專利名稱：：噴墨記錄頭及其基板、驅(qū)動控制方法和噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種噴墨記錄頭的基板、一種噴墨記錄頭和一種使用該噴墨記錄頭的噴墨記錄裝置，具體涉及一種在其中在同一基板上形成產(chǎn)生排出墨水需要的熱能的電熱換能器和驅(qū)動電熱換能器的驅(qū)動電路的噴墨記錄頭，以及一種使用該記錄頭的記錄裝置。
背景技術(shù)：
：通常，使用例如在美國專利號6290334的說明書中披露的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，在同一個基板上形成執(zhí)行噴墨方法的安裝在記錄裝置中的記錄頭的電熱換能器(加熱器)和該電熱換能器的驅(qū)動電路。另外，提出一種記錄頭，在其中除驅(qū)動電路之外用于檢測這種半導(dǎo)體基板的狀態(tài)譬如基板溫度的數(shù)字電路或類似物被形成在同一基板上，圍繞基板中央布置供墨口，并且加熱器與插入在其間的供墨口互相相對。圖6是示意性示出用于這種噴墨記錄頭的半導(dǎo)體基板的圖，也就是，用于噴墨記錄頭的半導(dǎo)體基板包括輸出用于檢測溫度的數(shù)字信號的電路。圖6中，參考標記500表示基板，在那里使用半導(dǎo)體工藝技術(shù)整體形成加熱器和驅(qū)動電路。參考標記501表示加熱器/驅(qū)動器陣列，在其中布置兩個或多個加熱器和驅(qū)動器電路。參考標記502表示供墨口，用于從基板的后側(cè)供給墨水。參考標記503表示用于暫時存儲被記錄的打印數(shù)據(jù)的多個移位寄存器。參考標記507表示多個譯碼器電路，每個譯碼器電路對每個加熱器塊輸出用于驅(qū)動加熱器/驅(qū)動器陣列501中加熱器的加熱器塊選擇信號。參考標記504表示多個輸入電路，每個輸入電路包括將數(shù)字信號輸入至移位寄存器503和譯碼器507的緩沖器電路。參考標記510表示包括提供邏輯設(shè)備電壓Vdd的端子、輸入時鐘信號的端子CLK和輸入譬如打印數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的端子的多個輸入端。圖8是解釋向移位寄存器503傳遞打印信息、向加熱器供給電流及驅(qū)動加熱器的一系列操作的時序圖。與輸入至CLK端的時鐘脈沖同步，打印數(shù)據(jù)被供給至DATA_A和DATA_B端。移位寄存器503暫時存儲供給的打印數(shù)據(jù)，以及鎖存電路響應(yīng)施加至BG端的鎖存信號存儲打印數(shù)據(jù)。此后，以矩陣方式使用于選擇被分為期望塊的加熱器組的塊選擇信號和響應(yīng)鎖存信號已經(jīng)被存儲的打印數(shù)據(jù)(設(shè)備選擇信號)進行“與”操作(AND)，進而與HE信號同步施加加熱器電流用于直接確定電流驅(qū)動時間。對每個塊重復(fù)該系列操作以執(zhí)行打印。圖7A是示出一個用于將電流供給至加熱器以排出墨水的段的等效電路圖。圖7B是對應(yīng)于暫時存儲被打印的圖像數(shù)據(jù)的1位(bit)移位寄存器和鎖存電路的等效電路圖。為了選擇被分為定時塊的加熱器組，輸入至AND(“與”)電路601的塊選擇信號從譯碼器電路507被傳遞，該定時塊可使用幾乎同樣的定時被驅(qū)動。輸入至AND電路601的設(shè)備選擇信號是基于被傳輸至移位寄存器503的圖像信號，并且此后響應(yīng)鎖存信號被存儲。為根據(jù)打印數(shù)據(jù)選擇性地接通每個段(segment)，使用AND電路601以矩陣方式使塊選擇信號和設(shè)備選擇信號進行“與”操作(AND)。參考標記605表示用作驅(qū)動加熱器的電源的VH電源線，參考標記606表示加熱器，以及參考標記607表示用于傳遞通過加熱器606電流的驅(qū)動晶體管(drivertransistor)。參考標記602表示響應(yīng)AND電路601的輸出作為緩沖器的反相器電路。參考標記603表示用作反相器電路602的電源的VDD電源線。參考標記608表示用于接收反相器電路602的緩沖器輸出起緩沖器作用的反相器電路。參考標記604表示VHT電源線，該VHT電源線起用于供給功率至包括反相器電路608的緩沖器且供給驅(qū)動晶體管的柵極電壓的電源的作用。通常地，反相器602和移位寄存器503或類似電路是數(shù)字電路并且主要通過Lo/Hi(低/高)脈沖操作。另外，記錄頭的初始打印信息的接口和用于驅(qū)動加熱器的施加的脈沖也是數(shù)字信號，以及通過Lo/Hi(低/高)邏輯脈沖從外側(cè)接收該信號和傳遞該信號至外側(cè)。這些邏輯脈沖通常具有0V/5V或0V/3.3V的幅值。數(shù)字電路的電源VDD由這些電壓之一提供。