DE60017096T2

DE60017096T2 - Integrierte schaltung, tintenpatrone und tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE60017096T2
Application number: DE60017096T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Suwa-shi Takagi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: DE60017096D1; CN1339161A; EP1156489A1; EP1156489A4; ES2231266T3; WO2001026114A1; KR20010080683A; CN1175426C; JP3922023B2; EP1156489B1; KR100429941B1; US6655768B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenpatrone mit einer integrierten Halbleiterschaltung, die einen nicht flüchtigen Speicher hat, sowie ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit daran angebrachter Tintenpatrone.
Stand der Technik
Im Allgemeinen nimmt eine integrierte Halbleiterschaltung elektrische Leistung auf, so lang eine Spannung geliefert wird, selbst wenn eine vorgegebene Operation nicht ausgeführt wird. Es besteht daher der Bedarf, die Leistungsaufnahme im Bereitschaftszustand, in dem eine vorgegebene Operation nicht stattfindet, so weit wie möglich zu senken. Um diesem Bedarf zu entsprechen, ist es möglich, der integrierten Halbleiterschaltung eine Funktion zum Umschalten des Betriebsmoduls von einem allgemeinen Modus in einen Betriebsmodus mit niedriger Leistungsaufnahme (nachfolgend als Bereitschaftsmodus bezeichnet) hinzuzufügen. Wenn die Funktion zum Umschalten in den Bereitschaftsmodus hinzugefügt wird, wird deshalb der Zeitpunkt zum Umschalten zwischen den Modi wichtig. Das heißt, das Umschalten in den Bereitschaftsmodus zu einem beliebigen Zeitpunkt kann die normalen Operationen beeinflussen. Deshalb ist ein Umschalten der Modi im richtigen Zeitpunkt erforderlich.
Um eine integrierte Halbleiterschaltung mit der Funktion zum Umschalten zwischen den Betriebsmodi zu versehen, ist es des Weiteren erforderlich, einen Steueranschluss zum Empfangen von Steuersignalen zum Umschalten des Betriebsmodus bereitzustellen. Der Betriebsmodus kann dann in den Bereitschaftsmodus umgeschaltet werden, indem ein Steuersignal mit einem vorgegebenen elektrischen Potentialpegel an einen Steueranschluss gelegt wird, um den Betriebsmodus umzuschalten.
Wenn übrigens in einem System eine Mehrzahl integrierter Halbleiterschaltungen verwendet wird, ist ein Auswahlsignal erforderlich, um eine Wahl aus der Mehrzahl Halbleiterschaltungen zu treffen. In diesem Fall ist es erforderlich, einen Geräteselektoranschluss zur Wahl jedes Geräts aus der Mehrzahl Geräte bereitzustellen.
Ferner ist es allgemein üblich, die integrierte Halbleiterschaltung mit einem Steueranschluss zur Schaltungsblockinitialisierung zu versehen, um eine Funktion zur Initialisierung eingebauter Schaltungsblöcke zu erhalten. Wenn die Schaltungsblöcke initialisiert werden, kann außerdem eine interne Bedingung auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden, indem ein Steuersignal auf einem vorgegebenen elektrischen Potential zu Initialisierung des Schaltungsblocks bereitgestellt wird.
Um bei der integrierten Halbleiterschaltung die Umschaltfunktion des Betriebsmodus und die Funktion der Initialisierung des Schaltungsblocks zu verwirklichen, wird ein Steueranschluss für die oben beschriebenen Funktionen als unabhängiger externer Anschluss zusammen mit anderen externen Anschlüssen der integrierten Halbleiterschaltung, die typischerweise z. B. einen Spannungsversorgungsanschluss mit hohem Potential, einen Spannungsversorgungsanschluss mit niedrigem Potential, und einen Eingangsanschluss für ein Referenztaktsignal enthält, bereitgestellt.
Die integrierte Halbleiterschaltung mit der oben beschriebenen Funktion zum Umschalten in den Bereitschaftsmodus, der Gerätewahlfunktion und der Initialisierungsfunktion für den Schaltungsblock muss jedoch jeweils einen Steueranschluss zur Speicherinitialisierung und einen Steueranschluss zum Umschalten des Betriebsmodus enthalten. Dadurch haben sich die nachstehend beschriebenen Probleme ergeben.
Zum einen bedeutet eine Erhöhung der Anzahl der Steueranschlüsse Raumbedarf mit sich, wenn die Anschlüsse an der Außenseite der integrierten Halbleiterschaltung angeordnet sind. Als Ergebnis entsteht das Problem, dass die Chipgröße der integrierten Halbleiterschaltung zunimmt. Außerdem bedeutet eine höhere Anzahl Steueranschlüsse eine Zunahme der Anzahl elektrisch gekoppelter externer Vorrichtungen. Dies verursacht das Problem hoher Montagekosten.
