KR20020069106A

KR20020069106A - 유체 분사식 프린트 시스템을 위한 지능형 유체 이송 시스템

Info

Publication number: KR20020069106A
Application number: KR1020020002303A
Authority: KR
Inventors: 데이비드엠. 휠러; 도날드 바아커; 대미안 비안치; 제프리더블유. 졸리; 제프리지. 카아틴
Original assignee: 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2002-08-29
Also published as: CN1376583A; CA2369445A1; ES2322428T3; EP1234672B1; DE60137910D1; CN1172802C; CA2369445C; TW514595B; US20020113850A1; JP2002307723A; US6467888B2; AU760972B2; ATE425006T1; AU1020402A; EP1234672A1

Abstract

유체 분사식 프린트 시스템에서 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 지능형 유체 이송 시스템 및 방법이 제공된다. 지능형 유체 이송 시스템(IFDS: Intelligent Fluid Delivery System)은 베이스 스테이션(base station)과 유체병(fluid bottle)의 전자 장치 및 제어부를 포함한다. 교체 가능한 베이스 스테이션, 또는 네스트(nest)는 유체 이송과 유체 관리를 제어하기 위해 메인 프린트 시스템의 메인 컨트롤러에 독립적인 마이크로-컨트롤러를 포함한다. 지능형 유체 이송 시스템은 삽입된 유체병이 유체 분사식 프린트 시스템에 호환성이 있는(예컨대, 프린트 시스템의 사양 내에 있으며 잉크젯 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 함께 사용하는데 적합한) 유체 매질(fluid media)을 구비한 적합한 유체병인지 거의 확실하게 확인할 수 있는 탐지 메커니즘을 제공한다. 지능형 유체 이송 시스템의 마이크로-컨트롤러는 프린트 시스템의 서비스시에 유용할 수 있는 유체병과 유체 매질에 관한 정보를 기록하고 저장하도록 프로그램될 수 있다. 미지의 또는 비호환성 유체 매질의 사용을 방지/감소시킴으로써, 지능형 유체 이송 시스템은 또한 유체 이송과 유체 관리에 대한 신뢰성을 향상시켜, 유체 분사식 프린트 시스템의 전체 성능을 향상시킨다. 지능형 유체 이송 시스템은 유체 매질의 제어된 측량과, 유체 이송 기능(들)에 대한 기록 능력 및, 베이스 스테이션과 유체병 사이의 무선 정보 전송을 통해서 향상된 유체 이송 시스템을 제공하며, 또한, 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러와 메인 프린트 시스템(예를 들면, OEM제공) 컨트롤러 사이의 상태 및 다른 정보의 전송을 제공한다.

Description

유체 분사식 프린트 시스템을 위한 지능형 유체 이송 시스템{INTELLIGENT FLUID DELIVERY SYSTEM FOR A FLUID JET PRINTING SYSTEM}

본 발명은 전체적으로 분배 시스템(dispensing applications)에 관한 것이며, 특히, 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 내장형 지능 장치를 구비한 교체 가능 프린트 컴포넌트를 이용하는 유체 분사식 프린트 시스템에 관한 것이다.

유체 분사식 프린터는 전형적으로, 용지와 같은 프린트 매체 상에 잉크와 같은 유체를 적층(deposit)하기 위해 프린트 매체에 대해서 이동하는 유체 분사 프린트헤드를 이용한다. 이는, 예를 들어, 프린트 매체가 프린트헤드에 대해서 이동하는 임펄스 또는 드롭-온-디맨드 잉크젯 프린터와, 프린트헤드가 프린트 매체에 대해서 이동하는 캐리지 잉크젯 프린터(carriage ink jet printer) 등을 포함하는 다양한 유형의 유체 분사식 프린터를 사용하여 달성될 수 있다.

임펄스 또는 드롭-온-디맨드 잉크젯 프린터에는, 하나 이상의 배출 오리피스(ejection orifice)를 포함하는 하나 이상의 챔버가 전형적으로 제공된다. 예를 들면, 압전 재료(piezo-electric material)로 제작될 수 있는 트랜스듀서의 전압 인가 상태에 의해 전형적으로 야기되는 챔버 내의 체적의 축소에 따라 잉크 방울이 각각의 오리피스로부터 배출된다. 임펄스 또는 드롭-온-디맨드 잉크 분사 방식을 채용하는 잉크젯 프린터는 전형적으로 X 및 Y 방향에서 동일한 해상도를 갖는다. 이러한 해상도는 문자와 숫자뿐만 아니라 바코드를 포함하여, 광범위한 프린트를 가능케 한다. "복수의 오리피스를 이용하여 잉크젯 챔버로 프린트하는 방법 및 장치(Method and Apparatus For Printing With Ink Jet Chambers Utilizing aPlurality of Orifices)"라는 명칭의 미국 특허 제 4,901,093호에는 전형적인 드롭-온-디맨드 잉크젯 프린터가 설명되어 있다.

몇몇 잉크젯 프린터는 예컨대 용지와 같은 프린트 매체를 가로질러 전후로 이동하는 캐리지 내에 장착된 잉크젯 프린트헤드를 이용한다. 프린트 시스템의 작동시, 프린트 매체를 가로지르는 프린트헤드의 이동은 메인 컨트롤 시스템에 의해서 제어되는데, 이 메인 컨트롤 시스템은 또한, 이미지와 텍스트를 형성하도록 프린트 매체 상에 잉크 방울들을 적층 또는 배출하기 위해서, 프린트헤드를 동작시키도록 작동한다. 캐리지에 구비되어 이송되거나, 또는 캐리지와 함께 이동하지 않도록 프린트 시스템에 장착된 잉크 공급부에 의해 잉크가 프린트헤드로 공급된다. 잉크 공급부가 캐리지와 함께 이송되지 않는 경우에, 잉크 공급부는 프린트헤드를 보충할 수 있도록 프린트헤드에 단속적으로 또는 지속적으로 연결된다. 이 두 경우에, 예컨대 잉크 용기 및 프린트헤드와 같은 교체 가능 프린트 컴포넌트들은 주기적인 수리 및/또는 교체를 요한다. 잉크 공급부는 잉크가 다 소비되었을 때 교체된다. 프린트헤드는 필요에 따라, 프린트헤드의 수명 말기에 수리 또는 교체된다.

신뢰성 있는 프린터 작동을 보장하기 위해서, 예컨대 잉크 저장소에 있는 프린트 매질(medium)의 공급을 모니터하는 것이 일반적이다. 예를 들면, 독일 특허 DE-A1-3 405 164호에는 프린터 잉크의 수용을 위해 잉크 저장소가 제공되고, 이러한 저장소가 프린터 작동과 관련된 프린터 잉크의 상태 데이터가 비삭제식으로 저장되는 코딩 또는 전자 메모리 수단을 포함할 수 있는, 잉크 프린트 장비를 위한 장치가 개시되어 있다. ROM에 또는 코딩(칼라 마킹: color marking)으로 저장되는이러한 데이터는 등록된 제조 상표 또는 이용되는 잉크 타입에 관한 데이터일 수 있다.

또한, "프린트 매질을 포함하는 저장소를 모니터하기 위한 프린터 장비를 위한 장치(Arrangement For Printer Equipment For Monitoring Reservoirs That Contain Printing Medium)"라는 명칭의 미국 특허 제 5,365,312호에는 프린트 작업과 관련된 프린트 매질의 상태 데이터를 저장하기 위한 칩(chip) 형태의 전자 메모리 수단을 구비한 프린트 장비를 위한 병(bottle)을 갖는 잉크젯 프린트 시스템이 설명되어 있다. 예를 들면, 상태 데이터는 병의 현재 충진 상태에 관한 정보 및/또는 프린트 매질의 만료일과 같은 다른 상태 정보를 포함할 수 있다. 프린트 매질의 사용 상태는 메인 프린트 장비의 중앙 컨트롤러를 통해서 획득되어 칩으로 전송된다. 병이 교체되어야 하는 정도까지 프린트 매질(잉크 유체, 잉크먹인 리본, 토너)의 공급부가 소진될 때까지 병에 있는 칩은 소비를 카운트한다. 칩의 재프로그래밍(reprogramming)은 불가능하며, 그에 따라 병의 재충진도 가능하지 않다.

더욱이, 잉크젯 프린터 장비는 이용되는 잉크 유체의 조성에 특히 민감한 것은 여전하다. 예를 들면, 잉크 프린트 시스템에 매치되지 않는 잉크는 프린트헤드의 파손을 가져올 수 있다. 이러한 이유로 인해서, 예를 들면, 미지의 조성을 갖는 잉크로 외부 제조업자에 의해서, 제어되지 않은 방식으로 재충진되는 사용된 잉크 저장소가 재사용되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

전형적으로, 잉크 저장소가 제조될 때 데이터가 한번 입력되며, 그리고 나서프린터로 삽입됨에 따라 질의 신호를 받게 된다. 메모리에 저장된 데이터에 대한 이러한 데이터의 일치가 결여되면, 프린트가 억제될 수 있다.

또한, "사용, 캘리브레이션, 및 다른 데이터를 위한 일체형 메모리를 구비한 교체 가능 부품"(Replaceable Part With Integral Memory For Usage, Calibration And Other Data)"이라는 명칭의 미국 특허 제 5,699,091호에서 논의된 바와 같이, 종종 프린터 컴포넌트의 교체와 동시에 메인 프린트 시스템의 파라미터를 변경하는 것이 바람직하다. 미국 특허 제 5,699,091호에는 교체 가능 부품에 관한 파라미터를 포함하는 메모리 디바이스의 이용이 개시되어 있다. 교체 가능 부품의 설치는 높은 프린트 품질을 보장할 수 있도록 메인 프린터로 하여금 교체 가능 부품의 파라미터에 액세스할 수 있게 한다. 메모리 디바이스를 교체 가능 컴포넌트 내에 통합하고 교체 가능 부품의 파라미터를 교체 가능 컴포넌트 내의 메모리 디바이스에 저장함으로써, 교체 가능 컴포넌트를 메인 프린트 시스템 내에 설치할 때 메인 프린트 시스템은 이러한 파라미터를 판단할 수 있게 된다. 프린터 파라미터의 이러한 자동 업데이트는 교체 가능 컴포넌트가 새로 설치될 때마다 사용자가 프린터 파라미터를 업데이트해야 하는 것으로부터 자유롭게 한다. 메인 프린터 시스템은 높은 프린터 품질을 보장할 수 있게 프린터의 작동을 제어하는데 이러한 파라미터를 이용한다.

"교체 가능 프린트 컴포넌트에 관한 정보를 저장하고 검색하기 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus For Storing and Retrieving Information On a Replaceable Printing Component)"라는 명칭의 미국 특허 제 6,039430호에는 메인프린트 시스템에 사용하기 위한 교체 가능 프린트 컴포넌트를 포함하는 잉크젯 프린트 시스템이 설명되어 있다. 교체 가능 프린트 컴포넌트는 프린트 시스템의 정상 작동과 직접적으로 관련없는 정보를 저장하기 위해 상기 컴포넌트에 결부된 메모리부(memory portion)를 포함한다. 교체 가능 프린트 컴포넌트에 결부된 메모리부에 정보를 제공하기 위해 프린터 장비의 메인 컨트롤부가 또한 포함된다.

하지만, 이러한 종래의 잉크젯 프린트 시스템에는 메인 프린트 시스템의 메인 컨트롤러와 전자장치에 독립적으로 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터할 수 있는 내장형 지능 장치를 갖는 독립식 유체 이송 시스템이 결여되어 있다. 또한, 전통적인 잉크젯 프린트 시스템에는 잉크가 적재된 환경에서 정보를 전송하기 위한 신뢰성 있는 통신 링크가 구비되어 있지 않다. 게다가, 종래의 시스템은 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 호환성이 없을 수 있는 미지의 잉크가 프린트 시스템으로 주입됨으로 인해 야기되는 고장 때문에 신뢰성이 없을 수 있다. 이러한 종래의 시스템에는 이와 같은 미지의 잉크의 사용 사례를 기록하기 위한 수단이 결여되어 있는데, 이러한 미지의 잉크가 사용되지 않은 경우 품질 보증 및/또는 서비스 협약의 조항의 시행에 유용할 수 있다. 그래서, 잉크젯 프린트 시스템에서 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 새로운 지능형 유체 이송 시스템에 대한 요구가 존재하게 된다.

도 1a는 본 발명에 따른 지능형 유체 이송 시스템이 병합된 예시적인 유체 분사식 프린트 시스템의 사시도.

도 1b는 본 발명에 이용될 수 있는 예시적인 드롭-온-디맨드(drop-on-demand) 유체 분사식 프린트 시스템의 사시도.

도 2는 도 1의 예시적인 지능형 유체 이송 시스템의 분해 측면도.

도 3a와 3b는 본 발명에 따른 지능형 유체 이송 시스템이 병합된 예시적인 잉크젯 프린트 시스템의 개략도.

도 4a는 본 발명에 따른 유체병의 베이스 스테이션에 대한 예시적인 맞물림을 도시하는 평면도.

도 4b는 도 4a의 베이스 스테이션에 대한 유체병의 예시적인 맞물림을 도시하는 측면도.

