DE69623698T2

DE69623698T2 - Druckapparat und diesen verwendenden Faksimileapparat

Info

Publication number: DE69623698T2
Application number: DE69623698T
Authority: DE
Inventors: Naohiro Iwata; Shunji Kawashima; Yuji Nakano; Hideyuki Terashima; Minoru Yokoyama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: HK1012615A1; ES2182952T3; US6086178A; EP0749840A3; EP0749840A2; DE69623698D1; EP0749840B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Druckgerät und ein mit diesem Druckgerät bestücktes Faxgerät, besonders aber ein Druckgerät, mit welchem das Drucken nach dem Tintenstrahlverfahren durchgeführt wird, und ein mit diesem Druckgerät bestücktes Faxgerät.
Bei herkömmlichen Druckern, mit welchen der Druckvorgang nach dem Tintenstrahlverfahren durchgeführt wird, kommen die nachfolgend beschriebenen Techniken zum Erfassen der Tintenrestmenge im Tintenbehälter zur Anwendung.
In dem japanischen Dokument 2-102061 sind ein Fotosensor vom Reflexionstyp in Verbindung mit einer in einem Tintenbehälter angeordneten Reflexionsplatte zur Erfassung von Tintenmangel offenbart. In der Anmeldung zum japanischen Offenlegungspatent 56-144184 ist ein Verfahren offenbart, nach welchem der Tintenmangelzustand erst in einer bestimmten Zeitspanne nach der Erfassung dieses Zustands zur Kenntnis genommen wird, um keine ungenauen Ergebnisse durch Kräuseln der Tintenoberfläche zu verhindern.
Bekannt ist ein Steuerverfahren, bei welchem ein Fotoabschaltsensor und eine im Tintenbehälter angeordnete Elektrode verwendet werden. Der Sensor empfängt ein elektrisches Signal, welches sich in Übereinstimmung mit der Änderung der Tintenrestmenge ändert, und wenn dieses Signal das Fehlen von Tinte anzeigt, wird der Druckvorgang sofort unterbrochen.
Da bei dieser herkömmlichen Verfahrensweise zur Erfassung der Tintenrestmenge ein Fotosensor verwendet wird, zeigt ein momentanes Auftreffen von externem Licht in Form von Sonnenlicht oder von intensivem Punktlicht auf den Fotoempfänger des Resttintenerfassungssensors einen möglicherweise nicht vorhandenen Tintenmangel an.
Bei der Tintenrestmengenerfassung nach dem Stand der Technik wird zum Erfassen des Fotosensorausgangsignals eine Schaltung verwendet, welche durch auftretende Schwankungen dieses Signals, durch gelegentliche Änderung der Sensorcharakteristik und durch Abweichungen im Abfragemechanismus bei Überschreitung zulässiger Werte ein Abgleichen erforderlich macht. Da durch Schwingen des Gerätes oder durch andere Erscheinungen die Tintenkartusche selbst zu schwingen beginnt, kann das dadurch erzeugte Rauschen oder eine durch Kräuseln der Tintenoberfläche verursachte Veränderung des Sensorausgangssignals zu einer Beeinträchtigung der Tintenrestmengenerfassung führen.
Mit der herkömmlichen Technik zur Erfassung der Tintenrestmenge kann der Zustand des vollständigen Verbrauchs der gesamten Tintenmenge im Tintenbehälter nicht ermittelt werden. Bei einem typischen Fall des Standes der Technik, bei welchem in einem Teil des Tintenbehälterinnenraums ein Schwamm vorhanden ist, um Tintenleckage zu verhindern, wird von einem Tintenreservoir Tinte zuerst dem Schwamm zugeführt, bis dieser mit Tinte gesättigt ist, und von dort aus gelangt die Tinte zum Druckkopf. Die im Schwamm vorhandenen Tintenmenge kann mit der genannten Technik nicht erfaßt werden.
Da bei dem oben beschriebenen Steuerungsverfahren der Druckvorgang unterbrochen wird, selbst wenn im Schwamm noch Tinte verblieben ist, kann diese Tintenmenge zum Drucken nicht genutzt werden.
Zur Lösung dieses Problems wurde ein Gerät vorgeschlagen, bei welchem die Druckablaufsteuerung auf die Weise erfolgt, daß während des Ausstoßens von Tinte nach ermitteltem Tintenmangel die Punkte gezählt werden und das Drucken so lange fortgesetzt wird, bis die Anzahl der gezählten Punkte eine vorbestimmte Größe erreicht (nachfolgend "Ausstoßfortsetzungssteuerung" genannt).
Bei einem Gerät, welches mit einer Saugregeneriervorrichtung ausgestattet ist, die mittels einer Pumpe oder einem ähnlichen Gerät periodisch oder intermittierend die Ausstoßdüsen absaugt, um Verstopfen zu verhindern, kann eine solche Konstruktion jedoch nicht verwendet werden, wenn die von der Saugregeneriervorrichtung abgesaugte Tintenmenge nicht in Betracht gezogen wird.
Im Dokument EP-A-0573274 ist ein Druckgerät offenbart, bei welchem eine Erfassungsschaltung zum Erfassen der im Tintenbehälter vorhandenen Tintenmenge aktiviert wird, wenn der Schlitten des Druckgerätes die Erfassungsstellung erreicht hat.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Unter einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Druckgerät gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, mit welchem durch Ausstoßen von Tinte aus einem Druckkopf auf ein Druckmedium der Druckvorgang durchgeführt wird.
Unter einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Tintenrestmenge gemäß Anspruch 24 bereitgestellt.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen zu erkennen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor, in welchen gleiche Elemente oder ähnliche Schritte mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beiliegenden Zeichnungen als Teil der Spezifikation zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen in Verbindung mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung verständlich zu machen.
Fig. 1 zeigt die Schnittansicht des mechanischen Teils einer Faxeinrichtung, welche mit einem nach dem Prinzip des Tintenstrahldruckens arbeitenden Druckgerät ausgerüstet ist, als eine typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt teilweise als Schnittansicht den detaillierten Aufbau einer Tintenkartusche 9.
Fig. 3 zeigt im Blockschaltbild den elektrischen Teil der in Fig. 1 dargestellten Faxeinrichtung.
Fig. 4 zeigt im Blockschaltbild den elektrischen Teil einer Resttintenerfassungseinheit.
Fig. 5 zeigt im Blockschaltbild den Aufbau eines Strom- /Spannungswandlers 151.
Fig. 6 zeigt im Flußplan die auf der Tintenrestmenge basierende Druckablaufsteuerung als eine erste Ausführungsführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt im Diagramm die Veränderung der Schlittengeschwindigkeit.
Die Fig. 8 und 9 zeigen teilweise als Schnittansicht die Tintenkartusche 9, besonders aber die Oberfläche der in der Kartusche vorhandenen Tinte bei beschleunigter bzw. abgebremster Schlittenbewegung.
Fig. 10 zeigt im Flußplan die auf der Tintenrestmenge basierende Druckablaufsteuerung als eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt im Flußplan die auf der Tintenrestmenge basierende Druckablaufsteuerung als eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt im Flußplan die zeitgesteuerte Erfassung der Tintenrestmenge.
Fig. 13 zeigt im Flußplan ein weiteres Beispiel der zeitgesteuerten Erfassung der Tintenrestmenge.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

