专利名称：应用在喷墨打印机的墨盒上的芯片、墨盒及其控制方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印机领域，特别涉及一种应用在喷墨打印机的墨盒上的芯片、墨盒及其控制方法。
背景技术：
喷墨打印机中打印信息除了记录在喷墨打印机上外，还记录在存储器中，其中存储器一般安装在电路板上，与电路板一体作为墨盒芯片安装在墨盒上，作用是控制墨盒和喷墨打印机的匹配以及后续打印过程中打印信息的提供，在存储芯片中，记录有墨盒型号、颜色、墨水总量等初始信息以及在后续打印过程中得到的打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信息。现有技术中，如图I所不，嗔墨厂商为了对墨盒的墨水余量进彳丁测量，在墨盒中设 置了压电传感器模块，该压电传感器模块由墨盒中的腔体和粘于腔体的压电陶瓷组成。在检测墨盒中的墨水余量时，喷墨打印机向该压电传感器模块发送较高电压的直流脉冲，该直流脉冲会导致该压电传感器模块产生机械形变，相当对腔体敲击了一下，随后，腔体将产生的共振弓I起的压电陶瓷的振动，产生相应的激励响应，被喷墨打印机检测到。由于墨盒中有墨水和没有墨水所产生的共振频率是不相同的，所以喷墨打印机可以根据检测得到的激励响应的频率特性确定当前墨盒中的墨水余量。具体是，当墨盒里的墨水量为满墨量以及墨量大于一定门限值时，传感器产生低频信号，打印机检测到该低频信号，认为墨盒里的墨水为满墨量状态(也称墨量充足状态，俗称有墨状态)而继续正常的打印，当墨盒里的墨水量低于一定门限值，传感器产生高频信号，打印机检测到该高频信号，认为墨盒里的墨水量为空墨量状态(也称缺墨状态，俗称没墨状态)，通知用户更换墨盒。喷墨打印机生产厂商为了进一步对墨盒进行垄断，利用该压电传感器模块的特性，喷墨打印机除了检测该压电传感器模块的谐振特性外，还可以检测到该压电传感器模块的不同极性，不同电压或者不同时长的充放电特性等，这样，在确定墨盒中的墨水余量的同时，对检测到的该压电传感器模块的各种特性进行匹配，根据匹配结果确定是否允许使用该墨盒。可见，由于喷墨打印机厂在喷墨打印机上设置了匹配墨盒的过程，特别是匹配墨盒的墨水余量是否充足的过程，为了正常使用喷墨打印机厂商提供的喷墨打印机，必须使用喷墨打印机厂商提供的墨盒，这给用户的使用带来不方便以及提高成本，也限制了其他墨盒厂商的公平竞争的机会。为了解决这个问题，出现了模拟传感器的激励响应模拟电路，该模拟电路通常和墨盒存储器一起设置在电路板上，激励响应模拟电路包含有振荡电路以及阻抗特性模拟电路。其中，振荡电路的作用是当喷墨打印机为电路附加激励信号时，通过该振荡电路可以得到匹配于喷墨打印机的激励响应的谐振特性，阻抗特性模拟电路可以由阻容网络，正反极性电路以及非线性模块组成。正反极性电路的作用是当喷墨打印机为电路附加的激励信号具有不同电源极性时，使得电路具有不同的阻抗以及时间常数，阻容网络的作用是当喷墨打印机为电路附加不同时长的激励信号时，电路能够反馈匹配于喷墨打印机的激励响应的充放电特性，非线性模块的作用是当喷墨打印机为电路附加不同电压差的充放电激励信号时，通过电路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特性。问题在于，现有的各种应用于喷墨打印机的墨盒芯片上的激励响应模拟电路，其中的振荡电路主要由LC振荡电路组成。由于在生产的时候，不同芯片上的电感线圈的匝数和线圈的密度可能会出现不一致，而导致部分芯片在使用时，激励响应模拟电路反馈给喷墨打印机的谐振特性的频率会出现偏差。此外，为产生匹配于喷墨打印机厂商的传感器的谐振特性，电路中电感的体积比较大，导致电路板的面积比较大。同时，电感的成本在不断增加使得采用电感组成LC振荡电路的芯片的成本也在不断增加。因此，希望在激励响应模拟电路中采用集成电路替代电感元件形成振荡电路，并产生匹配于喷墨打印机厂商的传感器的谐振特性，从而实现喷墨打印机的继续打印工作
