CN103085486B - 电路基板、成像盒、成像装置及电路基板的供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路基板、成像盒、成像装置及电路基板的供电方法，电路基板包括存储单元，其中，还包括：电源，所述电源与所述存储单元相连，用于在成像装置对所述电路基板进行操作时，为所述电路基板的存储单元供电。通过在成像装置对电路基板进行操作时，利用自带电源供电，使得存储单元不需要成像装置来供电，而是仅依靠自带电源来供电，解决了成像装置供电带来的电源不稳定、通用性差及切换等问题。

Description

电路基板、成像盒、成像装置及电路基板的供电方法

技术领域

本发明涉及成像技术，尤其涉及一种电路基板、成像盒、成像装置及电路基板的供电方法。

背景技术

现有的用于成像装置的成像盒如墨盒的外表面，大多都设有电路基板即芯片，芯片上设有存储单元，用于存储墨水的种类、墨盒制造日期数据、打印页数、墨盒序列号、剩余墨量等信息。

芯片上还设有电连接部分，也就是常说的端子，包括：电源(VCC)端子、复位(reset)端子、时钟(CLK)端子、数据(I/O)端子及接地(GND)端子。成像装置上设有分别对应于这些端子的装置侧端子。当墨盒安装到成像装置上时，成像装置的装置侧端子和墨盒芯片上的端子的接触部电接触电连接，使得墨盒芯片和成像装置之间进行数据的传输。

现有技术中，成像盒的外表面设置有芯片，通过芯片上的端子的接触部与成像装置的装置侧端子电连接，实现芯片与成像装置之间的电连接，从而进行数据的传输。成像装置如打印装置通过电源端子给成像盒上的芯片供电。

芯片中还设置有存储单元，用于存储成像盒中墨水余量等信息。

目前，芯片中的存储单元大多由对其进行读写操作的成像装置进行供电。但是，如果存储单元数据存储写入数据的时间比成像装置设定的供电时间长，或者存储单元的存储地址较多，导致存储时间过长的情况下，使用成像装置给存储单元供电，可能出现在成像装置写入存储单元的数据还没有存储稳定，而成像装置断电，导致存储单元存储数据出错，影响成像装置和芯片之间的通信。并且，当成像装置受环境影响为芯片提供的电源电压不稳定时，成像装置对芯片进行读写操作，会影响芯片执行相应动作，导致芯片出现应答错误或者数据存储错误。并且，由于在设计时，所需电源电压已经设计在一定的工作电压范围内，而不同成像装置设备所提供的电压是不同的，使得存储单元在不同电压的成像装置上使用的通用性受到一定的限制。

现有技术中，为解决上述问题采用了成像装置和自带电池双重供电方式。具体地，存储单元由成像装置进行初始供电，并且成像装置对芯片进行读写操作时，仍由成像装置供电，成像装置完成读写操作后成像装置停止供电，由自带电池开始为存储单元供电，芯片完成相应的动作后，断电。

当利用经由端子电连接时，可产生由于接触不良或误连接等连接异常而引起的各种不良情况。例如，从成像装置向电路基板等器件的电源的供应被截断，电路基板等器件优势会发生误动作或者无法动作，从而影响正常的打印工作。

另外，有时液体容器还会包括用于检测液体消耗量信息的传感器，这样，在液体容器具有液体余量传感器和存储器两者的情况下，成像装置与液体容器之间的芯片基板上需要分别设置供成像装置与液体余量传感器通信的端子以及供成像装置与存储器通信的端子。而端子数目的增加会导致部件个数的增加和端子间的接触可靠性的降低。

现有技术存在的缺陷在于：在成像装置与电池之间切换的瞬间可能引起芯片的电源波动，从而对芯片产生噪声干扰。并且，成像装置的供电电源和自带电池的电源切换电路比较复杂，增加了芯片故障的可能性，很难保证芯片和成像装置之间通信的稳定性和可靠性。另外，成像装置和自带电池对芯片的存储单元供电的电压之间可能存在电压差，当芯片处于工作状态时，可能造成成像装置给芯片的自带电池的充电，导致自带电池损坏，或者芯片的自带电池拉高成像装置的电压，影响成像装置和芯片之间的通信。

发明内容

本发明提供一种电路基板、成像盒、成像装置及电路基板的供电方法，用于解决现有技术中成像装置为电路基板供电导致的电源不稳定等问题。

为解决以上问题，本发明提供了一种电路基板，包括存储单元，其中，还包括：

电源，所述电源与所述存储单元相连，用于在成像装置对所述电路基板进行操作时，为所述电路基板的存储单元供电。

本发明还提供了一种表面上设置有上述的电路基板的成像盒，其中，所述电路基板具有复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子，当成像盒安装到成像装置上时，所述成像盒表面的复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子的接触部分，与所述成像装置上设置的装置侧端子一一对应电连接。

