JP2005528237A - インテリジェントなインク・カートリッジと、その製造方法 - Google Patents

Abstract

これは、インテリジェントなインク・カートリッジと、その製造方法に関する。インク・カートリッジは、インクを含むための少なくとも一つのインク室、そしてインク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するためのエレクトロニクス・モジュールからなる。エレクトロニクス・モジュールは、組み込み型不揮発性メモリを持つマイクロコントローラからなり、インク残量データの保存、制御、計算及びアクセスを行うため、プリンターに用いるインク・カートリッジの最大インク容量が改善される。

Description

本発明は、インク・ジェット・プリンターあるいはプロッターと共に用いるインク・カートリッジに、そしてそれを製造する方法に関する。特に、インク・カートリッジのインク量データをユーザーへ提供することが可能な、インテリジェントなインク・カートリッジに、そしてそれを製造する方法に関する。

インテリジェントなインク・カートリッジを用いるインク・ジェット装置においては、近年、受動メモリが、通常、直列ＥＥＰＲＯＭの形態で、例えばエプソン・プリンター・カートリッジ等の、インク・カートリッジ内にエレクトロニクス・モジュールとして用いられている。このような受動メモリは、製造業者名、製造日付、インクのタイプ、容量、カートリッジ・モデル番号等の固定データと、また同様に、最初のインストレーションの日付、カートリッジ内に残っているインク量等の再書込み可能な操作上のデータとを保存する。

特定のインテリジェントなインク・カートリッジのエレクトロニクス・モジュール内に保存されたデータは、要求に応じてプリンターで読み取ることができる。残インク量に関する更新データは、通常、プリンターの電源を切る、あるいはプリンターからインク・カートリッジを取り外したとき、エレクトロニクス・モジュールに書き込まれる。通常、プリンターがインク量の更新を制御する際、インテリジェントなインク・カートリッジ内の受動メモリは、プリンターが発する更新データを誠実に保存する。

例えば、中国特許出願公表番号ＣＮ１２５７００７Ａには、インク・カートリッジの残インクに関するデータを保存するために、８ビットのＥＥＰＲＯＭを用いるインテリジェントなインク・カートリッジが開示されている。ＥＥＰＲＯＭのデータにアクセスするのは、プリンター、あるいはプリンターのインク・カートリッジ・キャリア上のＩＣ及び記憶装置である。受動メモリをエレクトロニクス・モジュールとして用いるインク・カートリッジに関しては、ハードウェア・アーキテクチャは、主に、各カートリッジと、図１から図４に示すように一つ以上のカートリッジがインク・カートリッジのエレクトロニクス・モジュールとプリンターとの間のバスに接続されるマルチドロップ・コモンバスに対して、独立して相互に作用するものと分類することができる。注目すべきことは、図１に示すハードウェア・アーキテクチャは、異なる色のインク・カートリッジに対して複製できることである。図２については、コモンバスに接続している二つ以上のカートリッジが存在してもよい。

図１から図４に示すように、プリンターとインク・カートリッジとの間のデータ転送は、プリンターによって開始されて制御される。データは、プリンターの電力投入時、あるいはプリンターへのカートリッジの設置時にカートリッジから読み込まれる。またデータは、プリンターの電力切断時、カートリッジ・ホルダーを取り出し位置へ移動するとき、あるいは読み取り処理の後に新しいカートリッジの最初の使用を記すときにインク・カートリッジへ書き込まれる。個別制御ハードウェア・アーキテクチャに対しては、プリンターと各個別のカートリッジとの間のデータ転送は同時に発生する。マルチドロップ・コモンバス・アーキテクチャに対しては、プリンターは、順序正しいデータ転送のために各カートリッジにアドレスを振る（読み書きコマンドが埋め込まれたアドレス）。

インク・カートリッジから読み取るデータ・ストリングは、インク・カートリッジに書き込まれる通常のデータより長い。これは、カートリッジに書き込まれるデータが、単に、インク量、インストールの日付等の変数であるのに、読み取りデータは、カートリッジのコード、タイプ、容量、製造業者、製造日付等の固定情報を含むという事実による。