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用在喷墨打印机的墨盒上的芯片、墨盒及其控制方法。根据本发明的一方面，提供了一种应用在喷墨打印机的墨盒上的芯片。该芯片包括设置在电路板上的芯片存储器以及激励响应模拟电路，所述激励响应模拟电路包括振荡电路，其特征在于所述振荡电路用于产生具有喷墨打印机能识别的周期信号，包括低压直流产生器、振荡器、受控分频器和耦合电路，其中，所述低压直流产生器连接打印机的两个通讯端子，将所述喷墨打印机的高压直流脉冲信号转换成低压直流电压；所述振荡器用于产生的周期信号，其输入端与所述低压直流产生器的输出端连接，所述振荡器使用所述低压直流电压作为供电电源；所述受控分频器的输入端和所述振荡器的输出端连接，所述受控分频器的受控端与所述芯片存储器的输出端连接，所述受控分频器根据来自所述芯片存储器的输入信号，对所述振荡器产生的周期信号进行分频，所述受控分频器的输出端连接所述耦合电路，所述受控分频器使用所述低压直流电压作为供电电源；所述耦合电路的输入端与所述受控分频器的输出端直接或间接连接，所述耦合电路的输出端连接所述喷墨打印机的两个通讯端子，将从其输入端输入的周期信号耦合到喷墨打印机。其中，所述受控分频器进一步包括控制器、第一分频器以及第二分频器，所述受控分频器用于根据所述芯片存储器的输入信号，选通所述第一分频器或者所述第二分频器，对所述振荡器的输出信号进行分频。所述控制器的输入端连接到所述芯片存储器和所述振荡的输出端，所述第一分频器和所述第二分频器的输入端分别连接到所述控制器的输出端，所述控制器用于进行控制以使得在从所述芯片存储器发送来数据表示墨盒里的墨水为有墨状态时，所述振荡器产生的周期信号进入所述第一分频器进行分频；以及/或者，在从所述芯片存储器发送来数据来表示墨盒里的墨水为空墨量状态时，所述振荡器产生的周期信号进入所述第二分频器进行分频。其中，所述振荡器包括方波发生器，所述方波发生器产生方波周期信号。其中，所述振荡器还包括三角波发生器，所述三角波发生器产生三角波周期信号，所述三角波周期信号输入所述方波发生器，所述方波发生器将所述三角波周期信号转换成方波周期信号。
其中，所述振荡电路进一步包括频率微调器，所述频率微调器的输出端连接所述振荡器的输入端，所述频率微调器通过改变所述振荡器的输入阻抗来对所述振荡器产生的周期信号的频率进行补偿纠正，所述频率微调器连接至低压直流产生器，使用所述低压直流电压作为供电电源。其中，所述振荡电路进一步包括电压跟随器，所述电压跟随器的输入端连接所述受控分频器的输出端，所述电压跟随器的输出端连接所述耦合电路的输入端，所述电压跟随器使用所述低压直流电压作为供电电源。其中，所述振汤电路集成在一晶圆或者IC芯片中。根据本发明的另一方面，还提供了另一种芯片。所述芯片包括设置在电路板上的存储器以及激励响应模拟电路，所述激励响应模拟电路包括振荡电路。所述振荡电路区别于传统的LC振荡电路，采用电感以外的其他元器件组成振荡电路，产生具有精确匹配喷墨打印机需要识别的谐振频率特性的周期信号。该振荡电路可以集成在一晶圆或者IC芯片中，减少电路板的面积，节约生产成本，并且该振荡电路产生的周期信号的谐振频率比LC 振荡电路产生的周期信号的谐振频率具有更高的精确性。所述芯片包括设置在电路板上的存储器以及激励响应模拟电路，所述激励响应模拟电路包括振荡电路，所述振荡电路包括连接到打印机的两个通讯端子、低压直流产生器、振荡器以及耦合电路，所述低压直流产生器连接到打印机的两个通讯端子，所述振荡器连接到所述低压直流产生器，所述耦合电路输出端连接到打印机的两个通讯端子。当打印机附加给芯片一高压直流脉冲，所述低压直流产生器将所述高压直流脉冲转换成一低压直流电压，所述低压直流电压作为振荡器的供电电源。当所述低压直流产生器产生内部低压直流电压后，所述振荡器自动开始工作，产生一稳定的高频的周期信号，并输入所述耦合电路，所述耦合电路将所述周期信号耦合到所述打印机的两个通讯端子上。由于所述周期信号的频率特性能模拟喷墨打印机需要识别的特定的谐振频率特性，因此当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作，因此集成有所述振荡电路的芯片及使用该芯片的墨盒可以使用在喷墨打印机上。所述振荡器包括方波发生器，可选的方案是所述振荡器包括三角波发生器和方波发生器，所述三角波发生器产生三角波周期信号，所述三角波周期信号输入所述方波发生器，所述方波发生器将所述三角波周期信号转换成方波周期信号进一步的优选方案是在上述振荡器的输出端和上述耦合电路的输入端之间设置分频器，所述分频器采用所述低压直流产生器产生的低压直流电压作为供电电压。所述振荡器不直接产生具有喷墨打印机能识别的谐振频率特性的周期信号，所述振荡器产生的周期信号连接至所述分频器的输入端，经过所述分频器进行分频，转换成具有精确匹配喷墨打印机能识别的表示满墨量状态的谐振频率特性的周期信号，并将所述周期信号连接至所述耦合电路耦合到喷墨打印机的两个通讯端子。