CN204054942U - 一种带喷头墨盒及喷墨成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带喷头墨盒及喷墨成像设备，克服目前循环利用带喷头墨盒时需要选择包含有喷嘴控制部分和信息存储部分的兼容存储芯片而导致的使用成本较高的不足，带喷头墨盒包括柔性电路板以及设置在其上的电子模块，柔性电路板上设置有多个信号接触点；其还包括电连接到多个信号接触点的修复芯片，修复芯片中存储有表示带喷头墨盒的剩余墨水量不为0的信息；电子模块包括存储有表示带喷头墨盒中剩余墨水量为0的信息的信息存储部分，和/或信息存储部分与多个信号接触点中的至少一个信号接触点之间形成断路。本实用新型的实施例可以低成本、环境友好的方式修复带喷头墨盒，使得带喷头墨盒可再生利用，降低了带喷头墨盒的使用成本。

Description

一种带喷头墨盒及喷墨成像设备

技术领域

本实用新型涉及打印成像领域，尤其涉及一种带喷头墨盒及喷墨成像设备。

背景技术

喷墨成像设备，例如喷墨打印机、喷墨复印机和多功能喷墨一体机等，一般都是将墨盒设置为可拆卸的，以便于墨盒中的墨水消耗完之后，消费者能够对墨盒进行更换。

为了记录墨盒的状态，以利于喷墨成像设备集中管理这些安装到其上的墨盒，墨盒上安装有一存储芯片。该存储芯片上存储了有关墨盒的信息，例如产品型号、销售区域、墨水容量、墨水剩余量、墨水消耗量、墨水的颜色/类型和生产日期等。而且，随着墨盒的不断使用，其中部分信息会自动进行更新，比如墨水剩余量以及墨水消耗量等。当墨盒中的墨水消耗完时，即使用户往墨盒中添加墨水，也会由于存储芯片中的数据已经被标识为该墨盒变化为无墨水状态，而使得这种循环利用墨盒的想法难以实施。

从环保方面考虑，市面上出现了多种可替代的兼容存储芯片，因此用户往用完了墨水的墨盒中添加墨水后，只需要同时安装可替代的存储芯片，就能使得墨盒循环利用，从而大大地减少了废弃墨盒对环境的影响。

部分墨盒上还设置有喷墨头，喷墨头上设置了多个喷嘴。生产商在制造这些带有喷墨头的带喷头墨盒时，将控制墨水喷射的喷嘴控制部分和存储了有关墨盒的信息的信息存储部分集成到同一颗晶粒(由晶圆切割后得到)中以得到存储芯片，如图1所示，这样可以降低制造成本。

由于很难直接将存储芯片中的喷嘴控制部分和信息存储部分进行分离和替换，因此，若要循环利用这些带喷头墨盒，就必须选择同时包括喷嘴控制部分和信息存储部分的兼容存储芯片，成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服目前循环利用带喷头墨盒时需要选择包含有喷嘴控制部分和信息存储部分的兼容存储芯片而导致的使用成本较高的不足，以提供一种低成本地修复带喷头墨盒的方法，以及利用该方法得到的再生带喷头墨盒等，可循环利用废旧带喷头墨盒，减少固体垃圾的产生，降低对环境的不良影响。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种带喷头墨盒的修复方法，所述带喷头墨盒包括柔性电路板以及设置在所述柔性电路板上的电子模块；所述柔性电路板上设置有多个信号接触点，所述电子模块与所述多个信号接触点电连接；所述电子模块包括存储有表示所述带喷头墨盒中剩余墨水量的信息的信息存储部分；其中，该方法包括：将一修复芯片电连接到所述多个信号接触点，所述修复芯片中存储有表示所述带喷头墨盒的剩余墨水量不为0的信息；断开所述信息存储部分与所述多个信号接触点中的至少一个信号接触点的电连接，和/或破坏性地改写所述信息存储部分存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息。

优选地，断开所述信息存储部分与所述多个信号接触点中的至少一个信号接触点的电连接，包括：切断所述信息存储部分与所述至少一个信号接触点之间的导线；或者，镂空所述至少一个信号接触点。

优选地，所述至少一个信号接触点为数据线的信号接触点。

优选地，破坏性地改写所述信息存储部分存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息，包括：将所述信息存储部分存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息破坏性地改写为表示所述带喷头墨盒的剩余墨水量为0的信息。

优选地，将所述信息存储部分存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息破坏性地改写为表示所述带喷头墨盒的剩余墨水量为0的信息，包括：熔断所述信息存储部分中存储所述墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息的数据单元。

