一种耗材芯片和耗材容器的制作方法

1.本实用新型实施例涉及打印技术，尤其涉及一种耗材芯片和耗材容器。


背景技术：

2.成像设备是将文字、图案等电信号转换为纸张等介质上形成可视图像的设备，例如，喷墨类打印机、激光类打印机、复印机、传真机及多功能一体机。
3.以喷墨打印机为例，在喷墨打印机的墨盒上安装有耗材芯片，耗材芯片中存储有芯片序列号和墨量数据。在喷墨打印机上电或者安装墨盒时，喷墨打印机读取耗材芯片上的码表，基于码表进行芯片认证和打印操作。在打印过程中，喷墨打印机根据墨量消耗实时回写耗材芯片的墨量数据。在墨量数据达到损耗限制值时，喷墨打印机将停止打印，并将表征墨尽的信息写入耗材芯片，从而，导致耗材芯片不能使用，需要经过芯片复位，才能重新使用耗材芯片。
4.目前对耗材芯片进行复位的方式通常是借助特定外部设备进行数据复位，通过复位机制将相应数据生效。这种方式需要回收耗材芯片，再使用特定外部设备进行改写。然而，回收改写芯片数据实现复位的方式的自动化程度较低，导致芯片复位效率不高，需要耗费大量人力和物力，且对喷墨打印机的正常打印造成影响。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种耗材芯片和耗材容器，可以实现耗材芯片的自动复位。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种耗材芯片，包括存储器、寄存器和逻辑电路；
7.所述存储器包括备份区、码表区和配置区，所述存储器与所述寄存器电连接，用于在所述耗材芯片上电时，读取配置数据，将所述配置数据写入所述寄存器，其中，所述备份区用于存储所述码表区的初始数据的备份数据，所述码表区用于存储实现打印功能的码表数据，所述实现打印功能的码表数据包括墨量数据，所述配置区用于存储所述配置数据；
8.所述逻辑电路分别与所述存储器和寄存器电连接，用于读取所述墨量数据和配置数据，基于所述配置数据监测所述墨量数据是否符合复位条件，在符合复位条件时，屏蔽对所述成像设备的反馈数据，采用所述备份数据替换原码表区内的码表数据。
9.进一步地，所述逻辑电路包括墨量检测电路、第一读写电路、第二读写电路和反馈电路；
10.所述第一读写电路分别与所述寄存器和所述墨量检测电路电连接，用于读取所述配置数据中的墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位，输出所述墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位给所述墨量检测电路；
11.所述第二读写电路与所述存储器电连接，用于读取所述存储器的所述备份数据，将所述备份数据写入所述存储器的原码表区；
12.所述墨量检测电路与所述反馈电路和第二读写电路电连接，用于根据所述墨量地址读取所述码表区中的墨量数据，比较墨量数据和墨量阈值，根据比较结果和所述复位条件标志位产生复位标识信号，输出所述复位标识信号给所述反馈电路和所述第二读写电路，其中，所述复位标识信号用于使能所述反馈电路或所述第二读写电路；
13.所述反馈电路，用于发送反馈数据给所述成像设备。
14.进一步地，在所述墨量数据符合复位条件时，所述复位标识信号包括停用所述反馈电路的信号，在所述墨量数据不符合复位条件时，所述复位标识信号包括启用所述反馈电路的信号。
15.进一步地，在所述复位标识信号是启用所述反馈电路的信号时，在反馈操作对应的时钟周期内，所述反馈电路发送反馈数据给所述成像设备。
16.进一步地，在所述复位标识信号是停用所述反馈电路的信号时，停用所述反馈电路；
17.所述第二读写电路，用于在反馈操作对应的时钟周期结束至接收到所述成像设备的下一条命令的时间段内，读取所述存储器的所述备份数据，将所述备份数据写入所述存储器的原码表区。
18.进一步地，所述逻辑电路还包括序列号变更电路、第三读写电路和第四读写电路；
19.所述第三读写电路与所述寄存器和所述序列号变更电路电连接，用于读取所述配置数据中的序列号变更标志位和序列号地址，根据所述序列号变更标志位输出启用信号或停用信号给所述序列号变更电路，在输出所述启用信号给所述序列号变更电路时，输出所述序列号地址给序列号变更电路；
20.所述序列号变更电路与所述存储器和所述第四读写电路电连接，用于接收所述序列号地址，根据所述序列号地址读取所述码表区中的序列号，根据所述序列号生成新的序列号，输出所述新的序列号给所述第四读写电路；
21.所述第四读写电路与所述存储器电连接，用于接收所述新的序列号，将新的序列号所述码表区，以替换更新后的码表数据中的序列号。
