專利名稱：一種打印機(jī)耗材芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種打印機(jī)耗材芯片。
背景技術(shù)：
打印機(jī)作為電腦的輸出端，可以廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域，為現(xiàn)代化辦公提供極大的便利?，F(xiàn)有的打印機(jī)按照所采用的耗材可分為針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)。針式打印機(jī)是通過(guò)打印頭中的24根針擊打復(fù)寫紙，從而形成字體；噴墨打印機(jī)采用容 納有墨水的墨盒作為耗材容器向紙張噴射墨水，從而在紙上形成需要打印文字或圖案；激光打印機(jī)使用容納有碳粉的碳粉盒作為耗材容器向紙張噴射碳粉，這樣在紙張上形成預(yù)先設(shè)定的文字或圖案?，F(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)論是墨盒5還是碳粉盒6都需要在盒體外部設(shè)置一塊耗材芯片7，如
圖1、2所示，耗材芯片7在打印機(jī)工作時(shí)用于與打印機(jī)高速地交換墨盒5或者碳粉盒6內(nèi)的信息，例如墨/粉盒型號(hào)、適用的打印機(jī)型號(hào)、墨水顏色、盒體內(nèi)耗材余量、墨/粉盒生
產(chǎn)曰期等。如圖3所示，耗材芯片7包括有基板9以及設(shè)置在基板9上的多個(gè)電觸點(diǎn)8，電觸點(diǎn)8作為通訊單元與打印機(jī)上的觸點(diǎn)探針連接，其中部分電觸點(diǎn)8用于接收打印機(jī)提供的電源并向電子模塊供電；其余電觸點(diǎn)8用于傳送信息。電子模塊10也設(shè)置在基板上，并與電觸點(diǎn)8電連接。如圖4所示，電子模塊10包括控制單元、存儲(chǔ)器以及接口單元，其中存儲(chǔ)器由易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器組成；接口單元與電觸點(diǎn)連接，用于與打印機(jī)控制控制主板之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、延時(shí)等處理后傳送至控制單元。控制單元為邏輯電路或微控制器，其控制存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問。非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有與墨盒/碳粉盒相關(guān)的信息，例如墨/粉盒型號(hào)、適用的打印機(jī)型號(hào)、墨水顏色、盒體內(nèi)耗材余量、墨/粉盒打印時(shí)間等。易失性存儲(chǔ)器用于臨時(shí)存儲(chǔ)用于與打印機(jī)交換的數(shù)據(jù)，因?yàn)橐资源鎯?chǔ)器的讀寫速度遠(yuǎn)快于非易失性存儲(chǔ)器的讀寫速度，使用易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)臨時(shí)交換的數(shù)據(jù)，能滿足耗材芯片與打印機(jī)數(shù)據(jù)交換的速度。墨盒或者碳粉盒安裝在打印機(jī)后，耗材芯片上電觸點(diǎn)便與打印機(jī)上的觸點(diǎn)探針電連接。打印機(jī)工作時(shí)，需要高速地訪問耗材芯片的存儲(chǔ)器；控制單元?jiǎng)t將非易失性存儲(chǔ)器中相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至易失性存儲(chǔ)器中，打印機(jī)停止訪問易失性存儲(chǔ)器后，將打印機(jī)修改過(guò)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。打印機(jī)訪問耗材芯片時(shí)由打印機(jī)為耗材芯片供電，供電時(shí)間足以保證易失性存儲(chǔ)器內(nèi)修改過(guò)的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)部。但隨著打印機(jī)技術(shù)改進(jìn)，逐漸縮短了打印機(jī)給耗材芯片的連續(xù)供電時(shí)間。各個(gè)連續(xù)供電期之間有時(shí)間間隔，形成了間隙性供電過(guò)程。供電時(shí)間縮短后，直接造成易失性存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)來(lái)不及寫入在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)；或者易失性存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)不能保持，這樣即使在下個(gè)供電期內(nèi)也來(lái)不及將易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)。打印機(jī)給耗材芯片連續(xù)供電時(shí)間縮短造成耗材芯片數(shù)據(jù)未能及時(shí)更新而不能正常工作。為了彌補(bǔ)打印機(jī)連續(xù)供電時(shí)間短的不足，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種電池供電方案的耗材芯片，如圖4所示，該芯片在不需要打印機(jī)供電的情況下由電池向電子模塊不間斷連續(xù)供電，使電子模塊時(shí)刻處于上電狀態(tài)，這樣無(wú)需考慮打印機(jī)連續(xù)供電時(shí)間的長(zhǎng)短。只要在電池有電的情況下都能保持易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，并可以及時(shí)執(zhí)行易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的操作。