプレートに接続するように 、コンタクト97は印刷キャリッジのコンタクトに噛み合う。図3に例示された 実施態様において、記憶素子78は、トレース構成によって規定されるマルチビ ットバイナリコードを具備する。この実施態様において、記憶素子78は、ジェ ットプレートドライブ回路の接地接続点に接続された第1のトレース88を具備 する。4つの別個の出力パッド89が、接続ボイント91を介して接地式トレー ス88に選択的に接続することができ、接続ポイント91は開口したままであっ てもよく、またはインクジェットカートリッジの製造中にはんだでブリッジされ てもよい。あるいは、パッド89は、フレックス回路100の元々の製造中に、 特定の所望のパッド89と接地との間のみにトレースを置くことによって接地に 選択的に接続されてもよい。 下記により詳細に説明されるキャリッジに設けられた噛み合いフレックス回路 を介して、出力パッド89はプリンタ内部の4本のラインに接続され、これは、 プルアップレジスタを通って正電位につながれる。このようにして、接地式トレ ースへの接続へ接地するためにいずれのパッド89が引かれるかに依存して、異 なる4つのビットコードがプリンタ電子部品へ送付される。これによって、カー トリッジを16の異なる型へ分類することができる。いくつかの有利な実施態様 においては、16の異なるコードがカートリッジ内のインクの異なる特性を表す 。これらの特性は、色、インドア/アウトドア適合性、水溶性または有機溶剤系 組成物等を含む。当然ながら、他のカートリッジ パラメータも現在の4つのビットコード内にコード化される。上述の特定の実施 を考慮して、多くのビットまたは少ないビット、異なる検出回路等を初めとして 、いくつかの代替トレース構成系のバイナリコーディングが可能であることも理 解される。 図4、5を参照すると、メモリ集積回路を具備する記憶素子を組み込むインク ジェットカートリッジが例示される。この実施態様において、フレックス回路1 02の第2の片が記憶素子78用のマウントを提供する。2ワイヤインターフェ ースに記憶素子78を形成する伝導トレース103が、第2のフレックス回路1 02に形成される。上記に述べられたように、本発明のいくつかの有利な実施態 様において、記憶素子78は、2つの電気的にアクティブな端子のみを有し、1 つは信号端子を有し、1つは接地端子を有する。本発明のいくつかの実施態様に 使用するのに適切である記憶素子は、たとえば、テキサス州ダラスのダラスセミ コンダクター社が部品番号DS2430Aとして販売のものである。これらのデ バイスは、設けられた1つの信号端子上に逐次書き込まれ、これから読み取られ る256ビットのEEPR0Mを含む。これらのデバイスは48ビットのシリア ルナンバーを含み、そのため個別の記憶素子は、単一の信号線に平行に接続する ことができ、外部デバイスによって別個にアドレス指定することができる。この ようにして、単一の2ワイヤバスを使用して、インクジェットプリンタに設けら れた複数のカートリッジの各々に平行に通信することができる。 図4、5は、印刷キャリッジのカートリッジレセプタクルの構成に依存して、 フレックス回路102の異なる配向を例示する。図4に例示された実施態様にお いて、フレックス回路102は、カートリッジ90の後部面96を横切って延在 するように、水平に接着して固定され、記憶素子は、フレックス回路102に装 着され且つ2ワイヤインターフェースに接続されるパッケージされていないダイ を具備する。図5に例示された構成において、フレックス回路102は垂直に装 着され、記憶素子78は、フレックス回路102上のパッドにはんだ付けされる 低プロファイル面装着パッケージを具備する。下記により詳細に説明されるよう に、これらの装着方法は、カートリッジが印刷キャリッジのレセプタクルに取り 付けられているときに、記憶素子の物理的存在から発生する可能性がある干渉問 題を緩和する補助をする。両方の場合において、フレックス回路102は、印刷 キャリッジにルートづけられる記憶素子インターフェース回路への電気接続を確 立するために、2つのコンタクト104を含む。 