CN117656669A - 耗材芯片及其验证响应方法、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响应方法、耗材容器、打印设备，该耗材芯片具有控制单元以及多个带电连接端子，该方法包括：在耗材芯片上电后，至接收到安装检测指令前，控制单元检测多个带电连接端子之间是否发生短路，如确定任意两个带电连接端子之间发生短路，则在接收到安装检测指令后：控制单元以第二应答方式响应安装检测指令；或者，控制单元以第一应答方式响应安装检测指令后，不再响应后续指令。本发明还提供实现上述方法的耗材芯片，还提供具有上述耗材芯片的耗材容器以及打印设备。本发明的耗材芯片能够自行检测任意两个带电连接端子之间是否了发生短路的情况，并在检测到发生了短路时，能够引导用户检查或者更换墨盒。

Description

耗材芯片及其验证响应方法、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的验证响应方法，还涉及耗材容器的验证方法。

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。基板的另一侧设有存储器(图2中不可见)，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。

由于打印字车14上往往安装多个墨盒15，每一个墨盒15的安装状态可能不相同，例如一些墨盒已经正确安装，另一些墨盒可能没有正确安装而无法与喷墨打印设备进行通信，为此，喷墨打印设备需要对每一个墨盒15进行验证，例如检测墨盒是否正确安装。通常，喷墨打印设备需要向各墨盒发送安装验证指令，墨盒接收到安装验证指令后，需要在规定的时间内进行响应，即在规定的验证时段内发送正确的验证响应信号。喷墨打印设备只有在各墨盒规定的验证时段内接收到墨盒发送的正确的验证响应信号，才会认定该墨盒已经正确安装，进而执行后续的通信操作。如果喷墨打印设备认为某一个墨盒没有正确安装，则发出警报信息，并不能执行后续的通信操作，也不能执行打印操作。

现有一种喷墨打印设备与各墨盒进行通信时，通过时钟信号线发送时钟信号，参见图3，时钟信号SCK是一个周期性变化的方波信号，各墨盒芯片依据时钟信号SCK与喷墨打印设备进行同步通信。喷墨打印设备发送验证指令时，连续两个发送周期均在数据信号线SDA上发送相同的电平信号，每一个发送周期均包括九个时钟周期，例如第一发送周期包括九个时钟周期D1至D9，第二发送周期也包括九个时钟周期D1至D9。在第一个发送周期内，针对第一颜色墨盒，喷墨打印设备发送验证指令时，向数据信号线发送的数据信号SDA1包括在第一个时钟周期D1、第八个时钟周期D8以及第九个时钟周期D9的高电平信号，以及在其他时钟周期的低电平信号。在第二个发送周期内，喷墨打印设备也是在第一个时钟周期D1、第八个时钟周期D8以及第九个时钟周期D9发送高电平信号，以及在其他时钟周期发送低电平信号。第一颜色墨盒接收到连续两个发送周期内三个对应的时钟周期D1、D8、D9均为高电平信号，则认为喷墨打印设备向其发送了针对第一颜色墨盒的验证指令，需要在规定的验证时段内发送验证响应信号。

参见图4，第一颜色墨盒对应的验证时段是第一个应答周期内的第八个时钟周期的后半段以及第二个应答周期内的第八个时钟周期全部时间段。以时钟周期的半个周期为基准，第一个墨盒对应的验证时段可以包括三个验证时段，分别是验证时段T1、T2、T3，其中，验证时段T1是第一个应答周期内的第八个时钟周期的后半个时钟周期，验证时段T2是第二个应答周期内的第八个时钟周期的前半个时钟周期，验证时段T3是第二个应答周期内的第八个时钟周期的后半个时钟周期。

从图4可以看出，在第一验证时段T1，墨盒需要向数据信号线输出低电平信号，在第一验证时段T2，墨盒需要向数据信号线输出高电平信号，在第一验证时段T3，墨盒需要向数据信号线输出低电平信号。在其他时间段内，由于喷墨打印设备并不检测数据信号线SDA1的电平情况，因此墨盒可以不向数据信号线输出电平，此时数据信号线呈现高阻态，即图4虚线所示的部分。如果墨盒不能够按照上述的方式输出相应的电平信号，则会被喷墨打印设备认为没有正确安装，并影响后续的通信操作。针对第二颜色墨盒和针对第三颜色墨盒的情况与第一种颜色的墨盒情况相同，不再赘述。

由于墨盒芯片15上的多个连接端子之间的距离较近，尤其是电源端子VCC、数据端子DAT、时钟端子CLK和片选端子CS之间的距离较近，一旦有墨水等异物滴落在墨盒芯片15上，将导致这些连接端子之间发生短路。一旦这些连接端子之间发生了短路，将导致不同信号之间的相互串扰，导致墨盒芯片15无法正确识别喷墨打印设备发送的指令，也会导致墨盒芯片15所发送的指令无法被喷墨打印设备所正确识别。

