EP1688259A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wiederverwendbarmachung gebrauchter Druckerpatronen - Google Patents

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EP1688259A1
EP1688259A1 EP05405059A EP05405059A EP1688259A1 EP 1688259 A1 EP1688259 A1 EP 1688259A1 EP 05405059 A EP05405059 A EP 05405059A EP 05405059 A EP05405059 A EP 05405059A EP 1688259 A1 EP1688259 A1 EP 1688259A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printer
printer cartridge
cartridge
coding
individual identification
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05405059A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roger Suter
Daniel Blättler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proto GmbH
Original Assignee
Proto GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Proto GmbH filed Critical Proto GmbH
Priority to EP05405059A priority Critical patent/EP1688259A1/de
Publication of EP1688259A1 publication Critical patent/EP1688259A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17506—Refilling of the cartridge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17526—Electrical contacts to the cartridge
    • B41J2/1753—Details of contacts on the cartridge, e.g. protection of contacts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17543—Cartridge presence detection or type identification
    • B41J2/17546—Cartridge presence detection or type identification electronically

Definitions

  • the invention relates to a method for the reuse of an individual marking having a used printer cartridge according to claim 1 and a device for this purpose according to claim 4.
  • Printer cartridges (inkjet print heads) are mostly coded and have an individual label. The coding is used so that foreign printer cartridges can not be used in an inappropriate printer. As a foreign printer, however, printer manufacturers are also considered printers which have an identical mechanism and the same drive mechanism but belong to different price groups. Over a low degree of filling and thus a shortened operating time should thus be achieved with "low-priced" printers an additional profit over brand inkjet heads.
  • a change in the encoding of printer cartridges i. a transcoding
  • the printer cartridges considered here had a contact field designed as a contact plate, which cooperated with a suitable plug (adapter) in the printer in the inserted state of the cartridge.
  • DE 197 52 938 suggested making mechanical changes to the electrical leads or the contact points on the contact plate. The mechanical changes could be achieved by milling or drilling out contact points or cutting through conductor tracks. It has also been proposed to generate new electrical conductors by a screen or pad printing or sticking on the contact field of the printer cartridges.
  • the coding for the type designation itself was made irreversible immediately during production.
  • the coding served, as already stated above, to generate an additional profit for "low-priced" printers via only partially filled printer cartridges.
  • a recoding according to the manufacturing method was thus used to increase the yield or avoid rejects, as well as printer cartridges, which differed from the standard in some parameters, could be used by the customized coding.
  • the disadvantage of the printer cartridges encoded by the manufacturer was that the use of printer cartridges of the same type was prevented.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the object of the invention is to provide a method and a device, which or from a used printer cartridge a reusable power.
  • printer cartridges that can not be refilled are marked individually.
  • the printer now stores the information of this individual label and detects when the ink contained in the printer cartridge is used up.
  • the consumption measurement can be made by different methods, such as the counting of emitted droplets, temperature measurement on the nozzle heads of the cartridge, etc.
  • the "logic" of the printer can now not be ready for use once again recognized as empty printer cartridge, he locks himself thus.
  • the individual identification which may be different for each printer cartridge, is now changed.
  • a printer cartridge which bears a different individual identification relative to the preceding printer cartridge, is thus in the "printer logic" a new printer cartridge, which it accepts.
  • the information of the individual identification or a partial information thereof are now read out by a corresponding contacting of the corresponding contact points of the printer cartridge. It is now possible to read out the information of the entire individual labeling or only partial information. What is read depends on the type of print cartridge. For example, it is now possible to "store" only a single bit of an individual number as an individual identifier at predetermined co-tact points in each case. However, entire data sequences can appear at one contact point. That an individual identifier may have data subareas and these in turn may have subareas. In general, it is sufficient that at least a sub-area of the individual marking must be changed so that the printer, as described below, accepts a printer cartridge again. However, the individual designation can also consist of several bits.
  • One bit of the bit sequence can now be changed in such a way that a corresponding, changed electrical potential results at a contact point provided for the individual identification in the state inserted into the printer.
  • the changed potential however, it must be between 6 V and 15 V in the ranges expected by the printer, ie between 5 V and 0 V for the "high" state.
  • the coding can also be changed in the same way in order to preferably be able to increase the level of printer ink.
  • an apparatus In order to be able to change the individual identification, an apparatus according to the invention has an electronic unit which first determines the contact fields defining the individual identification. As a rule, these contact fields are manufacturer-specific, but generally known. But they could also be determined with the electronic unit. With the electronic unit then at least the information of a bit of individual identification is readable, which is changed by a conversion unit of the electronic unit. Reading and conversion process are detailed in the detailed description.
  • the electronic unit can now be designed so that it is designed only for reading the information and changing the individual marking, which is already a reusability given.
  • the electronic unit will be designed in such a way that additionally information of the coding can be detected, i. readable and also changeable.
  • the electronic unit will be equipped with a data memory so that the electronic unit can make comparisons with information stored in the data memory of the individual identifications and codes. By means of a comparison, an optimization can be made regarding the level of refill to be reached. Also individual markings can be excluded, which z. B. are provided by the manufacturer for a block.
  • a renumbering of the digital individual identification can be carried out in that resistors are blown through by a surge in the electronic circuit located in the printer cartridge, whereby a different voltage is then applied to the relevant contact field.
  • a change in the individual designation can also be made by e.g. serial data are read, for example, from an EEprom in the printer cartridge, these read data are changed and "written" as new data back into the printer cartridge.
