噴墨印表機的辨識電路的製作方法
2023-10-27 13:52:27 2
專利名稱：噴墨印表機的辨識電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種辨識電路，特別涉及一種噴墨印表機的噴墨列印頭的辨識電路。
背景技術：
參照圖1，圖1為公知包含有一識別電路45的噴墨印表機40的功能方塊圖。其為惠普公司在美國專利5,363,134號「Integrated circuit printhead foran inkjet printer including an integrated identification circuit」中所揭露。識別電路45是用來提供噴墨印表機41的識別信息於噴墨印表機40，且噴墨印表機41是裝設於噴墨印表機40內。噴墨印表機40包含有一控制器42用來控制噴墨印表機40的操作，以及一列印頭驅動電路43用來驅動列印頭41。噴墨印表機40還包含有三個總線47A～47C，連接於控制器42及列印頭驅動電路43之間，用來傳送控制器42相關的數字控制信號至列印頭驅動電路43，以使列印頭驅動電路43輸出對應的模擬電壓脈衝至列印頭41的各種電路。列印頭41則包含有一陣列電路44用來依據列印頭驅動電路43的輸出信號來加熱墨水以噴出墨滴，一識別電路45用來提供識別信息於噴墨印表機40，以及一溫度檢測電路46用來提供列印頭的溫度信息於噴墨印表機40。列印頭驅動電路43及陣列電路44之間連接有多條列線(row lines，或稱之為地址線)48A與多條行線(column lines，未在圖1中標示)，列印頭驅動電路43則是藉由這些列線48A及行線來選擇及驅動陣列電路44的各種電子元件，而其更詳細的運作方式將於下面再作詳述。
參照圖2及圖3，圖2為圖1陣列電路44的示意圖，圖3為圖2電阻單元39的電路圖。陣列電路44包含有多個電阻單元39排列成行、列各數排，用來加熱墨水儲槽內的墨水以噴出墨滴。多條列線(地址線A0～A5)以及多條行線(電源供應線P0～P5)則連接於陣列電路44，用來選擇以及供應能量於電阻單元39，以使電阻單元產生熱能並推擠出墨滴。每一電阻單元39包含有一電阻33以及一電晶體34，其中電晶體34連接於一對應的地址線AN，用來控制流經電阻33的電流。當電阻單元39所連接的列線及行線分別被施予一正電壓時，電晶體34即會導通並產生一流經電阻33的電流，而當有電流通過電阻33時，電阻33即會對墨水加熱以產生用來推擠墨滴的氣泡。
參照圖4，圖4為圖1識別電路45的電路圖。識別電路45連接於多條列線(地址線A1～A13)，且其包含有多條由多個熔絲(F1～F13)以及多個電晶體(Q1～Q13)所構成的程序化路徑(programmable paths)，其中每一程序化路徑是由一條熔絲串聯至一對應的電晶體的柵極所構成。每一條程序化路徑可提供一位長度的識別碼予噴墨印表機40，而每一條程序化路徑是由其熔絲的熔接狀態為連接或斷開來決定其識別碼為「1」或者為「0」。不同熔絲狀態的組合即可提供不同的識別信息予噴墨印表機40。
發明內容
本發明的目的即在於提供一種不同於公知技術的辨識電路，以提供噴墨列印頭的識別信息於一噴墨印表機。
