耗材芯片及其數(shù)據(jù)寫入方法、耗材容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耗材芯片及其數(shù)據(jù)寫入方法、耗材容器，該芯片具有基板，基板上電子模塊，電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及存儲(chǔ)器、供電單元，模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，第一模擬電路具有第一時(shí)鐘電路，第二模擬電路具有掉電及上電檢測電路、接收掉電及上電檢測電路輸出信號(hào)的第二時(shí)鐘電路、接收第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器，且第二模擬電路根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)控制第一模擬電路的供電，第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率高于第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。該方法應(yīng)用上述耗材芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入。本發(fā)明能降低芯片在打印機(jī)停止供電后所消耗的電能，確保轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)時(shí)供電單元有充足的電能供應(yīng)。
【專利說明】耗材芯片及其數(shù)據(jù)寫入方法、耗材容器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印領(lǐng)域，尤其是涉及一種安裝在打印耗材上的耗材芯片以及該芯片的數(shù)據(jù)寫入方法、安裝有這種耗材芯片的耗材容器。
【背景技術(shù)】
[0002]打印機(jī)作為常見的辦公設(shè)備，為現(xiàn)代化辦公提供了極大的方便。現(xiàn)有的打印機(jī)分為噴墨打印機(jī)以及激光打印機(jī)，噴墨打印機(jī)使用容納有墨水的墨盒作為耗材容器向紙張噴射墨水，以在紙張上形成需要打印的文字或圖案；激光打印機(jī)則使用容納有碳粉的碳粉盒作為耗材容器在介質(zhì)上形成需要打印的文字或圖案。
[0003]參見圖1，現(xiàn)有一種彩色噴墨打印機(jī)具有機(jī)殼11，圖1所示的噴墨打印機(jī)省略了機(jī)殼11的托板。機(jī)殼11內(nèi)設(shè)有噴墨打印機(jī)的機(jī)芯12,并設(shè)有一根滑桿,打印字車14在電機(jī)(圖1中不可見)的帶動(dòng)下沿著滑桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)。打印字車14內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)接板(圖1中不可見)，轉(zhuǎn)接板通過排線13與機(jī)芯12進(jìn)行通信。
[0004]打印字車14上可拆卸地安裝有多個(gè)墨盒15，不同墨盒15內(nèi)容納有不同顏色的墨水。墨盒15的結(jié)構(gòu)如圖2所示。墨盒15具有殼體16，殼體16圍成容納墨水的腔體，腔體的下端設(shè)有出墨口 17，腔體內(nèi)的墨水通過出墨口 17流出，并向打印字車14的供墨針供墨。
[0005]墨盒15殼體16的外壁上安裝有一塊芯片18，芯片18具有基板，基板的一側(cè)設(shè)有多個(gè)電觸點(diǎn)19，用于與轉(zhuǎn)接板電連接?；宓牧硪粋?cè)設(shè)有與電觸點(diǎn)19電連接的電子模塊(圖2中不可見)。
[0006]參見圖3，電子模塊設(shè)有控制單元21、存儲(chǔ)器22、接口單元25以及供電單元27，其中接口單元25用于與電觸點(diǎn)19電連接，控制單元21通過接口單元25接收來自噴墨打印機(jī)的信息，并將需要發(fā)送給噴墨打印機(jī)的信息通過接口單元25發(fā)送出去?？刂茊卧?1包括模擬電路以及數(shù)字電路，模擬電路包括用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘電路、驅(qū)動(dòng)電路等，數(shù)字電路包括單片機(jī)或者邏輯電路等。
[0007]存儲(chǔ)器22包括非易失性存儲(chǔ)器23及易失性存儲(chǔ)器24，非易失性存儲(chǔ)器23通常為EEPROM或者FLASH，其存儲(chǔ)有與墨盒相關(guān)的信息，包括可變信息與不變信息，可變信息是隨打印操作會(huì)不斷變化的信息，如墨水余量、打印時(shí)長、打印紙張數(shù)量等信息，不變信息是不會(huì)隨打印操作變化的信息，如墨盒型號(hào)、適用的噴墨打印機(jī)型號(hào)、墨水顏色等。易失性存儲(chǔ)器24為SRAM等存儲(chǔ)器，其讀寫速度較快，用于臨時(shí)存儲(chǔ)噴墨打印機(jī)向耗材芯片寫入的數(shù)據(jù)。由于易失性存儲(chǔ)器24掉電后，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失，因此掉電時(shí)需要及時(shí)將其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器23中。
[0008]供電單元27為電容或可充電電池等可充電且具有儲(chǔ)電功能的器件，在噴墨打印機(jī)向芯片供電時(shí)，供電單元27儲(chǔ)存電能，噴墨打印機(jī)停止向芯片供電后，供電單元27放電并向控制單元21、存儲(chǔ)器22供電，此時(shí)，控制單元21將易失性存儲(chǔ)器24臨時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器23中。
[0009]墨盒15安裝到噴墨打印機(jī)的打印字車14后，噴墨打印機(jī)給芯片18上電，并讀取存儲(chǔ)在芯片18存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，判斷墨盒15型號(hào)是否合適、墨盒15內(nèi)剩余墨水量是否充足等。只有判斷墨盒15型號(hào)合適且墨盒15內(nèi)有充足的墨水后，噴墨打印機(jī)才能執(zhí)行打印工作。
