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专利名称 | 打印头、利用打印头的打印装置和打印方法 |
申请号 | CN95108182.9 | 申请日期 | 1995-06-29 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 1996-03-13 | 公开/公告号 | CN1118308 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | 暂无 | IPC分类号 | 暂无查看分类表>
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申请人 | 佳能株式会社 | 申请人地址 | 日本东京都
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 佳能株式会社 | 当前权利人 | 佳能株式会社 |
发明人 | 丸博之;下田准二;室冈文夫;古川达生;石永博之;泉田昌明;三隅义范 |
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 | 杜日新 |
摘要
微型、低成本和高密度的打印头、及其打印装置和打印方法。设电热变换器数为N,移位寄存器能存与N/8个电热变换器对应的打印信息。将对应于寄存器容量的打印信息传到打印头。然后,停止移位功能保持该打印信息。由输入端201输入3比特选择信号。时分逻辑电路选择N/8个电热变换器,进行打印操作。这一操作重复8次,以便用所有N个电热变换器完成打印。
1.一种打印头,包含:
N个打印元件,用于根据N比特的打印信号进行打印;
N个变换器,用于向所述N个打印元件输出电流;
一第一输入端,用于输入打印信号;
一寄存器,用于暂时存储N/n比特的打印信号,其中n、N 和N/n分别是正整数,并且n<N,以及
一销存电路,用于锁存与所述N个打印元件相对应的N比 特打印信号,其中所述锁存电路立即锁存N/n比特的打印信号。
2.如权利要求1所述的打印头,还包含若干用于喷放墨水的 孔口。
3.如权利要求2所述的打印头,还包含:
一第二输入端,用于输入一锁存信号;和
一发生电路,用于由锁存信号产生n个二次性的锁存信号,
其中所述的锁存电路根据该n个二次性的锁存信号进行锁 存。
4.如权利要求3所述的打印头,其中n的数值为‘2’。
5.如权利要求1所述的打印头,还包含:
一时分控制电路,用于按照时分方式控制被分为n组的所述 N个打印元件,每组N/n个元件;
一第二输入端,用于输入一锁存信号;和
一发生电路,用于产生一个选择信号,用以选择所述N个打 印元件形成的n个组中的一个组。
6.如权利要求5所述的打印头,其中n的数值是“8”。
7.如权利要求1所述的打印头,其中所述的打印头是一喷墨 打印头,其通过喷放墨水进行打印。
8.如权利要求1所述的打印头,其中所述的打印头具有热能 变换器,用于产生向墨水提供的热能,利用该热能喷放墨水。
9.一种利用权利要求1所述的打印头的打印装置,包含:
输入装置,用于由该装置外部输入打印信号;
供应装置,用于根据由所述输入装置输入的打印信号,提供一 与所述打印头的所述N个打印元件的1/n相对应的打印信号;
选择装置,用于利用由所述供应装置提供的打印信号,由要用 于打印的所述打印头的所述N个打印元件中选择打印的元件;
指令装置,用于产生指令以便向在所述N个变换器中利用所 述选择装置选择的所述打印元件相对应的变换器输出电流;以及
重复控制装置,用于使所述供应装置提供打印信号,使所述选 择装置进行选择和使所述指令装置产生指令重复n次。
10.如权利要求9所述的打印装置,其中所述打印头是一种 喷墨打印头,其通过喷放墨水进行打印。
11.如权利要求9所述的打印装置,其中所述的打印头具有 热能变换器,用于产生向墨水提供的热能,利用该热能喷放墨水。
12.如权利要求9所述的打印装置,其中n的数值为“2”,并且 其中所述的供应装置,首先提供与所述N个打印元件中的奇数的 打印元件相对应的N/2比特打印信号,并且其次提供与所述N 个打印元件中的偶数的打印元件相对应的N/2比特打印信号。