図4、5に加えて図6乃至8を参照すると、インクジェットカートリッジ後部 面96は、キャリッジインターフェース部分98を含み、図4、5では、カート リッジ90の後部面96上の点線によって示される。このフレックス回路100 のキャリッジインターフェース部分98が、別のフレックス回路110に接続し 、これは、図6に例示されるように、印刷キャリッジに装着される。キャリッジ に装着したフレックス回路110は、このようにして、一方の端にプリンタI/ O 部分112と、他方の端にカートリッジインターフェース部分114とを含み、 これは図5では点線によって境界をつけられている。本発明のいくつかの実施態 様において、フレックス回路110は、開口部またはキャビティ116をさらに 含み、カートリッジ90がキャリッジに据え付けられたときに記憶素子78用の スペースとなる。フレックス回路110は、2ワイヤインターフェース82の一 部を形成するトレースと、記憶素子78を含むカートリッジフレックス回路10 2上のコンタクト104に接続するコンタクト108と、をも含む。 図7、8に示されるように、フレックス回路110は、カートリッジインター フェース部分114がカートリッジレセプタクルの後部で垂直面上にあるように 、キャリッジに取り付けられる。フレックス回路110の残りの部分は、キャリ ッジ内の水平に延在するスロット120を通り、そのため、フレックス回路11 0のプリンタI/O端112はキャリッジの背部の外へ延在して、プリンタ電子 部品にインターフェースする。カートリッジ90がキャリッジ内に据え付けられ たときに、カートリッジ上のフレックス回路100のキャリッジインターフェー ス部分98が、キャリッジ上のフレックス回路110のカートリッジインターフ ェース部分112に接触することは、図7、8を調べることによって理解される 。この操作は、ジェットプレート72をプリンタ電子部品に接続し、キャリッジ 上の2ワイヤインターフェースコンタクト118を、カートリッジ90上の2ワ イヤインターフェースコンタクト104に接続する。 集積回路記憶素子78は、カートリッジ90の後部面96に位置決めされ、フ レックス回路110がフレックス回路100に接触するのを妨害する可能性があ ることを理解することができる。図4、5は、この問題を扱う2つの代替方法を 例示する。図4の実施態様において、フレックス回路100は水平に装着され、 記憶素子は、カートリッジとキャリッジとが噛み合うときに、キャリッジフレッ クス回路110上の開口部116内に延在するように、置かれる。したがって、 この実施態様において、開口部116より下のキャリッジ本体にへこみまたはく ぼみをさらに含むことが好ましく、そのため、記憶素子78が、フレックス回路 の噛み合いに影響を与えることなく、カートリッジ90とキャリッジとの間に戴 置される十分なスペースがある。図5の実施態様において、フレックス回路は垂 直に装着され、記憶素子78は、フレックス回路100のキャリッジ噛み合い部 分より上に位置する。この実施態様において、記憶素子が垂直に位置決めされ、 そのため、これは、カートリッジが据え付けられたときにフレックス回路噛み合 い領域より上のスロット120内に存在する。したがって、この実施態様におい ても、カートリッジ90がキャリッジ内に据え付けられたときに、記憶素子はフ レックス回路の噛み合いを妨害しない。 当然のことながら、機械的干渉を回避するこれらの技術は、図3に示されるよ うな、トレース構成記憶素子を有するようなカートリッジ実施態様には必要では ない。これらの実施態様において、印刷キャリッジに取り付けられたフレックス 回路110には、カートリッジから マルチビットナイナリコードを受け取るように、出力パッド89に噛み合うよう に位置決めされたコンタクトを設ける必要があるだけである。一般に、大容量溜 め77上の記憶素子79と内部プリンタ電子部品との間に接続を提供するための スペース制約も、あまり厳しくない。