подложка печатающей головки для струйной печати, способ управления возбуждением, печатающая головка для струйной печати и устройство для струйной печати

Формула изобретения

1. Подложка печатающей головки для струйной печати, на которой установлены электротепловые преобразователи, предназначенные для выработки тепловой энергии, используемой для выпуска чернил, содержащая

логическую схему для выдачи сигнала выбора блока для выбора электротепловых преобразователей в отдельных блоках, основываясь на входном сигнале первого уровня амплитуды напряжения, и сигнала возбуждения элемента для возбуждения каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжения, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения, и

схему возбуждения, которая предназначена для каждого электротеплового преобразователя для возбуждения электротепловых преобразователей в отдельных блоках на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, поступающих из логической схемы.

2. Подложка печатающей головки для струйной печати по п.1, в которой логическая схема содержит

первую преобразующую схему для преобразования входного сигнала первого уровня амплитуды напряжения в сигнал выбора блока и сигнал возбуждения элемента первого уровня амплитуды напряжения, и

вторую преобразующую схему для преобразования сигнала выбора блока и сигнала возбуждения элемента, которые выданы из первой преобразующей схемы, ко второму уровню амплитуды напряжения, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения.

3. Подложка печатающей головки для струйной печати по п.1, в которой логическая схема содержит

первую преобразующую схему для преобразования входного сигнала первого уровня амплитуды напряжения ко второму уровню амплитуды напряжения, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения, и

вторую преобразующую схему для генерирования сигнала выбора блока второго уровня амплитуды напряжения и схему возбуждения элементов для выбранного блока на основании входного сигнала второго уровня амплитуды напряжения, полученного из первой преобразующей схемы.

4. Подложка печатающей головки для струйной печати по п.1, которая также содержит элемент оперативного контроля для измерения состояния полупроводниковой подложки.

5. Подложка печатающей головки для струйной печати по п.1, в которой схема возбуждения содержит:

логическую схему И для выполнения операции И сигнала выбора блока и сигнала возбуждения элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, которые поступают из логической схемы;

транзистор для обеспечения тока в нагревателе.

6. Подложка печатающей головки для струйной печати по п.1, в которой сигналом выбора блока является выходной сигнал схемы декодера, и сигналом возбуждения элемента является выходной сигнал сдвигового регистра.

7. Способ управления возбуждением электротепловых преобразователей на подложке, на которой установлены электротепловые преобразователи, для выработки тепловой энергии, используемой для выпуска чернил, заключающийся в том, что

вводят входной сигнал первого уровня амплитуды напряжения, выдают, основываясь на введенном сигнале, сигнал выбора блока для выбора электротепловых преобразователей в отдельных блоках и сигнал возбуждения элемента, для возбуждения каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжения, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения, и

осуществляют возбуждение электротепловых преобразователей в отдельных блоках на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, поступающих из логической схемы, путем возбуждения схемы возбуждения, которая предназначена для каждого электротеплового преобразователя.

8. Печатающая головка для струйной печати, содержащая

выпускные отверстия для выпуска чернил, и

подложку, на которой установлены электротепловые преобразователи, выполненные в соответствии с выпускными отверстиями, причем подложка включает в себя

логическую схему для выдачи сигнала выбора блока для выбора электротепловых преобразователей в отдельных блоках, основываясь на входном сигнале первого уровня амплитуды напряжения, и сигнала возбуждения элемента, для возбуждения каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжении, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения, и

схему возбуждения, которая предназначена для каждого электротеплового преобразователя для возбуждения электротепловых преобразователей в отдельных блоках на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, поступающих из логической схемы.

9. Печатающая головка для струйной печати по п.6, в которой схема возбуждения содержит:

логическую схему И для выполнения операции И сигнала выбора блока и сигнала возбуждения элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, которые поступают из логической схемы;

транзистор для обеспечения тока в нагревателе.

10. Печатающая головка для струйной печати, по п.6, в которой сигналом выбора блока является выходной сигнал схемы декодера, и сигналом возбуждения элемента является выходной сигнал сдвигового регистра.

11. Картридж печатающей головки для струйной печати, содержащий печатающую головку для струйной печати, имеющую выпускные отверстия для выпуска чернил и подложку, на которой установлены электротепловые преобразователи, выполненные в соответствии с выпускными отверстиями, и резервуар с чернилами, наполненный чернилами для подачи в печатающую головку для струйной печати,

при этом подложка включает в себя

логическую схему для выдачи сигнала выбора блока для выбора электротепловых преобразователей в отдельных блоках, основываясь на входном сигнале первого уровня амплитуды напряжения, и сигнала возбуждения элемента, для возбуждения каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжения, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения, и

схему возбуждения, которая предназначена для каждого электротеплового преобразователя для возбуждения электротепловых преобразователей отдельных блоков на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, поступающих из логической схемы.

