墨盒和使用該墨盒的打印機的制作方法

專利名稱：墨盒和使用該墨盒的打印機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可拆卸地安裝在打印裝置如噴墨打印機或噴墨繪圖儀上的墨盒。更具體地說，本發明涉及一種處理有關墨盒信息的技術。
噴墨式打印裝置的打印主機能根據打印頭噴出的油墨量，計算墨盒中每一種油墨的剩余量，并將油墨的消耗狀況告知使用者，防止打印程序由于油墨的耗盡而被迫中止。
有人提出過一種墨盒，該墨盒有一個其中存儲著有關墨盒中油墨的各種信息的存儲元件，例如，油墨類型和油墨量。這種墨盒帶有多條有關油墨和所在打印機的信息，能讀出所存儲的油墨信息，并能執行適合該油墨的打印程序。
墨盒是消耗品，應盡可能地降低其加工成本。因此具有大存儲容量的存儲單元不適于用作墨盒的存儲元件。然而，現實中卻存在著要求將越來越多的墨盒信息存儲在存儲元件，以使使用者得到有關墨盒的詳細信息的矛盾需求。
因此，本發明的目的是提供一種能將有關墨盒的信息，如每一種油墨的剩余量，有效地存儲在存儲元件中的墨盒，同時降低包括存儲元件在內的墨盒的加工成本。
本發明的目的還在于提供一種使用這種墨盒的打印機，記錄與墨盒相關信息的方法，以及這種墨盒的存儲單元。
通過將墨盒可拆卸地安裝在打印機上，能實現至少部分上述目的和其它相關目的。墨盒包括一個存儲多條有關墨盒特定信息的存儲單元。該存儲單元有一個包括多個存儲多條特定信息所需最小位存儲容量的記憶段的存儲區。
在本發明的墨盒中，存儲單元有一個包括多個記憶段的存儲區，它們分別具有存儲多條特定信息所需最小位存儲容量。這種結構能夠將與墨盒相關的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生產日期的信息，有效地存儲在存儲單元中，同時降低墨盒的生產成本。
根據本發明的一種優選應用方式，多條特定信息包括一條有關墨盒生產的信息。在一個優選實施方式中，存儲區包括一個存儲容量為7位，存儲有關墨盒生產年份信息的生產年份記憶段，一個存儲容量為4位，存儲有關墨盒生產月份信息的生產月份記憶段，和一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產日信息的生產日記憶段。在該結構中，生產年份記憶段、生產月份記憶段和生產日記憶段依次設置在存儲區中。
優選地，存儲區還包括一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產小時信息的生產小時記憶段，和一個存儲容量為6位，存儲有關墨盒生產分鐘信息的生產分鐘記憶段。
優選地，存儲區進一步還包括一個存儲容量為6位，存儲有關保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限記憶段，以及一個存儲容量為5位，存儲在墨盒開封后有關墨盒中油墨有效期限信息的開封后有效期限記憶段。在該結構中，生產年份記憶段、生產月份記憶段、生產日記憶段、生產小時記憶段、生產分鐘記憶段、有效期限記憶段和開封后有效期限記憶段依次設置在存儲區中。
根據本發明的另一種優選應用方式，存儲區有一個存儲有關保存在墨盒中油墨量信息的油墨量信息記憶段，油墨量信息記憶段位于一個能在存儲墨盒生產信息的記憶段之前存取的特殊地址。
根據本發明的另一種優選應用方式，存儲單元包括一個能輸出響應打印機輸出的時鐘信號計數的地址計數器；以及一個帶有存儲區，并根據地址計數器的輸出計數按序存取的存儲元件。
本發明進一步還涉及一種將多條特定信息寫入存儲單元的方法，該存儲單元可裝在任何一種具有上述結構的，并可拆卸地安裝在打印機上的墨盒中。該方法包括下列步驟產生多條其中包含一條有關墨盒信息的特定信息；將所產生的多條特定信息寫入多個配置在存儲單元的記憶段，該記憶段分別具有存儲多條特定信息所需最小位存儲容量。
本發明的方法將多條特定信息寫入多個配置在存儲單元的記憶段，且記憶段分別具有存儲多條特定信息所需最小位存儲容量。這種結構能夠將有關墨盒的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生產年，月和日的信息，有效地存儲在存儲單元中，同時降低墨盒的生產成本。
本發明進一步還涉及一種可拆卸地安裝有上述任何一種結構的墨盒的打印機。
本發明的打印機使用帶有存儲單元的墨盒，該存儲單元有包括多個記憶段的存儲區，記憶段分別具有存儲多條特定信息所需最小位存儲容量。這種結構能夠將有關墨盒的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生產日期的信息，有效地存儲在存儲單元中，同時降低墨盒的生產成本。
本發明還涉及一種裝在墨盒中的存儲單元。該墨盒可拆卸地安裝在打印機上，且打印機可進行讀寫。該存儲單元有包括多個記憶段的存儲區，記憶段分別具有存儲多條特定信息所需最小位存儲容量。
包括在墨盒中的本發明的存儲單元有一個包括多個記憶段的存儲區，記憶段分別具有存儲多條特定信息所需最小位存儲容量。這種結構能夠將有關墨盒的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生產年，月和日的信息，有效地存儲在存儲單元中，同時降低墨盒的生產成本。
在本發明的一種優選應用方式中，多條特定信息包括一條有關墨盒的生產信息。在一個優選實施方式中，存儲區包括一個存儲容量為7位，存儲有關墨盒生產年份信息的生產年份記憶段，一個存儲容量為4位，存儲有關墨盒生產月份信息的生產月份記憶段，和一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產日信息的生產日記憶段。在該結構中，生產年份記憶段、生產月份記憶段和生產日記憶段依次設置在存儲區中。