フレックス回路の噛み合い構成は、インク ジェットカートリッジおよびキャリッジに関連して上記に記載したものと完全に 同一の方法で使用することができる。あるいは、広く利用可能な小型コネクタを 、大容量インク溜め77に装着することができ、これは、溜め77が据え付けら れたときにプリンタ上の噛み合いコネクタに噛み合う。 記憶素子78、79に多くの異なる型の情報を格納することができることを当 業者は理解する。カートリッジ容量、インクの色および組成物、さらに、カート リッジ製造業者識別および製造のデータに関する情報を格納することができる。 様々な媒体型に対するインクの適合性に関する特別の情報が含まれてもよい。大 容量インク溜め77およびインクジェットカートリッジ74の両方に記憶素子7 8、79を設けることによって、大容量インク供給とカートリッジ内のインクと の適合性をチェックすることができる。インク不適合の結果になる溜め77また はカートリッジ74の設置に誤りがある場合に、ユーザに警告することができる 。 好適な実施態様において、プリンタは、何滴のインクがカートリッジ74から 排出されたかを数え、使用されたインクの量を示す情報をカートリッジ74の記 憶素子78に書き込む。この情報を使用して、 カートリッジが空に近づいているとき、または、次の印刷を完了するには不十分 なインクしかないときを示すことができる。カートリッジの外部に大容量インク 溜め77を備えたプリンタシステムにおいて、カートリッジによって排出された インクの量に関する情報を使用して、ジェットプレート品質がカートリッジ交換 を必要とする程度まで劣化したときを決定するが、この事象は、過剰なインクが カートリッジから排出された後に発生する。プリンタは、各印刷の前に、カート リッジの記憶素子からの情報を読み取るように構成され、含まれた情報が予めプ ログラムされた要求条件に合致しない場合には、いずれの新規印刷ジョブを妨げ る。 上述のように、本発明の実施態様の重要な特徴は、印刷されている媒体のロー ルに関連記憶素子を設けることである。図8に示されるように、本発明の1つの 態様による媒体のロール128は、媒体130を含み、これは、紙、ビニール、 布または他のいずれの印刷可能な材料であってもよい。媒体130は、中央チュ ーブ132に巻き付けられ、これは、一般に硬いボール紙である。1つの実施態 様において、成型されたプラスチックロールインサート134が、ロール128 の端に摺動可能に挿入され、摩擦嵌合によってそこに保持される。インサート1 34は、軸方向に延在する開口136を含むことが好ましく、そのため、ロール は、ロールの端上の適所にあるインサート134によってプリンタのマンドレル に装着することができる。ロールインサート134は、ロールの長さ方向に延在 してもよく、または、第2の ロールインサートをロールの他方の側に据え付けてもよく、そのため、ロール1 28の中央開口の直径は、両方の側で同一である。 インサート134は、インサートが据え付けられたときにロール128の端に 当接するフランジ部分136を含んでもよい。好ましくは、フランジ136は、 記憶素子140を組み込む。記憶素子140の1つの実施態様は、カートリッジ 90に装着された上述のものに構成が類似した、2ワイヤインターフェース記憶 素子を具備してもよい。しかし、媒体は、印刷過程の間中、動いているため、こ の実施態様は、静止プリンタと動いている用紙上の記憶素子との間に摺動または 中間電気コンタクトも含む。そのような摺動コンタクトは、一般に便利ではなく 、信頼性の問題を引き起こす可能性がある。 記憶素子140の別の実施態様は、バーコードラベルを具備することができる が、この代替例は、ロールがプリンタに据え付けられたときに書き込むことがで きる記憶素子ではないという点で、不利な可能性がある。 したがって、本発明の好適な実施態様において、記憶素子に対してワイヤレス 接続がなされる。1つの好適な実施態様は、インサート134のフランジ136 内に包埋されたRF IDタグを具備する。