专利名称：耗材芯片及其数据重置方法、耗材容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印领域，尤其是涉及一种安装在打印耗材上的耗材芯片以及该芯片的数据重置方法、安装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1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1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1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，基板的外侧设有多个电触点(图2中不可见)，用于与转接板电连接。基板的内侧设有与电触点电连接的电子模块20以及发光二极管19。
参见图3，电子模块20设有控制单元21以及存储器22，其中存储器22包括第一存储区23以及第二存储区M，第一存储区23储有与墨盒相关的信息，包括可变信息与不变信息，可变信息是随打印操作会不断变化的信息，如墨水余量、打印时长等信息，不变信息是不会随打印操作变化的信息，如墨盒型号、适用的喷墨打印机型号、墨水颜色等。第二存储区M存储有墨水余量预定值的数据。
发光二极管19的一个引脚与电子模块20连接，其接收控制单元21发送的通断信号，发光二极管19的另一个引脚接地。
墨盒15安装到喷墨打印机的打印字车14后，喷墨打印机给芯片18上电，并读取存储在芯片18存储器内的数据，判断墨盒15型号是否合适、墨盒15内剩余墨水量是否充足等。只有判断墨盒15型号合适且墨盒15内有充足的墨水后，喷墨打印机才能执行打印工作。
喷墨打印机正常工作时，向电子模块20提供直流电源VCC，并向控制单元21发送控制信号，包括时钟信号CLK和数据信号DAT等，并由控制单元21向发光二极管19发出频率较高的通断信号，也就是高低电平变化较快的直流信号，发光二极管19的闪烁频率较尚ο
随着墨盒15内墨水的消耗，第一存储区23存储的墨水余量数据将不断减少，当喷墨打印机读出墨水余量数据后，判断墨水余量数据低于某一特定值或者为零时，向控制单元21发送控制信号，控制单元21即向发光二极管19输出频率较低的通断信号，发光二极管19的闪烁频率较低，大约为每秒一次，用于提示用户需要更换墨盒15。
由于喷墨打印机判断墨盒15墨水不足后，将停止执行打印操作，用户需要更换墨盒15后才能继续打印。但由于墨盒15的壳体16、芯片18等仍能继续使用，若此时将墨盒 15扔弃，将造成极大的浪费，也不利于环境保护。
因此，现有的部分墨盒在第二存储区M内写入墨水余量预定值的数据，该预定值数据为一个较高的数据，如70%或100%等，在第一存储区23存储的墨水余量数据为零后， 将墨水余量预定值数据写入第一存储区23中，并覆盖原先的墨水余量数据。这样，喷墨打印机重新给芯片18上电后，读取的墨水余量数据即为墨盒余量预定值数据，即认为墨盒15 内有充足的墨水。这样，只要用户向墨盒15重新注墨即可继续使用该墨盒15。
然而，现有的芯片18是由控制单元21在判断第一存储区23存储的墨水余量数据低于特定值或为零时，将墨水余量预定值数据写入第一存储区23，一旦控制单元21判断出错，往往导致墨水余量预定值数据不能及时地写入第一存储区23内，影响墨盒15的工作。
参见图4，现有碳粉盒具有壳体31，壳体31围成容纳碳粉的腔体，壳体的外壁上设有一个芯片安装位32，芯片33安装于芯片安装位32上。与墨盒的芯片类似，碳粉盒的芯片 33也具有基板，基板上设有作为通信单元的电触点34，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34电连接的电子模块以及发光二极管，电子模块设有控制单元及存储器等，出于同样的原因，芯片33也会存在碳粉余量预定值数据无法及时写入第一存储区并覆盖原先的碳粉余量数据的问题，影响碳粉盒以及激光打印机的工作。
此外，现有大多数复印机、传真机或一体机等成像设备上均可拆卸地安装有碳粉盒或碳粉筒作为耗材容器，耗材容器具有容纳碳粉的腔体，且在耗材容器的外壁上设置芯片，这些芯片也存在与墨盒的芯片相同的问题，即碳粉余量预定值数据无法及时覆盖原先的碳粉余量数据。发明内容
