CN1481999A

CN1481999A - 印刷材料收容容器、检测印刷材料的装置及信息传递方法

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Publication number: CN1481999A
Application number: CNA031530885A
Authority: CN
Inventors: Сɼ��; 小杉康彦; 朝内升
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2004-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-11
Also published as: DE60314947D1; ATE367272T1; DE60314947T2; EP1389531B1; US20040085382A1; EP1389531A1; CN1254379C; US7011384B2

Abstract

一种印刷材料的收容容器、进行与收容容器中印刷材料有关的检测的装置、以及收容容器与印刷装置之间信息相互传递的方法，墨水容器(100)，由电力生成部(240)对从打印机(PT)发送来的载波进行整流并生成用于驱动控制部(210)及RF电路(200)等的电力。由于在电力生成部(240)中，并列连接有程序电压生成部(250)与传感器驱动电压生成部(260)，所以在EEPROM(220)中能够分别生成用于写入数据所必要的程序电压与用于驱动使用压电元件的传感器(SS)的电压。由此，在与印刷装置进行通信的印刷材料的收容容器中，能够由使用电磁波所生成的电力，有效地生成供给到各构成部件的电力。

Description

印刷材料收容容器、检测印刷材料的装置及信息传递方法

技术领域

本发明涉及一种安装在印刷装置内、并且利用电磁波与该印刷装置进行所规定通信的印刷材料的收容容器，与在该收容容器中进行关于印刷材料的检测的技术以及在收容容器与印刷装置之间进行信息相互传递的技术。

背景技术

历来，有在喷墨打印机等印刷装置内所安装的墨水容器中装载存储器等电子部件、实现与印刷装置之间的数据相互传递的提案。例如，已经能够实际应用的有，在设有存储器的墨水容器中，设置了记录着该墨水容器的制造编号、制造日期、充填的墨水的种类等个体信息的只读存储器(ROM)。而且，还提出了为测定墨水容器中所剩余的墨水量而设置作为电子部件的传感器。通过与这样的墨水容器进行所规定的通信，印刷装置能够得到关于墨水容器的各种信息，例如制造年月日、墨水的剩余量等数据。关于通信的方式，提出了以印刷装置与墨水容器之间准备的端子等进行直接连接的方式为主，但为了避免端子之间的接触不良所带来的问题，近年来提出了由利用电磁波以非接触进行的方式的提方案。

然而，在于墨水容器中设置上述的存储器或传感器等电子部件的情况下，需要对这些电子部件供给电力的电路。在接触式的情况下，可以与其它的信号线同样也准备电源线，但在非接触的情况下，就不能用别的方法处理用于供给电力的信号线。进一步讲，如果在墨水容器内装载电池等，那么从墨水容器的使用期间就受到电池寿命的限制以及电池的废弃或回收所需要的劳力与时间等观点看，这个方案是不理想的。因此，提出了即使在非接触的通信方式中采用使用电磁波的通信方式，使用通过从印刷装置等外部机器所接收的电磁波所产生的感应电动势，以驱动上述的存储器或传感器等电子部件的结构。但是，在采用这样的结构的情况下，存储器或传感器等电子部件的工作电压有可能不同，就存在着由电磁波进行供给电源电路变得异常复杂等问题。该课题不仅限于收容墨水的容器，对于以非接触通信方式与印刷装置等外部机器进行通信的墨粉盒等也是同样。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于由利用电磁波而产生的微弱感应电动势，生成有效供给各构成部件的电力。

为了解决上述问题的至少一部分，本发明具有以下的结构，即，

是装入印刷装置内并且与该印刷装置之间利用电磁波进行规定通信的印刷材料的收容容器，设置有：

利用从所述印刷装置所接收的电磁波而生成电力的电力生成部，和

在与该电力生成部生成的电力电压不同的电压下工作的多个工作电路，和

与该多个工作电路相对应设置、改变所述电力生成部生成的电压的多个变压电路。

根据具有这样结构的印刷材料的收容容器，就可以由使用电磁波而产生的电力，高效率地生成各工作电路所必要的电压。

在该印刷材料的收容容器中，其构成为：还分别设置有作为所述多个工作电路的一个电路并检测所收容的印刷材料状态的检测部，和作为所述多个工作电路的另一个电路并至少记录该容器个体状态的存储部，同时，