本申请的实施例还提供了一种带喷头墨盒，包括柔性电路板以及设置在所述柔性电路板上的电子模块，所述柔性电路板上设置有多个信号接触点；其中，所述带喷头墨盒还包括：电连接到所述多个信号接触点的修复芯片，所述修复芯片中存储有表示所述带喷头墨盒的剩余墨水量不为0的信息；所述电子模块包括存储有表示所述带喷头墨盒中剩余墨水量为0的信息的信息存储部分，和/或所述信息存储部分与所述多个信号接触点中的至少一个信号接触点之间形成断路。

优选地，所述信息存储部分与所述至少一个信号接触点之间的导线被切断；或者，所述至少一个信号接触点被镂空。

优选地，所述至少一个信号接触点为数据线的信号接触点。

优选地，所述信息存储部分中存储墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息的数据单元被熔断。

本申请的实施例还提供了一种喷墨成像设备，包括如上所述的带喷头墨盒。

与现有技术相比，本申请的实施例可以低成本、环境友好的方式修复带喷头墨盒，使得带喷头墨盒可以再生利用，从而废旧的带喷头墨盒能够循环利用，延长了带喷头墨盒的使用寿命，克服了目前因带喷头墨盒在存储芯片中的信息存储部分存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息表明墨水耗尽时无法继续使用的不足，降低了带喷头墨盒的使用成本，减少了固体垃圾的产生，降低对环境的不利影响。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是现有技术中打印机与喷墨头晶圆的连接关系示意图。

图2是现有技术中的一种带喷头墨盒的结构透视图。

图3是本申请实施例的带喷头墨盒的修复方法的流程示意图。

图4是本申请实施例中将修复芯片安装到墨盒本体与柔性电路板之间的操作示意图。

图5是本申请实施例的对电子模块中的信息存储部分中存储墨水剩余量和/或墨水消耗量的部分进行破坏性改写的操作示意图。

图6A和图6B是信息存储部分的一个数据单元的结构示意图。

图7是本申请实施例的安装修复芯片后的数据读出原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

带喷头墨盒的喷嘴控制部分，一般都需要承受较高的驱动电压(16V-24V)，从而工艺和材料要求高、制造精度高，导致制造成本非常高。此外，喷嘴控制部分的设计寿命往往可以打印好几个墨盒容量的墨水，如果仅仅将墨盒中的墨水打印完后就将喷嘴控制部分跟随墨盒一起丢弃，无疑会造成了较大的资源浪费。

图2所示的是现有技术中的一种带喷墨头的喷头墨盒。

如图2所示，该带喷头墨盒包括墨盒本体10，墨盒本体10包括底面12和安装面11。底面12位于重力方向的下方，安装面11为墨盒的一个侧面。墨盒上还安装了存储芯片，存储芯片包括柔性电路板21和电子模块22。柔性电路板21贴合地安装在底面12和安装面11上。电子模块22设置在柔性电路板21贴合于底面12的部分上。柔性电路板21贴合于安装面11上的部分，设置有多个信号接触点23，该多个信号接触点23分别通过设置在柔性电路板21上的导线(图中未示出)连接到电子模块22。

带喷头墨盒的制造商为了维护自己的利益，使得墨盒中的墨水消耗完后必须购买全新的墨盒，就对电子模块22中的信息存储部分作了一定的技术性限制。例如采用一次性改写的存储器(one time programmable，OTP)、熔丝计数存储器等等来存储有关墨盒的信息中墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息，作为该信息存储部分的一部分。信息存储部分所存储的其余信息，比如有关墨盒的信息中产品型号、墨水颜色等信息，以及喷嘴控制部分的数据等，在使用过程中不会改变，因此可以采用ROM进行存储。

OTP、熔丝技术存储器等这些一次性改写的存储器的特点就是当喷墨成像设备对数据进行改写后，数据就无法进行修复。比如说，当喷墨成像设备往信息存储部分写入类似于“剩余墨水量为0”等表达墨盒无剩余墨水这样的信息后，有关剩余墨水量的信息就不能被恢复为“剩余墨水量为100％”或者其他表示墨盒中还有墨水的信息。喷墨成像设备在获取到“剩余墨水量为0”等表达墨盒无剩余墨水的信息后，就停止继续工作并提示更换墨盒。

