CN102089152A - 液体容器、液体喷射装置以及液体喷射系统 - Google Patents
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Abstract
能够安装在液体喷射装置上的液体容器包括具有第一电气设备和第二电气设备的电气电路、第一端子、第二端子以及第三端子。电气电路被构成使得:液体喷射装置能够利用向第一端子输入的电位与向第二端子输入的电位的端子间电位差来执行向第一电气设备的信号的发送和向第二电气设备的信号的发送;液体喷射装置通过利用不同大小的端子间电位差能够区别执行向第一电气设备的信号的发送和向第二电气设备的信号的发送;以及液体喷射装置能够经由第三端子来执行来自第一电气设备的信号的接收。
Description
本申请要求基于2008年7月11日申请的日本专利申请第2008-181001号的优先权,该申请的内容在本申请说明书中以参考的方式被引用。
技术领域
本发明涉及液体容器、液体喷射装置以及液体喷射系统,尤其涉及具有多个电气设备的液体容器、使用该液体容器的液体喷射装置以及包括该液体容器的液体喷射系统。
背景技术
为了对以喷墨打印机为主的液体喷射装置供应要喷射的液体,使用容纳该液体的液体容器。
以往,作为液体容器内部的液体余量的管理方法,已知有液体喷射装置通过软件来累计已喷射液体的量并进行管理的方法、或在液体容器上设置液体余量传感器的方法。作为后者的例子,已知有包括压电元件的液体余量传感器(例如,专利文献1)。该传感器利用依据与层叠有压电元件的振动板相对的腔室内部中存在液体的情况和不存在液体的情况而由强制振动后的振动板的残余振动(自由振动)引起的残余振动信号的谐振频率发生变化来判断液体容器内的液体余量。
另外,有时,液体容器还包括用于保持液体余量、液体消耗量等与液体相关的信息的存储器。如此,在液体容器具有液体余量传感器和存储器两者的情况下,液体喷射装置与液体容器之间的电连接部上分别单独设置供液体喷射装置与液体余量传感器通信的端子、以及供液体喷射装置与存储器通信的端子(例如,日本专利文献特开2007-196664号公报)。
然而,端子数的增加恐怕会导致部件个数增加和端子间的接触可靠性的降低。这样的问题不限于具备包含压电元件的传感器和存储器的液体容器,是具备第一电气设备和第二电气设备的液体容器共同存在的问题。
发明内容
因此,本发明目的在于减少用于访问第一电气设备和第二电气设备的端子数。
本发明为了解决上述问题的至少一部分,可作为以下的方式或应用例来实现。
·应用例1.一种能够安装在液体喷射装置上的液体容器,包括:
具有第一电气设备和第二电气设备的电气电路;
第一端子;
第二端子;以及
第三端子,
其中,所述电气电路被构成使得:
所述液体喷射装置能够利用向第一端子输入的电位与向所述第二端子输入的电位的端子间电位差来执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送;
所述液体喷射装置通过利用不同大小的所述端子间电位差能够区别执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送;以及
所述液体喷射装置能够经由所述第三端子来执行来自所述第一电气设备的信号的接收。
由此,由于能够第一端子和第二端子区别地执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送,因此能够减少液体容器的端子数。
·应用例2.如应用例1所述的液体容器,其中,
所述电气电路还被构成使得:所述液体喷射装置能够经由所述第一端子对所述第一电气设备供应驱动电源。
由此,由于能够使用第一端子和第二端子来对第一电气设备供应驱动电源,因此能够进一步减少端子数。
·应用例3.如应用例1或2所述的液体容器,其中,
所述电气电路还包括允许电路,所述允许电路在所述端子间电位差超过阈值时允许所述端子间电位差的变动被供应给所述第一电气设备。
由此,由于未超过阈值的端子间电位差的变动不被提供给第一电气设备,因此能够抑制第一电气设备通过低于阈值的端子间电位差的变动而误动作。
·应用例4.如应用例1至3中任一项所述的液体容器,其中,
所述允许电路包括齐纳二极管。
由此,能够简便地构成允许电路。
·应用例5.如应用例1至4中任一项所述的液体容器,其中,
所述电气电路还被构成使得:所述液体喷射装置能够经由所述第三端子来检测所述液体容器是否被安装在液体喷射装置上。
·应用例6.如应用例1至5中任一项所述的液体容器,其中,
所述第一电气设备包括存储器,
向所述第一电气设备的信号的发送包括用于对所述存储器的写入和从所述存储器的读出中的至少一个的信号,
用于向所述第一电气设备的信号的发送的所述端子间电位差大于用于对于所述第二电气设备的信号的发送的所述端子间电位差。
由此,由于能够使用第一端子和第二端子区别地执行与所述第二电气设备的通信和向存储器的访问,因此能够减少液体容器的端子数。
·应用例7.如应用例1至6中任一项所述的液体容器,其中,
所述第二电气设备包括振荡电路,
所述液体喷射装置与所述第二电气设备之间的通信包括从所述液体喷射装置向所述振荡电路的驱动信号的发送以及所述液体喷射装置从所述振荡电路的响应信号的接收,
用于向所述第二电气设备的信号的发送的所述端子间电位差小于用于向所述第一电气设备的信号的发送的所述端子间电位差。
由此,由于能够使用第一端子和第二端子区别地实现与振荡电路的通信和向第一电气设备的信号的发送,因此能够减少液体容器的端子数。
·应用例8.如应用例1至4中任一项所述的液体容器,其中,
所述第一电气设备包括存储器,
向所述第一电气设备的信号的发送包括用于对所述存储器的写入和从所述存储器的读出中的至少一者的信号,
所述第二电气设备包括振荡电路,
所述液体喷射装置与所述第二电气设备之间的通信包括从所述液体喷射装置向所述振荡电路的驱动信号的发送以及所述液体喷射装置从所述振荡电路的响应信号的接收。
由此,由于能够使用第一端子和第二端子区别地实现与振荡电路的信号的交换和向存储器的访问,因此能够减少液体容器的端子数。
·应用例9.如应用例8所述的液体容器,其中,
用于向所述存储器的信号的发送的所述端子间电位差大于用于向所述振荡电路的信号的发送的所述端子间电位差。
·应用例10.如应用例8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括调整器,所述调整器与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,将输入到所述第一端子上的电压转换成所述存储器的驱动电源后供应给所述存储器。
由此,能够将输入至第一端子的电压作为电源来驱动存储器。
·应用例11.如应用例10所述的液体容器,其中,
所述电气电路还包括被配置在所述第一端子和所述第二端子之间的齐纳二极管。
由此,以比齐纳二极管的击穿电压小的电压进行的与振荡电路的通信不被提供给调整器,因此能够抑制调整器的误动作。其结果是,能够抑制存储器的误动作。
·应用例12.如应用例8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括:
多个比较器,所述多个比较器的输出被提供给所述存储器;以及
配线,所述配线与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,并且所述配线连接在所述多个比较器的一侧输入端子的每一个上。
由此,存储器能够经由比较器获取端子间电位差的差异。其结果是,能够以简易构成实现使用了第一端子和第二端子的向存储器的数据发送。
·应用例13.如应用例12所述的液体容器,其中,
所述电气电路还包括齐纳二极管,所述齐纳二极管被配置在所述第一端子和所述多个比较器的一侧输入端子之间。
由此,以比齐纳二极管的击穿电压小的电压进行的与振荡电路的通信不被提供给调整器,因此能够抑制调整器的误动作。其结果是,能够抑制存储器的误动作。
