專利名稱：可用于噴墨打印機的打印頭驅(qū)動裝置及其半導(dǎo)體電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動噴墨打印機的打印頭驅(qū)動裝置，具體地說，涉及一種能夠增強在其中實現(xiàn)了打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板的集成度的打印頭驅(qū)動裝置，以及適用于實現(xiàn)該打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板。
背景技術(shù)：
打印機通常是一種用于打印由計算機處理的數(shù)據(jù)的裝置，并能夠?qū)?shù)據(jù)作為文本而加以確認、保持和傳輸。打印機通常被作為基本構(gòu)件安裝在諸如多功能機、傳真機、電子現(xiàn)金出納機和自動提款機等設(shè)備中。
到目前為止，已經(jīng)開發(fā)了菊花輪打印機、點針打印機、噴墨打印機和激光打印機等。特別是，噴墨打印機和激光打印機已經(jīng)被廣泛地使用。
噴墨打印機的基本工作原理是將墨水裝填到墨水腔中，該墨水腔包含有作為放置在墨水腔的上方或相近處的窄管的噴嘴，并在短時間內(nèi)在墨水腔中建立壓力以便經(jīng)過噴嘴噴射墨滴。
噴墨打印機可以被分類為壓電型噴墨頭和熱動型噴墨頭。在壓電型噴墨頭中，附著到墨水腔中的壓電材料用做致動器，從而通過由于壓電材料的震動而導(dǎo)致的壓縮和膨脹使墨水經(jīng)過噴嘴噴出。在熱動型噴墨頭中，當電流被施加到放置在墨水腔中的薄膜加熱器上時，瞬間會產(chǎn)生氣泡(bubble)，其阻力作為致動器用以噴射墨水。
此后，將詳細地描述熱動型噴墨頭的噴墨原理。如果電流流經(jīng)與硅基底上的保護膜接觸的薄膜加熱器，則由于電抗的原因，將瞬時產(chǎn)生約500℃的溫度。所產(chǎn)生的熱量被傳輸給裝填在噴墨頭墨水腔中的墨水，從而將墨水加熱到沸點。結(jié)果是，通過由沸騰的墨水所產(chǎn)生氣泡的壓力使墨水經(jīng)過噴嘴噴出。由于流到薄膜加熱器的電流在噴墨之后被切斷，所以，墨水冷卻并且氣泡逐漸消失。當氣泡消失時，通過毛細管現(xiàn)象和墨水腔中的壓力與大氣壓力之間的壓力差，墨水重新被裝填到墨水腔中。
圖1的電路圖示出了常規(guī)噴墨打印機100。如圖1所示，常規(guī)噴墨打印機100包括從主機220接收打印數(shù)據(jù)和控制命令的接口110、用戶通過其來輸入選擇命令的輸入單元130、用于存儲打印數(shù)據(jù)和用來驅(qū)動和控制系統(tǒng)的程序的存儲單元150、用于打印打印數(shù)據(jù)的打印單元170、用于傳送紙張的紙張傳送單元140、用于傳送夾頭(cartridge)的夾頭傳送單元160和用于控制整個系統(tǒng)的控制器190。打印單元170包括打印頭驅(qū)動裝置171和打印頭173。打印單元170在安裝在夾頭上的半導(dǎo)體電路板上實現(xiàn)。因此，半導(dǎo)體電路板的較高集成度可以使夾頭的尺寸減小。
圖2示出了常規(guī)的打印頭200(與圖1所示打印頭173相同)。在打印頭200中，墨盒(未示出)被置于設(shè)備基底202的上方或下方。從墨盒流出的墨水經(jīng)過墨水供給路徑204和墨水流動路徑206到達加熱元件208。如果電流被施加到加熱元件208從而將墨水加熱到它的沸點，則墨水沸騰而產(chǎn)生氣泡。然后通過該氣泡的壓力使墨水經(jīng)過噴嘴210噴出。在打印頭200中，經(jīng)過半導(dǎo)體制造處理形成加熱元件208、噴嘴210、和用于向加熱元件208提供驅(qū)動電壓的晶體管(或TFT)。
參看圖1和2，在噴墨打印機100中，打印頭200(與圖1中所示打印頭173相同)被安裝于在將被打印的紙張的兩端來回移動的托架(夾頭)中。當打印頭200在紙張上移動時，控制器190有選擇地驅(qū)動打印頭200中的多個噴嘴驅(qū)動器(例如，圖2所示的加熱元件208)，以將墨滴噴射在紙張上并在該紙張上打印圖像及文本。在經(jīng)由噴嘴210噴墨之后，墨水經(jīng)過墨水供應(yīng)路徑204和流動路徑206重新從連接到打印頭200或與打印頭200分離的墨盒填充到墨水腔。
以和包括在打印頭200中噴嘴210的數(shù)量相同的數(shù)量提供噴嘴驅(qū)動器，并有選擇地激活它們。通常，如圖2所示，在打印頭中，噴嘴以兩維矩陣的形式排列并被分成多個可被選擇驅(qū)動的邏輯組。因此，噴嘴驅(qū)動器可以通過用于選擇多個邏輯組當中一個組的第一信號和用于選擇被選擇組內(nèi)一個噴嘴(或多個噴嘴)的第二信號單獨控制。
圖3是圖解說明常規(guī)的噴嘴驅(qū)動器300的電路圖。參看圖3，噴嘴驅(qū)動器300包括在驅(qū)動電源Vph和地之間連接的加熱器件302(與圖2中的加熱元件208相同)。加熱器件302被串聯(lián)到位于驅(qū)動電源Vph和地之間的晶體管304上。作為用于選擇噴嘴驅(qū)動器300的選擇器，晶體管304被與門310有選擇地激活。與門310根據(jù)兩個輸入信號P_DATA(即，上述第一信號)和ADDR_DATA(即，上述第二信號)被驅(qū)動。這里，輸入信號P_DATA是用于指定基本(primitive)組的基本信號，輸入信號ADDR_DATA是用于指定被選擇基本組內(nèi)地址的地址信號。通常，加熱器件302是電阻器，晶體管304是諸如NMOS晶體管的場效應(yīng)晶體管(FET)。
在打印頭中，以和噴嘴數(shù)量相同的數(shù)量安裝噴嘴驅(qū)動器300，加熱器件302被安置在噴嘴附近(通常是在噴嘴之下)以便加熱墨水。由于噴嘴通常是以兩維矩陣形式排列的，所以為了制造處理的方便，所有的加熱設(shè)備302和晶體管304也排列形成矩陣。在下面的描述中，晶體管304的陣列被稱作晶體管陣列，由加熱器件和相應(yīng)晶體管組成的結(jié)構(gòu)被稱作噴嘴驅(qū)動器，噴嘴驅(qū)動器的陣列被稱作噴嘴驅(qū)動單元。在日本專利公開No.7-117251(1995.5.9公開)和No.5-229111(1993.9.7公開)中披露了傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置的例子。
