KR102067632B1 - 통신을 포함하여 이미징 디바이스를 위한 칩 및 공급 품목 - Google Patents

통신을 포함하여 이미징 디바이스를 위한 칩 및 공급 품목 Download PDF

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KR102067632B1
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Abstract

공급 품목은 이미징 디바이스에 사용하기 위한 토너를 갖는다. 칩은 공급 품목의 수명 동안 그 공급 품목의 허용된 사용량을 나타내는 퀀타를 저장하는 메모리 및 퀀타를 토너 질량에 상관시키는 배율기를 갖는다. 이미징 디바이스는 이미징 동작들을 수행하는 데 퀀타를 필요로 하며 메모리에 저장된 인증서를 통해 퀀타 및 배율기를 로드한다. 이미징 디바이스는 시간 경과에 따라 칩으로부터 퀀타를 검색하고 두 디바이스들 모두가 검수를 유지한다. 공급 품목과 이미징 디바이스 사이의 초기화는 이미징 디바이스가 보안을 위해 비교할 수 있는 공급 품목으로부터 펌웨어 버전들 및 인증서들의 암호화된 인스턴스 및 암호화되지 않은 인스턴스를 제공하는 것을 포함한다. 대안으로, 공급 품목은 퓨저 어셈블리, 이미징 유닛, 중간 전사 부재, 또는 이미징 디바이스에서 사용하기 위해 설치된 다른 컴포넌트를 정의한다.

Description

통신을 포함하여 이미징 디바이스를 위한 칩 및 공급 품목{CHIP AND SUPPLY ITEM FOR IMAGING DEVICE, INCLUDING COMMUNICATION}
본 개시내용은 토너 카트리지들, 퓨저(fuser)들, 이미징 유닛들, 중간 전사 부재들 등과 같은 이미징 디바이스들의 공급 품목들에 관한 것이다. 본 개시내용은 추가로, 공급 품목들과 연관된 칩들 및 이미징 디바이스들과의 통신들에 관한 것이다.
사용자들은 이미징 디바이스들에서 컴포넌트들 또는 토너들의 유지 또는 보충 중에, 소모된 공급 품목들을 새로운 것들로 교체한다. 공급 품목들은 흔히 공급 품목에 관한 메트릭들, 식별 또는 다른 세부사항들을 저장하는 칩으로 구성되기 때문에, 칩을 이미징 디바이스의 제어기에 통신할 필요가 있다. 이러한 필요는 칩과 제어기 간의 통신들을 보장하고 서로 신뢰를 구축하는 데까지 확장된다.
상기 및 다른 문제들은 이미징 디바이스의 제어기와 통신하는 것을 포함하여 이미징 디바이스에 대한 칩 및 공급 품목으로 해결된다. 일 실시예에서, 공급 품목은 이미징 디바이스에 사용하기 위한 토너를 갖는다. 칩은 공급 품목의 수명 동안 그 공급 품목의 허용된 사용량을 나타내는 퀀타(quanta)를 저장하는 메모리 및 퀀타를 토너 질량에 상관시키는 배율기를 갖는다. 이미징 디바이스는 이미징 동작들을 수행하는 데 퀀타를 필요로 하며 메모리에 저장된 인증서를 통해 퀀타 및 배율기를 로드한다. 이미징 디바이스는 시간 경과에 따라 칩으로부터 퀀타를 검색하고 두 디바이스들 모두가 검수(tally)를 유지한다. 공급 품목과 이미징 디바이스 사이의 초기화는 이미징 디바이스가 보안을 위해 비교할 수 있는 공급 품목으로부터 펌웨어 버전들 및 인증서들의 암호화된 인스턴스 및 암호화되지 않은 인스턴스를 제공하는 것을 포함한다. 대안으로, 공급 품목은 퓨저 어셈블리, 이미징 유닛, 중간 전사 부재, 또는 이미징 디바이스에서 사용하기 위해 설치된 다른 컴포넌트를 정의한다.
도 1은 이미징 디바이스 및 이미징 디바이스와 통신하기 위한 칩을 포함하는 공급 품목의 도면이다.
도 2는 I2C 통신 버스의 마스터 노드 상에 구성된 이미징 디바이스의 제어기와, 공급 품목을 포함하는 버스의 슬레이브 노드들 상에 구성된 다수의 칩들의 도면이다.
도 3a - 도 3c는 공급 품목의 퀀타를 추적하기 위한, 공급 품목의 칩과 이미징 디바이스 간의 통신의 흐름도들이다.
도 4는 이미징 디바이스 내의 공급 품목의 시간 경과에 따른 사용량을 나타내는 막대 그래프이다.
도 5는 칩의 펌웨어 버전을 이용하는 이미징 디바이스와 공급 품목의 칩 간의 통신의 흐름도이다.
도 6은 이미징 디바이스의 슬레이브 칩을 포함하는 디바이스 인증서들을 이용하는 이미징 디바이스와 공급 품목의 칩 간의 통신의 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 이미징 디바이스(8)는 프린터, 일체형(AIO: all-in-one) 디바이스, 다기능 프린터(MFP: multi-function printer), 복사기, 스캐너, 팩스기 등의 특징을 나타낸다. 이는 복사, 팩스 또는 프린트 작업을 처리할 때 매체(10)의 하드 카피 출력을 생성한다. 이는 익숙한 바와 같이, 직접 또는 간접 컴퓨팅 접속(N)을 통해 랩톱(12), 데스크톱 컴퓨터(13), 모바일 디바이스(14), 팩스(16), 스캐너(18) 등에 대한 유선 또는 무선 컴퓨팅 접속들로부터 작업들을 수신한다. ASIC(들), 마이크로프로세서(들), 회로(들), 이들의 결합 등과 같은 이미징 디바이스의 제어기(C)는 또한 익숙한 바와 같이, 하드 카피 출력을 통한 작업의 수신으로부터 이미징 동작들을 지시한다.