도 4c는 도 4a의 베이스 스테이션에 대한 유체병의 예시적인 맞물림을 도시하는 일측 정면도.

도 5a와 도 5b는 지능형 유체 이송 시스템에서 유체병의 구별 및 식별에 사용하기 위한 예시적인 RFID 트랜스폰더 모듈(transponder module)의 다른 실시예를도시하는 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 예시적인 RFID 트랜스폰더 모듈의 블록도.

도 7은 지능형 유체 이송 시스템에서 유체병의 구별 및 식별에 사용하기 위한 본 발명에 따른 예시적인 RFID 트랜스폰더 시스템을 도시하는 도면.

도 8a는 본 발명에 따른 RFID 트랜스폰더 모듈을 위한 예시적인 RF 입력 스펙트럼을 도시하는 그래프.

도 8b는 본 발명에 따른 RFID 트랜스폰더 모듈을 위한 예시적인 출력 스펙트럼을 도시하는 그래프.

도 9는 본 발명에 따른 초기의 건조 상태의 잉크젯 프린트 시스템에 유체병을 설치하는 방법을 예시하는 플로우 차트.

도 10은 본 발명에 따른, 베이스 스테이션 저장소의 충진을 위한 후속 측량 사이클(next metering cycle)을 개시하기 위해 새로운 유체병을 설치하는 방법을 예시하는 플로우 차트.

도 11은 본 발명에 따른, 미지의 또는 비호환성 잉크가 충만 상태로 불명하게 물리적으로 재충진된 미지의 유체병을 탐지하는 방법을 예시하는 플로우 차트.

도 12는 본 발명에 따른, 미탐지(undetected) 병이 베이스 스테이션에 설치된 예시적인 과정을 보여주는 플로우 차트.

도 13은 본 발명에 따른, 만료된 병이 베이스 스테이션에 설치된 예시적인 과정을 보여주는 플로우 차트.

도 14는 본 발명에 따른, 비호환성 잉크가 베이스 스테이션에 설치된 예시적인 과정을 보여주는 플로우 차트.

도 15a 내지 15c는 지능형 유체 이송 시스템의 전체적인 로직(overall logic을 예시하는 플로우 차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 잉크젯 프린트 시스템2 : 메인 프린트 시스템

3 : 교체가능 프린트 컴포넌트4 : 프린트헤드

5 : 베이스 스테이션6 : 유체병

7 : 저장소8 ; 유체 매질

10 : 프린트 매체11 : 메인 컨트롤러

12 : 잉크 방울13 : 프린트 구역

14 : 유체 도관15 : 전자 장치

16a, 17a : 메모리 16b, 17b : 트랜스폰더

19 : 통신 링크20 : 지능형 유체 이송 시스템

21 : 병 트랜스폰더 모듈

22 : 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈

23 : 마이크로-컨트롤러24 : 잉크 출구 연결부

25 : 잉크 복귀 연결부28 : 병 연결부

28a : 정렬 부재28b : 정렬 구조

본 발명은 잉크젯 프린트 시스템에서 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련파라미터를 모니터하기 위한 지능형 유체 이송 시스템을 갖는 유체 분사식 프린트 시스템을 위한 것이다. 유체 분사식 프린트 시스템은 메인 프린트 시스템의 메인 컨트롤러와 전자 장치에 독립적으로 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터할 수 있는 내장형 지능 장치를 갖는 독립식 지능형 유체 이송 시스템을 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 베이스 스테이션, 유체병(fluid bottle), 및 베이스 스테이션과 유체병 사이의 통신 링크를 포함하는 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송과 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템을 위한 것이다. 독립식 베이스 스테이션은 유체 분사식 프린트 시스템에 탈착 가능하게 장착되며 저장소에 탈착 가능하게 장착된 유체병으로부터 유체 매질의 보충량(replenishment volume)을 주기적으로 받아들이기 위한 베이스 스테이션 내의 저장소를 포함한다. 베이스 스테이션은 또한 저장소 내의 유체 매질의 레벨을 탐지하고 유체병으로부터 저장소로 흐르는 유체 매질의 유동을 측량하고 측정하기 위해 베이스 스테이션 내에 배치된 유체 측정 및 측량 시스템을 포함한다. 메모리와 트랜스폰더를 구비한 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈이 베이스 스테이션에 제공된다. 유체의 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위해 마이크로-컨트롤러가 베이스 스테이션 내에 배치된다. 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하는 기능은 메인 프린트 시스템의 프로세서, 컨트롤러, 전자장치에 독립적으로 마이크로-컨트롤러에 의해 제어된다. 유체 분사식 프린트 시스템은 유체 매질의 보충량을 공급하기 위해 베이스 스테이션에 교체 가능하게 장착된 유체병을 또한 포함한다. 유체병은 유체 매질을 보유할 수 있도록 유체병의 하나 이상의 측벽에 의해 한정된 공동부(cavity)를 포함한다. 메모리와 트랜스폰더를 구비한 병 트랜스폰더 모듈이 유체병에 제공된다. 유체병이 베이스 스테이션에 삽입될 때 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈과 병 트랜스폰더 모듈 사이에 통신 링크가 확립된다.

본 발명은 또한 잉크가 적재된 환경에서, 지능형 유체 이송 시스템의 베이스 스테이션과 유체병 사이에서 정보를 전송하기 위한 신뢰성 있는 통신 링크를 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 베이스 스테이션과 유체병 사이에서 정보를 전송하기 위해서 무선 통신 링크가 제공된다. 바람직한 실시예에서, 트랜스듀서는 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 기법을 이용하여 통신한다. 보다 바람직한 실시예에서, RF 기법은 무선 주파수 식별법(RFID: Radio Frequency Identification)을 추가적으로 포함한다.

본 발명은 또한 유체 분사식 프린트 시스템의 신뢰성을 향상시키며, 특히, 삽입된 유체병이 유체 분사식 프린트 시스템에 호환성 있는(예컨대, 프린트 시스템의 사양 내에 있으며 잉크젯 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 함께 사용하는데 적합한) 유체 매질을 구비한 적합한 유체병인지를 거의 확실하게 확인할 수 있도록 탐지 메커니즘을 제공함으로써 유체 분사식 프린트 시스템의 유체 이송부의 신뢰성을 향상시킨다. 바람직하게는, 미지의 또는 비호환성 유체 매질이 탐지되면 알람이 작동되어 유체 이송이 중단된다. 바람직하게는, 조작자 또는 사용자가 알람 상태를확인하고 오버라이드(override)하면 유체 매질의 이송이 계속된다. 이는, 미지의 유체병 및/또는 비호환성 유체 매질의 사용을 방지/감소시킴으로써, 유체의 이송과 유체 관리의 신뢰성을 향상시키는데 도움을 주며, 그래서, 유체 분사식 프린트 시스템의 전체적인 성능을 향상시킨다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 유체병에 설치된 병 트랜스폰더 모듈에 질의 신호를 보내는 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈을 갖는 베이스 스테이션을 위한 것이다. 유체병이 확인된 유체병인지 및 유체병 내에 포함된 유체 매질이 유체 분사식 프린트 시스템과 호환성이 있는 것인지를 나타내는 질의 신호에 응답하여, 병 트랜스폰더 모듈은 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈에 정보를 전송한다.

병 트랜스폰더 모듈로부터 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈로 전송된 정보는 나중에 비호환성 유체가 유체 분사식 프린트 시스템에 사용되고 이러한 비호환성 유체의 사용 결과로 고장이 발생하게 될 때 품질 보증 및 서비스 협약 중 하나 이상을 시행, 무효화 및/또는 조정하는데 사용할 수 있도록 기록되어 저장된다. 바람직하게는, 미지의 병 및/또는 비호환성 유체 매질이 설치되면 알람 표시가 작동되며, 유체병이 마이크로-컨트롤러에 의해 확실하게 식별되지 않으면 유체병으로부터 저장소로의 보충용 유체 매질의 유동이 중단된다. 바람직하게는, 유체병으로부터 저장소로의 보충용 유체 매질의 유동은 사용자가 알람 표시를 확인하고 오버라이드할 때까지만 중단된다.

본 발명은 또한 미지의 잉크의 사용 사례를 기록하기 위한 수단을 포함하는데, 이러한 미지의 잉크가 사용되지 않은 경우에 유체 분사식 프린트 시스템을 서비스 받는데 유용할 수 있다. 이와 같이 기록된 정보는 고장을 야기하는 비호환성 잉크를 구비한 미지의 병이 사용된 사례에서 품질 보증 및/또는 서비스 협약의 조항의 시행 또는 수정에 또한 이용될 수 있다. 지능형 유체 이송 시스템의 독립적인 마이크로-컨트롤러는 유체 분사식 프린트 시스템의 고장까지도 야기하는 사건을 재현하는데 유용할 수 있는 유체의 사용, 유체 매질, 및 유체병에 관한 정보를 기록하고 저장하도록 프로그램될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 방법은: 트랜스폰더와 메모리 능력을 가진 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈을 구비한 베이스 스테이션을 제공하는 단계와; 트랜스폰더와 메모리 능력을 가진 병 트랜스폰더 모듈을 구비한 유체병을 제공하는 단계와; 베이스 스테이션과 유체 유통 관계로 유체병을 탈착 가능하게 장착하는 단계와; 베이스 스테이션에 배치된 마이크로-컨트롤러를 이용하여 병으로부터 저장소로의 유체 유동의 측량과 유체 유동의 측정 중 하나 이상을 제어함으로써 유체병으로부터 베이스 스테이션의 저장소로의 유체의 이송을 제어하는 단계를 포함하는데, 여기서 마이크로-컨트롤러는 유체 분사식 프린트 시스템의 프린트 동작을 제어하는 메인 컨트롤러에 독립적으로 유체의 관리와 유체의 이송을 제어한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 방법은 유체의 이송 및 유체의 사용에 관한 상태 및 다른 정보를 통신 링크를 통해서 마이크로-컨트롤러로부터 메인컨트롤러로 전송하는 단계를 더 포함하는데, 여기서 통신 링크는 정보의 전송만을 위한 것이며 메인 프린트 시스템의 메인 컨트롤러로부터 또는 메인 컨트롤러에 어떠한 제어 기능도 제공하지 않는다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 방법은 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈에 의해 생성된 소스 신호(source signal)를 이용하여 병 트랜스폰더 모듈에 질의 신호를 내보내는 단계와; 유체병 및 유체 매질 중 하나 이상과 관련된 정보를 포함하는 응답 신호를 병 트랜스폰더 모듈로부터 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈 쪽으로 방출하는 단계; 및, 병 트랜스폰더 모듈로부터 방출된 응답 신호에 포함된 정보를 기초로 유체병으로부터 베이스 스테이션으로의 유체 매질의 유동을 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 방법은 응답 신호에 포함된 정보를 베이스 스테이션에 저장하는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 방법은 미지의 병 또는 비호환성 유체 매질로 인해 고장이 발생한 경우 베이스 스테이션에 기록된 응답 신호에 포함된 정보를 기초로 품질 보증 및 서비스 협약 중 하나 이상을 시행, 무효화 및/또는 조정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 방법은 질의 신호를 내보내는 단계와 응답 신호를 방출하는 단계를 수행하기 위해서 무선 통신 링크를 확립하는 단계를 더 포함한다. 바람직한 실시예에서, 무선 주파수 기법이 이러한 무선 통신 링크를 확립하는데 이용된다.

본 발명의 지능형 유체 이송 시스템은 유체 매질의 제어된 측량과, 유체 이송 기능(들)에 대한 기록 능력 및, 베이스 스테이션과 유체병 사이의 무선 정보 전송을 통해서 향상된 유체 이송 시스템을 제공하며, 또한, 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러와 메인 프린트 시스템(예를 들면, OEM 제공) 컨트롤러 사이의 상태 정보 및 다른 정보의 전송을 제공한다.

본 발명의 다른 특징들은 아래에 설명되어 있다.

전술한 개략적인 설명과 함께, 다음의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면과 연계되어 고찰될 때 보다 잘 이해된다. 본 발명의 예시를 목적으로, 현재 선호되는 실시예가 도면에 도시되고 이해되지만, 본 발명은 이러한 특정 방법과 개시된 실시 방법에만 국한되지는 않는다.

[실시예]

본 발명은 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 지능형 유체 이송 시스템을 위한 것이다. 유체 분사식 프린트 시스템이 잉크젯 프린트 시스템인 몇 가지 실시예를 참조로 하여 설명되지만, 본 발명은 이러한 것에 국한되지 않는다.

지능형 유체 이송 시스템은 삽입된 유체병이 잉크젯 프린트 시스템에 호환성이 있는(예컨대, 잉크젯 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 함께 사용하는데 적합한) 유체 매질(fluid media)을 구비한 적합한 유체병인지를 거의 확실하게 확인할 수 있는 탐지 메커니즘을 제공한다. 지능형 유체 이송 시스템은 유체 매질의 제어된 측량과, 유체 이송 기능(들)에 대한 기록 능력과, 베이스 스테이션과 유체병 사이의 정보 전송, 및 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러와 메인 프린트 시스템(예를 들면, OEM 제공) 컨트롤러 사이의 상태 및 다른 정보의 전송을 통해서 향상된 유체 이송 시스템을 제공한다.