本发明的主要目的是提供一种控制单元能够及时地将耗材余量设定值数据写入第一存储区的耗材芯片。
本发明的另一目的是提供一种能够确保耗材容器能够重复利用的耗材芯片数据重置方法。
本发明的再一目的是提供一种具有上述耗材芯片的耗材容器。
为实现上述的主要目的，本发明提供的耗材芯片包括基板，基板上设有通信单元、 与通信单元连接的电子模块以及发光二极管，电子模块设有控制单元及与控制单元连接的存储器，存储器包括第一存储区及第二存储区，第一存储区存储有耗材余量数据，第二存储区存储有耗材余量预定值数据，发光二极管的至少一个引脚与电子模块连接，其中，电子模块还设有数据重置单元，数据重置单元接收发光二极管的通断信号并在判断通断信号的频率高于或低于设定值时向控制单元发送数据重置信号。
由上述方案可见，数据重置单元是根据发光二极管的通断信号频率来判断是否需要发出数据重置信号，而发光二极管的通断芯片频率由成像设备控制发出，因此数据重置单元发出数据重置信号的最终控制是有成像设备控制，而并非由控制单元控制。这样，由于成像设备向控制单元发出信号，由控制单元向发光二极管发出频率较低或较高的通断信号时，成像设备已经判断耗材余量数据低于特定值或为零，因此，此时将耗材余量预定值写入第一存储区，能够及时改变存储在第一存储区的耗材余量数据，满足耗材容器的工作要求。
一个优选的方案是，数据重置单元设有接收时钟信号及通断信号的计数器。
由此可见，计数器能够接收高频的时钟信号，并计算时钟信号的脉冲数量，以通断信号为复位信号，这样当计数值到达一个阈值时，可以判断计数器在较长时间内没有接收到通断信号的脉冲信号，认为通断信号的频率较低，即发出重置信号。这样，通过计数器能够精确计算脉冲的数值，确保数据重置的及时性。
另一个优选的方案是，数据重置单元设有接收通断信号的计数器以及向计数器发送计时信号的计时器。
可见，通过计数器计算通断信号的脉冲数量，并由计时器的计时信号作为复位信号，这样，当每次计时器发出计时信号后，计数器判断计数值是否大于或小于阈值，从而判断通断信号的频率是否高于或小于设定值，进而判断是否需要发出重置信号。通过计数器能够精确计算脉冲的数值，确保发出重置信号的准确性。
为实现上述的另一目的，本发明提供耗材芯片的数据写入方法中，耗材芯片具有基板，基板上设有通信单元、与通信单元连接的电子模块以及发光二极管，电子模块设有控制单元及与控制单元连接的存储器，存储器包括第一存储区及第二存储区，第一存储区存储有耗材余量数据，第二存储区存储有耗材余量预定值数据，发光二极管的至少一个引脚与电子模块连接，其中，电子模块还设有数据重置单元，该方法包括数据重置单元接收发光二极管的通断信号，并判断通断信号的频率是否高于或低于设定值，如是，向控制单元发送数据重置信号，控制单元接收数据重置信号后，将存储在第二存储区的耗材余量预定值数据写入第一存储区并覆盖耗材余量数据。
由上述方案可见，数据重置单元是根据发光二极管的通断信号来判断是否需要发出数据重置信号，且发光二极管的通断信号有成像设备控制发出，因此数据重置最终由成像设备控制，避免控制判断出错而导致耗材余量预定时数据无法写入第一存储区，确保耗材容器在重新灌装耗材后能够重复利用。
—个优选的方案是，数据重置单元设有接收时钟信号及通断信号的计数器，数据重置单元判断通断信号的频率低于设定值的步骤是计数器计算接收的时钟信号的脉冲数量，以通断信号为复位信号，当计数值大于阈值时判断通断信号的频率低于设定值。
由此可见，通过计数器接收并计算高频的时钟信号脉冲数值来判断较长时间内没有接收到通断信号的脉冲信号，这样能够精确地计算出脉冲信号的数量，并能够确保计数器及时发出数据重置信号。
为实现上述的再一目的，本发明提供的耗材容器包括壳体，壳体围成容纳耗材的腔体，腔体下端设有耗材出口，壳体的外壁上安装有耗材芯片，耗材芯片具有基板，基板上设有通信单元、与通信单元连接的电子模块以及发光二极管，电子模块设有控制单元及与控制单元连接的存储器，存储器包括第一存储区及第二存储区，第一存储区存储有耗材余量数据，第二存储区存储有耗材余量预定值数据，发光二极管的至少一个引脚与电子模块连接，其中，电子模块还设有数据重置单元，数据重置单元接收发光二极管的通断信号并在判断通断信号的频率高于或低于设定值时向控制单元发送数据重置信号。