< Geräteaufbau (Fig. 1 bis 5)>

- Mechanischer Aufbau

Fig. 1 zeigt die Schnittansicht des mechanischen Teils einer Faxeinrichtung, welche mit einem nach dem Prinzip des Tintenstrahldruckens arbeitenden Druckgerät ausgerüstet ist, als eine typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Als erstes wird der Aufbau des in der Faxeinrichtung verwendeten Druckgerätes beschrieben.
In Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 einen Rahmen (Hauptrahmen) als ein Hauptteil der gesamten Einrichtung, das Bezugszeichen 2 ein am Rahmen 1 befestigtes Chassis (Automatisches Blattzuführ-Chassis (ABZ-Chassis)) als Kassette zur Aufnahme zahlreicher Druckblätter und zur automatischen Zuführung der einzelnen Blätter zum Druckgerät, das Bezugszeichen 3 eine am ABZ-Chassis 2 schwenkbar befestigte Zwischenplatte, das Bezugszeichen 4 eine Feder zum Vorspannen der Zwischenplatte 3 in Uhrzeigerrichtung, das Bezugszeichen 5 eine von einer mechanischen Antriebseinheit (nicht dargestellt) in Uhrzeigerrichtung in Drehung gesetzte Druckblatttrennwalze und das Bezugszeichen 6 einen Fotounterbrechungssensor (nachfolgend "Walzenpositionssensor" genannt) zur Erfassung der Ausgangsstellung der Druckblatttrennwalze 5.
Anzumerken ist, daß die in Fig. 1 dargestellte Lage der Zwischenplatte 3 einen Wartezustand symbolisiert, in welchen diese nach dem Schwenken entgegen Uhrzeigerrichtung durch einen in der mechanischen Antriebseinheit angeordneten, die Plattenschwenkbewegung steuernden Nocken (nicht) gedrückt worden ist. Bei abgehobenem Nocken schwenkt die Zwischenplatte 3 in Uhrzeigerrichtung, wobei diese oder das Druckblatt die Peripherie der Druckblatttrennwalze 5 berührt. Die Bewegung der Zwischenplatte 3 erfolgt synchron zur asphärischen Stellung der Druckblatttrennwalze 5.
Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet eine von einer mechanischen Antriebseinheit (nicht dargestellt) entgegen Uhrzeigerrichtung in Drehung gesetzte Druckblatttransportwalze und das Bezugszeichen 8 einen über der Druckblatttransportwalze 7 angeordneten und durch eine Feder (nicht dargestellt) gegen diese gedrückten Blatttransportstab. An der Berührungsstelle zwischen der Blatttransportwalze 7 und dem Blatttransportstab 8 wird das Druckblatt von beiden erfaßt und nach links in Fig. 1 transportiert (nachfolgend "Abtastnebenrichtung" genannt). Das Bezugszeichen 9 kennzeichnet eine austauschbare (abnehmbare) Tintenkartusche mit integriertem Tintenstrahldruckkopf und integriertem Tintenbehälter und das Bezugszeichen 10 einen Schlitten, an welchem die Tintenkartusche 9 abnehmbar befestigt ist.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, befindet die Druckfläche der Tintenkartusche 9 sich an deren Boden und ist mit zahlreichen in Querrichtung angeordneten Düsen versehen. Beim Drucken wird die Tintenkartusche im rechten Winkel zur Düsenanordnungsrichtung (d.h. senkrecht zur Blattebene der Fig. 1, nachfolgend "Hauptabtastrichtung" genannt) bewegt. Das Drucken über die Breite der Druckfläche erfolgt durch selektives Ausstoßen von Tinte aus den Düsen. Nach dem Drucken über die Breite der Druckfläche wird das Druckblatt um eine Druckbreite in Abtastnebenrichtung verschoben. Durch Wiederholung dieser Schritte wird das gesamte Blatt bedruckt (dieses Druckverfahren wird "Mehrfachabtasten" genannt. Am Schlitten 10 ist ein mit einem Fotosensor ausgerüsteter Tintenerfassungssensor (Tintensensor) angeordnet, um die in der Tintenkartusche 9 verbliebene Tintenrestmenge zu erfassen. Die Erfassungsrichtung des Tintensensors entspricht in etwa der Hauptabtastrichtung der Tintenkartusche 9. Da der Tintensensor am Schlitten 10 befestigt ist, bewegen dieser und die Tintenkartusche 9 sich mit der Bewegung des Schlittens 10. Auf diese Bewegung wird später näher eingegangen.
Die Bezugszeichen 12 und 13 kennzeichnen Führungsschienen zur Unterstützung des von einer mechanischen Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) in Hauptabtastrichtung hin und her bewegten Schlittens. Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine dem Druckkopf gegenüber angeordnete Schreibunterlage, welche das Druckblatt hält und an der Druckposition die Beibehaltung des gewünschten Abstandes zwischen diesem und dem Druckkopf gewährleistet. Das Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine Blattaustragwalze und das Bezugszeichen 16 einen Blattaustragstab. Von einem nicht dargestellten Anpreßelement wird der Blattaustragstab 16 gegen die Blattauswerfwalze 15 gedrückt. Das Druckblatt wird von beiden erfaßt und ausgetragen. Das Bezugszeichen 17 kennzeichnet eine Abdeckung (Druckblattabdeckung), welche zusammen mit dem Boden des Gerätes nach unten geschwenkt werden kann, um den Innenraum des Gerätes freizulegen.
Nachfolgend wird die Leseeinheit der Faxeinrichtung beschrieben.
Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet eine Lesetrennwalze, welche von einer mechanischen Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) entgegen Uhrzeigerrichtung gedreht wird, um die eingelegten Originale nacheinander nach links in Fig. 1 zu transportieren, das Bezugszeichen 21 ein Trennelement, welches aus einem Material mit hohem Reibwiderstand, wie z.B. Gummi, hergestellt ist und von einem Anpreßelement (nicht dargestellt) gegen die Lesetrennwalze 20 gedrückt wird, um die Originale einzeln anzuheben und voneinander zu trennen, das Bezugszeichen 22 einen Bildzeilenberührungssensor (nachfolgend "Bildsensor" genannt), welcher die Bilder auf den Originalen liest und die gelesenen Bildinformationen in elektrische Signale umwandelt, das Bezugszeichen 23 eine Druckfeder und das Bezugszeichen 24 eine von einer nicht dargestellten mechanischen Antriebsvorrichtung in Uhrzeigerrichtung gedrehte weiße Walze. Die Druckfeder 23 preßt den Bildsensor 22 gegen die Walze 24, welche das Original mit der gesamten Lesefläche des Bildsensors 22 in Berührung bringt, dieses nach links in Fig. 1 transportiert und beim Lesen des Originals als Hintergrund dient.
Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet eine Originalführung, welche am Rahmen 1 (als Teil des Gerätekörpers) mit der daran angeordneten Leseeinheit und dem ebenfalls daran angeordneten Bedienungspaneel (wird später beschrieben) befestigt ist und beim Lesen das Original mit der Rückseite auf diese gerichtet führt, das Bezugszeichen 26 eine an der Originalführung 25 befestigte Führung, welche beim Lesen das Original mit der Vorderseite auf diese gerichtet führt, das Bezugszeichen 27 ein Bedienungsschaltfeld mit darauf angeordneten Schaltern und das Bezugszeichen 28 ein Bedienungspaneel mit dem daran befestigten Bedienungsschaltfeld 27. Das Bedienungspaneel 28 selbst ist an der Originalführung 25 befestigt.
Das Bezugszeichen 30 kennzeichnet eine am Rahmen 1 befestigte und aus einem Stromtransformator, einem Kondensator und weiteren Elementen aufgebaute Netzanschlußeinheit und das Bezugszeichen 31 eine am Rahmen 1 befestigte Steuerungsleiterplatte, welche alle Vorgänge im Gerät steuert. Die elektrische Steuerungsleiterplatte 31 ist über Kabel mit allen elektrischen Einheiten und mechanischen Vorrichtungen (Bildsensor 22, Bedienungsschaltfeld 27, Netzanschlußeinheit 30, Tintenkartusche 9, nicht dargestellte Antriebsmotoren, Walzenpositionssensor 6 und weitere nicht dargestellte Sensoren) elektrisch gekoppelt. Anzumerken ist, daß verschiedene Sensoren, einschließlich den Sensor, welcher erfaßt, ob ein Druckblatt zugeführt wurde, ohne Verwendung von Drähten und Kabeln integrale Bestandteile der elektrischen Steuerungsleiterplatte 31 sind. Alle externen Schnittstellen (z.B. eine Schnittstelle für ein öffentliches Telefonnetz, eine Schnittstelle für ein Hilfstelefon und eine Schnittstelle in Form einer Centronics-Schnittstelle für einen Personalcomputer) sind mit der Steuerungsleiterplatte 31 elektrisch gekoppelt.
Fig. 2 zeigt teilweise als Schnittansicht den detaillierten Aufbau einer Tintenkartusche 9. In Fig. 2 kennzeichnet das Bezugszeichen 11 einen Reflexionsfotosensor (nachfolgend "Fotosensor" genannt), das Bezugszeichen 91 Tinte, das Bezugszeichen 92 einen Schwamm, das Bezugszeichen 93 eine Reflexionsplatte zum Reflektieren des vom Fotosensor emittierten Lichts und das Bezugszeichen 94 einen Druckkopf. In Fig. 2 ist der Wartezustand des Schlittens 10 mit eingesetzter Tintenkartusche 9 dargestellt. In diesem Zustand bleibt die Tintenoberfläche glatt und ein Kräuseln derselben ist nicht zu verzeichnen.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Reflexionsplatte 93 entlang des Bodens der Tintenkartusche 9 nahe der Kartuschenseitenplatte angeordnet, an welcher der Fotosensor 11 sich befindet. Mit dieser Anordnung der Reflexionsplatte 93 soll die Intensität des vom Fotosensor 11 empfangenen Lichts verstärkt und das S/N-Verhältnis bei der Tintenrestmengenerfassung verbessert werden. Der Abstand (Erfassungsspalt) zwischen der Kartuschenseitenwand, neben welcher der Fotosensor 11 angeordnet ist, und der Reflexionsplatte 93 wird unter Beachtung der Oberflächenspannung der Tinte und der Benetzungsfähigkeit der Seitenwand und der Reflexionsplatte festgelegt, um ein Ansammeln von Tinte zwischen der Seitenwand und der Reflexionsplatte zu verhindern. Um die Tintenrestmenge genau zu erfassen, sollte dieser Abstand 2 bis 4 mm betragen. Der rechte und der linke Raum neben der Reflexionsplatte 93 sind keine separaten Räume, sondern miteinander verbunden. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Reflexionsplatte 93 nicht über die gesamte Tiefe der Tintenkartusche 9, sondern nur über einen bestimmten Teil und im Mittelabschnitt derselben angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, daß Veränderungen der Tintenoberfläche im Raum zwischen der Reflexionsplatte 93 und der Seitenplatte, neben welcher der Fotosensor 11 angeordnet ist, eine gleiche Veränderung der Tintenoberfläche in anderen Abschnitten der Tintenkartusche bewirkt. Außerdem kann zwischen dem Kartuschenboden und der Reflexionsplatte eine Bohrung vorgesehen werden, damit in beiden Räumen neben der Reflexionsplatte der gleiche Tintenpegel sich einstellt.
Wenn die Tintenkartusche 9 vollständig mit Tinte 91 gefüllt ist, empfängt der Fotosensor 11 kaum reflektiertes Licht von der Reflexionsplatte 93, da dieses Von der Tinte 91 absorbiert wird. Demzufolge ist der Stromausgang am Fotosensor 11 nahezu Null. Wenn in der Tintenkartusche nur wenig oder keine Tinte 91 vorhanden ist, empfängt der Fotosensor 93 das von der Reflexionsplatte 93 reflektierte Licht, so daß die Größe des Stromausgangs am Fotosensor 11 Sich mit der Intensität des Reflexionslichts ändert.

