ES2274149T3 - Cartucho y aparato de grabacion. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho (10) que contiene un material de grabación que se utiliza para grabar en el mismo y que está montado en un aparato de grabación (20), comprendiendo dicho cartucho (10): una memoria (14) que almacena información relacionada con dicho cartucho (10) de manera no volátil; un módulo de recepción de instrucciones (15) que recibe una instrucción externa que incluye al menos una dirección especificada de dicha memoria (14) respecto a una serie de procesamientos que implica reescribir un contenido de almacenamiento de dicha memoria (14); y un módulo de ejecución de procesamientos (15) que ejecuta la serie de procesamientos que implica reescribir el contenido de almacenamiento en la dirección especificada de dicha memoria (14); caracterizado porque además comprende un módulo de salida (15, 12) que emite datos específicos correspondientes a la propia dirección especificada después de ejecutar la serie de procesamientos.
Description
Cartucho y aparato de grabación.
La presente invención se refiere a un cartucho
que tiene una cámara para contener un material de grabación que se
utiliza para grabar en el mismo. Más específicamente, la invención
se refiere a un cartucho con una memoria no volátil incorporada y
una técnica de transmisión de información hacia y desde este
cartucho.
Se han utilizado ampliamente aparatos de
grabación que eyectan tinta en papel de impresión para grabar
imágenes, como impresoras de chorro de tinta y aparatos de
grabación que utilizan tóneres para grabar. Un cartucho sujetado a
este aparato de grabación tiene una cámara para contener un material
de grabación como tinta o tóner en la misma. La gestión de la
cantidad residual del material de grabación es una técnica
importante en el aparato de grabación. El aparato de grabación
cuenta el consumo del material de grabación según el programa de
software. Los datos de la cantidad residual del material de
grabación calculado a partir de la cuenta observada se almacenan en
una memoria del aparato de grabación con propósitos de gestión. Los
mismos datos también pueden almacenarse en una memoria del cartucho
incorporada.
Una memoria no volátil es aplicable para la
memoria incorporada del cartucho. La memoria no volátil permite
mantener datos, como la cantidad residual de tinta, incluso después
de haber separado el cartucho del aparato de grabación. La
aplicación de esta memoria garantiza una gestión coherente de la
cantidad residual de tinta y otros datos cuando se sujeta otra vez
el cartucho sustituido al aparato de grabación.
Una cuestión importante de estos cartuchos con
la memoria incorporada es garantizar una fiabilidad suficientemente
alta en el contenido de almacenamiento de la memoria. Hay dos causas
principales de disminución de la fiabilidad en el contenido de
almacenamiento de la memoria. Una causa es un corte accidental del
suministro de energía al aparato de grabación durante la
actualización de datos en el cartucho o una separación por descuido
del cartucho durante la actualización de datos. En estos casos, es
prácticamente imposible comprobar el contenido de almacenamiento
actualizado en la memoria del cartucho. La otra causa es un fallo en
la conexión eléctrica. El cartucho está diseñado básicamente para
poder sujetarse y separarse libremente del aparato de grabación de
forma que no se pueda utilizar ninguna línea de señal fija de
conexión con la memoria del cartucho. Esto puede causar un contacto
suelto u otro fallo en la conexión eléctrica.
Una posible medida lleva a cabo la operación de
actualización de memoria una pluralidad de veces. Otra posible
medida proporciona memorias duplicadas y escribe datos idénticos en
las memorias duplicadas. No obstante, en el caso de una conexión
suelta de una línea de señal, estas medidas no aumentan la
fiabilidad. Cuando se aplica una memoria de semiconductor
eléctricamente borrable (EEPROM) a la memoria incorporada del
cartucho, el procedimiento de reescritura de datos borra primero
los datos existentes en la memoria y después escribe nuevos datos
en la memoria. Esto requiere dos accesos normales para facilitar y
escribir datos y exige, así, una alta fiabilidad.
Así, el objeto de la presente invención es
eliminar los inconvenientes de las técnicas de la técnica anterior
y garantizar una fiabilidad suficientemente alta en la operación de
actualizar datos en un cartucho equipado con una memoria.
Para alcanzar al menos parte de los objetos
anteriores y los otros objetos relacionados, la presente invención
está dirigida a un cartucho que contiene un material de grabación
que se utiliza para grabar en el mismo y está montado en un aparato
de grabación. El cartucho incluye: una memoria que almacena
información relacionada con el cartucho de manera no volátil; un
módulo de recepción de instrucciones que recibe una instrucción
externa que incluye al menos una dirección específica de la memoria
respecto a una serie de procesamientos que implica reescribir un
contenido de almacenamiento de la memoria; un módulo de ejecución de
procesamientos que ejecuta la serie de procesamientos que implica
reescribir el contenido de almacenamiento en la dirección específica
de la memoria; y un módulo de salida que emite datos específicos
correspondientes a la dirección especificada después de ejecutar la
serie de procesamientos.
El cartucho tiene la memoria que almacena la
información relacionada con el cartucho de manera no volátil y
recibe una instrucción externa que incluye al menos una dirección
especificada de la memoria con respecto a una serie de
procesamientos que implica reescribir el contenido de almacenamiento
de la memoria. El cartucho ejecuta la serie de procesamientos que
implica reescribir el contenido de almacenamiento en la dirección
especificada de la memoria en respuesta a la instrucción externa
dada y emite datos específicos correspondientes a la dirección
especificada. Los datos específicos correspondientes a la dirección
especificada pueden ser idénticos a la dirección o datos
especificados que representan múltiples bits superiores o múltiples
bits inferiores de la dirección especificada. De lo contrario, los
datos específicos pueden ser una suma de control de la dirección
especificada, un código de redundancia cíclica (CRC), o un código de
Hamming. El aparato de grabación, que ha dado la instrucción
externa respecto a la serie de procesamientos que implica reescribir
el contenido de almacenamiento de la memoria, lee los datos de
salida y comprueba si se ha ejecutado satisfactoriamente la serie
de procesamientos en la dirección especificada.
La serie de procesamientos que implica
reescribir el contenido de almacenamiento de la memoria puede ser
una operación de escribir datos en la memoria o una operación de
borrar datos de la memoria. En algunas memorias, se requiere la
operación de borrado de datos antes de la operación de escritura de
datos. En estos casos, la serie de procesamientos incluye la
operación de borrado de datos y la posterior operación de escritura
de datos.
Cuando la serie de procesamientos que implica
reescribir el contenido de almacenamiento de la memoria es la
operación de borrado de datos, se prefiere que la dirección
externamente especificada respecto a la operación de borrado de
datos tenga una redundancia de al menos 2. La operación de borrado
de datos elimina el contenido de almacenamiento de la memoria, de
forma que es deseable la alta redundancia de la dirección
especificada, por ejemplo, la duplicación de la dirección. Por
ejemplo, la redundancia de al menos 2 que posee la dirección
especificada se alcanza con una señal que corresponde a la dirección
especificada y una señal generada cambiando los bits de la
dirección especificada según una regla prefijada. Aquí, la regla
prefijada puede ser al menos una de una operación recíproca, una
operación complementaria y una rotación de bits.
Los datos emitidos por el módulo de salida en
respuesta a la dirección especificada externamente pueden ser datos
cualesquiera correspondientes a la dirección especificada; por
ejemplo, datos idénticos a la dirección especificada, datos que
representan una parte predeterminada de la dirección especificada, o
un código producido a partir de la dirección especificada como un
código de paridad, un código de Hamming, o un CRC. Estos códigos
reducen deseablemente el número de bits incluidos en los datos de
salida, comparado con el número de bits que constituye la dirección
especificada.
El módulo de salida puede emitir los datos
específicos junto con una señal que representa la finalización de
la serie de procesamientos, después de concluir la serie de
procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento de la memoria. De lo contrario, los datos específicos
pueden emitirse separadamente a partir de la señal que representa
finalización de la serie de procesamientos. La salida simultánea
reduce deseablemente el tiempo de procesamiento total, mientras que
la salida separada aumenta deseablemente el grado de libertad en la
estructura de datos.
Los datos que se reescriben en la memoria pueden
ser datos relacionados con una cantidad residual o un consumo del
material de grabación que contiene el cartucho, datos relacionados
con un estado del procesamiento, datos relacionados con el
acaecimiento de cualquier anormalidad, datos relacionados con la
frecuencia de separación, o datos relacionados con el entorno de
trabajo, por ejemplo, la temperatura y la humedad.
El material de grabación que contiene el
cartucho puede ser una tinta de color prefijado utilizada para una
impresora u otro aparato de grabación o un tóner para una
fotocopiadora, un fax, o una impresora láser. El material de
grabación puede ser cualquier material que permita grabar de alguna
manera, por ejemplo, un material para un semiconductor o una
solución de un catalizador.
La memoria puede ser una memoria general del
tipo de acceso en paralelo, pero también puede aplicarse una
memoria del tipo de acceso de serie para reducir el número de líneas
de señal requeridas para la transmisión de la señal. Deseablemente,
la memoria no tiene volatilidad o está respaldada por una batería.
Ejemplos preferentes son una memoria programable y borrable
eléctricamente (EEPROM) y una memoria dieléctrica.
