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双配置打印头寻址.pdf

  • 上传人:n****g
  • 文档编号:1244411
  • 上传时间:2018-04-09
  • 格式:PDF
  • 页数:37
  • 大小:1.62MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN01808802.3

    申请日:

    2001.03.28

    公开号:

    CN1426356A

    公开日:

    2003.06.25

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    未缴年费专利权终止IPC(主分类):B41J 29/38申请日:20010328授权公告日:20070516终止日期:20100328|||授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    B41J29/38; B41J2/05

    主分类号:

    B41J29/38; B41J2/05

    申请人:

    莱克斯马克国际公司;

    发明人:

    弗兰克·E·安德森; 乔治·K·帕里什

    地址:

    美国肯塔基州

    优先权:

    2000.03.29 US 09/537,255

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

    代理人:

    李德山

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    内容摘要

    至少部分地根据q个第一控制信号和p个第二控制信号可以控制喷墨打印头(20)。打印头(20)包含打印头集成电路芯片(22),该芯片具有被激活时产生热量的墨水加热电阻。打印头芯片(22)还具有开关电路,该电路用于接收第一和第二控制信号,并且通过至少部分地根据第一和第二控制信号允许电流流过所选择的墨水加热电阻来有选择地激活墨水加热电阻。开关电路可在第一操作模式或第二操作模式下操作,其中在第一操作模式q等于q1,在第二操作模式q等于q2,其中q1等于q2的2倍。在第一操作模式p等于p1,而在第二操作模式p等于p2,其中p2等于p1的2倍。q1与p1的乘积等于q2与p2的乘积。打印头(20)还包含连接到打印头集成电路(22)的操作模式选择电路。操作模式选择电路的配置被用于确定开关电路在第一操作模式或在第二操作模式下操作。

