专利名称：墨盒、配备墨盒的存储单元和使用墨盒的打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可拆卸地安装在打印装置如喷墨打印机或喷墨绘图仪上的墨盒。更具体地说，本发明涉及一种处理有关墨盒信息的技术。
背景技术：
喷墨式打印装置的打印主机能根据打印头喷出的油墨量，计算墨盒中每一种油墨的剩余量，并将油墨的消耗状况告知使用者，防止打印程序由于油墨的耗尽而被迫中止。
有人提出过一种墨盒，该墨盒有一个其中存储着有关墨盒中油墨的各种信息的存储元件，例如，油墨类型和油墨量。这种墨盒带有多条有关油墨和所在打印机的信息，能读出所存储的油墨信息，并能执行适合该油墨的打印程序。
墨盒是消耗品，应尽可能地降低其加工成本。因此具有大存储容量的存储单元不适于用作墨盒的存储元件。然而，现实中却存在着要求将越来越多的墨盒信息存储在存储元件，以使使用者得到有关墨盒的详细信息的矛盾需求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能将有关墨盒的信息，如每一种油墨的剩余量，有效地存储在存储元件中的墨盒，同时降低包括存储元件在内的墨盒的加工成本。
本发明的目的还在于提供一种使用这种墨盒的打印机，记录与墨盒相关信息的方法，以及这种墨盒的存储单元。
通过将墨盒可拆卸地安装在打印机上，能实现至少部分上述目的和其它相关目的。墨盒包括一个存储多条有关墨盒特定信息的存储单元。该存储单元有一个包括多个存储多条特定信息所需最小位存储容量的记忆段的存储区。
在本发明的墨盒中，存储单元有一个包括多个记忆段的存储区，它们分别具有存储多条特定信息所需最小位存储容量。这种结构能够将与墨盒相关的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生产日期的信息，有效地存储在存储单元中，同时降低墨盒的生产成本。
根据本发明的一种优选应用方式，多条特定信息包括一条有关墨盒生产的信息。在一个优选实施方式中，存储区包括一个存储容量为7位，存储有关墨盒生产年份信息的生产年份记忆段，一个存储容量为4位，存储有关墨盒生产月份信息的生产月份记忆段，和一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产日信息的生产日记忆段。在该结构中，生产年份记忆段、生产月份记忆段和生产日记忆段依次设置在存储区中。
优选地，存储区还包括一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产小时信息的生产小时记忆段，和一个存储容量为6位，存储有关墨盒生产分钟信息的生产分钟记忆段。
优选地，存储区进一步还包括一个存储容量为6位，存储有关保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限记忆段，以及一个存储容量为5位，存储在墨盒开封后有关墨盒中油墨有效期限信息的开封后有效期限记忆段。在该结构中，生产年份记忆段、生产月份记忆段、生产日记忆段、生产小时记忆段、生产分钟记忆段、有效期限记忆段和开封后有效期限记忆段依次设置在存储区中。
根据本发明的另一种优选应用方式，存储区有一个存储有关保存在墨盒中油墨量信息的油墨量信息记忆段，油墨量信息记忆段位于一个能在存储墨盒生产信息的记忆段之前存取的特殊地址。
根据本发明的另一种优选应用方式，存储单元包括一个能输出响应打印机输出的时钟信号计数的地址计数器；以及一个带有存储区，并根据地址计数器的输出计数按序存取的存储元件。
本发明进一步还涉及一种将多条特定信息写入存储单元的方法，该存储单元可装在任何一种具有上述结构的，并可拆卸地安装在打印机上的墨盒中。该方法包括下列步骤产生多条其中包含一条有关墨盒信息的特定信息；将所产生的多条特定信息写入多个配置在存储单元的记忆段，该记忆段分别具有存储多条特定信息所需最小位存储容量。
本发明的方法将多条特定信息写入多个配置在存储单元的记忆段，且记忆段分别具有存储多条特定信息所需最小位存储容量。这种结构能够将有关墨盒的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生产年，月和日的信息，有效地存储在存储单元中，同时降低墨盒的生产成本。
本发明进一步还涉及一种可拆卸地安装有上述任何一种结构的墨盒的打印机。
本发明的打印机使用带有存储单元的墨盒，该存储单元有包括多个记忆段的存储区，记忆段分别具有存储多条特定信息所需最小位存储容量。这种结构能够将有关墨盒的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生产日期的信息，有效地存储在存储单元中，同时降低墨盒的生产成本。
本发明还涉及一种装在墨盒中的存储单元。该墨盒可拆卸地安装在打印机上，且打印机可进行读写。该存储单元有包括多个记忆段的存储区，记忆段分别具有存储多条特定信息所需最小位存储容量。
包括在墨盒中的本发明的存储单元有一个包括多个记忆段的存储区，记忆段分别具有存储多条特定信息所需最小位存储容量。这种结构能够将有关墨盒的特定信息，如油墨剩余量的信息和墨盒生产年，月和日的信息，有效地存储在存储单元中，同时降低墨盒的生产成本。
在本发明的一种优选应用方式中，多条特定信息包括一条有关墨盒的生产信息。在一个优选实施方式中，存储区包括一个存储容量为7位，存储有关墨盒生产年份信息的生产年份记忆段，一个存储容量为4位，存储有关墨盒生产月份信息的生产月份记忆段，和一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产日信息的生产日记忆段。在该结构中，生产年份记忆段、生产月份记忆段和生产日记忆段依次设置在存储区中。