将所述多个变压电路的一个电路与所述检测部相连接并供给该检测部工作电压的电力，

将所述多个变压电路的一个电路与所述存储部相连接并供给该存储部工作电压的电力。

根据这样的结构，供给检测部的电力与供给存储部的电力可以分别生成。所以，能够有效地利用使用由印刷装置所接收的电磁波来生成的电力。

另外，在这样印刷材料的收容容器中，最好设置有将表示所述印刷材料状态的信息及所述个体信息中的至少一个向所述印刷装置发送的通信部。

另外，所述存储部，也可以是其记忆内容的重写或消除所需要的电压与读出所需要的电压为不同的电压、能够重写的非易失性存储器。例如EEPROM等非易失性存储器，数据的写入或消去时需要与通常不同的电压(多是高电压)。根据上述结构，由于设置了独立的变压电路，所以能够施加稳定的高电压。

另一方面，作为检测部，可以使用压电元件，能够使用利用该压电元件的振动状态来检测所述印刷材料状态的传感器。虽然使用压电元件的传感器，为了使压电元件振动而需要高的电压，但由于在本发明的容器内设置有独立的变压电路，所以能够施加稳定的高电压。

所述多个变压电路，都是其输出电压比电力生成部的输出电压高的升压电路。作为升压电路，可以由升压型的充电泵所构成。当然，也可以使用充电泵以外的开关式调整器等各种DC/DC变换器等。

而且，所谓印刷材料的状态，例如可以列举出印刷材料的剩余量、温度、粘度等。另外，作为个体信息，例如可以是该容器的制造编号及制造日期、填充印刷材料的种类等信息。容器是能够在印刷装置上装拆的容器，也可以是不能够在印刷装置上拆卸的容器。此外，可以是不能补充印刷材料的类型，也可以是能够补充印刷材料的类型。

附图说明

图1是墨水容器100的外观立体图。

图2是墨水容器100的逻辑电路的方块图。

图3是墨水量检测部230的电路结构。

图4是构成墨水量检测部230的电路的时序图。

图5是墨水量测定程序的流程图。

图中：100-墨水容器，110-墨水供给口，120-天线，130-逻辑线路，200-RF电路，201-解调部，202-调制部，210-控制部，220-EEPROM，230-墨水量检测部，232-放大器，234-比较器，236-计数器控制部，238-计数器，240-电力生成部，250-程序电压生成部，260-传感器驱动电压生成部，SS-传感器。

具体实施方式

下面基于实施例对本发明的实施方式按以下的顺序加以说明。

A.墨水容器的概略结构

B.墨水容器的电结构

C.墨水量检测部的电路结构

D.墨水量测定程序

E.效果

F.变形例

A.墨水容器的概略结构

图1是墨水容器100的外观立体图。在墨水容器100的下部，设置有向打印机的打印头供给墨水的墨水供给口110，在上部配置有通过电波与打印机进行通信用的天线120、测定墨水量的传感器SS、以及逻辑电路130等。

在本实施例中，传感器SS中使用的是压电致动器。传感器SS被安装在墨水容器100内的未图示的空腔中。该空腔在墨水容器100中的剩余墨水为1/2以下时是由墨水所充满，在剩余墨水量为总量的1/2以下时是空的。墨水容器100是通过对压电致动器施加电压而产生的逆压电效应使压电元件振动，由该剩余振动的压电效应而发生电压变化来测定其振动的频率。由于该频率是随着墨水容器100的在空腔中所剩余的墨水量而变化，所以可用于测定墨水量。根据本专利发明人的实验，当空腔中的墨水充分存在时，压电致动器的振动频率为90KHz，当空腔内不存在墨水时，该振动频率为110KHz，能够容易地由频率判断墨水的有无，当然，该频率随着墨水容器100内空腔的形状与容积而变化，但只要根据墨水容器容积而定即可。