圖4是圖示傳統(tǒng)的打印頭驅(qū)動裝置400的電路圖。
打印頭驅(qū)動裝置400包括噴嘴驅(qū)動單元410；用于選擇驅(qū)動包括在噴嘴驅(qū)動單元410中的多個噴嘴驅(qū)動器的選擇單元420；用于接收基本組選擇信號(基本信號)以便從多個基本組(n個組P1到Pn)當中選擇一個基本組的基本信號接收單元430，所述多個基本組中的每一組都由m個噴嘴組成，在給定的打印周期內(nèi)，可以經(jīng)過所述噴嘴從打印頭噴射墨水；和地址信號接收單元440，用于接收組內(nèi)選擇信號(地址信號)，以便從由基本信號所選擇的基本組內(nèi)的m個噴嘴當中選擇一個或多個經(jīng)由它們來噴射墨水的噴嘴。
基本信號接收單元430包括用于接收n位串行基本信號的n位移位寄存器432和用于鎖存存儲在n位移位寄存器432中的n位基本信號的n位鎖存器434。
地址信號接收單元440包括用于接收m位串行地址信號的m位移位寄存器442和用于鎖存存儲在m位移位寄存器442中的m位地址信號的m位鎖存器444。
選擇單元420包括對應(yīng)于噴嘴驅(qū)動單元410中各噴嘴驅(qū)動器的多個選擇器(與門)。提供基本信號P_DATA和地址信號ADDR_DATA，以選擇在給定打印周期內(nèi)經(jīng)其噴射墨水的一個或多個噴嘴。例如，在具有n×m個噴嘴的打印頭中，基本信號P_DATA是用于從n個基本組P1到Pn當中選擇一個基本組的信號，每個基本組包括m個在給定打印周期內(nèi)經(jīng)其噴射墨水的噴嘴。在具有n×m個噴嘴的打印頭中，地址信號ADDR_DATA是用于選擇一個或多個噴嘴驅(qū)動器的信號，所述一個或多個噴嘴驅(qū)動器對應(yīng)于從基本組P1到Pn當中選擇的基本組內(nèi)的m個噴嘴當中經(jīng)其噴射墨水的一個或多個噴嘴。例如，參看圖4，可以根據(jù)從n位鎖存器434輸出的第一信號經(jīng)過與門1到m選擇與基本組P1對應(yīng)的多個噴嘴，從而根據(jù)從m位鎖存器444輸出的信號從在所選擇的基本組P1內(nèi)所選擇的噴嘴中噴射墨水。
如果基本信號P_DATA和地址信號ADDR_DATA分別都是10位，則提供10個基本組(P1到P10)以對應(yīng)基本信號P_DATA的位數(shù)，并從每個基本組提供10個在給定打印周期內(nèi)能夠經(jīng)其噴射墨水的噴嘴(A1到A10)以對應(yīng)地址信號ADDR_DATA的位數(shù)。即，打印頭中噴嘴的總數(shù)為10×10＝100。換言之，可以選擇多達10個基本組，和可以在每個所選擇的基本組內(nèi)選擇多達10個噴嘴，以在給定的打印周期內(nèi)噴射墨水。
圖5示出了施加到圖4所示打印頭驅(qū)動裝置400上的信號的時序圖。
地址信號ADDR的第一地址Addr_1和基本信號P_Data的第一基本數(shù)據(jù)Data_1是串行數(shù)據(jù)信號，它們分別與時鐘信號CLOCK同步地被移位并存儲到m位和n位移位寄存器442和432中。
在接收到m位的第一地址Addr_1和n位的第一基本數(shù)據(jù)Data_1之后，接收負載信號LOAD。鎖存器444和434被負載信號LOAD觸發(fā)，以分別鎖存m位的第一地址Addr_1和n位的第一基本數(shù)據(jù)Data_1。
鎖存器444和434分別鎖存m位的第一地址Addr_1和n位的第一基本數(shù)據(jù)Data_1，并將它們提供給選擇單元420的與門。
然后，選擇單元420接收用于驅(qū)動噴嘴驅(qū)動單元410的加熱器件的第一選通信號STRB_1——點火選通信號STRB。選擇單元420的與門從控制器接收第一選通信號STRB_1并接收第一Addr_1信號和第一基本數(shù)據(jù)Data_1的對應(yīng)位，以允許從通過被m位的第一地址Addr_1和n位的第一基本數(shù)據(jù)Data_1選擇的噴嘴驅(qū)動器所驅(qū)動的被選擇噴嘴中噴射墨水。因此，在第一給定打印周期中從打印頭內(nèi)被選擇的噴嘴中噴射墨水。然后，與第一選通信號STRB_1同步地接收與被選擇用于第二打印周期的噴嘴相對應(yīng)的地址信號ADDR的第二地址Addr_2和基本信號P_Data的第二基本數(shù)據(jù)Data_2。
提供復(fù)位信號RESET，用以復(fù)位地址信號接收單元440的m位移位寄存器442和m位鎖存器444，以及基本信號接收單元430的n位移位寄存器432和n位鎖存器434。
由于在接收負載信號LOAD后，對應(yīng)于地址信號ADDR的選擇信號和對應(yīng)于基本信號P_Data的選擇信號被m位鎖存器444和n位鎖存器434施加到選擇單元420的與門上，所以，將在第一打印周期內(nèi)被第一選通信號STRB_1驅(qū)動的一個或多個噴嘴對應(yīng)于由第一基本數(shù)據(jù)Data_1選擇的基本組和由第一地址Addr_1在所選擇基本組內(nèi)指定的噴嘴；和將在第二打印周期內(nèi)被第二選通信號STRB_2驅(qū)動的一個或多個噴嘴對應(yīng)于由第二基本數(shù)據(jù)Data_2選擇的基本組和由第二地址Addr_2在所選擇的基本組內(nèi)指定的噴嘴。美國專利公開No.6,499,834(
公開日2002.12.31)披露了包括打印頭驅(qū)動單元的傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電路板的示例。
圖6示出了其中實現(xiàn)了圖4所示打印頭驅(qū)動裝置的傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板600的布局。參看圖6，圖2所示的打印頭被設(shè)置在半導(dǎo)體電路板600的中心部分，圖4所示的打印頭驅(qū)動裝置被設(shè)置在打印頭的周圍。