  • It can be used to read data and to write new data in the printer cartridge with a bus system such as I 2 C or CAN.
  • FIG. 1 shows a plan view of, for example, a printer cartridge 1 (thermal inkjet printer print cartridge).
  • the cartridge 1 has a main body 3, in the interior of which the ink required for printing can be contained or filled.
  • the main body 3 has a print head 5 having a plurality of printer nozzle rows (not shown) and a printed circuit on a flexible film ("flexible printed circuit") 7.
  • the flexible printed circuit 7 has a contact pad 9 with various contact points 11.
  • the contact points 11 provide the interface (interface) to the printer. Via the contact points 11, the pressure nozzles are driven; Also, via the contact points 11 an individual identification and here, for example, a coding defined.
  • the flexible printed circuit 7 is more typically adhered to one side of the main body 3.
  • the drive matrix 13 has in Figure 2 from top to bottom extending the lines PS1 to PS14 and running from left to right the lines A1 to A22.
  • the respective nozzles D 1,1 to D 22,14 of the print head 5 are located at the crossing points of the schematic lines .
  • the lines marked "A” are the gate terminals of a respective field effect transistor (FET) of an electronic circuit present in the printer cartridge.
  • the contact points 11 marked with "P” are the drain connections (on the FET) of the electronic circuit present in the printer cartridge. If, for example A1 and PS1 enabled the two lines so 1.1 sends the print nozzle D from an ink droplet.
  • An exemplary contact pad 9 is shown schematically in FIG. 3
  • the contact field shown here belongs to a printer cartridge HP45.
  • the contact points 11 marked with "A” are connected to the lines A1, A2, ... And lead to the gate terminals.
  • the contact points 11 marked "PS” are connected to the lines PS1, PS2, ... And lead to the drain terminals.
  • the contact points 11 marked “G” are ground connections.
  • R10X is a common connection for determining the information of the individual marking as well as the coding.
  • the connection point labeled "TSR” leads to a temperature sensor whose signal should prevent overheating of the printer cartridge. About the contact point "TSR” can be made a rough determination of the level of the printer cartridge.
  • the circuit arrangement shown in FIG. 4 is used.
  • the circuit arrangement has an electronic unit 17 , which as an essential circuit part of a microcontroller or a Microprocessor has.
  • the electronic unit 17 has twenty-two outputs 15a to 15n-1 in accordance with, for example, twenty-two gate terminals A1 to A22 .
  • the outputs 15a to 15n-1 are connected to the respective gate terminals A1 to A22 .
  • connection 17n which is routed via a resistor R1 (here, for example, 3 k ⁇ ) to an analog / digital converter 19 in the electronic unit 17 .
  • the input of the analog / digital converter 19 is earthed via a resistor R2 (here, for example, 1 k ⁇ ) (connected to ground).
  • the connection 15n can be connected to the connection R10X of the printer cartridge 1 .
  • the terminals 15a to 15n are formed analogously to the terminal in a printer matching the HP45 printer cartridge; it is preferable to use a contact pad with spring-loaded contact pins on the electronic unit 17 .
  • the electronic unit 17 has here, for example, a 5V power supply 19a and a 10 to 15V power supply 19b .
  • the power supply 19a is connected via a resistor R3 (here, for example, 1 k ⁇ ) and a switch S1 to the terminal 17n .
  • the power supply 19b is connected via the switch S1 directly to the terminal 17n .
  • the terminal 15a of the electronic unit 17, which is connected to A1 is then supplied with 10V, and a voltage value which adjusts to 15n is determined with the analog / digital converter 19 .
  • the determined value is stored in a data memory 21 of the electronic unit 17 .
  • the procedure is analogous to the connection 15b , etc., until all connections 15n-1 have been checked.
  • the printer cartridge HP45 used here for example, the individual identification filed as a number is defined by the potentials at the contacts A1 to A10 and the coding by the potentials A11 to A22 . At the contacts either a logical "1" or a logical "0" is now measured at the terminal R10X and stored in the data memory 21 .
  • pulses of 1 ms pulse width are used for the activation.
  • connection (contact point) selected now will be set to 10 V to 15 V for approx. 5 ms to 15 ms.
  • the connection R10X Due to the now increasing energy flow through the connection R10X, a corresponding resistance in the printer cartridge is blown.
  • the switch S1 is then returned to its position shown in Figure 4 , wherein a connection via R3 is obtained with the power supply 19a . It can now be determined whether the bit defined by the selected port has actually been set to logic "1".
  • the drive time for setting the relevant bit is typically between 5 ms and 15 ms, depending on the type of printer cartridge, with a voltage of between 10 V and 15 V, depending on the type to be applied.
  • a coding change of the printer cartridge can now be carried out electrically in which the resistors defining a coding in the printer circuit are burnt out.
  • the HP45 printer cartridge are the Contact points A1 to A10 and for a change of the coding to select the contact fields A11 to A22 .
  • a used printer cartridge can now be filled with an ink after an above conversion of the individual designation and reinserted in one and the same printer.
  • the printer recognizes this print cartridge as a new print cartridge and is ready for use.
  • FIG. 5 A block diagram of such a device 30 is shown in FIG. 5
  • the device 30 has a receiving holder 31 for a to be refilled printer cartridge 1.
  • the receiving bracket 31 has a to the contact pad 9 matching the printer cartridge 1 plugs field beside a mechanical latching mechanism for releasable fixing of the printer cartridge 33.