そのようなタグは、プリンタから情 報を受け取って格納し、さらに、予めプログラムされた、または格納された情報 をプリンタに送信することができ、これはすべて、タグ140と静止プリンタス タンドとの間の機械的接続なしで行われる。本発明に使用するのに適切なRF I Dタグの一般特性は、Carrollに付与された米国特許第4,857,893 号およびMoskowitzらに付与された米国特許第5,528,222号に 見ることができ、この各々の開示は、その全体を参照してここに組み込まれる。 さらに、本明細書に説明されたような使用に適切な市販のRF IDタグは、た とえば、アイダホ州ボイシ(Boise)のミクロンコミュニケーションズ(M icron Communications)が製造したMICROSTAMPTM のようなものが利用可能である。 このために、1つの実施態様において、プリンタのスタンド(図示せず)は、 RFトランシーバー(図2では86で示される)を含み、これは、ロール128 の各回転とともに通るときに記憶素子140に相互作用する。いくつかの実施態 様において、記憶素子は、「パッシブな」RF IDタグデバイスであってもよ い。これらのデバイスは、RFトランシーバー86によって生成される磁場に相 互作用し、記憶素子140に格納された予めプログラムされた情報に依存して変 動することができる変調された信号を反射する。RFトランシーバー86は、こ の変調された信号を受け取り、反射した信号を分析することによって、格納され た情報を読み取ることができる。このシステムを使用して、媒体の型、コーティ ング情報、色、厚さ、長さ、製造業者および製造データ、ロットナンバー等を含 む媒体自体に関する情報を格納することができる。このシステムは、そのような パッシブな読み取りのみのRF IDタグが、小型で安価なデバイスであるとい う点で 有利である。 好適な実施態様は、記憶素子140として書き込み可能なRF IDタグを含 む。そのようなデバイスは、上記のパッシブなタグよりも複雑な回路を含む一方 、たとえば、使用されているロールから媒体の量に関する情報を格納する等の利 点を提供する。カートリッジ記憶素子78に格納された排出されたインクの量に 関する情報の分析に類似した方法で、この媒体情報を使用して、次の印刷を行な うには媒体が不十分であることをユーザに警告することができる。使用された媒 体の量のトラックを保つことは、様々な方法で行なうことができる。プリンタは 、ロール128が据え付けられているときに、プラテンを通ってどのくらい多く の用紙が進んでいるかのトラックを保つことができる。あるいは、ロール128 が据え付けられて以降、何回転、回転したかを数える機構をスタンド内に組み込 むことができる。この機構は、たとえば、スタンドに装着されたリードスイッチ を具備してもよく、これは、ロールインサート134上のボスまたはタブ(図示 せず)がスイッチを通るたびに起動される。あるいは、ロールインサート134 のフランジ136上に置かれた反射テープの1片が、スタンド内のLED/光セ ンサ機構によって光学的に検知されてもよい。このシステムでは、実行された回 転の数が、記憶素子140内に格納される。 記憶素子140内にこの情報を格納することは(内部プリンタメモリに簡単に ではなく)、重要な利点を提供する。このようにして、他の媒体を備えたプリン タを使用することが望まれる場合は、ロールは、 空になる前に取り外すことができ、または、ロールを1つのプリンタから取り外 して、異なるプリンタで使用してもよい。これらの場合、用紙の一部が別のプリ ンタの先の操作で使用されていたとしても、プリンタは、媒体ロールに取り付け られた記憶素子から情報を読み取り、据え付けられたロールに残っている媒体の 量に関する情報を得る。 このようにして、インテリジェントカートリッジと媒体と環境検知とを備えた プリンタを使用して、インクジェットプリンタで高品質印刷を生成するために必 要な訓練と経験に対する投資を減少することができる。有利なことに自動的に調 節することができるパラメータは、媒体厚さに基づいて適切なカートリッジ高さ を設定することと、切断ナイフの圧力を調節することと、印刷データを修正して 基板の色に基づいて色を訂正することと、温度および湿度測定値に依存して印刷 速度を調節することと、を含むがこれらに限定されない。