B.墨水容器的电结构

图2是墨水容器100中所设置的的逻辑电路130的方块图。逻辑电路130设置有RF电路200、控制部210、EEPROM220、墨水量检测部230、电力生成部240、程序电压生成部250、以及传感器电压生成部260。

RF电路200设置有将通过天线120从打印机PT所接收的电波进行解调的解调部201、与对从控制部210所输入的信号进行调制并发送给打印机PT的调制部202。打印机PT发射频率为27.12MHz的载波，通过对该载波的ASK进行调制而将控制命令发送到墨水容器100。ASK调制是指对载波的振幅进行与数字信号相对应的变化方式。

另一方面，从控制部210向打印机PT返回的命令或数据等，由调制部202进行PSK调制与发送。PSK调制是指对载波的相位进行与数字信号相对应的变化方式。打印机PT与墨水容器100之间以这样的方式进行相互通信。并且，这里所说明的调制方式仅仅为示例，当然也可以采用其它的调制方式。

控制部210根据解调部201所解调的控制命令而进行各种控制。例如，该控制，例如是读出EEPROM220中所记录的信息，并发送到打印机PT中或利用墨水量检测部230检测墨水量的控制等。

电力生成部240对从RF电路200所接受的载波进行整流而生成电力。这里，所生成电力的电压为5V。图中虽然省略了连线，但电力生成部240与RF电路200及控制部210等、EEPROM220等都是相连接的，作为各自的驱动电源使用。而且，如图中的粗线所示，在电力生成部240上并联连接着程序电压生成部250与传感器驱动电压生成部260。

在EEPROM220中预先记录着墨水容器100的制造编号及制造日期与装入墨水的种类等信息。控制部210根据来自打印机PT的指示将这些信息从EEPROM220输入并发送。在EEPROM220中，还可以写入上述信息之外的信息，例如写入由后面叙述的方法所检测出的关于墨水量的信息。

程序电压生成部250，生成控制部210向EEPROM220写入数据时所必要的电压。由于在由控制部210向EEPROM220写入数据时需要高于5V的电压(6V～12V)，所以程序电压生成部250由能够将电力生成部240所生成的电压进行升压的充电泵所构成。

另一方面，传感器驱动电压生成部260，生成驱动传感器SS所必要的电压。在这种情况下，为了使压电元件振动也需要18V左右的高电压。所以，传感器驱动电压生成部260也由升压型充电泵所构成。而且，程序电压生成部250与传感器驱动电压生成部260等并不限于充电泵，也可以由开关式调整器等各种DC/DC变换器所构成。

C.墨水量检测部的电路结构

图3是墨水量检测部230的电路结构。如图所示，墨水量检测部230设置有两个晶体管Tr1、Tr2，两个电阻器R1、R2，放大器232，比较器234，计数器控制部236，计数器238，以及未图示的振动器。而且，墨水量检测部230 还设置有用于将使将来自控制部210的充电信号输入晶体管Tr1的端子TA，和用于将放电信号输入晶体管Tr2的端子TB，和用于将信号输入计数器控制部236的输入端子TC，和将来自振动器的计数时钟输入到计数器238中的端子TD，和将计数器238的输出值向控制部210输出的端子TE。

晶体管Tr1是PNP型晶体管，其基极与端子TA相连接，发射极与传感器驱动电压生成部260相连接。且集电极通过R1与传感器SS相连接。另一方面，晶体管Tr2是NPN型晶体管，其基极与端子TB相连接，集电极通过R2与传感器SS相连接。且发射极接地。

传感器SS的一端接地，通过电阻器R1、R2与晶体管Tr1、Tr2相连接的另一端还与放大器232相连接。放大器232进而与比较器234相连接，比较器234的输出端子与计数器238相连接。计数器238的输出端子与端子TE相连接。