図３に、個別制御アーキテクチャに対するプリンターとインク・カートリッジとの間のデータ交換の、典型的な通信プロトコルを示す。読み取りサイクル（Ｒ／Ｗ＝０）に対しては、データの流れ方向は、インク・カートリッジからプリンターへである。書き込みサイクル（Ｒ／Ｗ＝１）に対しては、データの流れ方向は、プリンターからインク・カートリッジへである。

図４に、マルチドロップ・コモンバス・アーキテクチャに対するプリンターとインク・カートリッジとの間のデータ交換の、典型的な通信プロトコルを示す。

一例として、３ビットが、最高八つのカートリッジにアドレスを振るためのアドレスとして機能し、１ビットが読み取りあるいは書き込み処理を表す共通コードを用いてもよい。カートリッジに書き込まれたデータが正確に保存されたことを保証するために、書き込みサイクル後に読み取り処理を付加してもよい。

通常、インク・カートリッジのインク容量は基本的に一定であり、少ないため、ユーザーは、それが空になったら、インク・カートリッジをしばしば変えなければならない。インク・カートリッジのこの頻繁な取り替えは、単に多くの時間を消費するだけでなく、インクのような資源を浪費する。また、インク・カートリッジ内のエレクトロニクス・モジュールのデータ更新が、プリンターによって制御されるため、インク・カートリッジの製造業者は、プリンターと互換性があるエレクトロニクス・モジュールを設計しなければならない。すなわち、再利用の製造業者は、より高いインク量のカートリッジを生み出すことが非常に困難である。また、実際にプリンターが、インクが空であることをユーザーに警告した時点では、インク・カートリッジ内にはインクがまだ多く残っているのである。したがって、カートリッジ内のインクが完全に利用されないまま、ユーザーが新しいものに取り替えるため、結果として、多量のインクが廃棄されている。

したがって、これらの問題、そして他の問題に対処するように改善された、異なるインクとの互換性を持つ、より高インク容量のインク・カートリッジが望まれる。

本発明の一つの局面によれば、内蔵ＥＥＰＲＯＭにアクセスして制御が可能なエレクトロニクス・モジュールを持つ、インテリジェントなインク・カートリッジが提供される。その結果、より大きなインク容量のインク・カートリッジが設計できる。

本発明のもう一つの局面によれば、インク残量データのアクセス及び演算処理を制御するエレクトロニクス・モジュールが提供される。その結果、プリンターに用いるインク・カートリッジのインク容量が改善され、インクの容積効率が改善する。

本発明は、インクを保存する少なくとも一つのインク室、そしてインク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するエレクトロニクス・モジュールからなる、インテリジェントなインク・カートリッジを提供する。エレクトロニクス・モジュールは、インク・カートリッジ内のインク残量データの計算及びアクセスを制御するための、不揮発性メモリを持つマイクロコントローラである。これによって、プリンターに用いるインク・カートリッジの最大インク量を改善する。

このインテリジェントなインク・カートリッジによれば、不揮発性メモリは、連続的にアクセスが可能なＥＥＰＲＯＭである。

インテリジェントなインク・カートリッジによれば、マイクロコントローラは、ＣＭＯＳのＲＩＳＣ８ビット・マイクロコントローラであり、８ビット・データバスに結線されたＡＬＵ（演算及び論理ユニット）、インク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するＥＥＰＲＯＭメモリ、複数のレジスタ、割り込みユニット、直列周辺インタフェース・ユニット、タイマー、アナログ・コンパレータ、Ｉ／Ｏインタフェース、そして読み取り及び書き込み処理、そしてインク残量データの計算を制御するプログラムを保存する、レジスタによってＡＬＵに結線された高速フラッシュからなる。

インテリジェントなインク・カートリッジは、さらに、チェック読み取りサイクルと通常読み取りサイクルとを識別するのに用いる、適当な時定数を持つＲＣ制御回路からなり、このＲＣ制御回路は、マイクロコントローラの入力インタフェースに結線される。

本発明はまた、インクを保存する少なくとも一つのインク室、そしてインク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するエレクトロニクス・モジュールからなる、インテリジェントなインク・カートリッジの製造方法を提供する。