12. Печатающее устройство для струйной печати, содержащее выпускные отверстия для выпуска чернил, и подложку, на которой установлены электротепловые преобразователи, выполненные в соответствии с выпускными отверстиями, причем подложка включает в себя

логическую схему для выдачи сигнала выбора блока для выбора электротепловых преобразователей в отдельных блоках, основываясь на входном сигнале первого уровня амплитуды напряжения, и сигнала возбуждения элемента, для возбуждения каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжения, который выше, чем первый уровень амплитуды напряжения, и

схему возбуждения, которая предназначена для каждого электротеплового преобразователя для возбуждения электротепловых преобразователей в отдельных блоках на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, имеющих второй уровень амплитуды напряжения, поступающих из логической схемы.

Описание изобретения к патенту

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к подложке печатающей головки для струйной печати, печатающей головке для струйной печати и устройству для струйной печати, в котором используется эта печатающая головка. Более конкретно изобретение относится к печатающей головке для струйной печати, в которой электротепловые преобразователи, предназначенные для выработки тепловой энергии, необходимой для выпуска чернил, и схемы возбуждения, предназначенные для возбуждения этих преобразователей, выполнены на одной и той же подложке, а также к печатающему устройству, в котором используется такая головка.

Уровень техники

В общем случае электротепловой преобразователь (нагреватель) печатающей головки, устанавливаемой на печатающем устройстве в соответствии с алгоритмом струйной печати, и схему возбуждения этого преобразователя выполняют на одной и той же подложке с использованием технологии процессов изготовления полупроводников, что проиллюстрировано, например, в патенте США № 6290334. В предлагаемой структуре печатающей головки цифровая схема и т.д. для измерения состояния полупроводниковой подложки, например температуры подложки, выполнена на той же подложке в дополнение к схеме возбуждения, отверстие для подачи чернил расположено в центре подложки, а нагреватель находится в положении напротив этого отверстия.

На фиг. 5 представлена схема, иллюстрирующая полупроводниковую подложку печатающей головки для струйной печати этого типа, т.е. полупроводниковую подложку печатающей головки для струйной печати, включающую в себя схему для выдачи цифрового сигнала, характеризующего измеренную температуру.

Позиция 500 на фиг. 5 обозначает подложку, полученную путем совместного формирования нагревателей и схем возбуждения посредством технологии процессов изготовления полупроводников, позиция 501 обозначает матрицу нагревателей и схем возбуждения, имеющую структуру, в которой расположено множество нагревателей и схем возбуждения, а позиция 502 обозначает отверстие для подачи чернил, предназначенное для подачи чернил с обратной стороны подложки.

Далее позиция 503 обозначает сдвиговый регистр для временного хранения данных печати, которые надо напечатать. Позиция 507 обозначает схему декодера, которая выдает сигнал выбора блока нагревателей для поблочного возбуждения нагревателей в матрице 501 нагревателей и схем возбуждения. Позиция 504 обозначает схему ввода, которая включает в себя буферную схему для ввода цифрового сигнала в сдвиговый регистр 503 и декодер 507. Позиция 510 обозначает входной разъем, включающий в себя клемму для подачи напряжения V_ЛЭ логического элемента, клемму СИНХ для ввода синхроимпульса, клемму для ввода данных печати, и т.д.

На фиг. 7 представлена временная диаграмма для описания серии операций вплоть до посылки информации о печати в сдвиговый регистр 503 и подачи тока в нагреватели для их возбуждения.

Данные печати подают на клеммы ДАННЫЕ_А и ДАННЫЕ_В одновременно с синхроимпульсом, прикладываемым к клемме СИНХ. Сдвиговый регистр 503 временно сохраняет поданные данные печати, а схема-защелка фиксирует эти данные печати в ответ на сигнал фиксации, подаваемый на клемму ФИКС. Сигнал блока, предназначенный для выбора группы нагревателей, разделенных с получением выделенных желаемого блока, и данные печати, которые зафиксированы сигналом фиксации, последовательно подвергаются операции И в матричной форме, а ток нагревателей протекает синхронно с сигналом НАГ, который непосредственно обуславливает время возбуждения током. Эта серия операций повторяется блок за блоком для осуществления печати.

На фиг. 6А показан один заслуживающий внимания сегмент эквивалентной схемы для подачи тока возбуждения в нагреватель с целью выпуска чернил. Далее на фиг. 6В показана эквивалентная схема, которая соответствует одному разряду сдвигового регистра и схеме-защелке для временного хранения данных изображения, которые надо напечатать.

Сигнал выбора блока, который вводят в логический элемент 601 И, является сигналом, посылаемым из декодера 507 для выбора групп нагревателей, разделенных на блоки. Кроме того, сигнал разряда, который попадает в логический элемент 601 И, является сигналом, передаваемым в сдвиговый регистр 503, а затем фиксируемым сигналом фиксации. Для избирательного включения каждого сегмента посредством данных печати логический элемент 601 И проводит операцию И в матричной форме над сигналом выбора блока и сигналом разряда.

