CN117183589A - 耗材芯片及其验证方法、耗材容器、打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耗材芯片及其验证方法、耗材容器、打印设备，该耗材芯片包括基板，基板上设置有电子模块以及多个连接端子，多个连接端子与电子模块电连接，多个连接端子至少包括数据端子；其中，电子模块内存储有至少一组第二序列号；电子模块在接收到初级验证指令时发送一组第一序列号，并在接收到进阶验证指令后，发送一组第二序列号；在第二序列号通过验证后，电子模块消极处理所接收到的指令，并判断是否再次接收到初级验证指令，如接收到初级验证指令，则发送一组第一序列号。本发明还提供上述耗材芯片的验证方法、使用上述耗材芯片的耗材容器、打印设备。本发明能低成本的实现耗材芯片的验证。

Description

耗材芯片及其验证方法、耗材容器、打印设备

技术领域

本发明涉及打印设备的技术领域，具体地说，是涉及一种打印设备上的耗材芯片以及这种耗材芯片的验证方法，还涉及应用这种耗材芯片的打印设备。

背景技术

打印设备作为常见的办公设备，为现代化办公提供了极大的方便，常见的打印设备分为喷墨打印设备以及激光打印设备，喷墨打印设备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；激光打印设备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设备具有机壳11，图1所示的喷墨打印设备省略了机壳11的托板。机壳11内设有喷墨打印设备的机芯12，并设有一根滑杆，打印字车14在电机(图1中不可见)的带动下沿着滑杆往复运动。打印字车14内设有主控电路板(图1中不可见)，主控电路板通过排线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具有盒体16，盒体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的盒体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连接端子19，用于与打印字车14上的触针电连接。基板的另一侧设有电子模块(图2中不可见)，电子模块内设置有一个存储器，通常，该存储器为非易失性存储器，如EEPROM或者FLASH，其存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、打印纸张数量等信息，不变信息是不会随打印操作变化的信息，如墨盒型号、适用的喷墨打印设备型号、墨水颜色等。

墨盒15安装到喷墨打印设备的打印字车14后，喷墨打印设备给芯片18上电，并读取存储在芯片18的存储器内的数据，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，喷墨打印设备才能执行打印工作。

当墨盒15内的墨水消耗完毕后，如果直接将墨盒15扔弃，由于墨盒15的壳体以及芯片18等还可以继续使用，此时直接将墨盒15扔弃将造成环境污染，为此，现有的一些墨盒可以回收利用，例如墨水消耗完毕的墨盒被重新灌注墨水后继续使用。

但是，由于墨盒芯片18内记录有墨盒的序列号，一旦该序列号已经被使用并且与该序列号对应的墨盒的墨水已经消耗完毕，则喷墨打印设备将不允许该墨盒继续使用，导致重新灌注墨水的墨盒仍然不能够使用。为了解决这一技术问题，现有的一些墨盒芯片18内存储有多组序列号，灌注墨水后重新安装进喷墨打印设备时更换一组新的序列号。或者，墨盒芯片18内设置有序列号生成模块，通过序列号生成模块生成一个新的序列号。

然而，现有的一些喷墨打印设备不断对固件进行升级，固件升级后的喷墨打印设备不仅仅需要对序列号进行常规验证，还会增加新的验证内容，例如喷墨打印设备在检测到某个序列号是第一次安装到该喷墨打印设备后，还会发送一个进阶验证指令，耗材芯片必须向喷墨打印设备发送一个与进阶验证指令对应的进阶应答数据才能够通过验证。通常，进阶应答数据需要包含一组序列号，并且还包含与该序列号相匹配的进阶签名数据。但是，进阶应答数据的获取成本较高，预先存储多组进阶应答数据会增加墨盒芯片的生产成本，进而导致墨盒的生产成本增加。

当然，现有的碳粉盒所使用的粉盒芯片也存在类似的问题，即激光打印设备的固件升级后，需要对粉盒芯片进行进阶验证，导致粉盒芯片的生产成本增加的问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种能够低成本的实现针对固件升级后的打印设备进行的验证的耗材芯片。

本发明的第二目的是提供一种低成本通过喷墨打印设备验证的耗材芯片的验证方法。

本发明的第三目的是提供一种应用上述耗材芯片的耗材容器。

本发明的第四目的是提供一种应用上述耗材容器的打印设备。

为实现上述的第一目的，本发明提供的耗材芯片包括基板，基板上设置有电子模块以及多个连接端子，多个连接端子与电子模块电连接，多个连接端子至少包括数据端子；其中，电子模块内存储有至少一组第二序列号；电子模块在接收到初级验证指令时发送一组第一序列号，并在接收到进阶验证指令后，发送一组第二序列号；在第二序列号通过验证后，电子模块消极处理所接收到的指令，并判断是否再次接收到初级验证指令，如接收到初级验证指令，则发送一组第一序列号。

