打印元件基板和温度检测装置的制作方法

1.本公开涉及打印元件基板和温度检测装置。


背景技术：

2.日本专利no.5474136公开了一种能够检测打印元件的温度的打印元件基板。打印元件基板包括与多个打印元件中的每一个对应设置的多个温度检测元件。在所公开的基板中，为每个温度检测元件设置用于选择温度检测元件的选择开关和用于读出由选择开关选择的温度检测元件的端子电压的读取开关。
3.在这种基板中，温度检测元件的两个端子处的端子电压作为温度检测信号(温度信息)被读出。基于温度检测信号，可以确定具有喷射故障的打印元件。


技术实现要素：

4.通过增加温度检测元件的端子电压，可以增加温度检测信号的s/n比，因此，可以提高喷射故障的判断准确性。为了增加温度检测元件的端子电压，需要增加电源电压以增加用于向温度检测元件供应恒定电流的电流源的操作范围。在这种情况下，温度检测元件的端子电压可能无法被准确地读取，除非选择开关或读取开关的控制电压根据电流源的操作范围的扩大而被放大。专利no.5474136没有描述这种选择开关或读取开关的控制电压的放大。
5.本公开的目的在于增加s/n比并准确地读取温度检测元件的端子电压。
6.为了实现上述目的，根据本公开的一方面，一种根据本公开的一方面的打印元件基板包括：多个打印元件，被配置为生成用于喷射液体的热能；以及温度检测元件电路，包括与多个打印元件中的每个打印元件对应设置的多个温度检测元件，被配置为通过选择性地给多个温度检测元件之一通电来读取温度信息，其中温度检测元件电路包括：信号处理部分，被配置为基于具有第一电压幅度的输入信号输出具有大于第一电压幅度的第二电压幅度的选择信号；选择开关，针对多个温度检测元件中的每个温度检测元件设置，被配置为选择温度检测元件；以及第一读取开关，针对多个温度检测元件中的每个温度检测元件设置，被配置为读取由选择开关选择的温度检测元件之一的端子的电压，并且其中选择开关和第一读取开关通过使用选择信号进行驱动。
7.此外，根据本公开的另一方面，一种温度检测装置包括：温度检测元件；电流源，被配置为向温度检测元件施加恒定电流；第一mos晶体管，其中除栅极端子以外的两个端子中的一个端子连接到温度检测元件的端子之一，并且这两个端子中的另一个端子连接到电流源，并且选择信号被供应给栅极端子；以及第二mos晶体管，其中除栅极端子以外的两个端子中的一个端子连接到连接温度检测元件的端子之一与第一mos晶体管的一个端子的线，并且选择信号被供应给栅极端子，其中选择信号的电压幅度值被放大，使得通过从施加到栅极端子的电压中减去第二mos晶体管的栅极端子与一个端子之间的阈值电压而获得的值变得大于当恒定电流经由第一mos晶体管施加到温度检测元件时在温度检测元件的端子之
一处生成的端子电压的值。
8.本发明的其它特征将从以下参考附图对示例性实施例的描述中变得清楚。
附图说明
9.图1a是示意性地示出根据本公开的第一实施例的打印元件基板的配置的图。
10.图1b是示意性地示出图1a中所示的打印元件基板的a-a截面中的横截面视图的配置的图。
11.图2a是用于解释打印元件基板和控制设备之间的布线的图。
12.图2b是用于解释打印元件基板和电源设备之间的布线的图。
13.图3是示出打印元件基板的配置的电路图。
14.图4a是用于解释打印元件电路的配置的图。
15.图4b是用于解释打印元件电路的配置的图。
16.图5是示出温度检测元件电路的配置的框图。
17.图6是示出针对一个片段的电压转换电路的配置的电路图。
18.图7是示出针对一个片段的温度检测元件的片段电路的配置的电路图。
19.图8是例示打印元件基板的操作的时序图。
20.图9a是用于解释温度感测元件电路的操作电压范围的图。
21.图9b是用于解释温度感测元件电路的操作电压范围的图。
22.图9c是用于解释温度感测元件电路的操作电压范围的图。
23.图9d是用于解释温度感测元件电路的操作电压范围的图。
24.图10a是用于解释比较示例的温度检测元件电路的操作电压范围的图。
