墨盒、安装在墨盒上的芯片、匹配使用的打印机及确认墨盒安装的方法

专利名称：墨盒、安装在墨盒上的芯片、匹配使用的打印机及确认墨盒安装的方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印机领域，特别涉及一种墨盒、安装在墨盒上的芯片、匹配使用
的打印机及确认墨盒安装的方法。 在喷墨打印机上包括记录头，记录头包括喷射口和其对应的能量生成元件，能量生成元件根据要记录的所希望信息，通过喷射口在记录材料上喷射墨水。能量生成元件可以为一种电热传感元件，其生成热能效应，以在墨水中建立薄膜沸腾喷射墨水。在这样的喷墨打印机中，记录头和墨水容器统一构成一个单元或分离设置，具有墨水的墨盒用于供给记录头的墨水。根据墨水的颜色和/或种类，设置不同的墨盒，并支撑在喷墨打印机的托架上。当记录头和墨盒统一构成一个单元时，该单元刻拆卸地安装在喷墨打印机上；当记录头和墨盒分离设置时，只有墨盒是可拆卸地安装，而记录头被保持在喷墨打印机的主组件中。
随着喷墨打印机的发展，在记录头内设置更多数量的喷射口和能量生成元件，且喷射口被能量生成元件同时驱动，这样，打印速度和打印产量均得到改进。
日本公开专利申请Hei7-076104公开了在这种高性能的记录头中，记录头1105设置有存储元件1018，存储记录头1105自身的各种信息，以提供关于剩余使用寿命和/或记录头1105更新时间的信息。 图l和图2示出了该专利的一个例子。在图1所示的结构中，数个墨盒1001K、1001Y、1001M和1001C具有各自相应的存储元件1100A、1100B、1100C禾口 1100D。各个存储元件的信号线与存储元件1018用的信号线一起聚集在记录头1105中，而信号线组1016从记录头1105上的连接器1028通过柔性电缆1206连接到喷墨打印机主组件的控制电路部的CPU1300。图2所示的结构中，存储各种信息的存储元件1100A、1100B、1100C和1100D，以及记录头1105中的存储元件1018通过信号线组1016直接连接到喷墨打印机主组件的控制电路部的CPU1300，而不通过记录头1105。 从图1和图2可以看出，喷墨打印机主组件与墨盒及记录头之间，通过信号线1016进行电连通。 在具体实现上，由于喷墨打印机的墨盒具有不同的墨水颜色或/和种类，所以在将墨盒安装在喷墨打印机的过程中，禁止将墨盒安装在错误的位置上。如果将墨盒安装在错误的位置上，就会造成不同墨水颜色或/和种类的墨水混用，造成打印头的堵塞或打印效果不好的问题，比如颜色偏色。 因此，需要将墨盒安装在正确的位置上。目前，将墨盒安装在正确的位置上的方法有两种第一种方法，具有不同墨水颜色或/和种类的墨盒设置的外型结构不同，但是，这种情况，会使墨盒的制造成本变高，对具有不同外型结构的墨盒的存储和管理都很麻烦；第二种方法如图1和图2所示，其中，墨盒1001K、 1001Y、1001M和1001C具有各自相应的存储元件1100A、1100B、1100C和1100D，以分别存储表示其内所存储墨水颜色或/和种类的数
背景技术：
据，这些存储元件和喷墨打印机主组件进行不使用公共总线的并行电连通，以通过不同的 电连接线识别墨水的颜色或/和种类的数据。如果墨盒安装在错误位置，则可以识别出这 种情况，并提示使用人更换，避免麻烦。 此外，诸如所容纳墨水种类、墨水剩余量、使用寿命以及类似的信息，也同时可以 存储在记录头的存储元件中。这样，墨盒的墨水颜色或/和种类也可以从存储元件中读取。
日本公开专利申请Hei4-275156还公开了另一种结构的例子，以适当地指示记录 头105或墨盒1001A 1001D的使用寿命，以及其更换时刻。用这种结构，具有集成的记录 头和墨盒设置了发光二级管(LED)形式的光发射部，根据存储元件的信息，指示墨盒的墨 水余量，该存储元件存储墨盒电源的记录次数。 但是，为了实现禁止将墨盒安装在错误的位置上，就需要将墨盒的存储元件以及 记录头的存储元件与喷墨打印机主组件进行并行电连通。随着具有不同墨水颜色或/和种 类的墨盒的增多，存储元件也会增多，进行并行电连通时使用的信号线也会增加。
特别地，目前在记录头和数个墨盒两方面设置的存储元件与喷墨打印机主组件控 制电路部的CPU1300之间的连接部，必须永久地设置。在常用的喷墨打印机上，使用四种颜 色的墨水，即黑色、黄色、品红色及青色。于是，四种墨盒IOOIK、 IOOIY、 1001M和1001C被同 时安装在喷墨打印机主组件上。因此，对于四种墨盒上的存储元件1100A-D中的每一个，信 号线1016都是必须的，其中，每一个设置两个或更多数量导线。在记录头1105设置有存储 元件1018的情况下，除墨盒存储元件用的导线外，需要信号线1016的导线还需要三个。这 样，按照图1所示的情况，所需的信号线1016的导线数量不少于存储元件总数的两倍。
当用于电连通的信号线1016的导线数量增多时，连接步骤变得很麻烦，这是因为 必须保证电连通的可靠性。特别地，在常用的喷墨打印机上，安装和拆卸墨盒都是人工执 行，所以不希望连接步骤复杂。此外 ，喷墨打印机的主组件不得不具有大量的接触部或/和 配线导线，以与信号线1016连接，结果导致制造成本提高和结构复杂。
另外，正如日本公开专利申请Hei7-076104所公开的，墨盒还设置有指示装置，以 指示墨水剩余量，对于指示装置的开/关，需要附加的配线导线，不考虑接地线，每个墨盒 至少还需要一条这样的导线。就是说，在使用四个或更多墨盒的情况下，还需要多于四条的 信号线。

发明内容