Um ferner jede der oben genannten Funktionen in der integrierten Halbleiterschaltung zu verwirklichen, ist es erforderlich, entsprechende Steuersignale zu generieren, die an den Steueranschluss für die Initialisierung des Schaltungsblocks und an den Steueranschluss für das Umschalten des Betriebsmodus zu legen sind. Da außerdem diese Steuersignale zu einem gewünschten Zeitpunkt angelegt werden müssen, ergibt sich das Problem, dass die Steuerung komplizierter wird.
Die EP 0 593 282 offenbart eine Druckvorrichtung mit einer Tintenpatrone. In der Tintenpatrone sind ein nicht flüchtiger Speicher und eine Steuereinheit zum Lesen aus dem und Schreiben nach dem Speicher eingebaut. Das Dokument beschreibt, dass sich die Vorrichtung immer dann im "Bereitschaftsmodus" befindet, wenn sie auf auszudruckende Daten wartet.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung der oben beschriebenen Probleme der herkömmlichen Technologie gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Tintenpatrone mit einer integrierten Halbleiterschaltung, die das Umschalten der Betriebsmodi im richtigen Zeitpunkt und eine Verringerung der Anzahl der externen Anschlüsse gestattet.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch eine Tintenpatrone gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Funktionsblockdiagramm zur Beschreibung eines Beispiels des inneren Aufbaus einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Impulsdiagramm zur Beschreibung einer Ausleseoperation in der integrierten Halbleiterschaltung.
3 ist ein Impulsdiagramm zur Beschreibung einer Schreiboperation und anderer Operationen in der integrierten Halbleiterschaltung.
4 ist eine schematische Darstellung des Schaltungssubstrats, auf dem eine Ausführungsform der integrierten Halbleiterschaltung implementiert ist.
5 ist eine schematische Darstellung, die den Zustand zeigt, in dem das in 4 dargestellte Schaltungssubstrat an einer Tintenpatrone angebracht ist.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen Tintenstrahldrucker im Überblick zeigt, an dem die Tintenpatrone von 5 angebracht ist.
7 ist eine schematische Darstellung des in 6 dargestellten Schreibwagens.
8 ist eine schematische Darstellung des Zustandes vor dem Einsetzen einer Tintenpatrone in einen Halter; und
9 ist eine schematische Darstellung des Zustandes, in dem eine Tintenpatrone in den Halter eingesetzt worden ist.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
Nunmehr wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Zeichnung, auf die sich die nachstehende Beschreibung bezieht, sind Teile, die mit denen in anderen Zeichnungen identisch sind, mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm zur Beschreibung des inneren Aufbaus einer integrierten Halbleiterschaltung dieser Ausführungsform. Wie aus der Figur ersichtlich ist, enthält eine integrierte Halbleiterschaltung 1 gemäß dieser Ausführungsform einen Adresszähler 2 zur Ausführung einer Zähloperation, einen Zeilendecodierer 3 und einen Spaltendecodierer 4 zum Decodieren eines Zählwerts im Adresszähler 2, um einer Adresse zu erzeugen, eine Speicherzellenmatrix 5 zum Speichern von Daten, eine Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 zum Steuern einer Latch-Schaltung 7 und eines Puffers B in Abhängigkeit vom Schreiben nach der oder Lesen aus der Speicherzellenma trix 5, wobei die Latch-Schaltung 7 von der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 so gesteuert wird, dass sie einen Verriegelungs- oder Zwischenspeicherstatus oder einen Durchlassstatus annimmt, eine Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 zum Steuern des Eingangs und Ausgangs von Daten in die und aus der Speicherzellenmatrix 5, AND-Gatter G1 bis G8, wobei der Puffer B von der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 so gesteuert wird, dass er einen Freigabestatus oder einen Status hoher Impedanz (Hi-Z) annimmt, eine Spannungsdetektorschaltung 9 und einen Inverter INV. Außerdem ist die integrierte Halbleiterschaltung 1 mit externen Anschlüssen P1 bis P6 versehen.
Der Zählwert des Adresszählers 2 wird auf Basis des invertierten Signals eines Chipwahl-Eingangssignals CS auf einen vorgegebenen Wert initialisiert, das an den externen Anschluss P1 gelegt wird. Ferner erzeugt der Adresszähler 2 aktualisierte Adressdaten auf Basis eines Eingangssignals vom AND-Gatter G1. Die erzeugten Adressdaten werden in den Zeilendecodierer 3 und den Spaltendecodierer 4 eingegeben.
Der Spaltendecodierer 4 wählt auf Basis der vom Adresszähler 2 eingegebenen Daten die senkrechte Zeile in der Speicherzellenmatrix 5, die eine gewünschte Speicherzelle enthält. In ähnlicher Weise wählt der Zeilendecodierer 3 auf Basis der vom Adresszähler 2 eingegebenen Daten die waagrechte Zeile in der Speicherzellenmatrix 5, die die gewünschte Speicherzelle enthält. Jede Ausgangsleitung des Zeilendecodierers 3 ist jedoch mit einem AND-Gatter G6 versehen, und die Eingabe an einen Eingang jedes AND-Gatters G6 ist ein Bereitschaftssignal STB4. Liegt also das Bereitschaftssignal STB4 auf einem niedrigen Pegel, wird keine waagrechte Zeile der Speicherzellen in der Speicherzellenmatrix 5 gewählt.