25.图10b是用于解释比较示例的温度检测元件电路的操作电压范围的图。
26.图11是示出打印元件的片段电路与温度检测元件的片段电路之间的共用电源的配置的框图。
27.图12a是用于解释根据本公开的第二实施例的打印元件基板的结构的图。
28.图12b是用于解释根据本公开的第二实施例的打印元件基板的结构的图。
29.图13例示了根据本公开的第三实施例的记录元件基板的配置。
具体实施方式
30.现在将参考附图详细描述本公开的实施例。但是，实施例中描述的组件仅仅是示例，并不旨在将本公开的范围限制到它们。
31.《第一实施例》
32.图1a是示意性地示出根据本公开的第一实施例的打印元件基板101的配置的图。图1a是当从喷射端口104一侧观看时打印元件基板101的外部视图。图1b是示意性地示出沿着图1a中的线a-a的打印元件基板101的横截面视图的横截面图。
33.如图1a中所示，通道形成构件103设置在硅基板102上。通道形成构件103由感光树脂等制成并具有用于喷射诸如墨水之类的液体的多个喷射端口104。在硅基板102的上表面上形成电连接到外部电线的多个端子105。在此，喷射端口104布置成一条线，但是喷射端口104的数量和线的数量可以适当地改变。
34.如图1b中所示，用于生成用于喷射液体的热能的打印元件112和温度检测元件111设置在面对喷射端口104的区域中。具体而言，绝缘膜106、电线层107和层间绝缘膜108依次层压在硅基板102上。电线层107包括由铝等制成的电线107a至107d。温度检测元件111形成在层间绝缘膜108上。温度检测元件111是由钛制成的薄膜电阻器、氮化钛层压膜等。
35.由钨等制成的导电插塞114a、114b被设置成穿透层间绝缘膜108。温度检测元件111的一端经由导电插塞114a电连接到电线107a，温度检测元件111的另一端经由导电插塞114b电连接到电线107b。
36.层间绝缘膜109层压在上面形成有温度检测元件111的层间绝缘膜108上。打印元件112形成在层间绝缘膜109上。打印元件112是由钽氮化硅(tantalum silicon nitride)膜等制成的发热电阻器。由钨等制成的导电插塞115a、115b被设置成穿透层间绝缘膜108和层间绝缘膜109。打印元件112的一端经由导电插塞115a电连接到电线107c，而打印元件112的另一端经由导电插塞115b电连接到电线107d。
37.在上面形成有打印元件112的层间绝缘膜109上，层压诸如氮化硅膜之类的保护膜110，并且在保护膜110上形成诸如钽之类的耐气蚀膜113。虽然温度检测元件111经由层间绝缘膜109部署在打印元件112的正下方，但是温度检测元件的位置不限于这种结构。温度检测元件111可以与打印元件112形成在同一层中，或者可以经由层间绝缘膜而设置在打印元件112的上方。
38.图2a和图2b是用于解释打印元件基板101与控制设备201之间的电线以及打印元件基板101与电源设备300之间的电线的图。图2a是打印元件基板101与控制设备201之间的连接图。图2b是打印元件基板101与电源设备300之间的连接图。
39.如图2a中所示，打印装置包括用于控制打印元件基板101的控制设备201。控制设备201生成用于控制打印元件基板101的喷射操作的信号(包括打印控制信息、打印信息和喷射检查控制信息)。例如，控制设备201输出块信号lt、传送时钟信号clk、控制信息的串行数据信号d、确定数据的串行数据信号do，以及传送时钟信号clk2。在此，块信号lt标记用于以块为单位时分驱动多个打印元件112的块时间。传送时钟信号clk2是用于传送串行数据信号do的时钟信号。
40.如图2b中所示，打印装置包括用于向打印元件基板101供电的电源设备300。电源设备300具有电源301、电源302、电源303。电源设备300将电压vh(24v)、电压vht(5v)和电压vdd(3.3v)供应给打印元件基板101。除了vh、vht和vdd之外，在电源设备300和打印元件基板101之间还设置有与vh对应的地gndh以及与vdd和vht中的每一个对应的地vss。vh、vht和vdd可以被称为正电源电压，并且vss可以被称为负电源电压。
