专利名称：带有编程的晶体管阵列的喷墨打印头识别电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印头识别电路及方法。具体来说，本发明涉及使用编程的晶体管阵列向喷墨打印机控制器串行发送数字的打印头识别码的喷墨打印头识别电路。
喷墨型打印机使用的打印头由一系列喷口构成，这些喷口设在一个喷口板上，向打印表面喷油墨。有各种各样的喷墨方法，其中包括压电式喷墨和热/气泡式喷墨。虽然在过去的二十多年来已经开发出好多种不同的喷墨技术，但今天最为流行的喷墨技术当属气泡喷墨，其中使一个小室中的油墨局部过热以形成膨胀的气泡，气泡推动墨滴穿过喷口并射向打印表面。压电打印机的作用方式与此类似，也是通过喷口喷墨的。但不汽化小室中的油墨，而是通过压电陶瓷传感器产生偏折/膨胀，而后基本上是从小室中把油墨挤出来。陶瓷传感器在电场作用下要改变它的实际尺寸，从而在墨室中产生压力波，通过小室喷口喷出一定量油墨。压电喷墨技术和气泡喷墨技术都被认为是“墨滴请求”型技术或“脉冲式”技术，即只在请求时才从打印头排出一个墨滴。
每一种类型的喷墨打印技术都需要它自己的独特的打印头，并且打印头还可以根据参数而变，例如打印头是否只包含彩色油墨，打印头是否能进行彩色打印。一般来说，不同类型的打印头是可以互换的，只是由于打印头之间的实际差别所致，即用于彩色打印的打印头一般较大以容纳多种油墨颜色，绝大多数打印机不能容纳黑色油墨和彩色油墨这两者。其它的打印头参数包括结构、分辨率、油墨喷口数目、喷口之间的距离。由于打印头可互换，所以打印机电路部分必须知道装配的是什么特殊类型的打印头，以及有关各种打印头参数的信息，从而就可重新配置打印机控制系统中的算法，而打印头电路部分提供适当格式化的打印命令。
因此，期望为打印机电路部分提供有关装配的特定的打印头的特征的信息。为此，在打印头电路部分内对识别信息进行数字式编码并且使打印机电路部分在需要时能检索该信息。
为了向打印机电路部分提供打印头识别信息，在现有技术中已作出许多尝试。授予Buskirk等人的美国专利No.4,872,027公开的内容是在激励打印头喷口的电阻器网络/阵列上提供附加的电接触片。在电阻器网络中有选择地电连接这些电接触片，以便按几个唯一结构之一来激励各个喷口，每一个这样的结构都确定一个特定的打印头。打印机可以检测到由这些电接触片的唯一结构提供的码，使装配的打印头的类型成为可以确定的了。为此，把各个电接触片有选择地连接到(或者不连接)电阻器电路或电路接线。通过逐个以高或低电压电平激励电阻器线，并检测和附加的电接触片有关的线上的电压电平的移动，就可以检测到连接(或者没有连接)。
另一种向打印机提供打印头识别信息的现有技术处理方法公开了一种设在打印头中的识别电路。授予Kikuchi等人的美国专利No.4,930,915公开了一种设在打印头中的打印头识别装置。在一个实施例中，当打印机电路部分在连接打印机电路部分和识别装置的单根线上读出“高”状态值时，则认定为一个24针打印头。9针打印头可由一“低”状态信号识别。在Kikuchi发明的另一个实施例中，一个并行-串行变换器可产生一个预定的识别信号。
授予Barbehenn等人的美国专利No.5,363,134，公开了一种用于喷墨打印机的打印头的集成电路。该集成电路包括一个阵列电路，具有排列成行和列的多个电阻器单元，用于加热油墨罐，产生油墨喷口的分布图案。相应数目的行和列线耦合到阵列电路，以便按照期望的打印格式选择并激励电阻器单元。把一个识别电路也集成到和阵列电路相同的这个基片上。借助于多个对应于每个行线并且耦合到每个行线的可编程的路径可给该识别电路编程。这些可编程的路径每一个都包括一个串联的可编程的熔丝和一个有源器件。
可编程路径的相对的两端在一个公共节点处耦合在一起，该公共节点又耦合到一个输出电路，以便响应行线的顺序查询提供一个串行输出信号。因为每个行线是依次查询的，所以通过多路传输识别电路的输出就能形成单个输出，其中通过一个温度读出电路向打印机电路部分提供模拟温度信息，按此方式，Barbehenn需要一个输出线，它和所用的任何行线都不相同并且要分开。