现有的墨盒芯片15可根据安装验证指令来判断数据端子DAT是否与电源端子VCC、时钟端子CLK和片选端子CS中的任意一个发生短路，如日本专利JP7176610B2所公开的。然而，一方面，由于现有的技术只能检测数据端子DAT与除接地端子GND以外的其他端子是否发生短路，而电源端子VCC、时钟端子CLK、片选端子CS之间任意两个发生短路，喷墨打印设备是无法通过安装检测指令来检测的。如果时钟端子CLK与电源端子VCC发生电路，将导致时钟端子DAT持续为高电平信号，影响喷墨打印设备与墨盒芯片的通信。

另一方面，即使数据端子DAT与除接地端子GND外的任意端子发生了短路，喷墨打印设备也不会特别提示墨盒芯片15的端子之间发生了短路，仍然是提示墨盒未安装，即，喷墨打印设备对于某个颜色的墨盒芯片15发生端子之间的短路与未安装该颜色的墨盒的提示是一样的，这样会给用户的使用带来不便。由于用户认为墨盒已安装，但喷墨打印设备始终提示墨盒未安装，对于一些非专业用户，往往不知道哪里发生了故障，甚至会认为是喷墨打印设备发生了故障，影响用户的体验。

另外，由于数据端子DAT输出的高电平信号或者低电平信号都是具有一定的驱动能力的，因此，如果导致数据端子DAT与除接地端子GND以外的其他端子发生短路的异物具有一定的阻值，例如宠物的尿液或者是一些电导率较低的墨水等，那么这个具有一定阻值的异物会起到信号隔离的作用，通过安装检测指令不一定能检测出来。如果上述情况检测不出来，将会使得墨盒芯片15的整体功耗增加，增加了后续打印过程中墨盒芯片不被喷墨打印设备识别的风险。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种通过耗材芯片自行对连接端子是否发生短路进行检测或者在发生了短路后可以区分提示端子短路与耗材容器没有正确安装的耗材芯片验证响应方法。

本发明的第二目的是提供一种应用上述耗材芯片验证响应方法的耗材芯片。

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验证响应方法中，该耗材芯片具有控制单元，该耗材芯片还包括多个带电连接端子，该方法包括：在耗材芯片上电后，至接收到安装检测指令前，控制单元检测多个带电连接端子之间是否发生短路，如确定任意两个带电连接端子之间发生短路，则在接收到安装检测指令后：控制单元以第二应答方式响应安装检测指令；或者，控制单元以第一应答方式响应安装检测指令后，不再响应后续指令。

由上述方案可见，第一方面，一旦控制单元检测到任意两个多个带电连接端子之间发生了短路，则通过第二应答方式来响应安装检测指令的响应，例如发送错误的响应信号，使得打印设备认为耗材容器没有正确安装，从而使得喷墨打印设备发出报错提示，这样，不管是哪两个带电连接端子发生短路，打印设备均可以发出报错提示，避免喷墨打印设备在耗材芯片的带电连接端子发生短路的情况下工作。

第二方面，一旦控制单元检测到任意两个多个带电连接端子之间发生了短路，控制单元也可以以第一应答方式响应安装检测指令后，不再响应后续指令，这样打印设备会认为耗材容器已经正确安装，只是后续无法正确响应打印设备的指令，此时，打印设备发出的报错提示方式会不同于耗材容器没有正确安装的报错提示方式，这样，用户可以知晓打印设备报错的原因并不是耗材容器没有正确安装，而是耗材容器的耗材芯片发生了故障，需要更换耗材容器或者去除导致短路的异物。

一个优选的方案是，控制单元以第一应答方式响应安装检测指令包括：控制单元发送正确响应安装检测指令的响应信号；控制单元以第二应答方式响应安装检测指令包括：控制单元发送的响应信号以使耗材容器被认为没有正确安装。

进一步的方案是，多个带电连接端子包括电源端子以及至少一个通信端子；控制单元检测多个带电连接端子之间是否发生短路包括：控制单元检测电源端子与通信端子是否发生短路：控制单元在上电后获取通信端子的电平信号，如果通信端子的电平信号为高电平，则确定通信端子与电源端子发生短路。

由于电源端子持续为高电平状态，在上电后直至打印设备发送安装检测指令之前，各个通信端子为弱下拉状态，如果某一个通信端子呈现高电平，则可以确定该通信端子与电源端子发生短路，使得短路检测非常简单。