[0010]由于現(xiàn)有的芯片在掉電時(shí)需要使用供電單元27提供的電能進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存，而且數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存需要一定時(shí)間，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存過程中，供電單元27輸出的電壓將不斷降低，一旦電壓過低，就無法保證易失性存儲(chǔ)器24的工作，影響到轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的完整性，可能會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況。
[0011]然而，現(xiàn)有的部分噴墨打印機(jī)在與墨盒芯片通信過程中，會(huì)出現(xiàn)多次停止向墨盒芯片18供電后，經(jīng)過一段時(shí)間后又會(huì)繼續(xù)向墨盒芯片供電的情況，如果出現(xiàn)多次不同間隔的短暫掉電，如只有I毫秒甚至更短時(shí)間，控制單元21都需要將易失性存儲(chǔ)器24的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器23中，則可能寫入時(shí)間不夠。另外因?yàn)閮纱蔚綦姇r(shí)間間隔也有長有短，也會(huì)使得供電單元27的電壓每次都充不滿而影響回寫操作的可靠性。
[0012]為了判斷噴墨打印機(jī)停止向墨盒芯片18供電的時(shí)間長度，現(xiàn)有的一部分墨盒芯片設(shè)置掉電檢測電路并通過選擇電阻電容延遲檢測或設(shè)置計(jì)數(shù)器以計(jì)算停止供電的時(shí)間長度。如圖4所示是一種利用計(jì)數(shù)器來檢測掉電時(shí)間的芯片，這種芯片的電子模塊具有控制單元31、接口單元32、存儲(chǔ)器等，其中存儲(chǔ)器包括非易失性存儲(chǔ)器33以及易失性存儲(chǔ)器34，電子模塊還設(shè)有計(jì)數(shù)器35、基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路36以及與門F3等。
[0013]基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路36用于產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為脈沖信號(hào)，其選用芯片內(nèi)部主時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)用于進(jìn)行對噴墨打印機(jī)輸出的數(shù)據(jù)及時(shí)鐘信號(hào)SCK來采樣，故頻率遠(yuǎn)高于噴墨打印機(jī)提供的時(shí)鐘信號(hào)SCK的頻率。與門F3的一個(gè)輸入端接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，另一個(gè)輸入端接收控制單元31發(fā)送的芯片工作啟動(dòng)信號(hào)CL，輸出端向計(jì)數(shù)器35輸出信號(hào)。
[0014]計(jì)數(shù)器35內(nèi)存儲(chǔ)有預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值，且設(shè)定計(jì)數(shù)器35在接收到時(shí)鐘信號(hào)SCK為脈沖信號(hào)后即進(jìn)行復(fù)位，也就是執(zhí)行清零操作。并且，計(jì)數(shù)器35每接收到基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)脈沖信號(hào)即計(jì)數(shù)一次。
[0015]這樣，在噴墨打印機(jī)向墨盒芯片供電或者停止供電的時(shí)間較短時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)SCK分別為脈沖信號(hào)或者單一電平持續(xù)時(shí)間較短的信號(hào)，計(jì)數(shù)器35將不斷執(zhí)行清零操作，計(jì)數(shù)器35的計(jì)數(shù)值不會(huì)很大。一旦噴墨打印機(jī)長時(shí)間停止向墨盒芯片供電，時(shí)鐘信號(hào)SCK長時(shí)間為單一電平信號(hào)，例如低電平信號(hào)，計(jì)數(shù)器35的計(jì)數(shù)值將無法被清零，計(jì)數(shù)值35的計(jì)數(shù)值較大。當(dāng)計(jì)數(shù)值大于預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值時(shí)，計(jì)數(shù)器33向控制單元31發(fā)出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存信號(hào)。
[0016]然而，基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路36需要產(chǎn)生非常高頻的時(shí)鐘信號(hào)并輸出至計(jì)數(shù)器35，由于時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生是通過開關(guān)器件的高速開關(guān)及充放電實(shí)現(xiàn)的，頻率越高則電流損耗越大，而且時(shí)鐘信號(hào)還要驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器及其它電路，這方面的電流損耗更大，這樣需要消耗大量的電能。由于計(jì)數(shù)器35在噴墨打印機(jī)停止向墨盒芯片供電時(shí)仍要工作，因此基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路36使用的是電容等提供的電能。如果將掉電檢測時(shí)間預(yù)設(shè)過長，這樣，基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路36的工作消耗電容的大量電能，導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存過程中電容輸出的電壓過低，影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存的工作。如果將掉電檢測時(shí)間預(yù)設(shè)太小，則必須每次掉電都需要回寫，對于供電時(shí)間過短的情況，會(huì)使得供電單元27的電壓充不滿，當(dāng)噴墨打印機(jī)停止向墨盒芯片供電時(shí)，控制單元21需要將易失性存儲(chǔ)器24的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器23，因?yàn)楣╇妴卧?7電壓過低,而使轉(zhuǎn)存操作出錯(cuò)。