因此，需要一种能在现有的打印头阵列地址线上用打印机电路部分读出识别电路内容的打印头识别电路和系统。
按照本发明的优选实施例，公开了一种用于在喷墨打印机中提供喷墨打印头识别信息的识别系统。该系统使用了多个地址线来传送信号，如电压。电源电路在第一地址线和第二地址线上提供上拉电压。与第二地址线串行连接的第三地址线处在逻辑低电压电平，并且为流过第二地址线的电流提供返回回路。一个编程的识别电路连接到第一、第二、和第三地址线。如果用第一内容编程识别电路，则该识别电路在电源电路上拉第一和第二地址线上的电压时阻止第二地址线达到逻辑高电压电平。如果用第二内容编程该识别电路，则该识别电路在电源电路上拉第一和第二地址线上电压时允许第二地址线达到逻辑高电压电平。一个检测器连接到第二地址线，以便通过确定第二地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低检测识别电路是用第一内容编程还是用第二内容编程。
按优选实施例的一种形式，识别电路包括一个电子开关，电子开关具有连接到第一地址线的栅极，用于当电源向第一地址线提供上拉电压时接通开关。一个位连接到该开关和第二地址线。该位可以是一个导电的短路线或是一不导电的间隙，该位的状态，即是一短路线还是一间隙，确定了第二地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低。
按优选实施例的另一方面，电源电路按相应的第一和第二地址线的预定的组合格式向多个第一和第二地址线提供上拉电压。还存在多个第三地址线，其中的第一个第三地址线都与唯一的一个第二地址线串行连接，以形成多个第一、第二、和第三地址线的组合。每个第三地址线都为流过与其对应的第二地址线的电流提供返回回路。识别电路连接到每个第一、第二、和第三地址线的组合上。检测器连接到每个第二地址线上，并且对于每个地址线组合检测识别电路是由第一内容编程的还是由第二内容编程的。
按优选实施例的一些更加详细的方面，识别系统在具有喷墨打印头的喷墨打印机中提供喷墨打印头识别信息。该系统包括控制器和驱动电路，用于发送信号。多个地址线从控制器和驱动电路向喷墨打印头发送信号。多个电子开关连接到地址线，包括具有连到第一地址线的栅极的第一电子开关，用于接收使该电子开关接通和断开的信号。提供多个位，包括连到第一电子开关并且连到第二地址线的一个第一位。第一位或是一导电短路线或是一不导电的间隙，第一位的状态，即或是一短路线或是一间隙，至少是对应于喷墨打印头识别信息的码的一部分。第三地址线连到第一电子开关。连接第一电子开关以及第一位，以便如果这一位是一短路线并当通过第一地址线上的逻辑高电压电平使第一开关的栅极有效时在第二和第三地址线之间形成串行连接。一个上拉电路有选择地在所选的地址线上提供上拉电压，一个下拉电路有选择地在所选的地址线上提供下拉电压。对控制器进行连接和编程以控制上拉和下拉电路，从而在第一和第二地址线上提供上拉电压并在第三地址线上提供下拉电压，使该开关接通并在串行连接的这个开关和位的两端加上一个电压。一个检测器检测在第二地址线中流过的电流，并且产生对应于在第二地址线中是否流过电流的一个输出。控制器接收检测器的输出，并且根据检测器的输出确定该位的状态，即是一短路线还是一间隙。控制器还部分地根据该位的状态确定打印头识别信息。
