墨盒芯片、墨盒及喷墨打印设备

技术领域

本发明涉及喷墨打印的技术领域，具体的，涉及一种墨盒芯片、具有这种墨盒芯片的墨盒以及安装有这种墨盒的喷墨打印设备。

背景技术

打印设备作为常见的办公设备，为现代化办公提供了极大的方便，常见的打印设备分为喷墨打印设备以及激光打印设备，喷墨打印设备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；激光打印设备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，现有一种彩色喷墨打印设备具有机壳11，图1所示的喷墨打印设备省略了机壳11的托板。机壳11内设有喷墨打印设备的机芯12，并设有一根滑杆，打印字车14在电机(图1中不可见)的带动下沿着滑杆往复运动。打印字车14内设有主控电路板(图1中不可见)，主控电路板通过排线13与机芯12进行通信。

打印字车14上可拆卸地安装有多个墨盒15，不同墨盒15内容纳有不同颜色的墨水。墨盒15的结构如图2所示。墨盒15具有盒体16，盒体16围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口17，腔体内的墨水通过出墨口17流出，并向打印字车14的供墨针供墨。

墨盒15的盒体16的外壁上安装有一块芯片18，芯片18具有基板，基板的一侧设有多个连接端子19，用于与打印字车14上的触针电连接。基板的另一侧设有存储器(图2中不可见)，通常，该存储器为非易失性存储器，如EEPROM或者FLASH，其存储有与墨盒相关的信息，包括可变信息与不变信息，可变信息是随打印操作会不断变化的信息，如墨水余量、打印时长、打印纸张数量等信息，不变信息是不会随打印操作变化的信息，如墨盒型号、适用的喷墨打印设备型号、墨水颜色等。

墨盒15安装到喷墨打印设备的打印字车14后，喷墨打印设备给芯片18上电，并读取存储在芯片18的存储器内的数据，判断墨盒15型号是否合适、墨盒15内剩余墨水量是否充足等。只有判断墨盒15型号合适且墨盒15内有充足的墨水后，喷墨打印设备才能执行打印工作。

参见图3，现有的一种墨盒芯片18的基板20的一个表面上设置有五个连接端子21、22、23、24、25，五个连接端子分别包括电源端子、接地端子、时钟端子、数据端子以及片选端子，通常，接地端子25与其他连接端子之间的距离较大。

然而，由于电源端子、时钟端子、数据端子以及片选端子之间的距离很小，一旦相邻的两个连接端子之间存在异物，例如有墨水滴落在电源端子与数据端子之间，将导致电源端子与数据端子之间发生短路。在喷墨打印设备工作的过程中，由于打印字车持续的来回移动，墨盒15持续处于晃动的状态，诸如墨水等异物会在晃动的过程中掉落，因而，即使相邻两个连接端子之间短时间被短路，但随着墨盒的晃动会使得异物掉落后不再短路。

基于保护存储器以及避免数据传输错误的目的，现有的喷墨打印设备一旦检测到两个连接端子发生短路后，随即停止工作并发出提示。然而，如果短路的情况能够在短时间内消除，则在发生短路后马上停止工作的处理方式会给用户带来不便，影响用户的体验。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的第一目的是提供一种能够避免连接端子短路后马上停止工作的墨盒芯片。

本发明的第二目的是提供一种安装有上述墨盒芯片的墨盒。

本发明的第三目的是提供一种使用上述墨盒的喷墨打印设备。

为实现本发明的第一目的，本发明提供的墨盒芯片包括基板和电子模块，电子模块包括多个功能引脚，基板的第一表面上设置有多个连接端子，多个连接端子均包括与打印设备上的触针电接触的接触区域；并且，至少一个连接端子包括低电阻率部件以及高电阻率部件，低电阻率部件包括接触区域或者与接触区域电连接；低电阻率部件电连接至功能引脚，高电阻率部件边缘与低电阻率部件之间的电阻大于接触区域与功能引脚之间的电阻。

