CN101830108A - 元件基板、打印头、头盒、打印设备及连接状态确认方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种元件基板、打印头、头盒、打印设备以及用于确认打印头和打印设备的电连接状态的方法。所述元件基板能够独立地确认与逻辑电源的电连接状态，而不会由于增加端子的数目等而增加成本。所述元件基板包括：连接状态输出电路，所述连接状态输出电路响应逻辑电源输入端的连接状态，或打印信号、时钟信号、驱动信号和锁存信号中的每一个的输入端的连接状态，而输出信号；以及连接状态输出端，所述连接状态输出端输出来自连接状态输出电路的输出信号。

Description

元件基板、打印头、头盒、打印设备及连接状态确认方法
本申请是申请日为2008年6月4日、申请号为200810110358.4、发明名称为“元件基板、打印头、头盒、打印设备及连接状态确认方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于可拆卸的打印头的元件基板，所述打印头具有响应打印头和打印设备的电连接状态而输出信号的连接状态输出电路。而且，它涉及打印头、头盒(head cartridge)、打印设备以及用于确认打印头和打印设备的电连接状态的方法。
背景技术
使用例如压电元件的机电变换器(transducer)的技术和使用电热变换器(加热器)加热墨以利用膜沸腾效应排出墨滴的技术被已知是安装在喷墨打印设备中的打印头的典型的排墨技术。
提供有上述喷墨打印头的打印设备能够以低成本输出高质量的文本和图像。特别地，利用膜沸腾效应排出墨滴的打印机具有能够以低成本执行彩色打印的优点，因此占有主要的市场份额。
由于改善图像质量的趋势，打印头的排出口的数目一般已经从64个出口增加到了128个出口，或者甚至256个出口等，所述出口以高密度方式配置，具有例如300dpi或600dpi的每英寸的排出口(discharge orifices per inch，dpi)的数目。为各自的排出口作为电热变换器而配置的加热器由于几微秒级到10微秒级的热脉冲的膜沸腾而形成各自的气泡。通过以这种方式高频驱动，能够高速获得高图像质量的打印物。
在其中打印头被安装和被往复输送的托架中，提供用于电连接喷墨打印设备中的打印头的装置。具体而言，多个接触点被提供在托架中，所述多个接触点被制造为当打印头被安装在托架中时分别接触被提供在打印头上的多个接触点。以这种方式，电连接在打印头和喷墨打印设备之间被实现。
可替换的打印头一般被设计成由用户更换，且在使用与墨罐(inktank)成一体的打印头的喷墨打印设备中，每次墨被耗尽时安装新的打印头。每次打印头被用户用新的打印头更换时，打印头和喷墨打印设备之间的电连接被建立，因此优选监控打印设备和打印头之间的电连接状态。美国专利No.5828386公开了提供有用于监控电连接状态的装置的打印头和喷墨打印设备。这涉及从打印设备供给到打印头的输入端的打印信号、传送打印信号的时钟信号、以及响应打印信号启用(enabling)打印操作的控制信号。美国专利No.5828386包括提供有AND电路和输出端的配置，所述AND电路对这三个信号的逻辑积执行计算，所述输出端用于输出计算的结果。
图3是传统的连接状态输出电路的一个例子。这里，有打印信号(DATA)、时钟信号(CLK)、驱动加热器的驱动信号(HE)、和用于在锁存电路(未示出)中锁存打印信号的锁存信号(LT)。这些信号的逻辑积在AND电路中经历计算，且计算结果被连接状态输出端(CNO)输出。CNO信号只有当锁存信号、驱动信号、打印信号和时钟信号都是高的时才是高的。因此，当所有的输入信号在某一任意定时从打印设备以高电位被输入且CNO信号在高电位被输出时，打印头和打印设备之间的电连接被确认。以这种方式，确认打印头是否被适当地连接到打印设备是可能的，因此防止打印问题例如丢失打印点、和源于接触点问题的对打印头的损坏是可能的。
而且，美国公开No.2007/0002087公开了一种输出CLK信号、DATA信号、LT信号和HE信号的连接状态的电路和端子。
在这点上，被设计成能够被用户更换的打印头在例如更换期间的时候将被用户直接接触。由于这个原因，例如当打印头被用户直接接触产生静电时，所述静电的电流将通过打印头的端子和配线(wiring)被供给到元件基板，且元件基板易受静电影响的部分会被损坏。因而，必须采取技术，使得不对元件基板造成损坏。
