图1是本发明的喷墨打印装置10的一个示范性实施例的透视图,表示取下盖罩的情况。喷墨打印装置10包含一其中安装有若干可替换打印部件14的打印机部分12。该若干可替换打印部件14包含若干打印头16,用于响应控制信号选择性地沉积油墨;以及若干油墨容器18,用于向若干打印头16中的每一个提供油墨。若干打印头16的每一个利用若干软导管20使液体连通到若干油墨容器18中的每一个。
每个打印头16安装在一扫描移动的车架22上,当打印媒体逐步通过打印区时该车架22扫描移动通过打印媒体(未表示)。当若干打印头相对打印媒体移动时,油墨选择性地由每个打印头16中的多个孔喷出,形成图像和文本。
本发明的一个方面是用于在可替换打印部件14上存储用于更新打印机部分12的工作参数的信息。电存储器件与每个可替换打印部件14相关联。电存储器件包含与若干可替换打印部件14相关的信息。将可替换打印部件14安装到打印机部分12上使得信息能在电存储器件和打印部分12之间传输,以便保证高的打印质量和防止安装非兼容的可替换打印部件14。由可替换打印部件14向打印机部分12提供的信息会防止按照损伤打印装置10或者降低打印质量的方式运行到打印装置10。
虽然图1中所示的打印装置10利用脱开扫描用车架22安装的油墨容器18,但本发明同样适用于其它类型的打印装置结构。其中一种这样的结构是可替换的油墨容器18安装到扫描用车架22上。另外,打印头16和油墨容器18可以包含到一安装在扫描用车架22上的整体式打印盒中。最后,可以将打印装置10用于广泛的各种各样的应用场合,例如传真机,邮资盖印机、复印机以及适用于显示的大格式型打印装置以及户外信号装置。
图2A和2B是表示图1中所示的本发明的喷墨打印装置10的简化示意图。图2A和2B简化表示用于实现单色打印的单一打印头16和单一油墨容器18。在希望一种以上颜色打印的情况下,通常使用若干打印头16,每个都具有一如图1中所示的相关联的油墨容器18。
本发明的喷墨打印装置10包含一具有可替换打印部件14的打印头部分12。可替换的打印部件14包含打印头16和油墨容器18。打印头部分12包含一油墨容器安放座24和控制器26。通过将油墨容器18适当插入到该油墨容器安放座24,在油墨容器18和打印机部分12之间建立电气和液体连通关系。液体回路连通使得存在油墨容器18中的油墨能提供到打印头16。电连通使得信息能够在油墨容器18和打印机部分12之间传输,从而保证打印机部分12的操作与包含在油墨容器18中的油墨相配合地工作,因此实现高打印质量和打印装置10的可靠工作。
控制器26控制打印机部分12和油墨容器18之间的信息传输。此外,控制器26控制打印头16和控制器26之间的信息传输。最后,控制器26控制打印头16和打印媒体的相对运动,以及选择性地驱动打印头,以便在打印媒体上沉积油墨。
油墨容器18包含一其中存储油墨的墨盒28。设有一液体出口30,它与液体墨盒28液体连通。液体出口30的构成用以连通到与油墨容器安放座24相关联的互通的液体入口32。
打印头16包含一用于连通到互通的与打印机部分12相关联的液体出口36。通过将打印头16适当地插入到扫描用车架22(如图1中所示),利用软液体导管20使在打印头和油墨容器18之间形成液体流通。
例如打印头16和油墨容器18的每个可替换打印部件14包含(例如电存储器件或存储器38的信息存储器件38,用于存储与各自可替换的打印部件14相关的信息。提供若干电触点40,每个都电连接到电存储器件38。通过将油墨容器18适当地插入到油墨容器安放座24中,每个电触点40接触与油墨容器安放座24相关联的对应的若干电触点42。每个与油墨容器安放座24相关联的电触点42利用若干电导线44电连接到控制器26。通过将油墨容器18适当地插入到油墨容器安放座24,与油墨容器18相关联的存储器38电连接到控制器26,使得在油墨容器18和打印机部分12之间能传输信息。