该实施例进一步还可包括一个第二电子开关，它具有连接到第四地址线的栅极，用于接收使第二电子开关接通和断开的信号。一个第二位连接到第二电子开关并且连接到第五地址线。和第一位相似，第二位或是一导电的短路线或是一不导电的间隙，每一位的状态，即或是一短路线或是一间隙，是对应于喷墨打印头识别信息的码的至少一部分。第六地址线连接到第二电子开关，其中第二电子开关和第二位在第五和第六地址线之间形成串行连接。对控制器进行连接和编程以控制上拉和下拉电路，从而可在第四和第五地址线上提供上拉电压并在第六地址线上提供下拉电压，使第二电子开关导通，并且在串行连接的第二电子开关和第二位的两端加上一个电压。至少第一和第四地址线是不同的，因此通过控制器可以分别独立控制第一和第二电子开关，第一和第二电子开关可以在不同的时间连通。检测器依次检测第二和第五地址线中的电流，并且依次产生对应于第二和第五地址线中是否存在电流的输出。控制器接收检测器的输出，并且根据检测器的输出确定第一和第二位的状态，即是一间隙还是一短路线。该控制器还部分地根据第一和第二位的状态确定打印头识别信息。
这里进一步还公开了一种集成到喷墨打印头卡盒芯片上的喷墨打印头识别电路，用于向喷墨打印机的电路部分提供有关打印头特征的识别信息。该芯片具有连接到多个地址线的打印头阵列电路部分，每个地址线都连接到打印机电路部分中的一个独立的上拉器件上。识别电路包括多个编程的电子开关和多个位。每一个位都连接到唯一的一个开关上并且连接到唯一的一个地址线上，其中的每一个位或是一导电的短路线或是一不导电的间隙。每一个位的状态，即是一短路线或是一间隙，确定了每个开关的编程情况。每一个电子开关都与另外的电子开关和地址线相互连接，因此打印机电路部分可以响应于向至少两个地址线提供上拉电压从唯一的一个地址线上读出对应于每个电子开关的位。
这里还提供了一种优选的方法，用于向具有打印机电路部分的喷墨打印机、和喷墨打印头提供喷墨打印头识别信息。打印头包括一个集成电路，具有打印头阵列电路部分，识别电路，和相互连接识别电路和打印机电路部分的多个地址线。该方法包括把具有一个或多个位的数字码编程入识别电路的步骤。把码的每一位编程为导电的短路线或不导电的间隙。数字码对应于打印头识别信息。向位检测器顺序发送数字码，其中向两个地址线提供上拉电压以产生两个上拉地址线，从而即可发送数字码的每一位。下拉与两个上拉地址线之一串行连接的第三地址线的电压电平。检测两个地址线之一的电压电平，以确定该地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低。打印机电路部分根据检测器输出读出该位的状态，即是一间隙或是一短路线。
作为该优选方法的一个附加的步骤，打印机电路部分可根据每一位的状态确定打印头识别信息。
下面，参照附图更加详细地描述本发明的优选实施例，在几个附图中相同的标号代表相同或相似的元件，其中
图1是打印头识别系统的方块图；图2是本发明的一位实施例的电路图；图3是一方块图，表示打印机电路部分的电源电路与识别电路的连接方式；图4是本发明的一个三位实施例的电路图；图5是本发明的一个四位实施例的电路图；图6是图5的四位实施例的一个读出图；以及图7是电源电路和检测器的电路图，并且说明它们中的每一个是如何与地址总线相连的。
按照本发明的优选实施例，在图1中表示出一个喷墨打印头识别系统20的方块图。它包括喷墨打印机电路部分22和喷墨打印头电路部分24。一般来说，气泡喷墨打印头含有一个电阻阵列或打印头阵列30，以便有选择地通过打印头上喷口板(未示出)中的喷口汽化并喷出油墨。阵列30中的电阻器通过在相互连接打印机电路部分22和打印头电路部分24的地址线29上从打印机电路部分22接收的信号有选择地激励。在打印机电路部分22中，微处理器控制器26(通常为提供TTL电平输出的ASIC控制器)(图3)向打印头驱动电路28(图3)送出打印数据命令。在优选实施例中，驱动电路28是一种TEXAS INSTRUMENTSOPEN-COLLECTOR型驱动器。
打印信号为适当格式化的模拟脉冲形式。这些模拟脉冲具有足够大的强度加热打印头阵列30内的电阻器，使打印头内的油墨形成气泡，借此通过喷口喷出油墨。可利用的地址线29的数目根据所用特定打印机而有所改变。
因为在喷墨打印机中，需要经过不同格式化处理的模拟脉冲的不同种类和类型的喷墨打印头可以互换，所以打印机电路部分22具有有关打印机中安装的打印头的信息是重要的。打印头参数信息对打印机电路部分22来说是很有用的，其原因在于该信息可使打印机电路部分22重新构成打印控制算法以产生适合于所装的特定打印头的模拟脉冲。
