CN202623512U - 一种打印机耗材芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种打印机耗材芯片，它包括基板，基板上设有通讯单元和电子模块，通讯单元上设有电源端子和通讯信号端子，电源端子通过供电电源与电子模块电连接，通讯信号端子与电子模块电连接，供电电源至少包括第一蓄电单元和第二蓄电单元，以及电源开关电路，所述第二蓄电单元与电子模块电连接，所述第二蓄电单元直接为电子模块供电，所述第一蓄电单元通过电源开关电路为电子模块供电。打印机耗材芯片具有了双蓄电功能的供电电源，除利用打印机供电作为芯片电源外还能通过合理调配供电时间来存储电能，进而解决打印机耗材芯片在打印机短暂的连续供电后的用电问题。

Description

一种打印机耗材芯片

技术领域

    本实用新型涉及一种打印机耗材芯片。

背景技术

打印机作为电脑的输出端，可以广泛应用于各个行业及领域，为现代化办公提供极大的便利。现有的打印机按照所采用的耗材可分为针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。针式打印机是通过打印头中的24根针击打复写纸，从而形成字体；喷墨打印机采用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向纸张喷射墨水，从而在纸上形成需要打印文字或图案；激光打印机使用容纳有碳粉的碳粉盒作为耗材容器向纸张喷射碳粉，这样在纸张上形成预先设定的文字或图案。

现有技术中，无论是墨盒5还是碳粉盒6都需要在盒体外部设置一块耗材芯片7，如图1、2所示， 耗材芯片7在打印机工作时用于与打印机高速地交换墨盒5或者碳粉盒6内的信息，例如墨/粉盒型号、适用的打印机型号、墨水颜色、盒体内耗材余量、墨/粉盒生产日期等。

如图3所示，耗材芯片7包括有基板9以及设置在基板9上的多个电触点8，电触点8作为通讯单元与打印机上的触点探针连接，其中部分电触点8用于接收打印机提供的电源并向电子模块供电；其余电触点8用于传送信息。电子模块10也设置在基板上，并与电触点8电连接。如图4所示，电子模块10包括控制单元、存储器以及接口单元，其中存储器由易失性存储器和非易失性存储器组成；接口单元与电触点连接，用于与打印机控制控制主板之间进行数据交换，并将接收到的信号进行滤波、延时等处理后传送至控制单元。控制单元为逻辑电路或微控制器，其控制存储器内部数据的访问。

非易失性存储器存储有与墨盒/碳粉盒相关的信息，例如墨/粉盒型号、适用的打印机型号、墨水颜色、盒体内耗材余量、墨/粉盒打印时间等。易失性存储器用于临时存储用于与打印机交换的数据，因为易失性存储器的读写速度远快于非易失性存储器的读写速度，使用易失性存储器存储临时交换的数据，能满足耗材芯片与打印机数据交换的速度。

墨盒或者碳粉盒安装在打印机后，耗材芯片上电触点便与打印机上的触点探针电连接。打印机工作时，需要高速地访问耗材芯片的存储器；控制单元则将非易失性存储器中相应数据存储至易失性存储器中，打印机停止访问易失性存储器后，将打印机修改过的数据存储在非易失性存储器中。打印机访问耗材芯片时由打印机为耗材芯片供电，供电时间足以保证易失性存储器内修改过的数据写入非易失性存储器内部。

但随着打印机技术改进，逐渐缩短了打印机给耗材芯片的连续供电时间。各个连续供电期之间有时间间隔，形成了间隙性供电过程。供电时间缩短后，直接造成易失性存储器数据来不及写入在非易失性存储器内；或者易失性存储器数据不能保持，这样即使在下个供电期内也来不及将易失性存储器内的数据写入在非易失性存储器内。打印机给耗材芯片连续供电时间缩短造成耗材芯片数据未能及时更新而不能正常工作。