因此，当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的精确的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作，因此集成有该振荡电路的芯片及使用该芯片的墨盒可以使用在喷墨打印机上。进一步的优选方案是在上述振荡电路中增加设置频率微调器，并在上述振荡器的输入端设置一可调电阻，所述频率微调器的输出端连接所述振荡器的所述可调电阻。所述频率微调器采用所述低压直流产生器产生的低压直流电压作为供电电压。当由于生产工艺的偏差而导致所述振荡器的标准输出频率发生偏差时，可以通过所述频率微调器进行纠正补偿，保证所述振荡器的输出信号具有精准的标准输出频率。进一步的优选方案是在上述振荡电路中增加设置电压跟随器，所述电压跟随器的输入端连接所述分频器，所述电压跟随器的输出端连接所述耦合电路，所述电压跟随器采用所述低压直流产生器产生的低压直流电压作为供电电压。所述电压跟随器作为所述耦合电路和所述分频器之间的缓冲器，提高所述分频器产生的能精确模拟喷墨打印机需要识别的谐振频率的周期信号的驱动能力，并将所述周期信号输入至所述耦合电路，通过所述耦合电路耦合到所述喷墨打印机的两个通讯端子上。因此当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作。进一步的优选方案是，匹配芯片存储器内部数据所表示的墨盒里的墨水量信息为有墨状态或者空墨量状态，激励响应|旲拟电路对应广生具有喷墨打印机能识别的表不满墨量的谐振频率的周期信号或者产生具有喷墨打印机能识别的表示空墨量的谐振频率的周期信号。所述分频电路由受控源和受控分频器组成，所述受控源和受控分频器连接至低压·直流产生器，所述受控源的输入端连接至芯片的存储器，进一步的所述受控分频器包括控制器、高频分频器以及低频分频器。所述控制器的输入端分别连接所述受控源和所述振荡器，所述高频分频器和所述低频分频器的输出端连接所述电压跟随器或者所述耦合电路。当喷墨打印机附加给芯片一高压直流脉冲，低压直流产生器将所述高压直流脉冲转换成一低压直流电压，该低压直流电源作为频率微调器、振荡器、受控源、受控分频器以及电压跟随器的供电电源，当低压稳压器产生内部低压直流电源后，振荡器自动开始工作，产生一稳定的高频的周期信号。所述受控源从存储器接收输入信号，所述输入信号匹配存储器的内部数据，相应表示墨盒里的墨水为有墨状态或者为空墨量状态。受控源接收到所述输入信号后，产生相应的控制信号发送到所述受控分频器内部的所述控制器。所述控制器接收到控制信号后，判断识别所述控制信号表示有墨状态还是空墨量状态，并相应地选通低频分频器或者高频分频器，则所述振荡器产生的周期信号输入由所述控制器选通的低频分频器或者高频分频器进行分频，转换成具有能够精确匹配于喷墨打印机需要识别的表示满墨量状态的谐振频率特性的周期信号VS I或者具有精确匹配于喷墨打印机需要识别的表示空墨量状态的谐振频率特性的周期信号VS2。所述周期信号VSl或者VS2经过所述电压跟随器和所述耦合电路送至打印机的两个通讯端子。因此当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作。根据本发明的又一方面，还提供了一种应用于喷墨打印机的墨盒，所述墨盒上设置有上述技术方案中任意一方案所述的芯片。根据本发明的另一方面，还提供了一种应用在喷墨打印机的墨盒的芯片的控制方法。该方法包括所述喷墨打印机产生的高压直流脉冲信号经过所述芯片的振荡电路的两个通信端子传输至所述振荡电路的低压直流产生器，所述低压直流产生器将所述高压直流脉冲信号转换成低压直流信号，所述低压直流信号作为所述振荡电路的振荡器、受控分频器的供电电源；所述振荡器产生周期信号；所述受控分频器根据来自所述芯片的存储器的输入信号，对所述振荡器产生的周期信号进行分频；所述耦合电路通过与其输出端连接所述喷墨打印机的两个通讯端子将从其输入端输入的周期信号耦合到喷墨打印机，以使得所述喷墨打印机能检测到需要识别的周期信号。其中，所述振荡器产生周期信号的步骤进一步包括所述振荡器产生方波周期信号；或者，所述振荡器先产生三角波周期信号，再将所述三角波周期信号转换成方波周期信号。其中，所述受控分频器根据来自所述芯片的存储器的输入信号对所述振荡器产生的周期信号进行分频的步骤进一步包括所述受控分频器的控制器进行控制，使得在从所述芯片存储器发送来数据表示墨盒里的墨水为有墨状态时、所述振荡器产生的周期信号进入所述第一分频器进行分频；以及/或者，使得在从所述芯片存储器发送数据来表示墨盒里的墨水为空墨量状态时、所述振荡器产生的周期信号进入所述第二分频器进行分频。其中，所述频率微调器通过改变所述振荡器的输入阻抗来对所述振荡器产生的周期信号的频率进行补偿纠正。