さらに、インク/媒体 適合性、予想される印刷時間、印刷コスト等に関する情報を、オペレーターが利 用することができる(ホストのソフトウェアを介してか、または一体型プリンタ LCDディスプレイからのいずれか)。さらに、プリンタは、たとえば、インク −媒体不適合エラーが発生するのを防止することができ、受け入れることのでき ないカートリッジまたは媒体を使用されるのを防止することができ、プリンタに 据え付けられた媒体またはインクを空にすることなしには完了しない印刷ジョブ をオペレーターが開始するのを防止することができる。有利なことに、上述の様 々なプリンタ特徴が単一のインテリジェントプリンタに 含まれることが有利であり、一体化したプリンタシステムとして一緒に操作する ことができるが、たとえば、環境検知、または、媒体またはカートリッジの記憶 素子等の上述のシステムの個別の態様をそれぞれ個別に使用して、単一の一体化 したシステムとは別個に、プリンタの性能を向上することができることは、当業 者には理解される。 前述の記載は、本発明の好適な実施態様を詳しく述べ、企図されるベストモー ドを記載している。しかし、本文でいかに詳しく説明されようとも、本発明は多 くの方法で実施することができることが理解される。本発明の一定の特徴または 態様を説明しているときに特定の形態を使用することは、そのような形態のもっ とも広い合理的な意味を意図してしないと暗示していると取るべきではなく、ま たは、形態が、その形態が関連している本発明の特徴または態様のいずれの特定 の特性を含むように制限されるように本明細書では再規定されていると暗示して いると取るべきではないことに注意しなければならない。したがって、本発明の 範囲は、添付の請求の範囲およびそのいずれの等価物にしたがって解釈されるべ きである。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年9月2日(1999.9.2) 【補正内容】 請求の範囲 1.インクジェットプリンタであって、 印刷操作を制御するためにプリンタ制御電子部品を提供するプリンタフレーム と、 前記フレームに装着された可動印刷キャリッジと、 前記フレームに装着された印刷媒体のロールと、 前記印刷媒体のロールに装着され、前記プリンタ制御電子部品に連結された第 1の記憶素子と、 前記フレームに装着された大容量インク溜めと、 前記大容量インク溜めに装着され、前記プリンタ制御電子部品に連 結された 第2の記憶素子と、 前記可動印刷キャリッジに装着され、前記大容量インク溜めに流体連通するイ ンクジェットカートリッジと、 前記インクジェットカートリッジに装着され、前記プリンタ制御電子部品に連 結された第3の記憶素子と、 を具備し、 前記プリンタ制御電子部品は、前記第1、第2および第3の記憶素子から受け 取ったデータに応答してプリンタ操作を制御するように構成され、前記第3の記 憶素子は、前記インクジェットカートリッジと前記可動印刷キャリッジとの間の 電気通信インターフェースの一部を通って前記プリンタ制御電子部品にインター フェースし、前記電気通信インターフェースは、 前記可動印刷キャリッジに装着された第1のフレックス回路であって、第1お よび第2の部分を有する複数のコンタクトを具備する第1のフレックス回路と、 前記インクジェットカートリッジに装着された第2のフレックス回路であって 、前記インクジェットカートリッジが前記可動印刷キャリッジに据え付けられた ときに、前記第1のフレックス回路の前記複数の電気コンタクトの前記第1の部 分に噛み合うように構成された複数の電気コンタクトを具備する第2のフレック ス回路と、 前記インクジェットカートリッジに装着された第3のフレックス回路であって 、前記第3のフレックス回路は記憶素子と複数の電気コンタクトとを具備し、前 記第3のフレックス回路は、(1)前記第3のフレックス回路上の前記複数の電 気コンタクトが前記第1のフレックス回路上の前記複数の電気コンタクトの前記 第2の部分に噛み合うように構成され、(2)前記インクジェットカートリッジ が前記可動印刷キャリッジに据え付けられたときに、前記記憶素子は、前記第1 、第2および第3のフレックス回路上の前記複数の電気コンタクトの噛み合いを 妨害するのを回避するように位置決めされるように、前記カートリッジに装着さ れる第3のフレックス回路と、 を具備するインクジェットプリンタ。 