专利名称：油墨盒,喷墨打印装置及油墨再充填装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印装置，该打印装置通过一可更换的油墨盒提供油墨，并通过喷嘴开口向记录载体喷射墨滴来进行打印。本发明还涉及一种用于该打印装置的油墨盒及一油墨再充填装置。
通常一台喷墨打印装置包括，例如，一个打印头，和一个向打印头供墨的油墨盒。在打印头内，一个驱动信号按照打印数据提供给一个压电振荡器或加热装置，这样在压力发生腔内的油墨受到压电振荡器或加热装置产生的能量的激励而从喷嘴开口喷出墨滴。
打印质量的高低取决于打印头的分辨率，并且还受到油墨的粘性以及油墨在记录载体上的扩散(流动)程度的影响。因此，为了提高打印质量，油墨质量以及提供给打印头的信号质量都有了很大的改进，另外为了防止喷嘴开口堵塞，维护条件，例如间隔喷射(blank ejection)周期和在盖上机盖条件下的喷射情况也都有了很大的改进。
这样，当油墨品质和打印头的驱动方法都已适当确定时，由打印装置所决定的打印质量就会得到提高。这样的技术进步可以通过设计和制造新的喷墨打印装置来获得，但是，制造商现在已不再对打印装置进行这样的改进了，这样的打印装置必须提供给制造商，然后记录控制参数的存储装置也要加以改进。实际上，由于涉及成本和复杂的生产工艺，这样的改进是基本上不可能的。
因此，在日本专利公开特许公报5-193127中公开了一种方法，其中油墨盒有一储存装置，油墨品质，油墨量，驱动条件等等参数都存储在其中，这样在打印装置内，驱动条件根据这些信息而加以调整。
顺便提及，考虑到环保的需要，现在制造商已要求对以前作为消耗品而抛弃的油墨盒和带有打印头的油墨盒尽可能的重复使用，并且，对再生墨盒的油墨充填方面的研究正在进行以使之能达到循环使用的目的。
但是，墨盒在使用者购买后，墨盒的使用方式是不同的，因此再生墨盒的质量有很大的差异，这样对再生产品的再生处理的过程就不可能象对原装产品一样做到统一。
本发明是针对现有技术所存在的问题和困难而作的改进，本发明目的之一是提供一种油墨盒，该油墨盒在再生使用时可保持较高的质量。
本发明的另一发明目的是提供一种适用于上述油墨盒的打印装置。
本发明的另一发明目的是提供一种适用于上述油墨盒的油墨盒再生装置。
上述发明目的可以通过提供一种油墨盒而获得，根据本发明的该油墨盒包括，一存放油墨的带油墨腔的容器，一从油墨腔向打印头喷墨的供墨通道；存储与油墨有关的参数的存储装置；一在存储装置和外部设备之间传输信息的联接装置，其中在存储装置内有一通过可重复写入的方式存储的有关油墨盒使用历史的数据的区域。
使用者使用墨盒的状况被记录在存储装置内，这样当再生墨盒时，适于该墨盒的再生过程会根据存储装置中的数据而进行调整。
图1A和1B是分别对应于本发明油墨盒的优选方案的视图；图2A和2B是安装在图1A和1B所示油墨盒上的电路基板的前视图和后视图。
图3是使用该油墨盒的打印装置的打印结构部分的视图；图4是油墨盒安装在支架上的状态下的截面图；图5是控制上述装置运行的控制装置一个实例的方框图；图6是上述装置操作的流程图；图7是本发明打印装置的一个油墨盒处于清洗过程的主要操作流程图；图8是本发明打印装置的其它油墨盒处于清洗过程的流程图；图9是油墨充填装置的一个实施例的视图；图10是油墨充填装置的全部操作流程图；图11表示的是充填装置的充墨过程的流程图。
下面参照附图详细描述本发明。
图1表示的是本发明优选方案中适用于喷墨打印装置的油墨盒10和20。一个容器11、21存放油墨，其上部用盖子12、22封闭。容器11、21内有一多孔件，里面充满油墨。
