TWI324554B - Fluid ejection device identification - Google Patents

Description

九、發明說明：

【發明所屬技術領域J 發明領域 本發明係有關於一種流體噴出裝置識別技術。 L ^tT 4>iiT ϋ 發明背景 傳統的墨水列印系統包括一列印頭，一供應流體墨水 至列印頭之墨水供應，以及一控制列印頭之電子控制器。 列印頭透過多個孔洞或喷嘴噴出墨水滴且朝向諸如—頁紙 之一列印媒介，以列印至該列印媒介上。一般來說，孔洞 配置在一或多個陣列中，如此使得來自孔洞之正確順序之 墨水噴出造成欲列印在列印媒介上之字元或其他影像。列 印頭之操作為不同參數之函數，包括但不受限於尤其是墨 水型式，在孔洞板中之噴嘴數，喷嘴間之間隔，資料轉移 率。另外，不同的列印墨水筒可根據不同的協定來操作。 如此，印表機必須利用列印墨水筒之協定以實現墨水之正 確喷出，以及防止對於列印墨水筒之傷害。 在-墨水噴出印表機中，使得每個列印墨水筒之幾個 特性能容易地由一控制器識別是令人滿意的。理想上，應 直接由列印.1水筒供應識別f料。”朗f料，，提供資崎 控制器，以調整印表機之操作並邮正確操作。識別㈣ 性包括但不受限於墨水色彩，架構版本，解析度，孔洞板 中之喷嘴數’噴嘴間之間隔，尤其是先前章節中所描述的 。除了列印‘1水筒之域特社外，在製造顧特性化每 1324554 個列印墨水筒且供應此資訊給印表機是進一步令人滿意的 。以此方式，能夠補償下列因素中之變化：供應至積體電 路中之電阻器陣列之能量，墨水滴量，墨水滴速度，錯失 喷嘴，以及諸如孔洞平板不對齊或非平面和成角度之孔洞 5 之不同的其他製造容忍或缺陷。 列印墨水筒和印表機使用墨水筒和印表機間之電氣互 連，如此使得列印墨水筒之操作可由印表機加以控制。電 氣互連可為具有多個分立互連墊之一互連陣列之型式。在 墨水噴出印表機中之可替換之列印墨水筒之使用允許使用 10 者可安裝或企圖安裝一並非被設計來與使用者之特定印表 機或與特定印表機之特定槽一使用之替換列印墨水筒之可 能性。一列印墨水筒至一印表機中之不正確的槽中之安裝 可造成危險的狀況，其中例如使用不正確的協定或不正確 的訊號大小不正確地供應電路能量，造成對於列印墨水筒 15 ，印表機時二者之傷害。此傷害可造成使用者之明顯損失 。因此，必須考慮防止不正確地在槽中或印表機中操作之 列印墨水筒之使用。 防止一列印墨水筒在一印表機中不正確使用之解決方 案係形成具有一與其他印表機或槽之其他列印墨水筒實體 20 不同形狀之每個列印墨水筒，如此使得沒有印表機接受一 不正確之墨水筒之可能性。此解決方案需要對列印墨水筒 和印表機之十分不同的製造線，且結果實現起來很昂貴。 其他解決方案係具有類似的列印墨水筒，但提供墨水筒和 列印機上之唯一實體鑰，如此使得一不正確的墨水筒無法 6 =插入—印表機。此解決方案可因為使用者 體錄而失敗。而其他解決方 移除或修改實 :’且確保不正確的塾之位置在對 墨水筒間不會重疊。此解決方案變 機或不同槽之 因為最後當互連墊數声、 。地難以實現， ㈣數目增加(增加性能)和/或互 小減少（減少的成本)時，互輕位置將重疊。1之大 s Z外’不同型式之列印墨水筒㈣被插人—單一槽中 是可能的。在此例中’識別被插入之列印墨水筒之操；夹 數，對應地操作該列印墨水U必要I為達此，列印墨 水筒之多個參數需被識別。 當不同型式之墨水筒和其操作參數增加時，有提供更 大量之識別資訊之需求。同時，加入進一步的互連至收縮 標記電路以承載這些識別資訊是不令人滿意的。 