一种配置被普遍作为解决手段而实施，在所述配置中，由二极管构成的静电保护元件被分别插入打印信号的输入部分和电源线与地线之间。通过这种方式，作为静电流入的电流被散布并流出到电源线和地线，从而改善元件基板抵抗静电的鲁棒性(robustness)。
然而，使得能够确认其电连接状态且其中提供有静电保护元件的打印头具有例如如下的问题。当高电位的信号在确认电连接期间从信号端被输入时，电流会不期望地通过静电保护元件流到电源线。当电流不期望地流到作为电源线的逻辑电源(VDD)时，单独的VDD端的连接也许不能够被确认。图2显示静电保护电路的配置例子，其中二极管被用作静电保护元件。靠近打印信号输入焊盘(pad)分别在VDD线侧和地侧提供作为静电保护元件的二极管。采用这种配置，作为静电流入的电流被向外散布并流出。这里，当确认电连接状态时，例如3.3V的电压被施加到每个打印信号端。然而，即使VDD端具有连接问题，约2.6V的电压也通过二极管被供给到VDD线，因此当确认电连接状态时这个电压被确认为VDD电压。如果到VDD端的连接被建立且电流动，则没有问题。然而，如果当VDD端有连接问题时施加加热器驱动电压VH(例如24V)，则存在打印头由于加热器的误动作(malfunction)而将被损坏的风险，所述加热器的误动作由不确定的逻辑电路的操作导致。因此，在既具有电连接输出电路也具有静电保护电路的打印头中，优选这被配置成使逻辑电源的电连接状态能够被独立地确认，以便提供更大的可靠性。尽管美国公开No.2007/0002087公开了一种输出CLK信号、DATA信号、LT信号和HE信号的连接状态的电路和端子，但它不是使逻辑电源的电连接状态能够被独立地确认的配置。
发明内容
本发明针对元件基板、打印头、头盒、打印设备、以及确认打印头和打印设备的电连接状态的方法。
元件基板能够独立地确认打印头和使用该打印头的打印设备之间的电连接状态，特别地，能够确认与逻辑电源的电连接状态。
根据本发明的一个方面，提供一种元件基板，所述元件基板包括：
多个打印元件；
打印信号输入端，输入打印信号；
时钟信号输入端，输入用于传送打印信号的时钟信号；
驱动信号输入端，输入用于控制打印元件的驱动的驱动信号；
锁存信号输入端，输入用于在锁存电路中锁存打印信号的锁存信号；
逻辑电路，根据驱动信号控制打印元件的驱动；
逻辑电源输入端，允许输入要被施加到逻辑电路的电压；
NMOS晶体管，所述晶体管具有：通过电阻器连接到逻辑电源输入端的漏极；连接到地的源极；和接收基于从打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端供给的电压的信号的栅极；
连接状态输出电路，所述连接状态输出电路被配置成：根据逻辑电源输入端的连接状态或打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端中的每一个的连接状态，基于NMOS晶体管的输出而输出信号；和
连接状态输出端，所述连接状态输出端被配置成：将由连接状态输出电路输出的信号供给到基板的外部，
其中，经由连接状态输出端而输出的信号通过经历在逻辑电源输入端和漏极之间以及在漏极和源极之间的分压而被输出，以及
其中，根据被供给到栅极的信号的电平而输出所述信号，且所述信号或者是具有基于被施加到逻辑电源输入端的电压的第一电平的信号，或者是具有基于被输入到信号输入端的电压的第二电平的信号。
根据本发明的另一方面，提供一种提供有元件基板的打印头、头盒和打印设备，以及用于确认打印头和打印设备的电连接状态的方法。
根据本发明的再另一方面，提供一种打印头，所述打印头包括：
多个打印元件；
打印信号输入端，输入打印信号；
时钟信号输入端，输入用于传送打印信号的时钟信号；
驱动信号输入端，输入用于控制打印元件的驱动的驱动信号；
锁存信号输入端，输入用于在锁存电路中锁存打印信号的锁存信号；
逻辑电路，根据驱动信号控制打印元件的驱动；
元件基板，所述元件基板具有逻辑电源输入端，允许输入要被施加到逻辑电路的电压；
其中，元件基板包括：
NMOS晶体管，所述晶体管具有：通过电阻器连接到逻辑电源输入端的漏极；连接到地的源极；和接收基于从打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端供给的电压的信号的栅极；
连接状态输出电路，所述连接状态输出电路被配置成：根据逻辑电源输入端的连接状态或打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端中的每一个的连接状态，基于NMOS晶体管的输出而输出信号；和
连接状态输出端，所述连接状态输出端被配置成：将由连接状态输出电路输出的信号供给到基板的外部，