进一步的方案是，通信端子的数量为二个以上；控制单元检测多个通信端子之间是否发生短路包括：控制单元向其中一个通信端子加载高电平信号，并获取其他通信端子的电平信号，如果其他通信端子的电平信号为高电平信号，则确定被加载高电平信号的通信端子与被检测到高电平信号的通信端子之间发生短路。

由此可见，控制单元可以通过简单的方式来检测多个通信端子两两之间是否发生短路，能够快速确定发生短路的通信端子。并且，由于各个通信端子在上电后直至打印设备发送安装检测指令之前为弱下拉状态，即使导致多个通信端子之间发生短路的异物具有一定的阻值，通过这种方式也可以检测出来，提高了检测的准确性。

可选的方案是，控制单元包括第一控制单元和第二控制单元，第一控制单元用于检测多个带电连接端子之间是否发生短路；并且，第一控制单元在确定任意两个带电连接端子之间发生短路，并在接收到安装检测指令后：在至少一个验证时段里改变第二控制单元对于安装检测指令的响应，使控制单元以第二应答方式响应安装检测指令；或者，由第二控制单元以第一应答方式响应安装检测指令后，使第二控制单元不再响应后续指令。

由此可见，控制单元设置了第一控制单元与第二控制单元，并且由第一控制单元进行带电连接端子之间的短路检测，并且在检测到短路后，可以根据不同用户的需求，选择不同的应答方式，第一控制单元可以使用单片机等具有逻辑编程能力的器件实现，而第二控制单元可以采用专用集成电路实现，可以降低整个耗材芯片的实现难度。

进一步的方案是，第一控制单元在至少一个验证时段里改变第二控制单元对于安装检测指令的响应包括：第一控制单元控制第二控制单元在至少一个验证时段内不响应安装检测指令。

这样，打印设备所接收到的信号并不是正确响应安装验证指令的信号，打印设备将认为耗材容器没有正确安装，进而发出报错指示，以提示用户更换耗材容器。

进一步的方案是，第一控制单元让第二控制单元不响应安装检测指令包括：在至少一个验证时段内将第二控制单元的片选信号降低至第一预设电平以下；或者在至少一个验证时段内断开第二控制单元与数据信号线的连接；或者在至少一个验证时段内将第二控制单元时钟信号降低至第二预设电平以下。

由此可见，在验证时段内，第二控制单元的片选信号或者时钟信号或者数字信号将被设定为不正常的状态，使得第二控制单元无法正确接收来自打印设备的信号，也就无法响应打印设备所发送的验证指令，或者无法向打印设备发送正确的响应信号。

进一步的方案是，第一控制单元使第二控制单元不响应后续指令包括：将第二控制单元的片选信号降低至第三预设电平以下；或者断开第二控制单元与数据信号线的连接；或者将第二控制单元的时钟信号降低至第四预设电平以下。

由此可见，在通过安装检测指令的后续通信过程中，由于第一控制单元使得第二控制单元的时钟信号或者数据信号或者片选信号不正常，从而使得第二控制单元不能够正确响应打印设备的后续指令，打印设备会发生不同于耗材容器未安装的提示，从而指引用户检查耗材芯片是否异常。

进一步的方案是，如第一控制单元确定多个带电连接端子之间没有发生短路，则第一控制单元以第一应答方式响应安装检测指令。

由此可见，如果第一控制单元检测到多个带电连接端子之间没有发生短路时，则发送正确响应安装检测指令的响应信号，这样即使第二控制单元对于安装检测指令的响应有瑕疵，也可以通过第一控制单元对第二控制单元输出的响应信号进行信号的叠加，确保安装检测指令能够被正确的响应。

为实现上述的第二目的，本发明提供的耗材芯片包括基板，基板上设置电子模块以及多个连接端子，电子模块与连接端子电连接，其中，电子模块包括第一控制单元以及第二控制单元，第一控制单元能够执行上述的耗材芯片验证响应方法的各个步骤。

为实现上述的第三目的，本发明提供的耗材容器包括壳体，壳体内形成耗材容纳腔，壳体的外壁上设置有上述的耗材芯片。

为实现上述的第三目的，本发明提供的打印设备包括机体，机体内设置有耗材容器安装腔，该耗材容器安装腔内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是现有喷墨打印设备发送验证指令的波形时序图。

图4是现有耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。

图5是本发明耗材芯片第一实施例的结构图。

图6是本发明耗材芯片第一实施例中电子模块的结构框图。

图7是本发明耗材芯片第一实施例的验证响应方法实施例的流程图。

图8是本发明耗材芯片第一实施例的电原理图。

图9是本发明耗材芯片第二实施例的验证响应方法实施例的流程图。

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

本发明的耗材芯片验证响应方法可以应用在诸如喷墨打印设备或者激光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，喷墨打印设备上可安装有多个墨盒芯片，优选的，喷墨打印设备与墨盒芯片之间采用串行总线进行通信。