이물질(foreign object)의 구별 이외에, 지능형 유체 이송 시스템은 삽입된 유체병의 타입과 그 속에 포함된 유체 매질의 특성을 식별할 수 있다. 이는 지능형 유체 이송 시스템으로 하여금 유체의 이송을 제어하고 바람직하게는 선택된 유체 이송 파라미터들을 설정하며 그래서 특정의 유체 매질에 대해서 유체 이송 시스템의 성능을 최적화할 수 있게 한다.

지능형 유체 이송 시스템(IFDS: Intelligent Fluid Delivery System)은 유체 이송과 유체 관리의 신뢰성을 향상시키며, 그래서, 잉크젯 프린트 시스템의 전체적인 성능을 향상시킨다. 이는, 미지의 또는 미확인 유체병의 존재를 탐지해내고 미지의 유체병이 베이스 스테이션에 설치될 때마다 작동되는 불쾌한 알람 또는 귀찮은 알람을 제공함으로써 프린트 시스템의 사양과 호환성이 없는 미지의 유체 매질의 사용을 방지/감소시킴으로써 달성될 수 있다. 알람은 사용자에게 미지의 유체 매질을 통지하며, 사용자로 하여금 새로 삽입된 유체병이 프린터의 사양과 호환성이 있는 것이 확실한지를 체크할 수 있게 한다. 이러한 특징은 사용자로 하여금 알람을 확인하고 미지의 유체병을 사용하여 잉크젯 프린트 시스템의 동작을 진행하도록 의식적으로 결정하도록 요구함으로써 메인 프린트 시스템에 미지의 유체의 사용을 억제시키지만, 바람직하게는 사용을 못하게 막지는 않는다. 예를 들면, 트랜스폰더를 갖지 않는 미지의 유체병이 베이스 스테이션에 설치되면, 베이스 스테이션과 유체병의 사이에 어떠한 통신도 확립되지 않으며 그래서 유체병은 탐지되지 않는다. 이러한 경우에, 사용자는 베이스 스테이션으로 하여금 유체병이 실제로 설치되었음을 인식하도록 하고 유체의 이송을 개시하도록 오버라이드 기능(override function)을 작동시킬 수 있다.

지능형 유체 이송 시스템은 베이스 스테이션과 유체병의 제어부 및 전자 장치를 포함한다. 교체 가능 베이스 스테이션, 또는 네스트(nest)는 유체의 이송과 유체의 관리를 제어하기 위한 마이크로-컨트롤러를 포함한다. 지능형 유체 이송 시스템의 마이크로-컨트롤러는 품질 보증 및 서비스 협약에 관한 정보와 같은, 정보를 기록하고 저장하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 정보는 위와 같은 유형의 협약을 시행, 무효화, 및/또는 조정하기 위해서 나중에 검색될 수 있다. 예를 들어, 미지의 유체병이 베이스 스테이션에 삽입되고 비호환성 잉크가 베이스 스테이션에 의해서 잉크젯 프린트 시스템으로 이송된다면, 이러한 정보는 나중에 비호환성 잉크가 예를 들면 프린트 시스템의 프린트헤드 또는 다른 컴포넌트에 대한 고장 또는 손상과 같이, 고장이나 손상을 야기한 경우 잉크젯 프린트 시스템의 품질 보증을 무효화하는데 사용될 수 있게 지능형 유체 이송 시스템에 의해 기록될 수 있다.

도 1a에는 지능형 유체 이송 시스템(20)을 구비한 예시적인 잉크젯 프린트 시스템(1)의 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크젯 프린트 시스템(1)은 내부에 탈착 가능하게 설치된 복수의 교체 가능 프린트 컴포넌트(3)를 구비한 메인 프린트 시스템(2)을 포함한다. 교체 가능 프린트 컴포넌트(3)는 하나 이상의 프린트헤드(4)와, 베이스 스테이션(5), 및 유체병(6)을 포함한다. 베이스 스테이션(5)은 프린트헤드(들)(4)로 유체 매질(8)을 제공하고 유체병(6)으로부터유체 매질(8)의 보충을 받아들이기 위한 저장소(reservoir)(7)를 구비한다. 베이스 스테이션(5)은 메인 프린트 시스템(2)에 탈착 가능하게 장착되며, 유체병(6)은 베이스 스테이션(5)에 탈착 가능하게 장착된다.

메인 프린트 시스템(2)은 용지와 같은 프린트 매체(10) 상에 잉크와 같은 유체를 적층할 수 있도록 프린트 매체(10)에 대해서 이동하는 하나 이상의 잉크젯 프린트헤드(4)를 포함한다. 이는, 예를 들면 프린트헤드가 프린트 매체(도시되지 않음)에 대해서 이동하는 캐리지 잉크젯 프린터와, 프린트 매체가 프린트헤드에 대해서 이동하는 임펄스 또는 드롭-온-디맨드 잉크젯 프린터(도 1a와 도 1b 참조) 등을 포함하는 다양한 타입의 유체 분사식 프린터를 이용하여 달성될 수 있다.

도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 프린트 매체(10)는 프린트헤드(4)에 대해서 이동할 수 있다. 메인 프린트 시스템(2)은 잉크젯 프린트 시스템(1)의 프린트 동작을 제어하는 메인 컨트롤러(11)를 포함한다. 프린트 시스템 파라미터들을 메인 컨트롤러(11)에 입력하고 메인 프린트 시스템(2)의 동작을 제어 및 모니터하기 위해서 복수의 관련 전자 장치(15)(예컨대, 인디케이터, 버튼, 키보드, 마우스, 디스플레이 패널, 등)가 메인 프린트 시스템(2)의 일부로서 제공된다. 잉크젯 프린트 시스템(1)의 작동시, 프린트헤드(4)에 대한 프린트 매체(10)의 이동은 메인 프린트 시스템(2)의 메인 컨트롤러(11)에 의해서 제어되는데, 메인 컨트롤러(11)는 또한 프린트 매체(10)가 프린트 구역(13)을 통과함에 따라 이미지 및 텍스트를 형성하도록 프린트 매체(10) 상에 잉크 방울(12)을 적층 또는 배출하도록 프린트헤드(4)를 동작시키게끔 작동한다.

도 1b에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 예시적인 드롭-온-디맨드 잉크젯 프린트헤드(80)는 용지(10) 형태인 목표물에 나란히 배치된 저장소(81)와 이미지 형성 헤드(도시되지 않음)를 포함한다. 용지(10)는 화살표(84)로 지시된 방향으로 증분식으로 용지를 이동시킬 수 있도록 메커니즘(83)에 의해서 진행된다. 용지(10) 상에 잉크를 적층할 수 있게 하나 이상의 오리피스(85)가 도 1b에 도시된 바와 같이 직선으로 배열될 수 있다.

이와 달리, 잉크젯 프린트 시스템(1)은 캐리지 타입의 잉크젯 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 예시적인 캐리지 타입의 잉크젯 프린터에서, 프린트헤드(4)는 예를 들면, 프린트 매체(10)를 가로질러 전·후방으로 이동할 수 있는 캐리지(도시되지 않음) 내에 장착될 수 있다.

다시 도 1a를 참조하면, 유체 매질(8)은 예를 들면, 유체 도관(14)을 통해서 베이스 스테이션(5)의 저장소(7)로부터 메인 프린트 시스템(2)으로 공급되는 유체 매질(8)의 공급부에 의해서 프린트헤드(4)로 제공될 수 있다. 프린트헤드의 보충을 위해서 유체 공급부는 단속적으로 또는 지속적으로 프린트헤드에 연결된다. 마찬가지로, 유체병(6)은 베이스 스테이션의 저장소(7)에 있는 유체 매질(8)의 공급부를 단속적으로 또는 지속적으로 보충할 수 있다. 이 두 가지 경우에, 프린트헤드(4), 베이스 스테이션(5), 및 유체병(6)과 같은 교체 가능 프린트 컴포넌트(3)는 주기적인 수리 및/또는 교체를 요한다. 각각의 프린트헤드(4)는 필요에 따라 프린트헤드의 수명 말기에 수리되거나 교체된다. 베이스 스테이션(5)은 이 베이스 스테이션의 수명 말기에 또는 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러의 로직(logic)을 업그레이드하도록 교체된다. 유체병(6)은 소진되었을 때 교체된다.

도 2에는 베이스 스테이션(5)과 유체병(6)을 포함하는 예시적인 지능형 유체 이송 시스템(20)이 도시되어 있다. 도 1a와 도 2에 도시된 바와 같이, 지능형 유체 이송 시스템(20)은 메인 프린트 시스템(2)에 탈착 가능하게 장착된다. 메인 프린트 시스템(2)은 잉크젯 프린트 시스템(1)의 영구 부분(permanent portion)이며, 프린트 동작을 제어하기 위해 메인 컨트롤러(11){예를 들면, 잉크젯 프린터 OEM(Original Equipment Manufacturer) 컨트롤러) 및 관련 전자 장치(15)를 포함한다.

지능형 유체 이송 시스템(20)은 유체 매질(8)(예를 들면, 잉크)을 포함하기 위한 유체병(6)과, 유체병(6)으로부터 유체 매질(8)을 받아들이고 유체 매질(8)을 메인 프린트 시스템(2)으로 이송하기 위한 저장소(7)가 수용된 베이스 스테이션, 또는 네스트(nest)(5)를 포함한다. 유체병(6)에는 메모리(16a)와 트랜스폰더(16b) 능력을 가진 병 트랜스폰더 모듈(21)이 제공된다. 유사하게, 베이스 스테이션(5)에는 메모리(17a)와 트랜스폰더(17b) 능력을 가진 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)과 함께, 유체 이송과 유체 관리를 제어하기 위한 프로세서 즉 마이크로-컨트롤러(23)가 제공된다. 바람직하게는, 병 트랜스폰더 모듈(21)은 제조자에 의해 프로그램되며, 병 메모리에는 제조자 식별 코드, 병 로트번호(lot number), 유체의 타입, 만료일 또는 보관 수명, 양 등과 같은 정보가 저장된다.

유체병(6)이 베이스 스테이션(5)에 적절하게 설치되었을 때, 병 및 베이스 스테이션의 트랜스폰더 모듈(21, 22)은 이들 트랜스폰더 모듈 사이에 통신링크(19)가 달성되도록 정렬된다. 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 트랜스폰더 모듈(21, 22)의 사이에 무선 통신이 확립된다. 또한, 트랜스폰더 모듈(21, 22)의 사이에 바람직하게는 양방향 통신(two-way communication)이 달성된다. 예를 들면, 병 메모리에 저장된 정보는 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러(23)에 의해 엑세스될 수 있으며, 엑세스된 정보는 베이스 스테이션 메모리(17a)에 저장될 수 있고, 피드백 루프(feedback loop)는 예컨대, 유체 사용 정보와 같은 업데이트된 정보를 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러(23)로부터 병 메모리(16b)로 전송할 수 있다.

지능형 유체 이송 시스템(20)은 유체병과 그 속에 포함된 유체 매질에 관한 정보를 기록하도록 프로그램될 수 있다. 이와 같이 기록된 정보는 유체 매질이 예를 들면 프린트헤드와 유체 이송 시스템뿐만 아니라 다른 프린터 컴포넌트와 같은 프린트 시스템의 재료 컴포넌트와 호환성을 갖는지 그리고/또는 이러한 프린트 시스템의 재료 컴포넌트에 손상을 주지 않는지를 판단하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 미지의 및/또는 재충진된 병이 베이스 스테이션(5)에 설치되고 미지의 잉크가 베이스 스테이션(5)으로부터 메인 프린트 시스템(2)으로 이송된다면, 이러한 정보가 지능형 유체 이송 시스템(20)에 의해서 기록될 수 있다. 이러한 정보는 비호환성 유체 매질의 사용으로 인해 고장난 프린트 시스템을 서비스 받을 때 유용할 수 있다. 이와 달리, 지능형 유체 이송 시스템(20)은, 병 트랜스폰더 모듈(21)과 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22) 사이에 통신이 행해지며 그리고/또는 사용자가 알람 표시를 확인하는 경우에, 유체 매질(8)을 메인 프린트 시스템(2)으로 이송만 하도록 프로그램될 수도 있다. 다시 말하면, 미지의 또는 미확인 병이 설치되면, 사용자는 알람을 확인하고 설치된 그 미지의 잉크로 잉크젯 프린트 시스템(1)을 계속해서 동작시키도록 의식적으로 결정하게 된다.

도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 베이스 스테이션(5)은 베이스 스테이션(5)과 메인 프린트 시스템(2)의 사이에 잉크 유동을 교통하기 위해 잉크 출구 연결부(24)와 잉크 복귀 연결부(25)를 포함한다. 메인 프린트 시스템(2)은 잉크 출구 연결부(24)와 잉크 복귀 연결부(25) 각각에 상응하는 해당 잉크 입구 및 잉크 출구 연결부(도시되지 않음)를 포함한다. 베이스 스테이션(5)은 또한 메인 컨트롤러(11)와 베이스 스테이션(5) 사이에 통신 링크를 확립하기 위한 연결부(26)를 포함한다. 이는 하드-와이어(hard-wire) 또는 무선 연결부일 수 있다. 베이스 스테이션(5)은 또한 유체병(6)을 받아들이기 위한 병 연결부(28)를 포함한다. 바람직하게는, 병 연결부(28)는 예를 들면 기계적인 스톱부(stop) 또는 키(key) 및 슬롯과 같은 정렬 부재(28a)를 포함하며, 병은 병 트랜스폰더 모듈(21)과 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)의 정렬을 돕기 위해 상응하는 정렬 구조(28b)를 포함한다. 베이스 스테이션은 수리를 위해서 그리고/또는 지능형 유체 이송 시스템의 업그레이드를 위해서 교체될 수 있고 그래서 다양한 연결부가 바람직하게는 신속 분리 타입의 연결부가 될 수 있게 프린트 시스템에 탈착 가능하게 장착된다.

