可用于喷墨打印机的打印头驱动装置及其半导体电路板制造方法及图纸

技术编号:1014667 阅读:198 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种能够增加半导体电路板的集成度的打印头驱动装置,包括:选择单元,有选择地驱动打印头中的多个喷嘴;基本信号接收单元,接收串行基本信号以从n个基本组中选择一个基本组,将串行基本信号转换为并行基本信号,以及将并行基本信号提供给选择单元;地址信号接收单元,接收串行地址信号以在所选的基本组内选择至少一个喷嘴,将串行地址信号转换为并行地址信号,以及将并行地址信号提供给选择单元,其中,基本信号接收单元包括n个彼此串连的1位移位寄存器,且其中的每一个对应于n个基本组中相应的一个。因此,可以减少在实现了打印头驱动装置的半导体电路板上传输选择信号所需的线的数目,实现半导体电路板的较高密度的布局。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于驱动喷墨打印机的打印头驱动装置,具体地说,涉 及一种能够增强在其中实现了打印头驱动装置的半导体电路板的集成度的打 印头驱动装置,以及适用于实现该打印头驱动装置的半导体电路板。
技术介绍
打印机通常是一种用于打印由计算机处理的数据的装置,并能够将数据 作为文本而加以确认、保持和传输。打印机通常被作为基本构件安装在诸如 多功能机、传真机、电子现金出纳机和自动提款机等设备中。到目前为止,已经开发了菊花轮打印机、点针打印机、喷墨打印机和激 光打印机等。特别是,喷墨打印机和激光打印机已经被广泛地使用。喷墨打印机的基本工作原理是将墨水装填到墨水腔中,该墨水腔包含有 作为放置在墨水腔的上方或相近处的窄管的喷嘴,并在短时间内在墨水腔中 建立压力以便经过喷嘴喷射墨滴。喷墨打印机可以被分类为压电型喷墨头和热动型喷墨头。在压电型喷墨 头中,附着到墨水腔中的压电材料用做致动器,从而通过由于压电材料的震 动而导致的压缩和膨胀使墨水经过喷嘴喷出。在热动型喷墨头中,当电流被 施加到放置在墨水腔中的薄膜加热器上时,瞬间会产生气泡(bubble),其阻 力作为致动器用以喷射墨水。此后,将详细地描述热动型喷墨头的喷墨原理。如果电流流经与硅基底上的保护膜接触的薄膜加热器,则由于电抗的原因,将瞬时产生约500。C的温度。所产生的热量被传输给装填在喷墨头墨水腔中的墨水,从而将墨水加 热到沸点。结果是,通过由沸腾的墨水所产生气泡的压力使墨水经过喷嘴喷 出。由于流到薄膜加热器的电流在喷墨之后被切断,所以,墨水冷却并且气 泡逐渐消失。当气泡消失时,通过毛细管现象和墨水腔中的压力与大气压力 之间的压力差,墨水重新被装填到墨水腔中。图1的电路图示出了常规喷墨打印机IOO。如图1所示,常规喷墨打印 机100包括从主机220接收打印数据和控制命令的接口 110、用户通过其来 输入选择命令的输入单元130、用于存储打印数据和用来驱动和控制系统的 程序的存储单元150、用于打印打印数据的打印单元170、用于传送纸张的纸 张传送单元140、用于传送夹头(cartridge)的夹头传送单元160和用于控制 整个系统的控制器190。打印单元170包括打印头驱动装置171和打印头173。 打印单元170在安装在夹头上的半导体电路板上实现。因此,半导体电路板 的较高集成度可以使夹头的尺寸减小。图2示出了常规的打印头200 (与图1所示打印头173相同)。在打印头 200中,墨盒(未示出)被置于设备基底202的上方或下方。从墨盒流出的 墨水经过墨水供给路径204和墨水流动路径206到达加热元件208。如果电 流被施加到加热元件208从而将墨水加热到它的沸点,则墨水沸腾而产生气 泡。然后通过该气泡的压力使墨水经过喷嘴210喷出。在打印头200中,经 过半导体制造处理形成加热元件208、喷嘴210、和用于向加热元件208提供 驱动电压的晶体管(或TFT)。参看图1和2,在喷墨打印机100中,打印头200 (与图1中所示打印头 173相同)被安装于在将被打印的纸张的两端来回移动的托架(夹头)中。 当打印头200在纸张上移动时,控制器190有选择地驱动打印头200中的多 个喷嘴驱动器(例如,图2所示的加热元件208 ),以将墨滴喷射在纸张上并 在该纸张上打印图像及文本。在经由喷嘴210喷墨之后,墨水经过墨水供应 ^各径204和流动3各径206重新,人连4妄到打印头200或与打印头200分离的墨 盒填充到墨水腔。以和包括在打印头200中喷嘴210的数量相同的数量提供喷嘴驱动器, 并有选择地激活它们。