为了弥补打印机连续供电时间短的不足，现有技术中提供了一种电池供电方案的耗材芯片，如图4所示，该芯片在不需要打印机供电的情况下由电池向电子模块不间断连续供电，使电子模块时刻处于上电状态，这样无需考虑打印机连续供电时间的长短。只要在电池有电的情况下都能保持易失性存储器的数据，并可以及时执行易失性存储器内的数据写入非易失性存储器内的操作。该技术方案存在明显的不足，即任何时候电池都处于向电子模块供电的状况，这极大地降低电池利用效率，缩短了墨盒/碳粉盒使用寿命。

为提高电池利用效率，现有技术还提供了一种可以利用电池供电和打印机供电的耗材芯片，例如在2011年8月31日公开的公告号为CN201950971U的中国专利，公开了一种“耗材芯片及耗材容器”，该耗材芯片具有基板,基板上设有通讯单元以及电子模块,通讯单元具有电源端子,基板上设有电池和电源切换单元,电源切换单元包括比较电路及选通电路,比较电路具有第一比较器,第一比较器的两个输入端分别与电源端子及电池连接,第一比较器的输出端与选通电路的输入端连接,选通电路设有工作状态相反的第一开关器件及第二开关器件,第一开关器件连接于供电单元与选通电路的输出端之间,第二开关器件连接于电源端子与选通电路的输出端之间,选通电路的输出端向电子模块供电。这里的通讯单元就是基板上的电触点，电源端子为部分电触点。该专利要解决的是如何在打印机供电期间由打印机供电而在脱离打印机供电时让电池供电的问题。该芯片的功能在于，通过设置电源切换单元能够在打印机供电时利用打印机供电作为耗材芯片的电源，在没有打印机供电时将电池作为耗材芯片的电源。

该专利公开的技术方案虽然做到了有打印机供电时利用打印机供电、没有打印机供电时由电池供电，但是从墨盒/碳粉盒实际使用过程分析仍存在较大的缺陷。首先，电池供电技术方案必须使用电池，电池电量仍旧是决定耗材芯片使用寿命的关键因素，若电池供电时间未达到墨水/碳粉使用时间，则芯片还是不能正常工作，造成此类墨盒/碳粉盒的工作稳定性极为不佳；其次，各颗电池的电量不等同，容易使各批次的墨盒/碳粉盒的工作稳定性不一致，影响产品品质；第三，电池供电技术方案使用的电池最终随盒体遗弃当废物垃圾处理，电池中含有一定量的重金属汞，作为耗材的墨盒/碳粉盒使用量巨大，由此产生的废物垃圾数量也相对应的巨大，长此以往会增加保护环境的难度和成本，这违背了当今社会绿色环保的倡议。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无须外部供电的工作性能稳定的打印机耗材芯片。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：该打印机耗材芯片包括基板，所述基板上设有通讯单元以及与通讯单元电连接的电子模块，所述通讯单元上设有能从外部获取电源信号并向所述电子模块供电的电源端子，以及能从外部获取非电源信号并向所述电子模块传递该非电源信号的通讯信号端子，所述电源端子通过供电电源与电子模块电连接，所述通讯信号端子与电子模块电连接，所述电子模块上设有由易失性存储器和非易失性存储器组成的存储器，所述供电电源至少包括直接利用电源信号充电并将所蓄电能提供给电子模块用于易失性存储器内的数据写入非易失性存储器操作的第一蓄电单元，直接通过电源信号充电并将所蓄电能提供给电子模块用于在短时间内维持易失性存储器内数据的第二蓄电单元，以及用于调用第一蓄电单元在第二蓄电单元在短暂性供电后提供电源的电源开关电路，所述第二蓄电单元与电子模块电连接，所述第二蓄电单元直接为电子模块供电，所述第一蓄电单元通过电源开关电路为电子模块供电。

