专利名称：耗材芯片及耗材容器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及打印耗材领域，尤其是涉及安装于耗材容器壳体上的耗材芯片以及具有这种耗材芯片的耗材容器。
背景技术：
打印机作为常见的办公设备，为现代化办公提供了极大的方便。现有的打印机分为喷墨打印机以及激光打印机，喷墨打印机使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向纸张喷射墨水，以在纸张上形成需要打印的文字或图案；激光打印机则使用容纳有碳粉的碳粉盒作为耗材容器在介质上形成需要打印的文字或图案。参见图1，现有一种彩色喷墨打印机具有机壳11，图I所示的喷墨打印机省略了机壳11的托板。机壳11内设有喷墨打印机的机芯12,并设有一根滑杆10,打印字车14在电 机(图I中不可见)的带动下沿着滑杆10往复运动。打印字车14内设有转接板(图I中不可见)，转接板通过排线13与机芯12进行通信。打印字车14上可拆卸地安装有多个墨盒15，不同墨盒15内容纳有不同颜色的墨水。墨盒15的结构如图2所示。墨盒15具有壳体16，壳体16围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口 17，腔体内的墨水通过出墨口 17流出，并向打印字车14的供墨针供墨。墨盒15壳体16的外壁上安装有一块芯片18，芯片18具有基板，基板的一侧设有多个电触点19，用于与转接板电连接。基板的另一侧设有与电触点19电连接的电子模块(图2中不可见)。参见图3，现有碳粉盒具有壳体21，壳体21围成容纳碳粉的腔体，壳体的外壁上设有一个芯片安装位22，芯片23安装于芯片安装位22上。与墨盒的芯片类似，碳粉盒的芯片23也具有基板，基板上设有作为通信单元的电触点24，用于与激光打印机进行数据交换。并且，基板的另一侧设有与电触点24电连接的电子模块。现有墨盒芯片或碳粉盒芯片的电子模块均设有对信号进行处理的微控制器，其中最为常见的是单片机及现场可编程门阵列(FPGA)等。参见图4，现有的微控制器Ul具有电源端VDD以及接地端VSS，并设有一个IO端口，用于接收喷墨打印机或激光打印机输出的电信号。在微控制器Ul的电源端VDD与接地端VSS之间连接有电容C，在打印机与芯片通信时，电容C充电，并形成微控制器Ul工作使用的直流电源VCC。IO端口与电源端VDD之间连接有一个二极管D，二极管D的阳极连接至IO端口，阴极连接至电源端VDD。由于微控制器Ul在和打印机正常通讯中需要改写数据，如对EEPROM进行读写操作，这些操作需要消耗大量的电能，因此需要电容C储存较多的电能，以满足微控制器Ul的工作，因此需要选择电容值较大的电容。但随着打印机与芯片之间的通信速度越来越快，微控制器Ul需要快速地响应打印机发送的命令，而大容量的电容因其充电时间较长，难以在短时间内充电并提供足够的直流电源VCC的工作电压，导致微控制器Ul无法在短时间内响应打印机的命令，影响打印机与芯片之间的正常工作。[0010]若使用电容值较小的电容，虽然能够实现短时间内充电并提供满足工作要求的直流电源VCC的电压，但其储电能力有限，不利于微控制器Ul进行正常的改写数据操作。
发明内容本实用新型的主要目的是提供一种能够在短时间内提供较高的微控制器工作电压且储电能力较强的耗材芯片。本实用新型的另一目的是提供一种耗材芯片对打印机响应速度快且能正常改写数据耗材容器。为实现上述的主要目的，本实用新型提供的耗材芯片包括基 板，基板上设有通信单元以及与通信单元连接的电子模块，电子模块内设有微控制器以及与微控制器电源端连接的第一电容，第一电容接收微控制器IO端口输入的电能，其中，电子模块还设有电阻、第二电容以及第一二极管，电阻与第一二极管并联后连接在第二电容的第一端与微控制器的电源端之间，第二电容的第二端接地，第一二极管的阳极与第二电容的第一端连接，第一二极管的阴极与电源端连接，且第二电容的电容值大于第一电容的电容值。由上述方案可见，耗材芯片设置两个电容，第一电容的电容值较小，能够快速充电，在短时间内提供微控制器所需的工作电压，第二电容的电容值较大，储电能力较强，满足微控制器正常改写数据的需要。