41.图3是示出打印元件基板101的配置的电路图。打印元件基板101包括数据输入电路304、打印元件电路305、温度检测元件电路306、电流源307和检查电路308。在此，打印元件电路305包括布置成一行的多个打印元件112，并且温度检测元件电路306包括与每个打印元件112对应的温度检测元件111。例如，温度检测元件111部署在打印元件112的附近。
42.电源301将电源电压vdd供应给打印元件基板101。电源302将电源电压vht供应给打印元件基板101。电源303将电源电压vh供应给打印元件基板101。通过使用电源电压vdd和电源电压vht来驱动温度检测元件电路306。通过使用电源电压vh、电源电压vdd和电源电压vht来驱动打印元件电路305。电流源307由电源电压vht驱动。电流源307向温度检测元件
电路306供应恒定电流is。
43.数据输入电路304接收由控制设备201生成的块信号lt、传送时钟信号clk1和串行数据信号d。数据输入电路304扩展数据并将信号发送到打印元件基板101的电路。例如，数据输入电路304将信号l_lt、clk_h、d_h和he供应给打印元件电路305。根据信号l_lt、clk_h、d_h和he，以时分方式驱动打印元件电路305。信号l_lt是用于内部电路的锁存信号，从具有预定脉冲宽度的块信号lt的后沿生成。信号clk_h与传送时钟信号clk1对应。信号d_h用于发送时分驱动的数据(串行数据)。信号he是驱动打印元件112的施加的信号。
44.数据输入电路304将信号l_lt、clk_s、d_s供应给温度检测元件电路306和检查电路308。信号l_lt、clk_s和d_s分别是锁存信号、传送时钟信号和串行数据。锁存信号l_lt、传送时钟信号clk_s和串行数据d_s分别与锁存信号l_lt、传送时钟信号clk_h和串行数据d_h对应。
45.温度检测元件电路306通过选择性地使多个温度检测元件111之一通电来读取温度信息。在温度检测元件电路306中，基于锁存信号l_lt、传送时钟信号clk_s和串行数据d_s来选择温度检测元件111，并且所选择的温度检测元件111连接到电流源307。温度检测元件111的两端的端子电压va、vb被输出到检查电路308。端子电压va是在温度检测元件111的一个端子(高电位侧的端子)处生成的电压，并且端子电压vb是在温度检测元件111的另一个端子(低电位侧的端子)处生成的电压。
46.在检查电路308中，基于锁存信号l_lt、传送时钟信号clk_s和串行数据d_s来设置用于调整检查条件的参数，并确定检查的定时。检查电路308接收通过温度检测元件111的两端处的端子电压va和vb输入的温度波形。检查电路308执行信号处理和确定处理，并且对于每个块时间lt输出确定数据，作为与串行传送时钟信号clk2同步的串行数据信号do。
47.图4a和图4b是用于解释打印元件电路305的配置的图。图4a是示出打印元件电路305的配置的框图。图4b是示出针对1个片段的打印元件的片段电路802的电路图。在图4a和图4b中，打印元件402与图1b中所示的打印元件112对应。
48.如图4a中所示，打印元件电路305具有片段seg0至seg511。片段seg0至seg511与其中512个打印元件402设置在一行中的配置对应，并且每个片段具有打印元件402和驱动开关403。打印元件402的一个端子连接到电源线401a，该电源线401a是电源电压vh的共用电线。打印元件402的另一个端子连接到驱动开关403的一个端子。驱动开关403的另一个端子连接到地线401b，地线401b是地gndh的共用电线。地线401b是电源电压vh的返回目的地。