第一实施例：

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，本实施例的打印设备为喷墨打印设备，喷墨打印设备具有机体，机体内设置有打印字车作为耗材容器安装腔，墨盒可拆卸的安装到打印字车内。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，参见图5，墨盒芯片20的表面上设置有电源端子21、数据端子22、片选端子23、时钟端子24以及接地端子25。喷墨打印设备的打印字车上设置有触针架，触针架上设置有多个触针，墨盒芯片的连接端子可以与触针电连接。喷墨打印设备向时钟信号线输出时钟信号，各墨盒芯片通过各自的时钟端子24接收时钟信号，并且在时钟信号下与喷墨打印设备进行同步通信。

墨盒芯片还包括有电子模块，参见图6，电子模块30包括第一控制单元31和第二控制单元32，例如，第一控制单元31可以是单片机等具有可编程能力的处理器，而第二控制单元32采用专用集成电路，其对指令的响应速度快于第一控制单元31。墨盒芯片20的多个连接端子均与电子模块30电连接。优选的，第一控制单元31与第二控制单元32均设置有时钟引脚、片选引脚以及数据引脚，这些引脚均与墨盒芯片20表面上的时钟端子24、片选端子23以及数据端子22电连接并接收墨盒芯片表面上的时钟端子24、片选端子23以及数据端子22的信号。

另外，每一个颜色墨盒芯片与喷墨打印设备之间均通过数据信号线传输数据信号，例如，喷墨打印设备通过同一根数据信号线传送数据信号，并且采用时分复用的方式与多个墨盒芯片进行通信。当墨盒安装到喷墨打印设备后，向各个墨盒芯片发送安装检测指令，墨盒芯片接收到对应安装检测指令后，需要在规定的时间内响应，也就是向喷墨打印设备输出验证响应信号。

由于喷墨打印设备40对墨盒芯片20进行安装检测后，后续将进行数据的读写操作，但如果多个带电连接端子之间发生短路，将影响后续的通信准确性。为此，本实施例通过第一控制单元31来检测各个带电连接端子之间是否发生短路。由于接地端子25是不需要带电的，因此，本实施例所指的带电连接端子是指电源端子21、数据端子22、片选端子23和时钟端子24。

下面结合图7介绍本耗材芯片对多个带电连接端子进行短路检测以及响应安装检测指令的过程。需要强调的是，本实施例中，第一控制单元31是在接收到喷墨打印设备发送的安装检测指令前对各个带电连接端子之间是否短路进行检测的。

在墨盒安装到喷墨打印设备后，喷墨打印设备向墨盒芯片20供电，此时，电子模块30上电，第一控制单元以及第二控制单元各自进行初始化操作。由于墨盒芯片20上电后，喷墨打印设备往往需要经过三四秒后才会发送安装检测指令，因此，第一控制单元31将利用这三四秒时间进行带电连接端子的短路情况的检测。

因此，第一控制单元31将执行步骤S12，对多个带电连接端子两两之间是否发生短路进行检测。由于墨盒芯片20上电后，电源端子21持续为高电平信号，但由于喷墨打印设备并未发送任何的指令，此时，数据端子22、片选端子23和时钟端子24均为弱下拉状态。本实施例利用这一特性进行短路检测。具体的，第一控制单元31获取数据端子22、片选端子23和时钟端子24的电平信号，如果数据端子22、片选端子23或者时钟端子24的电平信号为高电平信号，则表示出现高电平信号的端子与电源端子21之间发生短路。

如果数据端子22、片选端子23、时钟端子24的电平信号均为低电平信号，则表示数据端子22、片选端子23、时钟端子24均没有与电源端子21发生短路，此时，对数据端子22、片选端子23、时钟端子24这三个端子之间两两是否发生短路进行检测。本实施例中，将数据端子22、片选端子23、时钟端子24称为通信端子。

具体的操作是，第一控制单元31向其中一个通信端子加载高电平信号，并获取其他通信端子的电平信号，如果其他通信端子的电平信号为高电平信号，则确定被加载高电平信号的通信端子与被检测到高电平信号的通信端子之间发生短路。例如，向数据端子22加载高电平信号，并获取片选端子23和时钟端子24的电平信号，如果此时片选端子23为高电平信号，则表示数据端子22与片选端子23发生了短路。

如果数据端子22与片选端子23没有发生短路，且数据端子22与时钟端子24也没有发生短路，则对片选端子23和时钟端子24之间是否发生短路进行检测，例如，向片选端子23加载高电平信号，并判断时钟端子24是否为高电平信号，如果是，确定片选端子23和时钟端子24之间发生了短路，否则，确定片选端子23和时钟端子24之间没有发生短路，也就确定各个带电连接端子之间均没有发生短路。

