專利名稱：熱噴墨打印頭用的基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)射單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及噴墨打印，更具體地說(shuō)，涉及在每一個(gè)發(fā)射單元內(nèi)集成有動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路的薄膜噴墨打印頭。
噴墨打印技術(shù)得到了較好的發(fā)展。諸如計(jì)算機(jī)打印機(jī)、繪圖機(jī)和傳真機(jī)等商售產(chǎn)品都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)噴墨工藝，以產(chǎn)生印刷品。例如，在Hewlett-Packard Joumal，Vol．36，No．5(1985年5月)；Vol．39，No．5(1988年10月)；Vol．43，No．4(1985年8月)；Vol．43，No．6(1992年12月)；和Vol．45，No．1(1994年2月)中不同的文章描述了Hewlett-Packard公司對(duì)噴墨工藝的貢獻(xiàn)。這些文章全都包括在此作參考。
一般說(shuō)來(lái)，噴墨圖象是依照由被稱為噴墨打印頭的墨滴產(chǎn)生裝置發(fā)射的墨滴在打印介質(zhì)上精確定位而形成的。典型的情況是，噴墨打印頭支持在可移動(dòng)的滑架上。后者橫跨打印介質(zhì)表面，并按照微型計(jì)算機(jī)或控制器的命令，受控制在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間噴射出墨滴，其中施加墨滴的定時(shí)要與準(zhǔn)備打印的圖象的像素圖案對(duì)應(yīng)。噴墨打印頭一般安裝在噴墨打印滑架上，后者可以，例如，包括整體墨盒。
典型的Hewlett-Packard噴墨打印頭包括在孔內(nèi)或噴嘴板上精確形成的噴嘴陣列，噴嘴板附在墨阻擋層上，而墨阻擋層又附在實(shí)現(xiàn)射墨加熱電阻和電阻使能裝置的薄膜子結(jié)構(gòu)上。墨阻擋層限定了包括位于相關(guān)射墨電阻上面的墨腔的墨通道，而噴嘴板中的噴嘴與相關(guān)的墨腔對(duì)齊。墨滴產(chǎn)生器區(qū)域是由墨腔和薄膜子結(jié)構(gòu)的各部分以及與墨腔相鄰的噴嘴板形成的。
薄膜子結(jié)構(gòu)通常包括諸如硅等基片，在基片上形成各種薄膜層，后者形成薄膜射墨加熱電阻、向加熱電阻傳輸射墨能量的使能電路，以及連接到接口焊盤上的導(dǎo)電線跡，所述接口焊盤是為打印頭的外部電連接而設(shè)置的。
墨阻擋層通常是聚合物材料，以干膜的形式層壓在薄膜子結(jié)構(gòu)上，并設(shè)計(jì)成能夠用光學(xué)方法限定，并且既可用紫外線又可用熱固化。
噴嘴板、墨阻擋層和薄膜子結(jié)構(gòu)的物理布局的例子圖解說(shuō)明于上面提到的Hewlett-Packard Journal 1994年2月的44頁(yè)上。在其同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利4，719，477和美國(guó)專利5，317，346中提出了噴墨打印頭的另一個(gè)例子，此兩文獻(xiàn)均包括在此作為參考。
在熱噴墨工藝中存在一種趨勢(shì)，就是增加構(gòu)造在單一打印頭上的噴嘴數(shù)目，并增大這些噴嘴的發(fā)射速率。隨著噴嘴數(shù)目的增大，接到打印頭的互連點(diǎn)數(shù)急劇增大，除非實(shí)現(xiàn)某種形式的多路復(fù)用，使某些互連點(diǎn)以時(shí)分方式由射墨電阻共享，以減少連接到打印頭的互連點(diǎn)數(shù)。
已知的多路復(fù)用方案涉及為每一個(gè)射墨電阻設(shè)置門控晶體管，以此使電流僅在相關(guān)的門控晶體管被選中(亦即使之變?yōu)閷?dǎo)通)時(shí)才流入射墨電阻。把每一個(gè)電阻和相關(guān)的晶體管排成行和列的陣列，可使外部互連點(diǎn)的數(shù)目大大減少。利用這種多路復(fù)用方案的打印頭已經(jīng)利用低成本的NMOS(N道金屬氧化物半導(dǎo)體)集成電路工藝制成。
行和列的陣列最好呈方形(亦即，列數(shù)等于列數(shù))，以便外部互連點(diǎn)數(shù)最少。但是，由于諸如每一個(gè)電阻能被依次地激勵(lì)的速率(發(fā)射速率)、不同電阻相鄰兩次發(fā)射之間的時(shí)間(發(fā)射周期)和發(fā)射周期中的可以發(fā)射的電阻數(shù)目最大這樣一些系統(tǒng)要求，陣列一般作成矩形陣列。采用矩形陣列，外部互連點(diǎn)數(shù)比方形最優(yōu)的大得多。