優選地，存儲區還包括一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產小時信息的生產小時記憶段，和一個存儲容量為6位，存儲有關墨盒生產分鐘信息的生產分鐘記憶段。
優選地，存儲區進一步還包括一個存儲容量為6位，存儲有關保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限記憶段，以及一個存儲容量為5位，存儲在墨盒開封后有關保存在墨盒中油墨有效期限信息的開封后有效期限記憶段。在這種結構中，生產年份記憶段、生產月份記憶段、生產日記憶段、生產小時記憶段、生產分鐘記憶段、有效期限記憶段和開封后有效期限記憶段依次設置在存儲區中。
根據本發明的另一種優選應用方式，存儲區有一個存儲有關保存在墨盒中油墨量信息的油墨量信息記憶段，油墨量信息記憶段位于一個能在存儲墨盒生產信息的記憶段之前存取的特殊地址。
根據本發明的另一種優選應用方式，存儲單元包括一個能輸出響應打印機輸出的時鐘信號計數的地址計數器；以及一個帶有存儲區的，并根據地址計數器的輸出計數按序存取的儲器元件。
通過下面參照附圖對優選實施方式的詳細描述，能更清楚地了解本發明的上述目的、特征、內容和優點，以及其它目的、特征、內容和優點。


圖1是顯示本發明的一種實施方式，噴墨打印機主體部分結構的透視圖。
圖2是圖1所示噴墨打印機的的原理方框圖。
圖3是顯示噴墨打印機中的墨盒結構的分解透視圖。
圖4是說明打印機主體、控制IC以及存儲元件之間連接關系的示意圖。
圖5是圖1所示打印頭上形成的噴嘴的布局圖。
圖6A和6B分別是顯示墨盒結構和打印機主體上墨盒安裝單元結構的透視圖。
圖7是顯示圖6A所示的墨盒安裝在圖6B所示的墨盒安裝單元上的安裝狀態的剖面圖。
圖8是當給噴墨打印機通電時，處理程序的流程圖。
圖9是當給噴墨打印機斷電時，處理程序的流程圖。
圖10是顯示圖3所示存儲元件內部結構的方框圖。
圖11顯示的是從打印機主體上看到的控制IC的地址，和帶有黑墨盒信息條款的存儲元件的內部數據結構(記憶變更)。
圖12顯示的是從打印機主體上看到的控制IC的地址，和帶有彩色墨盒信息條款的存儲元件的內部數據結構(記憶變更)。
圖13顯示的是存儲元件存儲單元中的地址與控制IC(打印控制器)地址之間的相互關系。
圖14是在從存儲元件讀取數據過程中，控制IC的處理程序流程圖。
圖15是在圖14所示的流程中，讀取處理時的時間圖。
圖16是顯示本發明另一種改進墨盒外觀結構的透視圖。
第一實施例圖1是顯示本發明的一個實施例，噴墨打印機主體部分結構的透視圖。該實施例中的噴墨打印機1通常與PC電腦相連，而PC電腦又與掃描器SC相連。PC電腦讀取數據并使運行系統運行，執行預定的程序來操縱與之相連的作為噴墨打印裝置的噴墨打印機。PC電腦執行一個在特殊運行系統中的應用程序，對輸入圖像進行處理，例如，從掃描器SC中讀取數據，并將處理后的圖像顯示在陰極射線管顯示器MT上。當用戶在必要的圖像處理結束后，如在陰極射線管顯示器MT上修改圖像，給出一個打印指令時，啟動安裝在運行系統中的打印機驅動器，將處理后的圖像數據傳送到噴墨打印機1中。
打印機驅動器響應打印指令，將原始彩色圖像數據轉換成噴墨打印機1可打印的彩色圖像數據，上述原始彩色圖像數據是從掃描器SC輸入的，并經過了必要的處理，打印機驅動器將轉換后的彩色圖像數據輸給噴墨打印機1。原始彩色圖像數據由三種彩色成分組成，即紅(R)、綠(G)和藍(B)。轉換后可打印且輸出到噴墨打印機1中的彩色圖像數據由六種彩色成分組成，即黑色(K)、青色(C)、淺青色(LC)、品紅(M)、淺品紅(LA)和黃色(Y)。對可打印的彩色圖像數據進一步進行二進制處理，給定時斷時續的墨點。在本技術領域，圖像處理和數據轉換處理都是公知的，因此本文不作詳細描述。代替安裝在PC電腦中的打印機驅動器，這些處理可在噴墨打印機1中進行。
在噴墨打印機1中，借助于同步皮帶102，使盒101連接到盒機構12中的盒馬達103上，并受導軌部件104的引導，沿打印紙(打印介質)105的寬度前后移動。噴墨打印機1還有一個帶有供紙輥106的供紙機構11。噴墨式打印頭10固定在盒101朝向打印紙105的特殊面上，也就是說在本實施例中是下面。打印頭10接收從安裝在盒101上的墨盒107K和107F中供給的油墨，并隨著盒101的移動，將墨滴噴到打印紙105上，由此產生小圓點，在打印紙105上打印出圖像或字母。
墨盒107K有一個裝有黑色油墨(K)的墨室117K。墨盒107F有多個墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y，它們之間相互獨立。青色油墨(C)、淺青色油墨(LC)、品紅油墨(M)、淺品紅油墨(LM)和黃色油墨(Y)分別裝在墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y中。打印頭10接收從墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y分別供給的彩色油墨。打印頭10將這些彩色油墨噴射成油墨液滴，由此實施彩色打印。