13.如权利要求12所述的打印装置,其中在所述供应装置已 经提供与奇数的打印元件相对应的N/2比特打印信号之后,所述 选择装置输出第一选择信号,以便选择该奇数的打印元件,并且在 所述供应装置已经提供与偶数的打印元件相对应的N/2比特打 印信号之后,所述选择装置输出第二选择信号,以便选择该偶数的 打印元件。
14.如权利要求9所述的打印装置,还包含指令发生装置,用 于向所述打印头输出第一指令信号,以便开始向所述寄存器输入 打印信号,以及向所述打印头输出第二指令信号,以便终止向所 述寄存器输入打印信号。
15.如权利要求14所述的打印装置,其中n的数值是‘8’。
16.如权利要求15所述的打印装置,其中所述的N个打印元 件被分为8组,所述供应装置提供与N/8个打印元件相对应的 N/8比特打印信号,所述选择装置选择多个被划分的打印元件组 中的一组,并且所述指令装置产生指令以便向由所述选择装置选 择的打印元件组相对应的变换器输出电流,
并且其中所述的重复控制装置使所述供应装置提供N/8比 特打印信号,使所述选择装置选择一N/8打印元件组以及使所述 指令装置产生指令重复8次,以便利用所述打印头完成一打印操 作。
17.一种适于采用在权利要求1中所述的打印头的打印方法, 包含:
一输出步骤,其为向所述打印头输出一与所述N个打印元件 中的N/n个打印元件相对应的打印信号;
一存储步骤,其为将在所述输出步骤中输出的打印信号存储 在所述寄存器中;
一选择步骤,其为利用在所述输出步骤中输出的打印信号, 以要用于打印的所述N个打印元件中选择打印的元件;
一指令步骤,其为产生指令以便向在所述N个变换器中与 在所述选择步骤中选择的打印元件相对应的各变换器提供电流; 以及
一重复步骤,其为使在所述输出步骤中的输出,在所述存储 步骤中的存储,在所述指令步骤中的指令发生重复8次。
本发明涉及一种打印头、利用该打印头的打印装置和打印方 法,更确切地说涉及一种用在复印机、传真机和文字处理机、用作主 计算机的输出终端的打印机或图像打印机中的喷墨打印头,利用 该打印头的打印装置和打印方法。\n图11和12分别表示常规的喷墨打印装置的打印头结构,其 中的电热变换器和它们的驱动电路形成一块电路板上,如在序号 为3-194118的日本专利申请中所公开的那样。\n在图11和12中,标号101标注用于产生热能的电热变换器 (加热器);102标注功率晶体管,用于向电热变换器101提供预定 电压产生的电流;103标注一时分逻辑电路,用于按时分方式控制 向功率晶体管102的供电,以便按时分方式加热电热变换器101; 104标注锁存器,用于为电热变换器保持顺序输入的打印信息; 105标注移位寄位器,用于存储顺序输入的数据信息,该数据信息 表示是否为了排放墨水向各个电热变换器101提供电流;106标注 一电源线,用于向各电热变换器101提供预定的电压;以及107标 注开关,用于向功率晶体管102提供在锁存器104锁存的打印信 息。\n要指出,作为在移位寄存器105中存储的打印信息的数据比特 数与电热变换器101的数量和功率晶体管102的数量相同。此外, 为了进行打印操作,各电热变换器101按照逻辑控制方式被分为若 干组。\n如在图11和图12所示,对于被提供到打印头的各种控制信 号的输入端,数字201指用于输入打印信息(DATA)的数据输入 端;202指用于向移位寄存器105输入一传输时钟(Clock)的传输 时钟输入端;203指用于向锁存器104提供锁存定时信号 (LATCH)的锁存信号输入端;204指加热器起动信号输入端,用于 向各个电热变换器101输入加热器起动信号(H.ENB),以便确定 向各变换器101提供电流的时间;以及205指选择信号输入端,用 于输入一选择各组电热变换器101的其中一组的选择信号(SEL)。\n图13是表示用于驱动图11和图12所示的打印头电路的各 种控制信号的时间分配图。参阅图13介绍图11中和图12中的电 路的工作。\n首先,传输时钟输入端202输入一传输时钟(CLK)。移位寄存 器105以与该传输时钟(CLK)的上升沿相同步的方式进行数据传 输。由数据输入端201提供打印信息(DATA)以便通/断各个电热 变换器101。由于可存储在移位寄存器105中的数据比特数与电热 变换器101的数量和功率晶体管102的数量相同,传输时钟输入端 202输入电热变换器101的数量的传输时钟信号(CLK’s),以便将 打印信息(DATA)传输到移位寄存器105。然后,锁存信号输入端 203输入锁定信号(LATCH),以便在锁存器104中保持与各个电 热变换器101相对应的打印信息。