22.进一步地，所述序列号变更电路包括加法器；
23.所述加法器，用于对所述序列号进行加法运算，将加法运算结果作为新的序列号。
24.进一步地，所述第一读写电路和所述第三读写电路复用同一电路和/或所述第二读写电路和所述第四读写电复用同一电路。
25.进一步地，所述逻辑电路还包括检测电路；
26.所述检测电路与所述成像设备和所述墨量检测电路电连接，用于检测到所述成像设备执行初始化操作或者执行回写墨量地址操作，输出启用信号给所述墨量检测电路。
27.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种耗材容器，该耗材容器包括如本实用新型任意实施例所述的耗材芯片和耗材盒，所述耗材盒用于容纳成像耗材，所述耗材芯片可拆卸的安装于所述耗材盒。
28.本实用新型提供一种耗材芯片，耗材容器和成像设备，通过逻辑电路实现基于配置数据监测当前墨量数据是否符合复位条件的功能，在符合复位条件时，屏蔽对成像设备的反馈数据，在屏蔽反馈数据时，采用所述备份数据替换原码表区内的码表数据，实现在墨量数据达到损耗限制值时，屏蔽反馈数据的同时执行自动复位，为芯片复位提供充足的时
间，避免芯片发生未完成复位就掉电的情况，在提高芯片复位效率的同时，还确保芯片复位的准确性。
附图说明
29.图1为本实用新型实施例提供的一种耗材芯片的结构框图；
30.图2为本实用新型实施例提供的另一种耗材芯片的结构框图；
31.图3为本实用新型实施例提供的又一种耗材芯片的结构框图；
32.图4为本实用新型实施例提供的又一种耗材芯片的结构框图；
33.图5为本实用新型实施例提供的一种耗材芯片的控制时序图；
34.图6为本实用新型实施例提供的另一种耗材芯片的控制时序图；
35.图7为本实用新型提供的一种耗材容器的结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
37.在说明书的描述中，需要理解的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“前”、“后”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限制。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”、“下”、“前”、“后”时，其并不仅能够直接连接在另一个元件的“上”、“下”、“前”、“后”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”、“下”、“前”、“后”。
38.图1为本实用新型实施例提供的一种耗材芯片的结构框图。如图1所示，该耗材芯片100包括存储器110、寄存器120和逻辑电路130。
39.存储器110包括备份区111、码表区112和配置区113。存储器110与寄存器120电连接，用于在耗材芯片100上电时，读取配置数据，将配置数据写入寄存器120。例如，存储器110是非易失性存储器。存储器110提供的存储空间包括备份区111、码表区112和配置区113等。备份区111、码表区112和配置区113的地址范围不重叠。其中，备份区111用于存储码表区112的初始数据的备份数据，码表区112用于存储实现打印功能的码表数据，该实现打印的码表数据包括墨量数据，配置区113用于存储配置数据。
40.需要说明的是，配置数据是预先写入存储器内的用于复位监测和/或序列号更新的数据。其中，配置数据包括复位产生条件、序列号变更标志位、序列号地址、墨量地址和复位条件标志位等数据。可选地，墨量地址和序列号地址的数量可以根据实际应用需求预设，以同时生效多套墨量监控机制，在使用时能够满足不同成像设备的寻址要求。例如，可以配置21、22、23和24均是墨量地址，并且配置31、32、33和34均是序列号地址。成像设备a的墨量地址是21，序列号地址是32，在安装有耗材芯片100的耗材容器使用在成像设备a时，成像设备a从地址32读取序列号，并且向地址21回写墨量数据。成像设备b的墨量地址是22，序列号地址是33，在安装有耗材芯片100的耗材容器使用在成像设备b时，成像设备b从地址33读取序列号，并且向地址22回写墨量数据。
41.复位产生条件的数值用于指示在何种情况下产生复位。例如，若配置好复位产生
条件，则可以得知墨量阈值，以及当前墨量数据是大于墨量阈值时进行芯片复位，还是当前墨量数据等于墨量阈值时进行芯片复位，或者是当前墨量数据小于墨量阈值时产生芯片复位。
42.序列号变更标志位用于表示耗材芯片100在复位过程中是否需要更新序列号。