【發明内容】 發明概要 本發明係為一種用於識別一流體喷出裝置之方法，其 包含：決定第一識別資訊；以第一識別資訊為基礎，詢問 在包括第二識別資訊之流體噴出裝置上之一或多個元件； 以該詢問為基礎來決定第二識別資訊；以及以第一和第二 識別資訊為基礎來決定流體噴出裝置之多個參數之操作。 圖式簡單說明 本發明之特徵將由熟悉技藝之人士從其之示範性實施 例之下列詳細描述容易地體會，如附圖中說明的，其中： 第1圖說明根據一實施例之一流體喷出裝置。 25流體地轉合至一腔室，其藉由位於印模15上或之内之加 熱元件來加妖。 在軟性電路30之前方表面上形成一或多個接觸塾35， 其&又计來與電極互連至一裝置，例如一印表機，其中流體 喷出裝置為一列印墨水筒，其操作流體喷出裝置5 ^每個接 觸墊35使用一傳統微影姓刻和/或電鍍程序來終端形成於 軟性電路30之背方表面上之不同導通軌道（未顯示）之一末 端。接觸墊35和導通軌道共同操作來提供外部產生之訊號 和功率至印模15。 窗40和45延伸通過軟性電路30且用來協助將導通性軌 道之另一末端結合至包含加熱電阻器之矽基板之電極。窗4〇 和45被填以膠劑以保護導通軌道之任何下方部份和基板。 軟性電路30形成於流體喷出裝置5之一壁5〇上且延伸 大致半的壁5G長度。需要此部份之軟性電路3()來做為導 通性軌道之繞線之肖，其透過遠端f4Q連接至基板電極。 具體地說，連接至接觸物之導通性執道繞線在彎曲上且 然後透過錄電路对之窗4咏45來連接至基板電極。 印模15具有許多操作參數，其用來操作個別的流體喷 出元件，其被製造騎模15之—部份。這些參數包括但不 限於足以使得-流體喷出元件喷出流體之操作電壓在流 體貯存器1〇中之流體之特性，操作頻率，流體噴出裝置5被 組態來喷出之流體之型式，所需從流體喷Μ件喷出流體 之訊號之協定，以及印模要操作之_裝置巾之裝置或槽。 在一墨水倾印錢之料巾，賴的參討包括筆型號 ’墨水顏色’墨水填滿，印表機和印表機中要插入筆之槽 和其他參數。 第2圖說明一流體喷出裝置5和控制器150之簡化方塊 圖。在流體噴出裝置5中，一或可能多個配置於群組105中 5之流體噴出元件，例如在此說明為配置為列。在一實施例 中’在一流體喷出裝置5之印模15上有八個群組105。 在一群組105中之每個流體喷出元件可為一熱喷出元 件’例如一加熱器電阻器，其在一腔室内蒸發墨水以形成 小滴是廣為人知的。在一群組中之每個流體喷出元件耦合 1〇至—共用第一位址線，第二位址線115，選擇線125，預 充線130，以及火線135。然而，在一群組105中之每個流體 嘴出元件耗合至一不同的資料線12〇。在此實施例中，有六 個群組105，且因此有六條第一位址線11〇 ,第二位址線115 ，火線135，同時有七條選擇線125 ^ 15 在操作時，一或多個流體噴出元件以一協定為基礎來 噴出墨水，該協定說明被提供在共用第一位址線11〇，第二 位址線115，資料線12〇，選擇線125，預充線13〇，以及火 線135上之提供之順序與時序。例如，用於操作一流體噴出 裝置之協定之實施例，諸如流體喷出裝置5包括首先透過預 20充線130來充電-流體嘴出元件。幾乎同時間，一開訊號被 提供在選擇線125上以準備詩喷出流體之流體喷出元件 100之整個群組1〇5〇幾乎恰在終讀提供在轉線125和預 充線130上之開訊號之後，以一開訊號來提供位址線則和 115以及火線135。在位址線⑽和⑴和火線135上提供一開 10 1324554 訊號之時間期間，可在對一特定流體噴出元件之特定資料 線120上提供一開訊號。在此實施例中，在一開訊號被提供 在位址線110和115和火線135上期間依序提供在資料線120 上之開訊號。