  • the connector box 33 is connected to a central control unit 35th
  • the apparatus 30 has a drive unit 37 for the printer nozzles of the printer cartridge 1, a printer nozzle tester 39, the unit 17 described above, and a refill unit 41 for replenishing ink into the used printer unit 1.
  • the drive unit 37, the printer nozzle tester 39, the electronic unit 17 and the refill unit 41 are signal-connected to the central control unit 35 .
  • the nozzle tester 39 is also signal-wise connected to the drive unit 37 and to the refill unit 41 .
  • a unit for testing the operability of the printer nozzles is described for example in the European patent application with the application number 04 405 183.7.
  • This tester will preferably be upgraded to the device 30 outlined above, in which the units 17 and 41 are integrated and the central control unit 35 is used with all functions.
  • An integration and adaptation is easy to make for the expert, since the device described in EP 04 405 183.7 already has a receiving holder 31 with a matching connector panel 33 for the contact field 9 of the printer cartridge 1 , and the additional units to be introduced are low in volume.
  • the device 30 is first filled in the receiving holder 31 and thus electrically contacted with the connector panel 33 printer cartridge 1 filled by the refill device 41 with printer ink.
  • the printer ink it is preferable to replenish only as much printer ink as is needed for the subsequent printer nozzle test.
  • the printer nozzles are now tested and then the individual identification number, as stated above, changed. If necessary or desired, then also the coding of the print cartridge 1, in order to achieve a greater degree of filling of printer ink, be changed. If necessary, then in a subsequent step ink can be refilled.
  • the print cartridge is now ready for use in the original printer.
  • the just sketched device 30 allows, for example, centrally located in larger offices, a fast and efficient treatment of used printer cartridges in ready-to-use newly filled printer cartridges, which can be used immediately ready for operation in the printer in question. A storage of new printer cartridges thus largely eliminated.
  • the device 30 outlined above may be installed in service industries such as office stores, kiosks, key services, etc.
  • the customer then takes z. B. at home his printer an empty print cartridge 1 and leaves it at the service operation with the above-outlined device 30 with a change of individual identification (possibly with an additional electronic change of coding) replenish and then the revised printer cartridge 1 filled at home or in Put his office back in the printer, with which now new print jobs can be executed.
  • the temporal pulse width can be varied.
  • serial data which originate for example from an EEprom in the printer cartridge.
  • This data can then be processed via a bus system, eg I 2 C, CAN, fieldbus, etc.
  • a bus system eg I 2 C, CAN, fieldbus, etc.
  • a coding, other data, information or sequences stored in the printer cartridge can also be changed. For example, it is also possible to reset a so-called droplet counter or another memory.

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  • Ink Jet (AREA)

Abstract

Beim Verfahren zur Wiederverwendbarmachung von einer eine Individualkennzeichnung aufweisenden, gebrauchten Druckerpatrone wird wenigstens ein elektrischer Kontaktpunkt (15a - 15n) in einem Kontaktfeld der Druckerpatrone (1) ermittelt, über den wenigstens eine Teilinformation der Individualkennzeichnung der Druckerpatrone (1) auslesbar ist. Anschliessend wird wenigstens die Teilinformation ausgelesen und dann, insbesondere elektrisch, die Individualkennzeichnung in Abhängigkeit der ausgelesenen Teilinformation verändert. Die Teilinformation kann nun einen Unterbereich haben, der ein Bit oder mehrere Bits einer Bitfolge sein kann. Die Teilinformation kann aber auch einen Unterbereich aus einer seriellen Datenfolge haben. Durch die geänderte Individualkennzeichnung erkennt der Drucker seine ursprüngliche, nun aufbereitete Druckerpatrone als neue Druckerpatrone und hebt seine Sperrung auf.
Es wird ferner ein Gerät vorgestellt, mit dem neben einer Änderung der Individualkennzeichnung auch Druckertinte nachfüllbar ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwendbarmachung einer eine Individualkennzeichnung aufweisenden gebrauchten Druckerpatrone gemäss Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung hierzu gemäss Patentanspruch 4.
  • Druckerpatronen (Tintendruckköpfe) sind meistens codiert und weisen eine Individualkennzeichnung auf. Die Codierung dient dazu, dass artfremde Druckerpatronen nicht in einen unpassenden Drucker eingesetzt werden können. Als artfremde Drucker werden jedoch von Druckerherstellern auch Drucker angesehen, welche eine identische Mechanik und denselben Ansteuermechanismus aufweisen aber unterschiedlichen Preisgruppen angehören. Über einen niedrigen Füllgrad und somit eine verkürzte Betriebszeit soll somit bei "preisgünstigen" Druckern ein zusätzlicher Gewinn über fabrikatsgebundene Tintendruckköpfe erwirtschaftet werden.
    • Stand der Technik
  • Eine Änderung der Codierung von Druckerpatronen, d.h. eine Umcodierung, ist in der DE 197 52 938 beschrieben. Die hier betrachteten Druckerpatronen hatten ein als Kontaktplatte ausgebildetes Kontaktfeld, welches mit einem passenden Stecker (Adapter) im Drucker im eingesetzten Zustand der Patrone zusammenarbeitete. Auf der Kontaktplatte waren elektrische Kontakte für die Ansteuerung der Druckerdüsen und zur Definition einer Codierung vorhanden. Um die Codierung zu ändern, schlug die DE 197 52 938 vor, auf der Kontaktplatte mechanische Änderungen an den elektrischen Zuleitungen oder den Kontaktpunkten vorzunehmen. Die mechanischen Änderungen konnten durch Abfräsen bzw. Abbohren von Kontaktpunkten oder Durchtrennen von Leiterbahnen erreicht werden. Auch wurde vorgeschlagen, durch einen Sieb- oder Tampondruck oder Aufkleben auf dem Kontaktfeld der Druckerpatronen neue elektrische Leiterbahnen zu erzeugen.