与之相似,打印头16包含与之关联的例如电存储器件的信息存储器件38。若干电触点40以与和油墨容器18相关联的电存储器件38相似的方式电连接到电存储器件38。通过将打印头16适当地插入扫描用车架22,若干电触点40与对应的与打印机部分12相关联的若干电触点42相接触。一旦适当地插入扫描用车架,与打印头16相关联的电存储器件38就经过若干电导线46与控制器26连通。
虽然,与每一油墨容器18和打印头16相关联的电存储器件38指定为相同的部件数码,以便指示这些器件是相似的,一般地说,存储在与油墨容器18相关联的电存储器件38中的信息不同于在与打印头16相关联的电存储器件38中存储的信息。类似地,存储在与若干油墨容器18中的每一个油墨容器相关联的电存储器38中的信息一般地说是不同的,并且对于若干油墨容器18中的特定油墨容器是唯一的。下面将更详细地讨论存储在每个电存储器件38中的特定信息。
图3表示一连接到信息源或主计算机48上的本发明的打印装置10的方块图。所示主计算机48连接到显示器50。主机48可以是各种各样的信息源,例如个人计算机、工作站或者服务站(仅列几种),它们利用数据链路52将图像信息提供到控制器26。数据链路52可以是例如电连接或者红外联络的各种常规数据链路中的一种,用以在主机48和打印装置10之间传输信息。
控制器26电连接到与每个打印头16和油墨容器18相关联的电存储装置38。此外,控制器26电连接到打印机机构54,用于控制媒体的移动和车架22的移动。这种链路可以是各种不同的链路,例如支持信息传输的电或光链路。控制器26利用由主机48,与油墨容器18相关联的存储器38以及和打印头16相关联的存储器38提供的参数和信息,以实现打印。
主机48向打印装置10提供图像说明信息或图像数据,用于在打印媒体上形成图像。此外,主机48提供用于控制打印装置10工作的各种参数,它通常保存在一般称之为“打印驱动器”的打印机控制软件中。为了确保打印装置10提供最高质量的图像,控制器26工作时要对安装在打印装置10内的特定可替换打印部件14进行补偿。正是与每个可替换的打印部件14相关联的电存储器件38,才提供专用于该可替换的打印部件14的参数,以使控制器26利用这些参数以保证打印装置10的可靠工作和得到高质量的打印图像。
在例如可存储在与可替换的打印部件14相关联的电存储器件38中的各种参数中包含如下参数:由打印机头16射出的墨滴的实际计数值;与油墨容器18相关联的数据代码;起初插入的油墨容器18的数据代码;装置系数;油墨类型/颜色;油墨容器号码;油墨期限;打印机的型号、或识别号码;盒应用信息(仅列几种)。
图4表示结合打印装置10的控制器26使用的存储器件38,用于保证在存储器件38和控制器26之间的数据传输的数据整体性。存储器件38排列成8位XN的存储器其中N代表存储器件的号码。每个单个的可寻址的8位存储器存储单元用由0到N-1的地址数值范围表示。虽然图4是用来说明在存储器件38中存储的某些信息,但存储器件38可以包含未予讨论的其它信息。此外,在存储器件38中的信息存储单元与在图4中所示的那些存储单元可以是不同的。重要的是,在打印装置10中的控制器26了解至少某些特定信息存储在何处。
存储器件38包含:用于存储数据的部分和用于存储事物记录的部分。该数据部分包含与可替换打印部件14相关的各种数据。该事物记录保持每次在存储器件38和控制器26之间的事物记录。一旦该事物在完成之前被中断,事物记录也可以用于恢复在中断的事物中失去的数据。因为该事物记录保持在可替换的打印部件14内,则即使该可替换的打印部件14插入到不同的打印装置中,也可以恢复在最后的事物中失去的数据。倘若由于断电使事物中断,一旦电源恢复,最后的事物就能恢复。按照这种方式,维持了可替换打印部件14的数据完整性。