在噴墨打印機1的非打印區(非存儲區)設有一個罩蓋單元108，當不執行打印操作時，關閉打印機的噴嘴口。罩蓋單元108可有效地防止在不執行打印操作時，由于溶劑組份揮發而造成的油墨黏度增加和墨膜的生成。罩蓋單元108還能從打印頭10收集在實施打印操作時，由于油墨充溢而產生的墨滴。刮墨單元109設置在罩蓋單元108附近，用以刮拭打印頭10的表面，例如，用一個刮片進行刮拭，以刮去粘附到打印頭10表面上的剩余油墨或紙屑。
圖2是該實施方式中的噴墨打印機1的原理方框圖。噴墨打印機1包括一個含有打印控制器40和打印引擎5的打印機主體100(打印設備的主體)。打印控制器40具有一個接收包含從一臺PC電腦傳送來的多色調信息在內的打印數據的接口43，一個其內存儲有多種數據，例如，包含多色調信息打印數據的RAM44，以及一個其中存儲有各種數據處理程序的ROM45。打印控制器40還具有一個包括CPU的控制器46，一個振蕩電路47，一個產生打印頭10驅動信號COM的驅動信號發生電路48，以及一個將已被顯影成點圖形數據的打印數據和驅動信號COM傳送到打印引擎5的并行輸入-輸出接口49。
面板開關92的控制線和電源91也通過并行輸入-輸出接口49連接到打印控制器40上。當從面板開關92輸入電源OFF時，打印控制器40向電源91輸出一個斷掉電源指令(NMI)，從而落入備用狀態。電源91在備用狀態下通過電源線(未示)向打印控制器40提供待機電能。也就是說，通過面板開關92執行的標準電源OFF過程，不會完全切斷提供給打印控制器40的電能。
打印控制器40監控電源91是否提供了預置電能。打印控制器40還在電源插頭被拔出插口時，輸出斷掉電源指令(NMI)。電源91具有一個輔助電源單元(例如一個電容器)，以便在電源插頭被拔出插口后，保證在預定時間內(例如0.3秒)供電。
打印控制器40進一步還包括一個存儲有關設置在墨盒101(見圖1)上的黑色墨盒107k和彩色墨盒107F信息的EEPROM90。包含有關黑色墨盒107K和彩色墨盒107F中的油墨量(油墨剩余量或消耗量)信息在內的特定的信息被存儲在EEPROM90內。這種信息的細節將在下文討論。打印控制器40還有一個地址解碼器95，用于將存儲元件80K和80F(將在后面進行描述)的記憶單元81K和81F(將在后面進行描述)中的地址換算成多個時鐘，控制器46需要一個與所述地址的存取(讀/寫)通路。
打印控制器40與一個控制來往各個墨盒107K和107F(存儲元件80K和80F)讀、寫操作的控制IC200相連。下面參照圖3和圖4對控制IC200的細節進行描述。圖3是表示該實施例的噴墨打印機中的墨盒結構的分解透視圖。圖4是表示打印機主體100、控制IC200以及存儲元件80K和80F之間連接關系的示意圖。
參見圖3，控制IC200被設置到打印頭100上，并與其構成一個整體。控制IC200通過設置在墨盒101上的聯結機構130，分別與安裝在墨盒107K和107F上的存儲元件80K和80F對接，并根據需要控制特定信息的寫操作。如圖2和圖4所示，控制IC200有一個數據被臨時保存在其中的RAM210，控制IC200通過并行輸入-輸出接口49連接到打印控制器40上，并進一步連接到存儲元件80K和80F上。換句話說，控制IC200插在打印控制器40和安裝在墨盒107K與107F上的各存儲元件80K與80F之間，并控制打印控制器40和存儲元件80K與80F之間的數據傳輸。為了便于說明，在圖2中，打印頭10、墨盒機構12和控制IC200被分開表示。
打印控制器40輸出一個輸入信號RxD和一個指令選擇信號SEL，并在預定時間間隔內，執行將特定的信息寫入控制IC的寫操作。特定信息被臨時保存在RAM210內。在此，預定時間間隔表示每次完成打印一頁的時間，每次完成若干掃描行打印的時間，或每次執行手工清潔的時間。特定信息包括，例如，有關剩余油墨量，清潔次數，墨盒加裝次數和加裝總時間等信息。控制IC200接收輸入信號RxD和指令選擇信號SEL，并在多條信息中，輸出一條打印控制器40所需的信息，所述多條信息事先分別從各存儲元件80K和80F中讀取，并存儲在控制IC200中，作為輸出信號TxD提供給打印控制器40。
在該實施例的噴墨打印機1中，用多個噴嘴23噴出的墨滴的重量乘以墨滴的噴射頻率，計算出油墨的噴射量。由當前打印操作開始前的前次剩余油墨量減去油墨消耗量，可確定當前的剩余油墨量。油墨消耗量是計算出的噴墨量和吸墨量之和。例如當由于氣泡進入打印頭10而出現異常時，將執行吸墨操作。吸墨步驟將導致罩蓋單元108被壓在打印頭10上，并因此關閉噴嘴23，通過一個與罩蓋單元108相連的泵機構(未示)吸入油墨。控制器46根據預先存儲在ROM45中的程序，用存儲于EEPROM90中的數據計算剩余油墨量。
該實施例中的噴墨打印機1接收前面所述的二進制數據。然而二進制數據陣列與打印頭10上的噴嘴陣列不一致。因此，控制單元46將RAM44分成三部分，即，一個輸入緩沖器44A、一個中間緩沖器44B和一個輸出緩沖器44C，以便進行點數據陣列的重排。噴墨打印機1還可以執行色彩換算和二進制轉換所需的處理。在這種情況下，噴墨打印機1記錄包括多色調信息的打印數據，并從PC電腦經接口43傳輸到輸入緩沖器44A。保存在輸入緩沖器44A中的打印數據接受指令分析，然后傳輸給中間緩沖器44B。控制器46通過提供有關各字母或字符的打印位置、修改類型、字母或字符大小及字體地址等信息，將輸入打印數據換算成中間代碼。中間代碼保存在中間緩沖器44B中。然后控制器46分析保存在中間緩沖器44B中的中間代碼，并將中間代碼解碼成二進制點圖形數據。二進制點圖形數據被展開并存儲在輸出緩沖器44C中。
