ПОДЛОЖКА ПЕЧАТАЮЩЕЙ ГОЛОВКИ, ПЕЧАТАЮЩАЯ ГОЛОВКА И ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК B41J2/01 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к подложке печатающей головки, печатающей головке и печатающему устройству.

Предшествующий уровень техники

Известно печатающее устройство, которое печатает информацию, такую как текст или изображение, на печатном носителе, таком как бумага или пленка. Большинство печатающих устройств этого типа заимствуют последовательный способ печати во время возвратно-поступательного сканирования в направлении, перпендикулярном направлению подачи печатного носителя. Последовательный способ печати имеет преимущества, такие как легкое снижение стоимости и легкое уменьшение размеров.

Из этих печатающих устройств известно печатающее устройство, выполняющее способ струйной печати (называемое струйным печатающим устройством). Струйное печатающее устройство включает в себя, например, печатающую головку, которая печатает с помощью тепловой энергии (см. выложенный патент Японии № 2005-199703).

Печатающая головка имеет подложку (называемую просто подложкой печатающей головки) печатающей головки для струйной печати. Фиг. 7А изображает вид, где приведен пример топологии схемы подложки 500 обычной печатающей головки для струйной печати. Фиг. 7В изображает принципиальную схему, где приведен пример расположения схемы для возбуждения матрицы нагревателей 502 на подложке 500 печатающей головки, показанной на фиг. 7А.

Как показано на фиг. 7А, подложка 500 печатающей головки включает в себя нагреватели, транзисторные приводы, высоковольтные логические схемы, логические схемы, и т.п. Как показано на фиг. 7В, на соответствующие части подаются различные мощности возбуждения. Для повышения скорости процесса печати и качества изображения в подложке 500 печатающей головки проявляется тенденция к росту количества нагревателей и удлинению формы подложки.

Вообще говоря, подложки печатающих головок способствуют эффективному расположению схемы для уменьшения размеров и т.п. Однако подложка печатающей головки требует наличия отверстия 501 для подачи чернил, как показано на фиг. 7А, которое значительно ограничивает расположение схемы по сравнению с обычной ИС, форма которой является произвольной. Поскольку в форме подложки проявляется тенденция к удлинению, как описано выше, необходимо расположение длинной схемы вдоль матрицы нагревателей. Для формы длинной подложки необходима прокладка длинной шины подачи питания от контактной площадки на конце подложки. Паразитные C, R и L шины подачи питания могут сделать подачу питания нестабильной, вызывая неправильное функционирование.

По подложке печатающей головки протекает импульсный ток величиной несколько десятков миллиампер на каждый нагреватель или величиной несколько ампер на всю подложку, немедленно вызывая закипание пленки чернил. Импульсный ток течет по алюминиевому проводнику, проходящему по всему верхнему слою схемы подложки. Таким образом, шум, накладывающийся на подачу питания схемы, становится весьма большим по сравнению с обычной ИС. В частности, логическая схема 505, показанная на фиг. 7А и 7В, нуждается в быстром возбуждении при низком напряжении. Однако, при ограничениях топологии, логическая схема 505 располагается параллельно верхнему слою алюминиевого проводника, по которому течет импульсный ток нагревателей, и поэтому подвергается значительному негативному влиянию шума.

Поскольку количество нагревателей растет, как описано выше, возникает тенденция к дальнейшему увеличению шума. Большее количество нагревателей требует более высокой скорости (более высокой частоты) возбуждения, а подача питания становится нестабильной наряду с увеличением энергопотребления. Кроме того, высокоскоростное возбуждение увеличивает шум подачи питания, а риск неправильного функционирования схемы растет. То есть стабилизация подачи питания на подложке является важной задачей.

Краткое изложение существа изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает подложку печатающей головки, печатающую головку и печатающее устройство, которые стабилизируют подачу питания на подложке.