Los datos pueden transmitirse hacia y desde el
cartucho mediante comunicación por cable o mediante comunicación
inalámbrica. También se puede aplicar la técnica de comunicación
parcial por cable y comunicación parcial inalámbrica. En el caso de
la comunicación inalámbrica, el cartucho también incluye un módulo
de comunicación inalámbrica que transmite datos hacia y desde un
exterior mediante comunicación inalámbrica. Mediante el módulo de
comunicación inalámbrica se transmite al menos una de las
instrucciones relacionadas con la serie de procesamientos que
implica reescribir el contenido de almacenamiento de la memoria, con
la dirección especificada y con los datos específicos
correspondientes a la dirección especificada. La comunicación
inalámbrica no requiere ningún medio de conexión eléctrica
adicional como un conector o un terminal y así facilita la sujeción
y la separación del cartucho.
En una forma de realización preferente, el
módulo de comunicación inalámbrica tiene una antena de cuadro que
se utiliza para establecer la comunicación y un módulo de suministro
de energía que utiliza una fuerza electromotriz producida en la
antena para suministrar energía eléctrica al cartucho. Esta
estructura no requiere ninguna fuente de energía adicional, por
ejemplo, una batería, en el cartucho para comunicación inalámbrica.
El cartucho puede incluir de lo contrario una batería primaria, o
una batería secundaria o una condensador además de o en lugar de la
batería primaria.
La presente invención también está dirigida a un
aparato de grabación, en el que se monta un cartucho como se
describe en la reivindicación 1.
El aparato de grabación incluye: un módulo de
especificación de dirección que especifica la dirección en la que
debe reescribirse el contenido de almacenamiento de la memoria; un
módulo de entrada que introduce los datos específicos
correspondientes a la dirección especificada emitida desde el módulo
de salida del cartucho; y un módulo de verificación que compara los
datos específicos introducidos con la dirección especificada por el
módulo de especificación de dirección y, cuando los datos
específicos introducidos son idénticos a la dirección especificada,
verifica que se haya implementado normalmente la serie de
procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento de la memoria.
El aparato de grabación de la invención da una
instrucción que incluye una dirección especificada relacionada con
una serie de procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento de la memoria incluida en el cartucho. El cartucho
ejecuta la serie de procesamientos que implica reescribir el
contenido de almacenamiento en la dirección especificada de la
memoria en respuesta a la instrucción dada y emite al aparato de
grabación al menos los datos específicos correspondientes a la
dirección especificada. El aparato de grabación lee los datos
específicos emitidos y compara los datos específicos con la
dirección especificada. Cuando los datos específicos son idénticos
a la dirección especificada, el aparato de grabación verifica que se
haya implementado normalmente la serie de procesamientos que
implica reescribir el contenido de almacenamiento en la dirección
especificada de la memoria. Esta disposición verifica si se han
reescrito satisfactoriamente los datos en la dirección correcta y
aumenta así la fiabilidad del contenido de almacenamiento de la
memoria del cartucho.
En una disposición preferente de la invención,
el aparato de grabación compara los datos específicos con la
dirección especificada por el módulo de especificación de dirección
y, cuando los datos específicos difieren de la dirección
especificada, provoca que el módulo de ejecución de procesamientos
del cartucho ejecute otra vez la serie de procesamientos que
implica reescribir el contenido de almacenamiento de la memoria y
corrija de ese modo una equivocación. Esto también aumenta la
fiabilidad del contenido de almacenamiento de la memoria. Otra
disposición preferente da una notificación que representa la
discrepancia, cuando los datos específicos difieren de la dirección
especificada. Esta disposición informa al usuario del acaecimiento
de algún error y aumenta de ese modo la fiabilidad del aparato de
grabación y del cartucho. En una forma de realización preferente,
el módulo de especificación de dirección del aparato de grabación
especifica la dirección con una señal que representa la dirección
en la que debe reescribirse el contenido de almacenamiento de la
memoria y una señal generada cambiando los bits de la dirección
según una regla prefijada. Aquí la regla prefijada puede ser al
menos una de una operación recíproca, una operación complementaria y
una rotación de bits.
La técnica de la presente invención no está
limitada al cartucho o al aparato de grabación de las diversas
disposiciones que se han tratado anteriormente, sino que también
puede aplicarse a un procedimiento de transmisión de
información.
Así, la presente invención está dirigida a un
procedimiento de transmisión de información hacia y desde un
cartucho, que tiene una cámara para contener un material de
grabación que se utiliza para grabar en el mismo. El procedimiento
de transmisión de información incluye las etapas de: dar una
instrucción externa que incluye al menos una dirección especificada
relacionada con una serie de procesamientos que implica reescribir
un contenido de almacenamiento de una memoria desde un exterior del
cartucho, estando provista la memoria en el cartucho para almacenar
información relacionada con el cartucho de una manera no volátil;
provocar que el cartucho ejecute la serie de procesamientos que
implica reescribir el contenido de almacenamiento en la dirección
especificada de la memoria y emitir los datos específicos
correspondientes a la dirección especificada al exterior del
cartucho; y comparar los datos específicos emitidos con la dirección
especificada y verificar si se ha implementado normalmente la serie
de procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento de la memoria.
Estos y otros objetos, características, aspectos
y ventajas de la presente invención se harán más aparentes a partir
de la siguiente descripción detallada de la forma de realización
preferida con los dibujos que se acompañan.
La Fig. 1 ilustra esquemáticamente
la estructura de un cartucho de tinta y una impresora, a la que se
sujeta un cartucho de tinta, en un modo de la invención;
la Fig. 2 es un organigrama que
muestra una serie de procesamientos ejecutados mediante un
controlador de memoria del cartucho de tinta, en combinación con
una serie de procesamientos ejecutados por una unidad de control de
la impresora;
la Fig. 3 ilustra esquemáticamente
la estructura de una impresora de chorro de tinta en una forma de
realización de la invención;
la Fig. 4 muestra la construcción
eléctrica de un circuito de control incluido en la impresora de la
forma de realización;
las Figs. 5A y 5B muestran la presentación de
un módulo de memoria de detección en la forma de realización;
la Fig. 6 es una vista final que
muestra la sujeción del módulo de memoria de detección a un
cartucho de tinta en la forma de realización;
la Fig. 7 es un diagrama de bloque
que muestra la estructura interna del módulo de memoria de
detección;
las Figs. 8A y 8B muestran la relación
posicional entre una unidad receptora transmisora y los cartuchos de
tinta montados en un carro de la impresora;
las Figs. 9A y 9B muestran la información
almacenada en una EEPROM como una memoria interna del módulo de
memoria de detección;
la Fig. 10 es un organigrama que muestra
una serie de procesamientos ejecutados por el circuito de control
de la impresora en cooperación con el módulo de memoria de detección
sujetado a cada cartucho de tinta;
la Fig. 11 es una tabla de tiempos en
una operación de reescritura de datos en la EEPROM; y
la Fig. 12 es un organigrama que muestra
una rutina de verificación ejecutada por el circuito de control de
la impresora en la operación de reescritura de datos en la
EEPROM.
La Fig. 1 ilustra esquemáticamente la estructura
de un cartucho de tinta 10 y una impresora 20 como un aparato de
grabación, al que se sujeta el cartucho de tinta 10, en un modo de
la invención. La impresora 20 hace que se eyecte tinta desde un
cabezal de impresión 25 e imprime de ese modo una imagen en papel de
impresión T, que es transportado mediante un rodillo 24. La
impresora 20 incluye una unidad de control 22, aunque la estructura
interna de la impresora 20 no se describe ni se ilustra
específicamente. La unidad de control 22 calcula un consumo de
tinta utilizado para imprimir y otros datos requeridos y transmite
los datos calculados al cartucho de tinta 10 mediante una unidad
receptora transmisora 30. Se transmiten los datos entre la impresora
20 y el cartucho de tinta 10 de forma inalámbrica, aunque puede
adoptarse alternativamente la comunicación por cable. En este modo
de la invención se aplica la técnica de inducción electromagnética
para la comunicación inalámbrica, aunque también puede aplicarse
otra técnica.
El cartucho de tinta 10 incluye un controlador
de comunicación 12 que controla la comunicación, un controlador de
memoria 15 que controla la lectura y escritura de datos desde y
hacia una memoria 14, un sensor 17 de un elemento piezoeléctrico y
un controlador de sensor 19 que actúa y controla el sensor 17 para
detectar un nivel residual de tinta. El controlador de memoria 15
transmite datos hacia y desde la memoria 14, en respuesta a
instrucciones emitidas desde la impresora 20 y recibidas por el
controlador de comunicación 12. La transmisión de datos incluye
tres procesos principales, es decir, un proceso de lectura de datos
desde una dirección especificada en la memoria 14, un proceso de
borrado de datos desde la dirección especificada en la memoria 14 y
un proceso de escritura de datos en la dirección especificada en la
memoria 14. El controlador de sensor 19 acciona el sensor 17 y
detecta el nivel residual de tinta aprovechando una variación en la
frecuencia de resonancia de una cámara de resonancia 18 provista en
una cámara de tinta 16.