- Elektrischer Aufbau

Fig. 3 zeigt im Blockschaltbild den elektrischen Teil der in Fig. 1 dargestellten Faxeinrichtung. In Fig. 3 kennzeichnet das Bezugszeichen 101 eine Zentralverarbeitungseinheit (ZVE) in Form eines Mikroprozessors oder eines ähnlichen elektrischen Bausteins, das Bezugszeichen 102 einen ROM zum Speichern von Steuerprogrammen und Verarbeitungsprogrammen, durchgeführt von der ZVE, das Bezugszeichen 103 einen RAM als Arbeitsbereich für das Speichern von Bilddaten für Faxübertragung/-empfang oder zum Lesen von Bilddaten und als Arbeitsbereich für die ZVE 101 zur Durchführung der Steuer- und Verarbeitungsprogramme, das Bezugszeichen 104 einen Schlafspeicher in Form eines DRAM oder SRAM mit Reservespannungsquelle oder eines EPROM zum Speichern von Informationen im Falle eines Ausfalls der Netzanschlußeinheit 30.
Das Bezugszeichen 105 kennzeichnet einen Symbolgenerator (SG), welcher in Übereinstimmung mit Symbolcodes von einem Codesystem in Form von JIS- oder ASCII-Codes Symbolmuster erzeugt, das Bezugszeichen 106 die Druckeinheit mit dem in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Aufbau, das Bezugszeichen 107 die Leseeinheit mit dem in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Aufbau, das Bezugszeichen 108 ein MODEM, das Bezugszeichen 109 eine Netzsteuereinheit (NSE), das Bezugszeichen 110 eine Telefonleitung, das Bezugszeichen 111 ein Telefon, das Bezugszeichen 112 eine Bedienungseinheit mit einem Teil des in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Bedienungspaneels 28 des Bedienungsschaltfeldes 27 und das Bezugszeichen 113 ein Display mit einer Flüssigkristallanzeige, mit Leuchtdioden und weiteren elektrischen Bausteinen und einem Teil des in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Bedienungspaneels 28 des Bedienungsschaltfeldes 27.
Die ZVE 101 steuert den ROM 102, den RAM 103, den Schlafspeicher 104, den SG 105, die Druckeinheit 106, die Leseeinheit 107, das MODEM 108, die NSE 109, die Bedienungseinheit 112 und die Displayeinheit 113.
Der RAM 103 wird zum Speichern der von der Leseeinheit 107 gelesenen oder der von der Druckeinheit 106 zu druckenden binären Bilddaten verwendet. Der RAM 103 wird außerdem zum Speichern der vom MODEM 108 zu modulierenden und über die NSE 109 an die Telefonleitung 110 zu sendenden sowie der aus der Demodulation eines analogen Bildsignals im MODEM 108 erhaltenen und von der NSE 109 über die Telefonleitung 110 empfangenen verschlüsselten Bilddaten verwendet. Der Schlafspeicher 104 wird zum Speichern benötigter Daten (z.B. verkürzter Telefonnummern) verwendet, unabhängig davon, ob eine Spannungsquelle vorhanden oder nicht vorhanden ist. Von der ZVE 101 gesteuert, erzeugt der Symbolgenerator 105 nach Bedarf Symbolmusterdaten entsprechend der eingegebenen Codes.
Die elektrische Schaltung der Druckeinheit 106, welche eine Steuereinheit mit direktem Speicherzugriff, den Tintenstrahlkopf, eine integrierte CMOS-Logikschaltung und weitere elektrische Bausteine aufweist, liest die im RAM 103 gespeicherten Bilddaten und gibt diese als Druckdaten aus. Die elektrische Schaltung der Leseeinheit 107, welche eine Steuereinheit mit direktem Speicherzugriff, eine integrierte Bildverarbeitungsschaltung, einen Bildsensor, eine integrierte CMOS-Logikschaltung und weitere elektrische Bausteine aufweist, binarisiert, von der ZVE gesteuert, die vom Bildsensor 22 gelesenen Bilddaten und sendet diese sequentiell zum RAM 103. Anzumerken ist, daß der Zustand eines auf die Leseeinheit 107 gelegten Originals von der Originalerfassungseinheit (nicht dargestellt) mit Hilfe eines im Originaltransportweg angeordneten Fotosensors erfaßt werden kann.
Von der ZVE gesteuert, moduliert das MODEM 108, welches ein G2/G3-MODEM, einen ans MODEM angeschlossenen Uhrengenerator und weitere elektrische Bausteine aufweist, die im RAM 103 gespeicherten verschlüsselten Übertragungsdaten und gibt diese Daten über die NSE 109 auf die Telefonleitung 110 bzw. übernimmt von der Telefonleitung 110 über die NSE 109 ein eingegangenes analoges Bildsignal, demoduliert dieses, um verschlüsselte Empfangsdaten zu erhalten, und sendet diese zum Speichern an den RAM 103. Von der ZVE 101 gesteuert, stellt die NSE 109 über die Telefonleitung 110 die Verbindung zum MODEM 108 oder zum Telefon 111 her. Die NSE 109 ist mit einer Erfassungsschaltung zum Erfassen eines Rufsignals (CI) bestückt. Bei Empfang des Rufsignals sendet die NSE 109 ein Eingangssignal an die ZVE 101. Das Telefon 111 ist im Hauptkörper des Faxgerätes integriert und weist ein Handgerät, ein Gesprächsnetz, ein Wählpaneel, zehn Zahlentasten, Einzeltasten und weitere Elemente auf. Die Bedienungseinheit 112 weist folgende Elemente auf, eine Starttaste zum Starten der Bildübertragung bzw. des Bildempfangs, einen Auflösungswahlschalter zum Schalten der Auflösung des Faxbildes bei Übertragung/Empfang auf Feineinstellung, Standardeinstellung usw., eine Moduswahltaste zur Kennzeichnung des Betriebsmodus bei automatischem Empfang usw., zehn Zahlentasten und Einzeltasten zum Wählen und weitere Bausteine. Die Displayeinheit 113 weist folgende Elemente auf, einen LCD-Modul einschließlich Siebensegment-Flüssigkristallanzeige zur Zeitanzeige, eine Bildzeichen-Flüssigkristallanzeige zum Anzeigen von Bildern, welche verschiedenen Modi repräsentieren, eine Matrix-Flüssigkristallanzeige zum Anzeigen von 5 · 7 Punkten (ein Buchstabe) · eine Zeile, Leuchtdioden usw.
Nachfolgend wird der elektrische Aufbau einer an der Druckeinheit 106 angeordneten Resttinteerfassungseinheit beschrieben.
Fig. 4 zeigt im Blockschaltbild den elektrischen Aufbau der Resttinteerfassungseinheit.
In Fig. 4 kennzeichnet das Bezugszeichen 151 einen Strom/Spannungs-Wandler zum Umwandeln des Stroms in eine der Intensität des vom Fotosensor 11 gelieferten Stroms entsprechende Spannung, das Bezugszeichen 152 eine Glättungsschaltung zum Eliminieren des durch die Bewegung der Tintenkartusche 9 verursachten Rauschens und zum Minimieren der Veränderung in der Ausgangsspannung, welche infolge des ebenfalls durch die Bewegung der Tintenkartusche 9 verursachten Kräuselns der Tintenoberfläche zu verzeichnen ist, das Bezugszeichen 153 einen Wechselspannung/Gleichspannungs- Wandler (W/G-Wandler), das Bezugszeichen 154 einen Ausgabekanal zum Senden eines Schaltsignals (wird später beschrieben) an den Strom/Spannungs-Wandler 151 in Übereinstimmung mit einem von der ZVE 101 gesendeten Steuersignal, das Bezugszeichen 155 einen Eingabekanal zum Eingeben der von den verschiedenen Sensoren gelieferten Ausgangsgrößen und Ausgeben der Signale an die ZVE 101 und das Bezugszeichen 156 einen Kartuschenerfassungssensor zum Erfassen des Zustandes, ob die Tintenkartusche 9 am Schlitten 10 montiert ist oder fehlt. Anzumerken ist, daß der Strom/Spannungs-Wandler 151 durch Schalten des von einer externen Einheit (ZVE 101) gesendeten Signals das Verhältnis der Strom/Spannungs-Wandlung variieren kann und daß die Ausgabe vom W/G-Wandler 153 in die ZVE 101 eingegeben wird.
Fig. 5 zeigt im Blockschaltbild detailliert den Aufbau des Strom/Spannungs-Wandlers 151. Wie Fig. 5 zeigt, hat bei genügend Tinte in der Tintenkartusche 9 die Ausgangsgröße am Fotosensor 11 einen niedrigen Pegel, so daß ein Niedrigpegelsignal in den W/G-Wandler 153 eingegeben wird. Wenn aber nur wenig oder keine Tinte in der Tintenkartusche 9 vorhanden ist, hat die Ausgangsgröße am Fotosensor 11 einen hohen Pegel, so daß ein Hochpegelsignal in den W/G-Wandler 153 eingegeben wird. In Übereinstimmung mit einem AN/AUS-Signal vom Ausgabekanal 154 wird außerdem ein Schalter 157 geöffnet/geschlossen (AN/AUS).
Da der Widerstand parallel geschaltet ist, wird bei geschlossenem Schalter 157 (AN) die Eingangsspannung am W/G- Wandler kleiner als bei geöffnetem Schalter (AUS).
In Fig. 5 kennzeichnet das Bezugszeichen 158 einen Kondensator zum Glätten des Signals mit dem genannten Widerstand.

< Druckvorgang>

- Mechanischer Ablauf

Wenn ein Original kopiert oder ein empfangenes Faxbildsignal gedruckt werden soll, wird eine mechanische Antriebseinheit (nicht dargestellt) angesteuert, um die Druckblatttrennwalze 5 in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Gleichzeitig wird ein Nocken als Teil der mechanischen Antriebseinheit gedreht und nach unten gegen die Zwischenplatte 3 gedrückt. Von der Feder 4 vorgespannt, schwenkt die Zwischenplatte 3 und bringt das oberste Blatt der auf dem automatischen Blattzuführchassis 2 abgelegten Druckblätter mit der Druckblatttrennwalze 5 in Berührung. Beim Drehen der Druckblatttrennwalze 5 wird nur das oberste Druckblatt nach links bis zum Berührungspunkt zwischen der Druckblatttransportwalze 7 und dem Druckblatttransportstab 8 transportiert. Dabei erfaßt ein Druckblatterfassungssensor (nicht dargestellt) die Vorderkante des Druckblatts, wonach auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses die Druckblattvorschubgröße berechnet wird.
Das zwischen der Druckblatttransportwalze 7 und dem Druckblatttransportstab 8 gehaltene Druckblatt wird nun weiter nach links transportiert. Da die Drehzahl der Druckblatttrennwalze 5 etwas größer ist als die der Druckblatttransportwalze 7, wirkt die Reibkraft zwischen dem Druckblatt und der Druckblatttrennwalze 5 nicht gegen die Transportkraft der Druckblatttransportwalze 7. Beim Weitertransportieren des Druckblattes wird dieses auch von der Druckblattaustragwalze 15 und dem Druckblattaustragstab 16 erfaßt. Die Druckblatttransportgeschwindigkeit dieses Walzen-Paares ist größer als die der Druckblatttransportwalze 7, die Transportkraft dieses Walzen-Paares aber viel geringer als die der Druckblatttransportwalze 7. Die Größe des Druckblattvorschubs wird aber von der Druckblatttransportwalze 7 bestimmt und dadurch das Druckblatt selbst etwas gestreckt.
Da der Walzenpositionssensor 6 die Ausgangsstellung der Druckblatttrennwalze 5 erfaßt, wird diese nach Durchführung eines Zyklus gestoppt. Unmittelbar vor diesem Zeitpunkt wird vom Nocken (nicht dargestellt) die Zwischenplatte 3 wieder nach unten in den Wartezustand gedrückt. Danach wird in Übereinstimmung mit der Größe des Druckblattvorschubs, welche beim Erfassen der Druckblattvorderkante durch den Druckblatterfassungssensor berechnet wurde, die Drehrichtung der Druckblatttransportwalze 7 und die der Druckblattaustragwalze 15 umgekehrt und das Druckblatt so weit zurück transportiert, bis dessen Vorderkante die Druckposition des Druckkopfes erreicht.
Der Druckvorgang wird durch Abtastbewegung des Schlittens 10 in Hauptabtastrichtung und selektives Ausstoßen von Tinte aus den Düsen in Übereinstimmung mit den Bilddaten durchgeführt. Nach Beendigung der Abtastbewegung des Schlittens 10 in Hauptabtastrichtung (Vorwärtsbewegung) werden die Druckblatttransportwalze 7 und die Druckblattaustragwalze 15 entgegen Uhrzeigerrichtung (reguläre Drehrichtung) in Drehung gesetzt, um während der Rückwärtsbewegung des Schlittens 10 das Druckblatt um eine bestimmte Größe (Druckbreite des Druckkopfes) nach links zu transportieren. Danach wird der Schlitten 10 erneut in Hauptabtastrichtung (Vorwärtsrichtung) bewegt und durch selektives Ausstoßen von Tinte aus den Düsen der Druckvorgang fortgesetzt. Dieser Vorgang wird wiederholt, um auf dem Druckblatt ein Druckbild zu erzeugen. Sobald der Druckblatterfassungssensor die Hinterkante des Druckblattes erfaßt, ist das Drucken auf ein Druckblatt abgeschlossen.
Zum Drucken mehrerer Druckblätter wird der beschriebene Vorgang für jedes Druckblatt wiederholt.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Resttinteerfassung und die Druckablaufsteuerung auf Grundlage des Erfassungsergebnisses beschrieben.

[Erste Ausführungsform]

- Druckablaufsteuerung (Fig. 6)

Nachfolgend wird mit Bezug auf den in Fig. 6 dargestellten Flußplan die auf der Resttinteerfassung basierende und von der ZVE 101 durchgeführte Druckablaufsteuerung beschrieben. Wenn mit dem Faxgerät dieser Ausführungsform bei Empfang eines Faxbildsignals das Drucken erfolgt oder wenn das Bild eines Originals entsprechend den Kopierinstruktionen kopiert wird, läuft der nachfolgend beschriebene Vorgang ab.