該辨識電路包含有多條電源供應線、多條地址線、一控制電路、一加熱電路以及一識別電路。該控制電路用來控制該噴墨印表機的操作，及對該多條電源供應線施加一工作電壓，且對該多條地址線施加一地址電壓。該加熱電路包含多個加熱單元，每一加熱單元連接於一對應的電源供應線，且各包含有一加熱構件及一開關，該開關連接於一對應的地址線，該控制電路可藉由該地址線來控制該開關的開關狀態，當該電源供應線被施予該工作電壓以及該地址線被施予該控制電壓時，該開關即會開啟，並產生一流經該電源供應線、該加熱構件及該開關的電流，進而使該加熱構件產生熱能。該識別電路包含有多個識別單元，每一識別單元包含有一第一端及一第二端，該第一端是連接於一對應的電源供應線，該第二端則連接於該識別電路的一共同輸出端，而該控制電路可藉由施加一辨識電壓給該對應的電源供應線，來辨識該識別單元是處於一已程序化狀態或是處於一未程序化狀態。因此，該控制電路即可依據每一識別單元的狀態來產生該噴墨印表機的識別信息。
圖1為公知包含有一識別電路的噴墨印表機的功能方塊圖。
圖2為圖1陣列電路的示意圖。
圖3為圖2電阻單元的電路圖。
圖4為圖1識別電路的電路圖。
圖5為利用本發明辨識電路的噴墨印表機的示意圖。
圖6為圖5墨水匣的示意圖。
圖7為圖5噴墨印表機的功能方塊圖。
圖8為圖7加熱電路的示意圖。
圖9為圖8加熱單元的電路圖。
圖10為圖5噴墨印表機各信號的時序圖。
圖11為圖7第一種識別電路及加熱電路的電路圖。
圖12為圖7第二種識別電路及加熱電路的電路圖。
圖13為圖11第二種識別單元的電路圖。
圖14為圖8第二種加熱單元的電路圖。
具體實施例方式
參照圖5及圖6，圖5為利用本發明辨識電路的噴墨印表機50的示意圖，圖6為圖5墨水匣60的示意圖。噴墨印表機50包含有一墨水匣60，設置於噴墨印表機50內。墨水匣60包含有一噴墨列印頭62以及一殼體63，其中殼體63內至少形成有一墨水儲槽64用來存儲墨水，而噴墨列印頭62則與墨水儲槽64相連通，用來噴出墨水以於一列印媒介52上形成列印圖案。噴墨列印頭62包含有多個噴孔66，墨水儲槽64內的墨水經噴墨列印頭62加熱後可經由噴孔66噴出。
參照圖7，圖7為圖5噴墨印表機50的功能方塊圖。噴墨印表機50包含有一控制電路76用來控制噴墨印表機50的操作。噴墨列印頭62則包含有一加熱電路74、多條地址線78、多條電源供應線82以及一識別電路(identification circuit)75連接於多條電源供應線82。加熱電路74用來依據控制電路76的輸出信號來加熱墨水儲槽64所存儲的墨水以使噴孔66噴出墨滴。本發明的辨識電路(recognition circuit)70則是由噴墨印表機50及噴墨列印頭62的幾種電路所構成，用來提供噴墨列印頭62的識別信息於噴墨印表機50，其包含有噴墨印表機50的控制電路76、噴墨列印頭62的加熱電路74、噴墨列印頭62的識別電路75、多條地址線78以及多條電源供應線82。辨識電路70的運作方式將於下面再作進一步地描述。另外需特別說明的，噴墨列印頭62的識別信息可包含有噴墨匣型號、噴孔數、墨水種類等信息，但辨識電路70所提供的信息項目卻不以此為限。
參照圖8至圖10，圖8為圖7加熱電路74的示意圖，圖9為圖8加熱單元69的電路圖，圖10為圖5噴墨印表機50各信號的時序圖。加熱電路74包含多個加熱單元69，每一加熱單元69連接於一對應的電源供應線82，且分別包含有一加熱構件72及一開關73，其中加熱構件72與開關73以串聯的方式連接，而開關73另連接於一對應的地址線78。加熱構件72為一電阻，當有電流通過加熱構件72時，加熱構件72即會對墨水加熱。開關73為一金屬氧化半導體(MOS)電晶體，其包含有一漏極、一柵極及一源極，而其柵極是與其所對應的地址線78連接，當有一正電壓施加於地址線78上時，電晶體即會由非導電狀態變成導電狀態，因此噴墨印表機50的控制電路76可藉由地址線78來控制每一加熱單元69的開關73的開關狀態。當電源供應線82被施加一工作電壓Vp且地址線78被施加一控制電壓VA時，開關73即會接通(turn on)，並產生一流經電源供應線82、加熱構件72及開關73的電流，進而使加熱構件72產生熱能。每一加熱單元69是對應於一噴孔66，當加熱單元69的加熱構件72產生熱能時，墨水會經由對應的噴孔66噴出。