Die Speicherzellenmatrix 5 wird durch Anordnen einer Mehrzahl Speicherzellen in einer Matrix gebildet. Jede Speicherzelle in einer adressierten Zeile wird durch ein Wahlsignal vom Zeilendecodierer 3 in den ON-Zustand gebracht, während ein Wahlsignal vom Spaltendecodierer 4 das Lesen der in der Speicherzelle gespeicherten Informationen und das Schreiben von Informationen gestattet. In diesem Fall wird angenommen, dass die Speicherzellenmatrix 5 durch nicht flüchtige Speicherzellen gebildet ist.
Die Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 bestimmt, ob Schreiben nach der oder Lesen aus der Speicherzellenmatrix 5 auf Basis des Chipwahl-Steuersignals CS, das an den externen Anschluss P1 angelegt wird, und eines Ausgangssignals vom AND-Gatter G2 oder G3 erfolgt. Die Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 gibt ein Steuersignal an die Latch-Schaltung 7 über ein AND-Gatter G4 aus. Liegt deshalb ein Bereitschaftssignal STB5 auf einem niedrigen Pegel, liegt der Ausgang des AND-Gatters G4 auf einem niedrigen Pegel, während dann, wenn STB5 auf einem hohen Pegel liegt, der Ausgang des AND-Gatters G4 dem Ausgangssignal von der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 entspricht.
Die Latch-Schaltung 7 gibt Lesedaten der Speicherzellenmatrix 5 an einen externen Anschluss P6 aus, nachdem sie diese einen vorgegebenen Zeitraum gehalten hat, die von der Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 auf Basis eines Steuersignals von der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 ausgegeben werden. Die Latch-Schaltung 7 führt je nach Ausgang des AND-Gatters G4 entweder eine Verriegelungsoperation oder eine Durchlassoperation aus. Die Latch-Schaltung 7 führt eine Verriegelungsoperation aus, wenn der Ausgang des AND-Gatters G4 auf einem niedrigen Pegel liegt, während sie eine Durchlassoperation ausführt, wenn der Ausgang des AND-Gatters G4 auf einem hohe Pegel liegt. Die Verriegelungsoperation ist eine Operation zur Aufrechterhaltung des Ausgangsstatus. Die Durchlassoperation ist eine Operation, mit der das Eingangssignal in seiner unveränderten Form als Ausgangsignal gesendet wird.
Der Puffer B ist zwischen dem Ausgang der Latch-Schaltung 7 und dem externen Anschluss P6 angeordnet. Der Puffer B wird je nach dem Ausgang des AND-Gatters G5, das als Eingänge eine Bereitschaftssignal STB3 und ein Steuersignal von der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 hat, in einen Freigabestatus oder einen Status hoher Impedanz geschaltet. Der Ausgang des AND-Gatters G5 liegt auf einem niedrigen Pegel, wenn der Ausgang des Bereitschaftssignals STB3 auf einem niedrigen Pegel liegt, während der Ausgang des AND-Gatters G5 dem Ausgangssignal der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 entspricht, wenn STB3 auf einem hohen Pegel liegt. Wenn der Ausgang des AND-Gatters G5 auf einem hohen Pegel liegt und sich der Puffer B somit im Freigabestatus befindet, wird der Ausgang der Latch-Schaltung 7 an den externen Anschluss P6 weitergeleitet. Befindet sich andererseits der Puffer B in einem Status hoher Impedanz, wird ein an den externen Anschluss P6 geliefertes Signal in die Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 eingegeben.
Die Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 schreibt Daten, die über den externen Anschluss P6 eingegeben werden, nach der Speicherzellenmatrix 5 oder gibt umgekehrt ausgelesene Daten über die Latch-Schaltung 7 und den Puffer B an den externen Anschluss P6 aus. Die Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 enthält einen Leseverstärker 81, der über ein Bereitschaftssignal STB2 aktiviert wird, und eine Schreibschaltung 82 zur Ausführung einer Schreiboperation in der Speicherzellenmatrix in Abhängigkeit vom Ausgang einer Schreibsperrschaltung 10 und Eingangs-/Ausgangssignalen I/O, die vom externen Anschluss P6 bereitgestellt werden.
Die Schreibsperrschaltung 10 enthält eine Spannungsdetektorschaltung 9 und ein AND-Gatter G7 zur Steuerung der Übertragung von Signalen WRITE an die Schreibschaltung 82 in Abhängigkeit vom Ausgang der Spannungsdetektorschaltung 9. Die Spannungsdetektorschaltung 9 erkennt eine Versorgungsspannung. Sie erkennt, ob die Versorgungsspannung die erforderliche Spannung ist oder diese überschreitet, und wenn dies der Fall ist, gibt sie die Übertragung des Signals WRITE über das AND-Gatter G7 an die Schreibschaltung 82 frei. Das Bereitschaftssignal STB1 legt den Ausgang der Spannungsdetektorschaltung auf den niedrigen Pegel und bringt den Strom der Spannungsdetektorschaltung auf ein Minimum, wenn es auf dem niedrigen Pegel liegt.