可见，本发明提供的含有上述振荡电路的墨盒以及芯片，可以精确模拟喷墨打印机需要识别的特定谐振频率特性，将本发明提供的含有上述振荡电路的墨盒以及芯片使用在喷墨打印机中，能实现喷墨打印机的正常打印机工作。
图I为现有技术中打印机和存储芯片以及压电传感器通讯示意图；图2为本发明实施例打印机与墨盒以及墨盒芯片通讯的简要示意图；图3为本发明实施例芯片中的振荡电路的第一实施例的结构示意图；图4为根据本发明实施例的振荡电路中的振荡器的结构示意图；图5为本发明实施例芯片中的振荡电路的第二实施例的结构示意图；图6为本发明实施例芯片中的振荡电路的第三实施例的结构示意图；图7为本发明实施例芯片中的振荡电路的第四实施例的结构示意图；图8为第四实施例的振荡电路中频率微调器、三角波产生器、方波产生器和分频器的主要结构示意图；图9A和图9B为发明实施例芯片中的振汤电路的第五实施例的结构不意图；图IOA和IOB为发明实施例芯片中的振荡电路的第六实施例的结构示意图。
具体实施例方式图2是本发明打印机与墨盒以及墨盒芯片通讯的简要示意图，墨盒的芯片上安装有存储器，以及激励响应模拟电路，存储器通过导线与激励响应模拟电路相连。该激励响应模拟电路包括振荡电路和阻抗特性模拟电路，分别能模拟墨盒中的压电传感器的特定的谐振频率特性和阻抗特性。在打印过程中，喷墨打印机侧的控制器根据墨滴的喷射次数，墨滴体积大小计算墨水余量并将墨水余量等打印信息传送给芯片的存储器，同时，发送激励脉冲给激励响应模拟电路。当激励响应模拟电路中的振荡电路能产生具有精确地匹配打印机需要识别的共振状态响应的谐振频率特性的周期信号，打印机继续进行打印工作。随后，打印机读取墨盒存储器里表示墨水余量信息的数据，当发现墨水余量低于一个门限值，发出警告信息，通知用户墨盒墨水处于低墨量状态。因此没有预先内置压电传感器的墨盒使用该激励响应模拟电路也能实现正常的打印作业。激励响应模拟电路中的振荡电路可选的方案有，只产生表示墨盒里的墨水为满墨量状态的低频周期信号，振荡电路优选的方案是，根据墨盒芯片的存储器所存储的墨量信息，在墨盒有墨水时，相应产生表示满墨量的低频周期信号，在墨盒没有墨水时，相应产生表示空墨量的高频周期信号。图3至图4所示是本发明的第一实施例。图3所示是本发明的第一实施例的振荡电路结构不意图。墨盒芯片的振汤电路A包括有连接到嗔墨打印机的两个通讯端子Pl和P2、低压直流产生器310、振荡器320以及耦合电路330。低压直流产生器310的作用在于将打印机附加给芯片的高压直流脉冲转换成一低压直流电压作为振荡器320的供电电源，当喷墨打印机撤销高压直流脉冲信号后，该低压直流电压可以保证振荡器320在一定时间内正常的工作，振荡器320的输入信号连接至耦合电路330的输入端，耦合电路330的输出端连接到喷墨打印机的两个通讯端子Pl和P2。振荡器320使用上述内部低压直流电压作为供电电源，当低压直流产生器310产生内部低压直流电压后，振荡器320自动开始工作，产生具有匹配于喷墨打印机能识别的所需特定谐振频率特性的周期信号VS，并将该周期信号VS送至耦合电路330。
耦合电路330的作用在于将振荡器320输出的周期信号耦合到打印机的两个通讯端子Pl和P2。当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作，因此集成有该振荡电路的芯片以及墨盒可以使用在喷墨打印机上。图4是振荡器320的结构示意图，振荡器320包括三角波发生器器和方波发生器，三角波发生器的作用在于产生一频率振幅稳定的三角波周期信号。方波发生器的作用在于将三角波发生器产生的三角波周期信号转换成频率和振幅都稳定的方波周期信号。另一可选的方案是，振荡器采用方波发生器，直接产生一频率振幅稳定的方波周期信号。由于直接利用振荡器产生具有喷墨打印机可以识别的谐振频率的周期信号，振荡器的电路组成中需要使用电容量很大的电容，这种电容的体积较大，导致电路的面积较大，难以集成到一晶圆或者IC芯片中，此外也容易产生误差频率，因此，优选的方案是利用分频器对振荡器的输出信号进行分频。