    权利要求书

    1: 在喷墨打印设备中使用的喷墨打印头,其中可以至少部分根据 q个第一控制信号和p个第二控制信号控制该打印头,该打印头包括: 打印头集成电路芯片,具有: 在被激活时产生热量的墨水加热电阻;以及 开关电路,用于接收第一和第二控制信号,并且通过至少部分地 根据第一和第二控制信号允许电流流过所选择的墨水加热电阻来有选 择地激活墨水加热电阻,该开关电路可以在第一操作模式或第二操作 模式下操作, 其中在第一操作模式中q等于q 1 , 其中在第二操作模式中q等于q 2 , 其中q 1 等于q 2 的2倍, 其中在第一操作模式中p等于p 1 , 其中在第二操作模式中p等于p 2 , 其中p 2 等于p 1 的2倍, 其中在第一操作模式中q 1 与p 1 的乘积等于在第二操作模式中q 2 与p 2 的乘积;和 连接到打印头集成电路的操作模式选择装置,根据操作模式选择 装置的配置确定开关电路在第一操作模式或在第二操作模式下操作。
    2: 根据权利要求1的喷墨打印头,其中可以至少部分地根据n个 第三控制信号控制该喷墨打印头,其中打印头集成电路芯片还包括: 数量至少为q 1 乘p 1 乘n的墨水加热电阻;并且 开关电路还接收第三控制信号,并且通过至少部分地根据第三控 制信号允许电流流过所选择的墨水加热电阻来有选择地激活墨水加热 电阻, 其中在第一操作模式中的n值等于在第二操作模式中的n值。
    3: 根据权利要求2的喷墨打印头,其中: 墨水加热电阻还包括q 1 ×n个组的墨水加热电阻,各组包含可以 被同时激活的p 1 个墨水加热电阻;并且 开关电路在第一操作模式下根据第一和第三控制信号可以顺序使 能q 1 ×n个组中的每一组的激活,并且根据第二控制信号激活被使能 的组内任何一个墨水加热电阻。
    4: 根据权利要求2的喷墨打印头,其中: 墨水加热电阻还包括q 2 ×n个组的墨水加热电阻,各组包含可以 被同时激活的p 2 个墨水加热电阻;并且 开关电路在第二操作模式下根据第一和第三控制信号可以顺序使 能q 2 ×n个组中的每一组的激活,并且根据第二控制信号激活被使能 的组内任何一个墨水加热电阻。
    5: 根据权利要求2的喷墨打印头,其中开关电路还包括: q 1 个用于接收第一控制信号的第一电接点; p 2 个用于接收第二控制信号的第二电接点;以及 n个用于接收第三控制信号的第三电接点。
    6: 根据权利要求5的喷墨打印头,其中操作模式选择装置还包括 在喷墨打印设备和打印头集成电路上的开关电路之间提供电气连接的 互连电路,该互连电路具有: 第一导线,用于提供喷墨打印设备和至少一些第一电接点之间的 电气连接; 第二导线,用于提供喷墨打印设备和至少一些第二电接点之间的 电气连接; 跳接线,用于在第一操作模式下把一些第二电接点短接在一起; 以及 至少n个第三导线,用于提供喷墨打印设备和至少n个第三电接 点之间的电气连接。
    7: 根据权利要求5的喷墨打印头,其中操作模式选择装置还包括 在喷墨打印设备和打印头集成电路上的开关电路之间提供电气连接的 互连电路,该互连电路具有: 第一导线,用于提供喷墨打印设备和至少一些第一电接点之间的 电气连接; 第二导线,用于提供喷墨打印设备和至少一些第二电接点之间的 电气连接; 跳接线,用于在第二操作模式下把一些第一电接点短接在一起; 以及 至少n个第三导线,用于提供喷墨打印设备和至少n个第三电接 点之间的电气连接。
    8: 根据权利要求6的喷墨打印头,其中互连电路还包括: 至少q 1 个第一导线,用于提供喷墨打印设备和至少q 1 个第一电接 点之间的电气连接; 至少p 1 个第二导线,用于提供喷墨打印设备和p 2 个第二电接点的 第一半之间的电气连接;以及 至少p 1 个跳接线,用于把至少p 1 个第二导线与p 2 个第二电接点 的第二半短接在一起。
    9: 根据权利要求7的喷墨打印头,其中互连电路还包括: 至少p 2 个第二导线,用于提供喷墨打印设备和至少p 2 个第一电接 点之间的电气连接; 至少q 2 个第一导线,用于提供喷墨打印设备和q 1 个第一电接点的 第一半之间的电气连接;以及 至少q 2 个跳接线,用于把至少q 2 个第一导线与q 1 个第一电接点 的第二半短接在一起。
    10: 根据权利要求6的喷墨打印头,其中互连电路还包括柔性带 式接合(TAB)电路,并且第一、第二、第三和跳接导线还包括TAB电 路中的导电金属线。
    11: 根据权利要求7的喷墨打印头,其中互连电路还包括柔性带 式接合(TAB)电路,并且第一、第二、第三和跳接导线还包括TAB电 路中的导电金属线。
    12: 根据权利要求2的喷墨打印头,其中在第一操作模式中q 1 为 4,p 1 为8,并且n为10。
    13: 根据权利要求2的喷墨打印头,其中在第二操作模式中q 2 为 2,p 2 为16,并且n为10。
    14: 根据权利要求5的喷墨打印头,还包括: 至少q 1 乘p 1 乘n个墨水加热电阻,各个墨水加热电阻均具有接收 一个第二控制信号的高端和低端;并且 开关电路具有: 至少q 1 乘p 1 乘n个第一开关器件,各个第一开关器件均与一个对 应的墨水加热电阻相关,各个第一开关器件均具有接收一个第一控制 信号的第一输入控制,接收一个第三控制信号的第一高端输入,和第 一低端输出;以及 至少q 1 乘p 1 乘n个第二开关器件,各个第二开关器件均与一个对 应的第一开关器件相关,并且与一个对应的墨水加热电阻相关,各个 第二开关器件具有连接到相关墨水加热电阻的低端的第二高端输入, 连接到相关第一开关电路的第一低端输出的第二控制输入,和连接到 公共地回路的第二低端输出。
    15: 根据权利要求14的喷墨打印头,其中: 第一开关器件是场效应晶体管,具有第一控制极、第一源极和第 一漏极,第一控制极是第一控制输入,第一漏极是第一高端输入,而 第一源极是第一低端输出;并且 第一开关器件是功率场效应晶体管,具有第二控制极,第二源极, 和第二漏极,第二控制极是第二控制输入,第二漏极是第二高端输入, 而第二源极是第二低端输出。
    16: 根据权利要求15的喷墨打印头,其中当第一控制信号在对应 的第一开关器件的第一控制极上为高,第二控制信号在电阻的高端上 高,而第三控制信号在第一开关器件的第一漏极上为高时,任意一个 墨水加热电阻被流过电阻的电流激活。
    17: 根据权利要求6的喷墨打印头,其中打印头集成电路还包括: 对应于q 1 个第一电接点的q 1 个墨水加热电阻选择组,各个选择组 均由p 1 ×n个墨水加热电阻组成,各选择组均可以被q 1 个第一控制信 号中的一个独立寻址;以及 对应于p 2 个第二电接点的p 2 个图元组,各个图元组均由q 2 ×n个 墨水加热电阻组成,各图元组均可以被p 2 个第二控制信号中的一个独 立寻址。
    18: 根据权利要求15的喷墨打印头,其中操作模式选择装置具有 p 1 个跳接线,在第一操作模式中所述p 1 个跳接线把p 2 个第二电接点的 第一半短接到p 2 个第二电接点的第二半,以便把图元组的数量减少到 p 1 并且把各个图元组中墨水加热电阻的数量增加到q 1 ×n,其中p 1 个 图元组的每一个均可以被p 1 个第二控制信号独立寻址。
    19: 根据权利要求15的喷墨打印头,其中操作模式选择装置具有 q 2 个跳接线,在第二操作模式中所述q 2 个跳接线把q1个第一电接点的 第一半短接到q 1 个第一电接点的第二半,以便把选择组的数量减少到 q 2 并且把各个选择组中墨水加热电阻的数量增加到p 2 ×n,其中q 2 个 选择组的每一个均可以被q 2 个第一控制信号独立寻址。
    20: 在喷墨打印设备中使用的喷墨打印头,其中可以至少部分根 据q个第一控制信号和p个第二控制信号控制该打印头,该打印头包 括: 打印头集成电路芯片,具有: 在被激活时产生热量的墨水加热电阻;以及 开关电路,用于接收第一和第二控制信号,并且通过至少部分地 根据第一和第二控制信号允许电流流过所选择的墨水加热电阻来有选 择地激活墨水加热电阻,该开关电路可以在第一操作模式或第二操作 模式下操作, 其中在第一操作模式中q等于q 1 , 其中在第二操作模式中q等于q 2 , 其中q 1 大于q 2 , 其中在第一操作模式中p等于p 1 , 其中在第二操作模式中p等于p 2 , 其中p 2 大于p 1 ;和 连接到打印头集成电路的操作模式选择装置,根据操作模式选择 装置的配置确定开关电路在第一操作模式或在第二操作模式下操作。