(1) Ablauf der Druckablaufsteuerung

In Schritt S1 wird auf der Grundlage des von der Resttinteerfassungseinheit ermittelten Ergebnisses überprüft, ob Tinte noch vorhanden oder nicht vorhanden ist. Je nachdem, ob Tinte noch vorhanden oder nicht vorhanden ist, geht der Ablauf zu Schritt S2 bzw. S6 über. Auf die Resttinteerfassung wird später näher eingegangen.
In Schritt S2 wird der von einem Tintenausstoßmengenzähler (nachfolgend "Zähler" genannt) gezählte und in einen Schlafspeicher 104 eingegebene Zählwert (CNT) zurückgesetzt. Dieser Zähler wird zum Zählen der Tintenausstoßmenge beim Drucken verwendet, wenn ermittelt wurde, daß Tinte nicht mehr vorhanden ist. Wenn Tinte noch vorhanden ist, wird dieser Zähler nicht verwendet und der Zählwert wird zurückgestellt. In Schritt S3 erfolgt das Drucken auf ein Druckblatt (Drucken bedeutet hier das Drucken über die Druckbreite des Druckkopfes bei einer Abtastbewegung des Druckkopfes in Hauptabtastrichtung).
In Schritt S4 bewertet der Zähler die Tintenausstoßmenge durch Untersuchung der Anzahl an Pixels beim tatsächlichen Tintenausstoß für einen Druckvorgang (nachfolgend "Anzahl an Druckpunkten" genannt). In Schritt S5 wird geprüft, ob die Druckvorgänge abgeschlossen oder nicht abgeschlossen sind, Wenn die Druckvorgänge abgeschlossen sind, endet die Verarbeitung, wenn nicht, kehrt der Ablauf zu Schritt S1 zurück, um den beschriebenen Vorgang zu wiederholen.
In Schritt S6 wird die Tintenausstoßmenge, d.h. der Zählwert (CNT) des Zählers mit einem vorgegebenen Grenzwert (n) verglichen. Wenn CNT < n bleibt, geht der Ablauf zu Schritt S3 über, bei CNT ≥ n wird die Verarbeitung unterbrochen.
Die Resttinteerfassungseinheit erfaßt die Restmenge der flüssigen Tinte direkt, so daß selbst dann, wenn keine Tinte mehr erfaßt wird, weiter gedruckt werden kann, da bei der in Fig. 2 gezeigten Tintenkartusche, bedingt durch deren Konstruktion, eine kleine Tintenmenge im Behälter und im Schwamm 92 verblieben ist. Um die für die Fortsetzung des Druckens verfügbare Tintenmenge zu erhalten, muß eine entsprechende Druckablaufsteuerung (nachfolgend "Ausstoßfortsetzungssteuerung" genannt) durchgeführt werden. Diese Steuerung ist besonders bei einem Gerät unentbehrlich, bei welchem eine Tintenkartusche dieser Ausführungsform verwendet wird.
Zu diesem Zweck wird der Grenzwert (n) dadurch bestimmt, daß nach dem Erfassen des Fehlens von Tinte durch die Resttinteerfassungseinheit die Tintenrestmenge bewertet wird. Bei Beachtung einer Abweichung von der Genauigkeit der Resttinteerfassung, einer Veränderung der Tintenausstoßmenge infolge Änderung der Umgebungstemperatur des eingesetzten Gerätes und von Unterschieden in der Produktqualität jedes Druckkopfes und in Abhängigkeit vom Druckmuster oder der Druckhistorie ermöglicht dieser Wert in jedem Fall die Fortsetzung des Druckens. Wenn durch Blindausstoßen von Tinte oder durch Absaugen von Tinte aus den Ausstoßöffnungen (Düsen) die Druckeinheit 106 leistungsfähig gehalten werden soll, wird die ausgestoßene oder abgesaugte Tintenmenge bewertet und das Bewertungsergebnis zur Bestimmung des Grenzwertes (n) mit herangezogen.
Obwohl die Art der Druckunterbrechung nicht direkt ein Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, wird nachfolgend kurz darauf eingegangen. Wenn der Druckvorgang unterbrochen wird, ohne daß das momentan bearbeitete Druckblatt vollständig bedruckt ist, ein normalerweise nicht eintretender Umstand, erfolgt das Umschalten des Datenempfangs (z.B. der Empfang von Faxbildsignalen) auf eine alternative Verarbeitung, um die empfangenen Daten nicht auf den Kopf, sondern in einen Speicher zu übertragen und den Druckvorgang später fortzusetzen. Da bei Faxbildempfang die Empfangsseite kein Original zur Verfügung hat, müssen die empfangenen Daten auf eine andere Weise verarbeitet werden, um zu irgendeinem späteren Zeitpunkt gedruckt werden zu können.
Wie aus dem in Fig. 6 dargestellten Flußplan ersichtlich ist, wird mit der Druckunterbrechungsverarbeitung sofort begonnen, so daß durch die Druckablaufsteuerung das Drucken auf dem laufenden Druckblatt unter anderen Bedingungen fortgesetzt werden kann und das vollständige Drucken dieses Blattes zu irgendeinem Zeitpunkt beendet wird.
Wenn aber kopiert wird, befindet eine Bedienperson sich in der Nähe des Gerätes und kann im Falle einer Druckunterbrechung die erforderlichen Schritte einleiten. Anders als bei Faxbildempfang genügt in diesem Fall eine entsprechende Warnmeldung auf der Displayeinheit 113, um die Bedienperson über Tintenmangel zu informieren, so daß das laufende Blatt fertig gedruckt werden kann und die Bedienperson dann die entsprechenden Handlungen vornimmt.
In jedem Fall können mit dem vorliegenden Gerät zwei Druckvorgänge realisiert werden, Faxempfang und Kopieren, doch wann eine dieser beiden Vorgänge durchgeführt wird, ist im voraus nicht bekannt. Da Faxempfang jederzeit erwartet werden kann, sind das Erfassen der Tintenrestmenge, die Bewertung der Tintenausstoßmenge und die Durchführung eines Vergleichs zwischen der Tintenausstoßmenge und dem ermittelten Grenzwert immer erforderlich. Wenn die Tintenausstoßmenge den Grenzwert überschreitet, sollte der Benutzer sofort über diese Situation informiert werden.

(2) Resttinteerfassung

Wie bereits beschrieben, wird die Resttinteerfassung mit der in der Tintenkartusche 9 angeordneten Reflexionsplatte 93 und dem Fotosensor 11 durchgeführt. Das heißt, der Fotosensor 11 emittiert Licht, welches von der Reflexionsplatte 93 reflektiert und vom Fotosensor 11 als reflektiertes Licht wieder empfangen wird; aus der Intensität des vom Fotosensor 11 empfangenen reflektierten Lichts wird dann die Tintenrestmenge bestimmt. Wie Fig. 2 zeigt, sind der Fotosensor 11 und die Reflexionsplatte 93 in Bewegungsrichtung (Hauptabtastrichtung) des Schlittens 10 hintereinander angeordnet, während die Fotoempfangsfläche des Fotosensors und die Reflexionsfläche der Reflexionsplatte 93 im rechten Winkel zur Hauptabtastrichtung verlaufen.
Fig. 7 zeigt im Liniendiagramm die Veränderung der Schlittenbewegungsgeschwindigkeit. In dieser Figur ist die Abtastvorwärtsbewegung (nachfolgend "Normalrichtung" genannt) des Schlittens 10 dargestellt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 10 mit eingesetzter Tintenkartusche 9 an den Punkten A -> B -> C -> D geändert.
Das heißt, der Abschnitt A -> B kennzeichnet die Beschleunigung des Schlittens 10 aus der Ausgangsstellung bis zum Erreichen der vorbestimmten konstanten Bewegungsgeschwindigkeit (X); diese Beschleunigung wird nachfolgend "Geschwindigkeitserhöhung" bezeichnet. Der Bereich B -> C kennzeichnet die konstante Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 10 während des Druckvorgangs. Der Bereich C -> D kennzeichnet das Abbremsen des mit der Tintenkartusche 9 bestückten Schlittens 10 aus der konstanten Geschwindigkeit (X); das Abbremsen wird nachfolgend als "Geschwindigkeitssenkung" genannt.
Wenn der Schlitten 10 sich wie oben beschrieben bewegt, wirkt auf die Tintenkartusche 9 eine Beschleunigung (Trägheitskraft). Das heißt, im Beschleunigungsabschnitt A -> B der Schlittenbewegung in Normalrichtung (Vorwärtsabtasten) und beim Abbremsen des Schlittens in umgekehrter Richtung (Rückwärtsabtasten) nimmt der Tintenspiegel in der Tintenkartusche 9 die in Fig. 8 dargestellte Form an. Im Abbremsabschnitt C -> D der Schlittenbewegung in Normalrichtung (Vorwärtsabtasten) und beim Beschleunigen des Schlittens in umgekehrter Richtung (Rückwärtsabtasten) entsteht die in Fig. 9 dargestellte Form des Tintenspiegels. Wenn der Schlitten 10 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird oder sich im Ruhezustand befindet, wirkt auf die Tintenkartusche 9 keine Beschleunigung, so daß der Tintenspiegel die in Fig. 2 dargestellte Form annimmt.
Mit anderen Worten, der Tintenspiegel in der Tintenkartusche 9 (d.h. die Länge des Tintenspiegels zwischen der Seitenwand der Tintenkartusche 9, an welcher der Fotosensor 11 außen angeordnet ist, und der Reflexionsplatte 93 verändert sich in Übereinstimmung mit der Bewegung des Schlittens 10.
Demzufolge wird zu einem Zeitpunkt, wenn die Anzeige "Tintenmangel", oder zu einem anderen Zeitpunkt, wenn die Anzeige "Tinte vorhanden" erscheint, in Abhängigkeit von der Veränderung des Tintenspiegels immer die gleiche Tintenrestmenge ermittelt. Mit anderen Worten, aus der Veränderung des Tintenspiegels wird ermittelt, ob Tinte vermutlich nicht mehr oder noch vorhanden ist, obwohl Tinte sich tatsächlich nicht mehr in der Tintenkartusche befindet.
An einem Beispiel, welches nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, wird unter Beachtung der genannten Probleme beschrieben, auf welche Weise die Steuerung erfolgt.
(1) Resttinteerfassung bei den oben beschriebenen drei Zuständen während der Überwachung der Schlittenbewegung und synthetisches Analysieren der Erfassungsergebnisse. Dadurch kann unter Beachtung der Tintenspiegelveränderung beim Bewegen des Schlittens 10 die Resttinte erfaßt werden. So wird zum Beispiel aus den bei den drei Schlittenbewegungszuständen erfaßten Ergebnissen der Durchschnittswert gebildet, doch es ist auch möglich, eine zeitliche Integration der Erfassungsergebnisse über eine bestimmte Periode (mehrere Abtastvorgänge) vorzunehmen und diese synthetisch zu beurteilen.
(2) Durchführung der Resttinteerfassung immer bei einem der drei Zustände der Schlittenbewegung (z.B. bei dem in Fig. 2 dargestellten Zustand). Dadurch wird die Resttinte bei dem gleichen Tintenspiegelzustand erfaßt.
Die Resttinteerfassung bei dem in Fig. 8 dargestellten Tintenspiegelzustand wird jedoch bevorzugt. In diesem Fall kann auch eine ganz geringe Tintenrestmenge genauer erfaßt werden.
Wie Fig. 7 zeigt, entsprechen die drei beschriebenen Zustände der Beschleunigungsbewegung (A -> B), der gleichmäßigen Bewegung (B -> C) bzw. der Abbremsbewegung (C -> D) des Schlittens 10. Auf der Grundlage dieser drei. Zustände kann die Resttinteerfassung synchron zum Ansteuern des Schlittenantriebsmotors und dadurch in einem geeigneten Takt erfolgen. Besonders wenn ein Impulsmotor als Antriebsquelle für den Schlitten 10 verwendet wird, können Veränderungen des Bewegungszustandes, z.B. der Beginn der Geschwindigkeitserhöhung und der Beginn der Geschwindigkeitsabsenkung, als Zeitpunkte für das Erfassen der Tintenrestmenge herangezogen werden.
In jedem Fall wird das Erfassungsergebnis zur Bestimmung der Tintenrestmenge in Schritt S1 verwendet.
Die Erfassung der Tintenrestmenge erfolgt bei dieser Ausführungsform auf der Grundlage der Tintenspiegeländerung bei der Schlittenbewegung immer unter der gleichen Bedingung oder im Falle des beschriebenen Beispiels, welches nicht Teil der vorliegenden Erfindung darstellt, bei mehreren Zuständen des Tintenspiegels mit anschließender synthetischer Bewertung der Erfassungsergebnisse. Diese Verfahrensweise ermöglicht eine genauere Erfassung der Tintenrestmenge und eine präzisere Druckablaufsteuerung auf der Grundlage der Tintenrestmenge.
Das Erfassungsergebnis kann auf der Flüssigkristallanzeige der Displayeinheit 113 oder als Lichtsignal von besonderen Leuchtdioden angezeigt werden, um den Benutzer über Tintenmangel zu informieren. Dadurch kann ein nutzerfreundlicheres Gerät bereitgestellt werden.
Außerdem können die Tintenausstoßdauer, das Zeitintervall zwischen den einzelnen Resttinteerfassungsvorgängen, die Anzahl der zu druckenden Seiten, die Anzahl an Druckpunkten und andere Parameter bestimmt werden, um den Nutzungszustand des Gerätes zu ermitteln und auf der Grundlage dieser Informationen die Gerätesteuerung durchzuführen. Wenn zum Beispiel bei Anzeige von Tintenmangel die Tintenverbrauchszeit für jeden Druckvorgang gespeichert wird, kann auf der Grundlage der addierten Tintenverbrauchszeiten der Zeitpunkt des vollständigen Tintenverbrauchs vorherbestimmt und dem Nutzer auf dem Anzeigedisplay angezeigt werden.

