专利名称：流体喷射装置标识的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流体喷射装置和一种用于识别所述流体喷射装置的方法。
背景技术：
传统的喷墨打印系统包括打印头、向打印头供给流体墨水的墨水源和控制所述打印头的电子控制器。所述打印头向打印介质例如纸张通过多个孔或喷嘴喷射出墨水滴以在所述打印介质上进行打印。通常，所述孔被布置成一列或多列，使得从所述孔以正常顺序喷射出的墨水在打印介质上形成待打印的字符或其他影像。打印头的操作是多个参数的函数，包括但不限于，墨水品种、孔板中喷嘴的数量，喷嘴之间的间距、数据传输速率及其他。此外，不同的打印盒可根据不同的协议进行操作。因而，所述打印机必须使用所述打印盒的协议，从而获得适当的喷墨且防止打印盒发生损坏。
在喷墨打印机中，理想情况是，每一个打印盒具有控制器易于识别的多个特征。理想地，所述标识数据应直接由所述打印盒所提供。所述“标识数据”为控制器提供信息以调节所述打印机的操作并且确保进行正确的操作。所述表示特征包括但不限于墨水颜色、结构改进、分辨率、孔板中喷嘴的数量，喷嘴之间的间距及其他前述特征。除了打印盒的以上特征以外，另外还所希望的是在制造过程中表征每一个打印盒并将这些信息提供给打印盒。以这种方式，有可能补偿任何可能的供给集成电路中的电阻器列的能量变化、墨水滴体积、墨水滴速、遗漏喷嘴以及各种其他的制造公差或缺陷例如孔板错位或者非平面性以及倾斜孔。
打印盒和打印机在所述盒和所述打印机之间相互电连接，使得所述打印盒的操作可以受到打印机的控制。电互连可以为互连列形式，该互连列具有多个分离的互连板。在喷墨打印机中使用可更换的打印盒使得用户有可能安装或尝试安装可更换的打印盒，所述打印盒并不是特别设计用于用户的特定打印机或特定打印机的特定槽口。将打印盒安装在打印机中不正确的槽口中会造成电路不正确地被接通，例如使用不正确的协议或不正确的信号幅度，从而造成打印盒、打印机或二者都被损坏。这种损坏会给用户造成巨大的损失。因此，必须对防止打印盒在槽口或打印机中的不正确的使用给予考虑。
发明内容
其中一种防止打印盒在打印机中不正确的使用的方法是使每一个打印盒具有物理上不同于用于其他打印机或槽口的打印盒的形状，使得打印机没有可能接受错误的打印盒。这种解决方案要求具有不同的打印盒和打印机的生产线并且实施起来成本较高。另一种解决方案是具有相似的打印盒，但是在所述盒和打印机上提供唯一的钥匙，使得不正确的盒不能插入打印机中。拆下或改变所述物理钥匙的用户可以使这种解决方案失效。还有一种解决方案是具有物理上相似的打印盒，并且确保互连板的位置在用于不同打印机或不同槽口的打印盒之间不重叠。这种解决方案非常难于实施，最终导致随着互连板数量的增加(增加性能)和/或互连列尺寸的减小(降低成本)，互连板位置重叠。
此外，有可能不同类型的打印盒能够被插入到单个槽口中。在这种情况下，有必要识别被插入的打印盒的操作参数并依据该参数操作打印盒。为实现这一点，需要识别所述打印盒的参数数量。
随着打印盒的种类及其操作参数的增加，需要提供大量的识别信息。同时，所不希望的是进一步对弯曲接片电路(flex tab circuit)增加互连部以输送这些识别信息。
通过对如附图所示的典型实施例进行详细描述，本领域的普通技术人员易于理解本发明的技术特征，其中图1示出了根据一个实施例所述的流体喷射装置；图2示出了根据一个实施例所述的流体喷射装置和与所述流体喷射装置相结合的控制器的简化框图；图3示出了根据一个实施例所述的下拉电阻和用于测量所述下拉电阻大小的元件的功能框图；
图4示出了从根据一个实施例所述的流体喷射装置获得识别信息的方法的流程图；图5示出了根据一个实施例的流体喷射装置的控制线的计算识别值的方法的流程图；和图6示出了根据一个实施例所述的具有打印盒的打印机。
具体实施例方式
在以下的详细说明和多幅附图中，使用相同的参考标记表示相同的元件。