一个优选的方案是，微控制器的电源端与微控制器的IO端口之间连接有第二二极管连接，第二二极管的阳极与微控制器的IO端口连接，第二二极管的阴极与微控制器的电源端连接。由此可见，微控制器的电源端与IO端口之间设置第二二极管，避免微控制器的直流电源向IO端口输出电流，从而避免电能的损失。为实现上述的另一目的，本实用新型提供的耗材容器包括壳体，壳体围成容纳耗材的腔体，腔体的下端设有耗材出口，且壳体的外壁上设有耗材芯片，耗材芯片具有基板，基板上设有通信单元以及与通信单元连接的电子模块，电子模块内设有微控制器以及与微控制器电源端连接的第一电容，第一电容接收微控制器IO端口输入的电能，其中，电子模块还设有电阻、第二电容以及第一二极管，电阻与第一二极管并联后连接在第二电容的第一端与微控制器的电源端之间，第二电容的第二端接地，第一二极管的阳极与第二电容的第一端连接，第一二极管的阴极与电源端连接，且第二电容的电容值大于第一电容的电容值。由上述方案可见,耗材芯片设置两个电容，第一电容的电容值较小，能够快速充电并向微控制器提供较高的工作电压，第二电容的储电能力较强，满足微控制器正常改写数据的需要，这样耗材芯片在对打印机的命令快速响应的同时，又能正常改写数据，满足耗材芯片的工作需要。
图I是现有一种喷墨打印机的结构图。图2是现有墨盒的结构放大图。图3是现有一种碳粉盒的结构分解图。[0022]图4是现有耗材芯片的电原理图。图5是本实用新型耗材芯片实施例的电原理图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
本实用新型的芯片可以是安装在喷墨打印机使用的墨盒上，也可以是安装在激光打印机使用的碳粉盒上，以下以安置在喷墨打印机上的耗材芯片为例进行说明。耗材芯片实施例本实施例的耗材芯片是墨盒芯片，其具有一块基板，基板的一面设有作为通信单元的多个电触点，用于与喷墨打印机的电触点连接。当然，若喷墨打印机与耗材芯片之间为无线通信，则通信单元为用于无线通信的天线。在基板的另一面设有与电触点连接的电子·模块，电子模块的电原理图如图5所示。电子模块具有微控制器U2、第一电容Cl、第二电容C2、电阻Rl以及第一二极管Dl、第二二极管D2。其中，微控制器U2可以是单片机，也可以是FPGA等器件，其包含有存储耗材信息的闪存，第一电容Cl连接在微控制器Ul的接地端VSS和电源端VDD之间。当然，电子模块也可以设置独立于微控制器U2的存储器，用于存储与墨盒或墨水相关的信息。电阻Rl和第一二极管Dl并联后连接在第二电容C2的第一端和电源端VDD之间，第二电容C2的第二端接地。第一二极管Dl的阳极与第二电容C2的第一端连接，阴极与电源端VDD连接。并且，本实施例中，第二电容C2的电容值大于第一电容Cl的电容值。耗材芯片安装在墨盒的壳体一个外壁上，在墨盒安装到喷墨打印机后，喷墨打印机对耗材芯片上电，喷墨打印机通过微控制器U2的IO端口对第一电容Cl和第二电容C2充电。由于第二电容C2与电阻Rl串联，因而IO端口输入的电流主要流向第一电容Cl，进而对第一电容Cl进行快速充电。这样，微控制器U2的直流电源VCC的电压快速上升，因此微控制器U2可以及时响应打印机发出的命令。当经过一段时间充电后，电容值较大的第二电容C2被充满。当微控制器U2进行改写数据时需要较大的电流，此时，第二电容C2通过第一二极管Dl向微控制器U2提供充足的电能，为此直流电源VCC的电压在较高值，满足微控制器U2改写数据时需要大电流的需求。微控制器U2的电源端VDD与IO端口之间通过第二二极管D2连接，第二二极管D2的阳极与微控制器U2的IO端口连接，阴极与微控制器U2的电源端VDD连接。这样，利用第二二极管D2的单向导通性能，可以避免第一电容Cl、第二电容C2充电后通过微控制器U2的IO端口对外放电，提高了耗材芯片的储电能力。需要说明的是，微控制器U2的电源端VDD和IO端口之间还可以连接其它的元件来防止第一电容Cl、第二电容C2对外放电。本实施例中，第一电容Cl的电容值为0.47微法，第二电容C2的电容值为6. 8微法。当然，第一电容Cl与第二电容C2的电容值大小可以根据需要灵活设置。