其中，经由连接状态输出端输出的信号通过经历在逻辑电源输入端和漏极之间以及在漏极和源极之间的分压而被输出，以及
其中，根据被供给到栅极的信号的电平而输出所述信号，且所述信号或者是具有基于被施加到逻辑电源输入端的电压的第一电平的信号，或者是具有基于被输入到信号输入端的电压的第二电平的信号。
根据本发明的再另一方面，提供一种头盒，所述头盒包括：包含上述元件基板的打印头；和含有墨的墨罐。
根据本发明的再另一方面，提供一种打印设备，所述打印设备包括：
上述元件基板；
逻辑电源输出端，被配置成供给电压到逻辑电路；
连接状态输入端，被配置成接收经由连接状态输出电路而输出的信号；和
确定单元，被配置成：基于经由连接状态输出端而输出的信号来确定逻辑电源输入端的电连接状态。
根据本发明的再另一方面，提供一种方法，所述方法用于确认上述打印设备和打印头的电连接状态，包括步骤：
从打印设备输出要被施加到逻辑电路的电压；
输入从连接状态输出端输出的信号到打印设备；以及
根据在输入步骤中输入的信号的电平，确定逻辑电源输入端的电连接状态。
根据本发明的再另一方面，提供一种元件基板，所述元件基板包括：
多个打印元件；
打印信号输入端，输入打印信号；
时钟信号输入端，输入用于传送打印信号的时钟信号；
驱动信号输入端，输入用于控制打印元件的驱动的驱动信号；
锁存信号输入端，输入用于在锁存电路中锁存打印信号的锁存信号；
逻辑电路，根据驱动信号控制打印元件的驱动；
逻辑电源输入端，允许输入要被施加到逻辑电路的电压；以及
连接状态输出电路，所述连接状态输出电路被配置成：根据输入端的连接状态、基于经由每个输入端输入的信号而输出信号，且用经由另一个输入端输入的信号来切换从逻辑电源输入端输入的信号。
本发明是特别有利的，因为它能够提供能够独立地确认与逻辑电源的电连接状态的元件基板，而不会由于增加端子等的数目而增加成本。而且，能够提供被提供有元件基板的打印头、头盒和打印设备。
从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得明显。
附图说明
被并入说明书中且构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，且与说明一起用于解释本发明的原理。
图1A是显示根据本发明示例性实施例的连接状态输出电路的配置的示图；
图1B是显示根据本发明示例性实施例的连接状态输出电路的信号的时序的示图；
图2是显示常规的静电保护电路的配置例子的示图；
图3是显示常规的连接状态输出电路的例子的示图；
图4是显示根据本发明示例性实施例的连接状态输出电路的例子的示图；
图5是显示根据本发明示例性实施例的喷墨打印头的电路配置例子的示图；
图6A描述从头的侧面看到的根据本发明示例性实施例的第一打印头的透视图；
图6B描述从上侧看到的根据本发明示例性实施例的第一打印头的透视图；
图7描述根据本发明示例性实施例的第一打印头的分解透视图；
图8描述构成根据本发明示例性实施例的第一打印头的第一元件基板的一部分的破裂透视图；
图9描述根据本发明示例性实施例的打印头的一部分的剖视图；
图10是显示根据本发明示例性实施例的喷墨打印设备的一个例子的示意图；
图11是显示用于根据本发明示例性实施例的喷墨打印设备的控制的配置的示图；和
图12是根据本发明示例性实施例的确认喷墨打印设备中打印头的电连接状态的过程的流程图。
具体实施方式
现在将在此参考附图在下面详细描述本发明的许多实施例。下面的实施例并不意在限制本发明的权利要求。
在本说明书中，术语“打印”(print)和“打印”(printing)不仅包括例如字符和图形的有意义信息的形成，而且也广泛地包括打印介质上的图像、图形和图案等的形成，或介质的处理，不管它们是有意义的还是无意义的，也不管它们是否被如此显现以使得人们在视觉上可察觉。
并且，术语“打印介质”不仅包括用于普通打印设备中的纸张，也广泛地包括能够接受墨的例如布、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材和皮革的材料。
而且，术语“墨”(此后也称作“液体”)应当类似于上述“打印”的定义被广泛地解释。即，“墨”包括液体，当所述液体被施加到打印介质上时，所述液体能够形成图像、图形和图案等，能够处理打印介质，且能够处理墨(例如，能够使被施加到打印介质的墨中包含的着色剂凝固或不溶解)。
应注意，在本说明中使用的“元件基板”不是指由硅半导体构成的简单的基础结构，而是指在其上设置各种元件和电路等的基础结构。