图1示出了可更换的流体喷射装置5的一个典型实施例。在该实例中，作为打印机打印盒的流体喷射装置5包括流体储存器10，例如墨水储存器和模头15，例如打印头。流体储存器10储存流体供给，在必要的情况下可再次充填或再次装满流体供给。模头15起到将流体喷射到打印介质例如纸、聚脂薄膜、塑料、织物以及任何其它材料上的作用。此外，模头15可包括硅底层。
模头15位于所示流体喷射装置5的“喷嘴”部分，而模头15也可以位于其它位置。模头15包括数个喷嘴，所述喷嘴包括一个或更多列的孔或口25。虽然未明确示出，但是每一个孔25与室连接，该室通过加热位于模头15上或内的元件而被加热。
设计用以将电极和装置如打印机相互连接的一个或更多的接触板35在软性线路30的正面上形成，其中所述流体喷射装置为操作流体喷射装置5的打印盒。每一个接触板35与使用光刻和/或电镀工艺在软性线路30的背面上形成的各种导电迹线(未示出)的一端端接。接触板35和所述导电迹线共同向模头15提供由外部生成的信号和能量。
窗口40和45延伸穿过软性线路30，并且被用于便于将导电迹线的另一端与在含有加热电阻器的硅底层上的电极结合在一起。窗口40和45充满密封剂，用以保护导电迹线和底层的下部。
使软性线路30在流体喷射装置5的壁部50上保持一致并且大致延伸壁部50长度的一半。软性线路30的这一部分是为导电迹线的布线所需要的，所述导电迹线通过远端窗口40与底层电极相连接。特别是，连接到接触板35上的导电迹线在所述弯曲部上走线，并且随后通过软性线路30中的窗口40和45与底层电极相连接。
模头15具有若干操作参数，所述操作参数被用于操作制成模头15的部件的单个流体喷射元件。这些参数包括，但不限于足以使流体喷射元件喷射流体的操作电压，流体储存器10中的流体特征参数，操作频率，流体喷射装置5要喷射的流体的种类，从所述流体喷射元件中喷射出流体所必须的信号协议，和操作所述模头的所述装置或者装置中的槽口。对于喷墨打印机，这些参数可包括笔型、墨水颜色、墨水充满量、要插入笔的打印机和打印机中的斜槽以及其它参数。
图2示出了经过简化的流体喷射装置5和控制器150的框图。在流体喷射装置5中包括一个或者有可能多个成组例如在此被称为成行布置的流体喷射元件。在一个实施例中，在流体喷射装置5的模头15上存在八组105。
在一组105中的每一个流体喷射元件可以是热喷射元件，例如蒸发所述室中的墨水以形成公知液滴的热电阻器。在一组中的每一个流体喷射元件连接至公共的第一地址线110、第二地址线115、选择线125、预充电线130、和火线135。然而，在组105中每个流体喷射元件与不同数据线120相连。在这个实施例中，存在6个组105，因此存在6个第一地址线110，第二地址线115，火线135，且存在七条选择线125。
在操作中，一个或多个流体喷射元件基于在公共的第一地址线110、第二地址线115、数据线120、选择线125、预充电线130、和火线135上提供的信号顺序和定时协议喷射墨水。例如，操作流体喷射装置，例如流体喷射装置5的协议的一个实施例中包括首先通过预充线130给流体喷射元件充电。几乎在同一时间，在选择线125上提供接通信号用以使流体喷射元件100的整个组105做好喷射流体的准备。刚刚在选择线125上提供接通信号并且预充线130终止之后，地址线110和115和火线135上被提供接通信号。当在地址线110和115和火线135上提供接通信号时，可在特定的数据线120上为特定的流体喷射元件提供接通信号。在这一实施例中，在地址线110和115和火线135上提供有接通信号的过程中，数据线120上的接通信号被顺序提供。协议的其它部分也能够确定何时所述组105相对于其它组105发生该顺序。该协议还可以确定所述组发生上述协议的次序。