另一個(gè)已知的減少互連點(diǎn)數(shù)的方案在打印頭基片上包括在每一個(gè)發(fā)射單元的發(fā)射單元陣列的外圍的邏輯電路和靜態(tài)存儲(chǔ)元件。在這種方案中，在一行或一列電阻發(fā)射的同時(shí)，準(zhǔn)備激勵(lì)的下一行或一列電阻用的靜態(tài)存儲(chǔ)器接收和存儲(chǔ)發(fā)射數(shù)據(jù)。在打印頭基片上包括多路復(fù)用用的邏輯電路和靜態(tài)存儲(chǔ)元件的打印頭的一個(gè)例子是Hewlett-Packard DesignJet 1050C大型格式打印機(jī)用的Hewlett-Packard C820A524噴嘴打印頭。在打印頭基片上包括邏輯電路和靜態(tài)存儲(chǔ)元件的考慮是這通常要求諸如CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等比較復(fù)雜的集成電路工藝，這與NMOS集成電路工藝相比成本提高，因?yàn)镃MOS工藝與NMOS工藝相比，一般要求較多的掩模層次和加工步驟。另外，在發(fā)射陣列的外圍包括邏輯電路，會(huì)使布局過(guò)程的復(fù)雜性增大，使開發(fā)新的或修改的打印頭的總開發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)。
對(duì)于非打印頭集成電路，通過(guò)用比較復(fù)雜(因而成本較高)的集成電路工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣功能，以便產(chǎn)生同樣功能而尺寸較小的芯片，從而使單個(gè)芯片的成本可以隨著時(shí)間而降低。芯片較小，結(jié)果每個(gè)固定尺寸的晶片的芯片較多，因而每一個(gè)芯片的總成本降低，盡管晶片成本增大，結(jié)果工藝復(fù)雜性增大。
用集成電路工藝制造的噴墨打印頭不能跟隨典型集成電路的縮小芯片尺寸從而降低成本的成本趨勢(shì)，因?yàn)榧呻娐穱娔蛴☆^的尺寸一方面由要求的打印帶高度確定，而第二方面則由要求的獨(dú)立液流通道數(shù)及其物理間隔的要求確定。用比較復(fù)雜的集成電路工藝制造的打印頭增大的成本無(wú)法在諸如不損失打印處理能力或不損失每一個(gè)打印頭的顏色數(shù)等不損失打印頭功能的情況下用縮小打印頭尺寸來(lái)補(bǔ)償。
因此，需要一種集成電路噴墨打印頭，它的外部互連點(diǎn)數(shù)減少，而且能夠利用低成本的NMOS集成電路工藝制造。
本發(fā)明的目的是提供一種基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的集成電路射墨單元，它包括噴墨加熱電阻、僅為加熱電阻而存儲(chǔ)加熱電阻激勵(lì)數(shù)據(jù)用的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路、和允許隨激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地向加熱電阻傳輸能量的驅(qū)動(dòng)晶體管。
本發(fā)明另一方面的目的是提供一種集成電路發(fā)射陣列，它包括多個(gè)基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)射單元，后者分成多個(gè)發(fā)射單元的發(fā)射組，每一個(gè)發(fā)射組具有多個(gè)子組；向發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)用的數(shù)據(jù)線；向發(fā)射單元提供控制信息用的控制線，其中子組內(nèi)所有的發(fā)射單元都連接到公共的控制線子集上，以便控制它們同時(shí)存儲(chǔ)激勵(lì)數(shù)據(jù)；以及多條發(fā)射線，用來(lái)向發(fā)射單元供應(yīng)激勵(lì)能量，其中一個(gè)發(fā)射組的全部發(fā)射單元只從一條發(fā)射線接收激勵(lì)能量。
結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)描述，本專業(yè)的技術(shù)人員將很容易看出本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征，附圖中