공급 품목(20)은 사용 중에 이미징 디바이스와 함께 설치된다. 공급 품목은 하나 이상의 토너 카트리지들, 퓨저 어셈블리들, 이미징 유닛들, 중간 전사 부재(ITM: intermediate transfer member)들 등의 특징을 나타낸다. 공급 품목의 하우징(22)은 그 내용물들을 수용하는 형상을 한정하고 이미징 디바이스의 개구(24) 내로 삽입하기에 적합한 크기를 갖는다. 개구는 이미징 디바이스의 외부에 또는 예를 들어, 도어(26) 개방시 내부에 존재한다. 공급 품목(20)은 또한 칩(30)을 포함한다. 칩(30)은 공급 품목의 하우징(22)에 부착되도록 구성되거나 다른 곳에 존재한다. 부착될 때, 이미징 디바이스 내의 커넥터가 공급 품목의 설치시 칩(30)을 제어기(C)에 전기적으로 접촉시킨다. 부착되지 않을 때, 칩(30)은 이를테면, USB 포트(31)에서 직접 또는 간접 컴퓨팅 접속을 통해 제어기에 접속한다.
특정 실시예들에서, 칩(30)은 처리를 위해 사용되는 내용물들을 갖는 메모리(40)를 포함하고, 이미징 디바이스로부터의 적절한 커맨드들의 발행시에 제어기에 제공되거나 제어기에 의해 판독 가능해질 수 있다. 인간들에 의해 판독 가능하고 메모리의 내용물들에 대응하는 메모리의 맵은 칩 상의 펌웨어의 현재 버전을 식별하는 펌웨어 버전(FWV: firmware version)(42)과 같은 값들을 포함한다. FWV는 여러 가지 형태들을 취할 수 있지만, 소수점들 또는 쉼표들을 포함하는 또는 포함하지 않는 숫자들 및/또는 문자들, 예컨대 DW 1.0으로 나열되거나 임의의 형태를 취할 수 있다. 메모리는 또한 칩과 제어기 사이의 신뢰를 구축하는 데 그리고 인증 프로세스들 동안 유용한 품목들을 함께 묶는 데 사용 가능한 하나 이상의 인증서들을 포함한다. 인증서들은 예를 들어, 디바이스 인증서(44)(Dev. Cert.)와 같은 칩의 제조업체 또는 다른 공급업체, 또는 공급 인증서(46)(SCert)와 같은 공급 품목들 및 부수적인 칩들의 제조업체에 의해 발행할 수 있다. 다양한 형태들로, 디바이스 인증서(44)는 칩의 일련 번호들 또는 부품 번호들과 같은 다양한 칩 식별자들을 함께 묶고, 칩과 통신하는 품목들이 칩의 소스를 신뢰할 수 있도록 고유 서명들을 포함할 수 있다. 일례로, 디바이스 인증서는 글로벌 키에 의해 서명된 디바이스 고유 공개 키를 포함하여 칩의 내용물들 및 보안과 관련하여 디바이스들 간의 신뢰도를 주입시킨다.
공급 인증서(46)에서, 공급 품목에 특정한 특징들을 식별하는 내용물들이 함께 묶일 수 있다. SCert는 공급 품목이 작동하는 이미징 디바이스들의 타입들(41), 공급 품목과 얼마나 많은 퀀타(Q)(43)가 연관되는지, 그리고 이미징 동작들을 이행할 때 이미징 디바이스의 이미징 엔진을 보조하도록 보정 계수(들)로서 작용하는 하나 이상의 배율기들(M)(45)을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다. 아래에서 확인되는 바와 같이, 퀀타는 공급 품목의 수명 동안 공급 품목의 허용된 사용량을 나타내는 한편, 배율기는 공급 품목의 타입과 관련된 메트릭에 퀀타를 상관시킨다. 공급 품목이 토너 카트리지의 특징을 나타낼 때, 퀀타는 그 수명 동안 공급 품목(20)의 하우징(22)에서 이미징 토너의 허용된 사용량을 나타내며, 배율기는 이미징 토너의 질량에 퀀타를 상관시킨다. 퀀타 및 배율기는 공급 품목의 제조 중에 설정되고 메모리에 저장된다. SCert는 이미징 디바이스의 제어기와 통신하기 위한 관심 품목들, 이를테면 칩 식별자(47)를 추가로 포함할 수 있어, 이에 따라 디바이스 인증서에 묶이거나 아니면 메모리에서 발견되는 품목들을 복제하거나 복제하지 않을 수 있다. 맵은 메모리의 내용물들이 발견될 수 있는 메모리(40) 내의 시작 바이트에 대한 참조(참조 바이트 및 이것의 대응하는 16진수(Hex) 매핑) 및 예를 들어, 비트 단위의 그 길이(L)를 또한 언급할 수 있다. 또 다른 실시예들이 가능하다.