La Fig. 2 es un organigrama que muestra una
serie de procesamientos ejecutados por el controlador de memoria
15, en combinación con una serie de procesamientos ejecutados por la
unidad de control 22 de la impresora 20. El controlador de memoria
15 se actualiza, por ejemplo, mediante una estructura de circuito
que incluye una matriz de puertas. Para comodidad de la
explicación, no obstante, se describen las respectivas operaciones
realizadas en el controlador de memoria 15 según el organigrama. La
unidad de control 22 de la impresora 20 da una instrucción para
reescribir los contenidos de almacenamiento en una dirección
específica de la memoria 14 (etapa S5). Más específicamente, la
unidad de control 22 da tanto una instrucción para borrar datos
desde una dirección especificada en la memoria 14 como una
instrucción para reescribir datos en una dirección especificada en
la memoria 14. El controlador de memoria 15 del cartucho de tinta 10
recibe la instrucción dada que incluye la especificación del
procesamiento requerido y la dirección especificada como el objeto
que debe procesarse (etapa S10).
Después, el controlador de memoria 15 ordena a
la dirección especificada en la memoria 14 que reescriba sus
contenidos de almacenamiento (etapa S13). El procedimiento concreto
de esta etapa emite un operando de 1 byte y una dirección de 1 byte
a la memoria 14. El operando de 1 byte representa la especificación
del procesamiento requerido, por ejemplo, una operación de borrado,
una operación de lectura, o una operación de escritura. La
dirección se especifica mediante los datos de 1 byte en esta
descripción, pero el tamaño de los datos puede variar según la
longitud de la dirección en el caso de que la memoria 14 tenga una
capacidad de almacenamiento suficientemente grande. Para el aumento
de fiabilidad, incluso si la capacidad de 1 byte es suficiente para
el tamaño de los datos de la dirección, puede asignarse la capacidad
de 2 bytes a la especificación de dirección. Por ejemplo, se emite
una dirección idéntica consecutivamente como los datos de 2 bytes
después del operando de 1 byte que representa tanto una operación
de reescritura como de borrado. En otro ejemplo, los datos de
dirección de complemento de 1 byte pueden seguir los datos de
especificación de dirección de 1 byte. El orden de los dos últimos
datos de 2 byte puede invertirse. Concretamente, la instrucción
puede incluir el operando de 1 byte que representa tanto una
operación de reescritura como una operación de borrado, los datos de
dirección de complemento de 1 byte y los datos de dirección de 1
byte en este orden. Los datos de 1 byte añadidos a la dirección
pueden obtenerse con una operación aritmética prefijada, por
ejemplo, una operación recíproca, una operación complementaria, o
una rotación de bits, de la secuencia de bits que representa la
dirección. Los datos de 1 byte adicionales no se limitan a la
operación aritmética de la dirección, sino que pueden ser una suma
de control de la dirección, un código de Hamming, un código de
corrección de errores, o cualquier otro dato adecuado.
La memoria 14 recibe el operando y la dirección
emitida desde el controlador de memoria 14, reescribe o borra datos
en la dirección especificada en respuesta a la instrucción dada y
devuelve una señal que representa un acceso concluido al
controlador de memoria 15 dentro de un tiempo prefijado. Se informa
por consiguiente al controlador de memoria 15 sobre el resultado de
la operación de reescritura o borrado de datos en la dirección
especificada en la memoria 14. El controlador de memoria 15 emite
entonces una confirmación ACK y la dirección de 1 byte como el
objeto de la operación de reescritura de datos
mediante el controlador de comunicación 12 (etapa S15).
mediante el controlador de comunicación 12 (etapa S15).
La unidad de control 22 de la impresora 20
recibe la confirmación ACK y la dirección como el objeto de la
operación de reescritura de datos (etapa S20) y compara la dirección
recibida con la dirección especificada previamente por la unidad de
control 22 (etapa S30). Cuando la dirección recibida desde el
cartucho de tinta 10 es idéntica a la dirección especificada
previamente por la unidad de control 22, la unidad de control 22
determina que los datos se han reescrito normalmente (etapa S40).
Por otro lado, cuando la dirección recibida no es idéntica a la
dirección especificada, la unidad de control 22 determina que se ha
producido algún error en el proceso de reescritura de datos en la
dirección especificada de la memoria 14 del cartucho de tinta 10
(etapa S50).
Como se ha descrito anteriormente, la técnica de
la invención que se aplica al cartucho de tinta 10 permite
reescribir los contenidos de almacenamiento en una dirección
externamente especificada en la memoria 14 y permite comprobar la
dirección especificada como el objeto de reescritura después de la
operación de reescritura de datos. Incluso si la dirección
especificada en la memoria 14 cambia debido al ruido u a otra razón,
esta disposición informa de forma eficaz a la unidad de control 22
de la impresora 20 de una operación errónea de reescritura de datos
en una dirección incorrecta.
Esta técnica de la invención es aplicable a
diversas impresoras. A continuación se describe la aplicación de la
invención en una impresora de chorro de tinta 200 como una forma de
realización. La Fig. 3 ilustra esquemáticamente la estructura,
especialmente la estructura relacionada con el funcionamiento, de la
impresora de chorro de tinta 200. La Fig. 4 muestra la construcción
eléctrica de un circuito de control 222 de la impresora 200. Como
se muestra en la Fig. 3, la impresora 200 hace que se eyecten
gotitas de tinta desde los cabezales de impresión 211 a 216 en el
papel de impresión T, que se suministra desde una unidad de
alimentación de papel 203 y se transporta mediante un rodillo 225,
para formar una imagen en el papel de impresión T. El rodillo 225
se acciona y gira a través de la fuerza motriz transmitida desde el
motor de alimentación de papel 240 mediante un tren de engranajes
241. El ángulo rotativo del rodillo 225 se mide con un codificador
242. Los cabezales de impresión 211 a 216 están montados en un
carro 210, que se mueve de un lado a otro a lo largo de la anchura
del papel de impresión T. El carro 210 está vinculado a una cinta
transportadora 221, que se acciona mediante un motor de pasos 223.
La cinta transportadora 221 es una cinta continua y se extiende
entre el motor de pasos 223 y una polea 229 dispuesta en el lado
opuesto. Con las rotaciones del motor de pasos 223, la cinta
transportadora 221 se mueve para desplazar el carro 210 a lo largo
de una guía transportadora 224.
Los cartuchos de tinta 111 a 116 de tinta de
seis colores distintos están sujetados al carro 210. Los seis
cartuchos de tinta de color 111 a 116 tienen básicamente una
estructura idéntica y almacenan respectivamente tintas de distintas
composiciones, es decir, tintas de distintos colores, en sus cámaras
de tinta internas. Más específicamente, los cartuchos de tinta 111
a 116 almacenan respectivamente tinta negra (K), tinta cián (C),
tinta magenta (M), tinta amarilla (Y), tinta cián claro (LC) y tinta
magenta claro (LM). La tinta cián claro (LC) y la tinta magenta
claro (LM) están reguladas para tener ¼ de las densidades de
colorante de la tinta cián (C) y la tinta magenta (M). Los módulos
de memoria de detección 121 a 126 (que se tratarán más adelante)
están sujetados a estos cartuchos de tinta 111 a 116,
respectivamente. Los módulos de memoria de detección 121 a 126
transmiten datos hacia y desde el circuito de control 222 de la
impresora 200 mediante comunicación inalámbrica. En la estructura
de esta forma de realización, los módulos de memoria de detección
121 a 126 están sujetados a los respectivos planos laterales de los
cartuchos de tinta 111 a 116.
La impresora 200 tiene una unidad receptora
transmisora 230 para establecer comunicación inalámbrica con la
misma y transmisión de datos hacia y desde estos módulos de memoria
de detección 121 a 126. La unidad receptora transmisora 230, así
como el motor de alimentación del papel 240, el motor de pasos 223,
el codificador 242 y las otras partes electrónicas, están
conectadas al circuito de control 222. Diversos interruptores 247 y
LEDs 248 del panel operativo 245 situados en la cara delantera de la
impresora 200 también están conectados con el circuito de control
222.
Como se muestra en la Fig. 4, el circuito de
control 222 incluye un CPU 251 que controla los constituyentes de
toda la impresora 200, una ROM 252 que almacena programas de control
en la misma, una RAM 253 que se utiliza para grabar datos
temporalmente, un PIO 254 que funciona como interfaz con
dispositivos externos, un temporizador 255 que gestiona el tiempo y
una memoria intermedia de accionamiento 256 que almacena datos para
accionar los cabezales de impresión 211 a 216. Estos elementos del
circuito están conectados mutuamente mediante un bus 257. Además de
estos elementos del circuito, el circuito de control 222 también
incluye un oscilador 258 y un divisor de salida 259. El divisor de
salida 259 distribuye una señal de impulso emitida desde el
oscilador 258 en terminales comunes de los seis cabezales de
impresión 221 a 216. Cada cabezal de impresión 211 a 216 recibe
datos de apagado-encendido de punto (datos de
eyección o no-eyección de tinta) desde la memoria
intermedia de accionamiento 256 y hace que se eyecte la tinta desde
las correspondientes boquillas según los datos de
apagado-encendido de punto recibidos desde la
memoria intermedia de accionamiento 256 en respuesta a impulsos de
accionamiento emitidos desde el divisor de salida 259.
Un ordenador PC que emite a la impresora 200
datos de imagen de objeto que deben imprimirse, así como el motor
de pasos 223, el motor de alimentación de papel 240, el codificador
242, la unidad receptora transmisora 230 y el panel operativo 245
están conectados al PIO 254 del circuito de control 222. El
ordenador PC especifica una imagen de objeto que debe imprimirse,
hace que la imagen de objeto especificada esté sujeta a la serie de
procesamientos requeridos, como conversión a trama, conversión del
color, e impresión en medio tono y emite los datos procesados
resultantes a la impresora 200. La impresora 200 detecta la posición
de movimiento del carro 210 según la cantidad de accionamiento del
motor de pasos 223, al tiempo que comprueba la posición de
alimentación del papel basándose en los datos del codificador 242.