为了使得墨水用完的带喷头墨盒能够得以继续利用，本申请的实施例采用一个修复芯片，将其安装到带喷头墨盒上，通过断开电子模块中的信息存储部分与多个信号接触点中至少一个信号接触点之间的电连接，来断开信息存储部分有关墨盒的信息中随着墨盒的不断使用会进行自动更新的信息，比如墨水剩余量和/或墨水消耗量等的部分，与喷墨成像设备之间的信息连接；或者将信息存储部分中存储的有关墨盒的信息中随着墨盒的不断使用会进行自动更新的信息，比如墨水剩余量和/或墨水消耗量等，破坏性改写为表示带喷头墨盒的剩余墨水量为0的信息，改为由该修复芯片中的数据可以代替电子模块中的信息存储部分中的部分数据来为喷墨成像设备提供剩余墨水量信息。由于修复芯片中存储的数据代替了电子模块中信息存储部分中存储的部分数据，因此电子模块中信息存储部分所存储的数据就不会起到记录带喷头墨盒的状态的作用，从而墨盒中的剩余墨水量即便为0了，喷墨成像设备也可以根据修复芯片中存储的数据继续进行打印而不会提示更换墨盒。

采用断开信息存储部分与喷墨成像设备之间的信息连接这一方式时，修复芯片中除了存储有墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息外，还包括了墨盒的产品型号、墨水颜色等信息，以及喷嘴控制部分的数据。在这种情形下，修复芯片中存储的数据可以完整地替代信息存储部分存储的数据。

采用破坏性改写信息存储部分中存储的数据这一方式时，由于ROM存储器存储的信息不会被改写，因此修复芯片中至少存储了信息存储部分中以一次性改写的存储器所存储的有关墨盒的信息中随着墨盒的不断使用会进行自动更新的信息。由于两块芯片提供相同地址以及相同数据的情况下，向喷墨成像设备发送的数据不会因此而引起冲突。因此，本申请的实施例中，采用破坏性改写信息存储部分中存储的数据这一方式中，修复芯片中除了存储墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息之外，还可以包括墨盒的产品型号、墨水颜色等信息，以及喷嘴控制部分的数据等。

图3所示的是本申请实施例的一种修复方案。

如图3所示，带喷头墨盒的原有存储芯片中包括了喷嘴控制部分和信息存储部分。在墨盒中的墨水使用完时，信息存储部分中存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量等信息就会被喷墨成像设备改写为诸如“剩余墨水量为0”、“墨水消耗了100％”或者“墨水已经耗尽”等类似的信息，从而信息存储部分中所存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量等信息就不能起到继续记录带喷头墨盒的状态的作用。

本申请的实施例采用在带喷头墨盒上连接修复芯片，修复芯片中存储有表示带喷头墨盒中剩余墨水量不为0的信息(比如墨水消耗不到100％或者墨水还没有耗尽等内容)。采用修复芯片中存储的信息对带喷头墨盒的原有存储芯片中的信息存储部分的部分或全部进行替换，就可以继续使用带喷头墨盒，延续了带喷头墨盒的使用寿命，降低了带喷头墨盒的使用成本。

如图3所示，存储芯片的喷嘴控制部分和信息存储部分通过公共总线连接到喷墨成像设备，该公共总线包括了数据线DATA、时钟线CLK和地址线ADD。需要说明的是，本实用新型不仅限于使用公共总线连接到喷墨成像设备的带喷头墨盒。

本申请的实施例中，将修复芯片安装在带喷头墨盒上，可以是将修复芯片安装在带喷头墨盒的墨盒本体上。比如，将修复芯片安装在墨盒本体的安装面上。

将修复芯片安装到带喷头墨盒上之后，修复芯片与信号接触点电连接，当带喷头墨盒安装到了喷墨成像设备中后，修复芯片也连接到前述的公共总线上。由于喷墨成像设备通过地址来访问信息存储部分中存储的数据，因此地址与原有信息存储部分相同的修复芯片连接到公共总线后，会因为向喷墨成像设备发送的数据不一致而引起冲突，导致喷墨成像设备认为带喷头墨盒异常。因此，为了避免这种冲突的出现，本申请的实施例在安装修复芯片的同时，还断开原有信息存储部分与喷墨成像设备之间的信息读写连接。由于存储芯片的喷嘴控制部分通过别的喷嘴选择信号线(图1中未示出)与喷墨成像设备交换数据，因此这种断开方式不影响喷嘴控制部分与喷墨成像设备之间的通信。

而断开原有信息存储部分与喷墨成像设备之间的信息读写连接，有多种实现方法。一种实现方法是将柔性电路板中连接信号接触点与电子模块的至少一根传输数据的导线DATA切断。该切断可以用刮刀划断或者激光照射烧断等方式来完成。