Позиция 605 обозначает высокочастотную шину подачи питания напряжением V_НАГ, которая служит в качестве источника питания для возбуждения нагревателя 606 и транзистора 607 возбуждения, который предназначен для пропускания тока в нагреватель 606. Позиция 602 обозначает схему инвертора, предназначенную для приема и буферизации выходного сигнала логического элемента 601 И. Позиция 603 обозначает шину подачи питания напряжением V_ЛЭ, которая служит в качестве источника питания для схемы 602 инвертора. Позиция 608 обозначает схему инвертора, служащую в качестве буфера для приема буферизованного выходного сигнала из схемы 602 инвертора. Позиция 604 обозначает шину подачи питания напряжением V_ТрВ, которая служит в качестве источника питания, подаваемого на буфер 608 для подачи напряжения затвора транзистора возбуждения.

В общем случае инвертор 602 и сдвиговый регистр 503, и т.д. представляют собой цифровые схемы, и они работают, в основном, в соответствии с импульсами низкого и высокого уровня. Кроме того, прикладываемые импульсы для сопряжения информации о печати, имеющейся в самой печатающей головке, и для возбуждения нагревателей также являются цифровыми сигналами, а обмен сигналами с внешними схемами осуществляется во всей его полноте с помощью логических импульсов низкого и высокого уровня. В общем случае амплитуды этих логических импульсов составляют 0 В и 5 В или 0 В и 3,3 В, а в источник питания напряжением V_ЛЭ цифровых схем подается сигнал одного из упомянутых напряжений. Соответственно, импульсы, имеющие амплитуду напряжения V_ЛЭ, вводятся в логический элемент 601 И, а также вводятся в схему 608 инвертора следующего каскада через буфер, образованный схемой 602 двухкаскадного инвертора.

С другой стороны, чем меньше значение сопротивления транзистора 607 возбуждения, когда последний находится во включенном состоянии (ВКЛ), или так называемое сопротивление в состоянии ВКЛ, тем лучше. Делая мощность, потребляемую компонентами, которые не являются нагревателями, как можно меньшей, можно предотвратить рост температуры подложки и можно осуществить стабильное возбуждение печатающей головки. Если сопротивление в состоянии ВКЛ транзистора 607 возбуждения велико, падение напряжения за счет тока нагревателя, который течет через эту часть схемы, увеличивается, и становится необходимым приложение исключительно высокого напряжения к нагревателям. Результатом является нерациональное потребление мощности.

Чтобы уменьшить напряжение в состоянии ВКЛ транзистора 607 возбуждения, напряжение, прикладываемое к затвору этого транзистора, необходимо установить высоким. Поэтому в схеме, проиллюстрированной на фиг. 6А, становится необходимо предусмотреть схему для осуществления преобразования в импульсы, имеющие более высокую амплитуду напряжения, чем напряжение V_ЛЭ. В схеме, показанной на фиг. 6А, предусмотрена шина 604 подачи питания напряжения V_ТрВ, более высокого, чем напряжение V _ЛЭ, а сигнал выбора сегмента, который введен в ответ на импульс, имеющий амплитуду напряжения V_ЛЭ , преобразуется в импульс, имеющий амплитуду напряжения V _ТрВ, буферной схемой, которая включает в себя схему 608 инвертора. После проведения преобразования таким образом в импульс, имеющий амплитуду напряжения V_ТрВ, этот импульс прикладывается к затвору транзистора 607 возбуждения. Иными словами, предусмотрена компоновка, в которой обмен сигналами с внешними схемами и обработка сигналов внутренней цифровой схемой осуществляются во всей их полноте с помощью импульсов, имеющих амплитуду напряжения V_ЛЭ (напряжения для возбуждения логических схем), а каждый сегмент снабжен схемой (схемой преобразования амплитуды импульса) для осуществления преобразования в импульсы амплитуды напряжения V _ТрВ (напряжения возбуждения элементов) непосредственно перед возбуждением затвора транзистора 607 возбуждения.

В общем случае, печатающая головка принимает форму, в которой множество отдельных сегментов расположены с большой плотностью, и поэтому в случае, если эти сегменты расположены с плотностью, например, 600 точек на дюйм, ширина сегмента в направлении матрицы ограничена величиной примерно 42,3 мкм. Если пытаются приспособить схему того типа, которая показана на фиг. 6А, к этому шагу для возбуждения каждого из элементов, то длина каждого сегмента будет увеличиваться в направлении, перпендикулярном направлению матрицы.

На фиг. 10 представлена принципиальная схема эквивалентной схемы в случае подробного изображения схемы преобразования амплитуды импульса согласно фиг. 6А. Из рассмотрения этого чертежа будет понятно, что схема преобразования амплитуды импульса, в частности преобразователь уровня, обозначенный пунктирными линиями, состоит из некоторого количества транзисторов, и потому становится необходимой увеличенная площадь микросхемы.

