KR101019841B1 - 프린팅 카트리지 유지 방법, 프린팅 카트리지의 재충진 시스템 및 장치 재충진 시스템 - Google Patents

프린팅 카트리지 유지 방법, 프린팅 카트리지의 재충진 시스템 및 장치 재충진 시스템 Download PDF

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KR101019841B1 KR1020030055773A KR20030055773A KR101019841B1 KR 101019841 B1 KR101019841 B1 KR 101019841B1 KR 1020030055773 A KR1020030055773 A KR 1020030055773A KR 20030055773 A KR20030055773 A KR 20030055773A KR 101019841 B1 KR101019841 B1 KR 101019841B1
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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프린팅 카트리지 유지 방법은 프린팅 카트리지(200)의 남아있는 사용가능한 수명을 결정하는 단계와, 남아있는 사용가능한 수명이 사전 결정된 임계치 이상이면 프린팅 카트리지(200)의 적어도 일부분을 재충진하는 단계를 포함한다.

Description

프린팅 카트리지 유지 방법, 프린팅 카트리지의 재충진 시스템 및 장치 재충진 시스템{SYSTEMS AND METHODS FOR REFILLING PRINTING CARTRIDGES}
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 대표적인 프린팅 장치를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 대표적인 일회용 카트리지를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 대표적인 재충진 스테이션을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 대표적인 일회용 카트리지를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 프린팅 카트리지를 예시하는 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 프린팅 장치를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른 재충진 순서의 흐름도,
도 8은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 재충진 순서의 흐름도,
도 9는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 재충진 순서의 흐름도,
도 10은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 재충진 순서의 흐름도,
도 11은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 재충진 순서의 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
102 : 프린트 엔진 104 : 제어기
106 : 용기 110 : 사용자 인터페이스
204 : 재충진 포트 206 : 소모성 구성요소
207 : 수집 챔버 208 : 메모리
본 발명은 일반적으로 프린팅 카트리지를 재충진하는 것에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 한정된 동작 수명을 가질 수 있는 프린팅 카트리지를 재충진(refilling)하는 것에 관한 것이다.
프린터, 복사기 및 팩스 기계와 같은 현대의 프린팅 장치는 이 장치의 동작 동안에 소모되는 소정의 재료를 사용한다. 이러한 재료의 예로는 토너 및 잉크가 있다. 장치 제조자는 보통 이들 재료가 소모된 경우 폐기되는 일회용 프린팅 카트리지(disposable printing cartridge)에 이러한 재료를 제공할 것이다. 흔히, 이러한 카트리지는 열 잉크제트 프린트 헤드와 같이 프린팅 장치의 동작에서 한정된 수명을 갖는 하나 이상의 구성 요소를 포함한다.
그러나, 카트리지의 하드웨어 구성 요소의 수명이 한정되어 있지만, 이 수명은 보통 카트리지에서 이용가능한 소모성 재료의 공급량을 초과할 것이다. 소비자가 사용하는 다양한 프린팅 모드로 인해 때때로 부가적인 한계가 제공된다. 예를 들어, 전형적으로 연속적인 단일 페이지 작업(a succession of single page jobs)을 프린트하는 소비자는 보통 보다 큰 작업인 20 페이지 이상을 프린트하는 소비자보다 훨씬 빨리 레이저 프린터의 광전도체 드럼(OPC)을 소모할 것이다.
그러므로, 양 유형의 소비자의 요구를 만족시키도록 설계된 카트리지는 최초 공급된 소모성 재료가 고갈된 후에도 효과적으로 사용될 수 있다.
프린팅 장치에 대한 여러 시장에 있어서, 페이지 당 프린팅 비용은 소모성 카트리지의 구매 결정에 중요한 요소이다. 페이지 당 평균 프린팅 비용을 감소시키려는 요구 때문에, 소비자는 토너 또는 잉크 카트리지를 때때로 서비스 용품 시장(after-market) 수단 및 재료를 이용해 재충진한다. 흔히 서비스 용품 시장 제품에 얻을 수 있는 재료는 카트리지에 사용된 본래의 재료와 동일한 표준으로 제조되지 않는다. 또한, 몇몇 소비자들은 계속해서 카트리지를 재충진하고 그들의 예정된 사용가능한 수명을 초과하여 사용한다.
일회용 카트리지의 재충진으로 인해, 선명도 손실, 증가하는 누설 및 프린터 손상 또는 카트리지 고장을 포함하는 여러 프린팅 문제가 발생할 수 있다. 이들 품질 이슈는 프린팅 제품의 평판을 영향을 줄 것이다.
일회용 카트리지의 재충진과 연관된 문제를 처리하기 위해, 최초 공급된 소모성 재료가 고갈된 경우 프린팅 카트리지의 사용을 방지하려는 몇몇 시도가 있어왔다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 흔히 소모성 재료가 고갈된 경우 현재의 방법으로는 효과적으로 사용될 수 없는 카트리지 하드웨어의 사용가능한 잔여 수명이 존재한다.
본 발명은 특히 프린팅 카트리지의 이용가능한 잔여 수명을 결정하고 이용가능한 잔여 수명이 사전 결정된 임계치 이상이면 프린팅 카트리지의 적어도 일부분을 재충진함으로써 프린팅 카트리지를 유지하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면 및 장점은 예를 통해 본 발명의 원리를 예시하는, 첨부한 도면과 연계된 후속하는 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
후속하는 상세한 설명을 읽고 도면을 참조함으로써 본 발명의 전술한 특징과 측면 및 다른 특징과 측면은 더 자명해질 것이다.