도 3a와 3b는 본 발명에 따른 지능형 유체 이송 시스템(20)이 통합된, 도 2의 예시적인 잉크젯 프린트 시스템을 도시하는 개략도이다. 도 2 및 도 3a와 3b에 도시된 바와 같이, 지능형 유체 이송 시스템(20)은 교체 가능 유체병(6)과 교체 가능 베이스 스테이션(5)을 포함한다. 유체병(6)은 베이스 스테이션(5)에 탈착 가능하게 장착되며, 베이스 스테이션(5)은 메인 프린트 시스템(2)에 탈착 가능하게 장착된다. 유체병(6)은 병 트랜스폰더 모듈(21)을 구비하며, 베이스 스테이션(5)은 상응하는 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)과, 유체 이송과 유체 관리를 제어하기 위한 마이크로-컨트롤러(23)를 구비한다.

도 3a와 3b에 도시된 바와 같이, 유체병(6)이 베이스 스테이션(5)에 삽입될 때, 베이스 스테이션(5) 트랜스폰더 모듈(22)은 병 트랜스폰더 모듈(21)에 챌린지(challenge)를 보내거나 또는 질의 신호를 내보낸다. 이에 대한 응답으로, 병 트랜스폰더 모듈(21)은 베이스 스테이션(5)에 응답을 전송하며, 이러한 응답은 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)에 의해 수신되어 저장된다. 이러한 응답 신호에 포함된 정보는 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러(23)로 공급되는데, 이 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러는 나중에 검색할 수 있도록 이러한 정보를 저장한다. 기록된 정보는, 미지의 잉크 및 비호환성 잉크 등을 사용한 결과로 고장이 발생하는 경우에 품질 보증 또는 서비스 협약의 조항을 수정하기 위해서, 베이스 스테이션에서 유체 이송 및 유체 관리에 관한 파라미터를 설정 또는 조정하는데 사용될 수 있다.

마이크로-컨트롤러(23)는 또한 유체 측정 및 측량 시스템(30)으로부터 데이터를 제어하고 수신한다. 유체 측정 및 측량 시스템(30)은 저장소(7)에 있는 유체 매질(8)의 레벨을 탐지하고 유체병(6)으로부터 저장소(7)로의 유체 매질(8)의 유동을 측량/측정할 수 있도록 베이스 스테이션(5) 내에 배치된다. 아래에 보다 상세히설명되어 있는 바와 같이, 유체 측정 및 측량 시스템(30)의 일 실시예는 유체 입구 측량 시스템과 플롯 타입(float type)의 레벨 탐지 시스템을 포함할 수 있다. 유체 입구 측량 시스템은 예를 들면, 마이크로-컨트롤러(23)에 의해서 제어되는 솔레노이드(32) 작동식 밸브(31)를 포함할 수 있는 유체 이송 밸브(31)를 포함할 수 있다. 플롯 타입의 레벨 탐지 시스템은 바람직하게는 하이, 로우, 및 엠프티(empty: 공백) 설정 지점 스위치(33)를 포함한다. 저장소(7) 내에 있는 플롯(34)의 움직임에 의해서 하이, 로우, 및 엠프티 설정 지점 중 하나가 탐지되면, 이러한 데이터는 유체 이송 및 유체 관리를 제어하는데 사용될 수 있도록 마이크로-컨트롤러(23)로 전송된다. 예를 들어, 하이 레벨이 탐지되면, 유체병(6)으로부터의 유체 매질(8)의 유동이 차단될 수 있으며, 로우 레벨이 탐지되면, 마이크로-컨트롤러(23)에 의해 유체병으로부터의 유체 매질(8)의 유동이 개시될 수 있다.

마이크로-컨트롤러(23)는 또한 베이스 스테이션(5)의 다양한 인디케이터(35)와 스위치(36)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 마이크로-컨트롤러(23)는 예컨대 시스템 준비, 병이 탐지되지 않았음, 유체 로우/엠프티 상태, 유체병 에러 등을 나타내는 인디케이터(35)를 제어한다. 일 실시예에서, 인디케이터(35)는 색을 갖는 LED를 포함할 수 있다.

선택적으로, 베이스 스테이션(5)은 메인 프린트 시스템(2)의 메인 컨트롤러(11)와 지능형 유체 이송 시스템(20) 사이에서 정보를 전송하기 위한 커넥터 또는 통신 링크(37)를 포함할 수 있다. 이러한 링크(37)는 정보의 전송만을 위한 것이며, 메인 프린트 시스템(2)의 메인 컨트롤러(11)로부터 또는 메인컨트롤러(11)에 어떠한 제어 기능도 제공하지 않는다. 바람직하게는, 마이크로-컨트롤러(23)와 메인 컨트롤러(11) 사이에 통신 링크(37)를 포함하는 실시예에서, 유체 이송 및 유체 사용에 관한 상태 및 다른 정보가, 메인 컨트롤러(11) 또는 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러(23)에 의해 개시된 요구 또는 조회에 따라 전송될 수 있다. 이와 달리, 정보의 전송은 예를 들어 소정 시간 간격마다 주기적으로, 또는 지능형 유체 이송 시스템(20) 또는 메인 프린트 시스템(2) 중 하나에서 상태 변경이 일어날 때 발생할 수 있다.

또한, 베이스 스테이션(5)은, 예컨대 위에서 설명된 다양한 인디케이터(35)의 상태와 같은, 베이스 스테이션(5)의 하나 이상의 상태의 단순한 출력 신호를 외부의 디스플레이 디바이스(39)에 제공하는 커넥터 또는 통신 링크(38)를 포함할 수 있다. 게다가, 잉크젯 프린트 시스템(1)은 지능형 프린트헤드 옵션을 포함할 수 있다. 지능형 프린트헤드 옵션을 구비한 실시예에서, 지능형 베이스 스테이션(5)과 지능형 프린트헤드(4a) 사이에서 정보를 전송하기 위해서 커넥터 또는 통신 링크(40)가 제공될 수 있다.

도 4a 내지 4c는 각각, 예시적인 베이스 스테이션(5)과 유체병(6), 및 베이스 스테이션(5)에 대한 유체병(6)의 연결을 더 상세히 도시하는, 예시적인 지능형 유체 이송 시스템의 평면도, 측면도 및 일측 정면도이다. 도 4a 내지 4c에 도시된 바와 같이, 유체병(6)은 예를 들면 잉크와 같은 유체 매질(8)을 담기 위한 공동부(42)를 한정하는 하나 이상의 측벽(41)을 갖는다. 유체병(6)은 동작 상태 때 베이스 스테이션(5)의 저장소(7)와 유체 유통 상태에 있도록 베이스 스테이션(5)에탈착 가능하게 장착되는 교체 가능 유닛이다. 유체병(6)은 베이스 스테이션(5)의 병 연결부(28)에 삽입되는 목부(neck portion)(43)를 포함한다. 유체병(6)은 캡부(44)를 또한 포함할 수 있다. 병 트랜스폰더 모듈(21)은 유체병(6)에 부착된다.

도시된 바와 같이, 플롯(34)은 저장소(7)에 장착된 로드(rod)(도시되지 않음)를 따라 이동한다. 이와 달리, 플롯은 가이드 또는 공동부(도시되지 않음) 내에서 이동할 수 있다. 바람직하게는, 플롯(34)은 최고 및 최저 설정 지점 스위치 사이에서 최소의 마찰로 이동하도록 된 비고정식 플롯(non-stick float)이다. 바람직하게는, 필터(46)가 유체 출구 연결부(24)에 제공된다.

도시된 바와 같이, 병 트랜스폰더 모듈(21)은 병의 캡부(44)에 붙들릴 수 있으며, 대응하는 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)은 도 4b에 도시된 바와 같이 베이스 스테이션(5)의 잉크 저장소(7) 내에 밀봉된 인쇄회로기판(PCB)(50) 상에 조립된다. 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)을 함부로 만지는 것을 방지하기 위해서 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)은 베이스 스테이션(5) 내에 밀봉될 수 있다. 이와 달리, 병 트랜스폰더 모듈(21)이 적절한 보호장치와 정렬 메커니즘(도시되지 않음)을 포함하는 경우에 병 트랜스폰더 모듈(21)은 유체병(6) 내의 유체 매질(8) 내에 배치될 수 있다.

트랜스폰더 모듈은 바람직하게는 무선파(예를 들면, AM 125 kHz)를 이용하여 통신을 하기 때문에, 이들 트랜스폰더 모듈은 유체 매질(8)로부터 격리될 수 있다. 도 4b 및 4c에 도시된 바와 같이, 병 트랜스폰더 모듈(21)은 잉크(8)의 영향으로부터 멀리 유체병(6)의 캡(44) 내에 성형될 수 있지만, 병 트랜스폰더 모듈을 병에 부착하는 다른 수단 및 병 상의 다른 위치가 개개의 적용에 따라 고려된다.

병 트랜스폰더 모듈(21)을 위한 전력은, 전력 공급부(47)에 의해 전력이 공급될 수 있는 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)에 의해 유도된 자계(magnetic field)로부터 얻어질 수 있다. 전력 공급부(47)는 메인 프린트 시스템(2)에 대한 전기 접속부 또는 밧데리와 같은 독립식 전력 공급부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 스테이션(5)은 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러(23) 및 관련 전자 장치에 전력을 공급하기 위해 베이스 스테이션(5)에 연결된 전력 공급부(47)를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 베이스 스테이션(5)은 그 내부에 배치된 PCB(50)를 포함한다. 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)이 장착된 PCB(50)는 예컨대 LED 인디케이터(35), 스위치(36), 유체 측정 및 측량 컴포넌트(31, 32, 33, 34), 베이스 스테이션 인터페이스 링크(37, 38, 40) 등과 같은 관련 전자 장치 및 다른 베이스 스테이션 기능을 병합하도록 이용될 수 있다.

베이스 스테이션(5)은 유체의 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 마이크로-컨트롤러(23)를 또한 포함한다. 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러(23)는 지능형 유체 이송 시스템(20)이 독립식이 될 수 있게 하며, 잉크젯 프린트 시스템(1)에서 유체의 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 지능형 시스템이 메인 프린트 시스템(2)의 전자 장치(15), 컨트롤러(11), 및/또는 프로세서로부터 독립적이 되도록 한다. 바람직하게는, 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러(23)는 베이스 스테이션(5)과 유체병(6) 사이의 통신을 제어하는 기능과, 코드-호핑(code-hopping)을 디코드하고 생성하는 기능과, 날짜와 시간을 설정하는 기능과, EEPROM 또는 다른 메모리 인터페이싱을 수행하는 기능과, 유지 보수 모듈을 제어하는 기능과, 에러 출력을 발생시키는 기능과, 다양한 인디케이터를 제어하는 기능 등을 수행한다.

선택적으로, 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러(23)는 또한, 예를 들면 메인 컨트롤러(11) 및 프린트헤드(4)와 같이, 잉크젯 프린트 시스템(1)의 다른 컴포넌트들 사이에서 정보를 전송하기 위해서, 다른 컴포넌트와 통신을 행할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 특징은 정보의 교환과 알람 기능만을 위한 것이며, 어떠한 제어 능력도 포함되지 않는다. 다시 말하면, 유체 이송의 제어와 유체 사용 관련 모니터링은 메인 프린트 시스템(2)의 전자 장치(15), 컨트롤러(11), 또는 프로세서에 종속적이지 않다. 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러(23)의 로직은 메인 프린트 시스템(2)의 메인 컨트롤러(11)에 의해서 좌우되지 않는다.

지능형 유체 이송 시스템(20)의 베이스 스테이션(5)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 클락(internal clock) 또는, 바람직하게는, 실시간 클락(real time clock)(51)을 포함할 수 있다. 내부 클락(51)은 주기적으로 병 트랜스폰더 모듈(21)의 메모리에 질의 신호를 보내기 위해서 마이크로-컨트롤러(23)와 연계되어 사용된다. 클락(51)은 주기적으로 또는, 미리 설정되거나 설정되지 않은 가변 시간(variable times)에 사용될 수 있다. 작동시, 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)은 유체병(6) 및/또는 유체 매질(8)의 상태를 체크하기 위해서 병 트랜스폰더 모듈(21)에 질의 신호를 보낸다. 예를 들어, 유체 매질의 보관 수명이 만료되지 않도록 확실히 하기 위해서, 병 안에 들어있는 유체의 만료일이 주기적으로 체크될 수 있다. 예를 들어, 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러(23)는 프린트 시스템이 시작될 때마다, 프린트 작업이 개시될 때마다, 또는 소정의 시간 주기로 만료일을 체크하기 위해서 병 트랜스폰더 모듈(21)의 메모리에 질의 신호를 보낼 수 있다. 바람직하게는, 지능형 유체 이송 시스템(20)과 내부 클락(51)은 시간 간격을 카운트다운하지 않으며, 그보다는 저장된 날짜를 질의하여 저장된 날짜를 베이스 스테이션(5)의 내부 클락(51)의 날짜와 비교만 한다. 유체병(6)으로부터 만료일 코드(expiration date code)를 판독하고 이를 베이스 스테이션(5)에 있는 실시간 클락(51)의 값과 비교함으로써, 예를 들어 유체 매질의 날짜가 경과되었을 때 사용자가 알람 상태를 확인할 때까지 인디케이터(31)가 작동되고 그리고/또는 지능형 유체 이송 시스템(20)이 중단될 수 있다. 저장소(7)가 소정의 시간 이내에 충진되지 않을 경우, 클락(51)은 또한 충진 주기의 "타임-아웃"에 이용될 수도 있다.