本发明向打印机电路部分22提供打印头识别信息，为此在集成到打印头电路部分24内的识别(ID)电路32中按数字格式对该信息进行编码。最好在制造作为集成电路一部分的打印头电路部分24期间编码数字信息。对打印机电路部分22进行编程，以便通过上拉至少两根地址线29上的电压电平同时下拉至少一根第三地址线上的电压电平的组合结果读出编码的信息。对于上拉的和下拉的地址线的每一种组合，通过检测上拉地址线之一是否没能达到逻辑高电压电平，使打印机电路部分22能读出ID电路32的数字内容。以此方式可在地址线29上读出用于本发明的ID电路32的数字内容，借此使I/O要求降至最小。在优选实施例中，打印机电路部分22在存在“接通复位”时或改变打印头时读出ID电路32的内容。
为进一步减小I/O要求，本发明的ID电路32利用了已有的地址线29以使打印机电路部分22能读出ID电路32的内容。假定至少有3根地址线29，在ID电路32中编程的位数可以是最多为地址线29的数目的任何一个数。具体来说，对于3个或3个以下的识别信息的编码位，需要3根地址线29，并且只需要3根。对于3位中的每一位，需要一个附加的地址线29。例如，一个4位码需4根地址线29，一个5位码需5根地址线29，一个6位码需6根地址线29。
现参照图2，对于识别信息的每一个编码位，识别电路32都要包括一个晶体管(电子开关)58，它的可编程的漏极(位60)连接到打印头阵列地址线29。对于一个指定的实施例，每一个晶体管的栅、漏、和源极都连接到地址线29的一个唯一的组合上，如图2的1位实施例所示。虽然在优选实施例中使用了可编程漏极的晶体管，但应理解，还可以使用可编程源极的晶体管或者其它的有源器件取而代之。
继续参看图2，本发明的优选实施例采用了连接到3根地址线50、52、54的可编程漏极的晶体管。可编程的漏极或位60或者是代表一种逻辑状态的一个导电短线，或者是代表另一种不同的逻辑状态的不导电的间隙。例如，当位60短路时的数字值指定为“1”，当位60是一间隙时的数字值指定为“0”。地址线50连到晶体管58的栅极，以便根据线50上的电激励状态使晶体管58导通和截止，从而当把上拉电压加到线50和52上并且位60短路时，晶体管58有效，并把电流从地址线52导向地址线54。
为了读出位60，通过打印机电路部分22中的上拉电路134(图7)把上拉电压加到线50和52。对于每个加有上拉电压的线50和52，上拉电路134都提供一个上拉负载器件，如电阻器100(图7)。通过还是位于打印机电路部分中的一个下拉电路130(图7)把线54上的电压电平下拉到逻辑低电平。对于每一个将要下拉的线，下拉电路130都简单地把这个线连接到地。上拉电路和下拉电路134、130统称为电源电路70，在图3中以方框形式表示出该电路70。
再次参照图2，上拉电压加到线50和52，线54下拉，通过从线50所加电压使晶体管58的栅极充电，并且晶体管58变为有效。如果位60是一短路线，晶体管58导通，并且电流流过线52上的负载器件、穿过晶体管58、并在线54上返回。这就能防止线52上的电压达到打印机电路部分22将要检测或读取的逻辑高电平。如果位60是一个间隙，晶体管58不会导通，并且线52将会达到打印机电路部分22还要读取的逻辑高电压电平。对打印机电路部分22进行编程，以确定部分地根据位60的条件(即，短路线或间隙)的打印头识别信息。
在图4中表示出本发明的一个3位的实施例。在该实施例中，如图所示连接3个漏极可编程的晶体管72、74、76，具有3个编程位71、73、75，因此地址线50，52，54的数目，位71、73、75的数目、和晶体管72、74、76的数目都相同。在电源电路70(图3)中，每个地址线50-54都固定到一个上拉器件上，并且为了利用电源电路70进行下拉还要对每个地址线50-54进行连接。为了读出位73，把一上拉电压加到线50和52，并将线54上的电压电平下拉到逻辑低电平。如果短路位73，晶体管72导通，从而可防止线52达到逻辑高电压电平。如果位73是一间隙，晶体管72不导电，并且打印机电路部分22将要检测在线50和52这两条线上的逻辑高电压电平。为了读出位75，把上拉电压加到线52和54上，并把线50上的电压下拉到逻辑低电平。位75的状态反映在线54上，或者有一个电压降(短路)或者没有电压变化(间隙)。类似地，若在线50和54上加上上拉电压并且在线52上下拉电压电平，打印机电路部分22就可在线50上读出位71的状态，即或者为短路或者为间隙。
