[发明专利]耗材芯片及耗材容器

说明书

技术领域

本发明涉及打印领域，尤其是涉及一种安装在打印耗材上的耗材芯片以及安装有这种耗材芯片的耗材容器。

背景技术

打印机作为常见的办公设备，为现代化办公提供了极大的方便。现有的打印机分为喷墨打印机以及激光打印机，喷墨打印机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；激光打印机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，现有碳粉盒具有壳体11，壳体11围成容纳碳粉的腔体，壳体的外壁上设有一个芯片安装位12，耗材芯片13安装于芯片安装位12上。耗材芯片13具有一块基板，基板上设有作为通讯单元的两个电触点14、15，用于与激光打印机进行数据交换。并且，基板的另一侧设有与电触点14、15电连接的电子模块（图1中不可见），电子模块具有存储器，存储有碳粉余量、碳粉盒型号、碳粉盒适用的激光打印机型号等数据。

碳粉盒安装到激光打印机后，激光打印机将访问耗材芯片13，以确定碳粉盒芯片是否适用于该款激光打印机，并确定所安装的碳粉盒能否正常使用。激光打印机通过两个电触点14、15向耗材芯片13输入特定波形的电信号，用于表示特定的读写信息。激光打印机首先向电子模块发送读命令，电子模块接收读命令后，通过电触点14、15向激光打印机返回特定的信号。电子模块向激光打印机返回信息时，电触点14、15的波形如图2所示。

电触点15接收来自激光打印机的时钟信号，该时钟信号是基准时钟信号，高电平与低电平的电压值分别1.8伏与0（相对于打印机的地）。电触点14接收来自激光打印机的电平信号，并在返回数值为二进制数“0”时对信号进行调制，返回数值为二进制数“1”时不对信号进行调制。

激光打印机只在基准时钟信号为低电平时接收返回数据，因此电子模块需要在电触点15所接收的时钟信号为低电平时对电触点14的电信号进行调制。如图2所示，在时钟信号第一个低电平时，电触点14为高电平信号，即该电信号未被调制，表示输出二进制数“1”，在时钟信号第二个低电平时，电触点14为低电平信号，即该电信号被调制，表示输出二进制数“0”，以此类推。

由于电子模块对电触点14电信号调制幅度不深，一般只有0.3伏，因此电触点14高电平时电压为5.5伏（相对于打印机的地），低电平时电压为5.2伏（相对于打印机的地）。激光打印机接收电触点14输出的电信号后进行解调，获取相应的数据。下述所表述的电触点15（或电触点32）和电触点14（或电触点31）的信号都是相对打印机的地来说明，而其他信号是指相对芯片的地，芯片的地与电触点15（或电触点32）是连接的，下述的地都是指芯片的地。

参见图3，电子模块与电触点14、15连接，电子模块具有由电阻R1、电容C1组成的电源电路，用于向微控制器16供电。微控制器16内设有存储器，其存储有与碳粉盒相关的信息。

电子模块还设有由电阻R4、R5与三极管Q1组成的调制电路，三极管Q1的基极通过电阻R4与微控制器16的引脚IO1连接，并在引脚IO1输出的高低电平控制下通断。三极管Q1的集电极通过电阻R5与电触点14连接，发射极接地。电子模块输出二进制数“0”时，微控制器16的引脚IO1输出高电平信号，三极管Q1导通，电触点14的电信号电压降低，从而实现电信号的调制。

电子模块输出二进制数“1”或在基准时钟信号为高电平时，引脚IO1输出低电平信号，三极管Q1截止，电触点14为高电平信号。

电子模块的时钟电路包括电阻R2、R3以及电压比较器G1，电阻R3的一端与电触点14连接，另一端连接至B点处，电阻R2的一端与电触点15连接，另一端连接至B点处。

电压比较器G1是集成在微控制器16内的电压比较器，其反相输入端通过微控制器16的引脚IO2与B点连接，正向输入端与基准电压Vref连接，基准电压Vref是微控制器16内部的基准电压，电压比较器G1的输出端向微控制器16提供同步时钟信号。

由于电触点14与15之间存在电压降，且该电压降的电压波形为交替变化的信号，选取阻值合适电阻R2、R3可使B点处的电压为高低电平地交替变化波形的信号，形成时钟信号，例如0.8伏与1.3伏之间交替变化的时钟信号。

同时，选择微控制器16内合适的电压作为电压比较器G1的基准电压Vref，例如选择基准电压Vref为1伏。由于B点处向电压比较器G1输入的时钟信号电平在基准电压Vref上下交替变换，电压比较器G1的输出端将输出高电平与低电平交替变化的时钟信号，并将该时钟信号提供给微控制器16。