專(zhuān)利名稱(chēng)：用于記錄頭的器件襯底、記錄頭和包括記錄頭的記錄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)用記錄元件記錄圖像的記錄頭，以及用于該記錄頭的器件襯底。特別地，本發(fā)明涉及一種噴墨記錄頭，它具有形成于公共襯底上的生成用于噴射墨的熱能的電熱轉(zhuǎn)換器和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)電路，本發(fā)明還涉及包括該噴墨記錄頭的噴墨記錄設(shè)備。
背景技術(shù)：
安裝在噴墨型記錄設(shè)備上作為記錄頭的排出能量生成元件的電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)及其驅(qū)動(dòng)電路一般通過(guò)半導(dǎo)體工藝技術(shù)形成于同一襯底上，例如美國(guó)專(zhuān)利第6,290,334號(hào)所公開(kāi)的。
近來(lái)的噴墨記錄設(shè)備具有在記錄頭上設(shè)置多色和多陣列噴嘴用來(lái)改善記錄質(zhì)量和速度的趨勢(shì)。
例如，已被廣泛使用的一種配置是用于記錄文本的黑墨噴射器件襯底和用于記錄圖片和圖表的彩墨噴射器件襯底安裝在一個(gè)記錄設(shè)備上。
再例如，已廣泛使用一種記錄設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)多色記錄，諸如6色或8色記錄，以及用來(lái)擴(kuò)展顏色空間和改善被記錄圖像的灰度。
近來(lái)的記錄設(shè)備的這些特征包括通過(guò)安裝具有多個(gè)噴嘴陣列的記錄頭，而在記錄質(zhì)量和速度方面向更高性能的進(jìn)展。
圖1是示出用于這種噴墨記錄頭和供墨端口的半導(dǎo)體襯底100(器件襯底)的電路塊布局的示意圖。
在圖1所示的半導(dǎo)體襯底上，供墨端口101在六行上對(duì)齊，用于供墨。
從這些供墨端口101，墨被提供給各自的噴嘴陣列，使得以多色實(shí)現(xiàn)記錄的加速、顏色空間的擴(kuò)展、和灰度的改善。
在圖1中，為了方便起見(jiàn)，僅對(duì)供墨端口101的左側(cè)的那一個(gè)電路塊105示出了由加熱器陣列和驅(qū)動(dòng)加熱器的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成的電路塊105內(nèi)的配置，省略了其他五個(gè)端口的。在驅(qū)動(dòng)電路塊105中，各由布置為行的多個(gè)加熱器構(gòu)成的加熱器陣列102彼此相對(duì)，供墨端口101位于其間。同樣，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)加熱器陣列102中各個(gè)加熱器的驅(qū)動(dòng)電路103被布置成對(duì)應(yīng)于各自的加熱器陣列102。加熱器陣列102和驅(qū)動(dòng)電路103組成一個(gè)陣列電路106。焊盤(pán)104布置在半導(dǎo)體襯底的末端部分，用于向這些加熱器和電路塊施加功率和信號(hào)。
圖2示意性地示出圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路103中的電路圖和信號(hào)流。
包括分時(shí)(time-sharing)數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)經(jīng)由輸入電路202被提供給組成驅(qū)動(dòng)電路的塊選擇電路204和分時(shí)選擇電路205，其中分時(shí)數(shù)據(jù)用于經(jīng)由作為輸入端子的焊盤(pán)104分時(shí)地驅(qū)動(dòng)加熱器。在該示例中，輸入數(shù)據(jù)為串行數(shù)據(jù)形式，并且該串行數(shù)據(jù)形式的數(shù)據(jù)用塊選擇電路204或分時(shí)選擇電路205中的移位寄存器轉(zhuǎn)換成并行方式。轉(zhuǎn)換成并行方式的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由鎖存器通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線(xiàn)路饋送給設(shè)置的多個(gè)加熱器驅(qū)動(dòng)塊206。
塊選擇電路204具有基于圖像數(shù)據(jù)在使能和禁止加熱器驅(qū)動(dòng)塊1到8(206)被驅(qū)動(dòng)(有效或無(wú)效)之間進(jìn)行選擇的功能。在該示例中，布置了8個(gè)加熱器驅(qū)動(dòng)塊206。部分?jǐn)?shù)據(jù)被饋送給與之相鄰布置的分時(shí)選擇電路205中的移位寄存器。分時(shí)選擇電路205中的解碼器具有如下功能通過(guò)從移位寄存器接收信號(hào)從而輸出分時(shí)選擇信號(hào)，該分時(shí)選擇信號(hào)順序地切換在加熱器驅(qū)動(dòng)塊206中可以被驅(qū)動(dòng)的加熱器。
塊選擇電路204和分時(shí)選擇電路205組成選擇信號(hào)輸出電路203，并且通過(guò)相應(yīng)各輸出信號(hào)選擇要被驅(qū)動(dòng)的加熱器。同樣，加熱器驅(qū)動(dòng)塊1到8組成加熱器驅(qū)動(dòng)塊陣列206。
圖3示出加熱器驅(qū)動(dòng)塊內(nèi)的電路圖和加熱器陣列306。