В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения предусмотрена подложка печатающей головки, содержащая: множество печатающих элементов, расположенных в заданном направлении; первые логические схемы, расположенные в соответствии с соответствующими группами, каждая из которых присвоена к заданному количеству смежных печатающих элементов, и выполненные с возможностью выбора печатающего элемента для возбуждения из печатающих элементов, принадлежащих каждой из групп; схемы возбуждения, выполненные с возможностью возбуждения печатающих элементов на основании сигналов, выводимых из первых логических схем; вторые логические схемы, выполненные с возможностью подачи извне входных данных печати в первые логические схемы, соответствующие соответствующим группам; и средства хранения зарядов, расположенные в соответствующих группах, соединенные с шиной подачи питания для подачи питания в, по меньшей мере, одну из первых логических схем, вторых логических схем и схем возбуждения, и выполненные с возможностью хранения зарядов в соответствии с напряжением, прикладываемым посредством шины подачи питания.

В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения предусмотрена печатающая головка, на которой установлена вышеописанная подложка печатающей головки.

В соответствии с третьим вариантом настоящего изобретения предусмотрено печатающее устройство, содержащее печатающую головку, на которой установлена вышеописанная подложка печатающей головки, причем печатающее устройство печатает посредством сканирования печатающей головкой относительно печатного носителя.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут ясными из нижеследующего описания примерных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

Фиг. 1 изображает общий вид, где приводится пример внешнего вида струйного печатающего устройства 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 изображает блок-схему, где приведен пример функционального расположения печатающего устройства 1, показанного на фиг. 1;

Фиг. 3А и 3В изображают виды, где приведены примеры подложки 100 печатающей головки, показанной на фиг. 1;

Фиг. 4 изображает временную диаграмму сигналов, где показаны сигнал и формы сигналов тока и напряжения при возбуждении нагревателя 102;

Фиг. 5А и 5В изображают виды, где приведены примеры подложки 300 печатающей головки в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг. 6А и 6В изображают виды, где приведены примеры подложки 400 печатающей головки в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг. 7А и 7В изображают виды, где приведены примеры обычного технического обеспечения;

Фиг. 8А изображает принципиальную схему для пояснения соединения конденсатора в соответствии с первым вариантом осуществления, и фиг. 8В изображает принципиальную схему для пояснения соединения конденсатора в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг. 9 изображает временную диаграмму для пояснения тактирования возбуждения печатающего элемента.

Описание вариантов осуществления изобретения

Теперь, со ссылками на чертежи, будет приведено описание примерного варианта (вариантов) осуществления настоящего изобретения. Следует понять, что относительное расположение компонентов, количественные выражения и численные значения, приводимые в этих вариантах осуществления, не ограничивают объем настоящего изобретения, если специально не оговорено иное.

Отметим, что в нижеследующем описание будет приведен пример печатающего устройства, которое заимствует систему струйной печати. Однако настоящее изобретение не ограничивается такой конкретной системой. Например, можно позаимствовать электрофотографическую систему, в которой в качестве окрашивающих материалов используются тонеры.

Печатающее устройство может быть, например, однофункциональным принтером, имеющим только функцию печати, или многофункциональным принтером, имеющим множество функций, включая функцию печати, функцию факсимильной связи и функцию сканирования. Кроме того, печатающее устройство может быть, например, изготавливающим устройством, используемым для изготовления цветного фильтра, электронного устройства, оптического устройства, микроструктуры и т.п. с использованием заданной печатающей системы.

В этом описании термин «печать» означает не только формирование значимой информации, такой как символы или графики, но также и формирование, например, изображения, чертежа или шаблона на печатном носителе в широком смысле, безотносительно того, важна ли формируемая информация, или также обработка печатного носителя. Помимо этого, формируемая информация необязательно должна быть всегда визуально распознаваемой людьми.

Кроме того, термин «печатный носитель» означает не только лист бумаги для использования в обычном печатающем устройстве, но и элемент, который может фиксировать чернила, такой как ткань, пластиковая пленка, металлическая пластина, стекло, керамика, смола, пиломатериал или кожа в широком смысле.

Кроме того, термин «чернила» следует интерпретировать в широком смысле как в определении вышеупомянутого термина «печать», и он означает жидкость, которую можно использовать для формирования, например, изображения, чертежа или шаблона, обработки печатного носителя или осуществления обработки чернил при подаче на печатный носитель. Обработка чернил включает в себя, например, отверждение или перевод в нерастворимое состояние окрашивающего материала в чернилах, подаваемых на печатный носитель.