由上述方案可见，由于连接端子包括低电阻率部件和高电阻率部件，高电阻率部件的电阻远大于低电阻率部件的电阻，且高电阻率部件形成在低电阻率部件的外周，因此，一旦有墨水等异物位于相邻两个高电阻率部件之间时，由于高电阻率部件的电阻率较大，使得被连接的两个高电阻率部件之间形成较大的电阻，即使同一时刻两个低电阻率部件上的信号不同，两个高电阻率部件也会将不同的信号实现电气隔离，不会导致两个低电阻率部件之间的数据信号相互干扰。

另外，由于喷墨打印设备的触针是与接触部接触的，接触部位于低电阻率部件上或者与低电阻率部件电连接，而低功率部件是直接电连接到电子模块的功能引脚上的，由于低电阻率部件的电阻非常小，不会影响到喷墨打印设备与电子模块之间的数据传输，电子模块仍能够正确识别喷墨打印设备发送的信号，从电子模块发送的信号也能够正确的传输至喷墨打印设备，确保喷墨打印设备与电子模块之间的正常通信。

优选的方案是，高电阻率部件由常温电阻率大于1.0×10

进一步的方案是，第一薄膜为碳膜、合金膜或者掺杂了金属粉末的有机材料薄膜；第二薄膜为导电金属薄膜。

进一步的方案是，接触区域为低电阻率部件的一部分区域，高电阻率部件形成在低电阻率部件的外周。

这样，一旦有墨水等异物滴落在相邻两个高电阻率部件之间，两个高电阻率部件首先短路，较大的电阻能够避免电子模块的两个功能引脚直接短路。

一个可选的方案是，接触区域为覆盖在低电阻率部件上的高电阻率部件的一部分区域。优选的，沿基板的厚度方向，低电阻率部件位于接触区域的正下方。

由此可见，低电阻率部件被高电阻率部件覆盖，墨水等异物不会直接将两个低电阻率部件短路，从而确保墨水之间连接有高电阻率部件，避免电子模块的两个功能引脚被直接短路。

进一步的方案是，高电阻率部件的边缘设置有测试区域。进一步的，测试区域包括至少一个测试点；和/或测试区域在周向上以半包围的方式包围高电阻率部件。

这样，可以通过测试区域来检测高电阻率部件边缘到低电阻率部件之间的电阻，方便对高电阻率部件的电阻进行调节。

为实现上述的第二目的，本发明提供的墨盒可拆卸的安装到喷墨打印设备，该墨盒具有盒体，盒体内形成有腔体，腔体内容纳有墨水，腔体的下方设置有出墨口；并且，盒体的外壁上设置有上述的墨盒芯片。

为实现上述的第三目的，本发明提供的喷墨打印设备，包括机体，机体内设置有主控电路板与打印字车，打印字车上设有触针架，打印字车触针架上设置有触针，并且，喷墨打印设备内安装有一个或者多个上述的墨盒。

附图说明

图1是现有一种喷墨打印设备的结构图。

图2是现有墨盒的结构图。

图3是现有墨盒芯片的结构图。

图4是本发明墨盒芯片第一实施例与喷墨打印设备的触针的结构图。

图5是本发明墨盒芯片第一实施例第一视角的结构图。

图6是本发明墨盒芯片第一实施例第二视角的结构图。

图7是本发明墨盒芯片第一实施例第三视角的结构图。

图8是本发明墨盒芯片第一实施例的局部剖视图。

图9是本发明墨盒芯片第一实施例的电源路图。

图10是本发明墨盒芯片第二实施例与喷墨打印设备的触针的结构图。

图11是本发明墨盒芯片第二实施例的结构图。

图12是本发明墨盒芯片第二实施例的结构分解图。

图13是本发明墨盒芯片第二实施例的局部剖视图。

图14是本发明墨盒芯片第三实施例与喷墨打印设备的触针的结构图。

图15是本发明墨盒芯片第三实施例的结构图。

图16是本发明墨盒芯片第三实施例的结构分解图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

第一实施例：

本实施例的喷墨打印设备设置有机体，机体内形成有打印字车，墨盒可拆卸的安装在打印字车内，每一个墨盒具有一个盒体，盒体围成一个容纳墨水的腔体，在腔体的下方设有与腔体连通的出墨口，腔体内的墨水可通过出墨口流入到喷墨打印设备的喷头内，墨盒前壁上可拆卸地安装有墨盒芯片。