图5表示本发明的一个4位的实施例，它包括4个可编程漏极的晶体管80、82、84、86，4个地址线50、52、54、56，4个可编程的位置90、92、94、96。每个地址线50-56都固定到一个上拉负载器件上，通过打印机控制器(图3)控制的电源电路70可下拉每个地址线50-56。为读出位92，把上拉电压加到线50和52上，并下拉线54上的电压电平。如果位92为短路线，晶体管80导通，电流流过固定到线52的负载器件并在线54上返回，从而可防止线52上的电压电平达到逻辑高电平。如先前针对本发明的另一个实施例描述过的，打印机电路部分22将要读出线52上的逻辑低电压电平，并确定位95是一个短路线。如果位92是一个间隙，线52将得到一个逻辑高电压电平，打印机电路22将确定位92的状态是一间隙。在读出位92时，或上拉或下拉线56。因为位92的状态可由打印机电路部分22读出，和加到线56上的电压电平无关，因此线56显然是一个“无关”线。在优选实施例中，把所有的“无关”的地址线都下拉到逻辑低电平。
继续参看图5，按照和读出位92一样的方式读出位94、96、90。为读出位94，把上拉电压加到线52、54，并且下拉线56。线50是一“无关”线，但最好下拉。通过向线54和56加上拉电压并下拉线50来读出位96，其中线52为一“无关”线。通过向线56和50加上拉电压并下拉线52读出位90，线54为一“无关”线。串行完成在图6读出图中说明的这一过程，直到读出所有的编程位90-96并将其提供给打印机电路部分22时为止。
读出位90-96的一种优选的方法使用了图7所示的电路。对打印机电路部分22进行编程，以控制电源电路70，按照图6的读出图形所示的组合向地址线50-56提供上拉和下拉电压。每一地址线50-56都由一个开路集电极器件或开路漏极器件132驱动，通过电阻器100、102、104、106上拉每一线50-56。通过由打印机电路部分22控制的下拉电路130把线接地，可下拉这些线50-56。
检测器108检测读出的每一位的状态，并在线124上输出对应于该位状态的信号。在优选实施例中，检测器108包括二极管110、112、114、116的一个阵列，电阻分压器118和120，和电压比较器122。流过电阻分压器118、120的电流的大小正比于处在逻辑高状态的地址线的数目。如图6的波形图所示，当读出每一位90-96时，地址线100-106中有2根加有逻辑高电压，有两根被下拉到低电压。如果读出的特定位是一间隙，那么电流将从两个逻辑高地址线流入检测器108。如果读出的这个位是一短路线，那么地址线中有一根不能达到逻辑高电压电平，所以只从一个地址线向检测器108流入电流。通过监测从地址线流出的电流的数量，并且因此监测位的状态是否能阻止地址线之一达到逻辑高电平，检测器就能确定该位的状态，即是一个短路线还是一个间隙。
例如，若想读出图5的位94，则图6的读出图表示，线52和54加有上拉电压，并且下拉线50和56。如果位94为一间隙，则晶体管82将不导通，因此允许线54达到逻辑高状态。电流将从两个上拉线52、54开始流过二极管112、114、电阻分压器118、120，而后比较器122，比较器122在线124上输出对应于位94的状态为一间隙的一个信号。如果位94为一短路线，则晶体管82导通，阻止线54达到逻辑高状态。在这种状态下，电流将只从线52流入检测器8，使读出的位为短路线时流到检测器108的电流较少。比较器122比较电阻分压器118，120产生的比例电压和一个基准电压，因此可根据电阻分压器118、120产生的较小的电流和较小的比例电压确定位94的状态是一短路线，并且在线124上输出与此状态对应的一个信号。重复这一过程，直到检测器108在线124上读出并串行输出了所有位90-96的状态时为止。