优选地，存储区还包括一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产小时信息的生产小时记忆段，和一个存储容量为6位，存储有关墨盒生产分钟信息的生产分钟记忆段。
优选地，存储区进一步还包括一个存储容量为6位，存储有关保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限记忆段，以及一个存储容量为5位，存储在墨盒开封后有关保存在墨盒中油墨有效期限信息的开封后有效期限记忆段。在这种结构中，生产年份记忆段、生产月份记忆段、生产日记忆段、生产小时记忆段、生产分钟记忆段、有效期限记忆段和开封后有效期限记忆段依次设置在存储区中。
根据本发明的另一种优选应用方式，存储区有一个存储有关保存在墨盒中油墨量信息的油墨量信息记忆段，油墨量信息记忆段位于一个能在存储墨盒生产信息的记忆段之前存取的特殊地址。
根据本发明的另一种优选应用方式，存储单元包括一个能输出响应打印机输出的时钟信号计数的地址计数器；以及一个带有存储区的，并根据地址计数器的输出计数按序存取的存储元件。
通过下面参照附图对优选实施方式的详细描述，能更清楚地了解本发明的上述目的、特征、内容和优点，以及其它目的、特征、内容和优点。
图1是显示本发明的一种实施方式，喷墨打印机主体部分结构的透视图。
图2是图1所示喷墨打印机的的原理方框图。
图3是显示喷墨打印机中的墨盒结构的分解透视图。
图4是说明打印机主体、控制IC以及存储元件之间连接关系的示意图。
图5是图1所示打印头上形成的喷嘴的布局图。
图6A和6B分别是显示墨盒结构和打印机主体上墨盒安装单元结构的透视图。
图7是显示图6A所示的墨盒安装在图6B所示的墨盒安装单元上的安装状态的剖面图。
图8是当给喷墨打印机通电时，处理程序的流程图。
图9是当给喷墨打印机断电时，处理程序的流程图。
图10是显示图3所示存储元件内部结构的方框图。
图11显示的是从打印机主体上看到的控制IC的地址，和带有黑墨盒信息条款的存储元件的内部数据结构(记忆变更)。
图12显示的是从打印机主体上看到的控制IC的地址，和带有彩色墨盒信息条款的存储元件的内部数据结构(记忆变更)。
图13显示的是存储元件存储单元中的地址与控制IC(打印控制器)地址之间的相互关系。
图14是在从存储元件读取数据过程中，控制IC的处理程序流程图。
图15是在图14所示的流程中，读取处理时的时间图。
图16是显示本发明另一种改进墨盒外观结构的透视图。
具体实施例方式
第一实施例图1是显示本发明的一个实施例，喷墨打印机主体部分结构的透视图。该实施例中的喷墨打印机1通常与PC电脑相连，而PC电脑又与扫描器SC相连。PC电脑读取数据并使运行系统运行，执行预定的程序来操纵与之相连的作为喷墨打印装置的喷墨打印机。PC电脑执行一个在特殊运行系统中的应用程序，对输入图像进行处理，例如，从扫描器SC中读取数据，并将处理后的图像显示在阴极射线管显示器MT上。当用户在必要的图像处理结束后，如在阴极射线管显示器MT上修改图像，给出一个打印指令时，启动安装在运行系统中的打印机驱动器，将处理后的图像数据传送到喷墨打印机1中。
打印机驱动器响应打印指令，将原始彩色图像数据转换成喷墨打印机1可打印的彩色图像数据，上述原始彩色图像数据是从扫描器SC输入的，并经过了必要的处理，打印机驱动器将转换后的彩色图像数据输给喷墨打印机1。原始彩色图像数据由三种彩色成分组成，即红(R)、绿(G)和蓝(B)。转换后可打印且输出到喷墨打印机1中的彩色图像数据由六种彩色成分组成，即黑色(K)、青色(C)、浅青色(LC)、品红(M)、浅品红(LA)和黄色(Y)。对可打印的彩色图像数据进一步进行二进制处理，给定时断时续的墨点。在本技术领域，图像处理和数据转换处理都是公知的，因此本文不作详细描述。代替安装在PC电脑中的打印机驱动器，这些处理可在喷墨打印机1中进行。
在喷墨打印机1中，借助于同步皮带102，使盒101连接到盒机构12中的盒马达103上，并受导轨部件104的引导，沿打印纸(打印介质)105的宽度前后移动。喷墨打印机1还有一个带有供纸辊106的供纸机构11。喷墨式打印头10固定在盒101朝向打印纸105的特殊面上，也就是说在本实施例中是下面。打印头10接收从安装在盒101上的墨盒107K和107F中供给的油墨，并随着盒101的移动，将墨滴喷到打印纸105上，由此产生小圆点，在打印纸105上打印出图像或字母。
墨盒107K有一个装有黑色油墨(K)的墨室117K。墨盒107F有多个墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y，它们之间相互独立。青色油墨(C)、浅青色油墨(LC)、品红油墨(M)、浅品红油墨(LM)和黄色油墨(Y)分别装在墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y中。打印头10接收从墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y分别供给的彩色油墨。打印头10将这些彩色油墨喷射成油墨液滴，由此实施彩色打印。
在喷墨打印机1的非打印区(非存储区)设有一个罩盖单元108，当不执行打印操作时，关闭打印机的喷嘴口。罩盖单元108可有效地防止在不执行打印操作时，由于溶剂组份挥发而造成的油墨黏度增加和墨膜的生成。罩盖单元108还能从打印头10收集在实施打印操作时，由于油墨充溢而产生的墨滴。刮墨单元109设置在罩盖单元108附近，用以刮拭打印头10的表面，例如，用一个刮片进行刮拭，以刮去粘附到打印头10表面上的剩余油墨或纸屑。