    说明书


    双配置打印头寻址

        【技术领域】

        本发明涉及喷墨打印机。更具体地,本发明涉及喷墨打印头集成电路芯片,该芯片支持两种不同的驱动模式,从而以两种不同打印机成本提供两种不同等级的性能。

        背景技术

        随着打印头在打印介质上平移,喷墨打印机通过从打印头中的墨管喷射墨滴在打印介质上形成图象。墨管通常排列成一或多列,与打印头的平移方向垂直。当根据打印控制信号激活所选择的墨管相连的墨水加热电阻时,从所选择的墨管中喷射出墨水。

        通常,在三维墨管寻址模式中,根据3组控制信号的组合选择墨管。通常通过柔性排线从打印机控制器电路向打印头上的接点传送这些控制信号。通过带式自动接合(TAB)电路从打印头接点向打印头集成电路芯片传送控制信号,其中3组信号中的各个控制信号被TAB电路中分立的金属导线传送。TAB电路中的这些金属导线和柔性排线中的对应导线占了喷墨打印机总成本中很大一部分。

        过去,由于受到集成电路芯片布局的限制,打印头集成电路设计支持提供单一打印分辨率和打印速度的单打印头驱动模式。这使得芯片设计潜力受到很大的限制。

        由于常规打印头集成电路芯片设计被限制成单驱动模式,连接芯片与打印机电路的控制线地数量也被限制成特定的数量。于是,在过去,通过改变控制线数量实现不同打印机成本需要完全不同的打印头芯片设计。

        因此,需要能够支持不止一个成本/性能设计目标的单打印头集成电路芯片。

        【发明内容】

        通过一种喷墨打印头来满足上述及其它需求,其中可以至少部分地根据q个第一控制信号和p个第二控制信号控制的所述喷墨打印头。打印头包含打印头集成电路芯片,该芯片具有在被激活时产生热量的墨水加热电阻。打印头芯片还具有开关电路,该电路接收第一和第二控制信号,还通过至少部分地根据第一和第二控制信号允许电流流过所选择的墨水加热电阻来有选择地激活墨水加热电阻。开关电路可操作于第一操作模式或第二操作模式,其中在第一操作模式中q等于q1,在第二操作模式中q等于q2,而q1大于q2。在最优实施例中,q1等于q2的两倍。在第一操作模式中p等于p1,在第二操作模式中p等于p2,其中p2大于p1。最好p2等于p1的两倍。在最优实施例中,第一操作模式下q1乘以p1的乘积等于第二操作模式下q2乘以p2的乘积。打印头还包含与打印头集成电路相连的操作模式选择电路。根据操作模式选择电路的配置,操作模式选择电路确定开关电路是工作在第一操作模式还是工作在第二操作模式。

        在第一操作模式中,打印头完成图象的打印需要横穿打印介质4次,而在第二操作模式中,打印头完成图象的打印只需要横穿2次。由此,根据第二操作模式实现的打印头提供更好的性能设计点。但是根据第一操作模式实现的打印头的制造成本较低。因此,本发明提供了可用于两种不同成本/性能设计点的单打印头集成电路芯片,其中根据操作模式选择芯片的配置选择这两种成本/性能设计点。

        【附图说明】

        参照下面结合附图对最优实施例进行的详细描述可以理解本发明的其它优点,其中附图没有按比例绘制,并且用类似的附图标记表示各附图中类似的部分,其中:

        图1是基于本发明最优实施例的喷墨打印机的功能模块图;

        图2描述了基于本发明最优实施例的喷墨打印头;

        图3A和3B描述了基于本发明最优实施例的TAB电路导线配置;

        图4A和4B描述了基于本发明最优实施例的打印头芯片上的墨水加热电阻的配置;