  • Die Codierung für die Typenbezeichnung selbst wurde unmittelbar bei der Herstellung irreversibel vorgenommen. Die Codierung diente dazu, wie bereits oben ausgeführt, bei "preisgünstigen" Druckern über nur teilweise gefüllte Druckerpatronen einen zusätzlichen Gewinn zu erwirtschaften. Eine Neucodierung nach dem Herstellungsverfahren diente somit zur Steigerung der Ausbeute bzw. dem Vermeiden von Ausschussware, da auch Druckerpatronen, die in einigen Parametern von der Norm abwichen, durch die angepasste Codierung verwendet werden konnten. Nachteilig bei den vom Hersteller codierten Druckerpatronen war, dass eine Verwendung artfremder Druckerpatronen verhindert wurde.
  • Es stellte sich jedoch heraus, dass wieder aufgefüllte Druckerpatronen, gleichgültig, ob sie die ursprüngliche Codierung trugen oder umcodiert waren, nachdem sie "leer gedruckt" waren und anschliessend wieder aufgefüllt wurden, vom Drucker als nicht mehr verwendbar eingestuft und auch von diesem nicht mehr aktiviert wurden.
    • Darstellung der Erfindung Aufgabe
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welches bzw. welche aus einer gebrauchten Druckerpatrone eine wieder verwendbare macht.
    • Lösung
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt verfahrensmässig durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und vorrichtungsmässig durch die Merkmale des Patentanspruchs 4.
  • Es wurde festgestellt, dass Druckerpatronen, welche sich wieder aufgefüllt nicht verwenden lassen, eine Individualkennzeichnung tragen. Der Drucker speichert nun die Information dieser Individualkennzeichnung und stellt fest, wenn die in der Druckerpatrone enthaltene Tinte verbraucht ist. Die Verbrauchsmessung kann über unterschiedliche Verfahren, wie das Zählen ausgesandter Tröpfchen, Temperaturmessung an den Düsenköpfen der Patrone usw. vorgenommen werden. In der "Logik" des Druckers kann nun eine einmal als leer erkannte Druckerpatrone nicht wieder gebrauchsbereit sein, er sperrt sich somit.
  • Erfindungsgemäss wird nun die Individualkennzeichnung, welche bei jeder Druckerpatrone eine andere sein kann, geändert. Eine Druckerpatrone, welche gegenüber der vorgängigen Druckerpatrone eine andere Individualkennzeichnung trägt, ist somit in der "Druckerlogik" eine neue Druckerpatrone, welche er akzeptiert.
  • Die Information der Individualkennzeichnung oder eine Teilinformation davon werden nun durch eine entsprechende Kontaktierung der entsprechenden Kontaktpunkte der Druckerpatrone ausgelesen. Es können nun die Information der gesamten Individualkennzeichnung oder nur Teilinformationen ausgelesen werden. Was ausgelesen wird, hängt vom Typ der Druckerpatrone ab. Es kann nun beispielsweise an vorgegebenen Kotaktpunkten jeweils nur ein einziges Bit einer Individualnummer als Individualkennzeichnung "abgelegt" sein. Es können aber an einem Kontaktpunkt auch ganze Datensequenzen erscheinen. D.h. eine Individualkennzeichnung kann Datenteilbereiche und diese wiederum Unterbereiche aufweisen. In der Regel reicht es aus, dass wenigstens ein Unterbereich der Individualkennzeichnung verändert werden muss, damit der Drucker, wie unten beschrieben, eine Druckerpatrone wieder akzeptiert. Die Individualkennzeichnung kann jedoch auch aus mehreren Bits bestehen.
  • Ein Bit der Bitfolge kann nun derart geändert werden, dass an einem für die Individualkennzeichnung vorgesehenen Kontaktpunkt im in den Drucker eingesetzten Zustand ein entsprechendes, geändertes elektrisches Potential sich ergibt. Das geänderte Potential muss jedoch in den vom Drucker erwarteten Bereichen, d.h. für einen "High"-Zustand beispielsweise zwischen 6 V und 15 V und für den "Low"-Zustand zwischen 5 V und 0 V liegen.
  • Neben der Individualkennzeichnung kann auf die gleiche Weise auch noch die Codierung geändert werden, um vorzugsweise den Füllstand an Druckertinte erhöhen zu können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird man zudem noch die Funktion der Druckerdüsen prüfen. Ein Nachfüllen mit Druckertinte sowie eine Wiederverwendung sind nämlich nur dann sinnvoll, wenn die Druckerpatrone voll funktionstüchtig ist.
  • Um die Individualkennzeichnung verändern zu können, hat eine erfindungsgemässe Vorrichtung, eine elektronische Einheit, welche zuerst die die Individualkennzeichnung definierenden Kontaktfelder ermittelt. In der Regel sind diese Kontaktfelder Herstellerspezifisch, jedoch allgemein bekannt. Sie könnten aber auch mit der elektronischen Einheit ermittelt werden. Mit der elektronischen Einheit ist dann wenigstens die Information eines Bits der Individualkennzeichnung auslesbar, welches mit einer Umwandlungseinheit der elektronischen Einheit verändert wird. Lese- und Umwandlungsvorgang sind in der Detailbeschreibung ausführlich dargelegt.