该技术方案中第一蓄电单元、第二蓄电单元都用于蓄电，所蓄电能皆用于电子模块。在充电过程中电子模块工作所需的电能由外部电源提供，这样充电时间和外部供电时间同步，避免了在电子模块工作前预先为第一蓄电单元、第二蓄电单元充电的麻烦。第一蓄电单元与电子模块之间连接有电源开关电路，而第二蓄电单元直接与电子模块连接，由此可以通过电源开关电路来延迟第一蓄电单元的供电时间，使第一蓄电单元供电时间发生在第二蓄电单元发生供电之后，从而为耗材芯片脱离外部供电后提供了足够的供电时间。

作为本实用新型的优选，所述第一蓄电单元至少在非电源信号产生时利用电源信号产生非限定电流作为充电电流的第二充电电路，在非电源信号产生时利用非电源信号产生非限定电流作为充电电流的第三充电电路，以及用于存储来自第二充电电路、第三充电电路的电能并通过电源开关电路为电子模块供电的第一蓄电电路，所述第二充电电路的电能输入端与电源端子电连接，所述第三充电电路的电能输入端与通讯信号端子电连接，所述第二充电电路设有控制端Ⅰ，所述控制端Ⅰ与电子模块电连接，所述第二充电电路、第三充电电路的电能输出端都与第一蓄电电路的电能输入端连接，所述第一蓄电电路的电能输出端与电源开关电路的电能输入端电连接，所述电源开关电路的电能输出端连接电子模块，所述第二蓄电单元至少包括利用电源信号产生非限定电流作为充电电流的第四充电电路，和用于存储来自第四充电电路的电能的并能直接提供给电子模块的第二蓄电电路，所述第四充电电路的电能输入端与电源端子电连接，所述第四充电电路的电能输出端与第二蓄电电路的电能输入端电连接，所述第二蓄电电路的电能输出端与电子模块电连接。

作为本实用新型的优选，所述第一蓄电单元还包括设有利用电源信号产生限定电流作为充电电流的第一充电电路，所述第一充电电路的电能输入端与电源端子电连接，所述第一充电电路的电能输出端都与第一蓄电电路的电能输入端连接，所述第一蓄电电路的电能输出端与电源开关电路的电能输入端电连接，所述电源开关电路的电能输出端连接电子模块。

第一蓄电单元包括三路充电电路，第一充电电路和第二充电电路的电能虽然来源于电源端子，但是第二充电电路上设有控制端Ⅰ，只有在控制端Ⅰ从电子模块处获得使能信号才能充电，这样就能使得第一充电电路先于第二充电电路工作；第三充电电路的电能来源于通讯信号端子，其充电过程独立于第一充电电路和第二充电电路的充电过程。第一蓄电单元的三路充电设计，目的在于能更好地利用外部供电情况，使外部供电资源得到充分利用。也可以为增加第二蓄电单元充电能力的稳定性，取消第一蓄电单元中的第一充电电路，使第一蓄电单元保留两路充电设计。

作为本实用新型的优先，所述电源开关电路包括掉电延时检测电路和选通电路，所述掉电延时检测电路上设有作为电压检测输入端的用于与电源端子电连接的控制端Ⅱ，所述选通电路上设有控制端Ⅲ，所述掉电延时检测电路的检测信号输出端与控制端Ⅲ电连接，所述选通电路的电能输入端与第一蓄电电路的电能输出端电连接，所述选通电路的电能输出端与电子模块电连接。

掉电延时检测电路在外部供电时始终处于充电或者充满状态，一旦失去外部供电电压便由内部的蓄电部件即电容放电，电容放电时间作为延时时间，电容放电过程中产生一个电位信号，电位信号用于作为选通电路开启的信号，这样电源开关电路进一步实现了在第二蓄电单元供电之后启用第一蓄电单元供电的目的。

第一蓄电单元和第二蓄电单元的充电设计是针对外部供电时间较短的环境，因此在短暂的充电时间内要完成第一蓄电电路、第二蓄电电路的充电操作，必须选用充电速度快，放电响应及时的部件。所以第一蓄电电路、第二蓄电电路最佳的选择为电容。第一蓄电单元存储的电能都用于电子模块中易失性存储器内的数据写入非易失性存储器内的操作，第二蓄电单元都用于保持易失性存储器内的数据。由于保持易失性存储器内的数据所需的电流在一个微安以下，所以第二蓄电单元在供电时电能消耗极少。为了能充分利用第二蓄电单元的电能，可在第一蓄电单元为电子模块供电时将第二蓄电单元剩余电能提供给电子模块。