        图5A-5H是集中描述基于本发明最优实施例的打印头芯片上的墨水加热电阻和电阻选择电路的示意图;以及

        图6A和6B描述了基于本发明最优实施例的控制信号时序图。

        【具体实施方式】

        图1示出了用于在打印介质14上打印图象12的喷墨打印机10的功能模块图。打印机10包含诸如数字微处理器、从主计算机18接收图象数据的打印机控制器16。通常,由主计算机18产生的图象数据以位图格式描述图象12。这种格式将图象12表示成二维矩形坐标系中的象素或象元集合。对于各个象素,图象数据指示象素在打印介质14上的矩形坐标以及象素的开和关(打印或不打印)。通常地,通过把图象12划分成水平象素行,逐象素地穿过各行,并且根据各象素在行中的顺序写出各象素的图象数据,主计算机18栅格化(rasterizes)图象数据。

        根据来自主计算机18的图象数据,打印机控制器16产生打印控制信号。在本发明的最优三维寻址系统中,这些控制信号包含第一、第二和第三控制信号。第一,第二和第三控制信号在这里也被称作象限选择信号,地址信号和图元信号。

        如图1和2所示,打印机10包含从打印机控制器16接收打印控制信号的打印头20。在打印头20上具有被喷嘴板覆盖的热喷墨集成电路芯片22。喷嘴板内是位于双列喷嘴阵列中的喷嘴。根据来自打印机控制器16的打印控制信号,从所选择的喷嘴喷出墨滴以便在打印介质14上形成对应于图象12的象素的圆点。当芯片22上对应的墨水加热电阻被来自控制器16的打印控制信号激活时,墨水有选择地从喷嘴喷出。

        参考图1,打印机10包含打印头扫描机构24,用于扫描打印头20按箭头26指示的扫描方向穿过打印介质14。打印头扫描机构24最好由在一或多个横杆上滑动的托架、与托架相接的皮带、驱动皮带使托架沿横杆移动的电机构成。响应打印机控制器16产生的扫描命令驱动电机。

        打印机10还包含打印介质行进机构28。根据控制器16所产生的打印介质行进命令,打印介质行进机构28在打印头20的连续扫描之间使打印介质14按箭头30指示的进纸方向走纸。由此,随着打印介质沿扫描带之间的行进方向行进,通过打印多个相邻扫描带在打印介质14上形成图象12。在本发明的最优实施例中,打印介质行进机构28是旋转与打印介质14接触的压纸卷筒的步进电机。

        如图1所示,最好通过包含于排线31的3组控制线Q、P、和A向打印头20传送打印控制信号。第一组控制线(命名为Q)传送q个象限选择信号,第二组控制线(命名为A)传送n个地址信号,第三组控制线(命名为P)传送p个图元信号。根据详细描述,q、n和p的值,以及各组中控制线的对应数量取决于打印机10所选择的性能/成本设计点。

        与打印头20相接的是带式自动接合(TAB)电路32,最好在聚酰亚胺带的柔性衬底上构成该电路。打印头集成电路芯片22被附着在TAB电路32的窗口中。如图2所示,TAB电路32的柔性允许TAB电路32在打印头20的角部弯曲。TAB电路32上的一组TAB接点36提供TAB电路32和控制线Q、P、A之间的电气连接。通过在TAB电路32的衬底材料上形成的导线组提供TAB接点36和芯片22之间的电气连接。导线的位置如图2中的点状轮廓线38所示。通常地,分离的导线把各个TAB接点36电气连接到芯片22上的对应接点。根据下文的详细描述,TAB电路32上和排线31中这些导线的数量取决于所选择的打印机10的性能/成本设计点。

        图3A和3B描述了打印头芯片22的最优布局。沿着芯片22最长的两条边排列有向TAB电路32上的导线提供连接点的电接点40。这些芯片接点40最好包含q1个在这里也称作象限选择接点CQ1-CQ4的第一电接点,n个在这里也称作地址接点CA1-CA10的第三电接点,以及p2个在这里也称作图元接点CP1-CP16的第二电接点。在本发明的最优实施例中,q1为4、n为10、而p2为16。墨水通孔42最好位于芯片22中心附近。在墨水通孔42两边是芯片区44a和44b,其中墨水加热电阻和选择逻辑器件位于芯片区44a和44b中。

        图3A还描述了连接到接点40以实现打印机10的第一操作模式的导线的配置,而图3B还描述了连接到接点40以实现第二操作模式的导线的配置。TAB电路32上的这些导线包括操作模式选择电路,其中操作模式选择电路的配置确定了打印头芯片22运行的操作模式和打印机10的性能/成本点。下文详细地描述这些导线的可能配置,以及这些导线对打印机10的操作的影响。