Первый вариант осуществления

Фиг. 1 изображает общий вид, где приведен пример внешнего вида струйного печатающего устройства 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

В струйном печатающем устройстве 1 (именуемом далее печатающим устройством) на каретке 2 установлена печатающая головка 3 для струйной печати (именуемая далее печатающей головкой) для печати посредством выбрасывания чернил в соответствии со способом струйной печати. Печатающее устройство 1 печатает посредством возвратно-поступательного движения каретки 2 в заданном направлении. Печатающее устройство 1 подает печатный носитель Р, такой как бумага для печати, через механизм подачи бумаги и транспортирует этот носитель в положение печати. В положении печати печатающая головка 3 выбрасывает чернила на печатный носитель Р для печати.

Печатающая головка 3 в соответствии с первым вариантом осуществления заимствует способ струйной печати путем выбрасывания чернил с использованием тепловой энергии. Поэтому печатающая головка 3 включает в себя теплогенерирующие элементы. Теплогенерирующие элементы расположены в соответствии с соответствующими соплами, и на соответствующий теплогенерирующий элемент подается импульсное напряжение, соответствующее сигналу печати. В ответ на это чернила выбрасываются из соответствующего сопла.

Например, на каретке 2 в дополнение к печатающей головке 3 установлен резервуар 6 чернил. Резервуар 6 чернил хранит чернила, подаваемые в печатающую головку 3. В печатающем устройстве 1, показанном на фиг. 1, на каретке 2 установлены пять резервуаров 6 чернил, в которых хранятся матовые черные (MBk), пурпурные (M), голубые (C), желтые (Y) и черные (K) чернила, соответственно. Пять резервуаров 6 чернил являются независимо устанавливаемыми и снимаемыми.

Фиг. 2 изображает блок-схему, где приведен пример функционального расположения печатающего устройства, показанного на фиг. 1.

Контроллер 600 включает в себя MPU 601, ROM 602, специализированную интегральную схему ASIC 603, RAM 604, системную шину 605 и аналого-цифровой преобразователь 606.

ROM 602 хранит программы, соответствующие управляющим последовательностям (описываемым ниже), заданным таблицам и другим постоянным данным. ASIC 603 управляет двигателем М1 каретки и двигателем М2 транспортировки. Кроме того, ASIC 603 генерирует управляющий сигнал для управления печатающей головкой 3. RAM 604 используется как область растеризации данных изображения, рабочая область для исполнения программы, и т.п. Системная шина 605 соединяет MPU 601, ASIC 603 и RAM 604 друг с другом, так чтобы обмениваться данными. Аналого-цифровой преобразователь 606 осуществляет аналого-цифровое преобразование аналогового входного сигнала из группы (описываемой ниже) датчиков и подает преобразованный цифровой сигнал в MPU 601.

Группа 620 переключателей включает в себя переключатель 621 питания, переключатель 622 печати и переключатель 623 восстановления. Группа 630 датчиков для обнаружения состояния устройства включает в себя датчик 631 положения и датчик 632 температуры.

При сканировании во время печати посредством печатающей головки 3 ASIC 603 переносит данные в печатающую головку 3 для возбуждения печатающих элементов (нагревателей) при непосредственном доступе в область хранения RAM 604.

Двигатель М1 каретки является источником движущей силы для возвратно-поступательного сканирования кареткой 2 в направлениях, обозначенных стрелкой А. Возбуждением двигателя М1 каретки управляет привод 640 двигателя каретки. Двигатель М2 транспортировки является источником движущей силы для транспортировки печатного носителя Р. Возбуждением двигателя М2 каретки управляет привод 642 электродвигателя транспортировки. Печатающая головка 3 сканируется в направлении (именуемом далее направлением сканирования), перпендикулярном направлению транспортировки печатного носителя Р. Более конкретно, печатающая головка 3 сканируется относительно печатного носителя. Хотя детали печатающей головки 3 будут описаны ниже, печатающая головка 3 включает в себя подложку 100 (именуемую далее просто подложкой печатающей головки) струйной печатающей головки. Подложка 100 печатающей головки управляет печатающей головкой 3 на основании данных печати, вводимых из контроллера 600.

В качестве источника подачи данных служит компьютер 610 (или считывающее устройство для считывания изображения или цифровая камера), обычно именуемый главным устройством и т.п. Главное устройство 610 и печатающее устройство 1 обмениваются данными изображения, командами, сигналами состояния и т.п. через интерфейс 611 (именуемый далее ИФ).