該技術(shù)方案存在明顯的不足，即任何時(shí)候電池都處于向電子模塊供電的狀況，這極大地降低電池利用效率，縮短了墨盒/碳粉盒使用壽命。為提高電池利用效率，現(xiàn)有技術(shù)還提供了一種可以利用電池供電和打印機(jī)供電的耗材芯片，例如在2011年8月31日公開的公告號(hào)為CN201950971U的中國(guó)專利，公開了一種“耗材芯片及耗材容器”，該耗材芯片具有基板，基板上設(shè)有通訊單元以及電子模塊，通訊單元具有電源端子，基板上設(shè)有電池和電源切換單元，電源切換單元包括比較電路及選通電路，比較電路具有第一比較器，第一比較器的兩個(gè)輸入端分別與電源端子及電池連接， 第一比較器的輸出端與選通電路的輸入端連接，選通電路設(shè)有工作狀態(tài)相反的第一開關(guān)器件及第二開關(guān)器件，第一開關(guān)器件連接于供電單元與選通電路的輸出端之間，第二開關(guān)器件連接于電源端子與選通電路的輸出端之間，選通電路的輸出端向電子模塊供電。這里的通訊單元就是基板上的電觸點(diǎn)，電源端子為部分電觸點(diǎn)。該專利要解決的是如何在打印機(jī)供電期間由打印機(jī)供電而在脫離打印機(jī)供電時(shí)讓電池供電的問題。該芯片的功能在于，通過(guò)設(shè)置電源切換單元能夠在打印機(jī)供電時(shí)利用打印機(jī)供電作為耗材芯片的電源，在沒有打印機(jī)供電時(shí)將電池作為耗材芯片的電源。該專利公開的技術(shù)方案雖然做到了有打印機(jī)供電時(shí)利用打印機(jī)供電、沒有打印機(jī)供電時(shí)由電池供電，但是從墨盒/碳粉盒實(shí)際使用過(guò)程分析仍存在較大的缺陷。首先，電池供電技術(shù)方案必須使用電池，電池電量仍舊是決定耗材芯片使用壽命的關(guān)鍵因素，若電池供電時(shí)間未達(dá)到墨水/碳粉使用時(shí)間，則芯片還是不能正常工作，造成此類墨盒/碳粉盒的工作穩(wěn)定性極為不佳；其次，各顆電池的電量不等同，容易使各批次的墨盒/碳粉盒的工作穩(wěn)定性不一致，影響產(chǎn)品品質(zhì)；第三，電池供電技術(shù)方案使用的電池最終隨盒體遺棄當(dāng)廢物垃圾處理，電池中含有一定量的重金屬汞，作為耗材的墨盒/碳粉盒使用量巨大，由此產(chǎn)生的廢物垃圾數(shù)量也相對(duì)應(yīng)的巨大，長(zhǎng)此以往會(huì)增加保護(hù)環(huán)境的難度和成本，這違背了當(dāng)今社會(huì)綠色環(huán)保的倡議。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無(wú)須外部供電的工作性能穩(wěn)定的打印機(jī)耗材芯片。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案該打印機(jī)耗材芯片包括基板，所述基板上設(shè)有通訊單元以及與通訊單元電連接的電子模塊，所述通訊單元上設(shè)有能從外部獲取電源信號(hào)并向所述電子模塊供電的電源端子，以及能從外部獲取非電源信號(hào)并向所述電子模塊傳遞該非電源信號(hào)的通訊信號(hào)端子，所述電源端子通過(guò)供電電源與電子模塊電連接，所述通訊信號(hào)端子與電子模塊電連接，所述電子模塊上設(shè)有由易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器組成的存儲(chǔ)器，所述供電電源至少包括直接利用電源信號(hào)充電并將所蓄電能提供給電子模塊用于易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器操作的第一蓄電單元，直接通過(guò)電源信號(hào)充電并將所蓄電能提供給電子模塊用于在短時(shí)間內(nèi)維持易失性存儲(chǔ)器內(nèi)數(shù)據(jù)的第二蓄電單元，以及用于調(diào)用第一蓄電單元在第二蓄電單元在短暫性供電后提供電源的電源開關(guān)電路，所述第二蓄電單元與電子模塊電連接，所述第二蓄電單元直接為電子模塊供電，所述第一蓄電單元通過(guò)電源開關(guān)電路為電子模塊供電。該技術(shù)方案中第一蓄電單元、第二蓄電單元都用于蓄電，所蓄電能皆用于電子模塊。在充電過(guò)程中電子模塊工作所需的電能由外部電源提供，這樣充電時(shí)間和外部供電時(shí)間同步，避免了在電子模塊工作前預(yù)先為第一蓄電單元、第二蓄電單元充電的麻煩。第一蓄電單元與電子模塊之間連接有電源開關(guān)電路，而第二蓄電單元直接與電子模塊連接，由此可以通過(guò)電源開關(guān)電路來(lái)延遲第一蓄電單元的供電時(shí)間，使第一蓄電單元供電時(shí)間發(fā)生在第二蓄電單元發(fā)生供電之后，從而為耗材芯片脫離外部供電后提供了足夠的供電時(shí)間。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述第一蓄電單元至少在非電源信號(hào)產(chǎn)生時(shí)利用電源信號(hào)產(chǎn)生非限定電流作為充電電流的第二充電電路，在非電源信號(hào)產(chǎn)生時(shí)利用非電源信號(hào)產(chǎn)生非限定電流作為充電電流的第三充電電路，以及用于存儲(chǔ)來(lái)自第二充電電路、第三充電 電路的電能并通過(guò)電源開關(guān)電路為電子模塊供電的第一蓄電電路，所述第二充電電路的電能輸入端與電源端子電連接，所述第三充電電路的電能輸入端與通訊信號(hào)端子電連接，所述第二充電電路設(shè)有控制端I，所述控制端I與電子模塊電連接，所述第二充電電路、第三充電電路的電能輸出端都與第一蓄電電路的電能輸入端連接，所述第一蓄電電路的電能輸出端與電源開關(guān)電路的電能輸入端電連接，所述電源開關(guān)電路的電能輸出端連接電子模塊，所述第二蓄電單元至少包括利用電源信號(hào)產(chǎn)生非限定電流作為充電電流的第四充電電路，和用于存儲(chǔ)來(lái)自第四充電電路的電能的并能直接提供給電子模塊的第二蓄電電路，所述第四充電電路的電能輸入端與電源端子電連接，所述第四充電電路的電能輸出端與第二蓄電電路的電能輸入端電連接，所述第二蓄電電路的電能輸出端與電子模塊電連接。