Die eingeschriebenen Daten betreffen beispielsweise die Menge der restlichen Tinte. Durch Einschreiben der Menge der restlichen Tinte kann die Menge der restlichen Tinte stets überwacht werden.
Wenn das Bereitschaftssignal STB1 kleiner ist als ein vorgegebener Spannungspegel, liegt der Ausgang des AND-Gatters G7 auf dem niedrigen Pegel und es werden keine Daten nach der Speicherzellenmatrix 5 geschrieben.
Das AND-Gatter G1 gibt an den Adresszähler 2 und das AND-Gatter G2 oder G3 ein Signal aus, das die Konjunktion des Chipwahl-Steuersignals CS, das über den externen Anschluss P1 eingegeben wird, und eines Takteingangssignals CK ist, das über den externen Anschluss P2 eingegeben wird, ist.
Das AND-Gatter G2 gibt an die Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 ein Signal aus, das die Konjunktion des Ausgangssignals des AND-Gatters G1 und eines Schreib-/Lese-Eingangssignals W/R vom externen Anschluss P3 ist. Andererseits gibt das AND-Gatter G3 an die Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6 ein Signal aus, das die Konjunktion des Ausgangssignals vom AND-Gatter G1 und des invertierten Signals des Schreib-/Lese-Eingangssignals W/R vom externen Anschluss P3 ist.
Im Einzelnen liegen die Ausgänge der AND-Gatter G2 und G3 beide auf "L", wenn das Eingangssignal vom AND-Gatter G1 auf "L" liegt. Wenn andererseits das Eingangssignal vom AND-Gatter G1 auf "H" liegt und ein Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R auf "H" liegt, liegt der Ausgang des AND-Gatters G2 auf "H", während der Ausgang des AND-Gatters G3 auf "L" liegt. Liegt dagegen das Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R auf "L", liegt der Ausgang des AND-Gatters G2 auf "L", während das AND-Gatter G3 auf "H" liegt. Auf diese Weise sind die AND-Gatter G2 und G3 so organisiert, dass ihre Ausgänge nicht variieren, selbst wenn sich das Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R ändert.
Der externe Anschluss P1 ist ein Anschluss für den Eingang des Chipwahl-Steuersignals CS, d. h. eines Steuersignals STB0 zum Wählen eines bestimmten Geräts, wenn eine Mehrzahl Geräte gleichzeitig vorhanden ist, zum Initialisieren des Adresszählers 2 und zum Umschalten des Betriebsmodus. Das heißt, der externe Anschluss P1 dieser Ausführungsform dient sowohl als Steueranschluss zum Initialisieren des Adresszählers als auch als Steueranschluss zum Umschalten des Betriebsmodus.
Der externe Anschluss P2 ist ein Anschluss zur Eingabe des Takteingangssignals CK, das eine Referenz für den Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung 1 ist. Der externe Anschluss P3 ist ein Anschluss zur Eingabe des Schreib-/Lese-Eingangssignals W/R für die Vorgabe einer Zugriffsoperation in der in der integrierten Halbleiterschaltung 1 eingebauten Speicherzellenmatrix 5.
Die externen Anschlüsse P4 und P5 sind Eingangsanschlüsse zum Anlegen einer Betriebsspannung auf einem hohen Spannungspotentialpegel V_DD und einem niedrigen Spannungspotentialpegel V_SS für den Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung 1. Der externe Anschluss P6 ist ein Eingangs-/Ausgangsanschluss zur Eingabe von Daten, die tatsächlich in die in der integrierten Halbleiterschaltung 1 eingebaute Speicherzellenmatrix 5 geschrieben werden sollen, und/oder zur Ausgabe von aus der Speicherzellenmatrix 5 ausgelesenen Daten.
Jedes der Bereitschaftssignale STB1 bis STB5 wird von einem AND-Gatter G8 und einem Inverter INV erzeugt. Das Bereitschaftssignal STB1 wird vom AND-Gatter G8 erzeugt, der die Konjunktion des Bereitschaftssignals STB0 und des Schreib-/Lese-Eingangssignals W/R ausgibt. Die Bereitschaftssignale STB2, STB3 und STB5 werden vom Inverter INV erzeugt, der das Schreib-/Lese- Eingangssignal W/R invertiert und ausgibt. Das Bereitschaftssignal STB0 wird in unveränderter Form das Bereitschaftssignal STB4.
Nachstehend werden Operationen der integrierten Halbleiterschaltung gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
2 ist ein Impulsdiagramm zur Beschreibung einer Ausleseoperation in der integrierten Halbleiterschaltung. 2 zeigt das Chipwahl-Steuersignal CS, das Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R, das Taktsignal CLOCK, die Zählwerte des Adresszählers 2 und die Eingangs-/Ausgangssignale I/O am externen Anschluss P6 in 1. Wenn in der Speicherzellenmatrix 5 Auslesen durchgeführt wird, wird zuerst "L" an den externen Anschluss P1 gelegt, um den Adresszähler 2 zu initialisieren. Danach wird "H" an den externen Anschluss P1 gelegt und die Taktimpulse für eine vorgesehene Auslese-Startadresse werden über den externen Anschluss P2 eingegeben. Während der Eingabe der Taktimpulse wird "L" zur Vorgabe des Auslesens als Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R an den externen Anschluss P3 gelegt.