本实用新型采用上述技术方案：打印机耗材芯片具有了双蓄电功能的供电电源，除利用打印机供电作为芯片电源外还能通过合理调配供电时间来存储电能，进而解决打印机耗材芯片在打印机短暂的连续供电后的用电问题。本实用新型采用双蓄电功能供电电源的技术方案，芯片用电完全依靠打印机供电，任何配备该芯片的墨盒/碳粉盒安装使用时都能保证该打印机耗材芯片能正常工作，从而避免由芯片用电问题影响工作性能，大大提高了该打印机耗材芯片的工作稳定性；打印机耗材芯片用电只与打印机有关，只要打印机供电，芯片便能维持正常工作状态，这样就极大地确保各个批次产品的品质相同；该技术方案还避免使用电池，从而增强了该产品的绿色环保性质，为产品营销起到了作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做作一步具体说明。

图1为现有技术中墨盒的结构示意图；

图2为现有技术中碳粉盒的结构示意图；

图3为现有技术中打印机耗材芯片的结构示意图；

图4为现有技术中打印机耗材芯片的电池与电子模块的电路原理框图；

图5为现有技术中打印机的通信信号图；

图6为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源与电子模块的电路原理框图；

图7为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的电路原理框图；

图8为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的第一蓄电单元的电路原理框图；

图9为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的第一蓄电单元的第一充电电路的电路原理图；

图10为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的第一蓄电单元的第二充电电路的电路原理图；

图11为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的第一蓄电单元的第三充电电路的电路原理图；

图12为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的第二蓄电单元的电路原理框图；

图13本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的第二蓄电单元的第四充电电路的电路原理图；

图14为本实用新型一种打印机耗材芯片第一种实施例的供电电源的电源开关电路的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型第一种实施例，在喷墨打印机用的墨盒的盒体外部或者在激光打印机用的碳粉盒和碳粉筒的盒体外部安装有打印机耗材芯片，该打印机耗材芯片包括基板，在基板上设有通讯单元、电子模块和供电电源1。通讯单元由多个电源端子和通讯信号端子组成，电源端子用于与外部电源信号连接，通讯信号端子用于与外部的非电源信号连接。通讯单元和供电电源1都与电子模块连接。

如图6所示，电子模块包括存储器、控制单元和接口单元。存储器由易失性存储器和非易失性存储器组成，在非易失性存储器中存储有墨盒型号、墨水颜色、余量等信息，并在打印机访问存储器时先将数据传送给易失性存储器，由易失性存储器传送给打印机。

如图7所示，与电子模块连接的供电电源1包括了第一蓄电单元2、第二蓄电单元3和电源开关电路4。

如图8所示，第一蓄电单元2由第一充电电路21、第二充电电路22、第三充电电路23和第一蓄电电路24组成。第一蓄电电路24包括一个大电容241和相应的连接线。如图9所示，第一充电电路21包括P型场效应晶体管Ⅰ211、反相器Ⅰ212。P型场效应晶体管Ⅰ211的源极与电源端子连接，其栅极通过反相器Ⅰ212与电源端子连接，其漏极与大电容241的一端连接，大电容241的另一端接回路。大电容241与漏极连接的该端拉出一根线作为电能输出端V1。如图10所示，第二充电电路22包括P型场效应晶体管Ⅱ221、与非门222。P型场效应晶体管Ⅱ221的源极与电源端子连接，其栅极作为控制端Ⅰ与与非门222的输出端连接，与非门222的两个输入端分别连接电源端子和电子模块的使能信号端子，P型场效应晶体管Ⅱ221的漏极与大电容241连接。如图11所示，第三充电电路23包括P型场效应晶体管Ⅲ231和反相器Ⅱ232。P型场效应晶体管Ⅲ231的源极与通讯信号端子连接，其栅极通过反相器Ⅱ232与通讯信号端子连接，其漏极与大电容241连接。

