JPH04500482A - プリンタ用のプリント媒体容器監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プリンタ用のプリント媒体容器監視システム事務用プリンタには、テキスト・シ ステムであれ、コミユニグー９５２機器と一緒に用いられる簡単なプリント・シ ステムであれ、種々のプリント原理が応用されている。これらのプリント原理に は、たとえばインク式、熱転写式、ドツト式、タイプディスクによるタイプ式、 電子写真式がある。これらすべての原理に共通な点は、プリント媒体容器に入れ られたプリント媒体が、記号に応じて記録保持体に移される点である。プリント 媒体容器は、印字液を入れた容器、リボン・カセット、トナー容器のいずれであ れ、プリンタの保持部に交換可能に組付けられている。これら容器は使い捨て容 器として構成され、工場で充填され、プリント媒体を消費後、全体を交換するこ とができる。

インク・プリンタ用のこの種の容器は、ｔ；とえばＤＥ−ＰＳ　２６　１０　５ ］８により公知であり、また、リボン・カセットはＤＥ−ＰＳ　３２　１４　５ ４８により公知である。

確寅なプリント作業が保証されるｔ；めには、通常、容器内のプリント媒体の残 量を監視する必要がある。

この監視は、特にインク式のプリンタの場合に不可欠である。この種のプリンタ の場合、印字ヘッドは、複数印字ノズルを有するドツト式印字ヘッドから成って いる。プリント作業時に、これらの印字ノズル内に生じる収縮現象により、この 種の印字ヘッドには、独立的にインク容器から印字液が補給される。印字ノズル 内へ空気が侵入すると、この空気を除去するのに特別な掃気作業が必要となる。

インク式プリンタのインク残量を監視するこの種の装置は、たとえばＤＥ−ＰＳ ２６　１７　７３０により公知である。

インク式プリンタは、更に、使用するインク液の組成に関し、特に敏感である。

当該インク式プリント・システムに適合しないインクを使用すると、場合によっ ては印字ヘッドが損傷を受ける。この理由から、インクの無くなった容器に、た とえば他のメーカーが、組成をチェックすることなしに新たにインクを充填する ことを防止する必要がある。

似たようなことは、あらゆる種類のリボン・カセットにも当てはまる。この場合 も、チェックせずに厚さや層構成の異なるリボンを詰め換えれば、プリント作業 の妨げとなる。

プリント媒体の組成に特に敏感なのは、電子写真原理で作業するプリンタ又はコ ピー器である。この場合、電荷画像が、たとえばキャリヤ粉末とトナー粉末とか ら成る現像混合剤を用いて着色される０着色された電荷画像は、転写ステージｌ ンにて記録紙へ転写され、定着ステージ璽ンで定着される。現像の場合には、現 像ステージ■ンに貯蔵容器から供給されるトナーが消費される。特に、たとえば 事務用プリンタ等の低出力電子写真式プリンタの場合には、交換可能のトナー貯 蔵容器が備えられている。その場合、異なる組成のトナーが供給されると、プリ ント作業が著しく阻害される可能性がある。

以上の限りにおいて、以下で言うプリンタとは、プリント媒体が記号に応じて記 録キャリヤに移されるあらゆる種類の、コピー器を含めたプリンタのことである 。

本発明の課題は、それゆえ、一方では、プリント媒体の残量を簡単に検知でき１ ．他方では、使い切った容器を権限なしに再充填するのを防止すること、ないし は、そのように再充填されｔ；容器を検知することができるプリンタ用監視シス テムを提供することにある。

この課題は、請求の範囲第１項記載の特徴を有する、冒頭に挙げた形式のシステ ムにより解決された。

本発明によれば、プリンタ用のプリント媒体容器には、集積回路（チップ）形式 の電子式メモリが配属されている。このメモリには、容器の現在量についての情 報を制御装置を介してリードバック可能に記憶させておくか、もしくはプリント 作業に重要な別のプリント媒体状態データを記憶させておく。この状態データは 、たとえば、プリント媒体の有効期限についての情報である。

このようなシステムにより、プリント作業中に藺単にプリント媒体容器の充填度 を検知することができる。プリン［媒体の最低限の残量を下回ると、そのことが 適時に検知できる。最低限の残量を下回ると、もしくけ残量がゼロになると、プ リンタの制御装置を介して警告信号が発せられ、ディスプレーに表示され、プリ ント作業を阻止することができるわ 集積回路形式の電子式メモリを、残量ゼロとなった債は、電子式メモリの新たな プログラミングが不可能となるように構成することにより、使用済み容器を許可 なしに再充填することが確実に阻止されるか、ないしは、そのように再充填され た容器を明瞭に検知できる。