        本发明的最优实施例包含320个(320)墨水加热电阻R1-R320。如图4所描述的,墨水加热电阻R1-R320最好是在芯片22上排列成两个主列46a和46b的薄镀电阻,其中各个列46a和46b具有8组电阻,每组有20个电阻。图4A描述了列46a和46b的下半部,而图4B描述了列46a和46b的上半部。包含电阻R1-R160的列46a排列在区域44a中(见图3A-B),而包含电阻R161-R320的列46b排列在区域44b中。列46a最好从列46b垂直偏移出电阻垂直间距的一半距离。在最优实施例中,该垂直偏移量为1/600英寸。

        16个电阻组均被分成2个水平分离的子列,各个子列有10个电阻。在最优实施例中,电阻组中子列之间的水平偏移是1/1200英寸。各子列中的10个电阻最好垂直对齐并且间距1/150英寸。如图4A和4B所示,各组内的两个子列相互间垂直偏移并且垂直偏移量是子列内加热器间的间距的一半。在最优实施例中,此垂直偏移为1/300英寸。

        垂直相邻组最好互相之间水平偏移,并且水平偏移量是子列之间的水平间距的2倍。在最优实施例中,该水平偏移量为1/600英寸。由此,如图4A和4B所示,各列46a和46b中的交替电阻组垂直对齐。

        图5A-H共同描述了打印头芯片22上电路的最优实施例的示意图。该电路包含墨水加热电阻R1-R320和开关电路,其中开关电路根据象限选择信号线Q1-Q4上的象限选择信号、地址信号线A1-A10上的地址信号、以及图元信号线P1-P16上的图元信号选择和激活各个电阻R1-R320。开关电路包含在这里分别称作门关(pass-gate)器件PG1-PG320、功率激励器器件D1-D320和下拉器件PD1-PD320的第一、第二和第三开关器件。通常地,门关器件PG1-PG320和下拉器件PD1-PD320是结型场效应晶体管,而功率激励器器件D1-D320是NMOS型功率晶体管。

        各个墨水加热电阻R1-R320具有与图元信号线P1-P16之一相连的高端,和与功率激励器器件D1-D320中一个相关的第二高端输入相连的低端,所述第二高端输入端最好是漏极。各个功率激励器器件D1-D320具有最好是源极、连接到公共地回路的第二低端输出。各个功率激励器器件D1-D320的控制极作为第二控制输入。在最优实施例中,当功率驱动器D1-D320的控制极上的控制信号为高时,功率驱动器D1-D320“打开”,以充当闭合开关。由此,当功率驱动器D1-D320“打开”时,相关的墨水加热电阻R1-R320的低端接地。当图元信号线P1-P16中一个相关线路上的图元信号变高而相关功率驱动器D1-D320“打开”时,电流流过相关的墨水加热电阻R1-R320。该电流使电阻R1-R320以传递给邻近电阻R1-R320表面的墨水的热量的形式耗散能量。

        功率驱动器D1-D320的控制极是否为高,以及功率驱动器D1-D320是否“打开”,取决于相关象限选择信号线Q1-Q4上的象限选择信号以及相关地址信号线A1-A10上的地址信号的状态。如图5A-H所示,象限选择信号线Q1-Q4之一连接到各个门关器件PG1-PG320的第一控制输入,该输入最好是控制极。当控制极上的象限选择信号为高时,门关器件PG1-PG320“打开”并且由此充当闭合开关。地址线A1-A10之一连接到各个门关器件PG1-PG320的第一高端输入,该输入最好是漏极。门关器件PG1-PG320均具有与控制极或相关功率驱动器D1-D320连接的、最好为源极的低端输出。当门关器件PG1-PG320“打开”时(象限选择信号为高),门关器件PG1-PG320的漏极上的地址信号传送到相关的功率驱动器D1-D320的控制极。因此,在最优实施例中,当门关器件PG1-PG320的控制极上的象限选择信号和漏极上的地址信号均为高时,相关的功率驱动器D1-D320“打开”。

        如图5A-5H所示,与各功率驱动器D1-D320相关联的是下拉器件PD1-PD320。各下拉器件PD1-PD320的最好是漏极的高端输入连接到对应功率驱动器D1-D320的控制极,而各下拉器件PD1-PD320的最好是源极的低端输出连接到公共地回路。由此,当下拉器件PD1-PD320“打开”时,对应功率驱动器D1-D320的控制极接地。因此,当下拉器件PD1-PD320“打开”时,对应功率驱动器D1-D320“关闭”。在下文详细描述下拉器件PD1-PD320根据打印头芯片22的一种操作模式的目的和功能。

        如图5A所示,电阻R1-R20连接到图元线路P1,而电阻R161-R180连接到图元线路P2。为了方便讨论,所有连接到图元线路P1的器件被称作第一图元组,而所有连接到图元线路P2的器件被称作第二图元组。图元线路P1和P2分别连接到图元接点CP1和CP2。

        奇数编号的门关器件PG1-PG19和PG161-PG179的控制极连接到象限选择线路Q1,而偶数编号的门关器件PG2-PG20和PG162-PG180的控制极连接到象限选择线路Q2。为了方便讨论,所有连接到象限选择线路Q1的器件被称作第一象限组,所有连接到象限选择线路Q2的器件被称作第二象限组。