本发明还提供了一种成像装置，包括主体，所述主体上设置有装置侧端子，其中，还包括上述成像盒，所述成像盒安装在所述主体上，且所述成像盒的表面设置的复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子与所述装置侧端子对应电连接。

本发明还提供了一种电路基板的供电方法，包括：

在成像装置对电路基板进行操作时，所述电路基板利用自带电源为所述电路基板中的存储单元供电。

本发明提供的电路基板、成像盒、成像装置及电路基板的供电方法，通过在成像装置对电路基板进行操作时，利用自带电源供电，使得存储单元不需要成像装置来供电，而是仅依靠自带电源来供电，解决了成像装置供电带来的电源不稳定、通用性差及切换等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电路基板的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的电路基板的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的电路基板的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的电路基板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的成像盒的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的成像装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的电路基板的结构示意图。如图1所示，电路基板包括存储单元11及电源12。电源12与所述存储单元11相连，用于在成像装置对电路基板进行操作时，为电路基板的存储单元11供电。电源12即上述电路基板的自带电源，可为柱状电池、纽扣电池、太阳能电池等。

电路基板通过自带电源供电，既保证了电源始终与电路基板中的存储单元所需电源相匹配，并且在成像装置对电路基板进行操作时，以及电路基板在成像装置操作后执行相应动作时，使用自带电源进行供电，解决了成像装置供电带来的电源不稳定导致的误操作，以及成像装置电源与自带电源的切换导致的存储单元发生故障可能性大，且需要增加复杂切换电路导致电路基板结构复杂的问题。

上述电路基板设置于成像盒的表面，在成像盒安装在成像装置上时，成像装置对电路基板进行操作，电源12为存储单元11供电。

其中，所述成像装置对所述电路基板进行的操作包括上电、复位、读取或写入等。

进一步地，本发明实施例提供的电路基板还可包括：手动开关，电源12通过手动开关与存储单元11相连，以通过手动操作手动开关控制电源12为存储单元11供电。

或者，进一步地，本发明实施例提供的电路基板还可包括：电源控制器13，电源12通过电源控制器13与存储单元11相连，电源控制器13的控制端用于接收成像装置发出的信号，电源控制器13用于在所述成像装置发出的信号的控制下控制电源12为存储单元11供电。成像装置发出的信号包括电源信号、复位信号、时钟信号或数据信号。

其中，电源控制器即上述电路基板的自带电源控制器，可通过三极管、场效应管来实现。

如电源控制器为N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的栅极用于接收成像装置发出的信号，源极与所述电源相连，漏极与所述存储单元相连。

成像装置发出的信号详见上述方法实施例中的说明，可使N沟道场效应管的源极与漏极连通，从而使电源与存储单元连通，为存储单元供电。

电源控制器也在利用成像装置发出的信号的组合的触发下连通电源与存储单元。相应地，电源控制器的结构也发生改变。如电源控制器包括相连的第一N沟道场效应管和第二N沟道场效应管，所述第一N沟道场效应管的栅极用于接收成像装置发出的电源信号，所述第二N沟道场效应管的栅极用于接收成像装置发出的复位信号，所述第一N沟道场效应管上未与所述第二N沟道场效应管相连的一端与所述电源相连，所述第二N沟道场效应管上未与所述第一N沟道场效应管相连的一端与存储单元相连。

可选地，本发明实施例提供的电路基板还可包括：延时电路，延时电路的输入端用于接收成像装置发出的信号，输出端与电源控制器的控制端相连。

上述方法及装置实施例中，电路基板使用自带电源如电池等形式的电来单独为存储单元供电。进一步地，可设置手动开关或自带电源控制器控制自带电源为存储单元供电。具体地，在成像装置对电路基板进行数据存储等操作时，成像装置发出电源信号、复位信号、时钟信号、数据信号等信号，电路基板将成像装置提供的电源信号、复位信号、时钟信号、数据信号等信号中的一个或多个信号作为自带电源控制器的控制信号，控制电路基板打开或关闭自带电池的供电开关，对存储单元进行全方位供电或断电。具体地，当成像装置提供的电源信号、复位信号、时钟信号、数据信号等信号中的一个或多个信号为高电平时，自带电源控制器打开自带电源的供电开关，使自带电源对存储单元进行全方位供电；当成像装置提供的电源信号、复位信号、时钟信号、数据信号等信号中的一个或多个信号为低电平或消失后，存储单元的自带电源控制器断开自带电源的供电开关，自带电源停止对存储单元的全方位供电，实现自带电源的节能。