存储器地址值由0到N-7包含了含有与可替换打印部件14有关的各种参数以及特征信息的数据。该特征信息用于识别这些各种各样的参数,下面参照图7予以讨论。
存储器地址值N-4到N-1包含事物记录信息。正是使用本发明的事物技术,如果产生的问题能够校正,就能保证控制器26和存储器38之间的数据事物,从而保证打印机10和可替换的打印部件14之间的数据传输的完整性。因为在控制器26和存储器件38之间的数据传输可能被中断,所以关键是要采用某些技术来保证数据的完整性。例如倘若可替换的打印部件14是油墨容器18,可以在取下油墨容器18的同时让控制器26向存储器38传输数据。如果这一数据传输被中断并丢失数据,则数据的完整性受损害。因此,重要的是,当在控制器18和打印装置10以及可替换的打印部件14之间的数据事物没有正确地实现时,要有某种方法能识别。如果事物没有正确地实现,该事物记录提供一种机制以便恢复在被中断的事物中失去的数据,以保持在打印装置10内部的数据完整性。
除了由地址值0到N-7表示的数据和由地址值N-4到N-1表示的事物记录部分之外,下面将具体讨论存储在存储器件38中的几个附加值。存储器地址值N-7包含族识别信息,存储器地址值N-6包含奇偶性信息,以及存储器地址值N-5包含标识信息。下面参照图7对族识别信息进行更详细的讨论。
只有奇偶性信息、特征信息以及事物记录一起使用,才能保持在控制器26和存储器38之间的数据传输的完整性。事物记录部分包含地址字节,新奇偶性字节,指定数据字节1和数据字节2的数据的两个字节。事物记录部分存储的是由打印装置10向该数据部分顺序写入的数据。如果向该数据部分的顺序写入被中断,则将事物记录用于恢复这一被中断的数据写入的内容。在解释用于保持数据完整性的本发明的技术之前,首先更详细地讨论事物记录部分是有帮助的。
事物记录部分中的地址部分包含需顺序在写入事物过程中写入数据部分的数据中的第一字节的地址值。该地址值用作一指针,指向由顺序的数据写入要改变的存储器地址。数据字节1代表在顺序的写入事物中要写入的数据值。数据字节2代表接着要写入与数据字节1相对应的地址的下一相继的地址的数据值。因此,顺序的写入事物将数据字节1的值写入到在事物记录中存储的指针的地址值。该顺序的写入事物还将数据字节2的值从该存储器地址值写入到下一个顺序的存储器地址值。因此,数据字节1位于在指针的地址,数据字节2位于在指针加1的地址。
在事物记录部分内的新奇偶性值表示在数据字节1和数据字节2用于取代在数据部分中的数据之后取代在地址N-6的奇偶字节的奇偶值。通过对整个数据区域以及事物记录部分的内容实施奇偶校验功能以确定新的奇偶值,使得在数据部分中替换数据之后,在数据字节1和数据字节2内部奇偶性是正确的。因此倘若在事物的过程中失去数据,会恢复数据和奇偶性,使存储器处于好像没有发生事物中断的相同状态。
按地址值N-5存储的标识信息包含一指示事物记录状态的标识位值。一标识位值用于指示事物记录“忙”,表示新的有效的数据已记录在该事物记录中。另一个标识位用于指示事物记录“不忙”,表示数据在事物记录中不是有效的,或者在事物记录中的数据不是新的数据。
图5和图6用于说明用以防止倘若数据事物被中断时数据发生问题的写入事物技术。由将数据传输到存储器38的控制器26实施由打印装置10向可替换的打印部件14的数据传输。这种数据传输首先包含向在存储器38中的事物记录写入,如由图5中的步骤56所表示的。向事物记录的写入包含写入高达二个数据字节的地址字节或指针以及新的奇偶值到存储器38中的事物记录部分,如图4中所示。更新按地址值N-5存储的标识值,以指出该事物记录具有一新或有效的数据,如由步骤58所表示的。此外,该标识位指示向事物记录的写操作是成功实现的。接着,将数据写入到由存储器38的地址值0到N-7表示的数据部分,如步骤60中所示。将一新的奇偶字节写入到值为N-6的奇偶存储单元,如步骤62中所示。然后将标识位置于“不忙”,如由步骤64所示。