도 2를 참조하면, 공급 품목(20)의 칩(30)은 적절한 통신 시스템을 통해 이미징 디바이스의 제어기(C)로 구성된다. 일 실시예에서, 시스템은 I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신 버스(50)를 포함한다. 이는 제어기 및 칩 그리고 (도시되지 않은) 전원/접지 라인들에 연결된 클로킹 및 데이터 라인들을 포함한다. 칩(30)은 버스의 슬레이브 노드(52) 상에 구성되는 한편, 제어기(C)는 버스의 마스터 노드(54) 상에 구성된다. 칩(60)은 또한 슬레이브 노드(56) 상의 다른 슬레이브로서 버스 상에 구성된다. 이는 이미징 디바이스에 상주하며 공통 회로 카드(61) 상에 제어기와 함께 또는 제어기 없이 배열될 수 있다. 이는 공급 품목의 칩(30)으로의 커맨드들 및 그로부터의 응답들을 조정함으로써 제어기에 대한 연락(liaison)으로서 제어기에 서비스를 제공하는 기능을 한다. 두 칩들 모두 서로 이해되는 공통의 유산 및 프로그래밍을 갖기 때문에, 이들은 예를 들어, 알려진 인증 및 암호화/복호화 프로토콜들에 따라 통신할 수 있다. 칩(60)은 칩(30)으로부터 통신들을 묶어 수신하고, 칩(30)의 응답들이 신뢰할 수 있는지를 제어기에 대해 검증하거나 검증하지 않는다. I2C에 일반적인 것처럼, 제어기는 자신의 슬레이브들을 고유하게 어드레싱함으로써 그 슬레이브들과 통신하고, 슬레이브들은 버스 상의 어드레스에 따라 응답하거나 응답하지 않는다. 버스(50)의 타원들로 표시된 바와 같이 제어기와의 통신을 위해 또 다른 슬레이브들이 고려된다. 이들은 이미징 디바이스의 다양한 색상의 토너 카트리지들과 연관된 칩들, 퓨저 어셈블리들, 이미징 유닛들, ITM들 등을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다.
제어기(C)는 또한 이미징 디바이스의 종래의 전자 사진(EP: electrophotographic) 컴포넌트들에 접속하여 레이저 프린트 헤드(70)와 같은 매체 상에 하드 카피 출력들을 생성하도록 구성된다. 제어기는 채널(72) 상의 EP 컴포넌트들과 통신하고, 이는 이미징 동작들의 발생을 허용하거나 방지하는 것과 같이, 채널 상의 시행 조건을 실시하거나 실시하지 않는 데 추가로 사용될 수 있다. 제어기가 시행을 허용하고 버스 상에서 EP 컴포넌트들 및 칩들과 일반적으로 통신하기 위해 필요한 품목들이 제공된다. 그 품목들은 애플리케이션들, 프로그램들, 키들 및 메모리(휘발성 및 비휘발성 모두)를 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다. 비휘발성 메모리에서, 제어기에 의한 액세스를 위해 인증서(59)(도 1)가 저장된다. 저장된 인증서(59)는 이미징 디바이스에 설치되고 통신 버스 상에 구성될 수 있는 다양한 타입들의 공급 품목들 및 이들의 연관된 칩들의 특징들을 포함한다. 예를 들어, 공급 품목이 토너 카트리지의 특징을 나타낸다면, 저장된 인증서(59)는 카트리지의 이미징 토너를 이미징 디바이스에 의해 이미징된 매체의 하드 카피 시트들 상에 실제로 생성된 이미징 픽셀들에 관련시키는 특징들을 포함한다. 또 다른 실시예들이 가능하다.
도 1을 다시 참조하면, 이미징 디바이스 내의 공급 품목들의 허용된 사용 수명을 추적하기 위한, 특히 토너 카트리지들로서 구성된 공급 품목들(20)의 이미징 토너를 추적하는 공급 품목 및 이미징 디바이스의 인증서들(46, 59)의 역할이 이제 설명된다. 높은 수준에서, 이미징 토너의 추적은 공급 품목과 이미징 디바이스 사이의 안전한 계측으로 구성된다. 이는 공급 품목에서 이미징 디바이스로의 퀀타의 많은 소규모 인증들이 "선불(pay-as-you-go)"을 나타내는 소액 결제 시스템처럼 작동한다. 이미징 디바이스는 저장된 인증서들 및 공급 품목의 퀀타 및 배율기들에 의해 지시된 공급 품목의 "허가된 사용량"과 각각의 공급 품목에 대해 이미징 디바이스에 의해 측정된 실제 사용 또는 "계측된 사용량" 모두를 추적하기 위해 여러 개의 누적기들을 유지한다. 계측된 사용량은 토너가 사용될 때 실시간으로 추적되고 매체의 시트들이 각각의 공급 품목에 대해 프린트된다. 계측된 사용량은 매체 상에 이미징된 실제 픽셀들로서 추적될 수 있으며, 제어기는 이미징 디바이스에서 렌더링되는 프린트 작업마다 이러한 픽셀들을 얻는다. 제어기는 또한 프린트 작업에서 페이지 상단 표시자로 플래그된 미디어 페이지들의 카운트들에 이미징 픽셀들을 조화시킬 수 있다. 계측된 사용량이 허가된 사용량에 가까워지면, 이미징 중에 퀀타 요청으로서 양식화된 이미징 디바이스로부터의 커맨드를 통해 공급 품목으로부터 더 많은 사용량을 요청할 필요가 있다. 공급 품목으로부터의 하나의 퀀타는 이미징 디바이스에 더 많은 허가된 사용량을 부여한다. 퀀타에서 허용된 사용량은 이미징 디바이스(8)의 저장된 인증서(59) 및 공급 품목(20)의 SCert(46) 내의 배율기(45)에 설정된 파라미터들로부터 도출된다. 위조자들이 단지 퀀타를 추가하거나 공급 품목의 허용 가능한 사용량을 증가시키는 것을 막기 위해, 퀀타가 고갈될 때까지 퀀타 감소 전용 방식으로 이미징 디바이스와 공급 품목들 간의 퀀타 협상들이 이루어져, 공급 품목의 허용 가능한 사용량을 끝낸다. 또한, 이미징 디바이스로부터 공급 품목으로의 퀀타의 요청들이 안전한 방식으로 발생하는 것이 바람직하다. 공급 품목과 이미징 디바이스가 서로를 신뢰해야 해서, 디바이스들 간에 먼저 상호 인증이 발생한다. 추가 보안은 미리 결정된 시간 기간들 내에 이미징 디바이스에 대한 공급 품목을 인증하는 것으로 구성된다.
