CN104175721A - 墨盒芯片短路检测方法、芯片、墨盒和记录设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种墨盒芯片短路检测方法、芯片、墨盒和记录设备。该墨盒芯片包括电路板，电路板上配置有至少两个连接端子，还包括检测端子，布设在电路板上，与连接端子以设定距离间隔邻近设置；短路检测部，与检测端子和/或连接端子电连接，用于根据检测端子和/或连接端子上的电信号变化，判断检测端子和连接端子之间是否存在短路；短路控制部，与短路检测部连接，用于在检测到存在短路时，执行短路异常处理。本发明可在墨盒装入记录设备初期由墨盒芯片侧主动检测出短路现象，减少记录设备检测出短路时墨盒上电气元件已被损坏的可能性，并且对于未设有短路检测电路的记录设备也增加了墨盒使用安全系数，避免记录设备在毫无预兆的情况下发生故障。

Description

墨盒芯片短路检测方法、芯片、墨盒和记录设备
技术领域
本发明涉及记录设备检测技术，尤其涉及一种墨盒芯片短路检测方法、芯片、墨盒和记录设备。
背景技术
记录设备是目前生活、工作中的常见工具，其种类多样，例如打印机、复印机、传真机，均为能将记录的信息通过成像材料在纸张上显示的设备。记录设备的主要结构是包括记录设备主体和可安装拆卸的墨盒。记录设备主体可以根据记录信息的来源以及成像方式而有不同的设计，墨盒即通常所说的墨盒。
为了使记录设备能够判断所装入的墨盒是否合适，墨盒上往往配置有一芯片。该芯片上设有用于存储墨盒相关信息的存储元件，墨盒相关信息例如为墨水类型、墨水剩余量、墨水消耗量等。并且，当上述墨盒安装至记录设备后，上述芯片与记录设备主体之间即建立电连接以实时进行数据交换，确保墨盒中某些可变信息的实时更新，如墨水剩余量或消耗量。具体地，墨盒与记录设备主体之间往往通过端子而进行电连接，例如墨盒的芯片上通常设有电源端子（VCC）、数据端子（DATA）、时钟端子（CLK）、重置端子（RST）和接地端子（VDD）等，且每个端子均与墨盒的存储元件相连接。
但是，现有的墨盒存在以下问题：由于液滴或粉尘滴落在两个具有电压差的端子之间，例如电源端子及接地端子之间，容易发生短路而导致存储元件被损坏。
另外，随着记录技术的发展需要，墨盒上除存储元件外，往往还会设置有其余装置，如其上施加有比存储元件的驱动电压更高或更低电压的高压电路或低压电路，如进行墨水剩余量检测的压电传感器或感应线圈等等。在这样的情况下，如上所述，由于墨盒与记录设备之间往往通过端子进行电连接，故对于这种容器，存在用于一个装置的多个端子与用于另一个装置的多个端子之间发生短路的危险，而且，这样的短路可能会引起墨盒或记录设备的损坏。
显然，为了避免墨盒或记录设备受到损坏，提前检测出上述短路现象的发生是必要的。现有技术中曾提出在记录设备上设置有短路检测电路，则记录设备侧的短路检测电路通过检测记录设备侧端子的电压变化即可判断墨盒芯片上的连接端子是否发生短路。然而，上述短路检测是在墨盒在记录设备上完成装机检测后才进行的，此时，尽管短路现象被检测出，但是，存储元件可能已经被损坏，该墨盒也就无法再继续使用。
而且，由于上述短路检测电路是设置在记录设备上，故对于某些已推出市场、未设有短路检测电路的记录设备而言，即使两款记录设备适用于同样的墨盒，对于上述未设有短路检测电路的记录设备而言其同样存在由于无法及时发现短路现象而致使记录设备或墨盒芯片被损坏的问题，即存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种墨盒芯片短路检测方法、芯片、墨盒和记录设备，以优化墨盒芯片上端子的短路检测方案。
本发明实施例提供了一种墨盒芯片，可拆卸地安装在墨盒上，所述墨盒芯片包括电路板，所述电路板上配置有用于与记录设备主体的装置侧端子接触连接的至少两个连接端子，其中，所述墨盒芯片还包括：
检测端子，布设在所述电路板上，与所述连接端子以设定距离间隔邻近设置；
短路检测部，与所述检测端子和/或连接端子电连接，用于根据所述检测端子和/或连接端子上的电信号变化，判断所述检测端子和连接端子之间是否存在短路；
短路控制部，与所述短路检测部连接，用于在检测到存在短路时，执行短路异常处理。
本发明实施例还提供了一种墨盒，包括墨盒主体和电气元件，其中，还包括本发明任意实施例所提供的墨盒芯片，所述电气元件设置在所述墨盒芯片的电路板上和/或所述墨盒主体上。
本发明实施例又提供了一种记录设备，包括记录设备主体和墨盒，所述记录设备主体上配置有装置侧端子，其中，所述墨盒采用本发明任意实施例所提供的墨盒，在所述墨盒安装到所述记录设备的状态下，所述装置侧端子与所述连接端子一一对应接触连接。
本发明实施例另提供了一种墨盒芯片短路检测方法，包括：
获取检测端子和/或连接端子上的电信号变化，检测所述检测端子和连接端子之间是否存在短路，其中，所述检测端子布设在墨盒芯片的电路板上，与所述电路板上布设的连接端子以设定距离间隔邻近设置；
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理。
本发明实施例提供的技术方案，可在墨盒装入记录设备初期即可由墨盒芯片侧主动检测出短路现象，减少记录设备检测出短路时墨盒上电气元件已被损坏的可能性，并且对于未设有短路检测电路的记录设备也增加了其墨盒使用安全系数，避免记录设备在毫无预兆的情况下发生故障。
附图说明
图1a为本发明实施例一所提供墨盒芯片适用墨盒的结构示意图；
图1b为图1a所示墨盒适用的喷墨打印机中装置侧端子的排列结构示意图；
图1c为本发明实施例一提供的墨盒芯片的主视结构示意图；
图1d为本发明实施例一提供的墨盒芯片的侧视结构示意图；
图1e为本发明实施例一提供的墨盒芯片的电路结构示意图；
图1f为本发明实施例一所适用墨盒与打印机对应安装的结构示意图；