2.前記プリンタ制御電子部品に連結された温度センサをさらに具備する請求 項1記載のインクジェットプリンタ。 3.前記プリンタ制御電子部品に連結された湿度センサをさらに具 備する請求項1記載のインクジェットプリンタ。 4.前記記憶素子は、前記第1のフレックス回路に設けられたキャビティ内に あるように位置決めされる請求項1記載のインクジェットプリンタ。 5.前記電気通信インターフェースは、逐次データ移送インターフェースを具 備する請求項1記載のインクジェットプリンタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,V N,YU,ZW (72)発明者 ダル ダン ジェイ. アメリカ合衆国 92126 カリフォルニア サン ディエゴ ウエストモア ロード 8715―20

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.検知された消耗可能な情報にしたがって印刷操作を自動的に最適化するこ とができるインクジェットプリンタであって、 印刷操作を制御するためにプリンタ制御電子部品を提供するプリンタフレーム であって、前記プリンタフレーム上に可動印刷キャリッジと印刷媒体のロールと を装着したプリンタフレームと、 前記可動印刷キャリッジに装着されたインクジェットカートリッジと、 インクジェットカートリッジ記憶素子であって、前記インクジェットカートリ ッジ記憶素子は前記インクジェットカートリッジに装着され、前記インクジェッ トカートリッジ記憶素子は、前記インクジェットカートリッジ内のインクに関す る情報を格納し、前記インクジェットカートリッジ記憶素子は、前記プリンタ制 御電子部品に連結される前記インクジェットカートリッジ記憶素子と、 前記印刷媒体のロールに装着され前記プリンタ制御電子部品に連結される印刷 媒体記憶素子であって、前記プリンタ制御電子部品は、前記インクジェットカー トリッジ記憶素子と前記印刷媒体記憶素子とから受け取ったデータに応答してプ リンタ操作を制御するように構成された印刷媒体記憶素子と、 を具備するインクジェットプリンタ。 2.前記プリンタ制御電子部品に連結される温度センサをさらに具備する請求 項1記載のインクジェットプリンタ。 3.前記プリンタ制御電子部品に連結される湿度センサをさらに具備する請求 項1記載のインクジェットプリンタ。 4.インクジェットプリンタであって、 周囲湿度を表す出力を有する湿度センサと、 周囲温度を表す出力を有する温度センサと、 前記湿度センサ出力と記温度センサ出力とに連結されたプリンタ制御電子部品 であって、前記プリンタ制御電子部品は、前記出力から露点温度を計算して前記 露点温度に応答してプリンタ操作を制御するように構成されたプリンタ制御電子 部品と、 を具備するインクジェットプリンタ。 5.前記プリンタ制御電子部品は、前記計算された露点温度に応答して印刷速 度を制御する請求項4記載のインクジェットプリンタ。 6.装着された印刷媒体のロールを有するインクジェットプリンタであり、前 記印刷媒体のロールは記憶素子を具備するインクジェットプリンタ。 7.前記記憶素子は、書き込み可能な記憶素子である請求項6記載のインクジ ェットプリンタ。 8.前記インクジェットプリンタは、前記記憶素子から読み取り、前記記憶素 子に書き込むためのワイヤレストランシーバーを具備する請求項7記載のインク ジェットプリンタ。 9.前記ワイヤレストランシーバーは、前記印刷媒体のロールが回転する間に 、前記書き込み可能な記憶素子が前記ワイヤレストランシ ーバーの近傍を通るように、前記インクジェットプリンタのプリンタスタンド部 分に装着される請求項8記載のインクジェットプリンタ。 