因此，具有VDD電壓的幅值的脈沖被輸入至AND電路601，通過包括兩級反相器電路602的緩沖器，進而被輸入至隨后級的反相器電路608。隨后級的反相器電路608也是邏輯電路，但與前級反相器602不同，其工作在較高的電壓。優(yōu)選的是，驅(qū)動晶體管607具有低阻抗，也就是，在接通狀態(tài)中的低接通阻抗。這是因為除了加熱器之外的部分消耗的功率是最小的，這使得可以阻止基板溫度的增加和穩(wěn)定地驅(qū)動記錄頭。在驅(qū)動晶體管607具有高接通阻抗的情況中，由加熱器電流流經(jīng)這個部分引起的電壓降增加，從而不得不給加熱器施加過高的電壓，導(dǎo)致過多的功率消耗。為了降低驅(qū)動晶體管607的接通阻抗，施加至驅(qū)動晶體管607的柵極上的電壓必須設(shè)置為高。為此，圖7A中的電路需要一個用于轉(zhuǎn)換為具有高于電壓VDD的電壓幅值的脈沖的電路。因此，在圖7A中的電路中，準備了高于電壓VDD的電壓VHT的電源線604。已經(jīng)由具有VDD電壓幅值的脈沖輸入的段選擇信號(用于有選擇地驅(qū)動加熱器的信號)通過緩沖器電路被轉(zhuǎn)換為具有電壓VHT幅值的脈沖，該緩沖器電路包括反相器電路608。在轉(zhuǎn)換為具有電壓VHT幅值的脈沖之后，該脈沖被施加至驅(qū)動晶體管607的柵極。換言之，如圖7A所示，信號被傳遞至外面和從外面接收，以及使用具有電壓VDD(用于驅(qū)動邏輯電路的電壓)幅值的脈沖，執(zhí)行中間數(shù)字電路中的信號處理。此外，電路(脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路)被添加至每個段。在驅(qū)動晶體管607的柵極被驅(qū)動之前，該電路將信號直接轉(zhuǎn)換為具有電壓VHT幅值的脈沖(用于驅(qū)動器件的電壓)。通常地，記錄頭具有高密度布置的多個段。因此，例如，當以600dpi(點每英寸)的密度布置該多個段時，在布置方向上段的寬度被限制至大約42.3μm。在用于驅(qū)動該段的圖7A中電路全部被存放在這個節(jié)距中的情況下，在垂直于布置方向上的方向，每個段需要對應(yīng)于設(shè)備數(shù)目的大面積。該面積比具有低密度布置的結(jié)構(gòu)的面積大。圖9是示出圖7A中脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的具體結(jié)構(gòu)的等效電路圖。如圖9所示，脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路特別是由虛線指示的電平轉(zhuǎn)換部分包括大量晶體管，這需要大的芯片面積。在用于如此配置的記錄頭的基板布局(layout)中，添加用于每個段的脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路增加了每個段的長度，從而增加芯片的大小和成本。具體地說，在前述布局中，芯片在垂直于段陣列的方向上擴張，因此芯片在尺寸上明顯地增加。另外，當對每個段添加脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路時，例如，在使用256個段的記錄頭的情況下，必需的緩沖器電路數(shù)量等于至少256個反相器。這種結(jié)構(gòu)降低了產(chǎn)品率并使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而增加了成本。
發(fā)明內(nèi)容考慮所述問題作出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種電路配置，用于將邏輯驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)備(device)驅(qū)動電壓而在垂直每個段的布置方向的方向上不增加長度，以及減少脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路中的脈沖邊沿的圓滑(rounding)，以提高墨水排出性能。本發(fā)明的另一個目的是通過減少脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路和形成在基板上的設(shè)備的數(shù)量提高產(chǎn)品率和簡化電路結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于實現(xiàn)目的的噴墨記錄頭的基板如下配置用于噴墨記錄頭的基板，該基板配置有用于產(chǎn)生用于排出墨水的熱能的電熱換能器和用于驅(qū)動該電熱換能器的驅(qū)動電路，該基板包括邏輯電路，用于以基于第一電壓幅值電平的輸入信號的第二電壓幅值電平輸出用于指定被驅(qū)動的電熱換能器的選擇信號，驅(qū)動電路，用于基于來自塊單元中邏輯電路的選擇信號驅(qū)動電熱換能器，和緩沖器電路，其具有在驅(qū)動電路中驅(qū)動一個選擇信號所饋送給的所有的門(gate)的電流供給能力，且在邏輯電路和驅(qū)動電路之間中繼選擇信號。