Теперь будет пояснен пример подложки 100 печатающей головки, показанный на фиг. 2. Фиг. 3А изображает вид, где приведен пример топологии схемы подложки 100 печатающей головки в соответствии с первым вариантом осуществления. Фиг. 3В изображает принципиальную схему, где приведен пример расположения схемы для возбуждения матрицы теплогенерирующих элементов 102 (именуемых далее нагревателями) на подложке 100 печатающей головки, показанной на фиг. 3А.

Подложка 100 печатающей головки включает в себя нагреватели 102. Нагреватели 102 генерируют тепловую энергию, используемую для выбрасывания чернил. Переключающие элементы 103 (именуемые далее транзисторами возбуждения) являются возбуждающими элементами для возбуждения нагревателей 102. Нагреватель 102 и транзистор 103 возбуждения образуют схему 1020 возбуждения. Схема 1020 возбуждения расположена в соответствии с каждым нагревателем 102 (каждым печатающим элементом) и прикладывает напряжение к нагревателю 102 для его возбуждения.

Каждая первая логическая схема 104 (схема выбора) включает в себя множество схем 1042 «И» и вспомогательную схему 1041. Схема 1042 «И» функционирует как схема выбора нагревателя и расположена в соответствии с каждым нагревателем 102 и каждым транзистором 103 возбуждения. Вспомогательная схема 1041 увеличивает входное напряжение для генерирования напряжения возбуждения для транзистора 103 возбуждения. Первая логическая схема 104 расположена в соответствии с группой, присвоенной к заданному количеству смежных печатающих элементов. Первая логическая схема 104 выбирает печатающий элемент, возбуждаемый из печатающих элементов, принадлежащих группе.

Схема 106 генерирования напряжения возбуждения преобразует в напряжение 12 В напряжение из такого же источника (источника 122 питания VHT) питания, как источник напряжения 24 В (источник 120 питания VH) для возбуждения нагревателя 102. Схема 106 генерирования напряжения возбуждения подает преобразованное напряжение в первую логическую схему 104. То есть, первая логическая схема 104 возбуждается при напряжении VHTM примерно 12 В.

На подложке 100 печатающей головки в соответствии с M×N нагревателями 102 расположены транзисторы 103 возбуждения и схемы 1042 «И». Сформированы М групп, каждая из которых содержит N (заданное количество) последовательных (смежных) нагревателей 102. Более конкретно, M×N нагревателей 102 разделены на группы, каждая из которых содержит N нагревателей 102. Нагреватели 102 в каждой группе возбуждаются с разделением по времени в N блоках возбуждения. Иными словами, N нагревателей 102, принадлежащие каждой группе, возбуждаются в разные моменты времени. Фиг. 9 изображает диаграмму для пояснения тактирования возбуждения нагревателя 102. На фиг. 9 одна группа содержит 10 печатающих элементов (нагревателей), а печатающие элементы, имеющие одно и то же количество блоков, возбуждаются одновременно. Эти печатающие элементы возбуждаются в определенном порядке. Схемы 1042 «И» выбирают произвольные нагреватели на основании операций «И» над выходными сигналами DATA из регистров 1051 сдвига, которые хранят М данных, и выходными сигналами из N сигналов BLE 113 декодера.

На подложке 100 печатающей головки сигналы 112 DATA, соответствующие данным печати и данным управления, с разделением по времени последовательно переносятся в регистры 1051 сдвига синхронно с моментами сигналов 111 CLK. Регистры 1051 сдвига, грубо говоря, подразделяются на два типа: регистры 1051b сдвига нескольких битов и регистры 1051a сдвига M бит.

Вторые логические схемы 105 подают вводимые извне данные печати в первые логические схемы 104, которые расположены в соответствии с соответствующими группами. Каждая вторая логическая схема 105 включает в себя схему 1053 «И», схему-защелку 1052a и регистр 1051a сдвига. Вторые логические схемы 105 расположены в соответствии с соответствующими группами и выдают сигналы (выходные напряжения) в возбуждающие элементы, возбуждаемые в соответствующих группах. Вторые логические схемы 105 выдают сигналы на основании операций «И» над сигналами данных печати, соответствующими данным печати, из схем-защелок 1052a M бит (соответствующих регистрам 1051a сдвига M бит) и сигналом 114 HE, который определяет время нагревания.

