专利名称：自动确定激光打印机中安装的打印头的类型的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及高分辨率激光打印机，并具体地涉及一种激光打印机—它能够自动地识别安装到打印机上的打印头的类型。本发明具体地公布了一种激光打印机它与一种以上的打印头兼容，其中打印机能够通过以一定的容差测量HSYNC信号时序自动确定安装的是哪一个兼容打印头。
激光打印机通常提供了比点阵和喷墨打印机更好的分辨率，并倾向于提供以每一英寸点数(dpi)表示的更大的分辨率，并增大每分钟打印的页数。在大多数情况下，由给定的制造者制成的一个具体种类的传统打印机总是包含相同的激光扫描单元(称为“打印头”)，且由于只有一种可用的打印头，打印引擎编程码(例如软件或固件)总是假定正确的打印头被安装到打印机中。然而，为了降低成本及降低对单个打印头供应商的依赖，可以使一种激光打印机与一种以上的具体打印头型号相容，虽然这将使知道哪一种型号的打印头被实际安装在打印机中变得非常重要。
某些传统的打印机在它们的打印头上采用了一种识别电路，诸如在美国专利第5,363,134号(属于Barbehenn)中的打印机。喷墨打印机的打印头在喷射阵列电路所在的电路上包括一个识别电路。该识别电路包括可编程台—它每一个都包括一个有源装置(诸如二极管或晶体管)和可编程保险丝。该识别电路提供了有关安装了什么类型的喷墨总成的信息，包括诸如在该总成中包括哪种颜色墨的信息。
另一个专利美国专利第4,872,027(属于Buskirk)公布了一种用在点阵打印机中的打印头，其中该打印头包括附加的通路—它可被连接到不同的电阻以提供一个“编码”。打印机读取该编码并能够相应地得到自动的重新配置，因为该编码代表了打印头的颜色的类型。Buskirk还公布了其他用于识别打印头的装置，诸如采用在打印头中的凸起和凹陷—这可用一个限制开关来检测，采用条码读取器，或检测打印头上的反射区的其他类型的光学读取器。
美国专利第5,049,898(属于Athur)公布了一种喷墨打印机，其中打印头包括能够被该打印机读取的一个存储器元件。该存储器元件包含用于识别打印头的数据，并可被用来识别打印头的墨的颜色或某些其他的参数。类似地，美国专利第5,504,590(属于Kawada)公布了一种复印机，它能够检测是否安装了正确的操作面板。一个“编码”被送到一个遥程处理单元—它提供关于显示的类型或操作面板的其他参数的信息。如果处理单元发现了不正确的显示，则在显示器上提供一个消息，以警告用户操作面板应该得到改变。
美国专利第5,491,540(属于Hirst)公布了一种打印机或复印机—它具有在打印机/复印机与一定的更换部分之间的串行接口。该接口在安装了新的部分之后允许有关使用、校准、或其他参数的信息从打印机通过到更换部分。
美国专利第5,868,673号(属于Negoro)公布了一种激光波束扫描器，它带有使光束的扫描速度在“目标区”中保持均匀的一个调节器。扫描速度得到控制，从而产生更为精确的打印机，且这是通过采用一种感光鼓得到实现的—该鼓被用来检测安装在驱动马达上的一个多边形扫描器的转动速度。Negoro假定正确的打印头或打印引擎已经得到安装。
虽然传统的打印机假定已经安装的打印头具有一定的已知的类型，但通过使打印机与一种类型以上的打印头兼容，就能够实现更大的灵活性。能够不依靠附加的检测器或其他的硬件而检测正确的激光扫描单元或打印头是否已经被安装到激光打印机上将是非常有利的，因为附加检测器和硬件都将增大打印机的复杂性和制造成本。
因此，本发明的一个主要目的，是在其中一种类型或型号以上的激光打印头与一种具体的打印机相容的情况下，自动地检测已经安装在该激光打印机中的激光打印头的类型。
本发明的另一个目的，是在不用提供附加的检测器或其他的硬件元件—诸如保持具体的编码的存储器电路—的情况下，自动检测在激光打印机中安装了什么类型的激光打印头，从而能够检测能够被安装在一种具体型号的激光打印机中的多种相容激光打印头中的一种。
本发明的再一个目的，是能够在激光打印机中使用一种以上的不同型号的激光打印头，并利用其HSYNC信号的频率作为对这些打印头型号中的哪一种得到了安装的表示。
通过以下的描述或从对本发明的实施，本发明的其他目的、优点和新颖特征，对于本领域的技术人员来说将变得显而易见。
为了实现上述的和其他的目的，且根据本发明的一个方面，提供了一种改善的激光打印机，它具有一个自动打印头识别系统，其中在同一系列的激光打印机中可安装一种以上的型号的打印头。在速度范围高至24页/分钟(PPM)的激光打印机型号中，可以成功地采用两种不同的打印头，只要打印机系统知道哪一种激光打印头实际得到了安装。为了检测安装了哪一种打印头，打印机操作系统，通过以给定的输入基准时钟的公共频率检测HSYNC信号的脉冲之间的时间间隔，而测量打印头的“锁定”频率。