有鉴于此，本发明提供一种墨盒，该墨盒能够被喷墨打印机识别是否安装在正确 的位置上。 本发明还提供一种安装在上述墨盒上的芯片，该芯片能够使墨盒被喷墨打印机识 别是否安装在正确的位置上。 本发明还提供一种确认墨盒安装的方法，该方法能够识别墨盒是否安装在正确的 位置上。 为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的 —种墨盒，安装在喷墨打印机上，包括 芯片和用于储存墨水的墨囊，所述芯片包括 芯片接触部，用于和喷墨打印机上的接触部进行电连通；
安装位置标识部，用于打印机识别墨盒安装位置是否正确；
信息存储部，用于存储墨盒相关信息； 控制器，用于控制所述信息存储部的访问和通过芯片接触部从喷墨打印机接收指 令，其特征在于，所述安装位置标识部为光发射部，所述控制器控制所述光发射部发射光。
所述光发射部为不可见光发射部，发射不可见光。 还包括驱动器，所述控制器根据芯片接触部接受到的喷墨打印机提供的信息通过
所述驱动器驱动所述不可见光发射部发射不可见光。 所述不可见光发射部为红外光发射器。 所述墨盒有多个，分别安装在喷墨打印机上不同的部位。 还包括记录头，其通过喷射墨水实行记录。 所述控制器还包含三个参数，分别为复位门限值，复位初始值和复位次数，当芯片 里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值时，所述数据复位到所述复位初始值后重 新开始计数，所述复位次数的剩余量减小一个单位量。
所述复位次数为无限次。
所述复位次数为有限次，其中， 当复位次数的剩余量不为零时，只要芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复 位门限值，所述数据就会复位到所述复位初始值，并重新开始计数； 当有限复位次数的剩余量为零时，芯片里表征墨水容量的数据就不会再复位。
还包括一个光传导部，将不可见光发射部发射的光线导向喷墨打印机上的光接收 部。 还包括一个光传导部，将不可见光发射部发射的光线导向喷墨打印机上的光接收 部。 —种安装在喷墨打印机墨盒上的芯片，其特征在于，包括
芯片接触部，用于和喷墨打印机上的接触部进行电连通；
信息存储部，用于存储墨盒相关信息； 安装位置标识部，用于打印机识别墨盒安装位置是否正确；
信息存储部，用于存储墨盒相关信息； 控制器，用于控制所述信息存储部的访问和通过芯片接触部从喷墨打印机接收指 令，其特征在于，所述安装位置标识部为光发射部，所述控制器控制所述光发射部发射光。
所述光发射部为不可见光发射部，发射不可见光。 还包括驱动器，所述控制器根据芯片接触部接受到的喷墨打印机提供的信息通过
所述驱动器驱动所述不可见光发射部发射不可见光。 所述不可见光发射部为红外光发射器。 所述控制器还包含三个参数，分别为复位门限值，复位初始值和复位次数，当芯片 里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值时，所述数据复位到所述复位初始值后重 新开始计数，所述复位次数的剩余量减小一个单位量。
所述复位次数为无限次。
所述复位次数为有限次，其中， 当复位次数的剩余量不为零时，只要芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值，所述数据就会复位到所述复位初始值，并重新开始计数；当有限复位次数的剩余 量为零时，芯片里表征墨水容量的数据就不会再复位。 —种与上述墨盒匹配使用的喷墨打印机，包括墨盒安装部、送纸机构、打印头和用 于识别所述安装位置标识部的安装位置识别部，其特征是，所述安装位置识别部为光接受 器。 所述光接受器为不可见光接受器。
所述不可见光接受器为红外光接受器。 —种确认墨盒安装的方法，其特征在于，在墨盒上设置光发射部，在喷墨打印机中 设置光接收器，该方法包括 当墨盒安装到喷墨打印机上，喷墨打印机将检测墨盒安装信息的信号发送给墨盒 的控制器； 墨盒的控制器根据该信号控制光发射部开启； 所述喷墨打印机中的光接收器根据接收到的光发射部的光量确定墨盒是否安装 正确。 所述光发射部为不可见光发射部，发射不可见光。 在所述墨盒上还设置驱动器，所述墨盒的控制器根据该信号通过驱动器控制光发 射部开启。 在所述墨盒上还设置光传导部，所述光发射部发出的光经光传导部传导到光接收 部。 由上述技术方案可见，本发明采用通过在墨盒/芯片上设置了控制器和不可见光 发射部，在喷墨打印机中设置光接收部。墨盒上的控制器根据墨盒的状态执行处理过程，通 过墨盒的安装正确信号使驱动器驱动不可见光发射部发光；喷墨打印机中的光接收器通过 接收到的光线的光量来判断墨盒是否正确安装。更进一步地，在上述墨盒中还可以包括光 传导部，将不可见光发射部发射的光线经过汇聚传导给喷墨打印机中的光接收部，这样可 以减少光能的损耗，降低对驱动部驱动电压的要求，使上述的光接收部更容易感知墨盒状 态，且对安装在上述墨盒上的芯片的各元器件的损耗要求降低，使得所述芯片的成本也降 低。 另外，本发明中墨盒/芯片上的控制器，除了用于控制所述信息存储部的访问，和 根据芯片接触部接受到的喷墨打印机提供的信息，通过所述驱动器驱动所述不可见光发射 部，和通过芯片接触部从喷墨打印机接收指令外，还包括三个参数，分别为复位门限值，复 位初始值和复位次数，当芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值时，所述数 据复位到所述复位初始值后重新开始计数，所述复位次数的剩余量减小一个单位量。当复 位次数为无限次时，安装在该墨盒上的芯片可以反复使用，墨盒只用灌注墨水就可以被反 复利用，即环保又给用户节约了使用成本。当复位次数为有限次时，其中，当复位次数的剩 余量不为零时，只要芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值，所述数据就会 复位到所述复位初始值，并重新开始计数；当复位次数的剩余量为零时，芯片里表征墨水容 量的数据就不会再复位。这样，通过对复位次数的限制可以使芯片匹配高容量的墨盒使用， 同样既环保又给用户节约了成本。 通过上述的分析可以得知，本发明提供的墨盒、芯片及方法可以识别墨盒是否安