在任何情況下，當獲得對應于打印頭10一個掃描的點圖形數據時，點圖形數據從輸出緩沖器44C通過并行輸入-輸出接口49，被連續傳送到打印頭10。在對應打印頭10一個掃描的點圖形數據從輸出緩沖器44C輸出之后，處理程序清除中間緩沖器44B中的內容，等待下一組打印數據的轉換。
打印引擎5包括打印頭10、紙張進給機構11和墨盒機構12。紙張進給進給11連續進給打印介質，例如打印紙，以執行副掃描，而墨盒機構12則執行打印頭10的主掃描。
打印頭10使各噴嘴23以預定計時向打印介質噴射墨滴，在打印介質上產生對應于已生成點圖形數據的圖象。在驅動信號生成電路48中生成的驅動信號COM經過并行輸入-輸出接口49被輸出給打印頭10中的一個元件驅動電路50。打印頭10具有多個分別與噴嘴23連接的壓力室32和壓電振子17(壓力生成元件)。因此，壓力室32和壓電振子17的數量均與噴嘴23的數量一致。當驅動信號COM被從元件驅動電路50傳送給某個壓電振子17時，相應的壓力室32收縮，使相應的噴嘴23噴射墨滴。
圖5表示打印頭10上形成的噴嘴的布局。打印頭10上形成的噴嘴23被分成黑色(K)、青色(C)、淺青色(LC)、品紅(M)、淺品紅(LA)和黃色(Y)六個噴嘴陣列。
安裝在具有上述結構的噴墨打印機1上的黑色墨盒107K和彩色墨盒107F，具有通常的基本結構。下面參照圖6A、6B和圖7，以黑色墨盒107K為例，著重描述墨盒107K和107F的結構，以及用于接受并保持墨盒的打印機主體100的墨盒安裝單元18的結構。
圖6A和6B分別是表示墨盒107K和打印機主體上墨盒安裝單元18結構的透視圖。圖7是表示墨盒107K安裝在墨盒安裝單元18上的安裝狀態的剖面圖。
參照圖6A，墨盒107K有一個由合成樹脂制成的，并限定了保存黑色油墨的油墨室117K的墨盒主體171，以及一個被并入墨盒主體171的一個側架172中的存儲元件80K。當墨盒107K被安裝到圖6B中所示的打印機主體100的墨盒安裝單元18上時，存儲元件80K執行來往于打印機主體100的各種數據傳輸。存儲元件80K被裝在成形于墨盒107K側架172中的底部凹槽173內。存儲元件80K具有多個暴露在外的連接端子174。整個存儲元件80K可任選地全部暴露在外。
參照圖6B，墨盒安裝單元18具有一個油墨供應針181，油墨供應針181朝上設置在凹穴的底部187上，而墨盒107K容納在所示凹穴中。在油墨供應針181之上形成有一個凹槽，用以接收形成于墨盒107K中的一個油墨供應單元175(見圖7)。三個墨盒導向件182設置于凹槽183的內壁上。一個連接件186被置于墨盒安裝單元18的內壁184上。連接件186具有多個電極185，當墨盒107K被安裝到墨盒安裝單元18上時，所述電極與存儲元件80K的多個連接端子174電連接。
墨盒107K按照下述步驟安裝到墨盒安裝單元18上。所述步驟首先將墨盒107K置于墨盒安裝單元18上。然后，向下推壓由一個如圖7所示的支撐軸191固定在墨盒安裝單元18后壁188上的桿件192，以便使墨盒107K置于其上。壓下桿件192將會下壓墨盒107K，使油墨供應單元175插入凹槽183中，并使油墨供應針181刺入油墨供應單元175，從而供給油墨。當進一步壓下桿件192時，一個位于桿件192自由端的卡緊裝置193與位于墨盒安裝單元18上的匹配元件189相嚙合。使得墨盒107K被固定在墨盒安裝單元18上。在這種狀態下，墨盒107K中存儲元件80K上的多個連接端子174與墨盒安裝單元18上的多個電極185電連接。從而通過控制IC200，實現打印機主體100和存儲元件80K之間的數據傳輸。
彩色墨盒107F大體上與墨盒107K的結構相似，下面僅對其不同點進行說明。彩色墨盒107F具有五個墨室，其中保存有五種不同彩色的油墨。需要通過單獨的通路分別將各種彩色油墨送入打印頭10。因此，彩色墨盒107F具有五個油墨供應單元175，分別對應于五種不同顏色的油墨。然而，裝有五種不同顏色油墨的彩色墨盒107F，僅具有一個合并在一起的存儲元件80F。有關墨盒107F和五種不同顏色油墨的信息全部被存儲在這個存儲元件80F中。
下面參照圖8和9描述在打印機1電源開時刻和電源關時刻之間，該實施例的噴墨打印機1執行的一系列基本處理過程。圖8是表示當噴墨打印機通電時，處理程序的流程圖。圖9是表示當噴墨打印機斷電時，處理程序的流程圖。
控制器46在開始通電后立即執行圖8所示的程序。當接通噴墨打印機1的電源91時，控制器46首先在步驟S30確定墨盒107K或107F是否剛剛被更換。例如，在EEPROM90存儲有墨盒更換標識的情況下，參看墨盒更換標識，或者例如，根據有關墨盒107K或107F制造時間或生產序號的數據，執行步驟S30的判斷。在電源接通而墨盒107K和107F均未更換的情況下，即，在步驟S30的答案為否的情況下，控制器46在步驟S31分別從墨盒107K和107F的各存儲元件80K和80F讀取數據。
另一方面，當確定墨盒就107K或107F剛剛被更換時，即，在步驟S30的答案為是的情況下，控制器46將安裝次數增加一次，并在步驟S32中將增加的安裝次數寫入墨盒107K或107F的存儲元件80K或80F中。然后，控制器46在步驟S31中分別從墨盒107K和107F的存儲單元80K和80F中讀取數據。這里讀出的數據是打印控制器40所需的數據，包括例如，有關制造年份的數據、制造月份的數據、有效期限的數據，和有關開封后有效期限的數據。控制IC 200實際上執行從存儲元件80K和80F讀取數據的操作，這將在后面詳細描述。