如图14所示，电源开关电路4包括掉电延时检测电路和选通电路。掉电延时检测电路包括P型场效应晶体管Ⅳ411、反相器Ⅲ412、RC充放电电路413和斯密特触发器414。P型场效应晶体管Ⅳ411的源极作为控制端Ⅱ与电源端子连接，其栅极通过反相器Ⅲ412与电源端子连接，其漏极与RC充放电电路413的充放电端连接。RC充放电电路413的充放电端与斯密特触发器414的输入端连接，RC充放电电路413的另一端接回路。选通电路包括P型场效应晶体管Ⅴ421和二极管Ⅰ422。P型场效应晶体管Ⅴ421的源极与第一蓄电电路24的电能输出端V1连接，其栅极作为控制端Ⅲ与斯密特触发器414的输出端连接，其漏极作为电能输出端。该电能输出端直接与电子模块的电能输入端连接。二极管Ⅰ422的正极连接第一蓄电电路24的电能输出端V1，二极管Ⅰ422的负极与P型场效应晶体管Ⅴ421的漏极连接。

如图12所示，第二蓄电单元3包括第四充电电路31和第二蓄电电路32。第四充电电路31包括二极管Ⅱ311、P型场效应晶体管Ⅵ312和反相器Ⅳ313；第二蓄电电路32包一个小电容321和相应的连接线，小电容321的蓄电容量小于大电容241的蓄电容量。如图13所示，二极管Ⅱ311的一端与电源端子连接，另一端与小电容321的一端连接，小电容321的另一端接回路。小电容321与二极管Ⅱ311连接的该端拉出一根线作为电能输出端。该电能输出端直接与电子模块的电能输入端连接。P型场效应晶体管Ⅵ312的源极也于电源端子连接；其栅极与反相器Ⅳ313的输出端连接，反相器Ⅳ313的输入端与电源端子连接；其漏极与二极管Ⅱ311的一端一同与小电容321连接。

盒体安装在打印机上后，该打印机耗材芯片的通讯单元与打印机上的触点探针连接。打印机耗材芯片接收来自打印机的信号，如图5所示，打印机工作时发出的通讯信号包括了电源信号VDD、通信使能信号CE、时钟信号CLK、数据信号DATA、地址信号ID。电源信号VDD产生后非电源信号即通信使能信号CE、时钟信号CLK、数据信号DATA、地址信号ID才产生，当电源信号VDD结束时非电源信号通信使能信号CE、时钟信号CLK、数据信号DATA、地址信号ID也终止。电源端子连接打印机的电源信号VDD；P型场效应晶体管Ⅲ231连接的通讯信号端子连接着打印机的通信使能信号CE。

打印机工作时发出的信号是包括了多个不连续的信号，因此供电时间是不连续的且间隔时间不规律。打印机耗材芯片接通打印机后，首先电源信号VDD同时流经第一蓄电单元2和第二蓄电单元3。

在第一蓄电单元2中，电源信号VDD作用在第一充电电路21上，P型场效应晶体管Ⅰ211的源极接入正向电压。由于栅极接有反相器Ⅰ212，使得高电平的电源信号VDD信号在被反相器Ⅰ212处理后输出低电平信号，致使P型场效应晶体管Ⅰ211导通。最终，电源信号VDD给大电容241进行充电操作。受P型场效应晶体管Ⅰ自身导通系数的限制，此时通过P型场效应晶体管Ⅰ给大电容241充电的电流受限制。

第二充电电路22也接入电源信号VDD，P型场效应晶体管Ⅱ221的源极接入正向电压。P型场效应晶体管Ⅱ221的栅极接有与非门222，与非门222的输入端连接电源信号VDD和电子模块的使能信号EN1。由于电子模块的使能信号EN1只能在芯片接收到对应的地址信号ID后才能产生，因此使能信号EN1迟于电源信号VDD产生，与非门222若输出低电平信号则必须同时输入高电平的电源信号VDD和高电平的使能信号EN1。因此，打印机耗材芯片刚开始上电工作时没有地址信号ID，第二充电电路22不为大电容241充电。