[0017]然而，由于控制單元31的時(shí)鐘電路提供的時(shí)鐘信號(hào)用于數(shù)據(jù)采集及通信，該時(shí)鐘信號(hào)的頻率一般在4MHZ至10MHZ之間，因?yàn)樵摃r(shí)鐘信號(hào)還要提供給非易失性存儲(chǔ)器33的高壓電荷泵升壓電路作為開關(guān)脈沖信號(hào)，不允許太低。因此，現(xiàn)有墨盒芯片在噴墨打印機(jī)停止供電后，電能消耗極大，不利于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存。
[0018]參見圖5,現(xiàn)有碳粉盒具有殼體41,殼體41圍成容納碳粉的腔體,殼體的外壁上設(shè)有一個(gè)芯片安裝位42，芯片43安裝于芯片安裝位42上。與墨盒的芯片類似，碳粉盒的芯片43也具有基板，基板上設(shè)有作為通信單元的電觸點(diǎn)44，用于與激光打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。并且，基板的另一側(cè)設(shè)有與電觸點(diǎn)44電連接的電子模塊，電子模塊上也設(shè)置接口單元、控制單元及非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、供電單元等，出于同樣的原因，芯片43也會(huì)存在激光打印機(jī)停止供電后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存過程前電能消耗過大，影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存的完整性。
[0019]此外，現(xiàn)有大多數(shù)復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或一體機(jī)等成像設(shè)備上均可拆卸地安裝有碳粉盒或碳粉筒作為耗材容器，耗材容器具有容納碳粉的腔體，且在耗材容器的外壁上設(shè)置芯片，這些芯片也存在與墨盒的芯片相同的問題，即在易失性存儲(chǔ)器向非易失性存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)前，芯片消耗電能過多。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0020]本發(fā)明的主要目的是提供一種打印機(jī)停止供電后消耗電能少的耗材芯片。
[0021]本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠確保打印機(jī)寫入的數(shù)據(jù)完整性的耗材芯片數(shù)據(jù)寫入方法。
[0022]本發(fā)明的再一目的是提供一種具有上述耗材芯片的耗材容器。
[0023]為實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供的耗材芯片包括基板，基板上設(shè)有通信單元以及與通信單元電連接的電子模塊，電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及與數(shù)字電路通信的非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器，且電子模塊還設(shè)有向模擬電路供電的供電單元，其中，模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，第一模擬電路具有向數(shù)字電路輸出時(shí)鐘信號(hào)的第一時(shí)鐘電路，第二模擬電路具有掉電及上電檢測電路、接收掉電及上電檢測電路輸出信號(hào)的第二時(shí)鐘電路、接收第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器，且第二模擬電路根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)控制第一模擬電路的供電，第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率遠(yuǎn)高于第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0024]由上述方案可見，將模擬電路分成第一模擬電路以及第二模擬電路，且第一模擬電路在耗材芯片正常工作時(shí)輸出高頻的時(shí)鐘信號(hào)，一旦耗材芯片掉電，第二模擬電路將輸出控制信號(hào)給第一模擬電路電源開關(guān)電路，停止給第一模擬電路供電，這樣，第一模擬電路中的上電復(fù)位電路、電壓基準(zhǔn)或電流基準(zhǔn)電路、高頻的時(shí)鐘電路都停止工作，第二模擬電路輸出低頻的時(shí)鐘信號(hào)給計(jì)數(shù)器，由此計(jì)算耗材芯片掉電的時(shí)間。這樣，在耗材芯片掉電后，模擬電路消耗的電能非常少，而數(shù)字電路因無高頻時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)及主要數(shù)字電路復(fù)位，電流損耗非常微小，這樣在檢測掉電時(shí)間時(shí)消耗電能非常小，而且掉電檢測時(shí)間計(jì)數(shù)可任意設(shè)置，對于短暫掉電的情況，比如小于10毫秒的掉電，不啟動(dòng)回寫操作，供電單元提供的電能可滿足長時(shí)間的工作。
[0025]因?yàn)殡娏魑⑿?，工?0毫秒的電流損耗可忽略不計(jì)，這樣當(dāng)?shù)綦姇r(shí)間小于某個(gè)值時(shí)，不進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存操作，只有當(dāng)?shù)綦姇r(shí)間超過某個(gè)值時(shí)，才進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存操作，供電單元提供的電能可以滿足數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存的需要。