本発明の有利な実施例では、電子式メモリが、予め基本調節可能なタイマを有し ており、このタイマのカウントは、基本調節を前提として、プリント媒体の実際 の有効期限に応じて不可逆的に変更される。これにより、たとえば古くなりすぎ た印字液やトナーによるプリンタの損傷は、確ｑｒこ防止される。

次に、本発明を図示の１突Ｎ例につき詳説する。

第１図は、多色インク式プリンタにおける本発明のシステムを示したブロック図 、第２図は、単色プリントのさいのシステムの構成を示した略示図である。

プリント作業時にはインク・ドツト印字ヘッド１０が、詳細には図示されていな いインク式プリンタ内を、モータ装置により記録キャリヤに沿って行ごとに、移 動する。この印字ヘッド１０は、多色インク・ドツト印字ヘッドであり、たとえ ばバブル原理に従って作業し、２個のインク容器１１．１２からインク供給シス テムを介し印字液を供給される。インク容器１１゜１２は、印字へラド１０と構 造ユニットをなすようにすることができるが、また、定置配置されて、フレキシ ブルな導管を介（、て印字ヘッドＩＯと連結されるようにすることもできる。イ ンキ容器１１は、その構成の点で、第２図に示した容器に合致し、印字液を受容 する２個の７レキシプルな蓄液バブルを有している。

これらのバブルは、相応の接続部材１３を介して印字ヘッドのノズル部材用の供 給システムと接続されている。インキ容器１１の蓄液バブルには黒色のインクが 充填されている。多色インキ式プリンタの場合には、インク容器１１の上方に、 カラー・インク（マゼンタ、シアン、賞）を充填した３個の蓄液バブルを有する 別のインキ容器１２が配置されている。純白黒プリントの場合、印字ヘッド１０ へのインク供給は、もっばら容器ＩＪから行なわれ、カラープリントの場合に初 めて、容器１２からインクが供給される。

集積回路（チップ）形式の電子式メモリ１４は、たとえば接着又は鋳継ぎにより インク容器１１．１２と結合されている。このメモリは、たとえば、いわゆるテ レフォンカードに応用されているような構成を有するようにすることができる。

テレフォンカードの場合には、公衆電話器に差込むと、チップカードに含まれて いる記憶帯がビットごとに消去されることにより料金が差引かれる。電子式メモ リ１４は、図示されていない係止可能の接続部材と導管１５とを介してインク式 プリンタの中央制御袋Ｒ１６と結合されている。

インク容器と結合されたチップ、すなわちメモリ１４のそれぞれは、記憶域内に 各インク容器の養液バブルの現在の充填度を記憶するのに役立っている。この目 的のため、各チップが、各蓄液バブルごとに記憶帯１７を有するようｌこする。

この記憶帯１７は、たとえば電子カウンタとして構成することもでき、そのカウ ント数ないし占有状態は、配属された蓄液バブルの充填状態ｊ二合致する。した がって、２個の蓄液バブルを有するインク容器１１は２ｆｌｌの記憶帯１７を有 し、３個の蓄液バブルを有するインク容３１２は、３個の記憶帯１７を有してい る。これらの記憶帯又はカウンタの機能ｔこついては後述する。これらの記憶帯 １７のほかに、いわゆるタイマ１８が備えられている。タイマ１８も、同じく電 子式カウンタとして構成しておくことができる。タイマ１８は、インク液の有効 期限についての情報を含んでいる。更に、タイマ１８は、インク容器の最初の使 用時に、もしくは既に製造時に起動させる。言いかえると、タイマは、それらの 時点から動作し始めるか、ないしはカウントを開始する。この場合、タイマのカ ウント数は、インク液の有効期限についての情報となる。これらのタイマはオプ シーンであり、集積回路ないしチップ１４内のエネルギー源（電圧Ｗ、）（図示 せず）から、配電網とは無関係に給電されるようにすることができる。