[Zweite Ausführungsform (Fig. 10)]

Nachfolgend wird in Verbindung mit dem in Fig. 10 dargestellten Flußplan eine zweite Ausführungsform der auf der Grundlage der erfaßten Tintenrestmenge durchgeführten Druckablaufsteuerung beschrieben. Diese Druckablaufsteuerung wird von der ZVE 101 gemeinsam mit der Resttinteerfassungseinheit durchgeführt. Wenn beim Faxgerät dieser Ausführungsform ein empfangenes Faxbildsignal gedruckt oder auf der Grundlage von Kopierinformationen ein Original kopiert werden soll, laufen die nachfolgend erläuterten Vorgänge ab. Dafür ist es erforderlich das Gerät anzuschalten, verschiedene für das Drucken erforderliche Ausgangseinstellungen oder Initialisierungseinstellungen an dem für die Bewertung der Tintenausstoßmenge verwendeten Zähler (Subtraktionszähler, nachfolgend einfach "Zähler" genannt), dessen Zählwert in den Schlafspeicher 104 eingegeben wird, vorzunehmen und weitere notwendige Maß nahmen durchzuführen.
In Schritt S11 wird geprüft, ob gedruckt oder nicht gedruckt werden soll. Wenn gedruckt werden soll (JA), geht der Ablauf zu Schritt S12, wenn nicht (NEIN), zu Schritt S17 über.
In Schritt S12 wird der Druckvorgang (über die Druckbreite des Druckkopfes in Hauptabtastrichtung bei einer Abtastbewegung) auf einem Druckblatt durchgeführt. Bei diesem Vorgang wird die Anzahl der für das Drucken erforderlichen Tintenausstoßpunkte (DN) ermittelt.
In Schritt S13 wird auf der Grundlage der von der Resttinteerfassungseinheit ermittelten Ergebnisse geprüft, ob Tinte noch vorhanden oder nicht mehr vorhanden ist. Wenn Tinte noch vorhanden ist, geht der Ablauf zu Schritt S14, wenn nicht, zu Schritt S16 über. Die Resttinteerfassung wird später detailliert beschrieben.
In Schritt S14 wird der in den Schlafspeicher 104 eingegebene Zählwert des Zählers neu eingestellt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Subtraktionszähler verwendet und in diesen ein bestimmter positiver Grenzwert (CNT: für eine weitere Ausstoßmenge) eingegeben. Wenn ermittelt wird, daß Tinte nicht mehr vorhanden ist, dient der Zähler dazu, nach der Ermittlung die Tintenausstoßmenge beim Drucken zu zählen. Wenn Tinte noch vorhanden ist, wird der Zähler nicht genutzt.
In Schritt S15 wird der Zählwert (CNT) mit "0" verglichen. Wenn CNT > 0 bestehen bleibt, kann weiter gedruckt werden und der Ablauf kehrt zu Schritt S11 zurück, um den oben beschriebenen Vorgang zu wiederholen. Wenn aber CNT ≤ 0 angezeigt wird, kann nicht weiter gedruckt werden und der Ablauf geht zu Schritt S12 über, um zwangsläufig den Druckvorgang zu unterbrechen. Danach endet die Verarbeitung.
In Schritt S16 wird die in Schritt S12 gezählte Anzahl an Tintenausstoßpunkten (DN) vom Zählwert (CNT) subtrahiert, um einen neuen Zählwert (CNT) zu erhalten. Danach geht der Ablauf zu Schritt S15 über.
In Schritt S17 wird geprüft, ob eine Regenerierung sich erforderlich macht. Wenn eine Regenerierung durchgeführt werden soll (JA), geht der Ablauf zu Schritt S18 über, wenn nicht (NEIN), kehrt der Ablauf zu Schritt S11 zurück, um den oben beschriebenen Vorgang zu wiederholen.
In Schritt S18 wird die Regenerierung durchgeführt. Die Regenerierung zur Wiederherstellung der normalen Druckleistung des Gerätes erfolgt mit einer Pumpe, welche Staub und eingetrocknete Tinte aus den Tintenausstoßöffnungen (Düsen) saugt. Die Regenerierung wird gewöhnlich auf zwei verschiedene Arten durchgeführt: (1) manuell, wobei der Nutzer die Qualität des gedruckten Bildes beurteilt und im Bedarfsfall die Regenerierung manuell vornimmt, und (2) automatisch, wobei mit einem Taktgeber in bestimmten Zeitintervallen (z.B. 72 Stunden) mit einer Pumpe der Saugvorgang vorgenommen wird, um ein Verstopfen der Tintenausstoßöffnungen durch eingetrocknete Tinte zu verhindern. Bei dieser Ausführungsform kann die Regenerierung auf verschiedene Arten durchgeführt werden.
In dem der Regenerierung folgenden Schritt S19 wird die von der Pumpe abgesaugte Tintenmenge (S) vom Zählwert (CNT) subtrahiert, um einen neuen Zählwert (CNT) zu erhalten. Die Tintenabsaugmenge (S) ist ein bestimmter konstanter Wert, auf welchen später näher eingegangen wird. In Schritt S20 wird der Zählwert (CNT) mit dem vorbestimmten Grenzwert (n) verglichen. Wenn CNT > n angezeigt wird, kehrt der Ablauf zu Schritt S11 zurück, um den oben beschriebenen Vorgang zu wiederholen. Wenn aber CNT < n angezeigt wird, geht der Ablauf zu Schritt S21 über, um zwangsläufig den Druckvorgang zu unterbrechen, wonach die Verarbeitung endet. Auf den Grenzwert n wird später näher eingegangen.
Der beschriebene Ablauf kann unter dem Gesichtspunkt des Tintenverbrauchs wie folgt kurz beschrieben werden.
Wenn die Tintenkartusche 9 zum erstenmal eingesetzt wird und demzufolge ausreichend Tinte im Tintenbehälter vorhanden ist, erfolgt die Druckablaufsteuerung zur Durchführung des Druckens in der Reihenfolge S11 -> S12 -> S13 -> S14 -> S15 -> S11 ···. Da in diesem Fall in Schritt S14 immer der vorbestimmte Grenzwert (CNT) als Ausgangswert eingegeben wird, bleibt der Zählwert (CNT) konstant. In der Mitte des Druckvorgangs wird die Regenerierung durchgeführt, wonach die Druckablaufsteuerung in der Reihenfolge S11 -> S17 -> S18 -> S19 -> S20 -> S11 abläuft. Obwohl bei der Erfassung der Tintenrestmenge in Schritt S13 der Zählwert sich vorübergehend ändert, wird in Schritt S14 der vorhergehende Zählwert als neuer Ausgangswert eingegeben.
Wenn bei weiterem Tintenverbrauch in Schritt S13 Tintenmangel festgestellt wird, erfolgt die Druckablaufsteuerung in der Reihenfolge S11 -> S12 -> S13 -> S16 -> 315 -> S11 ···. In diesem Fall wird in Schritt S16 die in Schritt S12 entsprechend des tatsächlichen Tintenausstoßes pro Druckvorgang ermittelte Anzahl an Tintenausstoßpunkten (DM) vom Zählwert (CNT) subtrahiert, so daß dieser sich ständig verringert. Mit fortschreitendem Drucken wird der Zählwert "0" oder kleiner und in Schritt S15 erscheint die Anzeige CNT ≤ 0, worauf das Drucken zwangsläufig unterbrochen wird.
Auch wenn Tintenmangel festgestellt wird, kann mit der tatsächlich noch vorhandenen Resttinte der Druckvorgang so lange fortgesetzt werden, bis die Anzeige CNT ≤ 0 bleibt. Die weitere Steuerung des Tintenausstoßens gemäß dieser Ausführungsform erfolgt auf die nachfolgend beschriebene Weise.
Wenn bei der weiteren Steuerung des Tintenausstoßens ein Regenerierung erforderlich wird, erfolgt die Druckablaufsteuerung in der Reihenfolge S11 -> S17 -> S18 -> S19 -> S20 -> S11 ···. Danach läuft die Steuerung in der Reihenfolge S11 -> S17 -> S11 ··· ab und bringt das Gerät in den Wartezustand, um zu ermitteln, ob gedruckt oder regeneriert werden soll. Da bei der Regenerierung von einer Pumpe Tinte abgesaugt wird, verringert die Tintenmenge sich wie beim Ausstoßen von Tinte. Die abgesaugte Tintenmenge wird jedoch unabhängig von der beim Drucken verbrauchten Tintenmenge bewertet. Das heißt, diese Menge wird in Schritt S20 auf die Weise ermittelt, daß vom Zählwert eine konstante Menge (S) subtrahiert wird, welche sich durch Umwandlung der bei einem Regeneriervorgang abgesaugten Tintenmenge in eine Anzahl Tintenausstoßpunkte ergibt. Bei diesem umgewandelten Wert (S) wurden Abweichungen in den Düsen bei deren Erzeugung, Abweichungen in der von der Pumpe im Gerät abgesaugten Tintenmenge, Abweichungen in der abgesaugten Tintenmenge durch Temperaturänderung usw. berücksichtigt.
Es kann der Fall eintreten, daß Vorhandensein von Tinte ermittelt wird, beim nachfolgenden Regeneriervorgang aber der Hinweis auf Tintenmangel erscheint. Wenn in einem solchen Fall zur Fortsetzung der Ausstoßsteuerung nach Abschluß des Regeneriervorgangs weitergezählt wird, kann der Zählwert für die tatsächliche Tintenrestmenge um die bei der Regenerierung verbrauchte Tintenmenge größer sein.