图2是该实施方式中的喷墨打印机1的原理方框图。喷墨打印机1包括一个含有打印控制器40和打印引擎5的打印机主体100(打印设备的主体)。打印控制器40具有一个接收包含从一台PC电脑传送来的多色调信息在内的打印数据的接口43，一个其内存储有多种数据，例如，包含多色调信息打印数据的RAM 44，以及一个其中存储有各种数据处理程序的ROM 45。打印控制器40还具有一个包括CPU的控制器46，一个振荡电路47，一个产生打印头10驱动信号COM的驱动信号发生电路48，以及一个将已被显影成点图形数据的打印数据和驱动信号COM传送到打印引擎5的并行输入-输出接口49。
面板开关92的控制线和电源91也通过并行输入-输出接口49连接到打印控制器40上。当从面板开关92输入电源OFF时，打印控制器40向电源91输出一个断掉电源指令(NMI)，从而落入备用状态。电源91在备用状态下通过电源线(未示)向打印控制器40提供待机电能。也就是说，通过面板开关92执行的标准电源OFF过程，不会完全切断提供给打印控制器40的电能。
打印控制器40监控电源91是否提供了预置电能。打印控制器40还在电源插头被拔出插口时，输出断掉电源指令(NMI)。电源91具有一个辅助电源单元(例如一个电容器)，以便在电源插头被拔出插口后，保证在预定时间内(例如0.3秒)供电。
打印控制器40进一步还包括一个存储有关设置在墨盒101(见图1)上的黑色墨盒107k和彩色墨盒107F信息的EEPROM90。包含有关黑色墨盒107K和彩色墨盒107F中的油墨量(油墨剩余量或消耗量)信息在内的特定的信息被存储在EEPROM90内。这种信息的细节将在下文讨论。打印控制器40还有一个地址解码器95，用于将存储元件80K和80F(将在后面进行描述)的记忆单元81K和81F(将在后面进行描述)中的地址换算成多个时钟，控制器46需要一个与所述地址的存取(读/写)通路。
打印控制器40与一个控制来往各个墨盒107K和107F(存储元件80K和80F)读、写操作的控制IC200相连。下面参照图3和图4对控制IC200的细节进行描述。图3是表示该实施例的喷墨打印机中的墨盒结构的分解透视图。图4是表示打印机主体100、控制IC200以及存储元件80K和80F之间连接关系的示意图。
参见图3，控制IC200被设置到打印头100上，并与其构成一个整体。控制IC200通过设置在墨盒101上的联结机构130，分别与安装在墨盒107K和107F上的存储元件80K和80F对接，并根据需要控制特定信息的写操作。如图2和图4所示，控制IC200有一个数据被临时保存在其中的RAM210，控制IC200通过并行输入-输出接口49连接到打印控制器40上，并进一步连接到存储元件80K和80F上。换句话说，控制IC200插在打印控制器40和安装在墨盒107K与107F上的各存储元件80K与80F之间，并控制打印控制器40和存储元件80K与80F之间的数据传输。为了便于说明，在图2中，打印头10、墨盒机构12和控制IC200被分开表示。
打印控制器40输出一个输入信号RxD和一个指令选择信号SEL，并在预定时间间隔内，执行将特定的信息写入控制IC的写操作。特定信息被临时保存在RAM210内。在此，预定时间间隔表示每次完成打印一页的时间，每次完成若干扫描行打印的时间，或每次执行手工清洁的时间。特定信息包括，例如，有关剩余油墨量，清洁次数，墨盒加装次数和加装总时间等信息。控制IC200接收输入信号RxD和指令选择信号SEL，并在多条信息中，输出一条打印控制器40所需的信息，所述多条信息事先分别从各存储元件80K和80F中读取，并存储在控制IC200中，作为输出信号TxD提供给打印控制器40。
在该实施例的喷墨打印机1中，用多个喷嘴23喷出的墨滴的重量乘以墨滴的喷射频率，计算出油墨的喷射量。由当前打印操作开始前的前次剩余油墨量减去油墨消耗量，可确定当前的剩余油墨量。油墨消耗量是计算出的喷墨量和吸墨量之和。例如当由于气泡进入打印头10而出现异常时，将执行吸墨操作。吸墨步骤将导致罩盖单元108被压在打印头10上，并因此关闭喷嘴23，通过一个与罩盖单元108相连的泵机构(未示)吸入油墨。控制器46根据预先存储在ROM45中的程序，用存储于EEPROM90中的数据计算剩余油墨量。
该实施例中的喷墨打印机1接收前面所述的二进制数据。然而二进制数据阵列与打印头10上的喷嘴阵列不一致。因此，控制单元46将RAM44分成三部分，即，一个输入缓冲器44A、一个中间缓冲器44B和一个输出缓冲器44C，以便进行点数据阵列的重排。喷墨打印机1还可以执行色彩换算和二进制转换所需的处理。在这种情况下，喷墨打印机1记录包括多色调信息的打印数据，并从PC电脑经接口43传输到输入缓冲器44A。保存在输入缓冲器44A中的打印数据接受指令分析，然后传输给中间缓冲器44B。控制器46通过提供有关各字母或字符的打印位置、修改类型、字母或字符大小及字体地址等信息，将输入打印数据换算成中间代码。中间代码保存在中间缓冲器44B中。然后控制器46分析保存在中间缓冲器44B中的中间代码，并将中间代码解码成二进制点图形数据。二进制点图形数据被展开并存储在输出缓冲器44C中。
在任何情况下，当获得对应于打印头10一个扫描的点图形数据时，点图形数据从输出缓冲器44C通过并行输入-输出接口49，被连续传送到打印头10。在对应打印头10一个扫描的点图形数据从输出缓冲器44C输出之后，处理程序清除中间缓冲器44B中的内容，等待下一组打印数据的转换。
打印引擎5包括打印头10、纸张进给机构11和墨盒机构12。纸张进给进给11连续进给打印介质，例如打印纸，以执行副扫描，而墨盒机构12则执行打印头10的主扫描。
打印头10使各喷嘴23以预定计时向打印介质喷射墨滴，在打印介质上产生对应于已生成点图形数据的图象。在驱动信号生成电路48中生成的驱动信号COM经过并行输入-输出接口49被输出给打印头10中的一个元件驱动电路50。打印头10具有多个分别与喷嘴23连接的压力室32和压电振子17(压力生成元件)。因此，压力室32和压电振子17的数量均与喷嘴23的数量一致。当驱动信号COM被从元件驱动电路50传送给某个压电振子17时，相应的压力室32收缩，使相应的喷嘴23喷射墨滴。