10.前記記憶素子は、前記印刷媒体と少なくとも1つのインク組成物との適 合性を示す情報を格納する請求項6記載のインクジェットプリンタ。 11.前記印刷媒体のロールは、前記ロールの一端に装着されたロールインサ ートを具備し、前記記憶素子は前記インサート内に包埋される請求項6記載のイ ンクジェットプリンタ。 12.記憶素子を具備する印刷媒体のロールであって、前記記憶素子は、前記 印刷媒体と少なくとも1つのインク組成物との適合性を示す情報を格納する印刷 媒体のロール。 13.前記記憶素子は、ワイヤレス通信用に構成される請求項12記載の印刷 媒体のロール。 14.記憶素子を具備する印刷媒体のロールであって、前記記憶素子は、前記 ロール内に残っている媒体の長さを示す情報を格納する印刷媒体のロール。 15.前記記憶素子は、ワイヤレス通信用に構成される請求項14記載の印刷 媒体のロール。 16.記憶素子を具備する印刷媒体のロールであって、前記記憶素子は、前記 ロール内の媒体の厚さを示す情報を格納する印刷媒体のロール。 17.前記記憶素子は、ワイヤレス通信用に構成される請求項16 記載の印刷媒体のロール。 18.少なくとも1つのインクジェットカートリッジと印刷媒体源とを具備す るインクジェットプリンタの操作を制御する方法であって、 前記印刷媒体源に取り付けられた記憶素子から、印刷する対象の印刷媒体に関 する情報を得るステップと、 前記少なくとも1つのインクジェットカートリッジに取り付けられた記憶素子 から、印刷するインクに関する情報を得るステップと、 前記情報に応答して1つまたはそれ以上の印刷パラメータを調節するステップ と、 を含む操作制御方法。 19.インクジェットプリンタであって、 インクを含むハウジングと、 前記ハウジングに装着されるフレックス回路であって、前記フレックス回路は 、マルチビットバイナリコードを規定する1つまたはそれ以上の回路トレースを 有するフレックス回路と、 を具備するインクジェットカートリッジ。 20.前記マルチビットバイナリコードは、前記インクの1つまたはそれ以上 の特性を示す請求項19記載のインクジェットカートリッジ。 21.前記1つまたはそれ以上の回路トレースは、4ビットバイナリコードを 規定する請求項19記載のインクジェットカートリッジ。 22.インクジェットプリンタであって、 ハウジングと、 ジェットプレート上のコンタクトに接続された1つまたはそれ以上の回路トレ ースを有する第1のフレックス回路と、 装着された記憶素子を有する第2の別個のフレックス回路であって、前記記憶 素子は、2ワイヤ入力/出力インターフェースを具備し、前記第2のフレックス 回路は、前記記憶素子に接続された2つの回路トレースを具備する第2のフレッ クス回路と、 を具備するインクジェットカートリッジ。 23.検知された消耗可能な情報にしたがって印刷操作を自動的に最適化する ことができるインクジェットプリンタであって、前記インクジェットプリンタは 、インクジェットカートリッジと、可動印刷キャリッジと、前記インクジェット カートリッジと前記可動印刷キャリッジとの間に通信インターフェースと、を具 備し、前記通信インターフェースは、 前記可動印刷キャリッジに装着された第1のフレックス回路であって、複数の 電気コンタクトを具備する第1のフレックス回路と、 前記インクジェットカートリッジに装着された第2のフレックス回路であって 、前記インクジェットカートリッジが前記可動印刷キャリッジに据え付けられた ときに、前記第1のフレックス回路上の前記複数の電気コンタクトの第1の部分 に噛み合うように構成された複数の電気コンタクトを具備する第2のフレックス 回路と、 前記インクジェットカートリッジに装着された第3のフレックス回 路であって、前記第3のフレックス回路は記憶素子と複数の電気コンタクトとを 具備し、前記第3のフレックス回路は、(1)前記複数の電気コンタクトが前記 第1のフレックス回路上の前記複数の電気コンタクトの第2の部分に噛み合うよ うに構成され、(2)前記インクジェットカートリッジが前記可動印刷キャリッ ジに据え付けられたときに、前記記憶素子は、前記第1、第2および第3のフレ ックス回路上の前記複数の電気コンタクトの噛み合いを妨害するのを回避するよ うに位置決めされ、それによって、前記通信インターフェースは、前記記憶素子 から前記インクジェットプリンタの処理回路にデータを移送するのに効果的であ り、そのため、印刷操作が前記データに応答して最適化されるように、前記カー トリッジに装着される第3のフレックス回路と、 を具備するインクジェットプリンタ。 