도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조 번호는 유사하지만 반드시 동일할 필요는 없는 소자를 나타낸다. 본 발명은 다양한 변경 및 다른 형태를 수용할 수 있지만, 특정 실시예가 도면을 예로 들어 도시되어 있고 본 명세서에서 자세히 설명된다. 그러나, 본 명세서에서 설명한 특정 실시예는 본 발명을 개시되어 있는 특정 형태로 제한하려 하지 않고, 오히려 본 발명은 첨부한 청구항에 정의된 본 발명의 사상 및 모든 변경, 등가물 및 대안들을 커버한다.
본 발명의 예시적 실시예가 이하에서 설명된다. 본 발명의 설명을 간단히 하기 위해 잉크 및/또는 토너라는 용어를 상호교환가능하게 사용할 수 있다. 적 절한 재료(잉크 또는 토너)는 그에 대응하는 마킹 기술에 따라 적용된다.
이제 도면을 참조하면, 특히 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 대표적인 프린팅 장치(100)가 도시되어 있다. 프린팅 장치(100)는 프린터, 복사기, 팩시밀리 기계, 플로터 등을 포함할 수 있으나, 여기에 제한되는 것은 아니다. 프린팅 장치(100)는 이미지를 매체 상에 프린트하는 데 필요한 모든 물리적 및 전기적 구성 요소를 포함하는 프린트 엔진(102)을 포함한다.
프린트 엔진(102)은 본 개시물의 장점을 알고 있는 당업자에게 이용가능한 정전기식, 잉크식, LED식, 염료 승화식, 도트 매트릭스식 또는 다른 프린팅 기법을 포함할 수 있다. 프린팅 장치(100)는 또한 인터페이스(116)를 통해 프린트 엔진(102)의 제어를 제공하는 데 필요한 모든 전자장치를 포함하는 제어기(104)를 포함한다.
프린팅 장치(100)는 매체 페이지 상에 프린트하는 데 사용되는 소정량의 소모성 재료를 포함하는 프린팅 카트리지를 수용하는, 본 실시예에서 용기(106 및 107)로서 도시되어 있는 하나 이상의 프린터 용기를 포함할 수 있다. 하나의 용기는 다양한 컬러 잉크들 중 하나 이상을 포함하는 카트리지를 수용하는 데 사용될 수 있는 반면, 다른 용기는 흑색 잉크만을 포함하는 카트리지를 수용한다. 몇몇 실시예에서는 프린팅 카트리지, 전형적으로 무색 프린터의 흑색 잉크 카트리지를 수용하는 하나의 용기만이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 프린팅 용기(106 및 107)는 카트리지가 프린팅 장치(100)에 결합된 경우 프린트 엔진(102)에 소모성 재료를 전달하기 위한 채널(114 및 115)을 각각 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(122)는 프린팅 장치(100)에 포함되어 제어기(104)와 임의의 다른 전자 장치 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 전자 장치(108)는 컴퓨터, 워크스테이션, 네트워크 제어기, 모뎀 또는 프린팅 장치(100)에 프린팅 인스트럭션을 제공할 수 있는 다른 장치를 포함할 수 있다.
프린팅 장치(100)는 프린팅 장치(100)의 지역 조작자의 제어를 통신 인터페이스(120)를 통해 제어기(104)에 전달하게 해주는 사용자 인터페이스(110)도 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(120)는 버튼, 터치 스크린, 키보드, 키패드, 포트 또는 임의의 다른 편리한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있으나, 여기에 제한되는 것은 아니다.
위에서 설명한 바와 같이, 용기(106)는 도 2에 도시된 프린팅 카트리지(200)와 같은 프린팅 카트리지를 수용한다. 프린팅 카트리지(200)는 일회용 프린팅 카트리지이고 프린팅 장치의 동작 동안에 사용되는 특정 소모성 재료를 포함하도록 설계된 소모성 재료 공급 컴파트먼트(202)를 포함한다. 카트리지(200)는 잉크젯 프린터용 잉크젯 카트리지 또는 레이저 프린터, 복사기, 팩시밀리 기계 또는 다른 장치용 토너 카트리지를 포함할 수 있으나 여기에 제한되는 것은 아니다. 카트리지(200)가 잉크젯 카트리지인 실시예에서, 잉크젯 카트리지는 또한 프린팅 장치(100)의 프린트 엔진(202)을 포함할 수 있다. 소모성 재료는 프린팅 장치(100)의 동작 동안에 사용되어 프린트 매체 상에 이미지를 형성할 수 있다. 잉크 및 토너외에, 사용되는 특정 소모성 재료는 윤활제, 조절제(conditioners) 및 세척제를 포함할 수 있으나 여기에 제한되는 것은 아니다.