用于將半導(dǎo)體電路板600的內(nèi)部邏輯器件電連接到外部器件的焊點組602和604分別沿著半導(dǎo)體電路板600的左和右邊緣部分排列。用于接收地址信號ADDR的移位寄存器606(相當于圖4的m位移位寄存器442)和鎖存器608(相當于圖4的m位鎖存器444)被設(shè)置在靠近半導(dǎo)體電路板600左側(cè)的焊點組602的位置處，用于接收基本信號P_DATA的移位寄存器610(相當于圖4的n位移位寄存器432)和鎖存器612(相當于圖4的n位鎖存器434)被設(shè)置在靠近半導(dǎo)體電路板600右側(cè)的焊點組604的位置處。
在半導(dǎo)體電路板600的中心部分，沿著半導(dǎo)體電路板600的長度(longitudinal)方向形成墨水供應(yīng)路徑614，上和下噴嘴616和618沿著墨水供應(yīng)路徑614的長度方向分別位于墨水供應(yīng)路徑614的上方和下方。半導(dǎo)體電路板600的實際布局可以與上述布局略有不同。上和下晶體管陣列620和622分別位于上噴嘴616的上方和下噴嘴618的下方。上和下選擇單元624和626分別位于上晶體管陣列620的上方和下晶體管陣列622的下方。這里，上和下晶體管陣列620和622根據(jù)基本組的數(shù)量被分段為基本組P1到P22。
用于傳輸與基本信號P_DATA對應(yīng)的選擇信號的P_DATA總線組628和用于傳輸與地址信號ADDR對應(yīng)的選擇信號的ADDR總線組630位于半導(dǎo)體電路板600的邊緣。由對應(yīng)于n位的n條線組成的P_DATA總線組628以n/2條線沿著半導(dǎo)體電路板600的右側(cè)及上緣排列以及剩下的n/2條線沿著半導(dǎo)體電路板600的右側(cè)及下緣排列的方式來布置。由用于傳輸m位的2m條線組成的ADDR總線組630以m條線沿著半導(dǎo)體電路板600的左側(cè)及上緣排列和剩下的m條線沿著半導(dǎo)體電路板600的左側(cè)及下緣排列的方式來布置。
在圖6所示的半導(dǎo)體電路板600中，將每一個都具有在給定打印周期內(nèi)同時經(jīng)其噴射墨水的m個噴嘴的基本組P1到P22分成兩組，每組包括11個基本組，其中墨水供應(yīng)路徑614位于所述兩組之間。將被驅(qū)動的噴嘴的數(shù)量是根據(jù)地址信號的位數(shù)確定的。例如，如果所接收的地址信號具有10位，則在給定的打印周期內(nèi)可以驅(qū)動最多220(22×10)個噴嘴。
參看圖6，在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電路板600中，移位寄存器606和610以及鎖存器608和612被分別置于半導(dǎo)體電路板600的左側(cè)和右側(cè)，選擇信號經(jīng)過P_DATA和ADDR總線組628和630被傳輸給上和下選擇單元624和626。特別是，移位寄存器606和鎖存器608被所有的基本組P1到P22所共享。因此，必須給半導(dǎo)體電路板600的上和下部分的每一部分提供n/2+m(其中，n是基本信號的位數(shù)和m是地址信號的位數(shù))數(shù)量的線，從而使相應(yīng)的選擇信號能夠被提供給所有的基本組P1到P22。
即，在圖6中示出的半導(dǎo)體電路板600需要能夠安排n+2m(即，每側(cè)上n/2+m)條線的大空間。
結(jié)果是，由于傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板需要很大空間以安排用于處理基本信號和地址信號的移位寄存器和鎖存器以及用于傳輸由鎖存器產(chǎn)生的選擇信號的總線，所以從空間使用效率的角度來看是存在問題的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠增強半導(dǎo)體電路板集成度的打印頭驅(qū)動裝置。
本發(fā)明還提供一種采用所述打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點，一部分在下面的描述中闡述，一部分將通過下面的描述而變得明顯，或可以通過對本發(fā)明的實踐來理解。
本發(fā)明的前述和/或其它方面和優(yōu)點是通過提供一種用于驅(qū)動噴墨打印機打印頭的打印頭驅(qū)動裝置實現(xiàn)的，該裝置包括選擇單元，用于有選擇地驅(qū)動打印頭中的多個噴嘴；基本信號接收單元，用于接收串行基本信號，以便從其中每一組都包含能夠在給定打印周期內(nèi)從打印頭噴射墨水的m個噴嘴的n個基本組中選擇一個基本組，和將串行基本信號轉(zhuǎn)換為并行基本信號，以及將并行基本信號提供給選擇單元；地址信號接收單元，用于接收串行地址信號以便在所選擇的基本組內(nèi)選擇至少一個能夠經(jīng)其噴射墨水的噴嘴，和將所述串行地址信號轉(zhuǎn)換為并行地址信號，以及將并行地址信號提供給選擇單元?；拘盘柦邮諉卧╪個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器，且n個1位移位寄存器中的每一個對應(yīng)于n個基本組中相應(yīng)的一個。
地址信號接收單元可以包括m個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器。
本發(fā)明的前述和/或其它的方面和優(yōu)點還可以通過提供一種具有噴墨打印機打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板來實現(xiàn)。該半導(dǎo)體電路板包括位于半導(dǎo)體電路板中心部分的打印頭，其包括多個噴嘴；沿半導(dǎo)體電路板邊緣部分布置的多個焊點，用于將半導(dǎo)體電路板的內(nèi)部器件電連接到外部器件；與打印頭相鄰安裝的選擇單元，用于接收選擇信號以便有選擇地驅(qū)動打印頭中的多個噴嘴；和沿半導(dǎo)體電路板的長度方向與選擇單元平行并與打印頭相鄰地安裝的基本信號接收單元，用于根據(jù)所述信號將基本組選擇信號提供給選擇單元，其中，基本組選擇信號指定包含有能夠在打印周期被驅(qū)動的多個噴嘴的多個基本組中的一組。
基本信號接收單元可以包括彼此串聯(lián)連接的多個1位移位寄存器，每個1位移位寄存器對應(yīng)于多個基本組中相應(yīng)的一組。