La impresora 200 amplía la salida de datos procesados desde el
ordenador PC en datos de apagado-encendido de punto
que representa la eyección o no-eyección de tinta
desde las boquillas de los cabezales de impresión 211 a 216 y
acciona la memoria intermedia de accionamiento 256 y el divisor de
salida 259.
El circuito de control 222 transmite datos de
forma inalámbrica hacia y desde los módulos de memoria de detección
121 a 126 sujetados a los cartuchos de tinta 111 a 116 mediante la
unidad receptora transmisora 230 que conecta con el PIO 254. La
unidad receptora transmisora 230 tiene por consiguiente un elemento
de conversión de RF 231 que convierte señales desde el PIO 254 en
señales de corriente alterna (CA) de una frecuencia fija y una
antena de cuadro 233 que recibe las señales de CA desde el elemento
de conversión de RF 231. Cuando la antena de cuadro 233 recibe la
señal de CA, la inducción electromagnética estimula una señal
eléctrica en otra antena situada cerca de la antena de cuadro 233.
La distancia de comunicación inalámbrica está limitada en la
impresora 200, de forma que en la estructura de esta forma de
realización se adopta la técnica de comunicación inalámbrica basada
en inducción electromagnética.
A continuación se describe la estructura del
módulo de memoria de detección 121 sujetado al cartucho de tinta
111. Las Figs. 5A y 5B son una vista frontal y una vista lateral que
muestran el módulo de memoria de detección 121. Los módulos de
memoria de detección 121 a 126 montados en los respectivos cartuchos
de tinta 111 a 116 tienen una estructura idéntica, excepto los
números de ID almacenados en los mismos. Por consiguiente, la
cuestión que se trata se refiere al módulo de memoria de detección
121 como un ejemplo. Como se ilustra, el módulo de memoria de
detección 121 tiene una antena 133 formada como un diagrama de
película metálica fina en un sustrato de película fina 131, un chip
de CI exclusivo 135 con diversas funciones incorporadas en el mismo
como se tratará más adelante, un módulo de sensor 137 que detecta la
presencia o la ausencia de tinta y un diagrama de cableado 139 que
conecta mutuamente estos constituyentes.
La Fig. 6 es una vista final que muestra la
sujeción del módulo de memoria de detección 121 al cartucho de
tinta 111. El módulo de memoria de detección 121 se fija en la cara
lateral del cartucho de tinta 111 mediante una capa adhesiva 141
de, por ejemplo, una cinta adhesiva o de doble cara. El módulo de
sensor 137, dispuesto en la cara posterior del sustrato 131 se
encaja en una apertura formada en el plano lateral del cartucho de
tinta 111. Se forma una cámara de resonancia 151 dentro del módulo
de sensor 137 y se pega un elemento piezoeléctrico 153 que funciona
como un sensor a la pared lateral de la cámara de resonancia
151.
La Fig. 7 es un diagrama de bloque que muestra
la estructura interna del módulo de memoria de detección 121. El
módulo de memoria de detección 121 tiene un circuito de RF 161, una
unidad de suministro de energía 162, un analizador de datos 163, un
controlador de EEPROM 165, una EEPROM 166, un controlador de
detección 168 que transmite datos hacia y desde el módulo de sensor
137 equipado con el elemento piezoeléctrico 153 para detectar la
cantidad residual de tinta y una unidad de salida 178, que están
todos incorporados en el chip de CI exclusivo 135.
El circuito de RF 161 demodula una señal de CA
generada en la antena 133 por inducción electromagnética, extrae un
componente de energía eléctrica y un componente de señal de la señal
de CA demodulada y emite el componente de energía eléctrica a la
unidad de suministro de energía 162 al tiempo que emite el
componente de señal al analizador de datos 163. El circuito de RF
161 también funciona para recibir una señal desde la unidad de
salida 178 (que se describe más adelante), modula la señal recibida
a una señal de CA y transmite la señal de CA modulada a la unidad
receptora transmisora 230 de la impresora 200 mediante la antena
133. La unidad de suministro de energía 162 recibe el componente de
energía eléctrica desde el circuito de RF 161, estabiliza el
componente de energía eléctrica recibido y emite el componente de
energía eléctrica estabilizado como fuentes de energía del chip de
CI exclusivo 135 y del módulo de sensor 137. Así, no se requiere
ninguna fuente de energía independiente, como pilas secas, para
cada cartucho de tinta 111 a 116. Cuando el tiempo de suministro
de energía producido por señal desde la unidad receptora transmisora
230 es limitado, el módulo de memoria de detección 121 puede tener
además un elemento acumulador de carga, como un condensador, que
acumula de forma eficaz la fuente de energía estabilizada generada
por la unidad de suministro de energía 162. El elemento acumulador
de carga puede disponerse antes de la unidad de suministro de
energía 162.
El analizador de datos 163 analiza el componente
de señal recibido desde el circuito de RF 161 y extrae una orden y
datos desde el componente de señal analizado. El analizador de datos
163 especifica tanto la transmisión de datos hacia y desde la
EEPROM 166 como la transmisión de datos hacia y desde el módulo de
sensor 137, basándose en el resultado del análisis de los datos. El
analizador de datos 163 también lleva a cabo la identificación del
cartucho de tinta objeto de la transmisión de datos hacia y desde
tanto la EEPROM 166 como el módulo de sensor 137. Los detalles del
proceso de identificación se tratarán más adelante, pero básicamente
el proceso de identificación identifica el cartucho de tinta,
basándose en la información que representa la situación de cada
cartucho de tinta montado en el carro 210 en relación con la unidad
receptora transmisora 230 como se muestra en las Figs. 8A y 8B y el
ID almacenado en cada cartucho de tinta. La Fig. 8A es una vista en
perspectiva que muestra la relación posicional entre los cartuchos
de tinta 111 a 116 con los módulos de memoria de detección 121 a
126 sujetados a los mismos y la unidad receptora transmisora 230. La
Fig. 8B muestra las anchuras relativas de los cartuchos de tinta
111 a 116 y la unidad receptora transmisora 230.
Para identificación del cartucho de tinta
objeto, el circuito de control 222 desplaza el carro 210 para
acercarse a la unidad receptora transmisora 230. La situación del
carro 210 frente a la unidad receptora transmisora 230 está fuera
de un alcance de impresión. Como se muestra en las Figs. 8A y 8B,
los módulos de memoria de detección 121 a 126 están sujetados a las
caras laterales de los respectivos cartuchos de tinta 111 a 116. El
desplazamiento del carro 210 provoca que como máximo entren dos
módulos de memoria de detección en un alcance de transmisión de la
unidad receptora transmisora 230. En este estado, el analizador de
datos 163 recibe una solicitud desde el circuito de control 222
mediante la unidad receptora transmisora 230 y realiza la
identificación del cartucho de tinta objeto y la posterior
transmisión de datos hacia y desde la EEPROM 166 o el módulo de
sensor 137. Los detalles del procesamiento se tratarán más adelante
con referencia al organigrama.
Cuando se realiza la transmisión de datos hacia
y desde la EEPROM 166 después de la identificación del cartucho de
tinta objeto, el analizador de datos 163 transfiere al controlador
de EEPROM 165 una dirección especificada para una operación de
lectura, escritura o borrado y la especificación del procesamiento,
es decir, la selección de la operación de lectura, la operación de
escritura o la operación de borrado, así como los datos en el caso
de la operación de escritura de datos. El controlador de EEPROM 165
recibe la dirección especificada, la especificación del
procesamiento y los datos que deben escribirse y emite la dirección
especificada y la especificación del procesamiento a la EEPROM 166,
para leer los datos existentes desde la dirección especificada de
la EEPROM 166, escribir los datos recibidos en la dirección
especificada de la EEPROM 166, o borrar los datos existentes desde
la dirección especificada de la EEPROM 166.
En las Figs. 9A y 9B se muestra la estructura
interna de datos de la EEPROM 166. El espacio de memoria de la
EEPROM 166 está dividido aproximadamente en dos secciones como se
muestra en la Fig.9A. La primera sección del espacio de memoria es
un área de escritura y lectura RAA que incluye un área de código de
clasificación y un área de memoria de usuario, en la que se leen y
escriben datos como la cantidad residual de tinta. La segunda
sección del espacio de memoria es un área de sólo lectura ROA en la
que se escribe la información de ID para identificar el cartucho de
tinta.
La información de ID se escribe en el área de
sólo lectura ROA antes de sujetar cada módulo de memoria de
detección 121 a 126 incluyendo la EEPROM 166 en el correspondiente
cartucho de tinta 111 a 116, por ejemplo, en el proceso de
fabricación del módulo de memoria de detección o en el proceso de
fabricación del cartucho de tinta. La impresora 200 puede escribir
datos en el área de escritura y lectura RAA y leer y borrar los
datos existentes almacenados en el área de escritura y lectura RAA.
La impresora 200 no puede, no obstante, escribir datos en el área
de sólo lectura ROA, mientras que puede leer datos del área de sólo
lectura ROA.
