CN202694810U - 一种高速存储装置、成像盒及成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于成像盒的高速存储装置、成像盒及成像装置，所述高速存储装置包括接口部、控制部、第一存储区域和第二存储区域；OTPROM存储器构成所述第一存储区域，用来存储成像盒的记录材料余量、打印页数等成像装置频繁改写的可变数据；非易失性存储器构成所述第二存储区域，用来存储不可变数据。本实用新型通过利用OTPROM存储器读写速度快的特点存储成像装置写入数据，取代现有的替代FRAM方案，并在OTPROM存储器中配置多个存储分段的方式，使得相关数据可以快速写入到成像盒的高速存储装置上，不需要复杂的结构，有效地降低了成本。

Description

一种高速存储装置、成像盒及成像装置

技术领域

本发明涉及成像技术，尤其涉及一种用于与成像装置通信的安装在成像盒上的高速存储装置。

背景技术

通常，将打印机、复印机、传真机、一体机等具有成像功能的装置称之为成像装置，成像装置上安装有容纳记录材料的成像盒(如墨盒、碳粉盒)，记录材料可以是墨水或碳粉等。为了识别在成像装置上安装的成像盒是否为成像装置支持的，往往在成像盒上安装有可拆卸的存储装置，该存储装置是用来存储成像盒相关的信息，包括可变信息与不可变信息。可变信息是随打印操作会发生变化的信息，例如记录材料余量、打印时长、状态参数等信息，不可变信息是不随打印操作变化的信息，例如成像盒型号、记录材料颜色、生产日期和制造厂商等信息，在成像盒安装到成像装置后，存储装置与成像装置能进行数据信息的交换。

现有部分用在成像盒上的存储装置，采用了铁电存储器FRAM(Ferroelectric Random Access Memory)来存储成像盒相关的数据，FRAM的特点是速度快，能够像易失性存储器(例如SRAM，静态随机访问存储器)一样操作，又具有非易失性存储器(例如EEPROM，电可擦可编程只读存储器)掉电后仍能保存数据的特性。但由于受铁电晶体特性制约，FRAM仍有最大访问次数限制的问题，而且目前国内的铁电技术发展相对落后，致使FRAM的制造成本很高。

现有的改良方案是用易失性存储器作为高速缓存进行数据暂存。根据该方案，通过蓄电模块、易失性存储器和非易失性存储器三个部分实现并替代FRAM。但是由于EEPROM的擦写速度慢，在没有外部供电的情况下，该方案需要大容量电池(或电容)给易失性存储器供电，以维持易失性存储器的数据有效并将暂存在易失性存储器中的数据保存到EEPROM中。

由此可见，通过蓄电模块、易失性存储器和非易失性存储器三个部分实现并替代FRAM的方案，并不能有效地降低成本，电池(或电容)的储电能力有限，且不利于环保。因此，亟需一种无需蓄电模块供电的高速存储装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高速存储装置，该高速存储装置不仅结构简单、成本低，更重要的是能够实现数据的高速存储。

本实用新型的另一目的是提供一种安装有上述高速存储装置的成像盒及使用该成像盒的成像装置。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供了一种应用于成像盒的高速存储装置，包括接口部、控制部、第一存储区域和第二存储区域；构成所述第二存储区域的是非易失性存储器，存储成像盒的不可变数据；所述非易失性存储器具体可以是：ROM、EPROM、OTPROM、EEPROM、或闪存中的一种或几种。构成所述第一存储区域的为OTPROM(One Time ProgrammableRead-Only Memory)，存储成像盒的可变数据。

所述不可变数据是指不随打印操作变化的成像盒识别信息，例如成像盒型号、记录材料颜色、生产日期和制造厂商等信息。所述成像装置可变数据是指在打印操作会变化的成像盒状态信息，例如成像盒安装日期、记录材料余量、打印时长、状态参数等信息。

所述控制部包括判断所述成像装置读写状态的读写控制单元，及控制所述成像装置存取数据地址的地址指针单元。所述读写控制单元基于所述接口部接收到的来自成像装置的信号，判断成像装置的读写状态，即成像装置是向所述高速存储装置中写入数据，还是从所述高速存储装置中读取数据。当所述读写控制单元判断成像装置需要向所述高速存储装置中写入数据时，所述控制部将写入数据存储到所述第一存储区域中。所述地址指针单元连接所述第一存储区域和所述第二存储区域，记录各存储区域中数据的存储地址，当所述读写控制单元判断成像装置需要向所述高速存储装置中写入数据时，所述地址指针单元分配一个存储地址，帮助控制部将成像装置写入数据存储到所述第一存储区域中；当所述读写控制单元判断成像装置需要是从所述高速存储装置中读取数据时，所述地址指针进行寻址操作，帮助控制部将要读取的数据传送给成像装置。