以下参照图4所示的时序图对上述电路的工作加以说明。当来自控制部210的充电信号为“高”时，晶体管Tr1呈“接通”状态。因此，传感器驱动电压生成部260所生成的电压能够通过R1而施加于传感器SS，传感器SS的压电元件由于逆压电效应而产生应变。接着，当控制部210的充电信号为“低”、而放电电信号为“高”时，晶体管Tr2呈“接通”状态，传感器SS通过电阻器R2而放电。由于该放电使传感器SS的压电元件振动，由压电效应产生电压变化。放大器232将该电压变化增幅。比较器234将该增幅的电压变化与所设定的比较电压Vref进行比较，变换为高/低两个信号，并输出到计数器控制部236。计数器控制部236根据由端子TC输入的信号，在压电元件的共振开始后到由比较器234的输出信号为5个脉冲的期间，生成使计数器238有效工作的计数控制信号。计数器238在计数控制信号为“高”(计数启动)的期间，对从端子TD输入的计数时钟的脉冲数进行记数。计数器238的记数值被送到控制部210，并发送到打印机PT。打印机PT一侧则根据计数器238的记数值，计算出传感器SS的振动频率，测定墨水容器100内的墨水剩余量。

D.墨水量测定程序

图5是墨水量测定程序的流程图。该处理是由墨水容器100的处理与打印机PT的处理而进行的。首先，在墨水容器100一侧，当控制部210在通过RF电路200输入来自打印机PT的墨水量测定命令(步骤S100)时，向墨水量检测部230输出充电信号(步骤S101)，经过规定时间后输出放电信号(步骤S102)。而且，由墨水量检测部230的计数器238对计数时钟进行记数(步骤S103)，控制部210通过RF电路200将该计数值输出到打印机PT(步骤S104)。打印机PT一侧，已知设置有墨水量检测部230的振动器的振动频率，由该计数值算出传感器SS的振动频率，根据该频率判别墨水量的状态(步骤S105)。在打印机PT一侧，当该频率为90KHz时，判断墨水为充分存在(步骤S106)，频率为110KHz时，判断墨水已经无剩余(步骤S107)。根据以上的处理，能够测定墨水容器内所剩余的墨水量。

E.效果

如上所述，在本实施例中，分别准备了EEPROM220所使用的电源与传感器SS所使用的电源。根据这样的结构，即使是在EEPROM220的数据写入时所需要的电压与驱动传感器SS所需要的电压不同的情况下，也能够有效地分别生成所需要的电压。

F.变形例

在上述实施例的墨水量测定程序中，在步骤S104中是将表示墨水剩余状态的计数值发送到打印机，但与此同时，或者是作为替代，也可以将该值写入EEPROM220。这样做，在将墨水容器100从打印机PT上取下、安装到其它打印机上的情况下，即使不再做一次墨水量的测定，也能够立即知道墨水量的剩余状态。

在实施例中，如果有来自打印机PT的载波，则程序电压生成部250与传感器驱动电压生成部260经常是生成高电压。但是，例如也可以是控制部210与两电压生成部相连接，仅在从控制部210接收到计数启动信号的情况下才生成高电压的结构。这样，由于在EEPROM220的数据消去或墨水量的检测等时，能够根据需要使两个电压生成部分别地呈接通/断开状态，所以可降低减降低消耗的电力。

在实施例中，关于仅设置一个收容墨水的收容室的墨水容器进行的说明，但本发明也可以适用于设置多个收容室的墨水容器。在这样的墨水容器中，由于在每个墨水收容室内可以收容不同种类的墨水，所以大多是对于每个收容室设置传感器。为此，例如，也可以对一个墨水容器设置一个传感器用的充电泵，在收容室之间共用。同样，在每个收容室设置EEPROM的情况下，也可以设置一个充电泵而共用。当然，也可以对于每一个墨水收容室分别独立并设置传感器用充电泵和EEPROM用充电泵。

在实施例中，设置在墨水容器100内的是测定剩余墨水量的传感器，但并不限于此。例如，还可以设置温度传感器、粘度传感器等，将关于印刷材料状态的各种信息发送到打印机PT。

在实施例中，表示了本发明适用于对收容了墨水的墨盒的例子，但并不限于此。本发明也可以适用于其它的印刷材料，例如收容墨粉的墨粉盒等。

以上对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不限于上述实施例，当然，在不超出本发明要旨的范围内，可以进行种种形式的实施。例如，可以使用设置有CPU(中央处理器)、RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)的微机来取代控制部210。而且，墨水剩余量的测定是由墨水容器110一侧与打印机PT一侧的处理而进行的，但也可以由墨水容器110一侧进行全部的处理。

