CN102737712A - 耗材芯片及其数据读写方法、耗材容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耗材芯片及其数据读写方法、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，电子模块内设有控制单元及可被控制单元访问的存储器，其中，该存储器为相变存储器。该方法包括控制单元接收打印机发送的命令，在判断该命令为读取数据的命令时，从相变存储器内读取数据并发送至打印机，在判断该命令为写入数据的命令时，将接收的数据写入相变存储器中。本发明能够确保耗材芯片与打印机之间的快速通信，又能降低耗材芯片的生产成本，从而降低耗材容器的生产成本。

Description

耗材芯片及其数据读写方法、耗材容器

技术领域

本发明涉及打印耗材领域，尤其是涉及安装于耗材容器壳体上的耗材芯片以及这种芯片的数据读写方法、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。此外，芯片还设有存储器，用于存储墨盒或碳粉盒相关的数据。参见图4，现有的芯片的电子模块具有控制单元30，控制单元30可以是前述的微控制器，或者是专用集成电路（ASIC），并设有一个独立于控制单元30的非易失性存储器32，如电可擦只读存储器（EEPROM）或闪速存储器（flash）等。同时，电子模块还设有一个复位电路31，用于对控制单元30进行复位操作。

喷墨打印机或激光打印机工作时，需要访问芯片的非易失性存储器32，读取存储在非易失性存储器32内的数据，如墨盒或碳粉盒型号、适用的喷墨打印机或激光打印机类型、墨盒或碳粉盒所容纳的墨水或碳粉颜色、墨盒或碳粉盒内的墨水余量或碳粉余量等，只有判断墨盒或碳粉盒型号合适且墨水余量或碳粉余量充足时，喷墨打印机或激光打印机才执行打印操作。

在一次打印操作执行完毕后，喷墨打印机或激光打印机计算该次打印操作所消耗的墨水量或碳粉量，并计算墨盒内剩余的墨水量、碳粉盒内剩余的碳粉量等，将计算后的剩余量写入芯片的非易失性存储器32中。因此，喷墨打印机与激光打印机经常需要对芯片的非易失性存储器32进行访问。

但是，由于喷墨打印机或激光打印机与芯片之间的访问速度越来越快，对数据的读取速度及写入速度也越来越快，现有的非易失性存储器32已经难以满足喷墨打印机或激光打印机与芯片之间的访问速度的要求。

因此，现有的一些芯片使用易失性存储器替代非易失性存储器，如使用随机存储器(RAM)等，这些存储器在喷墨打印机或激光打印机停止向芯片供电后，所存储的数据将丢失。为了避免数据丢失，这些芯片需要设置电池或大电容等供电器件向易失性存储器供电，这将大大增大了芯片的生产成本。

而现有另外一些芯片使用铁电存储器替代普通的非易失性存储器，但由于铁电存储器的生产工艺复杂，技术要求高，导致铁电存储器的价格较高，若墨盒芯片或碳粉盒芯片使用铁电存储器，其生产成本也很高，不利于降低墨盒或碳粉盒的生产成本。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种满足打印机快速读写要求且生产成本较低的耗材芯片。

本发明的另一目的是提供一种对打印机的命令响应速度较快的耗材芯片的数据读写方法。

本发明的再一目的是提供一种使用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，电子模块内设有控制单元及可被控制单元访问的存储器，其中，该存储器为相变存储器。

由上述方案可见，耗材芯片的存储器为相变存储器，由于相变存储器为非易失性存储器，在打印机停止向耗材芯片供电后，其存储的数据仍能保存在存储器中，不会丢失，因此耗材芯片无需设置电池或电容等供电器件，降低耗材芯片的生产成本。另外，相变存储器的数据读写速度较快，其读写速度是一般的闪速存储器读写速度的100倍，能够满足打印机工作需要。并且，相变存储器的制造工艺比铁电存储器简单，生产成本较低，耗材芯片使用相变存储器，能够在降低耗材芯片的生产成本的同时，满足与打印机快速通信的要求。

一个优选的方案是，相变存储器具有可变信息存储区及不变信息存储区，可变信息存储区存储有可变信息，不变信息存储区存储有不变信息。

由此可见，在相变存储器内划分可变信息存储区及不变信息存储区，分别存储可变信息及不变信息，避免可变信息与不变信息的存储错误，有利于保证耗材芯片存储信息的安全性。

为实现上述的另一目的，本发明提供的耗材芯片的数据读写方法中，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，电子模块内设有控制单元及可被控制单元访问的存储器，其中，该存储器为相变存储器，该方法包括控制单元接收打印机发送的命令，在判断该命令为读取数据的命令时，从相变存储器内读取数据并发送至打印机，在判断该命令为写入数据的命令时，将接收的数据写入相变存储器中。

由上述方案可见，控制单元从相变存储器中读取数据，并将数据写入到相变存储器中，由于相变存储器的读写速度较快，能够满足打印机快速访问的需要。

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，腔体的下端设有耗材出口，且壳体的外壁上设有芯片，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，电子模块内设有控制单元及可被控制单元访问的存储器，其中，该存储器为相变存储器。