图2a所示为本发明一实施例提供的墨盒芯片的结构示意图；
图2b为图2a中检测端子的放大结构示意图；
图3a为本发明实施例二所提供墨盒芯片适用墨盒的结构示意图；
图3b为图3a所示墨盒适用的喷墨打印机中装置侧端子的排列结构示意图；
图3c为本发明实施例二提供的墨盒芯片的主视结构示意图；
图3d为本发明实施例二提供的墨盒芯片的侧视结构示意图；
图3e为本发明实施例二提供的墨盒芯片的电路结构示意图；
图4a为本发明实施例三所适用的喷墨打印机中装置侧端子的排列结构示意图；
图4b为本发明实施例三提供的墨盒芯片的主视结构示意图；
图4c为本发明实施例三提供的墨盒芯片的侧视结构示意图；
图4d为本发明实施例三提供的墨盒芯片的电路结构示意图；
图5为本实施例三中打印机对所有墨盒是否全部安装的检测原理示意图；
图6为本发明实施例所提供墨盒芯片的连接端子示意图一；
图7为本发明实施例所提供墨盒芯片的连接端子示意图二；
图8为本发明实施例四提供的墨盒芯片中可控开关的结构示意图；
图9为本发明实施例六提供的墨盒芯片短路检测方法的流程图；
图10为本发明实施例五提供的墨盒芯片中可控开关的结构示意图。
具体实施方式
常见的记录设备包括激光打印机、喷墨打印机等各种利用纸张进行图像或文字记录的设备，为此，相应地，常见的墨盒也包括容纳墨水的墨盒、容纳碳粉的粉盒等。为了简化描述过程以及使技术方案清楚呈现，以下仅以喷墨打印机及喷墨墨盒为例，根据附图对各个实施例的技术方案进行详细描述。本领域普通技术人员应理解，下述实施例的方案描述同样适用于其它类型的打印材料容纳容器及相应的记录设备，同样地，墨盒也可为其余容纳打印用的材料，如调色剂盒等。
实施例一
图1a为本发明实施例一所提供墨盒芯片适用墨盒的结构示意图，图1b为图1a所示墨盒适用的喷墨打印机中装置侧端子的排列结构示意图，图1c为本发明实施例一提供的墨盒芯片的主视结构示意图，图1d为本发明实施例一提供的墨盒芯片的侧视结构示意图，图1e为本发明实施例一提供的墨盒芯片的电路结构示意图。图1f为本发明实施例一所适用墨盒与打印机对应安装的结构示意图。
为了装载多个喷墨墨盒，喷墨打印机上往往设有多个墨盒安装部分，且每个墨盒安装部分上均设有与喷墨打印机的打印头连接的供墨针，用于将从喷墨墨盒中汲取的墨水输送至打印头。而且，每个墨盒安装部分上均设有一接触机构4。如图1b所示，该接触机构4上形成有多个装置侧端子，本实施例以七个端子为例。接触机构4中的七个装置侧端子410-470在墨盒插入打印机的插入方向A上以设定间距排列成与插入方向A相垂直的两行。
如图1a所示，墨盒1包括：墨盒主体11，用于储存打印用的墨水；墨水供应部12，形成在上述墨盒主体11的底壁上，且当墨盒1装入喷墨打印机后与供墨管相连接以将墨盒主体11中的墨水输送至打印头；墨盒芯片2，可拆卸地设置在墨盒主体11的外壁上，其在墨盒1装入喷墨打印机后位于与接触机构4相对的位置。
本实施例提供的墨盒芯片2可拆卸地安装在墨盒上，所述墨盒芯片2包括电路板201，所述电路板201上配置有用于与记录设备主体的装置侧端子接触连接的至少两个连接端子。所述墨盒芯片2还包括检测端子301、短路检测部302和短路控制部，其中，检测端子301布设在所述电路板201上，与所述连接端子以设定距离间隔邻近设置；短路检测部302与所述检测端子301和/或连接端子电连接，用于根据所述检测端子301和/或连接端子上的电信号变化，判断所述检测端子301和连接端子之间是否存在短路；短路控制部与所述短路检测部302连接，用于在检测到存在短路时，执行短路异常处理。
具体如图1c所示，布设有连接端子的表面为电路板201安装至墨盒主体11时暴露在外侧的表面。电气元件可以布设在电路板201上，也可以布设在墨盒主体11上，与各连接端子电连接，连接端子在墨盒插入打印机时与装置侧端子连接，从而在电气元件和打印机之间传输信号。本实施例以电气元件为布设在电路板201上的存储元件202，其连接端子210-270有七个为例进行说明。如图1c及1d所示，存储元件202设置在电路板201的背面，七个连接端子210-270组成端子组设置在电路板201的前面，且上述七个连接端子210-270与打印机上的七个装置侧端子410-470一一对应接触，如图1e所示。其中，存储元件202可为EEPROM、RAM+电池、FLASH等各种性质的存储介质，其主要用于存储墨盒的相关信息，如墨水量信息、墨盒类型等。七个连接端子210-270均与上述存储元件202相连接，且通常设置为矩形形状，并优选在上述墨盒插入打印机的插入方向A上以设定间距排列成与插入方向A相垂直的两行，在插入方向A上距离墨水供应部12较近的一行记为下侧行R1，距离墨水供应部12较远的一行记为上侧行R2。图1c的连接端子排布示出，布置在上侧行R2的端子从左向右依次为：电源端子（VCC）210、复位端子（RST）220和读/写端子(W/O)230；布置在下侧行R1的端子则从左向右依次为：时钟端子(CLK)240、第一接地端子(GND)250、第二接地端子(GND)260以及输入/输出端子(I/O)270。并且，形成上侧行R2的连接端子210-230和形成下侧行R1的连接端子240-270彼此交错布置，使得连接端子中心在插入方向上不彼此对齐。如前所述，七个连接端子210-270与七个装置侧端子410-470一一对应接触，故在每个连接端子210-270的中心部分均形成有与相应的装置侧端子410-470接触的接触部分（CP），故形成在上侧行R2的接触部分和下侧行R1的接触部分也类似地构成所谓的交错布置。
本实施例中，为了降低部分未设有短路检测电路的打印机上由于短路造成打印机或墨盒芯片损坏的现象，本实施例中提出，通过使墨盒芯片能够独立地、自主地检测其上是否已发生短路，从而使得打印机及时发现墨盒芯片存在异常，提醒用户及时对墨盒芯片进行检查，避免造成打印机内部电路或墨盒芯片损坏。