·应用例14.如应用例8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括:
调整器,所述调整器与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,将输入到所述第一端子上的电压转换成所述存储器的驱动电源后供应给所述存储器;
多个比较器,所述多个比较器的输出被提供给所述存储器;
配线,所述配线与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,并且所述配线连接在所述多个比较器的一侧输入端子的每一个上;以及
分压电路,所述分压电路将由所述调整器供应的所述驱动电源的电压分压后分别输入至所述多个比较器的另一侧输入端子的每一个上。
由此,使用第一端子和第二端子的端子间电位差,能够向存储器提供稳定的驱动电源,并且能够以简易构成实现向存储器的数据发送。
·应用例15.如应用例8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括晶体管,来自存储器的输出被输入至所述晶体管的控制电极,
并且,所述电气电路被构成使得在所述晶体管处于导通状态时和所述晶体管处于关断状态时所述第三端子的电压发生变动,由此所述液体喷射装置能够检测所述第三端子的电压变动来进行来自所述存储器的读出。
由此,使用第三端子能够以简易构成实现来自存储器的数据接收。
·应用例16.如应用例8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括被配置在所述第二端子和所述存储器之间的齐纳二极管。
由此,例如即使第一端子与第二端子的端子间电位差为负,也能够通过齐纳二极管来抑制负的端子间电位差被提供给存储器。其结果是,能够抑制存储器的损伤或误动作。
·应用例17.如应用例7或8所述的液体容器,其中,
所述振荡装置包括压电元件,
所述压电元件用于检测所述液体容器中容纳的液体的余量。
由此,能够使用压电元件来进行液体余量的检测。
·应用例18.如应用例7或8所述的液体容器,其中,
所述振荡装置输出与所述液体容器中容纳的液体的实际余量无关地表示在所述液体容器中存在所述液体的所述响应信号。
·应用例19.一种液体喷射装置,在其上安装液体容器,所述液体容器包括:具有第一电气设备和第二电气设备的电气电路、第一端子、第二端子以及第三端子,所述液体喷射装置包括:
第一通信处理部,所述第一通信处理部向所述第二端子供应基准电位,经由所述第一端子向所述第一电气设备发送第一信号,并且经由所述第三端子从所述第一电气设备接收第二信号;以及
第二通信处理部,所述第二通信处理部经由所述第一端子和所述第二端子收发第三信号,从而与所述第二电气设备进行通信,
其中,所述第一信号的电压和所述第三信号的电压具有不同的大小。
由此,由于能够使用第一端子和第二端子区别地执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送,因此能够减少液体容器的端子数。
本发明能够以各种方式实现,能够实现为向液体喷射装置供应液体的液体供应装置、被安装在液体容器上的基板、被搭载在液体容器上的电气电路、液体喷射系统等。
附图说明
图1是示出第一实施例中的印刷系统的简要构成的说明图;
图2是示出墨盒的简要构成的分解立体图;
图3是墨盒的正面侧的放大分解立体图;
图4A和图4B是对电路基板进行说明的图;
图5是示出第一实施例中的打印机的电气构成的第一说明图;
图6是示出第一实施例中的打印机的电气构成的第二说明图;
图7是第一实施例中的墨水余量判断处理的时序图;
图8是向存储装置写入数据时的存储器访问处理的时序图;
图9是从存储装置读出数据时的存储器访问处理的时序图;
图10是示出第二实施例中的打印机的电气构成的第一说明图;
图11是示出第二实施例中的打印机的电气构成的第二说明图;
图12是示出第三实施例中的打印机的电气构成的说明图;
图13是示出第四实施例中的打印机的电气构成的说明图。
具体实施方式
A.第一实施例:
·印刷系统的构成:
下面,基于实施例对本发明的实施方式进行说明。图1是示出第一实施例中的印刷系统的简要构成的说明图。印刷系统包括打印机20、计算机90、墨盒100。打印机20经由连接器80与计算机90连接。
打印机20包括副扫描运送机构、主扫描运送机构、头驱动机构、以及用于控制各机构的主控制部40。副扫描运送机构包括送纸马达22和卷轴26,其通过将送纸马达的旋转传递给卷轴而在副扫描方向上运送纸张P。主扫描运送机构包括滑架马达32、带轮38、张紧卷挂在滑架马达32与带轮38之间的驱动带36、以及与卷轴26的轴并行设置的滑动轴34。滑动轴34支承被固定在驱动带36上的滑架30以使该滑架可滑动。滑架马达32的旋转经由驱动带36传递给滑架30,滑架30沿滑动轴34在卷轴26的轴向(主扫描方向)上往复运动。头驱动机构包括被搭载在滑架30上的印刷头单元60,其驱动印刷头使所述印刷头向纸张P上喷射墨水。如后所述,在印刷头单元60上能够可拆卸地安装多个墨盒。打印机20还包括供用户进行打印机的各种设定或确认打印机状态之用的操作部70。
图2是示出墨盒100的简要构成的分解立体图。在墨盒100被安装在滑架30上的状态下的上下方向与图2中的Z轴方向一致。
墨盒100包括容器主体102、第一薄膜104、第二薄膜108以及盖体106。这些部件例如通过可彼此热熔接的树脂形成。在容器主体102的下表面形成有液体供应部110。在液体供应部110的内部从下表面侧起依次容纳密封部件114、弹簧座112以及堵塞弹簧116。密封部件114进行密封,以使得当印刷头单元60的受墨针(省略图示)插入在液体供应部110时液体供应部110的内壁与受墨针的外壁之间不产生缝隙。当墨盒100没有被安装在印刷头单元60上时,弹簧座112与密封部件114的内壁抵接并堵塞液体供应部110。封堵弹簧116将弹簧座112向与密封部件114的内壁抵接的方向施力。当供墨针被插入液体供应部110中时,供墨针的上端顶起弹簧座112,在弹簧座112与密封部件114之间产生缝隙,并从该缝隙向供墨针供应墨水。
在容器主体102的表面(X轴正方向侧的面)、背面(X轴负方向侧的面)、以及正面(Y轴正方向侧的面)上形成有以肋10a为主的具有各种形状的流道形成部。第一薄膜104和第二薄膜108粘贴在容器主体102上以覆盖容器主体102的表面以及背面的整体。第一薄膜104和第二薄膜108被致密地粘贴以使其与形成在容器主体102上的流道形成部的端面之间不产生缝隙。通过这些流道形成部与第一薄膜104、第二薄膜108,在墨盒100的内部界定形成出多个小室和细小的流动路径等液体流道。在作为流道形成部的一部分而形成在容器主体102上的阀容纳部10b与第二薄膜108之间配置有负压产生阀,但为避免附图的复杂而省略了图示。盖体106被安装在容器主体102的背面侧,以覆盖第一薄膜104。
形成在该墨盒100上的液体流道的一端与大气连通,另一端与液体供应部110连通。即,墨盒100是随着墨水被供应给打印机20而大气被导入到液体流道的大气连通型的墨盒100,这里省略了关于液体流道的构成的详细说明。
图3是墨盒的正面侧的放大分解立体图。在容器主体102的正面设置有与设置在印刷头单元60上的保持器侧卡合的杆120。例如,在杆120的下方位置上开口形成有作为流道形成部的一部分的基座部件容纳部134。在基座部件容纳部134的开口部的周围形成有熔接肋132。在基座部件容纳部134上形成有间隔壁136,该间隔壁136将通过基座部件容纳部134形成的液体流道分隔为上游侧流道和下游侧流道。
传感器基座部件210、包括压电元件的传感器芯片220、熔接薄膜202、罩盖230、中继端子240以及电路基板250按此顺序被安装在容器主体102的基座部件容纳部134附近。