该HSYNC信号是一种标准信号，它是为激光打印机提供的并还被用于其他的目的。例如，在传统的激光打印机中，HSYNC光检测器信号被用作使激光的位置相对于页同步的反馈。在本发明中，HSYNC信号被送到一个“除以n计数器”电路—它将HSYNC信号的脉冲频率进行分频(借助因子“n”)，从而增大系统必须检测以确定实际安装了哪一种打印头的时间间隔。只要HSYNC“锁定”频率在与一种具体的型号的激光打印机相容的各种打印头型号之间是不同的，对于输入基准时钟的给定的公共频率，就能够在不增加任何附加的硬件检测器、信号、或存储器地址并检测编码的情况下，采用本发明的原理。
在一个最佳实施例中，可以安装具有不同的特性的两种不同的激光打印机，诸如它们的马达具有不同的转动速度，它们的多边形镜具有不同数目的面、不同的斜线上升时间，且它们在实现它们的锁定频率时最终产生不同的HSYNC频率。可以采用除以n计数器，其中n＝2，从而导致较短的HSYNC间隔，或者可设定n＝8，从而提供长得多的HSYNC间隔。由于较好的是在来自除以n计数器的每一个输出脉冲处中断微处理器，所以这种输出脉冲之间的间隔越长，修正的HSYNC信号就使打印引擎的ASIC以及打印机的微处理器保持在越不繁忙的状态。
在最佳实施例中，在微处理器的一个寄存器中使能了一种获取计数器，且在各个HSYNC中断，该计数得到保存。这种计数被与在前面的中断保存的计数进行比较，且所产生的数值差与这些中断之间的时间量成比例。重要的是允许在期望的锁定频率处HSYNC中断足够频繁地发生，从而使获取计数器不会环绕一次以上，因为如果在不采用一个第二计数器跟踪环绕次数的情况下发生了环绕，则计数之间的比较将成为无用的信息。
在该最佳实施例中，除以n计数器是在打印引擎的ASIC电路中执行的。当然，在不脱离本发明的原理的情况下可以采用其他类型的硬件分频器。另外，在不脱离本发明的原理的情况下，也可采用与静电鼓上的激光的扫描速度成比例的其他信号。另外，除了在打印机的微处理器中的获取计数器之外，在不脱离本发明的原理的情况下，也可以采用其他类型的定时装置。
采用HSYNC信号的一个主要优点，是这种信号在打印头运行时总是可以得到，即使在当前不打印页的情况下也是如此。与一种“锁定”信号—该信号是在使多边形面的镜转动的马达处导出的—一起使用这种HSYNC信号，使得能够在不向较早型号的激光打印机电路附加任何额外的硬件的情况下实施本发明的打印机系统。这使得能够节约硬件的成本，且只需要向激光打印机中的微处理器和ASIC加入新的软件编程码。
通过以下的描述和附图—其中描述并显示了本发明的一个最佳实施例，本发明的其他目的对于本领域的技术人员将变得显而易见。应该理解的是，本发明能够具有其他不同的实施例，且其若干个细节能够以不脱离本发明的情况下在各种明显的方面得到修正。因此，这些附图和描述应该被认为是说明性的而不是限制性的。
构成说明书的一部分的附图显示了本发明的几个方面，且与描述和权利要求书一起被用来说明本发明的原理。在附图中
图1是用在根据本发明的原理构成的激光打印机中的主要部分的硬件框图；图2是激光打印机的部分切去的立体图，显示了从激光器至HSYNC检测器卡的光通路的细节。
图3是流程图，显示了判定在图1的激光打印机中安装了哪一种具体的激光头的逻辑步骤。
现在详细描述本发明的最佳实施例，该最佳实施例的一个例子被显示在附图中，其中相同的标号表示相同的部分。
参见附图，图1显示了以标号10总体表示的激光打印机的硬件框图。激光打印机10较好地是包括一定的比较标准的部件，诸如直流电源12—它可具有不同电压电平的多个输出、具有地址线、数据线和控制和/或中断线的微处理器14、只读存储器(ROM)16、以及随机存取存储器(RAM)—它被分成几个部分以执行不同的功能。
激光打印机10通常包括至少一个串行输入端口或并行输入端口，或者在很多情况下同时包括两种输入端口，如用标号18表示串行端口并用标号20表示并行端口。这些端口18和20的每一个都与在图1中用标号22总体表示的相应的输入缓存器相连。串行端口18通常与个人计算机或工作站—它通常包含诸如字处理器或图形包或计算机辅助绘图包软件程序—的一个串行输出端口相连。类似地，并行端口20也与相同类型的个人计算机或工作站—它包含相同类型的软件—的并行输出端口相连，只是数据电缆将具有若干个并行线，而不是只有构成很多串行电缆的一对导线。这种输入装置在图1中分别用标号24和26表示。
