CN103085483A - 通用芯片及其数据显示方法、耗材容器、成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通用芯片，包括基板、安装于基板上的电子模块及电子纸模块，电子模块包括通讯部分和集成电路部分，集成电路部分包括：存储单元和控制单元，存储单元内存储的信息包括通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息，控制单元与存储单元连接，电子纸模块包括电子纸、电子纸驱动单元和电子纸控制单元，电子纸驱动单元与电子纸连接，电子纸控制单元分别与电子纸驱动单元及电子模块连接，本发明能在通用芯片掉电后直观显示通用芯片适用的成像设备型号、当前可选用的成像设备型号及其耗材使用情况。

Description

通用芯片及其数据显示方法、耗材容器、成像设备

技术领域

 本发明涉及一种通用芯片及其数据显示方法，具体地说，涉及一种用于耗材容器的通用芯片及其数据显示方法，本发明还涉及安装有上述通用芯片的耗材容器、成像设备。

背景技术

本发明所说的成像设备是指将文字、图案等电信号转换为在纸张等介质上形成可视图像的设备，例如喷墨类或激光类的打印机、复印机、传真机及多功能一体机。

常用的两种打印机是喷墨打印机和激光打印机，喷墨打印机使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向打印机提供打印用的墨水，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向打印机提供打印用的碳粉，以在介质上形成需要打印的文字或图案，复印机、传真机及多功能一体机的成像原理、使用耗材容器等与打印机基本相同。本发明所说的耗材是指墨水或碳粉。

如图1所示，耗材容器的壳体上一般都安装有芯片13，芯片13具有一块基板16，在基板16上安装有电子模块17，电子模块17用于存储与成像设备通讯所需的数据、实现与成像设备之间的通讯操作，其中包括接收成像设备信号及电能的通讯部分和集成电路部分，通讯部分一般是电触点或感应线圈，集成电路部分中包括有存储单元和控制单元，该存储单元中存储与耗材容器相关的数据和打印过程中产生的数据，包括：耗材容器适用的成像设备型号、耗材容器生产日期、耗材容器型号、总打印量、已消耗打印页数、耗材容器内耗材余量、耗材容器的初始打印时间、上一打印操作时间等，控制单元与存储单元连接，用于控制存储单元的数据存取操作。 

随着成像设备型号和数量的逐渐增多，通用于各种类型成像设备的芯片也日益增多，现有的通用芯片有两种类型，第一类通用芯片未安装过成像设备时可通用于多款成像设备类型，当该通用芯片安装到某款成像设备时，成像设备首次访问该通用芯片，通用芯片根据成像设备所携带的机器特征码锁定对应的型号信息，之后当成像设备与该通用芯片之间进行通信时，该通用芯片运用上述锁定的型号信息所对应存储区域中的数据信息与成像设备进行通信。因通用芯片的存储器所存储的信息不可直观地被用户所识别，一些耗材厂家将芯片使用于某款成像设备后因某种原因取出放置一段时间后将无法知道该芯片曾安装于哪款型号成像设备，容易用错于其他型号的成像设备，必须经过多次验证方可获得适用的成像设备信息。或者一些耗材生产厂家使用该类型通用芯片进行生产时，一般将该通用芯片安装到耗材容器后，要进行样稿测试，而样稿测试后该通用芯片已锁定了该测试用的成像设备类型，用户购买该耗材容器时，因无法从芯片上看到适用的成像设备型号，如果用于其他型号的成像设备，将不被成像设备所识别，因此无法正常使用。第二类通用芯片的基本结构与第一类通用芯片相同，不同之处是：第二类通用芯片无论是初次装入一款成像设备或后续再装入另一款成像设备，各成像设备访问该通用芯片的过程中，通用芯片并不锁定其对应的成像设备型号。因此当某耗材容器在某款成像设备打印一定量后，换到另一款成像设备上使用时，提示为全新未使用过，与实际使用量不符，且通用芯片的存储器所存储的信息不可直观地识别曾被使用过的成像设备及使用量，常引起用户投诉。