另外，本發(fā)明提供一種使用噴墨記錄頭的基板的噴墨記錄頭和一種使用噴墨記錄頭的噴墨記錄裝置。通過結(jié)合附圖的下面說明書，本發(fā)明的其他特征和益處將是清楚的，其中在整個附圖中同一參考標記標示相同或類似部分。被結(jié)合進且構(gòu)成說明書一部分的本發(fā)明的實施例，以及與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是說明根據(jù)實施例1的噴墨記錄頭結(jié)構(gòu)的圖；圖2是示出根據(jù)實施例1的供給電流給加熱器以排出墨水和驅(qū)動該加熱器的一個段的等效電路；圖3是示出本實施例的移位電阻器103結(jié)構(gòu)的圖；圖4是說明塊選擇信號、設(shè)備驅(qū)動信號和各個驅(qū)動塊的聯(lián)系的圖；圖5是說明根據(jù)實施例2的噴墨記錄頭的基板的圖；圖6是示意性示出典型噴墨記錄頭的半導(dǎo)體基板的圖；圖7A是示出一個將電流驅(qū)動至加熱器以排出墨水的段的等效電路圖；圖7B是對應(yīng)于暫時存儲被打印的圖像數(shù)據(jù)的1位(1bit)移位寄存器和鎖存器中的等效電路圖；圖8是說明向移位寄存器503傳遞打印信息、向加熱器供給電流和驅(qū)動加熱器的一系列操作的時序圖；圖9是示出脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的等效電路的圖；圖10是示出可應(yīng)用本發(fā)明的噴墨記錄裝置的外觀圖；圖11示出噴墨盒(inkjetcartridge)IJC的詳細結(jié)構(gòu)的外部透視圖；圖12是示出排出三色墨水的記錄頭的三維結(jié)構(gòu)的透視圖；圖13是示出控制圖10中所示的噴墨記錄裝置的記錄的控制結(jié)構(gòu)的圖；和圖14是示出在圖2電路結(jié)構(gòu)中AND(“與”)門201由NOR門代替的例子的圖。具體實施例方式現(xiàn)在根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在本說明書中，“記錄”(也稱為“打印”)不僅表示包括字符和圖的有效(significant)信息的形成，還表示包括廣泛使用在記錄介質(zhì)上或媒介處理中的圖像、圖樣和圖案，不管該信息是否有用的、或該信息是明顯的以使由人們可見地識別?！坝涗浗橘|(zhì)”不僅表示在典型記錄裝置中使用的紙，還包括能接受墨水的媒介。例如，可用的纖維、塑料薄膜、金屬板、玻璃、陶瓷、木頭、皮革等等。此外，“墨水”(也稱為“液體”)應(yīng)當被寬泛地解釋為“記錄(打印)”的限定，還表示應(yīng)用至記錄介質(zhì)的液體以形成圖像、圖樣、圖案或類似物，處理記錄介質(zhì)或加工墨水(例如，在應(yīng)用至記錄介質(zhì)的墨水中色料的凝聚或不溶解)。另外，如果不特別聲明，“噴嘴”是排出口、連接至排出口的液體通路和用于產(chǎn)生用于排出墨水的能量器件的通稱。在下面說明中的“在設(shè)備基板上”不僅表示“在設(shè)備基板上”，還包括設(shè)備基板的表面和靠近表面的設(shè)備基板的內(nèi)部。此外，本說明書的“嵌入”不是指分離設(shè)備被簡單地布置在基板上，而是指通過半導(dǎo)體電路的制造工藝或類似工藝使該設(shè)備整體形成和制造在該設(shè)備基板上。在下面說明的實施例的用于噴墨記錄頭的基板(此后，還稱為頭基板)中，緊接在AND電路601之前執(zhí)行脈沖幅值的電壓轉(zhuǎn)換(圖7A)。在驅(qū)動晶體管607的柵極前執(zhí)行電壓轉(zhuǎn)換。也就是對于每個段，在譯碼器輸出(塊選擇)和移位寄存器輸出(BIT)被進行“與”操作之前執(zhí)行電壓轉(zhuǎn)換。因此，對于每個段，高于邏輯電壓的電壓被施加至部分中的電路(對應(yīng)于AND電路601)以進行“與”操作。因此，在本實施例中，這個部分的設(shè)備是具有比其它邏輯電路譬如譯碼器和移位寄存器(S/R)高的耐壓的晶體管。使用這種結(jié)構(gòu)，可以將已經(jīng)輸入的具有VDD電壓幅值的脈沖的段選擇信號轉(zhuǎn)換為具有VHF電壓幅值的脈沖，且在垂直于每個段組方向的方向上不增加長度。具體地在本實施例的結(jié)構(gòu)中，在來自譯碼器的輸出信號和來自移位寄存器的信號被進行“與”操作之前脈沖寬度被改變，因此消除了對每個段添加脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的必要。