Остальные биты данных вводятся в регистры 1051b сдвига и декодируются декодером 1054. Декодер 1054 выдает сигналы 113 BLE (сигналы выбора блоков) N бит в моменты времени, когда сигнал 110 LT (схемы-защелки) изменяется на «H». Два или более N сигналов 113 BLE не изменяются одновременно на «H», и лишь один из них изменяется на «H».

Сигнал данных печати и сигнал 113 BLE усиливаются до сигналов примерно 12 В вспомогательной схемой 104, а затем вводятся в схему 1042 «И», что приводит к выбору нагревателя 102, подлежащего возбуждению. Транзистор 103 возбуждения возбуждается выходным сигналом из схемы 1042 «И», что приводит к приложению напряжения к выбранному нагревателю 102. За счет повторения этой операции N раз M×N нагревателей 102 возбуждаются с разделением по времени: для каждых М нагревателей в N моментов времени.

Конденсатор 108 функционирует в качестве блока хранения зарядов и хранит заряды. Как показано на фиг. 3А, множество конденсаторов 108 расположено вдоль направления размещения нагревателей 102. Более конкретно, как показано на фиг. 3В, конденсатор 108 расположен в первой логической схеме 104 в однозначном соответствии. Конденсатор 108 соединен с шиной подачи питания для подачи питания из источника (12 В) питания VHTM, служащего в качестве источника питания первой логической схемы 104. Фиг. 8A изображает принципиальную схему для пояснения системы подачи питания первой логической схемы 104, расположенной для каждой группы. Как показано на фиг. 8A, конденсатор 108 расположен между VHTM шиной подачи питания и защемляющей VSS (GND) шиной в первой логической схеме 104 и соединен параллельно со вспомогательной схемой 1041 и схемами 1042 «И». Даже если напряжение, подаваемое из схемы 106 генерирования напряжения возбуждения, падает, заряды, сохраненные в конденсаторе 108, удаляются, чтобы компенсировать падение напряжения, и это ведет к приложению стабильного напряжения к первой логической схеме 104.

Фиг. 4 изображает сигнал и формы сигналов тока и напряжения при возбуждении нагревателя 102. В момент времени, когда сигнал 114 HE изменяется до Lo, через произвольный нагреватель 102 течет ток. Сигнал 202 тока нагревателя отображает ток нагревателя. Сигнал (ток VHTM) 203 потребления тока отображает потребление тока первой логической схемы 104. Обращаясь к сигналу 203 потребления тока, отмечаем, что потребление тока первой логической схемы 104 становится большим на переднем фронте тока нагревателя (сигнала 202 тока нагревателя). Это происходит потому, что при возбуждении транзистора 103 возбуждения затвор должен заряжаться, и на затвор сразу же требуется подавать ток большой величины. Значение протекающего тока изменяется в зависимости от количества одновременно возбуждаемых транзисторов 103 возбуждения. Например, сразу же протекает ток примерно от нескольких десятков до нескольких сотен миллиампер.

Схема 106 генерирования напряжения возбуждения на торце чипа подает питание VHTM. При возбуждении транзистора 103 возбуждения происходит падение напряжения (см. напряжение 204 VHTM), однако амплитуда падения напряжения изменяется в зависимости от величины протекающего тока. Если падение напряжение велико, возбуждаемость транзистора 103 возбуждения падает на мгновение, что негативно влияет на передний фронт сигнала 202 тока нагревателя. В этом случае подача произвольной энергии на нагреватель может оказаться невозможной. Чтобы подавить это явление, около (на конце подложки) схемы генерирования напряжения возбуждения обычно располагают конденсатор 509 стабилизации подачи питания, как показано на фиг. 7В. Конденсатор 509 подсоединен между VHTM и VSS.

Вместе с тем, поскольку за последнее время подложки стали длинными, проявляется тенденция к большому расстоянию между конденсатором 509 и транзистором 503 возбуждения, и конденсатор 509 утрачивает свое влияние. Так как количество одновременно возбуждаемых транзисторов 103 возбуждения увеличивается, должна увеличиваться и емкость, и встает вопрос о зоне на конце подложки.