El área de memoria de usuario del área de
escritura y lectura RAA se utiliza para escribir información
relacionada con la cantidad residual de tinta en el cartucho de
tinta correspondiente 111 a 116. La impresora 200 lee la
información sobre la cantidad residual de tinta y puede dar una
alarma al usuario cuando la cantidad residual de tinta está por
debajo del nivel prefijado. El área de código de clasificación
almacena varios códigos para distinguir el cartucho de tinta
correspondiente. El usuario puede utilizar estos códigos según los
requisitos.
La información de ID almacenada en el área de
sólo lectura ROA incluye información de la fabricación del cartucho
de tinta correspondiente, en el que se sujeta el módulo de memoria
de detección. Un ejemplo típico de la información de ID se refiere
al año, el mes, la fecha, la hora, el minuto, el segundo y el lugar
de fabricación del cartucho de tinta correspondiente 111 a 116 como
se muestra en la Fig. 9B. Cada pieza de la información de ID
requiere un área de memoria de 4 a 8 bits, de forma que la
información de ID ocupa totalmente un área de memoria de 40 a 70
bits. En cada suministro de energía de la impresora 200, el circuito
de control 222 de la impresora 200 puede leer la información de ID
que incluye la información de fabricación de los cartuchos de tinta
111 a 116 desde los módulos de memoria de detección 121 a 126 y da
una alarma al usuario cuando alguno de los cartuchos de tinta se ha
acabado o está a punto de acabarse.
Además de la información que se ha tratado
anteriormente, también pueden almacenarse piezas adecuadas de
información en la EEPROM 166 del módulo de memoria de detección
121. Toda el área de la EEPROM 166 puede construirse como un área
de escritura y lectura. En este caso, puede aplicarse una memoria de
lectura y escritura eléctricas, como una ROM flash NAND para que la
EEPROM 166 almacene la información de ID como la información de
fabricación del cartucho de tinta. En la estructura de esta forma
de realización, se aplica una memoria de serie para la EEPROM
166.
Por otro lado, cuando se realiza la transmisión
de datos hacia y desde el módulo de sensor 137 después de
identificar el cartucho de tinta objeto, el analizador de datos 163
recibe una condición de detección desde el circuito de control 222
y transfiere la condición de detección recibida al controlador de
detección 168. El controlador de detección 18 recibe la condición
de detección transferida, acciona el módulo de sensor 137 según la
condición de detección y determina si el nivel de tinta alcanza la
posición del módulo de sensor 137, basándose en la variación de la
frecuencia de resonancia del elemento piezoeléctrico 153. El
resultado de la detección se devuelve desde el módulo de sensor 137
hasta el controlador de detección 168. La unidad de salida 178
recibe el resultado de detección desde el controlador de detección
168 y emite el resultado de detección al circuito de control 222 de
la impresora 200 mediante el circuito de RF 161.
A continuación se describe la identificación del
cartucho de tinta objeto y el posterior acceso, que ejecuta el
circuito de control 222 de la impresora 200 en cooperación con el
analizador de datos 163 del correspondiente módulo de memoria de
detección. La Fig. 10 es un organigrama que muestra una serie de
procesamientos ejecutados por el circuito de control 222 de la
impresora 200 en cooperación con el módulo de memoria de detección
sujetado a cada cartucho de tinta a través de comunicación mediante
la unidad receptora transmisora 230. El circuito de control 222 de
la impresora 200 y el analizador de datos 163 de cada módulo de
memoria de detección establecen comunicación mediante la unidad
receptora transmisora 230 y llevan a cabo un proceso de lectura de
información de ID (primer proceso), un proceso de acceso a la
memoria para leer otra información aparte de la información de ID y
escribir información sobre la cantidad residual de tinta (segundo
proceso) y un proceso de acceso al sensor para transmitir datos
hacia y desde el módulo de sensor 137 (tercer proceso).
Cada vez que se suministra energía a la
impresora 200, en el momento de sustituir cualquier cartucho 111 a
116 en la condición de ENCENDIDO, o después de transcurrir un tiempo
prefijado desde la ejecución previa de comunicación, la impresora
200 lee la información de fabricación del cartucho de tinta y
escribe y lee la cantidad residual de tinta en y desde un área
predeterminada de la EEPROM 166. Contrariamente al proceso general
de impresión, esta serie de procesamientos requiere comunicación con
cada módulo de memoria de detección 121 a 126 mediante la unidad
receptora transmisora 230.
Para establecer comunicación con los módulos de
memoria de detección 121 a 126, el carro 210 con los cartuchos de
tinta 111 a 116 montados en el mismo está separado de su área de
impresión estándar o de un área de no-impresión del
lado derecho y se desplaza a un área de no-impresión
del lado izquierdo cuando está presente la unidad receptora
transmisora 230. Cuando el carro 210 se mueve hacia el área de
no-impresión del lado izquierdo, el módulo de
memoria de detección que se acerca a la unidad receptora transmisora
230 recibe una señal de CA desde la antena de cuadro 233 de la
unidad receptora transmisora 230 mediante la antena 133. La unidad
de suministro de energía 162 extrae un componente de energía
eléctrica desde la señal de CA recibida, estabiliza el componente
de energía eléctrica y suministra la energía eléctrica estabilizada
a los respectivos controladores y elementos de circuito para
activar los controladores y los elementos de circuito.
Cuando empieza la rutina de procesamiento con
comunicación establecida entre la unidad receptora transmisora 230
y cada módulo de memoria de detección 121 a 126, el circuito de
control 222 de la impresora 200 determina primero si hay una
solicitud de ENCENDIDO (etapa S100). Esta etapa determina si ya se
ha suministrado la energía a la impresora de chorro de tinta 200
para empezar a funcionar. Cuando hay una solicitud de ENCENDIDO (en
caso de una respuesta afirmativa en la etapa S100), empieza el
primer proceso para leer la información de ID desde los respectivos
módulos de memoria de detección 121 a 126 (etapa S104).
Por otro lado, cuando no hay solicitud de
ENCENDIDO (en caso de una respuesta negativa en la etapa S100), el
circuito de control 222 determina que la impresora 200 está llevando
a cabo el proceso general de impresión y determina posteriormente
si hay una solicitud de sustitución de los cartuchos de tinta 111 a
116 (etapa S102). La solicitud de sustitución de los cartuchos de
tinta 111 a 116 se emite, por ejemplo, cuando el usuario aprieta un
botón de sustitución de cartucho de tinta 247 en el panel operativo
245 en el estado ENCENDIDO de la impresora 200. Como respuesta a
apretar el botón de sustitución del cartucho de tinta 247, la
impresora 200 detiene el proceso general de impresión para permitir
la sustitución de cualquiera de los cartuchos de tinta 111 a 116.
La solicitud de sustitución se emite después de la sustitución real
de cualquiera de los cartuchos de tinta 111 a 116.
Cuando hay una solicitud de sustitución de los
cartuchos de tinta 111 a 116 (en caso de una respuesta afirmativa
en la etapa S102), el primer proceso empieza a leer la información
de ID desde el módulo de memoria de detección sujetado a un
cartucho de tinta sustituido (etapa S104). Por otro lado, cuando no
hay solicitud de sustitución de los cartuchos de tinta 111 a 116
(en caso de una respuesta negativa en la etapa S102), el circuito
de control 222 determina que ya se ha leído normalmente la
información de ID desde los respectivos módulos de memoria de
detección 121 a 126, por ejemplo, en el momento del suministro de
energía y después especifica el objeto de acceso (etapa S150). Hay
dos opciones, es decir, la EEPROM 166 y el módulo de sensor 137,
como el objeto de acceso en cada cartucho de tinta 111 a 116 de la
forma de realización. Cuando el objeto de acceso es la EEPROM 166
(en caso de selección de memoria en la etapa S150), el segundo
proceso empieza a adquirir acceso a uno de los módulos de memoria
de detección 121 a 126 (etapa S200). Por otro lado, cuando el objeto
de acceso es el módulo de sensor 137 (en caso de selección de
sensor en la etapa S150), el tercer proceso empieza a leer el
resultado de detección desde el módulo de sensor 137.
Se tratan los detalles del primer al tercer
proceso. El primer proceso se ejecuta cuando el circuito de control
222 detecta la solicitud de ENCENDIDO de la impresora 200 o la
solicitud de sustitución de los cartuchos de tinta 111 a 116 como
se ha mencionado anteriormente. El primer proceso empieza a leer la
información de ID desde los respectivos módulos de memoria de
detección 121 a 126 (etapa S104) y lleva a cabo el procesamiento de
anticolisión (etapa S106). Se requiere el procesamiento de
anticolisión para prevenir interferencias cuando el circuito de
control 222 lee la información de ID desde los respectivos módulos
de memoria de detección 121 a 126 por primera vez. En caso de algún
fallo o problema en la mitad del procesamiento de anticolisión, el
procesamiento de anticolisión se lleva a cabo otra vez. En la
estructura de la forma de realización que utiliza comunicación
inalámbrica, la unidad receptora transmisora 230 siempre puede
comunicarse con múltiples módulos de memoria de detección (por
ejemplo, dos módulos de memoria de detección). Al inicio de la
comunicación, el circuito de control 222 todavía no ha adquirido la
información de ID de los respectivos módulos de memoria de
detección 121 a 126 sujetados a los cartuchos de tinta 111 a 116
montados en el carro 210. Así, en este momento se requiere el
procesamiento de anticolisión para prevenir interferencias. El
procesamiento de anticolisión es una técnica conocida y no se
describe, pues, aquí con detalle. La unidad receptora transmisora
230 emite una pieza específica de información de ID. Sólo un módulo
de memoria de detección con información de ID idéntica a la pieza
específica de información de ID responde a la unidad receptora
transmisora 230, mientras que los demás módulos de memoria de
detección se ponen en un modo de ahorro de energía. El circuito de
control 222 de la impresora 200 establece comunicación con el
módulo de memoria de detección del cartucho de tinta, que está
situado en el alcance de comunicación y tiene la información de ID
idéntica.