为此，本实施例中，电路板上除设有上述连接端子外，还设有检测端子和与检测端子和/或连接端子相连接的短路检测部。其中，检测端子的数量可以为一个或多个，检测端子可邻近上述任意一个或多个连接端子而设置，并与上述多个装置侧端子均不接触。短路检测部则可用于检测任意检测端子与其所邻近的连接端子之间的短路情况。短路控制部可在接收到短路检测部的检测结果后进行异常处理，以避免墨盒芯片损坏，或促使打印机提示错误，如“墨盒安装异常”、“墨盒发生短路”等，从而使得打印机无法进行打印，用户对墨盒进行检查或更换。
每个检测端子可设置成任意形状，只要其靠近待检测的连接端子即可。而且，上述检测端子可靠近待检测连接端子的任意方向，当其设置在某一方向时，即可用于检测该方向上其与连接端子之间的短路。如图1c所示，检测端子设置在电源端子的右侧，故其可检测到电源端子右侧所发生的短路。故为了确保检测端子能够检测到与之相邻的端子在各个方向上发生的短路。
如图2a所示为本发明一实施例提供的墨盒芯片的结构示意图，图2b为图2a中检测端子的放大结构示意图。如图2a和2b所示，所述检测端子301a的形状为环形，围设在所述连接端子210的外侧，且与所述连接端子210保持设定距离的间隔。检测端子301a围绕连接端子210设置为一优选方式，可用于检测该连接端子各个方向是否存在短路现象。
当连接端子间存在较大的电压差时发生短路所产生的危害更大，所以优选地，所述检测端子301设置在两个所述连接端子之间，且与两个所述连接端子分别保持设定距离的间隔，如图1c所示。检测端子301可设置在任意两个连接端子之间，特别是有电压差的两个连接端子之间，用于检测连接端子之间是否短路，如图1c所示，检测端子301设置在电源端子210和复位端子220之间。本领域普通技术人员应理解，当检测端子301设置在两相邻端子之间时，是通过检测其与上述两相邻端子中任一端子的短路，防止上述两相邻端子之间发生短路。
上述各实施例中检测端子的形状可以为曲线形或直线形，能起到短路检测作用即可。
本发明实施例的技术方案中，短路检测部可根据检测端子和/或连接端子的电信号的变化来判断短路的发生。短路检测部可以由硬件电路来实现，布设在电路板上，优选是与一电压源连接，并与检测端子和/或连接端子形成电回路，从而检测电信号的变化。此电压源可以额外配置，也可以通过与电源端子连接来作为检测用的电压源。
形成检测用电回路的方式有多种，例如，短路检测部与检测端子连接，该检测端子在初始状态时无电压或电压值为一固定值，当该检测端子与邻近的连接端子短路后则被施加一定的电压而致使有电压或电压值发生变化，由此可检测到短路。或者，短路检测部可在初始状态时向与检测端子相邻的一个或两个连接端子施加电信号，然后检测上述检测端子是否具有电信号或者所返回的电信号是否为预设值。再或者，短路检测部可向检测端子施加一电信号，并检测自该检测端子返回的电信号是否满足预设值。另外，短路检测部也可向所有连接端子依次施加电信号，并检测每次施加电信号时检测端子处的电信号变化，从而判断上述检测端子具体与哪个连接端子之间发生短路。本领域技术人员应理解，上述检测方式既可分别使用，也可结合使用。
本发明实施例中，短路控制部进行短路异常处理的方式也有多种，可通过多种方式使打印机提示错误。例如，可发送一错误的信号至打印机；或者，在打印的控制电路能够识别上述检测结果的情况下，直接将上述检测结果发送至打印机侧；或者断开芯片与打印机侧的信号传输通道以使芯片的信号无法发送至打印机侧。
短路控制部的具体实现方式有多种。例如，短路控制部可以包括控制单元和可控开关，控制单元可以由硬件或软件来实现，与短路检测部连接，用于在是否存在短路检测的结果控制下控制所述可控开关切换地闭合或断开。
具体地，上述控制单元与所述可控开关可为两相互独立的部件，如控制单元可为一具有接收短路检测部的检测结果并进行判断的集成电路等。
或者，短路控制部可以直接为一可控开关，所述可控开关与所述短路检测部连接，用于在是否存在短路检测结果的控制下切换地闭合或断开。
如短路控制部可为一动断型继电器，通常情况下处于常闭状态，当短路检测部检测到短路发生时再输送电流使其转变为“断开”状态等。
例如图1f所示，由可控开关K1作为短路控制部，则可控开关K1与所述短路检测部302连接，用于在是否存在短路检测结果的控制下切换地闭合或断开。本领域技术人员可以理解，此时，可控开关K1可以为由电信号直接控制通断的开关，也可以为有判断功能，在识别到短路检测结果后控制开关通断的集成电路。
设置上述可控开关的目的在于，一方面电气结构简单，易于控制，另一方面在发生短路时，能够通过断开关键电路来保护墨盒的电气元件，再一方面，可控开关可设置在墨盒与打印机之间的信号传输通路上，从而通过切断信号传输来向打印机报错。
本实施例中所述电气元件为存储元件202，存储元件202与任意一个或多个连接端子之间可分别串联有所述可控开关，以便在短路时避免存储元件202的损坏。
另外，墨盒芯片中还可设置有一与存储元件相连接的、与前述的短路控制部不同的读写访问控制部，其用于响应于打印机侧的控制指令而允许打印机对存储元件进行读写操作。而且，短路控制部与读写访问控制部既可相互独立地设置，也可集成在一起。更进一步说，当短路控制部为可控开关时，短路控制部与读写访问控制部相互独立；当短路控制部的控制单元与可控开关分开设置时，控制单元与读写访问控制部可以集成为一个器件。
通常，存储元件经由连接端子与打印机侧相应的装置侧端子之间建立的电连接而与打印机进行通信，也就是说，存储元件与连接端子之间相连接，故可将上述可控开关设置在存储元件与连接端子的连接通道上以根据短路检测部的检测结果而连通或断开存储元件与打印机之间的通信，从而在短路发生时能够使芯片及时进行异常处理，使打印机提示错误。