この方法によれば、エレクトロニクス・モジュールは、次のステップに従って作られる。
専用マイクロコントローラをインク・カートリッジ内に設定すること。
専用マイクロコントローラの不揮発性メモリ内に、インク・カートリッジの識別情報と、インク残量データへのアクセス及び演算処理を制御するプログラムとを書き込むこと。そして
プログラムを実行して、インク・カートリッジのインク容量が増加された場合の、インク残量データの制御、そして読み取り／書き込みを行うインク・ジェット装置の要求を満たすこと。

インテリジェントなインク・カートリッジの製造方法によれば、インク・カートリッジの識別情報とインク残量データは、専用マイクロコントローラ内のＥＥＰＲＯＭメモリ内へ保存し、そしてインク残量データへのアクセス及び演算処理を制御するプログラムは、マイクロコントローラ内の高速フラッシュ内へ保存する。（演算処理は、また、同等の、あるいはより高い計算能力及び記憶容量を持つ、他のマイクロコントローラ内に保存してもよい）。

本発明のさらにもう一つの局面によれば、インク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するのに用いる、インテリジェントなインク・カートリッジの専用エレクトロニクス・モジュールが提供される。このエレクトロニクス・モジュールは、組み込み型不揮発性メモリを持つマイクロコントローラであり、マイクロコントローラは、プリンターに用いるインク・カートリッジの最大インク量を改善するために、インク・カートリッジ内のインク残量データの計算及びアクセスを制御するのに用いられる。

インテリジェントなインク・カートリッジのエレクトロニクス・モジュールによれば、マイクロコントローラ内の不揮発性メモリは、識別情報、そしてインク残量データへのアクセス及び演算処理を制御するプログラムを保存する。プログラムを実行することによって、インク・カートリッジのインク容量が増加された場合の、インク残量データの制御、そして読み取り／書き込みを行うインク・ジェット装置の要求を満たすことができる。

図１から図４に、ＥＥＰＲＯＭのみをカートリッジに設置した、インテリジェントなインク・カートリッジを開示する。この場合、インク残量データへのアクセスは、インク・ジェット・プリンター内のＩＣが制御する。

図５から図９に示す、本発明が提供するインテリジェントなインク・カートリッジは、インク・カートリッジの最大インク量を改善するために、受動的な直列ＥＥＰＲＯＭを、エレクトロニクス・モジュールとして組み込みＥＥＰＲＯＭを持つマイクロコントローラで置換する。

図５に示すように、本発明のインテリジェントなインク・カートリッジは、インク室１とエレクトロニクス・モジュール２からなる。エレクトロニクス・モジュール２は、組み込みＥＥＰＲＯＭを持つマイクロコントローラである。個別制御アーキテクチャを持つインク・カートリッジとプリンターとの間のデータ交換については、インテリジェントなインク・カートリッジ内のエレクトロニクス・モジュール２とプリンターとの間のデータ通信のプロトコルは、図６に示すように、従来の技術と同じである。そして、図７に示すように、マルチドロップ・コモンバス・アーキテクチャを持つインク・カートリッジとプリンターとの間のデータ交換については、インテリジェントなインク・カートリッジ内のエレクトロニクス・モジュール２とプリンターとの間のデータ通信プロトコルも、また、従来の技術と同じである。

図８に示すように、本発明が提供するインテリジェントなインク・カートリッジ内のエレクトロニクス・モジュール２は、ハードウェア構造の中に制御ソフトウェアが組み込まれた汎用マイクロコントローラである。ハードウェアは、ＣＭＯＳのＲＩＳＣ８ビット・マイクロコントローラからなり、このマイクロコントローラは、８ビットのデータ・バスによって連結するＡＬＵ２１、インク・カートリッジの識別情報を保存するＥＥＰＲＯＭメモリ２２、３２ｘ１８汎用レジスタ２３、割り込みユニット２４、直列の周辺インタフェース・ユニット２５、８ビット・タイマー２６、アナログ・コンパレータ２７、六つの Ｉ／Ｏ ライン２８、そしてＡＬＵ２１に接続されている汎用レジスタ２３に繋がる高速フラッシュ２９からなる。ソフトウェア部分は、インク残量データの計算、読み取り／書き込みの処理を制御するプログラムからなり、高速フラッシュ２９内に組み込まれている。ソフトウェアの制御方法に基づき、次のようないくつかの実施例が可能である。本発明の実施例は、ハードウェア構造と、インク・カートリッジ及びプリンター間のプロトコルとに応じて、いくつかの異なる方法になる。

