專利名稱：耗材芯片及耗材容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打印耗材，尤其是涉及一種安裝在耗材容器上的耗材芯片以及設(shè)有這 種耗材芯片的耗材容器。
背景技術(shù)：
打印機(jī)作為常見(jiàn)的辦公設(shè)備，為現(xiàn)代化辦公提供了極大的方便?，F(xiàn)有的打印機(jī)分 為噴墨打印機(jī)以及激光打印機(jī)，噴墨打印機(jī)使用容納有墨水的墨盒作為耗材容器向紙張噴 射墨水，以在紙張上形成需要打印的文字或圖案；激光打印機(jī)則使用容納有碳粉的碳粉盒 作為耗材容器在介質(zhì)上形成需要打印的文字或圖案。參見(jiàn)圖1，現(xiàn)有的墨盒具有一個(gè)殼體11，殼體11圍成腔體15，腔體15內(nèi)容納有墨 水。殼體11的下方設(shè)有出墨口 14，腔體15內(nèi)的墨水可經(jīng)過(guò)出墨口 14流出。在殼體11外 壁上安裝有一塊耗材芯片13，耗材芯片的結(jié)構(gòu)如圖2所示，耗材芯片13具有基板16，在基 板16上設(shè)有多個(gè)電觸點(diǎn)17，電觸點(diǎn)17作為通訊單元與噴墨打印機(jī)上的電觸點(diǎn)連接，用于傳 送信息?；?6上還設(shè)有一個(gè)電子模塊18，電子模塊18為專用集成電路(ASIC)。專用集成電路生產(chǎn)成本較低，且與噴墨打印機(jī)的通信速度較快，但靈活性較小。由 于專用集成電路內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)固定，并且其前期開(kāi)發(fā)成本較高，一旦耗材芯片生產(chǎn)廠家 需要對(duì)內(nèi)部程序進(jìn)行調(diào)整改動(dòng)，原先生產(chǎn)的專用集成電路即不可使用。并且，若打印機(jī)內(nèi)部 的程序有所改動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致專用集成電路無(wú)法使用，這給專用集成電路的使用造成限制。因此，部分耗材芯片生產(chǎn)廠家使用微控制器作為電子模塊，微控制器內(nèi)設(shè)有通信 數(shù)據(jù)控制單元作為電子模塊的通信控制單元，其通過(guò)電觸點(diǎn)接收來(lái)自噴墨打印機(jī)的數(shù)據(jù)。 同時(shí)，微控制器內(nèi)部設(shè)有EEPROM或FLASH作為存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)與墨盒相關(guān)的數(shù)據(jù)，如墨水 顏色、墨水余量、墨盒使用的噴墨打印機(jī)型號(hào)、墨盒生產(chǎn)日期等。但是，由于微控制器的通信速度一般較慢，其工作頻率一般難以提高到百萬(wàn)赫茲 以上。此外，微控制器一般是順序執(zhí)行指令的，在需要并行處理數(shù)據(jù)或突發(fā)的數(shù)據(jù)時(shí)，往往 工作效率變得低下，造成微控制器的工作負(fù)擔(dān)過(guò)大，影響耗材芯片的工作穩(wěn)定性，從而影響 耗材芯片與噴墨打印機(jī)之間的通信。參見(jiàn)圖3，現(xiàn)有碳粉盒具有殼體21，殼體21圍成容納碳粉的腔體，殼體的外壁上設(shè) 有一個(gè)芯片安裝位22，耗材芯片23安裝于芯片安裝位22上。與墨盒的耗材芯片類似，碳粉 盒的耗材芯片23也具有基板，基板上設(shè)有作為通訊單元的電觸點(diǎn)24，用于與激光打印機(jī)進(jìn) 行數(shù)據(jù)交換。耗材芯片23也設(shè)有電子模塊，電子模塊也是設(shè)有通信控制單元以及與通信控制 單元連接的存儲(chǔ)器。碳粉盒的耗材芯片23也使用專用集成電路或微控制器作為電子模塊， 因此，其存在與墨盒的耗材芯片類似的缺陷，即專用集成電路靈活性小，微控制器的通信速 度過(guò)慢。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)是近些年發(fā)展較快的數(shù)字電路邏輯器件，其 由多個(gè)獨(dú)立可編程的邏輯模塊組成，用戶可通過(guò)編程器將這些模塊連接成所需要的數(shù)字系
3統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)不同的功能，因此其靈活性較好。此外，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的通信速度快，可滿足噴墨打印機(jī)或激光打印機(jī)的通信 要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種靈活性好且通信速度快的耗材芯片。本發(fā)明的另一目的是提供一種易于適應(yīng)打印機(jī)且通信較快的耗材容器。為實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供的耗材芯片包括基板，基板上設(shè)有電子模塊 以及與電子模塊連接的通訊單元，電子模塊具有通信控制單元及與通信控制單元連接的存 儲(chǔ)器，其中，通信控制單元為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的通信數(shù)據(jù)處理部，存儲(chǔ)器為快速存儲(chǔ)器。由上述方案可見(jiàn)，耗材芯片應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列作為通信控制單元，能提高耗 材芯片與打印機(jī)之間的通信速度，滿足打印機(jī)的通信要求。