\n在其之后,在具有如图11所示结构的打印头中,当时分逻辑 电路103的加热器起动信号输入端接收加热器起动信号(H. ENB),以及时分逻辑电路103的选择信号输入端205按照适当的 定时接收选择信号(SEL)时,同时信号H.ENB和SEL接通时,将 电流提供到功率晶体管102和电热变换器101,因此,根据打印信 息喷放墨滴。\n在具有如图12所示的结构的打印头中,当开关107按照适当 的定时闭合时,将电流提供到功率晶体管102和电热变换器101, 其与开关107被闭合的时间相对应,因此根据打印信息喷放墨滴。\n然而,上述常规结构具有如下问题:\n(1)由于可存储在移位寄存器中的数据比特数和锁存器的数目 相同,移位寄存器和锁存器在电路板上占有很大的空间,因此妨碍 电路板的缩减和产品成本的下降。\n为了解决这个问题,数据比特数(A)和锁存器的数目(B)可以 取为A∶B=1∶n,以及移位寄存器可以操作n次。那么,移位寄 存器所需器件占有的空间可以降低。然而,为操作各锁存器这需要 n个锁存一时钟输入端,并增加了用于将引线框电连接到外部器 件的引线数。最终,这会增加打印头的组装步骤和因此增加了产品 的成本。\n对考虑进一步技术改进而实现的多功能打印头,许多逻辑电 路的复杂结合需要输入各种数据,并且为了输入数据,各逻辑电路 必须具有各外部输入端。即多功能的打印头需要很多输入端,这增 加了组装步骤和产品成本。因此最好使输入端的数量降到最低。\n(2)由于打印头必须总是能够在高打印密度下进行打印,在打 印头的电路板上的有限空间内,需要降低每个像素(比特)打印的 电子器件数。为了满足这一要求,作为打印头的零件的各个电路必 须进一步小型化。电热变换器、功率晶体管和开关是单塞尖(Single —tip)器件,因而适于微型化。由于锁存器电路包含相对少量的组 成器件,锁存器也能够易于小型化。然而,在用于存储与电热变换 器的、功率晶体管的、开关的和锁存器的数量相对应的,预定数据 比特的信息的移位寄存器中,需要大量的用于每个像素打印的构 成器件。由于各器件的数量必须与电热变换器的数量相对应,移位 寄存器的缩减是困难的。\n本发明考虑了上述情况,它的目的是提供一种打印头,其实现 缩微化并降低制造成本和有助于高密度打印,提供一种利用该打 印头的打印装置和打印方法。\n根据本发明的一个方面,上述目的达到是通过提供一种打印 头,其包含:N个打印元件,用于根据N比特打印信号进行打印; N个变换器,用于向N个打印元件输送电流;一用于输入打印信 号的第一输入端;一寄存器,用于暂时存储N/n比特的打印信号, 其中n、N和N/n分别是正整数并且n<N;以及一锁存器电路, 用于对与所述N个打印元件相对应的N比特打印信号锁存,其中 所述锁存器电路立即锁存N/n比特的打印信号。\n根据本发明的另一个方面,上述目的达到是通过提供一种采 用上述打印头的打印装置,其包含:输入装置,用于由装置外部输 入一打印信号;供应装置,用于根据由输入装置输入的打印信号提 供与打印头的N个打印元件的1/n相对应的打印信号;选择装置, 用于利用由供应装置提供的打印信号,从要用于打印的打印头的 N个打印元件中选择打印的元件;指令装置,用于提供指令,以便 向与在N个变换器中由选择装置选择的打印元件相对应的晶体管 输出电流;重复控制装置,用于使供应装置重复供应打印信号,使 选择装置选择和使指令装置产生指令重复n次。\n根据本发明的再一个方面,上述目的达到是通过提供一种适 于采用上述打印头的打印方法,其包含:一输出步骤,向打印头输出 一个与N个打印元件中的N/n个打印元件相对应的打印信号;一 存储步骤,向寄存器存储在输出步骤中输出的打印信号;一选择步 骤,利用在输出步骤中输出的打印信号从用于打印的N个打印元 件中选择打印的元件;指令步骤,对在N个变换器中在选择步骤中 选择的与打印元件相对应的变换器指令输出电流;以及重复步骤, n次重复在输出步骤中的输出,在存储步骤中的存储和指令装置的 指令发生各操作过程。\n如上所述,根据本发明,具有N个打印元件,能够将对于N个 打印元件的(1/n)的打印信号存入寄存器的打印头是受控的,以便 重复n次进行打印:输入一个与(N/n)个打印元件相对应的打印 信号;将输入的打印信号存入寄存器;根据存储的打印信号选择用 于打印的打印元件;以及产生指令,以便向与所选择的打印元件相 对应的变换器提供电功率,其中N是在打印头中的打印元件数量, n是一正整数,N/n是一正整数。