結(jié)果是，脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的數(shù)量可被減少到用于時分驅(qū)動的塊數(shù)(譯碼器的信號輸出的數(shù)量)和對應(yīng)于各個塊的數(shù)據(jù)數(shù)量(移位寄存器的輸出的數(shù)量)之和，以使提高產(chǎn)品率且簡化電路結(jié)構(gòu)。(實施例1)下面將首先說明應(yīng)用本發(fā)明的噴墨記錄裝置的例子。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的噴墨記錄裝置1的結(jié)構(gòu)輪廓的透視圖。如圖10所示，噴墨記錄裝置(此后，稱為記錄裝置)具有滑架(carriage)2，其中記錄頭3通過根據(jù)噴墨方法排出墨水執(zhí)行記錄?；茈姍CM1產(chǎn)生的驅(qū)動力通過傳送機構(gòu)4被傳送到滑架2，并且沿箭頭A引起滑架2的往復(fù)運動。然后，記錄介質(zhì)P譬如記錄紙被通過輸送機構(gòu)5饋送且被傳送至記錄位置。通過從記錄頭3向記錄介質(zhì)P排出墨水，在記錄位置上執(zhí)行記錄。為了維持記錄頭3的優(yōu)選狀況，滑架2被運動至恢復(fù)設(shè)備10的位置且間歇地恢復(fù)記錄頭3的排出。記錄裝置1的滑架2不僅包括記錄頭3還包括存儲被供給記錄頭3墨水的墨盒6。墨盒6可被附連至滑架2和從滑架2拆下。圖10中的噴墨記錄裝置1能夠彩色記錄。對于彩色記錄，滑架2具有用于存儲品紅色(M)、青色(C)、黃色(Y)和黑色(K)的墨水的四個墨盒?？蓡为毜剡B接和拆卸四個墨盒。滑架2和記錄頭3具有接合表面，該接合表面適當互相接觸并且保持需要的電連接。使用響應(yīng)記錄信號而施加的能量，記錄頭3通過選擇性地從多個排出口排出墨水執(zhí)行記錄。具體地，本實施例的記錄頭3使用利用熱能排出墨水的噴墨方法。通過響應(yīng)記錄信號向電熱換能器施加脈沖電壓，墨水從相應(yīng)的排出口被排出。在圖10中，參考標記14表示輸送輥，該輸送輥由輸送電機M2驅(qū)動以傳送記錄介質(zhì)P。在前述例子中，記錄頭和存儲墨水的墨盒可被互相分離。然而，如下面所述，在滑架2中可安裝記錄頭和墨盒被結(jié)合進一個單元的頭盒(headcartridge)。圖11是示出頭盒結(jié)構(gòu)的例子的外部透視圖。盡管墨盒6和記錄頭3在圖10中是互相分離的，但本發(fā)明的噴墨記錄頭的基板可應(yīng)用于頭盒，在該頭盒中墨盒和記錄頭被結(jié)合進一個單元中。如圖11所示，噴墨盒IJC由用于排出黑色墨水的盒IJCK和用于排出C、M及Y三色墨水的盒IJCC構(gòu)成。這兩個盒可被互相分離以及單獨被附連至滑架2及從滑架2拆下。盒IJCK包括存儲黑色墨水的墨水容器ITK和通過排出黑色墨水執(zhí)行記錄的記錄頭IJHK。墨水容器ITK和記錄頭IJHK被結(jié)合進一個單元。類似地，盒IJCC包括存儲C、M及Y三色墨水的墨水容器ITC和通過排出彩色墨水執(zhí)行記錄的記錄頭IJHC。墨水容器ITC和記錄頭IJHC被結(jié)合進一個單元。在本實施例中，該盒的墨水容器被填充墨水。另外，根據(jù)圖11清楚的是，沿滑架運動方向排列排出黑色墨水的噴嘴陣列、排出青色墨水的噴嘴陣列、排出品紅色墨水的噴嘴陣列和排出黃色墨水的噴嘴陣列。這些噴嘴在正交于滑架運動方向的方向上被布置。下面將說明用于因此配置的記錄裝置的記錄頭3的頭基板。圖12是示出排出三色墨水的記錄頭IJHC的三維結(jié)構(gòu)的透視圖。圖12示出從墨水容器ITC供給的墨水流動。記錄頭IJHC包括用于供給C、M及Y墨水的墨水通道33C、33M和33Y。另外，墨水容器ITC包括從基板的后側(cè)向各個的墨水通道供給墨水的供給路徑(未顯示)。流經(jīng)墨水通道之后，C、M及Y墨水被引導(dǎo)通過墨流路徑31C、31M和31Y至位于基板上的電熱換能器(加熱器)41。當電熱換能器(加熱器)41通過電路(在下面說明)被激勵時，電熱換能器(加熱器)41上的墨水被加熱。該熱量使墨水沸騰，從而墨滴30C、30M和30Y由排出口32C、32M和32Y以氣泡形式排出。在圖12中，參考標記51表示頭基板，在其中形成用作電熱換能器電接點的各種盤(pad)(在后面說明)、用于驅(qū)動電熱換能器的各種電路、存儲器和滑架HC，以及形成各種信號線。一個電熱換能器(加熱器)和用于驅(qū)動換能器的MOS-FET總稱為記錄設(shè)備，多個記錄設(shè)備總稱為記錄設(shè)備單元。圖12示出用于排出彩色墨水的記錄頭IJHC的三維結(jié)構(gòu)。用于排出黑色墨水的記錄頭IJHK具有類似的結(jié)構(gòu)。然而，該結(jié)構(gòu)大小是圖12中結(jié)構(gòu)的三分之一。