7装在正确的位置上。


图1为现有技术中的记录头、墨盒和喷墨打印机连接结构的实施例一示意图； 图2为现有技术中的记录头、墨盒和喷墨打印机连接结构的实施例二示意图； 图3为本发明适用的一个实施例墨盒的侧视图(a)、前视图(b)和仰视图(c); 图4为本发明适用的一个实施例墨盒的侧视剖视图； 图5为本发明提供的设置在墨盒1上的基片100的一个例子的侧视示意图； 图6为本发明中安装在墨盒1上的基片100的一个例子的侧视示意图(a)和前视 图(b); 图7为本发明适用的基片100'的一个例子的侧视示意图，该基片100'设置在一 种带光传导部的墨盒l'上； 图8为本发明提供的喷墨打印机安装部的透视图； 图9为本发明墨盒1安装在固定器上或从其上拆除时的操作侧视示意图； 图10为本发明的喷墨打印机的透视示意图； 图11为本发明所适用的芯片的电路原理一图； 图12为本发明所适用的芯片的电路原理二图； 图13为本发明的芯片/基片的存储阵列的数据写入操作和数据读取操作的时刻 图； 图14为本发明的不可见光发射部101的启动和解除启动时刻图； 图15为当复位次数为有限次时，控制器执行复位操作的具体工作流程图； 图16为本发明安装和拆卸墨盒1的流程图； 图17为本发明安装和拆卸墨盒1的具体实施例流程图； 图18为本发明基于图17的过程对墨盒1安装确认控制的方法流程图； 图19为本发明墨盒安装和拆卸的控制过程的状态示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本发明作进一步详细说明。 按下列顺序结合附图对本发明实施例进行说明 1. 1墨盒1的结构 1. 2墨盒1的安装部 1. 3喷墨打印机 1.4芯片的结构 1. 5控制器的运行 1. 6控制过程 1. 1墨盒1的结构 图3为本发明适用的墨盒的侧视图(a)、前视图(b)和仰视图(c)，图4为本发明 适用的墨盒的侧视剖视图。在下面的说明中，墨盒的前面是面向正在操作墨盒的人员的那个面。 图3中，该墨盒1具有支撑元件3，该支撑元件3在墨盒前侧的下半部。支撑元件 3可以用树脂材料制成，与墨盒1的外壳制成一体，当墨盒1安装在喷墨打印机的容器固定 器上时，墨盒1绕被支撑的支撑元件的一部分可移动。墨盒1的后面设置了第一结合部5， 墨盒1的支撑元件3上设置了第二结合部(图中用三角表示的突起部)，这些结合部可以与 设置在容器固定器上的锁定部结合。在支撑元件3上还连接有安装部6，具有弹性，用于驱 使墨盒1绕被支撑的支撑元件可移动。 在该实施例中，支撑元件3的平面还可以具有突起物(图中未示出)，在安装墨盒 l时可以防滑。 墨盒1的底面设有墨水供入孔7，以供给墨水，该供入孔7和记录头的墨水引入口
连接。 一基片100设置在支撑元件3的底侧，处于底侧和前侧彼此相交的部位。
图4中，墨盒1的内部划分为墨水存储室11、其邻近墨盒1前侧设置；负压生成
元件容纳室12，其邻近墨盒1后面设置，并与供入孔7流体连通。墨水存储室11和负压生
成元件容纳室12通过连通口 13彼此流体连通，墨水存储室11容纳墨水，负压生成元件容
纳室12容纳墨水吸收材料15，用以与记录头的喷墨管内液体弯曲面的力保持平衡，避免墨
水从喷墨部泄漏到外面，和允许通过驱动记录头喷墨。 在负压生成元件容纳室12的顶面，设置了通气孔12A与周围环境连通，以缓减随
着墨水供入记录头负压趋于增加的趋势，并保持负压处于预定的选择范围内。 图4所示的结构可以通过制备墨盒1的容器体制成，在容器体下安装基片IOO，然
后将墨水注入墨水存储室11中。例如，通过墨水存储室11的顶面注入后，采用密封元件
IIA将注入口密封。 在图4中，密封元件7A用于密封墨水供入孔7，其可以可拆除地安装，以放置制造 好的墨盒1在输送或存储过程中遗漏。 图4的这种结构只是一个具体实施例，本发明的墨盒1的内部结构并不局限于此。
图4中，墨水存储室11的底部设置有被检测部17，当墨盒1被安装在彩色喷墨打 印机上时，该检测部17处于面对设置在彩色喷墨打印机侧的墨水剩余量检测传感器的位 置(该传感器在下面说明)。在该实施例中，墨水剩余量检测传感器是一种包括光发射部和 光接收部的光传感器，被检测部17用透明材料或半透明材料制成，当墨水没有装入时，从 光发射部发出的光适当地反射到光接收部，这是通过设置的一种具有某种外形、角度或类 似特征的倾斜表面部而实现的。 参见图5，将对基片100的结构与功能进行说明。图5为本发明适用的，设置在墨 盒1上的基片100的侧视示意图； 参见图6，为一个控制器基片100的侧视图及前视图，下面就结合图6工作过程。
借助于墨盒1的第一结合部5和第二结合部分别与固定器150的第一锁定部155 和第二锁定部156的接合，墨盒1可靠地安装在固定器150内或其上，固定器150与记录头 装置105制成一体，记录头装置105具有记录头105'。此时，设置在固定器150上的接触部 152与设置在基片100面向外的一个表面上，形状为电极片102的接触部电气接触，以建立 连通。当接触部152给电极片102提供电信号时，产生电压，为驱动器供电，使其驱动不可 见光发射部101发光。