喷墨打印设备的打印字车上设置有触针架，主控电路板与墨盒分别设置在触针架的两侧，触针架上设置有多个触针。参见图4，本实施例的墨盒芯片具有基板110，基板110的第一表面上设置有多个连接端子，参见图5，多个连接端子包括数据端子121、片选端子122、时钟端子123、电源端子124以及接地端子130。其中，第一表面是朝向触针架的表面，因此，多个连接端子均与喷墨打印设备的触针架上的触针115接触。多个连接端子具有导电能力，而触针115使用导电金属制成，因此，喷墨打印设备发送的信号可以通过触针115与连接端子传输至芯片的电子模块上。

参见图6，在基板110的第二表面，也就是与第一表面相对的表面设置有电子模块111，电子模块111可以设置有处理器以及存储器，其中，处理器可以是单片机，也可以是专用集成电路ASIC等具有计算处理能力的控制单元，存储器可以是非易失性存储器，例如FLASH或者EEPROM等。连接端子均与电子模块电连接，如在基板110上设置电连接线实现连接端子与电子模块之间的电连接。例如，电子模块111具有多个功能引脚，每一个功能引脚与一个连接端子电连接，例如多个功能引脚包括时钟引脚，时钟引脚与时钟端子123电连接。

本实施例中，数据端子121、片选端子122、时钟端子123和电源端子124均包括高电阻率部件以及低电阻率部件，每一个接触区域均位于低电阻率部件上，接触区域是用于与喷墨打印设备上的触针电接触的区域。而接地端子130与其他四个端子之间的距离较大，接地端子130采用传统的金手指方式形成，也就是接地端子130采用沉金工艺将金盐沉镀到铜箔上形成。

下面以数据端子121为例对端子的结构进行说明。参见图5、图7与图8，数据端子121具有一个低电阻率部件141，接触区域是低电阻率部件141上的一部分区域，当墨盒安装到喷墨打印设备后，触针115抵接到低电阻率部件141的一部分区域上，且低电阻率部件141与电子模块111的功能引脚电连接。需要指出的是，这里所指的电连接，是指整个低电阻率部件141与电子模块111相应的功能引脚之间的电阻很小，例如小于1Ω。低电阻率部件141可以是一层金属膜，并构成本实施例的第二薄膜，第二薄膜通过沉金的方式在基板110上形成，例如采用与接地端子130相同的工艺制成，因此，第二薄膜的电阻很小，例如由常温电阻率小于2.0×10

在低电阻率部件141的外周设置有高电阻率部件142，从图7可见，高电阻率部件142的面积大于低电阻率部件141的面积，高电阻率部件142使用常温电阻率大于1.0×10

参见图7，本实施例的低电阻率部件141为矩形，而数据端子121也为矩形，高电阻率部件142位于低电阻率部件141的四周，因此，高电阻率部件142呈中空的“回”字形。优选的，在低电阻率部件141的上下左右四个方向上，从低电阻率部件141的外边缘到高电阻率部件142的外边缘的距离都是相等的，并且从低电阻率部件141的外边缘到高电阻率部件142的外边缘的最小距离为L1，距离L1远大于低电阻率部件141的厚度，优选的，距离L1是低电阻率部件141的厚度的10倍以上。另外，低电阻率部件141与高电阻率部件142是相互邻接并相互电连接的。

参见图8，低电阻率部件141的厚度较小，而高电阻率部件142的厚度较大，优选的，高电阻率部件142的厚度是低电阻率部件141厚度的二倍以上。优选的，高电阻率部件142的边缘与低电阻率部件141之间的电阻远大于接触区域与电子模块111的相应功能引脚之间的电阻。通过这种方式能够避免墨水滴落在相邻两个高电阻率部件142之间而导致功能引脚之间发生的信号干扰。