參照圖11，圖11為圖7第一種識別電路75及加熱電路74的電路圖。識別電路75是藉由一信號傳輸線79電連接於控制電路76並傳送識別信息於控制電路76。識別電路75包含有多個識別單元84，每一識別單元84包含有一熔絲87以及一電子元件88，其中熔絲87與電子元件88是以串聯的方式連接。每一條識別單元84可提供一位長度的識別碼給噴墨印表機50，而每一識別單元84是由其熔絲87的熔接狀態為連接或斷開來決定其識別碼為「1」或者為「0」，不同熔絲狀態組合的識別電路75即可提供不同的識別信息給噴墨印表機40。另外，電子元件88為一個二極體，用來控制流經識別單元84的電流的方向，而當有任一電源供應線82被施加以電壓時，其他電源供應線82的電位會因二極體88的整流作用而不會受到此一電壓的影響，進而可確保加熱電路74在加熱墨水時可正常地運作。識別電路75還包含有一開關電路92，用來控制識別電路75與控制電路76之間的電連接狀態，當噴墨印表機50接收由識別電路75所傳送的識別信息之前，控制電路76會讓開關電路92接通(switch on)，而當噴墨印表機50接收完識別信息之後，控制電路76即會讓開關電路92斷開(switch off)。此外，加熱電路74在加熱墨水時，開關電路92是處於斷開狀態，故控制電路76施加工作電壓Vp至電源供應線82時，識別電路75即無法藉由信號傳輸線79傳送識別信息至控制電路76。
每一識別單元84包含有一第一端85及一第二端86，其第一端85連接於一對應的電源供應線82，其第二端86則連接於識別電路75的一共同輸出端89，而共同輸出端89則可藉由開關電路92及信號傳輸線79電連接於控制電路76。在墨水匣60的製造過程中，識別電路75所有的熔絲87會經過一程序化的處理，以使識別電路75的某些熔絲87燒斷，其中燒斷的熔絲87所屬的識別單元84其第一端85及第二端86之間為開路(open)，例如連接於電源供應線P2的識別單元84，而未燒斷的熔絲87所屬的識別單元84其第一端85及第二端86之間則處於可導通狀態，例如連接於電源供應線P1的識別單元84。此外，噴墨印表機50的控制電路76可藉由施加一辨識電壓給對應的電源供應線82，來辨識每一識別單元87是處於一已程序化狀態或是處於一未程序化狀態，其中每一處於已程序化狀態的識別單元84其熔絲87燒斷且其第一端85及第二端86之間為開路，而每一處於未程序化狀態的識別單元84其熔絲87未燒斷且其第一端85及第二端86之間則處於可導通狀態。當控制電路76施加辨識電壓至已程序化狀態的識別單元84所連接的電源供應線82時，共同輸出端89的電壓不會因而改變，而當控制電路76施加辨識電壓至未程序化狀態的識別單元84所連接的電源供應線82時，共同輸出端89的電壓會提高。因此，控制電路76即可藉由施加辨識電壓於每一識別單元84所連接的電源供應線82來辨識識別單元84的識別碼為「1」或者為「0」，並可依據每一識別單元84所處的狀態(已程序化或未程序化)來產生噴墨列印頭62的識別信息。
參照圖12，圖12為圖7第二種識別電路75及加熱電路74的電路圖。本實施例與前一實施例最大的差別在於本實施例的識別電路75的每一識別單元84的第一端85是連接在一對應的加熱單元69的加熱構件72及開關73。控制電路76也可藉由施加辨識電壓於每一識別單元84所連接的電源供應線82來辨識識別單元84的識別碼為「1」或者為「0」，並可依據每一識別單元84所處的狀態來產生噴墨列印頭62的識別信息。需特別說明的，雖然當開關電路92接通時，若控制電路76施加辨識電壓於電源供應線82且其對應的熔絲87未燒斷的話，會產生一流經加熱構件72的電流並使得墨水被加熱。然而，因辨識電壓比上述的工作電壓Vp小很多，一般而言工作電壓Vp為16伏特，而辨識電壓則為5伏特以下，故僅管加熱構件72會因其所連接的電源供應線82被施以辨識電壓而加熱墨水，但其所產生的熱能還不足以使墨水由噴孔66噴出。