由上述方案可见，电子模块接收到初级验证指令后发送第一序列号，并且在接收到进阶验证指令情况下发送第二序列号，其中第二序列号是能够通过进阶验证的序列号。由于第一序列号可以被多次生成或者预先存储有多组，因此即使某一组第一序列号不能通过验证，也可以更换另一组第一序列号进行验证。由于第二序列号并不会被打印设备所记录，因此第二序列号可以被反复使用，这样，耗材芯片内仅仅需要存储一组第二序列号，而不需要存储多组第二序列号，从而降低耗材芯片的生产成本。

一个优选的方案是是，在第二序列号通过验证后，电子模块消极处理所接收到的指令包括：电子模块不响应所接收到的指令或者发送错误的响应指令。

由上述方案可见，电子模块通过消极处理所接收到的指令，使得喷墨打印设备重新获取序列号，也就是重新获取一组第一序列号并继续验证，能够实现后续的验证使用第一序列号进行，避免第二序列号被喷墨打印设备误认为是正常使用的主序列号而被记录。

一个优选的方案是，电子模块接第二次收到初级验证指令后所发送的第一序列号与第一次接收到初级验证指令时所发送的第一序列号相同。

由此可见，电子模块在两个不同的阶段均发送相同的第一序列号，可以让喷墨打印设备认为当前阶段仍处于对同一个第一序列号的验证流程中，从而让耗材芯片在后续的验证使用中均使用该第一序列号的同时，又可以避免喷墨打印设备记录第二序列号。

可选的方案是，电子模块内设置有第一序列号生成模块，第一序列号生成模块用于生成至少一组第一序列号。

可见，通过设置第一序列号生成模块来生成第一序列号，避免在电子模块内存储大量的序列号，还避免电子模块内存储大量的第一序列号而导致占用大量的存储空间。

为实现上述的第二目的，本发明提供的耗材芯片的验证方法包括耗材芯片的控制模组接收初级验证指令，获取并发送一组第一序列号；控制模组判断是否接收到进阶指令，如是，获取并发送一组第二序列号；在第二序列号通过验证后，控制模组消极处理所接收到的指令，并判断是否再次接收到初级验证指令，如接收到初级验证指令，则发送一组第一序列号。

由上述方案可见，耗材芯片的控制模块在接收到初级验证指令后发送第一序列号，且接收到进阶验证指令时发送第二序列号，其中第二序列号是能够通过主控单元验证的进阶序列号。由于打印设备的主控单元一旦认为耗材芯片通过了进阶验证后，后续将由加密芯片对耗材芯片进行继续验证，同时主控单元也会记录第一序列号。此外，第一序列号可以被多次生成，因此即使某一组第一序列号不能通过验证，也可以更换另一种第一序列号进行验证。由于第二序列号并不会被打印设备所记录，因此第二序列号可以被反复使用，这样，耗材芯片内仅仅需要存储一组第二序列号，而不需要存储多组第二序列号，使得耗材芯片的生成成本得到降低。

一个优选的方案是，控制模组消极处理所接收到的指令包括：不响应所接收到的指令或者发送错误的响应指令。

进一步的方案是，控制模组接收到初级验证指令并发送的第一序列号后，如接收到一序列号为错误序列号的提示，则更换另一组第一序列号并发送。

更进一步的方案是，控制模组获取一组第一序列号包括：通过第一序列号生成模块生成一组第一序列号；或者从预先存储的多组第一序列号中选取一组第一序列号。

为实现上述的第三目的，本发明提供的耗材容器具有壳体，壳体的外壁上设置有上述的耗材芯片。

为实现上述的第四目的，本发明提供的打印设备具有机体，机体内设置有耗材容器安装位，耗材容器安装位上可拆卸的安装有上述的耗材容器。

附图说明

图1是现有一种喷墨打印设备的结构图。

图2是现有墨盒的结构图。

图3是本发明耗材芯片实施例与喷墨打印设备连接的结构框图。

图4是本发明耗材芯片验证方法实施例中第一种验证方法的流程图。

图5是本发明耗材芯片验证方法实施例中第二种验证方法的流程图。

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

本发明的耗材芯片可以应用在诸如喷墨打印设备等打印设备上，例如耗材芯片是安装在墨盒侧壁上的墨盒芯片，也可以是应用在激光打印设备上，例如耗材芯片是安装在碳粉盒侧壁上的粉盒芯片。其中，喷墨打印设备上可安装有多个墨盒，每一个墨盒均设置有一块墨盒芯片。