\n由于打印装置能够使用一具有较小移位寄存器容量的较小打 印头,本发明是特别有益的。\n由于打印头电路的缩减,使打印头缩减,因此很大程度上导致 产品成本降低。此外,电路的缩减有助于在不变尺寸的打印头中封 装大量的打印元件。因此利用较小的打印头实现高密度的打印。\n因而,通过利用缩减的打印头,使得能够高密度打印的小尺寸 的打印装置能实现低成本。\n结合附图,由如下介绍使本发明的其它特点和优点变得更明 显,在附图中,遍及各附图的同样的字符标注相同或相似的部分。\n结合并构成说明书的一部分的各附图表示了本发明的各实施 例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。\n图1是表示作为本发明的一个典型实施例的喷墨打印机 IJRA的结构的透视图;\n图2是表示喷墨打印机IJRA的结构的方块图;\n图3是表示根据本发明的第一实施例的打印头驱动器逻辑的 方块图;\n图4是用于解释图3所示打印头工作的时间分配图;\n图5是表示根据第一实施例的控制器的打印操作的流程图;\n图6是表示作为对第一实施例的改进的打印头驱动器逻辑的 方块图;\n图7是用于解释图6所示打印头工作的时间分配图;\n图8是表示根据本发明第二实施例的打印头的结构的方块图;\n图9是用于解释图8所示打印头工作的时间分配图;\n图11和12分别是表示常规打印头驱动器逻辑的实例的方块 图;以及\n图13是用于解释图11和12所示常规打印头工作的时间分配 图。\n下面按照各附图将详细介绍本发明的各优选实施例。\n (装置主要单元的简要介绍)\n图1是表示作为本发明的典型实施例的喷墨打印机IJRA的 外观的透视图。参阅图1,承载架HC与导引螺旋轴5005的螺旋槽 5004相啮合,该导引螺旋轴根据驱动电动机5013的正反向旋转, 经过驱动力变送齿轮5009到5011而旋转。该承载架HC具有公 螺纹(Pin)(未示出)并且沿图1中的箭头a和b的方向以往复方式 扫描。一个装有打印头IJH的一体式喷墨作业盒IJC和墨水箱IT 安装在承载架HC上。标号5002表示一纸页夹持板,其将纸页施 压贴靠在卷筒5000上,该板范围从承载架的扫描通道的一端到另 一端。标号5007和5008表示二光耦合器,其用作原始位置检测 器,用于判别承载架的直杆5006是否在相应区域出现,并且用于 转换例如电动机5013的旋转方向。标号5016表示一用于支承一盖 帽元件5022的元件,该盖帽元件复盖打印头IJH的前表面;以及 5015表示一抽吸器件,用于经过盖帽元件的内部抽吸残留墨水。该 抽吸器件5015经过盖帽元件5015的开孔5023对打印头墨水进行 抽吸回收。标号5017表示一清洁叶片;5019表示一使该叶片沿叶 片的前后方向可运动的元件。这些元件承载在一主要单元承载板 5018上。叶片的形状并不限于此,而是一般已知的清洁叶片都可 在这一实施例中应用号5021表示一控制杆,用于在抽吸回收操作 中起动抽吸操作。控制杆5021在凸轮5020的运动作用下运动,其 与承载架相衔接,并且接收来自驱动电动机经过已知的传动机构 例如离合器开关传递的驱动力。\n当承载架到达原始位置一侧的区域时,根据导引螺旋轴5005 的运转,在各个对应位置处进行盖帽、清洁和抽吸回收操作。然而, 本发明并不限于这种配置,只要所希望的操作能够按已知的时间 能够进行即可。\n(控制器的结构)\n接着,参考表示一个控制器的图2的方块图,介绍用于利用上 述记录装置控制记录的控制系统的结构。在图2中,标号1700表示 一个用于输入打印信号的接口;1701表示一MPU;1702表示一程 序存储器,用于存储利用MPU1701实行的控制程序;1703表示一 动态RAM,用于存储各种数据(打印信号、被提供到打印头IJH的 打印数据,等等);1704表示一门阵列,用于向打印头IJH提供记 录数据和用于控制在接口1700、MPU1701和RAM1703中间的数 据传输;1701表示一移动用电动机,用于移动记录头1708;1709表 示一输送电动机,用于输送记录纸页;1705表示一用于驱动打印头 IJH的打印头驱器;1706和1707表示用于分别驱动输送电动机 1709和移动用电动机1710的电动机驱动器。\n在上述结构中,当打印信号进入接口1700时,在门阵列 1704和MPU1701之间,该信号被变换为用于打印的打印数据。