Вместе с тем при рассмотрении компоновочной структуры подложки печатающей головки, имеющей вышеописанную структуру, становится ясно, что схема преобразования амплитуды импульса, предусмотренная для каждого сегмента, приводит к увеличению длины каждого сегмента, обуславливает увеличение размера микросхемы и повышает стоимость. Более конкретно при вышеописанной компоновке микросхема становится больше в направлении, перпендикулярном матрице сегментов, так что увеличение размера микросхемы становится явно выраженным. Помимо этого в случае, если схема преобразования амплитуды импульсов предусмотрена для каждого сегмента, например - в случае, если рассматривается печатающая головка имеет, например, 256 сегментов, количество требуемых буферных схем должно составлять, по меньшей мере, 256 инверторов. Это обуславливает уменьшение выхода годной продукции и более сложную структуру схемы, а также является причиной боле высокой стоимости.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение сделано ввиду вышеизложенных проблем, а его задача состоит в том, чтобы разработать компоновку схем, в которой напряжение возбуждения логики преобразуется в напряжение возбуждения элементов без увеличения длины сегментов в направлении, перпендикулярном направлению матрицы сегментов.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы уменьшить схемы импульсно-амплитудного преобразования и уменьшить количество элементов, выполненных на подложке, чтобы тем самым увеличить выход годной продукции и упростить структуру схем.

В соответствии с настоящим изобретением, предназначенная для решения вышеупомянутых задач подложка печатающей головки для струйной печати имеет структуру, описываемую ниже.

То есть в соответствии с настоящим изобретением, предложена подложка печатающей головки для струйной печати, на которой установлены электротепловые преобразователи, предназначенные для выработки тепловой энергии, используемой для выпуска чернил, и схемы возбуждения, предназначенные для возбуждения этих электротепловых преобразователей, содержащая логическую схему для выдачи сигнала выбора блока и сигнала возбуждения элемента, осуществляемой для каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжения на основании входного сигнала первого уровня амплитуды напряжения, и схему возбуждения, предназначенную для возбуждения электротепловых преобразователей в отдельных блоках на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, поступающих из логической схемы.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, которое обеспечивает решение вышеупомянутых задач, предложен способ возбуждения, воплощаемый на подложке печатающей головки для струйной печати.

То есть в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложен способ управления возбуждением электротепловых преобразователей на подложке, на которой установлены электротепловые преобразователи, для выработки тепловой энергии, используемой для выпуска чернил, и схемы возбуждения, предназначенные для возбуждения этих электротепловых преобразователей, заключающийся в том, что вводят входной сигнал первого уровня амплитуды напряжения, выдают сигнал выбора блока и сигнал возбуждения элемента, что осуществляют для каждого электротеплового преобразователя в выбранном блоке, на втором уровне амплитуды напряжения на основании сигнала, который введен, и осуществляют возбуждение электротепловых преобразователей в отдельных блоках на основании сигнала выбора блока и сигнала выбора элемента, поступающих из логической схемы.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предложены печатающая головка для струйной печати, в которой используется вышеописанная подложка головки для струйной печати, и печатающее устройство для струйной печати, в котором используется эта печатающая головка для струйной печати.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания, приводимого в связи с прилагаемыми чертежами, при этом одинаковые позиции обозначают одни и те же или сходные части на всех чертежах изобретения.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены в описание, и представляют собой его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и - вместе с описанием - служат для пояснения принципов изобретения.

На фиг. 1 представлен чертеж, используемый при описании структуры печатающей головки для струйной печати в соответствии с первым вариантом осуществления;

на фиг. 2 представлен один заслуживающий внимания сегмент эквивалентной принципиальной схемы для подачи тока в нагреватель и возбуждения последнего с целью выпуска чернил в первом варианте осуществления;

на фиг. 3 представлен чертеж, иллюстрирующий структуру сдвигового регистра 103 в соответствии с этим вариантом осуществления;

на фиг. 4 представлен чертеж, используемый при описании подложки печатающей головки для струйной печати в соответствии со вторым вариантом осуществления;

на фиг. 5 представлен чертеж, схематически иллюстрирующий полупроводниковую подложку печатающей головки для струйной печати, а именно полупроводниковую положку печатающей головки для струйной печати, которая включает в себя схему для выдачи цифрового сигнала, характеризующего измеренную температуру;

На фиг. 6А представлен один заслуживающий внимания сегмент эквивалентной схемы для подачи тока возбуждения в нагреватель с целью выпуска чернил;

на фиг. 6В представлена эквивалентная схема, которая соответствует одному разряду сдвигового регистра для временного хранения данных изображения, которые надо напечатать;

на фиг. 7 представлена временная диаграмма для описания серии операций вплоть до посылки информации о печати в сдвиговый регистр 503 и подачи тока в нагреватели для их возбуждения;

на фиг. 8 представлен внешний вид печатающего устройства для струйной печати, к которому применимо настоящее изобретение;

на фиг. 9 представлен чертеж, иллюстрирующий устройство управления для осуществления управления печатью печатающим устройством для струйной печати, показанным на фиг. 8; и

на фиг. 10 представлен чертеж, иллюстрирующий эквивалентную схему для схемы преобразования амплитуды импульса;

на фиг. 11 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее подробный внешний вид картриджа для струйной печати, КдСП; а

на фиг. 12 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее трехмерную структуру печатающей головки ПГдТСП (печатающей головки для трехцветной струйной печати), которая выпускает чернила трех цветов.

