Микрочип картриджа принтеров - RU2516834C2
Код документа: RU2516834C2
Чертежи
Описание
Заявляемое изобретение относится в общем к области печатающих устройств (принтеров), а в частности к устройству микрочипов картриджей принтеров, которые могут быть использованы в сочетании с различными типами картриджей и/или принтеров разнообразных моделей или семейств.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Чернильный или тонер-картридж является сменным компонентом, соответственно, струйного или лазерного принтера, который содержит чернила или тонер, предназначенный для нанесения на бумагу или другую основу. Определенные производители картриджей дополнительно оснащают их электронными контактами и микрочипом (как правило, используется сокращенный вариант данного термина - «чип»), обеспечивающими возможность «обмена данными» между картриджем и принтером. Некоторые из этих новейших микрочипов, по общему мнению, способны идентифицировать сопоставленную с ними модель или семейство принтера посредством простого мониторинга одного или нескольких оперативных параметров принтера, например, таких как частота, период, напряжение сигнала и тому подобное.
Как правило, в принтер устанавливают два отдельных картриджа, например один содержит черные чернила, а другой - чернила трех основных цветов. В качестве альтернативы для каждого основного цвета может быть использован отдельный картридж. Картриджи для разных принтеров могут быть невзаимозаменяемыми ввиду как физических, так и электрических особенностей.
Наиболее распространенная модель ведения бизнеса для принтеров предусматривает реализацию струйного или лазерного принтера по стоимости, не превышающей затраты на производство, и в то же время значительное завышение цены чернильных или тонер-картриджей (специализированных фирменных). Некоторые струйные или лазерные принтеры принудительно навязывают использование фирменных картриджей посредством применения в них микрочипов, предназначенных для предотвращения возможности использования картриджей сторонних производителей, а также вторично заправленных картриджей. Принцип действия микрочипов заключается в накоплении данных по количеству чернил или тонера, оставшихся в картридже, которые обновляются после завершения печати. Кроме того, микрочипы могут содержать данные по сроку годности чернил или тонера. Таким образом, в случае повторной заправки картриджа микрочип передает принтеру сигнал о том, что картридж принтера пуст. Для некоторых принтеров возможно подключение специальной сигнальной системы, сбрасывающей значение количества чернил или тонера в картридже. Некоторые производители обвинялись в том, что принтер сигнализирует о необходимости замены картриджа при наличии значительного количества оставшихся чернил или красителя.
Поскольку оригинальные картриджи, произведенные производителем принтера, как правило, имеют высокую стоимость, некоторые другие производители выпускают в качестве менее дорогостоящей альтернативы «совместимые» картриджи. Такие картриджи иногда содержат большее количество чернил или тонера, чем оригинальные картриджи, а также обеспечивают качество печати, аналогичное с фирменным. Кроме того, некоторые пользователи приобретают чернила или тонеры на вторичном рынке с тем, чтобы заправить пустые картриджи, восстановленные после использования или использовать их для частичной дозаправки. Однако иногда микрочипы сопоставлены с такими же сменными, за счет чего заправленные или восстановленные картриджи функционируют недостаточно корректно, или микрочипы совместимы только с определенными моделями принтеров, или же производство данных микрочипов является слишком дорогостоящим либо сложным.
Таким образом, существует необходимость в новых микрочипах, применяемых в сочетании с картриджами принтеров различных типов, моделей и семейств, которые позволят решить, по меньшей мере, одну из вышеперечисленных проблем.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Новые усовершенствованные микрочипы картриджей принтеров, совместимые с картриджами принтеров нескольких различных типов и/или принтерами различных моделей или семейств, обеспечивают устранение описанных выше недостатков в известном уровне техники. В соответствии с общими сведениями о настоящем изобретении разработано несколько вариантов микрочипов картриджей принтеров, способных реагировать на данные или информационные запросы и/или команды, исходящие от принтера (точнее, от процессора принтера). Если микрочип содержит корректные данные или информацию, а также в случае получения микрочипом правильного ответа на посылаемый запрос и/или команду, принтер может функционировать в сочетании с данным картриджем.
В течение описанного ранее процесса или в любой момент после его окончания микрочип картриджа определяет модель принтера или картриджа принтера, с которым данный микрочип сопряжен. Однако даже если принтер или картридж принтера передал микрочипу картриджа данные или информацию, идентифицирующие модель принтера или картриджа принтера, микрочип картриджа будет недоступен и/или неспособен к получению, обработке и/или интерпретации этих данных или информации. Микрочип картриджа передает принтеру или картриджу принтера любую информацию, которая будет указывать на то, что микрочип картриджа информирован о модели принтера или картриджа принтера, с которым сопряжен данный микрочип. Взаимодействие между принтером или картриджем принтера и микрочипом картриджа ограничено специфическими обменными блоками данных, не содержащими информации о конкретной модели принтера или картриджа принтера. Таким образом, микрочип картриджа не имеет возможности опознать конкретную модель принтера или картриджа принтера, в сочетании с которым данный микрочип используется.
В соответствии с одним из вариантов осуществления заявляемого изобретения, чип, предназначенный для использования в тонер-картридже, установленном в устройстве работы с изображениями (принтер, сканер-принтер, ксерокс-принтер), включает элемент памяти, выполненный с возможностью накопления и хранения данных о тонер-картридже, содержащий отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для считывания и отдельный перезаписываемый подэлемент памяти, при этом устройство работы с изображениями выполнено с возможностью выборочного использования элемента памяти чипа картриджа для чтения и элемента памяти чипа картриджа для записи, а чип картриджа не может определить тип устройства для работы с изображениями и, кроме того, выполнен с возможностью функционирования в сочетании с множеством устройств работы с изображениями.