49.打印元件电路305包括用于驱动片段seg0至seg511的驱动开关403的开关驱动电路404，以及打印元件选择电路405。开关驱动电路404和打印元件选择电路405分别连接到电源电压vdd的电源线和地vss的地线。开关驱动电路404还连接到电源电压vht的电源线。
50.打印元件选择电路405包括移位寄存器和解码器。打印元件选择电路405接收锁存信号l_lt、传送时钟信号clk_h、串行数据d_h和应用信号he，并生成用于时分驱动的行信号和列信号。打印元件选择电路405输出通过行信号与列信号的逻辑与(and)获得的开/关信号en。开/关信号en的电压幅度与电源电压vdd的电压值对应。
51.开关驱动电路404放大从打印元件选择电路405输出的开/关信号en的电压幅度。具体而言，开关驱动电路404将具有电压幅度值与电源电压vdd对应的小幅度的开/关信号en转换成具有电压幅度值与电源电压vht对应的大幅度的驱动信号h。驱动信号h包括与片
(5v)。通过这个操作，生成幅度值为电源电压vht的选择信号hv。
60.图7是示出针对1个片段的温度检测元件的片段电路504的配置的电路图。温度检测元件的片段电路504具有片段seg0至seg511，并且每个片段具有选择开关701、温度检测元件702、第一读取开关704、第二读取开关705和电阻器703。温度检测元件702与图1b中所示的温度检测元件111对应。选择开关701、第一读取开关704和第二读取开关705全都由nmos晶体管制成。
61.选择开关701的漏极端子连接到恒定电流is的共用电线504-1。选择开关701的源极端子连接到温度检测元件702的一个端子。第一读取开关704的源极端子连接到连接选择开关701的源极端子和温度检测元件702的一个端子的线。第一读取开关704的漏极端子连接到用于读取端子电压va的共用电线504-2。
62.温度检测元件702的另一个端子经由用于定义操作点的电阻器703连接到地vss的地线504-4。地线504-4是恒定电流is的返回目的地。第二读取开关705的源极端子连接到连接温度检测元件702的另一个端子和电阻器703的线。第二读取开关705的漏极端子连接到用于读取端子电压vb的共用电线504-3。
63.在片段seg0中，选择信号hv0被供应给选择开关701和第一读取开关704的栅极端子，并且选择信号lv0被供应给第二读取开关705的栅极端子。选择开关701和第一读取开关704根据选择信号hv0接通/关断。第二读取开关705根据选择信号lv0接通/关断。
64.片段seg1至seg511也具有与片段seg0相同的连接结构。在片段seg1至seg511中，选择开关701和第一读取开关704根据选择信号hv1至hv511接通/关断，并且第二读取开关705根据选择信号lv1至lv511接通/关断。
65.接下来，将描述从选择图3中所示的打印元件基板101中的温度检测元件到输出确定数据的操作。
66.图8是用于解释打印元件基板101的操作的时序图。如图8中所示，在块1的时段期间，数据输入电路304检测温度检测元件的选择信息1101并输出传送时钟信号clk_s(1102)和串行数据d_s(1103)。数据被传送到温度检测元件电路306和检查电路308。选择信息1101被取入温度检测元件电路306的移位寄存器501。
67.在块2的时段中，根据锁存信号l_lt(1105)锁存由温度检测元件电路306捕获的选择信息1101，并且输出选择数据a0至a8(1106)。响应于此，解码器503输出seg0的选择信号lv(1108)和经过电压转换的选择信号hv(1108)。在图8中，附图标记1108表示选择信号lv和选择信号hv两者的定时。
68.另一方面，虽然未在图8中示出，但是给出了与温度检测元件对应的打印元件的选择数据以选择打印元件。当选择seg0的打印元件时，将应用信号he的脉冲(1104)供应给所选择的打印元件，并且获得seg0的温度检测元件的温度波形(1109)。检查电路308接收温度波形，确定喷射是否正常，并保持确定数据。在此期间，传送下一个温度检测元件的选择信息。