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在本发明中，不可见光发射部101可以设置在基片100上，也可以相对独立，通过 柔性电缆与基片100相连。这时，在墨盒安装正确的情况下，为了使从不可见光发射部101 发射的光顺利到达喷墨打印机的光接收器210，墨盒1至少在不可见光发射部101和光接收 器210之间存在开口或透明材料制成的开口。 具体地，在本发明中的不可见光发射部101会根据喷墨打印机中的光接收器210 来选择，例如当喷墨打印机中的光接收器210对近红外的光线最为敏感时，如对900纳米的 红外光接收最为敏感，在具体技术方案中就会选择发射波长在900纳米左右红外光的红外 光发射器作为不可见光发射部；如当喷墨打印机中的光接收器210对近紫外的光线最为敏 感时，如对300纳米的紫外光接收最为敏感，在具体技术方案中就会选择发射波长在300纳 米左右紫外光的紫外光发射器作为不可见光发射部；等。 当然，不可见光发射部也可以用可见光发射部替代，但相对于可见光发射部来说， 利用不可见光具有更好的光敏感性。因为通常所用的光接收器是硅光电传感器，如各种遥 控器上所使用的，它价格便宜，对900纳米的红外光最为敏感。如果用可见光如600纳米波 长的红光做光发射部，则墨盒上必须要有光传导部将红光传导到离光接收器很近的距离才 能使光发射器感受到光，识别墨盒是安装正确的。而如果用不可见光如780纳米波长的红 外光作为光发射器，则可以不用光传导部也能使光接收器灵敏地感受到光，识别墨盒是安 装正确的。这样，就使墨盒结构变得简单。 除此以外，墨盒l还可以包括一个光传导部，将不可见光发射部发射的光线经过 汇聚传导给喷墨打印机中的光接收器，这样可以减少光能的损耗，降低对驱动部驱动电压 的要求，使上述的光接收部更容易感知墨盒状态，且对安装在上述墨盒上的芯片的各元器 件的损耗要求降低，使得所述芯片的成本也降低。如图7所示。 其中一个具体的实施例如图7所示，光传导部3'位于基片100'的上方，包括一 光传导部分和一光反射部分20，其中光传导部分与不可见光发射部101'配合，将光传导 至光反射部分20。光反射部分20为一平滑面，位于光传导部的远离光发射部101'的一端， 可将光反射到打印机光接收器210。光传导部3'采用透明材料制成，可聚集一定量不可见 光发射部101发射的光。除此以外，本实施例中的光传导部3'还具有不带光传导部的墨盒 l结构中支撑元件3的功能。本实施例中的墨盒l'还包括安装部6'和墨水供入孔7'， 其功能也与不带光传导部的墨盒1结构中的安装部6和墨水供入孔7相同。另外，在本实 施例中的基片100'和不带光传导部的墨盒1结构中的基片IOO可以是相同基片。
在此，墨盒1的相关信息至少包括一种墨盒1的安装状态正确性。这些相关信息 都可以通过光发射部101的发射或不发射，或/和光发射状态提供。另外，如果在墨盒的控 制器里设置三个参数，还会使墨盒具有可重复利用的功能。如何具体让光发射部101发射 或不发射以及如何使墨盒具有可重复利用的功能，在以下详细说明。
1.2墨盒1的安装部 图8是透视图，示出了具有固定器的记录头装置的例子，根据第一实施例的墨盒1 可以安装在该喷墨打印机中。 图9是示意性的侧视图，示出了根据第一实施例的墨盒1在固定器上安装和拆卸 (a) (c)的操作。 记录头装置105包括固定器150、记录头105'(在图6中未示出)，邻近底侧设置。通过将墨盒1安装在固定器150上，邻近固定器底部设置的记录头105'的墨水引入口 107与墨盒容器1的墨水供入孔7相连接，建立墨水的流体连通路径。 —个适用的记录头装置105的例子，包括一液体通路，其构成一喷嘴，即设置在液 体通路内的电热变换元件。根据记录信号，电热变换元件被供以电脉冲，这样，热能施加在 液体通路内的墨水，就使得墨水产生相变，结果泡沫生成，墨水从喷嘴内射出、设置在墨盒1 上以传输信号的电接触部(未示出)和记录头装置105的电接触部157彼此电气接触，于 是，记录信号通过配线部158，传输到记录头装置105的电热变换元件驱动电路，配线部159 从电接触部157延伸到连接器152。 当墨盒1安装在记录头装置105上时，使墨水容器1处于固定器150的上方位置 (图9中的图(a))，形状未突起部、设置在墨盒1后侧的第一接合部5插入设置在固定器后 侧、形状为通孔的第一锁定部155，这样，墨盒1被放置在固定器内底表面上(图9中的图 (b))。保持这种状态，墨盒l的前侧上端沿箭头P所示方向被压下，墨盒1沿箭头R所示方 向在第一接合部5与第一锁定部155之间绕接合部转动，于是，墨盒1的前侧向下移动。在 这个动作的过程中，支撑元件3通过安装部6的下压，沿箭头Q所示方向位移，而设置在墨 盒1前侧的支撑元件3上的第二接合部的侧表面被压向设置在固定器前侧的第二锁定部 156。 当第二接合部到达第二锁定部156的下部时，支撑元件3借助于支撑元件3的弹 力沿Q'方向位移，于是，第二接合部与第二锁定部156锁定。在这种状态(图9中的(c) 图)下，第二锁定部156通过支撑元件3弹性地沿水平方向推墨盒1，墨盒1的后面贴靠在 固定器150的后面。墨盒1的向上位移被与第一接合部5接合的第一锁定部155和第二接 合部接合的第二锁定部156抑制住。此时，墨盒l的安装完成，其中，墨水供入孔7与墨水 引入口 107连通，电极片102和连接器152连通。 本发明并不限制图8这种连接方式，也可以为其他连接方式。