열 또는 압 잉크 제트 프린터의 잉크를 사용하는 경우 소모성 재료는 프린트 매체로 직접 전달되고, 또는 레이터 프린터, 복사기 및 팩시밀리 기계의 토너를 사용하는 경우엔 간접적으로 프린트 매체로 전달된다. 윤활제, 세척제, 벨트 조절제(belt conditioners) 등의 경우와 같이, 소모성 재료는 프린팅 장치의 구성 요소에 전달될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 카트리지(200)와 같은 프린팅 카트리지는 한정된 사용가능 동작 수명을 가지고 있다. 카트리지의 사용가능 동작 수명의 길이는 다수의 요인에 영향을 받을 수 있다. 가장 흔히, 카트리지는 제한된 동작 수명을 가진 하나 이상의 구성 요소(일반적으로 소자(206)로 표현됨)를 포함한다. 가장 짧은 동작 수명을 가진 구성 요소는 카트리지의 사용가능 동작 수명을 정의한다. 카트리지의 수명을 정의할 수 있는 구성 요소(26)는 예를 들어 잉크젯 카트리지의 프린트 헤드 또는 OPC 드럼, 시일(seal) 및/또는 레이저 프린터 토너 카트리지의 베어링을 포함한다. 다른 구성 요소 및 전자장치도 카트리지 수명을 제한할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 카트리지(200)와 같은 카트리지의 사용가능 동작 수명이 끝나고 소비자가 임의의 방식으로 카트리지를 재충진하는 방법을 찾으려하는 경우, 카트리지의 성능은 어떤 식으로든 저하될 수 있다. 예를 들어, 소정 양을 사용한 후에, 잉크젯 프린트 헤드의 분사는 분사를 중단하여 매체 상에서 프린트되지 않은 공간의 줄무늬(stripes)를 남겨둘 것이다. 그러나, 다수의 경우에 있어서, 소모성 재료의 최초 공급량이 고갈된 경우 여전히 카트리지의 사용가능한 수명은 남게된다. 사용자는 본 발명을 구현함으로써 남아있는 사용가능한 수명을 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 카트리지는 남아있는 카트리지 수명을 이용하기 위해 사용 정보를 추적한다. 추적된 사용 정보는 예를 들어 사용이 금지된 레벨에 도달하거나 초과할 때까지 한번 이상 카트리지를 재충진할 수 있는 재충진 스테이션에 의해 판독될 수 있다.
그러므로, 카트리지(200)의 남아있는 사용가능 수명을 이용하기 위해, 카트리지는 액세스가능 재충진 포트(204) 및 메모리 장치(208)를 포함한다. 메모리 장치(208)는 예를 들어 재충진 스테이션(400)(도 3에 도시되어 있음)에 의해 판독될 수 있는 사용 데이터(usage data)를 기록할 수 있다. 메모리 장치(208)에 의해 기록된 사용 정보는 재충진 스테이션(400) 또는 다른 장치에 의해 알려져 있는 카트리지 수명 값에 비교될 수 있다. 카트리지(200)가 여전히 남아있는 사용가능 수명을 가지고 있다는 것이 메모리 장치(208) 상에서 사용 데이터를 판독함으로써 결정되는 경우, 카트리지는 계속 사용되기 위해 재충진 포트(204)를 통해 적어도 부분적으로 재충진될 수 있다.
재충진 포트(204)는 소모성 재료가 공급 컨테이너(202)에 부가될 수 있는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 카트리지(200)는 다수의 공급 컨테이너(202)에 둘 이상의 소모성 재료를 포함할 수 있되, 소모성 재료 유형마다 적어도 하나의 개구가 재충진 포트(204)에 통합된다. 공급 컨테이너(202)는 공급 컨테이너의 소모성 재료의 레벨을 측정하고 보고하는 게이지(203)도 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 다수의 공급 컨테이너(컨테이너(202)와 유사함)에 둘 이상의 소모성 재료를 포함할 수 있되, 단일 개구가 재충진 포트(204)에 통합될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 소모성 재료는 다수의 공급 컨테이너에 상이하게 공급될 수 있다. 그러므로, 각 재료 유형을 그것의 대응 공급 컨테이너에 전달하는 제어기는 단일 개구를 동작시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 카트리지(200)는 소모성 재료 수집 챔버(207)를 포함할 수 있다. 수집 챔버(207)는 공급 컨테이너(202)로부터 방출되나 동작에 있어서는 효과적으로 사용되지 않는 토너 또는 다른 소모성 재료(즉, 낭비된 소모성 재료)를 수집하는데 사용될 수 있다. 필요에 따라 수집 챔버(207)는 재충진시 카트리지를 재조정(reconditioning)하는 경우 비워질 수 있다.
도 2의 실시예에 따르면, 공급 컨테이너(202)의 재충진은 카트리지(200)에 대해 남아있는 이용가능한 수명이 사전 결정된 임계치 이상으로 존재하는 경우에만 허용된다. 그러므로, 카트리지(200)의 남아있는 사용가능 수명의 결정을 용이하게 하기 위해, 카트리지는 비휘발성 메모리(208)와 같은 메모리 장치를 포함한다. 위에서 설명한 바와 같이, 비휘발성 메모리(208)는 프린팅 히스토리 데이터 또는 카트리지와 연관된 사용 정보를 저장한다. 비휘발성 메모리(208)는 메모리 칩을 포함할 수 있다. 프린팅 히스토리 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있는 메모리 칩은 휴렛-패커드, 달라스 반도체 및 다른 소스로부터 폭넓게 입수할 수 있다. 비휘발성 메모리(208)는 프린팅 히스토리 데이터를 전송하고 수신하기 위한 전기적 접촉을 필요로하지 않는 RFID(radio frequency identification) 메모리 장치를 포함할 수 있다. RFID 메모리 장치는 텍사스 인스트루먼트 및 다른 공급체로부터 입수할 수 있다. RFID를 이용하는 실시예에서, 프린팅 장치(100)는 RFID로부터 데이터를 송신 및/또는 수신하는 송신기 및/또는 수신기(또는 트랜시버)를 포함할 수 있다.
본 개시물에서 사용된 "비휘발성 메모리"는 카트리지가 프린팅 장치로부터 제거된 경우에도 메모리의 콘텐츠는 보존된다는 것을 의미한다. 비휘발성 메모리(208)로의 액세스는 다른 장치에서 이용가능한 메모리 인터페이스에 의해 제공된다. 메모리 인터페이스의 필요한 형태는 비휘발성 메모리의 유형에 따라 결정된다. 이러한 메모리 인터페이스의 예로는 전자 메모리용 전기 콘넥터 및 와이어, 자기 또는 광학 메모리용인 카트리지의 몸통 상의 정의된 위치(a defined position), 또는 RFID용 라디오 트랜시버가 있다. 사용 정보의 기록은 카트리지, 프린팅 장치의 구성 요소 또는 또 다른 장치에 의해 수행될 수 있다.