Исходя из этого, в первом варианте осуществления конденсатор 108 расположен в каждой первой логической схеме 104, как показано на фиг. 3В. То есть конденсатор 108 расположен в соответствии с каждой группой. Таким образом, ток возбуждения стабильно подается на транзистор 103 возбуждения из соседнего конденсатора 108. Это уменьшает нагрузку подачи питания на схеме 106 генерирования напряжения возбуждения, а также уменьшает падение напряжения на источнике питания VHTM при возбуждении транзистора 103 возбуждения. Это расположение может возбуждать нагреватель с повышенной надежностью по сравнению со случаем, когда это расположение не используется.

Расположение конденсатора 108 уменьшает максимальный ток, протекающий по шине подачи питания VHTM (шине, проложенной в продольном направлении чипа). Поэтому можно уменьшить габариты подложки 100 печатающей головки и можно сократить ширину чипа. Даже если подложка является удлиненной, а количество одновременно возбуждаемых транзисторов 103 возбуждения увеличивается, увеличивать емкость конденсатора 108, расположенного на конце подложки, не нужно. Поэтому можно сократить область на конце подложки.

Обычно используют источник питания VHTM, напряжение которого задают выше, чем минимальное напряжение, изначально необходимое из соображений падения напряжения. Вместе с тем, расположение первого варианта осуществления может минимизировать падение напряжения источника питания VHTM и понизить верхнюю границу этого напряжения. Вследствие этого напряжение VHTM можно задать низким. Следовательно, этот метод эффективен даже для подложки печатающей головки, где используется транзистор возбуждения, оксидная пленка затвора которого является тонкой (напряжение пробоя затвора является низким). Отметим, что полевой транзистор с МОП-структурой, который не ограничивается транзистором возбуждения, улучшает рабочую характеристику за счет утончения оксидной пленки затвора. Утончение оксидной пленки затвора необходимо для последующего создания высококачественной подложки печатающей головки.

Как описано выше, в соответствии с первым вариантом осуществления, подачу питания на подложке можно стабилизировать для возбуждения нагревателей с большей надежностью по сравнению с расположением, не предусматривающей использование первого варианта осуществления. Кроме того, сокращение ширины чипа вносит вклад в снижение стоимости и повышение рабочей характеристики подложки печатной платы.

Второй вариант осуществления

Теперь будет описан второй вариант осуществления. Фиг. 5А изображает вид, где приведен пример топологии схемы подложки 300 печатающей головки в соответствии со вторым вариантом осуществления. Фиг. 5В изображает принципиальную схему, где приведен пример расположения схемы для возбуждения матрицы нагревателей 302 на подложке 300 печатающей головки, показанной на фиг. 5A. Отметим, что расположение печатающего устройства 1 и расположение подложки 300 печатающей головки в соответствии со вторым вариантом осуществления являются почти такими же, как показанные на фиг. 1, 2, 3А и 3B, описанные в первом варианте осуществления, и их подробное описание не повторится, а различия, главным образом, будут описаны. Отметим, что позиции 300-308, показанные на фиг. 5A, соответствуют позициям 100-108, показанным на фиг. 3А, соответственно. Например, позиция 301, показанная на фиг. 5А, соответствует позиции 101, показанной на фиг. 3А. Также, например, позиция 302, показанная на фиг. 5А, соответствует позиции 102, показанной на фиг. 3А. Кроме того, позиции 302-3054, показанные на фиг. 5В, соответствуют позициям 102-1054, показанным на фиг. 3В, соответственно. Например, позиция 3020, показанная на фиг. 5В, соответствует позиции 1020, показанной на фиг. 3В. Также, например, позиция 3041, показанная на фиг. 5В, соответствует позиции 1041, показанной на фиг. 3В.