优选的，所述控制部还包括比较单元，在读写控制单元判断成像装置需要写入数据时，所述比较单元将成像装置当前写入的数据与上一次写入的数据做比较，若相同，则不进行写入操作，若不同，则控制部将写入数据存储到所述第一存储区域中。

优选的，所述控制部还包括对成像装置写入数据进行选择性存储的选择单元。所述选择单元用于剔除成像装置写入高速存储装置的冗余数据(例如不可变数据)和可能造成成像装置报错的数据(例如不可改写标志数据)，选择出可以存储到OTPROM存储器14中的可存储数据。

所述第一存储区域还可以存储所述成像装置写入的不可变数据。例如，有些成像装置只是在更换成像盒或者关闭打印机电源时，才向存储装置写入一次数据，此时往往将存储装置的所有信息重新写入一次。这些信息中包含一些不可变数据如成像盒型号、记录材料有效期等。这些不可变数据可以作为成像装置的写入数据存储到所述第一存储区域中。

所述第二存储区域还可以存储所述成像装置写入的可变数据。例如，有些成像装置往往会在存储装置中设置一组改写校验数据，通过判断特定存储地址的数据是否可被改写来认证安装的成像盒是否属于原装。由于这种改写操作的频率较低，不会影响高速存储装置的写入速度，因此这些可变数据可以存储到所述第二存储区域中。

现有EEPROM的读取速度基本与FRAM相当，可以达到微秒等级，但是写入速度却只到毫秒等级，而OTPROM的读取和写入速度基本与FRAM相当，成本也要比FRAM低得多。另外，OTPROM存储的数据掉电不易失，不需要蓄电模块供电。因此，本实用新型采用OTPROM存储成像装置写入的数据，利用控制部标记成像装置写入数据的存储地址，从而使得相关数据可以快速写入到成像盒的高速存储装置上，达到高速存储的目的，结构简单、成本较低。

附图说明

图1为实施例一的高速存储装置的结构示意图；

图2为实施例一的OTPROM存储器14的数据排列的示意图；

图3为实施例二的高速存储装置的结构示意图；

图4为实施例三的高速存储装置的结构示意图；

图5为实施例四的高速存储装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

一种应用于成像盒的高速存储装置，该成像盒可拆卸地安装到成像装置上，如图1所示。该高速存储装置10具有接口部11、控制部12、第一存储区域和第二存储区域，其特征在于，构成所述第一存储区域的为OTPROM存储器14；构成所述第二存储区域的是非易失性存储器，所述非易失性存储器具体可以是：ROM、EPROM、OTPROM、EEPROM、或闪存中的一种或几种，本实施例中非易失性存储器采用的是EEPROM存储器13。

所述EEPROM存储器13中存储有成像盒标识数据，包括成像盒型号、记录材料颜色、生产日期和制造厂商等，这些信息不会随着打印操作而变化，属于不可变数据。由于成像装置对该数据只进行读取不进行改写，因此将上述不可变数据存储到EEPROM存储器13中不会影响高速存储装置10的读写速度。所述OTPROM存储器14中存储有成像盒状态数据，包括记录材料余量、打印时长、状态参数等，这些信息会随着打印操作发生变化，即成像装置需要将新数据写入到OTPROM存储器14中，属于可变数据。

所述OTPROM存储器14内部数据包含若干存储分段。成像装置每次写入的数据存储在一个存储分段中，所述存储分段的数量远大于成像盒整个生命周期中成像装置写入数据的次数。

所述控制部12包含读写控制单元21和地址指针单元22。其中，读写控制单元21基于接口部12接收到的来自成像装置的信号，判断成像装置当前是向所述高速存储装置中写入数据，还是从所述高速存储装置中读取数据。所述地址指针单元22连接所述OTPROM存储器14，标记OTPROM存储器14中相应的存储分段的地址。

图2是OTPROM存储器14的数据排列的示意图，OTPROM存储器14的第一存储分段400中存储着成像盒初始状态信息，记录材料余量数据为100％，打印时长初始值为零。

当成像盒初次安装到成像装置上时，成像装置读取EEPROM存储器13中的成像盒标识数据，和读取存储在OTPROM存储器14中的成像盒状态数据，判断成像盒是否适用于该成像装置。由于该成像盒为全新的成像盒，所述地址指针单元22标记的是OTPROM存储器14的第一存储分段400的地址，因此控制部12向成像装置送出的是所述第一存储分段400存储的成像盒初始状态信息。成像装置读取该数据后进行打印工作，并计算成像盒中当前的记录材料余量，将当前的记录材料余量、打印时长、状态参数等数据写入OTPROM存储器14中。