Осуществление изобретения

Теперь будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Термин «печать», употребляемый в настоящем изобретении, обозначает не только внедрение изображения, имеющего смысл текста или графики, в носитель печатной информации, но и внедрение изображения, которое не имеет смысла картинки или чего-либо подобного.

Термин «подложка», употребляемый ниже, относится не только к простой подложке, содержащей полупроводник на основе кремния, но и к подложке, которая снабжена различным элементами, схемами и проводкой.

Следует отметить, что готовая подложка имеет форму платы или микросхемы.

Выражение «на подложке» относится не только просто к верху подложки, но и также к поверхности подложки и внутренности подложки в окрестности этой поверхности. Далее термин «встроенный», употребляемый в настоящем изобретении, относится не только к простому размещению отдельных элементов на подложке, но и к формированию и изготовлению элементов на подложке в виде детали этой подложки, являющейся единым целым с ней, с помощью технологического процесса изготовления полупроводниковых схем или подобного ему процесса.

При наличии подложки печатающей головки для струйной печати согласно описываемому ниже варианту осуществления преобразование напряжения амплитуды импульса, проводившееся непосредственно перед подачей на клемму затвора транзистора 607, осуществляется перед посегментным проведением операции И над выходным сигналом («Выбор блока») декодера и выходным сигналом (РАЗРЯД) сдвигового регистра. Кроме того, напряжение, большее, чем логическое напряжение, посегментно прикладывается к части схемы, которая проводит операцию И. Следовательно, в вариантах осуществления настоящего изобретения, элемент этой части выполнен как транзистор, способный выдерживать большее напряжение, чем другие логические схемы, а именно декодеры и сдвиговые регистры (С/Р). Посредством такой компоновки можно преобразовывать сигнал выбора сегмента, который введен в ответ на импульс, имеющий амплитуду напряжения V_ЛЭ , в импульс, имеющий амплитуду напряжения V_ТрВ , без увеличения длины каждого сегмента в направлении, перпендикулярном направлению матрицы сегментов. В частности, при компоновке согласно настоящему изобретению преобразование длительности импульса осуществляется перед проведением операции И над выходным сигналом со стороны декодера и сигналом со стороны сдвигового регистра, и поэтому схема преобразования амплитуды импульса, предусмотренная для каждого сегмента, больше не нужна. Количество самих схем преобразования амплитуд импульсов можно уменьшить до суммы количества блоков, возбуждаемых с временным разделением (количества выходов сигналов из декодера), и количества элементов данных, соответствующего каждому блоку (количества выходов из сдвигового регистра).

<Первый вариант осуществления>

Прежде всего будет приведено общее описание печатающего устройства для струйной печати.

На фиг. 8 представлен внешний вид печатающего устройства для струйной печати, к которому применимо настоящее изобретение. На фиг. 8 показано, что ходовой винт 5004 вращается посредством зубчатых колес 5011, 5009, передающих движущую силу, в оперативной связи с вращением вперед и назад электродвигателя 5013 привода. Каретка К имеет палец (не показан), который зацеплен со спиральной канавкой 5005 ходового винта 5004 и который перемещается назад и вперед в направлениях стрелок «а» и «b» по мере вращения ходового винта 5004. На каретке К установлен картридж для струйной печати, КдСП.

Позиция 5002 обозначает бумагофиксирующую пластину, которая прижимает бумагу к валику 5000 вдоль направления движения каретки. Позиции 5007, 5008 обозначают фотодетекторы, которые образуют средство измерения исходного положения для подтверждения присутствия рычага 5006 каретки в окрестности фотодатчиков и изменения направления, в котором вращается электродвигатель 5013. Позиция 5016 обозначает элемент, который поддерживает элемент 5022 крышки, предназначенный для наложения на переднюю сторону печатающей головки. Позиция 5015 обозначает всасывающее средство для приложения всасывания к упомянутой крышке. Всасывающее средство подвергает крышку восстановлению всасывания посредством отверстия 5023 в крышке. Позиция 5017 обозначает очищающий нож, а позиция 5019 обозначает элемент, который дает возможность перемещать этот нож назад и вперед. Они поддерживаются на поддерживающей пластине 5018 главного корпуса. Излишне говорить, что нож не обязательно должен иметь такую форму, и что к этому примеру применим хорошо известный очищающий нож. Позиция 5021 обозначает рычаг для инициирования всасывания на операции восстановления всасывания. Этот рычаг движется за счет движения кулачка 5020, введенного в контакт с кареткой. Движением управляет хорошо известное средство передачи, такое как муфта, посредством чего изменяется движущая сила, передаваемая от электродвигателя привода.