由上述方案可见，耗材芯片的数据重置信号发出不是由控制单元判断耗材余量数据是否低于特定值时发出的，而是由数据重置单元发出的，且数据重置单元是根据发光二极管的通断信号频率来发出数据重置信号，这样能够确保数据重置信号发出的及时性与准确性，确保耗材容器与成像设备的稳定工作。
图1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分解图。
图3是现有墨盒芯片电子模块与发光二极管连接的电原理框图。
图4是现有一种碳粉盒的结构分解图。
图5是本发明耗材芯片第一实施例中电子模块与发光二极管连接的电原理图。
图6是本发明耗材芯片第二实施例中电子模块与发光二极管连接的电原理图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。具体实施方式
本发明的耗材容器既可以是安装在喷墨打印机上的墨盒，也可以是安装在激光打印机或复印机、传真机、一体机上的碳粉盒或碳粉筒，下面结合各实施例对本发明进行详细说明。
耗材芯片及其工作方法第一实施例本实施例的耗材芯片为安装在喷墨打印机用墨盒的墨盒芯片，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以及发光二极管，电子模块与发光二极管连接的电原理图如图 5所示。
电子模块40设有控制单元41、存储器42以及计数器48，其中存储器42设有第一存储区43以及第二存储区44。第一存储区43存储有墨盒及墨水相关的数据，包括墨盒型号、适用的喷墨打印机型号、墨盒内容纳墨水颜色、墨盒内墨水余量等数据。第二存储区44 存储有墨水余量预定值数据，该预定值数据用于在数据重置时写入第一存储区43并覆盖墨水余量数据，因此墨水余量预定值数据为数值较大的数据，例如70%。
控制单元41用于接收喷墨打印机发出的信号，包括时钟信号CLK、数据信号DAT 等，并根据接收的信号判断喷墨打印机发送的是什么命令，根据喷墨打印机的命令执行相应的操作，如向存储器42写入数据、读取存储在存储器42中的数据等。喷墨打印机访问存储器42时，只会访问第一存储区43，而不会访问第二存储区44，因此控制单元41只会将存储在第一存储区43内的数据送出。
此外，发光二极管46的一个引脚与电子模块40连接，另一个引脚接地，与电子模块40连接的引脚为发光二极管46的阳极，其接收控制单元41发出的通断信号，并在通断信号的控制下闪烁发光。喷墨打印机判断墨盒内有充足墨水时，向控制单元41发出控制信号，控制单元41向发光二极管46发出频率较高的通断信号，即高低电平变化较快的直流电，发光二极管46闪烁速度较快。一旦喷墨打印机判断墨盒内墨水余量不足，则向控制单7元41发送特殊的控制信号，控制单元41向发光二极管发出频率较低的通断信号，发光二极管46闪烁速度较慢。
本实施例中，电子模块40还设有数据重置单元，其由计数器48组成，计数器48接收控制单元41向发光二极管46加载的通断信号SCK，并接收高频的时钟信号CLK，时钟信号CLK可以是喷墨打印机向芯片加载的同步时钟信号，也可以是芯片内部的时钟信号，且频率较高，脉冲周期可以达微秒级，也就高于通断信号的频率。
计数器48计算时钟信号CLK的脉冲数值，并以通断信号SCK的脉冲信号为复位信号，即接收到通断信号SCK的脉冲信号时将计数值清零。
喷墨打印机正常工作时，由于通断芯片SCK频率较高，因此计数器48频繁地执行清零操作，计数值不会很大。一旦喷墨打印机判断墨水余量数值低于特定值或为零时，控制单元41发送的通断信号SCK频率较低，计数器48执行清零操作的时间间隔较长，计数器48 的计数值较大。
因此，可以设置计数器48的计数阈值，该阈值大于喷墨打印机正常工作时计数器 48的最大计数值，且小于通断信号SCK频率较低时计数器的最大计数值。一旦计数器48的计数值大于阈值时，即判断通断信号SCK的频率低于设定值，向控制单元41发出数据重置信号，控制单元41接收到数据重置信号后，将存储在第二存储区44内的墨水余量预定值数据写入到第一存储区43内，并覆盖原先的墨水余量数据，即使用墨水余量预定值数据作为重置后的墨水余量数据。喷墨打印机再次读取墨水余量数据时，即判断墨盒内墨水余量充足，继续执行打印操作。