        奇数编号的下拉器件PD1-PD19和PD161-PD179的控制极连接到下拉信号线Q2P,而偶数编号的下拉器件PD2-PD20和PD162-PD180的控制极连接到下拉信号线Q1P。

        如图5B所示,电阻R21-R40连接到图元线路P3,而电阻R181-R200连接到图元线路P4。为了方便讨论,所有连接到图元线路P3的器件被称作第三图元组,而所有连接到图元线路P4的器件被称作第四图元组。图元线路P3和P4分别连接到图元接点CP3和CP4。

        奇数编号的门关器件PG21-PG39和PG181-PG199的控制极连接到象限选择线路Q3,而偶数编号的门关器件PG22-PG40和PG182-PG200的控制极连接到象限选择线路Q4。为了方便讨论,所有连接到象限选择线路Q3的器件被称作第三象限组,所有连接到象限选择线路Q4的器件被称作第四象限组。

        奇数编号的下拉器件PD21-PD39和PD181-PD199的控制极连接到下拉信号线Q4P,而偶数编号的下拉器件PD22-PD40和PD182-PD200的控制极连接到下拉信号线Q3P。

        地址总线A上的10个地址线A1-A10中的每一个均被连接到各图元组中的一个奇数编号门关器件和一个偶数编号门关器件的漏极。

        图5A和5B示出了器件连接的布线,上面的图5C-5H描述了涉及剩余图元组的后续布线部分。对于各个剩余的图元组,图元线路P5-P16被分别连接到图元接点CP5-CP16。如图5G-5H所示,象限选择信号线Q1-Q4被连接到象限选择接点CQ1-CQ4,下拉信号线Q1P-Q4P被连接到下拉接点CQ1P-CQ4P,而地址信号线A1-A10被连接到地址接点CA1-CA10。

        下面的表1、2、3和4把电阻的数量与象限选择线路,图元线路和地址信号线关联起来。

        表1 Q1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 P1 R1 R15 R9 R3 R17 R11 R5 R19 R13 R7 P2 R161 R175 R169 R163 R177 R171 R165 R179 R173 R167 P5 R41 R55 R49 R43 R57 R51 R45 R59 R53 R47 P6 R201 R215 R209 R203 R217 R211 R205 R219 R213 R207 P9 R81 R95 R89 R83 R97 R91 R85 R99 R93 R87 P10 R241 R255 R249 R243 R257 R251 R245 R259 R253 R247 P13 R121 R135 R129 R123 R137 R131 R125 R139 R133 R127 P14 R281 R295 R289 R283 R297 R291 R285 R299 R293 R287

        表2 Q2 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 P1 R2 R16 R10 R4 R18 R12 R6 R20 R14 R8 P2 R162 R176 R170 R164 R178 R172 R166 R180 R174 R168 P5 R42 R56 R50 R44 R58 R52 R46 R60 R54 R48 P6 R202 R216 R210 R204 R218 R212 R206 R220 R214 R208 P9 R82 R96 R90 R84 R98 R92 R86 R100 R94 R88 P10 R242 R256 R250 R244 R258 R252 R246 R260 R254 R248 P13 R122 R136 R130 R124 R138 R132 R126 R140 R134 R128 P14 R282 R296 R290 R284 R298 R292 R286 R300 R294 R288

        表3 Q3 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 P3 R21 R35 R29 R23 R37 R31 R25 R39 R33 R27 P4 R181 R195 R189 R183 R197 R191 R185 R199 R193 R187 P7 R61 R75 R69 R63 R77 R71 R65 R79 R73 R67 P8 R221 R235 R229 R223 R237 R231 R225 R239 R233 R227 P11 R101 R115 R109 R103 R117 R111 R105 R119 R113 R107 P12 R261 R275 R269 R263 R277 R271 R265 R279 R273 R267 P15 R141 R155 R149 R143 R157 R151 R145 R159 R153 R147 P16 R301 R315 R309 R303 R317 R311 R305 R319 R313 R307

        表4 Q4 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A14 P3 R22 R36 R30 R24 R38 R32 R26 R40 R34 R28 P4 R182 R196 R190 R184 R198 R192 R186 R200 R194 R188 P7 R62 R76 R70 R64 R78 R72 R66 R80 R74 R68 P8 R222 R236 R230 R224 R238 R232 R226 R240 R234 R228 P11 R102 R116 R110 R104 R118 R112 R106 R120 R114 R108 P12 R262 R276 R270 R264 R278 R272 R266 R280 R274 R268 P15 R142 R156 R150 R144 R158 R152 R146 R160 R154 R148 P16 R302 R316 R310 R304 R318 R312 R306 R320 R314 R308