以上段落对流体喷射装置5的协议进行了说明，所述流体喷射装置具有第一地址线110、第二地址线115、数据线120、选择线125、预充线130、和火线135，而所述协议和流体喷射装置可以具有相同的数目、或多、或少或者甚至是不同的这些线且依然与在此所披露的兼容。唯一的要求是存在多个流体喷射元件组105，每一组105流体喷射元件都连接一条或多条线。
每条第一地址线110、第二地址线115、数据线120、选择线125、和火线135上都有下拉电阻。除非在所述线上加上高电压信号，下拉电阻被用于，通过将所述线上的电位下拉到地电位以防止所述线上的电压电位发生漂移。当所述线上的电压较高时，在所述下拉电阻上形成电压降，并且所述线上的电位升高。
在图2中，控制器150收到来自电源的控制电压。同时，控制器150收到来自主系统的数据并将该数据处理成为打印机控制信息和影像数据。经过处理的数据、影像数据和其它静态和动态产生的数据被用于操作所述流体喷射元件和流体喷射装置5的其它功能。
控制器150包括测试电路145和操作电路155。操作电路155控制并给地址线提供由流体喷射装置5收到的数据的生成和转换，用以正确地从流体喷射元件中喷射流体。正在共同进行审查中的题为“打印头的可变驱动”的美国专利申请No.10/670,061对控制器150及其相对于操作电路155的操作进行了说明，在此作为整体而被引用。
测试电路145允许控制器150探测并测定流体喷射装置5的各种参数和元件。测试电路145可以多种测试模式进行操作，由此它可以测试流体喷射装置5的不同操作元件或操作特征。在一些实施例中，控制器可以四种模式进行操作。其中一种测试模式，不进行测试并且允许流体喷射装置5进行标准化流体喷射操作。其它三种模式操作以分别测定下拉电阻的状态、地址线110和115的状态，以及测定是否流体喷射装置正常操作。应该注意的是可使用较多或较少的测试模式，并且以上测试模式的功能还可以分为较多或较少的测试模式。
在图2中，控制器150和流体喷射装置分别通过互联线路160和165相互连接。
图3示出了用于测量根据一个实施例所述的下拉电阻大小的元件和下拉电阻的功能框图。在如图3所示的实施例中，尤其是，通过，控制逻辑200由沿控制线225a-225N送出控制信号而分别操作开关220a-220N。当开关220a导通时，例如当控制器150处于测试模式且测试电路145正在工作时，沿选择线125a存在来自电流源215的电流，该电流通过下拉电阻240a被分流。通过用于测量下拉电阻240a大小的测量电路210而测定所产生的通过下拉电阻240a的电压。对于每一条选择线125b-125N可顺序重复使用这一方法，以得到N位数据，例如在一个实施例中，每一个下拉电阻240a-240N具有两种可能的状态，即高阻抗状态和低阻抗状态。
选择线125a-125N与喷嘴控制逻辑230相连接，所述喷嘴控制逻辑包括流体喷射元件并且还与第一地址线110、第二地址线115、数据线120、预充电线130、和火线135相连。如图3所示处于测试模式时，喷嘴控制逻辑230根据控制逻辑200的指令以阻止电流流至流体喷射元件处。因此，由电流源215提供的仅有的电流通道通过下拉电阻240a-240N。
应该注意的是，不需要按照选择线125a-125N的顺序测量下拉电阻240a-240N。所述次序可以是任何预定的编入控制逻辑200的次序。此外，用于信息编码的下拉电阻240a-240N的实际数量可根据需要进行变化。例如，若存在10个可能的协议，可以装配进入单个槽口中的不同的流体喷射装置使用所述协议进行操作，那么可以使用4个下拉电阻对必要的信息进行编码。在一个实施例中，若存在七条选择线125，那么可以对128位的信息进行编码，这使得待编码的复合信息包括，例如协议和操作电压或电流。
在如图3所示的实施例中，在向选择线125a-125N上提供来自电流源215的电流之前，在选择线125a-125N上加上低电压或非操作电压。