1.3喷墨打印机 图10示出了喷墨打印机200的透视图，此实施例的喷墨打印机200包括主组件； 出纸托盘203，设置在主组件的前面；自动送纸装置202，设置在主组件的后面；主组件盖
201 ;和其他外壳部，外壳部覆盖各主要部分，这些部分包括使携带记录头和墨盒1的托架
做扫描移动，在托架移动过程中执行记录的装置。还设置了一操作面板部213，该操作面板
部包括显示装置，无论主组件盖是打开或关闭，都显示喷墨打印机200的状态；主开关；和 复位开关。 如图10所示，当主组件盖201打开时，使用人可以看见携带记录头装置105和墨 盒1K、 1Y、 1M和1C可移动范围及其附近(为简便，都采用墨盒1表示)，当主组件盖201打 开时，执行一个序列的操作，于是，托架205自动到达墨盒1更换位置进行墨盒1的更换。
在此实施例中，记录头105'(未示出)对应着相应的墨盒l安装在记录头装置105 中。记录头105'通过托架205的移动扫描记录材料，在这个过程中，记录头105'喷射墨水 进行打印。为此，托架205与导向轴207可滑动配合，导向轴207沿托架205移动方向延 伸，托架205由托架马达通过驱动传动装置所驱动。对应于K、 Y、M和C的墨水根据喷射数 据喷射墨水，该喷射数据由设置在主组件侧的控制电路通过柔性电缆206传送。设置了送 纸装置，该装置包括进纸辊及出纸辊等等，以将记录材料(未示出)从自动送纸装置202送
11到出纸托盘203。具有集成一体的墨盒固定器的记录头装置105可拆卸地安装在托架205 上，其相应的墨盒1均可拆卸地安装在记录头装置105上。这样，记录头装置105可以安装 在托架205上，而墨盒1可以安装在记录头装置105上。因此，在此实施例中，墨盒1借助 记录头装置105可拆卸地安装在托架205上。 记录头装置105具有为每个墨盒1设置的固定器部，该记录头装置105对应于每 个墨盒设置了一个连接器，相应的连接器与设置在墨盒1上的基片100的电极片接触。这 样，对于每一个墨盒l，喷墨打印机中的不可见光发射部101发送光的控制可以顺序进行。
另外，图10所示的打印机内侧还设置有一个光接收器210，打印机就是通过光接 收器210接收到的从墨盒上不可见光发射部101发射的不可见光的光量来识别相应墨盒是 否被正确安装。 以上所述的喷墨打印机中的不可见光发射部101发送光的控制顺序及喷墨打印
机如何通过不可见光发射部101发射的不可见光的光量来识别相应墨盒是否被正确安装
的方法都将在下文说明。 1.4芯片的结构(图ll和图12) 安装在墨盒上的芯片包括芯片接触部、信息存储部、不可见光发射部、驱动器和控 制器，其中，芯片接触部，用于和喷墨打印机上的接触部进行电连通；信息存储部，用于存储 墨盒相关信息；不可见光发射部，用于发射不可见光；驱动器，用于驱动不可见光发射部发 光；控制器，用于控制所述信息存储部的访问，和根据芯片接触部接受到的喷墨打印机提供 的信息，通过所述驱动器驱动所述不可见光发射部，和通过芯片接触部从喷墨打印机接收 指令。 图ll是一电路图，示出了芯片的一个实施例细节。在芯片上设置了本发明适用的 控制器103，该控制器103位于芯片内，说明将以墨盒1作为托架、红外光发射器作为不可见 光发射部101进行。 如图所示，设置在墨盒容器基片100A 100D上的控制器103包括半导体基片 120，具有存储阵列103B ;红外光发射器IOI，用于驱动红外光发射器101的驱动器103C ;和 I/O控制电路103A，控制存储阵列103B和驱动器103C。 I/O控制电路103A响应从主组件 侧的控制电路300通过柔性电路206传输的控制数据，以通过驱动器103C控制红外光发射 器IOI，从而通报操作，在存储阵列103B中写入数据和读出数据。在图11中，主组件侧的控 制电路300与墨盒1侧的基片IOOA之间的信号连通均用简化的方式示出。而实际上，从主 组件侧内的控制信号连接器110通过柔性电缆206传输的控制数据，不是直接传输到墨盒 1的芯片100A IOOD，而是通过设置在托架203上作信号传输的电连通部、在记录头装置 105侧的电气接触部157，或者类似的部分传输。 在本实施例中，存储阵列103B是一种EEPR0M，并可以存储墨盒1的各种信息，例如 有关在墨盒1中墨水剩余量的信息，墨盒1中墨水颜色的信息，此外还包括制造信息，例如 墨水容器的数量、产品批号或类似的信息。颜色信息写在对应于墨水颜色的存储阵列103B 中预定地址，该墨水存储在墨盒1中，颜色信息用作墨盒1的辨认信息(特有信息)，以在将 数据写入存储阵列103B和从存储阵列103B读取时，或者，在控制具体的墨盒l的红外光发 射器101的启动和解除时，识别墨盒l，对于如何识别将在说明。 当从1/0控制电路103A提供的信号为高数值时，驱动器被激发，驱使红外光发射器101发光，否则，使其关闭。 附图标记113代表一种接触器，其将红外光发射器101的正极和驱动器103C连通；附图标记115也是接触器，其将红外光发射器101的负极和地线接通。附图标记114代表限流电阻器，其确定提供给红外光发射器101的电流，并电气地插在驱动器103C的输入侧和红外光发射器101的正极之间，限流电阻114可以设置在墨盒1的芯片100A 100D内，或者可以内置于半导体基片120上。