另外一种可行的实现方法是，将导线DATA所连接的信号接触点中的至少一个信号接触点镂空，同时将修复芯片的相应的信号接触点覆盖到被镂空的信号接触点，以替代原来的信号接触点与喷墨成像设备电连接，如图4所示。

图4所示的是将修复芯片安装到墨盒本体与柔性电路板之间的一种方式。这种方式需要先从墨盒本体上取下柔性电路板41，然后将修复芯片42安装到带喷头墨盒的安装面上，最后再将柔性电路板41重新贴合到修复芯片上42。由于信号接触点在柔性电路板的正反面都是暴露出来的，因此可以将修复芯片贴合在柔性电路板与墨盒本体之间。

对于图3所示切断数据线DATA的方法中，修复芯片可以安装在墨盒本体与柔性电路板之间，也可以安装到原有的柔性电路板上，或者安装在墨盒本体和柔性电路板的外部。本申请的实施例中，不管将修复芯片安装在哪个位置，都可以采用贴焊等固定连接的方式，将修复芯片与柔性电路板固定并电连接起来。

本申请的实施例中，利用上述修复方法得到的再生的带喷头墨盒，主要包括有墨盒本体、安装在墨盒本体上的柔性电路板、设置在柔性电路板上的电子模块，还包括修复芯片。修复芯片中存储有表示所述带喷头墨盒的剩余墨水量不为0的信息。柔性电路板上设置有多个信号接触点，修复芯片电连接到该多个信号接触点上。其中，原有的电子模块包括喷嘴控制部分和可以被修复芯片所代替而不会发挥作用的信息存储部分，修复芯片主要用来替代电子模块中的该信息存储部分的全部或者部分。信息存储部分存储有表示所述带喷头墨盒中剩余墨水量为0的信息，或者信息存储部分与该多个信号接触点中的至少一个信号接触点之间形成断路。当然，信息存储部分存储有表示所述带喷头墨盒中剩余墨水量为0的信息，而且，信息存储部分与该多个信号接触点中的该至少一个信号接触点之间形成断路，同样也是可行的。

本申请的实施例中，修复芯片一般为一个存储器，其存储有关带喷头墨盒的信息，例如产品型号、销售区域、墨水容量、墨水剩余量、墨水消耗量、墨水的颜色/类型和生产日期、墨盒识别信息、制造厂商、生产日期和已打印页数等。其中，墨盒识别信息可以是记录材料颜色信息，也可以是存储器的器件地址，或者是其他可以区分不同带喷头墨盒类型的信息。该存储器可以采用常见的非易失性存储器，例如EPROM，EEPROM，FLASH，铁电存储器，相变存储器等；也可以采用易失性存储器加上供电电源的方案，例如SRAM+电池或电容，DRAM+电池或电容。

利用上述修复方法得到的带喷头墨盒中，信息存储部分与前述的多个信号接触点中的至少一个信号接触点之间的导线被切断；或者，该多个信号接触点中的该至少一个信号接触点被镂空。信息存储部分与前述的多个信号接触点中的该至少一个信号接触点之间被切断的导线，比如可以是公共总线中的数据线。

也可以通过熔断信息存储部分中的数据单元，来破坏性地改写信息存储部分所存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息。信息存储部分中的该些数据单元被熔断后，信息存储部分所存储墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息，就是表示所述带喷头墨盒中剩余墨水量为0的信息。

参考图5，本申请实施例的修复带喷头墨盒的方法，也可以是破坏性地改写电子模块中的信息存储部分的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息，然后将修复芯片安装到带喷头墨盒上，将修复芯片电连接到贴合在墨盒本体上的柔性电路板上的多个信号接触点。

下面结合图6A、图6B和图7说明如何破坏性地改写带喷头墨盒中的信息存储部分中存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息，及将修复芯片安装后的工作原理。

图6A和图6B示出的是以熔丝元件(类似保险丝)为信息存储部分中存储墨水剩余量和/或墨水消耗量等随着随着墨盒的不断使用会进行自动更新的信息的一个数据单元的结构示意图。数据单元中包括上拉电阻R和熔丝元件E，上拉电阻R串联熔丝元件E后，连接在VCC高电压和地(GND)之间，读出数据线DATA在上拉电阻R和熔丝元件E之间取出。当熔丝元件E没有被熔断时，熔丝元件E就相当于一根导线。因此数据线DATA的读取电压为0V，此时可以将其定义为一位(bit)二进制数据“0”，并表示墨盒中的墨水充足。当喷墨成像设备通过检测或者计算的方式，发现带喷头墨盒中的墨水已经耗尽时，就会向信息存储部分发出改写数据的指令，通过向熔丝元件E输入相对大的电流，将熔丝元件E熔断，如图6B所示。此时数据线DATA经由上拉电阻R连接到VCC，则输出的是高电平，此时可以将其定义为一位(bit)二进制数据“1”，并表示墨盒中的墨水耗尽。这样的一种不可恢复的数据改写方式，使得当带喷头墨盒中的墨水用完时，即使用户往带喷头墨盒中添加墨水，喷墨成像设备还是只能读取到“1”，而认为带喷头墨盒中的墨水耗尽了。