因此，第一控制单元31执行步骤S13，根据各个带电连接端子的电平信号情况确定是是否存在短路情况，如果确定存在短路情况，则执行步骤S14，判断是否接收到喷墨打印设备发送的安装检测指令，如果没有，则继续等待。由于喷墨打印设备40在发送检测安装指令之前并不会进行与电子模块30进行数据通信，因此不会导致喷墨打印设备40与电子模块30之间的通信错误。

一旦接收到喷墨打印设备40发送的安装检测指令后，则执行步骤S15，在至少一个验证时段里改变第二控制单元32对于安装检测指令的响应；或者，第一控制单元31输出与目标检测响应电平相同的信号后，同时还控制第二控制单元32不响应后续指令，以使得喷墨打印设备40报错并提示用户检查或者更换墨盒。

由于针对安装检测指令的响应信号，需要在三个验证时段T1、T2、T3内发送正确的信号，如图4所示的，第一个应答周期的第八个时钟周期D8的后半个时钟周期为第一个验证时段T1，第二个应答周期的第八个时钟周期D8的前半个时钟周期为第二个验证时段T2，第二个应答周期的第八个时钟周期D8的后半个时钟周期为第三个验证时段T3。

针对第二控制单元32的控制，一种情况是，第一控制单元31改变第二控制单元32对于安装验证指令的响应。例如，改变第二控制单元32的时钟引脚、数据引脚或者片选引脚的电平，使得第二控制单元32无法接收喷墨打印设备40发送的安装检测指令，或者无法响应安装检测指令。

参见图8，本实施例在电子模块30内设置多个开关管，多个开关管包括第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3，优选的，第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3均是场效应管，并且均接收第一控制单元输出的控制信号，由第一控制单元控制第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3的通断。

例如，针对数据引脚的控制，本实施例通过第一开关管Q1在验证响应时段内切断数据信号线DAT_PR与第二控制单元32的数据引脚DAT_ASIC的通信。需要说明的是，这里所指的数据信号线DAT_PR与前面提及的数据信号线SDA1、SDA2、SDA3实际上都是同一根数据信号线。具体的，第一开关管Q1连接在数据信号线DAT_PR与第二控制单元32的数据引脚DAT_ASIC之间，第一开关管Q1的栅极连接至第一控制单元31，例如连接至第一控制单元31的数据控制引脚DAT_CTL_MCU。正常通信的时候，上拉电阻R1使得第一开关管Q1处于导通状态，此时，数据信号线DAT_PR与第二控制单元32的数据引脚DAT_ASIC之间处于通路状态，第二控制单元32可以正常的接收喷墨打印设备40发送的指令并进行响应。当第一控制单元31接收到安装检测指令后，将控制第一开关管Q1处于截止状态，从而断开数据信号线DAT_PR与第二控制单元32的数据引脚DAT_ASIC之间的电连接。并且，由于数据信号线DAT_PR还连接至第一控制单元31的数据引脚DAT_MCU，因此，第一控制单元31可以正常接收喷墨打印设备40发送的所有指令，并判断其是否为目标颜色的安装检测指令。因此，在验证响应时段内，第二控制单元32将无法向喷墨打印设备40发送数据，由第一控制单元31向喷墨打印设备40发送响应信号。

针对片选信号的控制，本实施例通过第二开关管Q2在验证响应时段内将第二控制单元32接收到的片选信号降低至第一预设电平以下。具体的，第二开关管Q2连接在片选信号线CS_PR与第二控制单元32的片选引脚CS_ASIC之间，第二开关管Q2的栅极连接至第一控制单元31的片选控制引脚CS_CTL_MCU。正常通信的时候，上拉电阻R2使得第二开关管Q2处于导通状态，此时，片选信号线CS_PR与第二控制单元32的片选引脚CS_ASIC之间处于通路状态，第二控制单元32可以正常的接收喷墨打印设备40发送的指令并进行响应。当第一控制单元31接收到安装检测指令后，将控制第二开关管Q2处于截止状态，由于第二控制单元32的片选引脚CS_ASIC通过电阻R3接地，因此，在第二开关管Q2截止时，第二控制单元的片选引脚CS_ASIC为低电平信号，从而使得第二控制单元32接收到的片选信号降低至第一预设电平以下，例如，第一预设电平可以是0.5V。这样，第二控制单元32无法被选通，也就不会响应喷墨打印设备40发送的指令。

针对时钟端子的控制，则在电子模块30内设置第三开关管Q3和稳压管D1，稳压管D1的第一端连接到时钟信号线CLK_PR和第二控制单元32的时钟引脚CLK_ASIC，稳压管D1的第二端连接至第三开关管Q3的一端，第三开关管Q3的另一端通过电阻R4接地，第三开关管Q3的栅极连接至第一控制单元31的时钟控制引脚CLK_CTL_MCU。正常通信的时候，下拉电阻R5使得第三开关管Q3处于截止状态，此时，稳压管D1不工作，第二控制单元32的时钟引脚CLK_ASIC能够正常接收时钟信号线CLK_PR的电平信号。