“在元件基板上”不仅仅指在元件基板的表面上，而是指在元件基板的表面和靠近所述表面的元件基板的内侧上。本发明中所指的“内置”不是表示分离结构的元件被简单地设置在基础结构上的术语，而是指元件通过半导体电路的制造工艺等被整体形成和制造在元件基板上。
图6-10是解释性的示图，用于描述根据本发明的示例性实施例的打印头(头盒)。参考这些图，下面给出关于各种结构元件的描述。
根据示例性实施例的打印头与包含墨的墨罐成一体。如图6A和图6B所示，这例如由包含黑色墨的第一打印头H1000构成。打印头H1000被稳固地支撑在托架上，所述托架通过定位单元和电接触点被安装在喷墨打印设备上，且所述打印头H1000相对于托架是可拆卸的。当用来填充其的墨被消耗和耗尽时，打印头可以被更换。
下面，关于打印头H1000，详细描述了分别构成打印头的配置元件。
打印头
第一打印头H1000是bubble jet(注册商标)打印头，所述打印头使用电热变换器来产生热能，以便响应电信号而在墨中产生膜沸腾。而且，它是所谓的侧射类型(side shooter type)的打印头，在所述打印头中电热变换器和墨排出口彼此相对地设置。
(1)第一打印头H1000
图7描述第一打印头H1000的分解透视图。打印头H1000被提供有第一打印元件基板H1100、电配线带H1300、以及墨供给保持部件H1500。而且，它还被提供有过滤器H1700、墨吸收器H1600、盖部件H1900和密封部件H1800。
(1-1)第一打印元件基板H1100
图8是用于描述第一打印元件基板H1100的配置的示图，并描述了显示其破裂部分的透视图。第一打印元件基板H1100是这样的组件：其中，作为墨流动通道的具有长通道形状的通过孔的墨供给端口H1102被形成在具有例如0.5到1mm厚度的硅基板H1110上。墨供给端口通过例如利用硅晶体取向的各向异性蚀刻或喷沙的技术而形成。
作为打印元件的电热变换器H1103和未示出的用于驱动变换器的驱动元件被设置成以单个的排列(array)排起来(line up)，各在硅基板H1110上的墨供给端口H1102的两侧并夹着硅基板H1110上的墨供给端口H1102。而且，未示出的由Al等制成的将电力供给到电热变换器H1103的电线被进一步形成。这些电热变换器和电线可以使用已知的膜形成技术被形成。每个电热变换器的排列被设置成互相地形成锯齿形图案。即，所述排列的排出口的位置被设置成轻微地移位，使得正交于排列方向的方向不排起来。
电极部分H1104被提供在Si基板上，用于将电力供给到电配线并用于供给电信号以驱动电热变换器。电极部分沿位于电热变换器排列两端的侧区域以排列而被设置。由Au等构成的凸起(bumps)H1105被分别形成在电极部分H1104上。
在例如配线和电阻器元件的打印元件的图案已经被形成在Si基板H1110上的表面上，使用光刻技术形成为每个电热变换器提供墨流动通道并由树脂材料构成的结构。这个结构具有隔开各墨流动通道的墨流动通道壁H1106、覆盖在那上面的顶部分，且排出口H1107在顶部分中是开口的。排出口H1107被分别对着电热变换器H1103而设置，从而形成排出口组H1108。
由于通过电热变换器的热而产生的气泡的压力，已经从第一打印元件基板的墨供给端口供给的墨从与电热变换器相对的排出口H1107被排出。
(1-2)电配线带H1300
电配线带H1300是其中电信号路径被形成的组件，所述电信号路径将电信号施加到第一打印元件基板H1100以排出墨。而且，开口H1303被形成以用于要被安装的第一打印元件基板H1100，且连接到第一打印元件基板H1100的电极部分H1104的电极端H1304靠近开口H1303的边缘而形成。再进一步，用于从打印设备接收电信号的外部信号输入端H1302形成在电配线带H1300上，且外部信号输入端H1302和电极端H1304通过邻近的铜箔的配线图案而链接。
电配线带H1300和第一打印元件基板H1100之间的电连接通过使用热超声波压力键合技术来电接合第一打印元件基板H1100的凸起H1105和电配线带H1300的电极端H1304而实现。
(1-3)墨供给保持部件H1500
如图7所示，墨供给保持部件H1500通过被提供有用于在内部保持墨并产生负压的墨吸收器H1600而作为墨罐起作用。而且，它通过在其中形成有用于引导墨到打印元件基板H1100的墨流动通道而提供供墨的功能。
用于将黑色墨供给到第一打印元件基板H1100的墨供给端口H1200被形成在墨流动通道的下流动部分处。另外，第一打印元件基板H1100以非常准确的定位被附着和固定到墨供给保持部件H1500，使得第一打印元件基板H1100的墨供给端口H1102和墨供给保持部件H1500的墨供给端口H1200连通。