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述第一蓄電單元還包括設(shè)有利用電源信號(hào)產(chǎn)生限定電流作為充電電流的第一充電電路，所述第一充電電路的電能輸入端與電源端子電連接，所述第一充電電路的電能輸出端都與第一蓄電電路的電能輸入端連接，所述第一蓄電電路的電能輸出端與電源開關(guān)電路的電能輸入端電連接，所述電源開關(guān)電路的電能輸出端連接電子模塊。第一蓄電單元包括三路充電電路，第一充電電路和第二充電電路的電能雖然來(lái)源于電源端子，但是第二充電電路上設(shè)有控制端I，只有在控制端I從電子模塊處獲得使能信號(hào)才能充電，這樣就能使得第一充電電路先于第二充電電路工作；第三充電電路的電能來(lái)源于通訊信號(hào)端子，其充電過(guò)程獨(dú)立于第一充電電路和第二充電電路的充電過(guò)程。第一蓄電單元的三路充電設(shè)計(jì)，目的在于能更好地利用外部供電情況，使外部供電資源得到充分利用。也可以為增加第二蓄電單元充電能力的穩(wěn)定性，取消第一蓄電單元中的第一充電電路，使第一蓄電單元保留兩路充電設(shè)計(jì)。作為本實(shí)用新型的優(yōu)先，所述電源開關(guān)電路包括掉電延時(shí)檢測(cè)電路和選通電路，所述掉電延時(shí)檢測(cè)電路上設(shè)有作為電壓檢測(cè)輸入端的用于與電源端子電連接的控制端II，所述選通電路上設(shè)有控制端III，所述掉電延時(shí)檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)輸出端與控制端III電連接，所述選通電路的電能輸入端與第一蓄電電路的電能輸出端電連接，所述選通電路的電能輸出端與電子模塊電連接。掉電延時(shí)檢測(cè)電路在外部供電時(shí)始終處于充電或者充滿狀態(tài)，一旦失去外部供電電壓便由內(nèi)部的蓄電部件即電容放電，電容放電時(shí)間作為延時(shí)時(shí)間，電容放電過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)電位信號(hào)，電位信號(hào)用于作為選通電路開啟的信號(hào)，這樣電源開關(guān)電路進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了在第二蓄電單元供電之后啟用第一蓄電單元供電的目的。第一蓄電單元和第二蓄電單元的充電設(shè)計(jì)是針對(duì)外部供電時(shí)間較短的環(huán)境，因此在短暫的充電時(shí)間內(nèi)要完成第一蓄電電路、第二蓄電電路的充電操作，必須選用充電速度快，放電響應(yīng)及時(shí)的部件。所以第一蓄電電路、第二蓄電電路最佳的選擇為電容。第一蓄電單元存儲(chǔ)的電能都用于電子模塊中易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的操作，第二蓄電單元都用于保持易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)。由于保持易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)所需的電流在一個(gè)微安以下，所以第二蓄電單元在供電時(shí)電能消耗極少。為了能充分利用第二蓄電單元的電能，可在第一蓄電單元為電子模塊供電時(shí)將第二蓄電單元剩余電能提供給電子模塊。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案打印機(jī)耗材芯片具有了雙蓄電功能的供電電源，除利用打印機(jī)供電作為芯片電源外還能通過(guò)合理調(diào)配供電時(shí)間來(lái)存儲(chǔ)電能，進(jìn)而解決打印 機(jī)耗材芯片在打印機(jī)短暫的連續(xù)供電后的用電問題。本實(shí)用新型采用雙蓄電功能供電電源的技術(shù)方案，芯片用電完全依靠打印機(jī)供電，任何配備該芯片的墨盒/碳粉盒安裝使用時(shí)都能保證該打印機(jī)耗材芯片能正常工作，從而避免由芯片用電問題影響工作性能，大大提高了該打印機(jī)耗材芯片的工作穩(wěn)定性；打印機(jī)耗材芯片用電只與打印機(jī)有關(guān)，只要打印機(jī)供電，芯片便能維持正常工作狀態(tài)，這樣就極大地確保各個(gè)批次產(chǎn)品的品質(zhì)相同；該技術(shù)方案還避免使用電池，從而增強(qiáng)了該產(chǎn)品的綠色環(huán)保性質(zhì)，為產(chǎn)品營(yíng)銷起到了作用。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做作一步具體說(shuō)明。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中墨盒的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中碳粉盒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中打印機(jī)耗材芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中打印機(jī)耗材芯片的電池與電子模塊的電路原理框圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中打印機(jī)的通信信號(hào)圖；圖6為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源與電子模塊的電路原理框圖；圖7為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的電路原理框圖；圖8為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的第一蓄電單元的電路原理框圖；圖9為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的第一蓄電單兀的第一充電電路的電路原理圖；