參照圖13，圖13為圖11第二種識別單元84的電路圖。如圖13所示，電子元件88除了如前面所述可以是一二極體之外，電子元件88也可以是一金屬氧化半導體(MOS)電晶體，以控制流經識別單元84的電流方向，其中電晶體88的柵極是與熔絲87連接。
除此之外，參照圖14，圖14為圖8第二種加熱單元69的電路圖。加熱單元69的開關73除了如前面所述可為一金屬氧化半導體電晶體之外，其也可為一雙極結型電晶體(BJT)，雙極結型電晶體73包含有一發射極、一基極及一集電極，且其基極是與一對應的地址線78連接。
和公知的識別電路連接於地址線的方式比較，本發明的辨識電路的識別電路是連接於電源供應線，該識別電路包含有多個識別單元，每一識別單元包含有一熔絲以及一電子元件，其中該電子元件可控制流經識別單元的電流的方向。故當有任一電源供應線被施加以電壓時，其他電源供應線的電位會因該電子元件的整流作用而不會受到影響，進而可確保噴墨列印頭的加熱電路於加熱墨水時可正常地運作。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種辨識電路，用來提供一噴墨列印頭的識別信息於一噴墨印表機，該噴墨列印頭是設置於該噴墨印表機內，該辨識電路包含有多條電源供應線；多條地址線；一控制電路，用來控制該噴墨印表機的操作，及對該多條電源供應線施加一工作電壓，且對該多條地址線施加一地址電壓；一加熱電路，其包含多個加熱單元，每一加熱單元連接於一對應的電源供應線，且各包含有一加熱構件及一開關，而該加熱構件與該開關串聯，該開關連接於一對應的地址線，該控制電路可藉由該地址線來控制該開關的開關狀態，當該電源供應線被施加該工作電壓以及該地址線被施加該控制電壓時，該開關即會接通，並產生一流經該電源供應線、該加熱構件及該開關的電流，進而使該加熱構件產生熱能；以及一識別電路，其包含有多個識別單元，每一識別單元包含有一第一端及一第二端，該第一端是與一對應的加熱單元的加熱構件及開關相連接，該第二端則連接於該識別電路的一共同輸出端，而該控制電路可藉由施加一辨識電壓給該對應的電源供應線，來辨識該識別單元是處於一已程序化狀態或是處於一未程序化狀態；其中該控制電路可依據每一識別單元的狀態來產生該噴墨列印頭的識別信息。
2.如權利要求1所述的辨識電路，其中每一處於已程序化狀態的識別單元其第一端及第二端之間是一開路，而每一處於未程序化狀態的識別單元其第一端及第二端之間則處於導通狀態。
3.如權利要求1所述的辨識電路，其中該噴墨印表機包含有一墨水匣，其內至少有一墨水儲槽，用來存儲墨水，該噴墨列印頭是與該墨水儲槽相連通並包含有多個噴孔，每一噴孔對應於一加熱單元，而當該加熱單元的加熱構件產生熱能時，墨水會經由該噴孔噴出。
4.如權利要求1所述的辨識電路，其中每一識別單元包含有一熔絲及一電子元件，該電子元件用來控制流經該識別單元電流的方向，且該電子元件與該熔絲是以串聯的方式連接。
5.如權利要求4所述的辨識電路，其中該電子元件是一二極體。
6.如權利要求4所述的辨識電路，其中該電子元件是一金屬氧化半導體電晶體，其包含有一漏極、一柵極及一源極，而該柵極是與該熔絲連接。
7.如權利要求1所述的辨識電路，其中該識別電路包含有一開關電路，用來控制該識別電路與該控制電路之間的電連接狀態。
8.如權利要求1所述的辨識電路，其中每一加熱單元的加熱構件分別為一電阻。