프린팅 히스토리 데이터는 사용 정보, 제조 정보 및 필요한 다른 정보를 포함할 수 있다. 메모리(208)로의 액세스는, 선택된 메모리의 특정 유형에 따라 RF 안테나, 수신기, 송신기, 광학 장비, 와이어링 또는 다른 인터페이스를 포함하는 양방향 메모리 인터페이스(210)를 통해 외부 장치에 제공된다.
프린팅 히스토리 데이터는 사용량 측정기준(usage metrics)에 따라 수집된 정보를 포함하여 남아있는 사용가능 카트리지 수명의 결정을 용이하게 할 수 있다. 다수의 사용량 측정기준이 측정되고 기록되어 소모성 카트리지의 사용량을 적당한 정확성을 가지고 모니터링할 수 있다. 모니터링되고 메모리(208)에 기록될 수 있 는 측정기준의 예는 동작 시간, 전달되는 소모성 재료의 양, 생성된 페이지의 수, 전달된 재료와 프린트된 페이지 수의 곱, 세척 또는 칼리브레이션 사이클의 수, 특정 온도 이상의 시간, 제조일로부터 카트리지의 수명 또는 다른 사용 측정기준을 포함하나 여기에 제한되는 것은 아니다.
임의의 또는 모든 사용 측정기준과 연관된 "알려진" 사용가능 동작 수명 값은 메모리(208) 상에 기록된 측정된 측정 사용량 데이터와의 비교를 통해 선택 또는 결정된다. 측정된 측정 사용량과 알려진 측정 값의 비교치는 카트리지(200)의 남아있는 사용가능 수명을 계산하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 알려진 사용가능 동작 수명 값은 메모리(208)에 저장되고, 그러나, 사용가능한 동작 수명 값은 카트리지(200)의 외부에 있는, 컴퓨터 또는 재충진 스테이션(400)(이하의 도 3을 참조하여 설명됨)과 같은 다른 장치의 메모리에 저장될 수 있다.
다음으로 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)의 대표도가 도시되어 있다. 도 3의 실시예에 따르면, 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은 도 2에 도시된 카트리지(200)와 같은 카트리지를 수용하는 카트리지 재충진 용기(402)를 포함한다. 용기(402)는 잉크젯 카트리지, 토너 카트리지 등을 포함하는 임의의 카트리지 유형을 수용하도록 개조될 수 있다.
컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은 재충진 스테이션의 필요한 제어 기능을 수행하는 제어기(408)를 포함할 수 있다. 제어기(408)에 의해 수행되는 제어 기능은 도 2에 도시된 비휘발성 메모리(208)로부터 프린팅 히스토리 정보를 판독하는 기능을 포함할 수 있다. 제어기(408)는 위에서 설명한 바와 같이 카트리지 메모리로부터 판독된 프린팅 히스토리 정보를 사전 결정된 "알려진" 값에 비교함으로써 카트리지의 남아있는 사용가능 수명의 결정을 수행할 수 있다. 남아있는 사용가능 수명의 결정에 기초하여, 제어기(408)는 재충진 전달 포트(412)가 소모성 재료의 공급을 공급 컴파트먼트(410)로부터 카트리지로 전달하거나, 또는 카트리지(200)가 재충진되도록 예정된 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.
제어기(408)에 의해 수행되는 제어 기능은 제어기(408)에 의해 포함된 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 용기 인터페이스(404)는 메모리 인터페이스, 예를 들어 위에서 설명한 요소(210)를 통해 제어기(408)로부터 카트리지 메모리로 이어지는 통신 채널을 제공한다. 통신 라인(406)은 제어기(418)와 용기(420) 내의 카트리지 사이의 통신 경로를 나타낸다. 용기 인터페이스(404)는 간단한 콘넥터를 포함할 수 있거나, 판독/기록 헤드, 라디오 트랜시버 또는 카트리지 메모리 인터페이스를 통해 카트리지 메모리와 통신하는 데 필요한 광학 트랜시버와 같은 다른 장치를 포함할 수 있다.
용기(402)는 전달 포트(402)가 소모성 카트리지와 결합하여 소모성 재료를 도 2에 도시된 콘테이너(202)와 같은 공급 콘테이너에 전달할 수 있도록 설계된다. 전달 포트(412)를 통한 소모성 재료의 전달은 전달 제어기(414)에 의해 인에이블 또는 디스에이블(또한 차단)될 수 있다. 전달 제어기(414)는 밸브 또는 전달 포트(412)를 통한 소모성 재료의 전달을 제어하는 다른 메카니즘일 수 있다. 전달 제어기(414)는 제어기(408)에 의해 출력될 수 있는 제어 신호(420)를 통해 스스로 활성화된다. 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은 재충진 스테이션과 조작자의 상호작용을 제공하는 사용자 인터페이스(416) 및 통신 경로(418)도 제공할 수 있다.
컴퓨터화 재충진 스테이션(400)의 동작은 다음과 같이 설명될 수 있다. 카트리지(200)와 같은 소모성 카트리지가 사용되는 경우, 카트리지 사용과 관련된 프린팅 히스토리 정보는 자동으로 수집되고 카트리지 메모리에 기록된다. 사용량 측정과 관련하여 수집될 수 있는 프린팅 히스토리 정보는 프린팅 장치 제어기(104)와 같은 프린팅 장치 구성 요소, 제어기(612)와 같은 카트리지 제어기(이하에서 도 4를 참조하여 설명됨) 또는 또 다른 장치에 의해 추적 및 기록될 수 있다.