加熱器驅(qū)動(dòng)塊206包括用于驅(qū)動(dòng)加熱器305的、被布置為對(duì)應(yīng)于加熱器的MOS晶體管，以及加熱器選擇電路(與門(mén))307。用于驅(qū)動(dòng)加熱器305的MOS晶體管具有開(kāi)關(guān)加熱器中的接通電流(開(kāi)關(guān)晶體管)的功能。塊選擇電路信號(hào)302和分時(shí)信號(hào)線(xiàn)303輸入到與門(mén)307(加熱器選擇電路)，使得當(dāng)這兩個(gè)信號(hào)都為有效時(shí)，與門(mén)307的輸出變?yōu)橛行А?br> 塊選擇電路信號(hào)302是來(lái)自塊選擇電路204的輸出信號(hào)，并且分時(shí)信號(hào)線(xiàn)303是來(lái)自分時(shí)選擇電路205的輸出信號(hào)。
與門(mén)307的輸出信號(hào)用電平轉(zhuǎn)換電路304(電平轉(zhuǎn)換)把其信號(hào)的電壓幅度轉(zhuǎn)換成高于驅(qū)動(dòng)電壓(第一電源電壓)的電源電壓(第二電源電壓)，其中該驅(qū)動(dòng)電壓(第一電源電壓)用于從輸入電路到加熱器選擇電路307。電平轉(zhuǎn)換后的信號(hào)施加到開(kāi)關(guān)晶體管305的柵極。然后，電流從加熱器電源布線(xiàn)301的+向-流過(guò)與柵極上被施加了電壓的開(kāi)關(guān)晶體管相連的加熱器陣列306。
從第一電源電壓到第二電壓電平的電平轉(zhuǎn)換是為了通過(guò)增大施加到開(kāi)關(guān)晶體管305柵極的電壓來(lái)降低其電阻，以便使得電流能夠高效率地流過(guò)加熱器。
圖4為示出接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)的移位寄存器204和用于通過(guò)以預(yù)定單位時(shí)間劃分加熱器(分時(shí))來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱器的作為分時(shí)選擇電路的解碼器205之間的電氣關(guān)系的電路框圖。
圖5為傳輸圖像數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)序圖。
在圖中，示出了各具有128個(gè)加熱器的加熱器陣列，以及8個(gè)加熱器驅(qū)動(dòng)塊，每一個(gè)都是能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)8個(gè)加熱器的16分時(shí)驅(qū)動(dòng)塊。
塊選擇電路需要從外部接收8比特圖像數(shù)據(jù)(塊的個(gè)數(shù))，用于接通/關(guān)斷加熱器驅(qū)動(dòng)塊。圖像數(shù)據(jù)通過(guò)組成塊選擇電路204的8個(gè)1比特S/R電路401和8個(gè)1比特鎖存電路402接收。分時(shí)選擇電路由4個(gè)1比特S/R電路401和4個(gè)1比特鎖存電路402構(gòu)成，用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)和串行傳輸?shù)姆謺r(shí)數(shù)據(jù)。該電路被配置為使得這些移位寄存器串行連接，并且通過(guò)施加時(shí)鐘信號(hào)(Clock)、數(shù)據(jù)信號(hào)(Data)和鎖存信號(hào)(Latch)而順序地傳輸圖像，以便把串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行方式。轉(zhuǎn)換成并行方式的圖像數(shù)據(jù)從組成塊選擇電路的8個(gè)鎖存電路402輸出，并且被各自提供給8個(gè)加熱器驅(qū)動(dòng)塊205。另一方面，來(lái)自分時(shí)選擇電路205的1比特鎖存電路的4個(gè)輸出信號(hào)輸入到解碼器403。解碼器403具有4個(gè)輸入和16個(gè)輸出，它根據(jù)輸入數(shù)據(jù)在16比特輸出當(dāng)中選擇任意1比特輸出。所選的分時(shí)信號(hào)303被共同提供給加熱器驅(qū)動(dòng)塊1到8。
圖5的時(shí)序圖示出傳輸一個(gè)分時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)的示例。
數(shù)據(jù)在時(shí)鐘信號(hào)上升沿的同時(shí)順序地被傳輸?shù)?比特塊選擇電路204和4比特分時(shí)選擇電路205，它們總共為12比特S/R。在鎖存信號(hào)從高(Hi)變?yōu)榈?Low)時(shí)，數(shù)據(jù)被饋送給對(duì)每個(gè)1比特S/R設(shè)置的鎖存電路402，并且當(dāng)鎖存信號(hào)從低變?yōu)楦邥r(shí)讀取的圖像數(shù)據(jù)被保持。這里，鎖存電路402在低時(shí)有效。
如上文描述，近來(lái)的記錄設(shè)備具有在對(duì)應(yīng)于多色的記錄頭上提供多個(gè)記錄元件陣列用于改善記錄質(zhì)量和記錄速度的趨勢(shì)。
與記錄元件陣列的個(gè)數(shù)等同的數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)和分時(shí)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù))已被輸入到帶有多個(gè)記錄元件陣列的記錄頭。這些數(shù)據(jù)從打印機(jī)主體提供。記錄頭需要具有與記錄元件陣列的個(gè)數(shù)等同的數(shù)據(jù)輸入焊盤(pán)。在圖1所示的且具有6個(gè)供墨端口101和12個(gè)噴嘴陣列的配置中，一般為數(shù)據(jù)傳輸提供12個(gè)數(shù)據(jù)輸入焊盤(pán)(數(shù)據(jù)輸入端子)。