インク量に関する変数が、インクの使用パーセンテージ（例えば、新しいカートリッジが０％で、空のカートリッジが１００％）であると仮定すると、プリンターは、プリンターの電源が切れるとき、あるいはカートリッジがカートリッジ設置位置に移動したときに、インク量を更新する。

本発明の第一の実施例として、フローチャートを図１０に示す。容量を約ｘ％増やすための、最も単純なアプローチは、ステップ１００に示す、次の命令を遂行することである。
プリンター電源投入時に、あるいはインク・ジェット装置上にインク・カートリッジを設置して通常位置に移動させたときに、マイクロコントローラ内のＥＥＰＲＯＭレジスタｔｅｍｐ１に保存されているインク使用パーセンテージを転送すること。
インク・ジェット装置の制御信号を受信したとき、インク使用パーセンテージをレジスタｔｅｍｐ１からインク・ジェット装置内へ転送すること。
印刷後、インク使用パーセンテージを更新すること。
プリンターの電源切断時に、あるいはインク・カートリッジを設置位置に移動したときに、インク・ジェット装置からインク・カートリッジ内に書き込まれたインク使用パーセンテージを、マイクロコントローラ内のレジスタｔｅｍｐ２内へ保存すること。
電源切断時にプリンターからカートリッジに書き込まれた更新インク使用パーセンテージｔｅｍｐ２から以前に保存したインク使用パーセンテージｔｅｍｐ１を引き、そしてステップ１０１に示すように、その結果をｔｅｍｐ３内へ保存すること。
ステップ１０２に示すように、ステップ１０１で得た値ｔｅｍｐ３＝ｔｅｍｐ２−ｔｅｍｐ１を（１＋ｘ％）で割ること。
ステップ１０２で得た値ｔｅｍｐ３を以前に保存したインク使用パーセンテージｔｅｍｐ１に加算すること。すなわち、ステップ１０３に示すようにｔｅｍｐ１＝ｔｅｍｐ３＋ｔｅｍｐ１。
ステップ１０４に示すように、ステップ１０３から得た値をＥＥＰＲＯＭへ保存すること。そして、
ステップ１０４で保存した値ｔｅｍｐ１を、ステップ１０１に示す次のプリンター電源投入時読み取りサイクルに対するカートリッジからの出力として用いること。

しかし、電源投入時にプリンターが、先の電源切断時にインク・カートリッジへ書き込まれた値に対して、インク・カートリッジから読み取った値をチェックし、これらの値が同一でない場合、ヘッド・クリーニング処理を開始し、ヘッド・クリーニング処理に対する分のインク使用パーセンテージを差し引く。もしそのパーセンテージが、上記に論じたスケーリング計算から得た増分値を超える場合は、このデザイン・アプローチは適用できない。

実施例１の限界を克服するために、（図１１に示す）第二の実施例における次のアプローチを考案した。
ステップ２０１に示すように、インク使用パーセンテージがマイクロコントローラ・ファームウェアによって調整されているかどうかを意味する、インク・カートリッジ・エレクトロニクス内のＥＥＰＲＯＭ内に保存されたソフトウェア・フラグ（ａｄｊ）を用いること。この場合、初期値「０」が、調整されていない状態を意味する。
プリンターの電源投入時にプリンターから電力信号を受信した、あるいはインク・カートリッジを設置したときに、ＥＥＰＲＯＭ内に保存されたインク使用データをレジスタｒｅｇ１に転送すること。
プリンター電源投入時にプリンターの制御下でｒｅｇ１からプリンターへインク使用データを送信すること。
プリンターによって印刷すること。
プリンター電源切断時に、あるいはインク・カートリッジの取り外し時に、インク・カートリッジに書き込まれた更新インク使用パーセンテージをｒｅｇ１内へ保存すること。
ステップ２０２に示すように、レジスタｒｅｇ１内に保存した値が、所定値ｙ（例えば、５０）よりも大きいかどうかをチェックすること。
ステップ２０２の結果がイエスである場合、ステップ２０５に進むこと。
ステップ２０２の結果がノーである場合、ステップ２０３に示すように、フラグａｄｊの値が０であるかどうかをチェックすること。
ステップ２０３で得たフラグａｄｊの値が０でない場合、ステップ２０５に進むこと。
ステップ２０３においてフラグａｄｊの値が０である場合、ステップ２０４に示すように、ｒｅｇ１から（ｘ＋ａ）を引き、その結果をｒｅｇ１に戻して保存すること（この場合、ｘ％はインク容量の目標増分値であり、そしてａ％は、追加のヘッド・クリーニング処理による追加消費量である）。
フラグａｄｊの値を１に変更すること。
ステップ２０５に示すように、プリンター電源切断時に、レジスタｒｅｇ１内に保存されている更新インク使用パーセンテージを適当なＥＥＰＲＯＭ位置内へ転送すること。そして、
ステップ２０６に示すように、終了すること。