協定之其他部份亦決定此順序對於群組105相 5 對於其他群組105何時發生。協定亦可決定上述協定對群組 105發生之順序。 在上述章節描述對於具有第一位址線110，第二位址線 115 ’資料線120，選擇線125，預充線130，以及火線135之 流體喷出裝置5之協定之同時，協定和流體喷出裝置可具有 1〇 相同的數目，較多，較少或甚至不同的這樣的線而仍與在 此之說明相容。唯一要件為有多組1〇5流體噴出元件，且每 群組105之流體喷出元件係由一或多條線加以耦合。 下拉電阻器承載於每條第一位址線110，第二位址線 115，資料線120，選擇線125和火線135上。利用下拉電阻 15 〇 器來藉由將線之電壓位能拉下至地來防止線之電壓位能浮 動’除非一高電壓訊號被應用至該線。當在該線上之電壓 為高時，在下拉電阻器上形成一電壓降，且該線之電位能 被提高了。 在第2圖中，控制器150從一電源供應接收一受控電壓 2〇 。又，控制器15〇從主機系統接收資料，且將資料處理成印 表機控制資訊和影像資料。所處理的資料，影像資料和其 他靜態和動態產生的資料被用來操作流體噴出元件和流體 噴出裝置5之其他功能。 控制器150包括測試電路145和操作電路155。操作電路 11 155控制和提供健線由趙噴出裝置坤接㈣彳的資料之 產生和轉換，以正確地從流體噴出元件來喷出流體。控制 存150及其與操作電路i55相關之操作之描述說明和揭示於 共同待審之美國專利申請案第1〇/67〇,〇61號中，標題為列印 5頭之可變驅動機’其之全文在此合併為參考文獻。

測試電路145允許㈣H15G觀察和觀測流體噴出裝置 5之不同參數與元件。測試電路145可操作於多種測試模 中，其允許其測試流體喷出裝置5之操作之列的元件或觀 點。在-些貫施例中，控制器可在四種不同測試模式中操 1〇作。測試模式之-㈣試且允許流时出5執行標準流體喷 出操作。其他三個測試模式操作來測試分別為判斷下拉電 阻益之狀態，位址線110和115之狀態，且判斷是否流體噴 出裝置正確地操作。應注意到可利用更多或較少之測試模 式，且上述測試模式之功能亦可被劃分為更多或較少的測 15 試模式。

在第2圖中，控制器150和流體噴出裝置分別透過互連 電路160和165彼此麵合。 第3圖說明根據一實施例之元件和下拉電阻器之一功 月b方塊圖，其被用來測置下拉電阻器之大小。在第3圖之實 2〇施例中，尤其疋控制邏輯200藉由分別沿著控制線225a至 225N來發送控制訊號來操作開關2施至22·。當開關22〇a 導通時，例如當控制器15〇在一測試模式中且測試電路145 正在操作時，來自電流源215之一電流沿著選擇線125a提供 ，此電流係透過下拉電阻器240a並聯》跨在下拉電阻器24〇a 12 上所產生之電壓然後由測量電路210來決定，其決定下拉電 阻态24〇a之大小。此程序可依序對每條選擇線125b至125N 來重覆，以收集N位元資料，如在一實施例中，其中每個下 拉電阻器240a至240N具有二個可能狀態，一高阻抗狀態和 5 一低阻抗狀態。 選擇線125a至125N耦合至噴嘴控制邏輯23〇,其包括流 體喷出元件且亦耦合至第一位址線110，第二位址線115， 資料線120，預充線130和火線135。在測試模式中，如第3 圖中所說明的，喷嘴控制邏輯230由控制邏輯2〇〇指示以防 1〇止電流流動至流體喷出元件。因此，由電流源215所提供之 電流之唯一路徑係透過下拉電阻器24〇a至24〇N ^ 應注意到測量下拉電阻器24如至2姻之順序不需為從 選擇線125a至125N之順序。