圖1是本發(fā)明用于其中的噴墨打印頭的主要組件的示意的、部分剖開的透視圖；圖2是圖1噴墨打印頭的薄膜子結(jié)構(gòu)的總體布局的不按比例的示意頂視平面圖；圖3是已知的射墨單元的示意圖；圖3A闡明使用多個(gè)圖3射墨單元的噴墨射墨陣列示意布局；圖4是基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路的射墨單元的示意方框圖；圖5是基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的射墨單元一個(gè)實(shí)例的示意電路圖；圖5A是使用多個(gè)圖5射墨單元的噴墨射墨陣列的示意布局；圖5B是圖5A的噴墨射墨陣列的定時(shí)圖；圖6是基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的射墨單元另一個(gè)實(shí)例的示意電路圖；圖6A是使用多個(gè)圖6的射墨單元的噴墨射墨陣列的示意布局；圖7是基于預(yù)充電的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器射墨單元一個(gè)實(shí)例的示意電路圖；圖7A是使用多個(gè)圖7的射墨單元噴墨射墨陣列的示意布局；圖7B是圖7A噴墨射墨陣列的定時(shí)圖；圖8是使用基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的噴墨射墨陣列的打印機(jī)系統(tǒng)的示意電路方框圖。
在下面的詳細(xì)描述中和幾個(gè)附圖中，類似的元件用類似的標(biāo)號(hào)表示。
現(xiàn)參考圖1，圖中示出本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的噴墨打印頭的不按比例的示意透視圖，它一般包括(a)薄膜子結(jié)構(gòu)或芯片11，后者包括諸如硅等基片，并在其上形成各種薄膜層；(b)墨阻擋層12，它位于薄膜子結(jié)構(gòu)11上；和(c)孔或噴嘴板13，它附在墨阻擋層12的頂面上。
按照本發(fā)明，薄膜子結(jié)構(gòu)11是NMOS集成電路，后者包括射墨單元電路，其中的每一個(gè)都包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件，后者分別唯一地與加熱電阻21相關(guān)，該電阻也在薄膜子結(jié)構(gòu)11中形成。薄膜子結(jié)構(gòu)11是按照已知的集成電路工藝、例如按照共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利5，635，968和美國(guó)專利5，317，346中公開的集成電路工藝形成的，該兩專利均附此作參考。
墨阻擋層12用干薄膜形成，后者是加熱和加壓層壓在薄膜子結(jié)構(gòu)11上的，并用光學(xué)方法定形，以便在其中形成墨腔19和墨通道29，后者位于電阻區(qū)域上面。該區(qū)域在薄膜子結(jié)構(gòu)11上通常處于中心位置的金層15(圖2)的任一側(cè)。外部電互連接用的可嚙合的金焊盤或接點(diǎn)盤17位于薄膜子結(jié)構(gòu)端部，而且不被墨阻擋層12覆蓋。正如本文根據(jù)圖2進(jìn)一步討論的，薄膜子結(jié)構(gòu)11包括形成圖案的金層15，后者一般位于兩行加熱電阻21之間薄膜子結(jié)構(gòu)的中部，而墨阻擋層12覆蓋這樣形成圖案的金層15的大部分，以及相鄰加熱電阻21之間的區(qū)域。作為說(shuō)明性的實(shí)例，墨阻擋層材料包括以丙烯酸鹽為主的光聚合物干薄膜，諸如可從E．I．duPont de Nemours公司和Delaware的Wilmington公司購(gòu)得的Parad牌光聚合物干薄膜。類似的干薄膜包括其它杜邦(duPont)公司產(chǎn)品，諸如Riston牌干薄膜和其它化工供應(yīng)商制造的干薄膜?？装?3包括，例如，平面基片，后者包括聚合物材料，而且其中用激光燒蝕方法，例如，共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利5，469，199中所公開的方法形成各個(gè)孔。該專利附此作參考?？装?3也可以包括所鍍的金屬，諸如鎳。
更具體地說(shuō)，墨阻擋層12中的墨腔19位于各個(gè)射墨電阻21上面，而每一個(gè)墨腔19由在墨阻擋層12內(nèi)形成開口的腔的邊緣或壁限定。墨通道29由在墨阻擋層12內(nèi)形成的另一個(gè)開孔限定，而且整體地連接到相應(yīng)的射墨腔19。作為說(shuō)明性的實(shí)例，圖1舉例說(shuō)明外邊緣送墨配置(fed configuration)，其中墨通道29向由薄膜子結(jié)構(gòu)11的外邊緣形成的外邊緣開放，而墨是繞過(guò)薄膜子結(jié)構(gòu)的外邊緣向墨通道29和墨腔19供應(yīng)的，例如，更具體地說(shuō)，包括在此作參考的共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利5，317，346中所公開的，其中墨通道向薄膜子結(jié)構(gòu)中間的狹縫形成的邊緣開放。