尽管如图3所示的实施例示出了每条选择线125一个下拉电阻，应该注意的是，可使用多个电阻器对附加信息进行解码。美国专利No.6,325,483中披露和描述了提供多个下拉电阻用以对附加信息进行编码的系统和方法，该专利作为整体在此被引用。
应该注意的是，下拉电阻240a-240N的实际电阻值可以变化。在一个实施例中，在高阻抗状态下，所述电阻的大小在十千欧姆和五十千欧姆之间，而在低阻抗状态下，所述电阻的大小接近于一百欧姆。
图4示出了从根据一个实施例所述的流体喷射装置获得识别信息的方法的流程图。控制器150确定了是否流体喷射装置被插入一个或多个传送槽口中，步骤400。在一个实施例中，仅当控制器150已经确定所述槽口以前是空的或容纳所述流体喷射装置的装置被接通时才发生这些。在另一个实施例中，在开始流体喷射之前，例如若所述流体喷射装置为打印机时，那么在打印工作的开始阶段，还可以作出这些决定。
若控制器150确定所述流体喷射装置已被插入，那么控制器将读取在流体喷射装置控制线上的识别信息，步骤405。在一个实施例中，在控制线上的电压大小处于“关闭”状态之后，所述信息在下拉电阻的大小方面被编码，其中在该实施例中，电位水平低于用于致动所述流体喷射装置的流体喷射元件的接通信号阈值。
在下拉电阻上进行编码的所述信息可以是与操作流体喷射装置5的协议相关的信息。在一个实施例中，所述流体喷射装置为打印盒，经过编码的信息可以显示出所述打印盒是否能够根据双倍数据率协议进行操作，其中在每一组105的公共的第一地址线110、第二地址线115、数据线120、选择线125、预充电线130、和火线135上提供的信号略微错开，即在一个操作周期过程中，当信号还在另一组的线上时，至少一个接通信号能够被提供给每条线上的每一组。
另一种选择是，有可能通过在下拉电阻上进行编码所得到的信息显示出用于得到来自所述流体喷射装置的识别元件的信息的参数。在以上实例中，流体喷射装置为以双倍数据率进行操作的打印盒，从所述下拉电阻所获得的信息将被用于设置这样的速率使信号以该速率被提供能获得打印头识别元件信息。用于获得来自识别元件信息例如有关用于得到来自识别元件信息的信号位置和电压的其它信息还可以被编码进入下拉电阻中。
基于用于获得由下拉电阻得到的来自识别元件信息的协议信息或其它参数，与识别元件的通讯协议可被改变，步骤410。这些变化可包括，但不限于提供至该识别元件和被该识别元件读取的信号的定时、顺序和大小。
在改变协议或其它参数之后，所述流体喷射装置的识别元件受到查询，步骤415。所述识别元件可以是任意数量的电路或存储元件，例如随机存取存贮器元件。美国专利No.4,872,027，No.5,363,614，No.5,699,091和No.6,604,814中披露和描述了所述识别元件的实例，这些专利作为整体在此被引用。
一旦所述识别信息由所述识别元件所得到，控制器150确定所述流体喷射装置的必要的操作参数，步骤415。现在所述流体喷射装置可进行操作并且所述流体喷射装置的操作可被监控以保持在期望的操作参数的范围内。
图5示出了确定来自根据一个实施例的流体喷射装置的控制线的识别值的方法的流程图。强制控制线上保持低电压，步骤500。所述低电压使得所述下拉电阻在控制线上处于在其制造过程中预设置的初始值。在一个实施例中，所述低电压基本上等于位于连接到所述流体喷射装置上的地线处的电压的大小。
一旦加上低电压，在一条选择线上就会存在信号，步骤510。在一个实施例中，该信号为使用如图2所示的控制器150的测试模式所提供的电流。基于这一信号，连接相应选择线的所述下拉电阻之一的电阻值被读出，步骤515。然后，其它信号，例如电流被加到另一条选择线上，直至全部正确的下拉电阻被读出，步骤520。
在一个实施例中，每个下拉电阻的电阻大小是有关所述流体喷射装置操作参数的一个比特信息。这允许灵活地将信息编码在选择线。要进行读取的选择线的数量可为提供必要参数所需的任何数量。例如，若经过编码的仅有信息是打印盒的数据率，那么可使用例如通过一个下拉电阻值所提供的仅一个比特。若要提供更多的信息，可根据需要增加要进行读取的选择线的数量。