보다 상세하게는, 이미징 디바이스에서 공급 품목의 설치(302)시 도 3a의 방법(300)이 시작된다. 공급 품목의 칩과 이미징 디바이스는 전원이 켜지고, I2C 통신 버스를 통해 세션들을 초기화하며, 서로를 인증한다. 그 다음, 이미징 디바이스는 공급 인증서를 수신하라는 요청을 공급 품목에 전송하고, 수신시 그 내용물을 적절한 메모리에 로드한다(304). 이는 SCert로부터 공급 품목과 그 배율기(들)의 수명의 허용된 사용량에 대한 퀀타의 양을 읽고 저장하는 것을 포함한다. 공급 품목이 토너 카트리지로서 구성된 경우, 대표 SCert는 초기 양의 퀀타 Q = 4,374(단위 없음) 및 이미징 토너를 퀀타에 상관시키는 질량 단위의 배율기를 포함하며, 여기서 배율기 M = 토너 50mg의 토너/퀀타이다.
토너 카트리지의 초기 설치는 소량의 이미징 토너가 이미징 디바이스의 이미징 유닛에 유출되거나 로드되는 것을 야기한다고 예상된다. 교정 페이지들을 프린트함으로써 카트리지로부터 훨씬 더 많은 이미징 토너를 소진하는 것을 포함하여 다양한 교정 루틴들이 실행될 것으로 또한 예상된다. 제어기(C)가 이러한 조치들이 발생하도록 허용하고, 예를 들어 레이저 프린트 헤드(70)(도 2)의 채널(72)에 대한 시행을 실행하지 않는 것이 바람직하기 때문에, 이미징 디바이스가 공급 품목으로부터 퀀타의 제1회분을 협상하기 전에도, 이미징 디바이스에 의해 발생할 수 있는 초기 허가된 어떤 양의 이미징이 존재할 필요가 있다. 따라서 306에서, 이미징 디바이스는 교정 및 다른 예비 기능들을 수행하기 위해 이미징 디바이스에서 발생할 수 있는 (픽셀 단위의) 이미징의 초기 허가된 사용량(αu)을 결정한다. 이미징 디바이스가 공급 품목이 아닌 초기 이미징이 얼마나 발생할 필요가 있는지에 관한 일반적인 지식을 가져, 제어기는 공급 품목의 초기 허가된 사용량(αu)(57)(도 2)을 자체 인증서(59)로부터 검색하도록 사전 구성된다. 일례로, initialAuthUse = 6,881,245 이미징 픽셀들이다. 도 4에서 확인되는 바와 같이, 이 초기 허가된 사용량(αu)은 시간(t0)에 표시된다.
다시 도 3a를 참조하면, 이미징 디바이스는 다음에 "계측된 사용량"(mu)으로 알려진 공급 품목의 실제 이미징 동작들을 추적한다(308). 이는 허가된 사용량과 동일한 단위로, 예컨대 이미징 픽셀들로 그렇게 수행하지만, 공급 품목이 퓨저 어셈블리로서 구성되는 경우를 인식하면, 예를 들어 단위들은 매체 시트들의 페이지들의 수들을 정의할 수 있다. 프린트 작업들은 통상적으로 하나의 프린트된 페이지를 다음 페이지로부터 식별하는 페이지 상단 알림을 포함하기 때문에 이미지 픽셀들이 매체 시트들과 관련될 때 단위들 간 변환이 또한 있을 수 있다. 형태에 관계없이, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 계측된 사용량(mu)은 시간(t0)에서 0으로 시작한다. 그 후, 이는 시간(t1)에서 프린트와 함께 어떤 측정 가능한 양으로 증가하지만, 허가된 사용량(αu)보다 적고 상대적으로 멀리 떨어져 있다. 이미징 동작들이 계속되면, 허가된 사용량에 대해 계측된 사용량이 증가한다. 그러나 허가된 사용량이 계측된 사용량을 초과하고(310), 계측된 사용량이 허가된 사용량으로부터 비교적 멀리 떨어져 있는 한(314), 이미징 동작들이 계속되고 제어기는 308에서 이미징을 추적한다.
그러나 314에서, 계측된 사용량은 결국, 예를 들어 시간(t2)(도 4)에서 확인되는 바와 같이 허가된 사용량에 대한 근사도 임계치에 도달한다. 그런 다음, 제어기는 허가된 사용량을 더 많이 획득할 필요가 있으며, 공급 품목으로부터의 추가 퀀타를 요청함으로써 이를 수행한다(316). 316에서의 더 많은 퀀타에 대한 요청을 트리거하는 314에서의 허가된 사용량에 대한 근사도의 측정이 미리 결정되고, 도 1의 인증서(59) 내의 경고 임계치(51)로서 제어기에 의한 액세스를 위해 저장된다. 대안으로, 임계치는 공급 품목의 칩(30), 이미징 디바이스의 칩(60) 상에 또는 다른 곳에 제어기에 의한 액세스를 위해 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 인증서(59) 내의 임계치는 enforceUseThreshold = 10.22M 픽셀들로서 정의되지만, 임의의 수의 이미징 픽셀들이 사용될 수 있다.
그러나 제어기가 추가 퀀타에 대한 요청을 개시하지 않는다면, 이미징 디바이스의 연속 동작들은 계측된 사용량이 결국, 허가된 사용량을 포착하거나 도달하게 하고 310에서의 αu>mu 조건이 더는 충족되지 않는다고 인식되어야 한다. 이에 따라, 이미징 디바이스는 312에서 교정 조치를 취하도록 강요될 것이다. 이러한 타입의 조치들은 진단 루틴들의 실행, 오류들의 발생, 플래그들의 설정, 기능들의 중지, 계산들 또는 프로세스들 반복, 그리고/또는 제어기와 레이저 프린트 헤드 또는 다른 EP 컴포넌트들 간의 채널(72) 상에서의 시행을 통한 이미지 동작들의 궁극적인 방지를 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다.