因此，本申请的实施例中，破坏性改写带喷头墨盒中的信息存储部分存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息，可以是将信息存储部分中存储的墨水剩余量和/或墨水消耗量这一信息的数据单元的熔丝元件熔断使得信息存储部分的墨水剩余量和/或墨水消耗量这一信息变化为表示带喷头墨盒的剩余墨水量为0的信息。当信息存储部分不是采用熔丝元件来记录带喷头墨盒中剩余墨水量的信息时，例如采用一次性可编程(OTP)或者EPROM存储器，其记录带喷头墨盒中剩余墨水量这一信息的数据单元采用的是浮栅管(floating gate FET)，通过导通或者断开来记录数据，数据的改写基本上也不具备恢复性。对浮栅管的破坏性改写，可以在信息存储部分的DATA线与接地GND之间加入高压，例如24V，使得浮栅管熔断，可以实现所有数据单元的高电平或者高阻态输出。

图7中，以一个数据单元(bit)为例来说明本申请的实施例，该数据单元可以是上述的熔丝元件、浮栅管等。将修复芯片安装到带喷头墨盒上后，修复芯片和原有的信息存储部分都同时连接到数据线DATA。因此，当原有信息存储部分的数据单元已经被改写后，数据单元相当于开路(断路)，DATA线的电压没有被拉低；而修复芯片中的数据单元(bit)仍连接在VCC高电压和地(GND)之间，相当于一根导线，因此DATA线将通过该导线向地放电，从而DATA线的电压仍然维持在表示墨盒中的墨水充足的“0”V。因此，安装修复芯片后，往墨盒中添加墨水，仍然能得到喷墨成像设备的识别并利用。

由于原有的信息存储部分中墨水剩余量和/或墨水消耗量这一信息已经进行了破坏性改写，这样即便不将信息存储部分的DATA线与喷墨成像设备的电连接断开，也可以保证喷墨成像设备只访问到修复芯片，实现废旧带喷头墨盒的再生利用。当然，对信息存储部分中的数据进行了破坏性改写后，还断开信息存储部分与多个信号接触点的电连接，使得信息存储部分的DATA线与喷墨成像设备之间的电连接被断开，同样也是可行的。

本申请的实施例充分地利用了带喷头墨盒上原有电子模块中的喷嘴控制部分，将需要修复的信息存储部分进行替代处理，从而可以较低成本地完成对废旧带喷头墨盒的回收利用。由于将信号接触点与无用的信息存储部分的连接进行了切断，或者对无用的信息存储部分进行了破坏性改写，即使修复芯片与原有的存储部分通过总线连接在一起导致访问地址相同，原有的信息存储部分也不会对附加的修复芯片构成影响，不会产生数据不一致的冲突。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型技术方案而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种带喷头墨盒，包括柔性电路板以及设置在所述柔性电路板上的电子模块，所述柔性电路板上设置有多个信号接触点；其特征在于，所述带喷头墨盒还包括：

电连接到所述多个信号接触点的修复芯片，所述修复芯片中存储有表示所述带喷头墨盒的剩余墨水量不为0的信息；所述电子模块包括存储有表示所述带喷头墨盒中剩余墨水量为0的信息的信息存储部分，和/或所述信息存储部分与所述多个信号接触点中的至少一个信号接触点之间形成断路。

2.根据权利要求1所述的带喷头墨盒，其特征在于：

所述信息存储部分与所述至少一个信号接触点之间的导线被切断；或者，

所述至少一个信号接触点被镂空。

3.根据权利要求2所述的带喷头墨盒，其特征在于：

所述至少一个信号接触点为数据线的信号接触点。

4.根据权利要求1所述的带喷头墨盒，其特征在于：

所述信息存储部分中存储墨水剩余量和/或墨水消耗量的信息的数据单元被熔断。

5.一种喷墨成像设备，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的带喷头墨盒。