具有機載智能裝置的印表機模塊的製作方法
2023-05-17 06:38:36
專利名稱：具有機載智能裝置的印表機模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及列印裝置的可更換模塊，尤其涉及監控列印裝置中的這種可更換模塊的性能和狀態。
背景技術：
許多機械都具有可更換的模塊或組件。例如，列印裝置可具有一個或多個可更換模塊，例如定影器、列印盒、色粉盒、靜電鼓單元等。用戶可將這些組件或模塊單獨更換，或將多個組裝模塊結合成單一的用戶可更換模塊。
發明內容
本發明在列印裝置用的可更換模塊上提供一存儲元件，用於保持所存儲的數據；一輸入端，用於接收所輸入的信息，例如與可更換模塊的狀態和/或操作有關的信息；與所述存儲器相連接的一微處理器，用於根據所存儲的數據和所輸入的信息進行計算，以產生與可更換模塊的性能有關的結果。一通信元件用於從微處理器將所述結果傳遞至列印裝置。在一特定的實施例中，可更換模塊包括一操作元件，該操作元件具有可調節的操作參數，並與存儲元件或微處理器相連接，以接收來自微處理器的結果，這樣根據微處理器的結果就可以調節操作元件的操作參數。在另一實施例中，微處理器被構造成根據所輸入的信息計算與可更換模塊狀態有關的狀態判定，通信元件被構造成將該狀態判定傳遞至列印裝置。
一種列印裝置用的可更換模塊的操作方法包括獲取被存儲在與可更換模塊相連的存儲元件中的數據；將所輸入的信息提供給模塊微處理器，該模塊微處理器也與可更換模塊相連；根據所存儲的數據和所輸入的信息在模塊微處理器中計算結果。該方法還包括將所計算的結果傳遞至列印裝置。在一可選實施例中，該方法可包括採用所計算的結果來改變可更換模塊的操作參數。
圖1為能接收可更換模塊的列印裝置的示意圖；圖2為圖1的列印裝置用的可更換模塊的橫剖圖；
圖3為圖2的可更換模塊的透視圖；圖4為圖3的可更換模塊用的智能機載監控元件的示意圖；圖5為圖4中智能監控系統的一部分的示意圖；圖6為列印裝置的可更換模塊用的智能機載監控系統的另一實施例的示意圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了一種列印裝置，例如靜電印表機20，該印表機一般稱為雷射印表機。所示的結構僅是示範性的。熟悉列印裝置的人將會理解，這種印表機可用各種結構和配置來實現。該列印裝置採用多個可更換模塊中的一個，例如列印盒22。可更換的列印盒在圖2和3中更詳細地被示出，並包括幾個單獨的印表機元件。列印盒中裝有靜電成像部件，例如，柔性感光環帶24，或感光鼓。根據已知的靜電列印技術，光柵輸出掃描儀(ROS)26提供一成像光束28，該成像光束28經由成像狹縫30被引導至列印盒中的感光環帶24處。成像光束28在感光環帶24上形成靜電圖像。該圖像在列印盒內被顯影，並在轉印站32處被轉印到介質路徑33上的穿過該轉印站32的一列印介質上。返回到圖1，列印裝置從一介質供給託盤輸送列印介質，該介質供給託盤可以是該列印裝置內或連接在該列印裝置上的多個介質供給託盤34-37中的一個。所轉印的圖像在定影站40處被熔化於列印介質上。含有被轉印和被熔化圖像的列印介質被輸出該列印裝置。例如，含有圖像的列印介質可被傳送至列印裝置頂部的樣品託盤42處，或被傳送至列印裝置上部的輸出託盤例如堆垛託盤44處。列印裝置的操作，包括控制列印介質的輸送，處理所輸出的圖像信息，將該圖像信息輸送至光柵輸出掃描儀，以及控制列印盒內的元件，所有這些都是受電子子系統(ESS)46控制的。電子子系統46也可包括一個或多個機械控制單元或中央處理單元，該中央處理單元包括微處理器和適當的存儲器，用於存儲機械操作軟體。
圖2所示的列印盒模塊22也可包括充電部件(chargescorotron)48，顯影裝置50、轉印電暈管52、清潔裝置54、殼體55。充電部件位於盒子中的成像狹縫30的上遊，以在感光環帶24曝光於成像光束之前將均勻的靜電荷應用於感光環帶24的表面上。顯影裝置50位於成像狹縫的下遊，以使顯影劑混合物與感光環帶上的靜電潛像接近，並由此顯影。顯影劑混合物是一種包括色粉和可吸磁載體的組分混合物。色粉在圖像顯影過程中被轉印到感光環帶上，更換色粉周期性地從一料鬥或容器(未示出)被分配至顯影裝置的殼體內。轉印電暈管52位於轉印站32處，以參與將所顯影的圖像從環帶上轉印到此刻進入列印盒內的列印介質上。最後，清潔裝置54將所有殘留的色粉粒從感光環帶的表面除去。然後，感光環帶由一放電燈照射，從而除去殘留在該感光環帶上的所有靜電荷。