控制器46隨后在步驟S33中，將從預定地址讀出的數據寫入EEPROM90或RAM44中。在后續步驟S34中，控制器46根據存儲在EEPROM90中的數據，確定連接到噴墨打印機1上的墨盒107K和107F是否與打印機1相匹配。當匹配時，即，步驟S34的答案為是的情況下，步驟35允許打印操作。這樣便完成了打印的準備工作，程序從圖8的程序中轉出。相反，當不匹配時，即，步驟S34的答案為否的情況下，不允許打印操作，并且在步驟S36中，將代表禁止打印的信息顯示在面板開關或顯示器MT上。
在打印操作允許的情況下，噴墨打印機1執行預定的打印程序。控制器46在預定的打印過程中分別計算黑色油墨和彩色油墨的剩余量。每一種油墨的當前剩余量是通過從開始當前打印操作之前剩余的油墨量中，減去當前打印操作而消耗的油墨量而得出的。每一種油墨的油墨消耗量是噴墨量和上述吸墨作用而消耗的油墨量之和。噴墨量是通過例如將墨滴的重量乘以墨滴的噴射頻率而計算出來的。控制器46將計算出來的各種油墨的最后剩余量作為有關油墨剩余量的數據寫入到EEPROM90中。
在噴墨打印機1中面板開關92上的電源開關被關掉之后，更新的油墨剩余量被分別寫入墨盒107K和107F的各存儲元件80K和80F中。
參照圖9的流程圖，響應噴墨打印機1中面板開關上的電源開關的關操作，程序首先在步驟ST11確定噴墨打印機1是否處于備用狀態。當步驟ST11中的噴墨打印機1不是處于備用狀態的情況下，程序在步驟ST12停止，并返回步驟ST11。另一方面，當步驟ST11中的噴墨打印機1處于備用狀態的情況下，程序在步驟ST13驅動罩蓋單元108蓋住打印頭10，并在步驟ST14中將打印頭10的驅動條件存儲到EEPROM90中。在此，驅動條件包括用以補償打印頭各個差異的驅動信號的電壓，和用以補償各顏色之間差異的修正條件。該程序隨后在步驟ST15中，將各個計時器統計到EEPROM90中，并在步驟ST16中將存儲控制面板的內容，例如，在雙向打印的情況下校正命中位置偏差的校正值，存儲到EEPROM90中。然后，在步驟ST17中，所述程序將被寫入EEPROM90中的黑色和彩色油墨剩余量分別存儲到黑色和彩色墨盒107K和107F的各存儲元件80K和80F中。此后，所述程序于步驟ST18切斷電源。
下面將參照圖10至13詳細描述存儲元件80K和80F的內部結構。圖10是表示圖3所示存儲元件80K和80F內部結構的方框圖。圖11表示的是從打印機主體100上看到的控制IC200的地址，和帶有關黑墨盒107K信息條款的存儲元件的內部數據結構(記憶變更)。圖12表示的是從打印機主體100上看到的控制IC200的地址，和帶有彩色墨盒107F信息條款的存儲元件的內部數據結構(記憶變更)。圖13表示的是存儲元件80K和80F中的地址與控制IC200(打印控制器40)地址之間的對應關系。
黑色墨盒107K和彩色墨盒107F中形成有凹穴，其作用是作為墨室及保存黑色和彩色油墨，黑色墨盒107K和彩色墨盒107F還分別包含有存儲元件80K和80F。在這個實施方式中，EEPROM用作存儲元件80K和80F。如圖10中的方框圖所示，用作存儲元件80K和80F的EEPROM分別包括記憶元件81K和81F，控制對記憶元件81K和81F進行讀寫操作的讀/寫控制器82K和82F，以及地址計數器83K和83F，當響應時鐘信號CLK，通過讀/寫控制器82K和82F在打印機主體100和記憶元件81K和81F之間進行讀寫操作時，所述的地址計數器83K和83F計數。存儲元件80K和80F中的地址被定為二進制單元。在本說明書中，存儲元件80K和80F的地址代表首地址或首位，其中存儲有相應的信息。
下面參照圖11詳細描述包含在墨盒107K中存儲元件80K的記憶元件81K的數據結構。記憶元件81K(存儲元件80K)包括被分配到可讀寫存儲區650的地址00到18，以及被分配到只讀存儲區660的地址28至66。在該實施方式中，一條有關黑色油墨剩余量的信息被記錄在有8位數據長度的記憶元件81K中的地址00中。一條有關打印頭10的清潔次數的信息和一條有關黑色墨盒107K安裝次數的信息被分別記錄在地址08和10中，它們均具有8位的數據長度。一條有關墨盒107K總安裝時間的信息被記錄在具有16位數據長度的地址18中。有關黑色油墨剩余量的數據被分配到可讀寫地址00至18中的首地址00。這種安排可使有關黑色油墨剩余量的數據被首先寫入。
關于油墨剩余量的數據具有初始值100(以百分比表示)，并隨著打印程序的進行而逐漸減小到0。黑色油墨剩余量可由油墨消耗量代替。在后一種情況下，油墨消耗量的初始值為0(以百分比表示)，隨著打印程序的進行而逐漸增加到100。打印機主體100含有有關黑色和彩色墨盒107K和107F中最大油墨容量的數據。根據最大油墨容量數據和實際油墨消耗量進行百分比計數。最大油墨容量任選地分別存儲在墨盒107K和107F各自的存儲元件80K和80F中。
在用油墨消耗量代替油墨剩余量的情況下，有關油墨消耗量的數據可在0至90％范圍內取初始值。被寫入的沒有初始值的數據通常是不明確的。將在0至90％范圍內的初始值寫入所述數據，可精確監控油墨消耗量。假設在墨盒使用期間執行適當校正的情況下，這種設計還可以可靠地確定保存在墨盒中的油墨量是否被測到。設定油墨消耗量數據的最大值等于90％，可有效地防止在打印過程中用完油墨。
在使用一半尺寸的墨盒時，油墨剩余量的數據或油墨消耗量的數據可取初始值為50(以百分比表示)，其中所述一半尺寸的墨盒是標準尺寸墨盒容量的一半。另一種技術是將油墨剩余量數據的初始值設定為100，或將油墨消耗量數據的初始值設定為0，并使其減小速度或增加速度加倍。后一種技術能在將標準尺寸的墨盒和一半尺寸的墨盒安裝到打印機上時，采用相同比例對油墨剩余量進行監控。