电 动机驱动器1706和1707被起动,并且按照传输到打印头驱动器 1705的打印数据打印头IJH被驱动,因此进行打印。\n接着,下面将介绍安装到具有上述结构的喷墨打印机IJRA 上的打印头IJH的实施例。\n(第一实施例)\n图3是表示根据本发明的第一实施例的打印头驱动器逻辑 的方块图。要指出,在图3中与图11和图12中那些元件相对应的 元件具有相同的标号,并且对这些元件的解释将略去。此外,关于 控制信号,与在先有技术中的那些信号相同的信号具有相同的标 号,并且对这些信号的解释将被略去。\n在图3中,数字104a和104b表示锁存器,用于暂时保持打印 信息;108表示移位寄存器,用于按照来自传输时钟输入端202 的传输时钟(CLK)信号,输入由数据输入端201提供的打印信息 (DATA)并且向锁存器104a或锁存器104b输出该打印信息( CATA);109表示一逻辑电路,用于根据由锁存器信号输入端203 提供的锁存信号(LATCH)和由移位寄存器108输出的打印信息( DATA),输出锁存选择信号(LATCH1或LATCH2),指令锁存器 104a或锁存器104b锁存由移位寄存器108输出的打印信息 (DATA)。\n如图3所示,在打印头IJH中,一个移位寄存器108连接到两 个锁存器104a和104b上。或者利用所连接的锁存器104a或者锁 存器104b一次将来自移位寄存器108的输出锁存。该移位寄存器 108具有的总存储容量用于存储被半个电热变换器101所使用的 打印信息(DATA)。\n由上述结构可以明显看出,与常规打印头相似,在这一实施例 中的打印头IJH具有若干个电热变换器101,它们被分为若干组。 选择信号输入端205输入选择信号(SEL),根据该选择信号选择 一特定的电热变换器组。在此之后,被选择的电热变换器组被加热, 由逐个与电热变换器相对应的喷放孔口(未示出)将墨滴喷放到记 录介质上。\n接着,参阅表示喷墨打印机IJRA的控制器的打印操作的图4 的时间分配图和图5的流程图,介绍图3中的打印头IJH的工作。 要指出,在这个实例中,打印头IJH具有N(偶数)个电热变换器, 它们沿记录纸页的移动方向(副扫描方向)排齐,由图3的左侧编 号1、2、3、4…N。打印头IJH的承载架的移动方向被称为主扫描方 向。\n首先在第一步S100,由主计算机(未示出)接收打印数据并 存入DRAM1703。接着在步骤S105,一个计数值(n)被预置(n= 1)。在步骤S110,将一传输时钟(CLK)提供到传输时钟输入端 202)在图4中为401),并且在步骤S115,一个“低”电平信号作为打 印信息(DATA)被输入到数据输入端201(在图4中为402)。\n接着,过程进行到步骤S120至S135,其中传输时钟(CLK)被 提供到数据输入端201,以便输出与各奇数的电热变换器101相对 应的打印信息(DATA),并且计数值(n)增加1。在这种方式下,随 着与(N/2)个的电热变换器101相对应的打印信息(DATA)已 经存储到移位寄存器108,过程进行到步骤S140。这时,在步骤115 输入的“低”电平信号由图3中的最右侧的移位寄位器108输出到 逻辑电路109。\n在步骤S140,一锁存信号(LATCH)输出到锁存信号输入端 203(在图4为403)。在这时,由逻辑电路109输出的锁存选择信号 (LATCH)具有‘高’电平(在图4中为404),并且存储在移位寄存 器108中的打印信息(DATA)利用锁存器104a锁存。\n接着,过程进行到步骤S145,其中再次预置计数值(n)(n= 2),并且在步骤S150,传输时钟(CLK)被提供到传输时钟输入端 202(在图4中为405)。在步骤S155,一个‘高’电平信号作为打印 信息(DATA)被输入到数据输入端201(在图4中为406)。在步骤 S160至S175,输出一传输时钟(CLK)到数据输入端201,以便提供 与偶数的电热变换器101相对应的打印信息,并且计数值(n)增加 1。在这种方式下,随着与(N/2)个的电热变换器101相对应的打印 信息(DATA)已经存入移位寄存器108,过程进行到步骤S180。在 这时,在步骤S155输入的‘高’电平信号由图3中的最右侧的移位 寄存器108输出到逻辑电路109。\n然后,在步骤S180,锁存信号(LATCH)被提供到锁存信号输 入端203(在图4中为407)。