도 4a 내지 4c에 도시된 바와 같이, 지능형 유체 이송 시스템(20)은 저장소(7) 내의 유체 매질(8)의 레벨을 탐지하고, 유체병(6)으로부터 저장소(7)로의 유체의 이송을 제어하고, 유체 사용을 모니터하기 위해 유체 측정 및 측량 시스템(30)을 또한 포함한다. 잉크 측정/측량은, 예를 들어 저장소(7) 내의 유체 매질(8)의 레벨을 측정하고 그리고/또는 탐지하기 위해서 플롯(34)과 유체 레벨 탐지 스위치(33)를 갖는 레벨 탐지 시스템과, 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러(23)의 명령에 따라 유체병(6)으로부터 저장소(7)로의 유체매질(8)의 확인된 양을 측량하기 위한 솔레노이드 작동식 유체 이송 밸브(31)를 이용하여 달성될 수 있다.

바람직하게는, 유체 측정 및 측량 시스템(30)의 유체 레벨 탐지 스위치(33)는 저장소(7) 내의 유체 매질의 레벨을 결정하기 위한 하나 이상의 레벨 스위치를 포함한다. 도시된 바와 같이, 유체 레벨 탐지 스위치(33)는 하이 레벨 스위치(57), 로우 레벨 스위치(58), 및 엠프티 레벨 스위치(59)를 포함한다. 하이 레벨 스위치(57), 로우 레벨 스위치(58), 및 엠프티 레벨 스위치(59)는 각각 저장소(7) 내의 유체 매질(8)의 하이 레벨, 로우 레벨, 및 엠프티 레벨을 결정할 수 있도록 저장소(7) 내에 배치된다. 솔레노이드(32)는 그에 따라서 유체 이송 밸브(31)를 개폐할 수 있도록 저장소의 레벨 탐지 스위치(57, 58, 59)에 전자식으로 링크될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 충진 주기는 측량된 잉크의 확인된 양과 상관관계를 갖는다.

베이스 스테이션(5)은 유체병(6)과 저장소(7) 사이에서 유체 매질(8)의 유동을 제어하기 위해서 베이스 스테이션(5)의 병 연결부(28)의 개구부에 인접하게 위치된 유체 이송, 또는 배출 밸브(31)를 포함한다. 유체 이송 밸브(31)는 솔레노이드(32) 또는 다른 적절한 수단에 의해서 제어될 수 있다. 열린 상태에서, 유체 이송 밸브(31)는 유체 매질(8)이 예컨대 중력식 공급(gravity feed)과 같은 통상적인 방법에 의해서 유체병(6)으로부터 저장소(7)로 흐르도록 한다. 닫힌 상태에서, 유체 이송 밸브(31)는 유체 매질(8)이 유체병(6)과 저장소(7)의 사이에서 흐르는 것을 방지한다.

베이스 스테이션(5)의 다양한 상태를 나타낼 수 있도록 베이스 스테이션은 복수의 인디케이터(35)를 포함한다. 바람직하게는, 인디케이터(35)는 LED이며, 다양한 상태를 나타낼 수 있도록 다양한 칼라를 포함한다. 예를 들어, 인디케이터는 시스템 준비 상태를 나타내기 위한 초록 LED와, 병이 탐지되지 않았음을 나타내기 위한 노랑 LED와, 유체 레벨이 로우/엠프티 상태임을 나타내기 위한 빨강 LED와, 유체병 에러 상태를 나타내기 위한 오렌지 LED 등을 포함할 수 있다.

베이스 스테이션(5)은 또한 하나 이상의 스위치(36)를 포함한다. 하나 이상의 스위치(36)는 예를 들어, 베이스 스테이션(5)을 켜고 끄기 위한 전원 스위치(도시되지 않음), 베이스 스테이션(5)의 에러 상태를 리셋하기 위한 리셋 스위치(reset switch)(도시되지 않음), 유체의 이송 상태를 확인하기 위한 오버라이드 스위치(override switch)(도시되지 않음) 등을 포함할 수 있다.

도시되고 설명된 바와 같이, 지능형 유체 이송 시스템(20)은 베이스 스테이션(5)과 병(6) 사이의 정보 전송을 위해서 병 트랜스폰더 모듈(21)과 통신을 행할 수 있는 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)을 포함한다. 동작시에, 도 2와 도 7에 도시된 바와 같이, 두 트랜스폰더 모듈(21, 22)의 사이에 통신 링크(19)가 형성되며, 이들 사이에 정보가 전송될 수 있다. 통신 링크(19)는 하드와이어 연결부(hardwired connection) 또는 무선 연결부를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 트랜스폰더 모듈(21, 22)은 무선 통신 장치를 이용하여 통신한다.

바람직한 실시예에서, IFDS의 병 및 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈은 베이스 스테이션 내에 삽입된 유체병과 유체 매질(이하에서는 각각 "잉크병" 및 "잉크"라고도 지칭됨)의 타입을 구별 및 식별하는데 사용되는 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 식별 트랜스폰더 모듈(이하에서는 "RFID 트랜스폰더 모듈"이라고도 지칭됨)을 포함한다. 본 발명은 삽입된 유체병이 잉크젯 프린트 시스템에 호환성이 있는(예를 들면, 잉크젯 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 함께 사용되는데 적합한) 유체 매질을 구비한 적합한 유체병인지를 거의 확실하게 확인할 수 있도록 무선-주파수 탐지 메커니즘을 제공한다. 이물질의 구별 이외에, RFID 트랜스폰더 모듈 시스템은 바람직하게는 유체의 이송을 제어하고 선택된 유체 이송에 관한 파라미터를 설정하여 개개의 유체 매질에 대해서 유체 이송 시스템의 성능을 최적화할 수 있도록 유체병의 타입과 그 속에 들어있는 유체 매질의 특성을 또한 식별할 수 있다. RFID 트랜스폰더 모듈 시스템은 적합한 유체병이 삽입되었음을 보장할 수 있도록 본 발명의 지능형 유체 이송 시스템에 사용될 수 있는 고도로 효과적인 식별 수단이다. 더욱이, RFID 트랜스폰더 모듈 시스템은 미지의 또는 비호환성 유체 매질을 구비한 재충진된 병이 확인되지 않은 상태로 베이스 스테이션에 삽입되는 것을 방지하는데도 또한 이용될 수 있다. "RF"라는 용어는 여기서 사용된 바와 같이 전송 신호를 지칭하지만, 예컨대 RF보다 높은 신호(예를 들어, 마이크로 범위) 및 RF보다 낮은 신호(예를 들어, A/C 아날로그 신호)와 같이 정상적인 RF 범위 이외의 신호도 포함할 수 있다는 것을 주지해야 한다.

RFID는 예컨대 유체병 및 베이스 스테이션과 같이 사용 이전에 식별 및 유효성의 판단이 요구되는 임의의 대상물에 장착된 소형 RFID 모듈에 정보를 저장하고 검색하는 비접촉(예를 들면, 무선) 방식이다. RFID 모듈 기술은 바코드 기술과 유사하지만, RFID 모듈은 바코드 보다 훨씬 더 정교하다. RFID 모듈은 바코드가 전형적으로 처하게 되는 환경적인 문제를 유발하지 않으면서 더 작은 공간에 약 100배의 정보를 저장할 수 있다.

도 5a와 5b에는 베이스 스테이션(5)에 의한 유체병(6)의 구별 및 식별에 사용될 수 있는 예시적인 RFID 트랜스폰더 모듈(60)이 도시되어 있다. 도 5a에는 예를 들어 종이 또는 플라스틱 라벨로 박리(薄離)될 수 있는 초박 형상 계수(ultra-thin form factor)를 제공하는 라벨 타입의 RFID 트랜스폰더 모듈(60)이 도시되어 있다. 도 5b에는 유체병(6) 또는 베이스 스테이션(5) 내에 배치될 수 있는 초-소형 패키지를 또한 제공하는 예시적인 소형 쐐기 타입의 RFID 트랜스폰더 모듈이 도시되어 있다. 도 5b에는 길이 L, 폭 W, 및 높이 H의 물리적인 치수를 갖는 예시적인 쐐기 타입의 RFID 트랜스폰더 모듈(60)의 사시도가 도시되어 있다.

도 6은 예시적인 RFID 트랜스폰더 모듈(60)을 도시하는 블록도이다. 도시된 바와 같이, RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 트랜스폰더 칩(61)과 안테나(62)를 포함한다. 트랜스폰더 칩(61)은 트랜스폰더 칩(61) 상에 배치된 수신기 디바이스(63a)와, RF 처리(63b)와 메모리(63c) 기능, 및 송신기 디바이스(63d)를 포함하는 집적 회로(IC)(63)를 포함한다. 트랜스폰더 칩(61)은 바람직하게는 RFID ASIC이다. RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 유체병(6)의 구별/식별을 위해서 유체병(6)을 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러에 연결하는 무선 링크를 제공한다.

도 6에 도시된 바와 같이, RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 예를 들어 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)로부터 전송된 RF 신호(71)에 의해 동작될 수 있다. 소스 신호(71)에 응답하여, 예를 들면 유체병(6) 상에 배치된 RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 응답 신호(74)를 전송하는데, 이 응답 신호는 예를 들어 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22)에 의해 탐지되며 그래서 유체병(6)을 구별/식별하게 된다.

트랜스폰더 칩(61)은 RFID 트랜스폰더 모듈(60)의 심장부이며, 예컨대 유체병(6) 및 그 안에 들어있는 유체 매질(8)과 같은 교체 가능 프린트 컴포넌트(3)의 특성과 인코딩된 ID를 보유한다. 트랜스폰더 칩(61)과 안테나(62)는 바람직하게는 RFID 트랜스폰더 모듈(60) 내에 포함된다. RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 (도 5a에 도시된 바와 같은) 최소 높이의 치수와, (도 5b에 도시된 바와 같은) 쐐기 타입을 갖는 초박 형상(ultra-thin profile)을 갖는 라벨 타입의 RFID 트랜스폰더 모듈 또는 임의의 다른 적절한 소형 타입의 트랜스폰더 모듈을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 트랜스폰더 모듈(60)은 특정 적용에 적합하도록 다양한 크기와 형상 계수로 되고 패키지화된다.

RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 압감(壓感) 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive) 내에 포함될 수 있는데, RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 스티커 기판(sticker substrate)(예를 들면, 백색 비닐) 상에 코팅/프린트된 광학적으로 투명한 결합제(binder) 내에 부유된다. 보호용 라이너(liner)를 갖는 PSA가 스티커 기판의 뒷면에 부착될 수 있다. 이와 달리, RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 사출 성형 부분/트랜스폰더 모듈을 위한 플라스틱 충진제 내에 배치되거나, 예컨대 UV 경화성 에폭시와 같은 접착제 화합물 내에 부유식으로 적용되거나, 또는 임의의 다른 적절한 방법이 이용될 수 있다. 식별 및 구별을 요하는 교체 가능 부분(예를 들면, 유체병 및 베이스 스테이션)은 RFID 트랜스폰더 모듈(60)에 성형되거나, 프린트되거나 또는 꼬리표로 부착될 수 있다.

RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 전기 통신 및 정보 저장에 적합한 임의의 상업적으로 이용 가능한 RFID 트랜스폰더 모듈일 수 있다. 바람직하게는, RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 상대적으로 소형 크기의 특성과 잉크가 적재된 환경에서 작동 능력을 가진 마이크로칩 트랜스폰더 모듈을 포함한다. RFID 기술을 사용하는 임의의 적합한 마이크로칩 트랜스폰더 모듈이 이용될 수 있다.