有關黑色墨盒107K的制造信息被存儲在特定的地址中，這些地址分別占用存儲所需最小位數(存儲容量)。即存儲各條信息所需的存儲容量相互不同。例如，關于制造年份的信息被記錄在具有7位數據長度的地址28中，關于制造月份的信息被記錄在具有4位數據長度的地址2F中，而關于制造日期的信息被記錄在具有5位數據長度的地址33中。關于制造時間(小時)的信息被記錄在具有5位數據長度的地址38中，關于制造時間(分鐘)的信息被記錄在具有6位數據長度的地址3D中，而關于生產序號的信息被記錄在具有8位數據長度的地址43中。關于重復使用次數的信息、油墨有效期限的信息，和開封后有效期限的信息被分別記錄在具有3位數據長度的地址4B、具有6位數據長度的地址60和具有5位數據長度的地址66中。
下面參照圖12詳細描述包含在彩色墨盒107F中存儲元件80F的記憶元件81F的數據結構。記憶元件81F(存儲元件80F)具有被分配到可讀寫存儲區750的地址00至38，和被分配到只讀存儲區760的地址48至86。關于青色油墨、品紅油墨、黃色油墨、淺青油墨和淺品紅色油墨剩余量的信息被記錄在記憶元件81F中的地址00、08、10、18和20中，這些地址均具有8位的數據長度。
有關打印頭10清潔次數的信息和彩色墨盒107F安裝次數的信息被分別記錄在地址28和30中，這兩個地址均具有8位的數據長度。墨盒107F總安裝時間的信息被記錄在具有16位數據長度的地址38中。關于各種顏色油墨剩余量的數據被分配到可讀寫地址00至38之中的首地址00至地址20。這種設置可使有關各種顏色油墨剩余量的數據被優先寫入。關于青色、品紅色和黃色油墨剩余量的信息被分配到最前面的3個字節(24位)中，關于淺青色和淺品紅色油墨剩余量的信息被分配給隨后的兩個字節(16位)中。因此，這種數據結構適用于僅具有青、品紅和黃三種顏色的彩色墨盒。
每一種顏色油墨剩余量數據的初始值都為100(以百分比表示)，并隨著打印程序的進行逐漸減至0。每一種顏色油墨的油墨剩余量可用油墨消耗量代替。在后一種情況下，油墨消耗量的初始值為0(以百分比表示)，并隨著打印程序的進行而增至100。有關各個顏色油墨剩余量的數據設置與黑色油墨剩余量的數據設置相似，因此這里不再詳述。
有關彩色墨盒107F的制造信息被存儲在分別占用存儲所需最小位數(存儲容量)的特定地址中。也就是說，存儲各條信息所需的存儲容量互不相同。例如，關于制造年份的信息被記錄在具有7位數據長度的地址48中，關于制造月份的信息被記錄在具有4位數據長度的地址4F中，關于制造日期的信息被記錄在具有5位數據長度的地址53中。關于制造時間(小時)的信息被記錄在具有5位數據長度的地址58中，關于制造時間(分鐘)的信息被記錄在具有6位數據長度的地址5D中，而關于生產序號的信息被記錄在具有8位數據長度的地址63中。關于重復使用次數的信息、關于油墨有效期限的信息、關于開封后有效期限的信息被分別記錄在具有3位數據長度的地址6B、具有6位數據長度的地址80和具有5位數據長度的地址86中。
參見圖11和12，在從打印機主體100看到的控制IC200的低于8位的地址中，地址00至10被分配給涉及黑色墨盒107K存儲元件80K的信息，地址20至34被分配給涉及彩色墨盒107F存儲元件80F的信息。分配給各個地址的數據長度都是1或2字節。
下面參照圖13簡要描述在存儲元件80K和80F中的地址與控制IC200(打印控制器40)中的地址之間的相互關系。數據由1字節單元存儲在控制IC200中，而數據以1位單元存儲在存儲元件80K和80F中。因此，在控制IC200中，1字節的區域甚至被分配給長度少于1字節的數據。另一方面，在存儲元件80K和80F中，僅將所需最小位數分配給各個數據，從而在數據區中不會有空位。
下面參照圖14和15描述在對存儲元件80K和80F進行讀取操作的過程中執行的解碼程序，該程序根據從打印機主體100(打印控制器40)而來的指令由控制IC200執行。圖14是在從存儲元件80K和80F讀取數據的過程中，控制IC200的處理程序流程圖，而圖15是在圖14所示的流程中，讀取處理時的時間圖。
當程序進入圖14所示的處理程序時，控制IC200首先在步驟S200中產生一個低電平CS信號，并將存儲元件80K和80F中的地址計數器83K和83F復位。控制IC200隨后在步驟S210中產生一個高電平CS信號，并將存儲元件80K和80F設定為工作狀態。控制IC200隨后在步驟S220中產生一個低電平R/W信號，并指定從存儲元件80K和80F的讀取操作。然后控制IC200在步驟S230中向存儲元件80K和80F輸出一個特定的時鐘脈沖數。所述特定的時鐘脈沖數與一個所期望的地址相對應，它是從打印控制器40輸出的，且打印控制器40需要在該地址中獲得讀取數據的通路。在這個地址轉換過程中，控制IC200將記憶元件81K和81F中所需地址范圍(位數據)中的首地址*Adf和尾地址*Ade，轉換成相應的時鐘脈沖數，其中，控制器46需要從所述地址中獲得用于讀取操作的通路。控制IC200依次將(*Adf-1)時鐘脈沖和(*Ade-*Adf)時鐘脈沖輸送給存儲元件80K和80F。