圖10為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的第一蓄電單元的第二充電電路的電路原理圖；
圖11為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的第一蓄電單元的第三充電電路的電路原理圖；
圖12為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的第二蓄電單元的電路原理框圖；
圖13本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的第二蓄電單元的第四充電電路的電路原理圖；
圖14為本實(shí)用新型一種打印機(jī)耗材芯片第一種實(shí)施例的供電電源的電源開關(guān)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型第一種實(shí)施例，在噴墨打印機(jī)用的墨盒的盒體外部或者在激光打印機(jī)用的碳粉盒和碳粉筒的盒體外部安裝有打印機(jī)耗材芯片，該打印機(jī)耗材芯片包括基板，在基板上設(shè)有通訊單元、電子模塊和供電電源I。通訊單元由多個(gè)電源端子和通訊信號(hào)端子組成，電源端子用于與外部電源信號(hào)連接，通訊信號(hào)端子用于與外部的非電源信號(hào)連接。通訊單元和供電電源I都與電子模塊連接。 如圖6所示，電子模塊包括存儲(chǔ)器、控制單元和接口單元。存儲(chǔ)器由易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器組成，在非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有墨盒型號(hào)、墨水顏色、余量等信息，并在打印機(jī)訪問存儲(chǔ)器時(shí)先將數(shù)據(jù)傳送給易失性存儲(chǔ)器，由易失性存儲(chǔ)器傳送給打印機(jī)。如圖7所示，與電子模塊連接的供電電源I包括了第一蓄電單元2、第二蓄電單元3和電源開關(guān)電路4。如圖8所示，第一蓄電單元2由第一充電電路21、第二充電電路22、第三充電電路23和第一蓄電電路24組成。第一蓄電電路24包括一個(gè)大電容241和相應(yīng)的連接線。如圖9所示，第一充電電路21包括P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管I 211、反相器I 212。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管I 211的源極與電源端子連接，其柵極通過(guò)反相器I 212與電源端子連接，其漏極與大電容241的一端連接，大電容241的另一端接回路。大電容241與漏極連接的該端拉出一根線作為電能輸出端VI。如
圖10所示，第二充電電路22包括P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221、與非門222。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221的源極與電源端子連接，其柵極作為控制端I與與非門222的輸出端連接，與非門222的兩個(gè)輸入端分別連接電源端子和電子模塊的使能信號(hào)端子，P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221的漏極與大電容241連接。如
圖11所示，第三充電電路23包括P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231和反相器II 232。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231的源極與通訊信號(hào)端子連接，其柵極通過(guò)反相器II 232與通訊信號(hào)端子連接，其漏極與大電容241連接。如
圖14所示，電源開關(guān)電路4包括掉電延時(shí)檢測(cè)電路和選通電路。掉電延時(shí)檢測(cè)電路包括P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管IV 411、反相器III 412,RC充放電電路413和斯密特觸發(fā)器414。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管IV 411的源極作為控制端II與電源端子連接，其柵極通過(guò)反相器III412與電源端子連接，其漏極與RC充放電電路413的充放電端連接。RC充放電電路413的充放電端與斯密特觸發(fā)器414的輸入端連接，RC充放電電路413的另一端接回路。選通電路包括P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管V 421和二極管I 422。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管V 421的源極與第一蓄電電路24的電能輸出端Vl連接，其柵極作為控制端III與斯密特觸發(fā)器414的輸出端連接，其漏極作為電能輸出端。該電能輸出端直接與電子模塊的電能輸入端連接。二極管I 422的正極連接第一蓄電電路24的電能輸出端VI，二極管I 422的負(fù)極與P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管V 421的漏極連接。如