在本发明实施例中，也可以不包括限流电阻器。 图12为图11所示基片的修改例子电路图，该电路图在对红外光发射器101提供电源的结构方面，不同于图11的例子，设置在半导体基片120内部。在图中，构成控制器103的相应元件全部内置于半导体基片120上，而和红外光发射器101连接的只是接触部113，接触部的数量减少到只有一个对半导体基片120所占据区域具有显著的影响，从而半导体基片120的成本降低显著。
1.5控制器的运行 图13为时序图，说明向芯片/基片的存储阵列103B写入数据和读取数据的操作
图14为时序图，图解说明喷墨打印机中的不可见光发射部101的启动和解除启动。 如图13所示，在向存储阵列103B写入时，开始码加上颜色信息、控制码、地址码和数据码均由主组件侧内的控制电路300所命名的次序，通过信号线DATA (图9)，与时钟CLK同步地，提供给在墨盒1内的控制器103的1/0控制电路103A。在开始码加上颜色信息信号中的开始码表示数据信号序列的开始，而颜色信息对于识别与数据信号序列相关的具体墨盒是有效的。 如图所示，颜色信息具有对应于墨水的各颜色K、 C、 M和Y的编码。I/O控制电路103A将编码所表示的颜色信息与存储在存储阵列103B中的墨盒1本身的颜色信息进行比较。只有在它们相同的情况下，随后的数据才被接收，如果不同，对随后的数据则不予理睬。在本实施例中，颜色信息对应于从喷墨打印机提供的信息。这样做，即使当从主组件侧通过图9中所示的公共信号线DATA向所有墨盒1提供共同的数据信号时，数据所涉及的墨盒1也可以被正确地识别，这是因为数据中包含有颜色信息，因此，根据随后的数据处理，例如随后数据的写入、读取、不可见光发射部101的启动和解除启动，只对被识别的墨盒1执行。结果，一条公共数据信号线就足够用于全部四个墨盒数据写入、不可见光发射部101的启动和不可见光发射部101的解除启动，从而减小了信号线所需的数量，正如所理解的，无论墨盒的数量如何，一条公共数据信号线就足够用于所有的数据信息交换。
如图14所示，本实施例的控制模式包括OFF码和ON码，以对不可见光发射部101启动和解除启动，也就是不可见光发射部101发射或不发射；READ码和WRITE码，控制对存储阵列的访问，即从存储阵列读取数据和写入数据。在写入操作中，WRITE码跟随在颜色信息码后，以对被识别的墨盒操作。下一个码即地址码，该码表示存储阵列中准备写入数据的一个地址，最后的码即数据码，此码表示准备写入的数据的内容。 在本实施例中，这些码对应于来自记录头装置的指令。控制码所表示的内容并不
局限于上述例子中的内容，例如可以增加验证指令和/或连续读取指令。 对于读取操作，数据信号的结构与写入操作的情况相同。开始码加颜色信息的编
13码由所有墨盒1的1/0控制电路103A所接受，类似于写入操作的情况，而随后的数据信号只由具有相同颜色信息的墨盒1的1/0控制电路接受。不同之处在于，所读取的数据在被地址码指定地址后与第一时钟脉冲的上升沿同步输出，这样，1/0控制电路103A在执行控制时就能够避免读取数据与其它输入信号的相互干扰。 如图14所示，关于不可见光发射部101的启动(发射)和不可见光发射部101的解除启动，开始码加颜色信息的数据信号，类似于如上所述，从主组件侧通过信号线DATA首先送到1/0控制电路103A。如上所述，根据颜色信息识别出正确的墨盒l，而只对识别出的墨盒1，由随后送入的控制码对不可见光发射部101启动(发射)和解除启动。如上结合图11所述，启动和解除启动的控制码包括ON码和OFF码，这些码分别对启动和解除启动于不可见光发射器101是有效的。也就是说，当控制码表示为ON时，I/O控制电路103A向驱动器103C输出一个ON信号，如上结合图11所示，在此后连续保持输出状态。反之，当控制码表示为OFF时，I/O控制电路103A向驱动器103C输出一个OFF信号，在此后连续保持输出状态。不可见光发射器101的启动或解除启动的实际时刻是在每一个数据信号时钟CLK的第7个时钟脉冲之后。 在该图的例子中，处于最左位置的数据信号的黑色(K)墨盒1第一个识别，然后，黑色墨水K的容器的不可见光发射部101接通。然后，第二个数据信号的颜色信息代表品红色墨水M，控制码代表启动，因此，品红色墨水M的容器的不可见光发射部101接通，而墨水K的容器的不可见光发射部101保持接通状态。第三个数据信号的控制码是解除启动的指令，而只有墨水K的容器的不可见光发射部101被解除启动。 除此以外，控制器还可以包括可复位功能，主要是通过在控制器里设置三个参数，分别为复位门限值，复位初始值和复位次数，当芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值时，所述数据复位到所述复位初始值后重新开始计数，所述复位次数的剩余量减小一个单位量。当复位次数为无限次时，安装在该墨盒上的芯片可以反复使用，墨盒只用灌注墨水就可以被反复利用，既环保又给用户节约了使用成本。当复位次数为有限次时，其中，当复位次数的剩余量不为零时，只要芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值，所述数据就会复位到所述复位初始值，并重新开始计数；当复位次数的剩余量为零时，芯片里表征墨水容量的数据就不会再复位。这样，通过对复位次数的限制可以使芯片匹配高容量的墨盒使用，同样既环保又给用户节约了成本。 图15为当复位次数为有限次时，控制器执行复位操作的具体工作流程图。芯片上机，和喷墨打印机交换信息，芯片里表征墨水容量的数据a反映出墨水为满的信息。