Также предусмотрено, что наложение крышки, очистка и восстановление всасывания проводятся посредством желаемой обработки в соответствующих положениях за счет работы ходового винта 5004, когда каретка прибыла в зону стороны исходного положения. Вместе с тем при надлежащей компоновке применительно к этому примеру оказывается возможным проведение любой такой операции с соблюдением хорошо известной синхронизации.

Теперь перейдем к описанию блок-схемы на фиг. 9, где проиллюстрировано устройство управления, предназначенное для управления печатью, осуществляемой вышеупомянутым печатающим устройством для струйной печати. На этом чертеже, иллюстрирующем схему управления, позиция 1700 обозначает интерфейс, 1701 - микропроцессор (МП), 1702 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) для программ, а 1703 - оперативное запоминающее устройство динамического типа (далее в тексте - динамическое ОЗУ или ДОЗУ) для предварительного хранения различных данных (таких как вышеупомянутый сигнал печати, а также данные печати, подаваемые в головку). Позиция 1704 обозначает матрицу логических элементов для управления подачей данных печати в печатающую головку 1708. Через эту матрицу логических элементов подается сигнал для возбуждения печатающей головки. Далее матрица логических элементов управляет передачей данных между интерфейсом 1700, МП 1701 и ОЗУ 1703.

Позиция 1710 обозначает электродвигатель каретки, предназначенный для транспортировки печатающей головки 1708, а позиция 1709 обозначает транспортировочный электродвигатель для транспортировки бумаги, на которой осуществляется печать. Позиция 1705 обозначает подложку, установленную на печатающую головку 1708 и включающую в себя нагреватель для выпуска чернил и схему его возбуждения. Позиции 1706, 1707 обозначают схемы возбуждения электродвигателей, предназначенные для возбуждения транспортировочного электродвигателя 1709 и электродвигателя 1710 каретки, соответственно.

Теперь будет описана работа вышеупомянутого управляющего устройства. Когда сигнал печати поступает в интерфейс 1700, этот сигнал печати преобразуется в данные печати, которые надо напечатать, между матрицей 1704 логических элементов и МП 1701. Происходит возбуждение схем 1706, 1707 возбуждения, вследствие чего осуществляется возбуждение нагревателей для выпуска чернил с целью печати в соответствии с данными печати, посылаемыми в подложку печатающей головки внутри печатающей головки 1708.

На фиг. 11 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее подробный внешний вид конфигурации картриджа для струйной печати, КдСП.

Как показано на фиг. 11, картридж для струйной печати, КдСП, состоит из КдОСП - картриджа для одноцветной струйной печати, который выпускает черные чернила, и КдТСП - картриджа для трехцветной струйной печати, который выпускает чернила трех цветов - голубые (Г), пурпурные (П) и желтые (Ж). Эти два картриджа являются взаимозаменяемыми, причем каждый из них установлен независимо с возможностью снятия на каретку К.

Картридж КдОСП состоит из РдОЧ - резервуара для одноцветных чернил, который содержит черные чернила, и ПГдОСП - печатающей головки для одноцветной струйной печати, которая печатает посредством выпуска черных чернил. Аналогично картридж КдТСП состоит из РдТЧ - резервуара для трехцветных чернил, который содержит чернила трех цветов - голубые (Г), пурпурные (П) и желтые (Ж), и ПГдТСП - печатающей головки для трехцветной струйной печати.

Далее, как можно понять из фиг. 11, матрица сопел, которая выпускает черные чернила, матрица сопел, которая выпускает голубые чернила, матрица сопел, которая выпускает пурпурные чернила, и матрица сопел, которая выпускает желтые чернила, ориентированы в направлении движения картриджа, при этом направление расположения сопел проходит перпендикулярно направлению движения картриджа.

На фиг. 12 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее трехмерную структуру печатающей головки ПГдТСП (печатающей головки для трехцветной струйной печати), которая выпускает чернила трех цветов.

На фиг. 12 показано течение чернил, подаваемых из резервуара для трехцветных чернил, РдТЧ. Печатающая головка ПГдТСП имеет канал 2Г чернил, по которому происходит подача голубых (Г) чернил, канал 2П чернил, по которому происходит подача пурпурных (П) чернил, и канал 2Ж, по которому происходит подача желтых (Ж) чернил, при этом предусмотрены пути подачи (не показаны), по которым происходит подача каждых чернил через заднюю поверхность подложки из резервуара для трехцветных чернил, РдТЧ.

Каждые из голубых, пурпурных и желтых чернил, которые проходят соответственно по путям 301Г, 301П и 301 протекания чернил в каналах, подаются в электротепловые преобразователи (то есть нагреватели) 401, предусмотренные на подложке. Затем, когда электротепловые преобразователи (нагреватели) 401 включаются посредством схем, описываемых ниже, чернила на электротепловых преобразователях (нагревателях) 401 нагреваются и закипают, в результате чего капли 900Г, 900П и 900Ж чернил выпускаются из отверстий 302Г, 302П и 302Ж за счет роста пузырьков.