圖12所示，第二蓄電單元3包括第四充電電路31和第二蓄電電路32。第四充電電路31包括二極管II 311、P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312和反相器IV 313 ;第二蓄電電路32包一個(gè)小電容321和相應(yīng)的連接線，小電容321的蓄電容量小于大電容241的蓄電容量。如
圖13所示，二極管II 311的一端與電源端子連接，另一端與小電容321的一端連接，小電容321的另一端接回路。小電容321與二極管II 311連接的該端拉出一根線作為電能輸出端。該電能輸出端直接與電子模塊的電能輸入端連接。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312的源極也于電源端子連接；其柵極與反相器IV 313的輸出端連接，反相器IV 313的輸入端與電源端子連接；其漏極與二極管II 311的一端一同與小電容321連接。盒體安裝在打印機(jī)上后，該打印機(jī)耗材芯片的通訊單元與打印機(jī)上的觸點(diǎn)探針連接。打印機(jī)耗材芯片接收來(lái)自打印機(jī)的信號(hào)，如圖5所示，打印機(jī)工作時(shí)發(fā)出的通訊信號(hào)包括了電源信號(hào)VDD、通信使能信號(hào)CE、時(shí)鐘信號(hào)CLK、數(shù)據(jù)信號(hào)DATA、地址信號(hào)ID。電源信號(hào) VDD產(chǎn)生后非電源信號(hào)即通信使能信號(hào)CE、時(shí)鐘信號(hào)CLK、數(shù)據(jù)信號(hào)DATA、地址信號(hào)ID才產(chǎn)生，當(dāng)電源信號(hào)VDD結(jié)束時(shí)非電源信號(hào)通信使能信號(hào)CE、時(shí)鐘信號(hào)CLK、數(shù)據(jù)信號(hào)DATA、地址信號(hào)ID也終止。電源端子連接打印機(jī)的電源信號(hào)VDD ；P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231連接的通訊信號(hào)端子連接著打印機(jī)的通信使能信號(hào)CE。打印機(jī)工作時(shí)發(fā)出的信號(hào)是包括了多個(gè)不連續(xù)的信號(hào)，因此供電時(shí)間是不連續(xù)的且間隔時(shí)間不規(guī)律。打印機(jī)耗材芯片接通打印機(jī)后，首先電源信號(hào)VDD同時(shí)流經(jīng)第一蓄電單元2和第二蓄電單元3。在第一蓄電單兀2中，電源信號(hào)VDD作用在第一充電電路21上，P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管I 211的源極接入正向電壓。由于柵極接有反相器I 212，使得高電平的電源信號(hào)VDD信號(hào)在被反相器I 212處理后輸出低電平信號(hào)，致使P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管I 211導(dǎo)通。最終，電源信號(hào)VDD給大電容241進(jìn)行充電操作。受P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管I自身導(dǎo)通系數(shù)的限制，此時(shí)通過(guò)P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管I給大電容241充電的電流受限制。第二充電電路22也接入電源信號(hào)VDD，P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221的源極接入正向電壓。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221的柵極接有與非門222，與非門222的輸入端連接電源信號(hào)VDD和電子模塊的使能信號(hào)ENl。由于電子模塊的使能信號(hào)ENl只能在芯片接收到對(duì)應(yīng)的地址信號(hào)ID后才能產(chǎn)生，因此使能信號(hào)ENl遲于電源信號(hào)VDD產(chǎn)生，與非門222若輸出低電平信號(hào)則必須同時(shí)輸入高電平的電源信號(hào)VDD和高電平的使能信號(hào)ENl。因此，打印機(jī)耗材芯片剛開始上電工作時(shí)沒有地址信號(hào)ID，第二充電電路22不為大電容241充電。第三充電電路23接入通信使能信號(hào)CE，打印機(jī)耗材芯片剛開始上電工作時(shí)沒有通信使能信號(hào)CE，故此時(shí)第三充電電路23不為大電容241充電。在第二蓄電單元3中，電源信號(hào)VDD流經(jīng)二極管II 311直接為小電容321充電。電源信號(hào)VDD還流經(jīng)P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312和反相器IV 313。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312的源極接入正向電壓；由于P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312的柵極極有反相器IV 313，電源信號(hào)VDD進(jìn)入反相器IV 313處理后輸出低電平信號(hào)，致使P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312導(dǎo)通，這樣P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312的漏極也為小電容321充電。