[0026]一個(gè)優(yōu)選的方案是，第一模擬電路通過開關(guān)器件接收外部電源，第二模擬電路向開關(guān)器件輸出控制開關(guān)器件通斷的控制信號(hào)。
[0027]由此可見，第二模擬電路在耗材芯片掉電以后，通過開關(guān)器件控制第一模擬電路的通斷，有利于在耗材芯片掉電后馬上將第一模擬電路的電源切斷。
[0028]進(jìn)一步的方案是，第二模擬電路設(shè)有接收計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)的觸發(fā)器，觸發(fā)器通過門電路輸出控制信號(hào)。
[0029]可見，通過觸發(fā)器發(fā)出控制信號(hào)，可以確?？刂菩盘?hào)發(fā)出的準(zhǔn)確性，并且有利于控制信號(hào)發(fā)出的靈敏度。
[0030]為實(shí)現(xiàn)上述的另一目的，本發(fā)明提供耗材芯片的數(shù)據(jù)寫入方法中，耗材芯片具有基板，基板上設(shè)有通信單元以及與通信單元電連接的電子模塊，電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及與數(shù)字電路通信的非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器，且模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，電子模塊還設(shè)有向第一模擬電路供電的供電單元，該方法包括第一模擬電路上電后，第一模擬電路內(nèi)的第一時(shí)鐘電路工作并向數(shù)字電路提供時(shí)鐘信號(hào)，數(shù)字電路將外部輸入的數(shù)據(jù)暫存在易失性存儲(chǔ)器中，其中，電子模塊掉電后，第二模擬電路輸出控制信號(hào)控制第一模擬電路掉電，并且第二模擬電路的第二時(shí)鐘電路工作向第二模擬電路的計(jì)數(shù)器輸出時(shí)鐘信號(hào)，第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率低于第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，并且在預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值到達(dá)后，第二模擬電路控制供電單元向第一模擬電路供電，數(shù)字電路將易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器中。
[0031]由上述方案可見，在耗材芯片掉電以后，第二模擬電路工作，并且由第二時(shí)鐘電路輸出低頻的時(shí)鐘信號(hào)給計(jì)數(shù)器，第一模擬電路停止工作，輸出高頻時(shí)鐘信號(hào)的第一時(shí)鐘電路也停止工作，從而避免第一模擬電路消耗過多的電能，確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存時(shí)供電單元向存儲(chǔ)器提供足夠的電能。
[0032]優(yōu)選的方案是，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)后且沒有達(dá)到預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值前，如第二模擬電路檢測到電子模塊恢復(fù)上電，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)并且恢復(fù)初始計(jì)數(shù)值。
[0033]由此可見，在耗材芯片短時(shí)間掉電時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值不會(huì)到達(dá)預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值，電子模塊不會(huì)執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存的操作，確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存操作準(zhǔn)確進(jìn)行。
[0034]為實(shí)現(xiàn)上述的再一目的，本發(fā)明提供的耗材容器包括殼體，殼體圍成容納耗材的腔體，腔體下端設(shè)有耗材出口，殼體的外壁上安裝有耗材芯片，耗材芯片具有基板，基板上設(shè)有通信單元以及與通信單元電連接的電子模塊，電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及與數(shù)字電路通信的非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器，且電子模塊還設(shè)有向模擬電路供電的供電單元，其中，模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，第一模擬電路具有向數(shù)字電路輸出時(shí)鐘信號(hào)的第一時(shí)鐘電路，第二模擬電路具有掉電及上電檢測電路、接收掉電及上電檢測電路輸出信號(hào)的第二時(shí)鐘電路、接收第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器，且第二模擬電路根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)控制第一模擬電路的供電，第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率高于第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0035]由上述方案可見，耗材芯片掉電后，第一模擬電路中上電復(fù)位電路、第一時(shí)鐘電路及輔助電路停止工作，由第二模擬電路的第二時(shí)鐘電路工作并產(chǎn)生低頻的時(shí)鐘信號(hào)供計(jì)數(shù)器使用，由于第二時(shí)鐘電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率非常低，其工作時(shí)消耗的電能很少，在耗材芯片掉電后且數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存操作執(zhí)行前所消耗的電能較少，確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存時(shí)供電單元向存儲(chǔ)器提供充足的電能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1是現(xiàn)有一種噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖2是現(xiàn)有墨盒的結(jié)構(gòu)放大圖。