随着打印的进行，墨水消耗，执行步骤S101，芯片里表征墨水容量的数据a发生相应的变化，然后执行步骤S102的判断，直到数据a变化达到复位门限值b时，再进行步骤S103，判断复位次数k是否为零，若k等于零，则执行步骤S104，芯片里表征墨水容量的数据a不再复位， 一直执行打印操作直到打印装置报警或停止打印操作；若k不等于零，则执行步骤S105，将k减小一个单位量，同时执行步骤S106，将表征墨水容量的数据a复位到复位初始值c，然后继续执行打印操作，如此循环操作使墨盒中的墨水得到最大的利用。 本发明中的芯片在喷墨打印机的整个打印过程中的工作流程不限于上述的这一种，一切能使墨盒中的墨水得到最大利用的方法都包含在本发明中，如可以先检测复位次数k是否为零，再检测芯片里表征墨水容量的数据a是否变化达到复位门限值b等。[OH7] 1.6控制过程 图16为流程图，示出了根据本发明的实施例中关于墨盒1安装、拆卸的控制过程，特别示出了由喷墨打印机主组件的控制电路300对每一个墨盒1K、 1Y、 1M和1C的不可见光发射部101启动和解除启动控制。在该图中，使用人打开喷墨打印机主组件盖做出的响应，打开该盖由预定的传感器检测到，当控制过程开时，墨盒1由步骤S201进行安装或拆卸。在不可见光发射部101启动后，就会进行光确认过程。 图17为墨盒1安装和拆卸过程的流程图，如图所示，在安装或拆卸过程中，托架205在步骤S301移动，获得由托架205所携带墨盒1的状态信息，在这里获得的状态信息是墨盒1剩余量或类似信息，此信息连同墨盒1数量从存储阵列103B读取。在步骤S302，对托架205是否到达墨盒1更换位置进行辨别，如果辨别结果为是，则执行步骤S303，以进行墨盒l安装正确控制。 图18为流程图，详细示出了安装确认控制。首先，在步骤S401，设定指示托架205上所携带的墨盒1数量的参数N，并初始化标记F(k) = O，该标记用于确认对应于墨盒1数量参数的不可见光发射部101的光发射。在本实施例中，N设置为4，表示墨盒1的数量为4，然后，准备四个标记F (k)，初始化为零。 在步骤S402，将涉及墨盒l安装辨别指令的标记的变量An设置为1，在步骤S403，对第A个墨盒1实施安装辨别控制。在这个控制中，固定器150的接触部152和墨盒1的接触部102彼此接触，这时通过使用人将墨盒1安装在记录头装置105的固定器150的正确位置实现的。这样，控制电路300借助于颜色信息识别墨盒l，而存储在识别到的墨盒1的存储阵列103B中的颜色信息被读取，将两者颜色信息是否相同进行辨别。
在步骤S404，如果颜色信息已经被读取，且不同于已经读取的信息，于是辨别出墨盒1被作为第A个墨盒安装，否则，则辨别墨盒1没有被安装。这里，第A个墨盒只表示墨盒1的辨别顺序，并不代表墨盒1安装位置的顺序。当第A个墨盒被辨别为是正确地安装时，标记F(A)在步骤S405被设置为l，结合图14所述，具有相应颜色信息的墨盒1的不可见光发射部101被驱使发光。否则，F(A)设置为O。喷墨打印机通过光接收器210接收到的光量来确认安装正确。 然后，在步骤S406，变量An增1，在步骤S407中，对变量An是否大于在步骤S401中的设定值N(在本实施例中，N = 4)进行辨别。如果变量An不大于N，重复步骤S403的后续过程。如果否，则安装完成。在步骤S408中，根据传感器的一个输出，辨别主组件盖201是否处于打开位置，如果否，在步骤S412中异常返回如图17所示的处理程序；否则，辨别全部四个标记F(k)是否都为l，即不可见光发射部101是否全部被接通，如果不是，则重复执行步骤S402 ;否则，执行步骤S410，正常结束后，转到图17所示的过程。
在图19中，示出了一种状态(a)，其中，全部墨盒1都被安装在正确位置，所以对应的不可见光发射部101都被驱使发光。 再返回图17所示，在墨盒1安装确认控制以图18所示的过程执行之后，在步骤S304，对控制是否正常完成进行辨别，如果正常，则在操作部213(图10)显示装置在步骤S305例如亮绿色，正常结束在步骤S306执行，操作返回图16所示的例子；否则，在操作部213(图10)显示装置在步骤S305例如闪烁橙色，返回图16所示的处理程序。
在图16中，当步骤S201的墨盒1安装或拆卸时，在步骤S202判断是否正常安装
15或拆卸，如果否，则等待主组件盖201打开，返回步骤S201执行，于是结合图17所示的过程执行；如果是，在步骤S203，则等待主组件盖201闭合，在步骤S204判断主组件盖201是否关闭，如果否，则转入步骤S203，如果是，则进行步骤S205的光确认过程。在进行步骤S205的光确认过程，如图19中的图(b)所示，如果检测到主组件盖201关闭，则托架205移动到进行关确认的位置，墨盒1的不可见光发射部101都被解除连通。 在图16中的步骤S206辨别光确认过程是否完成，如果是，在操作部213(图10)显示装置在步骤S207例如亮绿色，正常结束；否则，在操作部213(图10)显示装置在步骤S209例如闪烁橙色。 以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种墨盒，安装在喷墨打印机上，包括芯片和用于储存墨水的墨囊，所述芯片包括芯片接触部，用于和喷墨打印机上的接触部进行电连通；安装位置标识部，用于打印机识别墨盒安装位置是否正确；信息存储部，用于存储墨盒相关信息；控制器，用于控制所述信息存储部的访问和通过芯片接触部从喷墨打印机接收指令，其特征在于，所述安装位置标识部为不可见光光发射部，所述控制器控制所述光发射部发射光。