半導(dǎo)體電路板還可以包括地址信號接收單元，該地址信號接收單元沿半導(dǎo)體電路板長度方向與選擇單元平行并與打印頭相鄰地安裝，用于向指定包括在所選擇基本組中的多個噴嘴中的至少一個噴嘴的選擇單元提供組內(nèi)選擇信號。


通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的詳細描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得更加明顯和清楚。其中圖1示出了常規(guī)的噴墨打印機的框圖；
圖2示出了常規(guī)的打印頭；圖3示出了常規(guī)的噴嘴驅(qū)動器的電路圖；圖4示出了傳統(tǒng)的打印頭驅(qū)動裝置的電路圖；圖5圖示出了施加到圖4所示傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置上的信號的時序圖；圖6示出了其中實現(xiàn)了傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置的傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板的布局；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的打印頭驅(qū)動裝置的電路圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的、其中實現(xiàn)了圖7所示打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板的布局；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的打印頭驅(qū)動裝置的電路圖；和圖10示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的、其中實現(xiàn)了圖9所示打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板的布局。
具體實施例方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例，其示例在附圖中圖解說明，其中，在所有附圖中，相同的參考數(shù)字表示相同的元件。下面將參照附圖描述所述實施例以便解釋本發(fā)明。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的打印頭驅(qū)動裝置700的電路。打印頭驅(qū)動裝置700包括用于處理從多個基本組中選擇一個基本組的基本信號的1位鎖存器和1位移位寄存器，而不是圖4所示傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置400的n位移位寄存器432和n位鎖存器434。
參看圖7，打印頭驅(qū)動裝置700包括噴嘴驅(qū)動單元710；用于有選擇地驅(qū)動包括在噴嘴驅(qū)動單元710中的多個噴嘴驅(qū)動器的選擇單元720；用于接收基本信號以便從n個基本組中選擇一個基本組的基本信號接收單元730，所述n個基本組中的每一組都包括m個噴嘴，經(jīng)過這些噴嘴，在給定的打印周期內(nèi)可以同時從打印頭噴墨；和地址信號接收單元740，用于接收地址信號，以便在由基本信號選擇的基本組內(nèi)選擇一個或多個經(jīng)其噴射墨水的噴嘴。
地址信號接收單元740包括用于接收m位串行地址信號的m位移位寄存器742和用于鎖存存儲在m位移位寄存器742中的m位地址信號的m位鎖存器744。
基本信號接收單元730包括n個彼此串聯(lián)并且其中的每一個都接收1位基本信號的1位移位寄存器(1位SR)732_1到732_n，和對應(yīng)于n個1位移位寄存器732_1到732-n的n個1位鎖存器734_1到734_n。
與圖4所示其中n位移位寄存器432和n位鎖存器434對應(yīng)于全部基本組P1到Pn的傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置400相比較，在打印頭驅(qū)動裝置700中，提供了對應(yīng)于各基本組P1到Pn、用于處理基本信號的1位移位寄存器732_1到732-n和1位鎖存器734_1到734_n。
通過提供1位移位寄存器732_1到732_n和1位鎖存器734_1到734_n與各個基本組相對應(yīng)，可以獲得下述優(yōu)點。
參看圖6和7，由于對應(yīng)于各基本組的各移位寄存器和鎖存器組730_1到730_n能夠位于傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路600布局上靠近上和下晶體管陣列624和626的位置，所以，可以減少傳輸對應(yīng)于基本信號的選擇信號所需的線的數(shù)目。
特別是，分別在圖4和6所示傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板600中實現(xiàn)的傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置400中，需要從鎖存器434(圖6中的612)連接到選擇單元420(即，圖6中的上和下選擇單元624和626)的n條線，以便向選擇單元420傳輸對應(yīng)于基本信號的選擇信號。如圖6所示，n/2條線沿著傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板600的右側(cè)和上側(cè)、n/2條線沿著其右側(cè)和下側(cè)經(jīng)過P_DATA總線組628分別被傳輸?shù)缴虾拖逻x擇單元624和626。但是，根據(jù)具有圖7所示配置的本發(fā)明的實施例，通過彼此串聯(lián)對應(yīng)于各基本組的移位寄存器732_1到732_n，能夠通過每側(cè)包括少于n/2線的一條或多條線傳輸基本信號。一條或多條線可以是傳輸基本信號的單線。單線能夠?qū)⒒拘盘杺鬏數(shù)綄?yīng)于沿半導(dǎo)體電路板600的上部(即，P2、P4、…、P22)排列的各基本組的移位寄存器，并能夠?qū)⒒拘盘杺鬏數(shù)綄?yīng)于沿該半導(dǎo)體電路板的下部(即，P1、P3、…、P21)排列的各基本組的移位寄存器。