43.序列号地址用于指示序列号的存储位置。
44.墨量地址用于指示墨量数据的存储位置。
45.复位条件标志位用于表示采用上述复位产生条件中的哪种条件产生复位。
46.码表区112用于存储实现打印功能的码表数据，码表数据是向耗材芯片100写入的可被成像设备识别且实现成像功能的码表数据。例如，码表数据包括序列号和墨量数据等数据。备份区111是码表区112的备份，当判断墨量数据符合复位条件时，以备份区111中的备份数据替换原码表数据。需要说明的是，备份区111中的备份数据和码表区112的原始数据一致。码表区112的原始数据是指芯片出厂时在码表区112写入的初始数值。要求备份区111中的备份数据和码表区112的原始数据一致是因为：成像设备回写耗材芯片100时，除了变更墨量数据之后，还会改写码表中的其余部分数据，为了保证复位数据为全新数据，将备份区111的备份数据设计为和码表区112的初始写入数据一致。
47.配置区113中的配置数据在耗材芯片100上电时被写入到寄存器120。具体地，在耗材芯片100安装到耗材容器上，且耗材容器安装到成像设备上时，成像设备通过通信接口与耗材芯片100的通信接口连接，以通过通信接口为耗材芯片100供电，此时，耗材芯片100上电。在耗材芯片100上电后，存储器110的读写电路读取配置区113中的配置数据，将配置数据写入寄存器120。在成像设备的工作过程中，耗材容器内的耗材随着成像设备的成像操作而被消耗。成像设备会按照控制时序对耗材芯片100进行回写，以更新码表区112内的墨量数据。需要说明的是，成像设备在回写墨量数据时，还可能修改码表区112中的其它码表数据。
48.具体地，成像设备基于墨量地址从码表区112读取墨量数据，对墨量数据进行写高或者写低操作。以喷墨打印机为例，不同型号的喷墨打印机对墨量的回写操作不同。有的喷墨打印机是随着使用写高墨量数据，此种情况下，初始墨量数据是0，随着喷墨打印机的回写操作，墨量数据逐渐增大。有的喷墨打印机是随着使用写低墨量数据，此种情况下，初始墨量数据是满墨量，随着喷墨打印机的回写操作，墨量数据逐渐减小。
49.为了避免不同方向的回写操作导致基于墨量数据与墨量阈值的芯片复位误判情况，通过复位条件标志位区分所采用的复位产生条件。例如，在喷墨打印机的回写操作是写高时，配置复位条件标志位是第一数值，第一数值表示采用的复位产生条件是当前墨量数据大于墨量阈值时，确定墨量数据符合复位条件。在喷墨打印机的回写操作是写低时，配置复位条件标志位是第二数据，第二数值表示采用的复位产生条件是当前墨量数据小于墨量阈值时，确定墨量数据符合复位条件。当配置复位条件标志位是第三数值时，表示采用的复位产生条件是当前墨量数据等于墨量阈值时，确定墨量数据符合复位条件。
50.逻辑电路130分别与存储器110和寄存器120电连接，用于读取墨量数据和配置数据，基于配置数据监测墨量数据是否符合复位条件，在符合复位条件时，屏蔽对成像设备的反馈数据，采用备份数据替换原码表区112内的码表数据。
51.图2为本实用新型实施例提供的另一种耗材芯片的结构框图。如图2所示，逻辑电
路包括墨量检测电路233、第一读写电路231、第二读写电路232和反馈电路234。
52.第一读写电路231分别与寄存器120和墨量检测电路233电连接。第一读写电路231用于读取配置数据中的墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位，输出墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位给墨量检测电路233，以通过墨量检测电路233基于墨量地址从存储器110的码表区112读取当前墨量数据，比较墨量数据和墨量阈值，得到比较结果，再结合复位条件标志位确定当前墨量数据是否符合复位条件。
53.第二读写电路232与存储器110电连接，用于读取存储器110的备份数据，将备份数据写入该存储器110的原码表区112。具体地，在复位标识是表示启用第二读写电路232的信号时，第二读写电路232被墨量检测电路233输出的复位标识信号激活，基于备份区111的地址从存储器110中读取备份数据，将备份数据写入存储器110。存储器110根据码表区112的地址将备份数据写入码表区112，以采用备份数据替换原码表区112的码表数据。
54.墨量检测电路233与反馈电路234和第二读写电路232电连接，用于根据墨量地址读取码表区112中的墨量数据，比较墨量数据和墨量阈值，根据比较结果和复位条件标志位产生复位标识信号，输出复位标识信号给反馈电路234和第二读写电路232，其中，复位标识信号用于使能反馈电路234和第二读写电路232。具体地，在墨量数据符合复位条件时，复位标识信号包括停用反馈电路234的信号，在墨量数据不符合复位条件时，复位标识信号包括启用反馈电路234的信号。