        根据图5A-5H的指示,均具有20(q2×n=2×10)个墨水加热电阻的16个图元组的每一个均被连接到16个图元线路LP1-LP16中不同的一个,其中图元线路LP1-LP16被引到芯片22上的16个对应图元接点CP1-CP16。由此,芯片22上的16个图元组的每一个均可被来自打印机控制器16的图元信号独立寻址。同样地,均具有80个(p1×n=8×10)墨水加热电阻的4个(q1)象限选择组的每一组均与4个象限选择线路LQ1-LQ4中不同的一个连接,其中象限选择线路LQ1-LQ4被引到芯片22上的4个对应象限选择接点CQ1-CQ4。因此,芯片22上4个象限选择组的每一个均可被来自打印机控制器16的象限选择信号独立寻址。换言之,芯片22上各图元组均可被其它任意图元组独立寻址,并且各象限选择组均可被其它任意象限选择组独立寻址。

        本领域的技术人员了解,芯片22提供的独立寻址图元组和象限选择组超过了寻址320个电阻的需求。实际上,通过芯片22上提供的16根图元线路,4根象限选择线路,和10根地址线可寻址640个电阻。然而,根据以下的详细描述,由于提供了这些附加信号线,所制造的打印机10可以在使用单打印头芯片设计的两种不同成本/性能设计点中的任一种上进行操作。

        重新参考图3A,TAB电路32上导线的第一配置如图所示用于选择打印头芯片22的第一种操作模式。在此第一配置中,TAB电路32上的象限选择导线LQ1、LQ2、LQ3和LQ4被连接到芯片22上的对应象限选择接点CQ1、CQ2、CQ3和CQ4,TAB电路32上的图元导线LP3、LP4、LP7、LP8、LP11、LP12、LP15和LP16被连接到芯片22上对应的图元接点CP3、CP4、CP7、CP8、CP11、CP12、CP15和CP16,而TAB电路32上的地址导线LA1-LA10被连接到芯片22上的对应地址接点CA1-CA10。TAB电路32上的下拉跳接导线JQ1P、JQ2P、JQ3P和JQ4P将象限选择导线LQ1、LQ2、LQ3和LQ4短接到芯片22上的对应下拉接点CQ1P、CQ2P、CQ3P和CQ4P。TAB电路32上的图元跳接导线JP1、JP2、JP5、JP6、JP9、JP1、JP13和JP14分别将图元接点CP1、CP2、CP5、CP6、CP9.CP10、CP13和CP14短接到图元导线LP3、LP4、LP7、LP8、LP11、LP12、LP15和LP16。

        由此,图3A所示的TAB电路导线的配置把图元信号线P1短接到P3,P2短接到P4,P5短接到P7,P6短接到P8,P9短接到P11,P10短接到P12,P13短接到P15,以及P14短接到P16。这样,可独立寻址的图元组的数量从16减少为8,8个图元组中的每一组均有40(q1×n=4×10)个墨水加热电阻R1-R320。这为必须从打印机控制器传送到芯片22的总共22个控制信号提供了一种寻址模式,该寻址模式具有8个图元信号(p=p1=8),4个象限选择信号(q=q1=4)和10个地址信号(n=10)。由此,在TAB电路32的第一实现中,排线31只需要22根控制信号导线,而TAB电路32只需要22个信号接点36。因此,该第一实现极大地降低了打印机10的成本。

        图6A是描述优选的信号时序模式的时序图,其中按照第一操作模式寻址打印头芯片22。如图6A所示,在顺序的象限选择窗口46a-46d中,象限选择线路Q1-Q4上的象限选择信号为高。各象限选择窗口46a-46d最好大约持续31.245微秒。在各象限选择窗口46a-46d期间,地址线A1-A10上的各个地址信号在持续约2.6微秒的顺序地址窗口48中变高。在任意地址窗口48中,打印机控制器16可以驱动8根图元线路P1、P2、P5、P6、P9、P10、P13和P14上由图象数据确定的任何或全部图元信号为高。由此,在第一操作模式中,当打印头20扫描穿过打印介质14时,40(q1×n=4×10)组电阻被顺序使能,并且这40组中任意一组的8(p1=8)个电阻在该组被使能时被同时激活。

        由于TAB电路32上的象限选择信号导线LQ1被短接到下拉接点CQ1P上,在象限选择窗口46a期间所有偶数编号的下拉器件PD2-PD20和PD162-PD180的控制极均为高。因此,在象限选择窗口46a期间第二象限组中的功率激励器PD2-PD20和PD162-PD180为“关闭”。同样,由于TAB电路32上的象限选择信号导线LQ2被短接到下拉接点CQ2P上,在象限选择窗口46b期间所有奇数编号的下拉器件PD1-PD19和PD161-PD179的控制极均为高。因此,在象限选择窗口46b期间第一象限组中的功率激励器PD1-PD19和PD161-PD179为“关闭”。尽管未在示意图中说明,但Q1和Q2可以被连接到附加的下拉器件,使得在象限选择窗口46a和46b期间功率器件PD21-PD40和PD181-PD200为“关闭”。同样,由于象限选择信号导线LQ3被短接到下拉接点CQ3P上,在象限选择窗口46c期间所有偶数编号的下拉器件PD22-PD40和PD182-PD200的控制极均为高。因此,在象限选择窗口46c期间第三象限组中的功率激励器PD22-PD40和PD182-PD200为“关闭”。此外,由于象限选择信号导线LQ4被短接到下拉接点CQ4P上,在象限选择窗口46d期间所有奇数编号的下拉器件PD21-PD39和PD181-PD199的控制极均为高。因此,在象限选择窗口46d期间第四象限组中的功率激励器PD21-PD39和PD181-PD199为“关闭”。尽管未在示意图中说明,然而Q3和Q4可以被连接到附加的下拉器件,使得在象限选择窗46c和46d期间功率器件PD1-PD20和PD161-PD180为“关闭”。