第四充電電路31中，由P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管VI 312和反相器IV 313構(gòu)成的充電電路工作時(shí)壓差較小，從而保證的電壓非常接近電源信號(hào)VDD的電壓；二極管II 311能在導(dǎo)通時(shí)提供較大的電流，為小電容321及時(shí)提供充電電流。由于小電容321的電能輸出端直接和電源端子連接，因此電源信號(hào)VDD在為小電容321充電的同時(shí)直接為電子模塊提供電源。[0048]在電源開關(guān)電路4中，電源信號(hào)VDD接入在P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管IV411的源極，P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管IV 411的柵極連接有反相器111412，所以高電平的電源信號(hào)VDD被反相器III412處理后輸出低電平信號(hào)。這樣P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管IV 411的導(dǎo)通，RC充放電電路413充電。在電源信號(hào)VDD信號(hào)周期內(nèi)，RC充放電電路413完成充電操作并維持在充滿電的狀態(tài)。斯密特觸發(fā)器414的輸出端輸出高電平，P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管V 421處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)通信使能信號(hào)CE產(chǎn)生時(shí)，第一充電電路21繼續(xù)為大電容241充電；第四充電電路31繼續(xù)為小電容321充電。在第三充電電路23中，通信使能信號(hào)CE接入在P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231的源極。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231的柵極連接有反相器II 232，所以高電平的通信使能信號(hào)CE被反相器II 232處理輸出低電平信號(hào)。這樣P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231導(dǎo)通，第三充電電路23為大電容241進(jìn)行充電操作。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III 231自身導(dǎo)通系數(shù)比較高，故導(dǎo)通時(shí)給大電容241充電的電流不受限制。當(dāng)?shù)刂沸盘?hào)ID產(chǎn)生時(shí)電子模塊接收 并處理，當(dāng)該地址信號(hào)ID與電子模塊內(nèi)的信息匹配時(shí)電子模塊認(rèn)為打印機(jī)訪問本芯片，地址信號(hào)ID作為芯片工作信號(hào)接收后電子模塊發(fā)出使能信號(hào)EN1。在第二充電電路22中，與非門222的輸入端接入了高電平的電源信號(hào)VDD和高電平的使能信號(hào)ENl，與非門222輸出低電平信號(hào)給P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221的柵極，由此P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221導(dǎo)通，這樣第二充電電路22為大電容241進(jìn)行充電操作。P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管II 221導(dǎo)通系數(shù)比較高，故導(dǎo)通時(shí)給大電容241充電的電流不受限制。此時(shí)，第一充電電路21和第三充電電路23仍繼續(xù)為大電容241充電。這樣在產(chǎn)生電源信號(hào)VDD、地址信號(hào)ID、通信使能信號(hào)CE時(shí)大電容241有三路充電電路；而小電容321仍只有一路充電電路。第一充電電路21工作時(shí)間與電源信號(hào)VDD同步，第二充電電路22的工作時(shí)間與使能信號(hào)ENl同步，第三充電電路23的工作時(shí)間與通信使能信號(hào)CE同步。使能信號(hào)ENl和通信使能信號(hào)CE遲于電源信號(hào)VDD產(chǎn)生，在只有第一充電電路21工作時(shí)大電容241只進(jìn)行預(yù)先充電操作。當(dāng)使能信號(hào)ENl產(chǎn)生，第二充電電路22開始工作。第一充電電路21和第二充電電路22都從電源信號(hào)VDD獲取電源，當(dāng)有第二充電電路22工作時(shí)大電容241進(jìn)行正式充電操作，此時(shí)由第一充電電路21和第二充電電路22同時(shí)為大電容241充電，充電電流要比只有第一充電電路21工作時(shí)的預(yù)先充電操作的電流要大。雖然通信使能信號(hào)CE能提供的電能不及電源信號(hào)VDD所能提供的電能，但是通過(guò)第三充電電路23為大電容241進(jìn)行輔助充電操作，能進(jìn)一步縮短大電容241充滿電所需要的時(shí)間。這樣大電容241和小電容321在單個(gè)連續(xù)供電期限內(nèi)就能充滿電。一旦打印機(jī)停止供電，首先由小電容321供電，同時(shí)電源開關(guān)電路4處因?yàn)殡娫葱盘?hào)VDD截止使得P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管IV 411關(guān)斷，RC充放電電路413開始放電。