由于減少線的數(shù)量而獲得的空間可以被用于安排對應(yīng)于各基本組的移位寄存器和鎖存器組730_1到730_n。具體地說，參見圖6和7，由于只有單線、而不是n條線被用于向傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板600的上選擇單元624和下選擇單元626傳輸與基本信號對應(yīng)的選擇信號，所以，在圖6所示傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板600右側(cè)提供的用于基本數(shù)據(jù)移位寄存器和鎖存器的空間610和612變得不再需要。結(jié)果是，可以減小半導(dǎo)體電路板600的尺寸。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的、在其中實現(xiàn)了圖7所示的打印頭驅(qū)動裝置700的半導(dǎo)體電路板800的布局。參看圖8，用于將半導(dǎo)體電路板800的內(nèi)部邏輯器件電連接到外部設(shè)備的焊點組802和804分別位于半導(dǎo)體電路板800的左和右緣。用于處理地址信號的移位寄存器810和鎖存器812位于半導(dǎo)體電路板800左部靠近焊點組802的地方。
墨水供應(yīng)路徑814沿半導(dǎo)體電路板800的長度方向位于其中心部分，上噴嘴816和下噴嘴818分別沿墨水供應(yīng)路徑814的長度方向布置在墨水供應(yīng)路徑814的上方和下方。上和下晶體管陣列820和822分別布置在上噴嘴815的上方和下噴嘴818的下方。上和下選擇單元824和826分別布置在上晶體管陣列820的上方和下晶體管陣列822的下方。
用于傳輸?shù)刂沸盘柕腁DDR總線組828沿半導(dǎo)體電路板800的邊緣部分布置。具體地說，其中每一個都包括對應(yīng)于m位的m條線的ADDR總線組828以下述方式布置m條線沿半導(dǎo)體電路板800的上緣和左緣排列，m條線沿半導(dǎo)體電路板800的下緣排列，從而導(dǎo)致總線數(shù)為2m條線。
用于傳輸基本信號的上和下基本信號接收單元806和808分別位于上晶體管820的上方和下晶體管陣列822的下方。圖7所示基本信號接收單元730對應(yīng)于圖8所示基本信號接收單元806和808，該接收單元730包括用于各基本組P1到P22的移位寄存器和鎖存器組730_1到730-n。如圖8所示，由于只是提供了單線而不是圖6所示傳統(tǒng)半導(dǎo)體電路板600的n/2條線來傳輸基本信號，所以，可以使用于各基本組的移位寄存器和鎖存器組730_1到730-n位于半導(dǎo)體電路板800上n/2條線位于圖6所示半導(dǎo)體電路板600上的上和下空間中。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的打印頭驅(qū)動裝置900的電路圖。打印頭驅(qū)動裝置900包括用以對地址信號進行處理的1位移位寄存器942_1到942_m和1位鎖存器944_1到944_m，而不是圖4所示傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置400的m位移位寄存器442和m位鎖存器444。另外，打印頭驅(qū)動裝置900還包括先前圖7所示實施例中的1位移位寄存器932_1到932_n和1位鎖存器934_1到934_n，用于單獨處理基本信號，而不是圖4所示傳統(tǒng)打印頭驅(qū)動裝置的n位移位寄存器432和n位鎖存器434。
參看圖9，打印頭驅(qū)動裝置900包括噴嘴驅(qū)動單元910；包括多個與門以選擇性地驅(qū)動包括在噴嘴驅(qū)動單元910中的多個噴嘴驅(qū)動器的選擇單元920；用于接收基本信號以便從多個基本組當中選擇一個基本組的基本信號接收單元930，所述多個基本組當中的每一個都包括能夠在給定打印周期內(nèi)經(jīng)過其同時噴墨的m個噴嘴；和地址信號接收單元940，用于接收地址信號以在所選擇的基本組(由基本信號選擇)內(nèi)選擇在給定打印周期內(nèi)經(jīng)其噴墨的一個或多個噴嘴。
地址信號接收單元940包括彼此串聯(lián)并同時接收1位地址信號的m個1位移位寄存器942_1到942_m，和對應(yīng)于該m個1位移位寄存器942_1到942_m的m個1位鎖存器944_1到944_m。
這里，基本信號接收單元930包括彼此串聯(lián)并同時接收1位基本信號的n個1位移位寄存器932_1到932-n，以及與該n個1位移位寄存器932_1到932-n對應(yīng)的n個1位鎖存器934_1到934-n。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例、在其中實現(xiàn)了圖9中的打印頭驅(qū)動裝置900的半導(dǎo)體電路板1000的布局。參看圖10，將半導(dǎo)體電路板1000的內(nèi)部邏輯器件電連接到外部器件的焊點組1002和1004被設(shè)置在半導(dǎo)體電路板1000的左緣和右緣。
墨水供應(yīng)單元1014沿半導(dǎo)體電路板1000的長度方向位于其中心部分，上和下噴嘴1016和1018布置在墨水供應(yīng)單元1014的上方和下方，并使墨水供應(yīng)單元1014位于它們之間。上和下晶體管陣列1020和1022分別被布置在上噴嘴1016之上和下噴嘴1018之下。上和下選擇單元1024和1026分別位于上晶體管陣列1020之上和下晶體管陣列1022之下。
用于傳輸?shù)刂沸盘柕腁DDR總線組1028沿半導(dǎo)體電路板1000的頂和底緣布置。這里，其中每一組都包括m條線的ADDR總線組1028以m條線沿半導(dǎo)體電路板1000頂緣排列、m條線沿半導(dǎo)體電路板1000底緣排列的方式布置。