在这时,由逻辑电路109输出的锁存 选择信号(LATCH2)具有“高”电平(在图4中为408),并且存储 在移位寄存器108中的打印信息利用锁存器104b锁存。\n在这种方式下,与奇数的电热变换器相对应的打印信息和与 偶数的电热变换器相对应的打印信息被分别传输到打印头IJH,并 且锁存器104a和锁存器104b锁存与所有的电热变换器101相对 应的打印信息。\n接着,过程进行到步骤S185,其中加热器起动信号(H.ENB) 被输入到加热器起动信号输入端204,并且在步骤S190,一选择信 号(SEL)被输入到选择信号输入端205。在这种方式下,电流以时 分方式提供到各个电热变换器,并因此,墨滴喷放在记录纸页上,因 此进行了打印。\n在此以后,在步骤S195,利用承载架电动机1710沿主扫描方 向将打印头移动一预定的数量。在步骤S200,检查打印头是否位 于该移动的终端位置。假如确定打印头没有达到该终端位置,过 程进行到步骤S105,以便继续打印操作。假如确定打印头已经达到 终端位置,过程进行到步骤S205,其中检查对一页记录纸页打印 是否已经完成。假如没有(为NO),过程进行到步骤S210,其中利用 输送电动机1709沿着副扫描方向移动记录纸件一预定的数量。在 此之后,过程返回到步骤S100,以便继续打印操作。假如为YES,在 步骤S205,过程终止。\n根据本发明的这一实施例,打印信息被分为与奇数的电热变 换器相对应的打印信息和与偶数的电热变换器相对应的打印信息, 这些打印信息分别传输到打印头。这就将移位寄存器的容量降低到 常规移位寄存器的容量的二分之一。此外,这一实施例并没有增加 输入端的数量,并且没有改变在控制器和打印头之间的硬件接口。\n由于占有打印头的电路板上很大空间的移位寄存器的容量 可以降低,构成移位寄存器的电气器件的数量可以降低,因此电路 板的缩减可以在很大程度上提高。\n应当指出,由于这一实施例没有改变在控制器和打印头之间 的硬件接口,逻辑电路109被集成到打印头中。然而这不会对本发 明进行任何限制。例如,为了改进打印头的缩微,逻辑电路109可 以装在打印头外侧,如图6所示,与在控制器和打印头之间的硬件 接口无关,并且如图7所示,锁存信号(LATCH)可以利用由外侧 提供的锁存选择信号(LATCH1和LATCH2)来替换,代替发送用 于将打印信息传输到奇数的/偶数的电热变换器的“低/高”电平信 号。\n在图6中,数字105表示一移位寄存器,其具有的容量为图11 中的移位寄存器105的容量的二分之一,203a表示一锁存选择信 号输入端,用于输入锁存选择信号(LATCH);以及203b表示一 锁存选择信号输入端,用于输入锁存选择信号(LATCH2)。\n(第二实施例)\n图8是表示根据第二实施例的打印头驱动器逻辑的方块图。 在图8中,与图11和12中的元件相对应的元件具有相同的标号, 并且对这些元件的解释将被略去。此外,关于控制信号,与先有技术 和第一实施例的信号相对应的信号具有相同的标号,对这些信号 的解释将被略去。\n在图8中,数字110表示移位寄存器,用于向时分逻辑电路 103提供打印信息(DATA);111a至111d表示移位寄存器,用于根 据由传输时钟输入端202提供的传输时钟(CLK)使打印信息 (DATA)移位;112a到112d表示锁存器,用于根据由锁存信号 输入端203提供的锁存信号(LATCH)保持作为一比特的打印信 息(DATA);以及113表示一AND电路,用于得到在来自锁存器 112a的输出和传输时钟(CLK)之间的逻辑积,并将该逻辑积作为 移位时钟输出到移位寄存器110。\n来自锁存器112b到112d的输出作为3比特的选择信号 (SEL)输入到时分逻辑电路103。在这个实例中,电热变换器101 按照逻辑控制的方式被分为与3比特选择信号(SEL)相一致的8 个组。时分逻辑电路103按照时分方式根据由3比特选择信号 (SEL)表示的一个值选择被划分的各电热变换器组中的一个组, 并向这些电热变换器组中的被选择的一组提供打印信息(DATA)。 在这种方式下,由于时分逻辑电路103在一次中仅向1/8的电热变 换器101提供打印信息,移位寄存器可以具有一用于存储与N个 电热变换器101的1/8相对应的数据的容量。\n接着,参阅图9的时间分配图和图10的流程图,将介绍图8中 所示的喷墨打印机IJH的工作。