可见，将墨水余量预定值数据写入第一存储区43的命令由数据重置单元发出，而数据重置单元根据通断信号SCK的频率发出数据重置命令，因此数据重置命令最终是由喷墨打印机控制发出的，这样避免控制单元41对墨水余量数据判断出错而无法及时将墨水余量预定值数据写入第一存储区43中，确保墨盒以及芯片能够正常工作，用户灌墨后能够正常使用。
耗材芯片及其工作方法第二实施例本实施例具有基板，基板上设有电触点及电子模块、发光二极管，电子模块与发光二极管连接的电原理图如图6所示。电子模块50设有控制单元51以及存储器52，存储器52具有第一存储区53以及第二存储区M，第一存储区53存储有墨水余量数据，第二存储区存储有墨水余量预定值数据。发光二极管56的阳极与电子模块50连接，阴极接地。
控制单元51接收来自喷墨打印机的信号，包括时钟信号CLK、数据信号DAT等。此外，控制单元51还接收喷墨打印机的控制信号，向发光二极管56的阳极发送通断信号SCK。 喷墨打印机正常工作时，通断信号SCK的频率较高，喷墨打印机判断墨水余量数据较低时， 通断信号SCK的频率较高。
本实施例的电子模块50还设有数据重置单元，由计数器58以及计时器57组成， 计数器58接收通断信号SCK，计时器57用于计时并向计数器58发送计时信号，计时信号是每隔一段固定的时间发送一次，例如每2秒发送一次。计数器58计算接收的通断信号SCK 的脉冲数量，同时以计时信号作为复位信号，即每次接收到计时信号的脉冲信号时，将计数值清零。
这样，喷墨打印机正常工作时，通断信号SCK的频率较高，计数器58的计数值较大。喷墨打印机判断墨水余量数据较低时，通断信号SCK的频率较低，计数器58的计数值较小。因此，可以设置计数器58的计数阈值，该阈值小于喷墨打印机正常工作时计数器58 的最大计数值，且小于喷墨打印机判断墨水余量数据较低时计数器58的最大计数值。
当计数器58计数值大于阈值时，向控制单元51发出第一信号，表示通断信号SCK 的频率高于设定值。当计数器58在计时信号到达时，计数值仍小于阈值，则向控制单元51 发出第二信号，表示通断信号SCK的频率低于设定值。第一信号与第二信号可以通过同一引脚输出，且均为脉冲信号，但脉冲的长度不相同，以便于控制单元51区分。当然，第一信号与第二信号也可以通过不同的引脚输出。
这样，第二信号也就是数据重置信号，控制单元51接收到第二信号后将存储在第二存储区M的墨水余量预定值数据写入到第一存储区53，并覆盖原先的墨水余量数据。
耗材芯片及其工作方法第三实施例本实施例也设有基板，基板上设有电触点及电子模块、发光二极管，本实施例电子模块与发光二极管连接的电原理图与第二实施例相同，不再赘述。
本实施例中，喷墨打印机正常工作时，控制单元向发光二极管发送的通断信号频率较低，而判断墨水余量数据较低时，通断信号的频率较高，此时计数器的计数值较大。因此，计数器判断计数值大于阈值时，向控制单元发出的第一信号为数据重置信号，控制单元接收到数据重置信号后，即将存储在第二存储区的墨水余量预定值数据写入到第一存储区，并覆盖原先的墨水余量数据。
可见，通过计时器与计数器的精确计算，能够确保控制单元及时将墨水余量预定值数据写入到第一存储区，避免墨盒注墨后不能正常工作的情况发生。并且，由于数据重置操作并不是由控制单元判断发出数据重置信号，而是间接地由喷墨打印机发出，因此能够确保数据重置信号发出的准确性与及时性。
墨盒实施例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任一实施例的耗材芯片。
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任一实施例的耗材芯片。
最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如计数器计数值的改变、计时信号发送间隔的改变等变化也应该包括在本发明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、与所述通信单元连接的电子模块以及发光二极管，所述电子模块设有控制单元及与所述控制单元连接的存储器，所述存储器包括第一存储区及第二存储区，所述第一存储区存储有耗材余量数据，所述第二存储区存储有耗材余量预定值数据，所述发光二极管的至少一个引脚与所述电子模块连接；其特征在于所述电子模块还设有数据重置单元，所述数据重置单元接收所述发光二极管的通断信号并在判断所述通断信号的频率高于或低于设定值时向所述控制单元发送数据重置信号。