可选地，当成像装置的电源信号、复位信号、时钟信号、数据信号等信号中的一个或多个信号为从高电平跳转到低电平时，还可对上述信号延时后再提供给电源控制器，使得电源控制器延时一段时间后，再断开自带电源的供电开关，停止自带电源对存储单元的全方位供电，从而利用延时时间来保证电路基板存储数据的稳定性，及数据传输的完整性。

具体实现时，可以利用读写半导体存储器的成像装置对存储单元的电源线作为电源控制器的控制信号线，控制电路基板中的电源控制器接通自带电源与存储单元，让自带电源为存储单元全方位供电。或者利用成像装置对存储单元的其它信号线如复位线作为电源控制器的控制信号线，控制电源控制器接通自带电源与存储单元，让自带电源为存储单元全方位供电。或者利用读写半导体存储器的成像装置对存储单元的电源线和其它信号线共同作为控制信号线，控制电源控制器接通自带电源与存储单元，让自带电源为存储单元全方位供电。并且，在电源信号线及其它信号线提供的信号为低电平或无效后，再延时一段时间关闭自带电源控制器，保证电路基板有足够的时间完成存储单元如EEPROM或者FLASH等的数据写入。

本发明实施例提供的电路基板的供电方法包括：在成像装置对电路基板进行操作时，电路基板利用自带电源为电路基板中的存储单元供电。

可选地，所述电路基板利用自带电源为所述电路基板中的存储单元供电，包括：电路基板通过自带电源控制器控制自带电源为电路基板中的存储单元供电，以保证电路基板在成像装置对电路基板进行操作，以及电路基板在成像装置操作后执行相应动作时，自带电源为电路基板中的存储单元供电，在上述操作及动作完成后及在电路基板不工作的状态下，自带电源停止为电路基板中的存储单元供电，使得电源的使用更持久。

其中，自带电源控制器可为三极管、场效应管等实现的电子开关。

自带电源控制器可在成像装置发出的信号的触发下，连通所述自带电源与所述电路基板中的存储单元。具体地，自带电源控制器在所述成像装置发出的电源信号、复位信号、时钟信号及数据信号中的至少一个信号的触发下，连通所述自带电源与电路基板中的存储单元。

如设置有上述电路基板的成像盒插入到成像装置后，成像装置发出电源(VCC)信号、时钟(CLK)信号、数据(I/O)信号、复位(RESET)信号、地(GND)信号等，自带电源控制器可在上述任一种信号或多个信号的组合的触发下，连通所述自带电源与电路基板中的存储单元，为存储单元供电。

可选地，本发明实施例提供的电路基板的供电方法还包括：对成像装置发出的信号进行延时，以保证成像装置发出的信号发生跳变但电路基板还在工作的情况下，自带电源控制器能够持续连通自带电源与存储单元，持续为存储单元供电。

需要说明的是，电路基板也可通过手动开关控制自带电源为电路基板中的存储单元供电，以达到与电源控制器相同的作用。

下面通过实施例一-实施例三对电路基板及其供电方法做进行详细说明。

实施例一

本实施例中，电路基板利用成像装置的电源信号作为自带电源控制器的控制信号。

如图2所示，电路基板20与成像装置之间主要有电源信号线VCC、时钟信号线CLK、复位信号线RST、数据信号线I/O及接地信号线GND等5条信号线。其中，电源信号线VCC在现有技术中用于为电路基板20提供电源信号，本实施例中，电源信号线VCC提供的电源信号作为自带电源控制器的控制信号，控制自带电源控制器为电路基板的存储单元供电；时钟信号线CLK为电路基板提供时钟信号；复位信号线RST用于将电路基板20复位；数据信号线I/O用于与电路基板20传输数据；接地信号线GND为电路基板20提供接地。

电路基板20还包括一个N沟道场效应管Q1作为自带电源控制器。N沟道场效应管Q1作为一个电子开关使用，其栅极作为自带电源控制器的控制端与成像装置的电源信号线相连。当VCC为高电平时，Q1导通，自带电源(这里为电池)为存储单元21提供电源VSS。当VCC变低电平时，Q1截止，自带电源终止供电。