无论何种类型的通用芯片，使用者都必须将该通用芯片安装到成像设备上，通过成像设备读取该通用芯片存储单元中的数据并传送到成像设备面板的显示屏或电脑显示屏上显示，才能了解该通用芯片是否适用当前的成像设备型号及其耗材使用情况，若将该通用芯片或设置有该通用芯片的耗材容器安装到不适用的成像设备上，则会造成耗材容器不被识别导致成像设备报错的情况，给使用带来不便；当通用芯片安装到某台成像设备上使用一段时间后取下时，第一类通用芯片由于被锁定使用其安装的该台成像设备，使用者不能直观、快速地从耗材容器或通用芯片上知晓上述锁定状态，造成使用者的不便，第二类通用芯片虽然没有锁定其使用的成像设备，然而由于其安装的耗材容器中的耗材在使用过程中有所消耗，使用者也不能直接地从耗材容器上了解耗材的使用情况，导致使用者对耗材余量的无法了解，甚至导致使用出错；综上所述，现有通用芯片不能直观、迅速地对其通用及可选用成像设备类型、对应的耗材余量有准确的提示，导致使用出错，不便于使用。

另一方面，现有一种被称之为电子纸的产品，也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏，其是像纸一样薄、柔软、可擦写的显示器。电子纸技术与现有的液晶技术不一样。电子纸显示器没有目前显示设备无法避免的强烈反光，画面分辨率高，显示效果与视觉感观与一般书写纸几乎完全相同；特别是电子纸技术具有画面记忆特性，一旦画面显示后即使断电也不消失。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种无需安装到成像设备上便可显示芯片适用及可选用的成像设备类型、便于使用、防止使用出错的通用芯片，以弥补上述现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供的通用芯片安装于耗材容器上，包括：基板、安装于基板上的电子模块及与电子模块连接的电子纸模块，电子模块包括通讯部分和集成电路部分，集成电路部分包括存储单元及与存储单元连接的控制单元，存储单元内存储的信息包括通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息。

由上方案可见，由于该通用芯片的存储单元内存储有与成像设备通讯所需的成像设备型号、可选用的成像设备及其对应的耗材余量信息，上述余量信息均可被成像设备读或写操作，采用电子纸模块将上述数据信息读取并显示出来，利用电子纸模块断电时持续显示数据的特点，使得用户在任何时刻都能直观、快速地了解该通用芯片所适用的成像设备类型、目前可选用的成像设备型号及其中耗材的使用情况，避免现有通用芯片必须安装到成像设备上、且必须上电经过多款型号成像设备多次验证才能了解通用芯片适用及可选用的成像设备型号及耗材使用状态的情况。

其进一步技术方案是，电子纸模块包括电子纸，电子纸的一面与基板的一面电连接。

由上方案可见，本方案将电子纸设置在电子纸模块中，通过电子模块对电子纸进行控制和驱动，可以充分利用电子纸掉电后仍可显示内容的特性，不需要将该耗材容器安装到成像设备上便可显示通用芯片中的数据信息，使用者可以直观地了解该通用芯片所适用的成像设备类型、当前可选用的成像设备类型及耗材使用情况，便于使用且结构简单。

其更进一步技术方案是，电子纸模块还包括电子纸驱动单元及电子纸控制单元；电子纸控制单元分别与电子纸驱动单元及电子模块连接，电子纸驱动单元与电子纸连接。

本方案采用了电子纸控制单元读取存储单元中的数据并传送到电子纸驱动单元，利用电子纸驱动单元将传送过来的数据信息转换成电子纸的平面信号，并将该平面信号施加在电子纸的电极上，在电子纸上显示相应的信息，从而从视觉上直接提示用户通用芯片适用的成像设备类型、目前可选用的成像设备类型及其耗材的使用情况。

本发明的另一目的是提供一种通用芯片数据显示方法，通用芯片结构如上方案所述，该通用芯片上电后，从存储单元中读取通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息的数据，然后将上述数据传送到电子纸模块以显示，同时，实时监控存储单元中上述信息的对应数据；当信息的对应数据发生变化时，刷新所述电子纸模块进行显示，未发生变化时，继续监控。

由上方案可见，本方法是在存储芯片上电后，读取通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息的数据，在信息的对应数据发生变化时，刷新电子纸模块进行数据显示，通用芯片实时读取更新的数据以显示给使用者；利用电子纸在断电时保持显示的特性，在通用芯片掉电时，电子纸模块仍能保持掉电前显示的数据信息，本方案的通用芯片结合了电子模块和电子纸模块的功能，使用者不需要将耗材容器安装到成像设备上进行多次验证，便可以直观、快速地了解通用芯片适用及可选用的成像设备及其耗材的使用状态，避免了现有通用芯片由于不能直观快速了解上述信息而导致的误操作，利于推广、便于使用。