2. 如权利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述光发射部为不可见光发射部，发射不可 见光。
3. 如权利要求2所述的墨盒，其特征在于，还包括驱动器，所述控制器根据芯片接触部 接受到的喷墨打印机提供的信息通过所述驱动器驱动所述不可见光发射部发射不可见光。
4. 如权利要求2所述的墨盒，其特征在于，所述不可见光发射部为红外光发射器。
5. 如权利要求1或2或3或4所述的墨盒，其特征在于，所述墨盒有多个，分别安装在 喷墨打印机上不同的部位。
6. 如权利要求1或2或3或4所述的墨盒，其特征在于，还包括 记录头，其通过喷射墨水实行记录。
7. 如权利要求1或2或3或4所述的墨盒，其特征在于，所述控制器还包含三个参数， 分别为复位门限值，复位初始值和复位次数，当芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述 复位门限值时，所述数据复位到所述复位初始值后重新开始计数，所述复位次数的剩余量 减小一个单位量。
8. 如权利要求7所述的墨盒，其特征在于，所述复位次数为无限次。
9. 如权利要求7所述的墨盒，其特征在于，所述复位次数为有限次，其中， 当复位次数的剩余量不为零时，只要芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值，所述数据就会复位到所述复位初始值，并重新开始计数；当有限复位次数的剩余量为零时，芯片里表征墨水容量的数据就不会再复位。
10. 如权利要求1或2或3或4所述的墨盒，其特征在于，还包括一个光传导部，将不可 见光发射部发射的光线导向喷墨打印机上的光接收部。
11. 如权利要求7所述的墨盒，其特征在于，还包括一个光传导部，将不可见光发射部 发射的光线导向喷墨打印机上的光接收部。
12. —种安装在喷墨打印机墨盒上的芯片，其特征在于，包括 芯片接触部，用于和喷墨打印机上的接触部进行电连通； 信息存储部，用于存储墨盒相关信息；安装位置标识部，用于打印机识别墨盒安装位置是否正确； 信息存储部，用于存储墨盒相关信息；控制器，用于控制所述信息存储部的访问和通过芯片接触部从喷墨打印机接收指令， 其特征在于，所述安装位置标识部为光发射部，所述控制器控制所述光发射部发射光。
13. 如权利要求12所述的芯片，其特征在于，所述光发射部为不可见光发射部，发射不 可见光。
14. 如权利要求13所述的芯片，其特征在于，还包括驱动器，所述控制器根据芯片接触 部接受到的喷墨打印机提供的信息通过所述驱动器驱动所述不可见光发射部发射不可见 光。
15. 如权利要求13所述的芯片，其特征在于，所述不可见光发射部为红外光发射器。
16. 如权利要求12或13或14或15所述的芯片，其特征在于，所述控制器还包含三个 参数，分别为复位门限值，复位初始值和复位次数，当芯片里表征墨水容量的数据变化达到 所述复位门限值时，所述数据复位到所述复位初始值后重新开始计数，所述复位次数的剩 余量减小一个单位量。
17. 如权利要求16所述的芯片，其特征在于，所述复位次数为无限次。
18. 如权利要求16所述的芯片，其特征在于，所述复位次数为有限次，其中， 当复位次数的剩余量不为零时，只要芯片里表征墨水容量的数据变化达到所述复位门限值，所述数据就会复位到所述复位初始值，并重新开始计数；当有限复位次数的剩余量为 零时，芯片里表征墨水容量的数据就不会再复位。
19. 一种与权利要求上述墨盒匹配使用的喷墨打印机，包括墨盒安装部、送纸机构、打 印头和用于识别所述安装位置标识部的安装位置识别部，其特征是，所述安装位置识别部 为光接受器。
20. 如权利要求19所述的喷墨打印机，其特征是，所述光接受器为不可见光接受器。
21. 如权利要求19所述的喷墨打印机，其特征是，所述不可见光接受器为红外光接受器。
22. —种确认墨盒安装的方法，其特征在于，在墨盒上设置光发射部，在喷墨打印机中设置光接收器，该方法包括当墨盒安装到喷墨打印机上，喷墨打印机将检测墨盒安装信息的信号发送给墨盒的控制器；墨盒的控制器根据该信号控制光发射部开启；所述喷墨打印机中的光接收器根据接收到的光发射部的光量确定墨盒是否安装正确。
23. 如权利要求22所述的确认墨盒安装的方法，其特征在于，所述光发射部为不可见 光发射部，发射不可见光。
24. 如权利要求23所述的确认墨盒安装的方法，其特征在于，在所述墨盒上还设置驱 动器，所述墨盒的控制器根据该信号通过驱动器控制光发射部开启。
25. 如权利要求22或23或24所述的确认墨盒安装的方法，其特征在于，在所述墨盒上 还设置光传导部，所述光发射部发出的光经光传导部传导到光接收部。
全文摘要
本发明公开了一种墨盒、安装在墨盒上的芯片、匹配使用的打印机及确认墨盒安装的方法。墨盒包括墨囊，用于储存墨水；芯片接触部，用于和喷墨打印机上的接触部进行电连通；信息存储部，用于存储墨盒相关信息；不可见光发射部，用于发射不可见光；控制器，用于控制所述信息存储部的访问和根据芯片接触部接受到的喷墨打印机提供的信息控制不可见光发射部和通过芯片接触部从喷墨打印机接收指令。安装在墨盒上的芯片则包括上述的芯片接触部、信息存储部、不可见光发射部和控制器。本发明中的墨盒能够被喷墨打印机识别是否安装在正确的位置上。
文档编号B41J2/175GK101716855SQ2009102523
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者丁励 申请人:珠海纳思达企业管理有限公司