Как показано на фиг. 5А, множество конденсаторов 308 расположено вдоль направления размещения нагревателей 302. Более конкретно, как показано на фиг. 5В, конденсатор 308 расположен во второй логической схеме 305 в однозначном соответствии. Конденсатор 308 соединен с шиной подачи питания для подачи питания из источника 324 (3,3 В) питания VDD, служащем в качестве источника питания второй логической схемы 305. Фиг. 8В изображает принципиальную схему для пояснения системы подачи питания второй логической схемы 305, расположенной для каждой группы. Как показано на фиг. 8В, конденсатор 308 расположен между шиной VDD подачи питания и заземляющей шиной VSS во второй логической схеме 305 и соединен параллельно с регистром 3051a сдвига, схемой-защелкой 3052a и схемой 3053 «И». Даже если напряжение, подаваемое из источника 324 питания VDD падает, заряды, сохраненные в конденсаторе 308, удаляются, чтобы компенсировать падение напряжения, что приводит к приложению стабильного напряжения ко второй логической схеме 305.

Как описано выше, в соответствии со вторым вариантом осуществления, подача питания второй логической схемы 305, расположенной вдоль матрицы нагревателей 302, стабилизируется, снижая шум подачи питания. Поскольку подача питания стабилизируется, это расположение также применимо к логической схеме, в которой используется микрополупроводниковый процесс с низким напряжением VDD. Можно улучшить рабочую характеристику подложки печатающей головки, а также быстро осуществлять возбуждение логической схемы. Это расположение может совладать с проблемами, даже если подложка является длинной, а количество нагревателей - большим.

Третий вариант осуществления

Теперь будет описан третий вариант осуществления. Фиг. 6А изображает вид, где приведен пример топологии схемы подложки 400 печатающей головки в соответствии с третьим вариантом осуществления. Фиг. 6В изображает принципиальную схему, где приведен пример расположения схемы для возбуждения матрицы нагревателей 402 на подложке 400 печатающей головки, показанной на фиг. 6A. Отметим, что расположение печатающего устройства 1 и расположение подложки 400 печатающей головки в соответствии с третьим вариантом осуществления являются почти такими же, как показанные на фиг. 1, 2, 3А и 3B, описанные в первом варианте осуществления, и их подробное описание не повторится, а различия, главным образом, будут описаны. Отметим, что позиции 400-408, показанные на фиг. 6A, соответствуют позициям 100-108, показанным на фиг. 3А, соответственно. Например, позиция 401, показанная на фиг. 6А, соответствует позиции 101, показанной на фиг. 3А. Также, например, позиция 402, показанная на фиг. 6А, соответствует позиции 102, показанной на фиг. 3А. Кроме того, позиции 402-4054, показанные на фиг. 6В, соответствуют позициям 102-1054, показанным на фиг. 3В, соответственно. Например, позиция 4020, показанная на фиг. 6В, соответствует позиции 1020, показанной на фиг. 3В. Также, например, позиция 4041, показанная на фиг. 6В, соответствует позиции 1041, показанной на фиг. 3В.

Как показано на фиг. 6А, множество конденсаторов 408 расположено вдоль направления размещения нагревателей 402. Более конкретно, как показано на фиг. 6В, конденсатор 408 соединен с шиной подачи питания для подачи питания из источника 420 (24 В) питания VH. Конденсатор 408 расположен в схеме 4020 возбуждения, расположенной для каждой группы, и соединен параллельно соединению между нагревателями 402 и транзисторами 403 возбуждения. Отметим, что транзисторы 403 возбуждения обычно выровнены через такие же интервалы, как шаги матрицы нагревателей 402. Когда ширина транзистора 403 возбуждения меньше, чем этот шаг, конденсатор 408 можно расположить посредством сокращения расстояния между транзисторами. Следовательно, даже если напряжение, подаваемое из источника 420 питания VH, падает, заряды, сохраненные в конденсаторе 408, удаляются, чтобы компенсировать это падение напряжения, что приводит к приложению стабильного напряжения к транзистору 403 возбуждения.

Как описано выше, в соответствии с третьим вариантом осуществления, ток стабильно подается на нагреватели 402, снижая шум подачи питания. Это позволяет высоконадежное возбуждение нагревателей. Посредством расположения конденсатора 408 импульс тока, протекающего по алюминиевому проводнику, проложенному непосредственно над схемой, возрастает и убывает плавно. Это уменьшает шум, воздействующий на источник питания VDD, источник питания VHTM, источник питания VHT, первую логическую схему, вторую логическую схему, транзистор возбуждения, схему генерирования напряжения возбуждения и т.п., повышая надежность возбуждения схемы.

Выше приведены примеры типичных вариантов осуществления данного изобретения. Однако данное изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными и проиллюстрированными выше, и может быть надлежащим образом изменено и модифицировано в рамках объема изобретения.

