用于通用成像构件的系统和方法

专利名称：用于通用成像构件的系统和方法
技术领域：
本发明涉及重新制造和修改成像处理盒，诸如打印机调色
剂盒，更确切地说，涉及用于提供用于成像处理盒的通用盒芯片的系 统和技术，该通用盒芯片包含被适配成用于多种类型的成像处理盒的 存储元件。
背景技术：
诸如调色剂盒的成像处理盒通常被设计成装于一种类型的 激光打印机或一类激光打印机。例如，相同的调色剂盒可以被用于 HP4200或HP4300单色激光打印机。随着引入不同的打印机型号，打 印机制造商可以决定不改变调色剂盒的物理特性，而是改变诸如在成 像处理盒上的电子芯片或盒芯片的一些电子构件。在一种情形中，打 印机制造商可以在同 一 调色剂盒上使用完全不同的芯片，以区别不同 的打印机类型。可选择地，打印机制造商可以使用相同盒芯片，但是 改变在该盒芯片内存储的数据。即使在一个成像设备中使用的调色剂 盒可以使用与用于另 一 打印机的成像处理盒相同的调色剂以及所有相 同操作构件，盒芯片可能使其不兼容。通常地，打印机与盒芯片通信，以访问在盒芯片一.匕的存储 构件内存储的信息。存储在盒芯片....l::的信息可以向打印机提供涉及成 像处理盒的产出率、打印机类型、调色剂类型(在彩色成像处理盒的 情形下)等的信息。存储在盒芯片上的信息量可以取决于设置在盒芯 片上的存储器的大小。成像处理盒通常被设计成向消费者提供在调色剂或墨用完 以前的一定数目的打印份数。总打印数目取决于该打印机所提供的打印类型、质S:和密皮。盒芯片可以是"-一次性使用"设备。因此，当 成像处理众消耗tt-调色剂或墨达到预定水平时，盒芯片可以停止起作 用。通过将该盒芯片限定为单次使用，原始设备制造商(OEM's)可 以防止成像处理盒被简单地重新填充调色剂或墨并被重新投入使用。 在所有调色剂或墨耗尽之后，成像处理盒被丢弃或再循环。处理成像处理盒的再循环的新兴产业已经发展起来。通常， 成像处理盒被图像处理盒制造商再循环，成像处理盒制造商接收用完 的成像处理盒并.H.整修它们。在成像处理盒的整修过程中，成像处理 盒被分解，清洁，修理并重新组装。诸如OPC鼓、刮板、盒芯片等通 常被维修或更换。整修工艺的最后儿个歩骤通常包括重新填充并且重 新包装整修过的成像处理盒，并且将整修过的成像处理盒供应到市场 —匕。为了简化制造或再制造工艺，盒芯片可以被设计成与多种 成像处理盒类型兼容。相应地，在产业中存在对于利用安装在各种成 像处理盒...匕的盒芯片的相似设计的需求。

发明内容
木发明认识到这种需求，并且公开了一种成像处理盒，该 成像处理盒使用通用盒芯片，该通用盒芯片可以几种不同定向被安装 并且定位。该通用盒芯片能够检测其定向，并且基于该定向，该成像 处理盒可以以不同模式操作。公开了一种操作安装在成像设备中的成像处理盒的方法， 该成像处理盒包括盒芯片。当盒芯片定位在成像处理盒......h吋，该方法
确定盒芯片的物理定向，其中，盒芯片以第一定向或第二定向定位。 如果盒芯片以第一定向安装，该方法设定盒芯片以第一模式操作。该 方法还包括，如果该盒芯片以第::::::::::定向安装，设定盒芯片以第二模式 操作。
根据下文的具体描述和附图，对本发明的较全面的理解以 及本发明的进一步特征和优势将显而易见。


图1示出了用于HP2600彩色激光打印机中的完全组装的 成像处理盒的侧向透视图。图2 (图2A和2B)显示了根据本发明的 一个实施例的在 HP2600调色剂盒..匕使用的通用盒芯片。图3A示出了以第一定向安装的图2的通用盒芯片的近视图。图3B示出了以替代定向安装的图2的通用盒芯片的近视
图3C示出了以另 一 定向安装的图2的通用盒芯片的近视
|蜀o图3D示出了以又一定向安装的图2的通用盒芯片的近视图。图4示出了根据本发明的通用盒芯片的逻辑方框图。图5示出了由图3A-3D的通用芯片所处理的电子信号的计 时图。图6 (图6A、 6B禾n6C)示出了根据本发明一个实施例的 定向逻辑电路。图7示出了在HP4200或HP4300调色齐U盒.....t:使用的替代