正如已經描述過的，列印盒22可從列印裝置中移開，並用其他列印盒來代替。如果設置在列印盒中的任何處理元件損壞，一般就會進行這種更換。列印盒具有被緊連於可更換模塊上的機載監控系統56。在一特定的圖示實施例中，機載監控系統被緊連於可更換模塊的一部分58上。
現參照圖4，機載監控系統56包括處理元件60以及一個或多個通信元件62、63，該通信元件用於機載監控系統與其它裝置例如列印裝置之間的連通。
接下來，參照圖5，一示範性的處理元件60包括微處理器64，該微處理器包含中央處理單元(CPU)66和存儲元件68，69。存儲元件可包括一非易失性存儲磁芯部分68，用來保存永久信息，例如操作軟體、設備識別信息、或其它這種信息，以及那些可改變的、但按照關電源、開電源的順序將被保持的信息。該存儲元件還包括一易失性存儲部分，例如隨機存取存儲器69。存儲元件68，69與中央處理單元66相連接，從而該中央處理單元可接收來自該存儲元件的信息和指令。中央處理單元也與存儲元件68、69相連接，從而該中央處理單元可將信息寫入該存儲元件內。
機載監控系統還包括一個或多個傳感器71，72，73。這些傳感器收集或檢測與可更換模塊和/或其操作環境有關的一些信息。例如，一傳感器71可在列印盒中的色粉量低於一個特定閾值時進行檢測。另一傳感器72可在感光環帶被磨損時進行檢測。第三個傳感器73可檢測清潔裝置的狀態。本領域的技術人員將會認識到，根據監控系統連接於其上的可更換模塊，可收集與列印裝置和/或可更換模塊的操作有關的不同參數和信息。由於這些變化，傳感器71，72，73僅以示意的形式示出。
監控系統包括一個或多個通信元件62、63，用於與另一裝置例如列印裝置之間來回地進行信息傳遞。特定的實施例包括有線通信元件63和無線通信元件62。通信元件62，63的一部分可以是處理元件60的一部分，或者可以是獨立元件。通信元件經由CPU接口76與中央處理單元66相連接。有線通信元件63包括一串聯/並聯的通信控制器78，該控制器78經由一外連接器80控制通信。該外連接器可以是一種插頭和插座型的傳統結構的連接器。例如，監控系統上的外連接器可包括與插頭82相互作用的多個插座，該插頭82從印表機連接器84(圖3)伸出。印表機連接器84被緊連到列印裝置的一部分85上，從而當可更換模塊完全被插入列印裝置時，印表機連接器的插頭裝配於可更換模塊監控系統控制器內。
可更換模塊監控系統也可包括無線通信元件62。無線連接器元件可包括含有天線86的射頻通信元件。無線連接器或通信元件通過可更換模塊監控系統上的天線86與列印裝置上類似的RF天線88之間的無線通信鏈路進行通信。在某種情況下，採用無線通信元件來進行所有信息的傳送可能是理想的，這樣有線通信元件可以儘可能地簡單。例如，一個簡單的雙線接頭可從將動力從列印裝置傳送至可更換模塊監控系統。
射頻通信元件包括RF通信控制器90，其經由CPU接口76與微處理器64的CPU66相連接。RF通信控制器90將一信號提供給調製器92。調製器92將該信號調製到由載波發生器94生成的RF載波信號上。一激勵器96將所調製的RF信號傳送至天線86。在天線86RF處所接收的RF信號被放大器98放大，並在其被傳送至RF通信控制器90之前被解調器99解調。
專用集成電路(ASIC)102(圖4)在可更換模塊監控系統傳感器71-73與處理元件60之間提供接口。通曉本領域的人將認識到，ASIC被特別設計成將從傳感器接收到的信號轉換成適當的數位訊號，以便通過微處理器進行處理。
處理元件60的微處理器64經由ASIC接收來自傳感器71-73的輸入信息，或者經由通信元件62，63中的一個接收來自列印裝置的輸入信息。此外，非易失性存儲器68可容納與可更換模塊本身有關的信息。中央處理單元66進行算術運算，或根據來自存儲元件的輸入信息數據進行計算以產生計算結果。然後中央處理單元將該計算結果輸送至非永久性(隨機存取)存儲器69和/或非易失性存儲器68中。