69.在块3的时段期间，所保持的确定数据(1111)在锁存信号l_lt的定时输出到串行数据信号do的数据线，并与传送时钟信号clk2(1110)同步地被传送。在块3之后重复相同的过程。
70.接下来，将描述温度检测元件电路306的操作电压范围。图9a至图9d是用于解释温
度检测元件电路306的操作电压范围的图。图9a是示出针对1个片段的温度检测元件的片段电路801的配置的框图。图9b是示出温度检测元件的片段电路801的每个部分的电压与恒定电流is之间的关系的曲线图。图9c是示出电流源307的输出电压中的下降的特点图。图9d是示出选择开关701的接通电阻特点的特点图。
71.在图9a中所示的片段电路801中，电压幅度值为3.3v的选择信号lv被供应给电压转换电路502和第二读取开关705的栅极端子。电压转换电路502将选择信号lv转换成电压幅度值为5v的选择信号hv。选择信号hv被供应给选择开关701和第一读取开关704的栅极端子。选择开关701和第一读取开关704根据选择信号hv被驱动，并且第二读取开关705根据选择信号lv被驱动。片段电路801构成图5中所示的片段电路504的每个片段。
72.电流源307使用电源电压vht(5v)操作。电流源307经由选择开关701向温度检测元件702的一个端子供应恒定电流is。当选择开关701接通时，恒定电流is流过温度检测元件702。当第一读取开关704接通时，温度检测元件702的一个端子的端子电压va被输出。当第二读取开关705接通时，温度检测元件702的另一个端子的端子电压vb被输出。
73.如图9b中所示，选择开关701的漏极电压v1、温度检测元件702的一个端子侧的电压v2(端子电压va)和另一个端子侧的电压v3(端子电压vb)随着恒定电流is的增加而增加。温度检测元件702的端子之间的电压(v2至v3)是温度信息。在此，电流源307具有图9c中所示的输出特点，并且对于2.7ma产生0.9v的电压降(δv表示输出电压降)。选择开关701具有图9d中所示的接通电阻特点(相对于电压v2的0至3v的范围，接通电阻ron的范围是60ω至200ω)。温度检测元件702的电阻值是1kω，并且操作点电阻器703的电阻值是100ω。
74.根据电流源307的输出特点，恒定电流范围的最大值是大约2.7ma，并且电压v2变为最大值3v。另一方面，第一读取开关704的栅极与源极之间的阈值电压vth是0.6v。当选择信号hv(＝vg1)是5v时，第一读取开关704的读取范围a1变为4.4v(＝vg1-vth＝5v-0.6v)或更小。在这种情况下，由于温度检测元件电路306以读取范围a1＞v2的关系操作，因此可以读取正确的温度信息。
75.另一方面，第二读取开关705的栅极与源极之间的阈值电压vth是0.6v。当选择信号lv(＝vg2)是3.3v时，第二读取开关705的读取范围a2变为2.7v(＝vg2-vth＝3.3v-0.6v)或更小。在这种情况下，由于温度检测元件电路306以读取范围a2＞v3的关系操作，因此可以读取正确的温度信息。虽然第一读取开关704的阈值电压vth略大于第二读取开关705的阈值电压vth，但是为了简化描述，将两个阈值电压vth表达为相同的值(0.6v)。
76.(比较示例)
77.接下来，将描述比较示例的温度检测元件电路的操作电压范围。图10a和图10b是用于解释比较示例的温度检测元件电路的操作电压范围的图。图10a是示出针对1个片段的温度检测元件的片段电路和电压转换电路的框图。图10b是示出片段电路的每个部分的电压与恒定电流is之间的关系的曲线图。
78.图10a中所示的片段电路包括选择开关1201、温度检测元件702、第一读取开关1204、第二读取开关1205和电阻器703。电流源307、温度检测元件702和电阻器703与图9a中所示的相同。选择开关1201、第一读取开关1204和第二读取开关1205全都由nmos晶体管制成。