本实施例中，由于端子组的所有连接端子均与存储元件连接，即存储元件经由上述所有连接端子与装置侧端子之间所建立的电连接而与打印机进行通信，为此，本实施例也可以通过在上述端子组的任一连接端子与存储元件之间设置可控开关选择性地连通或断开芯片与打印机之间的信号传输通道。本领域普通技术人员应理解，为了多重地保护芯片的安全，上述检测端子可以设置多个，上述可控开关也可设置有多个。
优选是，本实施例中与所述存储元件连接的连接端子包括电源端子、复位端子、读写端子、时钟端子、第一接地端子、第二接地端子和输入输出端子；则所述检测端子优选与所述电源端子、第一接地端子或第二接地端子邻近设置。可控开关也可为三个，分别设置在电源端子、第一接地端子和第二接地端子与存储元件连接的通路中。
以下结合本实施例的附图对墨盒芯片2的短路检测原理进行完整说明。
如图1e所示，墨水S1滴落在电源端子210及检测端子301之间，电源端子210与存储元件202之间的连接线路上设有一开关K1，为了使打印机能够在确认芯片不存在短路的情况下再进行初始化操作或打印操作，优选地，本实施例中，上述开关K1的初始状态为断开。而为了简化短路检测部302的构造，优选地，本实施例中，检测端子301的初始电压设置为0。如此，当墨滴S1或其它导电物质沉积在电路板201上，桥接电源端子210与检测端子301，则电源端子210的经由装置侧端子410-470所接收的电压会施加至检测端子301上，则短路检测部302监控到检测端子301的电压变为非零值，即判断其与电源端子210之间发生短路，并将上述检测结果发送至开关K1，使开关K1维持断开状态。存储元件202由于无法接收到电源而无法启动，从而打印机始终无法与存储元件202建立通信通道，即其始终无法对存储元件202进行读写，则打印机提示错误。反之，若短路检测部302并未监控到检测端子301的电压发生变化，即检测端子301的电压维持为0，则控制开关K1连接，即打印机与存储元件202之间可以正常通信。
本领域普通技术人员应理解，检测端子也可检测到其与第一接地端子、第二接地端子之间的短路，只需要改变检测端子的布设位置和预设值即可；上述开关K1也可设置在其余连接端子，如时钟端子、第一接地端子、第二接地端子等与存储元件之间，只要能改变与打印机的装置侧端子之间的信号传输通道即可。
采用上述技术方案，可在墨盒装入记录设备初期即可由墨盒芯片侧主动检测出短路现象，减少记录设备检测出短路时墨盒上电气元件已被损坏的可能性，并且对于未设有短路检测电路的记录设备也增加了其墨盒使用安全系数，避免记录设备在毫无预兆的情况下发生故障。
实施例二
图3a为本发明实施例二所提供墨盒芯片适用墨盒的结构示意图，图3b为图3a所示墨盒适用的喷墨打印机中装置侧端子的排列结构示意图，图3c为本发明实施例二提供的墨盒芯片的主视结构示意图，图3d为本发明实施例二提供的墨盒芯片的侧视结构示意图，图3e为本发明实施例二提供的墨盒芯片的电路结构示意图。
在本发明实施例二中，短路控制部的控制单元与读写访问控制部集成在一起，称为“控制部”，即如图3e所示的控制部303b。显然，此时可控开关K2与控制单元分别设置，即其与控制部303b相连接。
在本发明实施例二中，电气元件的种类具体为两个，分别为第一电气元件和第二电气元件，且所述第一电气元件的驱动电压小于第二电气元件的驱动电压。所述连接端子的种类为两个，分别为与第一电气元件连接的第一连接端子，以及与第二电气元件连接的第二连接端子。所述检测端子设置在所述第一连接端子和第二连接端子之间。本实施例将检测端子设置在驱动电压不同的电气元件所对应的不同连接端子之间，可更有效的避免短路时高电压对电气元件的损坏。
本实施例中，优选是所述第二连接端子的数量为至少两个，所述可控开关串联在两个第二连接端子之间，用于通过切换地断开或闭合来改变所述第二电气元件传输至记录设备主体的信号。与实施例一区别的是，可控开关不仅可设置在连接端子与任一电气元件之间来改变该电气元件与记录设备主体之间的信号传输通道，还可以设置在两个以上连接端子之间改变信号传输通道。
本实施例中，存储元件502仍设置在电路板501上，第二电气元件可设置在墨盒主体11上，也可设置在芯片上，可根据具体需要而选择。相应的，芯片上除与存储元件502连接的多个第一连接端子530、570外，也设有与第二电气元件连接的多个第二连接端子510、520、540-560，且该多个第二连接端子510、520、540-560也同样与打印机侧相应的装置侧端子610、620、640-660相接触以建立电连接。而由于第二电气元件与存储元件502之间存在电压差，若第一连接端子和第二连接端子之间发生短路，则可能会导致第二电气元件或存储元件502受损。
本实施例中，为了尽早预警两电气元件之间的短路，优选地，将检测端子301b设置在两个相邻的、与不同电气元件连接的两个连接端子之间，这样，由于第二电气元件也经由相应的连接端子而与打印机之间存在通信，故这种情况下，用于连通或断开芯片与打印机之间的通信的可控开关不仅可以设置在存储元件502与其相应连接端子之间，也可设置在第二电气元件与其相应连接端子之间。并且，当第二电气元件的两端分别与两个连接端子连接时，也可设置在两个第二连接端子之间，或者，直接将第二电气元件输出至打印机的信号修改为一错误信号，从而促使芯片进行异常处理，打印机报错。
实施例中，以第一电气元件为存储元件502，第二电气元件为压电传感器10为例进行说明，该压电传感器具体用于检测实时墨水量的多少。
如图3a所示，墨盒主体11上设有一压电传感器10。打印机侧的多个装置侧端子610-670同样沿着墨盒的插入方向A排列成两行，与之相应地，芯片的电路板501上设有同样排列方式的两行连接端子，其中，复位端子510、时钟端子520、第一接地端子540、电源端子550及数据端子（I/O）560均与存储元件502相连接，而第一传感器端子530及第二传感器端子570作为第二连接端子则与压电传感器10连接，并位于在插入方向A上位于前端侧的一行的两端。另外，压电传感器10进行墨水量检测时的工作电压约36V，远远高于存储元件502的驱动电压3.6V。