一旦输入缓存器22接收到了文本或图形数据，它通常与用标号28表示的一或多个解译器(interpreter)进行通信。一种通常的解译器是PostScriptTM，它是多数激光打印机所采用的一种工业标准。在得到解译之后，输入的数据通常被送到一个普通的图形引擎以得到光栅(raster)，这通常发生在在图1中用标号30表示的RAM的部分中。为了加速光栅处理，在多数激光打印机中的ROM和RAM中分别存储了一个字根库(font pool)或还有一个字根(font)高速缓冲存储器，且这些字根存储器在图1中用标号32表示。这种字根库和高速缓冲存储器提供了用于通常的字母数字的点阵(bitmap)图案，从而使通常的图形引擎30能够方便地用最小的时间将每种文字转换成点阵。
一旦数据被光栅化，它被引入一个排队管理器或页缓存器—它是用标号34表示的RAM的一部分。在通常的激光打印机中，整个一页的光栅化的数据，在用于实际打印该页的时间间隔里被存储在排队管理器中。在排队管理器34中的数据与用标号36表示的打印引擎进行实时通信。打印引擎36包括在打印头中的激光源，且其输出是对纸的实际喷墨，这是激光打印机10的最后打印输出。
应该理解的是，地址、数据和控制线通常组成总线，且在并行(有时还被多路复用)导电通路中与激光打印机10中的各种电子部件进行实际通信。例如，地址和数据总线通常被送到所有的ROM和RAM集成电路，且控制线或中断线通常引到作为缓存器的所有输入和输出集成电路。
打印引擎36包含一个ASIC(专用集成电路)40—它被作为打印引擎中的各种硬件部件的控制器和数据多路复用装置。从排队管理器34来的点阵数据被ASIC40所接收，并在适当的时刻经过信号线46而被送到激光器—它用标号48表示。
ASIC40控制在打印引擎36中进行驱动的各种马达，并还接收来自打印引擎的各种硬件部件的状态信号。为了本发明的目的，有两种由ASIC40接收的信号—它们最终被送回到打印引擎中的微处理器70。一个马达42被用来驱动带面的镜(见图2的多边形镜116)，且当马达42斜线上升至一个用信号线43处的基准信号(“REF CLK”)的频率表示的转动速度(即其“锁定”速度)时，在信号线44上将使能一个“锁定”信号—它被发送到ASIC40。在最佳实施例中，REF CLK的通常频率为2002Hz，它通常只在打印机操作的打印头型号确定阶段得到使用。
一旦ASIC40接收到了来自马达42的锁定信号，它将一个相应的锁定状态信号(作为数字信号的字节的一部分)沿着与ASIC40通信的数据总线62的数据线64之一进行发送。数据总线62或者与同微处理器70通信的数据总线60相同，或者是它的一部分。一旦微处理器70得到了这种LOCK信号信息，它将进行一定的操作，以判定激光打印机10中安装了哪一种激光打印头48，如上以下结合图3所更为详细地描述的。
ASIC40接收的另一个重要的信号被称为HSYNC信号—它是从用标号52表示并称为HSYNC检测器的光学检测器接收的。激光源(见图2)将一个光点置于转动的多边形镜116上，后者随后将该激光进行再引导从而使它最终在感光鼓上扫过或“扫描”出一条“写入线”，从而产生黑或白的打印元素(也称为“像素”)的光栅线。当激光进行扫描以产生这种光栅线时，激光也在每次经过多边形镜116的一个面的扫动或“扫描”开始时扫描过HSYNC检测器52。激光从激光器110沿着一条光路行进至HSYNC检测器52，该光路在图1中用标号50示意地表示。这产生了来自HSYNC检测器52的电脉冲输出信号，该信号通过信号线54而被传送到ASIC40。
HSYNC信号54可被立即引到微处理器70，然而，较好地是采用ASIC40中的一个除以n计数器(未显示)，以在到达微处理器70之前降低沿着一条控制线66离开ASIC40的脉冲的频率。在一个示例性的实施例中，n的值被设定为2，从而在每隔一个沿着信号线54接收的输入脉冲时从ASIC40提供一个输出脉冲。然而，较好地是把n的值设定为8，从而在HSYNC检测器输出信号被转换成控制线66上的中断信号之前用8除该HSYNC检测器输出信号的频率。与上述有关地，用标号72表示的一个“获取”计数器在微处理器70中被允许在一种自由运行模式下进行操作，且其值在每次接收到经过控制线66来的中断时都得到保存。利用每次中断时取的不同的计数值，微处理器70能够确定HSYNC信号的频率，该频率被用来确定在打印机10中安装了哪一种激光打印头100。
应该理解的是，REF CLK信号43除了用来确定安装了哪一种型号的打印头以外还被用来控制马达42在运行状态的转动速度。在具有一种以上的分辨率(以dpi表示)的打印机中，该REF CLK信号将可能在两个不同的频率工作，以获得两种不同的分辨率。对于只具有单个的分辨率的打印机，可以不用提供从ASIC至马达的诸如REF CLK的信号，因为马达被允许在其所有所希望的打印机操作中都以单个的转动速度运行。在此情况下，可以把打印头确定阶段设计成要看除HSYNC频率以外的参数，或者基准信号与马达的转动速度的比值，而并不脱离本发明的原理。