  • Die elektronische Einheit kann nun derart ausgebildet sein, dass sie lediglich zum Lesen der Information und Verändern der Individualkennzeichnung ausgelegt ist, wodurch bereits eine Wiederverwendbarkeit gegeben ist. Vorzugsweise wird man jedoch die elektronische Einheit derart ausbilden, dass zusätzlich auch eine Information der Codierung erfassbar, d.h. lesbar und auch veränderbar ist. Vorzugsweise wird man die elektronische Einheit mit einem Datenspeicher ausrüsten, damit die elektronische Einheit Vergleiche mit im Datenspeicher abgelegten Informationen der Individualkennzeichnungen und Codierungen vornehmen kann. Durch einen Vergleich kann eine Optimierung betreffend zu erreichendem Nachfüllstand vorgenommen werden. Auch können Individualkennzeichnungen ausgeklammert werden, welche z. B. vom Hersteller für eine Sperrung vorgesehen sind.
  • In der Regel kann eine Umnummerierung der digitalen Individualkennzeichnung dadurch vorgenommen werden, dass durch einen Stromstoss in der in der Druckerpatrone befindlichen elektronischen Schaltung Widerstände durchgebrannt werden, wodurch dann an dem betreffenden Kontaktfeld einen andere Spannung anliegt.
  • Aus der nachfolgenden Beschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
  • Eine Veränderung der Individualkennzeichnung kann auch dadurch vorgenommen werden, dass z.B. serielle Daten beispielsweise aus einem EEprom in der Druckerpatrone ausgelesen werden, diese ausgelesenen Daten verändert werden und als neue Daten wieder in die Druckerpatrone "eingeschrieben" werden.
  • Es kann zum Datenauslesen und zum Einschreiben neuer Daten in die Druckerpatrone auch mit einem Busssystem wie z.B. I2C oder CAN gearbeitet werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele zum erfindungsgemässen Verfahren und für eine erfindungsgemässe Vorrichtung verwendeten Zeichnungen zeigen in
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf eine perspektivisch dargestellte Druckerpatrone,
    Fig. 2
    eine schematisch angedeutete Ansteuermatrix,
    Fig. 3
    ein beispielsweises Kontaktfeld einer Druckerpatrone HP45,
    Fig. 4
    eine beispielsweise Schaltungsanordnung zum Auslesen und Ändern einer Individualkennzeichnung sowie auch einer Codierung einer Druckerpatrone und
    Fig. 5
    ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung, mit der auch Druckerpatronen auffüllbar sind..
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • In Figur 1 ist eine beispielsweise Druckerpatrone 1 (thermal inkjet printer print cartridge) in einer Draufsicht dargestellt. Die Patrone 1 hat einen Grundkörper 3, in dessen Innenraum die zum Drucken benötigte Tinte enthalten bzw. einfüllbar ist. Der Grundkörper 3 hat einen Druckkopf 5 mit einer Vielzahl (nicht dargestellter) Druckerdüsenreihen und eine gedruckte Schaltung auf einer flexiblen Folie ("flexible gedruckte Schaltung") 7. Die flexible gedruckte Schaltung 7 hat ein Kontaktfeld 9 mit diversen Kontaktpunkten 11. Die Kontaktpunkte 11 stellen die Schnittstelle (Interface) zum Drucker dar. Über die Kontaktpunkte 11 werden die Druckdüsen angesteuert; auch ist über die Kontaktpunkte 11 eine Individualkennzeichnung und hier beispielsweise auch eine Codierung definiert. Die flexible gedruckte Schaltung 7 ist typischer an einer Seite des Grundkörpers 3 angeklebt.
    • Ansteuermatrix
  • Die Ansteuerung der Druckerdüsen im Druckkopf 5 erfolgt über eine in Figur 2 schematisch angedeutete Ansteuermatrix 13. Die Ansteuermatrix 13 hat in Figur 2 von oben nach unten verlaufend die Leitungen PS1 bis PS14 und von links nach rechts verlaufend die Leitungen A1 bis A22. In den Kreuzungspunkten der schematischen Leitungen befinden sich die betreffenden Düsen D 1,1 bis D 22,14 des Druckkopfes 5. Die mit "A" gekennzeichneten Leitungen sind die Gateanschlüsse jeweils eines Feldeffekttransistors (FET) einer in der Druckerpatrone vorhandenen elektronischen Schaltung. Die mit "P" gekennzeichneten Kontaktpunkte 11 sind die Drainanschlüsse (am FET) der in der Druckerpatrone vorhandenen elektronischen Schaltung. Sind z.B. die beiden Leitungen A1 und PS1 aktiviert, so sendet die Druckdüse D 1,1 ein Tintentröpfchen aus.
    • Kontaktfeld
  • Ein beispielsweises Kontaktfeld 9 ist in Figur 3 schematisch dargestellt. Das hier gezeigte Kontaktfeld gehört zu einer Druckerpatrone HP45. Die mit "A" gekennzeichneten Kontaktpunkte 11 sind mit den Leitungen A1, A2, ... verbunden und führen zu den Gateanschlüssen. Die mit "PS" gekennzeichneten Kontaktpunkte 11 sind mit den Leitungen PS1, PS2, ... verbunden und führen zu den Drainanschlüssen. Die mit "G" gekennzeichneten Kontaktpunkte 11 sind Erdungsanschlüsse (Ground). R10X ist ein gemeinsamer Anschluss zur Ermittlung der Information der Individualkennzeichnung und auch der Codierung. Der mit "TSR" gekennzeichnete Anschlusspunkt führt auf einen Temperatursensor durch dessen Signal eine Überhitzung der Druckerpatrone vermieden werden soll. Über den Kontaktpunkt "TSR" kann eine grobe Ermittlung des Füllstandes der Druckerpatrone vorgenommen werden.