Die den auszulesenden Daten entsprechende Adresse wird in einer Periode ausgegeben, in der das Takteingangssignal CK nach "L" wechselt. Während der Periode, in der das Takteingangssignal CK auf "H" liegt, werden die Daten gehalten, da sie in der Latch-Schaltung 7 an der ansteigenden Flanke gesperrt sind. An der abfallenden Flanke wird die Adresse inkrementiert, und die Daten für die nächste Adresse werden vom externen Anschluss P6 ausgegeben.
3 ist ein Impulsdiagramm zur Beschreibung z. B. einer Schreiboperation in der integrierten Halbleiterschaltung. 3 zeigt das Chipwahl-Steuersignal CS, das Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R, den Takt CLOCK, die Zählwerte des Adresszählers 2, die Eingangs-/Ausgangssignale I/O am externen Anschluss P6 sowie die Bereitschaftssignale STB1 bis STB5. Wird Schreiben nach der Speicherzellenmatrix 5 durchgeführt, wird "L" an den externen Anschluss P1 in einem Zustand angelegt, in dem das Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R auf "L" liegt, um den Adresszähler 2 zu initialisieren. Danach wird "H" an den externen Anschluss P1 gelegt und Taktimpulse für eine vorgesehen Schreib-Startadresse werden über den externen Anschluss P2 eingegeben. Während der Eingabe der Taktimpulse wird "H" zur Vorgabe des Schreibens als Schreib-/Lese-Eingangssignal W/R an den externen Anschluss P3 gelegt.
Nunmehr wird ein Prozess beschrieben, mit dem die integrierte Halbleiterschaltung 1 angewiesen wird, eine Speicherinitialisierung und ein Umschalten des Betriebsmodus auszuführen. Wenn wie oben beschrieben "L" am externen Anschluss P1 liegt, wird der Adresszähler 2 initialisiert. Diese Prozedur ist zur Initialisierung der integrierten Halbleiterschaltung 1 unbedingt erforderlich und die gleiche Prozedur erfolgt für andere Schaltungen als die Speicherzellenmatrix 5, einschließlich der Schreib-/Lese-Steuerschaltung 6. Dabei wird der Ausgang des Puffers B in einen Hi-Z-Status gebracht, durch den der externe Anschluss P6 einen offenen Zustand (Zustand hoher Impedanz) annimmt.
Wenn ferner das Drucken durch das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät abgeschlossen ist, wird "L" an den externen Anschluss P1 gelegt. Das Bereitschaftssignal STB0 zum Umschalten des Betriebsmodus wechselt dann nach "L" und der Betriebsmodus der integrierten Halbleiterschaltung 1 schaltet in den Bereitschaftsmodus um. Wenn der Betriebsmodus der integrierten Halbleiterschaltung 1 in den Bereitschaftsmodus umgeschaltet worden ist, wird der Betrieb ständig Strom führender Teile eingestellt, wodurch versucht wird, den Stromverbrauch zu verringern. Im Einzelnen enthält beispielsweise der in der Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 vorgesehene Leseverstärker eine Stromspiegelschaltung, und der Leseverstärker 81 benötigt stets Strom. Um deshalb die Leistungsaufnahme im Bereitschaftsmodus zu senken, wird die an die Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung 8 zu liefernde Versorgungsspannung vom Bereitschaftssignal STB2 ausgeschaltet (OFF). In ähnlicher Weise wird die eine Stromspiegelschaltung enthaltende Spannungsdetektorschaltung 9 vom Bereitschaftssignal STB1 ausgeschaltet (OFF).
Ferner wird der Puffer B, bei dem es sich um eine weitere interne Schaltung handelt, vom Bereitschaftssignal STB3 in den Zustand hoher Impedanz gebracht. Außerdem wird die Latch-Schaltung 7 vom Bereitschaftssignal STB5 in den Verriegelungszustand gesteuert. Weiterhin wird die Vorgabe von Adressen durch den Zeilendecodierer 3 durch das Bereitschaftssignal STB4 unterdrückt.
Bei dieser Ausführungsform wird also der Adresszähler 2 initialisiert und die integrierte Halbleiterschaltung 1 in den Bereitschaftsmodus umgeschaltet, wenn das Chipwahl-Eingangssignal CS auf "L" liegt, d. h. wenn sich der externe Anschluss P1 im nicht gewählten Zustand befindet. Da diese Anweisungen durch Eingaben in den externen Anschluss P1 gesteuert werden, bei dem es sich um einen Anschluss mit Doppelfunktion handelt, werden die Funktion der Speicherinitialisierung und die Funktion zum Umschalten in den Bereitschaftsmodus bereitgestellt, was eine Verringerung der Anzahl externer Anschlüsse gestattet. Ferner sind der Steueranschluss für die Speicherinitialisierung und der Steueranschluss zur Steuerung des Betriebsmodus zu einem Anschluss mit Doppelfunktion kombiniert, was die Steuerung vereinfacht.