[0038]圖3是現(xiàn)有墨盒芯片電子模塊的電原理框圖。
[0039]圖4是現(xiàn)有另一種墨盒芯片的電子|旲塊的電原理圖。
[0040]圖5是現(xiàn)有一種碳粉盒的結(jié)構(gòu)分解圖。
[0041]圖6是本發(fā)明耗材芯片實(shí)施例中電子模塊與噴墨打印機(jī)連接的電原理框圖。
[0042]圖7是本發(fā)明耗材芯片實(shí)施例中第二模擬電路的電原理圖。
[0043]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0044]本發(fā)明的耗材容器既可以是安裝在噴墨打印機(jī)上的墨盒，也可以是安裝在激光打印機(jī)或復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、一體機(jī)上的碳粉盒或碳粉筒，下面結(jié)合各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0045]耗材芯片實(shí)施例:
本實(shí)施例的耗材芯片為安裝在噴墨打印機(jī)用墨盒的墨盒芯片，其具有一塊基板，基板的一面設(shè)有作為通信單元的多個(gè)電觸點(diǎn)，用于與噴墨打印機(jī)的電觸點(diǎn)連接。當(dāng)然，若噴墨打印機(jī)與耗材芯片之間為無線通信，則通信單元為用于無線通信的天線。在基板的另一面設(shè)有與電觸點(diǎn)連接的電子模塊，電子模塊的電原理圖如圖6所示。
[0046]電子模塊設(shè)有數(shù)字電路60、模擬電路以及存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器包括非易失性存儲(chǔ)器61以及易失性存儲(chǔ)器62。數(shù)字電路60包括單片機(jī)等控制芯片，用于與噴墨打印機(jī)70通信，如接收噴墨打印機(jī)70輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)SDA以及時(shí)鐘信號(hào)SCL等。并且，控制芯片還根據(jù)接收的信號(hào)判斷噴墨打印機(jī)70發(fā)送的是什么命令，根據(jù)噴墨打印機(jī)70的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作。數(shù)字電路60也可以是由邏輯電路構(gòu)成，即形成專用集成電路。
[0047]存儲(chǔ)器包括非易失性存儲(chǔ)器61以及易失性存儲(chǔ)器62，非易失性存儲(chǔ)器61以及易失性存儲(chǔ)器62均與數(shù)字電路60電連接，并且由數(shù)字電路60控制訪問。非易失性存儲(chǔ)器61為EEPROM (電可擦只讀存儲(chǔ)器)或FLASH (閃速存儲(chǔ)器)等，其存儲(chǔ)墨盒及墨水相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括墨盒型號(hào)、適用的嗔墨打印機(jī)型號(hào)、墨盒內(nèi)容納墨水顏色、墨盒內(nèi)墨水余量等。數(shù)字電路60可以向非易失性存儲(chǔ)器61輸出地址ADDRESS、數(shù)字寫入輸出命令DIN/D0UT以及讀寫命令WR/RD等命令。
[0048]易失性存儲(chǔ)器62為SRAM等存儲(chǔ)器，其數(shù)據(jù)讀寫數(shù)據(jù)較快，但掉電后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失，用于臨時(shí)存儲(chǔ)噴墨打印機(jī)70向芯片寫入的數(shù)據(jù)。由于噴墨打印機(jī)70寫入數(shù)據(jù)的速度較快，若數(shù)字電路60接收數(shù)據(jù)后直接寫入非易失性存儲(chǔ)器61中，可能會(huì)因向非易失性存儲(chǔ)器61寫入數(shù)據(jù)速度太慢而導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法完全寫入，因此數(shù)字電路60接收需要寫入到非易失性存儲(chǔ)器61的數(shù)據(jù)后，先將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入到易失性存儲(chǔ)器62中，待噴墨打印機(jī)70停止向芯片進(jìn)行讀寫操作后，數(shù)字電路60將存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器62的數(shù)據(jù)寫回非易失性存儲(chǔ)器61中。
[0049]模擬電路包括第一模擬電路64以及第二模擬電路65,噴墨打印機(jī)70輸出的電壓經(jīng)過二極管Dl后，向電容Cl充電，并形成電源電壓VCC，電源電壓VCC經(jīng)過場效應(yīng)管Ql后向第一模擬電路64供電。此外,噴墨打印機(jī)70輸出的電壓直接向第二模擬電路65供電。本實(shí)施例中，電容Cl為供電單元，在噴墨打印機(jī)70對墨盒芯片供電時(shí)充電，并且在墨盒芯片掉電后放電。
[0050]第一模擬電路64具有上電復(fù)位電路、電壓及電流基準(zhǔn)電路、第一時(shí)鐘電路，上電復(fù)位電路用于噴墨打印機(jī)70對墨盒芯片上電后，對第一|旲擬電路進(jìn)行復(fù)位，電壓及電流基準(zhǔn)電路用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓信號(hào)以及基準(zhǔn)電流信號(hào)，供其他電路模塊使用。第一時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生高頻的時(shí)鐘信號(hào)CLK并輸出至數(shù)字電路60，供數(shù)字電路60作為工作時(shí)鐘信號(hào)使用。由于第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)CLK需要供數(shù)字電路60工作使用，因此該時(shí)鐘信號(hào)為高頻時(shí)鐘信號(hào)，通常在4M赫茲至1M赫茲之間，第一模擬電路64消耗的電能較高。