由上述方案可见，第一电容Cl可以对微控制器U2进行快速充电，第二电容C2可以储存大量的电能，微控制器U2不仅可以快速响应打印机发送的命令，还可以满足耗材芯片正常改写数据的需要。墨盒实施例[0036]本实施例具有一个壳体，壳体围成一个容纳墨水的腔体，在腔体的下方设有与腔体连通的出墨口，腔体内的墨水可通过出墨口流出。并且，在壳体的一个外壁上可拆卸地安装有一块依据本发明上述实施例的耗材芯片。碳粉盒实施例本实施例具有壳体,壳体围成容纳碳粉的腔体，腔体的一端设有出粉口，在壳体的外壁上可拆卸地安装一块如上述实施例的耗材芯片。当然，上述实施例仅是本实用新型较佳 的实施方案，实际应用时还可以有更多的变化，例如，不设置第二二极管，利用IO端口的保护二极管进行电流倒灌同样可以实现本实用新型的目的。最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如第一电容与第二电容的电容值的改变、微控制器类型的改变等变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.耗材芯片，包括 基板，所述基板上设有通信单元以及与所述通信单元连接的电子模块，所述电子模块内设有微控制器以及与所述微控制器电源端连接的第一电容，所述第一电容接收所述微控制器IO端口输入的电能； 其特征在于 所述电子模块还设有电阻、第二电容以及第一二极管，所述电阻与所述第一二极管并联后连接在所述第二电容的第一端与所述微控制器的所述电源端之间，所述第二电容的第二端接地，所述第一二极管的阳极与所述第二电容的第一端连接，所述第一二极管的阴极与所述电源端连接； 所述第二电容的电容值大于所述第一电容的电容值。
2.根据权利要求I所述的耗材芯片，其特征在于 所述微控制器的电源端与所述微控制器的所述IO端口之间连接有第二二极管连接，所述第二二极管的阳极与所述微控制器的IO端口连接，所述第二二极管的阴极与所述微控制器的电源端连接。
3.根据权利要求I或2所述的耗材芯片，其特征在于 所述第一电容的电容值为0. 47微法,所述第二电容的电容值为6. 8微法。
4.耗材容器，包括 壳体，所述壳体围成容纳耗材的腔体，所述腔体的下端设有耗材出口，且所述壳体的外壁上设有耗材芯片，所述耗材芯片具有基板，所述基板上设有通信单元以及与所述通信单元连接的电子模块，所述电子模块内设有微控制器以及与所述微控制器电源端连接的第一电容，所述第一电容接收所述微控制器IO端口输入的电能； 其特征在于 所述电子模块还设有电阻、第二电容以及第一二极管，所述电阻与所述第一二极管并联后连接在所述第二电容的第一端与所述微控制器的所述电源端之间，所述第二电容的第二端接地，所述第一二极管的阳极与所述第二电容的第一端连接，所述第一二极管的阴极与所述电源端连接； 所述第二电容的电容值大于所述第一电容的电容值。
5.根据权利要求4所述的耗材容器，其特征在于 所述微控制器的电源端与所述微控制器的所述IO端口之间连接有第二二极管连接，所述第二二极管的阳极与所述微控制器的IO端口连接，所述第二二极管的阴极与所述微控制器的电源端连接。
6.根据权利要求4或5所述的耗材容器，其特征在于 所述第一电容的电容值为0. 47微法,所述第二电容的电容值为6. 8微法。
专利摘要本实用新型提供一种耗材芯片及耗材容器，该耗材芯片包括基板，基板上设有通信单元以及与通信单元连接的电子模块，电子模块内设有微控制器以及与微控制器电源端连接的第一电容，第一电容接收微控制器IO端口输入的电能，其中，电子模块还设有电阻、第二电容以及第一二极管，电阻与第一二极管并联后连接在第二电容的第一端与微控制器的电源端之间，第二电容的第二端接地，第一二极管的阳极与第二电容的第一端连接，第一二极管的阴极与电源端连接，且第二电容的电容值大于第一电容的电容值。本实用新型的耗材芯片能够快速地响应打印机发送的命令，且具有较强的储电能力，满足与打印机通信的工作要求。
文档编号B41J2/175GK202782180SQ20122031335
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者张晓徽 申请人:珠海天威技术开发有限公司