图5表示打印头10上形成的喷嘴的布局。打印头10上形成的喷嘴23被分成黑色(K)、青色(C)、浅青色(LC)、品红(M)、浅品红(LA)和黄色(Y)六个喷嘴阵列。
安装在具有上述结构的喷墨打印机1上的黑色墨盒107K和彩色墨盒107F，具有通常的基本结构。下面参照图6A、6B和图7，以黑色墨盒107K为例，着重描述墨盒107K和107F的结构，以及用于接受并保持墨盒的打印机主体100的墨盒安装单元18的结构。
图6A和6B分别是表示墨盒107K和打印机主体上墨盒安装单元18结构的透视图。图7是表示墨盒107K安装在墨盒安装单元18上的安装状态的剖面图。
参照图6A，墨盒107K有一个由合成树脂制成的，并限定了保存黑色油墨的油墨室117K的墨盒主体171，以及一个被并入墨盒主体171的一个侧架172中的存储元件80K。当墨盒107K被安装到图6B中所示的打印机主体100的墨盒安装单元18上时，存储元件80K执行来往于打印机主体100的各种数据传输。存储元件80K被装在成形于墨盒107K侧架172中的底部凹槽173内。存储元件80K具有多个暴露在外的连接端子174。整个存储元件80K可任选地全部暴露在外。
参照图6B，墨盒安装单元18具有一个油墨供应针181，油墨供应针181朝上设置在凹穴的底部187上，而墨盒107K容纳在所示凹穴中。在油墨供应针181之上形成有一个凹槽，用以接收形成于墨盒107K中的一个油墨供应单元175(见图7)。三个墨盒导向件182设置于凹槽183的内壁上。一个连接件186被置于墨盒安装单元18的内壁184上。连接件186具有多个电极185，当墨盒1071K被安装到墨盒安装单元18上时，所述电极与存储元件80K的多个连接端子174电连接。
墨盒107K按照下述步骤安装到墨盒安装单元18上。所述步骤首先将墨盒107K置于墨盒安装单元18上。然后，向下推压由一个如图7所示的支撑轴191固定在墨盒安装单元18后壁188上的杆件192，以便使墨盒107K置于其上。压下杆件192将会下压墨盒107K，使油墨供应单元175插入凹槽183中，并使油墨供应针181刺入油墨供应单元175，从而供给油墨。当进一步压下杆件192时，一个位于杆件192自由端的卡紧装置193与位于墨盒安装单元18上的匹配元件189相啮合。使得墨盒107K被固定在墨盒安装单元18上。在这种状态下，墨盒107K中存储元件80K上的多个连接端子174与墨盒安装单元18上的多个电极185电连接。从而通过控制IC200，实现打印机主体100和存储元件80K之间的数据传输。
彩色墨盒107F大体上与墨盒107K的结构相似，下面仅对其不同点进行说明。彩色墨盒107F具有五个墨室，其中保存有五种不同彩色的油墨。需要通过单独的通路分别将各种彩色油墨送入打印头10。因此，彩色墨盒107F具有五个油墨供应单元175，分别对应于五种不同颜色的油墨。然而，装有五种不同颜色油墨的彩色墨盒107F，仅具有一个合并在一起的存储元件80F。有关墨盒107F和五种不同颜色油墨的信息全部被存储在这个存储元件80F中。
下面参照图8和9描述在打印机1电源开时刻和电源关时刻之间，该实施例的喷墨打印机1执行的一系列基本处理过程。图8是表示当喷墨打印机通电时，处理程序的流程图。图9是表示当喷墨打印机断电时，处理程序的流程图。
控制器46在开始通电后立即执行图8所示的程序。当接通喷墨打印机1的电源91时，控制器46首先在步骤S30确定墨盒107K或107F是否刚刚被更换。例如，在EEPROM90存储有墨盒更换标识的情况下，参看墨盒更换标识，或者例如，根据有关墨盒107K或107F制造时间或生产序号的数据，执行步骤S30的判断。在电源接通而墨盒107K和107F均未更换的情况下，即，在步骤S30的答案为否的情况下，控制器46在步骤S31分别从墨盒107K和107F的各存储元件80K和80F读取数据。
另一方面，当确定墨盒就107K或107F刚刚被更换时，即，在步骤S30的答案为是的情况下，控制器46将安装次数增加一次，并在步骤S32中将增加的安装次数写入墨盒107K或107F的存储元件80K或80F中。然后，控制器46在步骤S31中分别从墨盒107K和107F的存储单元80K和80F中读取数据。这里读出的数据是打印控制器40所需的数据，包括例如，有关制造年份的数据、制造月份的数据、有效期限的数据，和有关开封后有效期限的数据。控制IC200实际上执行从存储元件80K和80F读取数据的操作，这将在后面详细描述。
控制器46随后在步骤S33中，将从预定地址读出的数据写入EEPROM90或RAM44中。在后续步骤S34中，控制器46根据存储在EEPROM90中的数据，确定连接到喷墨打印机1上的墨盒107K和107F是否与打印机1相匹配。当匹配时，即，步骤S34的答案为是的情况下，步骤35允许打印操作。这样便完成了打印的准备工作，程序从图8的程序中转出。相反，当不匹配时，即，步骤S34的答案为否的情况下，不允许打印操作，并且在步骤S36中，将代表禁止打印的信息显示在面板开关或显示器MT上。
在打印操作允许的情况下，喷墨打印机1执行预定的打印程序。控制器46在预定的打印过程中分别计算黑色油墨和彩色油墨的剩余量。每一种油墨的当前剩余量是通过从开始当前打印操作之前剩余的油墨量中，减去当前打印操作而消耗的油墨量而得出的。每一种油墨的油墨消耗量是喷墨量和上述吸墨作用而消耗的油墨量之和。喷墨量是通过例如将墨滴的重量乘以墨滴的喷射频率而计算出来的。控制器46将计算出来的各种油墨的最后剩余量作为有关油墨剩余量的数据写入到EEPROM90中。