当第一控制单元31接收到安装检测指令后，将控制第三开关管Q3处于导通状态，此时，稳压管D1也处于导通状态，将第二控制单元的时钟引脚CLK_ASIC的高电平信号钳位在稳压管D1的额定电压值下，在时钟信号线CLK_PR输出低电平信号时，第二控制单元的时钟引脚CLK_ASIC仍可以接收到低电平信号。

本实施例中，将稳压管D1的额定电压值设定为低于第二控制单元32所识别的高电平的阈值以下，这样，一旦第三开关管Q3导通，第二控制单元32将认为时钟信号始终为低电平信号，不会响应喷墨打印设备40发送的安装检测指令。

通过上述的方式，至少在一个验证时段内，第二控制单元32不会响应喷墨设备40的验证指令，这样，喷墨打印设备40将认为墨盒没有正确安装，这样会使得喷墨打印设备40的显示屏幕的相应颜色的墨盒示意区域全部变为灰色，或者让连接到该喷墨打印设备40的计算机的控制软件上出现“墨盒未安装”的提示信息，从而提示用户该颜色墨盒发生了异常。

在另一种方式中，第一控制单元31在检测到通信端子之间发生了短路后，可以由第一控制单元31发送与目标检测响应电平相同的信号，其中，目标检测响应电平是在第一验证时段T1内输出低电平信号，在第二验证时段T2内输出高电平信号，在第三验证时段T3内输出低电平信号。由于有些第二控制单元32在响应安装检测指令时做了特殊处理，例如在第一验证时段T1要输出低电平时没有输出低电平，而是保持高阻态，这样会导致数据端子22与其他通信端子发生短路时，数据端子22不具备驱动能力，会被其他端子的高电平信号将数据端子22拉高为高电平状态，从而让墨盒芯片20未能通过喷墨打印设备40的安装检测而提示墨盒未安装。第一控制单元31发送与目标检测响应电平相同的信号可以提高数据端子22的驱动能力，特别是导致通信端子发生短路的异物具有一定的电阻的时候，提高了墨盒芯片20在发生短路后仍然能通过喷墨打印设备40的安装检测的能力。

在第一控制单元31发送与目标检测响应电平相同的信号后，控制第二控制单元32不响应喷墨打印设备40后续发送的其他指令。这样，由于喷墨打印设备后续的其他指令无法得到响应，也会发出报错提示，并且，这时候喷墨打印设备40的报错提示会不同于安装检测指令响应错误时的提示。例如，喷墨打印设备40的显示屏幕的相应颜色的墨盒示意区域在变为灰色的同时，一般中间还会有一个问号或者感叹号，或者出现“墨盒无法识别”的提示，由于这个提示是表示墨盒芯片发生了故障，从而可以引导用户检查墨盒芯片是否出现异常情况。

其中，控制第二控制单元32不响应喷墨打印设备40后续发送的其他指令，可以采用如图8所示的电路，将第二控制单元32的片选信号降低至第三预设电平以下；或者断开第二控制单元32与数据信号线的连接；或者将第二控制单元32的时钟信号降低至第四预设电平以下；其中，第三预设电平与第一预设电平相同，第四预设电平与第二预设电平相同。具体的工作原理不再赘述。

参见图7，如果步骤S13的判断结果为否，也就是确定各个带电连接端子之间均没有发生短路的情况，则执行步骤S16，判断是否接收到喷墨打印设备40发送的安装检测指令，如果没有，则继续等待，如果接收到安装检测指令，则执行步骤S17，由第一控制单元31直接发送与目标检测响应电平相同的信号，也就是以第一应答方式响应安装检测指令。这样，第一控制单元31输出的响应信号会与第二控制单元32输出的响应信号进行信号的叠加。如前面介绍的，有些第二控制单元32在响应安装检测指令时做了特殊处理，在某些验证时段内需要输出低电平时并没有输出低电平而是保持高阻态，由于高阻态时容易受到其他干扰，有可能会被喷墨打印设备40误认为是高电平。当第一控制单元31也输出了低电平进行信号的叠加后，可以确保当前验证时段为低电平。当然，在其他的一些实施例中，第一控制单元31在检测到通信端子之间没有发生短路时，也可以完全由第二控制单元32响应安装检测指令，第一控制单元31在短路检测完成后可以不进行任何的操作。