第三充电电路23接入通信使能信号CE，打印机耗材芯片刚开始上电工作时没有通信使能信号CE，故此时第三充电电路23不为大电容241充电。

在第二蓄电单元3中，电源信号VDD流经二极管Ⅱ311直接为小电容321充电。电源信号VDD还流经P型场效应晶体管Ⅵ312和反相器Ⅳ313。P型场效应晶体管Ⅵ312的源极接入正向电压；由于P型场效应晶体管Ⅵ312的栅极极有反相器Ⅳ313，电源信号VDD进入反相器Ⅳ313处理后输出低电平信号，致使P型场效应晶体管Ⅵ312导通，这样P型场效应晶体管Ⅵ312的漏极也为小电容321充电。第四充电电路31中，由P型场效应晶体管Ⅵ312和反相器Ⅳ313构成的充电电路工作时压差较小，从而保证的电压非常接近电源信号VDD的电压；二极管Ⅱ311能在导通时提供较大的电流，为小电容321及时提供充电电流。由于小电容321的电能输出端直接和电源端子连接，因此电源信号VDD在为小电容321充电的同时直接为电子模块提供电源。

在电源开关电路4中，电源信号VDD接入在P型场效应晶体管Ⅳ411的源极，P型场效应晶体管Ⅳ411的栅极连接有反相器Ⅲ412，所以高电平的电源信号VDD被反相器Ⅲ412处理后输出低电平信号。这样P型场效应晶体管Ⅳ411的导通，RC充放电电路413充电。在电源信号VDD信号周期内，RC充放电电路413完成充电操作并维持在充满电的状态。斯密特触发器414的输出端输出高电平，P型场效应晶体管Ⅴ421处于关断状态。

当通信使能信号CE产生时，第一充电电路21继续为大电容241充电；第四充电电路31继续为小电容321充电。在第三充电电路23中，通信使能信号CE接入在P型场效应晶体管Ⅲ231的源极。P型场效应晶体管Ⅲ231的栅极连接有反相器Ⅱ232，所以高电平的通信使能信号CE被反相器Ⅱ232处理输出低电平信号。这样P型场效应晶体管Ⅲ231导通，第三充电电路23为大电容241进行充电操作。P型场效应晶体管Ⅲ231自身导通系数比较高，故导通时给大电容241充电的电流不受限制。当地址信号ID产生时电子模块接收并处理，当该地址信号ID与电子模块内的信息匹配时电子模块认为打印机访问本芯片，地址信号ID作为芯片工作信号接收后电子模块发出使能信号EN1。在第二充电电路22中，与非门222的输入端接入了高电平的电源信号VDD和高电平的使能信号EN1，与非门222输出低电平信号给P型场效应晶体管Ⅱ221的栅极，由此P型场效应晶体管Ⅱ221导通，这样第二充电电路22为大电容241进行充电操作。P型场效应晶体管Ⅱ221导通系数比较高，故导通时给大电容241充电的电流不受限制。此时，第一充电电路21和第三充电电路23仍继续为大电容241充电。这样在产生电源信号VDD、地址信号ID、通信使能信号CE时大电容241有三路充电电路；而小电容321仍只有一路充电电路。

第一充电电路21工作时间与电源信号VDD同步，第二充电电路22的工作时间与使能信号EN1同步,第三充电电路23的工作时间与通信使能信号CE同步。使能信号EN1和通信使能信号CE迟于电源信号VDD产生，在只有第一充电电路21工作时大电容241只进行预先充电操作。当使能信号EN1产生，第二充电电路22开始工作。第一充电电路21和第二充电电路22都从电源信号VDD获取电源，当有第二充电电路22工作时大电容241进行正式充电操作，此时由第一充电电路21和第二充电电路22同时为大电容241充电，充电电流要比只有第一充电电路21工作时的预先充电操作的电流要大。虽然通信使能信号CE能提供的电能不及电源信号VDD所能提供的电能，但是通过第三充电电路23为大电容241进行辅助充电操作，能进一步缩短大电容241充满电所需要的时间。