79.选择开关1201的漏极端子连接到电流源307，并且源极端子连接到温度检测元件
702的一个端子。第一读取开关1204的源极端子连接到连接选择开关1201的源极端子和温度检测元件702的一个端子的线。第二读取开关1205的源极端子连接到连接温度检测元件702的另一个端子和电阻器703的线。
80.电压幅度值为3.3v的选择信号lv被供应给电压转换电路1202以及第一读取开关1204和第二读取开关1205的栅极端子。电压转换电路1202将选择信号lv转换成电压幅度值为5v的选择信号hv。选择信号hv被供应给选择开关1201的栅极端子。根据选择信号hv驱动选择开关1201，并且根据选择信号lv驱动第一读取开关1204和第二读取开关1205。
81.如图10b中所示，选择开关1201的漏极电压v1、温度检测元件702的一个端子侧的电压v2(端子电压va)和另一个端子侧的电压v3(端子电压vb)随着恒定电流is的增加而增加。在图10b的曲线图中，也使用在图9b的曲线图的描述中描述的条件。
82.电流源307的恒定电流范围的最大值是大约2.7ma，此时电压v2变为最大值3v。第一读取开关1204和第二读取开关1205的栅极和源极之间的阈值电压vth都是0.6v。当选择信号lv(＝vg2)是3.3v时，读取范围a变为2.7v(＝vg2-vth＝3.3v-0.6v)或更小。在这种情况下，由于温度检测元件电路以读取范围a《v2范围的关系操作，因此无法正确地读取温度信息。
83.如上所述，根据本公开的打印元件基板101，当通过增加电源电压来扩大电流源307的操作范围时，不仅选择开关701而且第一读取开关704也通过使用由电压转换电路502升压的选择信号hv被驱动。因此，可以抑制选择开关701的电压降，并且可以使第一读取开关704的输入电压范围与操作在电源电压vht的电压范围内的温度检测元件702的操作电压范围对应。因此，可以增加温度检测信号(温度信息)的s/n比，并且可以根据扩大的温度检测电压范围准确地读取温度检测元件702的端子电压。因此，可以提高喷射故障的判断准确性。
84.在这个实施例的打印元件基板101中，高击穿电压元件被用于高电位侧的选择开关701和第一读取开关704，而低击穿电压元件可以被用于低电位侧的第二读取开关705。低击穿电压元件的元件尺寸小于高击穿电压元件的元件尺寸。例如，在mos晶体管的情况下，为了提高击穿电压，存在垂直方向(深度方向)的措施和水平方向(面积方向)的措施。基本上，由于需要降低电场强度，因此在横向对策的情况下，需要设置具有低浓度的层并分离源极和漏极之间的距离。因此，高击穿电压mos晶体管的面积大于低击穿电压mos晶体管的面积。考虑到整个读取电路的面积，由于可以使低电位侧的第二读取开关705小型化，因此可以抑制面积的增加。
85.在本实施例的打印元件基板101中，电源电压vht和电源电压vdd可以被共同供应给图4b中所示的打印元件的片段电路802和图9a中所示的温度检测元件的片段电路801。
86.图11是示出打印元件的片段电路802与温度检测元件的片段电路801之间的共用电源的配置的框图。如图11中所示，电源电压vdd经由共用电源线供应给片段电路802的开关驱动电路404和片段电路801的电压转换电路502。电源电压vht经由共用电源线供应给片段电路802的开关驱动电路404、片段电路801的电压转换电路502和电流源307。换句话说，开关驱动电路404的电源电压和电压转换电路502的电源电压是共用的。通过以这种方式在打印元件的片段电路802与温度检测元件的片段电路801之间共享电源电压vdd和电源电压vht，可以使电路布局高效并且可以实现空间节省。
87.《第二实施例》
88.图12a和图12b是用于解释根据本公开的第二实施例的打印元件基板的配置的图。图12a是示出针对1个片段的温度检测元件的片段电路901的配置的框图。图12b是示出应用于片段电路901的温度检测元件电路903的配置的框图。