而且，位于第一打印元件基板H1100的被附着表面的外围的平坦表面和电配线带H1300的背表面的一部分被进一步附着和固定。第一打印元件基板H1100和电配线带H1300的电连接部分被使用第一密封剂H1307和第二密封剂H1308而密封(参见图6A、6B和图9)。由于这些密封，电连接部分被保护以防止墨腐蚀和外部冲击。
图9描述打印头H1100的一部分的剖视图。在图9中，与其他图相同的部分以与其他图中相同的数字而示出，且所述部分的描述被省略。
接着，关于将上述打印头安装到喷墨打印设备给出具体描述。
如图6A和6B中所示，第一打印头H1000被提供有安装引导H1560，用于引导所述头到喷墨打印设备中的托架中的安装位置。而且，第一打印头被提供有啮合部分H1930，用于使用头设置杆(headsetting lever)而安装和固定到托架。再进一步，对接(abutment)部分H1580在打印介质的传送方向，且对接部分H1590在墨排出方向，用于将头定位到托架中的预定安装位置中。通过被这些对接部分定位，在电配线带H1300上的外部信号输入端H1302和被提供在托架中的电连接部分的接触针(pin)之间的正确电接触变为可能。
喷墨打印设备
接着，给出关于其中可安装上述盒类型的打印头的液体排出打印设备的描述。图10是解释性的示图，示出其中可安装根据本实施例的喷墨打印头的打印设备的一个例子。
参考图10，打印设备具有托架102，图6A和6B所示的打印头H1000被定位并被可更换地安装入所述托架102中。电连接部分设置在托架102中，用于经由打印头H1000的外部信号输入端传递驱动信号等到每个排出部分。例如逻辑电源输出端和连接状态输入端的各种端子作为电连接部分被提供，其连接到后面将要描述的各种端子，例如用于逻辑电路的电力输入端和元件基板的连接状态输出端。
托架102被支撑以便能够沿引导轴103往复运动，所述引导轴103被安装在打印设备中沿扫描方向延伸。托架102被驱动，且其定位和运动被例如电动机皮带轮(motor pulley)105、空皮带轮(idling pulley)106、以及由运载电动机(carrier motor)104驱动的同步带(timingbelt)107等的驱动机构所控制。而且，给托架102提供原始位置(homeposition)传感器130。当托架102上的原始位置传感器130经过封板(closure plate)136的位置时，作为原始位置的位置被检测到。
关于例如打印纸或塑料薄板的打印介质108，进给电动机135使用齿轮使拾取辊131旋转，然后打印介质108被一张一张地从自动片材进给器(auto sheet feeder，ASF)132分开并被进给。再进一步，通过输送辊109的旋转，打印介质108被输送通过与打印头的排出口表面相对的位置(打印区域)。来自LF电动机134的驱动通过齿轮被传递到输送辊109。在打印介质已经经过纸末端传感器133的时间点处，执行纸是否已经被进给的确定和进给期间的片材顶部检测位置的判定。纸末端传感器133被用于确定打印介质的后缘实际在哪里以及最终计算离实际后缘的当前打印位置。
控制配置
下面，给出关于用于执行上述喷墨打印设备的打印控制的控制配置的描述。
图11是方块图，示出喷墨打印设备的控制电路的配置。
在图11中，数字1700代表输入打印信号的接口，数字1701代表MPU，且数字1702代表用于存储由MPU 1701执行的控制程序的ROM。此外，数字1703代表在其中保存各种类型的数据(要被供给到打印头H1000的打印信号等)的DRAM。数字1704代表门阵列(gatearray，GA)，所述门阵列执行打印信号到打印头H1000的供给控制，并且还执行在接口1700、MPU 1701和RAM 1703之间的数据传送。运载电动机104被旋转以输送打印头H1000和H1001，且LF电动机134被旋转以输送打印介质。数字1705代表驱动打印头H1000的头驱动器，数字1706代表用于驱动LF电动机134的电动机驱动器，且数字1707代表用于驱动运载电动机104的电动机驱动器。
为了描述上述控制配置的操作，当打印信号进入接口1700时，打印信号在门阵列1704和MPU 1701之间被转换成用于打印的打印信号。然后，电动机驱动器1706和电动机驱动器1707被驱动，且打印头H1000根据被发送到头驱动器1705的打印信号而被驱动，从而执行打印。
实施例