耗材芯片、耗材芯片验证方法实施例：

下面以墨盒芯片作为耗材芯片进行说明。本实施例的耗材容器是可拆卸的安装到喷墨打印设备的墨盒，墨盒上设置有作为耗材芯片的墨盒芯片，墨盒芯片的一个表面上设置有多个连接端子，例如包括时钟端子、数据端子、电源端子、片选端子以及接地端子等。

参见图3，喷墨打印设备20内设置有主控单元21以及加密芯片22，喷墨打印设备20可以与墨盒芯片30进行通信。墨盒芯片30内设置有控制模组以及存储器，控制模组内可以设置有第一序列号生成模块，用于生成第一序列号，其中，第一序列号包括序列号码自身以及与该序列号码对应的签名数据，优选的，第一序列号生成模块每次生成的第一序列号均不同于之前已经生成过的第一序列号，从而确保每次生成的第一序列号都是唯一的。此外，墨盒芯片30的存储器还存储有一组或者多组第二序列号，第二序列号也包括序列号码自身以及与该序列号码对应的进阶签名数据。其中，第一序列号是可以通过加密芯片22的初级验证的序列号，而第二序列号是可以通过主控单元21的进阶验证的序列号。

喷墨打印设备20的主控单元21用于读取墨盒芯片30的序列号，例如通过加密芯片22向墨盒芯片发送初级验证指令，获取墨盒芯片30返回的第一序列号，该第一序列号包括序列号码自身以及对应的签名数据。并且，加密芯片22对所获取的序列号进行验证，优选的，加密芯片22运行有序列号验证算法，对所获取的第一序列号的签名数据进行计算并验证所获取的第一序列号的真伪。当墨盒芯片30发送的第一序列号通过了加密芯片22的初步验证后，加密芯片22会将验证成功的信息发送至主控单元21，主控单元21记录通过验证并且使用过的第一序列号，同时记录该序列号的墨盒使用情况，例如该序列号对应的墨盒的墨水已经消耗完毕，则认为该序列号已经使用，并且不允许该序列号的墨盒继续使用。

加密芯片22还可以转发主控单元21发出的某些特殊指令，例如向墨盒芯片30转发主控单元21发出的进阶验证指令，接收并转发墨盒芯片30所返回的进阶应答数据给到主控单元21，优选的，墨盒芯片30需要针对进阶验证指令返回的进阶应答数据中包含有一组能够通过主控单元21的进阶验证的序列号，该序列号可以不同于接收到初级验证指令时所发送的第一序列号，该序列号就是第二序列号。主控单元21对所接收到的进阶应答数据进行验证，尤其是对进阶应答数据中的序列号进行验证。但主控单元21此时并不会立即记录进阶应答数据中的序列号，也就是即使墨盒芯片30所发送的是能通过进阶验证的进阶应答数据，进阶应答数据中的序列号对应的墨水已经消耗完毕，主控单元21也不会记录该序列号为失效的序列号。

本实施例利用主控单元21对初步验证指令与进阶验证指令不同的处理方式，对墨盒芯片30的验证方法进行改进。具体的，参见图4，在一种验证情况下，墨盒芯片30首先执行步骤S1，判断是否接收到初级验证指令。通常，墨盒安装到喷墨打印设备20后，喷墨打印设备20首先由加密芯片22发送初级验证指令，要求墨盒芯片30提供初级应答数据，初级应答数据包含有第一序列号。

如果墨盒芯片30没有接收到初级验证指令，则继续等待，如果接收到初级验证指令，则执行步骤S2，获取一组第一序列号，包括序列号码自身以及对应的签名数据。本实施例中，墨盒芯片30通过第一序列号生成模块生成一组第一序列号，其中第一序列号是初级验证使用的序列号，能够通过加密芯片22的初级验证。当然，在其他实施例中，墨盒芯片30也可以是预先存储有多组第一序列号，在接收到初级验证指令后，从多组第一序列号中获取其中一组并且发送至喷墨打印设备20。优选的，墨盒芯片30记录向喷墨打印设备20所发送的每一组序列号，并且记录发送过的每一组第一序列号是否已经被喷墨打印设备20认为是使用过的序列号。一旦某一组第一序列号被喷墨打印设备20认为已经使用过，则后续不能够向该喷墨打印设备20再次发送相同的第一序列号。