本发明的还一目的是提供一种耗材容器，包括壳体，壳体围成容纳耗材的腔体，壳体的外壁上安装有如上所述的通用芯片。

本方案所提供耗材容器由于安装有如上通用芯片，因此，可以在芯片掉电时直接查看到耗材容器所适用及可选用的成像设备及耗材的使用状态，便于使用。

本发明的又一目的是提供一种成像设备，包括成像单元和耗材容器，耗材容器上安装有如上所述的通用芯片。

成像设备上的耗材容器上设置有如上所述的通用芯片，该通用芯片不需要安装到打印机上，便可直接查看到耗材容器所适用及可选用的成像设备及耗材的使用状态、使用方便。

附图说明

图1是现有通用芯片的结构示意图。

图2是本发明通用芯片实施例的逻辑结构示意图。

图3是本发明通用芯片实施例中电子纸的剖面结构示意图。

图4是本发明通用芯片掉电后的碳粉使用状态显示示意图之一。

图5是本发明通用芯片掉电后的碳粉使用状态显示示意图之二。

图6是本发明通用芯片掉电后的碳粉使用状态显示示意图之三。

图7是本发明碳粉盒实施例的示意图。

图8是本发明打印机实施例的示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步进行说明。

具体实施方式

通用芯片实施例

本发明提供的通用芯片33用于碳粉盒，参见图2，该通用芯片33包括基板（图中未示出）、安装于基板上的电子模块37及安装于基板上的电子纸模块；电子模块37包括电触点（图中未示出）和集成电路部分，电触点作为通讯部分用于接收激光打印机信号及电能，集成电路部分包括：控制单元和存储单元，存储单元用于存储与激光打印机进行数据通讯所需的数据，其中存放有：碳粉盒适用的打印机型号、当前可选用的打印机型号、适用打印机型号所对应的碳粉余量、碳粉的参数信息、打印过程的使用状态信息等，上述所有信息均可被控制单元进行读访问和写访问，从而可以实现碳粉盒识别和使用过程状态的记录，上述信息也可被电子纸控制单元选择性地读访问，本实施例的存储单元中存放有H系列A型号打印机及相关数据、H系列B型号打印机及相关数据、H系列C型号打印机及相关数据、C系列F型号打印机及相关数据及H系列G型号打印机及相关数据，即该通用芯片33可适用于H系列A型号、H系列B型号、H系列C型号、C系列F型号及H系列G型号的打印机；控制单元与存储单元连接，控制单元是与打印机通讯的控制核心，用于控制存储单元的读写操作，控制单元中包括和打印机的通讯协议、编码和解码协议，甚至密钥认证协议等，控制单元还能够将打印机的读写协议和存储单元的读写协议相互转换；电子纸模块包括电子纸控制单元、电子纸驱动单元和设置于基板上的电子纸8，电子纸8的一面与基板的一面电连接，电子纸控制单元分别与电子纸驱动单元及存储单元连接，用于读取存储单元中的数据，并将读取数据传送到电子纸驱动单元以显示，如需要电子纸显示该通用芯片33适用的打印机型号信息，则电子纸控制单元读取存储单元中的打印机型号，然后再把该信息传送到电子纸驱动模块以驱动电子纸显示，电子纸驱动单元与电子纸8连接，用于驱动电子纸8以显示信息，即是将电子纸控制单元传送过来的信息转换成电子纸8的平面信号，并将该平面信号施加在电子纸8的电极上，从而在电子纸8上显示相应的信息，从视觉上直观地提示使用者该碳粉盒适用的打印机型号。

图3是本实施例之电子纸8的剖面结构示意图，该结构是利用电泳原理来显示图案，功耗极低，图8中的电子纸8包括纸件层81，即具有一定柔软性的基片层，以及基于纸件层81之上的电子墨水层82，电子墨水层82包括一种具有一定透光性的透明粘合剂83 和多个以均匀散布于粘合剂83内的微囊84，每个微囊84具有一个形状为中空球型并具有一定透光性的主囊85，在主囊85内填充一种液体溶剂86，在此液体溶剂86中分布有多个带负电荷的带电微粒87，每个带电微粒87包括一个核心88和覆盖于核心88上的覆盖层89，对带电微粒87和液体溶剂86颜色设置不同颜色使其效果不同，当在微囊84上加载外部电场时，带电微粒87将沿电场的相反方向在主囊体85内运动。如带电微粒设置为白色，液体颜色设置为黑色，当在微囊84上方加在正电，则带负电荷的带电微粒87将被吸引往往上移动，最终使得上侧为白色，如果在微囊84上方加在负电，则带负电荷的带电微粒87将被排斥往往下移动，最终使得上侧为黑色。在向上或向下运动后，即使电场消失了，带电微粒87仍能够在某个位置停留较长时间，也就是存在显示保持功能。