本发明的第二实施例是在第一实施例的振荡电路A的基础上增加一分频器。如图5所示是第二实施例的振荡电路B的结构示意图。墨盒芯片的振荡电路包括有连接到打印机的两个通讯端子Pl和P2、低压直流产生器510、振荡器520、分频器540以及耦合电路530。振荡器520和分频器540分别连接至低压直流产生器510，振荡器520的输出信号连接至分频器540的输入端，分频器540的输出信号连接至耦合电路。耦合电路的输出端连接打印机的两个通讯端子Pl和P2。低压直流产生器给振荡器520和分频器540提供低压直流电压作为供电电源。本实施例的振荡器520区别与第一实施例的振荡器320，振荡器520并不直接产生具有喷墨打印机能识别的谐振频率特性的周期信号，振荡器520产生的周期信号VCLK输入到分频器540，经分频器540进行分频，转换成具有精确匹配喷墨打印机能识别的表示满墨量状态的谐振频率特性的周期信号VS，并将该周期信号VS输入耦合电路530，耦合到喷墨打印机的两个通讯端子。因此，当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的精确的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作，因此集成有该振荡电路的墨盒芯片可以使用在喷墨打印机上。进一步的优选方案为图6所示的第三实施例，振荡电路C包括连接到喷墨打印机的两个通讯端子Pl和P2、低压直流产生器610、频率微调器650、振荡器620、分频器640、以及耦合电路630。低压直流产生器610连接到喷墨打印机的两个通讯端子Pl和P2，产生低压直流电压作为频率微调器650、振荡器620、分频器640的供电电源，频率微调器650的输出信号连接至振荡器620的输入端，振荡器620的输出端、分频器640以及耦合电路630的连接方法与第二实施例相同。频率微调器650的作用在于对振荡器620输出的周期信号VCLK的频率进行微调。振荡器620的输入端设置有一可调电阻，该可调电阻连接至频率微调器650的输出端。由于生产工艺的偏差可能导致振荡器620的标准输出频率发生偏差，则可以利用频率微调器650对振荡器620输入端处的可调电阻进行微小调节，改变振荡器620的输入阻抗，从而对振荡器620输出的周期信号VCLK的频率进行补偿纠正，保证振荡器620输出标准的具有稳定频率和振幅的周期信号VCLK。分频640以及耦合电路630的作用与第二实施例相同。因此，当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的精确的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作，因此集成有该振荡电路的墨盒芯片以及墨盒可以使用在喷墨打印机上。本发明的第四实施例是在第三实施例的振荡电路C的基础上增加一电压跟随器。图7和图8是本发明第四实施例的不意图，其中图7是振荡电路D的结构不意图。振荡电 路D包括连接到打印机的两个通讯端子Pl和P2、低压直流产生器710、频率微调器750、振荡器720、分频器740、电压跟随器760以及耦合电路730。低压直流产生器710连接到打印机的两个通讯端子Pl和P2，产生低压直流电压作为频率微调器750、振荡器720、分频器740、电压跟随器760的供电电压。电压跟随器760的输入端连接至分频740的输出端，电压跟随器760的输出端连接至耦合电路730的输入端。低压直流产生器710、频率微调器750、振荡器720、分频器740的输出端、以及耦合电路730的输出端的连接方式以及功能与第三实施例的振荡电路C相同。电压跟随器760使用上述内部低压直流电压作为供电电源，分频器740开始工作后，电压跟随器760自动开始工作。电压跟随器作为分频器760和耦合电路730之间的缓冲器，能提高分频器760产生的周期信号VS的驱动能力，确保分频器760产生的具有喷墨打印机能识别的谐振频率特性的周期VS能不失真地通过耦合电路馈送至喷墨打印机的两个通讯端子。 图8是振荡电路D中频率微调器750、振荡器720、分频器740的主要结构示意图，其中振荡器720由三角波发生器和方波发生器组成频率微调器750主要包括数据选择器，该数据选择器的输出端连接至三角波发生器输入端的可调电阻。