2.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于所述数据重置单元设有接收时钟信号及所述通断信号的计数器。
3.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于所述数据重置单元设有接收所述通断信号的计数器以及向所述计数器发送计时信号的计时器。
4.耗材芯片数据重置方法，所述耗材芯片具有基板，所述基板上设有通信单元、与所述通信单元连接的电子模块以及发光二极管，所述电子模块设有控制单元及与所述控制单元连接的存储器，所述存储器包括第一存储区及第二存储区，所述第一存储区存储有耗材余量数据，所述第二存储区存储有耗材余量预定值数据，所述发光二极管的至少一个引脚与所述电子模块连接；其特征在于所述电子模块还设有与所述控制单元连接的数据重置单元；该方法包括所述数据重置单元接收所述发光二极管的通断信号，并判断所述通断信号的频率是否高于或低于设定值，如是，向所述控制单元发送数据重置信号，所述控制单元接收所述数据重置信号后，将存储在所述第二存储区的耗材余量预定值数据写入所述第一存储区并覆盖所述耗材余量数据。
5.根据权利要求4所述的耗材芯片数据写入方法，其特征在于所述数据重置单元设有接收时钟信号及所述通断信号的计数器；所述数据重置单元判断所述通断信号的频率低于设定值的步骤是所述计数器计算接收的所述时钟信号的脉冲数量，以所述通断信号为复位信号，当计数值大于阈值时判断所述通断信号的频率低于设定值。
6.根据权利要求4所述的耗材芯片数据写入方法，其特征在于所述数据重置单元设有接收所述通断信号的计数器以及向所述计数器发送计时信号的计时器；所述数据重置单元判断所述通断信号的频率高于设定值的步骤是所述计数器计算接收的所述通断信号的脉冲数量，以所述计时信号为复位信号，当计数值大于阈值时判断所述通断信号的频率高于设定值。
7.根据权利要求4所述的耗材芯片数据写入方法，其特征在于所述数据重置单元设有接收所述通断信号的计数器以及向所述计数器发送计时信号的计时器；所述数据重置单元判断所述通断信号的频率低于设定值的步骤是所述计数器计算接收的所述通断信号的脉冲数量，以所述计时信号为复位信号，当计数值小于阈值时判断所述通断信号的频率低于设定值。
8.耗材容器，包括壳体，所述壳体围成容纳耗材的腔体，所述腔体下端设有耗材出口，所述壳体的外壁上安装有耗材芯片，所述耗材芯片具有基板，所述基板上设有通信单元、与所述通信单元连接的电子模块以及发光二极管，所述电子模块设有控制单元及与所述控制单元连接的存储器，所述存储器包括第一存储区及第二存储区，所述第一存储区存储有耗材余量数据，所述第二存储区存储有耗材余量预定值数据，所述发光二极管的至少一个引脚与所述电子模块连接；其特征在于所述电子模块还设有数据重置单元，所述数据重置单元接收所述发光二极管的通断信号并在判断所述通断信号的频率高于或低于设定值时向所述控制单元发送数据重置信号。
9.根据权利要求8所述的耗材容器，其特征在于所述数据重置单元设有接收时钟信号及所述通断信号的计数器。
10.根据权利要求8所述的耗材容器，其特征在于所述数据重置单元设有接收所述通断信号的计数器以及向所述计数器发送计时信号的计时器。
全文摘要
本发明提供一种耗材芯片及其数据重置方法、耗材容器，该芯片具有电子模块及发光二极管，电子模块设有控制单元及存储器，存储器包括第一存储区及第二存储区，第一存储区存储有耗材余量数据，第二存储区存储有耗材余量预定值数据，发光二极管的至少一个引脚与电子模块连接，其中，电子模块还设有数据重置单元。该方法包括数据重置单元接收发光二极管的通断信号，并判断通断信号的频率是否高于或低于设定值，如是，向控制单元发送数据重置信号，控制单元接收数据重置信号后，将存储在第二存储区的耗材余量预定值数据写入第一存储区并覆盖耗材余量数据。本发明能确保耗材余量预定值数据及时地写入到第一存储区，保证耗材容器稳定工作。
文档编号B41J2/175GK102522112SQ2011104361
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者袁珍平 申请人:珠海天威技术开发有限公司