具體地說，僅提供一個墨水通道且頭基板的大小是圖12中的大約三分之一。下面將說明噴墨記錄裝置的控制結(jié)構(gòu)。圖13是示出圖10中所示記錄裝置的控制結(jié)構(gòu)的框圖。如圖13所示，控制器60包括MPU60a和用于存儲與控制序列對應(yīng)的程序的ROM60b(在后面說明)、必要表(table)和其它固定數(shù)據(jù)。在控制器60中，特定用途集成電路(ASIC)60c產(chǎn)生用于控制滑架電機M1、輸送電機M2和記錄頭3的控制信號。RAM60d提供了圖象數(shù)據(jù)的擴展區(qū)域和執(zhí)行程序的工作區(qū)域。系統(tǒng)總線60e連接MPU60a、ASIC60c和RAM60d以交換數(shù)據(jù)。來自傳感器組(在后面說明)的模擬信號饋送至AD轉(zhuǎn)換器60f，AD轉(zhuǎn)換器60f將信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，并將數(shù)字信號供給MPU60a。在圖13中，參考標記61a表示計算機，該計算機是圖象數(shù)據(jù)來源(或用于讀取圖像的閱讀器、數(shù)字照相機等)并且一般稱為主機裝置(hostapparatus)。在主機裝置61a和記錄裝置1之間經(jīng)接口(I/F)傳送和接收圖象數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)信號等。參考標記62表示開關(guān)組，包括用于接收操作者輸入的命令的開關(guān)。開關(guān)組62包括例如電源開關(guān)62a、用于指令打印啟動的打印開關(guān)62b、用于指令維持記錄頭3的墨水排出性能的優(yōu)化狀況的處理(恢復(fù))啟動的恢復(fù)開關(guān)62c。參考標記63表示傳感器組，其檢測裝置的狀態(tài)且包括檢測原始位置(homeposition)h的譬如光耦合器的位置傳感器63a、位于記錄裝置的合適點以檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器63b。參考標記64a表示滑架電機驅(qū)動器，其驅(qū)動滑架電機M1以使滑架2以往復(fù)方式沿箭頭A掃描，以及參考標記64b表示輸送電機驅(qū)動器，其驅(qū)動輸送電機M2以輸送記錄介質(zhì)P。在記錄頭3的記錄和掃描期間，ASIC60c將記錄設(shè)備(加熱器)的驅(qū)動數(shù)據(jù)(DATA)傳遞至記錄頭，同時直接訪問RAM60d的存儲區(qū)域。下面將具體說明用于這樣配置的記錄裝置的記錄頭的頭基板(設(shè)備基板)。特別地，下面將主要說明頭基板上(加熱器板上)驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。如上所述，墨水排出口30C、30M和30Y位于頭基板上，對應(yīng)于形成流路徑31C、31M和31Y連接至墨水排出口的記錄設(shè)備和部件。該排出口和該部件構(gòu)成記錄頭。另外，通過驅(qū)動記錄設(shè)備加熱供給到記錄設(shè)備上的墨水，以使通過使薄膜沸騰產(chǎn)生氣泡，從而從排出口排出墨水。圖1說明根據(jù)實施例1的噴墨記錄頭的設(shè)備基板的結(jié)構(gòu)的圖。圖1中的設(shè)備基板構(gòu)成圖11中的記錄頭(IJHK、IJHC)的部分。參考標記100表示基板，加熱器和驅(qū)動電路通過半導(dǎo)體工藝技術(shù)被整體形成在基板上。基板100對應(yīng)于用于噴墨記錄頭的基板(圖12中的參考標記51)，參考標記102表示從基板的后側(cè)供給墨水的供墨口(供給路徑)。參考標記101表示其中布置兩個或多個加熱器和驅(qū)動器電路的加熱器/驅(qū)動器陣列。加熱器/驅(qū)動器陣列包括是用于排出墨水的電熱換能器的加熱器和用于選擇性地驅(qū)動加熱器的驅(qū)動器陣列。參考標記103表示移位寄存器，每個移位寄存器具有對應(yīng)于一個時分驅(qū)動塊的數(shù)據(jù)，用于暫時存儲備記錄的打印數(shù)據(jù)。參考標記107表示譯碼器電路，用于對每一加熱器塊選擇和驅(qū)動加熱器/驅(qū)動器陣列中的加熱器。參考標記104表示輸入電路，其包括緩沖器電路，用于將數(shù)字信號輸入至移位寄存器103和譯碼器107。參考標記110表示輸入端。參考標記130表示VHT電壓發(fā)生器電路，用于基于加熱器驅(qū)動電源電壓(VH)產(chǎn)生被供給至脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的VHT電壓。在這種情況下，產(chǎn)生低于VH的電壓作為VHT電壓。