例如，当墨水等异物滴落到墨盒芯片上，假设电源端子124与片选端子122之间有墨水，往往是电源端子124与片选端子122的边缘通过墨水连接，此时，电源端子124的高电阻率部件、墨水、片选端子122的高电阻率部件依次电连接。参见图9，由于高电阻率部件的电阻较大，电源端子124的高电阻率部件相当于图9中的电阻R2，片选端子122的高电阻率部件相当于图9中的电阻R4，而电源端子124的低电阻率部件相当于电阻R1，片选端子122的低电阻率部件相当于电阻R3。如果墨水滴落到电源端子124与片选端子122之间，那么电子模块的电源引脚VCC_CHIP与片选引脚CS_CHIP之间依次通过电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R3连通，由于电阻R2、R4的电阻值较大而电阻R1、电阻R3的阻值较小，当片选引脚CS_CHIP通过电阻R3从喷墨打印设备的片选端CS_CP_PR_接收低电平信号，而电源引脚VCC_CHIP一直为高电平时，电阻R2与电阻R4起到了下拉电阻的作用，虽然片选引脚CS_CHIP与喷墨打印设备的片选端CS_CP_PR均需要承受一定的倒灌电流，但能让电源引脚VCC_CHIP上的高电平信号在片选引脚CS_CHIP上拉低为低电平信号，这样，电阻R2与电阻R4起到了信号隔离的作用，电子模块的片选引脚CS_CHIP的信号不会被电源引脚VCC_CHIP的信号所干扰，电子模块111仍可以正常的与喷墨打印设备进行通信。

另外，喷墨打印设备的电源端VCC_CP_PR输出的信号只通过低电阻率部件传输至电子模块的电源引脚VCC_CHIP，由于喷墨打印设备的电源端VCC_CP_PR与电子模块的电源引脚VCC_CHIP仅仅存在电阻R1，由于电阻R1的电阻值很小，如前面介绍的，该电阻可以小于1Ω，不会影响喷墨打印设备的电源端VCC_CP_PR与电子模块的电源端VCC_CHIP之间的信号传输。

可见，即使有异物滴落到相邻的两个高电阻率部件之间，由于高电阻率部件142的存在，使得相邻两个功能引脚之间的信号不会相互干扰。而喷墨打印设备的触针115并不会与高电阻率部件142接触，喷墨打印设备与电子模块111之间可以正常的进行数据传输。即使喷墨打印设备的触针115的接触部分超过了低电阻率部件的边缘范围，一般也不会距离低电阻率部件边缘太远，其等效电阻值也不会因此过大而影响数据的传输。

第二实施例：

参见图10与图11，本实施例的墨盒芯片具有基板210，基板210上设置有多个连接端子，多个连接端子包括数据端子221、片选端子222、时钟端子223、电源端子224以及接地端子230。其中，第一表面是朝向触针架的表面，因此，多个连接端子均与喷墨打印设备的触针架上的触针215接触。多个连接端子具有导电能力，而触针215使用导电金属制成，因此，喷墨打印设备发送的信号可以通过触针215与连接端子传输至芯片的电子模块上。电子模块设置在基板210的第二表面上。

参见图11，本实施例的数据端子221、片选端子222、时钟端子223和电源端子224表面均被高电阻率部件242所覆盖，每一个高电阻率部件242都具有接触区域，该接触区域是用于与喷墨打印设备上的触针电接触的区域。参见图12，每一个端子均包括低电阻率部件241和高电阻率部件242，本实施例中，低电阻率部件241是形成在基板表面上的第二薄膜，第二薄膜通过沉金的方式在基板210上形成，因此，第二薄膜的电阻很小，例如由常温电阻率小于2.0×10

高电阻率部件242覆盖在低电阻率部件241上，并且，高电阻率部件242的面积大于低电阻率部件241的面积，因此，高电阻率部件242完全覆盖低电阻率部件241。与第一实施例相同，高电阻率部件242是使用常温电阻率大于1.0×10

与第一实施例不同的是，本实施例的接触区域是覆盖在低电阻率部件241正上方的高电阻率部件242的一部分区域，因此，在基板的厚度方向上，低电阻率部件241位于接触区域的正下方。并且，接触区域通过覆盖在低电阻率部件241上的高电阻率部件242与低电阻率部件241电连接。