应该注意的是，虽然图5示出了在选择线125上确定下拉电阻值，其它下拉电阻也可以进行编码以获得协议或其它信息，用于从识别元件得到信息。例如，位于地址线110和115、数据线120和火线135上的下拉电阻可与其它信息一起进行编码或者代替选择线125上的下拉电阻进行编码。
图6示出了根据一个实施例所述的具有打印盒的打印机。通常，打印机600可包括打印盒610，所述打印盒是一种如图1-4所示的流体喷射装置。打印机600还可包括用于保持打印介质的托盘605。当开始打印操作时，打印介质例如纸张优选使用供纸器(未示出)从托盘605送入打印机600。随后所述纸张沿U形方向前进并以相反的方向进到输出托盘615。还可以使用其它送纸路径，例如直线送纸路径。所述纸张在打印区620中停止，且支承一个或多个打印盒610的扫描盒625扫过整个纸张，用于在其上打印一行墨水。在进行过单次扫描或多次扫描后，例如使用步进电机和送纸辊步进将所述纸张送至打印区620内的下一位置。盒625再次扫过所述纸张，用于打印另一行墨水。重复该过程直至所述整个纸张已被打印完，在该点处，纸张被送入输出托盘615。
所述打印盒610可被可拆卸地或永久性地安装在所述扫描盒625上。同时，所述打印盒610可以具有内置墨水储存器(例如位于打印头组件体内的储存器，如图1所示的流体喷射装置5的实施例)。所述内置墨水储存器可再次充满墨水，用以重复使用所述打印盒610。另一种选择是，每一个打印盒610可通过柔性导管630流体连接到用作供给墨水的多个固定的或可拆卸的墨水源635中的一个上。作为另一种可选方式，所述墨水源635可以是一个或者多个与打印头组件分离的或可分离的墨水容器。
应理解上述实施例仅是代表本发明原理的可能的具体实施方式
的示例。根据这些原理本领域的普通技术人员在不偏离本发明的范围和精神的条件下可容易地想到其它布置方式。
权利要求
1.一种识别流体喷射装置(5)的方法，包括确定第一识别信息；基于第一识别信息，询问在流体喷射装置(5)上的包括第二识别信息的一个或多个元件；基于所述询问结果确定第二识别信息；以及基于所述第一识别信息和第二识别信息确定流体喷射装置(5)的多个操作参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定第一识别信息包括询问流体喷射装置(5)的控制一个或多个流体喷射元件操作的部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中流体喷射装置(5)控制操作的部分包括下拉电阻(240a...240N)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述下拉电阻(240a...240N)连接到与一个或多个流体喷射元件相连接的线上。
5.根据权利要求3所述的方法，其中确定第一识别信息包括确定在下拉电阻(240a...240N)处的电阻值。
6.根据权利要求3所述的方法，其中确定第一识别信息包括确定响应提供给下拉电阻(240a...240N)的电流的在下拉电阻(240a...240N)上的电压大小。
7.根据权利要求2所述的方法，其中询问流体喷射装置(5)的控制一个或多个流体喷射元件操作的部分包括询问流体喷射装置(5)的控制第一组元件的操作的第一部分以及询问流体喷射装置(5)的控制第二组元件的操作的至少一个其它部分。
8.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一识别信息表现出流体喷射装置(5)的协议，并且询问在流体喷射装置(5)上的包括第二识别信息的一个或多个元件包括基于所述协议询问所述识别元件。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述协议为双倍数据率协议。