然后，墨盒芯片30执行步骤S3，将所获取的第一序列号发送至喷墨打印设备20，此时，喷墨打印设备20的加密芯片22将对接收到的第一序列号进行验证，例如使用预设的验证算法对该第一序列号进行验证。如果喷墨打印设备20认为第一序列号通过验证，则与墨盒芯片30进行后续的通信，例如读取墨盒芯片30所存储的数据，例如墨盒储存的墨水颜色、墨水余量等数据，并且喷墨打印设备20的主控单元21将该第一序列号码记录为已使用过的序列号码。

如果喷墨打印设备20认为第一序列号没有通过验证，则向墨盒芯片30发送第一序列号错误的提示信息，因此，墨盒芯片30需要执行步骤S4，判断是否接收到第一序列号错误的提示信息，如果没有接收到该信息，则继续等待喷墨打印设备20后续发送的其他指令。如果喷墨打印设备20发出了第一序列号错误的提示信息，则执行步骤S5，更换一组第一序列号并再次发送至喷墨打印设备20。例如，由第一序列号生成模块再次生成一组新的第一序列号，并将新的第一序列号发送至喷墨打印设备20。

此外，一旦墨盒芯片30接收到第一序列号错误的提示信息，则需要记录已经发送的该组第一序列号被认为是错误的第一序列号，并且后续不能够再次发送已经被认为是错误的第一序列号。

上述流程是喷墨打印设备20采用传统的验证方式对墨盒芯片30进行验证的流程，墨盒芯片30需要正确响应未经固件升级的喷墨打印设备20所发出的验证指令。针对已经进行了固件升级的喷墨打印设备20，则采用如图5所示的流程进行验证。

参见图5，经过固件升级的喷墨打印设备20对墨盒芯片30进行验证时，首先由加密芯片22发送初级验证指令。墨盒芯片30首先执行步骤S11，判断是否接收到初级验证指令。

如果墨盒芯片30没有接收到初级验证指令，则继续等待，如果接收到初级验证指令，则执行步骤S12，获取一组第一序列号。第一序列号可以由第一序列号生成模块生成，也可以是预先存储有多组第一序列号，步骤S12可以从多组第一序列号中获取其中一组第一序列号发送至喷墨打印设备20。

喷墨打印设备20的加密芯片22接收到第一序列号后，对第一序列号进行验证。当墨盒芯片30发送的第一序列号通过了加密芯片22的初步验证后，加密芯片22会将验证成功的信息发送至主控单元21，优选的，验证成功的信息中包含了第一序列号码本身。主控单元21接收到第一序列号验证成功的信息后，会将该第一序列号码与自身记录的序列号码进行比较，如果该第一序列号码没被主控单元21记录过，会要求加密芯片22转发进阶验证指令给墨盒芯片30。此时，墨盒芯片30执行步骤S13，判断是否接收到进阶验证指令，如果没有则继续等待，如果接收到了进阶验证指令，则执行步骤S14，获取一组第二序列号。

本实施例中，墨盒芯片30存储器预先存储有一组或者两组第二序列号，步骤S14从预先存储的一组或者两组序列号中获取其中一组第二序列号并发送至加密芯片22。加密芯片22接收到第二序列号并转发到主控单元21后，主控单元21对第二序列号进行验证。由于第二序列号是针对进阶验证指令的序列号，因此，能够通过固件升级后的主控单元21的进阶验证。然而，喷墨打印设备20仅仅是通过了对墨盒芯片30的序列号验证，并未读取墨盒芯片30所存储的数据，例如墨水颜色、墨水余量等数据，因此并未认为该序列号是已经使用的序列号，也就不会记录所接收到的第二序列号。

接着，墨盒芯片30需要消极处理所接收到的指令，直到再次接收到初级验证指令。例如，喷墨打印设备后续发送其他指令给墨盒芯片30，此时，墨盒芯片30通过不响应这些指令或者错误响应这些指令的方式进行消极处理，让喷墨打印设备20对墨盒芯片30进行重新验证，此时的校验指令是由加密芯片22发出的初级校验指令，因此，墨盒芯片30可以切换回步骤S12所使用的第一序列号进行响应。在后续通信中，墨盒芯片30都是以该第一序列号与喷墨打印设备20进行通信，这样即使喷墨打印设备20记录了第一序列号，墨盒芯片30可以方便的更换另一组第一序列号并继续进行通信。