由打印装置10核实由步骤56、58、60、62和64(图5)表示的每一写入操作。如果写操作未完成,重复写入操作并再次核实。如果在预定重新试验的数目尝试之后没有核实写操作,则可替换的打印部件14是有缺陷的。
如果由步骤56、58、60、62和64所表示的写入操作被中断例如由于取出可替换的打印部件14或者断电,则打印装置10可以恢复。如果向事物记录的写入未完成,则打印装置10可以重复这一写操作。如果向数据部分的写入或向奇偶字节的写入未完成,则利用来自事物记录的数值恢复这些数值。
图6表示按对于图5所讨论的写入事物方法的简化的时间顺序图。该时间顺序图表示存储器38中的标识位部分、事物部分和数据部分的状态。如由图6中所示的由时间T表示的在忙标识位已经置位在新的数据到达数据部分之前发生的事物过程的中断可以根据事物记录恢复。
图7表示在存储器件38中的数据的数据构成情况。本发明的一个方面是在存储器件38中的数据的构成,它能在倘若单次事物写入中发生问题时保证数据的完整性。重要的是,确定与可替换打印部件14相关联的参数值的大小并对这些参数值作适当安排,使得即使该顺序的事物被中断,也不会部分地更新参数。这种技术能保证可替换的打印部件参数或者完全更新或者完全不更新。倘若因单次事物中断这些参数没有被更新,则利用事物记录可以恢复该事物,以便完全更新这些参数。如果数据发生问题,没有办法恢复装置的整体性,就要受到损害。
正如前面讨论的,存储器件38是按照数据的字节构成的,每个字节包含8单个的信息位。信息中的这些位在图7中标以值0-7,0是最低有效位,7是最高有效位。数据中的每个单个的字节是可寻址的,如在图7中由0-N的地址值所示。
特征标记方案用于识别或标识存储的数据。利用特征标记方案能在构成存储器件38中的数据时可提供更大的灵活性。特征标记方案的使用使得在存储器件38内的数据的位置和大小方面有更大的灵活性。此外,特征标记方案使得能够添加新的数据值,用于向打印装置增加新的特征和进行改进,同时能向下兼容。例如,可替换打印部件14可以包含用于为新的打印机提供特定特征的数据。不具有这些特征的较老打印机通过简单地作废与该较老打印装置不会识别的特征相关联的数据,仍然可以使用可替换的打印部件14。按照这种方式,减少了各种各样的可替换的打印部件14的数目,势必降低可替换的打印部件14的制造成本。
特征标记方案能利用特征识别符(ID),它们被选择性地定位在存储器件38的数据部分中,以便识别与每一特征ID相关联的数据参数或数据字段。在该优选实施例中,特征ID是识别接连的数据参数值的5位值。除了特征ID以外,提供数据长度参数,以便识别与特征ID相关联的数据参数的大小。在该优选实施例中,数据长度参数是3位值,能识别由0到7接连的字节的数目。因此,如果没有识别特定的特征,打印装置就要利用数据长度值以便确定下一个特征保存在存储器件38中的何处。然后读取这下一个特征,以便确定这一特征是否被识别。如果该特征被识别,则由打印装置10可读取与这一特征相关联的参数值。
在该优选实施例中,每个特征ID位于在字节边界处。因此,当读取下一个特征ID时,将总是在字节边界处开始。与特征ID相关联的参数值不必在字节边界处开始。重要的是,在单一事物中要更新存储在可替换的打印部件14中的每个参数。图8A和8B表示怎样确定参数值大小,并且对参数值进行安排,以保证在存储器件38中的数据完整性。在图8A和8B所示的实例中,特征ID识别接连的各参数值是:10位最后使用的日期值,6位插入计数值,8位页面计数值。这些参数值中的每一个都利用先前讨论的写入事物技术在打印机和可替换的打印部件14之间传输。该数据每次按2字节传输,第一次事物发送字节1和字节2,它们包含最后使用数据参数和插入计数参数,第二次事物发送包含页面计数参数的字节3。如果第一或第二事物被中断,参数值不会局部被更新,因为各参数不会超越一次事物以上。