Следует отметить, что позиция 1 на фиг. 12 обозначает подложку печатающей головки (именуемую далее «подложкой»), на которой выполнены электротермические преобразователи и множество схем, которые возбуждают эти электротермические преобразователи и описаны ниже, запоминающее устройство, множество контактных площадок, которые образуют электрические контакты с кареткой К, и множество сигнальных проводников.

Помимо этого один электротермический преобразователь (нагреватель) и полевой транзистор, выполненный по технологии «металл-оксид-полупроводник» (МОП-ПТ), вместе называются печатающим элементом, при этом в нижеследующем тексте множество печатающих элементов также именуется печатающим элементом.

Отметим, что, хотя фиг. 12 представляет собой чертеж, иллюстрирующий трехмерную структуру печатающей головки ПГдТСП, которая выпускает чернила трех цветов, эта структура является такой же, как структура печатающей головки ПГдОСП, которая выпускает черные чернила, но содержит одну треть конфигурации, показанной на фиг. 12. Иными словами, у этой печатающей головки имеется один канал чернил, а размер ее составляет приблизительно одну треть размера структуры, показанной на фиг. 12.

На фиг. 1 представлен чертеж, используемый при описании структуры печатающей головки для струйной печати в соответствии с первым вариантом осуществления. Позиция 100 обозначает подложку, в которой посредством технологии процессов изготовления полупроводников встроены нагреватели и схемы возбуждения. Эта подложка соответствует вышеописанной подложке 1705 печатающей головки для струйной печати. Позиция 102 обозначает отверстие для подачи чернил (т.е. путь подачи), предназначенное для подачи чернил с обратной стороны подложки, позиция 101 обозначает матрицу нагревателей и схем возбуждения, в которой расположено множество нагревателей и схем возбуждения, при этом нагреватели являются электротепловыми преобразователями для выпуска чернил, а схемы возбуждения предназначены для избирательного возбуждения нагревателей. Позиция 103 обозначает сдвиговый регистр, который обрабатывает данные, соответствующие одному блоку, возбуждаемому с временным разделением, для временного хранения данных печати, которые надо напечатать, позиция 107 обозначает схему декодера для выбора и возбуждения нагревателей в матрице нагревателей и схем возбуждения, осуществляемого по блокам нагревателей. Позиция 104 обозначает схему ввода, которая включает в себя буферную схему для ввода цифрового сигнала в сдвиговый регистр 103 и декодер 107, а позиция 110 обозначает входной разъем.

Далее позиция 130 обозначает схему генерирования напряжения V _ТрВ, предназначенную для генерирования напряжения V _ТрВ, которое подается в схему преобразования амплитуды импульса, на основании напряжения питания (V_НАГ ), возбуждающего нагреватель, а позиция 140 обозначает схему преобразования амплитуды импульса, предназначенную для преобразования цифрового сигнала, имеющего амплитуду напряжения V _ЛЭ, в имеющий амплитуду напряжения V_ТрВ импульс возбуждения затвора транзистора возбуждения. Как будет понятно из фиг. 1, схема 140 преобразования амплитуды импульса согласно этому варианту осуществления снабжена выходным каскадом схемы 107 декодера и выходным каскадом сдвигового регистра 103.

Позиция 121 обозначает блок измерения температуры, выполненный с включением в его состав элемента для измерения температуры полупроводниковой подложки 100. Хотя в качестве примера элемента для оперативного контроля состояния подложки приведен блок 121 измерения температуры, предназначенный для измерения температуры подложки, она может быть оснащена элементом для измерения значения сопротивления электротеплового преобразователя или элементом для измерения значения сопротивления транзистора возбуждения, являющегося формирователем тока, во время его работы. Излишне говорить, что можно предусмотреть измерительные элементы множества типов.

На фиг. 2 представлен один заслуживающий внимания сегмент эквивалентной принципиальной схемы для подачи тока в нагреватель и возбуждения последнего с целью выпуска чернил в первом варианте осуществления. Далее на фиг. 3 представлена эквивалентная схема, которая соответствует одному разряду сдвигового регистра и схеме-защелке для временного хранения данных изображения, которые надо напечатать.

Как показано на фиг. 1, схема преобразования амплитуды импульса, которая предусмотрена для каждого сегмента (каждого нагревательного резистора для выпуска чернил) в обычной схеме, описанной в связи с фиг. 5 и 6А, снабжена выходным каскадом сдвигового регистра 103 и декодера 107 на подложке 100 печатающей головки для струйной печати согласно этому варианту осуществления. То есть имеется структура, в которой напряжение амплитуды импульса увеличивается перед проведением операции И над выходным сигналом (сигналом выбора блока) схемы 107 декодера и выходным сигналом (сигналом разряда) сдвигового регистра 103. В результате, как показано на фиг. 2, импульс, амплитуда которого уже выросла до напряжения V_ТрВ, подается в каждый сегмент, и схема преобразования больше не нужна. Поэтому зона на подложке, занятая элементами упомянутой схемы, становится необязательной.