此外，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列與高速 存儲(chǔ)器連接，也提高現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列與存儲(chǔ)器之間的通信速度，確保打印機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)的 通信速度。一個(gè)優(yōu)選的方案是，該快速存儲(chǔ)器為鐵電存儲(chǔ)器。由于鐵電存儲(chǔ)器的通信速度較 快，且掉電不會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的丟失，使用鐵電存儲(chǔ)器作為快速存儲(chǔ)器，能提高現(xiàn)場(chǎng)可編程 門陣列與存儲(chǔ)器之間的通信速度。另一個(gè)優(yōu)選的方案是，快速存儲(chǔ)器為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的存儲(chǔ)器，現(xiàn)場(chǎng)可編程門 陣列與一電源模塊連接。由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列不具有掉電保存數(shù)據(jù)的功能，因此使用電源模塊向現(xiàn)場(chǎng)可 編程門陣列供電，能確?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù)。同時(shí)，利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 數(shù)據(jù)處理速度較快的特點(diǎn)，能提高耗材芯片的數(shù)據(jù)處理速度。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的，本發(fā)明提供的耗材容器包括殼體，殼體圍成一個(gè)容納耗 材的腔體，腔體設(shè)有一個(gè)耗材出口，且殼體的外壁上設(shè)有一耗材芯片，耗材芯片包括基板， 基板上設(shè)有電子模塊以及與電子模塊連接的通訊單元，電子模塊具有通信控制單元及與通 信控制單元連接的存儲(chǔ)器，其中，通信控制單元為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的通信數(shù)據(jù)處理部，存 儲(chǔ)器為快速存儲(chǔ)器。由上述方案可見(jiàn)，耗材容器的耗材芯片使用通信速度較快的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列作 為通信控制單元，可提高耗材芯片與打印機(jī)之間的通信速度。同時(shí)，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 靈活性好的特點(diǎn)，可方便地根據(jù)打印機(jī)程序進(jìn)行修改。


圖1是現(xiàn)有一種墨盒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有耗材芯片的結(jié)構(gòu)示意放大圖。圖3是現(xiàn)有一種碳粉盒與耗材芯片的結(jié)構(gòu)分解圖。圖4是本發(fā)明耗材芯片第一實(shí)施例中電子模塊的局部結(jié)構(gòu)示意框圖。圖5是本發(fā)明耗材芯片第二實(shí)施例中電子模塊的局部結(jié)構(gòu)示意框圖。圖6是本發(fā)明耗材芯片第三實(shí)施例中電子模塊的局部結(jié)構(gòu)示意框圖。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明耗材容器既可以是安裝在噴墨打印機(jī)中進(jìn)行工作的墨盒，也可以是安裝在 激光打印機(jī)中進(jìn)行工作的碳粉盒。墨盒實(shí)施例。本實(shí)施例的墨盒可拆卸地安裝到噴墨打印機(jī)中，與現(xiàn)有墨盒相同，墨盒具有殼體， 殼體圍成容納墨水的腔體，并在殼體外壁上安裝有以下實(shí)施例所給出的耗材芯片。耗材芯片第一實(shí)施例。本實(shí)施例包括一塊基板，基板上設(shè)置作為通訊單元的電觸點(diǎn)。當(dāng)然，通訊單元也可 以是天線，用于與噴墨打印機(jī)進(jìn)行無(wú)線通訊?；迳想娖髟Y(jié)構(gòu)示意框圖如圖4所示?；迳显O(shè)有多個(gè)電觸點(diǎn)33以及與電觸點(diǎn)33電連接的電子模塊，本實(shí)施例的電子 模塊由相互連接的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列31及鐵電存儲(chǔ)器32組成，其中現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列31 內(nèi)設(shè)有作為通信控制單元的通信數(shù)據(jù)處理部，通過(guò)電觸點(diǎn)33接收來(lái)自噴墨打印機(jī)的通信 數(shù)據(jù)，并將通信數(shù)據(jù)傳送至鐵電存儲(chǔ)器32。鐵電存儲(chǔ)器32為快速存儲(chǔ)器，其通信速度較快，且具有掉電數(shù)據(jù)保持功能，即掉 電后，鐵電存儲(chǔ)器32內(nèi)的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列31及鐵電存儲(chǔ)器32數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)較快，且相互間通信速 度也較快，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列31作為通信控制部與噴墨打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換控制，能 提高耗材芯片與噴墨打印機(jī)之間的通信速度。