应该理解的是，在“打印头确定阶段”—其中马达42的转速被“锁定”在通常在2002Hz频率的REF CLK信号43，然后一定存在两种条件中的一种或两种使可安装在打印机中的各种打印头型号之间有HSYNC频率差(1)以RPM表示的马达转速与REF CLK“锁定”频率的比值必须彼此不同；(2)如果以RPM表示的马达转速与REF CLK“锁定”频率的比值不是彼此不同的，则转动的多边形镜116(见图2)的面的数目在打印头型号之间必须是不同的。
图2提供了激光打印机10的打印头100的一些主要部件的部分切去的立体图。从激光源110开始，光沿着一条通路130通过一个透镜112，并被一个“预扫描”镜114重定向。重定向的光通路(用标号132表示)将一个光点置于八个边的多边形镜116上。激光打印机10中的某些其他的主要光学部件包括一个透镜118、一个“后扫描”折叠镜120、一个“扫描开始”镜122、一个安装到HSYNC检测器卡124上的光学检测器、以及把光导向至用标号140表示的一个“写入线”中的另一个透镜126。
在激光离开了激光源110之后，在到达扫描前镜114之前，它被透镜112聚焦成一个沿着光通路130的窄光束。该镜把光重定向至一条通路132-它将一个点射到多边形镜116上。当镜116转动(由于马达42)时，反射的激光被镜116的一个面，从用于各个光栅扫描的处于标号134的一个开始位置，扫描到标号136表示的光栅扫描的结束位置。最终的目的，是将激光扫描过感光鼓(未显示)，从而产生作为“写入线”并用标号140表示的一系列平行光路。为了实现这种写入线140，扫动的激光通过透镜118，并被折叠镜120沿着一个向下方向(较好地是90度)反射。最后的透镜126被用来提供产生写入线140的扫描光的对准。
产生各个光栅扫描的扫描光一部分被多边形镜116、透镜118、折叠镜120、以及“扫描开始”镜122所导向，以产生沿着由标号138表示的通路的光信号。最终沿着通路138行进的光将被导向以射到HSYNC检测器卡124上的一个光检测器，且该光检测器等价于HSYNC检测器52(见图1)。在图2中，由于多边形镜116有8个面或边，多边形镜116的每八分之一的转动将产生最终成为写入线140的激光的一个整个的扫动光栅扫描。在这些扫描的每一个的开始时的一个短时间里，将有一个沿着通路138行进的光束射到HSYNC检测器卡124上的HSYNC检测器52上。当打印头运行时，这种HSYNC信号将在激光打印机10的正常操作期间的所有时刻在每次扫描期间得到产生，即使是在其中感光鼓上未打印出像素的扫描期间。激光源110以这样的方式得到控制—即它在最后的打印页上为空白的所有光栅线上将不产生光，但在各个扫描结束时的一个短时间里除外，因而该HSYNC信号将在各个相继的扫描开始时得到产生。
如上所述，ASIC40包括一个5位的除以n计数器(未显示)—它降低了沿着控制线66到达微处理器70的中断的频率。微处理器70包括作为计数器72的一个16位获取寄存器，它具有可编程的时钟速率。计数器72得到使能，以当微处理器70接收到线66上的一个中断时进行计数，而这种中断较好地是在每从数据线54来了八个HSYNC脉冲时发生一次。来自计数器72的计数输出得到“获取”，从而有效地测量了在控制线66上到达的相继中断信号之间的时间(它与计数值成比例)。
当获取计数器72累积一个计数值时，重要的是不使该计数值在下一个中断发生之前不环绕一个以上的完整时间，从而在第二个环绕发生之前将其将其输出计数值保存起来。否则，在微处理器有机会在接收到下一个中断时保存其计数值之前，计数将环绕并“溢出”。
在可从Lexmark International Inc.获得的某些较新的激光打印机中，用户可调节用页/分钟(PPM)表示的打印速度。例如，在OPTRA系列的激光打印机中，一种型号能够以真1200点/英寸(dpi)以8PPM进行打印，可以1200dpi的“图象质量”或真600dpi的分辨率进行12PPM的打印。在另一种OPTRA激光打印机型号中，用户能够在12PPM真1200dpi和24PPM的600dpi之间进行选择。在速度更高的OPTRA激光打印机中，可采用一种以上的打印头型号，只要打印机知道所安装的是具体哪一种型号。这两种不同的相容激光打印头具有在不同的转速下运行的马达，并还采用了具有不同数目的面的多边形镜。另外，这两种激光打印头具有不同的斜线上升时间特性和不同的HSYNC检测器位置与打印页上的第一像素之间的距离。
当激光打印头第一次被激励时，其马达42需要几秒来“斜线(ramp)上升”至REF CLK信号43所要求的转速。一旦实现了与基准频率相应的转速，打印机系统就能够对实际转速进行取样以判定在该具体打印机中实际安装的是哪一种激光打印头。与上述有关地，每次激光打印头进行扫描时，都将有一个HSYNC脉冲输出信号54被提供给ASIC40。在斜线上升期间，激光器通常被关断以延伸感光鼓的寿命，然而，允许激光器在各个扫描期间接通一个简短的时间，从而使其光对准HSYNC检测器52。