도 3b를 참조하면, 공급 품목으로부터의 보다 많은 퀀타에 대한 이미징 디바이스에 의한 요청은 이미징 디바이스의 제어기(C)가 자신이 얼마나 많은 퀀타를 필요로 하는지를 결정하는 것으로 시작한다. 실제 양은 다양한 요인들, 특히 사용자들에 의한 프린트의 볼륨 또는 프린트 작업들의 크기들에 따라 가변적이다. 예를 들어, 이미징 디바이스의 사용자들이 하루에 여러 프린트 작업들당 수백 페이지들을 이미징하고 있다면, 허가된 사용량의 증가, 이에 따라 더 많은 퀀타에 대한 요청은 채널(72)(도 2) 상에서의 시행을 방지하기 위해 매우 크게 되어야 한다. 대안으로, 이미징 디바이스의 사용자들이 주당 1회의 프린트 작업당 한 페이지만을 이미징한다면, 허가된 사용량의 증가가 훨씬 더 적은 양들로 이루어질 수 있고 덜 빈번하게 될 수 있다. 또 대안으로, 퀀타에 대한 요청은 공급 인증서의 원래의 퀀타 양의 작은 비율들, 예컨대 소액 결제(예컨대, 1%)와 같은 사전 정의된 증분들로 발생할 수 있다. 또 다른 실시예들이 가능하다.
양에 관계없이, 이미징 디바이스의 제어기는 추가 퀀타(318)에 대한 커맨드를 공식화하고, 이는 이미징 디바이스의 슬레이브 칩(60)에 전달되도록 패키징된다. 수신시, 칩(60)은 공급 품목의 칩(30)에 챌린지를 공식화하기 위해 여러 단계들을 취한다. 우선, 칩(60)은 퀀타 커맨드의 암호화에 착수한다. 이는 처음에 논스(nonce)를 생성하는 것(320)을 포함한다. 논스는 임의의 크기일 수 있다. 다음에, 논스가 암호화된다(322). 이는 고급 암호화 표준(AES: Advanced Encryption Standard) 또는 3중 데이터 암호화 표준(TDES: Triple Data Encryption Standard) 암호화와 같은 대칭 암호화를 포함한다. 이는 키 백색화(key whitening)를 포함하거나 포함하지 않는다. 칩(60)은 이것을 적어도 한번 행하지만, 시스템이 지시하는 만큼 여러 번 암호화 및 키 백색화를 할 수 있다. 324에서, 칩(60)은 다음에, 공급 품목의 칩(30)의 퀀타에 대한 챌린지를 공식화하고, 그 암호화된 논스, 및 논스로부터의(암호화되지 않은 또는 '클리어 상태인') 복수의 선택 비트들을 공급 품목의 칩(30)으로 전송하기 위해 다시 제어기로 전송한다. 암호화되지 않은 선택 비트들은 임의의 크기일 수 있으며 논스의 어디든, 이를테면 시작, 끝 또는 중간에서 선택될 수 있다. 그 후, 제어기는 칩(60)으로부터 패키지를 판독하여 이를 공급 품목으로 전달한다(326). 제어기는 또한 타이머를 시작한다(328).
수신시, 공급 품목의 칩(30)은 요청의 공식화를 그것이 생성된 방법과 유사한 방식으로 복호화한다. 즉, 칩(30)은 322에서 칩(60)에 의해 착수된 횟수만큼 적절히 키 백색화를 포함하는 AES 또는 TDES 복호화를 수행한다(330). 그 다음, 공급 품목의 칩은 복호화의 결과로부터의 복수의 선택 비트들을 이미징 디바이스로부터 클리어로 수신한 동일한 복수의 선택 비트들과 비교한다(332). 비트들이 일치한다면(340), 공급 품목의 칩(30)은 그 공식화된 응답(342)을 다시 이미징 디바이스로 전송한다. 응답(342)은 318에서 제어기로부터 요청된 복호화 결과 및 퀀타량을 포함한다. 응답(342)은 처음에 제어기로 전송된 다음, I2C 프로토콜에 따라 칩(60)으로 전송된다. 344에서, 칩(60)은 다음에, 포맷팅과 같이 공급 품목으로부터의 응답이 적절했는지 여부를 검증한다. 적절하다면, 칩(60)은 이를 제어기에 대해 승인한다. 적절하지 않다면, 312에서 교정 조치가 취해진다. 마찬가지로, 복호화의 선택 비트들과 클리어 상태의 선택 비트들의 비교시 340에서 일치하는 것이 없다면, 312에서 교정 조치가 취해진다.
도 3c를 참조하면, 제어기는 공급 품목으로부터 제공된 퀀타가 328에서 제어기에 의해 시작된 타이머에 의해 설정된 시간 내에 도착했는지 여부를 결정한다(350). 타이머의 값은 임의일 수 있지만, 일 실시예에서는 310 msec에 대응하며, 제어기는 그 저장된 인증서(59)(도 1)로부터 타이머 값(55)에 액세스함으로써 이 타이머 값을 알고 있다. 352에서, 제어기는 다음에, 342에서 공급 품목의 칩으로부터 리턴된 퀀타의 양이 318에서 제어기에 의해 원래 요청된 퀀타의 양과 일치하는지 여부를 결정한다. 제어기가 100 퀀타를 요청했다면, 100 퀀타가 공급 품목으로부터 리턴되는 양이어야 한다. 일치가 발생하지 않는다면, 312에서 이미징 디바이스에 의해 교정 조치가 착수될 수 있다. 마찬가지로, 공급 품목으로부터의 퀀타 응답이 350에서 시간 내에 발생하지 않는다면, 이미징 디바이스에 의해 교정 조치가 착수될 수 있다. 제어기는 또한 시간(350) 및 퀀타 정합(352)에 관한 자신의 결정들의 순서를 뒤바꿀 수 있다.