圖6示意性地示出噴墨頭的每個(gè)陣列電路106、輸入數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和鎖存信號(hào)之間的關(guān)系。
12個(gè)陣列電路布置成具有6對(duì)，每一對(duì)彼此相對(duì)，一個(gè)供墨端口101位于其間。
如圖中所示，陣列電路由選擇信號(hào)輸出電路(移位寄存器和解碼器)和加熱器驅(qū)動(dòng)塊陣列構(gòu)成。
施加到焊盤(pán)上的信號(hào)經(jīng)由輸入電路饋送給每個(gè)陣列電路。鎖存信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)共同施加到各陣列電路。圖像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由輸入電路借助時(shí)鐘通過(guò)每個(gè)陣列電路中單獨(dú)設(shè)置的焊盤(pán)輸入到組成塊選擇電路的移位寄存器。在每個(gè)陣列電路中，單個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)與共用時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)被施加，以便對(duì)于每個(gè)陣列選擇性地驅(qū)動(dòng)任意加熱器。
特別在噴墨記錄頭中，由于供墨端口需要設(shè)置在其上形成電路的襯底上，加熱器及其外圍電路的布置受供墨端口的限制。供墨端口由從頂?shù)降状┩敢r底的通孔形成，使得電路和布線(xiàn)不能形成在供墨端口的位置。因此，陣列電路布置在夾在供墨端口之間的區(qū)域中，使得陣列電路彼此電氣獨(dú)立。
因此，用于選擇性驅(qū)動(dòng)每個(gè)陣列的任意加熱器的數(shù)據(jù)信號(hào)被單獨(dú)施加，使得隨著陣列數(shù)量增大，用于從設(shè)備主體饋送給記錄頭的數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)路的數(shù)量也增大。
數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)路數(shù)量的增長(zhǎng)引起不利的效果，諸如用于產(chǎn)生信號(hào)的打印機(jī)主體的成本上升以及記錄頭和滑架的尺寸增大的趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種噴墨記錄頭。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種記錄頭，其包括用于記錄的記錄元件組和被配置為驅(qū)動(dòng)該組的記錄元件的驅(qū)動(dòng)電路的組合。該記錄頭還包括輸入端子，其被配置為輸入用于驅(qū)動(dòng)記錄元件的數(shù)據(jù)；布線(xiàn)，其被配置為把該輸入端子中輸入的數(shù)據(jù)共同提供給對(duì)應(yīng)于記錄元件組的組合的驅(qū)動(dòng)電路；以及設(shè)置在該多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的每一個(gè)中的多個(gè)判別電路，其被配置為判別所提供的數(shù)據(jù)的接受和不接受。
從參考附圖對(duì)下列示范實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的其他特征將變得明顯。


圖1為示出器件襯底上的電路塊和供墨端口的布置的示意圖。
圖2為示出驅(qū)動(dòng)電路103的電路配置和信號(hào)流的示意圖。
圖3為說(shuō)明加熱器驅(qū)動(dòng)塊內(nèi)的電路的圖。
圖4為示出移位寄存器204和解碼器205之間的電氣連接關(guān)系的電路框圖。
圖5為傳輸一個(gè)分時(shí)圖像數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)序圖。
圖6為示出每個(gè)陣列電路、輸入數(shù)據(jù)、時(shí)鐘信號(hào)和鎖存信號(hào)之間的關(guān)系的示意圖。
圖7為示出電路框圖和電信號(hào)流的示意圖。
圖8為示出移位寄存器和解碼器之間的電氣連接關(guān)系的電路框圖。
圖9為傳輸圖8中圖像數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)的一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)的時(shí)序圖。
圖10為示出電路塊和電信號(hào)流的示意圖。
圖11為示出對(duì)應(yīng)于任意一個(gè)陣列的移位寄存器和解碼器之間的電氣連接關(guān)系的電路圖。
圖12為示出噴射三色墨的記錄頭IJHC的空間結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖13為包含本發(fā)明的記錄設(shè)備的示意圖。
圖14為該記錄設(shè)備的控制配置的框圖。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
術(shù)語(yǔ)“器件襯底”不僅指由硅半導(dǎo)體制成的襯底，也指其上形成了器件和布線(xiàn)的襯底。
術(shù)語(yǔ)“在器件襯底上”不僅指在器件襯底的表面上，也指在接近頂部表面的襯底內(nèi)部。同樣，術(shù)語(yǔ)“在產(chǎn)品中內(nèi)置”不僅指把分立元件布置在襯底上，也指通過(guò)半導(dǎo)體電路的制造工藝將器件整體形成于加熱器襯底上。