打印机电路部分22接收检测器108的串行数字输出124，并且通过比较接收到的位组合格式与打印头信息的已存贮的相互关系来确定打印头识别信息。借助于打印机控制器26准确识别的打印头，控制器26现在能够重新配置它的控制系统算法以适应使用已装配的打印头的打印操作。
从以上的介绍、附图、和实例，本领域的普通技术人员显然可以设想出本发明的实施例还可以有改进和/或变化。因此迫切希望，以上所述只是对优选实施例的说明，而不是限制性的，本发明的真正构思和范围参照所附的权利要求书确定。
权利要求
1.一种在具有喷墨打印头的喷墨打印机中提供喷墨打印机识别信息的识别系统，包括多个地址线，用于传送信号，其中包括电压；一个电源电路，用于在第一和第二地址线上提供上拉电压；一个第三地址线，它与第二地址线串行连接，并且为流过第二地址线的电流提供一个返回回路；一个编程的识别电路，它连接到第一、第二、和第三地址线；如果所说识别电路用第一内容编程，当所说电源电路上拉第一和第二地址线上的电压时，所说识别电路阻止第二地址线达到逻辑高电压电平；如果所说识别电路用第二内容编程，当所说电源电路上拉第一和第二地址线上的电压时，所说识别电路允许第二地址线达到逻辑高电压电平；以及一个检测器，它连接到第二地址线，通过确定第二地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低束确定识别电路是用第一内容编程的还是用第二内容编程的。
2.如权利要求1的系统，其中所说识别电路包括一个电子开关，具有连到第一地址线上的栅极，用于当所说电源电路向第一地址线提供上拉电压时接通该开关；以及一个位，它连接到所说开关并且连接到第二地址线，所说的位或者是一导电的短路线，或者是一不导电的间隙，所说位的状态即一短路线或一间隙确定了第二地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低。
3.如权利要求1的系统，进一步还包括所说电源电路按照相应第一和第二地址线的预定的模式向多个第一和第二所说地址线提供上拉电压；多个第三地址线，每个所说第三地址线与唯一的一个第二地址线串行连接，为流过第二地址线的电流提供一个返回回路，产生多个第一、第二、和第三地址线的组合；所说编程的识别电路，连接到所说第一、第二、和第三地址线的组合的每一个上；并且所说检测器，连接到每一个第二地址线上，并且针对每一个所说地线的组合检测识别电路是用第一内容编程还是用第二内容编程。
4.如权利要求1的系统，进一步包括多个电子开关，每个所说电子开关都有一个连接到一个地址线组合中的第一地址线的栅极上以便当所说电源电路向所说第一地址线提供上拉电压时接通该开关；以及多个位，每一个所说位连接到唯一的一个所说开关上，并且连接到它的相应的第二地址线，每一个位或者是一个导电的短路线，或者是一个不导电的间隙，每一个位的状态，即一个短路线或一个间隙，确定每个地址线组合的第二地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低。
5.如权利要求1的系统，其中所说检测器进一步包括连接到所说第一地址线的第一二极管，对所说第一二极管进行连接，以便在第一地址线上的电压电平为逻辑高时允许电流从第一地址线流到检测器；连接到第二地址线的第二二极管，对所说第二二极管进行连接，以便当第二地址线上的电压电平为逻辑高时允许电流从第二地址线流到检测器；一个连接到所说第一和第二二极管的电压分压器，用于产生对应于流过第一和第二二极管的电流大小的比例电压；以及一个比较器，用于检测比例电压，并且比较该比例电压和一基准电压，如果识别电路用所说第一内容编程，则产生第一输出；如果识别电路用所说第三内容编程，则产生第二输出。