354에서, 제어기 및 공급 품목은 다음에, 공급 품목으로부터 이미징 디바이스에 제공되는 퀀타의 양을 검수한다. 즉, SCert로부터의 원래의 퀀타 = 4,374이고, 318에서 이미징 디바이스로부터 요청된 퀀타의 양이 100 퀀타였다면, 이미징 디바이스와 공급 품목 모두 원래의 퀀타로부터 요청된 퀀타를 감소시키는데, 즉 4,374 - 100 = 4,274 퀀타가 남는다. 이들은 둘 다 그 응답을 메모리에 저장하지 않는다. 150 퀀타의 양이라고 하여, 추가 퀀타에 대한 다음 요청시, 메모리 내의 응답은 354에서 검수를 시작하여 남아있는 퀀타가 4,124 = 4,274 - 150이 된다. 결국, 공급 품목에 불충분한 퀀타가 남고 공급 품목이 적절한 양의 퀀타를 이미징 디바이스에 리턴할 수 없을 때까지 프로세스가 계속된다. 이것은 제어기에 공급 품목의 허용된 사용량이 끝났음을 나타낸다.
356에서, 이미징 디바이스는 자신이 공급 품목으로부터 수신한 퀀타를 허가된 사용량으로 변환하고, 이미징 디바이스에서 허가된 사용량을 증가시킨다(358). 304에서 이미징 디바이스에 미리 로드된 공급 인증서로부터, 이미징 디바이스는 배율기(M)가 토너의 질량을 퀀타에 상관시키는 것, 예컨대 M = 50 mg의 토너/퀀타임을 인지한다. 결국, 퀀타와 배율기의 곱이 토너의 질량이 된다. 이미징 디바이스가 공급 품목으로부터 100 퀀타를 요청했고 동일한 양의 퀀타가 이미징 디바이스로 리턴되었다면, Q x M = 100 퀀타 x 50 mg의 토너/퀀타 = 5000 mg의 토너가 된다. 또한, 이미징 디바이스(도 1)의 저장된 인증서(59)로부터, 이미징 디바이스에 토너의 질량과 이미지 픽셀들 사이의 상관을 알려주는 추가 배율기(53)가 존재한다. 배율기의 값은 미리 결정되며 ISO 페이지들 및 토너의 타입들과 같은 이미징 표준들로부터 계산된다. 결국, 배율기(53) = 751,880 픽셀들/mg의 토너라면, 요청된 추가 퀀타에 의해 이용 가능하게 된 이미징 픽셀들의 허가된 사용량(αu)은: 저장된 인증서의 배율기(53) 곱(Q x M), 또는 αu = 751,880 픽셀들/mg의 토너 x 5000 mg의 토너 = 3,759,400,000 픽셀들이다. 도 4를 참조하면, 이미징 디바이스에서의 허가된 사용량은 이를테면, 시간(t3)에서 증가(358)하는 것으로 보이며, 계측된 사용량(mu)은 근사도 임계치로부터 또 상대적으로 훨씬 멀어진다(359). 이미징은 계속되고 프로세스는 계측된 사용량이 결국 다시 임계치에 도달할 때까지 반복된다. 결국, 이는 이미징 디바이스에서 프린트의 허가된 사용량을 증가시키기 위해 공급 품목으로부터의 추가 퀀타에 대한 요청을 강제한다. 이것을 반복하는 많은 주기들 후에, 공급 품목은 자신이 이미징 디바이스에 제공할 수 있는 퀀타를 다 써버림으로써 수명이 다되었음을 나타낸다. 그러나 토너 카트리지의 사용자들이 공급 품목의 모든 이미징 토너를 소모하도록 퀀타가 다 떨어지기 전에 토너 카트리지의 이미징 토너가 실제로 모두 소진되는 것이 의도된다. 토너 카트리지들의 리필업체들과 재제조업체(remanufacturer)들이 카트리지의 하우징에 더 많은 토너를 간단히 추가하고 공급 인증서에 여전히 나머지 퀀타를 가짐으로써 더 많은 허가된 사용량을 허용할 수 없도록, 퀀타 양은 또한 토너가 모두 소진된 직후 고갈에 가까워야 한다. 물론, 다른 방식들도 가능하다.
도 5를 참조하면, 이미징 디바이스로의 공급 품목의 설치는 초기화 프로세스를 발생시켜, 이 둘 사이에 적절한 통신 채널이 구축되고, 제어기는 자신이 공급 품목을 신뢰할 수 있다는 것을 알게 된다. 그 일부로서, 이미징 디바이스는 이를테면, FWV(42)(도 1)에서 메모리(40)에 상주하는 공급 품목의 펌웨어 버전을 공급 품목으로부터 먼저 요청하고(502) 수신한다(504). 제어기는 이것을 암호화되지 않은 방식으로 요청하여 통신 버스 상의 임의의 그리고 모든 공급 품목들의 존재 여부를 약식으로 체크하고, 이들이 전기적으로 접속되어 추가 통신이 준비되었음을 확인한다. 수신시, 이미징 디바이스는 다음에, 펌웨어 버전의 번호를 그 번호를 나타내는 저장된 레퍼런스에 상관시킴으로써 공급 품목에 이용 가능한 소프트웨어 특징들을 체크한다(506). 이미징 디바이스는 자신의 저장된 인증서로부터 또는 다른 곳으로부터, 이를테면 로컬 또는 원격 메모리에서 이를 참조한다.