Claims

1.一种印刷材料的收容容器，是装入印刷装置内并且与该印刷装置之间利用电磁波进行规定通信的印刷材料的收容容器，其特征在于，设置有：

2.根据权利要求1所述的印刷材料的收容容器，其特征在于，

还设置有：是所述多个工作电路的一个电路并检测所收容的印刷材料状态的检测部，和是所述多个工作电路的另一个电路并至少记录该容器个体状态的存储部，同时，

所述多个变压电路的一个电路，是与所述检测部相连接并供给该检测部工作电压电力的电路，

所述多个变压电路的一个电路，是与所述存储部相连接并供给该存储部工作电压电力的电路。

3.根据权利要求2所述的印刷材料的收容容器，其特征在于：还设置有将表示所述印刷材料状态的信息及所述个体信息中的至少一个向所述印刷装置发送的通信部。

4.根据权利要求2所述的印刷材料的收容容器，其特征在于：所述检测部，是使用压电元件并利用该压电元件的振动状态来检测所述印刷材料状态的传感器。

5.根据权利要求2所述的印刷材料的收容容器，其特征在于：所述存储部，是其记忆内容的重写或消除所需要的电压比读出所需要的电压高的、能够重写的非易失性存储器，

向该存储部供给电压的变压电路是升压电路。

6.根据权利要求1所述的印刷材料的收容容器，其特征在于：所述多个变压电路，都是其输出电压比电力生成部的输出电压高的升压电路。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的印刷材料的收容容器，其特征在于：所述变压电路是充电泵。

8.一种印刷材料的检测装置，是设置在印刷材料的收容容器内并检测印刷材料状态的检测装置，其特征在于，设置有：

使用电磁波与外部机器之间进行通信的通信部，和

使用为该通信而接收的电磁波生成电力的电力生成部，和

由所述电力生成部所生成的电力、生成第一电压的电力并进行供给的第一电源电路，和

由所述电力生成部所生成的电力、生成与第一电压不同的电力并供给第二电源电路，和

根据所述第二电压的电力而工作并输出对应于所述收容印刷材料状态的信号的检测部，和

根据所述第三电压的电力而工作并至少记录该容器的个体信息的存储部，和

使用该存储部所记忆的个体信息的至少一部分而对所述收容容器进行特定之后、由所述通信部将基于表示所述印刷材料状态的信号的检测信息发送到所述外部机器的检测信息输出部。

9.一种印刷材料的检测方法，是在印刷材料的收容器中检测该印刷材料状态的方法，其特征在于，

利用电磁波进行与外部机器之间进行通信、

由使用为该通信而接收的电磁波而生成电力生成第一电压的电力及与具有第一电压不同的电压的第二电压的电力、

由所述第一电压的电力使输出对应于所述收容印刷材料状态的信号的检测部工作、

由所述第二电压的电力、至少使记录有该容器的个体信息的存储器部工作、

所述存储器部使用所记忆的个体信息的至少一部分，在对所述收容容器进行特定处理之后，利用所述电磁波的通信，将基于对应所述印刷材料状态的信号的信息发送到所述外部机器。

10.一种在印刷装置与印刷材料收容容器之间进行信息的相互传递的方法，是在印刷装置与安装在印刷装置内的印刷材料收容器之间，利用电磁波进行信息的相互传递的方法，其特征在于，

使用从所述印刷装置接收信息的电磁波而生成所规定的电力、

由该电力生成电压不同的第一及第二电力、

由所述第一电力驱动设在所述印刷材料的收容器内、至少记忆有该容器的个体信息的存储器部、

由所述第二电力驱动检测收容印刷材料状态的检测部、

利用所述电磁波，由使用所述任一电力而工作的送信部，将该存储器中所记忆的个体信息的至少一部分或所述检测出的印刷材料状态中的至少一个，向所述印刷装置发送。