In diesem Fall können die Funktionen zur Schaltungsblockinitialisierung und zum Umschalten des Betriebsmodus so organisiert werden, dass der Adresszähler 2 initialisiert und die integrierte Halbleiterschaltung 1 in den Bereitschaftsmodus umgeschaltet wird, wenn die Logikoperation zwischen dem Eingang vom externen Anschluss P1 und dem Eingang von anderen Anschlüssen im nicht gewählten Zustand ist.
Die 4(a) bis 4(e) sind schematische Darstellungen eines Schaltungssubstrats, auf dem die integrierte Halbleiterschaltung gemäß dieser Ausführungsform implementiert ist. Wie aus 4(a) ersichtlich ist, sind Kontakte 12 auf einer Oberflächenseite eines Schaltungssubstrats 11 ausgeformt. Diese Kontakte 12 sind mit den oben beschriebenen externen Anschlüssen P1 bis P6 verbunden. Wie ferner in 4(b) dargestellt ist die integrierte Halbleiterschaltung 1 auf der Rückseite des Schaltungssubstrats 11 implementiert bzw. angebaut.
Wie 4(c) zeigt hat das Schaltungssubstrat 11 eine im Wesentlichen rechteckige Plattenform. Das Schaltungssubstrat 11 ist mit einem eingekerbten Abschnitt 11a und einem Lochabschnitt 11b versehen. Sie dienen zur Positionierung des Schaltungssubstrats 11, wenn es an der nachstehend beschriebenen Tintenpatrone angebracht wird. Ferner kann wie in 4(d) dargestellt eine Ausnehmung 12a in der Oberfläche jedes der Kontakte 12 auf dem Schaltungssubstrat 11 vorgesehen werden. Durch die Bereitstellung der Ausnehmung 12a wird wie in 4(e) dargestellt die elektrische Kontaktgabe mit einem an der nachstehend beschriebenen Tintenpatrone vorgesehenen Kontakt 29 verbessert.
Die 5(a) und 5(b) sind schematische Darstellungen, die das an einer Tintenpatrone angebrachte Schaltungssubstrat von 4 zeigen. 5(a) zeigt einen Fall, in dem das Schaltungssubstrat 11 an einer Patrone 20 mit schwarzer Tinte angebracht ist, in der sich schwarze Tinte befindet. Die Patrone 20 mit schwarzer Tinte nimmt in einem im Wesentlichen quaderförmigen Behälter 21 einen nicht dargestellten porösen Körper auf, der mit schwarzer Tinte imprägniert ist, und dessen obere Oberfläche durch einen Deckelkörper 23 dicht verschlossen ist. An der unteren Oberfläche des Behälters 21 ist ein Tintenzufuhrauslass 24 an einer Position ausgeformt, die zu einer Tintenfördernadel weist, wenn die Patrone in einem Halter sitzt. Außerdem ist ein vorstehender Abschnitt 26, der zu einem Vorsprung des Hebels des Körpers gehört oder mit diesem in Eingriff steht, integral an der Oberkante einer senkrechten Wand 25 an der Seite des Tintenzufuhrauslasses ausgeformt. Die vorstehenden Abschnitte 26 sind an beiden Seiten der Wand 25 getrennt ausgeformt und jeder hat eine Rippe 26a. Ferner ist eine dreieckige Rippe 27 zwischen einer unteren Oberfläche und der Wand 25 ausgeformt.
Das Schaltungssubstrat 11 ist an der Seite angebracht, wo sich der Tintenzufuhrauslass der senkrechten Wand 25 befindet. Das Schaltungssubstrat 11 hat eine Mehrzahl Kontakte auf einer Oberfläche, die zu den Kontakten des Körpers weisen, und an der hinteren Oberfläche ist ein Speicherelement implementiert oder angeordnet. Außerdem sind Vorsprünge 25a und 25b sowie vorstehende Abschnitte 25c und 25d an der senkrechten Wand 25 ausgeformt, um das Schaltungssubstrat 11 zu positionieren.
5(b) zeigt dagegen einen Fall, in dem das Schaltungssubstrat 11 an einer Farbtintenpatrone angebracht ist, in der sich farbige Tinte befindet. Die Farbtintenpatrone 30 Tinte nimmt in einem im Wesentlichen quaderförmigen Behälter 31 einen nicht dargestellten porösen Körper auf, der mit Tinte imprägniert ist, und dessen obere Oberfläche durch einen Deckelkörper 33 dicht verschlossen ist. Innerhalb des Behälters 31 sind fünf Tintenaufnahmeabschnitte ausgeformt, die getrennt fünf Farben Farbtinte aufnehmen und jeweils abschnittsweise im Behälter 31 ausgeformt sind. An der unteren Oberfläche des Behälters 31 ist ein Tintenzufuhrauslass 34 für jede Tintenfarbe an einer Position ausgeformt, die zu einer entsprechenden Tintenfördernadel weist, wenn die Patrone in einem Halter sitzt. Außerdem sind vorstehende Abschnitt 36, der zu einem Vorsprung des Hebels des Körpers gehören oder mit diesem in Eingriff stehen, integral an der Oberkante einer senkrechten Wand 35 an der Seite des Tintenzufuhrauslasses ausgeformt. Die vorstehenden Abschnitte 36 sind an beiden Seiten der Wand 35 getrennt ausgeformt und jeder hat eine Rippe 36a. Ferner ist eine dreieckige Rippe 37 zwischen einer unteren Oberfläche und der Wand 35 ausgeformt. Der Behälter 31 hat außerdem eine Ausnehmung 39, um ein falsches Einsetzen zu verhindern.