        在打印头扫描机构24穿过打印介质14从右到左扫描打印头20时,出现图6A所示的信号切换。在打印头20从左到右扫描时,象限选择窗口切换的顺序被反转:首先Q4为高,接着Q3、Q2和Q1为高。在本发明的最优实施例中,第一种操作模式下的打印头20的扫描速度大约为26.67英寸/秒。由此,在一个地址窗口48期间,打印头20沿扫描方向大约移动6.93×10-5英寸。在一个象限选择窗口46a-46d期间,打印头20大约移动8.33×10-4(1/1200)英寸。这说明打印头20在寻址所有电阻R1-R320所需的时间段内移动4/1200(1/300)英寸。

        在第一操作模式中,墨滴最好以棋盘图案附着在打印介质14上,以允许墨水快速干燥。本发明最好使用两个墨滴填充打印介质14上的直径为1/600英寸的圆点。因为打印头20需要4次穿过打印介质14以便填充打印扫描带中全部可能的打印位置,这被称作4次实现。

        图3B说明了TAB电路32上用于实现打印头芯片22的第二操作模式的导线第二配置。在此第二配置中,TAB电路32上的象限选择导线LQ1和LQ2被连接到芯片22上的对应象限选择接点CQ1和CQ2,TAB电路32上的图元导线LP1-LP16被连接到芯片22上对应的图元接点CP1-CP16,而TAB电路32上的地址导线LA1-LA10被连接到芯片22上的对应地址接点CA1-CA10。芯片22上的下拉接点CQ1P、CQ2P、CQ3P和CQ4P被连接到公共地回路。TAB电路32上的象限选择跳接导线JQ3和JQ4把象限选择接点CQ3和CQ4分别短接到象限选择导线LQ1和LQ2。

        由此,图3B所示的TAB电路导线的配置把象限选择信号线Q1短接到Q3,Q2短接到Q4。这样,可独立寻址的象限选择组的数量从4减少为2,其中8个象限选择组中的每一组均有160(p2×n=16×10)个墨水加热电阻R1-R320。这为从打印机控制器16向芯片22进传送的总共28个控制信号提供了一个寻址模式,该寻址模式具有16个图元信号(p=p1=16),2个象限选择信号(q=q1=2)和10个地址信号(n=10)。

        图6B是描述最优信号时序模式的时序图,其中按照第二操作模式寻址打印头芯片22。如图6B所示,在象限选择窗口50a期间,象限选择线路Q1和Q3上的象限选择信号同时为高。接着,在象限选择窗口50b期间,象限选择线路Q2和Q4上的象限选择信号同时为高。各象限选择窗口50a-50b大约持续41.67微秒。在各象限选择窗口50a-50b期间,地址线A1-A10上的各个地址信号在持续约3.47微秒的顺序地址窗口52中变高。在任意地址窗口52中,打印机控制器16可以驱动16根图元线路P1-P16上由图象数据确定的任何或全部图元信号为高。由此,在此第二操作模式中,当打印头20扫描穿过打印介质14时,20(q2×n=2×10)组电阻被顺序使能,并且这20组电阻中任意一组中的16个电阻在该组被使能时被同时激活。

        在本发明的最优实施例中,第二种操作模式下的打印头20的扫描速度大约为20.0英寸/秒。由此,在一个地址窗口52期间,打印头20沿扫描方向大约移动6.93×10-5英寸。在第二操作模式的一个象限选择窗口50a-50b期间,打印头20移动的距离(1/1200英寸)与在第一操作模式的一个象限选择窗口46a-46d中移动的距离相同。因此,在第二操作模式中,打印头20在横移2/1200(或1/600)英寸所需的时间段内可以寻址所有电阻R1-R320。由此,第二操作模式只需要打印头20两次穿过打印介质14以填充打印扫描带中全部可能的打印位置。因此,操作在第二操作模式下的发明的打印速度比第一模式下的快。然而,由于需要更多的图元线路P1-P16,第二种实现的制造成本更高。

        根据先前的描述和相应的图解,本领域的技术人员明白,可以对本发明的实施例进行各种修改和/或改变。因此,前面的描述和相应的图解仅用于说明最优实施例,但不限制于此,应当根据附加权利要求书判定本发明的真实构思和范围。

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    配置 打印头 寻址
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