Wenn zum Beispiel bei Faxbildempfang Tintenmangel herrscht, muß das Gerät den Normalempfang verhindern. Da in diesem Fall kein Original verfügbar ist, von dem die zu druckenden Daten stammen, muß bis zur möglichen Fortsetzung des Druckvorgangs entweder das Speichern der empfangenen Daten in einem Speicher erfolgen oder die Übertragungsseite davon in Kenntnis gesetzt werden, daß normale Faxkommunikation nicht gewährleistet ist.
Da aus dem genanten Grund nach Durchführung des Regenerierens Tintenmangel angezeigt werden könnte, muß für die weitere Ausstoßsteuerung die beim vorgehenden Regeneriervorgang verbrauchte Tintenmenge herangezogen werden. Demzufolge wird in Schritt S19 der Umrechnungswert für die beim vorhergehenden Regeneriervorgang verbrauchte Tintenmenge vom Zählwert subtrahiert, unabhängig davon, ob Tinte vorhanden ist oder Tintenmangel angezeigt wird. Kommt während des Druckens in Schritt S13 die Anzeige, daß Tinte vorhanden ist, wird in Schritt S14 der vorbestimmte Grenzwert wieder als Zählerausgangswert verwendet. Dadurch wird der Unterschied zwischen dem bei der vorherigen Regenerierung ermittelten und dem beim letzten Druckvorgang ermittelten Ergebnis beseitigt.
Nachfolgend wird der Regeneriervorgang für den Fall beschrieben, daß nach Ermittlung von Tintenmangel in einer Tintenkartusche Fortsetzung des Druckens erfolgt.
Wie bereits erwähnt, ist in der Tintenkartusche 9 ein Schwamm 92 angeordnet, um den Druckkopf 94 immer mit Tinte bei konstantem Druck zu versorgen, wobei aus dem Tintenbehälter ständig kleine Mengen flüssiger Tinte zum Schwamm 92 gelangen. Mit anderen Worten, der Schwamm 92 wirkt als Puffer. Die Resttinteerfassung wird bezüglich der im Flüssigkeitsbehälter vorhandenen flüssige Tinte durchgeführt, so daß selbst bei angezeigtem Tintenmangel noch eine kleine Tintenmenge im Tintenbehälter und im Schwamm 92 vorhanden ist. In diesem Zustand wird mit der weiteren Steuerung des Tintenausstoßens der Druckvorgang so lange fortgesetzt, bis der Tintenbehälter vollständig leer ist und nur noch im Schwamm 92 Tinte vorhanden ist.
Da bei normalem Druckablauf aus den Tintenausstoßöffnungen des Druckkopfes 94 Tinte ausgestoßen wird, erfolgt in den Düsen eine Luftdruckabsenkung entsprechend der ausgestoßenen Tintenmenge, so daß durch ein mit dem Schwamm 92 in Verbindung stehendes Tintenzuführröhrchen (nicht dargestellt) Tintenzufuhr aus dem Schwamm erfolgt. Bei langsamer Tintenzufuhr aus dem Schwamm 92 zum Druckkopf erfolgt diese durch Oberflächenspannung. In der Praxis wird die Tintenzufuhr jedoch von der Tintenviskosität, der Oberflächenspannung, vom Werkstoff bzw. von der Dichte des Schwamms, vom Durchmesser des Tintenzuführröhrchens und von anderen Faktoren beeinflußt.
Wenn, wie bei der Regenerierung, Tinte abrupt abgesaugt wird, kann die Tintenzufuhr zum Druckkopf 94 nicht auf die genannte Weise erfolgen und es wird auch Luft aus dem Schwamm 92 oder aus dessen Umgebung abgesaugt. Dadurch ist ein normaler Druckvorgang nicht gewährleistet. Im Falle der Durchführung des Regenerierens während der Ausstoßfortsetzungssteuerung ist es nicht immer möglich, die tatsächlich noch vorhanden Resttinte vollständig zum Drucken zu verwenden. Mit anderen Worten, die effektive Tintenmenge (die Tintenmenge, welche tatsächlich zum Drucken verwendet werden kann) ist geringer als die Tintenrestmenge.
Da bei dieser Ausführungsform die Resttinteerfassung hinsichtlich der im Tintenbehälter vorhandenen flüssigen Tinte durchgeführt wird, um mit der Resttinte in einem Bereich, welcher kontinuierliche Tintenzufuhr gewährleistet, das Drucken fortzusetzen, ist eine entsprechende Druckablaufsteuerung erforderlich. Die Druckablaufsteuerung bestimmt, ob nach dem Verbrauch von Tinte bei der Regenerierung unter der Ausstoßfortsetzungssteuerung der Druckvorgang zwangsläufig unterbrochen wird, und nach dem Verbrauch von Tinte beim Drucken unter der Ausstoßfortsetzungssteuerung ist eine ähnliche Druckablaufsteuerung separat erforderlich. Auch wenn zur Durchführung des normalen Druckvorgangs zu wenig Resttinte vorhanden ist, wird zur Fortsetzung des Druckens die Ausstoßfortsetzungssteuerung herangezogen, welche aber nicht ausreicht, Faxempfang zu gewährleisten.
Unter Beachtung dieser Probleme wird in Schritt S12 der Zählwert (CNT) mit dem vorbestimmten Grenzwert (n) verglichen, so daß unabhängig von der in Schritt S15 durchgeführten Ermittlung (ob Zwangsbeendigung des Druckens nach einem Druckvorgang erfolgen sollte) ermittelt werden kann, ob eine Zwangsbeendigung des Druckens nach der Regenerierung erfolgen sollte. Der Grenzwert (n), welcher größer ist als der in Schritt S15 ermittelte Wert ("0"), wird vorgegeben, um normal weiter Drucken zu können, selbst wenn unmittelbar vor dem vollständigen Tintenverbrauch eine Regeneriervorgang erfolgt. Bei der Bestimmung dieses Wertes werden herstellungsbedingte Abweichungen in den Druckköpfen, Abweichungen in der Pumpenleistung, Abweichungen durch Temperaturänderung usw. berücksichtigt.
Anzumerken ist, daß im Falle des Einströmens von Luft in die Düsen ein Luftströmungskanal im Schwamm 92 entsteht und danach keine Tinte in die Düsen gelangt, auch wenn der Druckvorgang fortgesetzt wird. Tintenmangel durch Beimischen von Luft kann in Abhängigkeit vom Gerät oder von dessen Umgebung auftreten.
Bei der Verringerung der Tintenmenge im Tintenbehälter kann ein Zeitpunkt eintreten, zu welchem eine Aussage, ob Tinte vorhanden oder nicht vorhanden ist, schwierig wird. Die Aussage Ja oder Nein zu diesem Zeitpunkt ist abhängig von solchen Faktoren wie Bewegungsgeschwindigkeit des Druckkopfes, Druckbreite und Neigung des Gerätes. Wenn zu einem solchen Zeitpunkt festgestellt wird, daß Tinte vorhanden ist, läuft die Druckablaufsteuerung in der Schrittfolge S11 -> S12 -> S13 -> S14 -> S15 -> S11 ··· ab, und in Schritt S14 wird der Zählwert (CNT) neu eingestellt. Wenn beim Drucken die gültige Aussage kommt, daß Tinte vorhanden ist, erfolgt von diesem Zeitpunkt an eine allmähliche Verringerung des Zählwertes (CNT). Wird aber zum Beispiel durch einfallendes Sonnenlicht fälschlicherweise ermittelt, daß die Tintenmangel besteht, obwohl tatsächlich Tinte vorhanden ist, erfolgt beim nächsten Druckvorgang eine Korrektur dieser Aussage und eine Neueinstellung des Zählwertes, so daß fehlerhafter Druckablauf verhindert werden kann.
Wenn aber ermittelt wird, daß Tinte vorhanden ist, obwohl in Wirklichkeit Tintenmangel besteht, verursacht durch Rauschen oder andere Einflüsse, wird der Zählwert ebenfalls neu eingestellt und dadurch möglicherweise fehlerhafter Druckablauf verursacht.
Um fehlerhaften Druckablauf zu verhindern, kann die im Flußplan gemäß Fig. 10 dargestellte Druckablaufsteuerung so ausgelegt werden, daß auf der Grundlage nicht nur einer Ermittlung des Vorhandenseins von Resttinte, sondern mehrerer solcher positiver Resttinteermittlungen das Nachstellen des Zählers erfolgt.
Anzumerken ist, daß in Schritt S13 die Resttinteerfassung auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt und das Erfassungsergebnis entsprechend verwendet wird.
Wenn bei dieser Ausführungsform die in der Tintenkartusche vorhandenen Tintenmenge abnimmt und Tintenmangel ermittelt wird, kann unter Nutzung der Ausstoßfortsetzungssteuerung mit der tatsächlich noch vorhandenen Resttinte das Drucken fortgesetzt werden. Auch wenn eine Regenerierung durchgeführt und dabei Tinte abrupt ausgestoßen wird, kann bei Beachtung der Tintenausstoßmenge der Druckvorgang gesteuert werden. Auch wenn während der Ausstoßfortsetzungssteuerung eine Regenerierung durchgeführt wird, kann unter Beachtung eines möglichen Lufteintritts bei diesem Vorgang der Druckvorgang gesteuert werden. Dadurch ist es möglich, auf der Grundlage der effektiven Tintenrestmenge die Druckablaufsteuerung präziser durchzuführen.