通用盒芯片。
具体实施例方式对于优选实施的F列具体描述参考附图，这些附图示出了 本发明的特定实施例。在下文的讨论中，将用于维修、制造或重新制 造成像处理盒的特定系统和技术，诸如调色剂盒，用作示例。具有用 于他类型的可替换成像构件的维修、重新制造和操作以及用于诸如激
7光打印机、喷墨打印机、复印机、传真机等的各种类型的成像设备的 不同结构和操作的其他实施例不脱离本发明的范围。在打印机产业中，打印机制造商已经使用了各种技术，以 区别用于相同或不同打印机的调色剂盒。这些技术范围从变更成像处 理盒的物理尺寸和形状到改变安装在成像处理盒.....l::的盒芯片。随着新 的打印机型号被开发出来，也可以引入"新"调色剂盒。在某些情形 卜_ ，该新调色剂盒可包含与先前打印机型号的调色剂盒完全相同的构 件，并且具有与先前打印机型号相同的一般物理设计。然而，新调色 剂盒可以安装有不同的盒芯片。改变盒芯片允许打印机制造商区别先 前引入的调色剂盒和更新的打印机型号的那些调色剂盒。这可以允许 打印机制造商通过向消费者收取新调色剂盒的额外费用，增加利润率。在某些彩色激光打印机中，各种调色剂盒可以是相同的， 但调色剂的颜色和盒芯片例外。例如，在HP2600彩色激光打印机中，
不存在防止将黑色调色剂盒安装在其他三个调色剂盒位置(青色、品 红色或黄色)的任何一个中的物理限制。即使各种调色剂盒可互换地 安装在彩色激光打印机中，但如果将青色调色剂盒安装在彩色激光打 印机的黑色调色剂位置[::t:'，打印机可显示错误消息。例如，在HP2600 彩色激光打印机中，当将黑色调色剂盒插入到青色调色剂盒位置中时， 打印机显示"不正确的盒类型"。图1示出了在HP2600彩色激光打印机中使用的示例性调 色剂盒100的前透视图。调色剂盒100具有废料盒组件110和调色剂 仓组件120。在调色剂盒100的侧面......h是手柄130，其可以用于方便
将调色剂盒100插入打印机或从其抽出。位于调色剂仓组件120内部 的是各种其他构件，诸如磁辊、转印辊、OPC (有机光导)鼓(未示 出)等。安装在成像处理盒的上部分160上的是通用盒芯片150。图2示出了可以被安装在调色剂盒100上的示例性通用盒芯片150的侧向透视图。通用盒芯片150可以包括印刷电路板(PCB) 210,在PCB120上，可以安装电子构件。如在图2中所示，通用盒芯 片150具有集成电路260，集成电路260电连接至设置在PCB 210上 的接触器250。集成电路260可以是ASIC (应用型专用集成电路)、 可编程门阵列、微处理器等。在替代的实施例中，集成电路260可以 被替换为多个分立构件，这些分立构件可以提供与集成电路260相同 的功能。在图4的讨论中，进一步描述集成电路260的功能。图3A至图3D显示具有以不同定向安装的通用盒芯片150 的调色剂盒100的上部分160的较详细视图。将通用盒芯片150安装 在安装表面330上，并且通过两个固定臂310固定在适当位置。通过 将芯片插入在固定臂310之间，并且以向下定向360使其向下滑动， 直到通用盒芯片150停靠在固定边缘320 .....匕可以安装通用盒芯片 150。通过以向上的定向370滑动通用盒芯片150离开固定边缘320， 直到通用盒芯片150摆脱固定臂310，可以实现通用盒芯片150的移 除。将通用盒芯片150安装在调色剂盒100 ....匕从而当将调色剂盒100 安装在打印机中时，接触器250与位于HP2600彩色激光打印机内的 调色剂盒分隔间内的两个电导体(未示出)实现电连接。通用盒芯片150可以被对称地设计，允许其以同种不同定 向被安装在上部分160上。在图3A所显示的示例中，可以以集成电路 260离开安装表面330并且邻近固定边缘220定位的方式将通用盒芯 片250安装在调色剂盒100 ...匕在图3B的替代性实施例中，可以将 通用盒芯片150旋转180度，并以集成电路260离开固定边缘220定 位的方式安装在调色剂盒100上。根据通用盒芯片150的设计，通用 盒芯片150的功能可以由跨接电阻(chip jumper)的位置或者在 PCB210上的其他构件的放置确定。在又-实施例'::I、通用盒芯片150可以被设计成具有在连 接至集成电路260的PCB210两侧上的接触器250。具有在PCB210