噴墨記錄系統(tǒng)中的術(shù)語(yǔ)“記錄元件”指包括用于生成墨噴射能量的排出能量生成元件、噴嘴和流路徑的結(jié)構(gòu)；在熱記錄系統(tǒng)比如升華系統(tǒng)(sublimation system)中，該術(shù)語(yǔ)指加熱器本身。
第一實(shí)施例圖7為示意性地示出器件襯底上設(shè)置的供墨端口、說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的器件襯底上的在產(chǎn)品中內(nèi)置的電路的電路框圖、以及電信號(hào)流的圖。
在該圖中，示意性地示出了數(shù)據(jù)、時(shí)鐘信號(hào)和鎖存信號(hào)到陣列電路的提供路徑。
在一種實(shí)體布置中，12個(gè)陣列電路706布置成具有6對(duì)，每個(gè)對(duì)彼此相對(duì)，一個(gè)供墨端口107位于其間。陣列電路706包括在圖1中示出驅(qū)動(dòng)電路103(移位寄存器和解碼器等)和加熱器陣列102，以及進(jìn)一步包括將在后文描述的判別電路。
根據(jù)本實(shí)施例，舉例說(shuō)明了加熱器和驅(qū)動(dòng)電路由于供墨端口的形狀而串行布置的情況。然而，本發(fā)明不局限于這種情況，使得根據(jù)供墨端口的形狀和限制了器件襯底上的電路布置的配置，只要驅(qū)動(dòng)電路聚集成多個(gè)組，除了串行組以外的任何布置也都可以包括在本發(fā)明中。
施加到焊盤(pán)的信號(hào)經(jīng)由輸入電路比如緩沖器和布線(xiàn)提供給每個(gè)陣列。對(duì)于鎖存信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)，相同的信號(hào)施加到它們各自的陣列電路。即，鎖存信號(hào)線(xiàn)共同連接到多個(gè)陣列電路的鎖存器，時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)也共同連接到多個(gè)陣列電路的移位寄存器。根據(jù)本實(shí)施例，圖像數(shù)據(jù)以與時(shí)鐘和鎖存信號(hào)相同的方式經(jīng)由一個(gè)焊盤(pán)和一個(gè)輸入電路共同施加到多個(gè)陣列電路的移位寄存器。
圖8示出根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)陣列電路706內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路的具體配置。圖8是包括移位寄存器401、解碼器403、和判別電路210的電路框圖，并示出這些元件之間的電氣連接關(guān)系。從圖8中的電路到組成記錄元件的加熱器的配置與圖3中描述的相同，所以省略了這里的描述。移位寄存器和分時(shí)解碼器具有與圖4中描述的相同的功能。判別電路210被配置為具有解碼器801，只有一個(gè)信號(hào)(判別信號(hào))從它輸出，如后文將描述的。
圖9是傳輸圖8的電路中的數(shù)據(jù)時(shí)抽取的一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)的時(shí)序圖。
為每個(gè)噴嘴陣列都布置圖8的電路。
在現(xiàn)有技術(shù)的配置中，時(shí)鐘信號(hào)(Clock)和鎖存信號(hào)(Latch)共同施加到全部12個(gè)陣列，而數(shù)據(jù)(Data)單獨(dú)施加到每個(gè)陣列(圖6)。然而，根據(jù)本實(shí)施例(圖7和8)，數(shù)據(jù)、時(shí)鐘信號(hào)和鎖存信號(hào)共同施加到全部12個(gè)陣列。
在這些圖中，以與圖2的塊單元中相同的方式示出了加熱器陣列，每一個(gè)都具有128個(gè)加熱器；以及8個(gè)加熱器驅(qū)動(dòng)塊，每一個(gè)都是能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)8個(gè)加熱器的16分時(shí)驅(qū)動(dòng)塊。
塊選擇電路從外部接收用于接通/關(guān)斷加熱器驅(qū)動(dòng)塊的8比特圖像數(shù)據(jù)(塊的個(gè)數(shù))。圖像數(shù)據(jù)通過(guò)組成塊選擇電路204的8個(gè)1比特S/R電路401和8個(gè)1比特鎖存電路402接收。分時(shí)選擇電路通過(guò)在多個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)選擇加熱器來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)塊內(nèi)的多個(gè)加熱器，該分時(shí)選擇電路由4個(gè)1比特S/R電路401和4個(gè)1比特鎖存電路402構(gòu)成，用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)和串行傳輸?shù)姆謺r(shí)數(shù)據(jù)。將該電路配置成使得這些移位寄存器串行連接，并且圖像通過(guò)施加時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和鎖存信號(hào)順序地傳輸，從而把串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行方式。轉(zhuǎn)換成并行方式的圖像數(shù)據(jù)從組成塊選擇電路的8個(gè)鎖存電路402輸出，并被各自提供給8個(gè)加熱器驅(qū)動(dòng)塊205(見(jiàn)圖2)。另一方面，來(lái)自分時(shí)選擇電路205的1比特鎖存電路的4個(gè)輸出信號(hào)(分時(shí)信號(hào))輸入到解碼器403。解碼器403具有4個(gè)輸入和16個(gè)輸出，它根據(jù)輸入數(shù)據(jù)在16比特輸出當(dāng)中選擇任意1比特輸出。選擇分時(shí)信號(hào)303被共同提供給加熱器驅(qū)動(dòng)塊1到8。