[Dritte Ausführungsform (Fig. 11-13)]

Nachfolgend wird mit Bezug auf die in den Fig. 11 und 12 dargestellten Flußpläne eine dritte Ausführungsform der auf der Tintenrestmenge basierenden Druckablaufsteuerung beschrieben. Diese Steuerung wird von der ZVE 101 im Zusammenwirken mit der Resttinteerfassungseinheit durchgeführt. Wenn mit dem Faxgerät dieser Ausführungsform ein empfangenes Faxbildsignal gedruckt oder ein Original nach den entsprechenden Instruktionen kopiert werden soll, läuft der nachfolgend beschriebene Vorgang ab. Anzumerken ist, daß die im Flußplan gemäß Fig. 11 dargestellten Schritte, welche denen der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und hier nicht wieder erläutert werden. Auch auf jene Verarbeitungsstufen, welche denen der vorhergehenden Ausführungsformen entsprechen, wird hier nicht eingegangen. Das heißt, es werden nur die besonderen Verarbeitungsmerkmale dieser Ausführungsform beschrieben.
Wie bereits bei der Beschreibung des Standes der Technik erwähnt, kann der für die Resttinteerfassung verwendete Fotosensor fehlerhafte Ergebnisse bringen, wenn dieser unerwartet intensives Licht wie Sonnenlicht oder Effektlicht empfängt.
Beim Gerät dieser Ausführungsform ist die Druckeinheit 106 zwangsläufig mit einer Öffnung zum Austragen des Druckblattes versehen. Wenn beim Drucken nach dem Tintenstrahlverfahren die gedruckte Fläche des Druckblattes Teile des Gerätes, zum Beispiel die Führung berührt, könnte das Druckbild verschmieren und dadurch die Druckqualität verschlechtert werden. Das gedruckte Blatt soll aber unmittelbar nach dem Druckvorgang aus dem Gerät ausgetragen werden und der Abstand zwischen dem Druckkopf und der Druckblattaustragöffnung (oben genante Öffnung) kurz sein. Da die Resttinteerfassungseinheit am Druckkopf angeordnet ist, kann das durch die Öffnung von außen einfallende Licht leicht zum Fotoempfänger des Fotosensors 11 gelangen.
Wie aus dem in Fig. 1 gezeigten Geräteaufbau zu erkennen ist, erfolgt mit der Druckeinheit 106 das Drucken durch Ausstoßen von Tinte von oben nach unten auf das horizontal zugeführte Druckblatt. Demzufolge ist die Tintenkartusche 9 bezüglich der Blattaustragöffnung relativ hoch angeordnet. Das trifft somit auch auf den Fotosensor 11 zu. Aufgrund dessen empfängt der Fotosensor 11 ganz selten Außenlicht auf direktem Weg, kann aber vom Tisch, auf welchem das Gerät steht, oder von einem ausgetragenen Druckblatt reflektiertes Licht empfangen. Solches Innenlicht hat aber eine geringe Intensität und kann demzufolge nicht Hauptursache für fehlerhafte Bewertung der Resttinteerfassung sein.
Das heißt, nur Sonnenlicht, besonders solches, welches kurzzeitig (z.B. eine Stunde) morgens und abends unter einem kleinen Winkel diagonal auf das Gerät einfällt, könnte ein Problem darstellen.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Druckablaufsteuerung wird eine durch einfallendes Sonnenlicht verursachte fehlerhafte Erfassung verhindert.
Wenn in Schritt S1 Tintemangel festgestellt wird, geht der Ablauf zu Schritt S36 über. Anzumerken ist, daß die in Schritt S1 durchgeführte Resttinteerfassung jener der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen gleicht.
In Schritt S36 beginnt die Zeitzählung gemäß dem den in Fig. 12 dargestellten Flußplan zum Zeitpunkt (T0), zu welchem Tintenmangel festgestellt wird. Dieser Vorgang läuft parallel zu der gemäß Fig. 11 von der ZVE 101 durchgeführten Druckablaufsteuerung ab. Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 12 die Zeitzählung detailliert beschrieben.
In Schritt S41 wird ermittelt, ob seit dem Zeitpunkt (T0) eine bestimmte Zeit verstrichen ist. Diese Ermittlung erfolgt unter der Annahme, daß über eine bestimmte Zeit am Morgen und am Abend Sonnenlicht einfallen kann, danach aber nicht mehr. Wenn ermittelt wird, daß diese Zeit verstrichen ist, geht der Ablauf zu Schritt S42 über, um die Resttinteerfassung erneut durchzuführen.
Wenn wieder ermittelt wird, daß keine Tinte vorhanden ist, erfolgt der Abbruch der Zeitzählung. Wird aber ermittelt, daß Tinte vorhanden ist, geht der Ablauf zu Schritt S43 über, um den Zählwert (CNT) nachzustellen und die Zeitzählung zu beenden. Unter der Voraussetzung, daß Sonnenlicht nur zeitweise einfällt, wird nach einer bestimmten Zeit ab dem Zeitpunkt (T0), zu welchem Tintemangel ermittelt wurde, die Resttinteerfassung erneut durchgeführt, um eine fehlerhafte Bewertung der Resttinteerfassung zu verhindern.
Nach Beginn der Zeitzählung in Schritt S36 geht der Ablauf zu Schritt S37 über, in welchem auf der Grundlage des vom 156 gesendeten Signals ermittelt wird, ob eine neue Tintenkartusche eingesetzt wurde. Anstatt des Sensors 156 kann an der Stelle des Schlittens 10, an welcher die Tintenkartusche 9 anliegt, ein entsprechender elektrischer Angriff vorgesehen werden. Wenn das Einsetzen einer neuen Tintenkartusche bestätigt wird, geht der Ablauf zu Schritt S38 über, um die laufende Zeitzählung zu beenden, da erwartet werden kann, daß diese vollständig mit Tinte gefüllt und demzufolge die Resttinteerfassung nicht erforderlich ist. Danach kehrt der Ablauf zu Schritt S2 zurück. Wenn aber ermittelt wird, daß die Tintenkartusche nicht ausgetauscht wurde, geht der Ablauf zu Schritt S6 über.
Wenn aber infolge eines unerwarteten Stromausfalls oder aus einem anderen Grund nicht festgestellt werden kann, ob eine Tintenkartusche im Gerät eingesetzt ist, wird das Drucken zwangsläufig abgebrochen. In Schritt S6 wird die Tintenausstoßmenge, d.h. der Zählwert (CNT) mit dem Grenzwert (n) verglichen. Bei CNT < n geht der Ablauf zu Schritt S3 über, bei CNT > n endet die Verarbeitung.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform als Ergebnis der durchgeführten Resttinteerfassung Tintenmangel ermittelt wird, erfolgt vom Zeitpunkt der Erfassung an eine Zeitzählung bis zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Durchführung einer weiteren Resttinteerfassung. Dadurch wird eine als Folge von Lichteinfall in Form von z.B. Sonnenlicht in den Morgen- und Abendstunden mögliche fehlerhafte Resttinteerfassung verhindert und eine präzisere Resttinteerfassung erreicht.
Die Ausstoßfortsetzungssteuerung und die Unterbrechung des Druckvorgangs werden auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform Tintenmangel ermittelt wird, erfolgt nach einer bestimmten Zeit erneut eine Resttinteerfassung, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Verfahrensweise beschränkt. Wie aus dem in Fig. 13 dargestellten Flußplan zu erkennen ist, kann mit einer im Gerät angeordneten Uhr die Resttinteerfassung unterstützt werden. Die von einer Uhr unterstützte Resttinteerfassung erfolgt in Schritt S51, in welchem ermittelt wird, ob die laufende Zeit einer bestimmten Zeit entspricht. Die weiteren Schritte gleichen den in Fig. 12 dargestellten Schritten. Wenn bei der in Fig. 11 dargestellten Druckablaufsteuerung in den genannten Zeiten während der Morgen- und Abendstunden keine Wiederholung des Druckvorgangs erfolgt, kann auf die Zeitzählung in Schritt S36 und in den darauf bezogenen Schritten S37 und S38 verzichtet werden. Auch wenn infolge von Lichteinfall fälschlicherweise Tintenmangel angezeigt wird, obwohl Tinte tatsächlich noch vorhanden ist, bringt die nach Verschwinden des Phänomens Lichteinfall oder nach einer bestimmten Zeit erneut durchgeführte Resttinteerfassung eine Bestätigung des Vorhandenseins von Tinte, so daß ohne die Zwischenschritte S36 bis S38 der Druckvorgang normal fortgesetzt werden kann.
Die eben beschriebene Ausführungsform bezog sich auf einen Drucker aus der Reihe der Tintenstrahldrucker, welche eine Vorrichtung (z.B. einen elektrothermischen Wandler, einen Laserstrahlgenerator oder eine ähnliche Einheit) zur Erzeugung von Wärmeenergie für die Zustandsänderung und dem daraus resultierenden Ausstoßen von Tinte aufweisen. Das heißt, mit dem Tintenstrahldrucker und dem Tintenstrahldruckverfahren ist die Durchführung eines hochdichten, hochpräzisen Druckvorgangs möglich.
Als typische Anordnung und typisches Prinzip des Tintenstrahldrucksystems eignen sich die in den US-Patenten 4,723,129 und 4,740,796 offenbarten. Dieses System ist sowohl beim sogenannten Nachbedarf-Typ als auch beim Konti-Typ anwendbar. Besonders beim Nachbedarf-Typ ist dieses System effektiv, da bei diesem durch Senden mindestens eines Steuersignals entsprechend den Druckinformationen an den jeweiligen im Flüssigkeitskanal oder im Flüssigkeitsspeicherblatt angeordneten elektrothermischen Wandler in diesem Wärmeenergie erzeugt wird, welche dazu dient, im Verhältnis eins zu eins zu diesem Signal auf der Wärmewirkungsfläche des Druckkopfes Filmkochen auszulösen und in der Flüssigkeit (Tinte) ein Bläschen zu bilden. Durch Ausstoßen von Flüssigkeit (Tinte) aus einer Ausstoßöffnung infolge des Wachsens und Schrumpfens des Bläschens wird mindestens ein Tröpfchen gebildet. Wenn das Steuersignal in Form eines Impulssignals gesendet wird, kann das Wachsen und Schrumpfen des Bläschens sofort und adäquat erfolgen und dadurch die Flüssigkeit (Tinte) bei hoher Ansprechempfindlichkeit ausgestoßen werden.
Als Impulssteuersignale sind die in den US-Patenten 4,463,359 und 4,345,262 offenbarten Signale geeignet. Anzumerken ist, daß bei Nutzung der im US-Patent 4,313, 124 beschriebenen, auf die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Wärmewirkungsfläche sich beziehenden Bedingungen für diese Erfindung ausgezeichnetes Drucken möglich ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht nur auf den in den genannten Spezifikationen offenbarten Druckkopf mit darin angeordneten Ausstoßöffnungen, Flüssigkeitskanälen und elektrothermischen Wandlern (lineare oder rechtwinklige Flüssigkeitskanäle), sondern auch auf den in den US-Patenten 4,558,33 und 4,459,600 offenbarten Druckkopf, bei welchem der Wärmewirkungsabschnitt in einem Bogenbereich angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung kann auch auf den im japanischen Offenlegungspatent 59-123670 offenbarten Druckkopf, welcher für mehrere elektrothermische Wandler einen gemeinsamen Schlitz als Ausstoßabschnitt aufweist, oder den im japanischen Offenlegungspatent 59-138461 offenbarten Druckkopf, welcher im Ausstoßabschnitt eine Öffnung zum Absorbieren der von der Wärmeenergie erzeugten Druckwelle aufweist, effektiv angewendet werden.
Die Erfindung ist auch anwendbar bei einem Druckkopf in Form eines auswechselbaren Chips, welcher mit der Gerätehauptbaugruppe elektrisch gekoppelt und von dieser mit Tinte versorgt werden kann, oder einem Druckkopf in Kartuschenform mit integriertem Tintenbehälter.
Es ist empfehlenswert, den Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Druckkopfregeneriervorrichtung, einer Vorausstoßhilfsvorrichtung und/oder mit anderen Einheiten zu auszurüsten, um einen stabilen Druckvorgang zu ermöglichen. Zu solchen Zusatzvorrichtungen für den Druckkopf gehören eine Abdeckvorrichtung, eine Reinigungsvorrichtung, eine Drukkerzeugungs- oder Saugvorrichtung und eine mit elektrothermischen Wandlern, anderen Heizelementen oder beiden bestückte Vorheizvorrichtung. Ein unabhängig vom Druckvorgang durchgeführter Vorausstoßvorgang trägt ebenfalls zum stabilen Drucken bei.
Drucken mit einem solchen Drucker kann nicht nur mit einer Hauptfarbe wie Schwarz oder einer ähnlichen Farbe, sondern auch mit mehreren unterschiedlichen Farben und durch Mischen verschiedener Farben bei Verwendung eines einstückig gefertigten oder eines aus mehreren Einzelköpfen zusammengesetzten Druckkopfes erfolgen.
Bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde Tinte als Druckflüssigkeit zugrunde gelegt. Bei der vorliegenden Erfindung kann auch Tinte, welche bei Raumtemperatur oder darunter fest ist und bei Raumtemperatur weich oder flüssig wird, oder Tinte, welche beim Senden eines Drucksignals flüssig wird, verwendet werden, da es bei Anwendung des Tintenstrahlsystems üblich ist, eine Temperaturregelung der Tinte im Bereich 30ºC bis 70ºC durchzuführen, um den Viskositätsbereich der Tinte zu begrenzen und dadurch stabiles Ausstoßen zu gewährleisten.
Um eine durch Nutzung der Wärmeenergie für den Übergang der Tinte vom festen in den flüssigen Zustand eintretende Temperaturerhöhung oder das Verdampfen von Tinte zu verhindern, kann eine Tinte verwendet werden, welche im ungenutzten Zustand fest ist und bei Erwärmung flüssig wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Tinte, welche durch Aufbringen von Wärmeenergie entsprechend einem Drucksignal flüssig und in diesem Zustand ausgestoßen wird, eine Tinte, welche beim Auftreffen auf das Druckmedium erstarrt, oder eine Tinte anderer Art verwendet werden. In diesem Fall kann, wie im japanischen Offenlegungspatent 54-56847 oder 60-71260 beschrieben, die Tinte sowohl im festen als auch im flüssigen Zustand den elektrothermischen Wandlern gegenüber in den Poren eines porösen Blattes oder in Bohrungen gespeichert werden. Für die bei dieser Erfindung verwendeten Tinten ist das Filmkochen das effektivste Verfahren.
Der Tintenstrahldrucker gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Kopierer in Verbindung mit einer Leseeinheit oder einer anderen Einheit, als Faxgerät mit Übertragungs- /Empfangs-Funktion oder als Bildausgabeterminal einer Informationsverarbeitungseinheit wie einem Computer verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar bei einem aus mehreren Geräten zusammengesetzten System oder einem Einzelgerät. Es muß nicht besonders betont werden, daß die Erfindung auch angewendet werden kann, wenn deren Aufgabe die Bereitstellung eines Programms für ein System oder ein Einzelgerät ist.