В соответствии с одним из вариантов осуществления заявляемого изобретения отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для считывания, содержит блок данных, соответствующий только части операционных требований, по крайней мере, одного устройства работы с изображениями. Перезаписываемый подэлемент памяти содержит блок данных, соответствующий оставшейся части операционных требований, по крайней мере, одного устройства работы с изображениями.
В соответствии с другим вариантом осуществления заявляемого изобретения чип содержит набор отдельных подэлементов, предназначенных только для считывания. Данный набор включает блоки данных, соответствующие только части операционных требований набора устройств работы с изображениями. Перезаписываемый подэлемент памяти содержит блок данных, соответствующий оставшейся части операционных требований набора устройств работы с изображениями.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления заявляемого изобретения чип картриджа содержит контроллер, обеспечивающий управление операциями чипа. Контроллер выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных устройству работы с изображениями. Контроллер выполнен с возможностью получения, по меньшей мере, одного блока данных, передаваемых устройством работы с изображениями. Данные тонер-картриджа могут быть совместимы с более чем одним типом устройств работы с изображениями.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления заявляемого изобретения устройство работы с изображениями выполнено с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных контроллеру с целью инициализации чипа картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных устройству работы с изображениями с целью подтверждения инициализации чипа картриджа. Устройство работы с изображениями выполнено с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных контроллеру с целью считывания элемента памяти чипа картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных устройству работы с изображениями с целью подтверждения считывания элемента памяти чипа картриджа устройством работы с изображениями. Устройство работы с изображениями может быть выполнено с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных контроллеру с целью записи данных в элемент памяти чипа картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью подтверждения записи данных на элемент памяти чипа картриджа устройством работы с изображениями. После определенной точки протокола передачи данных элемент памяти чипа картриджа не имеет возможности передачи корректного блока данных устройству работы с изображениями другого типа.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления заявляемого изобретения в сочетании с элементом памяти дополнительно может быть использована радиочастотная антенна.
В соответствии с вариантом осуществления заявляемое изобретение представляет собой способ управления системой формирования изображения, включающий использование чипа картриджа, установленного в устройство работы с изображениями, а также включающего элемент памяти, выполненный с возможностью накопления и хранения данных о тонер-картридже, содержащий отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для считывания и отдельный перезаписываемый подэлемент памяти, при этом устройство работы с изображениями выполнено с возможностью выборочного использования элемента памяти чипа картриджа для чтения и элемент памяти чипа картриджа для записи, а чип картриджа не может определить тип устройства для работы с изображениями и, кроме того, выполнен с возможностью функционирования в сочетании с множеством устройств работы с изображениями.
В соответствии с одним из вариантов осуществления заявляемого изобретения отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для считывания, содержит блок данных, соответствующий только части операционных требований, по крайней мере, одного устройства работы с изображениями. Перезаписываемый подэлемент памяти содержит блок данных, соответствующий оставшейся части операционных требований, по крайней мере, одного устройства работы с изображениями.
В соответствии с другим вариантом осуществления заявляемого изобретения чип содержит набор отдельных подэлементов, предназначенных только для считывания. Данный набор включает блоки данных, соответствующие только части операционных требований набора устройств работы с изображениями. Перезаписываемый подэлемент памяти содержит блок данных, соответствующий оставшейся части операционных требований набора устройств работы с изображениями.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления заявляемого изобретения чип картриджа содержит контроллер, обеспечивающий управление операциями чипа. Контроллер выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных устройству работы с изображениями. Контроллер выполнен с возможностью получения, по меньшей мере, одного блока данных, передаваемых устройством работы с изображениями. Данные тонер-картриджа могут быть совместимы с более чем одним типом устройств работы с изображениями.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления заявляемого изобретения устройство работы с изображениями выполнено с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных контроллеру с целью инициализации чипа картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных устройству работы с изображениями с целью подтверждения инициализации чипа картриджа. Устройство работы с изображениями выполнено с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных контроллеру с целью считывания элемента памяти чипа картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных устройству работы с изображениями с целью подтверждения считывания элемента памяти чипа картриджа устройством работы с изображениями. Устройство работы с изображениями может быть выполнено с возможностью передачи, по меньшей мере, одного блока данных контроллеру с целью записи данных в элемент памяти чипа картриджа. Контроллер может быть выполнен с возможностью подтверждения записи данных на элемент памяти чипа картриджа устройством работы с изображениями. После определенной точки протокола передачи данных элемент памяти чипа картриджа не имеет возможности передачи корректного блока данных устройству работы с изображениями другого типа.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления заявляемого изобретения в сочетании с элементом памяти может быть использована радиочастотная антенна.
Прочие области применения настоящего изобретения станут очевидны из представленного ниже полного описания. Следует понимать, что полное описание и конкретные примеры, представляющие наиболее оптимальные воплощения изобретения, приведены для наглядности и ни в коем случае не ограничивают область применения изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прочие преимущества настоящего изобретения становятся более очевидными при рассмотрении представленного ниже полного описания в соответствии со следующими представленными чертежами.
На фиг.1 представлено схематичное изображение чипа картриджа принтера, выполненного в соответствии с первым вариантом заявляемого изобретения.
На фиг.2 представлено схематичное изображение чипа картриджа принтера, выполненного в соответствии со вторым вариантом заявляемого изобретения.
На фиг.3 представлено схематичное изображение чипа картриджа принтера, выполненного в соответствии с третьим вариантом заявляемого изобретения.