图5是示出根据实施例的打印头H1000的打印元件基板H1100的电路配置的示图。应注意，关于第一打印元件基板H1100，半导体元件和配线在半导体工艺中被形成在Si基板H1110上。在根据本实施例的打印头中，n个喷嘴被提供在用于墨供给端口H1102的每个排列中。这些喷嘴中的每一个被提供有能够加热喷嘴中的墨的电热变换器H1103和驱动电热变换器H1103的驱动元件H1116。电热变换器H1103、驱动元件H1116和墨排出喷嘴被一起称作打印组件。
打印信号输入端H1121被提供在打印头上作为与打印设备的电接触点，并输入打印信号(DATA)。而且，时钟信号输入端H1120被提供用于输入时钟信号(CLK)，所述时钟信号被同步到打印信号并用于输入打印信号。而且，锁存信号输入端H1123被提供，用于输入锁存信号(LT)到锁存电路H1117。而且，驱动信号输入端H1122被提供，用于输入加热信号(HE)以使驱动电热变换器H1103的驱动元件H1116进入启用状态。而且，用于逻辑电路的电力输入端H1128被提供，用于供给逻辑电源(VDD)，其是被施加到逻辑电路的电压。进一步被提供的是电热变换器H1103的电源配线端H1124，以及在地侧的电热变换器H1103的电源配线端H1125。应注意，符号H1113代表电热变换器H1103的电源配线，符号H1114代表地侧的电源配线。而且，如图2中所示，二极管作为保护元件被设置在打印信号输入端H1121、时钟信号输入端H1120、锁存信号输入端H1123和驱动信号输入端H1122的附近。而且，通过将n个打印组件分成多个块来执行驱动，在图5所示的打印头中采用分割驱动(divided driving)。
打印头的驱动采用下面的过程来实施。
打印信号被与从时钟信号输入端H1120输入的时钟信号同步地供给，并被打印信号输入端H1121输入，然后打印信号被顺次地保持在移位寄存器H1118中。在预定位的打印信号被保持在移位寄存器H1118中后，锁存信号经由锁存信号输入端H1123被输入，然后被设置于移位寄存器H1118的下一级(stage)的锁存电路H1117根据锁存信号而锁存打印信号。而且，打印信号的一部分被供给到解码器(未示出)，作为用于分割和驱动n个电热变换器H1103的块选择信号(BLE)。在通过块选择信号选择的打印组件中，根据来自AND电路H1119的输出而被选择的打印组件被驱动，所述AND电路H1119计算输入到驱动信号输入端H1122的加热信号和锁存电路H1117所输出的打印信号的逻辑积。通过从相应于这些打印组件的喷嘴排出墨，打印被执行。这里，当打印组件正被驱动时，用于执行下一打印的打印信号、时钟信号、锁存信号和驱动信号被输入到打印头。
接着，给出关于确认打印头H1000和喷墨打印设备之间的电连接状态的过程的描述。
打印头H1000被安装在图10所示的打印设备的托架102上。接触部分(未示出)被设置在托架102和打印头H1000之间，用于互相连接电接触点。因此，当打印头H1000安装到托架102上时，形成与外部信号输入端H1302的接触，所述外部信号输入端H1302被设置在打印头H1000上并发送和接收各种类型的电信号，且电连接被实现。打印头H1000被提供有作为用于确认与打印设备的电连接状态的装置的连接状态输出电路H1127(图5)，和输出这个电路的计算结果到打印设备的连接状态输出端H1126(CNO)。
根据本工作例子的连接状态输出电路H1127被示出在图1A中。连接状态输出电路H1127被提供有：第一AND电路，其计算打印信号(DATA)和时钟信号(CLK)的逻辑积；第二AND电路，其计算锁存信号(LT)和加热信号(HE)的逻辑积。再进一步，连接状态输出电路H1127被提供有第三AND电路，其计算第一和第二AND电路的计算结果的逻辑积。第三AND电路的计算结果被供给到NMOS晶体管的栅极。应注意，NMOS晶体管的漏极经由电阻器被连接到逻辑电源输入端H1128(VDD)，且其源极被连接到地。以这种方式，从连接状态输出端H1126输出的信号通过经历在逻辑电源输入端和漏极之间以及在漏极和源极之间的分压而被输出。利用这种配置，具有第一电平的信号或者具有第二电平的信号能够根据输入到NMOS晶体管栅极的信号的电平而从连接状态输出端H1126被输出，所述第一电平基于为逻辑电路而施加到电源输入端的电压(VDD)，所述第二电平基于输入到输入端的打印信号等的电压。以这种方式，逻辑电路的电源(VDD)的连接状态能够被独立地确认。