当设有上述结构的墨盒装入打印机后，打印机不仅需要对存储元件502进行访问，还需要对压电传感器10施加一电压（可以是工作电压36V，也可以是其它较低的电压，如5V）以检测是否能够接收到预设的回复信号，从而判断该压电传感器10是否正常。只有上述两操作均正常时，打印机才认为墨盒可以正常使用，否则，则认为墨盒存在异常，提示错误。
基于上述预设条件，本实施例中，将可控开关K2设置在第一传感器端子530和第二传感器端子570之间，且可控开关K2的初始状态为断开。如图3e所示，当墨水S2滴落在第一传感器端子530及检测端子301b之间时，打印机经由装置侧端子410-470施加至第一传感器端子530的高压即会施加至检测端子301b中，改变检测端子301b的电信号，从而短路检测部302b判断发生短路，并发送检测结果至控制部303b上，控制可控开关K2维持断开状态，使得压电传感器10无法反馈信号至打印机，打印机提示错误。
本领域普通技术人员应理解，若上述电气元件为一模拟电路，即总是发送一特定的频率信号至打印机，则可通过预先存在一与上述特定频率信号不同的假信号，当短路检测部302b检测到检测端子301b与高压端子或低压端子之间存在短路时，控制部即将上述预存的假信号发送给打印机，从而使打印机报错。
实施例三
图4a为本发明实施例三所适用的喷墨打印机中装置侧端子的排列结构示意图，图4b为本发明实施例三提供的墨盒芯片的主视结构示意图，图4c为本发明实施例三提供的墨盒芯片的侧视结构示意图，图4d为本发明实施例三提供的墨盒芯片的电路结构示意图。
本发明实施例三中，所述连接端子的种类为两个，分别为装机检测连接端子以及与电气元件连接的电气连接端子。所述检测端子设置在所述装机检测连接端子和电气连接端子之间。
装机检测连接端子，通常是记录设备用于检测芯片上连接端子短路所使用的，其设置在电路板上，与其他电气连接端子邻近设置，用于检测与邻近的连接端子的短路情况，且返回检测结果给记录设备，使得记录设备能检测墨盒是否存在短路情况。
优选是所述装机检测连接端子710、740的数量为两个，所述可控开关K3串联在两个装机检测连接端子710、740之间，用于通过切换地断开或闭合来改变所述装机检测连接端子710、740传输至记录设备主体的装机信号。
如图4a所示，本实施例中，打印机侧设有一短路检测电路、至少一个第一装置侧端子820、830、860-880、至少一个第二装置侧端子850、890、和至少一个第三装置侧端子810、840，且上述至少一个第三装置侧端子810、840与短路检测电路连接。
如图4b-4d所示，本实施例以电气元件包括存储元件702和设置在电路板701上的电阻R为例进行说明。电阻R在工作状态时会被施加较高的驱动电压，例如42V。存储元件702的第一连接端子720、730、760-780有五个，分别与第一装置侧端子820、830、860-880对应接触；电阻R的第二连接端子750、790有两个，分别与第二装置侧端子850、890对应接触；另设置有两个装机检测连接端子710、740，分别与第三装置侧端子810、840对应接触。
通常，装机检测连接端子用于检测是否与第二连接端子之间短路，当第二连接端子与相邻的装机检测连接端子之间发生短路时，打印机的短路检测电路可以根据第三装置侧端子的电压变化或第二装置侧端子的电压变化或输出信号的变化来检测到上述短路的发生。但是，由于上述短路检测往往是在打印机已完成初始检测时再进行，发生时间较晚，故当上述短路情况被检测到，可能存储元件或其他电气元件已受损。
为了避免上述情况的出现，本实施例中，电路板上还设有检测端子、短路检测部和短路控制部。其中，检测端子设置在第二连接端子及装机检测连接端子之间，且本实施例中，短路控制部与读写访问控制部集成在一起，称为“控制部”，即如图4e所示的控制部303c。显然，此时可控开关K2控制单元分别设置，即其与控制部303b相连接。
本实施例中，打印机为了确认墨盒安装情况，除上述实施例二中所述的存储元件访问和传感器检测的操作外，往往还会对是否所有墨盒都装载在打印机上进行检测。图5为本实施例三中打印机对所有墨盒是否全部安装的检测原理示意图。以下仅以打印机侧装载黑色（BK）、靛蓝色（C）、洋红色（M）及黄色（Y）等四个墨盒为例，根据图5对打印机的检测原理进行说明。
如图5所示，每个墨盒上都设有两个与打印机侧相应的第三装置侧端子810、840分别连接的装机检测连接端子710、740，且每个墨盒的两个装机检测连接端子710、740之间利用导线连通。根据图5可知，第n个墨盒的第二个装机检测连接端子740与第n+1个墨盒的第一个装机检测连接端子710经由对应的第三装置侧端子810、840而彼此相连，其中，n=1、2、3。第一个墨盒的第一个装机检测连接端子710与设置在打印机侧的波形发生部连接，第四个墨盒的第二个装机检测连接端子740则与设置在打印机侧的安装检测部相连接。如果所有墨盒都正确地安装在打印机的墨盒安装部分上，则波形发生部与安装检测部依次经由每个墨盒的装机检测连接端子而彼此相连。如此，只要存在一个没有安装的墨盒或安装不良的墨盒，第三装置侧端子或者墨盒的装机检测连接端子中的某个就会发生未接触或接触不良，从而波形发生部与安装检测部处于非连接状态。从而，安装检测部能够根据是否接收到与从波形发生部发出的检查信号Din对应的响应信号Dout以判断所有墨盒是否均安装、各个墨盒的装机检测连接端子中是否存在未接触或接触不良。