다음으로, 이미징 디바이스는 초기화 세션(508)을 시작함으로써 공급 품목과 보다 공식적인 통신들을 구축한다. 그런 다음, 이미징 디바이스는 이전에 요청했고 클리어 상태로 수신한 공급 품목의 동일한 펌웨어 버전(FWV)의 암호화된 인스턴스를 요청하여(510) 공급 품목으로부터 수신한다(512). 펌웨어 버전(FWV)이 이제 암호화되어, 이미징 디바이스(도 2)의 칩(60)의 연락 기능에 의해 제어기와 공급 품목의 칩 간의 통신이 발생한다. 칩(60)이 공급 품목으로부터의 응답이 신뢰할 수 있음을 이미징 디바이스의 제어기에 통지하면, 제어기는 공급 품목의 칩의 펌웨어 버전(FWV)을 공급 품목의 저장된 인증서를 참조함으로써 관련 소프트웨어 특징들과 다시 상관시킨다(514). 516에서, 이미징 디바이스는 다음으로, 공급 품목으로부터의 펌웨어 버전의 암호화되지 않은 인스턴스와 펌웨어 버전의 암호화된 인스턴스의 복호화된 버전이 둘 다 서로 일치하는지 여부를 확인한다. 일치한다면, 이미징 동작들이 진행될 수 있다(518). 일치하지 않는다면, 312에서 교정 조치가 발생하여 펌웨어 버전들이 왜 서로 일치하지 않는지의 문제를 해결할 수 있다.
마찬가지로, 도 6은 또한 칩(30)과 제어기(C) 사이에 적절한 통신 채널들 및 신뢰가 구축되도록 공급 품목과 이미징 디바이스 사이의 초기화 프로세스에 주목한다. 그 일부로서, 공급 품목과 이미징 디바이스의 칩들(30, 60)이 서로 각자의 디바이스 인증서들을 바꾸거나 교환한다(602). 이들은 먼저 (암호화되지 않은) 클리어 상태에서 그렇게 하여 서로 비공식적인 핸드셰이크를 구축해, 상대방으로부터 받은 디바이스 인증서를 검증한다. 이미징 디바이스의 제어기가 마스터가 되고 칩들(30, 60) 각각이 슬레이브들이 되도록 통신 버스가 구성되면, 서로 바뀐 암호화되지 않은 디바이스 인증서들은 이미징 디바이스의 제어기를 통과하게 되고, 이때 이러한 인증서들이 캐싱된다(604). 그 다음, 이미징 디바이스의 제어기는 공급 품목(30)(도 1)의 디바이스 인증서(44)의 암호화된 인스턴스를 요청하고(606) 공급 품목으로부터 수신한다(608). 610에서, 이미징 디바이스는 공급 품목(30)으로부터의 디바이스 인증서들의 암호화되지 않은 인스턴스와 암호화된 인스턴스의 복호화된 인스턴스가 둘 다 서로 일치하는지 여부를 확인한다. 일치한다면, 612에서 이미징 동작들이 발생한다. 일치하지 않는다면, 312에서 교정 조치가 착수진다.
앞서 말한 것은 본 발명의 다양한 양상들을 예시한다. 이것이 총망라하는 것으로 의도되는 것은 아니다. 오히려, 이것은 동작 원리들의 최선 모드를 제공하도록 선택되어, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 과도한 실험 없이 본 발명을 실시할 수 있다. 모든 수정들 및 변형들은 첨부된 청구항들에 의해 결정되는 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 상대적으로 명백한 수정들은 일 실시예의 하나 이상의 특징들을 다른 실시예의 특징들과 결합하는 것을 포함한다.

Claims (21)

  1. 제어기를 갖는 이미징 디바이스에 설치하기 위해 구성된 토너를 갖는 공급 품목에서, 상기 공급 품목의 수명을 추적하는 방법으로서,
    상기 공급 품목의 수명에 대응하는 원래의 양의 퀀타(quanta)를 나타내는 제1 값을 갖는 인증서를, 상기 공급 품목과 함께 설치하기 위해 구성된 칩의 메모리에 저장하는 단계; 및
    상기 이미징 디바이스가 추가 퀀타를 필요로 하는 시점에 상기 원래의 양의 퀀타로부터의 퀀타의 감소(decrement)들에 대한 질의를 상기 제어기로부터 수신하도록 상기 칩을 구성하고, 상기 퀀타를 검수(tally)하는 단계를 포함하는,
    공급 품목의 수명을 추적하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 퀀타를 상기 토너의 질량(mass)에 상관시키는 제2 값을 상기 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는,
    공급 품목의 수명을 추적하는 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 검수하는 단계는 상기 퀀타에 대응하는 결과를 상기 칩에 저장하는 단계를 더 포함하는,
    공급 품목의 수명을 추적하는 방법.