图4A和图4B是对电路基板进行说明的图。在电路基板250的表面配置有第一端子251、第二端子252以及第三端子253。在电路基板250的背面配置有存储电路300、两个传感器连接用端子PT、NT。第一端子251与第一传感器连接用端子NT电连接,第二端子252与第二传感器连接用端子PT电连接。第三端子253与存储电路300电连接。存储电路300包括EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)等非易失性存储装置(后述)。
回到图3进行说明。熔接薄膜202将传感器基座部件210保持在基座部件容纳部134的开口部,并致密地密封基座部件容纳部134作为液体流道。熔接薄膜202被接合在传感器基座部件210的Y轴正方向侧的面的外周缘部,并被熔接在熔接肋132上。罩盖230被配置为按压传感器芯片220以及熔接薄膜202。中继端子240被容纳在罩盖230中。中继端子240具有端子242,该端子242经由形成在熔接薄膜202上的孔225a而与传感器芯片220所包含的压电元件的电极电接触。电路基板250被安装在罩盖230中,并与中继端子240的端子244电连接。
图5是示出第一实施例中的打印机的电气构成的第一说明图。图5是关注与墨盒100相关的处理所必要的部分而绘制的。与墨盒100相关的处理包括判断墨水余量的处理(以下,称为墨水余量判断处理)和对存储电路300的存储装置的访问处理(以下,称为存储器访问处理)。主控制部40包括驱动信号生成电路42、以及包括CPU和存储器的第一控制电路48。
驱动信号生成电路42具有驱动信号数据存储器44。在驱动信号数据存储器44中保存有表示驱动信号DS的数据。驱动信号DS包括:驱动传感器芯片220的压电元件的传感器驱动信号DS1、以及用于访问存储电路300的存储装置340的存储器驱动信号DS2。驱动信号生成电路42按照来自第一控制电路48的指示,从驱动信号数据存储器44读出该数据,生成具有期望波形的驱动信号DS。
在本实施例中,驱动信号电路42还能够生成被供应给印刷头68的头驱动信号。即,在本实施例中,当执行与墨盒100相关的处理时,第一控制电路48使驱动信号生成电路42生成传感器驱动信号DS1、存储器驱动信号DS2,当喷射墨水而执行印刷时,第一控制电路48使驱动信号生成电路42生成头驱动信号。
第一控制电路48包括执行墨水余量判断处理的墨水余量判断部M1和执行存储器访问处理的存储器访问部M2,来作为功能部。关于这些功能部的处理将在后面进行说明。
副控制部50包括三种开关SW1~SW4以及第二控制电路55。第二控制电路55包括比较器52、计数器54以及逻辑部58。逻辑部58控制开关SW1~SW4和计数器54的动作。另外,逻辑部58能够经由总线BS而与第一控制电路48进行通信。在本实施例中,逻辑部58由一个芯片(ASIC)构成。
第一开关SW1是单通道的模拟开关。第一开关SW1的一个端子经由传感器驱动信号线LDS而与主控制部40的驱动信号生成电路42相连接。另外,第一开关SW1的另一个端子与第二及第三开关SW2、SW3相连接。当提供作为与墨盒100相关的驱动信号DS的传感器驱动信号DS1或存储器驱动信号DS2时,第一开关SW1被设定为导通(ON)状态,当检测来自传感器芯片220的压电元件的响应信号RS时,第一开关SW1被设定为关断(OFF)状态。
第二开关SW2是六通道的模拟开关。第二开关SW2的一侧的一个端子与第一及第三开关SW1、SW3相连接,另一侧的六个端子各自在墨盒100被安装在打印机20上时经由配线LSP而与墨盒100的各第一端子251相连接。
第三开关SW3是单通道的模拟开关。第三开关SW3的一个端子与第一及第二开关SW1、SW2相连接,另一个端子与第二控制电路55的比较器52相连接。当向墨盒100的第一端子251提供驱动信号DS(传感器驱动信号DS1或存储器驱动信号DS2)时,第三开关SW3被设定为关断状态,当检测来自传感器芯片220的压电元件的响应信号RS时,第三开关SW3被设定为导通状态。
第四开关SW4是六通道的模拟开关。第二开关SW2的一侧的一个端子经由存储器读出信号线LRD而与第一控制电路48相连接,另一侧的六个端子各自在墨盒100被安装在打印机20上时经由配线LSP而与墨盒100的各第三端子253相连接。另外,第四开关SW4的一侧的一个端子经由上拉电阻Rx连接在电源电位VDD(例如,3.3V)上。
副控制部50被布线使得当墨盒100被安装在打印机20上时墨盒100的第二端子252经由配线LSN而被接地至基准电位GND。
比较器52具有运算放大器,其在墨水余量判断处理中,对经由第三开关SW3提供而来的响应信号RS与基准电压Vref进行比较,并输出表示比较结果的信号QC。具体地说,当响应信号RS的电压为基准电压Vref以上时,比较器52将输出信号QC设为高电平,当响应信号RS的电压小于基准电压Vref时,比较器52将输出信号QC设为低电平。
计数器54在墨水余量判断处理中对包含在来自比较器52的输出信号QC中的脉冲数进行计数,并将计数值提供给逻辑部58。计数器54在通过逻辑部58而被设定为启用状态的期间执行计数动作。
逻辑部58控制第二开关SW2以及第四开关SW4,以选择作为墨水余量判断处理或存储器访问处理的对象的一个墨盒100。并且,当提供传感器驱动信号DS1或存储器驱动信号DS2时,逻辑部58将第一开关SW1设定为导通状态,并将第三开关SW3设定为关断状态。另外,当在墨水余量判断处理中检测来自传感器芯片220的压电元件的响应信号RS时,逻辑部58将第一开关SW1设定为关断状态,并将第三开关SW3设定为导通状态。
另外,逻辑部58在墨水余量判断处理中在应检测来自传感器芯片220的压电元件的响应信号RS的期间,将计数器54设定为启用状态。然后,逻辑部58利用计数器54的计数值来测定包含在来自比较器52的输出信号QC中的脉冲产生预定数目所需要的时间(测定时间)。具体地说,在副控制部50的内部设置振荡器(没有图示),利用从振荡器输出的时钟信号对测定时间进行测定。然后,逻辑部58基于通过计数器计数而得的输出信号QC的脉冲数和测定期间来计算响应信号RS的频率Hc。响应信号的频率Hc与传感器芯片220的压电元件振动的频率相等。算出的频率Hc被提供给主控制部40的第一控制电路48。
主控制部40的第一控制电路48在墨水余量判断处理中基于算出的频率Hc来判断所选择的墨盒100内的墨水余量是否为预定量以上。具体地说,如果算出的频率Hc与第一振动频率H1基本相等,则判断为墨水余量为预定量以上,如果算出的频率Hc与第二振动频率H2基本相等,则判断为墨水余量小于预定量。上述的振动频率H1、H2作为与各墨水余量相对应的固有振动频率,能够预先通过试验来确定。
如上所述,主控制部40与副控制部50协同判断各墨盒的墨水余量。主控制部40的第一控制电路48将判断结果提供给计算机90。其结果是,计算机能够将墨水余量的判断结果通知给用户。
图6是示出第一实施例中的打印机的电气构成的第二说明图。图6是关注一个墨盒100的电气构成而绘制的。在图6中,关于打印机20的副控制部50的构成,简要地示出了选择一个墨盒100作为墨水余量判断处理或存储器访问处理的对象的状态。即,在图6中,省略了第二开关SW2、第四开关SW4以及其他五个墨盒100的图示。实际上,其他五个墨盒100具有与图6所示的墨盒100相同的构成。