如上文所描述，基于圖像數(shù)據(jù)和分時(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)配置與參考圖2到4描述的相同；然而，本發(fā)明的特征進(jìn)一步包括判別電路210，使得根據(jù)本發(fā)明，除了塊選擇信號(hào)和分時(shí)選擇信號(hào)之外，還基于判別數(shù)據(jù)輸出判別信號(hào)。
根據(jù)本實(shí)施例，4比特判別數(shù)據(jù)先于分時(shí)數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)從設(shè)備主體傳輸；然而，判別數(shù)據(jù)也可以在分時(shí)數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)之后接收。
4比特判別數(shù)據(jù)用來(lái)示出，從設(shè)備主體接收到的圖像數(shù)據(jù)和分時(shí)數(shù)據(jù)與12個(gè)陣列電路中的哪個(gè)陣列電路對(duì)應(yīng)。4比特判別數(shù)據(jù)從記錄頭外部進(jìn)入4比特移位寄存器，從而與鎖存信號(hào)同時(shí)地由鎖存器402保持。解碼器801接收鎖存的判別數(shù)據(jù)從而輸出判別信號(hào)。
根據(jù)本實(shí)施例的用于讀取和輸出判別數(shù)據(jù)的判別電路210在12-陣列的陣列電路的每一個(gè)中都不同，使得判別電路僅當(dāng)輸入特定判別數(shù)據(jù)時(shí)才輸出信號(hào)。例如，組成判別電路的解碼器801本來(lái)可以通過(guò)4比特輸入而輸出16比特信息；然而，該布線(xiàn)僅用于16比特?cái)?shù)據(jù)中的1比特，使得只有該1比特信號(hào)可以輸出到外部。
當(dāng)饋送對(duì)應(yīng)于特定陣列的4比特判別數(shù)據(jù)時(shí)，與鎖存信號(hào)同時(shí)地從判別電路的特定解碼器輸出的值變?yōu)檎妗?br> 判別電路的解碼器輸出(判別信號(hào))與鎖存信號(hào)相乘的邏輯乘積被提供給分時(shí)選擇電路和塊選擇電路的每個(gè)鎖存電路，作為判別電路210的輸出信號(hào)。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)判別電路的輸出信號(hào)為真時(shí)，輸出信號(hào)作為塊選擇電路和分時(shí)選擇電路的鎖存信號(hào)被提供給每個(gè)鎖存電路。如果判別電路的輸出信號(hào)為假，塊選擇電路和分時(shí)選擇電路中的鎖存器不保持?jǐn)?shù)據(jù)。
這里的鎖存信號(hào)為負(fù)邏輯，而解碼器的輸出為正邏輯。
根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)重復(fù)該操作12次以使數(shù)據(jù)輸入端子共同對(duì)應(yīng)于每個(gè)陣列電路，數(shù)據(jù)可以傳輸給所有的陣列電路。
對(duì)于每個(gè)陣列，圖像數(shù)據(jù)需要順序地傳輸，使得可能必需增大圖像數(shù)據(jù)的傳輸速度。在這樣的情況下，希望用低幅度的差分信號(hào)高速傳輸數(shù)據(jù)。
如上文所描述，用判別數(shù)據(jù)區(qū)分所提供的數(shù)據(jù)與每個(gè)陣列電路要接收的數(shù)據(jù)，使得每個(gè)陣列能夠電氣獨(dú)立地接收數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)量的減少。
此外，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，電路可以被配置成相同的數(shù)據(jù)可以由多個(gè)陣列接收。
即，上述判別電路輸出對(duì)于每任意一個(gè)陣列都可以接收數(shù)據(jù)的信號(hào)；然而，相同的數(shù)據(jù)可以由多個(gè)陣列接收。當(dāng)饋送判別數(shù)據(jù)時(shí)，真信號(hào)從帶有多個(gè)陣列的相應(yīng)判別電路輸出，從而相同的傳輸數(shù)據(jù)被提供給不同陣列的鎖存器。
例如，當(dāng)記錄圖像的高密度部分時(shí)，使用相同的圖像數(shù)據(jù)，墨可以從多個(gè)陣列的噴嘴同時(shí)被噴射出。此時(shí)，圖像數(shù)據(jù)不是各自輸入到每個(gè)陣列中，而是通過(guò)把對(duì)應(yīng)于多個(gè)陣列的信息施加到判別電路，數(shù)據(jù)可以一次傳輸給多個(gè)陣列。
對(duì)于這種對(duì)應(yīng)于多個(gè)陣列的判別信息，可以使用選擇相鄰兩個(gè)陣列的代碼和選擇全部陣列的代碼。以這種方式，通過(guò)借助對(duì)應(yīng)于多個(gè)陣列的判別信息建立并同時(shí)向多個(gè)陣列輸入數(shù)據(jù)，可以有效地傳輸圖像數(shù)據(jù)。
第二實(shí)施例圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例的電路塊和電信號(hào)流的示意圖。