Claims

1. Druckgerät zum Drucken durch Ausstoßen von Tinte aus einem Druckkopf auf ein Druckmedium, welches aufweist:

einen Tintenbehälter zur Aufnahme der Tinte und zum Zuführen von Tinte zum Druckkopf,

eine Abtastbewegungsvorrichtung (10) zur Durchführung einer wechselseitigen Abtastbewegung des Druckkopfes zusammen mit dem Tintenbehälter,

eine Erfassungsvorrichtung (11) zum Erfassen der im Tintenbehälter vorhandenen Tintenrestmenge und

eine Taktsteuervorrichtung (101) zum zeitlichen Ansteuern der Erfassungsvorrichtung (11) zwecks Erfassung der im Tintenbehälter vorhandenen Tintenrestmenge unter bestimmten Erfassungsbedingungen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die bestimmten Erfassungsbedingungen dem Zustand entsprechen, in welchem bei beschleunigter oder abgebremster Abtastbewegung des Druckkopfes und des Tintenbehälters die im Tintenbehälter vorhandene Tinte gegen eine Seitenwand desselben gedrückt wird.

2. Druckgerät gemäß Anspruch 1, wobei der Tintenbehälter integraler Bestandteil des Druckkopfes ist.

3. Druckgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Erfassungsvorrichtung (11) mit einer Lichtemissionseinheit zum Emittieren von Licht auf einen Lichtdurchlaßabschnitt des Tintenbehälters und einem Fotoempfänger zum Empfangen des auf diesen gerichteten reflektierten Lichts ausgerüstet und entsprechend angeordnet ist, um die im Tintenbehälter vorhandene Tintenrestmenge in Übereinstimmung mit dem empfangenen Licht zu erfassen, dessen Intensität sich mit der Änderung des Tintenpegels im Tintenbehälter ändert.

4. Druckgerät gemäß Anspruch 3, wobei die Erfassungsvorrichtung (11) ein Fotoreflexionssensor ist,

im Tintenbehälter eine Reflexionsplatte (93) zum Reflektieren des von der Lichtemissionseinheit emittierten Lichts sich befindet und

der Fotoempfänger dazu dient, das von der Reflexionsplatte (93) durch den Lichtdurchlaßabschnitt des Tintenbehälters reflektierte Licht zu empfangen.

5. Druckgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches außerdem eine Druckablaufsteuervorrichtung (101) zur Steuerung des vom Druckkopf durchzuführenden Druckvorgangs in Übereinstimmung mit dem von der Erfassungsvorrichtung erfaßten Ergebnis aufweist.

6. Druckgerät gemäß Anspruch 5, wobei zur Druckablaufsteuervorrichtung (101) eine Auswertungseinheit zur Auswertung der vom Druckkopf beim Drucken ausgestoßenen Tintenmenge gehört und im Falle des Fehlens von Tinte die Druckablaufsteuervorrichtung (101) in Übereinstimmung mit dem von der Auswertungseinheit ermittelten Ergebnis den Druckvorgang unterbricht.

7. Druckgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Druckkopf ein Kopftyp verwendet wird, welcher durch Aufbringen von Wärmeenergie Tinte ausstößt und mit Energiewandlern zur Erzeugung der auf die Tinte auf zubringenden Tinte bestückt ist.

8. Druckgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches außerdem folgende Vorrichtungen aufweist,

eine Saugvorrichtung zum Absaugen von Tinte aus dem Kopf, eine Auswertungsvorrichtung (101) zur Auswertung der Tintenausstoßmenge beim Drucken mit dem Druckkopf und

eine Druckablaufsteuervorrichtung (101) zum Unterbrechen des vom Druckkopf durchgeführten Druckvorgangs, wenn auf der Grundlage der von der Auswertungsvorrichtung (101) ermittelten Tintenausstoßmenge und der Tintenverbrauchsmenge beim Saugen durch die Saugvorrichtung ermittelt wird, daß keine Tinte mehr vorhanden ist.

9. Druckgerät gemäß Anspruch 8, welches außerdem eine Additionsvorrichtung (101) aufweist, die bei Ermittlung fehlender Tinte die Tintenausstoßmenge beim Drucken und die Tintenverbrauchsmenge beim Saugen addiert.

10. Druckgerät gemäß Anspruch 9, wobei zur Druckablaufsteuervorrichtung (101) folgende Einheiten gehören,

eine erste Vergleichseinheit, welche unmittelbar nach dem Drucken die von der Additionseinheit addierte Tintenausstoßmenge mit einem ersten Grenzwert vergleicht, und

eine zweite Vergleichseinheit, welche unmittelbar nach dem Saugen die von der Additionseinheit addierte Tintenverbrauchsmenge mit einem zweiten Grenzwert vergleicht.

11. Druckgerät gemäß Anspruch 9 oder 10, welches außerdem folgende Vorrichtungen aufweist,

eine Rückstellvorrichtung zum Löschen der addierten Tintenverbrauchsmenge und

eine Rückstellsteuervorrichtung, welche die Rückstellvorrichtung zum Löschen des gespeicherten addierten Tintenverbrauchs ansteuert, wenn bei Durchführung des Erfassungsvorgangs die Erfassungsvorrichtung Resttinte ermittelt.

12. Druckgerät gemäß Anspruch 10, wobei der erste Grenzwert unter dem zweiten Grenzwert liegt.

13. Druckgerät gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, welches entsprechend ausgelegt ist, um die Tintenausstoßmenge und die Tintenverbrauchsmenge in die Anzahl der Punkte für das Ausstoßen von Tinte durch den Druckkopf umzuwandeln.

14. Druckgerät gemäß Anspruch 5, welches beim Erfassen fehlender Tinte durch die Erfassungsvorrichtung (11) zu einem ersten Zeitpunkt die Druckablaufsteuervorrichtung (101) zur Durchführung eines ersten Druckvorgangs und beim Erfassen von Resttinte durch die Erfassungsvorrichtung (11) zu einem zweiten Zeitpunkt die Druckablaufszeuervorrichtung zur Durchführung eines zweiten Druckvorgangs veranlaßt.

15. Druckgerät gemäß Anspruch 14, welches außerdem eine Erfassungssteuervorrichtung aufweist, die bei Ablauf einer bestimmten Zeit nach dem genannten ersten Zeitpunkt die Erfassungsvorrichtung zum erneuten Erfassen der Tintenrestmenge im Tintenbehälter ansteuert.

16. Druckgerät gemäß Anspruch 14, welche außerdem eine Erfassungssteuervorrichtung aufweist, welche zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem genannten ersten Zeitpunkt die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Tintenrestmenge im Tintenbehälter ansteuert.

17. Druckgerät gemäß Anspruch 14, wobei dann, wenn der Fotoempfänger zum genannten ersten Zeitpunkt unerwartetes Sonnenlicht empfängt, die Erfassungsvorrichtung (11) Resttinte ermitteln könnte,

und die Erfassungsvorrichtung (11) den die Tintenrestmenge im Tintenbehälter widerspiegelnden Tintenpegel erfaßt, da durch Änderung des Sonnenlichteinfallswinkels der Fotoempfänger zum genannten zweiten Zeitpunkt kein Sonnenlicht empfängt.

18. Druckgerät gemäß Anspruch 14, wobei zur Druckablaufsteuervorrichtung (101) folgende Einheiten gehören,

eine Auswertungseinheit zur Auswertung der Tintenausstoßmenge beim Drucken mit dem Druckkopf und

eine Vergleichseinheit zum Vergleichen des von der Auswertungseinheit ermittelten Ergebnisses mit einem bestimmten Grenzwert,

wobei das Druckgerät so ausgelegt ist, daß bei angezeigtem Fehlen von Tinte die Druckablaufsteuervorrichtung (101) in Abhängigkeit vom Ergebnis des von der Vergleichsvorrichtung durchgeführten Vergleichs den Befehl zur Fortsetzung oder Unterbrechung des Drucken gibt.

19, Druckgerät gemäß Anspruch 1, welches außerdem eine Kommunikationsvorrichtung (109) zur Übertragung und zum Empfang eines Bildsignals über eine Kommunikationsleitung und

eine Speichervorrichtung (103) zum vorrübergehenden Speichern des Bildsignals aufweist.

20. Druckgerät gemäß Anspruch 19, welches außerdem folgende Vorrichtungen aufweist,

eine Druckablaufsteuervorrichtung (101) zur Steuerung des Druckens mit dem Druckkopf,

eine Auswertungsvorrichtung zur Auswertung der Tintenausstoßmenge beim Drucken mit dem Druckkopf und

eine Speicherungssteuervorrichtung, welche bei angezeigtem Fehlen von Tinte in Übereinstimmung mit dem von der Auswertungsvorrichtung ermittelten Ergebnis das Drucken mit dem Druckkopf unterbricht und das Bildsignal zur Speichervorrichtung sendet.

21. Druckgerät gemäß Anspruch 14, welches außerdem eine Kommunikationsvorrichtung (109) zur Übertragung und zum Empfang eines Bildsignals über eine Kommunikationsleitung und eine Speichervorrichtung (103) zum vorübergehenden Speichern des Bildsignals aufweist.

22. Druckgerät gemäß Anspruch 21, wobei zur Druckablaufsteuervorrichtung folgende Einheiten gehören,

eine Vergleichseinheit zum Vergleichen des von der Auswertungseinheit ermittelten Ergebnisses mit einem bestimmten Grenzwert.

23. Druckgerät gemäß Anspruch 22, welches außerdem eine Speicherungssteuervorrichtung aufweist, welche bei angezeigtem Fehlen von Tinte in Übereinstimmung mit dem von der Vergleichseinheit ermittelten Ergebnis das Drucken mit dem Druckkopf unterbricht und das Bildsignal zur Speichereinheit (103) sendet.

24. Verfahren zur Erfassung der Resttinte in einem Druckgerät, mit welchem durch wechselseitige Abtastbewegung des Druckkopfes das Drucken durchgeführt wird, wobei der Druckkopf mit einem Tintenbehälter zum Zuführen von Tinte zum Druckkopf bestückt ist und das Ausstoßen von Tinte aus dem Druckkopf auf ein Druckmedium während der Abtastbewegung des Druckkopfes und des Tintenbehälters erfolgt, wobei das Verfahren den Schritt der Erfassung der Tintenrestmenge im Tintenbehälter zu einem bestimmten Zeitpunkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Zeitpunkt dann gekommen ist, wenn durch beschleunigte oder abgebremste Abtastbewegung des Druckkopfes und des Tintenbehälters die Tinte im Tintenbehälter gegen eine Seitenwand desselben gedrückt wird.

25. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der Tintenbehälter integraler Bestandteil des Druckkopfes ist.

26. Verfahren gemäß Anspruch 24 oder 25, wobei der Schritt der Tintenrestmengenerfassung dadurch gekennzeichnet ist, daß auf einen Lichtdurchlaßabschnitt des Tintenbehälters Licht emittiert und das von der Reflexionsplatte (93) im Tintenbehälter reflektierte Licht, dessen Intensität sich mit dem Tintenpegel im Tintenbehälter ändert, empfangen wird.