Например, в вариантах осуществления с первого по третий один конденсатор 108, 308 или 408 расположен в одной группе, но данное изобретение этим не ограничивается. Например, два или более конденсаторов могут быть расположены в одной группе. Предпочтительно, в одной группе одновременно расположены конденсатор 108 между VHTM и VSS, конденсатор 308 между VDD и VSS и конденсатор 408 между VH и GNDH. Один конденсатор 108, 308 или 408 может быть расположен в двух или более группах. Например, даже когда один конденсатор 108, описанный в первом варианте осуществления, расположен в двух группах за счет удвоения его емкости, можно получить такие же результаты, как те, которые имели место в первом варианте осуществления. Объединяющая расположение идентичных элементов сразу же увеличивает эффективность топологии, что дает результат сокращения размеров подложки.

Хотя данное изобретение описано со ссылками на примерные варианты осуществления, следует понять, что изобретение не ограничивается описанными примерными вариантами осуществления. Объем нижеследующей формулы изобретения следует толковать в самом широком смысле, так чтобы охватывать все такие модификации и эквивалентные конструкции и функции.

Изобретение относится к подложке печатающей головки и печатающему устройству, на печатающей головке которого установлена подложка. Подложка содержит: множество печатающих элементов, расположенных в заданном направлении; первые логические схемы 104, расположенные в соответствии с соответствующими группами, каждая из которых предназначена для заданного количества смежных печатающих элементов, и выполненные с возможностью выбора печатающего элемента для возбуждения из печатающих элементов, принадлежащих каждой из групп; схемы возбуждения 106, выполненные с возможностью возбуждения печатающих элементов на основании сигналов, выводимых из первых логических схем 104; вторые логические схемы 105, выполненные с возможностью подачи извне входных данных печати в первые логические схемы 104, соответствующие соответствующим группам; и средства хранения зарядов 108, расположенные в соответствующих группах, соединенные с шиной подачи питания для подачи питания в, по меньшей мере, одну из первых логических схем 104, вторых логических схем 105 и схем возбуждения 106 и выполненные с возможностью сохранения зарядов в соответствии с напряжением, прикладываемым посредством шины подачи питания. Технический результат - обеспечение возможности эффективного подавления флуктуации напряжения из-за падения напряжения между шиной заземления и шиной подачи питания вторых логических схем или схем привода. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Подложка печатающей головки, содержащая:
множество печатающих элементов (102, 302, 402), расположенных в заданном направлении,
первые логические схемы (104, 304, 404), расположенные в соответствии с соответствующими группами, каждая из которых предназначена для заданного количества смежных печатающих элементов, и сконфигурированные для выбора печатающего элемента, который должен быть активирован, из печатающих элементов, принадлежащих каждой из групп,
схемы возбуждения (1020, 3020, 4020), сконфигурированные для активирования печатающих элементов на основании сигналов, выводимых из первых логических схем,
вторые логические схемы (105, 305, 405), сконфигурированные для подачи извне входных данных печати в первые логические схемы, соответствующие соответствующим группам, и
конденсаторы (108, 308, 408), расположенные в соответствующих группах, подключенные между шиной заземления (VSS, GNDH) и шиной (VDD, VH) подачи питания для подачи питания в, по меньшей мере, одну из вторых логических схем и схем возбуждения, и сконфигурированные для хранения зарядов в соответствии с напряжением, подаваемым по шине подачи питания.

2. Подложка по п.1, в которой конденсаторы (308) расположены в соответствии со второй логической схемой и подключены между шиной заземления и шиной подачи питания второй логической схемы.

3. Подложка по п.1, в которой конденсаторы (408) расположены в схеме возбуждения для каждой группы и подключены между шиной заземления и шиной подачи питания схемы возбуждения.

4. Подложка по п.1, в которой средства хранения электроэнергии расположены вдоль направления расположения печатающих элементов.

5. Печатающая головка, на которой установлена подложка печатающей головки по любому из пп.1-4.

6. Печатающее устройство, содержащее печатающую головку, на которой установлена подложка печатающей головки по любому из пп.1-4, причем печатающее устройство печатает посредством сканирования печатающей головкой относительно печатного носителя.