    • Ausleseschaltung
  • Um eine Information der Individualkennzeichnung sowie auch eine Codierung, hier beispielsweise der Druckerpatrone HP45, auszulesen, wird die in Figur 4 dargestellte Schaltungsanordnung verwendet. Die Schaltungsanordnung weist eine elektronische Einheit 17 auf, welche als wesentlichen Schaltungsteil einen Mikrokontroller oder einen Mikroprozessor hat. Die elektronische Einheit 17 hat entsprechend den hier beispielsweise zweiundzwanzig Gateanschlüssen A1 bis A22 zweiundzwanzig Ausgänge 15a bis 15n-1. Die Ausgänge 15a bis 15n-1 werden mit den betreffenden Gateanschlüssen A1 bis A22 verbunden.
  • Ferner ist ein Anschluss 17n vorhanden, der über einen Widerstand R1 (hier beispielsweise 3 kΩ) zu einem Analog/Digitalwandler 19 in der elektronischen Einheit 17 geführt ist. Der Eingang des Analog/Digitalwandlers 19 ist über einen Widerstand R2 (hier beispielsweise 1 kΩ) geerdet (mit Ground verbunden). Der Anschluss 15n ist mit dem Anschluss R10X der Druckerpatrone 1 verbindbar. Die Anschlüsse 15a bis 15n werden analog zu dem Anschluss in einem zur Druckerpatrone HP45 passenden Drucker ausgebildet; man wird vorzugsweise an der elektronischen Einheit 17 ein Kontaktfeld mit gefederten Kontaktstiften verwenden.
  • Die elektronische Einheit 17 weist u.a. hier eine beispielsweise 5V-Stromversorgung 19a und eine 10 bis 15V-Stromversorgung 19b auf. Die Stromversorgung 19a ist über einen Widerstand R3 (hier beispielsweise 1 kΩ) und einen Umschalter S1 mit dem Anschluss 17n verbunden. Die Stromversorgung 19b ist über den Umschalter S1 direkt mit dem Anschluss 17n verbindbar.
    • Auslesevorgang
  • Zum Auslesen der als digitale Nummer abgelegten Individualkennzeichnung und auch der Codierung werden sämtliche Anschlüsse G geerdet, d.h. mit der Erdung der elektronischen Einheit 17 verbunden (nicht dargestellt). Die "P"-Schlüsse (Drain) sind nicht angeschlossen.
  • Es wird nun der Anschluss 15a der elektronischen Einheit 17, der mit A1 verbunden ist, mit 10V beaufschlagt und ein an 15n sich einstellender Spannungswert mit dem Analog/Digitalwandler 19 bestimmt. Der ermittelte Wert wird in einem Datenspeicher 21 der elektronischen Einheit 17 abgespeichert. In einem folgenden Schritt wird analog mit dem Anschluss 15b verfahren usw. bis alle Anschlüsse 15n-1 durchgeprüft sind. Bei der hier beispielsweise verwendeten Druckerpatrone HP45 wird die als Nummer abgelegte Individualkennzeichnung durch die Potentiale an den Kontakten A1 bis A10 und die Codierung durch die Potentiale A11 bis A22 definiert. An den Kontakten wird nun entweder eine logische "1" oder eine logische "0" am Anschluss R10X gemessen und im Datenspeicher 21 abgespeichert.
  • Als Ansteuerzeit für die Messsignale an den Kontaktpunkten A1 bis A22 werden für die Ansteuerung Pulse von 1 ms Pulsbreite verwendet.
    • Veränderung
  • Zur Veränderung der Nummer der Individualkennzeichnung und/oder der Codierung der Druckerpatrone 1 können nur Bits von logisch "0" auf logisch "1" geändert werden. Eine einmal vorgenommene Änderung kann in dem hier verwendeten Beispiel nicht mehr rückgängig gemacht werden. (Ein Rückgängigmachen, wäre jedoch z.B. möglich, falls die Druckerpatrone ein EEprom oder Ähnliches als Datenspeicher aufweisen würde.) Im Datenspeicher 21 wird nun ein Wert eines der Anschlüsse A1 bis A22 ausgewählt, für den beim vorgängigen Auslesevorgang eine logische "0" ermittelt worden ist. Der Schalter S1 wird nun umgelegt, wodurch der Anschluss 15n mit der Stromversorgung 19b (10V ... 15V) verbunden ist. Der nun ausgewählte Anschluss (Kontaktpunkt) wird je nach Druckerpatronentyp für ca. 5 ms bis 15 ms auf ebenfalls 10 V bis 15 V gelegt. Als Anschluss wird einer aus den Anschlüssen A1 bis A10 für eine Änderung der Individualkennzeichnungsnummer bzw. einer aus den Anschlüssen A11 bis A22 für die Änderung der Codierung ausgewählt. Durch den nun einsetzenden erhöhten Energiefluss durch den Anschluss R10X wird in der Druckerpatrone ein entsprechender Widerstand durchgebrannt.
  • Der Schalter S1 wird anschliessend wieder in seine in Figur 4 gezeigte Stellung gebracht, wobei eine Verbindung über R3 mit der Stromversorgung 19a erhalten wird. Es kann nun festgestellt werden, ob das durch den ausgewählten Anschluss definierte Bit tatsächlich auf logisch "1" gesetzt worden ist. Die Ansteuerzeit zum Setzen des betreffenden Bits liegt je nach Typ der Druckerpatrone typischerweise zwischen 5 ms und 15 ms, wobei eine Spannung je nach Typ zwischen 10 V und 15 V anzulegen ist.