由此可见，耗材芯片使用相变存储器作为非易失性存储器，这样耗材芯片无需设置电池等供电器件，生产成本较低。且相对于铁电存储器，相变存储器的生产成本也较低，能够降低耗材芯片及耗材容器的生产成本。此外，相变存储器的数据读写速度较快，能够满足打印机快速访问的需要。

附图说明

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图。

图3是现有一种碳粉盒的结构分解图。

图4是现有耗材芯片的电子模块的电原理框图。

图5是本发明耗材芯片实施例中电子模块的电原理框图。

图6是本发明耗材芯片读写方法实施例的流程图。

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。

电子模块具有控制单元40，控制单元40可以是微控制器，如单片机或FPGA等，也可以是专用集成电路(ASIC)等。控制单元40用于接收喷墨打印机发送的命令，并判断该命令是什么命令，同时执行相应的操作，如对数据的读写操作。电子模块还设有复位电路41，用于对控制单元40进行复位。

电子模块设有一个存储器，本实施例中，存储器为相变存储器42，相变存储器42内具有可变信息存储区45以及不变信息存储区46，可变信息存储区45内存储有可变信息，如墨盒内墨水余量、墨盒的打印次数等，可变信息是随打印机执行打印操作而发生改变的信息。不变信息存储区46内存储有不变信息，即不会随打印操作而发生改变的信息，如墨盒型号、适用的喷墨打印机类型、墨盒的制造日期、墨盒所容纳的墨水颜色等。

由于相变存储器42是非易失性存储器，其在喷墨打印机停止向墨盒芯片供电后，仍能保存数据，因此墨盒芯片无需设置电池或电容等供电器件，芯片的体积可以做得较小，且生产成本较低。此外，相变存储器42相比于铁电存储器，其生产工艺较为简单，生产成本较低，也能确保墨盒芯片的生产成本低于使用铁电存储器的耗材芯片。

另外，相变存储器42的数据读写速度快于普通的非易失性存储器，其数据读写速度是普通闪速存储器的100倍，因此能够满足喷墨打印机快速访问的要求。

下面结合图6说明墨盒芯片的工作方法。

耗材芯片的数据读写方法实施例：

参见图6，安装有墨盒芯片的墨盒安装到喷墨打印机后，喷墨打印机向墨盒芯片供电，墨盒芯片的控制单元执行步骤S1，判断是否接收喷墨打印机发送的命令，若没有接收到命令，则继续等待。

若接收到命令，执行步骤S2，判断该命令是否为读取数据的命令，如是，则执行步骤S3，从相变存储器中读取相应的数据并发送至喷墨打印机。当然，控制单元还会判断所读取的数据为可变信息还是不变信息，若是可变信息，则从可变信息存储区中读取相应的可变信息，若喷墨打印机读取的是不变信息，则从不变信息存储区中读取相应的不变信息，并发送至喷墨打印机。

若控制单元判断接收的命令不是读取数据的命令，则执行步骤S4，判断该命令是否为写入数据的命令，如是，则执行步骤S5，将接收的数据写入到相变存储器。当然，若控制单元判断接收的是可变信息，则将可变信息写入到可变信息存储区，若判断接收的是不变信息，则将接收的数据写入不变信息存储区。

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，上述实施例仅是本发明较佳的实施方案，实际应用时还可以有更多的变化，例如，电子模块还设置普通的非易失性存储器，即耗材芯片的存储器有普通的非易失性存储器与相变存储器共同组成，普通的非易失性存储器用于存储一些读写速度较慢的数据，而相变存储器用于存储读写速度较快的数据，同样可以实现本发明的目的。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如可变信息及不变信息种类的改变、微控制器类型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。

Claims (6)

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控制单元及可被所述控制单元访问的存储器；

其特征在于：

所述存储器为相变存储器。

2.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于：

所述相变存储器具有可变信息存储区及不变信息存储区，所述可变信息存储区存储有可变信息，所述不变信息存储区存储有不变信息。

3.耗材芯片的数据读写方法，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控制单元及可被所述控制单元访问的存储器；

其特征在于：

所述存储器为相变存储器；

该方法包括

所述控制单元接收打印机发送的命令，在判断所述命令为读取数据的命令时，从所述相变存储器内读取数据并发送至所述打印机，在判断所述命令为写入数据的命令时，将接收的数据写入所述相变存储器中。

4.根据权利要求3所述的耗材芯片的数据读写方法，其特征在于：

所述相变存储器具有可变信息存储区及不变信息存储区，所述可变信息存储区存储有可变信息，所述不变信息存储区存储有不变信息；

所述控制单元判断所述读取命令所读取的数据为可变信息还是不变信息，若读取的是可变信息，从所述可变信息存储区中读取可变信息并发送至所述打印机，若读取的是不变信息，从所述不变信息存储区中读取不变信息并发送至所述打印机；

所述控制单元向所述相变存储器写入数据时，判断写入的数据为可变信息还是不变信息，若写入的是可变信息，则将数据写入所述可变信息存储区，若写入的是不变信息，则将数据写入所述不变信息存储区。

5.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芯片，所述芯片具有基板，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控制单元及可被所述控制单元访问的存储器；

其特征在于：

所述存储器为相变存储器。

6.根据权利要求5所述的耗材容器，其特征在于：

所述相变存储器具有可变信息存储区及不变信息存储区，所述可变信息存储区存储有可变信息，所述不变信息存储区存储有不变信息。

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