图10表示根据第二实施例的喷墨 打印机IJRA的控制器的打印操作。在图10中,与在图5中所示步 骤对应的在各步骤中的,由主计算机输入数据、移动打印头和移动 记录纸页的介绍将被略去。\n首先在步骤S300,计数值(m)被预置为“0”。在步骤S305,传 输时钟(CLK)被提供到传输时钟输入端202(在图9中为901),并 在步骤S310一个“高”电平信号作为打印信息(DATA)由数据输 入端201输入到移位寄存器101a(在图9中作为902)。在步骤 S315,由锁存信号输入端203(在图9中为903)输入锁存信号 (LATCH)。因此,AND电路113提供一移位时钟,以便预置移位 寄存器110。\n接着,过程进行到步骤S320,以便将数据比特计数值(n)预 置到“0”。接着,在步骤S325至S340,将传输时钟(CLK)提供到传 输时钟输入端202(在图9中为904),并将打印信息(DATA)提供 到数据输入端201(在图9中为905)。打印信息(DATA)的输入是 连续的,同时由一数据比特计数器对数据比特数进行计数,直到计 数值(n)变为电热变换器数量(N)的1/8。当判定数据比特数为电 热变换器的数量(N)的1/8时,过程进行到步骤S345。\n接着在步骤S345到S355,将传输时钟(CLK)提供到传输时 钟输入端202(在图9中为906),然后将一个“低”电平信号作为 打印信息(DATA)由数据输入端201输入到移位寄存器101a(在 图9中为907),并且将锁存信号(LATCH)由锁存信号输入端203 (在图9中为908)输入。当该“低”电平信号被锁存时,由AND电 路113向移位寄存器110的移位时钟的提供被终止,因此在移位寄 存器110中的数据被保持。\n接着,在步骤S360,数据比特计数值(n)被复位(n=0)。然后, 在步骤S365到S380,特传输时钟(CLK)提供到传输时钟输入端 202(在图9为909),将3比特选择信号(SEL)作为打印信息 (DATA)提供到数据输入端201。在步骤S385,将加热器起动信号 (H.ENB)输入到加热器启动信号输入端104,并且在步骤S390,将 锁存信号(LATCH)由锁存信号输入端203(在图9中为911)输入。 因此,3比特选择信号(SEL)由锁存器112b到112d提供到时分逻 辑电路103,8个电热变换器组中的一组被选择。被选择的组的电 热变换器101接收电流,并且墨滴被喷放到记录纸页上。因此进行 了打印。\n接着,在步骤S395,计数值(m)的增加一(+1),在步骤S400, 检查计数值m是否为“8”。假如为NO(m<8),判定电流没有被送 至所有8组电热变换器101,并且打印操作继续。过程返回到步骤 S305,以便对下面的电热变换器组总量的1/8进行打印操作。另一 方面,假如在步骤S400为YES(m=8),判定电流已经送至所有各 组的电热变换器101,过程终止。\n如上所述,本发明的这一实施例采用了4个一比特移位寄存 器、4个锁存器和一个逻辑电路,以便在一次中顺序将打印信息输 入到电热变换器总量的1/8。这就使移位寄存器的容量降低到常规 移位寄存器容量的1/8,此外,与常规的结构即锁存器的数量与电 热变换器的数量相一致的情况相比,本发明通过仅使用4个锁存 器可以简化结构。此外,打印头无需用于输入选择信号(SEL)的选 择信号输入端,这就简化了在打印头和控制器之间的硬件接口。打 印头的缩微被提高,此外例如还能使在打印头和控制器之间的数据 电缆小型化。\n上面介绍的每个实施例举例说明了一种打印机,其包含若干 用于产生热能的装置(例如电热变换器、激光束发生器之类),利用 该能量实现墨水喷放,并且使在各种喷墨打印机中利用该热能改 变墨水的状态。根据这种类型的打印机和打印方法,可以实现高密 度、高精度打印操作。\n对于喷墨打印系统的典型配置和原理,一种实际利用其基本 原理的系统例如公开在US专利号4723129和4740796中的是优 选的。上述系统或者可以应用到一种所谓的即时启动型 (ondemand)或应用到连续型方式。特别是,在即时启动型的情况 下,该系统是有效的,因为通过向每个电热变换器施加至少一个与 打印信息对应的驱动信号,该信号形成温度的迅速上升超过液膜 沸点,各电热变换器的配置与纸页或容纳有液体(墨水)的液体通 道相对应,由电热变换器产生的热能使在打印头的热作用表面上的 液膜产生沸腾,因而在液体(墨水)中以与驱动信号逐个对应的方 式可以形成气泡。