    • Änderung der Codierung
  • Auf die gleiche Weise kann nun im Gegensatz zu einem aus der EP 0 919 385 bekannten mechanischen Verfahren eine Codierungsänderung der Druckerpatrone elektrisch vorgenommen werden, in dem die in der Druckerschaltung eine Codierung definierenden Widerstände durchgebrannt werden. Für eine Änderung der Individualkennzeichnungsnummer sind bei dem hier beschriebenen Beispiel der Druckerpatrone HP45 die Kontaktpunkte A1 bis A10 und für eine Änderung der Codierung die Kontaktfelder A11 bis A22 anzuwählen.
  • Eine gebrauchte Druckerpatrone kann nun nach einer oben angeführten Umwandlung der Individualkennzeichnung mit Tinte aufgefüllt und wieder in ein und denselben Drucker eingesetzt werden. Der Drucker erkennt diese Druckerpatrone als neue Druckerpatrone und ist einsatzbereit.
  • Vorzugsweise wird man nun eine Änderung der Individualkennzeichnung und ein Auffüllen der gebrauchten Druckerpatrone in ein und demselben Gerät vornehmen. Da ein Auffüllen von Tinte in eine Druckerpatrone, welche durch einen längeren Gebrauch bzw. Nicht-Gebrauch (eintrocknen) defekte Tintenstrahldüsen aufweist, sinnlos ist, wird man je nach Kosten der aufzufüllenden Kosten vorgängig die Funktionstüchtigkeit der Tintenstrahldüsen durch einen Test feststellen. Bei geringen Tintenkosten und keinen Tintenentsorgungsproblemen wird sofort vollständig aufgefüllt.
  • Ein Blockschaltbild eines derartigen Gerätes 30 ist in Figur 5 dargestellt. Das Gerät 30 hat eine Aufnahmehalterung 31 für eine aufzufüllende Druckerpatrone 1. Die Aufnahmehalterung 31 hat neben einem mechanischen Einklinkmechanismus für eine lösbare Fixierung der Druckerpatrone ein zum Kontaktfeld 9 der Druckerpatrone 1 passendes Steckerfeld 33. Das Steckerfeld 33 ist mit einer zentralen Steuereinheit 35 verbunden. Ferner hat das Gerät 30 eine Ansteuereinheit 37 für die Druckerdüsen der Druckerpatrone 1, einen Druckerdüsentester 39, die oben beschriebene Einheit 17 und eine Nachfülleinheit 41 zum Nachfüllen von Tinte in die gebrauchte Druckereinheit 1. Die Ansteuereinheit 37, der Druckerdüsentester 39, die elektronische Einheit 17 und die Nachfülleinheit 41 sind mit der zentralen Steuereinheit 35 signalmässig verbunden. Der Düsentester 39 ist zudem signalmässig mit der Ansteuereinheit 37 und mit der Nachfülleinheit 41 verbunden.
  • Eine Einheit zum Testen der Funktionsfähigkeit der Druckerdüsen ist beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 04 405 183.7 beschrieben. Dieses Testgerät wird man vorzugsweise zum oben skizzierten Gerät 30 ausbauen, in dem die Einheiten 17 und 41 integriert werden und die zentrale Steuereinheit 35 mit sämtlichen Funktionen eingesetzt wird. Eine Integration und Anpassung ist für den Fachmann einfach vorzunehmen, da das in der EP 04 405 183.7 beschriebene Gerät bereits eine Aufnahmehalterung 31 mit einem passenden Steckerfeld 33 für das Kontaktfeld 9 der Druckerpatrone 1 aufweist, und die zusätzlich einzubringenden Einheiten volumenmässig klein sind.
  • Da die Druckertinte in der Regel billig ist, wird im Gerät 30 als Erstes eine in die Aufnahmehalterung 31 eingesetzte und somit mit dem Steckerfeld 33 elektrisch kontaktierte Druckerpatrone 1 durch die Nachfülleinrichtung 41 mit Druckertinte aufgefüllt. Sollte allerdings die Druckertinte teuer sein, wird man vorzugsweise nur soviel Druckertinte auffüllen, wie für den nachfolgenden Druckerdüsentest benötigt wird. Wie in der EP 04 405 183.7 beschrieben, werden nun die Druckerdüsen getestet und anschliessend die Individualkennzeichnungsnummer, wie oben ausgeführt, geändert. Falls notwendig oder gewünscht, kann dann auch noch die Codierung der Druckerpatrone 1, um einen grösseren Füllgrad an Druckertinte zu erreichen, geändert werden. Falls notwendig, kann dann in einem folgenden Arbeitsschritt Tinte nachgefüllt werden. Die Druckerpatrone ist nun gebrauchsfertig für einen Einsatz im ursprünglichen Drucker.
  • Das eben gerade skizzierte Gerät 30 ermöglicht beispielsweise, zentral aufgestellt in grösseren Büros, eine schnelle und effiziente Aufbereitung gebrauchter Druckerpatronen in gebrauchsfertige neu gefüllte Druckerpatronen, welche sofort betriebsbereit in den betreffenden Drucker eingesetzt werden können. Eine Lagerhaltung von neuen Druckerpatronen entfällt somit weitgehend.