为此，根据上述原理可知，如图4d所示，当短路检测部302检测到检测端子301c与装机检测连接端子或与第二连接端子之间的短路时，需要中断打印机与墨盒之间的通信时，除了可如实施例一或二所述将可控开关设置在存储元件与任一第一连接端子之间、两个第二连接端子之间外，还可将可控开关K3设置在两个装机检测连接端子710、740之间，如此，当墨水S3粘附在装机检测连接端子710与检测端子301c上时，短路检测部302检测到上述短路后，即控制上述可控开关K3断开，则打印机侧的安装检测部在特定时间内无法接收到相应的输出信号Dout，即认为墨盒安装存在异常而提示错误，从而促使用户重新对墨盒进行检测。
本领域普通技术人员应理解，即使打印机侧未设有如图5所示的安装检测部时，若上述两装机检测连接端子之间仍然彼此连通以反馈一信号至打印机，则上述可控开关同样可设置在两装机检测连接端子之间。
本领域普通技术人员应理解，若芯片上仅设有一装机检测连接端子，且该装机检测连接端子与其它连接端子连接以进行墨盒的装机检测时，上述可控开关也可设置在装机检测连接端子与该连接端子之间，相当于其他连接端子兼作为装机检测连接端子。
基于上述实施例，本领域技术人员可以理解，对于存储元件及其连接端子，可控开关可设置任意一个或多个连接端子与存储元件之间；对于两个电气元件与其各自的连接端子，可控开关可设置任意一个或多个第一连接端子与存储元件之间，和/或两个串联的第二连接端子之间；对于存在两个电气元件和装机检测连接端子的情况，可设置任意一个或多个连接端子与存储元件之间，两个串联的第二连接端子之间，和/或两个串联的装机检测连接端子之间。上述可控开关的设置位置可根据需要调整。
本领域普通技术人员应理解，在保证端子组的每个连接端子与相应的装置侧端子接触的前提下，上述端子组的连接端子710’-790’也可采用如图6所示的排列成一行的排列方式，检测端子301d围设在连接端子710’的外侧；上述端子组的连接端子910-990形状也可设置成不规则的形状，如图7所示（图中未示出检测端子）。
本领域普通技术人员应理解，上述墨盒芯片不仅可以设置在墨盒上，也可以设置在一容纳墨盒的结构体上。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的墨盒芯片中可控开关的结构示意图。上述实施例中的可控开关优选为一场效应晶体管，其中，所述场效应晶体管的控制端口与所述检测端子相连。
如图8所示，该场效应晶体管具体为PMOS管（P型场效应晶体管），PMOS管的控制端与检测端子301c相连接。
本领域普通技术人员应理解，上述短路检测部、短路控制部可经由硬件电路构成。如图8所示，以上述实施例三为例，两装机检测连接端子710、740之间设有一PMOS管，作为短路控制部，且PMOS管具有三个端口A、B及G，其中，端口A和端口B分别与两个装机检测连接端子710、740连接，而控制端口G则与检测端子301c相连接。由于两装机检测连接端子710、740分别经由相应的第三装置侧端子连接至打印机上，且两装机检测连接端子710、740之间彼此连通，故上述端口A相当于打印机的信号输入端，而端口B则相当于打印机的信号输出端，这样，当端口A未接收到电信号时，端口A与端口B之间为开路，反之，当端口A有电信号时，两者连通，则两装机检测连接端子710、740之间导通。另外，当检测端子301c与装机检测连接端子710、740之间发生短路时，即控制端口G为高电平，则此时端口A与B之间的通信截止，即相当于两者之间断开。显然，上述PMOS管的控制端口G与检测端子301c的连接也相当于短路检测部和短路控制部。本领域普通技术人员应理解，上述硬件电路也可采用其它的电器元件或逻辑电路构成。
在上述各实施例的技术方案中，所述短路控制部还可以为信号发送单元，与所述短路检测部连接，且与连接端子相连，用于在检测到存在短路时，通过所述连接端子向墨盒芯片所连接的记录设备主体发送检测结果或短路异常信号。短路异常信号可以是对墨盒芯片与记录设备主体之间已有信号的改变而获得，也可以是短路控制部自主产生或预先存储的一错误信号，还可以是短路控制部将短路检测部的检测结果传输至记录设备主体以供其识别报错。
本发明实施例还提供了一种墨盒，其包括墨盒主体和电气元件，还包括本发明任意实施例所提供的墨盒芯片，所述电气元件设置在所述墨盒芯片的电路板上和/或所述墨盒主体上。
本发明实施例又提供一种记录设备，包括记录设备主体和墨盒，所述记录设备主体上配置有装置侧端子，所述墨盒采用本发明任意实施例提供的墨盒，在所述墨盒安装到所述记录设备的状态下，所述装置侧端子与所述连接端子一一对应接触连接。
实施例五
图10为本发明实施例五提供的墨盒芯片中可控开关的结构示意图。本实施例仍以前述实施例中的设置在两个装机检测端子之间的可控开关为例进行说明：
所述短路控制部包括控制单元和可控开关，且所述可控开关为第一场效应晶体管K3，所述第一场效应晶体管K3通过输入端和输出端串接在两个装机检测连接端子710和740之间，所述控制单元包括第一二极管101、第一电容102和第二场效应晶体管K4，所述第一场效应晶体管K3的输入端通过第一二极管101连接至控制端，所述第一场效应晶体管K3的控制端通过所述第一电容102接地，所述第二场效应晶体管K4通过输入端和输出端串接在所述第一场效应晶体管K3的控制端和地之间；所述短路检测部302为第二二极管，与所述第二场效应晶体管K4的控制端连接。
本实施例中，第一场效应晶体管K3和第二场效应晶体管K4具体采用NMOS（N型场效应晶体管）。根据图10可知，在芯片上未发生短路情况时，即此时短路检测部302未检测出短路发生时，第二场效应晶体管K4处于断开状态，此时，当喷墨打印机自装机检测连接端子710侧输入检查信号Din时，即打印机给该芯片供电，则此时第一场效应晶体管K3的控制端B点变为高电平，第一场效应晶体管K3的输入端和输出端之间导通，即两装机检测连接端子710及740经由第一场效应晶体管K3彼此连通，上述检查信号Din可自装机检测连接端子740而输出。为了保证上述B点总是稳定地处于高电平上，优选地，上述B点与第一电容102串联，即当打印机给芯片供电时，该第一电容102处于蓄电状态。