当读写控制单元21判断成像装置需要向高速存储装置中写入数据时，地址指针单元22标记OTPROM存储器14的第二存储分段401的地址，控制部12将成像装置写入的数据存储到OTPROM存储器14的第二存储分段401中。

当成像装置重新启动时，成像装置再次读取成像盒标识数据和成像盒状态数据。此时控制部12将EEPROM存储器13中的成像盒标识数据及存储在OTPROM存储器14的第二存储分段401中的成像盒状态数据送出。当读写控制单元21再次判断成像装置需要写入数据时，地址指针单元22标记OTPROM存储器中的下一个存储分段402的地址，控制部12将成像装置写入的数据存储到OTPROM存储器14的第三存储分段402中。

由此类推，当成像装置需要读取数据时，控制部将EEPROM存储器中的数据和地址指针单元所标记的OTPROM存储器的存储分段中的数据送出；当读写控制单元判断成像装置需要写入数据时，地址指针单元标记OTPROM存储器中的下一个存储分段的地址，控制部将成像装置写入的数据存储到地址指针单元标记的存储分段中。

当然，本实例中的成像盒初始状态信息还可以存储在EEPROM存储器13中，作为一个从未在打印机上安装过的全新成像盒高速存储装置，OTPROM存储器14中没有数据存储。当成像盒初次安装到成像装置上时，成像装置先读取EEPROM存储器13中的成像盒标识数据和初始状态信息。成像装置读取该数据后进行打印工作，并计算成像盒中当前的记录材料余量，将当前的记录材料余量、打印时长、状态参数等数据写入OTPROM存储器14中。

本实施例利用OTPROM存储器读写速度快、价格低廉的特点，解决了传统存储装置采用EEPROM存储器写入数据速度过慢而采用FRAM存储器成本过高的问题，提供了一种成本较低的高速存储装置。

实施例二

图3为本实用新型实施例二高速存储装置结构示意图，如图所示，在本实用新型第一实施例的基础上，本实用新型第二实施例中控制部12还包括比较单元23。

所述比较单元23连接所述读写控制单元21和地址指针单元22。当成像装置需要读取数据时，控制部12将EEPROM存储器13中的数据和地址指针单元22所标记的OTPROM存储器14的存储分段中的数据送出；当读写控制单元判断成像装置需要写入数据时，比较单元23比较成像装置当前写入的数据和上一次写入的数据，若相同，则控制部12不进行写入操作，并响应成像装置写入成功，若不同，则地址指针单元标记OTPROM存储器中的下一个存储分段的地址，控制部将成像装置写入的数据存储到地址指针单元标记的存储分段中。

本实施例中比较单元23所比较的数据是用成像装置当前写入的数据与上一次写入的同类的数据作比较的。例如，用成像装置当前写入的记录材料余量数据与上一次写入的记录材料余量数据作比较，用成像装置当前写入的打印时长数据与上一次写入的打印时长数据作比较等。

由于OTPROM存储器只能进行一次性编程、写入数据不可擦除，成像装置每次写入的数据都存储在OTPROM存储器中势必会占用大量的存储空间。因此，本实施例增加了比较单元，成像装置当前写入的数据和上一次写入的数据相同时不进行写入操作，只有在不同时才写入OTPROM存储器，可以有效节省OTPROM存储器的存储空间。

实施例三

图4为本实用新型实施例三高速存储装置结构示意图，如图所示，在本实用新型第一实施例的基础上，本实用新型第三实施例中控制部12还包括选择单元24。

有些成像装置向存储装置中写入数据时，有时会将存储装置的所有信息重新写入一次。这些信息中包含一些不可变数据如成像盒型号、记录材料有效期等。这些不可变数据与高速存储装置中已经存储的相关信息相同，如果作为成像装置的写入数据，存储到OTPROM存储器14中势必会占用大量的存储空间，造成浪费。另外，有些成像装置往往会向安装的成像盒的存储装置中发送一组改写校验命令，用于判断所安装的成像盒是否属于原装，所述改写校验命令要求改写存储装置中特定存储地址的标志数据，所述标志数据包含可改写标志数据和不可改写标志数据。打印机发送改写校验命令，如果所述可改写标志数据没有被改写成功或所述不可改写标志数据被改写成功，则成像装置判定该成像盒不是原装，将会报错。例如，某些成像装置只允许存储装置中的记录材料剩余量数据按照从100％-0的顺序变化，不允许数据回写，假设当前存储装置中记录材料余量为90％，成像装置进行打印操作后将存储装置中的记录材料的余量更新为80％，如果再次进行打印操作后，成像装置向存储装置写入85％的记录材料余量，则存储装置应当不予存储，否则下次成像装置读取记录材料余量，发现数据被回写到85％，成像装置将会报错。