容器11、21底部有供墨通道13、23，当容器安装在一支架42后，供墨通道13、23密封的连接在供墨针44、45上。一电路板30固定的连接在容器11、21的一面。
用于电联接打印装置的联接件31安装在电路板30的一面，如图2(a)和2(b)所示，当电路板30安装在墨盒上时，作为外表面。半导体储存装置32以容易接近的方式安装在电路板30的外表面部分，该方式不会妨碍联接件31的联接。
固定参数，例如生产日期，使用寿命，允许的充填次数被存储在半导体存储装置32内，另外以下一系列特征参数以可重复写入的方式存储在存储装置32的特定区域(1)墨盒的充填次数。
(2)维护状态例如墨盒清洗时的状态和墨盒充填时部件更换时的状态。
(3)使用状态例如墨盒的最后使用时间，油墨用完的最后时间和墨盒的使用环境。
在不同的参数用一系列特征参数储存的情况下，打印装置被设计成用来储存用于解释一系列特征参数的型式。从而存储装置32的容量可以显著的降低。
图3表示的是打印装置的打印机构部分的一实施例。支架42通过一同步带40连接在驱动马达41上，保持架43用于支撑存放黑墨的油墨盒10，和存放彩色油墨的墨盒20，安装在支架42的上部，安装在支架42下表面的打印头46通过供墨针44和45从墨盒10和20供墨。
图4是以黑墨盒10为例的情况下墨盒安装在支架上时的截面结构图。当墨盒10正确地连接在供墨针44上时，电路板30上的联接件31与在支架42上的联接件47接触，从而墨盒10通过一活动缆线48联接在控制装置49上，这样墨盒10就可以为控制装置49所控制。
图5表示控制装置49的一个实例。根据来自主机的信号，打印头驱动装置50随着打印控制装置51和清洗控制装置52(用来排除阻塞)发出的指令控制打印头46喷射墨滴。
当驱动状态等信息储存在存储装置32中后，打印控制装置51通过访问装置53读取控制墨盒10，20的最适宜的驱动状态参数，并实施打印控制。通过这种方式，即使是对再生墨盒，默认驱动状态是确定的，从而控制打印头的信号也可调整到最佳状态，用来控制墨滴的喷射量为最佳，如后面所述。
读写控制装置54写入数据，储存在数据储存单元55上的数据写入到墨盒10和20中的存储装置32上。储存单元55存储由环境探测器56探测的有关打印装置的使用环境的数据，冲洗控制装置52冲洗操作的数据和清洗控制装置57清洗操作的数据。
下面，上述结构的墨盒10和20的使用方式将参照图6中的流程图进行说明。
当墨盒10，20安装在支架42上后，打印控制装置51读取储存在墨盒10，20(步骤B)的半导体存储装置32中的墨盒数据，同时表示安装时间的参数也储存在墨盒10，20(步骤C)的半导体存储装置32中，随后从重复使用的次数判断墨盒是否需更换(步骤D)。
如果墨盒是新的，墨盒10，20中的油墨以默认状态提供给打印头46(步骤F)，从而打印过程开始启动(步骤G)。另一方面，如果墨盒是重复使用的，储存单元55中的参数会调整并根据墨盒参数加以更新，从而充填油墨的过程进行(步骤F)。经过以上工作，由于再生墨盒中的油墨在某种程度上可靠性要低于原装墨盒，油墨将以某种方式不降低打印质量，例如，增加吸取的油墨量(步骤F)来提供给打印头46。
墨盒10，20中的油墨由于打印操作和清除阻塞操作而消耗，当探测到油墨已用完时(步骤H)，墨盒10，20中的半导体存储装置32在打印控制装置51的控制下将表示油墨用完时间的参数以墨盒参数的形式存储起来。当墨盒安上后，通过比较该墨盒再生使用的次数判断是否要再次更换墨盒(步骤K)，墨盒的存墨容器是否达到使用寿命(步骤L)，当探测到油墨已用完后判断预设的期限是否已过(步骤M)，并判断由环境监测装置56所监控的使用环境对墨盒是否有不利的影响(步骤N)。