參考標記140表示脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路，用于將具有VDD電壓幅值的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動晶體管的柵極驅(qū)動脈沖。該脈沖具有VHT電壓的幅值。如圖1所示，本實施例的脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140分別位于譯碼器電路107的輸出級和移位寄存器103的輸出級。參考標記170表示緩沖器電路，其被提供用于來自脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140的每個輸出信號，且具有對應(yīng)于柵極數(shù)量的容量，在加熱器/驅(qū)動器陣列101中輸出信號被連接至該柵極。參考標記121表示溫度檢測塊，其包括用于檢測半導(dǎo)體基板100的溫度的設(shè)備。用于檢測基板溫度的溫度檢測塊121被描述為監(jiān)測基板狀態(tài)的設(shè)備?？商峁┯糜跈z測電熱換能器阻抗的設(shè)備或可提供用于檢測在電流驅(qū)動晶體管的工作期間的阻抗的設(shè)備。可提供兩種或多種檢測設(shè)備或不提供。圖2是示出根據(jù)實施例1用于將電流供給至加熱器以排出墨水和驅(qū)動加熱器的一個段的等效電路圖。圖3是對應(yīng)于暫時存儲被打印的1位移位寄存器和鎖存器的等效電路圖。在圖6和7A所示的常規(guī)電路中，脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路被增加至每個段(用于排出墨水的加熱元件)。與常規(guī)電路對比，如圖1所示，對于本實施例的噴墨記錄頭，脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路被加至基板100中的移位寄存器103和譯碼器107的輸出部分。換言之，在譯碼器電路107的輸出信號(塊選擇信號)和移位寄存器電路103的輸出信號(設(shè)備選擇信號)被進行“與”操作之前(在完成最終邏輯操作之前)，脈沖幅值電壓設(shè)定為高。這樣，如圖2所示，每個段被饋送幅值增加至VHT電壓的脈沖。由于每個段不需要任何轉(zhuǎn)換器電路，所以對應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)備區(qū)域不是必需的。在這種情況中，高電壓被施加至AND電路201，用于在每個段中執(zhí)行AND操作，從而構(gòu)成該電路的晶體管必須為具有更高耐壓的器件。在常規(guī)電路中，僅有對應(yīng)于邏輯電壓的低電壓施加至這個部分，從而這個部分由具有低耐壓的器件組成。在本實施例中，這個部分具有比構(gòu)成其它邏輯電路的晶體管更高的耐壓。具體地說，構(gòu)成AND電路的晶體管是高耐壓器件。在這種高耐壓晶體管(MOS晶體管)的情況中，晶體管在尺寸上比低耐壓晶體管大。然而，如后面將說明的，脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路(電平轉(zhuǎn)換器)的數(shù)量可被減少，并且脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路可遠離該段布置。因此，可以減少用于噴墨記錄頭的基板100的整體尺寸。圖3是示出根據(jù)本實施例的移位寄存器103和脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140的結(jié)構(gòu)的圖。與圖7B中所示移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)不一樣，增添脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路被加至輸出級，其中脈沖的幅值被從VDD電壓轉(zhuǎn)換為VHT電壓，VHT電壓是更高電壓幅值。當以時分方式驅(qū)動所有段時，移位寄存器103和譯碼器電路107的輸出級數(shù)量由分組的數(shù)量確定。這樣，獲得大約8個到32個分組。例如，在256個段被分為16組時(每個塊具有16個段)。脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的必需數(shù)量是16×2(移位寄存器側(cè)和譯碼器側(cè))＝32個。與通過向所有段增添脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路獲得的256個電路相比較，這明顯減少。因此，可以在垂直于段排列方向的方向上減少芯片長度(設(shè)備基板的長度)。