图1B是当确认打印头和打印设备的连接状态时，从打印设备输入到打印头的信号和被连接状态输出端H1126输出的输出信号(CNO信号)的时序图。这里，作为控制信号的锁存信号(LT)和驱动信号(HE)是负逻辑(低有效)，其当信号为低时是开(ON)。负逻辑是指当没有信号即当逻辑是“假(0)”时由于提升电阻器(pull-upresistor)而导致的高状态，且当逻辑是“真(1)”时低状态。应注意，打印信号(DATA)和时钟信号(CLK)是正逻辑(高有效)，当它们的信号是高时它们是开(ON)，且被连接到下拉电阻器(pull-downresistors)，使得当没有信号时为GND电平。这是由于在所有信号都为正逻辑的情况下，当所有信号由于某一原因都为高时，打印组件的驱动控制变成不可能。具有不同逻辑的信号被使用，以便防止这样的情形，且由于普通的噪声容限是有效的，因此作为控制信号的锁存信号(LT)和驱动信号(HE)被设成负逻辑，而时钟信号(CLK)和打印信号(DATA)被设成正逻辑。
首先，给出关于独立地确认VDD连接状态的方法的描述。在初始状态，即时间段T1，来自每个信号端的输入信号处于低状态，且VDD也处于低状态。在独立地确认VDD连接中，来自信号端的输入信号都被维持在低状态中，然后在时间段T2，来自VDD端的信号被输入，且VDD被置入高状态。结果，CNO输出以高状态被输出，且确认打印头的VDD端和打印设备之间的电连接是可能的。在CNO输出已经能够在打印设备上在T1到T4的时间段中被正确地确认后，每个信号端的连接状态的确认被执行。
用于确认信号端的连接状态的方法首先包括：在时间段T5中将打印信号(DATA)、时钟信号(CLK)、锁存信号(LT)、驱动信号(HE)和逻辑电源VDD全部都临时设置到高状态，从而导致CNO输出以低状态被输出。这里，在时间段T6，只有LT信号被以低状态从打印设备输入到打印头。如果当被同步到LT信号时CNO输出变成高状态，那么连接已经被正确地实现，且打印设备通过确认这个逻辑来确定连接状态。类似地，在时间段T8到T13中，关于逻辑输入端是否被连接的确认被分别执行。
图12示出根据实施例的确认喷墨打印设备中打印头的电连接状态的上述过程的流程图。
首先，在步骤S110中，VDD、DATA、CLK、HE和LT信号被输出到元件基板。接着，在步骤S120中，根据元件基板的连接状态输出电路H1127的确认结果被输入。然后，在步骤S130中，由MPU 1701等分别独立地执行对VDD端的电连接状态和信号输入端的电连接状态的确定。应注意，在本实施例中，在确认信号输入端的电连接状态前执行对VDD端的电连接状态的确认，但是这也可以用相反的次序来执行。
通过在打开电源到打印设备时或在打印操作前执行上述处理，防止例如丢失打印点、以及源于接触点问题的对打印头的损坏的打印问题是可能的。
一种方法作为用于独立地执行对逻辑电源(VDD)连接状态的确认的不同方法被示出在图4中。具体而言，这是使用这样的配置的方法，在所述配置中，执行从作为打印元件基板中VDD信号的输入端的逻辑电源输入端H1128到用于确认连接的端子H1129的直接连接。该配置是这样的配置，其中，VDD信号的输入端H1128和用于确认连接的端子H1129被直接连接，因而，第一喷墨打印元件基板中的电路配置变成最简单的配置。然而，由于用于确认连接的端子H1129是被新提供的，所以一个端子是被新提供的且存在元件基板的尺寸也许会受影响的可能。与此相比，对于本实施例存在一种配置，在所述配置中，现有的连接状态输出电路如图1A所示被改进，因而不必提供新的端子，这使得实现改进的可靠性而不增加元件基板的尺寸是可能的。
而且，除了例如作为根据本实施例的打印设备的实施例而一体地或单独地提供的计算机的信息处理装置的图像输出端之外，其他实施例包括结合有阅读器等的复印设备，且进一步包括具有发送和接收功能的传真机。
而且，前述实施例是使用用于喷墨打印头的元件基板的例子来描述的，但这也能够被用在用于热传递方法打印头或升华类型打印头等的元件基板中。
尽管已经参考示例性的实施例描述了本发明，但要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (11)

1.一种元件基板，包括：
多个打印元件；
打印信号输入端，输入打印信号；
时钟信号输入端，输入用于传送打印信号的时钟信号；
驱动信号输入端，输入用于控制打印元件的驱动的驱动信号；
锁存信号输入端，输入用于在锁存电路中锁存打印信号的锁存信号；
逻辑电路，根据驱动信号控制打印元件的驱动；
逻辑电源输入端，允许输入要被施加到逻辑电路的电压；
NMOS晶体管，具有：通过电阻器被连接到逻辑电源输入端的漏极；连接到地的源极；和接收基于从打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端供给的电压的信号的栅极；