此外，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列31與鐵電存儲(chǔ)器32之間也可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)交換，因 此可滿足噴墨打印機(jī)高速訪問(wèn)存儲(chǔ)器的需求。耗材芯片第二實(shí)施例。本實(shí)施例具有一塊基板，基板上設(shè)有作為通信單元的多個(gè)電觸點(diǎn)，且基板上還設(shè) 有與電觸點(diǎn)連接的電子模塊，電子模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖如圖5所示。電子模塊具有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35，其內(nèi)部設(shè)有通信數(shù)據(jù)處理部以及與通信 數(shù)據(jù)處理部連接的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)墨盒相關(guān)信息。由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35不具備掉電數(shù)據(jù)保持功能，因此本實(shí)施例還設(shè)有一個(gè) 電池BAT作為電源模塊，用于向現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35供電。電池BAT的負(fù)極與現(xiàn)場(chǎng)可編程 門陣列35的接地引腳GND連接，電池BAT的正極與現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35的電源引腳VCC 之間連接有二極管D，二極管D的正極與電池BAT的正極連接，二極管D的負(fù)極與現(xiàn)場(chǎng)可編 程門陣列35的電源引腳VCC連接。本實(shí)施例在電池BAT與電源引腳VCC之間增加二極管 D，能防止外部電源給電池BAT供電，避免電池BAT損壞。這樣，通過(guò)電池BAT的供電，可確保存儲(chǔ)在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟 失。優(yōu)選地，電池BAT是用于保持現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35內(nèi)部配置狀態(tài)和寄存器狀態(tài)的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35的快速讀寫(xiě)特性，能滿足噴墨打印機(jī)高速讀 寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列35內(nèi)部存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的需要。耗材芯片第三實(shí)施例。本實(shí)施例具有一塊基板，基板上設(shè)有作為通信單元的電觸點(diǎn)以及與電觸點(diǎn)連接的 電子模塊，電子模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖如圖6所示。
5
電子模塊具有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列36，其具有電源引腳VCC、時(shí)鐘引腳CLK、數(shù) 據(jù)引腳DAT、片選引腳CS以及接地引腳GND，電子模塊還設(shè)有作為電源模塊的電容C，電容C 連接在電源引腳VCC以及接地引腳GND之間。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列36內(nèi)部設(shè)有作為本實(shí)施例通信控制單元的通信數(shù)據(jù)處理部， 并設(shè)有與通信數(shù)據(jù)處理部連接的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)與墨盒相關(guān)的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例的電觸點(diǎn)與噴墨打印機(jī)的電觸點(diǎn)連接，通信數(shù)據(jù)處理部通過(guò)電觸點(diǎn)接收 來(lái)自噴墨打印機(jī)的數(shù)據(jù)，并將所接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列36內(nèi)部存儲(chǔ)器中。由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列36具有高速處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，因此能確保耗材芯片與噴 墨打印機(jī)之間高速通信，并且滿足噴墨打印機(jī)高速訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列36內(nèi)部存儲(chǔ)器 的要求。碳粉盒實(shí)施例。