由于多个通信端子之间的短路往往是由墨水的滴落或者泄露，或者是宠物的尿液等具有一定电阻的液体造成的，且第一控制单元31的短路检测是发生在各个通信端子为弱下拉状态、安装检测指令到达之前，因此，采用本实施例的墨盒芯片20，不但可以将任意两个通信端子之间发生了短路的情况检测出来，并且，在检测到任意两个通信端子之间发生了短路时，可以根据不同用户的需求，让喷墨打印设备40呈现出与墨盒未安装相同的提示，或者呈现出与墨盒已安装，但由于墨盒芯片20异常而导致的提示相同。对于一些罕见的由于电线、订书针芯、自动铅笔笔芯等电阻较小的导体间接导致的任意两个通信端子之间的短路，虽然本实施例提供的墨盒芯片20并不能让喷墨打印设备40呈现出与墨盒已安装，但由于墨盒芯片20异常而出现的提示相同，但仍然可以在喷墨打印设备40发送安装检测指令之前检测出来，并让喷墨打印设备40发出异常提示。

第二实施例：

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，墨盒芯片的表面上设置有电源端子、数据端子、片选端子、时钟端子以及接地端子。墨盒芯片还包括有电子模块，与第一实施例不同的是，本实施例的电子模块仅仅设置一个控制单元，而不是设置两个控制单元。控制单元与墨盒芯片表面上的时钟端子、片选端子以及数据端子电连接并接收信号。

针对电子模块内仅仅设置一个控制单元的情况，本实施例的耗材芯片的验证响应方法的流程也相应的改变。参见图9，在墨盒安装到喷墨打印设备后，喷墨打印设备向墨盒芯片供电，此时，电子模块上电，即执行步骤S21。然后，控制单元执行步骤S22，对带电连接端子是否发生短路的情况进行检测检测。

控制单元对多个带电连接端子之间是否发生电路的检测过程与第一实施例相同，首先对电源端子是否与数据端子、片选端子、时钟端子之间任一个短路进行检测。具体的，控制单元在电子模块上电后，获取数据端子、片选端子和时钟端子的电平信号，如果数据端子、片选端子或者时钟端子的电平信号为高电平信号，则表示出现高电平信号的端子与电源端子之间发生短路。

然后，对数据端子、片选端子、时钟端子这三个通信端子之间两两是否发生短路进行检测。具体的，控制单元向其中一个通信端子加载高电平信号，并获取其他通信端子的电平信号，如果其他通信端子的电平信号为高电平信号，则确定被加载高电平信号的通信端子与被检测到高电平信号的通信端子之间发生短路。

然后，控制单元执行步骤S23，根据各个带电连接端子的电平信号情况确定是是否存在短路情况，如果确定存在短路情况，则执行步骤S24，判断是否接收到喷墨打印设备发送的安装检测指令，如果没有，则继续等待。一旦接收到喷墨打印设备发送的安装检测指令后，则执行步骤S25，以第二应答方式响应喷墨打印设备发送的安装检测指令，其中，第二应答方式是喷墨打印设备认为墨盒没有正确安装的应答方式，也就是在三个验证时段内输出不正确的信号；或者，控制单元以第一应答方式响应安装检测指令后，不再响应喷墨打印设备后续发送的其他指令，以使得喷墨打印设备报错并提示用户更换墨盒。

如果步骤S23的判断结果为否，也就是确定各个带电连接端子之间均没有发生短路的情况，则执行步骤S26，判断是否接收到喷墨打印设备发送的安装检测指令，如果没有，则继续等待，如果接收到安装检测指令，则执行步骤S27，控制单元以第一应答方式响应安装检测指令。本实施例中，控制单元以第一应答方式响应安装检测指令，是以正确响应安装检测指令的响应信号进行响应，喷墨打印设备接收到第一应答方式对应的响应信号后，将认为墨盒已经正确安装。

一方面，由于多个通信端子之间的短路往往是由墨水的滴落或者泄露，或者是宠物的尿液等具有一定电阻的液体导致的，且控制单元的短路检测是发生在各个通信端子为弱下拉状态、安装检测指令到达之前，因此，采用本实施例的墨盒芯片，可以将任意两个通信端子之间发生了短路的情况提前检测出来，并在一旦检测到发生短路的情况执行相应的处理，使得喷墨打印设备发出报错提示，提示用户及时更换墨盒。也就是，不管是哪两个带电连接端子发生短路，均可以实现喷墨打印设备的报错。