列印裝置用的可更換單元的機載監控系統可完全根據可更換模塊的各種計算結果和其它操作來執行，從而減少與列印裝置通信的需要，並且也減少被強加於列印裝置上的計算需求。
存在有多種操作和功能，它們可通過採用與一微處理器一體的機載監控系統來執行。例如，列印裝置可將關於列印操作的信息提供給該監控系統，在該列印操作中調用列印模塊來執行。這種信息可包括那些用來估算可更換模塊被連接於其中的使用量。某些列印信息可用來估算可更換模塊內的某部件的殘存使用年限。例如，如果可更換模塊含有一耗材、例如色粉，當提供的耗材幾近耗盡時，有關由可更換模塊所執行的列印量的保持信息就可用來估算。這樣，列印裝置可將所列印圖像中的像素量或所列印頁數的信息、或其它相關信息提供給監控系統。採用機載智能監控系統，微處理器可處理從列印裝置接收到的與所執行的列印操作有關的信息，並且將該信息與先前所儲存的關於可更換模塊中部件的預期壽命的信息相結合。當可更換模塊或其某部件到達、或即將到達預期壽命的最終時，CPU66可採用上述信息進行計算。根據所計算的這樣一種結果，然後CPU可傳遞給列印裝置一個狀態判定，例如「色粉不足」或其它相關的判定信息。列印裝置內的計算處理元件的資源在進行這種僅與特定可更換模塊有關的計算時不被消耗。此外，在可更換模塊上的智能機載監控系統中進行這種計算減少了必須在可更換模塊與列印裝置之間被傳送的數據量。
在另一種操作模式中，由可更換模塊上智能監控系統的CPU所承擔的計算過程可以考慮關於可更換模塊在被傳感器檢測時的狀態的信息。例如，如果一色粉水平傳感器檢測到可更換模塊內的色粉水平面較低時，經由ASIC被傳遞至微處理器的上述信息可通過CPU被處理，從而一狀態判定(「色粉不足」)可被傳送至列印裝置。基於儲存在非易失性存儲器中的永久信息、從列印裝置接收到的列印操作信息、以及從傳感器接收到的狀態信息的各種結合，智能監控系統的微處理器可進行許多估算。
在又一種操作中，智能監控系統促進可更換模塊的升級而列印裝置的電子設備或軟體無需進行相應改變。這大大提高了改善列印裝置的可更換模塊性能的效率。當新的性能特徵形成於可更換模塊中時，可更換模塊22上智能監控系統的微處理器64可設計成反映這些被提高的性能特徵。然後，智能監控系統的微處理器的中央處理單元可進行必要的計算以考慮被改變的性能特徵，並將已被調節信息傳遞給列印裝置以考慮這種被改變的性能特徵。例如，如果列印裝置被設計成僅接收狀態判定信息，那麼智能監控系統根據該被改變的性能特徵將正確的狀態判定提供給列印裝置。即使列印裝置被設計成進行其特有的判定過程，那麼智能監控系統的微處理器也可被設計成改變被提供給列印裝置的信息，從而該列印裝置依據被改進的可更換模塊正確地進行操作。列印裝置可被設計成接收來自可更換模塊的模塊數據並使用一個特定的第一算法或程序來確定模塊狀態結果。如果新模塊需要模塊狀態結果，其中該結果採用一個不同的(第二)算法或程序來確定，智能機載監控系統可提供被更改的模塊數據，這樣列印裝置本身不需要被改變成含有第二算法。智能機載監控系統的微處理器接收所輸入的模塊數據，並計算所更改的模塊數據，以及將該更改的模塊數據傳遞給列印裝置。提供所更改的模塊數據，從而當列印裝置將其第一算法應用到所更改的模塊數據中時列印裝置產生模塊狀態結果，就好像該列印裝置在所輸入的模塊數據中使用第二算法似的。
例如，如果列印裝置被設計成表明感光環帶在某些圖像應用於其上之後被磨損到不能接收的程度，而在其性能惡化之前，安裝新的允許應用更多圖像的感光環帶，那麼智能監控系統可這樣設計從而它傳遞給列印裝置這樣的信息，即，列印裝置採用該感光體換帶幾乎不能進行列印，這與實際安裝的感光環帶的所改進的壽命是相稱的。
圖6示出了一實施例，其中智能監控系統也可用來控制可更換單元的一個或多個操作參數。現在參照圖6，除了檢測來自可更換模塊的狀態輸入信息的傳感器71，72外，上述系統包括一調節器或控制器104，其被連接以操作可更換單元的其中一個操作參數，例如充電部件48或轉印電暈管52(圖2)。例如，調節器可控制被應用於操作元件的電壓、所應用的電荷或信號的時限或其它某因素。處理元件60的微處理器64經由ASIC 102和調節器104提供一控制信號來控制操作元件的操作。這種配置允許改變操作元件的性能特徵而無需將新的或其它的控制軟體安裝到列印裝置中。如果，在製造或整修列印盒過程中，例如改變電暈管的性能特徵，這樣可得到不同的控制信號，那麼可重編智能監控系統的微處理器64的程序從而中央處理單元中所執行的計算產生適當的將要經由ASIC和調節器被傳遞的信號，以便改變操作元件的操作參數。