增添至移位寄存器103和譯碼器電路107的脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路在排列方向上增加了芯片長度。然而，相對于沿垂直方向上長度的減少，在芯片長度上的增加是小的，所以整個芯片面積被減小。另外，如圖1所示，用于調(diào)整負載的緩沖器170連接至脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140的輸出。具體地說，緩沖器170包括兩個反相器。如圖3所示，對于每個信號線，緩沖器170位于脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的輸出級。如圖4所示，塊選擇信號的緩沖器170和設(shè)備選擇信號的緩沖器170均被連接至多個AND門。用于該段的AND電路的門電極被全部懸掛作為在脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140的輸出上的容量負載。例如，如圖4所示，一個塊選擇信號被輸入至一個驅(qū)動塊300中對應(yīng)于段的全部AND門201。換言之，一個驅(qū)動塊300中對應(yīng)于段數(shù)的AND電路的門電極被懸掛作為每個塊選擇信號上的容量負載。一個設(shè)備選擇信號被連接至每個驅(qū)動塊的一個AND門。換言之，與驅(qū)動塊總數(shù)對應(yīng)的AND電路的門電極被懸掛作為各個設(shè)備選擇信號的容量負載。因此，與一個門電極被連接至一個脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路的圖7A中結(jié)構(gòu)相比較，脈沖幅值轉(zhuǎn)換后的波形可以CR時間常數(shù)圓滑。特別地在如本實施例中以高電壓執(zhí)行邏輯操作時以及在頭(head)具有多個段的情況下，CR時間常數(shù)極大地影響了波形。當脈沖邊沿被圓滑時，只有短于想要脈沖寬度(時間)的脈沖可被施加，以致于不能獲得想要的墨水排出性能。緩沖器170是用于調(diào)整的緩沖器電路，并且被增加以解決這個問題。對于對應(yīng)于段數(shù)量的容量，設(shè)置緩沖器電路的尺寸具有足夠的驅(qū)動力(增加嵌入在半導(dǎo)體基板中的電路的尺寸)，以使脈沖邊沿的圓滑可被降低，從而可更理想地驅(qū)動加熱器。緩沖器電路170具有如下條件(a)門的必需數(shù)量可以是全部由保持預(yù)定上升/下降特性(速度)的脈沖信號驅(qū)動的，(b)根據(jù)設(shè)備(反相器)容量的增加，基板上面積的增加被限制在預(yù)定的容限內(nèi)。例如，當256個噴嘴被分為16塊且被驅(qū)動時，必需的門的數(shù)目是16個。即，驅(qū)動與分配塊的數(shù)量一樣多的門。與在垂直于段排列方向的方向上的面積增加相比較，由反相器引起的面積增加可被充分地消化。這是因為轉(zhuǎn)換器電路被布置在芯片的末端。根據(jù)本實施例的電路排列，在面積增加的容限內(nèi)，可提供具有足夠電流供給能力(容量)的緩沖器電路。在前述的實施例中，緩沖器170包括兩個反相器，但反相器的數(shù)量不受限制。例如，緩沖器170可包括一個反相器，以及圖2中的AND門201可由NOR(或非)門替代。圖14示出使用代替AND門201的NOR門201。另外，例如在圖3中脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140的末級中的反相器141可具有帶有可調(diào)整負載的容量(capacitance)，從而可省略緩沖器170。<實施例2>圖5是說明根據(jù)實施例2用于噴墨記錄頭的設(shè)備基板的圖。在圖5中，與圖1中一樣的結(jié)構(gòu)由相同的參考標記指示，并且省略其詳細說明。在實施例2中，脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路140緊接在輸入電路104之后被插入。這個實施例僅僅需要與輸入端(邏輯輸入端CLK、DATA_A、DATA_B、BG、HE_A、HE_B)一樣多的脈沖幅值轉(zhuǎn)換器電路，從而進一步減少芯片尺寸。如在實施例1中，緩沖器170被連接至驅(qū)動電路(加熱器/驅(qū)動器陣列101)的前級，以使在脈沖的上升沿和下降沿處的速度被保持。如上所述，根據(jù)前述實施例，與在驅(qū)動晶體管的柵極前直接執(zhí)行的電壓轉(zhuǎn)換的常規(guī)技術(shù)不一樣，在譯碼器的輸出和移位寄存器的輸出被進行“與”操作之前執(zhí)行脈沖幅值的電壓轉(zhuǎn)換。使用這種結(jié)構(gòu)，可以將段選擇信號轉(zhuǎn)換為具有VHT電壓幅值的脈沖而在垂直于每個段排列方向的方向上不增加長度，該段選擇信號被輸入作為具有VDD電壓的幅值的脈沖。