用于傳輸基本信號的上和下基本信號接收單元1006和1008分別位于晶體管陣列1020的上方和晶體管陣列1022的下方。用于傳輸基本信號的線沿ADDR總線組1028在半導(dǎo)體電路板1000的頂和底緣排列。這里，所述線包括m+1條線，對應(yīng)于用于傳輸被提供給基本組P1到P22中每一組的m位地址信號的m條線和將基本信號數(shù)據(jù)提供給P1到P22的各基本組的單線。由此，m+1線被沿著半導(dǎo)體電路板1000的頂緣排列，和m+1線被沿著半導(dǎo)體電路板1000的底緣排列。換言之，由于多個基本組P1到P22中的每一組都只接收表示各自基本組是否被選擇打印的各自的基本數(shù)據(jù)信號位，所以，單條線可以被用于將基本信號從包括串聯(lián)連接的n個1位移位寄存器932_1到932-n和串聯(lián)連接的n個1位鎖存器934_1到934-n的基本信號接收單元1006和1008傳輸給對應(yīng)于各個基本組P1到P22的上和下選擇單元1024和1026。與基本數(shù)據(jù)信號不同，由于多個基本組P1到P22中的每個組接收地址信號的所有m位以指出所選擇基本組內(nèi)的哪個噴嘴被選擇用來打印，所以，m條線可以被用于將地址信號從包括串聯(lián)連接的m個1位移位寄存器942_1到942-m和串聯(lián)連接的m個1位鎖存器944-1到944-m的地址信號接收單元1030和1032傳輸給對應(yīng)于所有基本組P1到P22的上和下選擇單元1024和1026。應(yīng)當理解，雖然上述指的是由基本信號選擇的一個基本組，但是，在給定的打印周期內(nèi)，可以選擇n個基本組的一個或多個進行打印，且m可以等于或不同于n。
如圖9所示，用于各基本組的基本信號接收單元930_1到930_n可以位于為圖10所示上和下基本信號接收單元1006和1008所提供的區(qū)域內(nèi)。另外，圖9的地址信號接收單元940_1到940_m對應(yīng)于圖10的地址信號接收單元1030和1032。
與圖8所示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電路板800相比，圖10所示的半導(dǎo)體電路板1000在寬度方向變得較長，而在長度方向變得較短。另外，在實際處理中，由于基本信號接收單元1006和1008是以和地址信號接收單元1030和1032類似的方式形成的，因此，半導(dǎo)體電路板1000的長度可以通過將基本信號接收單元1006和1008設(shè)置得與地址信號接收單元1030和1032相鄰而變得更短。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的打印頭驅(qū)動裝置，通過為每個基本組提供移位寄存器和鎖存器來產(chǎn)生選擇信號以選擇(一個或多個)噴嘴，可以減少其中實現(xiàn)了打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板上傳輸選擇信號所需的線的數(shù)目，借此，實現(xiàn)了半導(dǎo)體電路板的高密度布局。
盡管示出和描述了本發(fā)明的一些實施例，但是很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不背離由所附權(quán)利要求書及其等效物限定的本發(fā)明的原理、精神和范圍的前提下對這些實施例做出改變。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動噴墨打印機打印頭的打印頭驅(qū)動裝置，包括選擇單元，用于有選擇地驅(qū)動打印頭中的多個噴嘴；基本信號接收單元，用于接收串行基本信號，以便從其中每一組都包含能夠在給定打印周期內(nèi)從打印頭噴射墨水的m個噴嘴的n個基本組中選擇一個基本組，和將串行基本信號轉(zhuǎn)換為并行基本信號，以及將并行基本信號提供給選擇單元；和地址信號接收單元，用于接收串行地址信號以便在所選擇的基本組內(nèi)選擇至少一個能夠經(jīng)其噴射墨水的噴嘴，和將所述串行地址信號轉(zhuǎn)換為并行地址信號，以及將并行地址信號提供給選擇單元，其中，基本信號接收單元包括n個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器，且n個1位移位寄存器中的每一個對應(yīng)于n個基本組中相應(yīng)的一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，地址信號接收單元包括m個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，地址信號接收單元還包括m個1位鎖存器，用于接收并行地址信號的各個位，以便暫時鎖存該各個位，并將該各自個位提供給所有的n個基本組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，基本信號接收單元還包括n個1位鎖存器，用于從n個1位移位寄存器接收并行基本信號的各個位，以便暫時鎖存該各個位，并將該各個位提供給各個基本組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，選擇單元包括多個與門，以便與打印頭中m×n個噴嘴對應(yīng)，并接收地址信號的對應(yīng)位和基本信號的對應(yīng)位。