圖7所示為智能機載監控系統的一實施例，其類似於圖6中所示的實施例，除了處理元件60與傳感器71，72和/或調節器104之間的接口為一串行總線106，而不是ASIC外。圖7所示的實施例中所使用的傳感器和調節器包括集成信號調節和處理，還包括一串行接口。這樣，傳感器適當地調節和處理被檢測的數據以便在串行總線上傳遞。然後，調節器104接收適當的串行信息，並將其提供用於調節可更換模塊的操作元件的操作。
通信元件，尤其是無線通信元件可用於與列印裝置以外的裝置進行通信。如果無線通信元件是這樣的以致於它可和無線信號一起操作，那麼在可更換單元入庫和裝運的過程中，無線通信元件可用來接收數據並調整上述處理元件，其中上述無線信號穿過裝運可更換單元的包裝。在這樣調整之後，無線通信元件可無效，使得有線通信元件連接到印表機上，或者無線通信元件仍可操作，以用於列印裝置與可更換模塊之間所進行的無線通信操作中。將有線和無線通信元件63，62連接至CPU接口76的熔斷器108，110提供示範性技術，以便允許任一種通信鏈路在上述通信鏈路不再需要時被使用。在另一實施例中，信息傳遞經由無線通信元件62來進行，有線通信元件僅傳遞電力。在這樣的配置中，不必使用串聯/並聯通信控制器78。
權利要求
1.一種用於列印裝置的可更換模塊，該模塊包括用於保持存儲數據的存儲元件；用於接收輸入信息的輸入端；與存儲元件相連接的微處理器，用於根據所存儲的數據和所輸入的信息進行計算以產生與可更換模塊性能有關的結果。
2.如權利要求1所述的可更換模塊，還包括通信元件，用於將所述結果傳遞至列印裝置。
3.如權利要求2所述的可更換模塊，其特徵在於所述輸入端與所述通信元件相連接，以接收來自列印裝置的與該列印裝置操作有關的列印輸入信息。
4.如權利要求2所述的可更換模塊，其特徵在於可更換模塊還包括狀態傳感器，用於檢測可更換模塊的狀態；輸入端與狀態傳感器相連接，以接收來自狀態傳感器的狀態輸入信息。
5.如權利要求4所述的可更換模塊，其特徵在於可更換模塊含有一種耗材；狀態傳感器檢測該耗材的剩餘量。
6.如權利要求5所述的可更換模塊，其特徵在於耗材為用於靜電列印裝置的幹色粉。
7.如權利要求5所述的可更換模塊，其特徵在於耗材為用於直接標記列印裝置的油墨。
8.如權利要求1所述的可更換模塊，還包括具有可調節操作參數的操作元件，其特徵在於操作元件被這樣連接，即，根據微處理器的結果可以調節操作元件的操作參數。
9.如權利要求2所述的可更換模塊，其特徵在於微處理器被構造成根據所輸入的信息計算與可更換模塊狀態有關的狀態判定；通信元件被構造成將所述狀態判定傳遞給列印裝置。
10.一種確定列印裝置的可更換模塊狀態的方法，其中該列印裝置被構造成使用第一機械程序來採用由可更換模塊提供給列印裝置的模塊數據計算可更換模塊的模塊狀態結果，該方法包括在與可更換模塊相連的微處理器接收模塊數據；在微處理器中根據模塊數據計算被改變的模塊數據；將被改變的模塊數據傳遞至列印裝置；其中採用第一機械程序處理時的被改變模塊數據產生模塊狀態結果，就好像列印裝置已經使用第二機械程序來採用模塊數據計算該模塊狀態結果。
全文摘要
一種列印裝置用的可更換模塊的智能機載監控系統，包括存儲元件；輸入端，用於接收來自可更換模塊上的傳感器的信息、或來自列印裝置的與所進行的列印操作有關的信息；與所述存儲器相連接的微處理器，用於根據存儲在存儲元件中的數據並根據所輸入的信息進行計算。所述計算過程產生與可更換模塊的性能有關的結果。這些結果可被傳遞至列印裝置，或用來控制可更換模塊本身的可調節操作參數，所有這些都不需要列印裝置本身的計算資源。
文檔編號B41J2/175GK1573617SQ200410049
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月10日 優先權日2003年6月11日
發明者H·羅梅爾曼, A·羅德裡格茲, S·J·貝爾, E·庫伊特 申請人:施樂公司