另一方面，由于控制单元可以通过两种不同方式响应安装检测指令，在检测到带电连接端子发生短路的情况下，可以先以第一应答方式响应安装检测指令，并不再响应后续的其他指令。这样，喷墨打印设备发出的报错提示方式与墨盒没有正确安装的报错提示方式是不相同的，用户可以根据喷墨打印设备的报错提示方式来判断墨盒是否没有正确安装还是带电连接端子发生了短路，从而区分两种情况的报错，并采取不同的应对措施，如重新安装墨盒或者更换墨盒。对于一些罕见的由于电线、订书针芯、自动铅笔笔芯等电阻较小的导体间接导致的任意两个通信端子之间的短路，虽然本实施例提供的墨盒芯片并不能让喷墨打印设备的报错方式与未安装墨盒的报错方式不同，但仍然可以在喷墨打印设备发送安装检测指令之前检测出来，并让喷墨打印设备发出异常提示。

当然，本发明的打印设备还可以是激光打印设备，激光打印设备使用碳粉盒作为耗材容器，碳粉盒的侧壁上也可以安装有一块粉盒芯片，粉盒芯片同样可以采用上述的结构实现，并且粉盒芯片工作时实现上述的验证响应方法。

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 (12)

1.耗材芯片的验证响应方法，该耗材芯片包括控制单元以及多个带电连接端子，其特征在于，该方法包括：

在耗材芯片上电后，至接收到安装检测指令前，所述控制单元检测多个所述带电连接端子之间是否发生短路，如确定任意两个所述带电连接端子之间发生短路，则在接收到所述安装检测指令后：所述控制单元以第二应答方式响应所述安装检测指令；或者，所述控制单元以第一应答方式响应所述安装检测指令后，不再响应后续指令。

2.根据权利要求1所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

所述控制单元以第一应答方式响应所述安装检测指令包括：所述控制单元发送正确响应所述安装检测指令的响应信号；

所述控制单元以第二应答方式响应所述安装检测指令包括：所述控制单元发送的响应信号以使耗材容器被认为没有正确安装。

3.根据权利要求1或2所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

多个所述带电连接端子包括电源端子以及至少一个通信端子；

所述控制单元检测多个所述带电连接端子之间是否发生短路包括：

所述控制单元检测所述电源端子与所述通信端子是否发生短路：所述控制单元在上电后获取所述通信端子的电平信号，如果所述通信端子的电平信号为高电平，则确定所述通信端子与所述电源端子发生短路。

4.根据权利要求3所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

所述通信端子的数量为二个以上；

所述控制单元检测多个所述通信端子之间是否发生短路包括：

所述控制单元向其中一个所述通信端子加载高电平信号，并获取其他通信端子的电平信号，如果其他通信端子的电平信号为高电平信号，则确定被加载高电平信号的通信端子与被检测到高电平信号的通信端子之间发生短路。

5.根据权利要求1或2所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

所述控制单元包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元用于检测多个所述带电连接端子之间是否发生短路；

并且，所述第一控制单元在确定任意两个所述带电连接端子之间发生短路，并在接收到所述安装检测指令后：在至少一个验证时段里改变所述第二控制单元对于所述安装检测指令的响应，使所述控制单元以所述第二应答方式响应所述安装检测指令；或者，由所述第二控制单元以所述第一应答方式响应所述安装检测指令后，使所述第二控制单元不再响应后续指令。

6.根据权利要求5所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

所述第一控制单元在至少一个验证时段里改变所述第二控制单元对于所述安装检测指令的响应包括：

所述第一控制单元控制所述第二控制单元在至少一个验证时段内不响应所述安装检测指令。

7.根据权利要求6所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

所述第一控制单元让所述第二控制单元不响应所述安装检测指令包括：

在至少一个验证时段内将所述第二控制单元的片选信号降低至第一预设电平以下；或者

在至少一个验证时段内断开所述第二控制单元与数据信号线的连接；或者

在至少一个验证时段内将所述第二控制单元时钟信号降低至第二预设电平以下。

8.根据权利要求5所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

所述第一控制单元使所述第二控制单元不响应后续指令包括：

将所述第二控制单元的片选信号降低至第三预设电平以下；或者

断开所述第二控制单元与数据信号线的连接；或者

将所述第二控制单元的时钟信号降低至第四预设电平以下。

9.根据权利要求5所述的耗材芯片的验证响应方法，其特征在于：

如所述第一控制单元确定多个所述带电连接端子之间没有发生短路，则所述第一控制单元以第一应答方式响应所述安装检测指令。

10.耗材芯片，包括基板，所述基板上设置电子模块以及多个连接端子，所述电子模块与所述连接端子电连接；

其特征在于：

所述电子模块包括第一控制单元以及第二控制单元，所述第一控制单元能够执行如权利要求1至8任一项所述的耗材芯片的验证响应方法。

11.耗材容器，包括壳体，所述壳体内形成耗材容纳腔，其特征在于，所述壳体的外壁上设置有如权利要求10所述的耗材芯片。

12.打印设备，包括机体，所述机体内设置有耗材容器安装腔，其特征在于：

所述耗材容器安装腔内安装有如权利要求11所述的耗材容器。