另外可獲得一種電路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)可顯著減少增添至每個段的脈沖幅值轉(zhuǎn)換電路的數(shù)量。因此，可被實現(xiàn)的是芯片尺寸將被減小，使用較少量的元件將提高產(chǎn)品率，進而使用簡化的電路結(jié)構(gòu)將降低成本。再者，在用于響應(yīng)塊選擇信號而驅(qū)動加熱器的驅(qū)動電路和設(shè)備驅(qū)動電路的前級插入緩沖器170，從而防止了脈沖邊沿的圓滑和打印質(zhì)量的劣化。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種用于將邏輯驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)備驅(qū)動電壓而在垂直于每個段的排列方向的方向上不增加長度的電路結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)本發(fā)明，減少了脈沖幅值轉(zhuǎn)換電路的數(shù)量且減少了形成在基板上的設(shè)備數(shù)量，因此產(chǎn)品率可被提高并且電路結(jié)構(gòu)可被簡化。在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，可獲得本發(fā)明的許多明顯不同的實施例，因此應(yīng)當理解本發(fā)明除了附加的權(quán)利要求的限定之外不受其具體實施例的限制。權(quán)利要求1.一種用于噴墨記錄頭的基板，該基板配置有用于產(chǎn)生用于排出墨水的熱能的電熱換能器和用于驅(qū)動該電熱換能器的驅(qū)動電路，該基板包括邏輯電路，用于以基于第一電壓幅值電平的輸入信號的第二電壓幅值電平輸出用于指定被驅(qū)動的電熱換能器的選擇信號，驅(qū)動電路，用于基于來自塊單元中邏輯電路的選擇信號驅(qū)動電熱換能器，和緩沖器電路，其具有在驅(qū)動電路中驅(qū)動一個選擇信號所饋送給的所有的門的電流供給能力，且在邏輯電路和驅(qū)動電路之間中繼選擇信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，其中邏輯電路使用第一電壓幅值電平的輸入信號產(chǎn)生選擇信號，將選擇信號轉(zhuǎn)換為第二電壓幅值電平的選擇信號，并輸出轉(zhuǎn)換后的選擇信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，其中邏輯電路將第一電壓幅值電平的輸入信號轉(zhuǎn)換為第二電壓幅值電平的信號，通過使用轉(zhuǎn)換后的信號產(chǎn)生選擇信號，并且輸出選擇信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，其中邏輯電路在末級中包括反相器電路，且末級中的反相器電路還用作緩沖器電路。5.一種記錄頭，其使用根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭的基板。6.根據(jù)權(quán)利要求5的記錄頭，其中記錄頭是排出墨水執(zhí)行記錄的噴墨記錄頭。7.一種頭盒，包括根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄頭，和存儲被供給至噴墨記錄頭的墨水的墨水容器。8.一種記錄裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求5的記錄頭，其中該記錄裝置使用記錄頭執(zhí)行記錄。9.一種記錄裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求7的頭盒，其中該記錄裝置使用該盒執(zhí)行記錄。全文摘要一種用于噴墨記錄頭的基板，該基板配置有用于產(chǎn)生用于排出墨水的熱能的電熱換能器和用于驅(qū)動該電熱換能器的驅(qū)動電路，該基板包括邏輯電路，用于以基于第一電壓幅值電平的輸入信號的第二電壓幅值電平輸出用于指定被驅(qū)動的電熱換能器的選擇信號，驅(qū)動電路，用于基于來自塊單元中邏輯電路的選擇信號驅(qū)動電熱換能器，和緩沖器電路，其具有在驅(qū)動電路中驅(qū)動一個選擇信號所饋送給的所有的門的電流供給能力，且在邏輯電路和驅(qū)動電路之間中繼選擇信號。文檔編號B41J2/01GK1796126SQ20051002288公開日2006年7月5日申請日期2005年12月9日優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日發(fā)明者古川達生申請人:佳能株式會社