在時鐘信號CLK下降時，存儲元件80K和80F中的地址計數器83K和83F按位單元使地址遞增。從而，在步驟S240中控制IC200指定一個希望的地址。存儲在存儲元件80K和80F中的數據在時鐘脈沖的下降時刻傳輸到一個數據總線。在步驟S250中，控制IC200控制有關地址計數所需要的統計，所述的地址計數是上述方法中的讀取操作所需的，控制IC200還臨時存儲對應于所需地址的輸出數據，例如，有關制造年份的數據、有關制造月份的數據、有關有效期限的數據和有關開封后有效期限的數據。
被讀出的數據是由位單元表示的串行數據，因而在步驟S260中，控制IC200將位數據轉換成字節數據，同時將串行數據轉換成并行數據。然后，在步驟S270中，控制IC200將轉換成的并行字節數據輸出到打印控制器40。這樣便完成了解碼程序，并且程序從圖14的處理程序中轉出。如前面所述，在這個實施例中，所述的地址是按位單元指定和遞增的。
在上面討論的實施方式中，有關墨盒制造情況的數據被順序存儲在特定的地址中，所述地址分別占用存儲所需最小位數。這種安排能夠有效地利用存儲元件80K和80F的有限存儲容量。該實施方式中的這種安排，能使在固定數據長度的情況下被分配但未使用的空位記憶單位被分配給另一存儲區，有效地用于存儲另一條信息。這種安排保證在固定的存儲容量中，可有效地存儲更多信息。
在上述實施方式中，僅執行順序存取的廉價EEPROM被用作黑色和彩色墨盒107K和107F中，存儲油墨剩余量的存儲元件80K和80F。這種應用可另人滿意地減少墨盒107K和107F的昂貴成本。
在上面討論的實施方案中，在各個存儲元件80K和80F中，可讀寫存儲區650和750位于先于只讀存儲區660和760順序存取的地址中。在該結構中，即使在面板開關92上的電源開關被切斷后，執行將數據寫入可讀寫存儲區650和750的寫入操作，這種設計也可保證在電源插頭被拔出插孔之前完成數據的寫入操作。因此，本實施例的這種設計，在為了減少墨盒107K和107F的成本而采用的僅能順序存儲的廉價存儲元件80K和80F的情況下，也能有利地減少了數據重寫過程中失敗的可能性。
在上面討論的實施方式中，地址計數器83K和83F是遞增計數型的。而地址計數器83K和83F也可采用遞減計數型。在這種情況下，數據陣列應換成下述方式，即，可讀寫存儲區650和750先于只讀存儲區660和760被存取。即，可讀寫存儲區650和750被置于比只讀存儲區660和760更高的地址中。更具體地說，原本被分配到首地址中的有關剩余油墨量的信息應被記錄在尾地址中。
本發明的原理在被用于上述實施方式中的墨盒安裝在滑架上的帶盒(on-carriage)型打印機的同時，也可用于墨盒不安裝在滑架上的脫盒(off-carriage)型打印機。
在上述實施例中，EEPROM被用于存儲元件80K和80F。可用順序存取型的介電存儲器FEROM代替EEPROM。EEPROM包括閃速存儲器。
在上述實施例中，油墨剩余量被作為有關油墨量的信息。然而，可用累積油墨消耗量代替油墨剩余量。
可用圖16所示的另一種墨盒500，代替上述實施例中的墨盒107K和107F。圖16是表示本發明另一種改進墨盒500的外觀結構的透視圖。
墨盒500包括一個大體為長方形的容器51，一個浸漬有油墨并容納于容器51中的多孔體(未示)，以及一個蓋住容器51頂部開口的蓋部件53。容器51被分成五個墨室(類似上述實施例中墨盒107F的墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y)，分別保存有五種不同顏色的油墨。容器51底面的特定位置上，形成有各顏色油墨的油墨供應口54。當將墨盒500安裝到打印機主體(此處未示)的墨盒安裝元件上時，特定位置上的油墨供應口54將面對油墨供應針(此處未示)。一對伸出部件56與位于油墨供應口54側部的豎壁55上端形成整體。伸出部件56接收固定到打印機主體上的一個桿件(此處未示)。伸出部件56位于豎壁55的兩側端部，并分別具有肋56a。在各伸出部件56的下面和豎壁55之間還成形有三角肋57。容器51還具有一個校準凹槽59，用于防止墨盒500被錯誤地安裝到不適合的墨盒安裝元件上。
豎壁55還有一個大致位于墨盒500寬度中心的凹槽58。一個電路板31安裝在該槽58中。所述的電路板31具有多個觸點，這些觸點面向打印機主體上的觸點，所示電路板31還有一個安裝在其后面的存儲元件(未示)。豎壁55進一步還設有凸起55a、55b和伸出部件55c、55d，用于定位電路板31。
在上述實施方式中，用五種顏色的油墨，即，品紅、青、黃、淺青和淺品紅作多種不同顏色的油墨。本發明還適用于任意數目顏色的油墨組合，例如，品紅、青、黃三種不同顏色油墨的組合，以及上述五種顏色油墨之外的顏色，加上所述五種顏色油墨而形成的六種不同顏色油墨的組合。
本發明不限于上述實施方式或其變型，在不脫離本發明主要范圍和構思的情況下，可以有多種其它變型、改變和更替。
本發明的范圍和構思僅由所附權利要求書的條目限定。
權利要求
1.一種可拆卸地安裝在打印機上的墨盒，還包括一個盛油墨的油墨室；一個存儲單元，用于儲存多條有關墨盒的特定信息，該存儲單元還包括一個輸入-輸出端和一個輸入-輸出控制單元；和輸入-輸出控制單元經輸入-輸出端輸入或輸出串行數據信號，串行數據信號包含根據墨盒使用情況而更新的數據，該數據的長度為8位的整數倍并根據墨盒使用情況而更新，串行數據信號還包含根據墨盒使用情況而無需更新的數據，其中至少部分數據的長度為8位的非整數倍并根據墨盒使用情況而無需更新。
2.一種可拆卸地安裝在打印機上的墨盒，還包括一個盛油墨的油墨室；一個存儲單元，用于儲存多條有關墨盒的特定信息，該存儲單元還包括一個輸入-輸出端和一個輸入-輸出控制單元；和輸入-輸出控制單元經輸入-輸出端以8位輸入或輸出串行數據信號，串行數據信號包含8位整數倍的數據長度、并根據墨盒使用情況而更新的數據，以及串行數據信號包含8位非整數倍的數據長度、并根據墨盒使用情況而無需更新的數據。