6.如权利要求1的系统，其中所说电源电路进一步包括一个电压源；以及多个上拉负载器件，它们把所说电压源连接到至少所说第一和第二地址线上。
7.如权利要求6的系统，其中所说检测器进一步还包括一个电压分压器，它至少连接到所说第一和第二地址线，并且连接到地，所说检测器产生一个对应于所说电压分压器上电压的输出。
8.一种在具有喷墨打印头的喷墨打印机中提供喷墨打印头识别信息的识别系统，包括一个控制器和驱动电路，用于传送信号；多个地址线，用于从控制器和驱动电路向喷墨打印头传送信号；多个连接到所说地址线的电子开关，它包括具有栅极的第一电子开关，栅极连到第一地址线，用于接收使电子开关导通和截止的信号；多个位，包括连到所说第一电子开关并且连接到第二地址线的第一位，所说第一位或是导电的短路线、或是不导电的间隙，所说第一位的状态、即是短路线还是间隙，至少是对应于喷墨打印头识别信息的一个码的一部分；第三地址线，连接到所说第一电子开关，当通过第一地址线上的逻辑高电压使所说栅极变为有效时，所说第一电子开关和第一位在所说第二和第三地址线之间形成串行连接；一个上拉电路，用于有选择地在所选的所说地址线上提供上拉电压；一个下拉电路，用于有选择地在所选的所说地址线上提供下拉电压；对所说控制器进行连接和编程，以控制所说上拉电路和下拉电路，从而在所说第一和第二地址线上提供上拉电压并在所说第三地址线上提供下拉电压，使所说开关接通，并在串行连接的所说开关和所说位的之间加上一个电压；以及一个检测器，用于检测所说第二地址线中的电流，并且产生对应于所说第二地址线中是否存在电流的输出；所说控制器接收所说检测器的输出，并且根据所说检测器输出确定所说位的状态，即间隙还是短路线，并且部分地根据所说位的状态确定打印头识别信息。
9.如权利要求8的系统，进一步包括一个第二电子开关，它具有连接到第四地址线的一栅极，用于接收使第二电子开关接通和断开的信号；一个第二位，它连接到所说第二电子开关并且连接到第四地址线，所说第二位或者是一导电的短路线或者是一不导电的间隙，所说第二位或是短路线或是间隙的状态至少是对应于喷墨打印头识别信息的码的一部分；一个第六地址线，它连接到所说第二电子开关，所说第二电子开关和第二位在所说第五和第六地址线之间形成串行连接；对所说控制器进行连接和编程，以控制所说上拉电路和所说下拉电路，从而在所说第四和第五地址线上提供上拉电压并在所说第六地址线上提供下拉电压，使所说第二电子开关接通并在串行连接的所说第二电子开关和所说第二位的之间加上了一个电压；至少所说第一和第四地址线是不同的，以便能通过所说控制器分别独立地控制所说第一和第二电子开关，并且在不同的时间接通所说第一和第二电子开关；所说检测器，依次检测所说第二和第五地址线中的电流，并依次产生对应于所说第二和第五地址线中是否存在电流的输出；所说控制器接收所说检测器的输出，并且根据所说检测器输出确定所说第一和第二位的状态，即是间隙还是短路线，并且部分地根据所说第一和第二位的状态确定打印头识别信息。
10.如权利要求9的系统，进一步包括一个第三电子开关，它具有连接到第七地址线的一个栅极，用于接收使第三电子开关接通和断开的信号；一个第三位，它连接到所说第三电子开关并且连接到第八地址线，所说第三位或是一导电的短路线或是一不导电的间隙，所说第三位的状态，即是一短路线还是一间隙，至少是对应于喷墨打印头识别信息的码的一部分；一个第九地址线，连接到所说第三电子开关，所说第三电子开关和位在所说第八和第九地址线之间形成串行连接；对所说控制器进行连接和编程，以控制所说上拉电路和所说下拉电路，从而在所说第四和第五地址线上提供上拉电压并在所说第六地址线上提供下拉电压，使所说第三电子开关接通，并在串行连接的所说第三电子开关和所说第三位的之间加上了一个电压；至少所说第一、第四、和第七地址线是不同的，从而通过所说控制器可分别单独控制第一、第二、和第三电子开关，并且在不同的时间接通第一、第二、和第三电子开关；所说检测器依次检测所说第二、第五、和第八地址线中的电流，并且依次产生对应于所说第二、第五、和第八地址线中是否存在电流的输出；所说控制器接收所说检测器的输出，并且根据所说检测器输出确定所说第一、第二、和第三位的状态，即是间隙还是短路线，并且部分地根据所说第一、第二、和第三位的状态确定打印头识别信息。