결국, 카트리지(200) 내의 소모성 재료의 공급량은 고갈될 수 있고 사용자는 카트리지에 소모성 재료를 재충진하기를 희망할 수 있다. 본 발명에 따르면, 카트리지는 프린팅 장치로부터 제어되어 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)의 용기(402)와 같은 재충진 용기에 삽입될 수 있다.
카트리지(200)를 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)에 삽입하게되면, 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은 카트리지(200) 상에 기록된 데이터를 판독하여 카트리지에 대해 남아있는 이용가능한 동작 수명이 있는지를 판단할 수 있다. 남아있는 이용가능한 수명이 없을 경우, 재충진은 허용되지 않고 사용자는 카트리지를 교환해야한다는 통지를 받을 수 있다. 그러나, 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)이 카트리지에 대해 남아있는 이용가능한 수명이 사전 결정된 임계치(몇몇 실시예에서 0 이상의 임의의 값) 이상으로 존재한다고 판단한 경우, 카트리지는 적어도 부분적으로 재충진될 수 있다.
카트리지(200)와 같은 카트리지의 남아있는 이용가능한 수명을 결정하기 위해, 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은 카트리지(200)의 메모리로부터 판독된 프린팅 히스토리 데이터를 카트리지 구성 요소 수명과 관련된 사전 결정된 또는 알려진 측정 값(위에서 설명한 측정을 포함할 수 있음)에 비교할 수 있다. 프린팅 히스토리 데이터가 사전 결정된 측정 값과 동일하거나 그 보다 더 큰 값을 나타내지 않을 경우, 적어도 부분적 재충진은 허용될 수 있다.
사전 결정된 또는 알려진 측정 값은 카트리지가 다수의 방법 중 하나를 이용해 카트리지를 재충진할 때 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)에 유용할 수 있다. 이러한 방법의 예로는 제조시에 카트리지의 비휘발성 메모리에 이 값을 기록하는 방법 또는 재충진 스테이션 상에 설치된 소프트웨어 또는 펌웨어에 이 값을 포함하시키는 방법이 있으나 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 재충진 스테이션(400)이 남아있는 이용가능한 수명이 사전 결정된 임계치 이상으로 존재한다고 판단하는 경우, 카트리지에 부가되는 소모성 재료의 양은 방정식으로부터 결정될 수 있다. 이러한 방정식의 간단한 예는 다음과 같을 수 있다.
Sr=Sc-Su
여기서, Sc는 카트리지의 수명 전체에 사용될 수 있는 재료의 양이고,
Su는 지금까지 카트리지를 통해 사용된 재료의 양이며,
Sr은 카트리지 용량보다 크지 않게 재충진하는 재료의 양이다.
소모성 재료의 재충진 양을 결정하기 위한 다른 방정식이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어,
Sr=K*(Rc-Ru)*Pcl(Ru)
여기서, Sr은 재충진하는 재료의 양이고,
Rc는 자원의 사용 용량이며,
Ru는 자원의 사용량이고,
K는 자원 사용을 재료 소모에 관련시키는 스칼라값이며,
Pcl은 통계적 신뢰 레벨을 기초하여 Sr을 감소시키는 확률 함수이다.
본 발명의 이점을 가지고 있는 당업자에 의해 재충진 양을 결정하는 다른 방정식의 사용이 개발될 수 있다.
과재충진을 막기 위해, 재충진 스테이션은 카트리지 용량의 데이터베이스로의 액세스를 포함할 수 있다. 재충진 스테이션은 또한 카트리지에 전달되는 소모성 재료의 양을 모니터링할 수 있다. 또한, 카트리지는 충만 레벨 신호를 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)에 보낼 수 있는 게이지(203)와 같은 게이지를 구비할 수 있다. 게이지(203)는 소정의 레벨에 도달하는 경우 카트리지로의 소모성 재료의 전달을 종료하는 것을 용이하게 할 수 있다. 게이지(203)는 충만 레벨을 재충진 스테이션(400)으로 전달하는 인터페이스(205)를 포함할 수 있다. 카트리지의 소모성 재료 게이지는 광 반사율 센서, 자외선 송신기 및 검출기, 및 무게 저울을 포함할 수 있으나 여기에 제한되는 것은 아니다. 이와 달리, 재충진 포트(204)는 카트리지가 충만하게되면 전달을 차단하는 자동 메카니즘을 포함할 수 있다.
카트리지(200)와 같은 카트리지가 적어도 부분적으로 재충진되는 경우, 카트리지에 부가되는 소모성 재료의 양은 카트리지 메모리(208)에 기록될 수 있다. 이 정보는 예를 들어 다수의 프린터 견본에 걸쳐 프린터 사용에 따른 재료 소모 비율을 사정(evaluate)하는 데 유용할 수 있다.
카트리지를 재충진하는 것 외에, 카트리지(200)는 또한 부분적으로 재조정될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(200)의 수집 챔버(207)는 카트리지(200)가 적어도 부분적으로 재충진 경우 비워져 챔버가 공급 컴파트먼트(202)가 재충진된 후 지나치게 충만되지 않도록 보장할 수 있다. 수집 챔버(207)는 예를 들어 카트리지(200)를 기울이고 덤핑함으로써, 컴파트먼트를 통해 소정량의 압축된 공기를 불어냄으로써, 또는 다른 방법을 통해 비워질 수 있다.