55.反馈电路234，用于发送反馈数据给成像设备。其中，反馈数据是反馈成像设备命令的码表数据。具体地，在复位标识信号是启用反馈电路234的信号时，在反馈操作对应的时钟周期内，反馈电路234发送反馈数据给成像设备。例如，反馈电路234在反馈操作对应的时钟周期内输出反馈数据给成像设备。若反馈电路234正常反馈成像设备命令，则耗材芯片100可以正常认机和打印。需要说明的是，如果反馈电路234不能正常反馈成像设备命令，则等待预设时钟周期后，成像设备报错。本实用新型实施例中，反馈电路234不正常反馈成像设备命令的情况可以是反馈电路234不工作，或者反馈电路234被停用。
56.在成像设备报错后，在成像设备上会显示重新插拔耗材容器的提示信息。插拔耗材容器会导致耗材芯片100存在掉电后上电的动作。耗材芯片100检测到耗材容器的插拔动作时，确认自身已完成复位。
57.本实施例的技术方案，通过逻辑电路实现基于配置数据监测当前墨量数据是否符合复位条件的功能，在符合复位条件时，屏蔽对成像设备的反馈数据，在屏蔽反馈数据时，采用所述备份数据替换原码表区内的码表数据，实现在墨量数据达到损耗限制值时，屏蔽反馈数据的同时执行自动复位，为芯片复位提供充足的时间，避免芯片发生未完成复位就掉电的情况，在提高芯片复位效率的同时，还确保芯片复位的准确性。
58.在上述技术方案的基础上，本实用新型实施例对执行复位的时机进行具体限定。在复位标识信号是停用反馈电路的信号时，停用反馈电路；第二读写电路用于在反馈操作对应的时钟周期结束至接收到成像设备的下一条命令的时间段内，读取存储器的备份数据，将备份数据写入存储器的原码表区。这样设计的好处是在耗材芯片与成像设备交互的过程中同时执行芯片复位，由于成像设备与耗材芯片交互时不会断电，因此，确保耗材芯片执行复位操作全过程的供电，避免出现因耗材芯片掉电而未完全完成复位，而耗材芯片错认为已经复位完成的情况，这种情况会导致成像设备上电后识别到耗材芯片是使用过的芯
片而不能正常打印。
59.在上述技术方案的基础上，本实用新型实施例对逻辑电路进行进一步限定。图3为本实用新型实施例提供的又一种耗材芯片的结构框图。如图3所示，逻辑电路包括检测电路335、墨量检测电路333、第一读写电路331、第二读写电路332、反馈电路334、第三读写电路336、序列号变更电路337和第四读写电路338。
60.检测电路335与成像设备200电连接，用于检测到成像设备200执行初始化操作或者执行回写墨量地址操作，输出启用信号给墨量检测电路333。
61.第一读写电路331分别与寄存器331和墨量检测电路333电连接，在成像设备200上电初始化过程中读取配置数据中的墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位，输出墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位给墨量检测电路333，以通过墨量检测电路333判断当前墨量是否符合复位条件，采用不同的复位标识信号值表示符合复位条件和不符合复位条件。
62.此外，第一读写电路331还在每次成像设备200回写墨量地址过程中读取配置数据中的墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位，输出墨量地址、墨量阈值和复位条件标志位给墨量检测电路333，以通过墨量检测电路333判断当前墨量是否符合复位条件，采用不同的状态值表示符合复位条件和不符合复位条件。
63.这样设计的好处是通过复用成像设备200上电初始化过程或者成像设备200回写墨量地址过程执行复位判断，避免占用单独的时钟周期判断复位，提高了耗材芯片100的处理效率。
64.墨量检测电路333与反馈电路334和第二读写电路332电连接，用于根据墨量地址读取码表区112中的墨量数据，比较墨量数据和墨量阈值，根据比较结果和复位条件标志位产生复位标识信号，输出复位标识信号给反馈电路和第二读写电路332，其中，复位标识信号用于使能反馈电路334和第二读写电路332。
65.第二读写电路332与存储器110电连接。若复位标识信号是表示符合复位条件的值，反馈电路334被停用，屏蔽耗材芯片100发给成像设备200的反馈数据，同时第二读写电路332被启用，读取存储器110的备份数据，将备份数据写入存储器的原码表区112。