连接状态输出电路，被配置成：根据逻辑电源输入端的连接状态或打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端中的每一个的连接状态，基于NMOS晶体管的输出而输出信号；和
连接状态输出端，被配置成：将由连接状态输出电路输出的信号供给到基板的外部，
其中，经由连接状态输出端而输出的信号通过经历在逻辑电源输入端和所述漏极之间以及在所述漏极和源极之间的分压而被输出，以及
其中，所述信号根据被供给到栅极的信号的电平而被输出，且所述信号或者是具有基于被施加到逻辑电源输入端的电压的第一电平的信号，或者是具有基于被输入到信号输入端的电压的第二电平的信号。
2.根据权利要求1的元件基板，其中所述连接状态输出电路包括：
第一AND电路，被配置成计算打印信号和时钟信号的逻辑积；
第二AND电路，被配置成计算驱动信号和锁存信号的逻辑积；以及
第三AND电路，被配置成计算所述第一AND电路的计算结果和所述第二AND电路的计算结果的逻辑积，
其中，所述第三AND电路的计算结果被供给到所述NMOS晶体管的栅极。
3.根据权利要求1的元件基板，进一步包括设置在打印信号输入端和逻辑电源输入端之间的第1二极管以及设置在打印信号输入端和地之间的第2二极管。
4.根据权利要求1的元件基板，其中，所述连接状态输出端当供给到栅极的信号的电平为低时输出具有所述第一电平的信号，且当供给到栅极的信号的电平为高时输出具有所述第二电平的信号。
5.根据权利要求4的元件基板，其中，当所述逻辑电源输入端没有被电连接时，所述连接状态输出端输出具有所述第二电平的信号，而不管被供给到所述栅极的信号的电平。
6.一种打印头，包括：
多个打印元件；
打印信号输入端，输入打印信号；
时钟信号输入端，输入用于传送打印信号的时钟信号；
驱动信号输入端，输入用于控制打印元件的驱动的驱动信号；
锁存信号输入端，输入用于在锁存电路中锁存打印信号的锁存信号；
逻辑电路，根据驱动信号控制打印元件的驱动；
元件基板，具有允许输入要被施加到逻辑电路的电压的逻辑电源输入端，
其中，所述元件基板包括：
NMOS晶体管，具有：通过电阻器被连接到逻辑电源输入端的漏极；连接到地的源极；和接收基于从打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端供给的电压的信号的栅极；
连接状态输出电路，被配置成：根据逻辑电源输入端的连接状态或打印信号输入端、时钟信号输入端、锁存信号输入端和驱动信号输入端中的每一个的连接状态，基于NMOS晶体管的输出而输出信号；和
连接状态输出端，被配置成：将由连接状态输出电路输出的信号供给到基板的外部，
其中，经由连接状态输出端输出的信号通过经历在逻辑电源输入端和所述漏极之间以及在所述漏极和源极之间的分压而被输出；以及
其中，所述信号根据被供给到所述栅极的信号的电平而被输出，且所述信号或者是具有基于被施加到逻辑电源输入端的电压的第一电平的信号，或者是具有基于被输入到信号输入端的电压的第二电平的信号。
7.根据权利要求6的打印头，其中所述打印头是喷墨打印头。
8.一种头盒，包括：
打印头，所述打印头包括根据权利要求1-5中任一个所述的元件基板；和
包含墨的墨罐。
9.一种打印设备，包括：
根据权利要求1-5中任一个所述的元件基板；
逻辑电源输出端，被配置成将电压供给到逻辑电路；
连接状态输入端，被配置成接收经由连接状态输出电路而输出的信号；以及
确定单元，被配置成：基于经由连接状态输出端而输出的信号，确定逻辑电源输入端的电连接状态。
10.一种用于确认根据权利要求9的打印设备和打印头的电连接状态的方法，包括以下步骤：
从所述打印设备输出要被施加到所述逻辑电路的电压；
将从所述连接状态输出端输出的信号输入到所述打印设备；以及
根据在所述输入步骤中输入的信号的电平，确定所述逻辑电源输入端的电连接状态。
11.一种元件基板，包括：
多个打印元件；
打印信号输入端，输入打印信号；
时钟信号输入端，输入用于传送打印信号的时钟信号；
驱动信号输入端，输入用于控制打印元件的驱动的驱动信号；
锁存信号输入端，输入用于在锁存电路中锁存打印信号的锁存信号；
逻辑电路，根据驱动信号控制打印元件的驱动；
逻辑电源输入端，允许输入要被施加到逻辑电路的电压；以及
连接状态输出电路，被配置成：根据输入端的连接状态、基于经由每个输入端输入的信号来输出信号，且用经由另一个输入端输入的信号来切换从所述逻辑电源输入端输入的信号。
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