順序可為任何預先蚊之順序 ，其被規劃至控制邏輯200中。再者，用來編碼資訊之下拉 15電阻器240a至240N之實際數目可能隨所需而改變。例如， 若有10個可能的協定，可符合一單一槽中之不同流體喷出 裝置利用該«定來操作，則可_4個下拉電阻器來編碼 必要的資訊。在-實施例中’若有七條選擇線125，則可能 編碼128位元的資訊，其允許多個資訊被編碼，其包括例如 20 協定和操作電壓或電流。 在第3圖之實施例中，在於—選擇、線125_25ν上從電 流源215提供-電流之前，在選擇線125技12讯上應用—低 或非操作的電壓。 在第3圖中所說明之實施例說明為每條選擇線125有一 13 I夠根據雙資料速率協定來操作，其巾被提供在對每群 組105之共用第—位址線110，第二位址線115，資料線12〇 ，選擇線125 ’預充線13G和火線135上之訊號錯開少許即 在操作週期期間，至少一打開訊號能夠在每條至該群組之 5線上被提供至每個群組，同時訊號亦正被提供在其他群組 之線上。 或者，由下拉電阻器上所編碼之資訊所提供之資訊指 出用以從流體喷出裝置之識別元件獲得資訊之參數是可能 的。在上例中，當流體噴出裝置為一在雙資料速率上操作 1〇之列印墨水筒時，從下拉電阻器所獲得之資訊將被用來設 定訊號被提供之速率以從列印頭之識別元件獲得資訊。用 以從識別元件獲得資訊之其他資訊，例如相關於位置和訊 號之電壓以從識別元件獲得資訊者，亦可被編碼至下拉電 阻器中。 15 以協定資訊或其他用以從自下拉電阻器獲得之識別元 件獲得資訊之參數為基礎，步驟41〇改變與識別元件通訊之 協定。這些改變可包括但不受限於被提供至識別元件及從 其讀取之訊號之時序，順序和大小。 在改變協定或其他參數之後，詢問流體噴出裝置之識 2〇別το件，步驟415。識別元件可為任何數目之電路或記憶體 元件，諸如隨機存取記憶體元件。識別元件之範例說明並 描述於美國專到第4,872,027號’ 5,363,614號，5,699,091號 以及6,604,814號中，其之每一個在此合併為參考文獻。 一旦從識別元件獲得了識別資訊，控制器15〇決定流體 15 電阻器之值之同時，其他下拉電阻器可被加以編碼來包含 協定或其他用以從識別元件獲得資訊之資訊。例如，除了 選擇線125上之下拉電阻器之外或取代其，位於位址線ιι〇 和115,資料線120和火線135上之下拉電阻器可被編碼以資 5 訊。 第6圖說明根據一實施例，具有一列印墨水筒之一印表 機^ —般來說，印表機600可包含一列印墨水筒61〇，其為 如上面第1-4圖中所描述之流體喷出裝置之一型式。印表機 6〇〇亦可包括-請5以支_印媒介。當―列印操作初始 1〇時，諸如紙之列印媒介從匣6〇5被送至印表機600中，最好 使用一紙頁送入器（未顯示）。然後紙頁以一U方向帶動且以 朝向輪出匣615之相反方向來行進。其他紙頁路徑，諸如一 直接紙頁路徑，亦可使用。紙頁被停止在一列印區域62〇， 且一支撐一或多個列印墨水筒610之掃瞄滑動臺625橫跨紙 15頁掃晦以列印-列墨水於其上。在_單一掃瞒或多次掃猫 之後，使用例如一步階馬達來增量地位移紙頁且饋送滾筒 至下一位置於列印區域620内。滑動臺625再次橫跨紙頁掃 瞄以列印下一列墨水。該程序重覆直到整個紙頁已被列印 為止’在該點上其被射至輸出匣615。 2〇 列印墨水筒610可為可移除地安裝或永久地安裝至掃 猫滑動臺625上。又，列印墨水筒61〇可具有自給自足的墨 水貯存器（例如，該貯存器可乜於列印頭組件主體中，例如 第1圖中之流體射出裝置5之實施例）。自給自足墨水貯存器 可再填以墨水以供再次使用列印墨水筒61〇。