在第一實(shí)施例中，12個(gè)陣列的數(shù)據(jù)量從一個(gè)數(shù)據(jù)端子輸入；而根據(jù)第二實(shí)施例，數(shù)據(jù)量被劃分為左陣列數(shù)據(jù)(Data1)和右陣列數(shù)據(jù)(Data2)，供墨端口夾在其間。根據(jù)第一實(shí)施例，必需通過(guò)根據(jù)圖中的時(shí)序圖重復(fù)數(shù)據(jù)傳輸操作12次，才能傳輸12個(gè)陣列的數(shù)據(jù)量；而根據(jù)第二實(shí)施例，重復(fù)次數(shù)為6次，因?yàn)橛袃删€(xiàn)路的數(shù)據(jù)端子。盡管數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)的數(shù)量變?yōu)?，但是數(shù)據(jù)可以與一根數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)的情況相比更低的速度傳輸。
第三實(shí)施例圖11是示出對(duì)應(yīng)于任意一個(gè)陣列的移位寄存器和解碼器之間的電氣連接關(guān)系的電路框圖。
根據(jù)第三實(shí)施例，以?xún)煞N尺寸噴射液滴的兩種記錄元件混合在一個(gè)噴嘴陣列中。
在每個(gè)電路圖中，下標(biāo)“a”表示用于大液滴的電路，而下標(biāo)“b”表示用于小液滴的電路。
記錄元件被布置成交替噴射大液滴和小液滴。用于驅(qū)動(dòng)大液滴的大液滴電路1101a和用于驅(qū)動(dòng)小液滴的小液滴電路1101b被布置為對(duì)應(yīng)于一個(gè)記錄元件陣列。
大液滴電路1101a和小液滴電路1101b的內(nèi)部配置相同；但是，判別電路210a與判別電路210b的相應(yīng)的判別信息不同。
相同的數(shù)據(jù)、時(shí)鐘和鎖存信號(hào)分別施加到大液滴電路1101a和小液滴電路1101b。
不同的判別電路210a和210b分別分配給兩線(xiàn)路的陣列電路，使得通過(guò)把期望的判別數(shù)據(jù)分別輸入到該兩線(xiàn)路的陣列電路，分時(shí)選擇數(shù)據(jù)和塊選擇數(shù)據(jù)可以傳輸給與具有不同尺寸的液滴相對(duì)應(yīng)的鎖存器。
噴射兩種不同尺寸液滴的配置的原因在于把加速和改善圖像質(zhì)量結(jié)合起來(lái)。為了實(shí)現(xiàn)加速，圖像需要用大液滴以及數(shù)量少的墨噴射次數(shù)形成。另一方面，為了改善灰度和細(xì)度，必需用小液滴形成圖像。為了具有這兩方面，提供具有噴射不同的大尺寸和小尺寸的液滴的噴嘴的記錄元件。
該配置使得能夠從一個(gè)輸入端子執(zhí)行大液滴和小液滴的相應(yīng)數(shù)據(jù)。
在正常記錄模式中，根據(jù)本實(shí)施例，傳輸大液滴和小液滴的相應(yīng)數(shù)據(jù)，以便從各自的噴嘴同時(shí)或獨(dú)立地噴射墨。
在高速記錄模式中，通過(guò)僅使用大液滴或通過(guò)非常經(jīng)常使用大液滴，圖像記錄在短時(shí)間內(nèi)完成。
在高圖像質(zhì)量記錄模式中，僅使用小液滴或更頻繁地使用小液滴以便改善灰度和細(xì)度。
本實(shí)施例的特征包括所需數(shù)據(jù)的有效傳輸。
在僅使用大液滴的高速記錄模式中，僅必須傳輸大液滴的數(shù)據(jù)。在高圖像質(zhì)量記錄模式中，僅必須對(duì)應(yīng)于圖像形成而輸入大液滴和/或小液滴的數(shù)據(jù)。
通過(guò)根據(jù)本實(shí)施例的配置，在抑制焊盤(pán)數(shù)量增加的同時(shí)，可以有效地傳輸對(duì)應(yīng)于任意尺寸液滴的數(shù)據(jù)。
其它實(shí)施例下面將參考圖12描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的記錄頭的示意配置。圖12為示出噴射三色墨的記錄頭的空間結(jié)構(gòu)的透視圖。
記錄頭包括分別用來(lái)噴射青色(C)、品紅色(M)和黃色(Y)墨的供墨端口2C、2M和2Y。
墨流路徑301C、301M和301Y被布置為對(duì)應(yīng)于電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)121，并且C墨、M墨和Y墨通過(guò)這些墨流路徑分別被引導(dǎo)至布置在器件襯底上的電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)121。因而，一旦驅(qū)動(dòng)電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)121，墨就沸騰，墨滴900C、900M和900Y由于產(chǎn)生的氣泡而從噴嘴302C、302M和302Y噴射。
在圖12中，器件襯底包括形成于其上的電熱轉(zhuǎn)換器、元件和上述驅(qū)動(dòng)電路和焊盤(pán)。
在熱噴墨頭中，電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)、噴嘴和流路徑被總稱(chēng)為一個(gè)記錄元件。
圖12示出了彩色型記錄頭IJHC的空間結(jié)構(gòu)；噴射黑色墨的記錄頭IJHK也具有相似的結(jié)構(gòu)。但是，它的大小為圖3所示的三分之一。即，當(dāng)供墨端口為1且記錄元件的個(gè)數(shù)相同時(shí)，器件襯底的規(guī)模減小到大約三分之一。
然后，將描述其上安裝有這種記錄頭的記錄設(shè)備的示意配置。