Eine Ausnehmung 38 ist an der Seite der senkrechten Wand 35 ausgeformt, wo ein Tintenzufuhr auslass so angeordnet ist, dass er sich in Breitenrichtung in der Mitte jeder Patrone 30 befindet, und das Schaltungssubstrat 11 ist hier angebracht. Das Schaltungssubstrat 11 hat eine Mehrzahl Kontakte auf einer Oberfläche, die zu den Kontakten des Körpers weisen, und an der hinteren Oberfläche befindet sich ein Speicherelement. Außerdem sind Vorsprünge 35a und 35b sowie vorstehende Abschnitte 35c und 35d an der senkrechten Wand 35 ausgeformt, um das Schaltungssubstrat 11 zu positionieren.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen Tintenstrahldrucker im Überblick zeigt, an dem die Tintenpatrone von 5 angebracht ist. In 6 ist ein Halter 44 zur Aufnahme sowohl der Patrone 20 mit schwarzer Tinte von 5(a) als auch der Farbtintenpatrone 30 von 5(b) in einem Schreibwagen 43 ausgebildet, der über einen Zahnriemen 41 mit einem Antriebsmotor 42 verbunden ist. Ferner ist ein Aufzeichnungskopf 45 zum Empfangen der zugeführten Tinte von jeder Tintenpatrone 20 und 30 an einer unteren Oberflächenposition des Schreibwagens 43 angeordnet.
Tintenfördernadeln 46 und 47, die mit dem Aufzeichnungskopf 45 in Verbindung stehen, sind senkrecht an der unteren Oberfläche des Schreibewagens 43 so angeordnet, dass sie am inneren Teil des Geräts positioniert sind, d. h. an der Seite des Zahnriemens 41.
7 ist eine schematische Darstellung des in 6 dargestellten Schreibwagens. Wie aus 7 ersichtlich ist, sind Hebel 51 und 52 bezüglich der Achsen 49 und 50 als Drehachsen an der Oberkante einer senkrechten Wand 48 nahe gegenüber den Tintenfördernadeln 46 und 47 zwischen den Halter 44 bildenden senkrechten Wänden schwenkbar angeordnet.
Die an der Seite der freien Kanten der Hebel 51 und 52 befindliche Wand 53 hat einen geneigten Abschnitt, dessen untere Oberflächenseite diagonal geschnitten wird. Außerdem sind Kontaktmechanismen 54 und 55 an der senkrechten Wand 48 vorgesehen. Die Kontaktmechanismen 54 und 55 sind mit den oben beschriebenen Kontakten auf dem Schaltungssubstrat 11 in dem Zustand verbunden, in dem die Tintenpatrone eingesetzt ist. Somit kann das Aufzeichnen mittels der Tintenpatrone erfolgen, indem die Tinte in der Tintenpatrone verwendet wird.
Außerdem ist eine Bodenplattform 56 an der senkrechten Wand 48 des Halters 44. angebracht. Ein Schaltungssubstrat 57 wird elektrisch mit den Kontaktmechanismen 54 und 55 verbunden, was darin resultiert, dass das Schaltungssubstrat 11 und das Schaltungssubstrat 57 in der Tintenpatrone elektrisch miteinander verbunden werden.
8 ist eine schematische Darstellung des Zustandes vor dem Einsetzen einer Tintenpatrone in den Halter, während die 9(a) bis 9(c) schematische Darstellungen des Zustandes sind, in dem die Tintenpatrone in den Halter eingesetzt worden ist. Wie aus 8 ersichtlich ist, wird die Tintenpatrone 20 allmählich in Richtung des Pfeils Y gedrückt, wenn der Hebel 51 in dem Zustand, in dem die Tintenpatrone 20 in den Halter 44 eingesetzt ist, geschlossen wird. Damit wechselt der in 9(a) dargestellte Zustand in den in 9(c) dargestellten und die Tintenfördernadel 46 wird in die Tintenpatrone 20 eingeführt. Tinte wird aus der Tintenpatrone 20 in dem Zustand zugeführt, in dem die Tintenfördernadel 46 in die Tintenpatrone 20 eingeführt und die Tintenpatrone 20 vollstän dig am Halter 44 angebracht ist, d. h. in dem in 9(c) dargestellten Zustand.