通常,如图2所示,在打印头中,喷嘴以两维矩阵的形式排列并被分成多个可被选择驱动的逻辑组。因此,喷嘴驱动器可以通过 用于选择多个逻辑组当中一个组的第一信号和用于选择被选择组内 一个喷嘴 (或多个喷嘴)的第二信号单独控制。图3是图解说明常规的喷嘴驱动器300的电路图。参看图3,喷嘴驱动 器300包括在驱动电源Vph和地之间连接的加热器件302 (与图2中的加热 元件208相同)。加热器件302被串联到位于驱动电源Vph和地之间的晶体 管304上。作为用于选择喷嘴驱动器300的选择器,晶体管304被与门310 有选择地激活。与门310根据两个输入信号P—DATA(即,上述第一信号)和 ADDR—DATA(即,上述第二信号)被驱动。这里,输入信号P—DATA是用于 指定基本(primitive )组的基本信号,输入信号ADDR—DATA是用于指定被 选择基本组内地址的地址信号。通常,加热器件302是电阻器,晶体管304 是诸如NMOS晶体管的场效应晶体管(FET)。在打印头中,以和喷嘴数量相同的数量安装喷嘴驱动器300,加热器件 302被安置在喷嘴附近(通常是在喷嘴之下)以便加热墨水。由于喷嘴通常 是以两维矩阵形式排列的,所以为了制造处理的方便,所有的加热设备302 和晶体管304也排列形成矩阵。在下面的描述中,晶体管304的阵列被称作 晶体管阵列,由加热器件和相应晶体管组成的结构被称作喷嘴驱动器,喷嘴驱动器的阵列被称作喷嘴驱动单元。在日本专利公开No.7-117251 ( 1995.5.9 公开)和No.5-229111 ( 1993.9.7公开)中披露了传统打印头驱动装置的例子。图4是图示传统的打印头驱动装置400的电路图。打印头驱动装置400包括喷嘴驱动单元410;用于选择驱动包括在喷嘴 驱动单元410中的多个喷嘴驱动器的选择单元420;用于接收基本组选择信 号(基本信号)以便从多个基本组(n个组Pl到Pn )当中选择一个基本组 的基本信号接收单元430,所述多个基本组中的每一组都由m个喷嘴组成, 在给定的打印周期内,可以经过所述喷嘴从打印头喷射墨水;和地址信号接 收单元440,用于接收组内选择信号(地址信号),以便从由基本信号所选择 的基本组内的m个喷嘴当中选择一个或多个经由它们来喷射墨水的喷嘴。基本信号接收单元430包括用于接收n位串行基本信号的n位移位寄存 器432和用于锁存存储在n位移位寄存器432中的n位基本信号的n位锁存 器434。地址信号接收单元440包括用于接收m位串行地址信号的m位移位寄存器442和用于锁存存储在m位移位寄存器442中的m位地址信号的m位锁 存器444。选捧单元420包括对应于喷嘴驱动单元410中各喷嘴驱动器的多个选择 器(与门)。提供基本信号P—DATA和地址信号ADDR—DATA,以选择在给定打印周 期内经其喷射墨水的一个或多个喷嘴。例如,在具有nxm个喷嘴的打印头 中,基本信号P一DATA是用于从n个基本组Pl到Pn当中选择一个基本组的 信号,每个基本组包括m个在给定打印周期内经其喷射墨水的喷嘴。在具有 n x m个喷嘴的打印头中,地址信号ADDR—DATA是用于选择一个或多个喷 嘴驱动器的信号,所述一个或多个喷嘴驱动器对应于从基本组PI到Pn当中 选择的基本组内的m个喷嘴当中经其喷射墨水的一个或多个喷嘴。例如,参 看图4,可以根据从n位锁存器434输出的第一信号经过与门1到m选择与 基本组PI对应的多个喷嘴,从而根据从m位锁存器444输出的信号从在所 选择的基本组P1内所选择的喷嘴中喷射墨水。如果基本信号P_D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有喷墨打印机打印头驱动装置的半导体电路板,包括: 位于半导体电路板中心部分的打印头,其包括多个喷嘴; 沿半导体电路板边缘部分布置的多个焊点,用于将半导体电路板的内部器件电连接到外部器件并接收信号; 与打印头相邻安装的选择单元,用于接收选择信号以便有选择地驱动打印头中的多个喷嘴;和 沿半导体电路板的长度方向与选择单元平行并与打印头相邻地安装的基本信号接收单元,用于根据所述信号将基本组选择信号提供给选择单元, 其中,基本组选择信号指定包含有能够在打印周期被驱动的多个喷嘴的多个基本组中的一组。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩银奉
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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