在喷墨打印机1中面板开关92上的电源开关被关掉之后，更新的油墨剩余量被分别写入墨盒107K和107F的各存储元件80K和80F中。
参照图9的流程图，响应喷墨打印机1中面板开关上的电源开关的关操作，程序首先在步骤ST11确定喷墨打印机1是否处于备用状态。当步骤ST11中的喷墨打印机1不是处于备用状态的情况下，程序在步骤ST12停止，并返回步骤ST11。另一方面，当步骤ST11中的喷墨打印机1处于备用状态的情况下，程序在步骤ST13驱动罩盖单元108盖住打印头10，并在步骤ST14中将打印头10的驱动条件存储到EEPROM90中。在此，驱动条件包括用以补偿打印头各个差异的驱动信号的电压，和用以补偿各颜色之间差异的修正条件。该程序随后在步骤ST15中，将各个计时器统计到EEPROM90中，并在步骤ST16中将存储控制面板的内容，例如，在双向打印的情况下校正命中位置偏差的校正值，存储到EEPROM90中。然后，在步骤ST17中，所述程序将被写入EEPROM90中的黑色和彩色油墨剩余量分别存储到黑色和彩色墨盒107K和107F的各存储元件80K和80F中。此后，所述程序于步骤ST18切断电源。
下面将参照图10至13详细描述存储元件80K和80F的内部结构。图10是表示图3所示存储元件80K和80F内部结构的方框图。图11表示的是从打印机主体100上看到的控制IC200的地址，和带有关黑墨盒107K信息条款的存储元件的内部数据结构(记忆变更)。图12表示的是从打印机主体100上看到的控制IC200的地址，和带有彩色墨盒107F信息条款的存储元件的内部数据结构(记忆变更)。图13表示的是存储元件80K和80F中的地址与控制IC200(打印控制器40)地址之间的对应关系。
黑色墨盒107K和彩色墨盒107F中形成有凹穴，其作用是作为墨室及保存黑色和彩色油墨，黑色墨盒107K和彩色墨盒107F还分别包含有存储元件80K和80F。在这个实施方式中，EEPROM用作存储元件80K和80F。如图10中的方框图所示，用作存储元件80K和80F的EEPROM分别包括记忆元件81K和81F，控制对记忆元件81K和81F进行读写操作的读/写控制器82K和82F，以及地址计数器83K和83F，当响应时钟信号CLK，通过读/写控制器82K和82F在打印机主体100和记忆元件81K和81F之间进行读写操作时，所述的地址计数器83K和83F计数。存储元件80K和80F中的地址被定为二进制单元。在本说明书中，存储元件80K和80F的地址代表首地址或首位，其中存储有相应的信息。
下面参照图11详细描述包含在墨盒107K中存储元件80K的记忆元件81K的数据结构。记忆元件81K(存储元件80K)包括被分配到可读写存储区650的地00到18，以及被分配到只读存储区660的地址28至66。在该实施方式中，一条有关黑色油墨剩余量的信息被记录在有8位数据长度的记忆元件81K中的地址00中。一条有关打印头10的清洁次数的信息和一条有关黑色墨盒107K安装次数的信息被分别记录在地址08和10中，它们均具有8位的数据长度。一条有关墨盒107K总安装时间的信息被记录在具有16位数据长度的地址18中。有关黑色油墨剩余量的数据被分配到可读写地00至18中的首地00。这种安排可使有关黑色油墨剩余量的数据被首先写入。
关于油墨剩余量的数据具有初始值100(以百分比表示)，并随着打印程序的进行而逐渐减小到0。黑色油墨剩余量可由油墨消耗量代替。在后一种情况下，油墨消耗量的初始值为0(以百分比表示)，随着打印程序的进行而逐渐增加到100。打印机主体100含有有关黑色和彩色墨盒107K和107F中最大油墨容量的数据。根据最大油墨容量数据和实际油墨消耗量进行百分比计数。最大油墨容量任选地分别存储在墨盒107K和107F各自的存储元件80K和80F中。
在用油墨消耗量代替油墨剩余量的情况下，有关油墨消耗量的数据可在0至90％范围内取初始值。被写入的没有初始值的数据通常是不明确的。将在0至90％范围内的初始值写入所述数据，可精确监控油墨消耗量。假设在墨盒使用期间执行适当校正的情况下，这种设计还可以可靠地确定保存在墨盒中的油墨量是否被测到。设定油墨消耗量数据的最大值等于90％，可有效地防止在打印过程中用完油墨。
在使用一半尺寸的墨盒时，油墨剩余量的数据或油墨消耗量的数据可取初始值为50(以百分比表示)，其中所述一半尺寸的墨盒是标准尺寸墨盒容量的一半。另一种技术是将油墨剩余量数据的初始值设定为100，或将油墨消耗量数据的初始值设定为0，并使其减小速度或增加速度加倍。后一种技术能在将标准尺寸的墨盒和一半尺寸的墨盒安装到打印机上时，采用相同比例对油墨剩余量进行监控。
有关黑色墨盒107K的制造信息被存储在特定的地址中，这些地址分别占用存储所需最小位数(存储容量)。即存储各条信息所需的存储容量相互不同。例如，关于制造年份的信息被记录在具有7位数据长度的地址28中，关于制造月份的信息被记录在具有4位数据长度的地址2F中，而关于制造日期的信息被记录在具有5位数据长度的地址33中。关于制造时间(小时)的信息被记录在具有5位数据长度的地址38中，关于制造时间(分钟)的信息被记录在具有6位数据长度的地址3D中，而关于生产序号的信息被记录在具有8位数据长度的地址43中。关于重复使用次数的信息、油墨有效期限的信息，和开封后有效期限的信息被分别记录在具有3位数据长度的地址4B、具有6位数据长度的地址60和具有5位数据长度的地址66中。
下面参照图12详细描述包含在彩色墨盒107F中存储元件80F的记忆元件81F的数据结构。记忆元件81F(存储元件80F)具有被分配到可读写存储区750的地址00至38，和被分配到只读存储区760的地址48至86。关于青色油墨、品红油墨、黄色油墨、浅青油墨和浅品红色油墨剩余量的信息被记录在记忆元件81F中的地址00、08、10、18和20中，这些地址均具有8位的数据长度。