また、代案として、図１１Ａに示す次のアプローチを用いてもよい。
ステップ２１１に示すように、インク・カートリッジ・エレクトロニクス内のＥＥＰＲＯＭ内に保存されたソフトウェア・フラグ（ａｄｊ）を用いて、インク使用パーセンテージがマイクロコントローラ・ファームウェアによって調整されたかどうかを示すこと。この場合、初期値は「０」で、（新しいインク・カートリッジに対して）調整されていないことを意味する。
ステップ２１２に示すように、プリンター電源投入時に、あるいはプリンターへのカートリッジの設置時に、マイクロコントローラのＥＥＰＲＯＭ内に保存されている使用パーセンテージをレジスタｒｅｇ１へ転送すること。
ステップ２１３に示すように、ｒｅｇ１内の値が所定値ｙよりも小さいかどうかをチェックすること。
ステップ２１３においてｒｅｇ１内の値がｙよりも小さい場合、ステップ２１６に進むこと。
ステップ２１４に示すように、状態フラグａｄｊが０であるかどうかをチェックすることによって、以前にインク値が調整されているかどうかをチェックすること。
ステップ２１４において状態フラグが０でない場合、ステップ２１６へ進むこと。
ステップ２１４においてフラグａｄｊが０である場合、レジスタｒｅｇ１から（ｘ＋ａ）を引き、その結果をｒｅｇ１内に保存し、そしてフラグａｄｊを１に変更し、そしてステップ２１５に示すように、電源投入時にプリンターによる制御に応じて、ｒｅｇ１内の値をプリンターへ送信すること（この場合、ｘ％はインク容量の目標増分値であり、ａ％は追加のヘッド・クリーニング処理のための追加消費量である）。
次のステップをスキップすること。
ステップ２１６に示すように、プリンター電源投入時にプリンターによる制御に応じて、ｒｅｇ１内のインク使用パーセンテージをプリンターへ送信すること。
プリンターによって印刷して、プリンター内のインク使用パーセンテージを更新すること。
プリンター電源切断時に、あるいは取り外しのためにカートリッジ・ホルダーの設置位置への移動の際に、プリンターからインク・カートリッジ・エレクトロニクスに書き込まれている更新インク使用パーセンテージをレジスタｒｅｇ１へ保存すること。
ＥＥＰＲＯＭ内に保存されたインク使用パーセンテージを、前のステップにおけるレジスタｒｅｇ１内の値で更新すること。そして
ステップ２１７に示すように終了する。

しかし、プリンターが、電源切断時に、チェック及び保持として、インク使用パーセンテージを更新するための書き込みサイクルの後に追加の読み取りサイクルを開始する場合、もし読み取りサイクルから得た値が、カートリッジに書き込まれているものと異なるなら、このデザイン実施例は適用可能ではない。

実施例２の限界を克服するために、第三の実施例では、プリンター電源切断時に書き込みサイクルの直後に続く読み取りサイクルと、プリンター電源投入時の読み取りサイクルとの間の相違を識別する方法が必要である。

通常、プリンター電源切断時の書き込みサイクルに続くチェック読み取りサイクルに対してプリンターがインク・カートリッジ・エレクトロニクスへ提供するＤＣ電力（Ｖｃｃ）サイクルは、前の書き込みサイクルに対するＶｃｃサイクルから、何十ミリセカンドの時間だけ分離している。プリンター電源投入時の読み取りサイクルについては、Ｖｃｃは、通常、何秒以上の程度でオフにあった。