Como conclusión del procesamiento de
anticolisión, el circuito de control 222 provoca que el analizador
de datos 163 lea la información de ID desde los respectivos módulos
de memoria de detección 121 a 126 (etapa S108). Después de leer la
información de ID, el programa puede salir de esta rutina de
procesamiento de comunicación o puede leer posteriormente todos los
datos almacenados en la EEPROM 166 como se describe más
adelante.
Para garantizar la fiabilidad de los datos
almacenados en los módulos de memoria de detección 121 a 126
sujetados en los cartuchos de tinta 111 a 116, el circuito de
control 222 lee todos los datos almacenados en las EEPROMs 166 de
los respectivos módulos de memoria de detección 121 a 126 y almacena
los datos de lectura en la RAM 253. En el momento de suministrar
energía a la impresora 200, el circuito de control 222 establece
comunicación con los respectivos módulos de memoria de detección
121 a 126 de los cartuchos de tinta 111 a 116 sujetados a la
impresora 200, lee los datos desde las EEPROMs 166 de los módulos de
memoria de detección 121 a 126 y almacena los datos de lectura en
un área específica de la RAM 253. El flujo real de este
procedimiento es similar al segundo proceso que se trata más
adelante con la única diferencia de que este procedimiento lee
consecutivamente los datos desde todas las direcciones de la EEPROM
166 sin ninguna verificación, que se ejecuta en el segundo proceso.
Los datos de lectura se mantienen de forma continua en la RAM 253 y
se utilizan para corregir los datos grabados en el cartucho de
tinta 111 cuando los datos del cartucho de tinta 111 tienen poca
fiabilidad, por ejemplo, cuando surge algún error en el cartucho de
tinta 111 durante la comunicación. Cuando se reescriben los datos
almacenados en la EEPROM 166 de cualquier módulo de memoria de
detección 121 a 126, el circuito de control 222 de la impresora 200
actualiza los datos en una dirección correspondiente en la RAM 253.
Esta disposición permite que los datos almacenados en la RAM 253 se
actualicen en plazos requeridos y que tengan, de ese modo, gran
fiabilidad.
Según el segundo proceso, el circuito de control
222 empieza un acceso a la memoria (etapa S200) y emite una orden
de modo activo AMC a cada módulo de memoria de detección 121 a 126
(etapa S202). La orden de modo activo AMC se emite junto con la
información de ID relacionada con cada módulo de memoria de
detección 121 a 126. El analizador de datos 163 incluido en cada
módulo de memoria de detección 121 a 126 compara la información de
ID recibida con la información de ID almacenada en el módulo de
memoria de detección y transmite una señal de respuesta ACK que
muestra que un acceso al circuito de control 222 está preparado sólo
cuando la información de ID recibida es idéntica a la información
de ID almacenada.
El circuito de control 222 adquiere un acceso
real a la memoria en el módulo de memoria de detección, que acaba
de transmitir la señal de respuesta ACK que responde a la orden de
modo activo AMC emitida (etapa S204). El acceso a la memoria se
implementa para escribir datos en una dirección especificada en la
EEPROM 166, para borrar los datos existentes de la dirección
especificada en la EEPROM 166, o para leer los datos existentes de
la dirección especificada en la EEPROM 166. En cualquier caso, el
controlador de EEPROM 165 recibe la dirección especificada y la
especificación del procesamiento requerido, es decir, la operación
de escritura, la operación de borrado, o la operación de lectura
desde el circuito de control 222 y accede a la dirección
especificada en la EEPROM 166 para llevar a cabo la operación
requerida.
La operación de escritura y la operación de
borrado se tratan detalladamente. La Fig. 11 es una tabla de tiempos
que muestra la operación de escritura y la operación de borrado. El
circuito de control 222 emite un código operando OP de 1 byte y
códigos de dirección de 2 bytes AD1 y AD2, que representan la
dirección especificada como el objeto de la operación de escritura
o la operación de borrado. Los códigos de dirección AD1 y AD2 son
complementarios entre sí, de forma que la dirección se especifica
realmente con el código AD1 de 1 byte.
El controlador de EEPROM 165 recibe los códigos
de dirección AD1 y AD2 y verifica los códigos de dirección
recibidos AD1 y AD2. Cuando los códigos de dirección AD1 y AD2 no
son complementarios entre sí, el controlador de EEPROM 165
determina una especificación errónea de la dirección, prohíbe el
acceso a la memoria y emite una señal de error como se muestra en
la Fig. 11. Por otro lado, cuando los códigos de dirección AD1 y AD2
son complementarios entre sí, el controlador de EEPROM 165 permite
realizar la operación de escritura o la operación de borrado en la
dirección especificada AD1 de la EEPROM 166. Cuando ha finalizado el
acceso a la EEPROM 166, el controlador de EEPROM 165 transmite una
señal de respuesta ACK que representa finalización del acceso y una
señal de mapeo de dirección ADC mapeada a la dirección accedida al
circuito de control 222 mediante el analizador de datos 163. La
señal de mapeo de dirección ADC mapeada a la dirección accedida
puede ser idéntica al código de dirección especificado AD1 o puede
ser cualquiera de sus señales de desplazamiento o rotación de
dirección complementaria, de 1 bit o varios bits y otras señales de
dirección procesadas o cualquier código de detección y corrección
de errores que incluyen una suma de control, un CRC y un código de
Hamming. El controlador de EEPROM 165 tiene acceso a la dirección
especificada en la EEPROM 166 de esta manera en la etapa S204.
Cuando el controlador de EEPROM 165 finaliza el
acceso a la memoria y transmite la señal de respuesta ACK que
representa finalización del acceso y la señal de mapeo de dirección
ADC, el circuito de control 222 ejecuta verificación según la señal
de mapeo de dirección ADC recibida (etapa S210). Los detalles de la
verificación se tratan con referencia al organigrama de la Fig. 12.
El circuito de control 222 lee primero la señal de mapeo de
dirección ADC transmitida (etapa S211) y determina si la señal de
mapeo de dirección ADC es una señal correcta mapeada a la dirección
especificada AD1 para acceso (etapa S212). Cuando la señal de mapeo
de dirección ADC se mapea correctamente a la dirección especificada
AD1, el circuito de control 222 determina que se ha realizado
satisfactoriamente la operación de escritura de datos o la operación
de borrado de datos en la dirección especificada AD1 y lleva a cabo
el procesamiento posterior (etapa S214).
Por otro lado, cuando la señal de mapeo de
dirección ADC no está mapeada correctamente a la dirección
especificada AD1, existe la posibilidad de que se haya realizado
erróneamente la operación de escritura de datos o la operación de
borrado de datos en una dirección equivocada especificada por la
señal de mapeo de dirección ADC. El circuito de control 222 lee los
datos de dirección correspondientes a la señal de mapeo de dirección
ADC (etapa S216) y verifica si los datos de dirección leídos son
idénticos a los datos de dirección almacenados en la RAM 253 (etapa
S218). Como se ha descrito previamente, el circuito de control 222
lee todos los datos desde los módulos de memoria de detección 121 a
126 de los cartuchos de tinta 111 a 116 y almacena los datos de
lectura en la RAM 253 al mismo tiempo que se suministra energía a
la impresora 200 y actualiza de vez en cuando los datos almacenados
en la RAM 253. El proceso de verificación lee así los datos de
dirección especificados por la señal de mapeo de dirección ADC
desde el módulo de memoria de detección del cartucho de tinta y
compara los datos de dirección leídos con los datos de dirección
almacenados en la RAM 253 con el propósito de verificación.
Cuando los datos de dirección leídos no son
idénticos a los datos de dirección almacenados, el circuito de
control 222 determina que se han reescrito incorrectamente los datos
de dirección especificados por la señal de mapeo de dirección ADC y
escribe los datos de dirección correctos almacenados en la RAM 253
encima de los datos de dirección incorrectos especificados por la
señal de mapeo de dirección ADC (etapa S220). Por otro lado, cuando
los datos de dirección leídos son idénticos a los datos de dirección
almacenados, el circuito de control 222 determina que se han
escrito correctamente los datos de dirección especificados por la
señal de mapeo de dirección ADC y procede a la etapa S222.
Después de verificar los datos de dirección
especificados por la señal de mapeo de dirección ADC, el circuito
de control 222 lee los datos de dirección correspondientes a la
dirección AD1 desde el módulo de memoria de detección (etapa S222)
y verifica si los datos de dirección leídos son idénticos a los
datos de dirección almacenados en la RAM 253 (etapa S224).
Concretamente, el proceso de verificación lee los datos de dirección
especificados previamente como la dirección AD1 desde el módulo de
memoria de detección del cartucho de tinta y compara los datos de
dirección leídos con los datos de dirección almacenados en la RAM
253 con el propósito de verificación.