  6. 제어기를 갖는 이미징 디바이스에 설치되는 칩을 갖는 공급 품목에서 ― 상기 칩은 상기 공급 품목의 수명에 걸친 상기 공급 품목의 허용된 사용량을 나타내는 퀀타를 저장하는 메모리를 가짐 ―, 상기 퀀타에 대해 상기 이미징 디바이스와 통신하는 방법으로서,
    논스(nonce)의 암호화된 인스턴스 및 상기 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 복수의 선택 비트들을 수신하는 단계를 포함하여, 상기 공급 품목에서 상기 퀀타의 양에 대한 요청을 상기 이미징 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
    상기 논스의 암호화된 인스턴스를 복호화하는 단계를 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 논스의 암호화된 인스턴스를 복호화하는 단계는 키 백색화(whitening)를 포함하여, AES 또는 3중(Triple) DES로 복호화하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 상기 복수의 선택 비트들을 상기 논스의 복호화된, 상기 암호화된 인스턴스의 동일한 복수의 선택 비트들과 비교하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계가 일치(match)를 야기한다면, 상기 이미징 디바이스로부터 요청된 상기 퀀타의 양에 정확히 대응하는 양으로 상기 공급 품목으로부터 상기 이미징 디바이스에 상기 퀀타를 전송하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계가 일치하지 않음을 야기한다면, 상기 공급 품목으로부터 상기 이미징 디바이스에 오류 응답을 전송하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 퀀타의 검수로부터 상기 퀀타의 양을 감소시키고 상기 퀀타를 상기 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    제2 논스의 암호화된 인스턴스 및 상기 제2 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 제2 복수의 선택 비트들을 수신하는 단계를 포함하여, 상기 이미징 디바이스로부터 추가 양의 퀀타에 대한 요청을 수신하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 논스의 암호화된 인스턴스를 복호화하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 제2 복수의 선택 비트들을 상기 제2 논스의 복호화된, 상기 암호화된 인스턴스의 제2 복수의 선택 비트들과 비교하는 단계, 및
    상기 제2 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 제2 복수의 선택 비트들과 상기 제2 논스의 복호화된, 상기 암호화된 인스턴스의 제2 복수의 선택 비트들이 동일하다면, 상기 이미징 디바이스로부터 요청된 상기 퀀타의 추가 양에 정확히 대응하는 제2 양으로 상기 이미징 디바이스에 상기 퀀타를 전송하는 단계를 더 포함하는,
    퀀타에 대해 이미징 디바이스와 통신하는 방법.
  15. 마스터 제어기를 갖는 이미징 디바이스에 설치되는 슬레이브 칩을 갖는 공급 품목에서 ― 상기 슬레이브 칩은 수명에 걸친 상기 공급 품목의 허용된 사용량을 나타내는 원래의 양의 퀀타 및 상기 원래의 양의 퀀타로부터 감소된 퀀타의 진행중인(ongoing) 검수를 저장하는 메모리를 가짐 ―, 상기 공급 품목으로부터의 추가 퀀타를 협상하는 방법으로서,
    논스의 암호화된 인스턴스 및 상기 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 복수의 선택 비트들을 수신하는 단계를 포함하여, 추가 양의 퀀타에 대한 요청을 상기 이미징 디바이스로부터 수신하는 단계;
    상기 논스의 암호화된 인스턴스를 복호화하는 단계; 및
    상기 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 복수의 선택 비트들을 상기 논스의 복호화된, 상기 암호화된 인스턴스의 동일한 복수의 선택 비트들과 비교하여,
    상기 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 복수의 선택 비트들과 상기 논스의 복호화된, 상기 암호화된 인스턴스의 동일한 복수의 선택 비트들이 동일하다면, 상기 이미징 디바이스로부터 요청된 상기 퀀타의 추가 양에 정확히 대응하는 양의 퀀타를 상기 이미징 디바이스에 전송하고,
    상기 논스의 암호화되지 않은 인스턴스의 복수의 선택 비트들과 상기 논스의 복호화된, 상기 암호화된 인스턴스의 동일한 복수의 선택 비트들이 동일하지 않다면, 상기 이미징 디바이스에 오류를 전송하는 단계를 포함하는,
    공급 품목으로부터의 추가 퀀타를 협상하는 방법.
  16. 이미징 디바이스에 설치될 공급 품목과 함께 사용하기 위해 구성된 칩에서, 상기 공급 품목으로부터의 퀀타를 요청하는 방법으로서 ― 상기 퀀타는 상기 칩의 메모리 내의 인증서에 저장되고 상기 공급 품목의 허용된 사용량에 대응함 ―,
    상기 퀀타의 양에 대한 요청을 상기 이미징 디바이스로부터 수신하도록 상기 칩을 구성하는 단계; 및
    상기 퀀타의 양이 상기 칩의 메모리에 존재한다면, 상기 요청에서 수신된 것과 동일한 양의 퀀타를 상기 이미징 디바이스에 제공하도록 상기 칩을 구성하는 단계를 포함하는,
    공급 품목으로부터의 퀀타를 요청하는 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    퀀타의 진행중인 검수로부터 상기 퀀타의 양을 감소시키도록 상기 칩을 구성하는 단계를 더 포함하는,
    공급 품목으로부터의 퀀타를 요청하는 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스에 오류를 제공하도록 상기 칩을 구성하는 단계를 더 포함하는,
    공급 품목으로부터의 퀀타를 요청하는 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스에 알려진 시간 내에 상기 동일한 양의 퀀타를 상기 이미징 디바이스에 제공하도록 상기 칩을 구성하는 단계를 더 포함하는,
    공급 품목으로부터의 퀀타를 요청하는 방법.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 퀀타의 양을 증가시키는 것을 막는 단계를 더 포함하는,
    공급 품목으로부터의 퀀타를 요청하는 방법.
  21. 이미징 디바이스에 설치될 이미징 토너를 갖는 공급 품목 카트리지와 함께 설치하기 위한 칩으로서,
    I2C 통신 버스의 슬레이브 노드 상에서 상기 이미징 디바이스의 제어기와 통신하기 위해 구성되고 ― 상기 제어기는 상기 I2C 통신 버스의 마스터 노드 상에 구성됨 ―,
    상기 이미징 토너의 수명에 걸친 상기 이미징 토너의 허용된 사용량을 나타내는 퀀타, 및 상기 이미징 디바이스로부터의 추가 퀀타에 대한 요청들의 수신시 상기 퀀타로부터 감소된 양의 퀀타를 저장하는 인증서를 갖는 메모리를 포함하는,
    칩.
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