相反,如果确定参数值的大小并对参数进行安排,以使特征识别符可表示:各参数按照不同的顺序,如图8中所示,于是形成不同的结果。对于其中该数据值包含10位最后使用值、8位页面计数值的情况,则这些值或参数超越在可替换打印部件14和打机机之间的一次以上的事物。页面计数参数跨越在作为一次事物中的一部分的字节2和作为一次不同事物的一部分的字节3之间。因此,6位的页面计数将在一次事物中发送,与插入计数值一起的2位的页面计数将在第二交事物中发送。如果该装置在某一时间中断,页面计数参数的值可以仅局部更新,因此提供一不精确值。根本的是,参数值不超越一次以上的事物,以保证在打印装置10中数据的整体性。
对于每次事物的数据字节的组合是可以改变的。重要的是,不管什么数据字节的组合,控制器26和存储器件38两者都要使用所选择的组合。例如,在页面方式,每次事物传输4字节数据。控制器26请求按规定次序的数据参数,并且确定该数据参数的大小和位置,使得没有任何数据参数超越一次以上事物。
图9表示用于降低对于特征ID所需的大小和位数。由于特征ID占用在存储器38中的空间,并且在打印系统10和可替换的打印部件14之间的事物中需要额外开销,所以降低特征ID的大小是有益的。
按每一次存储器件38提供一个族ID,如在图4中所示。族ID仅为了说明方便是按地址值N-7表示的。通常,族ID存在于打印机控制电子装置26知道的存储单元位置。在该优选实施例中,族ID为5位值,它识别可替换的打印部件14的特定的族。打印装置10利用这一族ID来解释该特征ID。通过利用若干不同的Decode(解码)(其中包括对一特定族ID是唯一的每个Decode)可以实现这一点。打印装置10根据族ID选择适当的Decode,然后利用这一个Decode来对与该族相关联的每一特征ID进行解码或解释。
在操作中,打印装置10从存储器38读取族ID,如由步骤68所表示的。如由步骤70所示,然后打印装置根据在步骤68中读取的族ID由若干不同的Decode选择适当的Decode。然后打印机读取存储器件38直到它识别一特征ID值为止。这一特征ID根据在步骤70中所选择的Decode被解码。该Decode特征ID识别接着该特征的数据,如在步骤74中所表示的。然后由打印装置10读取这一数据,如由步骤76所示。然后打印装置10跳到下一个特征ID,如步骤78所示,并读取这一特征ID如在步骤72中所示。这一过程持续进行直到所有的特征和相关联的参数都已读入打印装置为止
在打印装置10包含若干可替换的打印部件14的情况下,如图1所示,如果每个可替换的打印部件参数值要求唯一的特征ID,以及如果一单独的族的Decode(对于每个族类型)没有被使用,则特征ID字段大小将十分大。这一大的特征ID将占用明显多的存储器,以及在与打印装置的事物中需要更大的额外开销。因此,通过提供族ID、然后根据这一族ID解释该特征ID,会明显节约。
虽然,通过该优选实施例已对本发明进行了介绍,其中可替换的打印部件14是安装在打印机车架22上的打印头部分16和安装在安放座24中的油墨容器18,但本发明也适用于其它打印机结构。例如,打印头部分和油墨容器部分每个都可以安装在打印机车架22上。对于这种结构,每个打印头部分和油墨容器部分是可独立替换的。每个打印头部分和油墨容器部分包含用于向打印部分12提供信息的电存储部分38。若干油墨容器中的每一个油墨容器可以是分别可替换的或者是作为一个整体单元可替换的。对于若干油墨容器整体式结合到单一可替换打印部件14中的情况,则对这单一可替换打印部件14可以仅需要单一的电存储部分38。