9两侧上的接触器250的通用盒芯片150可以以两种另外定向被安装在 调色剂盒100上，反映在图3A和3B中示出的定向。在图3A中，通 用盒芯片150以集.成电路260离开安装表面330面对定向的方式安装。 如在图3C中所示的，通用盒芯片150可以被翻转过来，并且以集成电 路260面对安装表面330并且邻近固定边缘320的方式安装。为了适 合如图3C中所示的定向，在安装表面330和集成电路260从PCB210 突出时的高度之间需要有足够的间隙。在可替代的实施例中，通用盒芯片150可以从图3C所示的 定向被旋转180度，并且被安装在调色剂盒100上，如在图3D中所 示。在如图3D所示的定向上，通用盒芯片150可以以集成电路260 朝向安装表面330并且离开固定边缘320定位的方式被安装。在图4中示出了通用盒芯片150的功能方框图400。如在 功能方框图400中所示，通用盒芯片150具有连接至I/O (输入/输出) 电路420的控制器410。在控制器410中是存储器430以及定向确定 电路450。控制器410控制通用盒芯片150的操作，并且向存储器430 提供功能接口。存储器430可以存储从打印机接收到的信息或要发送 至打印机的信息。在存储器430 '=|='存储的数据的某些示例可以包括打 印机类型、成像处理盒序列号、由有机光导(OPC)鼓所执行的旋转 的数目、制造日期、打印的页数(页计数)、剩余调色剂的百分比、 产出率(预期的页数)、色彩指示器、调色剂用尽指示器、调色剂不 足指示器等。定向确定电路450被控制器用亍确定通用盒芯片150的定向。不同打印机可以使用各种通信技术与在调色剂盒..匕的盒芯 片通信。1/0电路420包含对于提供在控制器410和打印机之间的通信 接口必耍的各种构件。在某些调色剂盒中，可以使用电信号将信息发 送至打印机或从打印机发送信息。在图2的通用盒芯片150中，I/O电 路420包括接触器250和相关电路，其对于从打印机接收电亍信号或将电子信号发送至打印机是必要的。在可替代的实施例中，打印机可
以使用无线频率(RF)技术从通用盒芯片150发送和接收数据。在这 一实施例中，I/O电路420可以包括RF天线和相关电路，用以从打印 机接收RF信号或将RF信号发送至打印机。当打印机将数据发送至通用盒芯片150时，控制器410从 I/O电路420接收数据信号。然后，控制器410将该数据解码并翻译。 在翻译数据之后，控制器410已经译解了由打印机所发送的信息，并 且控制器410执行请求的功能。由控制器410所执行的-个示例性功能是访问存储器430， 读取在存储器430的具体位置存储的数据，并且将该数据发送回打印 机。此外，打印机可以指示控制器410将一个不同值写入存储器430 中先前已经被读取的位置。可选地，可以要求控制器410监控在调色 剂盒150...匕的某些情况，并且当被请求时，将这些情况报告给打印机。HP2600彩色激光打印机通过经l::::i接触器250发送数据和 时钟信号，与通用盒芯片150通信。该数据包括脉冲宽度调制(PWM) 数据流。该时钟和数据信号被I/O电路420提取并格式化，而且被提 供给定向电路450，以确定通用盒芯片150的定向。然后，将定向电 路450的输出发送至控制器410，以做出通用盒芯片定向的最终确定。 当将数据从通用盒芯片150发送至打印机时，控制器410使用I/O电 路420使该处理反向并且将数据嵌入调制的PWM数据流中。分别由HP2600彩色激光打印机发送至通用盒芯片150的 示例性数据和时钟波形500和550在图5中示出。当电压波形在接触 器250中的每一个处出现时，数据波形500和时钟波形550显示该电 压波形。利用被定义为时间周期(t)的X轴和被定义为电压电平(V) 的Y轴示出这两个波形500和550。对于HP2600彩色激光打印机， 电压电平为大约3.9伏，并且用亍时钟信号的周期是100Hz左右。