一旦达到了与锁定频率相应的转速，通过在各个扫描期间在光对准HSYNC检测器的时刻之前接通激光器，而使激光功率得到调节。由于这在激光器经过分成面的镜116的每次扫描或扫动时产生了一个HSYNC脉冲，ASIC40能够开始沿着信号线66产生中断，该中断将被微处理器70所注意。只要两种不同的打印头型号的HSYNC频率处于不同的范围，本发明的电路和操作软件就能够被用来自动判定哪一种型号的激光打印头被实际安装。例如，利用对信号54处的每隔一个ASIC脉冲进行响应的中断信号，在一种打印头中期望的HSYNC时间间隔范围是363-386微秒，且在另一种打印头中期望的HSYNC时间间隔将在323-343微秒的范围中。准确的时序可根据获取计数器的输出而从在微处理器70发生中断的两个时间间隔之间的计数差确定。
图3是流程图，它显示的是根据本发明的原理确定在一个示例性的OPTRA激光打印机中安装了哪一种激光打印头的重要的逻辑操作。从功能块200开始，一些变量得到了如下的初始化由MMTRREF表示的镜马达基准频率被设定为一个用于识别打印头的公共的基准频率；一个变量“DETPRT”被用来设定HSYNC光检测器与打印的页上的第一个像素之间被用像素表示的距离，并得到初始化；在此例中用在ASIC控制中的其他打印头寄存器被设定为600dpi。
在这些变量得到初始化之后，打印头被接通，且称为“Lock_Delay_Count”的一个变量被设定为等于0。该变量被作为一个“过滤器”，从而使马达第一次被接通时对这些其他变量的初始不正确的读取得到忽略。在很多打印头中，当马达第一次被接通时，其“锁定”信号在短时间里立即得到使能，从而一种信号—该信号在其他情况下将使人认为马达已经处于其锁定运行速度。这种变量被用来确定“锁定”信号在半秒之内是否已经被接通，这意味着存在真正的“锁定”状态。
该逻辑流程现在到达功能框202，它在逻辑流程进行至下一个功能框204之前提供了一个时间延迟。该时间延迟保证了打印头处于足够的转速，从而不使获取计数器溢出。在功能框204，激光源被接通至其满强度，且功率调节电路被激活以使激光束达到其用于实际打印的适当强度。在此操作阶段，一个光电二极管检测激光(在每次扫描的一个点)，且来自该光电二极管的输出信号被用作反馈信号来调节激光的亮度。
逻辑流程现在进行到判定框206，在此获取计数器(检测图1中的计数器72)得到测试以确信HSYNC脉冲足够迅速地到达，以防止ASIC激光定位寄存器溢出。在图3的流程图中，获取计数器被称为“获取寄存器”，且其值得到测试以确信它们处于一定的计数范围中。如果判定框206的结果是“否”，逻辑流程进行到功能框208，它提供了一个时间延迟，以等候另一个间隔—该间隔可以短至1个HSYNC脉冲，或者长至32个这种脉冲。在图3显示的实施例中，这种延迟被设定为8个HSYNC脉冲。逻辑流程现在回到判定框206。
一旦判定框206的结果成为“是”，逻辑流程进行到功能框210—它使得在光束会射到鼓上的扫描部分期间关断激光器，但它使激光器在激光束射到HSYNC检测器的扫描部分中保持接通。当然所希望的是非常迅速地到达这种阶段，从而使激光器不会不必要地连续地把光束送到感光鼓。
逻辑流程现在到达功能框212，其中光强硬件电路被用来调节激光器，直到打印头运行在一种“锁定”状态下。一旦发生了这种情况，逻辑流程等候下一个中断(它将由于一定数目的HSYNC脉冲的发生而产生)，在此之后紧接着的下一个“获取”(即获取寄存器处的值)将被认为是“好”的获取。一旦产生了用于获取计数器72的“好”的获取，逻辑流程进行到功能框214以等候下一个中断—它在8个HSYNC输出脉冲到达之后产生。逻辑流程随后进行到判定框216。
判定框216判定打印头是否已经被锁定。如果不是，逻辑流程进行到功能框218—它将“Lock_Delay_Count”的值设定为0。通过将该变量值设定为0，系统基本上将滤掉可能暂时存在于某些信号中(诸如锁定信号)的误读出。逻辑流程现在进行到判定框220，以判定打印头计时时间是否已经过去，这基本上是等候打印头的斜线上升。如果答复是“是”，逻辑流程进行到功能框222，以宣布存在一个“误差”，且打印机将不能正常操作。如果判定框220的答复是“否”，逻辑流程进行到判定框224，以将获取计数器72的最近值(即“当前获取”值)与变量“好的获取”的值进行比较。
如果与获取计数器72有关的最近值处于期望的HSYNC值的一定百分比中，则判定框224将提供一个“是”答复。在此情况下，逻辑流程将进行到功能框212，以调节激光器直到打印头被锁定。在这种判定中，较好的是采用+/-4％的余量作为允许的百分比，这被认为是处于这两个计数值之差的可接受余量范围中。如果判定框224的结果是“否”，则逻辑流程进行到功能框224，以在实质上接通激光器并开始或继续调节处理。