斯密特觸發(fā)器414檢測(cè)RC充放電電路413的充放電端的電壓變化。在小電容321供電期限內(nèi)，電子模塊內(nèi)部利用小電容321的電能來(lái)維持易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)。在小電容321供電期間內(nèi)恢復(fù)打印機(jī)供電的，則繼續(xù)對(duì)大電容241執(zhí)行預(yù)先充電操作和對(duì)小電容321的充電操作，在訪問該芯片時(shí)繼續(xù)對(duì)大電容241執(zhí)行正式充電操作、輔助充電操作。RC充放電電路413放電過(guò)程中斯密特觸發(fā)器414翻轉(zhuǎn)輸出低電平信號(hào)，使得P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管V 421導(dǎo)通，進(jìn)而將第一蓄電單元2內(nèi)的大電容241的電能輸送給電子模塊。此時(shí)，小電容321的電量仍能維持電子模塊工作。二極管I 422在P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管V 421未導(dǎo)通時(shí)就將大電容241中的電能以較小電流的形式輸送給電子模塊，以此來(lái)提高選通電路的開關(guān)響應(yīng)能力。電源開關(guān)電路4實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能后，由大電容241供電。在大電容241供電期限內(nèi)電子模塊執(zhí)行回寫操作，即在存儲(chǔ)器內(nèi)部將易失性存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)，從而更新非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)。此時(shí)小電容321仍具有電能，因此大電容241供電的同時(shí)小電容仍舊向電子模塊供電且此時(shí)用于執(zhí)行回寫操作。該打印機(jī)耗材芯片的供電電源I在采用的雙蓄電式電源技術(shù)方案中利用預(yù)先充電操作、正式充電操作和輔助充電操作對(duì)大電容241進(jìn)行充電，除了能起到統(tǒng)籌各個(gè)打印機(jī)耗材芯片之間的充電時(shí)間，達(dá)到縮短充電時(shí)間、提高充電效率的目的外，還能為間隔時(shí)間較短的相鄰的連續(xù)供電期限之間存在的斷電情況提供維持性電能。這是因?yàn)榍昂笙噜弮蓚€(gè)連續(xù)供電期限間隔時(shí)間有時(shí)極短，此時(shí)墨/粉盒仍處于工作狀態(tài)，易失性存儲(chǔ)器仍需要更新墨/粉盒狀態(tài)的數(shù)據(jù)，不需要執(zhí)行回寫操作即不需要執(zhí)行易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的操作，但必須提供電源維持易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，這樣做可以極大地 提高電子模塊的數(shù)據(jù)處理效率，增強(qiáng)電子模塊的運(yùn)行穩(wěn)定性。該打印機(jī)耗材芯片在具有多個(gè)墨盒的打印機(jī)上使用時(shí)功能特點(diǎn)極為明顯，此類打印機(jī)每次只訪問單個(gè)墨盒，在被訪問的墨盒上供電電源I為電子模塊提供電源的同時(shí)還進(jìn)行四路充電過(guò)程；而其它墨盒在進(jìn)行對(duì)大電容241的預(yù)先充電操作和對(duì)小電容321的充電操作。因此，可以從中看出多個(gè)墨盒之間在進(jìn)行有效的分配充電時(shí)間和充電電能，給被訪問的墨盒提供充足的充電時(shí)間和電源，由此保證墨盒能平穩(wěn)工作。本實(shí)用新型第二種實(shí)施例，該實(shí)施與第一種實(shí)施例的不同之處在于取消了第一充電電路，這樣在充電過(guò)程中就沒有了預(yù)充電操作。第一蓄電單元由第二充電電路、第三充電電路和第一蓄電電路組成。在打印機(jī)供電能極為有限時(shí)，即打印機(jī)供電周期更短或者驅(qū)動(dòng)能力非常小時(shí)，為了保證第二蓄電單元能及時(shí)快速充滿電，可以排除預(yù)先充電操作，只在芯片接收到來(lái)自打印機(jī)的非電源信號(hào)時(shí)對(duì)第一蓄電單元執(zhí)行正式充電操作，這樣就極大的保證了第二蓄電單元的工作性能。本實(shí)用新型第三種實(shí)施例，與第一種實(shí)施例的不同之處在于P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III連接的通訊信號(hào)端子連接著打印機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)CLK。本實(shí)用新型第四種實(shí)施例，與第一種實(shí)施例的不同之處在于P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III連接的通訊信號(hào)端子連接著打印機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA。本實(shí)用新型第五種實(shí)施例，與第二種實(shí)施例的不同之處在于P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III連接的通訊信號(hào)端子連接著打印機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)CLK。本實(shí)用新型第六種實(shí)施例，與第二種實(shí)施例的不同之處在于P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管III連接的通訊信號(hào)端子連接著打印機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA。