如果以上判断条件都满足，在打印装置或主机的显示器上表示可以更换墨盒(步骤O)，同时存储装置55中的参数被写入墨盒10，20中的半导体存储装置32中(步骤P)。与此相反，如果以上判断条件有任一个不满足，墨盒就不能再充填使用了，在打印装置或主机的显示器上显示该墨盒应抛弃(步骤Q)。
根据以上实施例，在半导体存储装置32中存储有固定参数例如生产日期，使用寿命，可再生使用的次数，还存储有其它一些参数例如目标墨盒的实际再生使用次数，更换墨盒时的清洗状态，维护状况比如说部件的更换，墨盒的最近使用时间，油墨用完的时间，墨盒的使用状况或使用环境参数。另外存储装置还可以存储预设的墨盒最少存墨量。也就是说，当墨盒从工厂运出时最少存墨量参数已存储起来了，当墨盒安装在打印装置上后残余油墨量参数就被记录下来了。读取这些参数的目的是为了防止打印头的损坏。
图7和图8表示的是当打印装置带有两个不同的墨盒，也就是一个黑色墨盒和一个彩色墨盒时上述墨盒的工作流程图。
当两个墨盒10，20安装在托架42上后(步骤A)，一个读写控制装置54从每个墨盒10，20中的半导体存储装置32读取现在油墨的剩余量和预设的最少油墨量(步骤B)，之后控制装置54对它们互相比较(步骤C)。
比较的结果，当剩余油墨量少于预设最少油墨量时，在打印装置或主机显示器就显示油墨已用完了而不进行后续操作(步骤D)。
与此相反，当剩余油墨量多于预设最少油墨量时，当打印信号输入后打印控制装置51就开始执行打印操作(步骤E)。根据打印指令从打印头喷射出的墨滴量经过计算得出打印操作所消耗的油墨量。清洗控制装置52执行所谓的清洗操作以防止喷口堵塞。在清洗操作过程中，每当预先设定的打印量执行完或预先设定的时间期满开始喷墨。当进行清洗操作时是不进行打印操作的。并且在进行清洗操作时喷射出的墨滴量也经过计算得出墨盒10，20中的油墨的消耗量(步骤F)。这样的结果是，每当打印操作临时停顿时，例如，一页纸打印完后，剩余油墨量就计算出来了，并且参数也被每个墨盒10，20中的半导体存储装置32存储下来了(步骤G)。
当打印操作持续了较长时间和发生了打印失败时，执行装置会进行一次清洗操作或者控制装置会自动产生一个清洗指令(步骤H)。当指令进行清洗操作时，存储在半导体存储装置32中的一个墨盒，例如，第一墨盒10的剩余油墨量被读出(步骤I)。这样，读出的剩余油墨量与存储在第一油墨盒半导体存储装置32中的预设最少油墨量和清洗操作所需的油墨量的和进行比较(步骤J)。
当第一油墨盒中的油墨充足时，存储在半导体存储装置32中的第二油墨盒的剩余油墨量被读出(步骤K)。随后，读出的剩余油墨量与存储在第二油墨盒半导体存储装置32中的预设最少油墨量和清洗操作所需的油墨量的和进行比较(步骤L)。
在上述操作过程中，当两个墨盒中的油墨都充足时，清洗控制装置57执行一次耗墨量较大的常规清洗(步骤M)。当常规清洗操作完成后，程序返回步骤A。
与此相反，当任一个墨盒中的油墨量少于存储在每个油墨盒10，20的半导体存储装置32中的预设最少油墨量和常规清洗所需的油墨量的和时，清洗控制装置57执行一次相对常规清洗耗墨量较小的简单清洗(步骤O，步骤R)。在此操作中，针对油墨盒油墨不足的情况显示油墨已用完，需要使用者更换一个新墨盒(步骤O，步骤R)。当在显示缺油墨而更换了一个充满油墨的新墨盒后(步骤Q，步骤T)，步骤返回清洗操作重新开始时的步骤I。
另外，在步骤T中，当一个新的墨盒安装在打印头上后，从新墨盒中开始向打印头提供新墨。因为在更换旧墨盒之前已进行了简单清洗，喷射孔的堵塞情况可能已经被缓解了一定的程度。因此，从新墨盒向打印头供墨的情况较之更换旧墨盒时未进行简单清洗的情况而言要有把握和顺利一些。