而当检测端子301c上发生短路，则此时短路检测部302被击穿，第二场效应晶体管K4闭合，由于其一端与地连接，即使得与B点短路的A点直接接地，也就是说，此时，第一场效应晶体管K3与B点连接的控制端由高电平变为低电平，则第一场效应晶体管K3断开，显然，两装机检测连接端子710及740无法彼此连接，即检查信号Din无法经由装机检测连接端子740输出，从而造成打印机报错，提示用户检查墨盒。
本领域普通技术人员应理解，上述第一场效应晶体管K3和第二场效应晶体管K4也可采用PMOS，则此时上述第一电容102可忽略。另外，上述第一二极管101是为了防止自端子710输入的电流稳定而设置，其也可被忽略。
实施例六
图9为本发明实施例六提供的墨盒芯片短路检测方法的流程图，本方法可以基于上述实施例提供的墨盒芯片来执行，该方法具体包括：
步骤910、获取检测端子和/或连接端子上的电信号变化，检测所述检测端子和连接端子之间是否存在短路，其中，所述检测端子布设在墨盒芯片的电路板上，与所述电路板上布设的连接端子以设定距离间隔邻近设置；
步骤920、在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理。
如上述实施例一所示的墨盒芯片，所述电路板上配置的电气元件为存储元件，存储元件与任意一个或多个连接端子之间分别串联有可控开关，则在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理优选包括：
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，控制可控开关处于断开状态。
如上述实施例二所示的墨盒芯片，墨盒配置的电气元件的种类为两个，分别为第一电气元件和第二电气元件，且所述第一电气元件的驱动电压小于第二电气元件的驱动电压；所述连接端子的种类为两个，分别为与第一电气元件连接的第一连接端子，以及与第二电气元件连接的第二连接端子；所述检测端子设置在所述第一连接端子和第二连接端子之间;所述第二连接端子的数量为至少两个，可控开关串联在两个第二连接端子之间;
则在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理具体可包括：
在检测到所述检测端子和第二连接端子之间存在短路时，控制所述可控开关处于断开状态以改变所述第二电气元件传输至记录设备主体的信号。
如上述实施例三所示的墨盒芯片，所述连接端子的种类为两个，分别为装机检测连接端子以及与电气元件连接的电气连接端子；所述检测端子设置在所述装机检测连接端子和电气连接端子之间；所述装机检测连接端子的数量为两个，可控开关串联在两个装机检测连接端子之间；
则在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理可具体包括：
在检测到所述检测端子和第二连接端子之间存在短路时，控制所述可控开关处于断开状态以改变所述装机检测连接端子传输至记录设备主体的装机信号。
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理的操作不限于上述几种优选方式，还可以在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，通过所述连接端子发送检测结果或错误信号至记录设备主体；或者在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，断开墨盒芯片与记录设备主体之间的信号传输通道。
显然，采用本发明各实施例的技术方案，当墨盒装载在记录设备上时，其上的芯片即可主动地、独立地进行短路检测，无需在记录设备侧设置短路检测电路，并且可以在任意时刻进行短路检测，例如，在记录设备对芯片进行初始检测前、在打印时等，从而可避免由于短路检测进行时刻晚而致使记录设备或墨盒上的器件受损，并且，对于已推出市场、无短路检测电路的记录设备也可实时进行短路检测，大大地提高此类记录设备的安全性。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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 (19)

1.一种墨盒芯片，可拆卸地安装在墨盒上，所述墨盒芯片包括电路板，所述电路板上配置有用于与记录设备主体的装置侧端子接触连接的至少两个连接端子，其特征在于，所述墨盒芯片还包括：
检测端子，布设在所述电路板上，与所述连接端子以设定距离间隔邻近设置；
短路检测部，与所述检测端子和/或连接端子电连接，用于根据所述检测端子和/或连接端子上的电信号变化，判断所述检测端子和连接端子之间是否存在短路；
短路控制部，与所述短路检测部连接，用于在检测到存在短路时，执行短路异常处理。
2.根据权利要求1所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述检测端子的形状为环形，围设在所述连接端子的外侧，且与所述连接端子保持设定距离的间隔。
3.根据权利要求1所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述检测端子设置在两个所述连接端子之间，且与两个所述连接端子分别保持设定距离的间隔。
4.根据权利要求1-3任一所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述短路控制部包括控制单元和可控开关，所述控制单元与所述短路检测部连接，用于在是否存在短路检测结果的控制下控制所述可控开关切换地闭合或断开；或