도 7에는 본 발명에 따른 예시적인 RFID 시스템(76)이 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같아. RFID 시스템(76)은 유체병(6)과 같이 베이스 스테이션(5)에 삽입되는 교체 가능 프린트 컴포넌트(3)를 구별/식별하기 위해 RFID 트랜스폰더 모듈(60)과, RF 소스(72), 및 RF 탐지기(75)를 포함한다. 필수적인 것은 아니지만, RFID 모듈(60)은 바람직하게는, 유체병(6)이 베이스 스테이션(5)으로 삽입될 때 RFID 트랜스폰더 모듈(60)이 RF 소스(72)에 바로 인접하게 위치될 수 있도록 유체병(6)의 몸체 상에 배치된다. 이러한 배치는 병의 측벽, 병목, 또는 캡에 배치되는 것을 포함할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, RFID 트랜스폰더 시스템(76)은 RFID 트랜스폰더 모듈(60), RF 소스 디바이스(72), 트랜스폰더 모듈 응답 신호의 탐지 디바이스(75), 및 바람직하게는 베이스 스테이션(5)의 마이크로-컨트롤러(23)인 데이터 처리 디바이스(23)를 포함한다. RFID 트랜스폰더 모듈(60)의 트랜스폰더(61)에 에너지를 부여하기에 충분한 RF를 발하는 임의의 RF 소스가 이용될 수 있다. RF소스(72)와 탐지기(75)는 바람직하게는 단일 판독 디바이스(70)에 통합된다. RF 소스(72)는 고정 영역 또는 조절 가능 영역 위로 전송 안테나(73)를 통해서 RF 에너지{RF 소스 신호(71)}를 방송함으로써 RFID 트랜스폰더 모듈(60)에 질의 신호를 내보낸다. 이러한 방송 영역은 판독 구역 또는 판독기 지역(reader footprint)라고 지칭될 수 있다. 유체병(6) 상의 RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 RF 에너지의 소량(small part)을 탐지기(75)에 결합된 수신 안테나(73)로 되반사한다. 탐지기 안테나는 독립식 안테나(도시되지 않음)일 수 있고, 또는 바람직하게는 RF 신호(71)를 방송하기 위해 RF 소스(72)에 의해 이용되는 동일한 통합 안테나(73)이다. 탐지기(75)는 RFID 트랜스폰더 모듈(60)로부터의 반송 신호(74)를 탐지할 수 있고, 응답 신호(74)의 처리를 위해서 바람직하게는 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러인 데이터 처리 디바이스(23)에 이러한 정보를 전송할 수 있다. 응답 신호(74)는 태그가 달린 대상물을 구별하고, 정보의 기록, 유체 이송 작동의 실행 또는 작동정지, 유체 이송에 관한 파라미터의 설정 또는 조정 등을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 프로세스를 처리하는데 이용될 수 있다.

RF 소스(72), 탐지기 디바이스(75), 및 안테나(73)는 베이스 스테이션(5) 내에 단일 판독 디바이스(70)로 제공될 수 있다. 판독기(70)는 RF를 발생, 전송, 수신하고 RF 전송을 판독한다. 바람직하게는, 판독기(70)는 RF 신호(71)를 발생시키고 식별 정보를 위한 이러한 요구(request)를 트랜스폰더 모듈(60)로 보낸다. RFID 트랜스폰더 모듈(60)은 각각의 정보를 갖는 응답 신호(74)를 전송함으로써 응답하는데, 판독기(70)의 탐지기(75) 부분은 이러한 응답 신호를 수신하여 포맷하고, 다음에 데이터 처리 디바이스(23)로 보낸다. 판독기(70)의 모델, 크기 및 패키지는 개개의 적용에 따라 바람직하게 결정된다.

판독기 디바이스(70)는 RF 소스(72)와 탐지기(75)를 포함하는 통합 디바이스이다. 판독기(70)는 저 레벨 무선 주파수 자계를 발생시키는 것을 포함하여 여러 가지 기능을 수행한다. RF 자계는 판독기(70)로부터 피동 RFID 트랜스폰더 모듈(60)로의 전력의 "매개체(carrier)" 역할을 할 수 있다. RFID 트랜스폰더 모듈(60)이 판독기(70)에 의해 발생된 자계 내에 놓여질 때, 회수된 에너지는 RFID 트랜스폰더 모듈(60)에 있는 집적 회로(IC)(63)에 전압을 인가하며, 유체병(6)에 있는 RFID 트랜스폰더 모듈(60)의 메모리 내용물(contents)은 판독기(70)로 되전송된다. 판독기(70)가 에러를 체크하고 수신된 데이터를 유효한 것으로 판단하면, 데이터는 요구되는 포맷으로 데이터 처리 디바이스(23)에 전송할 수 있도록 디코딩되고 재구성된다. 이와 달리, 상술한 디바이스 각각은 전자식으로 또는 전기-자기식(RF)으로 서로 결합되는 독립식 디바이스일 수 있다.

안테나(73)는 짧은 원통형 디바이스(short cylindrical device) 또는 게이트 타입 안테나인 페라이트 로드 안테나(ferrite rod antenna)를 포함하는 임의의 적절한 전송 및 수신 디바이스를 포함할 수 있다. 안테나의 타입은 바람직하게는 RFID 시스템의 바람직한 판독 범위 및 설계 필요조건에 일치하도록 선택된다. 게이트 안테나는 판독 필드 범위가 최대화되어야 하는 조밀 영역(tight area)에 매우 적합하다.

바람직하게는, 데이터 처리 디바이스(23)는 베이스 스테이션(5)의 기존 마이크로-컨트롤러(23)를 포함한다. 마이크로-컨트롤러(23)는 판독기(70)의 탐지기(75) 부분으로부터의 출력 신호를 수신하고 삽입된 유체병(6)과 유체 매질(8)의 특성 및 유효성을 판단하는데 적합하다.

작동시에, RF 소스 전송기(72)는 감시 구역(surveillance zone)을 설정하고 RFID 트랜스폰더 모듈(60)에 질의 신호를 보내기 위해서 안테나(73)를 통해서 전자기파(예를 들어, RF 신호)를 내보낸다. RFID 트랜스폰더 모듈(60)이 이러한 구역으로 들어갈 때, 판독기(70)로부터의 전자기 에너지는 RFID 트랜스폰더 모듈의 트랜스폰더(61)에 있는 IC(63)에 전력을 인가하기 시작한다. IC(63)에 전력이 인가되면, IC는 초기화 과정을 거치며 그 ID(identity)를 방송하기 시작한다. 바람직하게는, 이러한 과정은 전자기 에너지를 다시 판독기(70)로 선택적으로 반사 또는 후방 산란시키는, 낮은 에너지의, 후방 산란(back-scattering) 기술을 이용한다. 판독기(70)에 있는 수신 및 탐지 회로(75)는 이러한 후방 산란된 신호를 감지하여 디코딩하고, RFID 트랜스폰더 모듈(60)을 식별하며, 그리고 나서 유체병(6)이 베이스 스테이션(5)에 사용하기에 적합한지를 판단한다. 또한, 그러한 유체병(6) 및 유체 매질(8)에 대한 적절한 유체 이송 설정(fluid delivery settings)이 트랜스폰더 모듈의 응답 신호(74)에 따라서 결정될 수 있다.

도 8a는 예시적인 RF 소스 신호(71)를 도시하는 그래프이다. 도시된 바와 같이, RF 소스 신호(71)는 바람직하게는 소정의 주파수와 진폭을 갖는 아날로그 신호이다. 도 8b는 본 발명에 따른 예시적인 응답 신호(74)를 도시하는 그래프이다. 응답 신호(74)는 유체병의 ID 코드와 함께 유체병(6) 및 유체 매질(8)의 다른 특성을포함하는 아날로그 또는 디지털 신호일 수 있지만, 바람직하게는 디지털 신호이다. 응답 신호(74)가 아날로그 신호를 포함하는 실시예에서, 응답 신호는 바람직하게는 RF 소스 신호(71)와는 다른 파장을 갖는다.

RFID 트랜스폰더 모듈은 어떤 방식으로 전력을 공급받느냐에 따라서 능동식 트랜스폰더 모듈과 피동식 트랜스폰더 모듈 중 하나로 분류될 수 있다. 게다가, RFID 시스템은 그 메모리 타입에 따라 판독 전용(read-only), 1회 기록 및 다수회 판독(WORM: write-once-read-many), 및 판독-기록 중 하나로 분류될 수 있다.

본 발명의 RFID 트랜스폰더 모듈(21, 22)은 능등식 또는 피동식일 수 있다. 능동 또는 피동식의 분류는 트랜스폰더 모듈의 전력을 나타낸다. 바람직하게는, 병의 RFID 트랜스폰더 모듈(21)은 베이스 스테이션의 RFID 트랜스폰더 모듈(22)의 판독기 신호에 의해서 전력이 공급되는 피동 트랜스폰더 모듈(예를 들면, 무-밧데리식)이며, 베이스 스테이션의 RFID 트랜스폰더 모듈(22)은 바람직하게는 능동 트랜스폰더 모듈이다. 피동식의 병 RFID 트랜스폰더 모듈은 전적으로 판독기에 의해 발생된 자계에 의해서 전력이 공급된다. "트랜스폰더 모듈을 활성화시키는(wake the transponder module up)" 들어오는 무선 신호는 병의 RFID 트랜스폰더 모듈(21)에 전력을 인가하여, 병의 RFID 트랜스폰더 모듈(21)이 그 요구되는 데이터에 응답하기에 충분한 전력을 제공한다. 이는 매우 높은 신뢰성과 긴 사용수명에 일조하며, 이는 RFID 트랜스폰더 모듈(21, 22)로 하여금 이들의 수명동안 한 번 장착되도록 하며, 병의 RFID 트랜스폰더 모듈(21)로 하여금 정비보수나 밧데리 교체를 요하는 다른 디바이스들 보다 훨씬 더 많은 지점에서 장착될 수 있게 한다. 피동식 트랜스폰더 모듈 시스템은 전형적으로 약 120 내지 약 130 kHz 범위의 주파수를 이용한다. 달리, 병의 RFID 트랜스폰더 모듈(21)은 능동식 트랜스폰더 모듈이 될 수도 있다.

언급된 바와 같이, RFID 트랜스폰더 모듈에 이용될 수 있는 메모리 타입에는 여러 가지가 존재하는데, 판독 전용, 1회 기록-다수회 판독(WORM), 및 판독/기록 타입이 포함된다. 바람직하게는, 본 발명의 RFID 트랜스폰더 모듈(21, 22)은 판독/기록 RFID 트랜스폰더 모듈이다. 이러한 타입의 트랜스폰더 모듈은 특정 유체병과 유체 매질의 특징을 인코딩할 수 있도록 사용자로 하여금 RFID 트랜스폰더 모듈에 기록할 수 있게 한다. 판독/기록 시스템은 또한 트랜스폰더 모듈이 판독기에 인접한 위치로 이동됨에 따라 트랜스폰더 모듈에 정보의 부가, 변경 및 판독을 행할 수 있다. 인코딩된 정보는 RFID 트랜스폰더 모듈의 수명에 걸쳐서 원하는 회수만큼 판독될 수 있다.

RFID는 정보의 수집을 신속하게 하며 과정 중에 사람에 의한 작업의 필요성을 없애는 자동 식별 기술이다. RFID 기술에서는, 판독기와 트랜스폰더 모듈의 사이에 시선(line of sight) 또는 직접적인 접촉이 필요치 않게 된다. RFID는 광학적 특성에 의존하지 않기 때문에, 잉크가 적재된 환경을 포함하여 더러운, 기름기가 있는, 습기가 있는 또는 열악한 환경에 이상적이다. RFID 트랜스폰더 모듈과 판독기는 움직이는 부분을 갖고 있지 않으며, 그래서 RFID 시스템은 거의 정비보수를 필요로 하지 않으며, 오랜 시간동안 결함 없이 작동될 수 있다. 피동식 RFID 트랜스폰더 모듈은 보통 10년 이상의 극도로 긴 수명을 가지며, 보통 이러한 트랜스폰더 모듈이 부착되는 물품보다 더 오래가게 된다. 또한, 무선 RFID 통신은 정전기 간섭과 관련된 문제를 실질적으로 발생시키지 않는다.

본 발명의 RFID 트랜스폰더 모듈은 잉크젯 프린트 시스템에서 유체병의 구별을 위해 사용되는 다른 타입의 표시 시스템(marker system)보다 제작하는데 덜 복잡하며 보다 경제적이다. RFID 트랜스폰더 모듈 시스템은 매우 빠르며 고도로 반복할 수 있고 그래서 제조상의 이점을 제공한다.

지능형 유체 이송 시스템(20)은 유체병(6)과 베이스 스테이션(5) 사이에서 통신이 이루어지는 작동 정보와 비작동 정보(non-operational information)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체병(6)으로부터 베이스 스테이션(5)으로 전송되는 비작동 정보는 병의 타입, (제조자 ID 코드를 포함하여) 병의 제조자, 및 병의 로트번호(lot number) 정보를 포함할 수 있다. 유체병(6)으로부터 베이스 스테이션(5)으로 전송되는 작동 정보는 예를 들면, 잉크의 타입, 잉크의 양, 만료일 또는 보관수명 정보를 포함할 수 있다. 베이스 스테이션(5)으로부터 유체병(6)으로 전송되는 작동 정보는 예를 들면, 잉크 사용 정보를 포함할 수 있으며, 베이스 스테이션(5)으로부터 유체병(6)으로 전송되는 비작동 정보는 예를 들면, 병 보안 정보(security information)(예컨대, 코드 호핑)를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 지능형 유체 이송 시스템(20)의 베이스 스테이션(5)과 유체병 사이에서는 정보가 양방향으로 흐른다. 예를 들어, 병의 타입, 잉크의 타입, 잉크의 양, 로트번호, 만료일 또는 보관수명 등과 같은 정보는 베이스 스테이션의 트랜스폰더에 의해서 병의 메모리로부터 판독될 수 있으며, 잉크 사용 및 잉크 보안과같은 정보는 베이스 스테이션의 메모리에 저장될 수 있으며 그리고/또는 베이스 스테이션으로부터 전송되어 병의 메모리에 저장될 수 있다.