카트리지(200)가 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)에 의해 적어도 부분적으로 재충진된 경우, 더 사용하기 위해 카트리지는 프린팅 장치에 재장착될 수 있다.
소모성 카트리지(600)의 또 다른 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 도 4의 실시예에 따르면, 도 2와 관련하여 설명한 소자(202 및 204)의 것과 유사한 기능을 하는 공급 컴파트먼트(602) 및 재충진 포트(604)가 존재한다. 그러나, 소모성 카트리지(600)는 카트리지(600)의 사용을 모니터링하고 사용량 정보를 메모리(608)에 기록하는 제어기(612)도 포함할 수 있다. 제어기(612)는 소모성 카트리지에 의한 프린팅 히스토리를 직접 추적하는 데 바람직할 수 있다.
도 4의 실시예에 따르면, 메모리(608)는 메모리 인터페이스(610)를 통해 외부 장치에 의해 액세스될 수 있다. 메모리(608)로의 액세스는 원하는 경우에 제어기(612)를 통해 간접적으로 제공될 수도 있다.
소모성 구성 요소(606)는 공급 컴파트먼트(602), 재충진 포트(604), 메모리(608) 및 제어기(612) 보다 짧은 동작 수명을 가질 수 있는 임의의 카트리지(600) 구성 요소를 나타낸다. 소모성 구성 요소(606)는 도 2의 소자(206)와 유사하다.
도 5를 참조하면, 프린팅 카트리지(300)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 5의 실시예에 따르면, 별개의 두 포트 세트 즉, 재충진 포트(303) 및 전달 포트(304)가 존재한다. 재충진 포트(303) 및 전달 포트(304) 모두는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 재충진 포트(303)는 소모성 재료를 수용하는 공급 컨테이너(302)를 재충진하기 위한 액세스를 제공하고, 전달 포트(304)는 소모성 재료를 프린터(100)와 같은 프린팅 장치에 전달하기 위한 구조체를 제공한다. 공급 컴파트먼트(302), 소모성 구성요소 대표(306), 메모리(308) 및 메모리 인터페이스(310)는 도 2에 도시되고 유사하게 표시된 것과 유사한 또는 동일한 기능을 한다.
프린팅 장치(500)의 또 다른 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 프린팅 장치(500)는 프린트 엔진(502), 제어기(504) 및 프린트 엔지(502)의 제어를 용이하게 하는 인터페이스(516)를 포함할 수 있다. 프린팅 장치(500)는 카트리지(200)와 같은 카트리지를 수용하도록 설계된 카트리지 용기(506 및 507)도 포함할 수 있다. 카트리지(200,300 또는 600)와 같은 카트리지가 용기(506 및/또는 507)에 삽입되는 경우, 하나 이상의 소모성 재료가 채널(514 및 515)을 통해 프린트 엔진(502)에 전달될 수 있다. 통신 인터페이스(522)는 또 다른 전자 장치(508)와 제어기(504) 사이의 통신을 위해 제공된다. 사용자 인터페이스(510) 및 인터페이스(520)는 프린팅 장치(500)의 조작자 제어를 위해 제공된다. 통신 채널(524)은 제어기(504)와 메모리(208,308 및/또는 608)와 같은 카트리지 메모리 사이의 통신을 제공한다. 제어기(504)와 카트리지 메모리(208,308 및/또는 608) 사이의 통신은 메모리 인터페이스(210,310 및 610)에 의해 용이해질 수 있다. 소모성 카트리지가 용기(506 또는 507)에 결합되는 경우, 제어기(504)는 통신 채널(524)을 통해 카트리지 메모리에 기록할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 또 다른 동작상의 카트리지 재충진 프로시저를 예시하는 흐름도가 도시되어 있다. 도 7의 흐름도에 따르면, 조작자는 카트리지(예로, 카트리지(200,300 및 600))를 재충진할 적정한 때를 통지받을 수 있다. 이러한 프로시저 및 도 8에 예시된 프로시저는 프린팅 장치(100)에 포함된 소프트웨어 또는 펌웨어, 또는 호스트 컴퓨터 또는 다른 장치 상에 설치된 프린터 드라이버에 있는 프린팅 장치에 외부적으로 위치한 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 구현될 수 있다.
도 7에 도시된 본 발명의 측면에 따르면, 카트리지는 보통 프린팅 중에 사용되며 프린팅 장치 내의 용기(106 및/또는 107)와 같은 용기 내에 설치된다. 단계(700)에 도시된 바와 같이, 소모성 재료는 결국 고갈될 것이다. 이러한 경우, 단계(705)에 도시된 바와 같이, 카트리지의 남아있는 사용가능 수명이 사용 측정과 관련하여 결정된다. 남아있는 이용가능한 수명의 결정은 프린팅 장치 상의 소프트웨어, 또는 컴퓨터 혹은 비교를 수행할 수 있는 다른 장치에 의해 이루어질 수 있다. 사전 결정된 임계치 이상으로 사용가능한 수명이 남아 있는 경우, 예를 들어 10, 50, 100 또는 그 이상의 문서 페이지를 프린트할 만큼 충분히 이용가능한 수명이 남아 있는 경우, 결정 지점(710)은 소프트웨어의 작용을 단계(720)로 유도한다.