有关打印头10清洁次数的信息和彩色墨盒107F安装次数的信息被分别记录在地址28和30中，这两个地址均具有8位的数据长度。墨盒107F总安装时间的信息被记录在具有16位数据长度的地址38中。关于各种颜色油墨剩余量的数据被分配到可读写地址00至38之中的首地址00至地址20。这种设置可使有关各种颜色油墨剩余量的数据被优先写入。关于青色、品红色和黄色油墨剩余量的信息被分配到最前面的3个字节(24位)中，关于浅青色和浅品红色油墨剩余量的信息被分配给随后的两个字节(16位)中。因此，这种数据结构适用于仅具有青、品红和黄三种颜色的彩色墨盒。
每一种颜色油墨剩余量数据的初始值都为100(以百分比表示)，并随着打印程序的进行逐渐减至0。每一种颜色油墨的油墨剩余量可用油墨消耗量代替。在后一种情况下，油墨消耗量的初始值为0(以百分比表示)，并随着打印程序的进行而增至100。有关各个颜色油墨剩余量的数据设置与黑色油墨剩余量的数据设置相似，因此这里不再详述。
有关彩色墨盒107F的制造信息被存储在分别占用存储所需最小位数(存储容量)的特定地址中。也就是说，存储各条信息所需的存储容量互不相同。例如，关于制造年份的信息被记录在具有7位数据长度的地址48中，关于制造月份的信息被记录在具有4位数据长度的地址4F中，关于制造日期的信息被记录在具有5位数据长度的地址53中。关于制造时间(小时)的信息被记录在具有5位数据长度的地址58中，关于制造时间(分钟)的信息被记录在具有6位数据长度的地址5D中，而关于生产序号的信息被记录在具有8位数据长度的地址63中。关于重复使用次数的信息、关于油墨有效期限的信息、关于开封后有效期限的信息被分别记录在具有3位数据长度的地址6B、具有6位数据长度的地址80和具有5位数据长度的地址86中。
参见图11和12，在从打印机主体100看到的控制IC200的低于8位的地址中，地址00至10被分配给涉及黑色墨盒107K存储元件80K的信息，地址20至34被分配给涉及彩色墨盒107F存储元件80F的信息。分配给各个地址的数据长度都是1或2字节。
下面参照图13简要描述在存储元件80K和80F中的地址与控制IC200(打印控制器40)中的地址之间的相互关系。数据由1字节单元存储在控制IC200中，而数据以1位单元存储在存储元件80K和80F中。因此，在控制IC200中，1字节的区域甚至被分配给长度少于1字节的数据。另一方面，在存储元件80K和80F中，仅将所需最小位数分配给各个数据，从而在数据区中不会有空位。
下面参照图14和15描述在对存储元件80K和80F进行读取操作的过程中执行的解码程序，该程序根据从打印机主体100(打印控制器40)而来的指令由控制IC200执行。图14是在从存储元件80K和80F读取数据的过程中，控制IC200的处理程序流程图，而图15是在图14所示的流程中，读取处理时的时间图。
当程序进入图14所示的处理程序时，控制IC200首先在步骤S200中产生一个低电平CS信号，并将存储元件80K和80F中的地址计数器83K和83F复位。控制IC200随后在步骤S210中产生一个高电平CS信号，并将存储元件80K和80F设定为工作状态。控制IC200随后在步骤S220中产生一个低电平R/W信号，并指定从存储元件80K和80F的读取操作。然后控制IC200在步骤S230中向存储元件80K和80F输出一个特定的时钟脉冲数。所述特定的时钟脉冲数与一个所期望的地址相对应，它是从打印控制器40输出的，且打印控制器40需要在该地址中获得读取数据的通路。在这个地址转换过程中，控制IC200将记忆元件81K和81F中所需地址范围(位数据)中的首地址*Adf和尾地址*Ade，转换成相应的时钟脉冲数，其中，控制器46需要从所述地址中获得用于读取操作的通路。控制IC200依次将(*Adf-1)时钟脉冲和(*Ade-*Adf)时钟脉冲输送给存储元件80K和80F。
在时钟信号CLK下降时，存储元件80K和80F中的地址计数器83K和83F按位单元使地址递增。从而，在步骤S240中控制IC200指定一个希望的地址。存储在存储元件80K和80F中的数据在时钟脉冲的下降时刻传输到一个数据总线。在步骤S250中，控制IC200控制有关地址计数所需要的统计，所述的地址计数是上述方法中的读取操作所需的，控制IC200还临时存储对应于所需地址的输出数据，例如，有关制造年份的数据、有关制造月份的数据、有关有效期限的数据和有关开封后有效期限的数据。
被读出的数据是由位单元表示的串行数据，因而在步骤S260中，控制IC200将位数据转换成字节数据，同时将串行数据转换成并行数据。然后，在步骤S270中，控制IC200将转换成的并行字节数据输出到打印控制器40。这样便完成了解码程序，并且程序从图14的处理程序中转出。如前面所述，在这个实施例中，所述的地址是按位单元指定和递增的。
在上面讨论的实施方式中，有关墨盒制造情况的数据被顺序存储在特定的地址中，所述地址分别占用存储所需最小位数。这种安排能够有效地利用存储元件80K和80F的有限存储容量。该实施方式中的这种安排，能使在固定数据长度的情况下被分配但未使用的空位记忆单位被分配给另一存储区，有效地用于存储另一条信息。这种安排保证在固定的存储容量中，可有效地存储更多信息。
在上述实施方式中，仅执行顺序存取的廉价EEPROM被用作黑色和彩色墨盒107K和107F中，存储油墨剩余量的存储元件80K和80F。这种应用可另人满意地减少墨盒107K和107F的昂贵成本。
在上面讨论的实施方案中，在各个存储元件80K和80F中，可读写存储区650和750位于先于只读存储区660和760顺序存取的地址中。在该结构中，即使在面板开关92上的电源开关被切断后，执行将数据写入可读写存储区650和750的写入操作，这种设计也可保证在电源插头被拔出插孔之前完成数据的写入操作。因此，本实施例的这种设计，在为了减少墨盒107K和107F的成本而采用的仅能顺序存储的廉价存储元件80K和80F的情况下，也能有利地减少了数据重写过程中失败的可能性。