当三角波发生器的标准输出频率发生偏差时，通过调节数据选择器，选择其中多个数据中的一个数据作为输出信号，该输出信号能调节可变电阻的阻值，从而改变三角波发生器输入端的阻抗大小，对三角波发生器的输出信号的频率进行补偿纠正。具体的频率微调器750的输出信号可以根据三角波发生器的输出频率的实际偏差进行选择。三角波发生器主要包括可变电阻、镜像电流源、若干个场效应管以及若干个电容。镜像电流源产生一恒定电流源供给场效应管和电容，利用电容的充放电特性，形成频率和振幅稳定的三角波周期信号。方波发生器主要包括若干个场效应管和若个逻辑门电路，利用场效应管的导通和截止的特性，将三角波发生器所产生的三角波周期信号转换成高电平或者低电平信号输入到逻辑门电路，逻辑门电路根据输入信号产生所需要的频率和振幅稳定的方波周期信号。分频器740主要包括D触发器，方波周期信号经过若干个D触发器的分频后，转换成具有精确匹配喷墨打印机所需要识别的表示满墨量状态的特定谐振频率特性的周期信号VS。分频器740产生的周期信号经过如图7所示的电压跟随器760和耦合电路730，馈送至打印机的通讯端子。由于所述分频器产生的周期信号的频率特性能精确模拟喷墨打印机需要识别的特定的谐振频率特性，因此当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能检测到需要识别的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作。进一步的优选方案是，匹配芯片中的数据所表示的墨盒存在墨水和不存在墨水的信息，激励响应模拟电路中的振荡电路对应产生具有喷墨打印机能识别的表示满墨量的谐振频率特性的周期信号和产生具有喷墨打印机能识别的表示空墨量的谐振频率特性的周期信号。图9A和图9B所示是本发明的第五实施例，也是该优选方案相应的实施例。图9A是第五实施例的振荡电路F结构示意图。该振荡电路包括连接到喷墨打印机的两个通讯端子Pl和P2，低压直流产生器910、频率微调器950、振荡器920、受控分频器970、电压跟随器960以及耦合电路930。低压直流产生器910连接到打印机的两个通讯端子Pl和P2，频率微调器950、振荡器920、受控分频器970、电压跟随器960分别连接到低压直流产生器910，采用低压直流产生器产生的低压直流电压作为供电电源。受控分频器970的输入端连接振荡器920的输出端同时受控端连接墨盒芯片存储器的输出端，受控分频器970的输出端连接到电压跟随器960。其中，低压直流产生器910、频率微调器950、振荡器920、电压跟随器960以及耦合电路930的结构和作用与上述实施例是相同的。当低压直流产生器产生内部低压直流电压后，受控分频器970开始工作。受控分频器970根据芯片存储器输入的信号，选通内部的低频分频器或者高频分频器工作，令振荡器产生的周期信号VCLK经过受控分频器970后产生特定频率的周期信号VS，该周期信号为表示满墨量状态的低频周期信号VSl或者为表示空墨量状态的高频周期信号VS2，低频周期信号VS I和高频周期信号VS2都具有能够精确匹配喷墨打印机需要识别的谐振频率特性。图9B是受控分频器970的内部结构以及受控分频器970和存储器的连接关系示意图，受控分频器970包括控制器970a以及低频分频器970b和高频分频器970c。其中，低频分频器970b对应第一分频器，高频分频器970c对应第二分频器。所述低频定义为当墨盒中的墨量大于预设阈值，喷墨打印机能识别的表示墨盒满墨量状态的频率，例如为33KHZ。所述低频分频器定义为将所输入的周期信号的频率调整为喷墨打印机能识别的表不墨盒满墨量状态的频率的分频器。所述闻频定义为当墨盒中的墨量低于预设阈值，喷墨打印机能识别的表示墨盒空墨量状态的频率，例如为100KHZ。所述高频分频器定义为将所输入的周期信号的频率调整为喷墨打印机能识别的表示墨盒空墨量状态的频率的分频器。其中，控制器970a输入端分别连接到墨盒存储器以及振荡器920的输出端，低频分频器970b和高频分频器970c的输入端分别连接到控制器970a的输出端。开始工作时，存储器根据存储器内部的数据发送墨量指示信号到控制器970a，该墨量指示信号表示墨盒·里的墨水为有墨状态或者表不墨盒里的墨水为空墨量状态。控制器970a根据接收到的墨量指示信号进行控制，相应地选通低频分频器970b或者高频分频器970c工作，令振荡器920产生的周期信号相应地进入低频分频器970b或者高频分频器970c进行分频，产生具有精确匹配喷墨打印机能识别的表示满墨状态的或者空墨量状态的谐振频率特性的周期信号。