Cuando los datos de dirección leídos no son
idénticos a los datos de dirección almacenados, el circuito de
control 222 determina que se han reescrito incorrectamente los datos
de dirección especificados previamente por la dirección AD1 y
escribe los datos de dirección correctos almacenados en la RAM 253
encima de los datos de dirección incorrectos especificados por la
dirección AD1 (etapa S226). Por otro lado, cuando los datos de
dirección leídos son idénticos a los datos de dirección almacenados,
el circuito de control 222 determina que se han escrito
correctamente los datos de dirección especificados por la dirección
AD1 y sale de esta rutina de verificación.
El tercer proceso se describe con referencia
otra vez al organigrama de la Fig. 10. El circuito de control 222
empieza un acceso al módulo de sensor 137 (etapa S300) y emite una
orden de modo activo AMC (etapa S302) de la misma manera que el
acceso a la memoria. Entre los módulos de memoria de detección 121
a 126 de los cartuchos de tinta 111 a 116 que han recibido la orden
de modo activo AMC, el módulo de memoria de detección del cartucho
de tinta con la información de ID idéntica a la información de ID
recibida con la orden de modo activo AMC devuelve una señal de
respuesta ACK que muestra que está preparado para un acceso para
aceptar el procesamiento posterior.
Cuando cualquiera de los módulos de memoria de
detección 121 a 126 se activa en respuesta a la orden de modo
activo AMC, el circuito de control 222 transmite la especificación
de las condiciones de detección al módulo de memoria de detección
activado (etapa S304). En esta forma de realización, la detección
mide la frecuencia de resonancia del elemento piezoeléctrico 153 y
las condiciones de detección especifican un impulso inicial de la
detección de la frecuencia de resonancia del elemento piezoeléctrico
153 (por ejemplo, el primer impulso desde el inicio de la
vibración) y el número de impulsos que corresponden a un tiempo de
detección (por ejemplo, 4 impulsos). Cuando el módulo de memoria de
detección activado recibe la especificación de las condiciones de
detección y devuelve una señal de respuesta ACK, el circuito de
control 222 emite posteriormente una instrucción de detección
(etapa S306). La instrucción de detección puede estar incluida en la
especificación de las condiciones de detección.
En respuesta a la instrucción de detección, el
analizador de datos 163 del módulo de memoria de detección 121
analiza la instrucción de detección y ordena al controlador de
detección 168 que lleve a cabo la detección. El controlador de
detección 168 carga y descarga el elemento piezoeléctrico 153 según
las condiciones de detección especificadas para estimular una
vibración forzada del elemento piezoeléctrico 153. Se fija el
intervalo para cargar y descargar el elemento piezoeléctrico 153
para hacer que la frecuencia de la vibración forzada estimulada en
el elemento piezoeléctrico 153 se acerque a la frecuencia de
resonancia de la cámara de resonancia 151 en el módulo de sensor
137.
La carga y descarga del elemento piezoeléctrico
153 por el controlador de detección 168 provoca que el elemento
piezoeléctrico 153 vibre en la frecuencia de resonancia de la cámara
de resonancia 151 y genera un voltaje inducido por vibraciones
entre los electrodos del elemento piezoeléctrico 153. La frecuencia
de la vibración es básicamente igual a la frecuencia de resonancia
determinada conforme a una propiedad de la cámara de resonancia
151. Aquí, la propiedad de la cámara de resonancia 151 representa un
nivel de tinta en la cámara de resonancia 151. En la estructura de
esta forma de realización, cuando la cámara de resonancia 151 está
llena de tinta, la frecuencia de resonancia es aproximadamente 90
KHz. Por otro lado, cuando se consume la tinta para imprimir en la
cámara de resonancia 151 hasta que esté esencialmente vacía, la
frecuencia de resonancia es aproximadamente 110 KHz. La frecuencia
de resonancia varía naturalmente según el tamaño de la cámara de
resonancia 151 y las propiedades (por ejemplo, repelencia al agua)
de la pared interna de la cámara de resonancia 151. Así, se mide la
frecuencia de resonancia para cada tipo de cartucho de tinta.
El elemento piezoeléctrico 153 vibra en la
frecuencia de resonancia de la cámara de resonancia 151, debido a
la vibración forzada estimulada por la aplicación del voltaje. El
controlador de detección 168 activa un circuito incorporado para
detectar la vibración y emite el resultado de detección al circuito
de control 222 de la impresora 200 mediante la unidad de salida
178. El circuito de control 222 recibe el resultado de detección y
especifica la presencia o la ausencia de tinta en cada cartucho de
tinta 111 a 116. El controlador de detección 168 puede emitir
algunas de las condiciones de detección especificadas por el
circuito de control 222, además de la frecuencia de la vibración
del elemento piezoeléctrico 153. La condición de detección emitida
puede ser idéntica a cualquiera de las condiciones de detección
especificadas u otra condición producida desde las condiciones de
detección especificadas. La condición de detección emitida puede ser
datos que representan un impulso final de la detección de la
frecuencia de resonancia (por ejemplo, el quinto impulso desde el
inicio de la vibración).
El circuito de control 222 recibe la frecuencia
de resonancia como el resultado de detección (etapa S308) y la
condición de detección emitida y especifica la cantidad residual de
tinta. Se especifica la cantidad residual de tinta, en base a la
determinación de la presencia o la ausencia de tinta en la cámara de
resonancia 151. El circuito de control 222 de la impresora 200
cuenta el número de gotitas de tinta eyectadas desde cada cabezal
de impresión 211 a 216 según el programa de software y gestiona el
consumo de tinta. Se gestiona con precisión la cantidad actual de
tinta en cada cartucho de tinta 111 a 116, en base al consumo de
tinta calculado y la información sobre la presencia o la ausencia
de tinta en la cámara de resonancia 151 recibida desde cada módulo
de memoria de detección 121 a 126 de los cartuchos de tinta 111 a
116.
La cantidad de tinta eyectada de una vez desde
cada cabezal de impresión 211 a 216 varía con una variación del
diámetro de la boquilla, una variación de la viscosidad de la tinta
y una variación de la temperatura de la tinta en uso. La cantidad
residual de tinta calculada en base a la cuenta de gotitas de tinta
se desvía, así, de la cantidad residual real. Cada módulo de
memoria de detección 121 a 126 está diseñado para vaciar la tinta
en la cámara de resonancia 151, cuando se ha consumido
aproximadamente la mitad de la tinta en cada cartucho de tinta 111
a 116. El procedimiento detecta el momento en el que ha cambiado el
nivel de tinta especificado en cada módulo de memoria de detección
121 a 126 de la presencia de tinta a la ausencia de tinta, de forma
que se gestiona con precisión el consumo de tinta. La corrección
puede reajustar simplemente el consumo de tinta a ½, en base al
resultado de detección de cada módulo de memoria de detección 121 a
126. La corrección puede ajustar, por otra parte, la cuenta de
gotitas de tinta. Esta corrección permite estimar de forma precisa
un fin de tinta de cada cartucho de tinta (es decir, un momento en
el que la tinta del cartucho de tinta se ha vaciado completamente).
Esta disposición previene deseablemente que permanezca todavía una
cierta cantidad de tinta inutilizada en el cartucho de tinta, que
se ha especificado como el fin de la tinta y se ha sustituido por
un nuevo cartucho de tinta, ahorrando así el valioso recurso. Esta
disposición también previene que la tinta del cartucho de tinta se
vacíe antes de la detección del fin de la tinta y protege así los
cabezales de impresión 211 a 216 de daños causados por los impactos
sin tinta.
Como se ha descrito anteriormente, el circuito
de control 222 verifica fácilmente si la operación de reescritura
de datos (tanto la operación de borrado de datos como la operación
de escritura de datos) se ha implementado correctamente para
reescribir datos en la dirección especificada en la EEPROM 166 en
cualquier módulo de memoria de detección 121 a 126 sujetados en
los cartuchos de tinta 111 a 116. Incluso si los datos se han
reescrito erróneamente en una dirección incorrecta, la disposición
de la forma de realización permite que se informe rápidamente al
circuito de control 222 de la dirección incorrecta. Los mismos datos
se almacenan tanto en la EEPROM 166 como en la RAM 253. En caso de
cualquier fallo en la operación de reescritura de datos en
cualquiera de los cartuchos de tinta 111 a 116, se leen los datos
correctos desde la RAM 253 y se escriben encima de los datos que
han fallado.
El circuito de control 222 establece
comunicación con cada módulo de memoria de detección 121 a 126
sujetados a los cartuchos de tinta 111 a 116 mediante la unidad
receptora transmisora 230 en el primer y hasta el tercer proceso y
en el proceso de reescritura de datos en la EEPROM 166. El circuito
de control 222 se comunica secuencialmente con cada módulo de
memoria de detección 121 a 126 desde el módulo de memoria de
detección del extremo izquierdo 121 hasta el módulo de memoria de
detección del extremo derecho 126. El carro 210 se mueve
sucesivamente a lo ancho del cartucho de tinta y establece
comunicación con el módulo de memoria de detección de cada cartucho
de tinta en la posición de parada. En la estructura de la forma de
realización, la unidad receptora transmisora 230 tiene una anchura
que corresponde esencialmente a la anchura de dos cartuchos de
tinta. Así, el carro 210 puede moverse tres veces a lo ancho de dos
cartuchos de tinta y establecer comunicación con dos módulos de
memoria de detección de dos cartuchos de tinta en cada posición de
parada. Esta disposición reduce deseablemente el número de las
acciones de desplazamiento y posición del carro 210. En esta
disposición modificada, el circuito de control 222 ejecuta el
procesamiento de anticolisión para prevenir de forma eficaz que se
interfiera en la comunicación con los dos cartuchos de tinta.