本实施例中，电路基板用自带电源替代VCC为存储单元供电，保证电源电压的稳定性。可选地，电路基板还可以包括一个延时电路，当VCC变低电平时，延时一段时间后再断开Q1，终止供电，以使得存储单元有足够的时间进行写操作，以保证数据传输的完整性。

实施例二

本实施案例与实施例一的不同之处在于，电路基板采用复位信号作为自带电源控制器的控制信号。

如图3所示，电路基板30中的N沟道场效应管Q1的栅极与成像装置的复位信号线RESET相连。当RESET为高电平时，Q1导通，自带电源(这里是电池)给存储单元31提供电源VSS。当RESET变低电平时，Q1截止，自带电源终止供电。

本实施例中，电路基板同样用自带电源保证存储单元电源电压的稳定性。类似地，电路基板还可以包括一个延时电路，当VCC变低电平时，延时一段时间后再断开Q1，终止供电，以使得存储单元有足够的时间进行写操作，以保证数据传输的完整性。

实施例三

本实施例与实施例一、实施例二的不同之处在于：实施例一、实施例二中都是以成像装置单一的信号线来作为自带电源控制器的控制信号，而本实施案例采用成像装置多个信号线的组合来作为自带电源控制器的控制信号。

如图4所示，电路基板40中，自带电源控制器包括两个相连的N沟道场效应管Q1、Q2，作为两个串联的电子开关使用。其中，Q1的栅极作为自带电源控制器的一个控制端与成像装置的电源信号线VCC相连，Q2的栅极作为自带电源控制器的另一个控制端与成像装置的复位信号线RESET相连。

当VCC为高电平时，Q1导通，当RESET为高电平时，Q2导通，当VCC和RESET均为高电平时，Q1与Q2同时导通，控制自带电源(这里是电池)为存储单元41提供电源VSS；当VCC和RESET任何一个信号线中的信号变低电平时，则对应地Q1或Q2截止，自带电源均终止为存储单元41供电。

本实施例中，电路基板同样用自带电源保证存储单元电源电压的稳定性。类似地，电路基板还可以包括一个延时电路，对于电源信号进行延时，当VCC提供的电源信号变低电平时，通过延时，可保证电源控制器的控制端接收到的电源信号仍为高电平，从而实现了延时一段时间后再断开Q1或Q2，终止供电，以使得存储单元有足够的时间进行写操作，以保证数据传输的完整性。

图5为本发明实施例提供的成像盒的结构示意图。如图5所示，成像盒的表面设置有电路基板51，电路基板51具有复位端子511、时钟端子512、数据端子513及接地端子514，当成像盒安装到成像装置上时，成像盒表面的复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子的接触部，与所述成像装置上设置的装置侧端子一一对应电连接。

电路基板51可为上述基板实施例提供的任一种电路基板。

当电路基板51包括电源控制器时，可选地，电路基板还可进一步具有电源端子，电源端子与电路基板上的电源控制器的控制端相连，当成像盒安装到所述成像装置时，电源端子的接触部与成像装置上设置的装置侧端子对应电连接，以通过电源端子的接触部与成像装置上的装置侧端子电连接，接收成像装置发出的电源信号，以控制电源控制器连通电源与存储单元，或者断开电源与存储单元的连接。

可选地，电路基板51上的电源控制器的控制端还可进一步与复位端子511、时钟端子512、数据端子513中的任意一个端子相连，以通过这些端子的接触部与成像装置上的装置侧端子电连接，接收成像装置发出的信号，目的是通过这些信号的组合控制电源控制器连通电源与存储单元，或者断开电源与存储单元的连接。

或者，当电路基板不具有电源端子时，电路基板上的电源控制器的控制端与复位端子、时钟端子、数据端子中的至少一个端子相连，以通过这些端子的接触部与成像装置上的装置侧端子电连接，接收成像装置发出的信号，目的是通过这些信号中的一个或者一个以上的组合控制电源控制器连通电源与存储单元，或者断开电源与存储单元的连接。并且，当电路基板不具有电源端子时，使得成像盒上的端子数量减少，当成像盒安装在成像装置上时，减少了端子间的接触，避免了因端子数量较多导致接触可靠性降低的问题，提高了成像盒与成像装置间的电连接的可靠性。

图6为本发明实施例提供的成像装置的结构示意图。如图6所示，成像装置包括主体61及成像盒62，主体61上设置有装置侧端子610，成像盒62为上述实施例提供的任一种成像盒，安装在主体61上，且成像盒62的表面设置的复位端子621、时钟端子622、数据端子623及接地端子624与装置侧端子610对应电连接。其中，装置侧端子610对应包括装置侧复位端子611、时钟端子612、数据端子613及接地端子614。