На фиг.4 представлено схематичное изображение чипа картриджа принтера, выполненного в соответствии с четвертым вариантом заявляемого изобретения.
На фиг.5 представлена блок-схема канала обмена данными между принтером и микрочипом картриджа принтера в соответствии с пятым вариантом осуществления заявляемого изобретения.
На фиг.6 представлена блок-схема альтернативного канала обмена данными между принтером и микрочипом картриджа принтера в соответствии с шестым вариантом осуществления заявляемого изобретения.
На фиг.7 представлено схематичное изображение элемента памяти микрочипа картриджа принтера перед получением команды записи данных в соответствии с седьмым вариантом осуществления заявляемого изобретения.
На фиг.8 представлено схематичное изображение элемента памяти микрочипа картриджа принтера, изображенного на фиг.7 в момент получения команды записи данных в соответствии с восьмым вариантом осуществления заявляемого изобретения.
На фиг.9 представлено схематичное изображение элемента памяти микрочипа картриджа принтера, изображенного на фиг.8 после получения команды записи данных в соответствии с девятым вариантом осуществления заявляемого изобретения.
ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение охватывает несколько различных вариантов выполнения чипов картриджа, которые могут быть использованы в сочетании с различными картриджами устройств работы с изображениями, такими как принтеры.
Примеры таких микрочипов информационно обозначены как «2G микрочип», «3G микрочип», «4G микрочип» и «RF микрочип». Данные обозначения применяются исключительно в качестве справочной информации.
Изображенный на фиг.1 2G микрочип, обозначенный цифрой 10, включает набор электронных компонентов 12a-12f (например, цепи интерфейса ввода/вывода данных (I/O), процессор, контроллер и/или тому подобного), а также пару контактных элементов для связи с принтером 14a, 14b, (например, электрические контакты). Контактные элементы предназначены для установки электрического соединения между принтером и микрочипом картриджа, необходимого для обмена данными между ними. В данном варианте осуществления изобретения использованы два контактных элемента; однако следует понимать, что количество данных элементов может быть большим и составлять, например, 3 или 4. Также на фиг.1 представлен набор программных элементов 16a-16f (например, модули памяти), которые могут быть смонтированы на одной грани конструкции (например, на установочной пластине). Программные элементы применяются для программирования микроконтроллера. В данном примере осуществления изобретения использовано шесть программных элементов; однако следует понимать, что необходимое число программных элементов зависит от модели/марки используемого микроконтроллера. В случае заводского предварительного программирования необходимость в применении программных элементов отсутствует. В качестве неограничивающего примера модуль памяти, контроллер и процессор могут располагаться внутри микроконтроллера. Между электронными компонентами существует электрическая связь, осуществляемая посредством цепи 18. Некоторые из этих электронных компонентов также связаны с принтером посредством контактных элементов. Программные элементы 16a-16f посредством электрической цепи 18 связаны с процессором (в данном случае процессор обозначен как 12f; прочие компоненты представляют собой резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы). При этом некоторые из данных программных элементов связаны с контактными элементами 14a и 14b исключительно для программирования и тестирования (например, после проведения тестирования данные элементы больше не используются). Программные элементы 16a-16f применяются для программирования микрочипа 10 при помощи специальных пакетов данных. Описание данного процесса будет представлено ниже. Контактные элементы 14a и 14b имеют электрическую связь с принтером посредством его контактов. Контактные элементы 14a и 14b применяются для установления электрического соединения с одним или более электрическими контактами, расположенными на одной или более поверхностях принтера.
Изображенный на фиг.2 3G микрочип, обозначенный цифрой 100, также включает набор электронных компонентов 102a-102d (например, цепи интерфейса ввода/вывода данных (I/O), процессор, контроллер и/или тому подобное), а также пару контактных элементов для связи с принтером 104a, 104b, (например, электрические контакты). Данный пример реализации изобретения оснащен двумя контактными элементами; однако, следует понимать, что количество данных элементов может быть большим и составлять, например, 3 или 4. Также на фиг.2 представлен набор программных элементов 106a-106g (например, модули памяти). Программные элементы применяются для программирования микроконтроллера. В данном примере осуществления изобретения использовано шесть программных элементов; однако, следует понимать, что необходимое число программных элементов зависит от модели/марки используемого микроконтроллера. В случае заводского предварительного программирования необходимость в применении программных элементов отсутствует. Тем не менее, один или более данных компонентов могут быть установлены на обеих гранях конструкции (например, установочной пластины). Например, компоненты, установленные на обратной стороне микрочипа 10, обозначены на рисунке пунктирной линией. В качестве одного из вариантов программные элементы 106a-106g установлены на лицевой стороне пластины, противоположной по отношению к большинству электронных компонентов и контактных элементов 104a, 104b. Компоненты 102a-102d электрически связаны между собой посредством цепи 108, при этом некоторые из этих электронных компонентов также связаны с принтером посредством контактных элементов 104a, 104b. Программные элементы 106a-106g посредством цепи 108 электрически связаны с процессором (в данном случае процессор обозначен как 102d; прочие компоненты представляют собой резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы), при этом некоторые из данных элементов связаны с контактными элементами 104a и 104b исключительно для программирования и тестирования (например, после проведения тестирования данные элементы больше не используются). Программные элементы 102a-102g используются для программирования микрочипа 100 при помощи специальных пакетов данных. Описание данного процесса будет представлено ниже. В качестве варианта микроконтроллер может быть снабжен запоминающим устройством, контроллером и процессором. Контактные элементы 104a и 104b электрически связаны с принтером посредством расположенных на их поверхности контактов. Контактные элементы 104a и 104b использованы для установления электрического соединения с одним или более электрическими контактами, расположенными на одной или более поверхностях принтера.