本實(shí)施例具有一個(gè)殼體圍成一個(gè)腔體，且殼體的一個(gè)外壁上設(shè)有耗材芯片，耗材 芯片可以是上述任一實(shí)施例的耗材芯片，其具有基板，基板上設(shè)有電觸點(diǎn)作為通信單元，且 基板上設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列與鐵電存儲(chǔ)器或者設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列與電源模塊，以確 保耗材芯片與激光打印機(jī)高速通信。最后，需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方案，諸如電源模塊的改變、通信 單元的改變等，也屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
耗材芯片，包括基板，所述基板上設(shè)有電子模塊以及與所述電子模塊連接的通訊單元，所述電子模塊具有通信控制單元及與所述通信控制單元連接的存儲(chǔ)器；其特征在于所述通信控制單元為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的通信數(shù)據(jù)處理部；所述存儲(chǔ)器為快速存儲(chǔ)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗材芯片，其特征在于 所述快速存儲(chǔ)器為鐵電存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗材芯片，其特征在于 所述快速存儲(chǔ)器為所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的存儲(chǔ)器； 所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列與一電源模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耗材芯片，其特征在于 所述電源模塊為一電池或電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耗材芯片，其特征在于所述電源模塊的正極與所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的電源引腳之間連接有二極管，所述二 極管的正極與所述電源模塊的正極連接，所述二極管的負(fù)極與所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的電 源引腳連接。
6.耗材容器，包括殼體，所述殼體圍成一個(gè)容納耗材的腔體，所述腔體設(shè)有一個(gè)耗材出口，且所述殼體的 外壁上設(shè)有一耗材芯片，所述耗材芯片包括基板，所述基板上設(shè)有電子模塊以及與所述電 子模塊連接的通訊單元，所述電子模塊具有通信控制單元及與所述通信控制單元連接的存 儲(chǔ)器；其特征在于所述通信控制單元為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的通信數(shù)據(jù)處理部； 所述存儲(chǔ)器為快速存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耗材容器，其特征在于 所述快速存儲(chǔ)器為鐵電存儲(chǔ)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耗材容器，其特征在于 所述快速存儲(chǔ)器為所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的存儲(chǔ)器； 所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列與一電源模塊連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耗材容器，其特征在于 所述電源模塊為一電池或電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耗材容器，其特征在于所述電源模塊的正極與所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的電源引腳之間連接有二極管，所述二 極管的正極與所述電源模塊的正極連接，所述二極管的負(fù)極與所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的電 源引腳連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耗材芯片及耗材容器，該耗材芯片包括基板，基板上設(shè)有電子模塊以及與電子模塊連接的通訊單元，電子模塊具有通信控制單元及與通信控制單元連接的存儲(chǔ)器，其中，通信控制單元為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的通信數(shù)據(jù)處理部，存儲(chǔ)器為快速存儲(chǔ)器。本發(fā)明可確保耗材芯片與打印機(jī)之間的高速通信的同時(shí)，還可以提高耗材芯片編程的靈活性。
文檔編號(hào)G03G15/08GK101947886SQ201010289409
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者張強(qiáng) 申請(qǐng)人:珠海天威技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司