したがって、入力ポート（以下、ＴＰ１と呼ぶ）に接続した、約１秒あるいは他の適当な選択値の時定数を持つＲＣ回路によって、チェック読み取りサイクルと通常の読み取りサイクルとを識別するのに必要な情報を提供する。これは、各Ｖｃｃサイクルの初めにＴＰ１を読み取ることによって達成できる。チェック読み取りサイクルに対しては、抽出ＴＰ１は「１」である。通常の読み取りサイクルに対しては、抽出ＴＰ１は「０」である。回路を図９に示す。

次に、図１２に示す、所望の機能を実行するためのファームウェア・アルゴリズムを説明する。
ステップ３０１に示すように、インク・カートリッジ・エレクトロニクス内のＥＥＰＲＯＭ内に保存されたソフトウェア・フラグ（ａｄｊ）を用いて、インク使用パーセンテージがマイクロコントローラ・ファームウェアによって調整されたかどうかを示すこと。この場合、初期値「０」は、調整されていないことを意味する。
ステップ３０２に示すように、プリンター電源投入時、あるいはカートリッジの設置時に、マイクロコントローラのＥＥＰＲＯＭ内に保存された更新インク使用パーセンテージをレジスタｒｅｇ１へ転送すること。
ステップ３０３に示すように、ピンＴＰ１の値が０であるかどうかをチェックすること。
ステップ３０３においてＴＰ１が０でない場合、ステップ３０７に進むこと。
ステップ３０４に示すように、レジスタｒｅｇ１内の値が所定値ｙよりも小さいかどうかをチェックすること。
ステップ３０４においてレジスタｒｅｇ１内の値がｙよりも小さい場合、ステップ３０７に進むこと。
ステップ３０５に示すように、フラグａｄｊの値が０であるかどうかをチェックすることによって、インク使用パーセンテージが修正されたかどうかをチェックすること。
ステップ３０５においてフラグの値が０でない場合、ステップ３０７に進むこと。
ステップ３０５におけるフラグａｄｊが０である場合、レジスタｒｅｇ１から（ｘ＋ａ）を引き、その結果をｒｅｇ１に保存し、フラグａｄｊを１に変更し、そしてステップ３０６に示すように、電源投入時にプリンターによる制御に応じて、ｒｅｇ１内の値をプリンターへ送信すること（この場合、ｘ％はインク容量の目標増分値であり、ａ％は追加のヘッド・クリーニング処理のための追加消費量である）。
次のステップをスキップすること。
ステップ３０７に示すように、プリンター電源投入時にプリンターによる制御に応じて、ｒｅｇ１内のインク使用パーセンテージをプリンターへ送信すること。
プリンターによって印刷してプリンター内のインク使用パーセンテージを更新すること。
プリンター電源切断時、あるいは取り外しのためにカートリッジ・ホルダーを設置位置へ移動した際に、プリンターからインク・カートリッジ・エレクトロニクスに書き込まれた更新インク使用パーセンテージをレジスタｒｅｇ１へ保存すること。
ＥＥＰＲＯＭ内に保存されたインク使用パーセンテージを、前のステップにおけるレジスタｒｅｇ１内の値で更新すること。そして
ステップ３０８に示すように、終了すること。

デザイン実施例は、インテリジェントなインク・カートリッジ内のエレクトロニクス・モジュール２内に組み込まれたコンピュータ・プログラムによって実行する。エレクトロニクス・モジュール２は、従来の受動的な直列ＥＥＰＲＯＭに取って代わり、インク・カートリッジのインク量の最大値を改善する。プリンターが完全に制御する、インク残量データへのアクセスの欠点を考慮して、本発明は、専用マイクロコントローラを用いてインク・カートリッジ内のインク残量データにアクセスすることで、より大きなインク容量を持つインク・カートリッジに改善する。

本発明を好適実施例に関連させて説明したが、本発明は開示実施例に限定されることはない。逆に、本発明は、添付の請求項の範囲内で、種々の変更及び同等な構成をカバーすることを意図している。次の請求項の範囲は、そのようなすべての変更、同等な構成及び機能をカバーするよう、最も広い意味で解釈すべきである。