[0051]參見圖7，第二模擬電路65內(nèi)設(shè)有掉電及上電檢測電路、第二時(shí)鐘電路71、觸發(fā)器72、計(jì)數(shù)器73以及與或門U3，掉電及上電檢測電路由電容C2、延時(shí)器Ul以及反相器U2組成。在噴墨打印機(jī)70向墨盒芯片供電時(shí)，其輸出的電流經(jīng)過電容C2濾波、延時(shí)器Ul延時(shí)后，由P0W_0N端向與或門U3輸出高電平信號(hào)，P0W_0FF端輸出低電平信號(hào)。一旦噴墨打印機(jī)70停止向墨盒芯片供電，P0W_0N端向與或門U3輸出低電平信號(hào)，P0W_0FF端輸出高電平信號(hào)。
[0052]本申請中，墨盒芯片“上電”是指噴墨打印機(jī)70向墨盒芯片輸出直流電，墨盒芯片“掉電”是指噴墨打印機(jī)70停止向墨盒芯片輸出直流電。
[0053]掉電及上電檢測電路的P0W_0FF端向第二時(shí)鐘電路71輸出信號(hào)，并且在掉電及上電檢測電路的P0W_0FF端輸出高電平信號(hào)時(shí)，第二時(shí)鐘電路71啟動(dòng)工作，向計(jì)數(shù)器73輸出脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器73開始計(jì)數(shù)。本實(shí)施例中，第二時(shí)鐘電路71輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率低于第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。優(yōu)選地，第二時(shí)鐘電路71輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率為50千赫茲左右，因此第二時(shí)鐘電路71工作時(shí)消耗的電能較少。
[0054]計(jì)數(shù)器73為一個(gè)可以預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)器，并且計(jì)數(shù)器73在計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值后將溢出，并且向觸發(fā)器72輸出溢出信號(hào)0V，觸發(fā)器72接收到溢出信號(hào)OV后，向與或門U3輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存信號(hào)P0D_FLG，與或門U3輸出控制信號(hào)CTL至場效應(yīng)管Ql。
[0055]本實(shí)施例中，場效應(yīng)管Ql為開關(guān)器件，用于控制第一模擬電路64的供電,從圖6可見，控制信號(hào)CTL為高電平時(shí),場效應(yīng)管Ql關(guān)斷,第一模擬電路64掉電，因此第一時(shí)鐘電路也隨即停止供電。一旦控制信號(hào)CTL為低電平信號(hào)，場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電源電壓VCC通過場效應(yīng)管Ql向第一模擬電路64供電,第一時(shí)鐘電路重新啟動(dòng)工作。
[0056]第二模擬電路中，如掉電及上電檢測電路檢測墨盒芯片掉電后并第二時(shí)鐘電路71啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器73開始計(jì)數(shù)后，計(jì)數(shù)器73計(jì)數(shù)值到達(dá)預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值前，墨盒信號(hào)重新上電，即墨盒芯片掉電時(shí)間較短時(shí)，掉電及上電檢測電路的P0W_0FF端輸出低電平信號(hào)，第二時(shí)鐘電路71停止工作，并且向計(jì)數(shù)器73輸出復(fù)位信號(hào)RSTN，計(jì)數(shù)器73的計(jì)數(shù)值恢復(fù)至初始值。
[0057]耗材芯片的數(shù)據(jù)寫入方法實(shí)施例:
噴墨打印機(jī)70正常工作時(shí)，向墨盒芯片輸出直流電，即通過電源端輸出直流電源給墨盒芯片，該直流電源將直接輸出至第二模擬電路64的掉電及上電檢測電路，此時(shí)POW_ON端向與或門U3輸出高電平信號(hào)，POW_OFF端輸出低電平信號(hào)，與或門U3輸出的控制信號(hào)CTL為低電平信號(hào)。
[0058]并且，噴墨打印機(jī)輸出的直流電經(jīng)過二極管Dl向電容Cl供電，并且形成電源電壓VCC供數(shù)字電路60使用。由于場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電源電壓VCC向第一模擬電路64供電，第一模擬電路64的第一時(shí)鐘電路工作，產(chǎn)生高頻時(shí)鐘信號(hào)并輸出至數(shù)字電路60。數(shù)字電路60從噴墨打印機(jī)70接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器62中。
[0059]與此同時(shí)，數(shù)字電路60將計(jì)數(shù)器73的預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值寫入到計(jì)數(shù)器73中，計(jì)數(shù)器73從該預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值開始倒序計(jì)數(shù)或者從零開始正序計(jì)數(shù)至該預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值。
[0060]噴墨打印機(jī)70停止向墨盒芯片供電后，第二模擬電路65的掉電及上電檢測電路的P0W_0N端向與或門U3輸出低電平信號(hào)，P0ff_0FF端向第二時(shí)鐘電路71輸出高電平信號(hào)，第二時(shí)鐘電路71開始工作，并向計(jì)數(shù)器73輸出低頻的時(shí)鐘信號(hào)。計(jì)數(shù)器73接收第二時(shí)鐘電路71輸出的低頻時(shí)鐘信號(hào)后，每接收一個(gè)脈沖信號(hào)即計(jì)數(shù)一次。