或者，每個列 17 1324554 印墨水筒610可透過一軟導管630來非固定地耦合至多個固 定或可移除之作用如墨水供應之墨水供應63 5之一。做為進 一步之替代方案，墨水供應635可為一或多個墨水容器，其 與列印頭組分離或為可分離的。 5 應了解到上述實施例僅是說明可能的特定實施例之 用，其可表示本發明之原理。熟悉技藝之人士可根據這些 原理來容易地設計出其他配置而不違反本發明之範圍與精 神。 C圖式簡單說明3 10 第1圖說明根據一實施例之一流體噴出裝置。 第2圖說明根據一實施例之一與流體噴出裝置耦合之 流體喷出裝置和一控制器之一簡化方塊圖。 第3圖說明根據一實施例之被用來測量下拉電阻器之 大小之下拉電阻器和元件之功能性方塊圖。 15 第4圖說明根據一實施例從一流體喷出裝置獲得識別 資訊之程序之流程圖。 第5圖說明根據一實施例從一流體喷出裝置之控制線 決定識別值之程序之流程圖。 第6圖說明根據一實施例之具有一列印墨水筒之印表 20 機。 【主要元件符號說明】 5…流體噴出裝置 25…開孔或洞 10…流體貯存器 30…軟性電路 15···印模 35…接觸墊 18

Claims (1)

1324554__ I月^日修如正替換1 931239〇2號申請案申請專利範圍修正本99.01.21 · . 十、申請專利範圍： 1. 一種用以識別流體喷出裝置之方法，其包含下列步驟： 判定第一識別資訊； 基於該第一識別資訊，詢問在包括第二識別資訊之 5 一流體喷出裝置上之一或多個元件，其中該流體喷出裝 置係一列印頭，且該第一識別資訊包含操作該列印頭之 一資料速率； 基於該詢問來判定第二識別資訊； 基於該第一和第二識別資訊來判定該流體噴出裝 10 置之多個操作參數；以及 根據該等操作參數中之至少一些來操作該流體噴 出裝置。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中判定該第一識別資 訊包含詢問流體噴出裝置之一部份，其控制一或多個流 15 體喷出元件之操作。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中判定該第一識別資 訊包含判定在一下拉電阻器上之一電阻值。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中判定該第一識別資 訊包含回應提供給耦接至一線的一下拉電阻器之一電 20 流，來判定在下拉電阻器上之電壓大小，該線係耦接到 該一或多個流體噴出元件。 5. 如申請專利範圍第2項之方法，其中詢問控制一或多個 流體喷出元件之操作的流體喷出裝置之一部份的步驟 ，包含詢問控制一第一組元件之操作之該流體喷出裝置 20 I??年丨月>ι曰修(炎)正替換頁 I______ 之第一部份，以及詢問控制一第二組元件之操作之該流 體噴出裝置之至少一其他部份。 6. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該第一識別資訊表 示該流體喷出裝置之一協定，且其中詢問在該流體喷出 裝置上包括第二識別資訊之一或多個元件的步驟，包含 基於該協定來詢問該識別元件。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該協定為一雙重資 料速率協定。 