在这种情况下，因为在更换墨盒之前已进行了一部分清洗，所以在重新进行常规清洗的时候最好减去前面旧墨盒进行清洗操作时耗去的油墨量。
根据上述实施例，进行清洗操作的可能性由墨盒出厂时存储在墨盒10，20半导体存储装置32中的预设最少油墨量所决定。因此适宜的最少油墨量要由油墨的干燥速度和油墨所用溶剂的挥发速度变化或类似的因素来决定。这样一来，设备就可以避免产生诸如打印头产生打印白点，也就是喷孔不喷墨，和当墨盒中仍有大量油墨时错误的显示油墨已用完的问题。
另外，在上述实施例中，如果剩余油墨很少，油墨通过简单清洗而被充分的消耗。然而，也有可能简单清洗操作没有进行，比如说，步骤O和步骤R被跳过，并且停止随后的步骤而显示油墨已用完和等待更换墨盒。
图9是一个优选实施例所示的墨盒再生装置。再生控制装置60通过访问装置61从循环使用墨盒10’、20’的半导体存储装置32中读取数据，并且根据存储在数据储存装置62中的对比参数控制排墨装置63，部件更换装置64，清洗装置65和充墨装置66，并且还根据这些对比参数，充墨控制装置60将打印装置内的工作状态存储在半导体储存装置32中。
现在本结构的墨盒再生装置的操作过程将参照图10所示流程进行说明。
当墨盒10′安装在工作托盘67上后(步骤A)，再生控制装置60通过访问装置61从半导体储存装置32中读取数据(步骤B)，从而判断墨盒的更换次数是否小于预定的次数(例如10次)(步骤C)，墨盒生产后经过的时间是否小于预定的时间(例如10年)(步骤D)，前次墨盒用完后所经过的时间是否小于预定的时间(例如200天)(步骤E)，墨盒是否在预定的环境下使用(步骤F)。如果所有这些判断都满足，就表示墨盒可以再生使用(步骤G)，并且再生过程开始启动(步骤H)。与此相反，如果有一个判断不满足，表示墨盒不能再生使用，从而给出抛弃该墨盒的指令。
满足再生要求的墨盒通过托盘67传送到排墨装置63，墨盒内残存的油墨通过吸取或类似的方式排出(图11中步骤A)。再生控制装置60对从墨盒中读取的数据判断部件(例如安装在供墨口的包装物)是否到了寿命期限(图11中步骤B)，之后部件更换装置64更换需要的部件(图11中步骤C)。
对于最近一次油墨用完后所经过的时间，会进行判断是否要进行清洗操作(图11步骤D)，根据这段时间的长短来决定清洗装置65进行清洗的时间的长短，也就是决定清洗的强度(图11步骤E到G)。
当再生程序的前序工作完成后，再生控制装置60判断是否要用将要充入的墨对墨盒进行清洗(这是很必要的，因为对于彩色油墨成份的细微的变化都会影响打印质量)(图11中步骤H)，如果判断这是必需的，大量的墨会提供给充墨装置66，预定量的墨会从墨盒内放出，这样就可以用将要充入的墨对墨盒进行清洗了，随后预定量的墨就充入了墨盒(图11步骤I)。如果不必用墨对墨盒进行清洗，预定量的墨将会充入墨盒(图11步骤J)。
当油墨充填完毕后，墨盒数据，例如必要的信息((1)再充墨数据，(2)再充墨次数，(3)更换的部件及其名称，及可选择的数据(4)由再充墨次数和吸取墨量的多少决定的向打印头供墨的方式)，在再生控制装置60的控制下储存在再充墨墨盒的半导体储存装置32中(图10中步骤I)。
这样，重新充填油墨的再生墨盒的历史数据被清除，而打印装置的操作通过操作方法所需的数据来加以保证，因为现在墨盒的数据已不同于原装墨盒数据了。
如上所述，根据本发明，提供有存储装置，有关油墨盒使用的历史数据以可重复写入的方式存储在该存储装置的特定区域，因此可由使用者根据使用油墨盒的状态来启动充墨程序，这样就可以实现以较高可靠性的方式循环使用油墨盒。