更に、インク容器を表わすコードを受容する固定値メモリが、チップ】４内に含 まれている。このコードは、インク容器製造時に固定値メモリに焼付けられる。

フードの内容は、インク容器組付は後にインク式プリンタ内でテストされる。テ ストに合格したのちに初めて、プリンタの作業が中央制御装置１６により許可さ れる。固定値メモリは、そのさい、第１回のプログラミング後は、もはやコーデ ィングを変更できないメモリとして構成しておく。このコードは、そのさい、イ ンク容器の種類と内容、インク容器の製造日時、有効期限等についての情報を示 すものとなる。プリンタの保持機構内にインク容器を係止させるさい、このコー ドが中央制御装置１Ｊ６により検査される。

中央制御装置１６は、マイクロプロセッサにより制御され、中央処理装置ＣＰＵ として、たとえばマイクロプロセッサ８０１９９を備えている。文字発生器２Ｇ は、固定値メモリの形式で、データバス・システムを介して中央処理装置と結ば れている。この固定値メモリは、ドツト・プリンティングにより発生せしめられ る文字形式を含んでいる。更に、記述可能な不揮発性メモリ（ＥＥ−ＦＲＯＭ） ＳＰが備えられている。

このメモリでは、給電が切られても記憶内容が保持される。二のメモリＳＰは、 とりわけ中間メモリとして役立ち、記憶帯１７の数に応じた数の記憶域ＳＰＩか らＳＰ５を有している。これら記憶域は、後述するように記憶帯１７と協働する 。メモリＳＰは、加えて、プリンタの制御プログラム用のプログラム・メモリと しても構成できる。

入・化カニニー／　トＳ　ＣＡは、ＢＵＳシステムと連結されている。このユニ ットは、プリンタ制御に普通に用いられる汎用ユニットであり、プリンタとプリ ンタのデータ入力部のところのインターフェース２０とのコミュニケーシヨンを 生ぜしめるものである。この入・出カニニットＳＣＡは、加えて、並列データを 直列データに変換する変換装置の役割をも育している。

同じ＜　Ｂｕｓシステムを介して入・出カニニットＳＣＡと接続されている別の メモリＲＡ　Ｍは、インタフェース２０を介して入力されるデータが、プリンタ 中央制御装置１６内で後処理される剪に記憶される中間メモリとして役立ってい る。

中央制御装置１６と、インク・ヘッド１０と、電子メモリ１４との間の本来のコ ミユニケージ讐ンは、記号Ｔ　Ｉ−ＡＳ　Ｉ　Ｃで表わされたユニットを介して 行なわれる。このユニットは、相応の論理構造を有しており、中央制御装置１６ のＢＵＳシステムからドツト印字ヘッド１０に対する起動データを並列的に受取 って、これらのデータをヘッド１０の個々のノズルに対する起動信号に変換する 。

その場合、システム全体は次のような原理に従って動作する。

インク式プリンタの作業時に吐出されるインク量は、個々に吐出される小滴を数 えることにより検知される。各小滴は、その場合、一定の定常量を１４’　Ｌ、 ているので、何滴のインクが、たとえば、インク容器の養液バブルの容量によっ て生じるかが分かつている。ドツト印字ヘッドから吐出される各色の小滴は、そ のさい、中央制御装置１６の検知装置により印字作業中に検知され、確認された 消費量に応じて電子メモリ１４に記憶されたインク容器現在量の情報が、検知結 果に適合せしめられる。この適合作業は、たとえば、消費量に応じて、はじめに 充填された記憶帯１７がビットごとに消去されることにより行なわれる。

監視システムの機能は次の通りである：インク容器の製造時に電子メモリ素子（ チップ１４）をインク容器内に組込むさいに、チップを能動化する。チップ１４ 内にはタイマ１８が配置され、このタイマ１８には、ここでは図示されていない 、ネットワークとは無関係なエネルギー源から給電される。タイマ１８は、その カウンタが基本調節されており、そのカウント数を、インク液の許容保存期間に 合致させである。このタイマ１８は、インク容器の製造時と電子メモリ素子１４ との組合せ時に能動化される。タイマの時間が切れると、インク容器表面の、言 いかえると導体１５のところの接点に、“インク切れ”情報に相当するカウント 数が示される。この情報は、ＴＩ−ＡＳＩＣユニットを介して質問され、プリン タのところで、ｔ；とえばランプ２１の形式に構成された警告装置が起動される 。同時に、プリンタ作業の継続が阻止される。しかしまた、別個の警告ランプ又 は別個の表示装置を配置して、直接インク容器の有効期限の超過を表示させるこ ともできる。