權(quán)利要求1.一種打印機(jī)耗材芯片，該打印機(jī)耗材芯片包括基板，所述基板上設(shè)有通訊單元以及與通訊單元電連接的電子模塊，所述通訊單元上設(shè)有能從外部獲取電源信號(hào)并向所述電子模塊供電的電源端子，以及能從外部獲取非電源信號(hào)并向所述電子模塊傳遞該非電源信號(hào)的通訊信號(hào)端子，所述電源端子通過(guò)供電電源(I)與電子模塊電連接，所述通訊信號(hào)端子與電子模塊電連接，所述電子模塊上設(shè)有由易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器組成的存儲(chǔ)器，其特征在于所述供電電源(I)至少包括直接利用電源信號(hào)充電并將所蓄電能提供給電子模塊用于易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器操作的第一蓄電單元(2)，直接通過(guò)電源信號(hào)充電并將所蓄電能提供給電子模塊用于在短時(shí)間內(nèi)維持易失性存儲(chǔ)器內(nèi)數(shù)據(jù)的第二蓄電單元(3)，以及用于調(diào)用第一蓄電單元(2)在第二蓄電單元(3)在短暫性供電后提供電源的電源開關(guān)電路(4)，所述第二蓄電單元(3)與電子模塊電連接，所述第二蓄電單元(3)直接為電子模塊供電，所述第一蓄電單元(2)通過(guò)電源開關(guān)電路(4)為電子模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述打印機(jī)耗材芯片，其特征在于所述第一蓄電單元(2)至少在非電源信號(hào)產(chǎn)生時(shí)利用電源信號(hào)產(chǎn)生非限定電流作為充電電流的第二充電電路(22)，在非電源信號(hào)產(chǎn)生時(shí)利用非電源信號(hào)產(chǎn)生非限定電流作為充電電流的第三充電電路(23)，以及用于存儲(chǔ)來(lái)自第二充電電路(22)、第三充電電路(23)的電能并通過(guò)電源開關(guān)電路(4)為電子模塊供電的第一蓄電電路(24)，所述第二充電電路(22)的電能輸入端與電源端子電連接，所述第三充電電路(23)的電能輸入端與通訊信號(hào)端子電連接，所述第二充電電路(22)設(shè)有控制端I，所述控制端I與電子模塊電連接，所述第二充電電路(22)、第三充電電路(23)的電能輸出端都與第一蓄電電路(24)的電能輸入端連接,所述第一蓄電電路(24)的電能輸出端與電源開關(guān)電路⑷的電能輸入端電連接，所述電源開關(guān)電路⑷的電能輸出端連接電子模塊，所述第二蓄電單元(3)至少包括利用電源信號(hào)產(chǎn)生非限定電流作為充電電流的第四充電電路(31)，和用于存儲(chǔ)來(lái)自第四充電電路(31)的電能的并能直接提供給電子模塊的第二蓄電電路(32)，所述第四充電電路(31)的電能輸入端與電源端子電連接，所述第四充電電路(31)的電能輸出端與第二蓄電電路(32)的電能輸入端電連接，所述第二蓄電電路(32)的電能輸出端與電子模塊電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述打印機(jī)耗材芯片，其特征在于所述第一蓄電單元(2)還包括設(shè)有利用電源信號(hào)產(chǎn)生限定電流作為充電電流的第一充電電路(21)，所述第一充電電路(21)的電能輸入端與電源端子電連接，所述第一充電電路(21)的電能輸出端都與第一蓄電電路(24)的電能輸入端連接，所述第一蓄電電路(24)的電能輸出端與電源開關(guān)電路(4)的電能輸入端電連接，所述電源開關(guān)電路⑷的電能輸出端連接電子模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述打印機(jī)耗材芯片，其特征在于所述電源開關(guān)電路(4)包括掉電延時(shí)檢測(cè)電路和選通電路，所述掉電延時(shí)檢測(cè)電路上設(shè)有作為電壓檢測(cè)輸入端的用于與電源端子電連接的控制端II，所述選通電路上設(shè)有控制端III，所述掉電延時(shí)檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)輸出端與控制端III電連接，所述選通電路的電能輸入端與第一蓄電電路(24)的電能輸出端電連接，所述選通電路的電能輸出端與電子模塊電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種打印機(jī)耗材芯片，它包括基板，基板上設(shè)有通訊單元和電子模塊，通訊單元上設(shè)有電源端子和通訊信號(hào)端子，電源端子通過(guò)供電電源與電子模塊電連接，通訊信號(hào)端子與電子模塊電連接，供電電源至少包括第一蓄電單元和第二蓄電單元，以及電源開關(guān)電路，所述第二蓄電單元與電子模塊電連接，所述第二蓄電單元直接為電子模塊供電，所述第一蓄電單元通過(guò)電源開關(guān)電路為電子模塊供電。打印機(jī)耗材芯片具有了雙蓄電功能的供電電源，除利用打印機(jī)供電作為芯片電源外還能通過(guò)合理調(diào)配供電時(shí)間來(lái)存儲(chǔ)電能，進(jìn)而解決打印機(jī)耗材芯片在打印機(jī)短暫的連續(xù)供電后的用電問題。
文檔編號(hào)B41J2/175GK202623512SQ20122023846
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者張少宇, 虞少平, 胡容銘, 章征東, 彭新平, 孔明 申請(qǐng)人:杭州旗捷科技有限公司