墨盒100包括传感器芯片220所包含的压电元件310以及上述的存储电路300,作为电气构成。在本实施例中,压电元件310和存储电路300相当于权利要求中的电气电路。存储电路300包括齐纳二极管320;调整器330;存储装置340;第一至第三比较器350、360、370;PNP型场效应晶体管380;以及七个电阻R1至R7。齐纳二极管320的击穿电压ZDV例如为20V左右。调整器330将从电位点Px输入的电压转换为恒定电压Vreg并输出给电位点Py。恒定电压Vreg例如为3.3V左右。另外,基准电位GND经由第二端子252被供应至调整器330。如上所述,存储装置340是非易失性存储器。从调整器330输出的恒定电压Vreg作为驱动电压(电源)被供应给存储装置340。比较器350、360、370对供应至第一输入端子的第一电压与供应至第二输入端子的第二电压的大小进行比较。当第一电压大于第二电压时,比较器350、360、370输出高电平(例如3.3V)的信号,当第一电压小于第二电压时,比较器350、360、370输出低电平(例如0V)的信号。将比较器350、360、370的输出信号分别设为输出信号V1、V2、V3。为避免复杂而省略了图示,但与存储装置340一样,地,来自调整器330的恒定电压Vreg作为驱动电压供应至比较器350、360、370。
对墨盒100的上述电气构成要件的配线进行说明。压电元件310的一个电极与电路基板250的第一端子251(图4A)相连接,另一个电极与第二端子252相连接。齐纳二极管320的阴极电极与压电元件310并列地连接在第一端子251上。齐纳二极管320的阳极电极与电位点Px相连接。即,齐纳二极管320的阳极电极与调整器330的电源输入端子以及电阻R1的一个电极相连接。作为调整器330的输出电压的恒定电压Vreg作为驱动电压被提供给存储装置340,并且与电阻R3的一个电极相连接。电阻R3、R4、R5、R6串联连接在被提供恒定电压Vreg的电位点Py与被提供基准电位GND(例如0V)的电位点Pv之间。通过这些电阻R3、R4、R5、R6的分压来生成作为固定电压的参照电压Vref0、Vref1、Vref2。生成的参照电压Vref0被输入给第一比较器350的第一输入端子。同样地,生成的参照电压Vref1被输入给第二比较器360的第一输入端子,参照电压Vref2被输入给第三比较器370的第一输入端子。电阻R1和电阻R2串联连接在电位点Px与被提供基准电位GND的电位点Pv之间,所述电位点Px与齐纳二极管320的阳极电极相连接。如后面所述,当存储器驱动信号DS2被供应给第一端子251时,电位点Px的电位为0~20V左右。此时,电阻R1与电阻R2之间的电位点Pz的电压通过电阻R1和电阻R2的分压而被调整为0.4~0.3V左右。电阻R7的一个电极与被提供基准电位GND的电位点Pv相连接,另一个电极与场效应晶体管380的控制电极(基极)以及存储装置340相连接。场效应晶体管380的输入电极(发射极)与第三端子253相连接。场效应晶体管380的控制电极(基极)还与存储装置340相连接。场效应晶体管380的输出电极(集电极)与被提供基准电位GND的电位点Pv相连接。存储装置340向场效应晶体管380的基极输出与存储在存储装置340中的数据相应的数据信号V4(高电平或低电平)。如后面所述,当数据信号V4为低电平时,在场效应晶体管380的发射极-集电极之间有电流流动,当数据信号V4为高电平时,在场效应晶体管380的发射极-集电极之间没有电流流动。从而,当数据信号V4为低电平时,在场效应晶体管380的发射极-集电极之间流动以及电阻R7中有电流流动,因而电位点Pw的电压变为低电平,当数据信号V4为高电平时,在场效应晶体管380的发射极-集电极之间以及电阻R7中没有电流流动,因而电位点Pw的电压变为高电平(电源电位VDD电平)。其结果是,主控制部40经由存储器读出信号线LRD来检测电位点Pw的电压的变动,由此能够识别由存储装置340输出的数据信号V4的内容。在本说明书中,电位点Pm、Pv、Pw、Px、Py、Pz是为了便于说明而在配线上示出的点,在实际电路上并不存在与这些电位点相对应的构成物。
·墨水余量判断处理
图7是第一实施例中的墨水余量判断处理的时序图。在图7中示出了时钟信号ICK、传感器驱动信号DS1、响应信号RS、比较器的输出信号QC、以及图5、图6所示的电位点Px的电压。时钟信号ICK是副控制部50内部的没有图示的振荡器的输出。传感器驱动信号DS1和响应信号DS2是在图5、图6所示的电位点Pm上呈现的信号。此外,在图7中示出了第一开关SW1与第三开关SW3的动作的时序图。
根据从主控制部40经由总线BS发来的指示,副控制部50执行墨盒100的墨水余量判断处理。首先,在时刻t0,第一开关SW1从关断状态切换为导通状态,并且某一个墨盒100的压电元件310通过第二开关SW2而被选择。因此,所选择的压电元件310和副控制部50可经由配线LSP进行信号的交换。即,可从副控制部50对压电元件310施加传感器驱动信号DS1,并可在第二控制电路55中接收来自压电元件310的响应信号RS。
在时刻t1~t2(施加期间Dv),传感器驱动信号DS1被供应给压电元件310。即,向压电元件310施加电压。在施加期间Dv,第三开关SW3被设定为关断状态。
如图所示,传感器驱动信号DS1包含两个脉冲信号S1、S2。两个脉冲信号S1、S2被设定为相同的周期T。周期T被设定为与墨盒内的墨水余量为预定量以上时压电元件的固有振动频率H1相对应的周期(=1/H1)(例如,约33μs)。
在时刻t2,第一开关SW1被切换为关断状态,结束向压电元件310的传感器驱动信号DS1的供应。然后,在时刻t2以后,压电元件310以与墨水余量相应的振动频率振动,从传感器输出响应信号RS。
在从时刻t2间隔很少时间后的时刻t3,第三开关SW3被切换为导通状态。此时,来自压电元件310的响应信号RS被提供给比较器52。比较器52比较响应信号RS和基准电压Vref,输出高电平或低电平的信号QC。
另外,在从时刻t3开始的期间,副控制部50的逻辑部58将计数器54设定为启用状态,测定从比较器52输出五个脉冲所需要的时间(测定期间Dm)。具体地说,逻辑部58对在通过计数器54计数到五个脉冲的期间DM、即从输入第一个脉冲的上升沿起至输入第六个脉冲的上升沿为止的期间DM内产生的时钟信号ICK的脉冲数进行计数,测定该测定期间Dm。当第六个脉冲的上升沿输入到计数器54中时,逻辑部58将计数器设定为禁用状态。然后,逻辑部58基于由计数器计数的输出信号QC的脉冲数(五个)以及用逻辑部58测出的测定期间Dm来计算包含在响应信号RS中的第一信号分量的频率Hc(=5/Dm)。如上所述,算出的频率Hc表示压电元件310的振动频率。
之后,主控制部40的第一控制电路48获取所测定的第一信号分量的频率Hc,基于该频率Hc来判断墨水余量是否为预定量以上。在测定期间Dm结束之后的时刻t4,第三开关SW3从导通状态返回到关断状态。
这里,观察墨水余量判断处理中的电位点Px的电位可知,当启动信号DS被供应给压电元件210时,在电位点Px处出现与包含在传感器驱动信号DS1中的脉冲信号S1、S2相对应的瞬间的电压上升MP。然而,响应信号RS或传感器驱动信号DS1的大部分不被传输至电位点Px。这是因为,由于齐纳二极管320,而比齐纳二极管320的击穿电压ZDV小的电压不会从齐纳二极管320传输到存储装置340侧。存储装置340被设计成在电压上升MP这样的瞬间电压下不进行动作。由此,能够抑制墨水余量判断处理中的存储装置340的误动作。本实施例中的齐纳二极管320相当于权利要求中的允许电路。
·存储器访问处理:
图8是当向存储装置340写入数据时的存储器访问处理的时序图。图8分别在a)~d)处示出了电位点Pm的信号(电压)、电位点Pz的信号(电压)、作为第一至第三比较器350、360、370的输出的信号V1、V2、V3的内容、以及基于信号V1至V3的输入的存储装置340的动作。第一至第三比较器350、360、370的输出信号V1、V2、V3用“1”和“0”表示。“1”表示高电平,“0”表示低电平。
当第一控制电路48的存储器访问部M2访问存储装置340时,第一控制电路48与墨水余量判断处理同样地控制第二控制电路55,切换第二开关SW2以及第四开关SW4,从而选择成为访问对象的墨盒100。这里,在本实施例中选择墨盒100是指经由第二开关SW2将电位点Pm所处的配线与连接在该墨盒100的第一端子251上的配线LSP电连接,并且经由第四开关SW4将存储器读出信号线LRD与连接在该墨盒的第三端子253上的配线LSR电连接。