89.图12a中所示的片段电路901与图9a中所示的片段电路901的不同之处在于它具有第二读取开关902来代替第二读取开关705。第二读取开关902包括nmos晶体管。第二读取开关902的源极端子连接到连接温度检测元件702的另一个端子和电阻器703的线。虽然未在图12a中示出，但是第二读取开关902的漏极端子连接到共用电线504-3(参见图7)用于读取端子电压vb。片段电路901构成图5中所示的片段电路504的每个片段。在这种情况下，解码器503将选择信号lv0至lv511供应给电压转换电路502，而不供应给片段电路504。
90.在图12a中所示的片段电路901中，电压转换电路502将具有3.3v电压幅度值的小幅度选择信号lv转换成具有5v电压幅度值的大幅度选择信号hv。选择信号hv被供应给选择开关701、第一读取开关704和第二读取开关902的栅极端子。当选择开关701被接通时，恒定电流is流经温度检测元件702。当第一读取开关704被接通时，温度检测元件702的一个端子的端子电压va被输出。当第二读取开关902被接通时，温度检测元件702的另一个端子的端子电压vb被输出。
91.根据这个实施例的打印元件基板，与第一实施例中一样，可以增加温度检测信号(温度信息)的s/n比，并且可以准确地读出温度检测元件702的端子电压。
92.由于高击穿电压元件用于第二读取开关902，因此元件尺寸略大于第一实施例中的元件尺寸。但是，由于选择信号hv可以通过共用电线供应给选择开关701、第一读取开关704和第二读取开关902，因此可以减小电线空间。因此，元件尺寸的增加和电线空间的减小被抵消，并且整个读取电路的面积的增加可以被抑制。
93.在本实施例的打印元件基板中，也可以使用图12b中所示的温度检测元件电路903。温度检测元件电路903包括移位寄存器501、电压转换电路904、解码器905和温度检测元件的片段电路907。移位寄存器501与图5中所示的相同。温度检测元件电路903可以被称为温度检测设备。电压转换电路904和解码器905可以被称为信号处理单元。
94.电压转换电路904在供应电源电压vdd和电源电压vht时操作，并将具有电压幅度值与电源电压vdd对应的小幅度的输入信号转换成具有电压幅度值与电源电压vht对应的大幅度的信号。在此，电源电压vdd是3.3v并且电源电压vht是5v。
95.电压转换电路904接收具有3.3v电压幅度值的选择数据a0至a8并输出具有5v电压幅度值的选择数据b0至b8。
96.解码器905由高击穿电压元件构成并且通过供应电源电压vht来操作。解码器905接收选择数据b0至b8并输出具有5v电压幅度值的选择信号hv0至hv511。
97.与图5中所示的片段电路504一样，温度检测元件的片段电路907具有512个片段，并且每个片段包括图12a中所示的片段电路901。在片段电路907中，根据选择信号hv0至hv511从512个片段中选择1个片段，并且经由电线向温度检测元件702供应恒定电流is。同时，温度检测元件702的两端处的端子电压va和vb经由电线输出。
98.温度检测元件电路903也可以增加温度检测信号(温度信息)的s/n比并准确地读取温度检测元件702的端子电压。由于解码器905需要由高击穿电压元件构成，因此解码器
905的元件尺寸略大于温度检测元件电路306的元件尺寸。但是，通过在解码器905的前一级中布置电压转换电路904，可以减少信号线的数量，并且，可以减小电压转换电路904的电路规模。因此，元件尺寸的增加和电路尺寸的减小被抵消，并且整个电路的面积的增加可以被抑制。
99.《第三实施例》
100.图13是用于解释根据本公开的第三实施例的打印元件基板的配置的图。图13示出了针对1个片段的温度检测元件的片段电路1001的结构。片段电路1001通过从图9a中所示的片段电路901的配置中移除第二读取开关705而形成。片段电路1001构成图5中所示的片段电路504的每个片段。在这种情况下，解码器503将选择信号lv0至lv511供应给电压转换电路502，而不供应给片段电路504。