例如，当存储器输出表示有墨状态的墨量指示信号I给控制器970a，控制器970a识别出接收到的信号是表示有墨状态的信号1，则控制低频分频器970b开始工作，令振荡器产生的周期信号VCLK输入到低频分频器970b进行分频，产生具有精确匹配喷墨打印机能识别的表示满墨量状态的谐振频率特性的周期信号VSl ;当存储器输出表示空墨量状态的墨量指示信号O给控制器970a，控制器970a识别出接收到的信号是表示空墨量状态的信号0，则控制高频分频器970c开始工作，令振荡器产生的周期信号VCLK输入到高频分频器970c进行分频，产生具有精确匹配喷墨打印机能识别的表示空墨量状态的谐振频率特性的周期信号VS2。VSl或者VS2经过如果图9中的电压跟随器960提高驱动能力后再经过耦合电路馈送至喷墨打印机的通讯端子，因此当喷墨打印机撤销高压直流脉冲信号后，周期输信号VSl或者VS2能够被喷墨打印机检测到，由于无论VSl还是VS2都能够精确匹配喷墨打印机需要识别的共振状态响应的谐振频率特性，打印作业可以正常进行。 此外，本领域技术人员根据上述启示可知，还可以设置一受控源，独立于受控分频器设置在振荡电路中。如图IOA所示是第六实施例的振荡电路G结构示意图。振荡电路G在振荡电路F的基础上，增加设置了受控源1080。图IOB是受控分频器1070的内部结构以及受控分频器1070和受控源1080、振荡器920以及存储器之间的连接关系示意图。受控源1080的输入端连接存储器，受控分频器内部的控制器1070a的输入端分别连接受控源1080以及振荡器的输出端。在该实施例中，由受控源1080根据存储器输入的表不墨水为有墨状态或者为空墨量状态墨量指示信号产生相应的控制信号，该控制信号为表示有墨的控制信号I (第一控制信号)或者为表示空墨量的控制信号O (第二控制信号)，受控源1080将控制信号输入到受控分频器内部的控制器1070a。控制器1070a若根据判断识别出该控制信号为表示满墨量的控制信号1，则将振荡器的输入的周期信号输入到低频分频器进行分频，若根据判断识别出该控制信号为表示空墨量的控制信号0，则将振荡器的输入的周期信号输入到高频分频器进行分频。因此，本发明的芯片中具有的激励响应模拟电路的振荡电路，可以精确模拟喷墨打印机需要识别的特定谐振频率特性，当喷墨打印机发送高压直流脉冲信号后能，检测到由芯片产生的喷墨打印机所需要识别的谐振频率，从而实现喷墨打印机的继续打印工作。使用本发明所提供的芯片，由于芯片中利用集成电路组成的振荡电路替代现有技术中由LC组成的振荡电路，能有效地提高周期信号频率的精准性，同时可以有效的减少芯片电路板的面积，也节省了生产成本。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的方法、思路原则内所做的任何修改、替换和改进，均应该包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种应用在喷墨打印机的墨盒上的芯片，该芯片包括设置在电路板上的芯片存储器以及激励响应模拟电路，所述激励响应模拟电路包括振荡电路，其特征在于所述振荡电路用于产生具有喷墨打印机能识别的周期信号，包括低压直流产生器、振荡器、受控分频器和耦合电路，其中， 所述低压直流产生器连接打印机的两个通讯端子，将所述喷墨打印机的高压直流脉冲信号转换成低压直流电压； 所述振荡器用于产生周期信号，其输入端与所述低压直流产生器的输出端连接，所述振荡器使用所述低压直流电压作为供电电源； 所述受控分频器的输入端和所述振荡器的输出端连接，所述受控分频器的受控端与所述芯片存储器的输出端连接，所述受控分频器根据来自所述芯片存储器的输入信号，对所述振荡器产生的周期信号进行分频，所述受控分频器的输出端连接所述耦合电路，所述受控分频器使用所述低压直流电压作为供电电源； 所述耦合电路的输入端与所述受控分频器的输出端直接或间接连接，所述耦合电路的输出端连接所述喷墨打印机的两个通讯端子，将从其输入端输入的周期信号耦合到喷墨打印机。