바람직하게는, 지능형 유체 이송 시스템(20)은 유체병 및 유체 매질과 같은 컴포넌트들이 프린터의 사양 내에 있으며 프린터의 다른 컴포넌트들과 호환성이 있는지를 확실히 할 수 있게, 유체병과 유체 매질에 관한 정보를 기록할 수 있도록 프로그램된다. 예를 들어, 미지의 잉크가 베이스 스테이션(5)으로부터 메인 프린트 시스템(2)으로 이송된다면, 잉크젯 프린트 시스템(1)은 손상될 수 있다. 프린트 시스템을 서비스 받거나 수리할 때 이용할 수 있게 이러한 타입의 정보를 기록해두는 것이 바람직하다. 게다가, 지능형 유체 이송 시스템(20)은 병 트랜스폰더 모듈(21)과 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(22) 사이에 포지티브 통신이 존재할 때, 및/또는 사용자가 알람 표시를 확인할 때, 메인 프린트 시스템(2)으로 유체를 이송하도록만 프로그램될 수 있다. 다시 말하면, 미지의 병이 설치되는 경우, 사용자는 알람을 확인하고 설치된 그 미지의 유체로 프린트 시스템의 작동을 계속하도록 의식적으로 결정해야 한다.

시스템 기능성에 대한 다음의 설명은 예시적인 지능형 유체 이송 시스템이 잉크젯 프린트 시스템에서 어떻게 기능하는지를 보다 잘 예시하기 위해서 제공되어 있다. 도 9 내지 도 14는 본 발명에 따라, 잉크젯 프린트 시스템의 컨트롤러에 독립적으로, 베이스 스테이션에서 유체 이송 및 유체 사용 관련 파라미터를 지능적으로 모니터하는 방법을 예시하는 플로우 차트이다. 도 9 내지 14와 관련된 아래에 주어진 예시적인 시나리오는 지능형 유체 이송 시스템의 일 실시예가 다수의 잉크병의 수명에 걸쳐서 및 또한 미지의 잉크 상태에서 어떻게 기능하는지를 보여준다.

도 9는 사용자 위치에서 초기의 건조상태의(dry) 잉크젯 프린트 시스템의 설치 과정(900)을 예시하는 플로우 차트이다. 사용자는 단계(905)에서 잉크젯 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 호환성을 갖는 확인된 잉크가 들어있는 새로운 병을 베이스 스테이션, 또는 네스트에 설치한다. 단계(910)에서, 베이스 스테이션은 잉크병을 판독한다. 단계(915)에서, 베이스 스테이션 마이크로-컨트롤러는 정보를 수신하여, 병이 확인된 병 타입인지 그리고 이 병이 적합한 타입의 잉크를 포함하고 있는지를 판단한다. 예를 들어, 이러한 정보는 병의 시리얼 넘버(또는 ID 코드), 코드 호핑 데이터 번호, 만료일, 잉크의 양, 잉크가 베이스 스테이션과 호환성을 갖는지 등을 포함할 수 있다. 단계(920)에서, 마이크로-컨트롤러는 병이 확인된 병인지를 판단한다. 만약 확인된 병이 탐지되면, 본 과정은 단계(935)로 진행된다. 확인된 병이 탐지되지 않으면, 단계(925)에서 알람이 표시된다. 바람직하게는, 만약 예를 들어, 확인된 병이 탐지되지 않거나, 병이 전혀 탐지되지 않거나, 또는 전자식으로 빈 병이 탐지되면, 단계(930)에서 알람 상태가 확인되고 오버라이드(override)될 때까지, 단계(933)에서 잉크의 이송이 중단된다. 단계(930)에서 알람 상태가 확인되고 오버라이드되면, 본 과정은 단계(935)로 진행된다.

단계(935)에서, 베이스 스테이션 저장소에 있는 잉크의 레벨이 마이크로-컨트롤러에 의해서 측정된다. 본 과정은 새로운 설치 과정이기 때문에, 베이스 스테이션은 잉크 없음(예를 들면, 건조상태의 저장소)을 판독한다. 선택적으로, 잉크없음(Ink Out) LED가 발광될 수 있다. 단계(940)에서 병의 솔레노이드 밸브가 열림으로써, 단계(945)에서 소정의 충진 사이클 예를 들면 약 2분 동안, 또는 하이-레벨 플롯 스위치가 작동될 때까지 병으로부터 베이스 스테이션의 저장소로 잉크가 흐르게 된다. 단계(950)에서 코드 호핑 번호가 베이스 스테이션에 의해 생성되며, 단계(955)에서 코드 호핑 번호와 유체 사용 정보가 병으로 전송될 수 있다. 이러한 정보는 충진 사이클의 날짜와 시간, 및 새로운 코드 호핑 번호를 포함한다. 그리고 나서, 단계(960)에서 이 정보는 또한 베이스 스테이션에 있는 히스토리 칩(history chip)으로 공급된다.

상기 예에서는 베이스 스테이션이 현재의 날짜를 알고 있다는 것과 베이스 스테이션이 특정 잉크 타입(예를 들면, V-300 또는 A-1000)을 받아들일 수 있다고 가정한다. 바람직하게는, 원하는 베이스 스테이션의 특징은 날짜 및 베이스 스테이션의 타입과 함께 제조시에 프로그램된다. 예를 들면 수명이 5년인 밧데리와 같은, 이러한 데이터를 유지하기 위한 백업 전력 공급부(back-up power supply) 또는 다른 수단이 제공될 수 있다.

이제 병은 정상적으로 사용되며, 확인된 호환성 잉크가 사용된다. 도 10은 베이스 스테이션 저장소의 충진 과정(100)을 위한 후속 측량 사이클(next metering cycle)을 예시하는 플로우 차트이다. 결국, 저장소에 있는 플롯은 로우 잉크 측량 스위치(low ink-metering switch)까지 아래로 내려가서, 단계(105)에서 로우 잉크 레벨이 탐지된다. 이 시점에, 잉크병은 단계(110)에서 질의 신호를 받으며, 예컨대 잉크의 타입, 병 시리얼 넘버, 코드 호핑 데이터 번호, 및 만료일과 같이 병에 저장된 정보가 다시 판독된다. 단계(115)에서, 마이크로-컨트롤러는 병이 확인된 것인지 그리고 잉크 타입이 적합한 것인지(예를 들면, 잉크가 호환성이 있는 것인지, 만료일이 적합한지, 코드 호핑 번호가 적합한지 등)를 판단한다. 적합한 타입인 경우에, 본 과정은 단계(130)로 진행된다. 적합한 타입이 아닌 경우에는, 단계(120)에서 알람 표시가 발생된다. 바람직하게는, 알람이 확인되고 오버라이드될 때까지, 단계(128)에서 유체의 이송이 중단된다. 단계(125)에서 알람이 확인되고 오버라이드되면, 본 과정은 단계(130)로 진행된다. 바람직하게는, 단계(130)에서 본 시스템은 병이 비어있는지를 체크한다. 병이 비어있지 않으면, 단계(135)에서 병의 솔레노이드 밸브가 열리며, 단계(140)에서 소정의 충진 사이클(예를 들면, 약 2분) 동안 또는 하이 레벨 플롯 스위치가 작동되는 레벨까지 저장소가 충진될 때까지 잉크가 저장소로 흐른다. 바람직하게는, 지능형 유체 이송 시스템은 잉크 충진 과정의 시간을 조절하며, 단계(142)에서 충진 사이클이 소정의 시간을 초과하는 경우에 "타임-아웃(time out)" 기능을 포함한다. 상기 시스템이 "타임 아웃"되지 않으면, 본 과정은 단계(145)로 진행된다. 만약 시스템이 "타임 아웃"되면, 단계(143)에서 병이 비었다고 판단되어 표시가 제공된다.

단계(145)에서, 새로운 코드 호핑 번호가 베이스 스테이션에 의해서 생성된다. 단계(150)에서, 새로운 코드 호핑 번호가 병으로 전송되어 저장된다. 이러한 정보는 충진 사이클의 날짜와 시간, 베이스 스테이션 시리얼 넘버 및 새로운 코드 호핑 번호를 포함할 수 있다. 단계(155)에서, 이러한 정보는 또한 베이스 스테이션에 있는 히스토리 칩으로 공급될 수 있다.

예를 들어, 병에는 25 저장소 충진 사이클의 초기 전자적인 용량(예를 들면, 25 ml)이 주어질 수 있으며, 병의 물리적인 용량은 20 저장소 충진 사이클일 수 있다. 이는 시스템의 비정확성을 허용하도록 병 용량 보다 20%를 더 부여한다. 이러한 예에서는, 약 20 사이클에서, 병은 물리적으로 이제 빈(empty) 상태가 된다. 하지만, 전자적으로는 대략 5 충진 사이클이 병 메모리에 남아 있다. 로우 레벨 측량 스위치가 ON 되면, 솔레노이드는 2분 내내(full 2 minutes) ON 상태가 되며, 하이 레벨 플롯 스위치는 작동하지 않으며, 따라서 로직은 병이 물리적으로 비어있는 상태가 된다. 이 시점에, 단계(160)에서 잔여 병 충진 사이클은 병이 실제로 빈 상태(전자적으로 빈 상태)라고 병에 기록된다. 단계(165)에서, 잉크 로우(Ink Low) LED가 ON 되어 반짝인다. 바람직하게는, (예를 들면, 20 분의) 정상 프린트 동안에 사용자가 가서 다른 교체용 병을 구해와서 현재 진행 중인 프린트 작업을 중단시키지 않고 이를 설치할 수 있도록, 저장소의 용량은 충분히 크다. 잉크병 에러(Ink Bottle Error) LED는 OFF 된다. 단계(170)에서, 잉크 레벨이 로우 상태이며 새로운 병이 설치되어야 한다는 메시지가 베이스 스테이션으로부터 프린트 시스템 호스트 컴퓨터에 보내질 수 있다. 이 시점에서, 새로운 또는 일부가 부분적으로 채워진 병이 설치될 것으로 여겨진다. 만약 이러한 것이 행해지지 않으면, 잉크 레벨은 정상 프린트 동안에 '로우 잉크 스위치'를 작동시키는 레벨까지 내려갈 것이다. 도 10을 참조하여 위에서 설명된 잉크 없음/로우 잉크 레벨 시나리오에 있는 과정이 그 다음에 행해진다.

도 11에는 잉크병이 미지의 또는 비호환성 잉크로 충만 상태까지 물리적으로재충진된 과정(200)이 도시되어 있다. 바람직하게는, 병의 칩(bottle chip)과 코드 호핑 번호의 존재는 재프로그래밍을 허용하지 않는다. 단계(205)에서, 재충진된 병은 동일한 베이스 스테이션, 또는 다른 베이스 스테이션에 재설치된다. 단계(210)에서, 베이스 스테이션은 병에 질의 신호를 보낸다. 단계(215)에서, 베이스 스테이션은 설치된 병이 확인된 병인지를 판단한다. 병이 확인된 병이라면, 본 과정은 도 10에 도시된 바와 같이 진행된다.

단계(215)에서, 예를 들면, 코드 호핑 번호 및/또는 베이스 스테이션과 병 사이의 통신의 결여에 의해 지시되는 바와 같이, 병이 미지의 병이라고 판단되면, 병이 비호환성 잉크로 물리적으로 충만(예를 들면, 재충진된 병)해 있을 수 있다고 판단된다. 병에는 다수의 전자적인 충진 사이클이 남아 있을 수 있으며, 아니면 전자적으로 빈 상태일 수 있다. 단계(220)에서, 베이스 스테이션은 병이 전자적으로 빈 상태인지를 판단한다. 만약 병이 아직 전자적으로 빈 상태가 아니라면, 단계(225)에서 병은 잔여 드레인 사이클(remaining drain cycle)에 걸쳐 사이클을 반복하며(예를 들면, 전기적으로 소거함), 그러면 전자적으로 빈 상태가 된다. 만약 병 메모리가 이미 전자적으로 빈 상태라면, 본 과정은 단계(220)로부터 단계(235)로 바로 진행된다.

이 시점에서, 병은 여전히 잉크를 분배하고 있지만 전자적으로는 빈 상태이기 때문에, 단계(235)에서 알람 상태가 시작된다. 단계(235)에서 알람이 표시되며, 단계(240)에서 사용자가 미지의 잉크가 사용되고 있다는 것을 확인하여 알람을 오버라이드하도록 요구한다. 예를 들어, 잉크병 에러 LED가 표시된다(예를 들면, 반짝거린다). 단계(240)에서 알람이 확인되고 오버라이드되면, 단계(245)에서 이러한 정보가 베이스 스테이션에 기록되며, 단계(250)에서 잉크 이송이 계속될 수 있다. 단계(240)에서, 만약 알람 상태가 확인되지 않고 오버라이드되지 않으면, 바람직하게는, 단계(240)에서 다시 알람이 확인/오버라이드될 때까지, 단계(255)에서 잉크의 이송이 중단된다. 단계(240)에서의 확인 및 오버라이드는 사용자가 비호환성 잉크를 포함했을 수도 있는 미지의 병의 사용을 확인했다는 사실과, 베이스 스테이션에 설치된 미지의 병으로 잉크젯 프린트 시스템의 작동을 계속시키는 사용자에 의한 의식적인 결정을 나타낸다.