[0061]此時(shí)，與或門U3輸出高電平信號(hào),場效應(yīng)管Q I關(guān)斷，電容Cl無法向第一模擬電路64供電，因此第一模擬電路64掉電，第一時(shí)鐘電路也隨即停止工作，墨盒芯片消耗的電能較少。
[0062]如噴墨打印機(jī)70長時(shí)間停止向墨盒芯片供電，則計(jì)數(shù)器73計(jì)數(shù)至預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值后溢出，向觸發(fā)器72發(fā)出溢出信號(hào)，觸發(fā)器72向與或門U3輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存信號(hào)P0D_FLG為高電平信號(hào)，與或門U3隨即輸出低電平的控制信號(hào)CTL至場效應(yīng)管Q1，場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電容Cl釋放的電流經(jīng)場效應(yīng)管Ql流向至第一模擬電路64，第一時(shí)鐘電路重新啟動(dòng)工作，并且向數(shù)字電路60輸出高頻的時(shí)鐘信號(hào)。由于數(shù)字電路60也接收到來自觸發(fā)器72的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存信號(hào)P0D_FLG，因此隨即將存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器62內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入到非易失性儲(chǔ)存器61中。
[0063]由于第一模擬電路64在噴墨打印機(jī)70停止向墨盒芯片供電后的一段的時(shí)間內(nèi)停止工作，因此第一模擬電路64消耗的電能較少，確保電容Cl有充足的電能提供給數(shù)字電路60、非易失性儲(chǔ)存器61以及易失性存儲(chǔ)器62，滿足數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存的工作需要。
[0064]若噴墨打印機(jī)70短時(shí)間停止向墨盒芯片供電，則在計(jì)數(shù)器73的計(jì)數(shù)值沒有到達(dá)預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值前掉電及上電檢測電路檢測到墨盒芯片恢復(fù)供電，則P0W_0FF端輸出低電平信號(hào)，第二時(shí)鐘電路71停止工作，并且P0W_0FF端向計(jì)數(shù)器73輸出復(fù)位信號(hào)，計(jì)數(shù)器73將計(jì)數(shù)值復(fù)位至初始計(jì)數(shù)值。
[0065]與此同時(shí)，由于P0W_0N端向與或門U3輸出高電平信號(hào)，與或門U3輸出的控制信號(hào)CTL為低電平信號(hào)，場效應(yīng)管Ql再次導(dǎo)通，第一模擬電路64重新上電,第一時(shí)鐘電路重新開始工作。這樣，在噴墨打印機(jī)70短時(shí)間停止向墨盒芯片供電的過程中，數(shù)字電路60不會(huì)將存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器62的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器61。
[0066]在易失性存儲(chǔ)器62的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至非易失性存儲(chǔ)器61完畢后，如電容Cl仍沒有將電能釋放完畢，則電容Cl可以通過非易失性存儲(chǔ)器61或者第二時(shí)鐘電路71繼續(xù)釋放電能，直至電能釋放完畢，以避免影響下一次的充電工作。
[0067]墨盒實(shí)施例:
本實(shí)施例具有一個(gè)殼體，殼體圍成一個(gè)容納墨水的腔體，在腔體的下方設(shè)有與腔體連通的出墨口，腔體內(nèi)的墨水可通過出墨口流出。并且，在殼體的一個(gè)外壁上可拆卸地安裝有一塊依據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的耗材芯片。
[0068]碳粉盒實(shí)施例:
本實(shí)施例具有殼體，殼體圍成容納碳粉的腔體，腔體的一端設(shè)有出粉口，并且在殼體的外壁上可拆卸地安裝一塊如上述實(shí)施例的耗材芯片。
[0069]當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明較佳的實(shí)施方案，實(shí)際應(yīng)用時(shí)還可以有更多的變化，例如，使用三極管替代場效應(yīng)管作為開關(guān)器件；或者，使用電感、可充電電池等替代電容作為供電單元的元件等，這樣的改變同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0070]最后需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，如開關(guān)器件的改變、數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)方式的改變等變化也應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.