因此，本实例中控制部12还包括选择单元24，所述选择单元24对非法数据进行剔除，对成像装置写入高速存储装置的数据进行选择性存储。所述非法数据是指冗余数据(例如不可变数据)和可能造成成像装置报错的数据(例如不可改写标志数据)。

所述选择单元24连接所述读写控制单元21和地址指针单元22，当成像装置从高速存储装置中读取数据时，控制部12将EEPROM存储器13中的数据和地址指针单元22所标记的OTPROM存储器14的存储分段中的数据送出；当读写控制单元判断成像装置向高速存储装置中写入数据时，选择单元24判断成像装置当前要写入OTPROM存储器14中的数据是否包含非法数据。若有，则选择单元24剔除非法数据，选择出可以存储到OTPROM存储器14中的可存储数据，地址指针单元标记OTPROM存储器中的下一个存储分段的地址，控制部将选择单元24选择的可存储数据存储到地址指针单元标记的存储分段中。

本实施例增加了比较单元，对成像装置向高速存储装置中写入的数据进行选择性存储，避免了冗余数据存储写入OTPROM存储器造成的存储空间的浪费，同时，有效防止高速存储装置写入了非法数据造成成像装置报错。

实施例四

图5为本实用新型实施例四高速存储装置结构示意图，如图所示，在本实用新型第一实施例的基础上，结合实施例二和实施例三的内容，本实用新型第四实施例中控制部12还包括比较单元23和选择单元24。所述比较单元用于比较成像装置当前写入的数据和上一次写入的数据是否相同，所述选择单元对成像装置写入数据进行选择性存储。

所述比较单元23连接所述读写控制单元21和选择单元23，当成像装置需要读取数据时，控制部12将EEPROM存储器13中的数据和地址指针单元22所标记的OTPROM存储器14的存储分段中的数据送出；当读写控制单元判断成像装置需要写入数据时，比较单元23比较成像装置当前写入的数据和上一次写入的数据，若相同，则控制部12不进行写入操作，并响应成像装置写入成功，若不同，则比较单元23将不同的数据传送给选择单元24，选择单元24判断从比较单元23处接收到的数据是否包含非法数据。若有，则选择单元24剔除非法数据，选择出可以存储到OTPROM存储器14中的可存储数据，地址指针单元标记OTPROM存储器中的下一个存储分段的地址，控制部12将选择单元24选择的可存储数据存储到地址指针单元标记的存储分段中。

当然，成像装置向高速存储装置中写入数据的方式也可以如下：

所述选择单元24连接所述读写控制单元21和地址指针单元22，当成像装置从高速存储装置中读取数据时，控制部12将EEPROM存储器13中的数据和地址指针单元22所标记的OTPROM存储器14的存储分段中的数据送出；当读写控制单元判断成像装置向高速存储装置中写入数据时，选择单元24判断成像装置当前要写入OTPROM存储器14中的数据是否包含非法数据，若有，则选择单元24剔除非法数据，选择出可以存储到OTPROM存储器14中的可存储数据，并将所述可存储数据传送给比较单元23。比较单元23比较从选择单元24接收到的数据与上一次写入的数据是否相同，若相同，则控制部12不进行写入操作，并响应成像装置写入成功，若不同，则地址指针单元标记OTPROM存储器中的下一个存储分段的地址，控制部12将成像装置写入的数据存储到地址指针单元标记的存储分段中。

本实施例中比较单元23所比较的数据是用成像装置当前写入的数据与上一次写入的同类的数据作比较的。例如，用成像装置当前写入的记录材料余量数据与上一次写入的记录材料余量数据作比较，用成像装置当前写入的打印时长数据与上一次写入的打印时长数据作比较等。

成像盒实施例

本实施例提供一种用于成像装置的成像盒，其中，该成像盒具有如实施例一或实施例三任一所述的高速存储装置。

根据该结构，可以给用户提供低成本的成像盒。

本实用新型采用OTPROM存储器存储成像装置写入数据。成像装置往高速存储装置执行写入操作写入数据时，不需要对上一次写入的数据进行擦除，而是写入下一个没有存储数据的存储分段，直至OTPROM存储器被写满。由于OTPROM存储器具有与FRAM相当的写入速度，又具有与FRAM相当的读取速度，通过配置足够大的存储空间而不用对OTPROM存储器的数据进行擦写，满足成像装置对安装在成像盒上的高速存储装置的读写要求，降低了成本，取得了较好的效益。