这样大电容241和小电容321在单个连续供电期限内就能充满电。一旦打印机停止供电，首先由小电容321供电，同时电源开关电路4处因为电源信号VDD截止使得P型场效应晶体管Ⅳ411关断，RC充放电电路413开始放电。斯密特触发器414检测RC充放电电路413的充放电端的电压变化。在小电容321供电期限内，电子模块内部利用小电容321的电能来维持易失性存储器内的数据。在小电容321供电期间内恢复打印机供电的，则继续对大电容241执行预先充电操作和对小电容321的充电操作，在访问该芯片时继续对大电容241执行正式充电操作、辅助充电操作。

RC充放电电路413放电过程中斯密特触发器414翻转输出低电平信号，使得P型场效应晶体管Ⅴ421导通，进而将第一蓄电单元2内的大电容241的电能输送给电子模块。此时，小电容321的电量仍能维持电子模块工作。二极管Ⅰ422在P型场效应晶体管Ⅴ421未导通时就将大电容241中的电能以较小电流的形式输送给电子模块，以此来提高选通电路的开关响应能力。

电源开关电路4实现开关功能后，由大电容241供电。在大电容241供电期限内电子模块执行回写操作，即在存储器内部将易失性存储器上的数据写入非易失性存储器内，从而更新非易失性存储器内部数据。此时小电容321仍具有电能，因此大电容241供电的同时小电容仍旧向电子模块供电且此时用于执行回写操作。

该打印机耗材芯片的供电电源1在采用的双蓄电式电源技术方案中利用预先充电操作、正式充电操作和辅助充电操作对大电容241进行充电，除了能起到统筹各个打印机耗材芯片之间的充电时间，达到缩短充电时间、提高充电效率的目的外，还能为间隔时间较短的相邻的连续供电期限之间存在的断电情况提供维持性电能。这是因为前后相邻两个连续供电期限间隔时间有时极短，此时墨/粉盒仍处于工作状态，易失性存储器仍需要更新墨/粉盒状态的数据，不需要执行回写操作即不需要执行易失性存储器内的数据写入非易失性存储器内的操作，但必须提供电源维持易失性存储器内的数据，这样做可以极大地提高电子模块的数据处理效率，增强电子模块的运行稳定性。

该打印机耗材芯片在具有多个墨盒的打印机上使用时功能特点极为明显，此类打印机每次只访问单个墨盒，在被访问的墨盒上供电电源1为电子模块提供电源的同时还进行四路充电过程；而其它墨盒在进行对大电容241的预先充电操作和对小电容321的充电操作。因此，可以从中看出多个墨盒之间在进行有效的分配充电时间和充电电能，给被访问的墨盒提供充足的充电时间和电源，由此保证墨盒能平稳工作。

本实用新型第二种实施例，该实施与第一种实施例的不同之处在于取消了第一充电电路，这样在充电过程中就没有了预充电操作。第一蓄电单元由第二充电电路、第三充电电路和第一蓄电电路组成。在打印机供电能极为有限时，即打印机供电周期更短或者驱动能力非常小时，为了保证第二蓄电单元能及时快速充满电，可以排除预先充电操作，只在芯片接收到来自打印机的非电源信号时对第一蓄电单元执行正式充电操作，这样就极大的保证了第二蓄电单元的工作性能。

本实用新型第三种实施例，与第一种实施例的不同之处在于P型场效应晶体管Ⅲ连接的通讯信号端子连接着打印机的时钟信号CLK。

本实用新型第四种实施例，与第一种实施例的不同之处在于P型场效应晶体管Ⅲ连接的通讯信号端子连接着打印机的数据信号DATA。

本实用新型第五种实施例，与第二种实施例的不同之处在于P型场效应晶体管Ⅲ连接的通讯信号端子连接着打印机的时钟信号CLK。

本实用新型第六种实施例，与第二种实施例的不同之处在于P型场效应晶体管Ⅲ连接的通讯信号端子连接着打印机的数据信号DATA。

Claims (4)