当第一控制电路48的存储器访问部M2向存储装置340写入数据时,第一控制电路48控制驱动信号生成电路42,向电位点Pm(=配线LSP)上输出图8的a)所示的存储器驱动信号DS2。数据写入时的存储器驱动信号DS2自始至终是比齐纳二极管320的击穿电压ZDV大的电压。存储器驱动信号DS2的最低电压比击穿电压ZDV大恒定电压Vreg以上,恒定电压Vreg是调整器330的输出电压。例如,在击穿电压ZDV为20V、并且恒定电压Vreg为3.3V的情况下,存储器驱动信号DS2的最低电压被设定为23.3V以上。这是因为存储器驱动信号DS2还被用作调整器330的驱动电源的缘故。由此,调整器330能够向存储装置340稳定地供应恒定电压Vreg。换言之,在输出存储器驱动信号DS2的期间,从调整器330对存储装置340和第一至第三比较器350、360、370进行驱动电压的供应。其结果是,在输出存储器驱动信号DS2的期间,存储装置340和第一至第三比较器350、360、370能够动作。在本实施例中,存储器驱动信号DS2的最高电压为40V左右。
电位点Pm的电压(存储器驱动信号DS2)中超过击穿电压ZDV的部分的电压变动通过齐纳二极管320以及电阻R1、电阻R2而在电位点Pz被转换为基准电位GND(例如,0V)与存储装置340的电源电压(在本实施例中,恒定电压Vreg=3.3V)之间的电压变动。电位点Pm的电压(存储器驱动信号DS2)中超过击穿电压ZDV的部分的电压变动具有四级电平,该四级电平具有基本均等的差。电位点Pz的电压与电位点Pm的电压相对应地具有四级电平,最低的第一电平L1位于基准电位GND与参照电压Vref2之间。同样地,电位点Pz的电压的四级电平中第二低的第二电平L2位于参照电压Vref2与参照电压Vref1之间,比第二电平高的第三电平L3位于参照电压Vref1与参照电压Vref0之间。电位点Pz的电压的四级电平中最高的第四电平L4大于参照电压Vref0。由此可知,第一控制电路48通过将存储器驱动信号DS2的电压电平控制为四级,能够在基准电位GND~恒定电压Vreg之间将电位点Pz的电压控制为四级L1~L4。从图6、图8可知,当电位点Pz处于第一电平L1时,第一至第三比较器350、360、370的输出信号V1、V2、V3分别表现0、0、0。同样地,当电位点Pz处于第二电平L2时,输出信号V1、V2、V3分别表现0、0、1,当电位点Pz处于第三电平L3时,输出信号V1、V2、V3分别表现0、1、1,当电位点Pz处于第四电平L4时,输出信号V1、V2、V3分别表现1、1、1。因此,存储装置340通过获取输出信号V1、V2、V3,能够识别四级电平L1~L4。
当向存储装置340写入数据时,第一控制电路48开始执行存储器驱动信号DS2的输出,使电位点Pz的电压维持预定时间的第四电平L4。由此,从调整器330开始向存储装置340供应恒定电压Vreg,存储装置340的电源变为接通状态。
接着,第一控制电路48通过控制存储器驱动信号DS2的电压电平来将电位点Pz的电压维持在第三电平L3。存储装置340如果在电源变为接通状态后立刻识别第三电平L3,则将其理解为复位信号,从而识别为对自己的访问被开始。
然后,第一控制电路48通过数据信号和时钟信号CL交替呈现的所谓自同步(self-clock)式的数据发送方法来发送墨盒100的识别号(ID)。数据信号是表示“1”或“0”的信号。在本实施例中,将电位点Pz维持在第二电平L2的信号表示数据“1”,将电位点Pz维持在第一电平L1的信号表示数据“0”。另一方面,时钟信号CL通过将电位点Pz维持在第三电平L3的信号来表示。在图8所示的例子中可知,“1、0、1”的三位数据作为表示识别号的数据而被发送给存储装置340。存储装置340在接收的识别号与自己的识别号相一致时识别为自己是访问的对象。在本实施例中,通过第二开关和第四开关来选择一个墨盒100作为访问对象,存储器驱动信号DS2只被发送给访问对象的墨盒100。从而,也可以省略识别号的发送,墨盒100将接收的信号全部识别为将自己作为访问对象的信号。
接在识别信号的发送之后,第一控制电路48通过与识别号的发送同样的自同步式的数据发送方法来发送1位的读出/写入识别信号(R/W信号)。在本实施例中,“0”的R/W信号表示该访问是用于数据写入的访问。“1”的R/W信号表示该访问是用于数据读出的访问。由于图8的例子示出了数据写入,因此R/W信号为“0”。当接收到R/W信号“0”时,存储装置340接下来将发来的数据信号依次写入自己的存储器中。
接在R/W信号的发送之后,第一控制电路48通过同样的自同步式数据发送方法来发送写入数据。如果写入数据的发送结束,则第一控制电路48在比一次时钟信号发送时间长的预定期间内将电位点Pz的电压维持在第三电平L3,接着使电位点Pz的电压维持预定时间的第四电平L4。当存储装置340接收到这样的信号时,存储装置340识别为访问结束。之后,由于存储器驱动信号DS2的供应结束,因此调整器330停止其动作。从而,恒定电压Vreg向存储装置340的供应停止,存储装置340变为电源被切断的状态。
图9是从存储装置340读出数据时的存储器访问处理的时序图。图9分别在a)~f)处示出了电位点Pm的信号、电位点Pz的信号、基于第一至第三比较器350、360、370的输出信号V1、V2、V3的存储装置340的动作、存储装置340输出的数据信号V4、电位点Pw的信号、以及第一控制电路48基于电位点Pw而识别的数据(读出数据)的内容。存储装置340所输出的数据信号V4是在连接存储装置340和场效应晶体管380的控制电极(门极)的配线上出现的信号(图6)。
第一控制电路48从访问对象的墨盒100的存储装置340读出数据的处理中,直至识别信号(ID)的发送为止与上述的向存储装置340写入数据的处理相同,因此省略其说明。
接在识别信号的发送之后,第一控制电路48通过与识别号的发送同样的自同步式数据发送方法来发送1位的读出/写入识别信号(R/W信号)。在读出处理中,发送的R/W信号为“1”。当发送了R/W信号时,第一控制电路48接着向存储装置340发送时钟。时钟是重复表示时钟信号CL(高电平信号)的第三电平Q3的电压和第一电平Q1的电压(低电平信号)的信号。当接收了R/W信号“1”时,存储装置340读出保存在自己的存储器中的数据,与发来的时钟同步地输出所读出的数据来作为数据信号V4。即,存储装置340在一个时钟信号CL与下一个时钟信号CL 之间的期间输出高电平或低电平的数据信号V4。高电平的数据信号V4表示“1”,低电平的数据信号V4表示“0”。存储装置340在正接收时钟信号CL的期间将数据信号V4维持在低电平。
在高电平的数据信号V4被输出后,如上所述,电位点Pw的电位也变为高电平。第一控制电路48经由信号线LRD检测如上述的电位点Pw的电位变动,作为读出信号RD。读出信号RD的检测与第一控制电路48自己输出的时钟同步地被执行。如此,第一控制电路48能够从存储装置340读出数据。
当通过检测读出信号RD而进行的数据的读出结束时,第一控制电路48在比一次时钟信号发送时间长的预定期间内将电位点Pz的电压维持在第三电平L3,然后使电位点Pz的电压维持预定时间的第四电平L4。当存储装置340接收到这样的信号时,存储装置340识别为访问结束。之后,由于存储器驱动信号DS2的供应结束,因此调整器330停止其动作。从而,恒定电压Vreg向存储装置340的供应停止,存储装置340变为电源被切断的状态。
·墨盒的安装检测:
第一控制电路48还能够通过检测电位点Pw的电位(存储器读出信号线LRD的电位),来针对每个墨盒安装位置判断墨盒100安装在滑架30上还是已从滑架30上拆卸。