101.在片段电路1001中，当选择开关701被接通时，恒定电流is流经温度检测元件702。当第一读取开关704被接通时，温度检测元件702的一个端子(高电位侧的端子)的端子电压作为温度信息被输出。
102.同样，在本实施例的打印元件基板中，可以增加温度检测信号(温度信息)的s/n比，并且可以准确地读出温度检测元件702的端子电压。与图9a中所示的片段电路901相比，根据片段位置受到vss的电线电阻的影响，但通过充分减小电线电阻值，可以获得与片段电路901同等的检测准确性。另外，由于片段电路1001的电路配置比片段电路901的电路配置更简单，因此可以使电路布局高效并且可以实现空间节省。
103.在上述每个实施例的打印元件基板中，对于选择开关、第一读取开关和第二读取开关，漏极端子与源极端子之间的连接关系可以颠倒。在这种情况下，在以上描述中，术语“漏极端子”和“源极端子”分别被替换为“源极端子”和“漏极端子”。
104.根据本公开的另一个实施例的温度检测装置包括温度检测元件、用于向温度检测元件供应恒定电流的电流源、第一mos晶体管和第二mos晶体管。在第一mos晶体管中，除栅极端子以外的两个端子中的一个端子连接到温度检测元件的一端，另一个端子连接到电流源，并且栅极端子被供应选择信号。在第二mos晶体管中，除栅极端子以外的两个端子中的一个端子连接到连接温度检测元件的一端和第一mos晶体管的一个端子的线，并且栅极端子被供应选择信号。在第一mos晶体管和第二mos晶体管中，除栅极端子以外的两个端子是漏极端子和源极端子。假设第二mos晶体管的栅极端子与一个端子之间的阈值电压是v1，并且假设施加到栅极端子的电压是v2。在此，温度检测元件的一端是高电位侧的端子。例如，当一个端子是漏极端子时，阈值电压v1是栅极与漏极之间的阈值电压。选择信号的电压幅度值被放大，使得通过从供应的电压v2减去阈值电压v1所获得的值变得大于当恒定电流经由第一mos晶体管供应给温度检测元件时在温度检测元件的一端处生成的端子电压的值。选择信号的电压幅度值可以是用于操作电流源的电源电压的值。
105.在本实施例的温度检测设备中，当通过增加电源电压来扩大电流源的操作范围时，可以使第二mos晶体管的输入电压范围与在电源电压的电压范围内操作的温度检测元件的操作电压范围对应。此外，可以抑制第一mos晶体管的电压降。因此，可以增加温度检测信号(温度信息)的s/n比，并且可以准确地读出温度检测元件的端子电压。
106.根据本公开，可以增加温度检测信号(温度信息)的s/n比，并且可以准确地读出温度检测元件的端子电压。
107.《其它实施例》
108.本发明的(一个或多个)实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为“非瞬态计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(asic))的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或控制一个或多个电路执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu))，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(cd)、数字多功能盘(dvd)或蓝光盘(bd)
tm
)、闪存设备、存储卡等中的一个或多个。
109.本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu)读出并执行程序的方法。
110.虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。