如果判定框216的结果是“是”，则打印头现在被锁定且逻辑流程进行到功能框230，以使变量“Lock_Delay_Count”的值增值。随后逻辑流程进行到判定框232，以判定变量“Lock_Delay_Count”的当前值是否大于一个被称为“LOCK_DELAY”的预定值。如果判定框232的答复是“否”，则逻辑流程返回到功能框212，以使激光器继续得到调节直到打印头被锁定。变量“LOCK_DELAY”的值被设定为一个适当的数，从而使包括操作框212、214、216、230和232的增值循环提供大约半秒的时间延迟。
如果判定框232的结果是“是”，则逻辑流程进行到判定框234，以使变量“Capture Count”得到检查，以判定它是否处于一定的范围，诸如从969微秒至1029微秒—这将表明打印头型号LPH10已经被安装在激光打印机10中。变量“Capture Count”表示了获取计数器72的两个最新值之差，并与微处理器70的信号线66处的中断之间的时间间隔成比例。
如果判定框234的答复是“是”，则逻辑流程进行到功能框236，以设定所有重要的信号和其他变量以及用于LPH10打印头类型的参数。随后逻辑流程进行到判定框248，以判定这种具体型号或类型的激光打印头是否是这种具体型号的打印机所支持的类型。如果答复是“是”，则逻辑流程进行到功能框252，在那里系统等候下一个打印任务的数据的到达。在此情况下，可以假定，为了本发明的目的，激光打印头处于良好的运行状态，且适当的接口信号和变量将被用于型号LPH10的打印头。
如果判定框234的结果是“否”，则逻辑流程进行到判定框238，以判定变量“Capture Count”是否处于适当的范围，诸如对IPH3为363至386微秒。如果答复是“是”，则逻辑流程进行到功能框240，以设定用于这种打印头的所有重要信号和其他变量和参数。随后逻辑流程进行到判定框248，以判定打印头型号IPH3是否这种具体的打印机所支持的类型。如果答复是“是”，逻辑流程进行到功能框252，以等候下一个打印任务的到达。
如果功能框238的结果是“否”，逻辑流程进行到判定框242，以判定变量“Capture Count”是否处于适当的范围，诸如对于LPH11为323微秒至343微秒。如果答复是“是”，则逻辑流程进行到功能框244，在那里为这种打印头设定所有的信号和其他变量和操作参数。随后逻辑流程进行到判定框248，以判定这种具体的打印机是否支持型号LPH11的打印头。如果答复是“是”，逻辑流程进行到功能框252，并等候下一个打印任务的数据。
如果在判定框248的结果对于上述三种打印头都是“否”，则逻辑流程进行到功能框250，以宣布一个“误差”，因为这种具体的打印机不支持在该流程图的较早部分中发现的打印头型号。当发生这种情况时，显然打印机不能继续假定它能够成功地进行操作。
如果判定框242的结果是“否”，逻辑流程进行到功能框246，以宣布在打印头斜线上升过程中的一个“误差”。当发生这种情况时，打印机类似地不能继续假定它可正常地进行操作。
图3的流程图显示了一种情况—其中同一种控制逻辑可用于一个种类的激光打印机中的一个以上型号的打印机。换言之，同一操作软件和硬件信号可如图3所示地被用于较慢的打印机(例如具有8PPM至12PPM的速率)和较快的打印机(例如具有12PPM至24PPM范围的速率的)。这种特征显示了判定框248的理由，该判定框判定这种具体的打印机是否支持一种具体安装的打印头。如果安装了较慢的打印头，则对于这种具体的打印机种类中的某些型号是可以进行校正的，而对于较快的打印机则完全不能得到校正。
在其中在单个的打印机型号中可运行一种以上的打印头的情况下，则判定在打印机中实际安装了哪一种打印头当然仍然是重要的。例如，两种型号的打印头IPH3和LPH11都可在具有12PPM至24PPM的非常快的打印机型号中使用。对于这种打印机，判定框238或242应该给出“是”结果。
应该理解的是，以上公布的用于判定在打印机中安装了哪一种打印头的具体方法和设备，在不脱离本发明的原理的前提下，可以得到显著的修正。在除了某些涉及HSYNC信号的频率的参数的数值以外不进行任何改变的情况下，可以采用一些其他的各种类型的、具有不同的转速的马达和具有各种数目的面的其他类型的多边形镜。另外，在不脱离本发明的原理的前提下，HSYNC检测器本身可位于各个扫描的结束部分，而不是各个扫描的开始部分。