权利要求
1.一种用于具有一个打印头的喷墨打印装置的油墨盒，该油墨盒包括一个具有用于储存油墨的存墨腔的容器；一个用于从所述存墨腔向打印头喷射油墨的供墨通道；一个用于存储有关油墨盒历史数据的存储装置，该存储装置具有一个以可重复写入方式存储上述数据的区域。
2.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关油墨盒再生使用次数的数据。
3.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关油墨盒再生使用所要求的维护过程的数据。
4.如权利要求3所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关清洗状态的数据。
5.如权利要求3所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关更换油墨盒某一部件的状态的数据。
6.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关油墨盒最后使用时间的数据。
7.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关油墨盒中的油墨最后用完的时间的数据。
8.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述数据包括有关油墨盒使用环境的数据。
9.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述存储装置存储表示油墨盒制造日期的数据。
10.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述存储装置存储表示油墨盒使用寿命的数据。
11.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述存储装置存储表示油墨盒最后使用时间的数据。
12.如权利要求1所述油墨盒，其特征在于所述存储装置存储表示油墨盒能再生使用次数的数据。
13.一种用于具有一个打印头的喷墨打印装置的油墨盒，该油墨盒包括一个具有用于储存油墨的存墨腔的容器；一个用于从所述存墨腔向打印头喷射油墨的供墨通道；一个用于存储有关油墨或油墨盒数据的存储装置，所述存储装置存储有关油墨盒所能储存的最少油墨量的数据，并且所述存储装置具有一个以可重复写入方式存储表示剩余油墨量数据的区域。
14.一种喷墨打印装置包括一个用于喷射墨滴的打印头；一个向所述打印头供墨的储存油墨的油墨盒；一个存储有关油墨盒的数据的存储装置一个与所述存储装置相联的根据外部提供的数据控制所述打印头的控制装置，所述控制装置根据油墨盒安装在打印装置上时存储在所述存储装置中的数据控制油墨向所述打印头的充填。
15.如权利要求14所述喷墨打印装置，其特征在于所述控制装置根据所述存储装置中的数据判断安装的油墨盒是否是重复使用过的。
16.如权利要求14所述喷墨打印装置，其特征在于对油墨充填操作的控制是控制吸取的油墨量。
17.如权利要求14所述喷墨打印装置，其特征在于所述控制装置把所述油墨盒将要从打印装置上拆下时的有关所述油墨盒使用状态的数据存储在所述存储装置中。
18.如权利要求17所述喷墨打印装置，其特征在于所述有关使用状态的数据是指所述油墨盒用完的时间。
19.如权利要求17所述喷墨打印装置，其特征在于所述有关使用状态的数据是指当所述油墨盒安装在打印装置上时所述打印头的维护状态参数。