具体地说,当墨盒100安装在预定的墨盒安装位置上时,墨盒100的第三端子253与存储器读出信号线LRD电连接。墨盒100的存储装置340除了对第一控制电路48发送存储器的数据的情况(图9)以外,向场效应晶体管380的基极提供低电平信号(例如,基准电位GND)。即,通常墨盒100的第三端子253的电位维持在低电平。因此,当墨盒100安装在预定的墨盒安装位置上时,通常,存储器读出信号线LRD的电位经由墨盒100的第三端子253被维持在低电平。
与此相对,当预定的墨盒安装位置上没有安装墨盒100时,存储器读出信号线LRD的电压为高电平。这是因为存储器读出信号线LRD经由上拉电阻Rx而被连接在高电平(电源电位VDD电平)上的缘故(图5、图6)。
由此可知,当存储器读出信号线LRD的电压处于低电平时,第一控制电路48能够判断为在对应的墨盒安装位置上安装有墨盒100。另一方面,当存储器读出信号线LRD的电压在预定期间以上的期间内维持高电平时,第一控制电路48能够判断为在对应的墨盒安装位置上没有安装墨盒100。这里,预定期间优选为足够长于从存储装置340读出数据时存储器读出信号线LRD维持高电平的时间、即,图9中的一个时钟信号CL与下一个时钟信号CL之间的期间Th。于是,能够抑制第一控制电路48对墨盒100有没有被安装进行误判断。
根据以上说明的第一实施例,使用传感器驱动信号DS1能够与包含压电元件310的传感器交换信号(传感器驱动信号DS1以及响应信号RS),传感器驱动信号DS1是打印机20向第一端子251输入的电位与打印机20向第二端子252输入的电位的端子间电位差。此外,能够使用作为该端子间电位差的存储器驱动信号DS2来执行对存储装置340的数据写入。另外,能够使用作为第一端子251与第二端子252的端子间电位差的存储器驱动信号DS2、以及第二端子252与第三端子253的端子间电位差来执行从存储装置340的数据读出。能够将与传感器的通信以及与存储装置340的通信区分开来进行。其结果是,由于仅使用三个端子251、252、253进行与压电元件310的通信以及与存储装置340的通信,因此能够减少墨盒100应具有的端子数。因此,能够抑制部件数,并能够进行基于端子间可靠接触的稳定的通信。
此外,通过配置齐纳二极管320,比齐纳二极管320的击穿电压ZDV小的驱动信号DS不被传输到存储装置340侧,因此能够抑制存储装置340通过墨水余量判断处理而误动作。
此外,墨水余量判断处理时使用的传感器驱动信号DS1和响应信号RS是大部分电压比齐纳二极管320的击穿电压ZDV小的信号,用于存储器访问处理的存储器驱动信号DS2是电压比齐纳二极管320的击穿电压ZDV大的信号。即,墨水余量判断处理与存储器访问处理所使用的电压(端子间电位差)的大小范围是不同的。其结果是,能够抑制误动作。
此外,在存储器访问处理中,存储装置340的驱动电压(恒定电压Vreg)从调整器330提供,调整器330的电源是存储器驱动信号DS2。从而从打印机20经由两个端子251、252还提供存储装置340、第一至第三比较器350、360、370的电源。因此,通过很少的端子,除了能够与压电元件及存储装置340的两者进行通信以外,还能够供应供存储装置340动作的电源。在此情况下,仅在访问存储装置340时向存储装置340供应电源,因此能够抑制消耗电力。
此外,如上所述,基于第一端子251和第三端子253的端子间电位差,打印机20能够判断墨盒100是否被安装。因此,通过很少的端子,除了能够与压电元件及存储装置340的两者进行通信以外,还能够检测墨盒100是否安装。
B.第一实施例:
图10是示出第二实施例中的打印机的电气构成的第一说明图。图10是关注第二实施例中与墨盒100A相关的处理所必要的部分而绘制的。关于图10中的主控制部40A的构成,对于与参照图5进行说明的主控制部40相同的构成,标注在图5的标号末尾添加了A的标号。
根据第二实施例的副控制部50A包括八个开关SW1A~SW8A。上述八个开关SW1A~SW8A与第一实施例同样地在第二控制电路55A的控制下动作。
第一开关SW1A是单通道的模拟开关。第一开关SW1A的一个端子与主控制部40的驱动信号生成电路42A相连接,另一个端子与第六开关SW6A以及第五开关SW5A相连接。
第二开关SW2A是单通道的模拟开关。第二开关SW2A的一个端子与基准电位GND连接,即接地。第二开关SW2A的另一个端子与第七开关SW7A以及第五开关SW5A相连接。
第三开关SW3A是六通道的模拟开关。第三开关SW3A的一侧的一个端子与第六开关SW6A的一侧的一个端子以及第七开关SW7A的一侧的一个端子相连接,第三开关SW3A的另一侧的六个端子各自经由第一端子251与六个墨盒100A分别连接。
第四开关SW4A是六通道的模拟开关。第四开关SW4A的一侧的一个端子与第六开关SW6A的一侧的一个端子以及第七开关SW7A的一侧的一个端子相连接,第四开关SW4A的另一侧的六个端子各自经由第二端子252与六个墨盒100A分别连接。
第五开关SW5A是双通道的模拟开关。第五开关SW5A的一侧的一个端子与第二控制电路55A相连接。第五开关SW5A的另一侧的两个端子中的一个与第二开关SW2A以及第七开关SW7A的另一侧的端子相连接,另一个与第一开关SW1A以及第六开关SW6A的另一侧的端子相连接。
第六开关SW6A是双通道的模拟开关。第六开关SW6A的另一侧的一个端子如上所述与第一开关SW1A以及第五开关SW5A相连接。第六开关SW6A的一侧的两个端子中的一个如上所述与第三开关SW3A相连接,另一个与第四开关SW4相连接。
第七开关SW7A是双通道的模拟开关。第七开关SW7A的另一侧的一个端子如上所述与第二开关SW2A以及第五开关SW5A相连接。第七开关SW7A的一侧的两个端子中的一个如上所述与第三开关SW3A相连接,另一个与第四开关SW4相连接。
第八开关SW8A是六通道的模拟开关。第八开关SW8A的一侧的一个端子经由读出信号线LRD与第一控制电路48相连接,另一侧的六个端子在墨盒100A被安装在打印机20上时各自经由配线LSR而与墨盒100A的的各第三端子253相连接。另外,第四开关SW4的一侧的一个端子经由上拉电阻RxA而与电源电位VDD(例如,3.3V)相连接。
当进行墨水余量判断处理和存储器访问处理时,第二控制电路55A控制第三开关SW3A和SW4A,以便将六个墨盒100A中成为处理对象的对象墨盒的第一端子251和第二端子252电连接在第六开关SW6A以及第七开关SW7A上。另外,当进行存储器访问处理时,第二控制电路55A控制第八开关SW8A,以便将六个墨盒100A中成为处理对象的对象墨盒的第三端子253电连接在第一控制电路48上。
在第二实施例中,能够从第一端子251和第二端子252的任一个向墨盒100A供应传感器驱动信号DS1,并且能够从第一端子251和第二端子252的任一个接受来自墨盒100A的响应信号RS。
例如,当在墨水余量判断处理中从对象墨盒的第一端子251供应传感器驱动信号DS1并从第二端子252接收响应信号RS时,第二控制电路55A控制第六开关SW6A和第七开关SW7A,以将第三开关SW3A与第一开关SW1A电连接并且将第四开关SW4A与第二开关SW2A电连接。另外,第二控制电路55A控制第五开关SW5A,以将第二开关SW2A与第七开关SW7A电连接。然后,将第一开关SW1A以及第二开关SW2A设为导通状态,以将传感器驱动信号DS1供应给墨盒100A,当接收响应信号RS时将第二开关SW2A设为关断状态(非导通状态)。
另一方面,当在墨水余量判断处理中从对象墨盒的第二端子252供应传感器驱动信号DS1并从同一第二端子252接收响应信号RS时,第二控制电路55A控制第六开关SW6A和第七开关SW7A,以将第四开关SW4A与第一开关SW1A电连接并且将第三开关SW3A与第二开关SW2A电连接。然后,将第一开关SW1A以及第二开关SW2A设为导通状态,以将传感器驱动信号DS1供应给墨盒100A,当接收响应信号RS时将第一开关SW1A设为关断状态(非导通状态),并且控制第五开关SW4A,以将第二控制电路55A与第六开关SW6A电连接。
如上所述,在第二实施例的墨水余量判断处理中,能够选择性地分开使用将第二端子252设为基准电位GND并经由第一端子251供应传感器驱动信号DS1的第一模式、以及将第一端子251设为基准电位GND并经由第二端子252供应传感器驱动信号DS1的第二模式。
图11是示出第二实施例中的打印机的电气构成的第二说明图。图11是关注一个墨盒100A的电气构成而绘制的。在图11中,关于打印机20A的副控制部50A的构成,简要地示出了选择一个墨盒100A作为墨水余量判断处理的对象并从第一端子251供应传感器驱动信号DS1的状态、或者选择为存储器访问处理的对象的状态。即,在图11中,省略了第五开关SW5A以外的开关以及其他五个墨盒的图示。实际上,其他五个墨盒具有与图11所示出的墨盒100A相同的构成。
墨盒100A除了第一实施例中的齐纳二极管320以外还具有另一个齐纳二极管325。另一个齐纳二极管325的阴极与第二端子相连接,齐纳二极管325连接于电位点Pv。墨盒100A的其他构成与图6所示的第一实施例中的墨盒100相同,因此在图11中,对于相同的构成要素标注相同的标号,并省略其说明。
根据以上说明的第二实施例,能够产生与第一实施例同样的作用和效果。此外,在第二实施例的墨水余量判断处理中具有将第二端子252设为基准电位GND并经由第一端子251供应传感器驱动信号DS1的第一模式、以及将第一端子251设为基准电位GND并经由第二端子252供应传感器驱动信号DS1的第二模式。此时,第二端子252的电压变得比第一端子251高,或者第一端子251的电压变得比第二端子252高。即使在此情况下,墨盒100A由于具有齐纳二极管325,因而电位点Pv被维持在与基准电位GND接近的电压。其结果是,能够抑制存储装置340或调整器330的误动作。
C.第三实施例:
图12是示出第三实施例中的打印机的电气构成的说明图。图12是关注于一个墨盒100B的电气构成而绘制的。在图12中,关于打印机20的副控制部50的构成,简要地示出了选择一个墨盒100B作为墨水余量判断处理或存储器访问处理的对象的状态。即,在图12中,省略了第二开关SW2以及其他五个墨盒的图示。实际上,其他五个墨盒具有与图12所示出的墨盒100B相同的构成。
第三实施例中的打印机20(主控制部40和副控制部50)的构成与第一实施例中的打印机20的构成相同,因此省略其说明。第三实施例中的墨盒100B具有电池电源335以取代第一实施例中的调整器330。电池电源335例如能够使用锰电池、碱性电池、锂电池、燃料电池等公知的各种电池。
在第三实施例中,不将存储器驱动信号DS2用作存储装置340的电源,存储装置340、第一至第三比较器350、360、370从电池电源335获得动作电源。另外,分别供应给第一至第三比较器350、360、370的参照电压Vref0、Vref1、Vref2通过利用电阻R3至R6对电池电源335供应的恒定电压进行分压而形成。
从以上说明可知,从打印机20侧供应存储装置340的驱动电源不是必须的,也可以在存储装置340侧具备电池等电源。
D.第四实施例:
图13是示出第四实施例中的打印机的电气构成的说明图。图13是关注一个墨盒100C的电气构成而绘制的。在图13中,关于打印机20的副控制部50的构成,简要地示出了选择一个墨盒100C作为墨水余量判断处理或存储器访问处理的对象的状态。即,在图13中,省略了第二开关SW2以及其他五个墨盒的图示。实际上,其他五个墨盒具有与图13所示出的墨盒100C相同的构成。
第四实施例中的打印机20(主控制部40和副控制部50)的构成与第一实施例中的打印机20的构成相同,因此省略其说明。
第四实施例中的墨盒100C具有包括比较器321和模拟开关SWx的允许电路320C,以取代第一实施例中的齐纳二极管320。当第一端子251的电压大于允许下限电压Vrefx时,比较器321将模拟开关SWx设为导通状态,当第一端子251的电压小于允许下限电压Vrefx时,比较器321将模拟开关SWx设为关断状态(非导通状态)。这里,允许下限电压Vrefx被设定为比存储器驱动信号DS2的最小电平(对应于电位点Pz的第一电平)小的小值。具体地说,允许下限电压Vrefx被设定为与第一实施例中的齐纳二极管320的击穿电压ZDV相同的程度。
第四实施例中的墨盒100C与第三实施例一样,具有电池电源335,以取代第一实施例中的调整器330。存储装置340和第一至第三比较器350、360、370的驱动电压由电池电源335供应。电池电源335还向上述的比较器321输出作为参照电压而输入的允许下限电压Vrefx。
根据以上说明的第四实施例,通过配置允许电路320C,比允许下限电压Vrefx小的驱动信号DS不被传输到存储装置340侧,因此与第一实施例一样,能够抑制存储装置340通过墨水余量判断处理而误动作。
E.变形例
·第一变形例:
在上述实施例中,使用作为起传感器功能的振荡电路的压电元件310来作为通过传感器驱动信号DS1被驱动的电气设备,但代替之,也可以使用用于输出与墨盒中容纳的墨水的实际余量无关地表示墨盒中存在墨水的响应信号RS的振荡电路。这样的振荡电路例如可以使用具有线圈和电容器的LC振荡电路、具有电容器和电阻的RC振荡电路、或者具有晶体或陶瓷振子的固体振子振荡电路来构成。这样的振荡电路(输出与墨水的实际余量无关地表示墨盒中存在墨水的响应信号RS的振荡电路)也可以被包含在具有存储电路300的电路基板250上。
·第二变形例:
上述实施例是基于来自压电元件310的响应信号RS的频率来检测墨水用尽的,但也可以使用基于振幅大小来检测墨水用尽的类型的传感器。另外,不限于墨水用尽传感器,也可以使用用于检测墨水的温度、阻力(resistance)、其他墨水特性的传感器。一般来说,不限于传感器,只要是通过驱动信号DS来驱动的电气设备即可。
·第三变形例:
在上述实施例中,使用包括存储器的存储装置340作为通过存储器驱动信号DS2驱动的电气设备,但代替之,也可以使用中央运算器(CPU)、各种逻辑电路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)。一般来说,只要是通过驱动信号DS来驱动的电气设备即可。
·第四变形例:
在上述实施例中,将一个墨罐构成为一个墨盒100等,但也可以将多个墨罐构成为一个墨盒100等。
·第五变形例:
在上述实施例中,使用存储器驱动信号DS2进行了对存储装置340的写入和读出这二者,但代替之,也可以仅进行对存储装置340的写入和读出中的任一者。
·第六变形例:
上述实施例采用了喷墨式的打印机20和墨盒100,但也可以采用喷射或吐出墨水以外的其他液体的液体喷射装置以及容纳着该液体的液体容器。这里所说的液体包括在溶剂中分散功能材料的颗粒而得的液状体、胶状之类的流状体。例如,也可以是用于喷射以分散或溶解的形式包含在液晶显示器、EL(场致发光)显示器、面发光显示器、滤色器的制造等中使用的电极材料或色料等材料的液体的液体喷射装置、喷射在生物芯片制造中使用的生物有机物的液体喷射装置、被用作精密移液管的喷射作为试料的液体的液体喷射装置。此外,也可以采用向钟表或相机等精密仪器精准喷射润滑油的液体喷射装置、为了形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等而将紫外线固化树脂等透明树脂液体喷射到基板上的液体喷射装置、为蚀刻基板等而喷射酸或碱等蚀刻液的液体喷射装置。此外本发明能够应用于这些任一种喷射装置以及用于该液体的液体容器。
·第七变形例:
在包含变形例在内的上述实施例中,在作为容纳墨水的墨水容器的墨盒上安装了包括存储电路300的电路基板250,但墨水容器和电路基板250也可以是物理上完全分离的独立体。例如,也可以将安装有电路基板250的板构件通过预定的固定器具安装在印刷头单元60上并与副控制部50电连接,另一方面将置于另外位置上的墨水容器经由可挠性管连接到印刷头单元60的受墨针上。一般来说,不限于墨水容器,只要是向打印机供应墨水的墨水供应装置即可。
·第八变形例:
也可以将在上述实施例中通过硬件实现的构成的一部分置换为软件,相反地也可以将通过软件实现的构成的一部分置换为硬件。例如,主控制部40的墨水余量判断部M1、存储器访问部M2既可以通过软件实现,也可以通过硬件实现。
以上,对本发明的实施例以及变形例进行了说明,但本发明不受这些实施例以及变形例的任何限定,可在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。
Claims (20)
1.一种能够安装在液体喷射装置上的液体容器,包括:
具有第一电气设备和第二电气设备的电气电路;
第一端子;
第二端子;以及
第三端子,
其中,所述电气电路被构成使得:
所述液体喷射装置能够利用向第一端子输入的电位与向所述第二端子输入的电位的端子间电位差来执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送;
所述液体喷射装置通过利用不同大小的所述端子间电位差能够区别执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送;以及
所述液体喷射装置能够经由所述第三端子来执行来自所述第一电气设备的信号的接收。
2.如权利要求1所述的液体容器,其中,
所述电气电路还被构成使得:所述液体喷射装置能够经由所述第一端子对所述第一电气设备供应驱动电源。
3.如权利要求1或2所述的液体容器,其中,
所述电气电路还包括允许电路,所述允许电路在所述端子间电位差超过阈值时允许所述端子间电位差的变动被供应给所述第一电气设备。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液体容器,其中,
所述允许电路包括齐纳二极管。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液体容器,其中,
所述电气电路还被构成使得:所述液体喷射装置能够经由所述第三端子来检测所述液体容器是否被安装在液体喷射装置上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液体容器,其中,
所述第一电气设备包括存储器,
向所述第一电气设备的信号的发送包括用于对所述存储器的写入和从所述存储器的读出中的至少一个的信号,
用于向所述第一电气设备的信号的发送的所述端子间电位差大于用于对于所述第二电气设备的信号的发送的所述端子间电位差。
7.如权利要求1至6中任一项所述的液体容器,其中,
所述第二电气设备包括振荡电路,
所述液体喷射装置与所述第二电气设备之间的通信包括从所述液体喷射装置向所述振荡电路的驱动信号的发送以及所述液体喷射装置从所述振荡电路的响应信号的接收,
用于向所述第二电气设备的信号的发送的所述端子间电位差小于用于向所述第一电气设备的信号的发送的所述端子间电位差。
8.如权利要求1至5中任一项所述的液体容器,其中,
所述第一电气设备包括存储器,
向所述第一电气设备的信号的发送包括用于对所述存储器的写入和从所述存储器的读出中的至少一者的信号,
所述第二电气设备包括振荡电路,
所述液体喷射装置与所述第二电气设备之间的通信包括从所述液体喷射装置向所述振荡电路的驱动信号的发送以及所述液体喷射装置从所述振荡电路的响应信号的接收。
9.如权利要求8所述的液体容器,其中,
用于向所述存储器的信号的发送的所述端子间电位差大于用于向所述振荡电路的信号的发送的所述端子间电位差。
10.如权利要求8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括调整器,所述调整器与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,将输入到所述第一端子上的电压转换成所述存储器的驱动电源后供应给所述存储器。
11.如权利要求10所述的液体容器,其中,
所述电气电路还包括被配置在所述第一端子和所述第二端子之间的齐纳二极管。
12.如权利要求8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括:
多个比较器,所述多个比较器的输出被提供给所述存储器;以及
配线,所述配线与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,并且所述配线连接在所述多个比较器的一侧输入端子的每一个上。
13.如权利要求12所述的液体容器,其中,
所述电气电路还包括齐纳二极管,所述齐纳二极管被配置在所述第一端子和所述多个比较器的一侧输入端子之间。
14.如权利要求8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括:
调整器,所述调整器与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,将输入到所述第一端子上的电压转换成所述存储器的驱动电源后供应给所述存储器;
多个比较器,所述多个比较器的输出被提供给所述存储器;
配线,所述配线与所述振荡电路并行地连接在所述第一端子上,并且所述配线连接在所述多个比较器的一侧输入端子的每一个上;以及
分压电路,所述分压电路将由所述调整器供应的所述驱动电源的电压分压后分别输入至所述多个比较器的另一侧输入端子的每一个上。
15.如权利要求8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括晶体管,来自存储器的输出被输入至所述晶体管的控制电极,
并且,所述电气电路被构成使得在所述晶体管处于导通状态时和所述晶体管处于关断状态时所述第三端子的电压发生变动,由此所述液体喷射装置能够检测所述第三端子的电压变动来进行来自所述存储器的读出。
16.如权利要求8所述的液体容器,其中,
所述电气电路包括被配置在所述第二端子和所述存储器之间的齐纳二极管。
17.如权利要求7或8所述的液体容器,其中,
所述振荡装置包括压电元件,
所述压电元件用于检测所述液体容器中容纳的液体的余量。
18.如权利要求7或8所述的液体容器,其中,
所述振荡装置输出与所述液体容器中容纳的液体的实际余量无关地表示在所述液体容器中存在所述液体的所述响应信号。
19.一种液体喷射装置,在其上安装液体容器,所述液体容器包括:具有第一电气设备和第二电气设备的电气电路、第一端子、第二端子以及第三端子,所述液体喷射装置包括:
第一通信处理部,所述第一通信处理部向所述第二端子供应基准电位,经由所述第一端子向所述第一电气设备发送第一信号,并且经由所述第三端子从所述第一电气设备接收第二信号;以及
第二通信处理部,所述第二通信处理部经由所述第一端子和所述第二端子收发第三信号,从而与所述第二电气设备进行通信,
其中,所述第一信号的电压和所述第三信号的电压具有不同的大小。
20.一种液体喷射系统,包括液体喷射装置、以及能够安装在所述液体喷射装置上的液体容器,
其中,所述液体容器,包括:
具有第一电气设备和第二电气设备的电气电路;
第一端子;
第二端子;以及
第三端子,
所述电气电路被构成使得:
所述液体喷射装置能够利用向第一端子输入的电位与向所述第二端子输入的电位的端子间电位差来执行向所述第一电气设备的信号的发送和与所述第二电气设备的通信;
所述液体喷射装置通过利用不同大小的所述端子间电位差能够区别执行向所述第一电气设备的信号的发送和向所述第二电气设备的信号的发送;以及
所述液体喷射装置能够经由所述第三端子来执行来自所述第一电气设备的信号的接收。
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