在上面讨论的实施方式中，地址计数器83K和83F是递增计数型的。而地址计数器83K和83F也可采用递减计数型。在这种情况下，数据阵列应换成下述方式，即，可读写存储区650和750先于只读存储区660和760被存取。即，可读写存储区650和750被置于比只读存储区660和760更高的地址中。更具体地说，原本被分配到首地址中的有关剩余油墨量的信息应被记录在尾地址中。
本发明的原理在被用于上述实施方式中的墨盒安装在滑架上的带盒(on-carriage)型打印机的同时，也可用于墨盒不安装在滑架上的脱盒(off-carriage)型打印机。
在上述实施例中，EEPROM被用于存储元件80K和80F。可用顺序存取型的介电存储器FEROM代替EEPROM。EEPROM包括闪速存储器。
在上述实施例中，油墨剩余量被作为有关油墨量的信息。然而，可用累积油墨消耗量代替油墨剩余量。
可用图16所示的另一种墨盒500，代替上述实施例中的墨盒107K和107F。图16是表示本发明另一种改进墨盒500的外观结构的透视图。
墨盒500包括一个大体为长方形的容器51，一个浸渍有油墨并容纳于容器51中的多孔体(未示)，以及一个盖住容器51顶部开口的盖部件53。容器51被分成五个墨室(类似上述实施例中墨盒107F的墨室107C、107LC、107M、107LM和107Y)，分别保存有五种不同颜色的油墨。容器51底面的特定位置上，形成有各颜色油墨的油墨供应口54。当将墨盒500安装到打印机主体(此处未示)的墨盒安装元件上时，特定位置上的油墨供应口54将面对油墨供应针(此处未示)。一对伸出部件56与位于油墨供应口54侧部的竖壁55上端形成整体。伸出部件56接收固定到打印机主体上的一个杆件(此处未示)。伸出部件56位于竖壁55的两侧端部，并分别具有肋56a。在各伸出部件56的下面和竖壁55之间还成形有三角肋57。容器51还具有一个校准凹槽59，用于防止墨盒500被错误地安装到不适合的墨盒安装元件上。
竖壁55还有一个大致位于墨盒500宽度中心的凹槽58。一个电路板31安装在该槽58中。所述的电路板31具有多个触点，这些触点面向打印机主体上的触点，所示电路板31还有一个安装在其后面的存储元件(未示)。竖壁55进一步还设有凸起55a、55b和伸出部件55c、55d，用于定位电路板31。
在上述实施方式中，用五种颜色的油墨，即，品红、青、黄、浅青和浅品红作多种不同颜色的油墨。本发明还适用于任意数目颜色的油墨组合，例如，品红、青、黄三种不同颜色油墨的组合，以及上述五种颜色油墨之外的颜色，加上所述五种颜色油墨而形成的六种不同颜色油墨的组合。
本发明不限于上述实施方式或其变型，在不脱离本发明主要范围和构思的情况下，可以有多种其它变型、改变和更替。
本发明的范围和构思仅由所附权利要求书的条目限定。
权利要求
1.一种可拆卸地安装在打印机上的墨盒，包括一个盛油墨的油墨室；一个存储单元，用于储存多条有关墨盒的特定信息，该存储单元还包括一个输入-输出端和一个输入-输出控制单元；和输入-输出控制单元经输入-输出端输入或输出串行数据信号，串行数据信号包含根据墨盒使用情况而更新的数据，该数据的长度为8位的整数倍并根据墨盒使用情况而更新，串行数据信号还包含根据墨盒使用情况而无需更新的数据，其中至少部分数据的长度为8位的非整数倍并根据墨盒使用情况而无需更新。
2.一种可拆卸地安装在打印机上的墨盒，包括一个盛油墨的油墨室；一个存储单元，用于储存多条有关墨盒的特定信息，该存储单元还包括一个输入-输出端和一个输入-输出控制单元；和输入-输出控制单元经输入-输出端以8位输入或输出串行数据信号，串行数据信号包含8位整数倍的数据长度、并根据墨盒使用情况而更新的数据，以及串行数据信号包含8位非整数倍的数据长度、并根据墨盒使用情况而无需更新的数据。
3.如权利要求1或2所述的墨盒，其中多条特定信息包括一条有关墨盒生产的信息。
4.如权利要求1所述的墨盒，其中存储单元还包括一个存储容量为7位，存储有关墨盒生产年份信息的生产年份记忆区，一个存储容量为4位，存储有关墨盒生产月份信息的生产月份记忆区，和一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产日信息的生产日记忆区。
5.如权利要求4所述的墨盒，其中存储单元还包括一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产小时信息的生产小时记忆区，和一个存储容量为6位，存储有关墨盒生产分钟信息的生产分钟记忆区。
6.如权利要求5所述的墨盒，其中存储单元还包括一个存储容量为6位，存储有关保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限记忆区。
7.如权利要求4所述的墨盒，其中存储单元还包括一个输出响应打印机输出的时钟信号计数的地址计数器；以及一个带有存储区，并根据地址计数器的输出计数按序存取的存储元件。
8.一种可拆卸地安装根据权利要求1或2所述墨盒的打印机。
9.一种可拆卸地设置在打印机墨盒上的存储单元，存储单元通过打印机写入或读取特定信息，该存储单元包括一个输入或输出数据信号的输入-输出端；以及一个经输入-输出端输入或输出串行数据信号的输入-输出控制单元，其中，串行数据信号包含数据长度为8位整数倍、并根据墨盒使用情况而更新的数据，串行数据信号还包含数据长度为8位非整数倍、并根据墨盒使用情况而无需更新的数据。