6.一種打印頭驅(qū)動裝置，包括多個噴嘴；選擇單元，用于接收一個或多個選擇信號，和在打印周期內(nèi)有選擇地驅(qū)動一個或多個噴嘴來打印；和選擇信號接收單元，包括多個1位移位寄存器，用于接收選擇信號和將該選擇信號提供給選擇單元，且選擇信號包括對應(yīng)于多個噴嘴的多個位，用于指出在打印周期內(nèi)各噴嘴是否應(yīng)當打印。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，選擇信號接收單元包括第一多個1位移位寄存器，用于接收第一選擇信號，該第一選擇信號在打印周期內(nèi)從多個噴嘴分組中選擇至少一個噴嘴分組進行打??；和第二多個1位移位寄存器，用于接收第二選擇信號，該第二選擇信號在打印周期內(nèi)從所選擇的噴嘴分組中選擇至少一個噴嘴進行打印。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，選擇信號接收單元包括基本信號接收單元，用于接收串行基本信號，以便從其中每一組都包含能夠在打印周期內(nèi)從打印頭噴墨的m個噴嘴的n個基本組中選擇一個基本組，和將串行基本信號轉(zhuǎn)換為并行基本信號，以及將并行基本信號提供給選擇單元；和地址信號接收單元，用于接收串行地址信號，以便在所選擇的基本組內(nèi)選擇至少一個經(jīng)由其噴墨的噴嘴，和將串行地址信號轉(zhuǎn)換為并行地址信號，以及將并行信號提供給選擇單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，多個噴嘴包括第一數(shù)量的基本組，每個所述基本組具有第二數(shù)量的噴嘴，并且多個1位移位寄存器包括第一數(shù)量的1位移位寄存器，用于從第一數(shù)量的基本組中選擇一個或多個基本組。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，多個噴嘴包括第一數(shù)量的基本組，每個所述基本組具有第二數(shù)量的噴嘴，并且選擇信號接收單元包括第二數(shù)量的1位移位寄存器，用于從每個基本組的第二數(shù)量的噴嘴中選擇一個或多個噴嘴。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，還包括半導(dǎo)體電路板；位于半導(dǎo)體電路板中心部分的打印頭，其包括多個噴嘴；沿半導(dǎo)體電路板邊緣部分布置以便將該半導(dǎo)體電路板的內(nèi)部器件電連接到外部器件的多個焊點；和選擇信號接收單元，包括沿半導(dǎo)體電路板的長度方向與選擇單元平行并與打印頭相鄰地安裝的基本信號接收單元，用于將基本組選擇信號提供給選擇單元，并且基本信號接收單元包括多個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器，每個1位移位寄存器對應(yīng)于多個基本組中相應(yīng)的一組，其中，基本組選擇信號指定包含有能夠在打印周期內(nèi)被驅(qū)動的多個噴嘴的多個基本組中的一組。
12.一種具有噴墨打印機打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板，包括位于半導(dǎo)體電路板中心部分的打印頭，其包括多個噴嘴；沿半導(dǎo)體電路板邊緣部分布置的多個焊點，用于將半導(dǎo)體電路板的內(nèi)部器件電連接到外部器件并接收信號；與打印頭相鄰安裝的選擇單元，用于接收選擇信號以便有選擇地驅(qū)動打印頭中的多個噴嘴；和沿半導(dǎo)體電路板的長度方向與選擇單元平行并與打印頭相鄰地安裝的基本信號接收單元，用于根據(jù)所述信號將基本組選擇信號提供給選擇單元，其中，基本組選擇信號指定包含有能夠在打印周期被驅(qū)動的多個噴嘴的多個基本組中的一組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體電路板，其中，基本信號接收單元包括多個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器，和每個1位移位寄存器對應(yīng)于多個基本組中相應(yīng)的一組。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體電路板，其中，基本信號接收單元還包括多個1位鎖存器，用于從多個1位移位寄存器中接收基本組選擇信號的各個位，以便暫時鎖存該各個位，并將該各個位提供給選擇單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體電路板，還包括在半導(dǎo)體電路板長度方向與選擇單元平行并與打印頭相鄰地安裝的地址信號接收單元，用于將組內(nèi)選擇信號提供給選擇單元，以在包括在所選擇基本組內(nèi)的多個噴嘴當中指定至少一個噴嘴。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體電路板，其中，地址信號接收單元包括多個彼此串聯(lián)連接的1位移位寄存器，用于接收組內(nèi)選擇信號的各個位；和對應(yīng)于多個1位移位寄存器的多個1位鎖存器，用于從多個1位移位寄存器中接收組內(nèi)選擇信號的各個位，以便暫時鎖存該各個位，和將該各個位提供給選擇單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體電路板，其中，多個基本組包括其中每一組都包含m個噴嘴的n個基本組，還包括用于將基本信號接收單元與選擇單元相連接的單線；和用于將地址信號接收單元與選擇單元相連接的m條線。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體電路板，其中，多個基本組被分成沿打印頭上側(cè)配置的第一組和沿打印頭下側(cè)配置的第二組。
19.一種在其上實現(xiàn)了打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板，包括打印頭區(qū)域，其包括噴嘴區(qū)域和墨水供應(yīng)區(qū)域，并在半導(dǎo)體電路板中心處沿其第一方向延伸；與打印頭區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個噴嘴驅(qū)動單元區(qū)域；與至少一個噴嘴區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個選擇單元區(qū)域；和與至少一個選擇單元區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個基本信號接收單元區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體電路板，還包括與至少一個基本信號接收單元區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個地址信號接收單元區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體電路板，其中，第一方向是長度方向，并且還包括至少一個外部連接區(qū)域，其沿半導(dǎo)體電路板的至少一個長度方向端部設(shè)置，所述半導(dǎo)體電路板具有連接到至少一個基本信號接收單元區(qū)域的一條線和連接到至少一個地址信號接收單元區(qū)域的多條線。