단계(245)에서, 미지의 병의 사용 및 사용자에 의한 확인/오버라이드가 베이스 스테이션에 기록될 수 있다. 예를 들면, 단계(245)에서, 미지의 및 비호환성 잉크 타입이 본 시스템에 사용되었을 수도 있다는 것을 나타내는, 미지의 병의 사용이 베이스 스테이션에 있는 메모리 또는 히스토리 칩에 저장될 수 있다.

선택적으로, 단계(260)에서 유체 사용 특징이 디스에이블될 수 있는데, 이는 병에는 기록할 수 있는 메모리가 없기 때문이다. 선택적으로, 단계(265)에서 미지의 잉크병이 설치되었다는 메시지가 메인 프린트 시스템의 메인 컨트롤러로 보내질 수 있다.

도 12에는 미지의 유체병이 베이스 스테이션에 삽입된 예시적인 과정(300)이 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 미지의 병 과정(300)은 단계(305)에서 미지의 병이 사용되었다는 것을 판단하는 단계를 포함한다. 이는 단계(310)에서, 병과 베이스 스테이션의 사이에 어떠한 신호도 전송되지 않는 것에 의해서 판단될수 있다. 이 시점에서, 베이스 스테이션의 마이크로-컨트롤러는 병이 설치되었다는 것을 알지 못한다. 단계(315)에서, 잉크젯 프린트 시스템의 사용자 또는 조작자는 오버라이드 기능을 개시할 수 있다. 단계(320)에서, 조작자 또는 사용자가 아무런 액션도 취하지 않는다면, 유체의 이송은 발생하지 않는다. 단계(315)에서 조작자가 오버라이드를 작동시키면, 단계(325)에서 오버라이드 인디케이터(즉, LED)가 발광되며, 단계(330)에서 필요에 따라 유체가 분배된다. 단계(335)에서, 오버라이드가 베이스 스테이션에 기록되는데, 바람직하게는 유체 사용 정보와 함께 이루어진다.

도 13에는 만료된 잉크의 병이 베이스 스테이션에 삽입된, 예시적인 과정(400)이 도시되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 만료된 잉크 과정(400)은 단계(405)에서 만료된 잉크를 구비한 병을 베이스 스테이션에 삽입하는 단계를 포함한다. 단계(410)에서, 병과 베이스 스테이션의 사이에 데이터의 전송이 이루어진다. 이러한 데이터는 예를 들면, 병으로부터 베이스 스테이션으로 이송되는 잉크의 만료일을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 단계(415)에서, 만료된 잉크를 구비한 병이 베이스 스테이션에 설치되었다는 경고 또는 알람이 조작자에게 주어진다. 이러한 경고는 예컨대 베이스 스테이션의 LED에 또는 메인 컨트롤러 인터페이스에 주어지는 알람을 포함할 수 있다. 단계(420)에서, 조작자는 알람을 오버라이드하고 만료된 잉크를 사용할 것인지 여부를 결정한다. 만약 조작자가 알람을 오버라이드하지 않으면, 단계(425)에서 지능형 유체 이송 시스템에 의해서 어떠한 액션도 취해지지 않는다. 단계(420)에서, 조작자가 오버라이드를 개시하면, 단계(430)에서 예컨대 LED 발광과 같이, 표시가 된다. 그러면, 단계(435)에서 지능형 유체 이송시스템은 필요에 따라 잉크를 분배한다. 단계(440)에서, 만료 잉크 상태의 오버라이드가 베이스 스테이션에 기록되는데, 바람직하게는 유체 사용 정보와 함께 이루어진다.

도 14에는 비호환성 잉크를 구비한 병이 베이스 스테이션에 삽입된, 다른 예시적인 과정(500)이 도시되어 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 비호환성 잉크의 과정(500)은, 단계(505)에서, 적합한 트랜스폰더(예를 들면, RFID 태그)를 구비하지만, 베이스 스테이션 및/또는 잉크젯 프린트 시스템과 호환성을 갖지 않는 잉크를 구비한 병이 베이스 스테이션에 설치되는 단계를 포함한다. 단계(510)에서, 잉크 타입에 관한 정보를 포함하는 데이터가 병으로부터 베이스 스테이션으로 전송된다. 단계(515)에서, 비호환성 잉크가 베이스 스테이션에 설치되었다는 것을 조작자에게 경고하는 알람 표시가 주어진다. 단계(520)에서는, 지능형 유체 이송 시스템에 의해서 어떠한 액션도 취해지지 않는다.

도 15a 내지 15c는 지능형 유체 이송 시스템의 전체 로직을 예시하는 플로우 차트이다.

본 발명의 이점은 예를 들면, (1) 먼지나 손에 묻은 기름기 및 잉크로 인한 오염의 문제, 및 전기적인 잉크 카트리지에 나타나는 프린터 연결부로의 정전기의 방전 문제를 극복하는, 예컨대 무선 주파수(RF) 기술과 관련된 병과 베이스 스테이션 사이의 무선 통신과; (2) 메인 프린트 시스템의 전자 장치, 컨트롤러, 및 프로세서에 독립적으로, 잉크젯 프린트 시스템에서 유체 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하는 베이스 스테이션의 독립적인 기능과; (3) 사용자가 미지의 병이 베이스 스테이션에 설치되었다는 알람 인디케이터를 확인하고 오버라이드하도록 하는 불쾌 또는 불편 인자(nuisance or inconvenience factor)를 제공함으로써, 잉크젯 프린트 시스템의 다른 컴포넌트에 비호환성을 가질 수 있는 미지의 잉크가 잉크젯 프린트 시스템에 사용되는 것을 방지/감소시키고, 그래서 프린트 시스템의 신뢰성을 향상시키는 것; 및 (4) 품질 보증 또는 서비스 협약이 이러한 타입의 협약 중 하나 또는 둘 모두에 영향을 미칠 수 있는 기록 정보에 따라 조정될 수 있도록 품질 보증 및 서비스 협약에 관한 정보의 수집 목적을 포함한다.

하지만, 본 발명의 구성 및 기능의 상세 사항과 함께 본 발명의 다양한 특성과 이점이 전술한 설명에 기재되어 있지만, 이러한 개시는 예시를 위한 것일 뿐이며, 첨부된 청구항이 표현된 용어의 포괄적인 의미에 의해 지시되는 전체 범위까지 본 발명의 원리 이내에서 상세 사항, 특히 각 부분의 형상, 크기 및 배열의 측면에서 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 메인 프린트 시스템의 메인 컨트롤러와 전자장치에 독립적으로 유체의 이송을 제어하고 유체 사용 관련 파라미터를 모니터할 수 있는 내장형 지능 장치를 갖는 독립식 유체 이송 시스템을 제공하며, 잉크가 적재된 환경에서 정보를 전송하기 위한 신뢰성 있는 통신 링크가 구비되며, 게다가, 프린트 시스템의 다른 컴포넌트와 호환성이 없는 미지의 잉크가 프린트 시스템으로 주입됨으로 인해 야기되는 고장을 방지하여 신뢰성을 향상시키며, 미지의 잉크의 사용 사례를 기록하기 위한 수단이 구비됨으로써, 품질 보증 및/또는 서비스 협약의 시행에 유용하게 되는 등의 효과가 있다.

Claims

유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템으로서,

1) 상기 유체 분사식 프린트 시스템에 탈착 가능하게 장착되는 독립식 베이스 스테이션(base station)으로서,

a) 유체 매질(fluid media)의 보충량(replenishment volume)을 주기적으로 받아들이기 위한 상기 베이스 스테이션의 저장소(reservoir)와,

b) 상기 저장소에 있는 상기 유체 매질의 레벨을 탐지하고 유체병(fluid bottle)으로부터 상기 저장소로 흐르는 상기 유체 매질의 유동을 측정 및 측량하기 위해 상기 베이스 스테이션에 배치된 유체 측정 및 측량 시스템과,

c) 메모리와 트랜스폰더를 구비한 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈(transponder module)과,

d) 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 상기 베이스 스테이션의 마이크로-컨트롤러로서, 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하는 상기 기능은 상기 유체 분사식 프린트 시스템의 전자 장치, 컨트롤러, 및 프로세서에 독립적인 상기 마이크로-컨트롤러에 의해서 제어되는, 마이크로 컨트롤러를

포함하는 독립식 베이스 스테이션과,

2) 유체 매질의 상기 보충량을 공급하기 위해서 상기 베이스 스테이션에 교체 가능하게 장착되는 유체병으로서,

a) 상기 유체 매질을 보유하기 위해 상기 유체병의 하나 이상의 측벽에 의해 한정되는 중공부(cavity)와,

b) 메모리와 트랜스폰더를 구비한 병 트랜스폰더 모듈을

포함하는 유체병과,

3) 상기 유체병이 상기 베이스 스테이션에 삽입될 때 상기 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈과 상기 병 트랜스폰더 모듈 사이에 확립되는 통신 링크(communication link)를

포함하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈은 상기 병 트랜스폰더 모듈에 질의 신호를 내보내며, 상기 병 트랜스폰더 모듈은 상기 유체병이 확인된 유체병인지 여부와 상기 유체병 내에 포함된 상기 유체 매질이 상기 유체 분사식 프린트 시스템과 호환성이 있는지 여부 중 하나 이상을 나타내는 상기 질의 신호에 응답하여 상기 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈에 정보를 전송하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 통신 링크는 상기 베이스 스테이션과 상기 유체병 사이에서 정보를 전송하기 위한 무선 연결부인, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
제 3항에 있어서, 상기 베이스 스테이션과 상기 유체병은 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 기법을 이용하는 상기 무선 통신 링크를 통해서 통신을 하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 RF 기법은 무선 주파수 식별법(RFID: Radio Frequency Identification)을 더 포함하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 유체 분사식 프린트 시스템은 상기 유체 분사식 프린트 시스템의 프린트 동작을 제어하기 위한 메인 컨트롤러를 구비한 메인 프린트 시스템을 더 포함하며, 상기 베이스 스테이션의 상기 마이크로-컨트롤러는 상기 메인 프린트 시스템의 상기 메인 컨트롤러와 통신을 하지 않으며 상기 메인 컨트롤러는 유체의 이송 및 유체 관리를 제어하지 않는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 유체 분사식 프린트 시스템은 상기 유체 분사식 프린트 시스템의 프린트 동작을 제어하기 위한 메인 컨트롤러를 구비한 메인 프린트 시스템과, 상기 마이크로-컨트롤러로부터 상기 메인 컨트롤러로 유체의 이송 및 유체의 사용에 관한 상태 및 다른 정보를 전송하기 위한 통신 링크를 더 포함하며, 상기 통신 링크는 정보의 전송만을 위한 것이며 상기 메인 프린트 시스템의 상기 메인 컨트롤러로부터 또는 메인 컨트롤러에 어떠한 제어 기능도 제공하지 않는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송 및 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 제어하기 위한 시스템.
유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 방법으로서,

트랜스폰더와 메모리 능력을 가진 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈을 구비한 베이스 스테이션을 제공하는 단계와,

트랜스폰더와 메모리 능력을 가진 병 트랜스폰더 모듈을 구비한 유체병을 제공하는 단계와,

상기 유체병을 상기 베이스 스테이션과 유체 유통 상태로 탈착 가능하게 장착하는 단계와,

상기 베이스 스테이션에 배치된 마이크로-컨트롤러를 이용하여, 상기 병으로부터 저장소로의 유체 유동의 측정과 유체 유동의 측량 중 하나 이상을 제어함으로써 상기 유체병으로부터 상기 베이스 스테이션의 상기 저장소로의 유체의 이송을 제어하는 단계를

포함하며,

여기서, 상기 마이크로-컨트롤러는 상기 유체 분사식 프린트 시스템의 프린트 동작을 제어하는 메인 컨트롤러에 독립적으로 유체 이송과 유체 관리를 제어하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 방법.
제 8항에 있어서,

상기 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈에 의해 발생된 소스 신호(source signal)를 이용하여 상기 병 트랜스폰더 모듈에 질의 신호를 보내는 단계와,

상기 유체병과 상기 유체 매질 중 하나 이상과 관련된 정보를 포함하는 응답 신호를 상기 병 트랜스폰더 모듈로부터 상기 베이스 스테이션 트랜스폰더 모듈 쪽으로 방출하는 단계와,

상기 병 트랜스폰더 모듈로부터 방출된 상기 응답 신호에 포함된 상기 정보를 기초로 상기 유체병으로부터 상기 베이스 스테이션으로의 유체 매질의 유동을 제어하는 단계를

더 포함하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 방법.
제 9항에 있어서, 상기 질의 신호를 보내는 단계와 응답 신호를 방출하는 단계를 달성하기 위해서 무선 통신 링크를 확립하는 단계를 더 포함하는, 유체 분사식 프린트 시스템에서 유체의 이송을 제어하고 하나 이상의 유체 사용 관련 파라미터를 모니터하기 위한 방법.