11.如权利要求8的系统，其中所说检测器进一步包括连接到所说第一地址线的第一二极管，对所说第一二极管进行连接，以便当第一地址线上的电压电平是逻辑高时允许电流从第一地址线流向检测器；连接到第二地址线的第二二极管，对所说第二二极管进行连接，以便当第二地址线上的电压电平是逻辑高时允许电流从第二地址线流向检测器；连接到所说第一和第二二极管的电压分压器，用于产生对应于流过第一和第二二极管的电流大小的比例电压；以及一个比较器，用于接收比例电压，并且比较该比例电压和一基准电压，如果电流从第二地址线流入检测器则产生第一输出，如果电流没从第二地址线流入检测器则产生第二输出。
12.一种集成到喷墨打印头卡盒芯片上的喷墨打印头识别电路，用于向喷墨打印机的电路部分提供有关打印头特征的识别信息，所说芯片具有连接到多个地址线的打印头阵列电路部分，每个地址线都在打印机电路部分内连接到一个单独的上拉器件上，该识别电路包括多个编程的电子开关；以及多个位，每个所说的位连接到一个唯一的所说开关，并且连接到唯一的一个所说地址线，每个位或是一导电的短路线或是一不导电的间隙，每一个位或是短路线或是间隙的状态确定了每个开关的编程情况；其中每个所说电子开关都与其它的电子开关和地址线相互连接，以便响应于加到至少两个地址线的上拉电压通过打印机电路部分从所说唯一的一个地址线读出对应于每个电子开关的位。
13.如权利要求2的电路，由一步包括连接到每个所说唯一的地址线的一个检测器，以便通过确定每个所说唯一的地址线上的电压电平是逻辑高还是逻辑低，来检测每个电子开关的编程情况，即是短路线还是间隙。
14.如权利要求12的电路，其中每个所说电子开关包括一个晶体管，每个晶体管包括一个栅极，连接到第一地址线和另一个晶体管的编程的漏极；一个源极，连接到第三地址线和另一个晶体管的栅极；以及一个编程的漏极，连接到第二地址线和另一个晶体管的栅极。
15.一种向具有打印机电路部分的喷墨打印机和喷墨打印头提供喷墨打印头识别信息的方法，该打印头包括一个集成电路，具有打印头阵列电路部分、识别电路、和多个相互连接识别电路和打印机电路部分的地址线，该方法包括如下步骤把具有一位或多位的数字码编程进入识别电路，码的每一位或编程为一个导电的短路线或一个不导电的间隙，该数字码对应于打印头识别信息；向位检测器以串行方式发送数字码，在这里借助以下分步骤发送该数字码的每一位向两个地址线提供上拉电压，产生两个上拉地址线；向与两个上拉地址线之一串行连接的一个第三地址线下拉电压电平；以及检测两个上拉地址线之一的电压电平是逻辑高还是逻辑低；以及输出对应于上拉地址线之一的电压电平是逻辑高还是逻辑低的信号；以及根据检测器输出通过打印机电路部分读出该位的状态间隙或短路线。
16.如权利要求15的方法，进一步包括如下步骤根据每一位的状态通过打印机电路部分确定打印头识别信息。
全文摘要
一种向喷墨打印机的电路部分提供打印头识别信息的喷墨打印头识别系统，包括集成到打印头芯片上的一个或多个可编程漏极的晶体管。使用现有的连接打印机电路部分和打印头电路部分的地址线串行读出每个编程的晶体管的数字内容。通过按组合方式向两个地址线提供上拉电压同时下拉一个地址线上的电压，打印机电路就可以读出每一位。如果读出的晶体管的漏极编程为一导电短路线，则晶体管导通，上拉地址线之一上的电压电平不会达到逻辑高。如果漏极编程为一不导电的间隙，晶体管不导通，在两个上拉地址线上的电压电平都达到逻辑高。
文档编号G06K15/10GK1154603SQ9612280
公开日1997年7月16日 申请日期1996年9月26日 优先权日1995年9月27日
发明者布鲁斯·D·吉布森, 乔治·K·帕里什 申请人:莱克斯马克国际公司