10.一种识别流体喷射装置(5)的方法，包括在一条或多条线上提供至少一个信号，所述一条或多条线连接到喷射流体的一个或多个流体喷射元件上；响应所述至少一个第一信号确定第一识别信息；向构造用于提供第二识别信息的流体喷射装置(5)上的一个或多个元件提供至少一个第二信号；确定响应所述至少第二信号的第二识别信息；以及基于所述第一识别信息和第二识别信息确定流体喷射装置(5)的多个操作参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中响应所述至少第一信号确定第一识别信息包括确定所述至少一个下拉电阻(240a...240N)的电阻值。
12.根据权利要求11所述的方法，所述确定至少一个下拉电阻(240a...240N)的电阻值包括响应在与所述至少一个下拉电阻(240a...240N)相连接的线上所提供的电流，确定所述至少一个下拉电阻(240a...240N)的电阻大小。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述确定至少一个下拉电阻(240a...240N)的电阻值包括响应提供给至少一个下拉电阻(240a...240N)的电流确定在所述下拉电阻(240a...240N)处的电压大小。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一识别信息包括流体喷射装置(5)的操作协议，并且向构造用于提供第二识别信息的流体喷射装置(5)上的一个或多个元件提供至少一个第二信号包括基于所述协议提供信号。
15.根据权利要求1或10所述的方法，其中所述流体喷射装置(5)为打印头，并且所述第一识别信息包括用于从打印头喷射墨水的协议。
16.一种流体喷射装置(5)，包括数个流体喷射元件；数个识别元件；数条线(110，115，120，125，135)，所述每一条线都与所述数个流体喷射元件组相连接；和数个连接到所述数条线中的一部分上的下拉电阻(240a...240N)，至少一些所述数个下拉电阻(240a...240N)对与所述数个流体喷射元件的操作协议相关的信息进行编码。
17.根据权利要求16所述的流体喷射装置(5)，其中所述流体喷射装置(5)与控制器(150)相连接，所述控制器能够在每一个下拉电阻(240a...240N)处确定大小，并且能够基于至少一些下拉电阻的大小确定所述协议。
18.根据权利要求17所述的流体喷射装置(5)，其中所述控制器(150)能够确定每一个下拉电阻(240a...240N)的大小。
19.根据权利要求16所述的流体喷射装置(5)，其中所述数个下拉电阻(240a...240N)中的每一个具有至少一个第一大小和一个第二大小，并且其中所述第一大小表明所述流体喷射装置(5)的至少一个操作参数。
20.根据权利要求16所述的流体喷射装置(5)，其中所述数条线是选择线、地址线、、数据线或火线中的一种。
21.根据权利要求16所述的流体喷射装置(5)，其中所述流体喷射装置(5)是打印头。
22.根据权利要求16所述的流体喷射装置(5)，其中与所述协议有关的信息进一步包括表明用于将信号提供给所述识别元件的参数的信息。
全文摘要
本发明涉及一种流体喷射装置(5)和一种用于识别所述流体喷射装置的方法。所述方法包括确定第一识别信息；基于第一识别信息，询问在流体喷射装置(5)上的包括第二识别信息的一个或多个元件。然后基于所述询问结果确定第二识别信息；以及基于所述第一识别信息和第二识别信息确定流体喷射装置(5)的多个操作参数。
文档编号B41J2/175GK1669798SQ200510007869
公开日2005年9月21日 申请日期2005年2月6日 优先权日2004年2月6日
发明者S·M·萨马斯特, M·A·谢菲尔德, M·S·德哈文 申请人:惠普开发有限公司