因此，墨盒芯片30在执行步骤S14后，需要执行步骤S15，判断是否再次接收到初级验证指令，如果当前所接收到的指令并不是初级验证指令，则执行步骤S16，消极处理所接收到的指令，例如不响应喷墨打印设备20所发送的指令，或者发送错误的响应指令，使得喷墨打印设备20报错。在喷墨打印设备20报错后，喷墨打印设备20将重新对墨盒芯片30进行验证，此时，喷墨打印设备20所发送的验证指令是初级验证指令，墨盒芯片30只需要发送与步骤S12相同的第一序列号即可以通过验证。

如果步骤S15的判断结果为是，表示喷墨打印设备20再次发送了初级验证指令，墨盒芯片30执行步骤S17，获取一组第一序列号并发送至喷墨打印设备20。由于喷墨打印设备20发送的是初级验证指令，因此，墨盒芯片30只需要发送与步骤S12相同的第一序列号即可以通过验证。由于墨盒芯片30在两次初级验证指令中均发送相同的第一序列号，可以让喷墨打印设备20认为当前阶段仍处于对同一个第一序列号的验证流程中，从而让耗材芯片30在后续的验证使用中均使用该第一序列号的同时，又可以避免喷墨打印设备20记录第二序列号。

由于第二序列号的获取成本较高，通过本发明的方法，墨盒芯片30内仅仅存储一组第二序列号即可以满足喷墨打印设备20的校验要求，而第一序列号的获取成本较低，即使喷墨打印设备20记录了步骤S17所发送的第一序列号，后续使用时，仍可以更换另一组第一序列号，也能够通过喷墨打印设备20的验证。这样，可以仅仅在墨盒芯片30存储一组第二序列号的情况下通过固件升级后的喷墨打印机20的验证，使得墨盒芯片30的验证成本较低，从而降低墨盒的生产成本。

需要说明的是，针对碳粉盒上的粉盒芯片，也可以采用本发明的方法进行验证，可以降低碳粉盒的生产成本。

耗材容器实施例：

耗材容器可以是墨盒，也可以是碳粉盒，耗材容器的具有一个壳体，在壳体的外壁上设置有上述的耗材芯片。

打印设备实施例：

打印设备可以是激光打印设备，也可以是喷墨打印设备，打印设备包括机体，机体内设置有耗材容器安装位，例如打印字车或者碳粉盒安装腔，耗材容器安装位上可拆卸的安装有上述的耗材容器。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.耗材芯片，包括：

基板，所述基板上设置有电子模块以及多个连接端子，多个所述连接端子与所述电子模块电连接，所述电子模块可以向外发送至少一组第一序列号；

其特征在于：

所述电子模块内存储有至少一组第二序列号；

其中，所述电子模块在接收到初级验证指令时发送一组所述第一序列号，并在接收到进阶验证指令后，发送一组所述第二序列号；

在所述第二序列号通过验证后，所述电子模块消极处理所接收到的指令，并判断是否再次接收到所述初级验证指令，如接收到所述初级验证指令，则发送一组所述第一序列号。

2.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于：

在所述第二序列号通过验证后，所述电子模块消极处理所接收到的指令包括：所述电子模块不响应所接收到的指令或者发送错误的响应指令。

3.根据权利要求2所述的耗材芯片，其特征在于：

所述电子模块第二次接收到所述初级验证指令后所发送的所述第一序列号与第一次接收到初级验证指令时所发送的第一序列号相同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的耗材芯片，其特征在于：

所述电子模块内设置有第一序列号生成模块，所述第一序列号生成模块用于生成至少一组所述第一序列号。

5.耗材芯片的验证方法，其特征在于，包括：

耗材芯片的控制模组接收初级验证指令，获取并发送一组第一序列号；

所述控制模组判断是否接收到进阶验证指令，如是，获取并发送一组第二序列号；

在所述第二序列号通过验证后，所述控制模组消极处理所接收到的指令，并判断是否再次接收到所述初级验证指令，如接收到所述初级验证指令，则发送一组所述第一序列号。

6.根据权利要求5所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于：

所述控制模组消极处理所接收到的指令包括：不响应所接收到的指令或者发送错误的响应指令。

7.根据权利要求5或6所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于：

所述控制模组接收到所述初级验证指令并发送的所述第一序列号后，如接收到所述第一序列号为错误序列号的提示，则更换另一组第一序列号并发送。

8.根据权利要求5或6所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于：

所述控制模组获取一组第一序列号包括：

通过第一序列号生成模块生成一组所述第一序列号；或者

从预先存储的多组第一序列号中选取一组第一序列号。

9.耗材容器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的外壁上设置有如权利要求1至4任一项所述的耗材芯片。

10.打印设备，其特征在于，包括：

机体，所述机体内设置有耗材容器安装位，所述耗材容器安装位上可拆卸的安装有如权利要求9所述的耗材容器。