Поскольку компоновка такова, что к логическому элементу 201 И, который посегментно осуществляет операцию И, прикладывается высокое напряжение, то для транзистора, реализующего эту схему, требуется элемент, рассчитанные на высокое выдерживаемое напряжение. В известных технических решениях только низкое напряжение, соответствующее логическому напряжению, прикладывается к этой части, вследствие чего транзистор образован элементом, рассчитанным на низкое выдерживаемое напряжение. Однако в рассматриваемом варианте осуществления цель достигается путем приложения к этой части схемы выдерживаемого напряжения, более высокого, чем выдерживаемое напряжение транзисторов, образующих другие логические схемы, или - конкретнее - путем введения элемента, имеющего высокое выдерживаемое напряжение, в качестве транзистора, который образует логический элемент И.

В случае если используется транзистор (МОП-транзистор) с высоким выдерживаемым напряжением, каждый отдельный транзистор оказывается крупнее, чем низковольтный транзистор, и - как упоминалось выше - можно уменьшить количество схем преобразования амплитуд импульсов (вольтодобавочных схем), а также - безотносительно местонахождения схем - можно расположить их в положениях, удаленных от окрестности каждого элемента. В результате, можно уменьшить габариты подложки 100.

На фиг. 3 представлен чертеж, иллюстрирующий структуру сдвигового регистра 103 и схемы 140 преобразования амплитуды импульса в соответствии с этим вариантом осуществления. Схема преобразования амплитуды импульса предусмотрена в выходном каскаде компоновки схемы сдвигового регистра, изображенной на фиг. 6В. Здесь амплитуда импульса преобразуется от напряжения V _ЛЭ к напряжению V_ТрВ.

Количество выходных каскадов сдвигового регистра 103 и схемы 107 декодера определяется количеством разделений, когда возбуждение всех сегментов осуществляется с временным разделением, хотя упомянутое количество разделений составляет примерно от 8 до 32, например, если 256 сегментов делятся на 16 блоков (т.е. каждый блок имеет 16 сегментов), количество схем преобразования амплитуд импульсов составит 16Ч2 (на стороне сдвигового регистра и стороне декодера)=32. Это характеризует значительное уменьшение по сравнению с 256-ю схемами, необходимыми, когда все сегменты снабжаются схемами преобразования амплитуд импульсов. В результате, можно уменьшить длину микросхемы в направлении, перпендикулярном направлению матрицы сегментов. Далее, хотя длина микросхемы в направлении матрицы увеличивается из-за введения схемы преобразования амплитуды импульса в сдвиговый регистр 103 и схему 107 декодера, это очень малое увеличение по сравнению с уменьшением длины в перпендикулярном направлении, поэтому происходит уменьшение общей площади микросхемы.

<Второй вариант осуществления>

На фиг. 4 представлен чертеж, используемый при описании подложки печатающей головки для струйной печати в соответствии со вторым вариантом осуществления. Показанные на фиг. 4 компоненты, идентичные компонентам, представленным на фиг. 3, обозначены теми же позициями, а их подробное описание опущено.

Во втором варианте осуществления принята конфигурация, в которой схема 140 преобразования амплитуды импульса введена непосредственно после схемы 104 ввода. Посредством этой конфигурации схемы преобразования амплитуд импульсов требуются лишь в количестве, которое эквивалентно количеству входных клемм (СИНХ, ДАННЫЕ_А, ДАННЫЕ_В, ФИКС, НАГ_А (Нагреватель А), НАГ_В (Нагреватель В). Это дает возможность реализовать еще большее уменьшения размера микросхемы.

Как сказано выше, в соответствии с каждым из вышеописанных вариантов осуществления, преобразование напряжения амплитуды импульса, проводившееся непосредственно перед подачей на клемму затвора транзистора, осуществляется перед проведением операции И над выходным сигналом декодера и выходным сигналом сдвигового регистра. В результате реализуется структура схем, в которой сигнал выбора сегмента, введенный в ответ на импульс, имеющий амплитуду напряжения V_ЛЭ, преобразуется в импульс, имеющий амплитуду напряжения V_ТрВ , без увеличения длины каждого сегмента в направлении, перпендикулярном направлению матрицы сегментов. Кроме того, реализуется структура схем, в которой количество схем преобразования амплитуд импульсов заметно уменьшается. Следовательно, уменьшается размер микросхемы, и можно ожидать сниженной стоимости благодаря упрощению структуры схем.

<Эффект настоящего изобретения>

В соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, можно предложить компоновку схем, в которой напряжение для возбуждения логики преобразуется в напряжение для возбуждения элементов без увеличения длины сегментов в направлении, перпендикулярном направлению матрицы сегментов. Далее в соответствии с настоящим изобретением уменьшаются схемы преобразования амплитуд импульсов, и уменьшается количество элементов, формируемых на подложке, что дает возможность увеличить выход годных и упростить структуру схем.

Поскольку в рамках существа и объема притязаний настоящего изобретения возможны многие варианты его осуществления, имеющие очевидные различия, следует понять, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами его осуществления, за исключением тех, которые охарактеризованы в прилагаемой формуле изобретения.