3.如權利要求1或2所述的墨盒，其中多條特定信息包括一條有關墨盒生產的信息。
4.如權利要求1所述的墨盒，其中存儲單元還包括一個存儲容量為7位，存儲有關墨盒生產年份信息的生產年份記憶區，一個存儲容量為4位，存儲有關墨盒生產月份信息的生產月份記憶區，和一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產日信息的生產日記憶區。
5.如權利要求4所述的墨盒，其中存儲單元還包括一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產小時信息的生產小時記憶區，和一個存儲容量為6位，存儲有關墨盒生產分鐘信息的生產分鐘記憶區。
6.如權利要求5所述的墨盒，其中存儲單元還包括一個存儲容量為6位，存儲有關保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限記憶區。
7.如上述權利要求4所述的墨盒，其中存儲單元還包括一個輸出響應打印機輸出的時鐘信號計數的地址計數器；以及一個帶有存儲區，并根據地址計數器的輸出計數按序存取的存儲元件。
8.一種可拆卸地安裝根據權利要求1或2所述墨盒的打印機。
9.一種配備了可拆卸地安裝在打印機上的墨盒的存儲單元，存儲單元藉著打印機進行寫入或讀取特定信息，該存儲單元包括一個輸入或輸出數據信號的輸入-輸出端；以及一個經輸入-輸出端輸入或輸出串行數據信號的輸入-輸出控制單元，其中，串行數據信號包含數據長度為8位整數倍、并根據墨盒使用情況而更新的數據，串行數據信號還包含數據長度為8位非整數倍、并根據墨盒使用情況而無需更新的數據。
10.一種配備了可拆卸地安裝在打印機上的墨盒的存儲單元，存儲單元用打印機寫入或讀取特定信息，該存儲單元包括一個輸入或輸出數據信號的輸入-輸出端；以及一個經輸入-輸出端以8位輸入或輸出串行數據信號的輸入-輸出控制單元，其中，串行數據信號包含數據長度為8位整數倍、并根據墨盒使用情況而更新的數據，串行數據信號還包含數據長度為8位非整數倍、并根據墨盒使用情況而無需更新的數據。
11.如權利要求9或10所述的存儲單元，其中多條特定信息包括一條有關墨盒生產的信息。
12.如權利要求9所述的存儲單元，其中存儲單元還包括一個存儲容量為7位，存儲有關墨盒生產年份信息的生產年份記憶區，一個存儲容量為4位，存儲有關墨盒生產月份信息的生產月份記憶區，和一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產日信息的生產日記憶區。
13.如權利要求12所述的存儲單元，其中存儲單元還包括一個存儲容量為5位，存儲有關墨盒生產小時信息的生產小時記憶區，和一個存儲容量為6位，存儲有關墨盒生產分鐘信息的生產分鐘記憶區。
14.如權利要求13所述的存儲單元，其中存儲單元還包括一個存儲容量為6位，存儲有關保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限記憶區。
15.如權利要求12所述的存儲單元，其中存儲單元還包括一個輸出響應打印機輸出的時鐘信號計數的地址計數器；以及一個帶有存儲區，并根據地址計數器的輸出計數按序存取的存儲元件。
16.用上墨盒的打印機，該墨盒具有存儲單元，存儲單元存儲多條有關墨盒的特定信息并有輸入-輸出端，該打印機包括讀出機構，用于以8位讀出根據墨盒使用情況而無需更新的數據，其中至少部分數據有8位非整數倍數據長度；獲取機構，根據8位的讀出數據獲取根據墨盒使用情況而無需更新、具有8位非整數倍的數據長度的數據；和寫入機構，將根據墨盒使用情況而需要更新的、具有8位整數倍的數據長度的數據以8位寫入存儲單元。
17.用上墨盒的打印機，該墨盒具有存儲單元，存儲單元存儲多個有關墨盒的數據并有輸入-輸出端，該打印機包括讀出機構，用于從存儲單元經輸入-輸出端讀出與墨盒有關的多個數據；獲取機構，根據所述讀出數據，分別獲取根據墨盒使用情況而無需更新、具有8位非整數倍的數據長度的數據，以及根據墨盒使用情況而需要更新、具有8位整數倍的數據長度的數據；和寫入機構，將根據墨盒使用情況而需要更新的、具有8位整數倍的數據長度的數據以8位寫入存儲單元。
全文摘要
本發明的墨盒有一個存儲多條有關墨盒特定信息的存儲單元，其中有關墨盒的多條特定信息被存儲在分別占用存儲所需最小位數的特定地址中。也就是說，存儲各條信息所需的存儲容量互不相同。例如，關于制造年份的信息被記錄在具有7位數據長度的地址中，關于制造月份的信息被記錄在具有4位數據長度的地址中，關于制造日期的信息被記錄在具有5位數據長度的地址中。關于制造時間(小時)的信息被記錄在具有5位數據長度的地址中，關于制造時間(分鐘)的信息被記錄在具有6位數據長度的地址中。關于油墨有效期限的信息被記錄在具有6位數據長度的地址中，以及關于開封后有效期限的信息被記錄在具有5位數據長度的地址中。這種結構能夠將與墨盒相關的特定信息，如墨盒生產日期的信息和各種油墨剩余量的信息，有效地存儲在存儲單元中，同時降低墨盒的生產成本。
文檔編號B41J2/175GK1443647SQ03121659
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月13日 優先權日1998年11月26日
發明者猿田稔久 申請人:精工愛普生株式會社