La forma de realización que se ha tratado
anteriormente debe considerarse en todos los aspectos como
ilustrativa y no limitadora. Pueden hacer muchas modificaciones,
cambios y alteraciones sin desviarse del alcance o el espíritu de
las principales características de la presente invención. Por
ejemplo, la disposición del módulo de memoria de detección que se
ha tratado en la forma de realización anterior es aplicable a un
cartucho de tóner, así como al cartucho de tinta de la impresora de
chorro de tinta. El módulo de memoria de detección puede estar
situado en la cara inferior o la cara superior del cartucho de
tinta, en lugar de la cara lateral. La ubicación del módulo de
memoria de detección en la cara superior del cartucho de tinta
aumenta deseablemente el grado de libertad en el diseño de la
unidad receptora transmisora 230 y simplifica toda la
estructura.
En la estructura de la forma de realización, la
EEPROM se utiliza como la memoria interna del cartucho de tinta. La
EEPROM puede sustituirse por una SRAM o una DRAM respaldadas por una
batería. La memoria interna del cartucho de tinta puede ser
cualquiera de las otras memorias no volátiles, memorias dieléctricas
y memorias magnéticas.
El alcance de la presente invención se indica en
las reivindicaciones anexas, más que en la descripción mencionada
anteriormente.
Claims (21)
1. Un cartucho (10) que contiene un material
de grabación que se utiliza para grabar en el mismo y que está
montado en un aparato de grabación (20), comprendiendo dicho
cartucho (10):
una memoria (14) que almacena información
relacionada con dicho cartucho (10) de manera no volátil;
un módulo de recepción de instrucciones (15) que
recibe una instrucción externa que incluye al menos una dirección
especificada de dicha memoria (14) respecto a una serie de
procesamientos que implica reescribir un contenido de
almacenamiento de dicha memoria (14); y
un módulo de ejecución de procesamientos (15)
que ejecuta la serie de procesamientos que implica reescribir el
contenido de almacenamiento en la dirección especificada de dicha
memoria (14);
caracterizado porque además comprende
un módulo de salida (15, 12) que emite datos
específicos correspondientes a la propia dirección especificada
después de ejecutar la serie de procesamientos.
2. Un cartucho (10) según la reivindicación 1,
en el que la serie de procesamientos que implica reescribir el
contenido de almacenamiento de dicha memoria (14) comprende tanto
una operación de escritura de datos en dicha memoria (14) como una
operación de borrado de datos de dicha memoria (14).
3. Un cartucho (10) según la reivindicación 2,
en el que la dirección especificada relacionada con la serie de
procesamientos posee una redundancia de al menos 2.
4. Un cartucho (10) según la reivindicación 3,
en el que la redundancia de al menos 2 que posee la dirección
especificada tiene una señal que corresponde a la dirección
especificada y una señal generada cambiando los bits de la
dirección especificada según una regla prefijada.
5. Un cartucho (10) según la reivindicación 4,
en el que la regla prefijada es al menos una de una operación
recíproca, una operación complementaria y una rotación de bits.
6. Un cartucho (10) según la reivindicación 1,
en el que los datos específicos emitidos desde dicho módulo de
salida (15, 12) son idénticos a la dirección específica.
7. Un cartucho (10) según la reivindicación 6,
en el que dicho módulo de salida (15, 12) emite los datos
específicos junto con una señal que representa la finalización de la
serie de procesamientos, después de concluir la serie de
procesamientos que implica reescribir el contenido de almacenamiento
de dicha memoria (14).
8. Un cartucho (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha memoria (14) almacena
una cantidad residual del material de grabación contenido en el
mismo.
9. Un cartucho (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, en el que el material de grabación es
una tinta de color prefijado.
10. Un cartucho (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, en el que el material de grabación es
un tóner para cualquiera de una fotocopiadora, un fax y una
impresora láser.
11. Un cartucho (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicha memoria (14) es una
memoria del tipo de acceso de serie.
12. Un cartucho (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo además dicho cartucho
(10):
un módulo de comunicación inalámbrica (121) que
transmite los datos hacia y desde un exterior mediante comunicación
inalámbrica,
en el que al menos una de las instrucciones
relacionadas con la serie de procesamientos que implica reescribir
el contenido de almacenamiento de dicha memoria (14), la dirección
especificada y los datos específicos correspondientes a la
dirección especificada se transmite mediante dicho módulo de
comunicación inalámbrica (121).
13. Un cartucho (10) según la reivindicación
12, en el que dicho módulo de comunicación inalámbrica (121)
comprende:
una antena de cuadro (133) que se utiliza para
establecer la comunicación; y
un módulo de suministro de energía (162) que
utiliza una fuerza electromotriz producida en la antena (133) para
suministrar energía eléctrica a dicho cartucho (10).
14. Un cartucho (10) según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 13, en el que al menos uno de dicho módulo
de recepción de instrucciones (15), dicho módulo de ejecución de
procesamientos (15) y dicho módulo de salida (15, 12) está
construido con un circuito discreto.
15. Un cartucho (10) que contiene un material
de grabación que se utiliza para grabar en el mismo y que está
montado en un aparato de grabación (20), comprendiendo dicho
cartucho (10):
una memoria (14) que almacena información
relacionada con dicho cartucho (10) de manera no volátil;
un descodificador de dirección (15; 121, 163,
165) que recibe una instrucción externa que incluye al menos una
dirección especificada de dicha memoria (14) respecto a una serie de
procesamientos que implica reescribir un contenido de
almacenamiento de dicha memoria (14); y
un circuito de ejecución de reescritura (15;
165) que ejecuta la serie de procesamientos que implica reescribir
el contenido de almacenamiento en la dirección especificada de dicha
memoria (14);
caracterizado porque además comprende
un circuito de salida (15, 12; 178) que emite
datos específicos correspondientes a la propia dirección
especificada después de ejecutar la serie de procesamientos.
16. Un aparato de grabación (20) con un
cartucho (10) según la reivindicación 1,
comprendiendo dicho aparato de grabación
(20):
un módulo de especificación de dirección (22,
222) que especifica la dirección en la que debe reescribirse el
contenido de almacenamiento de dicha memoria (14);
un módulo de entrada (230) que introduce los
datos específicos correspondientes a la dirección especificada
emitida desde dicho módulo de salida (15, 12) de dicho cartucho
(10); y
un módulo de verificación (22, 222) que compara
los datos específicos introducidos con la dirección especificada
por dicho módulo de especificación de dirección (22, 222) y, cuando
los datos específicos introducidos son idénticos a la dirección
especificada, verifica que se haya implementado normalmente la serie
de procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento de dicha memoria (14).
17. Un aparato de grabación (20) según la
reivindicación 16, en el que dicho módulo de verificación (22, 222)
comprende un módulo de corrección (22, 222) que compara los datos
específicos introducidos con la dirección especificada por dicho
módulo de especificación de dirección (22, 222) y, cuando los datos
específicos introducidos no corresponden a la dirección
especificada, provoca que dicho módulo de ejecución de
procesamientos (15) de dicho cartucho (10) ejecute la serie de
procesamientos que implica reescribir el contenido de almacenamiento
de dicha memoria (14).
18. Un aparato de grabación (20) según la
reivindicación 16, en el que dicho módulo de verificación (22, 222)
comprende un módulo de notificación que compara los datos
específicos introducidos con la dirección especificada por dicho
módulo de especificación de dirección (22, 222) y, cuando los datos
específicos introducidos no corresponden a la dirección
especificada, da una notificación que representa la
discrepancia.
19. Un aparato de grabación (20) según la
reivindicación 16, en el que dicho módulo de especificación de
dirección (22, 222) especifica la dirección con una señal que
representa la dirección en la que debe reescribirse el contenido de
almacenamiento de dicha memoria (14) y una señal generada cambiando
los bits de la dirección según una regla prefijada.
20. Un aparato de grabación (20) según la
reivindicación 19, en el que la regla prefijada es al menos una de
una operación recíproca, una operación
complementaria y una rotación de bits.
complementaria y una rotación de bits.
21. Un procedimiento para trasmitir información
hacia y desde un cartucho (10), que tiene una cámara para contener
un material de grabación que se utiliza para grabar en el mismo,
comprendiendo dicho procedimiento de transmisión
de información las etapas de:
dar una instrucción externa que incluye al menos
una dirección especificada relacionada con una serie de
procesamientos que implica reescribir un contenido de
almacenamiento de una memoria (14) desde un exterior de dicho
cartucho (10), estando provista dicha memoria (14) en dicho
cartucho (10) para almacenar información relacionada con dicho
cartucho (10) de una manera no volátil; y
provocar que dicho cartucho (10) ejecute la
serie de procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento en la dirección especificada de dicha memoria
(14);
caracterizado porque comprende además las
etapas de:
emitir datos específicos correspondientes a la
propia dirección especificada al exterior de dicho cartucho
(10);
comparar los datos específicos emitidos con la
dirección especificada y verificar si se ha implementado normalmente
la serie de procesamientos que implica reescribir el contenido de
almacenamiento de dicha memoria (14).
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