图4中显示的状态是在碳粉盒生产出来后，碳粉盒上可显示通用芯片33利用电子纸8所显示的内容，包括该碳粉盒所适用的打印机型号、当前可选用的打印机型号、适用型号所对应剩余碳粉量等信息，这些信息是电子纸控制单元从存储单元读取出来并显示的，当检测到打印机更新上述信息时，电子纸控制单元则将更新后的信息信号送到电子纸驱动单元将电子纸的显示信息重新刷新显示，因此，使用者购买设置有该通用芯片的碳粉盒后，只要一打开包装，即可直观地了解该碳粉盒的通用情况和使用情况；即使使用者在打印过程中取出碳粉盒或通用芯片，由于该碳粉盒上通用芯片中设置有电子纸模块，使用者也能利用电子纸模块所显示的内容，直观、迅速地了解该碳粉盒所适用的打印机类型、目前可选用的打印机类型及其耗材的使用情况，非常人性化且便于使用。

如：上述碳粉盒在C系列F型号打印机上使用一段时间后，若此时打印机断电，由于该通用芯片上设置有电子纸模块，电子纸模块保持显示打印过程的数据，因此，使用者可以从外观看到如图5所示的数据，图5中，显示该通用芯片锁定使用型号为C系列F型号的打印机，碳粉余量为90%，表明该通用芯片属于锁定类型的通用芯片，且已在C系列F型号打印机上使用了10%的碳粉。

前述的适用打印机型号是指新的通用芯片在未使用前，即未安装于任何款打印机前能够使用的打印机型号，如图4的1、2、3、4、5的打印机型号都可用该款全新的通用芯片，前述的可选用打印机型号是指当前该通用芯片可使用的打印机型号， 如图4说明当前通用芯片可选用于1、2、3、4、5的打印机型号，原因是因为该通用芯片为全新（100%），未锁定；打印一段时间后，如图5，使用了10%后，该当前使用的通用芯片只能选用于4的打印机，即只能用于C系列F型号打印机，安装到其他1、2、3和5打印机上则因不能使用该通用芯片引起打印机报错，原因是该通用芯片曾用于4打印机且已锁定于4打印机型号，通过电子纸模块，使用者对上述信息一目了然。

上述实施例阐述的是锁定型通用芯片在使用过程中的情况，若通用芯片是非锁定型，其使用一段时间后，通过电子纸显示的内容如图6所示，图6中显示该通用芯片可适用于H系列A型号、H系列B型号、H系列C型号、C系列F型号及H系列G型号的打印机，其中在H系列C型号的打印机上已经使用了50%的碳粉，由于该通用芯片属于非锁定型号，因此，锁定状态为非锁定型，即不会锁定该通用芯片首次安装或打印过程的打印机型号，因此每种型号在在打印过程都可选用，且每种型号的碳粉剩余量都可显示，通过该显示的数据，使用者可以确定该通用芯片在哪几款打印机上的使用情况，且后续可选用于哪几款打印机的情况，相对于现有通用芯片必须安装到多款打印机上且进行多次验证才能了解上述信息的情况，本实施例的通用芯片更便于使用。

作为本实施例通用芯片的一种变换，可以采用目前应用最广的E-Ink 电子显示屏，其包括顶部透明电极、底部电极、带正电荷的白色粒子、带负电荷的黑色粒子和透明液体，也可以采用Sipix电子纸或电子流粉体(QR-LPD)或胆甾相液晶(Ch-LCD)或电润湿(EWD)或电致变色(ECD)或微机电系统(MEMS)或旋转球或电化学沉积等多种技术的电子纸；只要是具备双稳态、反射式显示特性的显示技术，均可作为本实施例中碳粉盒通用芯片的电子纸，上述变换同样可以实现本发明的目的。

作为本发明通用芯片实施例的另一种变换，可以将电子纸控制单元和电子纸驱动单元合并到控制单元中，即通用芯片包括电子纸模块和电子模块，电子纸模块只包括电子纸，该变换是采用主控制单元用于控制存储单元的数据读写、并为将要显示的信息选择性地传送到电子纸驱动单元上驱动电子纸进行显示，其余结构均同上，该变换同样可以实现本发明的目的，也可以将电子纸控制单元或电子纸驱动单元中的任意一个合并到控制单元中，上述结构的变换均可实现本发明的目的。