これらの図面と、次の好適実施例の詳細な説明から、本発明の有益な効果が、より明白になる。
個別制御アーキテクチャを持つインク・カートリッジに対するインタフェースを示す。 マルチドロップ・コモンバス・アーキテクチャを持つインク・カートリッジに対するインタフェースを示す。 図１の個別制御アーキテクチャのためのデータ交換プロトコルを示す。 図２のマルチドロップ・コモンバス・アーキテクチャのためのデータ交換プロトコルを示す。 本発明のインテリジェントなインク・カートリッジを示す立体図である。 個別制御アーキテクチャの回路図である。 マルチドロップ・コモンバス・アーキテクチャの回路図である。 図５に示すインテリジェントなインク・カートリッジ内のマイクロコントローラーのブロック図である。 通常読み取りサイクル及びチェック読み取りサイクル検出回路である。 本発明の第一の実施例のフローチャートである。 本発明の第二の実施例のフローチャートである。 本発明の第二の実施例に対する補足デザインのフローチャートである。 本発明の第三の実施例のフローチャートである。

Claims (14)

1. 少なくとも、インクを保存するインク室、そしてインク・カートリッジの識別情報とインク残量データとを保存することが可能なエレクトロニクス・モジュールからなるインテリジェントなインク・カートリッジであって、
   前記エレクトロニクス・モジュールが、組み込み型不揮発性メモリを持つマイクロコントローラであり、
   このマイクロコントローラが、インク・カートリッジ内のインク量の最大量を改善するために、インク・カートリッジ内のインク残量データの計算及びアクセスを制御するのに用いられるインテリジェントなインク・カートリッジ。
2. 前記不揮発性メモリがＥＥＰＲＯＭである、請求項１によるインテリジェントなインク・カートリッジ。
3. 前記マイクロコントローラが、ＣＭＯＳのＲＩＳＣ８ビット・マイクロコントローラ、あるいはより高性能なマイクロコントローラである、請求項１によるインテリジェントなインク・カートリッジ。
4. 前記マイクロコントローラが、データバスに結線したＡＬＵ（演算及び論理ユニット）、インク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するＥＥＰＲＯＭメモリ、複数のレジスタ、割り込みユニット、直列周辺インタフェース・ユニット、タイマー、アナログ・コンパレータ、Ｉ／Ｏインタフェース、そして読み取り及び書き込み処理、そしてインク残量データの計算を制御するプログラムを保存する、前記レジスタによって前記ＡＬＵに結線した高速フラッシュ（あるいはＲＯＭ、または他の形態のプログラム・メモリ）からなる、請求項１、２及び３のいずれかによるインテリジェントなインク・カートリッジ。
5. さらに、チェック読み取りサイクルと通常の読み取りサイクルとを識別するために用いる、適当な値の時定数を持つＲＣ制御回路からなり、
   前記ＲＣ制御回路が前記マイクロコントローラの入力インタフェースに接続している、請求項４によるインテリジェントなインク・カートリッジ。
6. インクを保存する少なくとも一つのインク室と、インク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するエレクトロニクス・モジュールからなるインテリジェントなインク・カートリッジを製造するための方法であって、
   インク・カートリッジ内に専用マイクロコントローラをセットすること、
   専用マイクロコントローラの不揮発性メモリ内にインク・カートリッジの識別情報と、インク残量データのアクセス及び演算処理を制御するプログラムとを書き込むこと、
   前記プログラムを実行して、インク・カートリッジのインク容量が増加する場合にインク・ジェット装置に必要な、インク残量データの制御、読み取り、そして書き込み処理を行うことからなる、インテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
7. インク・カートリッジの識別情報とインク残量データが、前記専用マイクロコントローラ内のＥＥＰＲＯＭメモリ内に保存され、インク残量データのアクセス及び演算処理を制御する前記プログラムが、前記マイクロコントローラ内の高速フラッシュ内に保存される、請求項６によるインテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
8. 前記プログラムが、
   プリンター電源投入時、あるいはインク・カートリッジをインク・ジェット装置上に設置して通常位置へ移動させたときに、ＥＥＰＲＯＭ内に保存されたインク使用パーセンテージを前記マイクロコントローラ内のレジスタｔｅｍｐ１へ転送するステップ、
   インク・ジェット装置の制御信号の受信時に、前記インク使用パーセンテージを前記レジスタｔｅｍｐ１から前記インク・ジェット装置内へ転送するステップ、
   印刷中に印刷装置におけるインク使用パーセンテージを更新するステップ、
   プリンター電源切断時、あるいはインク・カートリッジを設置位置に移動したときに、インク・ジェット装置からインク・カートリッジ内へ書き込まれた更新インク使用パーセンテージを前記マイクロコントローラ内のレジスタｔｅｍｐ２内へ保存するステップを実行し、
   前記マイクロコントローラ内でさらに、
   ｔｅｍｐ３＝ｔｅｍｐ２−ｔｅｍｐ１、
   ｔｅｍｐ３＝ｔｅｍｐ３／（１＋ｘ％）、この場合、ｘ％は前記インク・カートリッジのインク容量の目標増分値であり、
   ｔｅｍｐ１＝ｔｅｍｐ１＋ｔｅｍｐ３のステップを実行し、
   更新したインク使用パーセンテージを前記レジスタｔｅｍｐ１からＥＥＰＲＯＭへ保存し、それを次のプリンター電源投入時の読み取りサイクルに対してカートリッジからの出力として用いるステップを実行する、請求項７によるインテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
9. さらに、更新インク使用パーセンテージが所定値ｙよりも大きいかどうかをチェックし、以前に全く調整が行われていない場合にインク使用パーセンテージを調整するためのチェック・ステップからなり、この場合、ｘ％はインク容量の目標増分値であり、ａ％は追加のヘッド・クリーニング処理のための追加の消費量であり、これによって、インク使用パーセンテージが（ｘ＋ａ）％よりも高く、またインク使用が更新されたときに、インク使用が調整されているのかどうかをチェックする、この場合、ａｄｊ＝０はインク使用が調整されていないことを意味し、ａｄｊ＝１はインク使用が調整されていることを意味する、請求項７あるいは８によるインテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
10. 前記マイクロコントローラが新しいインク・カートリッジのインク使用パーセンテージを調整したのかどうかをチェックする前記チェック・ステップが、
    ステップ１において、新しいインク・カートリッジのＥＥＰＲＯＭ内に初期状態フラグを設定すること、
    ステップ２において、前記状態フラグを読み取って判定すること、
    ステップ３において、状態フラグが調整されておらず、更新インク使用パーセンテージが（ｘ＋ａ）％よりも高い場合、ＥＥＰＲＯＭへの保存の前に更新インク使用パーセンテージから（ｘ＋ａ）を引き、インク使用パーセンテージが調整されていることを示すためにフラグを変更することからなる、請求項９によるインテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
11. さらに、プリンター電源切断時における書き込みサイクルの直後に続く読み取りサイクルと、プリンター電源投入時の読み取りサイクルとを区別するもう一つのチェック・ステップからなる、請求項９によるインテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
12. チェック読み取りサイクルと通常読み取りサイクルとを識別するために、適当な値の時定数を持つＲＣ回路が前記マイクロコントローラの入力ポートに接続されている、請求項６あるいは７によるインテリジェントなインク・カートリッジの製造方法。
13. インク・カートリッジの識別情報とインク残量データを保存するためのインテリジェントなインク・カートリッジのエレクトロニクス・モジュールであって、前記エレクトロニクス・モジュールが、組み込み型不揮発性メモリを持つマイクロコントローラであり、このマイクロコントローラが、インク・ジェット装置に用いるインク・カートリッジの最大インク容量を改善するために、インク・カートリッジ内に残っているインクの計算及びアクセス処理を制御するのに用いられるエレクトロニクス・モジュール。
14. 前記マイクロコントローラ内の前記不揮発性のメモリが、前記インク・カートリッジの識別情報と、インク残量データのアクセス及び演算処理を制御するプログラムとを保存することによって、前記プログラムを実行して前記インク・カートリッジのインク容量が改善されるときの、前記インク・ジェット装置によるインク残量データの制御、読み取り／書き込みの要求を満たす、請求項１３によるエレクトロニクス・モジュール。

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