当然，上述实施例仅是本实用新型的较佳的实施方案，实际应用中还可以有更多的变化，例如：

由于有些成像装置每执行完一个操作就向存储装置写入一次数据，这些操作例如是打印一页、复印一次或者是执行完一次打印任务，不同的操作后，成像装置向存储装置写入的数据长度一般不同；还有一些成像装置只是在更换成像盒或者关闭成像装置电源时，才向存储装置写入一次数据，此时往往是将一套成像盒状态信息(如记录材料余量、打印时长、状态参数等)全部重新写入一次。本实用新型可以根据不同的成像装置特性，配置高速存储装置的一个存储分段为一个字节、数十个字节或数百个字节，则一个存储分段的大小对应一套成像信息或一次写入操作的数据长度。

此外，地址指针单元还可以采用另一种利用标志信息的标记方法，可以在高速存储装置中设置一个写入标志区域，该写入标志区域中的标记信息对应到每一个存储分段，例如可以用00表示尚未写入数据，用01表示上一次写入的数据，用11表示历史写入数据数据。这样每写入一个存储分段的数据，就在写入标志区域中将已经写了数据的该存储分段对应的标志00修改为标志01，并将上一次写入数据的存储分段对应的标志01修改为标志11。这样控制部在执行下一次写入操作时就将数据写入还没有写入数据的存储分段，也就是标志00对应的存储分段；控制部在执行读操作时就送出标志位01的存储分段的数据。当然，地址指针单元还可以记录高速存储装置的第一存储区域及第二存储区域中存储的数据的所有地址，便于成像装置向高速存储装置存取数据。

另外，第一存储区域还可以存储成像装置写入的不可变数据，第二存储区域还可以存储成像装置写入的可变数据。例如，有些成像装置只是在更换成像盒或者关闭打印机电源时，才向存储装置写入一次数据，此时往往将存储装置的所有信息重新写入一次。这些信息中包含一些不可变数据如成像盒型号、记录材料有效期等。这些不可变数据可以作为成像装置的写入数据存储到所述第一存储区域中。同理，有些成像装置往往会在存储装置中设置一组改写校验数据，通过判断特定存储地址的数据是否可被改写来认证安装的成像盒是否属于原装。由于这种改写操作的频率较低，不会影响高速存储装置的写入速度，因此这些可变数据可以存储到所述第二存储区域中。

更进一步需要说明的是，当构成所述第二存储区域的非易失性存储器也是OTPROM存储器时，构成第一存储区和第二存储区的可以是两个独立的OTPROM存储器，也可以是一个OTPROM存储器中划分的两个存储区域。

本实用新型所述成像装置可以是打印机、传真机、复印机、一体机等具有成像功能的装置，所述成像盒可以是墨盒、碳粉盒等。所述记录材料可以是墨水、碳粉等。

以上举例仅仅是对本实用新型的解释而不是限制，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准。作为本领域的普通技术人员，任何基于本实用新型的发明创造精神而做出的等效技术变换都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于成像盒的高速存储装置，该成像盒可拆卸地安装在成像装置上；所述高速存储装置包括接口部、控制部、第一存储区域和第二存储区域；所述控制部包括判断所述成像装置读写状态的读写控制单元，及控制所述成像装置存取数据地址的地址指针单元；

其特征在于，

构成所述第一存储区域的为OTPROM存储器，存储有可变数据；

构成所述第二存储区域的是非易失性存储器，存储有不可变数据。

2.根据权利要求1所述的高速存储装置，其特征在于，所述非易失性存储器具体可以是：OTPROM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存、FRAM中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的高速存储装置，其特征在于，所述控制部还包括比较所述成像装置写入数据的比较单元。

4.根据权利要求1至3任一所述的高速存储装置，其特征在于，所述控制部还包括对成像装置写入数据进行选择性存储的选择单元。

5.根据权利要求4所述的高速存储装置，其特征在于，所述第一存储区域还可以存储所述成像装置写入的不可变数据。

6.根据权利要求4所述的高速存储装置，其特征在于所述第二存储区域还可以存储所述成像装置写入的可变数据。

7.一种用于成像装置的成像盒，其中，

所述成像盒具有如权利要求1至6任一所述的高速存储装置。

8.一种成像装置，其中，

所述成像装置安装有如权利要求7所述的成像盒。

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