由于该气泡的膨胀和收缩,经过喷放孔口喷放液 体(墨水),至少形成一个液滴。假如以脉冲信号方式施加驱动信号, 气泡的膨胀和收缩可以瞬时地和适当地实现,以特别高的响应特性 实现液体(墨水)的喷放。\n对于脉冲驱动信号,在US专利4463359号和4345262号中所 公开的信号是适用的。要指出,通过利用在US发明专利4313124 号中公开的条件可以实现更优异的打印,该发明涉及热作用表面的 温度上升速率。\n关于打印头的配置,除了在上述说明书中已公开的综合喷放 喷嘴、液体通道和电热变换器(直线液体通道或直角液体通道)的 配置以外,利用US专利4558333和4459600号公开的配置,即它 的热作用部分分布在一固定的区域,这种配置也包含在本发明中。 此外,本发明可以应用到一根据日本专利公开文件59-123670号 中公开的配置,其利用一个对于若干电热变换器公用的槽作为电 热变换器的喷放部分,或者应用到日本专利公开文件59-138461 中公开的配置上,其具有一开口,用于吸收与喷放部分相对应的热 能形成的压力波。\n此外,对于一具有的长度对应于利用打印机可以打印的最大 打印媒体的宽度的全行型打印头,可以或者采用通过综合在上述 说明书中公开的若干打印头而满足全行长度要求的配置,或者采 用通过多打印头整体构成而得到的单一打印头的配置。\n此外,不仅如在上述实施例中所介绍的将墨水箱本身整体放 在打印头上的盒式打印头,而且还有可互换芯片型打印头都可应用 到本发明,该可互换芯片型打印头通过安装到装置的主要单元上, 可以电连接到装置的主要单元上,并且可以由装置的主要单元上接 收墨水。\n为了使打印操作更稳定,最好添加打印头的回收装置,准备性 的辅助装置等等,提供作为本发明的打印机装置。用于打印头的这 些装置的实例包括:带帽装置、清洁装置、加压或抽吸装置以及利 用电热变换器、另外加热元件或者两者的结合的预热装置。通过采 用一种准备性的喷放方式,即喷放以与打印无关的方式进行,也可 以实现稳定打印。\n此外,对于打印机的打印方式,不仅是仅利用一种基本颜色例 如墨色等的打印方式,而且对利用若干不同颜色中的至少一种的 多色方式或者通过颜色混合而实现的全色方式,都可以或者通过 利用整体式打印头或者通过将若干个打印头综合都可在该打印机 中实施。\n此外,在本发明的每一个上述实施例中,假设墨料是液体。另一 方面,本发明可以采用一种墨料,其室温或其以下是固体,和在室 温下软化或液化,或者该墨料在所用打印信号的作用下被液化,由 于通常情况下,在喷墨系统中对处在30℃至70℃的范围内的墨水 本身进行温度控制,使得墨水的粘度可以下降处在稳定喷放的范围 内。\n此外,为了防止由于热能引起的温度升高,该热能是必然要利 用的,以使墨料由固态变到液态产生墨料的变化,或者为了防止墨 水的蒸发,使墨料在非使用状态为固态,在加热的作用下被液化 而可以使用。在任何情况下,一种墨水,其根据打印信号利用热能的 作用液化并在液体状态下被喷放;一种墨水,当它到达打印介质 时开始固化,以及其它,这些墨料都可用于本发明。在这种情况下, 如在日本专利公开文件54-56847或60-71260号所公开的,墨 料可以置于面对电热变换器,而在多孔的薄片的凹形部分或通孔 保持在液态或固态。在本发明中,上述液膜沸化系统对于上述墨料 是最有效的。\n此外,本发明的喷墨打印机可以以多种方式使用,如与读出装 置结合的复印机等,以及除了作为信息处理设备例如计算机的图 像输出终端以外还具有发送/接收功能的传真装置。\n本发明可以应用到由若干个器件构成的系统或应用到包含一 个器件的装置。此外,本发明还可应用到这样一种场合,即本发明的 目的通过向一个系统或装置提供一个程序来实现的场合。\n由于在不脱离本发明的构思和保护范围的情况下,可以构成 本发明的很多显然非常广泛的不同实施例,应当理解,本发明并不 限于它的特定实施例,它的保护范围是由所提权利要求限定的。
法律信息
- 2008-08-27
专利权的终止(未缴年费专利权终止)
专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2002.10.16
- 2002-10-16
- 1996-03-13
- 1996-02-14
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |