CN103722894B - 墨盒芯片及墨盒 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种墨盒芯片及墨盒，该墨盒芯片具有基板，基板上设有通信单元以及与通信单元电连接的电子模块，基板上还设有由电子模块控制发光的发光二极管，其中，发光二极管为直插式发光二极管，发光二极管的两根管脚的下端焊接在基板上，管脚的上方设有LED发光元件。该墨盒具有壳体，壳体围成容纳墨水的腔体，腔体下端设有出墨口，壳体的底部安装有上述的墨盒芯片。本发明提供的墨盒无需设置导光件，生产成本低，且无需向发光二极管加载较高的电压，延长发光二极管的使用寿命。

Description

墨盒芯片及墨盒

技术领域

本发明涉及打印领域，尤其是涉及一种安装在墨盒上的墨盒芯片以及安装有这种墨盒芯片的墨盒。

背景技术

喷墨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。

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电连接。

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），电触点作为通信单元用于与转接板电连接，接收喷墨打印机的机芯12发出的信号。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(LED)19。

电子模块20设有控制单元以及存储器，存储器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。控制单元与电触点电连接，可以响应喷墨打印机发送的信号，并根据喷墨打印机发送的信号对存储器的数据进行读写操作，并向喷墨打印机返回相应的数据。

发光二极管19为贴片式的LED发光元件，其通过贴片机封装在基板上，其一个引脚与电子模块20连接，接收控制单元发送的通断信号，发光二极管19的另一个引脚接地。从图2可见，发光二极管19紧贴在基板上，位于墨盒的底端，与墨盒顶部的距离较远。

墨盒15安装到喷墨打印机后，喷墨打印机为了检测墨盒15是否安装正确，通常在墨盒15安装到打印字车14后，向墨盒芯片18发出指令发光二极管19长亮的发光控制信号，此时墨盒芯片18上的发光二极管19将长亮，喷墨打印机通过光电传感器检测发光二极管19发出的光线，以确定墨盒15是否安装正确。

喷墨打印机判断墨盒15正确后，喷墨打印机向墨盒芯片18提供低压直流电，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。

随着墨盒15内墨水的消耗，存储器所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，向控制单元发送控制信号，控制单元即向发光二极管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，提示用户需要更换墨盒。

由于墨盒芯片18安装在墨盒的底部，且发光二极管19位于墨盒的底部，其发出的光线不易被用户所察觉，因此现有的一些墨盒上设置导光件，如图3所示，墨盒的壳体21上设有一个安装腔22，芯片23安装在安装腔22的底部。芯片23上封装有发光二极管24，且发光二极管24为贴片式LED发光元件，也位于安装腔22的底部。

为了将发光二极管24的光线导出，安装腔22内安装有一个导光件25，导光件25由透光材料制成，发光二极管24发出的光线入射到导光件25后从导光件25的顶部出射，便于用户观察发光二极管24是否发光。

然而，光线穿过导光件25时必然导致光功率的损失，为了确保从导光件25出射的光线的光功率足够大以满足用户观察发光二极管24是否发光的要求，必须向发光二极管24提供足够大的电压。但是，发光二极管24长期工作在较高的电压下将影响其使用寿命，并且也加大发光二极管24消耗的功率，不利于发光二极管24的使用。

此外，由于墨盒上设置导光件25，增加墨盒的生产成本，也导致墨盒的重量增加，不利于墨盒的生产、销售。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种发光二极管使用寿命长的墨盒芯片。

本发明的另一目的是提供一种生产成本低且发光二极管消耗功率小的墨盒。

为实现上述的主要目的，本发明提供的墨盒芯片包括基板，基板上设有通信单元以及与通信单元电连接的电子模块，基板上还设有由电子模块控制发光的发光二极管，其中，发光二极管为直插式发光二极管，发光二极管的两根管脚的下端焊接在基板上，管脚的上方设有LED发光元件。

由上述方案可见，在墨盒芯片上设置直插式发光二极管，由于发光二极管的管脚较长，LED发光元件与墨盒底部之间有较大的距离，使LED发光元件位于靠近墨盒的顶部处。这样，LED发光元件发出的光线不需要经过导光件的传导也能方便地被用户所察觉，墨盒上无需设置导光件，且无需向发光二极管提供较高的电压，延长发光二极管的使用寿命。

一个优选的方案是，发光二极管设有包裹LED发光元件的封装帽。这样，使用封装帽将LED发光元件包裹，避免LED发光元件损坏，有利于延长发光二极管的使用寿命。

为实现上述的另一目的，本发明提供的墨盒包括壳体，壳体围成容纳墨水的腔体，腔体下端设有出墨口，壳体的底部安装有墨盒芯片，墨盒芯片具有基板，基板上设有通信单元以及与通信单元电连接的电子模块，基板上还设有由电子模块控制发光的发光二极管，其中，发光二极管为直插式发光二极管，发光二极管的两根管脚的下端焊接在基板上，管脚的上方设有LED发光元件。

由上述方案可见，墨盒的芯片上设置直插式发光二极管，且LED发光元件位于发光二极管的管脚上方，也就是LED发光元件位于靠近墨盒顶部的位置，用户可以直接观察发光二极管发出的光线，墨盒上无需设置导光件，降低墨盒的生产成本。此外，喷墨打印机也无需向发光二极管提供较高的直流电压，LED发光元件产生的热量减小，有利于延长发光二极管的使用寿命。

一个优选的方案是，壳体上设有一个安装腔，墨盒芯片安装在安装腔的底部，发光二极管位于安装腔内。

由此可见，将发光二极管安装到安装腔内，有效地对发光二极管进行保护，避免发光二极管的损坏。

进一步的方案是，LED发光元件靠近墨盒的顶部。这样，发光二极管发出的光线很容易被用户所察觉，满足提示用户更换墨盒的要求。

附图说明

图1是现有一种喷墨打印机的结构图。

图2是现有一种墨盒的结构分解图。

图3是现有另一种墨盒的结构示意图。

图4是本发明墨盒实施例的结构示意图。

图5是本发明墨盒芯片实施例的结构示意图。

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

本发明的墨盒是安装在喷墨打印机上的耗材容器，喷墨打印机具有打印机字车，墨盒可拆卸地安装到打印字车上，下面结合实施例对本发明进行详细说明。

参见图4，本实施例的墨盒具有壳体30，壳体30围成一个腔体33，腔体33内容纳有作为打印耗材的墨水，腔体33的下端设有出墨口，出墨口内设有单向阀，墨盒安装到喷墨打印机的打印字车后，墨水经单向阀流向打印字车。壳体30的一侧设有手柄31，方便墨盒的安装与拆卸。

墨盒壳体30靠近手柄31的一侧设有安装腔34，安装腔34的上端敞口，且下端具有一个开口，芯片40安装在安装腔34的下端。

参见图5，芯片40具有一块基板41，基板41的底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41的上表面设有与电触点连接的电子模块42以及发光二极管43。

电子模块42设有控制单元以及存储器，控制单元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，如向存储器写入数据、读取存储在存储器中的数据等。存储器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。

本实施例中，发光二极管43为直插式发光二极管，其具有两根管脚46，且两根管脚43的下端均焊接在基板41上。其中一根管脚46与电子模块42连接，另一根管脚46接地，与电子模块42连接的管脚为发光二极管43的阳极，其接收控制单元发出的通断信号，并在通断信号的控制下闪烁发光。

发光二极管43的两根管脚46的上方设有一块基板45，基板45上设有LED发光元件47，可见，LED发光元件47并不是直接封装在芯片40的基板41上，而是远离基板41。LED发光元件47由封装帽48所包裹，以便于对LED发光元件47保护，避免LED发光元件47受损。本实施例中，封装帽48的顶部为平面，当然，封装帽48的顶部也可以是半球面。