24.印刷媒体のロールと、 前記印刷媒体のロールに取り付けられた第2の記憶素子であって、それによっ て、印刷操作が前記第2の記憶素子に格納されたデータに応答して最適化される 第2の記憶素子と、 をさらに具備する請求項23記載のインクジェットプリンタ。 25.インクジェットカートリッジと、可動印刷キャリッジと、前記インクジ ェットカートリッジと前記可動印刷キャリッジとの間の通信インターフェースと 、を具備するインクジェットプリンタであって、前記通信インターフェースは、 前記可動印刷キャリッジに装着された第1のフレックス回路であって、複数の 電気コンタクトを具備する第1のフレックス回路と、 前記インクジェットカートリッジに装着された第2のフレックス回路であって 、前記インクジェットカートリッジが前記可動印刷キャリッジに据え付けられた ときに、前記第1のフレックス回路の前記複数の電気コンタクトの第1の部分に 噛み合うように構成された複数の電気コンタクトを具備する第2のフレックス回 路と、 前記インクジェットカートリッジに装着された第3のフレックス回路であって 、前記第3のフレックス回路は記憶素子と複数の電気コンタクトとを具備し、前 記第3のフレックス回路は、(1)前記複数の電気コンタクトが前記第1のフレ ックス回路上の前記複数の電気コンタクトの第2の部分に噛み合うように構成さ れ、(2)前記インクジェットカートリッジが前記可動印刷キャリッジに据え付 けられたときに、 前記記憶素子は、前記第1、第2および第3のフレックス回路上の前記複数の電 気コンタクトの噛み合いを妨害するのを回避するように位置決めされるように、 前記カートリッジに装着される第3のフレックス回路と、 を具備するインクジェットプリンタ。 26.前記記憶素子は、前記第1のフレックス回路に設けられたキャビティ内 にあるように位置決めされる請求項25記載のインクジェットプリンタ。 27.インクジェットプリンタの印刷操作を制御する方法であって、 インクが付着される対象の印刷媒体の色を示す情報を、前記印刷媒体のキャリ ヤに取り付けられた記憶素子から得るステップと、 ホストコンピュータシステムから受け取った印刷データを修正して、修正印刷 データを生成するステップと、 前記修正印刷データにしたがって前記印刷媒体上にインクを排出するステップ と、 を含む印刷操作制御方法。 28.前記印刷データを修正するステップは、前記印刷媒体の前記色によって 生成された色の逸脱を訂正する請求項27記載の方法。 29.インクジェットプリンタの印刷操作を制御する方法であって、 インクが付着される対象の印刷媒体の厚さを示す情報を、前記印刷媒体のキャ リヤに取り付けられた記憶素子から得るステップと、 前記情報に応答して可動印刷キャリッジの高さを自動的に調節するステップと 、 を含む印刷操作制御方法。 30.インクジェットプリンタの印刷操作を制御する方法であって、 周囲温度を検知するステップと、 周囲湿度を検知するステップと、 前記周囲温度と前記周囲湿度とから露点温度を計算するステップと、 前記露点温度から印刷速度を計算するステップと、 を含む印刷操作制御方法。 31.前記印刷速度と、印刷ジョブに使用される印刷データとから、 予想される印刷時間を計算するステップと、 前記予想される印刷時間をプリンタのオペレーターに表示するステップと、 をさらに含む請求項30記載の方法。
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