インク容器１１．１２を最初にプリンタ内にそう入するとともに、チップ１４内 のタイマが、インク液の使用期限に基本調節される。この使用期間は、インク容 器が使用以前に相応に長く保管されていｔ；場合には、基本調節値より短くなる ことがある。タイマの時間が切れると、既述のように、警告ランプ２１又は相応 のディスプレーが、′インク切れ”を表示する。

印字作業中には、ＴＩ−ＡＳＩＣユニットが、ドツト印字ヘッドの個々のノズル に対する起動インパルスや、吐出される個々の小滴数を検知する。カウンタとし て構成された記憶域ＳＰＩかもＳＰ５は、ソフトウェアを介して能動化される。

カウンタＳＰＩからＳＰ５は、個々のインク・バブルに、したがって異なる印字 インクに配属されている。これらのカウンタは回転カウンタであり、一定のカウ ント数に達すると、その基本位置に戻り、新たにカウントを開始する。カウント の容量は、たとえばインクの小滴１００００滴等の特定量に相当する。たとえば 、各種インクの１００００滴が吐出されたあと、カウンタを戻す場合は、電子メ モリ１４の、相応に配属されｌ：記憶帯１７が、ＴＩ−ＡＳＩＣユニットを介し てビットごとに消去される。このことは、記憶帯１７に配属されている、チップ １４のカウンタのカウント数が、インク容器の充填状態に相応する、前調節され た当初のカウント数から、インク液の消費量に応じて変化せしめられることを意 味する。この変化は不可逆的である。言いかえると、カウンタが数え終ったのち 、すなわち記憶帯１７上のビットが“帳消し”されｔ；のちには、新たなプログ ラミングは不可能である。装置内の記憶域ないしカウンタＳＰＩからＳＰ５も、 チップ１４内のカウンタ（記憶帯１７）も持久式である。言いかえると、プリン タの給電が中断しても、もとに戻ることはない。

浄化処理時に消費したインク量は、吐出されｌ：インク小滴数を記録するさい、 同様に考慮される。

チップ１４のカウンタのカウント数が、たとえば最低限の残量に相当するカウン ト数（記憶帯１７が完全に帳消しにされる）に達した場合は、このカウント数が ＴＩ−ＡＳＩＣユニットにより検知され、たとえばランプ２１の形式の警告装置 が動作せしめられる。このこと１よ、たとえば、ランプ２１を介して点滅信号が 発せられることで行なわれる。この時点にインク容器内に含まれている最低限の インク残量により、印字作業は、なお一定時間続けることができる。インク切れ 、すなわちインクの完全費消（安全予備量を考慮に入れた上で）に合致するカウ ント数に達したのち、ＴＩ−ＡＳＩＣユニットを介してプリント作業が停止され 、ｔ；とえば、その時点で連続点灯に切換えられうるランプ２１を介して、この インク切れが表示される。

既述のように、電子式メモリは、新ｌニなプログラミングが不可能なように構成 しておく。インクの尽きたインク容器を許可なしに新しくインクを充填しても、 電子メモリ１４は“インク切れ“に相当する状態のままとなる。このような再充 填インク容器をプリンタにそう入すると、ＴＩ−ＡＳＩＣユニットや警告装置２ １が、インク切れを表示し、プリント作業は阻止される。

本発明による監視システムを、以上、インク式プリンタ用のインク容器に即して 説明した。しかし、この監視システムは、熱転写プリンタ用の熱転写リボンを入 れたリボンカセットにも、インパクトをプリンタのリボンカセットにも適用でき る。リボンカセットの場合は、ここでは説明しないが、インク容器の場合と同じ ようにリボンカセットに、相応の構造を有するチップ１４（を子メモリ）を組込 んでおく。印字作業の間、リボンの連続的な送り監視は、たとえば、ＤＥ−Ｐ５ ３２　１４　５４８による装置により行なわれる。リボンは、ドツトプリンタの 場合は打たれた個々の点の数ｌこ応じて、また、タイププリンタの場合はプリン トされた文字数に応じて、カセット内を供給リールから巻上げリールへと送られ る。本発明によるシステムにより、リボン消費は、プリンタの電子装置により印 字ヘッドの起動インパルスを介して検知され、リボンカセットの電子式メモリ１ ４に報知される。チップ１４（を子メモリ）は、カセットの交換を要する程度に リボン残量が減るまで消費量をカウントする。カセットの消費状態は、プリント 作業中常時中央制御装置１６により質問される。チップ１４のカウント鮫がリボ ンの尽きた状態を表示すれば、既述の形式でプリンタの電子装置により、それ以 上のプリント出力は中止され、相応の故障報知が出される。