一般地说，在不脱离本发明的前提下，通过向打印机增加更多的硬件，可以采用其他类型的信号。利用图3公布的方法，最重要的标准是将被用在一个具体的打印机种类中的各个类型的打印头型号之间的期望HSYNC脉冲到达时间间隔的范围之间必须有某些可检测的不同，从而能够自动地在这些打印头之间进行判定。当然，如果安装了附加的硬件检测器以测量其他类型的物理参数，则HSYNC脉冲的频率对于一种以上的打印头型号可以是相同的，而不影响在这些打印头之间进行判定的能力，这种设计也将采用本发明的原理。
对本发明的最佳实施例的前述描述是为了显示和描述的目的而进行的。这种描述不应该被认为是排他的，也不应该把本发明限制在在此描述的具体形式。在上述教导下，可以进行明显的修正或变形。该实施例得到选择和描述，是为了以最佳的方式显示本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的技术人员能够按照具体的使用要求，在各种实施例中并借助各种修正而以最佳的方式利用本发明。本发明的范围应该只由所附的权利要求书来限定。
权利要求
1.一种打印引擎，包括进行实时测量的一种处理电路、一个光源、以及从所述光源周期接收光能的光-电检测器，所述光源是与所述打印引擎相容的多种光源型号中的一种；所述光-电检测器每当接收到所述周期光能时都产生一个电输出信号，所述周期电输出信号被传送到所述处理电路，且所述处理电路得到适当配置以确定所述周期电输出信号的相继接收之间的时间间隔；其中所述时间间隔的长度取决于安装在所述打印引擎中的光源的型号，且所述处理电路得到进一步的配置以自动确定所述多种光源型号中的哪一种被实际安装在所述打印引擎中。
2.根据权利要求1的打印引擎，其中所述处理电路包括具有一个内部计数器的微处理器、接收来自一个外部源的点阵打印数据的专用集成电路(ASIC)、以及在所述微处理器与ASIC之间的多条数据和控制线；其中所述ASIC得到适当配置以接收来自所述光-电检测器的所述电输出信号，并随后产生一个中断信号—该中断信号在所述数据和控制线之一上被发送到所述微处理器；所述微处理器得到进一步配置以在接收到所述中断信号时保存所述内部计数器的当前值，并把当前计数值与前一个保存的计数值进行比较，以确定从所述ASIC接收的相继中断之间的计数间隔，所述计数间隔表示了所述时间间隔。
3.根据权利要求1的打印引擎，其中各个所述光源型号包括一个激光源、一个可转动多边形镜、以及一个转动所述多边形镜的马达和相关的驱动电路；其中所述激光源发射一个激光束—该激光束照射到所述多边形镜上，所述转动多边形镜又重定向所述激光束以通过移动产生光通路的写入线的激光束而进行多个相继的扫描，且所述光-电检测器得到适当定位以接收移动激光束的各个所述相继扫描的一个瞬态部分。
4.根据权利要求3的打印引擎，其中所述马达的速度与具有所有型号的所述光源共同的预定频率的一个周期基准时钟信号有关。
5.根据权利要求3的打印引擎，其中所述处理电路包括具有一个内部计数器的微处理器、接收来自一个外部源的点阵打印数据的专用集成电路(ASIC)、以及在所述微处理器与ASIC之间的多条数据和控制线；其中所述ASIC得到适当配置以接收来自所述光-电检测器的所述电输出信号，并随后产生一个中断信号—该中断信号在所述数据和控制线之一上被发送到所述微处理器；所述微处理器得到进一步配置以在接收到所述中断信号时保存所述内部计数器的当前值，并把当前计数值与前一个保存的计数值进行比较，以确定述ASIC接收的相继中断之间的计数间隔，所述计数间隔表示了所述时间间隔，并从而决定了安装在所述打印引擎中的所述光源的型号。
6.根据权利要求5的打印引擎，其中所述ASIC包含一个“除以n”电路，该电路使所述中断信号只在接收到“n”个来自所述光-电检测器的电输出信号之后才得到产生。
7.根据权利要求5的打印引擎，其中所述马达斜线上升至一个“锁定”操作状态，所述马达和相关的驱动电路随后向所述ASIC输出一个第一LOCK电信号，且所述ASIC随后向所述微处理器输出一个相应的第二LOCK电信号。
8.根据权利要求4的打印引擎，其中所述多边形镜的转速与所述电输出信号的频率的比值对于所述多种光源型号中的每一种都是不同的。
9.根据权利要求3的打印引擎，其中所述多种光源型号中的一种的多边形镜的面的数目不同于所述多种光源型号中的另一种多边形镜的面的数目。
10.根据权利要求3的打印引擎，其中所述光-电检测器被设计成HSYNC检测器，并在移动激光束的相继的各个扫描的开始和结束处接收来自该扫描的的光能的瞬态脉冲。
11.根据权利要求10的打印引擎，其中所述HSYNC检测器在每次接收到来自移动激光束的相继扫描的光能的所述瞬态脉冲时产生一个脉冲模式电信号。
12.根据权利要求5的打印引擎，其中所述光-电检测器在每次接收到来自移动激光束的所述相继扫描的光能的所述瞬态脉冲时都产生一个脉冲模式电信号，且所述ASIC包含一种“除以n”电路—它使所述中断信号只在从所述光-电检测器接收到“n”个电脉冲时才得到产生。