作为本发明通用芯片实施例的又一种变换，控制单元可以采用其他控制器（如MCU），采用其软件设计实现其功能；也可采用可编程逻辑器件（如CPLD，FPGA 等）通过硬件编程来实现，上述变换均可实现本发明的目的。

作为本发明通用芯片实施例的又一种变换，控制单元中可以包括有为数据通讯提供协议或接口的接口单元，或者将接口单元设置在控制单元之外、电子模块之内，接口单元与控制单元连接，上述变换同样可以实现本发明的目的。

作为本发明通用芯片实施例的又一种变换，可以采用感应线圈等作为该通用芯片的通讯部分，上述变换同样可以实现本发明的目的。

作为本发明通用芯片实施例的又一种变换，还可以用于墨盒通用芯片，此时，存储单元存放的是与墨盒相关的数据信息，其结构和工作原理与本实施例相似，该变换同样可以实现本发明的目的。

通用芯片数据显示方法实施例

通用芯片的结构如上实施例所述，该通用芯片上电后，从存储单元中读取通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息的数据，然后将上述数据传送到电子纸模块以显示，同时，实时监控存储单元中上述信息的对应数据；当信息的对应数据发生变化时，刷新电子纸模块进行显示，未发生变化时，继续监控。

作为本发明通用芯片数据显示方法实施例的又一种变换，本发明所提供的方法还可以针对安装在喷墨打印机上墨盒芯片，其具体工作过程与上述方法实施例相同。

碳粉盒实施例

参见图7，碳粉盒包括壳体，该壳体围成容纳碳粉的腔体，壳体的外壁上安装有如上实施例所述的通用芯片33。

打印机实施例

激光打印机包括成像单元和碳粉盒，该碳粉盒上安装有如上所述的芯片，其结构简图参见图8，图中通用芯片未示出。

作为本发明打印机实施例的一种变换，还可以是复印机或传真机或多功能一体机等其他成像设备，上述变换同样可以实现本发明的目的。

本发明不限于上述各实施例及变换，其他基于本发明技术方案且不违背本发明目的的方法及其组合变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.通用芯片，包括：

基板及安装于所述基板上的电子模块；

所述电子模块包括通讯部分和集成电路部分；

所述集成电路部分包括：

存储单元；及

与所述存储单元连接的控制单元；

其特征在于：

设置于所述基板上的电子纸模块，所述电子纸模块与所述电子模块连接；

所述存储单元内存储的信息包括所述通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息。

2.如权利要求1所述的通用芯片，其特征在于：

所述电子纸模块包括电子纸；

所述电子纸的一面与所述基板的一面电连接。

3.如权利要求2所述的通用芯片，其特征在于：

所述电子纸模块还包括电子纸驱动单元及电子纸控制单元；

所述电子纸驱动单元与所述电子纸连接；

所述电子纸控制单元分别与所述电子纸驱动单元及所述电子模块连接。

4.如权利要求1~3中任意一项所述的通用芯片，其特征在于：

所述电子模块还包括与所述控制单元连接的接口单元。

5.通用芯片数据显示方法，该通用芯片包括基板、安装于基板上的电子模块及与其连接的电子纸模块，电子模块包括通讯部分和集成电路部分，集成电路部分包括：存储单元及与存储单元连接的控制单元，存储单元内存储的信息包括通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息；

其特征在于：

所述通用芯片上电后，从所述存储单元中读取通用芯片所适用的成像设备型号、可选用的成像设备型号及其对应的耗材余量信息的数据，然后将上述数据传送到所述电子纸模块以显示，同时，实时监控所述存储单元中上述信息的对应数据；

当所述信息的对应数据发生变化时，刷新所述电子纸模块进行显示，未发生变化时，继续监控。

6.如权利要求5所述的通用芯片数据显示方法，其特征在于：

所述电子纸模块包括电子纸；

所述电子纸的一面与所述基板的一面电连接。

7.如权利要求7所述的通用芯片数据显示方法，其特征在于：

所述电子纸模块还包括电子纸驱动单元及电子纸控制单元；

所述电子纸驱动单元与所述电子纸连接；

所述电子纸控制单元分别与所述电子纸驱动单元及所述电子模块连接。

8.如权利要求5~7中任意一项所述的通用芯片数据显示方法，其特征在于：

所述电子模块还包括与所述控制单元连接的接口单元。

9.耗材容器，包括壳体，所述壳体围成容纳耗材的腔体，

其特征在于：

所述壳体的外壁上安装有如权利要求1所述的通用芯片。

10.成像设备，包括成像单元和耗材容器，

其特征在于：

所述耗材容器上安装有如权利要求1所述的通用芯片。

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