为了便于LED发光元件47发出的光线射出，封装帽48由透光材料制成，如使用透明无色的塑料制成。LED发光元件47可以发出单一颜色的光线，也可以发出多种颜色的光线。

从图4可见，发光二极管43安装在墨盒的安装腔34内，由于芯片40安装在安装腔34的底部，发光二极管43的管脚46自基板41向上延伸，因此发光二极管43的基板45远离安装腔34的底部，且靠近墨盒的顶端。因此，LED发光元件47位于靠近墨盒顶端处。并且，安装腔34的上端设置一块透明的玻璃，以便于保护发光二极管43。或者，安装腔34的上端密封，只是在安装腔34靠近手柄31的侧壁上开设一个透光孔，LED发光元件47发出的光线经透光孔出射。

优选地，发光二极管43的管脚46与基板41垂直，以便于发光二极管43垂直地从基板41向上延伸，有利于发光二极管43的安装。并且，在垂直于基板41的方向上，发光二极管43的顶部低于墨盒的顶部，避免发光二极管43的顶部延伸出墨盒的顶部外，避免对发光二极管43造成损坏。

由于墨盒的芯片40上设有直插式的发光二极管43，LED发光元件47并不是封装在基板41上，而是设置在靠近墨盒顶部的发光二极管43的基板45上，LED发光元件47发出的光线更容易被用户所察觉，墨盒上不需要设置导光件，降低墨盒的生产成本。此外，由于LED发光元件47设置在靠近墨盒顶部的地方，控制单元无需向发光二极管47加载较高的电压，避免LED发光元件47长期工作在高压的环境下，减小其产生的热量，延长其使用寿命。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如电子模块内控制单元与存储器电气连接关系的改变、封装帽形状与颜色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 (10)

1.墨盒芯片，包括

基板，所述基板上设有通信单元以及与所述通信单元电连接的电子模块，所述基板上还设有由所述电子模块控制发光的发光二极管；

其特征在于：

所述发光二极管为直插式发光二极管，所述发光二极管的两根管脚的下端焊接在所述基板上，所述管脚的上方设有LED发光元件，所述LED发光元件远离所述基板，其中一根所述管脚与所述电子模块连接，另一根所述管脚接地。

2.根据权利要求1所述的墨盒芯片，其特征在于：

所述管脚与所述基板垂直设置。

3.根据权利要求1或2所述的墨盒芯片，其特征在于：

所述发光二极管设有包裹所述LED发光元件的封装帽。

4.根据权利要求3所述的墨盒芯片，其特征在于：

所述封装帽的顶部为半球面或者为平面。

5.墨盒，包括

壳体，所述壳体围成容纳墨水的腔体，所述腔体下端设有出墨口，所述壳体的底部安装有墨盒芯片，所述墨盒芯片具有基板，所述基板上设有通信单元以及与所述通信单元电连接的电子模块，所述基板上还设有由所述电子模块控制发光的发光二极管；

其特征在于：

所述发光二极管为直插式发光二极管，所述发光二极管的两根管脚的下端焊接在所述基板上，所述管脚的上方设有LED发光元件，所述LED发光元件远离所述基板，其中一根所述管脚与所述电子模块连接，另一根所述管脚接地。

6.根据权利要求5所述的墨盒，其特征在于：

所述壳体上设有一个安装腔，所述墨盒芯片安装在所述安装腔的底部，所述发光二极管位于所述安装腔内。

7.根据权利要求5或6所述的墨盒，其特征在于：

所述LED发光元件靠近所述墨盒的顶部。

8.根据权利要求5或6所述的墨盒，其特征在于：

所述管脚与所述基板垂直设置。

9.根据权利要求5或6所述的墨盒，其特征在于：

所述发光二极管设有包裹所述LED发光元件的封装帽。

10.根据权利要求9所述的墨盒，其特征在于：

所述封装帽的顶部为半球状或者为平面。