1.    一种打印机耗材芯片，该打印机耗材芯片包括基板，所述基板上设有通讯单元以及与通讯单元电连接的电子模块，所述通讯单元上设有能从外部获取电源信号并向所述电子模块供电的电源端子，以及能从外部获取非电源信号并向所述电子模块传递该非电源信号的通讯信号端子，所述电源端子通过供电电源(1)与电子模块电连接，所述通讯信号端子与电子模块电连接，所述电子模块上设有由易失性存储器和非易失性存储器组成的存储器，其特征在于：所述供电电源(1)至少包括直接利用电源信号充电并将所蓄电能提供给电子模块用于易失性存储器内的数据写入非易失性存储器操作的第一蓄电单元(2)，直接通过电源信号充电并将所蓄电能提供给电子模块用于在短时间内维持易失性存储器内数据的第二蓄电单元(3)，以及用于调用第一蓄电单元(2)在第二蓄电单元(3)在短暂性供电后提供电源的电源开关电路(4)，所述第二蓄电单元(3)与电子模块电连接，所述第二蓄电单元(3)直接为电子模块供电，所述第一蓄电单元(2)通过电源开关电路(4)为电子模块供电。

2.根据权利要求1所述打印机耗材芯片，其特征在于：所述第一蓄电单元(2)至少在非电源信号产生时利用电源信号产生非限定电流作为充电电流的第二充电电路(22)，在非电源信号产生时利用非电源信号产生非限定电流作为充电电流的第三充电电路(23)，以及用于存储来自第二充电电路(22)、第三充电电路(23)的电能并通过电源开关电路(4)为电子模块供电的第一蓄电电路(24)，所述第二充电电路(22)的电能输入端与电源端子电连接，所述第三充电电路(23)的电能输入端与通讯信号端子电连接，所述第二充电电路(22)设有控制端Ⅰ，所述控制端Ⅰ与电子模块电连接，所述第二充电电路(22)、第三充电电路(23)的电能输出端都与第一蓄电电路(24)的电能输入端连接，所述第一蓄电电路(24)的电能输出端与电源开关电路(4)的电能输入端电连接，所述电源开关电路(4)的电能输出端连接电子模块，所述第二蓄电单元(3)至少包括利用电源信号产生非限定电流作为充电电流的第四充电电路(31)，和用于存储来自第四充电电路(31)的电能的并能直接提供给电子模块的第二蓄电电路(32)，所述第四充电电路(31)的电能输入端与电源端子电连接，所述第四充电电路(31)的电能输出端与第二蓄电电路(32)的电能输入端电连接，所述第二蓄电电路(32)的电能输出端与电子模块电连接。

3.根据权利要求2所述打印机耗材芯片，其特征在于：所述第一蓄电单元(2)还包括设有利用电源信号产生限定电流作为充电电流的第一充电电路(21)，所述第一充电电路(21)的电能输入端与电源端子电连接，所述第一充电电路(21)的电能输出端都与第一蓄电电路(24)的电能输入端连接，所述第一蓄电电路(24)的电能输出端与电源开关电路(4)的电能输入端电连接，所述电源开关电路(4)的电能输出端连接电子模块。

4.    根据权利要求1或2或3所述打印机耗材芯片，其特征在于：所述电源开关电路(4)包括掉电延时检测电路和选通电路，所述掉电延时检测电路上设有作为电压检测输入端的用于与电源端子电连接的控制端Ⅱ，所述选通电路上设有控制端Ⅲ，所述掉电延时检测电路的检测信号输出端与控制端Ⅲ电连接，所述选通电路的电能输入端与第一蓄电电路(24)的电能输出端电连接，所述选通电路的电能输出端与电子模块电连接。

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