  • Das oben skizzierte Gerät 30 kann in Dienstleistungsbetrieben, wie Bürofachgeschäften, Kiosken, Schlüsseldiensten, usw. aufgestellt werden. Der betreffende Kunde entnimmt dann z. B. zu Hause seinem Drucker eine leere Druckerpatrone 1 und lässt sie beim Dienstleistungsbetrieb mit dem oben skizzierten Gerät 30 unter einer Änderung der Individualkennzeichnung (eventuell mit einer zusätzlichen elektronischen Änderung der Codierung) wieder auffüllen und kann dann die überarbeitete Druckerpatrone 1 gefüllt zu Hause oder in seinem Büro wieder in den Drucker einstecken, mit dem nun funktionsbereit neue Druckaufträge ausgeführt werden können.
  • Je nach interner elektronischer Schaltung der Druckerpatrone, welche die Individualkennzeichnung definiert, kann in der oben beschriebenen Änderungsprozedur pro Kontaktpunkt nicht nur ein einziger Puls zur Änderung wenigstens eines Bits, sondern auch eine Sequenz von Pulsen unterschiedlicher Pulshöhe (unterschiedlich hohe Spannung bzw. unterschiedlich hoher Strom) ausgesandt werden. Auch kann die zeitliche Pulsbreite variiert werden.
  • Es könnten zudem auch serielle Daten verarbeitete werden, welche beispielsweise aus einem EEprom in der Druckerpatrone stammen. Diese Daten können dann über ein Bussystem, z.B. I2C, CAN, Feldbus usw., verarbeitet werden. Neben einer Veränderung einer Individualkennzeichnung, einer Codierung können auch andere in der Druckerpatrone abgelegte Daten, Informationen oder Sequenzen verändert werden. Es kann beispielsweise auch ein so genannter Tröpfchenzähler oder ein anderer Speicher zurückgesetzt werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Wiederverwendbarmachung von einer eine Individualkennzeichnung aufweisenden, gebrauchten Druckerpatrone (1), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrischer Kontaktpunkt (11) in einem Kontaktfeld (9) der Druckerpatrone (1) ermittelt wird, über den wenigstens eine Teilinformation der Individualkennzeichnung der Druckerpatrone (1) auslesbar ist, anschliessend wenigstens die Teilinformation ausgelesen wird und dann die Individualkennzeichnung in Abhängigkeit der ausgelesenen Teilinformation, insbesondere elektrisch, verändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Individualkennzeichnung als so genannte Bitfolge in der Druckerpatrone (1) abgelegt ist und die auslesbare Teilinformation wenigstens einen Unterbereich hat, der wenigstens ein Bit der Bitfolge ist, welches verändert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Individualkennzeichnung als eine serielle Datenfolge in der Druckerpatrone (1) abgelegt ist und die auslesbare Teilinformation wenigstens einen Unterbereich hat, der ein zeitlicher Ausschnitt aus dieser Datenfolge ist, welcher verändert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für eine Druckerpatrone (1), welche zusätzlich eine Codierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung ausgelesen wird, und aufgrund der ausgelesenen Codierung, die Codierung in der Druckerpatrone elektrisch auf eine vorgegebene Codierung verändert wird, und die Druckerpatrone (1) bis auf einen durch die Codierung definierten Druckertintenfüllstand aufgefüllt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Nachfüllen einer Düsen aufweisenden Druckerpatrone, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Düsen geprüft wird.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für eine Wiederverwendbarmachung gebrauchter Druckerpatronen (1), welche eine Individualkennzeichnung aufweisen, gekennzeichnet durch eine Kontaktierungselemente (17a - 17n; 33) aufweisende elektronische Einheit (17), mit der die elektrischen Kontaktpunkte (11) auf der Druckerpatrone (1) ermittelbar sind, welche wenigstens auf eine Teilinformation, vorzugsweise wenigstens ein Bit, der Individualkennzeichnung der Druckerpatrone (1) zugreifen und mit der Einheit (17) wenigstens die Teilinformation, vorzugsweise der Status des wenigstens einen Bits, der Individualkennzeichnung lesbar ist, und mit der Einheit (17) die Individualkennzeichnung in Abhängigkeit der ausgelesenen Teilinformation, vorzugsweise elektrisch, veränderbar ist, um aus einer gebrauchten Druckerpatrone eine wieder verwendbare zu erzeugen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Druckerpatrone neben einer Individualkennzeichnung eine Codierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der elektronischen Einheit (17) zusätzlich die Codierung lesbar ist, die elektronische Einheit (17) einen Datenspeicher (21) hat, im Datenspeicher (21) ein der Codierung entsprechender Wert einer Druckertintennachfüllmenge abgespeichert ist, und eine mit der elektronischen Einheit (17) verbundene Nachfülleinheit (41) für Patronentinte vorhanden ist, mit der die entsprechende Nachfüllmenge in die Druckerpatrone (1) einbringbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Datenspeicher (21) erste Codierungen von Druckerpatronen (1) und zu diesen ersten Codierungen kompatible zweite Codierungen abspeicherbar sind, welche einen grösseren Druckertintenfüllwert für Druckerpatronen definieren, wobei mit der elektronischen Einheit (17) eine zur Codierung der gebrauchten Druckerpatrone kompatible zweite Codierung ermittelbar ist und die ursprüngliche Codierung in die ausgewählte Codierung umwandelbar ist, damit mit der Nachfülleinheit eine grössere Füllmenge einfüllbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19752938A1 (de) 1997-11-28 1999-06-02 Pelikan Produktions Ag Umkodierung von Tintendruckköpfen
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