2.根据权利要求I所述的芯片，其特征在于所述受控分频器进一步包括控制器、第一分频器以及第二分频器，所述受控分频器用于 根据所述芯片存储器的输入信号，选通所述第一分频器或者所述第二分频器，对所述振荡器的输出信号进行分频； 所述控制器的输入端连接到所述芯片存储器和所述振荡的输出端，所述第一分频器和所述第二分频器的输入端分别连接到所述控制器的输出端，所述控制器用于进行控制以使得 在从所述芯片存储器发送来数据表示墨盒里的墨水为有墨状态时，所述振荡器产生的周期信号进入所述第一分频器进行分频；以及/或者， 在从所述芯片存储器发送来数据来表示墨盒里的墨水为空墨量状态时，所述振荡器产生的周期信号进入所述第二分频器进行分频。
3.根据权利要求I所述的芯片，其特征在于所述振荡器包括方波发生器，所述方波发生器产生方波周期信号。
4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于所述振荡器还包括三角波发生器，所述三角波发生器产生三角波周期信号，所述三角波周期信号输入所述方波发生器，所述方波发生器将所述三角波周期信号转换成方波周期信号。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的芯片，其特征在于所述振荡电路进一步包括频率微调器，所述频率微调器的输出端连接所述振荡器的输入端，所述频率微调器通过改变所述振荡器的输入阻抗来对所述振荡器产生的周期信号的频率进行补偿纠正，所述频率微调器连接至低压直流产生器，使用所述低压直流电压作为供电电源。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的芯片，其特征在于所述振荡电路进一步包括电压跟随器，所述电压跟随器的输入端连接所述受控分频器的输出端，所述电压跟随器的输出端连接所述耦合电路的输入端，所述电压跟随器使用所述低压直流电压作为供电电源。
7.根据权利要求I至4中任一项所述的芯片，其特征在于所述振荡电路集成在一晶圆或者IC芯片中。
8.一种应用于喷墨打印机的墨盒，其特征在于所述墨盒上设置有权利要求I至权利要求7任意一项所述的芯片。
9.一种应用在喷墨打印机的墨盒的芯片的控制方法，其特征在于，包括 所述喷墨打印机产生的高压直流脉冲信号经过所述芯片的振荡电路的两个通信端子传输至所述振荡电路的低压直流产生器，所述低压直流产生器将所述高压直流脉冲信号转换成低压直流电压，所述低压直流电压作为所述振荡电路的振荡器、受控分频器的供电电源； 所述振荡器产生周期信号； 所述受控分频器根据来自所述芯片的存储器的输入信号，对所述振荡器产生的周期信号进行分频； 所述耦合电路通过与其输出端连接所述喷墨打印机的两个通讯端子将从其输入端输入的周期信号耦合到喷墨打印机，以使得所述喷墨打印机能检测到需要识别的周期信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述振荡器产生周期信号的步骤进一步包括 所述振荡器产生方波周期信号；或者， 所述振荡器先产生三角波周期信号，再将所述三角波周期信号转换成方波周期信号。
11.根据权利要求9中所述的方法，其特征在于，所述受控分频器根据来自所述芯片的存储器的输入信号对所述振荡器产生的周期信号进行分频的步骤进一步包括 所述受控分频器的控制器进行控制，使得在从所述芯片存储器发送来数据表示墨盒里的墨水为有墨状态时、所述振荡器产生的周期信号进入所述第一分频器进行分频；以及/或者，使得在从所述芯片存储器发送数据来表示墨盒里的墨水为空墨量状态时、所述振荡器产生的周期信号进入所述第二分频器进行分频。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于 所述频率微调器通过改变所述振荡器的输入阻抗来对所述振荡器产生的周期信号的频率进行补偿纠正。
全文摘要
本发明公开了一种应用在喷墨打印机的墨盒上的芯片、墨盒及其控制方法。该芯片包括电路板、设置在电路板上的存储器以及激励响应模拟电路，所述激励响应模拟电路包括振荡电路，所述振荡电路用于产生具有喷墨打印机能识别的谐振频率特性的周期信号，包括低压直流产生器、振荡器、受控分频器和耦合电路。本发明可自动根据喷墨打印机的激励信号产生具有精确匹配喷墨打印机所需要识别的共振状态的谐振频率特性的周期信号，因此当喷墨打印机检测到该周期信号后能继续进行打印工作。此外，本发明的墨盒芯片中的振荡电路可以高度集成，有效地减少芯片的面积，同时节省成本。
文档编号B41J2/175GK102909960SQ201210379948
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年5月25日
发明者祁美超 申请人:珠海艾派克微电子有限公司