所述短路控制部为可控开关，所述可控开关与所述短路检测部连接，用于在是否存在短路检测结果的控制下切换地闭合或断开。
5.根据权利要求4所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述电路板上配置的电气元件为存储元件，存储元件与任意一个或多个连接端子之间分别串联有所述可控开关。
6.根据权利要求5所述的墨盒芯片，其特征在于：
与所述存储元件连接的连接端子包括电源端子、复位端子、读写端子、时钟端子、第一接地端子、第二接地端子和输入输出端子；
所述检测端子与所述电源端子、第一接地端子或第二接地端子邻近设置。
7.根据权利要求4所述的墨盒芯片，其特征在于：
墨盒配置的电气元件的种类为两个，分别为第一电气元件和第二电气元件，且所述第一电气元件的驱动电压小于第二电气元件的驱动电压；
所述连接端子的种类为两个，分别为与第一电气元件连接的第一连接端子，以及与第二电气元件连接的第二连接端子；
所述检测端子设置在所述第一连接端子和第二连接端子之间。
8.根据权利要求7所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述第二连接端子的数量为至少两个，所述可控开关串联在两个第二连接端子之间，用于通过切换地断开或闭合来改变所述第二电气元件传输至记录设备主体的信号。
9.根据权利要求8所述的墨盒芯片，其特征在于：所述第一电气元件为存储元件，所述第二电气元件为压电传感器。
10.根据权利要求4所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述连接端子的种类为两个，分别为装机检测连接端子以及与电气元件连接的电气连接端子；
所述检测端子设置在所述装机检测连接端子和电气连接端子之间。
11.根据权利要求10所述的墨盒芯片，其特征在于：
所述装机检测连接端子的数量为两个，所述可控开关串联在两个装机检测连接端子之间，用于通过切换地断开或闭合来改变所述装机检测连接端子传输至记录设备主体的装机信号。
12.根据权利要求1-3任一所述的墨盒芯片，其特征在于，所述短路控制部为信号发送单元，与所述短路检测部连接，且与连接端子相连，用于在检测到存在短路时，通过所述连接端子向墨盒芯片所连接的记录设备主体发送检测结果或短路异常信号。
13.一种墨盒，包括墨盒主体和电气元件，其特征在于，还包括权利要求1-12任一所述的墨盒芯片，所述电气元件设置在所述墨盒芯片的电路板上和/或所述墨盒主体上。
14.一种记录设备，包括记录设备主体和墨盒，所述记录设备主体上配置有装置侧端子，其特征在于，所述墨盒采用权利要求13所述的墨盒，在所述墨盒安装到所述记录设备的状态下，所述装置侧端子与所述连接端子一一对应接触连接。
15.一种墨盒芯片短路检测方法，其特征在于，包括：
获取检测端子和/或连接端子上的电信号变化，检测所述检测端子和连接端子之间是否存在短路，其中，所述检测端子布设在墨盒芯片的电路板上，与所述电路板上布设的连接端子以设定距离间隔邻近设置；
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电路板上配置的电气元件为存储元件，存储元件与任意一个或多个连接端子之间分别串联有可控开关，则在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理包括：
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，控制所述可控开关处于断开状态。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：
墨盒配置的电气元件的种类为两个，分别为第一电气元件和第二电气元件，且所述第一电气元件的驱动电压小于第二电气元件的驱动电压；所述连接端子的种类为两个，分别为与第一电气元件连接的第一连接端子，以及与第二电气元件连接的第二连接端子；所述检测端子设置在所述第一连接端子和第二连接端子之间;所述第二连接端子的数量为至少两个，可控开关串联在两个第二连接端子之间;
则在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理包括：
在检测到所述检测端子和第二连接端子之间存在短路时，控制所述可控开关处于断开状态以改变所述第二电气元件传输至记录设备主体的信号。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：
所述连接端子的种类为两个，分别为装机检测连接端子以及与电气元件连接的电气连接端子；所述检测端子设置在所述装机检测连接端子和电气连接端子之间；所述装机检测连接端子的数量为两个，可控开关串联在两个装机检测连接端子之间；
则在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理包括：
在检测到所述检测端子和第二连接端子之间存在短路时，控制所述可控开关处于断开状态以改变所述装机检测连接端子传输至记录设备主体的装机信号。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，执行短路异常处理包括：
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，通过所述连接端子发送检测结果或错误信号至记录设备主体；或者
在检测到所述检测端子和连接端子之间存在短路时，断开墨盒芯片与记录设备主体之间的信号传输通道。
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