Изображенный на фиг.3 4G микрочип, обозначенный позицией 200, также включает набор электронных компонентов 202a-202i (например, цепи интерфейса ввода/вывода данных (I/O), контроллер и/или тому подобное), а также пару контактных элементов для связи с принтером 204a, 204b, (например, электрические контакты). Дополнительно микрочип может быть оснащен дополнительными электронными компонентами (202j-202l), обеспечивающими более гибкое регулирование цепи. Набор данных компонентов может быть различен в различных примерах воплощения изобретения. В данном варианте реализации конструкция оснащена двумя контактными элементами; однако, следует понимать, что количество данных элементов может быть более значительным и составлять, например, 3 или 4. Также на фиг.3 представлен набор программных элементов 206a-206h (например, модули памяти). Программные элементы применяются для программирования микроконтроллера. В данном примере изобретение использовано шесть программных элементов; однако, следует понимать, что необходимое число программных элементов зависит от модели/марки используемого микроконтроллера. В случае заводского предварительного программирования необходимость в применении программных элементов отсутствует. Тем не менее, один или более данных компонентов могут быть установлены обеих гранях конструкции (например, установочной пластины). Например, программные элементы 206a-206g установлены на лицевой стороне, противоположной по отношению к большинству электронных компонентов и контактных элементов 204a, 204b. В качестве варианта микроконтроллер может быть снабжен запоминающим устройством, контроллером и процессором. Электронные компоненты 202a-202i электрически связаны между собой посредством цепи 208, при этом некоторые из этих электронных компонентов также связаны с принтером посредством контактных элементов 204a, 204b. Программные элементы 206a-206h электрически, посредством цепи 208, связаны с процессором (в данном случае процессор обозначен как 202a; прочие компоненты представляют собой резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы). Помимо этого, некоторые из данных элементов связаны с контактными элементами 204a и 204b исключительно для программирования и тестирования (например, после проведения тестирования данные элементы больше не используются). Программные элементы 206a-206h применяются для программирования микрочипа 200 при помощи специальных пакетов данных. Описание данного процесса будет представлено ниже. Контактные элементы 204a и 204b электрически связаны с принтером посредством расположенных на их поверхности контактов. Контактные элементы 204a и 204b применяются для установления электрической связи с одним или более электрическими контактами, расположенными на одной или более поверхностях принтера.
Изображенный на фиг.4 RF микрочип, обозначенный цифрой 300, также включает набор электронных компонентов 302a-302m (например, цепи интерфейса ввода/вывода данных (I/O), контроллер и/или тому подобное), антенную систему 304 (включая антенны 304a, 304b и 304c), обеспечивающую обмен данными с принтером, а также набора программных элементов 306a-306g (например, модули запоминающего устройства). Программные элементы применяются для программирования микроконтроллера. В данном примере реализации изобретения использовано шесть программных элементов; однако, следует понимать, что необходимое число программных элементов зависит от модели/марки используемого микроконтроллера. В случае заводского предварительного программирования необходимость в применении программных элементов отсутствует. Тем не менее, один или более данных компонентов могут быть установлены на обеих гранях конструкции (например, установочной пластины). Например, антенна 304, сформирована из ряда взаимосвязанных слоев на стороне, противоположной по отношению к электронным компонентам 302a-302m. В качестве варианта микроконтроллер может быть снабжен запоминающим устройством, контроллером и процессором. Электронные компоненты 302a-302m электрически связаны между собой посредством цепи 308, при этом некоторые из этих электронных компонентов также связаны с принтером при помощи антенны 304 посредством радиочастотных сигналов. Программные элементы 306a-306g электрически связаны с процессором посредством цепи 308 (в данном случае процессор обозначен как 302e; прочие компоненты представляют собой резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы). Помимо этого, некоторые из данных элементов связаны с антенной 304 исключительно для программирования и тестирования (например, после проведения тестирования данные элементы больше не используются). Программные элементы 302a-302g применяются для программирования микрочипа 300 при помощи специальных пакетов данных. Описание данного процесса будет представлено ниже. Антенна 304 связана с принтером посредством радиочастотных сигналов. Таким образом, необходимость в использовании контактных элементов для связи с принтером отсутствует. Антенна 304 применяется для установления электрического соединения с принтером посредством другой антенны, которой оснащено данное устройство.
Представленные микрочипы для картриджа принтера относятся к «микрочипам, разработанным в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов (с многофункциональными принтерами)». Согласно данной технологии один микрочип для картриджа может быть совместим с картриджем принтера более, чем одного типа, который, в свою очередь, может быть совместим с устройством работы с изображениями (например, принтером) более, чем одного типа. Термин «тип» используется в данной заявке для обозначения, в частности, любой модели, семейства, группы и/или тому подобного принтера.
Микрочипы, разработанные в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов и представленные в соответствии с настоящим изобретением в таблицах I, IIA, III и IV, обладают рядом сходных характеристик. Так, данные микрочипы состоят из основной части, снабженной цепью интерфейса ввода/вывода данных (I/O), контроллером и модуля памяти. В качестве примера, не ограничивающего объем прав данного изобретения, можно привести модули памяти микрочипа для картриджа, разработанного в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов, которые могут включать 35 ячеек емкостью по 4 байта. Определенные ячейки памяти (например, обозначенные цифрами 00, 01 и 02) могут быть фиксированы для каждой модели картриджа принтера. Цепь интерфейса ввода/вывода данных (I/O) связана с контроллером и обеспечивает электронный обмен данными между контроллером и устройством работы с изображениями (например, принтером). Контроллер обеспечивает контроль работы микрочипа картриджа, разработанного в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов, а также выступает в качестве функционального интерфейса для модуля памяти, контролируя считывание данных из модуля памяти принтера, а также запись данных в модуль памяти. Основные каналы обмена данных между принтером и микрочипом картриджа, разработанным в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов и являющимся предметом настоящего изобретения, представлены на фиг.5.