这样，触针215传输的信号经过高电阻率部件242、低电阻率部件241后传输至电子模块的功能引脚。相比起第一实施例，低电阻率部件241上方覆盖了高电阻率部件242，这样，虽然电子模块的功能引脚与喷墨打印设备的触针之间的电阻有所增加，但由于覆盖在低电阻率部件241上的高电阻率部件242的厚度很小，所增加的电阻并不会很大，基本上不影响喷墨打印设备与电子模块之间的信号传输。并且，由于端子的表面全部被第二薄膜所覆盖，第二薄膜表面光滑更容易让异物掉落。

另外，高电阻率部件242的边缘设置有测试区域，例如，数据端子321、片选端子322、时钟端子323和电源端子324中的至少一个还连接有一个测试端子243，该测试端子243为本实施例的测试区域。测试端子243也是采用沉金的方式形成在基板210上，因此，测试端子243也是由金属膜形成。测试端子243连接到相应的高电阻率部件242的边缘。测试端子243用于测试高电阻率部件242的边缘到接触部之间的电阻，从而确保高电阻率部件242的电阻值足够大以避免相邻两个高电阻率部件242短路时信号相互干扰。

第三实施例：

参见图13与图14，本实施例的墨盒芯片具有基板310，基板310上设置有多个连接端子，多个连接端子包括数据端子321、片选端子322、时钟端子323、电源端子324以及接地端子330。其中，第一表面是朝向触针架的表面，因此，多个连接端子均与喷墨打印设备的触针架上的触针315接触。多个连接端子具有导电能力，而触针315使用导电金属制成，因此，喷墨打印设备发送的信号可以通过触针315与连接端子传输至芯片的电子模块上。电子模块设置在基板310的第二表面上。

本实施例的数据端子321、片选端子322、时钟端子323和电源端子324均具有接触区域，接触区域是与触针315接触的部分，接触区域位于端子的中心部分。以数据端子321为例，参见图15，数据端子321、片选端子322、时钟端子323和电源端子324中的每一个均包括低电阻率部件341和高电阻率部件342，本实施例中，低电阻率部件341是形成在基板表面上的第二薄膜，第二薄膜通过沉金的方式在基板310上形成，因此，第二薄膜的电阻很小，例如由常温电阻率小于2.0×10

高电阻率部件342覆盖在低电阻率部件341上，并且，高电阻率部件342的面积大于低电阻率部件341的面积，因此，高电阻率部件342完全覆盖低电阻率部件341。与第一实施例相同，高电阻率部件342是使用常温电阻率大于1.0×10

本实施例的接触区域是覆盖在低电阻率部件341正上方的高电阻率部件342的一部分区域。触针315传输的信号经过高电阻率部件342、低电阻率部件341后传输至电子模块的功能引脚。

与第二实施例相比，本实施例的测试区域有所增加，测试区域还包括位于高电阻率部件342的外周的一部分的第三薄膜344，优选的，第三薄膜的制作材料与第一薄膜的制作材料相同，并且使用沉金的方式形式在基板310上。由于高电阻率部件342外轮廓为矩形，第三薄膜344形成在高电阻率部件342的至少两条边缘外侧，形成“L”形结构，也就是以半包围的方式围绕高电阻率部件342布置。并且，测试区域还包括测试端子343，测试端子343也是采用沉金的方式形成在基板310上，优选的，测试端子343与第三薄膜344相邻并且一体成型。

在高电阻率部件342的外侧设置第三薄膜344，当墨水滴落在相邻两个端子之间时，使得两个端子的第三薄膜344首先发生短路，并通过各个端子的高电阻率部件进行信号的隔离，以避免相邻两个端子之间的信号发生干扰。

另外，设置第三薄膜344，还可以通过第三薄膜344对高电阻率部件342的边缘到接触部或者低电阻率部件341之间的电阻进行测试，如果发现高电阻率部件342的电阻值不合适，可以通过对高电阻率部件342的配方进行调整以改变接触部以外部分的电阻值，更好的避免相邻两个端子的信号在短路时发生干扰的情况。

以上实施例中，数据端子、片选端子、时钟端子和电源端子均包含第一薄膜和第二薄膜，在其他的一些实施例中，只有一个或者二个以上相邻端子具有第一电阻率部件与第二电阻率部件也在本发明的保护范围内。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，上述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本发明所揭露的技术范围内，可以在实施的形式以及细节上做出任何的修改与变化，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求所界定的范围为准。