8. —種識別流體噴出裝置之方法，其包含下列步驟： 在一或多條線上提供至少一第一訊號，該一或多條 線耦接至噴出流體之一或多個流體噴出元件； 回應該至少第一訊號，來判定第一識別資訊； 提供至少一第二訊號至被組配來提供第二識別資 訊的該流體喷出裝置上之一或多個元件； 回應該至少第二訊號來判定該第二識別資訊；以及 基於該第一和第二識別資訊來判定流體喷出裝置 之多個操作參數，其中該流體喷出裝置係一列印頭，且 該第一識別資訊包含用以從該列印頭喷出墨水之一協 定和至少一下拉電阻器之一值；以及 根據該等操作參數中之至少一些來操作該列印頭 ，以便噴出流體。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中判定至少一下拉電 阻器上之一值的步驟，包含判定該至少一下拉電阻器之 一電阻之大小，來回應與該至少一下拉電阻器耦接之線 丨月Μ曰修d)正替換頁 上所提供之一電流。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中判定至少一下拉電 阻器之一值包含判定在下拉電阻器上之一電壓大小，以 回應被提供至該至少一下拉電阻器之一電流。 11. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該第一識別資訊包 含操作該流體喷出裝置之一協定，且其中提供至少一第 二訊號至被組態來提供第二識別資訊之流體喷出裝置 上的一或多個元件，包含基於協定來提供信號。 12. —種流體噴出裝置，其包含： 多個流體喷出元件； 多個識別元件； 多條線，每條耦合至該等多個流體噴出元件的一群 組；以及 耦合至該等多條線中之一些的多個下拉電阻器，該 等多個下拉電阻器中之至少一些把關於用以操作該等 多個流體喷出元件的一協定之資訊編碼，其中關於該協 定之資訊進一步包含表示用來提供信號給該等識別元 件之參數的資訊。 13·如申請專利範圍第12項之流體噴出裝置，其中該流體喷 出裝置與一控制器耦合，該控制器能夠判定在該等下拉 電阻器中之每一個的量值，且基於下拉電阻器中之至少 一些的量值來判定該協定。 14.如申請專利範圍第13項之流體喷出裝置，其中該控制器 能夠判定每個下拉電阻器之電阻之量值。 1324554 咏丨月Y日修(東)正替換頁 15.如申請專利範圍第12項之流體喷出裝置，其中該等多個 下拉電阻器之每一個具有至少一第一量值和一第二量 值，且其中該第一量值表示該流體噴出裝置之至少—操 作參數。 ' 5 I6.如申請專利範圍第12項之流體喷出裝置，其中該等多條 線包含選擇線。 、 π.如申請專利範圍第12項之流體喷出裝置，其中該等多條 線包含位址線。

18·如申請專利範圍第12項之流體喷出裝置，其中該等多條 10 線包含擊發線。 ' 19·如申請專利範圍第12項之流體喷出裝置其中該等多條 線包含資料線。 2〇·如申請專利範圍第12項之流體喷出裝置，其中該流體噴 出裝置為一列印頭。 15 21.—種流體噴出裝置，其包含： 多個流體噴出元件；

多個識別元件； 多條線，每條耦合至該等多個流體喷出元件中的一 群組；以及 20 用以把關於操作該等流體喷出元件的一協定之資 訊編碼的一編碼器，該編碼器耦接至該等多條線中的至 一些，其中關於該協定的資訊進一步包含用以提供信 號給該等識別元件之資訊，其中該編碼器基於從一控制 器所接收的信號，從一第一狀態改變成一第二狀態。 23 1324554 9粍I月作修(¾正替換頁 22. 如申請專利範圍第21項之流體喷出裝置 線包含選擇線。 23. 如申請專利範圍第21項之流體噴出裝置 線包含位址線。 24. 如申請專利範圍第21項之流體噴出裝置 線包含擊發線。 25. 如申請專利範圍第21項之流體噴出裝置 線包含資料線。 ，其中該等多條 ，其中該等多條 ，其中該等多條 ，其中該等多條

24 1324554 月叫曰修(S)正替換頁