66.第三读写电路336与寄存器120和序列号变更电路337电连接，用于读取配置数据中的序列号变更标志位和序列号地址，根据序列号变更标志位输出启用信号或停用信号给序列号变更电路337，在输出启用信号给序列号变更电路337时，输出序列号地址给序列号变更电路337。
67.序列号变更电路337分别与存储器110和第四读写电路338电连接，用于接收序列号地址，根据序列号地址读取码表区112中的序列号，根据序列号生成新的序列号，输出新的序列号给第四读写电路338。示例性的，序列号变更电路包括加法器。加法器用于对序列号进行加法运算，将加法运算结果作为新的序列号，输出新的序列号给第四读写电路338。
68.第四读写电路338与存储器110电连接，用于接收新的序列号，将新的序列号写入存储器110的码表区112，以替换更新后的码表数据中的序列号。
69.需要说明的是，第一读写电路331和第三读写电路336可以是复用同一电路，也可以是两个电路，第二读写电路332和第四读写电路338可以是复用同一电路，也可以是两个电路，本实用新型并不作具体限定。
70.在成像设备200报错后，在成像设备200上会显示重新插拔耗材容器的提示信息。
插拔耗材容器会导致耗材芯片100存在掉电后上电的动作。耗材芯片100检测到耗材容器的插拔动作时，确认自身已完成复位。
71.图4为本实用新型实施例提供的又一种耗材芯片的结构框图。如图4所示，耗材芯片100包括非易失性存储器110、寄存器120、序列号变更电路337、墨量检测电路333和反馈电路334。其中，非易失性存储器110包括配置区113、备份区111和码表区112。
72.以喷墨打印机400的墨盒芯片为例说明该耗材芯片100的工作过程包括：若耗材芯片100连接到喷墨打印机400，则墨盒芯片上电，配置区113中的配置数据被写入寄存器120生效。在喷墨打印机400的使用过程中，喷墨打印机400不停地消耗打印墨，随着墨量消耗打印机不停回写墨盒芯片的墨量地址，以更新墨量地址上的墨量数据。此时，墨盒芯片内部的墨量检测电路333监测墨量数据。当墨量数据未满足复位条件时，墨盒芯片正常反馈打印机命令，此时，墨盒芯片可以正常认机和打印。需要说明的是，耗材芯片100基于码表区112内的码表数据通过反馈电路334进行打印机反馈。当墨量数据满足复位条件时，墨盒芯片会屏蔽对喷墨打印机400的反馈数据。此时，墨盒芯片开始将备份区数据写入码表区112的码表。
73.如果序列号变更标志位代表需要更新序列号，则墨盒芯片还通过序列号变更电路337基于原序列号自动生成新的序列号。在备份区数据写入码表后的一个时钟区间，将新的序列号写入码表，以替换码表中原序列号，随后，序列号变更电路337进入停用状态。如果序列号变更标志位代表不需要更新序列号，则继续停用序列号变更电路337。
74.在喷墨打印机400报错后，在喷墨打印机400上会显示重新插拔耗材容器的提示信息。插拔耗材容器会导致耗材芯片100存在掉电后上电的动作。耗材芯片100检测到耗材容器的插拔动作时，确认自身已完成复位。
75.图5为本实用新型实施例提供的一种耗材芯片的控制时序图。如图5所示，喷墨打印机上电后，在图中第一时钟周期内，喷墨打印机执行读命令。墨盒芯片监测墨量数据，当墨量数据未符合复位条件时，在第二个时钟周期内，墨盒芯片发送反馈数据给喷墨打印机，此时可以正常认机和打印。
76.图6为本实用新型实施例提供的另一种耗材芯片的控制时序图。如图6所示，喷墨打印机上电后，在图中第一时钟周期内，喷墨打印机执行读命令。墨盒芯片监测墨量数据，当墨量数据符合复位条件时，在第二个时钟周期内，盆和芯片屏蔽对喷墨打印机的反馈数据，在第二时候周期结束后，墨盒芯片开始将备份区中的备份数据写入码表区并自动生成序列号进行替换。
77.由于对喷墨打印机的反馈数据被屏蔽，在等待设定时钟周期后，喷墨打印机会报错，并提示重新插拔墨盒。当重新插拔墨盒后，墨盒芯片自身已经完成复位和序列号变更，所以墨盒可以本喷墨打印机识别，且墨量数据未符合复位条件，执行如图5所示的过程，正常认机和打印。
78.图7为本实用新型提供的一种耗材容器的结构示意图。如图7所示，本实用新型还提供一种耗材容器，包括如本实用新型任意实施例所述的耗材芯片710和耗材盒720，耗材盒720用于容纳成像耗材，耗材芯片710可拆卸的安装于耗材盒720。
79.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例
对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。