카트리지가 자신의 이용가능한 수명을 초과하여 사용된 경우, 프로그램은 단계(715)로 진행하고 조작자는 카트리지를 처분하도록 지시를 받는데, 여기에는 카트리지의 폐기, 재활용 시설로 카트리지를 이동시키는 동작 또는 다른 적절한 동작이 포함될 수 있다. 그러나, 이용가능한 수명이 남아있을 경우, 조작자는 소모성 재료를 재충진하는 재충진 스테이션(400)과 같은 재충진 스테이션에 카트리지를 가져가도록 지시를 받는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 동작상의 재충진 프로시저의 흐름도를 도시하고 있다. 도 8의 실시예에 따르면, 조작자는 박스(800)에서 표시한 바와 같이 소모성 재료가 거의 고갈된 경우 재충진 지시를 수신할 수 있다. 남아있는 카트리지 수명을 결정하는 단계를 트리거할 사전 결정된 임계치가 선택될 수 있다. 이러한 문턱 값은 예를 들어 소모성 재료의 공급이 4분의 1, 8분의 1 또는 완전 고갈에 가까운 다른 레벨에 도달하는 때일 수 있다. 타이머, 프린트된 다수의 페이지, 완료된 다수의 칼리브레이션 사이클(calibration cycles) 또는 다른 트리거를 포함하나 여기에 제한되지 않은 다른 트리거가 남아있는 카트리지 수명의 결정을 개시하는 데 사용될 수 있다.
사전 결정된 임계 트리거 값에 도달한 경우, 카트리지의 남아있는 사용가능한 수명은 사용 측정기준의 관점에서 결정될 수 있고 박스(805)에서와 같이 표현된다. 원하는 경우, 카트리지에 남아있는 소모성 재료의 양에 대한 남아있는 사용가능한 수명의 허용이 이루어져 카트리지의 남아있는 수명에 대한 적절한 조절이 이루어진다. 카트리지에 남아있는 소모성 재료 양의 결정은, 게이지로부터의 센싱 및/또는 사용 정보로부터의 사정을 포함하나 여기에 제한되지 않는 다수의 방법으로 수행될 수 있다. 결정 지점(810)은 단계(805)에서 결정된 바와 같이 카트리지의 사용가능한 수명이 고갈된 경우 소프트웨어의 동작을 단계(815)로 유도한다. 그렇지 않을 경우, 실행은 단계(820)로 이어진다.
본 카트리지가 다 되어간다는 사전 통보가 조작자에게 주어지고 새로운 카트리지를 획득할 시간이 조작자에게 허용된 경우, 단계(815)는 조작자가 새로운 카트리지를 주문하거나 또는 그렇지 않을 경우 획득하도록 지시한다. 다른 한편으로, 본 카트리지가 곧 고갈된다는 사전 통보가 조작자에게 주어지고 조작자가 편리할 때 카트리지를 재충진하도록 허용되는 경우, 단계(820)는 조작자가 카트리지를 재충진하도록 지시한다.
도 8의 프로시저는 문서의 완성 또는 타이머의 만료와 같은 몇몇 미래의 이벤트에서 반복되어 카트리지가 곧 주위를 필요로할 것이라는 것을 조작자에게 상기시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재충진 스테이션(400)과 같은 재충진 스테이션의 동작 흐름도가 도시되어 있다. 박스(900)에서, 카트리지(200,300 및 600)와 같은 카트리지는 재충진 스테이션(400)에 삽입될 수 있고, 용기(402)와 같은 용기에 결합된다. 그런 다음 박스(905)에서 설명한 바와 같이, 재충진 스테이션은 카트리지 메모리(이것의 예는 소자(208,308 및 608)로 참조되어 설명됨)로부터 사용 정보를 판독하고 사용 측정의 관점에서 남아있는 사용가능 수명을 결정한다. 원하는 경우, 카트리지에 남아있는 소모성 재료의 양에 대한 남아있는 사용가능한 수명이 허용될 수 있다. 결정 단계(910)는, 재충진 스테이션이 카트리지의 사용가능 수명이 고갈된 경우 단계(915)를 수행하게 하고 그렇지 않을 경우 단계(920)를 수행하도록 할 수 있다. 단계(915)가 수행되는 경우, 카트리지는 재충진되지 않고 재충진 스테이션으로부터 제거하여도 무방하다. 그렇지 않은 경우, 단계(920)가 수행되어, 소모성 재료가 카트리지의 공급 컴파트먼트(공급 컴파트먼트의 예는 소자(202, 302 및 602)로 도시되어 있음)에 부가된다. 카트리지가 적어도 부분적으로 재충진되기 전 또는 후, 카트리지는 재조정될 수 있는데, 예를 들어 카트리지 수집 챔버(207)는 단계(922)에서 도시된 바와 같이 비워질 수 있다. 결국 카트리지는 단계(925)에서 도시한 바와 같이 제거된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 재충진 스테이션의 또 다른 동작 흐름도를 도시하고 있다. 도 10의 실시예에 따르면, 단계(1000,1005,1010,1015,1020 및 1030)는 도 9에서 설명한 단계(900,905,910,915,920 및 925)와 각각 유사하게 대응한다. 그러나, 재충진 동작과 관련된 재충진 히스토리 정보가 카트리지 메모리에 기록되는 박스(1025)로 표현한 단계가 부가될 수 있다. 이러한 정보는 재충진되는 소모성 재료의 양, 재충진 시간, 사용되는 재충진 스테이션 또는 재충진되는 카트리지의 식별자, 또는 재충진 동작에 관련될 수 있는 다른 데이터를 포함할 수 있으나 여기에 제한되는 것은 아니다.