13.用于自动检测在打印引擎中使用的光源的型号的方法，所述方法包括以下步骤(a)提供具有一个处理电路、一个光-电检测器、以及一个光源的打印引擎，所述光源是与所述打印引擎相容的多种型号中的一种；(b)产生由所述光源输出的一束光能，该束光能周期照射在所述光-电检测器上，所述光-电检测器在每次接收到所述周期光能时都产生一种电输出信号，并将所述周期电输出信号传送到所述处理电路；以及(c)确定在所述处理电路对所述周期电输出信号的相继接收之间的时间间隔，所述时间间隔的值取决于安装在所述打印引擎中的光源的型号，从而自动确定所述多种光源型号中的哪一种被实际安装在了所述打印引擎中。
14.根据权利要求13的方法，其中确定在所述处理电路相继接收到所述周期电输出信号的时间间隔的步骤包括提供一个微处理器—它具有一个内部计数器、一个接收来自一个外部源的点阵打印数据的专用集成电路(ASIC)、以及在所述微处理器与ASIC之间的多个数据和控制线；接收来自所述光-电检测器的所述电输出信号，随后借助所述ASIC产生一个中断信号—该中断信号在所述数据和控制线中的一条上被传送到所述微处理器，并在接收到所述中断信号时保存所述内部计数器的当前值并将该当前计数值与前一个保存的计数值相比较以确定从所述ASIC接收的相继中断之间的计数间隔，所述计数间隔表示了所述时间间隔。
15.根据权利要求14的方法，其中用于确定从所述ASIC接收的相继中断之间的表示所述时间间隔的计数间隔的子步骤包括把所述计数间隔与一个预定的第一上限和一个预定的第一下限相比较，且如果所述计数间隔处于它们之间，则判定所述光源包括与所述打印引擎相容的所述多种型号中的第一种；且如果所述计数间隔不处于它们之间，将所述计数间隔进一步与一个预定第二上限和一个预定第二下限相比较，且如果所述计数间隔处于它们之间，则判定所述光源包括与所述打印引擎相容的所述多种型号中的第二种。
16.根据权利要求14的方法，进一步包括只在接收到来自所述光-电检测器的通过利用包含在所述ASIC中的一个“除以n”电路的“n”个电输出信号之后才产生所述中断信号的步骤。
17.根据权利要求13的方法，其中提供光源的子步骤包括提供一个激光源、一个可转动多边形镜、以及转动所述多边形镜的一个马达和相关的驱动电路。
18.根据权利要求17的方法，进一步包括以下步骤用所述激光源发射一束射向所述多边形镜的激光；借助所述马达转动所述多边形镜从而使所述多边形镜将所述激光束引向移动激光束的多个相继扫描—这些相继扫描产生了光通路的写入线；以及，在所述光-电检测器接收移动激光束的各个所述相继扫描的一个瞬态部分。
19.根据权利要求18的方法，进一步包括以下步骤使所述马达斜线(ramp)上升至一个“锁定”操作状态；所述马达和相关的驱动电路随后输出一个第一LOCK电信号至所述ASIC；且所述ASIC随后输出一个相应的第二LOCK电信号给所述微处理器。
20.根据权利要求13的方法，进一步包括以根据一个共同的预定基准频率的一个预定转速来操作所述马达并测量所述电信号的频率的步骤。
21.根据权利要求20的方法，其中所述多边形镜的转速与所述电输出信号的频率的比值对于所述多种光源型号中的每一种都是不同的。
22.根据权利要求13的打印引擎，其中在所述多种光源型号中的一种多边形镜上的面的数目不同于所述多种光源型号中的另一种的多边形镜上的面的数目。
23.一种打印引擎，包括进行实时测量的一种处理电路、一个光源、以及从所述光源周期接收光能的光-电检测器，所述光源是可获得的多种光源型号中的一种；所述光-电检测器每当接收到所述周期光能时都产生一个电输出信号，所述周期电输出信号被传送到所述处理电路，且所述处理电路得到适当配置以确定所述周期电输出信号的相继接收之间的时间间隔；其中所述时间间隔的长度取决于安装在所述打印引擎中的光源的型号，且所述处理电路得到进一步的配置以自动确定所述多种可获得的光源型号中的一种是否不与所述打印引擎相容。
全文摘要
一种激光打印机,具有用于与一种以上的打印头型号相容的一类的激光打印机中使用的自动打印头识别系统。为了检测安装了哪一种打印头,提供一种具有预定的频率的基准时钟信号,该信号表示了马达的转速。一旦马达达到了一个“锁定”运行速度,打印机通过检测HSYNC信号的脉冲之间的时间间隔来测量分成面的镜的扫描速率。只要与一种具体型号的激光打印机相容的各种型号的打印头的HSYNC“锁定”频率是不同的,就可以采用本发明的原理。
文档编号G06F13/00GK1194405SQ98105819
公开日1998年9月30日 申请日期1998年3月20日 优先权日1998年3月20日
发明者茨鲁斯·布拉德佛德·克拉科, 戴维德·布列恩·兰格, 菲利普·比龙·威特 申请人:莱克斯马克国际公司