20.如权利要求17所述喷墨打印装置，其特征在于所述有关使用状态的数据是指当所述油墨盒安装在打印装置上时的有关环境的数据。
21.如权利要求14所述喷墨打印装置，其特征在于所述控制装置根据存储在所述存储装置中的的数据判断是否可以进行下一次再生过程。
22.如权利要求14所述喷墨打印装置，其特征在于所述控制装置根据存储在所述存储装置中的的数据判断是否可以进行下一次再生过程，并且当控制装置判断不能再生使用时显示抛弃该墨盒。
23.如权利要求21所述喷墨打印装置，其特征在于所述判断是根据再生使用的次数，寿命，探测到油墨用完后的时间和使用环境来作出的。
24.一种喷墨打印装置包括一个用于喷射墨滴的打印头；一个向所述打印头供墨的储存油墨的油墨盒；一个存储表示油墨盒预设最少油墨量和剩余油墨量的数据的存储装置；一个与所述存储装置相联的根据外部提供的数据控制所述打印头的控制装置，所述控制装置根据存储在所述存储装置中的数据判断是否需要进行清洗操作。
25.如权利要求24所述喷墨打印装置，其特征在于当剩余油墨量多于预设最少油墨量和清洗操作所要消耗的油墨量的总和时所述控制装置执行清洗操作。
26.如权利要求24所述喷墨打印装置，其特征在于当剩余油墨量多于预设最少油墨量而少于预设最少油墨量和清洗操作所要消耗的油墨量的总和时所述控制装置执行一次简单清洗操作。
27.一种用于喷墨型打印装置的墨盒再生装置，该再生装置包括从安装在油墨盒上的存储装置读取有关将进行再充墨操作的墨盒的使用历史数据的装置；一个根据所述数据控制再生操作过程的控制装置，该装置至少将再生操作完成后表示再生使用的次数和再生使用的时间的数据存储在所述存储装置中。
28.如权利要求27所述再生装置，其特征在于所述控制装置将再生操作完成后有关油墨盒维护状态的数据存储在所述存储装置中。
29.如权利要求27所述再生装置，其特征在于所述再生操作装置至少包括墨盒清洗装置和油墨注入装置。
30.如权利要求27所述再生装置，其特征在于所述控制装置根据存储装置中的数据判断是否可以进行再生操作。
31.如权利要求27所述再生装置，其特征在于所述控制装置根据存储装置中的数据控制清洗装置清洗操作的强度。
32.如权利要求27所述的用于墨盒的再生装置，其特征在于所述控制装置根据存储装置中的数据用将要充填入墨盒的油墨对墨盒进行清洗。
33.一种喷墨打印装置包括一个用于喷射墨滴的打印头；一个向所述打印头供墨的储存油墨的油墨盒；一个存储有关油墨盒的数据的存储装置；一个与所述存储装置相联的根据外部提供的数据控制所述打印头的控制装置，所述控制装置根据存储在所述存储装置中的的数据判断是否可以进行下一次再生过程。
34.如权利要求33所述喷墨打印装置，其特征在于所述控制装置把所述油墨盒将要从打印装置上拆下时的有关所述油墨盒使用状态的数据存储在所述存储装置中。
35.如权利要求14所述喷墨打印装置，其特征在于所述控制装置根据存储在所述存储装置中的的数据判断是否可以进行下一次再生过程，并且当控制装置判断不能再生使用时显示抛弃该墨盒。
全文摘要
一种用于具有一个打印头的喷墨打印装置的油墨盒,该油墨盒包括:一个具有用于储存油墨的存墨腔的容器;一个用于从所述存墨腔向打印头喷射油墨的供墨通道;一个用于存储有关油墨或油墨盒参数的存储装置,该存储装置具有一个以可重复写入方式存储上述数据的区域;一个能使在存储装置和外部设备之间传送数据的联接装置。
文档编号B41J2/01GK1243064SQ9910768
公开日2000年2月2日 申请日期1999年5月25日 优先权日1998年5月25日
发明者松本齐, 中隆广 申请人:精工爱普生株式会社