噴墨記錄設(shè)備的描述圖13為根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的噴墨記錄設(shè)備IJRA的示意圖。滑架HC包括與導(dǎo)螺桿5004的螺旋槽5005嚙合的銷(xiāo)(pin)(未示出)，并且在被支撐在導(dǎo)軌5003上的同時(shí)通過(guò)導(dǎo)螺桿5004的旋轉(zhuǎn)而沿著箭頭方向“a”和“b”往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；蹾C包括安裝于其上的墨盒IJC。墨盒IJC包括噴墨記錄頭IJH(下文稱(chēng)為記錄頭)和包含記錄墨的墨罐IT。
墨盒IJC具有記錄頭IJH和墨罐IT的一體化結(jié)構(gòu)。
滾筒5000通過(guò)傳送電機(jī)(未示出)而旋轉(zhuǎn)，從而傳送紙P。
圖14是記錄設(shè)備的控制電路的框圖。
參考圖14，接口1700輸入記錄信號(hào)；ROM 1702存儲(chǔ)MPU 1701要執(zhí)行的控制程序；DRAM 1703保持各種數(shù)據(jù)(要被提供到記錄頭的記錄數(shù)據(jù))。門(mén)陣列(GA)1704控制到記錄頭IJH的記錄數(shù)據(jù)供應(yīng)，也控制接口1700、MPU 1701和RAM 1703之間的數(shù)據(jù)傳輸。
此外，傳送電機(jī)1709(圖1中未示出)傳送記錄紙P；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1706驅(qū)動(dòng)傳送電機(jī)1709；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1707驅(qū)動(dòng)滑架電機(jī)1710；頭驅(qū)動(dòng)器1705驅(qū)動(dòng)記錄頭IJH。頭驅(qū)動(dòng)器1705還向記錄頭輸出圖像數(shù)據(jù)、分時(shí)數(shù)據(jù)和判別數(shù)據(jù)。
在描述控制配置的操作時(shí)，當(dāng)記錄信號(hào)輸入到接口1700時(shí)，記錄信號(hào)在門(mén)陣列1704和MPU 1701之間被轉(zhuǎn)換成打印記錄數(shù)據(jù)；然后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1706和1707，以及根據(jù)饋送給滑架HC的記錄數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)記錄頭IJH，從而把圖像記錄在記錄紙P上。
根據(jù)上述的實(shí)施例，已經(jīng)舉例說(shuō)明了具有電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)作為組成記錄元件的排出能量生成元件的噴墨記錄頭；然而，具有壓電元件作為排出能量生成元件的噴墨記錄頭和用于升華系統(tǒng)的熱頭也可以納入本發(fā)明。
在具有供墨端口的噴墨記錄頭中，由于因?yàn)殡娐放渲糜霉┠丝谶M(jìn)行劃分而需要以陣列為單位向加熱器陣列提供驅(qū)動(dòng)電路，因此增強(qiáng)了根據(jù)本發(fā)明的配置的效果。
根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電路中提供電路判別數(shù)據(jù)，可以判別數(shù)據(jù)是為哪個(gè)組傳輸?shù)摹?br> 從而，例如甚至當(dāng)電路布置受限制并且很難像噴墨記錄頭中那樣共用電路時(shí)，電路也可以被共用。
雖然已經(jīng)參考示例實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于公開(kāi)的示例實(shí)施例。應(yīng)給予下列權(quán)利要求的范圍最寬泛的解釋?zhuān)瑥亩ㄋ械男薷?、等價(jià)結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種記錄頭，包括記錄加熱器組；移位寄存器和鎖存器的組合，其對(duì)應(yīng)于加熱器組，并被配置為接收用于驅(qū)動(dòng)加熱器的圖像數(shù)據(jù)；輸入端子，其被配置為輸入圖像數(shù)據(jù)；布線(xiàn)，其被配置為把輸入端子中輸入的圖像數(shù)據(jù)共同提供給對(duì)應(yīng)于記錄加熱器組的多個(gè)移位寄存器；以及多個(gè)判別電路，其被布置為分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)移位寄存器，并且被配置為在移位寄存器接受和不接受所提供的圖像數(shù)據(jù)之間進(jìn)行判別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的記錄頭，其中判別電路包括解碼器。