耗材芯片，包括 基板，所述基板上設(shè)有通信單元以及與所述通信單元電連接的電子模塊，所述電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及與所述數(shù)字電路通信的非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器，且所述電子模塊還設(shè)有向所述模擬電路供電的供電單元； 其特征在于: 所述模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，所述第一模擬電路具有向所述數(shù)字電路輸出時(shí)鐘信號(hào)的第一時(shí)鐘電路，所述第二模擬電路具有掉電及上電檢測電路、接收所述掉電及上電檢測電路輸出信號(hào)的第二時(shí)鐘電路、接收所述第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器，且所述第二模擬電路根據(jù)所述計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)控制所述第一模擬電路的供電，所述第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率高于所述第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗材芯片，其特征在于: 所述第一模擬電路通過開關(guān)器件接收外部電源，所述第二模擬電路向所述開關(guān)器件輸出控制所述開關(guān)器件通斷的控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耗材芯片，其特征在于: 所述第二模擬電路設(shè)有接收所述計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)的觸發(fā)器，所述觸發(fā)器通過門電路輸出所述控制信號(hào)。
4.耗材芯片數(shù)據(jù)寫入方法，所述耗材芯片具有基板，所述基板上設(shè)有通信單元以及與所述通信單元電連接的電子模塊，所述電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及與所述數(shù)字電路通信的非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器，且所述模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，所述電子模塊還設(shè)有向所述第一模擬電路供電的供電單元； 該方法包括 所述第一模擬電路上電后，所述第一模擬電路內(nèi)的第一時(shí)鐘電路工作并向所述數(shù)字電路提供時(shí)鐘信號(hào)，所述數(shù)字電路將外部輸入的數(shù)據(jù)暫存在所述易失性存儲(chǔ)器中； 其特征在于: 所述電子模塊掉電后，所述第二模擬電路輸出控制信號(hào)控制所述第一模擬電路掉電，并且所述第二模擬電路的第二時(shí)鐘電路工作向所述第二模擬電路的計(jì)數(shù)器輸出時(shí)鐘信號(hào)，所述第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率低于所述第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率，所述計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，并且在預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值到達(dá)后，所述第二模擬電路控制所述供電單元向所述第一模擬電路供電，所述數(shù)字電路將所述易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至所述非易失性存儲(chǔ)器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耗材芯片數(shù)據(jù)寫入方法，其特征在于: 所述計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)后且沒有達(dá)到計(jì)數(shù)值前，如所述第二模擬電路檢測到所述電子模塊恢復(fù)上電，所述計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)并且恢復(fù)初始計(jì)數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的耗材芯片數(shù)據(jù)寫入方法，其特征在于: 所述電子模塊上電后，所述數(shù)字電路向所述計(jì)數(shù)器寫入所述預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的耗材芯片數(shù)據(jù)寫入方法，其特征在于: 所述數(shù)字電路將所述易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至所述非易失性存儲(chǔ)器后，所述供電單元繼續(xù)釋放電能。
8.耗材容器，包括 殼體，所述殼體圍成容納耗材的腔體，所述腔體下端設(shè)有耗材出口，所述殼體的外壁上安裝有耗材芯片，所述耗材芯片具有基板，所述基板上設(shè)有通信單元以及與所述通信單元電連接的電子模塊，所述電子模塊設(shè)有模擬電路、數(shù)字電路以及與所述數(shù)字電路通信的非易失性存儲(chǔ)器及易失性存儲(chǔ)器，且所述電子模塊還設(shè)有向所述模擬電路供電的供電單元； 其特征在于: 所述模擬電路包括第一模擬電路及第二模擬電路，所述第一模擬電路具有向所述數(shù)字電路輸出時(shí)鐘信號(hào)的第一時(shí)鐘電路，所述第二模擬電路具有掉電及上電檢測電路、接收所述掉電及上電檢測電路輸出信號(hào)的第二時(shí)鐘電路、接收所述第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器，且所述第二模擬電路根據(jù)所述計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)控制所述第一模擬電路的供電，所述第一時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率高于所述第二時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耗材容器，其特征在于: 所述第一模擬電路通過開關(guān)器件接收外部電源，所述第二模擬電路向所述開關(guān)器件輸出控制所述開關(guān)器件通斷的控制信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耗材容器，其特征在于: 所述第二模擬電路設(shè)有接收所述計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)的觸發(fā)器，所述觸發(fā)器通過門電路輸出所述控制信號(hào)。
【文檔編號(hào)】B41J2/175GK104275939SQ201410532485
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】秦正南 申請人:珠海天威技術(shù)開發(fā)有限公司