도 11은 재충진 데이터가 데이터베이스에 추적되는 재충진 스테이션(400)과 같은 재충진 스테이션의 동작 흐름도가 도시되어 있다. 이러한 데이터는 예를 들어 다수의 고객이 중앙 위치에서 단일 재충진 스테이션을 사용하는 경우 각 사용량에 기초하여 청구할 목적에 유용하게 사용될 수 있다. 도 11의 실시예에 따르면, 단계(1100, 1105, 1110, 1115, 1120 및 1130)는 도 9에서 설명한 단계(900, 905, 910, 915, 920 및 925)와 각각 유사하다. 단계(1100)에서 도시된 바와 같이, 카트리지(200,300 또는 600)와 같은 카트리지는 재충진 스테이션에 삽입될 수 있다. 카트리지가 재충진 스테이션에 삽입된 경우, 고객 식별자는 카트리지로부터 판독될 수 있다.
도 11의 흐름도에 따르면, 재충진 스테이션의 프로시저는 작동적으로(operationally) 진행하여 남아있는 카트리지 수명을 결정하고, 남아있는 사용가능한 수명이 존재하는 경우, 카트리지의 적어도 일부분을 재충진할 수 있다. 그러나, 박스(1125)로 표시된 단계에서, 재충진 동작과 관련있는 정보는 데이터베이스에 기록된다. 이러한 정보는 고객 식별자, 재충진되는 재료의 양, 프린트된 페이지 수, 페이지 당 사용된 재료의 양, 제조 날짜 및 최근 재충진한 날짜 등을 포함할 수 있으나 여기에 제한되는 것은 아니다.
재충진 정보는 재충진 서비스에 대한 비용을 사용자에 청구하는 청구 시스템에 업로드될 수 있다. 그러나, 본 개시물의 장점을 갖는 있는 당업자라면 고객의 식별이 단계(1100)에서 알려질 필요가 없다는 것을 이해할 것이다. 고객 식별자는 재충진 데이터를 기록하기 전 아무 때나 알려질 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예에 따르면, 식별되지 않은 사람이 재충진하는 것을 막기 위해 고객은 임의의 소모성 재료가 카트리지에 부가되지 전에 식별될 수 있다.
본 발명에 따르면, 프린팅 카트리지의 이용가능한 잔여 수명을 결정하고 이용가능한 잔여 수명이 사전 결정된 임계치 이상이면 프린팅 카트리지의 적어도 일부분을 재충진함으로써 프린팅 카트리지를 유지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 프린팅 카트리지 유지 방법에 있어서,
    프린팅 카트리지(200)에 대한 프린팅 히스토리 데이터 및 상기 프린팅 카트리지의 메모리 장치에 저장된 사전 결정된 사용량 임계치를 판독하는 단계와,
    상기 프린팅 카트리지(200)에 대한 상기 프린팅 히스토리 데이터 및 상기 사전 결정된 사용량 임계치에 근거하여 상기 프린팅 카트리지의 남아있는 사용가능한 수명을 결정하는 단계와,
    상기 프린팅 히스토리 데이터로부터 결정되는 상기 프린팅 카트리지의 사용량이 상기 사전 결정된 사용량 임계치를 초과하지 않으면 상기 프린팅 카트리지(200)의 적어도 일부분을 재충진하는 단계를 포함하는
    프린팅 카트리지 유지 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린팅 카트리지(200)에 부가된 임의의 소모성 재료의 양을 상기 메모리 장치에 기록하는 단계를 더 포함하는
    프린팅 카트리지 유지 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린팅 카트리지(200) 상에 기록된 고객 식별 정보를 판독하는 단계를 더 포함하는
    프린팅 카트리지 유지 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 남아있는 사용가능한 수명이 상기 사전 결정된 사용량 임계치 미만이면 상기 프린팅 카트리지(200)의 재충진을 방지하는 단계를 더 포함하는
    프린팅 카트리지 유지 방법.
  7. 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)을 포함하는 프린팅 카트리지의 재충진 시스템에 있어서,
    프린팅 카트리지(200)를 수용하는 재충진 용기(402)와,
    상기 프린팅 카트리지(200)의 동작 동안 소모되는 재료의 공급 장치(410) -상기 공급 장치(410)는 상기 재충진 용기(402)에 접속됨- 와,
    상기 프린팅 카트리지(200) 상에 기록된 데이터를 판독하고 상기 기록된 데이터에 응답하여 상기 프린팅 카트리지(200)의 적어도 일부분을 선택적으로 재충진하는 제어기(408)를 포함하는
    프린팅 카트리지의 재충진 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    데이터가 기록되고 상기 재충진 용기(402)에 결합된 프린팅 카트리지(200)를 더 포함하되,
    상기 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)이 상기 프린팅 카트리지(200)의 남아있는 사용가능한 수명을 나타내는 상기 프린팅 카트리지(200) 상에 기록된 데이터를 판독하면, 상기 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은 단지 상기 프린팅 카트리지(200)의 적어도 일부분을 재충진하는
    프린팅 카트리지의 재충진 시스템.
  9. 프린팅 카트리지(200)에 연결된 전달 포트(412)를 구비하는 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)을 포함하되,
    상기 컴퓨터화 재충진 스테이션(400)은, 프린팅 카트리지 히스토리 데이터를 판독하고, 상기 프린팅 카트리지(200)의 남아있는 사용가능한 수명을 결정하며, 상기 프린팅 카트리지(200)의 남아있는 사용가능한 수명이 결정되면 상기 전달 포트(412)를 통해 상기 프린팅 카트리지(200)의 적어도 일부분을 재충진하도록 하는 전자 인스트럭션을 포함하는
    장치 재충진 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    프린팅 히스토리 데이터를 포함하며 상기 재충진 스테이션(400)에 결합되는 비휘발성 메모리(208)를 구비하는 프린팅 카트리지(200)를 더 포함하는
    장치 재충진 시스템.
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