本発明のシステムは、電子写真式又は磁気式のプリンタ又はコピー器にも適用で きる。事務器として構成されている現在のプリンタやコピー器は、交換可能のト ナー容器を有している。これらの容器は、トナーが尽きると容器ごと交換される （ＤＥ−Ａ−ＧＭ　８７０５　８７０）、光導電ドラムを含む現像ステーション 全体が交換されることも少なくない。この場合にも、既述の形式で容器に電子式 メモリを組込んでおき、このメモリが電子写真プリンタ又はコピー器の中央制御 装置と協働するようにしておく。荷電画像の染色に平均してどの位のトナーが必 要がか分がっているので、たとえば、荷電画像のキャリヤの回転数、又は文字の 染色度の測定値から、光学的センサを介してトナー消費量が検知できる。電子式 メモリ（チップ）は、トナーカセットの交換が必要となる程度にトナー残量が減 るまで、トナーの消費量をカウントする。トナーカセットの消費状態は、プリン ト作業中常時中央制御装置から質問することができる。チップ内のカウント数が ］・ナーカセットが費消されｔ；状態を示す場合は、中央制御装置により、それ 以後のプリント作業は阻止され、たとえばディスプレーを介して、相応の表示が 行なわれる。

国際調査報告 国際調査報告　２゜Ｔｚ’ＤＥ　８Ｂ、’。。−６゜

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．プリンタ用の監視システムであって、ａ）プリント媒体を受容する容器（１ １，１２）が備えられており、 ｂ）この容器が電子式メモリ（１４）を有しており、 ｃ）この電子式メモリ（１４）には、容器（１１，１２）の現在量、又はプリン ト作業にとって重要な、その他のプリント媒体状態データについての情報が、呼 出し可能に記憶されていることを特徴とする、プリンタ用の監視システム。
2. ２．プリンタが検知装置（１６）を有しており、この検知装置がプリント作業時 にプリント媒体の消費量を検知し、かつまた、検知した消費量に応じて、電子式 メモリ（１４）に記憶された情報が残存量に適合せしめられることを特徴とする 請求項１記載の監視システム。
3. ３．プリント媒体の有効期限についての情報が、状態データとして記憶されるこ とを特徴とする請求項２記載の監視システム。
4. ４．電子式メモリ（１４）が、記述可能な不揮発性のデータ・メモリであること を特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の監視システム。
5. ５．電子式メモリ（１４）がカウンタ（１７）を有しており、このカウンタが、 容器（１１，１２）の充填状態に相応する、前調節された基本カウントから出発 して、このカウントがプリント媒体の消費量に応じて不可逆的に変化せしめられ るように構成されていることを特徴とする請求項４記載の監視システム。
6. ６．電子式メモリ（１４）が、その基本調節値に予め調節可能なタイマ（１８） を有しており、このタイマのカウントが、基本調節値から出発して、プリント媒 体の実際の有効期限に応じて不可逆的に変化せしめられることを特徴とする請求 項３から５までのいずれか１項記載の監視システム。
7. ７．電子式メモリ（１４）が、他のプリンタ部分から独立したエネルギー供給源 を有していることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の監視シ ステム。
8. ８．プリント媒体の容器（１１，１２）が、インク式プリンタ用のインク容器と して構成されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の 監視システム。
9. ９．プリント媒体の容器（１１，１２）が、プリンタ又はコピー器用のトナー容 器として構成されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記 載の監視システム。
10. １０．プリンタ媒体の容器（１１，１２）が、リボンカセットとして構成されて いることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の監視システム。
11. １１．プリンタが、メモリと連結可能な制御装置を有しており、この制御装置が 、メモリに記憶された情報を検知し、その情報に応じて警告装置を操作し、かつ また（もしくは）プリント作業を中止させることを特徴とする請求項１から１０ までのいずれか１項記載の監視システム。
12. １２．電子式メモリ（１４）が、制御装置により検知可能な、プリント媒体容器 （１１，１２）を表わすコードを入力する固定値メモリを有することを特徴とす る請求項１から１１までのいずれか１項記載の監視システム。