9.如權利要求1所述的辨識電路，其中每一加熱單元的開關分別為一雙極結型電晶體，其包含有一發射極、一基極及一集電極，而該基極是與該對應的地址線連接。
10.如權利要求1所述的辨識電路，其中每一加熱單元的開關分別為一金屬氧化半導體電晶體，其包含有一漏極、一柵極及一源極，而該柵極是與該對應的地址線連接。
11.一種辨識電路，用來提供一噴墨列印頭的識別信息於一噴墨印表機，該噴墨列印頭是設置於該噴墨印表機內，該辨識電路包含有多條電源供應線；多條地址線；一控制電路，用來控制該噴墨印表機的操作，及對該多條電源供應線施加一工作電壓，且對該多條地址線施加一地址電壓；一加熱電路，其包含多個加熱單元，每一加熱單元連接於一對應的電源供應線，且各包含有一加熱構件及一開關，該開關連接於一對應的地址線，該控制電路可藉由該地址線來控制該開關的開關狀態，當該電源供應線被施加該工作電壓以及該地址線被施加該控制電壓時，該開關即會接通，並產生一流經該電源供應線、該加熱構件及該開關的電流，進而使該加熱構件產生熱能；以及一識別電路，其包含有多個識別單元，每一識別單元包含有一第一端及一第二端，該第一端是連接於一對應的電源供應線，該第二端則連接於該識別電路的一共同輸出端，而該控制電路可藉由施加一辨識電壓給該對應的電源供應線，來辨識該識別單元是處於一已程序化狀態或是處於一未程序化狀態；其中該控制電路可依據每一識別單元的狀態來產生該噴墨列印頭的識別信息。
12.如權利要求11所述的辨識電路，其中每一處於已程序化狀態的識別單元其第一端及第二端之間是一開路，而每一處於未程序化狀態的識別單元其第一端及第二端之間則處於導通狀態。
13.如權利要求11所述的辨識電路，其中該噴墨印表機包含有一墨水匣，其內至少有一墨水儲槽，用來存儲墨水，該噴墨列印頭是與該墨水儲槽相連通並包含有多個噴孔，每一噴孔對應於一加熱單元，而當該加熱單元的加熱構件產生熱能時，墨水會經由該噴孔噴出。
14.如權利要求11所述的辨識電路，其中每一識別單元包含有一熔絲及一電子元件，該電子元件是用來控制流經該識別單元電流的方向，且該電子元件與該熔絲是以串聯的方式連接。
15.如權利要求14所述的辨識電路，其中該電子元件是一二極體。
16.如權利要求14所述的辨識電路，其中該電子元件是一金屬氧化半導體電晶體，其包含有一漏極、一柵極及一源極，而該柵極是與該熔絲連接。
17.如權利要求11所述的辨識電路，其中該識別電路包含有一開關電路，用來控制該識別電路與該控制電路之間的電連接狀態。
18.如權利要求11所述的辨識電路，其中每一加熱單元的加熱構件分別為一電阻。
19.如權利要求11所述的辨識電路，其中每一加熱單元的開關分別為一雙極結型電晶體，其包含有一發射極、一基極及一集電極，而該基極是與該對應的地址線連接。
20.如權利要求11所述的辨識電路，其中每一加熱單元的開關分別為一金屬氧化半導體電晶體，其包含有一漏極、一柵極及一源極，而該柵極是與該對應的地址線連接。
全文摘要
一種噴墨印表機的辨識電路，其包含多個加熱單元，每一加熱單元包含有一連接於一電源供應線的加熱構件以及一連接於一地址線的開關。當該電源供應線及該地址線皆被施加電壓時，該開關即會接通，並產生一流經該電源供應線及該加熱構件的電流。該識別電路還包含有多個識別單元，每一識別單元連接於一對應的電源供應線，而該辨識電路可藉由施加電壓給該對應的電源供應線，來辨識任一識別單元是處於一已程序化狀態或是處於一未程序化狀態。
文檔編號B41J2/05GK1403275SQ011258
公開日2003年3月19日 申請日期2001年8月29日 優先權日2001年8月29日
發明者胡鴻烈, 王介文 申請人:國際聯合科技股份有限公司