为了通用盒芯片150以各种定向操作(如先前结合图3A至 图3D所描述的)，控制器410必须能够确定通用盒芯片150已经被 安装在哪个位置。由于打印机电接触器保持恒定，控制器410确定在 通用盒芯片150 _匕的接触器250中的哪一个正在接收数据信号，并且 哪一个接触器250正在接收时钟信号。当调色剂盒100首次安装入打 印机时，这种确定通常由定向逻辑电路450执行。打印机可以向调色 剂盒100发送查询消息，并且等候响应。控制器必须能够接收并解码 该消息。如果控制器不在预定量的时间内响应，打印机可以确定错误 已经发生，并且禁用调色剂盒100。图6示出了示例性定向逻辑电路450，控制器410使用该
定向逻辑电路450确定哪一个接触器250正在接收数据(7 以及哪 一个接触器250正在接收时钟化p丄。在具有在PCB210的两侧.....h的接 触器250的通用盒芯片150中，可能需要连接至其他接触器250的第 二定向逻辑电路450。在其带有在PCB210两侧....匕的接触器的通用盒 芯片150中，两个定向逻辑电路的输出由控制器监控。基于输出的特 性，控制器410确定哪些接触器是激活的(即，哪些接触器250与打 印机接触器电接触)，以及哪一个接触器250正在接收数据脉冲，并 且哪一个接触器250正在接收时钟脉冲。为了便于示意，在图6中仅 示出了一个定向逻辑电路450，结合带有在PCB210的仅-侧上的接 触器250的通用盒芯片150，讨论该定向逻辑电路450。定向逻辑电路450具有两个D触发器605和610。将来 自接触器250中的每一个的电信号分配至触发器605、610的D和CLK 输入。在该示例中，触发器605在D输入接收来自数据脉冲的电信号， 并且时钟脉冲被连接至CLK输入。触发器610在D输入接收来自时钟 脉冲的电信号和在CLK输入接收来自数据脉冲的电信号。将触发器 605的输出625和触发器610的输出630发送至控制器410。控制器 监控输出(625和630)，以确定哪一个触发器(605或610)具有连接至D输入的数据脉冲和连接至CLK输入的时钟脉冲。在HP2600彩色激光打印机中，数据脉冲的周期通常短亍 时钟脉冲的周期。因为数据脉冲具有短亍时钟脉冲的宽度，数据脉冲 的上升边将领先于时钟脉冲的......匕升边。数据脉冲的-....匕升边在图5的计
时图500中在510处显示。相反，时钟脉冲的.....t:升边将滞后于数据脉
冲，并且在520处示出。由于这种特性，在CLK输入处接收数据脉冲 的触发器将总是具有"1"的输出。在定向逻辑电路450中，触发器 610以这种方式被连接，并且将总是具有"1"的输出630。将触发器605连接至适当的信号(即，将数据脉冲连接至 D输入并且将时钟脉冲连接至CLK输入)。因此，输出625在数据序 列中的某个点将最终转变至"0"。参考电压波形500和550，这可出 现在第一....匕升时钟脉冲520之后。在控制器410已经确定了触发器(605或610)的哪一个 输出(625或630)已经转变为"0"之后，控制器410可以初始化调 色剂盒，以在两种模式之一中执行。例如，如果输出625转变为"0"， 则控制器410可以设定调色剂盒100作为黑色调色剂盒而操作。在这 种情形f:'，控制器可以使用存储在存储器430 |:f，的某个位置中的数据， 该数据对应于打印机数据，其允许调色剂盒100被安装在黑色调色剂 盒的位置。可选地，如果来自触发器610的输出630转变为"0"，则 控制器410可以访问存储在存储器430中的另一位置中的打印机数据， 其对应于用于青色调色剂盒的打印机数据。使用这种技术，调色剂盒 制造商或再制造商可以能够引入一个通用盒芯片150，基于其定向，通 用盒芯片150将导致调色剂盒100以几种模式中的一种模式操作。如 果使用4个接触器250 (在具有两套定向逻辑430的PCB210的每一 侧上的2个接触器250)，单一通用盒芯片150可以被用亍支持用于 彩色打印机的所有四个盒类型。通过具有一个通用盒芯片，制造商或 者再制造商可以简化制造或再制造处理。制造商将只耑耍采购 一 种通
13用盒芯片150,而完全不用为同 -打印机的每-一种调色剂盒颜色采购4 个单独的盒芯片。图7示出了在HP4200和HP4300单色激光打印机中使用 的通用盒芯片700。该通用盒芯片700具有安装在PCB710 ..l二的接触 器750。安装在PCB710 ....I::的还有集成电路760。该集成电路760可 以包含类似于在图4的逻辑方框图中所描述的逻辑电路。在HP4200 或HP4300的打印机应用中，打印机使用了 一种稍微不同的调制技术 与控制器410通信。在该情形中中，定向电路430解码调制技术，以 确定哪些接触器750正在传导哪些信号。基于哪些接触器750正在传 导特有信号，控制器410确定通用盒芯片700的定向。在HP4200或HP4300调色剂盒...I:::，将通用盒芯片700齐 平地靠着安装表面(未示出)安装。因为集成电路760可以离开PCB710 延伸，如果以集成电路被挤压在安装表面的方式安装通用盒芯片700， 则安装表面可能需要被挖空。这将允许集成电路安装在被挖空的安装 表面内。可选地，集成电路可以被设计成与PCB710相对齐平。操作。 例如，如果以第一定向安装通用盒芯片700，则控制器可以设定该调色 剂盒以第一操作模式操作。可选地，如果控制器410确定通用盒芯片 700以第二定向安装—t，则控制器可以设定调色剂盒以第二操作模式操 作。如果通用盒芯片710具有在PCB710的两侧上的接触器，控制器 410可以能够基于第三或第四定向，设定调色剂盒以第三或第四操作模 式操作。通过具有在HP4200禾U HP4300打印机—t:所使用的单一通用 盒芯片700，制造商可以能够采购一个芯片，以允许通用盒芯片700 以用于HP4200调色剂盒的高产出率或低产出率操作模式，或者以用 于HP4300调色剂盒的高产出率或低产出率操作模式而操作。除了前述成像处理盒类型，本发明可以被应用于其他打印机型号，诸如HP3000、 HP3600、 HP3800彩色打印机或者HP1300、 HP 1320、 HP2300中色打印机等。虽然此处己经小-出并描述了具休实施例，何本领域的技术 人w应"'i押解，被计划为实现相同U的的仟何设置可以矜换小出的具 休实施例，并且本发明A冇在K他环境中的然他应用。本申诺的U的 足覆盖本发明的任f『'J修改成改型。卜列权利要求的H的绝不足将木发 明的范i韦l限于此处所描述的具体实施例。
权利要求
1.一种操作安装在成像设备中的成像处理盒(100)的方法，所述成像处理盒(100)包括盒芯片(150)，所述方法包括当所述盒芯片(150)安装在所述成像处理盒(100)上时，确定所述盒芯片(150)的物理定向，其中，所述盒芯片(150)安装在第一位置或者第二位置中；如果所述盒芯片(150)安装在所述第一位置中，则将所述盒芯片(150)设定成以第一操作模式操作，以及如果所述盒芯片(150)安装在第二位置中，则将所述盒芯片(150)设定成以第二操作模式操作。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述成像处理盒(100)安 装在HP2600彩色激光打印机中。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述成像处理盒(100)安 装在HP4200单色激光打印机中。
4. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述成像处理盒(100)安 装在HP4300单色激光打印机中。
5. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述第一操作模式基于第 一颜色选择，并且所述第二操作模式基于第二颜色选择。
6. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述第一操作模式和所述 第二操作模式基于打印产出率。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一操作模式是低产 出率操作模式，所述第二操作模式是高产出率操作模式。
8. —种通用盒芯片(150)包括输入/输出电路(420);连接至所述输入/输出电路(420)的控制器(410)，所述控制器 (410)进一步包括定向确定电路(450)，其中，所述定向确定电路 (450)接收来自所述输入/输出电路(420)的调制数据和时钟脉冲， 并且确定所述通用盒芯片(150)是以第一定向还是以第二定向安装。
9. 根据权利要求(8)所述的通用盒芯片(150)，还包括存储器 (430)，其中，成像处理盒数据存储在所述存储器(430)中，所述成像处理盒数据对应于第一操作模式和第二操作模式。
10. 根据权利要求8所述的通用盒芯片(150)，其中，所述通用 盒芯片(150)安装在HP2600调色剂盒上。
11. 根据权利要求8所述的通用盒芯片(150)，其中，所述通用 盒芯片(150)安装在HP4300调色剂盒上。 11. 根据权利要求8所述的通用盒芯片(150)，其中，所述通用 盒芯片(150)安装在HP3600调色剂盒上。
12. —种成像处理盒(100)，包括安装在所述成像处理盒(100)上的通用盒芯片(150)，所述盒 芯片(150)进一步包括定向逻辑电路(450)，其中，当所述成像处 理盒(100)安装在成像设备中时，所述定向逻辑电路(450)确定何 时所述通用盒芯片(150)以第一定向或第二定向安装。
13. 根据权利要求12所述的成像处理盒(100)，其中，当所述盒 芯片(150)以所述第一定向安装时，所述成像处理盒(100)以第一 模式操作，当所述盒芯片(150)以所述第二定向安装时，所述成像处 理盒(100)以第二模式操作。
14. 根据权利要求13所述的成像处理盒(100)，其中，所述第一 模式和所述第二模式确定安装在所述成像处理盒(100)中的调色剂的颜色。
15. 根据权利要求13所述的成像处理盒(100)，其中，所述第一 模式和所述第二模式确定所述成像处理盒(100)的产出率。
16. 根据权利要求12所述的成像处理盒(100)，其中，所述成像 处理盒(100)可在HP2600彩色激光打印机中操作。
17. 根据权利要求12所述的成像处理盒(100)，其中，所述成像 处理盒(100)可在HP3600彩色激光打印机中操作。
18. 根据权利要求12所述的成像处理盒(100)，其中，所述成像 处理盒(100)可在HP4300激光打印机中操作。
19. 根据权利要求12所述的成像处理盒(100)，其中，所述成 像处理盒(100)可在HP4200激光打印机中操作。
全文摘要
本发明公开了一种与安装在成像设备中的成像处理盒(100)一起使用的通用盒芯片(150)。通用盒芯片(150)包括存储成像处理盒数据的存储器(430)。可以将通用盒芯片(150)以第一定向或第二定向安装在成像处理盒(100)上。如果将盒芯片(150)以第一定向安装，盒芯片(150)以第一模式操作。如果将盒芯片(150)以第二定向安装，盒芯片以第二模式操作。
文档编号G03G21/18GK101627344SQ200880002481
公开日2010年1月13日 申请日期2008年1月16日 优先权日2007年1月17日
发明者威廉·E·撒克, 林顿·R·布尔切特 申请人:静态控制元件公司