In dem in 9(c) dargestellten Zustand sind die auf dem Schaltungssubstrat 11 bereitgestellten Kontakte 12 und die auf dem Schaltungssubstrat 57 an der Seite des Halters 44 bereitgestellten Kontakte 29 elektrisch miteinander verbunden. Damit kann ein Tintenstrahldrucker Daten frei von der integrierten Halbleiterschaltung 1 auslesen bzw. nach dieser schreiben. Insbesondere wenn die Spannungsversorgung des Druckers eingeschaltet ist (ON), wird "L" an den externen Anschluss P1 gelegt, währen "H" angelegt wird, wenn eine Lese- oder Schreiboperation auszuführen ist. Dies kann die Logik vereinfachen und trägt dazu bei, die Chipgröße zu verringern.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben kann durch die Steuerung des Umschaltens in den Modus mit niedriger Leistungsaufnahme als Reaktion auf das Ende einer Druckoperation mittels einer Tintenpatrone der Betriebsmodus umgeschaltet werden, ohne dass dies irgendwelche Einflüsse auf den Normalbetrieb hat. Im Modus mit niedriger Leistungsaufnahme kann die Initialisierung einer angegebenen Adresse eine Verringerung der Leistungsaufnahme erzielen. Außerdem kann im Modus mit niedriger Leistungsaufnahme die Leistungsaufnahme sogar noch weiter verringert werden, indem z. B. die Operationen eines Leseverstärkers zum Erzeugen von Signalen beim Auslesen gespeicherter Daten, eines Puffers zum Auslesen der gelesenen Daten und einer Latch-Schaltung zum Zwischenspeichern der gelesenen Daten beendet werden.
Indem ferner ein gemeinsamer Anschluss für den Befehl der Chipwahlfunktion, der Initialisierungsfunktion für Schaltungsblöcke und der Funktion zum Umschalten in den Bereitschaftsmodus verwendet wird, kann eine integrierte Halbleiterschaltung mit einer verringerten Anzahl externer Anschlüsse verwirklicht werden.
Ferner kann durch Speichern zumindest der restlichen Tintenmenge in der Tintenpatrone die restliche Tintenmenge in der Tintenpatrone stets überwacht werden.

Claims

Tintenpatrone aufweisend eine integrierte Halbleiterschaltung (1) mit einem Modus mit niedriger Leistungsaufnahme, in dem die Leistungsaufnahme niedriger ist als im Normalbetrieb, in dem eine normale Operation ausgeführt wird, wobei die integrierte Halbleiterschaltung (1) Steuermittel (G8, INV) zum Steuern des Umschaltens in den Modus mit niedriger Leistungsaufnahme als Reaktion auf das Ende einer Druckoperation mittels der Tintenpatrone aufweist, und ferner Speichermittel (5) zum Speichern vorgegebener Daten an einer angegebenen Adresse und Adresserzeugungsmittel (2) zum sequentiellen Erzeugen von für die Speichermittel (5) angegebenen Adressen aufweist, wobei die Adresse initialisiert wird, wenn der Betrieb als Reaktion auf die Steuermittel (G8, INV) in den Modus mit niedriger Leistungsaufnahme umgeschaltet wird.
Tintenpatrone nach Anspruch 1, bei der in der integrierten Halbleiterschaltung (1) der Betrieb interner Schaltungen im Modus mit niedriger Leistungsaufnahme auf Veranlassung der Steuermittel (G8, INV) beendet wird.
Tintenpatrone nach Anspruch 2, bei der die internen Schaltungen einen Leseverstärker (81) zum Erzeugen eines Signals beim Auslesen von in den Speichermitteln (5) gespeicherten Daten enthalten.
Tintenpatrone nach Anspruch 2 oder 3, bei der die internen Schaltungen einen Adressdecodierer (3, 4) zum Angeben einer Adresse in den Speichermitteln (5) enthalten.
Tintenpatrone nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der die internen Schaltungen einen Puffer (B) zur Verwendung beim Auslesen von aus den Speichermitteln (5) ausgelesenen Daten enthalten.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die internen Schaltungen eine Latch-Schaltung (7) zum Zwischenspeichern der aus den Speichermitteln (5) ausgelesenen Daten enthalten.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der ein Umschalten in den Modus mit niedriger Leistungsaufnahme durch die Steuermittel (G8, INV) und eine Initialisierung einer von den Adresserzeugungsmitteln (2) erzeugten Adresse auf Basis eines Steuersignals erfolgen, das in einen gemeinsamen externen Anschluss (P1) eingegeben wird, wobei das Steuersignal als Reaktion auf das Ende einer Druckoperation mittels der Tintenpatrone erzeugt wird.
Tintenpatrone nach Anspruch 7, bei der der gemeinsame externe Anschluss (P1) ein Chipwahl-Anschluss ist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die integrierte Halbleiterschaltung (1) zumindest die restliche Tintenmenge speichert.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit einer Tintenpatrone nach Anspruch 9 zum Drucken gewünschter Bildinformationen durch Verwenden von Tinte, die von der Tintenpatrone geliefert wird.