3.一種記錄頭，包括記錄元件組與被配置為驅(qū)動(dòng)記錄元件的驅(qū)動(dòng)電路的組合；輸入端子，其被配置為輸入用于驅(qū)動(dòng)記錄元件的數(shù)據(jù)；布線(xiàn)，其被配置為把輸入端子中輸入的數(shù)據(jù)共同提供給對(duì)應(yīng)于記錄元件組的組合的驅(qū)動(dòng)電路；和設(shè)置在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的每一個(gè)中的多個(gè)判別電路，其被配置成在所提供的數(shù)據(jù)的接受與不接受之間進(jìn)行判別。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭，其中記錄元件包括被配置為噴射墨的排出能量生成元件和被布置為對(duì)應(yīng)于排出能量生成元件的噴嘴，以及其中，排出能量生成元件陣列和驅(qū)動(dòng)電路的組合布置在器件襯底上，適用于供墨的供墨端口位于其間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭，其中驅(qū)動(dòng)電路包括被配置為經(jīng)由布線(xiàn)接收數(shù)據(jù)的移位寄存器，以及被配置為接收和保持提供給移位寄存器的數(shù)據(jù)的鎖存器電路，并且該數(shù)據(jù)由鎖存器電路根據(jù)判別電路的輸出信號(hào)而接收。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的記錄頭，其中該數(shù)據(jù)由鎖存器電路根據(jù)判別電路的輸出信號(hào)和用于確定保持?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)序的鎖存信號(hào)而接收。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭，其中把包括至少圖像數(shù)據(jù)和表明該圖像數(shù)據(jù)用于哪個(gè)組的判別數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入到輸入端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的記錄頭，其中還對(duì)應(yīng)于多個(gè)所設(shè)置的供墨端口而設(shè)置排出能量生成元件陣列和驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)組合，以及其中右邊多個(gè)組合中的輸入端子與布線(xiàn)的線(xiàn)路與左邊多個(gè)組合的不同，供墨端口夾在其間。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭，其中驅(qū)動(dòng)電路包括移位寄存器和鎖存器，其被配置為接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)、分時(shí)數(shù)據(jù)和判別數(shù)據(jù)，以及其中判別電路輸出信號(hào)，該信號(hào)用于確定輸入的圖像數(shù)據(jù)和分時(shí)數(shù)據(jù)是否根據(jù)來(lái)自具有所接收的判別數(shù)據(jù)的鎖存器和移位寄存器的輸出而被鎖存。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的記錄頭，其中為每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路提供多條輸入端子和布線(xiàn)的線(xiàn)路，其被配置為噴射不同量的墨。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭，其中判別電路的判別與其它任何組中的判別電路不同。
12.根據(jù)權(quán)利要求3的記錄頭，其中判別電路包括以與至少一個(gè)其他判別電路相同的方式進(jìn)行判別的電路。
13.一種記錄設(shè)備，包括記錄頭，包括記錄元件組和被配置為驅(qū)動(dòng)該組的記錄元件的驅(qū)動(dòng)電路的組合；輸入端子，其被配置為輸入用于驅(qū)動(dòng)記錄元件的數(shù)據(jù)；布線(xiàn)，其被配置為把輸入端子中輸入的數(shù)據(jù)共同提供給對(duì)應(yīng)于多個(gè)記錄元件組的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路；以及設(shè)置在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的每一個(gè)中的多個(gè)判別電路，其被配置為在所提供的數(shù)據(jù)的接受和不接受之間進(jìn)行判別；和控制電路，其被配置為將圖像數(shù)據(jù)和判別數(shù)據(jù)輸出給記錄頭的輸入端子。
14.一種器件襯底，包括記錄元件組和被配置為驅(qū)動(dòng)該組的記錄元件的驅(qū)動(dòng)電路的組合；輸入端子，其被配置為輸入用于驅(qū)動(dòng)記錄元件的數(shù)據(jù)；布線(xiàn)，其被配置為把輸入端子中輸入的數(shù)據(jù)共同提供給對(duì)應(yīng)于多個(gè)記錄元件組的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路；以及設(shè)置在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的每一個(gè)中的多個(gè)判別電路，其被配置為在所提供的數(shù)據(jù)的接受和不接受之間進(jìn)行判別。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于記錄頭的器件襯底、記錄頭和包括記錄頭的記錄設(shè)備，具體提供了一種判別電路，用于在接受和不接受傳輸給每組記錄元件的器件襯底的圖像數(shù)據(jù)之間進(jìn)行判別。因此，對(duì)應(yīng)于多個(gè)記錄元件組的數(shù)據(jù)可以從公共端子接收。
文檔編號(hào)B41J2/14GK101092076SQ200710112099
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者櫻井將貴 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社