上述方法及装置实施例中，存储单元通过自带电源供电，由于不需要成像装置来供电，存储单元工作时不会受到成像装置电源电压不稳定及噪声波动等因素影响，保证了存储单元工作的稳定性。相应地，也避免了由于成像装置和自带电源供电电压不同所导致的成像装置给电池的充电导致电池损坏，或者电池拉高成像装置的电压影响成像装置和存储单元之间的通信的情况出现，并且无需供电单元在成像装置供电和自带电源供电之间的切换控制电路，保证了存储单元工作的稳定性，减少了电源在成像装置供电与自带电源供电之间切换的瞬间造成的电源波动噪声，保证了存储单元电源电压的稳定性，也保证了存储单元和成像装置之间通信的可靠性。另外，存储单元通过自带电源供电还可以保证存储单元工作在其自身所设计的电压要求范围内，这样存储单元可广泛应用于不同的电压供给场所以及不同成像装置电压要求的不同成像装置设备上，提高了存储单元的通用性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种电路基板，包括存储单元，其特征在于，还包括：

电源，所述电源与所述存储单元相连，用于在成像装置对所述电路基板进行操作时，为所述电路基板的存储单元供电；

其中，所述电源通过电源控制器与所述存储单元相连，所述电源控制器用于在所述成像装置发出的信号的控制下控制所述电源为所述存储单元供电，其中，所述电源控制器为N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的栅极用于接收成像装置发出的信号，源极与所述电源相连，漏极与所述存储单元相连。

2.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述成像装置对所述电路基板进行的操作包括上电、复位、读取或写入。

3.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述成像装置发出的信号包括电源信号、复位信号、时钟信号或数据信号。

4.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述电源通过手动开关与所述存储单元相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电路基板，其特征在于，还包括：

延时电路，所述延时电路的输入端用于接收所述成像装置发出的信号，输出端与所述电源控制器的控制端相连。

6.一种表面上设置有上述权利要求1-5任一项所述的电路基板的成像盒，其特征在于，所述电路基板具有复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子，当成像盒安装到成像装置上时，所述成像盒表面的复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子的接触部，与所述成像装置上设置的装置侧端子一一对应电连接。

7.根据权利要求6所述的成像盒，其特征在于，所述电路基板还具有电源端子，所述电源端子与所述电路基板上的电源控制器的控制端相连，当成像盒安装到所述成像装置时，所述电源端子的接触部与所述成像装置上设置的装置侧端子对应电连接。

8.根据权利要求7所述的成像盒，其特征在于，所述电路基板上的电源控制器的控制端还与所述复位端子、时钟端子、数据端子中的任意一个端子相连。

9.根据权利要求6所述的成像盒，其特征在于，所述电路基板上的电源控制器的控制端与所述复位端子、时钟端子、数据端子中的至少一个端子相连。

10.一种成像装置，包括主体，所述主体上设置有装置侧端子，其特征在于，还包括上述权利要求7所述的成像盒，所述成像盒安装在所述主体上，且所述成像盒的表面设置的复位端子、时钟端子、数据端子及接地端子与所述装置侧端子对应电连接。

11.一种电路基板的供电方法，其特征在于，包括：

在成像装置对电路基板进行操作时，所述电路基板利用电源为所述电路基板中的存储单元供电；

所述电路基板利用电源为所述电路基板中的存储单元供电，包括：

所述电路基板通过电源控制器控制所述电源为所述电路基板中的存储单元供电，所述电源通过所述电源控制器与所述存储单元相连，所述电源控制器用于在所述成像装置发出的信号的控制下控制所述电源为所述存储单元供电，其中，所述电源控制器为N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的栅极用于接收成像装置发出的信号，源极与所述电源相连，漏极与所述存储单元相连。

12.根据权利要求11所述的供电方法，其特征在于，所述电源控制器在所述成像装置发出的信号的触发下，连通所述电源与所述电路基板中的存储单元。

13.根据权利要求12所述的供电方法，其特征在于，所述电源控制器在所述成像装置发出的信号的触发下，连通所述电源与所述电路基板中的存储单元，包括：

所述电源控制器在所述成像装置发出的电源信号、复位信号、时钟信号及数据信号中的至少一个信号的触发下，连通所述电源与所述电路基板中的存储单元。

14.根据权利要求12或13所述的供电方法，其特征在于，还包括：对所述成像装置发出的信号进行延时。