Перед первым шагом принтер 400 (который, предположительно, на текущий момент уже включен или каким-либо другим образом подключен к источнику питания) находится в режиме ожидания инициализации микрочипа картриджа 402, в то время как микрочип картриджа 402 находится в режиме ожидания получения данных, отправляемых принтером 400 для инициализации (404). Таким образом, в данный момент времени обмен данным между двумя устройствами отсутствует.
Первый шаг 406 предусматривает начало инициализации микрочипа картриджа 402 принтером 400. Данный шаг включает, например, передачу принтером 400 (например, персональным компьютером или сопряженным с ним процессором) блока данных (например, обозначенного как T1) объемом 6 байт (или менее либо более указанного количества байт) микрочипу картриджа 402. Термин «блок данных» в данной заявке означает, в том числе, основную единицу обмена данными посредством цифровой связи. Блок данных также может именоваться как датаграмма, сегмент, блок, элемент или пакет данных в зависимости от протокола. Структура блока данных зависит от типа данных, а также от применяемого протокола. Как правило, блок данных включает «заголовок», «полезную информацию» и/или «заполнение». Все принтеры используют аналогичные блоки данных для инициализации. Принтер 400 ожидает (показано как 408) подтверждение от микрочипа картриджа 402.
Второй шаг 410 предусматривает подтверждение и/или ответ микрочипа картриджа 402 после отправки данных для инициализации принтером 400. Например, данный ответ может предусматривать передачу микрочипом картриджа 402 блока данных (например, обозначенного как R1) объемом 16 байт (или менее либо более указанного количества байт) принтеру 400.
Третий шаг 412 предусматривает подтверждение принтером 400 полученного от микрочипа 402 ответа на отправку данных для инициализации, а также подготовку к считыванию данных из модуля памяти микрочипа картриджа 402. Микрочип картриджа на протяжении данного шага остается в режиме ожидания (как показано 414) на случай получения какой-либо команды.
Четвертый шаг 416 предусматривает считывание принтером 400 данных из модуля памяти микрочипа картриджа 402. На протяжении данного процесса принтер пребывает в состоянии ожидания данных для считывания из модуля памяти (показано как 417). Например, данный процесс может предусматривать передачу блока данных (например, обозначенного как T2) объемом 16 байт (или менее либо более указанного количества байт), что позволяет произвести считывание данных из модуля памяти микрочипа картриджа 402. Блок данных T2 может включать заголовок объемом 6 байт (или менее либо более указанного количества байт), идентичный для всех принтеров, а также заполнение объемом 10 байт (или менее либо более указанного количества байт), которое должно совпасть с ячейками 00, 01 и 02 для нормального функционирования запоминающего устройства микрочипа картриджа 402.
Пятый шаг 418 предусматривает подтверждение микрочипом картриджа 402 получения команды считывания данных от принтера, а также настройку функционирования памяти микрочипа картриджа 402. Например, данный процесс может предусматривать передачу микрочипом картриджа 402 принтеру 400 блока данных (например, обозначенного как R2) объемом 19 байт (или менее либо более указанного количества байт).
Шестой шаг 420 предусматривает подтверждение принтером 400 данных, полученных от микрочипа картриджа 402, и подготовку к записи данных в модуль памяти микрочипа. В ходе данного шага микрочип картриджа 402 пребывает в режиме ожидания (показано как 422) получения команды.
Седьмой шаг 424 предусматривает запись принтером 400 данных в модуль памяти микрочипа картриджа 402. Например, данный процесс может предусматривать передачу блока данных (например, обозначенного как T3) объемом 22 байта (или менее либо более указанного количества байт), что позволяет произвести запись данных в модуль памяти микрочипа картриджи 402. Блок данных T3 может включать заголовок объемом 6 байт (или менее либо более указанного количества байт), идентичный для всех принтеров, а также заполнение объемом 16 байт (или менее либо более указанного количества байт), которое должно совпасть с ячейками 00, 01 и 02 для нормального функционирования запоминающего устройства микрочипа картриджа 402. Принтер 400 пребывает в состоянии ожидания (426) получения подтверждения микрочипа картриджа 402.
Восьмой шаг 428 предусматривает подтверждение микрочипом картриджа 402 получения команды записи данных от принтера 400. В ходе данного шага память микрочип картриджа 402 пребывает в режиме блокирования памяти.
Девятый шаг 430 предусматривает передачу микрочипом картриджа 402 принтеру 400 сообщения об окончании процесса записи данных в модуль памяти микрочипа картриджа 402.
Десятый шаг 432 предусматривает подтверждение принтером 400 получения ответа от микрочипа картриджа 402. Начиная с этого момента, микрочип картриджа 402 будет отвечать только на передачу правильных данных «заблокированной» памяти микрочипа картриджа 402.
Принцип функционирования микрочипов, разработанных в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов и представленных в соответствии с настоящим изобретением в таблицах IIB и IIC, в целом, аналогичен описанному выше; однако, данные микрочипы отличаются от прочих микрочипов картриджей размером, структурой памяти, а также последовательностью блока данных. В остальном же, функции обеих групп микрочипов картриджей, в целом, идентичны, как было указано выше.
Как правило, непосредственно в ходе описанного выше процесса или в любой момент после его окончания микрочип картриджа, разработанный в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов и являющийся предметом настоящего изобретения, производит определение модели принтера или картриджа принтера, с которыми данный микрочип сопряжен. Однако даже при условии передачи принтером или картриджем принтера микрочипу данных или информации о конкретной модели принтера или картриджа принтера, микрочип картриджа не способен принять, обработать и интерпретировать данную информацию. Кроме того, непосредственно в ходе описанного выше процесса или в любой момент после его окончания микрочип картриджа, как правило, передает принтеру или картриджу принтера любую информацию, подтверждающую получение микрочипом данных о модели принтера или картриджа для принтера, с которым сопряжен данный микрочип. Обмен данными между принтером или картриджем для принтера и микрочипом ограничен обменом определенными блоками данных, не содержащими информации о конкретной модели принтера или картриджи для принтера. Таким образом, микрочип картриджа не имеет возможности опознать конкретную модель принтера или картриджа принтера, в сочетании с которой данный микрочип используется.
Альтернативный вариант изображения основного канала обмена данными между принтером и микрочипом картриджа, разработанным в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов, представлен на фиг.6.
Во время шага 500 предусмотрено включение или какое-либо другое подключение к источнику питания принтера. В ходе шага 510 микрочип картриджа находится в режиме ожидания получения команды от принтера (например, в рамках процесса инициализации). Команда, полученная микрочипом картриджа от принтера (например, персонального компьютера или сопряженного с ним процессора), может представлять собой передачу блока данных (например, обозначенного как T1) объемом 6 байт (или менее либо более указанного количества байт) микрочипу картриджа 402. Термин «блок данных» в данной заявке означает в том числе основную единицу обмена данными посредством цифровой связи. Блок данных также может именоваться как датаграмма, сегмент, блок, элемент или пакет данных в зависимости от протокола. Структура блока данных зависит от типа данных, а также от применяемого протокола. Как правило, блок данных включает «заголовок», «полезная информация» и/или «заполнение».
В ходе шага 520 микрочипом картриджа в соответствии с полученным блоком данных устанавливается индекс (например, переменная, значение которой определяется в зависимости от команды, полученной от принтера). В ходе шага 530 микрочипом картриджа производится проверка команды, полученной от принтера, для определения типа команды - «считывания» или «записи».
В случае получения команды считывания в ходе шага 540 микрочип картриджа производит проверку блока данных команды, после чего в ходе шага 550 микрочип картриджа получает из блока данных адрес ячейки памяти. Затем, в ходе шага 560, микрочип картриджа производит определение адреса ячейки памяти посредством алгоритма ADDRESS=ADDRESS+f(_индекс), где f(_индекс) представляет собой функцию, использующую _индекс (который, в соответствии с указанной выше информацией, представляет собой переменную, значение которой определяется командой принтера). Наконец, в ходе шага 570 микрочип картриджа осуществляет передачу данных из собственной памяти принтеру, после чего микрочип картриджа будет ожидать получения от принтера другой команды (например, еще одной команды считывания или записи).
В случае получения команды записи в ходе шага 580 микрочип картриджа производит проверку блока данных команды, после чего в ходе шага 590 микрочип картриджа получает из блока данных адрес ячейки памяти. Затем, в ходе шага 600, микрочип картриджа производит определение адреса ячейки памяти посредством алгоритма ADDRESS=ADDRESS+f(_index), где f(_index) представляет собой функцию, использующую _индекс (который, в соответствии с указанной выше информацией, представляет собой переменную, значение которой определяется командой принтера). Наконец, в ходе шага 610 осуществляется запись данных в память микрочипа картриджа, после чего микрочип картриджа будет ожидать получения от принтера другой команды (например, еще одной команды считывания или записи). Пока микрочип картриджа способен принимать другие команды, он не может быть инициализирован каким-либо другим принтером (например, использующим или требующим использования других блоков данных).
Согласно блок-схеме, представленной на фиг.5, как правило, непосредственно в ходе описанного выше процесса или в любой момент после его окончания микрочип картриджа, разработанный в соответствии с технологией совместимости с принтерами различных типов и являющийся предметом настоящего изобретения, производит определение модели принтера или картриджа для принтера, с которыми данный микрочип сопряжен. Однако даже при условии передачи принтером или картриджем для принтера микрочипу информации о конкретной модели принтера или картриджа для принтера микрочип картриджа не способен принять, обработать и интерпретировать данную информацию. Кроме того, непосредственно в ходе описанного выше процесса или в любой момент после его окончания микрочип картриджа, как правило, передает принтеру или картриджу для принтера любую информацию, подтверждающую получение микрочипом данных о модели принтера или картриджа для принтера, с которыми сопряжен данный микрочип. Обмен данными между принтером или картриджем для принтера и микрочипом картриджа ограничен обменом определенными блоками данных, не содержащими информации о конкретной модели принтера или картриджа для принтера. Таким образом, микрочип картриджа не имеет возможности опознать конкретную модель принтера или картриджи для принтера, в сочетании с которой данный микрочип используется.
В качестве неограничивающего примера различные микрочипы картриджа могут быть использованы в сочетании с картриджами для принтера, которые, в свою очередь могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами производства фирмы Hewlett-Packard (HP) различных моделей или лазерными принтерами других типов. Например, семейство лазерных принтеров включает четыре основных типа устройств, а именно - монохромный принтер контактного типа, цветной принтер контактного типа, монохромный принтер радиочастотного типа и цветной принтер радиочастотного типа. В рамках представленных четырех типов принтеров, по меньшей мере, один микрочип картриджа может быть использован в сочетании с принтером данного типа, по меньшей мере, одной конкретной модели.
Применительно к монохромным лазерным принтерам фирмы HP контактного типа настоящее изобретение представлено рядом микрочипов картриджей, совместимых с картриджами для принтеров, которые, в свою очередь, могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами фирмы HP моделей, представленных в приведенной ниже таблице I:
Применительно к цветным лазерным принтерам фирмы HP контактного типа настоящее изобретение представлено рядом микрочипов картриджей, совместимых с картриджами для принтеров, которые, в свою очередь, могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами фирмы HP моделей, представленных в приведенной ниже таблице IIA:
Применительно к другим цветным лазерным принтерам фирмы HP контактного типа настоящее изобретение представлено рядом микрочипов картриджей, совместимых с картриджами для принтеров, которые, в свою очередь, могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами фирмы HP/Canon моделей, представленных в приведенной ниже таблице IIB:
Применительно к прочим цветным лазерным принтерам фирмы HP контактного типа настоящее изобретение представлено рядом микрочипов картриджей, совместимых с картриджами для принтеров, которые, в свою очередь, могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами фирмы HP моделей, представленных в приведенной ниже таблице IIC:
Применительно к монохромным лазерным принтерам фирмы HP радиочастотного типа настоящее изобретение представлено рядом микрочипов картриджей, совместимых с картриджами для принтеров, которые, в свою очередь, могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами фирмы HP моделей, представленных в приведенной ниже таблице III:
Применительно к цветным лазерным принтерам фирмы HP радиочастотного типа (а также к цветным лазерным принтерам фирмы Canon радиочастотного типа определенных моделей) настоящее изобретение представлено рядом микрочипов картриджей, совместимых с картриджами для принтеров, которые, в свою очередь, могут быть использованы в сочетании с лазерными принтерами фирмы HP/Canon моделей, представленных в приведенной ниже в таблице IV:
Как было указано выше, микрочипы, выполненные в соответствии с заявляемым изобретением, в случае если они не использовались ранее, могут применяться в сочетании с принтерами различных моделей, поскольку каждый принтер имеет уникальное подмножество команд, для которых данные микрочипы располагают уникальным подмножеством ответов. Иначе говоря, каждый микрочип хранит все возможные ответы на любую возможную команду, которая может быть передана принтером каждой модели. По причине ограниченности объема доступной контроллеру микрочипа памяти, а также для минимизации объема считываемых/записываемых данных применяется метод оптимизации. Данный метод обеспечивает оптимизацию объема считываемых/записываемых данных (например, путем использования перезаписываемого подэлемента памяти и считывающего подэлемента памяти). В частности, данный метод предусматривает использование базовой карты распределения данных, подлежащей изменению при получении от принтера команды записи, а также фиксированной карты XOR-маски (описание функции XOR представлено ниже).
В качестве неограничивающего примера память микрочипа включает в себя отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для считывания, и отдельный перезаписываемый подэлемент памяти (например, смотри фиг.7-9). Например, отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для считывания, может содержать блок данных, соответствующий лишь части операционных требований, по меньшей мере, одного устройство работы с изображениями. Перезаписываемый подэлемент памяти может содержать блок данных, соответствующий оставшейся части операционных требований, по меньшей мере, одного устройства работы с изображениями. В этом случае сравнительно «меньший» объем памяти считывающего/перезаписываемого подэлемента памяти (например, основная память) может имитировать сравнительно «больший» объем памяти считывающего/перезаписываемого подэлемента памяти (например, виртуальная память) за счет использования подэлемента памяти, предназначенного только для считывания (например, программная память).
В качестве неограничивающего примера может быть использовано множество различных и отдельных подэлементов памяти, предназначенных только для считывания. Так же, как и в предыдущем примере, данное множество подэлементов памяти, предназначенных только для считывания, содержит блок данных, соответствующий лишь части операционных требований ряда устройств работы с изображениями. Перезаписываемый подэлемент памяти также отделен от подэлементов памяти, предназначенных только для считывания, содержит блок данных, соответствующий оставшейся части операционных требований ряда устройств работы с изображениями.
Для каждого конкретного подмножества команд считывания/записи данных, переданных принтером, предусмотрена специальная XOR-маска, генерирующая пару «данные + контрольная сумма ответа на команду». Результатом применения данного метода является следующее - когда принтер посылает команду WRITE (запись), вызывающую изменение данных основной карты распределения посредством конкретной XOR-маски, в дальнейшем измененные данные будут считаться достоверными при повторном считывании принтером лишь при условии соответствия команды считывания идентичной XOR-маске.
Для более наглядной демонстрации метода рассмотрим пример с использованием двух подмножеств команд, COMM A и COMM B, включающих команды считывания и команды записи.
В соответствии с фиг.7, предположим, что команда READ_A, включающая определенный адрес сопоставления (адрес карты), должна иметь следующий вид - 0x41ADEE (обсуждение представления в шестнадцатеричной системе представлено ниже), где, например, часть 0x41AD представляет собой данные, а часть 0хЕЕ представляет собой контрольную сумму (0x41+0xAD), используемую принтером для проверки данных. Для повторного считывания данных в соответствии с этим же адресом карты используется команда READ_B, представляющая собой, например, 0xAE31DF. Если предположить, что начальное значение основной карты представляет собой, например, 0xFFFFFF, XOR-маски, которые необходимы микроконтроллеру для передачи правильного ответа на обе команды, будут иметь следующий вид:
MASK A=0хВЕ5211=>0xFFFFFF XOR 0xBE5211=0x41ADEE; а также
MASK B=0x51CE20=>0xFFFFFF XOR 0x51CE20=0xAE31DF.
Таким образом, используя лишь одну основную карту, содержащуюся во флеш-памяти микроконтроллера для хранения данных, являющейся ограниченным ресурсом, а также ряд фиксированных XOR-масок, содержащихся в памяти для хранения команд, которая также является ограниченным ресурсом (однако имеет более значительный объем по сравнению с флеш-памятью), микрочип способен передавать ответы на многочисленные подмножества команд считывания, и, следовательно, взаимодействовать с принтерами нескольких различных моделей, однако лишь до момента передачи принтером команды записи (например, смотри фиг.8). Предлагается рассмотреть пример, представленный в приведенной ниже таблице V:
В соответствии с фиг.9, в случае получения микрочипом после команды WRITE_A команды READ_A правильный ответ на последнюю команду будет иметь следующий вид - 0xAC1D70 XOR 0xBE5211=0x124F61, где часть 0x124F представляет собой данные, а часть 0х61 представляет собой контрольную сумму (т.е. 0х12+0x4F=0х61). Проблема, однако, заключается в том, что в случае получения после команды WRITE_A команды READ_B последняя в данном случае будет иметь следующий вид - 0xAC1D70 XOR 0x51CE20=0xFDD350, где часть 0х50 не является правильной контрольной суммой для 0xFDDS, в результате чего микрочип картриджа не опознается принтером как корректный. Таким образом, микрочипы, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, продолжают работать с любым подмножеством команд (например, A, B, C и т.д.) до момента записи новых данных посредством специального подмножества команд. После этого микрочип все еще сохраняет способность получать, обрабатывать и/или интерпретировать данные/команды любого подмножества, однако правильные данные доступны лишь при использовании того подмножества команд, посредством которого ранее были внесены изменения в основную карту.
Соответственно, нет необходимости в использовании «различных» микрочипов фирмы HP для каждой модели принтера фирмы HP. Вместо этого, представлен один микрочип с одной группой команд, небольшую часть которых использует принтер каждой из моделей. Следовательно, принтер каждой модели использует лишь часть команд, являющуюся подмножеством множества команд, предусмотренного для конкретного микрочипа.
В качестве неограничивающего примера для моделирования оригинального микрочипа фирмы HP с коммерческим микроконтроллером применен метод XOR-маски, что является причиной представленных выше ограничений функционирования микрочипа.
Относительно шестнадцатеричного представления данных, используемому для настоящего изобретения, шестнадцатеричная (также позиционная система счисления по основанию 16) система представляет собой систему счисления по основанию 16. Данная система предусматривает использование шестнадцати отдельных символов, как правило, включающих символы 0-9 для обозначения числовых значений от нуля до девяти, а также буквы A, B, C, D, E, F (или от a до f) для обозначения числовых значений от десяти до пятнадцати.
Представленная выше система, в основном, предназначена для более удобного восприятия двоично-кодированных значений и, следовательно, часто применяется в области цифровой электроники и вычислительной техники. Поскольку каждая шестнадцатеричная цифра представлена четырьмя цифрами (битами) - также называемыми полубайтами - данная система обеспечивает компактное и легко подлежащее преобразованию отображение чисел по основанию два, как представлено в приведенной ниже таблице VI:
Применительно к функции XOR логическая операция строгой дизъюнкции, также называемая «исключающее ИЛИ» (обозначается как XOR или EOR), представляет собой тип логической дизъюнкции, проводимой с применением двух операндов, результатом которой является значение «истина» тогда и только тогда, когда в точности один из операндов принимает значение «истина». Иными словами, исключающая дизъюнкция представляет собой логическую операцию с применением двух логических значений, как правило, представляющих собой два утверждения, результатом которой является значение «истина» только при условии различных значений этих двух операндов.
Таблица истинности pXORq (также обозначается как p⊕q или p≠q) представлена ниже в виде таблицы VII:
Несмотря на то, что описание изобретения было представлено с привязкой к примерам его реализации, специалистам в данной области следует учитывать возможность внесения изменений, а также эквивалентной замены элементов изобретения без выхода за пределы объема изобретения. Кроме того, изобретение может быть многократно модифицировано при адаптации под конкретную ситуацию или в части материала изобретения без выхода за пределы основного объема изобретения. Таким образом, предполагается, настоящее изобретение не ограничивается оптимальными примерами его реализации, в то время как представленное изобретение будет включать все примеры его реализации в рамках объема зависимых пунктов формулы изобретения.
Реферат
Изобретение относится к микрочипам для картриджей принтеров, применяемым в сочетании с несколькими типами картриджей принтеров и/или принтеров различных моделей или семейств. Ряд микрочипов осуществляют передачу данных в ответ на запросы о передаче данных или информации и/или команды принтера, например процессора принтера. В случае если микрочип располагает правильными данными или информацией, принтер может эксплуатироваться в сочетании с данным конкретным картриджем. Элемент памяти включает в себя, по меньшей мере, один отдельный подэлемент памяти, предназначенный только для чтения, и, по меньшей мере, один отдельный перезаписываемый подэлемент памяти. Каждый подэлемент памяти, предназначенный только для чтения, может соответствовать принтеру одной модели или одного семейства. Технический результат - обеспечение возможности использования одного микрочипа картриджа принтера в сочетании с принтерами ряда различных моделей или семейств. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил., 8 табл.