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體電路板，還包括設(shè)置在至少一個選擇單元區(qū)域和至少一個基本信號接收單元區(qū)域之間、并沿半導(dǎo)體電路板的第一方向從至少一個外部連接區(qū)域延伸的總線區(qū)域。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體電路板，其中，至少一個基本信號接收單元包括與至少一個選擇單元區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個基本1位鎖存器區(qū)域；和與至少一個基本1位鎖存器區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個基本1位移位寄存器區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體電路板，其中，至少一個地址信號接收單元包括與至少一個基本信號接收單元區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個地址1位鎖存器區(qū)域；和與至少一個地址1位鎖存器區(qū)域相鄰、沿半導(dǎo)體電路板的第一方向延伸并與打印頭區(qū)域平行的至少一個地址1位移位寄存器區(qū)域。
25.一種半導(dǎo)體電路板，包括多個噴嘴；選擇單元，用于接收一個或多個選擇信號并在打印周期內(nèi)有選擇地驅(qū)動一個或多個噴嘴進行打??；和選擇信號接收單元，包括用于接收選擇信號并將該選擇信號提供給選擇單元的多個1位移位寄存器，所述選擇信號包括與多個噴嘴對應(yīng)的多個位，用于指出在打印周期內(nèi)各噴嘴是否應(yīng)當打印。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體電路板，其中，多個噴嘴包括第一數(shù)量的基本組，每個所述基本組具有第二數(shù)量的噴嘴，并且多個1位移位寄存器包括第一數(shù)量的1位移位寄存器，用于從第一數(shù)量的基本組中選擇一個或多個基本組。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體電路板，其中，多個噴嘴包括第一數(shù)量的基本組，每個所述基本組具有第二數(shù)量的噴嘴，并且選擇信號接收單元包括第二數(shù)量的1位移位寄存器，用于從每個基本組的第二數(shù)量的噴嘴中選擇一個或多個噴嘴。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體電路板，還包括位于半導(dǎo)體電路板中心部分的打印頭，其包括多個噴嘴；沿半導(dǎo)體電路板的邊緣部分布置以將半導(dǎo)體電路板的內(nèi)部器件電連接到外部器件的多個焊點；和選擇信號接收單元，包括基本信號接收單元，該基本信號接收單元沿半導(dǎo)體電路板的長度方向與選擇單元平行并與打印頭相鄰地安裝，用于將基本組選擇信號提供給選擇單元，且基本信號接收單元包括多個相互串聯(lián)連接的1位移位寄存器，每個1位移位寄存器對應(yīng)于多個基本組中相應(yīng)的一組，其中，基本組選擇信號指定包含有能夠在打印周期內(nèi)被驅(qū)動的多個噴嘴的多個基本組中的一個。
29.一種半導(dǎo)體電路板，包括多個基本組，每個基本組都具有在第一方向設(shè)置的多個噴嘴；和在第一方向設(shè)置的多個1位移位寄存器，與各個基本組相對應(yīng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體電路板，還包括在第一方向設(shè)置的第二多個1位移位寄存器，用于選擇每個基本組中對應(yīng)的一些噴嘴。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的半導(dǎo)體電路板，還包括在第一方向設(shè)置的多個地址總線，用于與噴嘴和第二多個1位寄存器通信。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的半導(dǎo)體電路板，還包括設(shè)置在多個1位移位寄存器和第二多個1位移位寄存器之間的多個地址總線。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體電路板，還包括在第二方向設(shè)置的多個焊點，用于與多個1位移位寄存器通信。
全文摘要
一種能夠增加半導(dǎo)體電路板的集成度的打印頭驅(qū)動裝置，包括選擇單元，有選擇地驅(qū)動打印頭中的多個噴嘴；基本信號接收單元，接收串行基本信號以從n個基本組中選擇一個基本組，將串行基本信號轉(zhuǎn)換為并行基本信號，以及將并行基本信號提供給選擇單元；地址信號接收單元，接收串行地址信號以在所選的基本組內(nèi)選擇至少一個噴嘴，將串行地址信號轉(zhuǎn)換為并行地址信號，以及將并行地址信號提供給選擇單元，其中，基本信號接收單元包括n個彼此串連的1位移位寄存器，且其中的每一個對應(yīng)于n個基本組中相應(yīng)的一個。因此，可以減少在實現(xiàn)了打印頭驅(qū)動裝置的半導(dǎo)體電路板上傳輸選擇信號所需的線的數(shù)目，實現(xiàn)半導(dǎo)體電路板的較高密度的布局。
文檔編號B41J2/14GK1727186SQ2005100881
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者韓銀奉 申請人:三星電子株式會社