10.一种可拆卸地设置在打印机墨盒上的存储单元，存储单元用打印机写入或读取特定信息，该存储单元包括一个输入或输出数据信号的输入-输出端；以及一个经输入-输出端以8位输入或输出串行数据信号的输入-输出控制单元，其中，串行数据信号包含数据长度为8位整数倍、并根据墨盒使用情况而更新的数据，串行数据信号还包含数据长度为8位非整数倍、并根据墨盒使用情况而无需更新的数据。
11.如权利要求9或10所述的存储单元，其中多条特定信息包括一条有关墨盒生产的信息。
12.如权利要求9所述的存储单元，其中存储单元还包括一个存储容量为7位，存储有关墨盒生产年份信息的生产年份记忆区，一个存储容量为4位，存储有关墨盒生产月份信息的生产月份记忆区，和一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产日信息的生产日记忆区。
13.如权利要求12所述的存储单元，其中存储单元还包括一个存储容量为5位，存储有关墨盒生产小时信息的生产小时记忆区，和一个存储容量为6位，存储有关墨盒生产分钟信息的生产分钟记忆区。
14.如权利要求13所述的存储单元，其中存储单元还包括一个存储容量为6位，存储有关保存在墨盒中油墨有效期限信息的有效期限记忆区。
15.如权利要求12所述的存储单元，其中存储单元还包括一个输出响应打印机输出的时钟信号计数的地址计数器；以及一个带有存储区，并根据地址计数器的输出计数按序存取的存储元件。
16.使用墨盒的打印机，该墨盒具有存储单元，存储单元存储多条有关墨盒的特定信息并有输入-输出端，该打印机包括读出机构，用于以8位读出根据墨盒使用情况而无需更新的数据，其中至少部分数据有8位非整数倍数据长度；获取机构，根据8位的读出数据获取根据墨盒使用情况而无需更新、具有8位非整数倍的数据长度的数据；和写入机构，将根据墨盒使用情况而需要更新的、具有8位整数倍的数据长度的数据以8位写入存储单元。
17.使用墨盒的打印机，该墨盒具有存储单元，存储单元存储多个有关墨盒的数据并有输入-输出端，该打印机包括读出机构，用于从存储单元经输入-输出端读出与墨盒有关的多个数据；获取机构，根据所述读出数据，分别获取根据墨盒使用情况而无需更新、具有8位非整数倍的数据长度的数据，以及根据墨盒使用情况而需要更新、具有8位整数倍的数据长度的数据；和写入机构，将根据墨盒使用情况而需要更新的、具有8位整数倍的数据长度的数据以8位写入存储单元。
18.一种可拆卸地安装在打印机上的墨盒，包括一个盛油墨的油墨室；一个存储单元，包含一个输入-输出端和一个输入-输出控制单元，该存储单元含有对应于墨盒变化特性的根据墨盒使用情况而更新的更新数据，以及含有根据墨盒使用情况而无需更新的无需更新数据，其中所述无需更新的数据包含具有预定位数的生产年份数据、具有预定位数的生产月份数据和具有预定位数的生产日数据中至少之一。
19.如权利要求18所述的墨盒，其中无需更新数据还包括生产小时数据、生产分钟数据和有效期限数据中至少之一，以及其中输入-输出控制单元经输入-输出端输入或输出串行数据信号，该串行数据信号包含对应于更新数据的更新数据信号，该更新数据信号有N(8)个数据，其中N是数值至少为1的正整数，以及包含以下至少之一对应于生产年份数据的7位数据的生产年份数据信号、对应于生产月份数据的4位数据的生产月份数据信号、对应于生产日数据的5位数据的生产日数据的生产日数据信号、对应于生产小时数据的5位数据的生产小时数据信号、对应于生产分钟数据的6位数据的生产分钟数据信号、以及对应于有效期限的6位数据的有效期限数据信号。
20.如权利要求18所述的墨盒，其中存储单元储存多条有关墨盒的特定信息，该多条特定信息包含根据墨盒使用情况而更新的更新数据，该更新数据有N(8)位数据，其中N是数值至少为1的正整数，以及包含以下至少之一的无需更新数据具有位数值不大于1111111的生产年份数据、具有位数值不大于1111的生产月份数据、具有位数值不大于11111的生产日数据、具有位数值不大于11111的生产小时数据、具有位数值不大于111111的生产分钟数据、以及具有位数值不大于111111的有效期限数据。
21.如权利要求20所述的墨盒，其中生产年份数据是7位数据。
22.如权利要求20所述的墨盒，其中生产月份数据是4位数据。
23.如权利要求20所述的墨盒，其中生产日数据是5位数据。
24.如权利要求20所述的墨盒，其中生产小时数据是5位数据。
25.如权利要求20所述的墨盒，其中生产分钟数据是6位数据。
26.如权利要求20所述的墨盒，其中有效期限数据是6位数据。
27.如权利要求19所述的墨盒，其中储存在存储单元中的更新数据根据墨盒的使用情况而更新，该更新数据是N(8)位数据，其中N是数值至少为1的正整数，以及无需更新数据根据墨盒的使用情况而无需更新，该无需更新数据包含以下至少之一具有对应7位数据值的生产年份的数据、具有对应4位数据值的生产月份的数据、具有对应5位数据值的生产日的数据、具有对应5位数据值的生产小时的数据、具有对应6位数据值的生产分钟的数据、以及具有对应6位数据值的有效期限的数据。
全文摘要
本发明的墨盒有一个存储多条有关墨盒特定信息的存储单元，其中多条有关墨盒的特定信息被存储在分别占用存储所需最小位数的特定地址中。也就是说，存储各条信息所需的存储容量互不相同。例如，关于制造年份、月份、日期、小时和分钟的信息分别被记录在具有7位、4位、5位、5位和6位数据长度的地址中。关于油墨有效期限和开封后有效期限的信息分别被记录在具有6位和5位数据长度的地址中。这种结构能够将与墨盒相关的特定信息，如墨盒生产日期的信息和各种油墨剩余量的信息，有效地存储在存储单元中，同时降低墨盒的生产成本。
文档编号B41J2/01GK1715058SQ200510078
公开日2006年1月4日 申请日期1999年11月26日 优先权日1998年11月26日
发明者猿田稔久 申请人:精工爱普生株式会社