孔板13包括位于相應(yīng)的墨腔19上面的孔23，使得射墨電阻21、相關(guān)的墨腔19和相關(guān)的孔對(duì)齊。射墨腔或墨滴產(chǎn)生器區(qū)域是由每一個(gè)墨腔19和薄膜子結(jié)構(gòu)11的部分以及與墨腔19相鄰的孔板13形成的。
現(xiàn)將參照?qǐng)D2，這里示出薄膜子結(jié)構(gòu)11總體布局不按比例的頂視平面簡(jiǎn)圖。射墨電阻21是在與薄膜子結(jié)構(gòu)11縱向邊緣相鄰的電阻區(qū)中形成的。形成圖案的包括金箔條的金層15形成金層區(qū)域中的薄膜結(jié)構(gòu)的頂層，所述金層區(qū)域一般位于電阻區(qū)之間的薄膜子結(jié)構(gòu)的中部，并延伸在薄膜子結(jié)構(gòu)11兩端之間。外部電連接用的焊盤17在形成圖案的金層15中形成，例如，與薄膜子結(jié)構(gòu)兩端相鄰。墨阻擋層12是這樣限定的，使得除焊盤17外蓋住所有的形成圖案的金層，還蓋住形成墨腔和墨通道的各個(gè)開口之間的區(qū)域。依實(shí)現(xiàn)方法的不同，在形成圖案的金層上面可以有一個(gè)或多個(gè)薄膜層。
盡管圖1和2一般地描述頂棚發(fā)射器型噴墨打印頭，但是下面將指出，所公開的本發(fā)明可以應(yīng)用于包括加熱電阻的任何類型的噴墨打印頭，包括側(cè)發(fā)射器型噴墨打印頭。還應(yīng)當(dāng)指出，所公開的本發(fā)明可以應(yīng)用于打印不同顏色的噴墨打印頭。
圖3示出已經(jīng)應(yīng)用于熱噴墨打印頭的先有技術(shù)的發(fā)射單元40的示意圖。激勵(lì)能量向加熱電阻的傳輸是通過(guò)允許或禁止驅(qū)動(dòng)或選通晶體管41來(lái)選擇性地控制的。為方便起見(jiàn)，激勵(lì)能量向加熱電阻的傳輸有時(shí)稱為加熱電阻的發(fā)射或激勵(lì)。
圖3A示出發(fā)射單元40的陣列，發(fā)射單元示意地以這樣的方式互連，使得發(fā)射單元陣列一行的所有驅(qū)動(dòng)晶體管都由地址線A0-A3中的一條共享的地址線選擇。發(fā)射單元陣列一列中所有的加熱電阻都連接到電源線P0-P7中一條共享的電源線上，而一列中所有的驅(qū)動(dòng)晶體管的源極都連接到地線G0-G7中一條共享的地線上。任何一次都只啟動(dòng)一條地址線，在同一時(shí)刻只允許發(fā)射單元的相關(guān)的一行中的加熱電阻被激勵(lì)或被發(fā)射。每一條電源線都依相關(guān)列中被選中的發(fā)射單元是否準(zhǔn)備被激活而選擇性地被切換或激勵(lì)。發(fā)射單元每一行順序地被尋址并被激勵(lì)。
為了把連接到發(fā)射單元矩陣或陣列的外部連接點(diǎn)數(shù)減到最少，該陣列最好呈正方形。這連接點(diǎn)的最少數(shù)目在數(shù)學(xué)上可以表達(dá)為2*SQRT(N)，其中N為發(fā)射單元數(shù)。但是，由于系統(tǒng)的要求，該矩陣一般不呈正方形，而呈矩形，結(jié)果連接點(diǎn)數(shù)大于2*SQRT(N)。決定性的因素包括任何電阻能夠連續(xù)地被激勵(lì)的最大速率(發(fā)射速率)以及準(zhǔn)備和激勵(lì)(發(fā)射)每一行加熱電阻所需要的時(shí)間(發(fā)射周期)。
從開始發(fā)射任何給定一行加熱電阻到開始發(fā)射按順序的下一行加熱電阻的時(shí)間等于發(fā)射周期，發(fā)射陣列中所有各行所需時(shí)間的倒數(shù)等于最大發(fā)射速率。等式1表示最大發(fā)射速率、發(fā)射周期和行數(shù)之間的關(guān)系。應(yīng)該指出，列數(shù)取決于最大發(fā)射速率和發(fā)射周期。
MAX_FIRE_RATE=1／(ROW * FIRING_CYCLE)(等式1)(最大發(fā)射速率=1／(行數(shù)*發(fā)射周期))為了增大打印頭的噴嘴數(shù)而不改變最大發(fā)射速率和發(fā)射周期的基本系統(tǒng)參數(shù)，行數(shù)必需不變，這意味著必須增大列數(shù)。若噴嘴數(shù)和最大發(fā)射速率都增大，則行數(shù)必須減小，而同時(shí)列數(shù)增大。結(jié)果這會(huì)使給定發(fā)射陣列的外連接點(diǎn)總數(shù)急劇增大。
現(xiàn)參照?qǐng)D4，與圖1和2打印頭的每一個(gè)射墨腔相聯(lián)系的是基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的射墨單元60，它一般包括加熱電阻21、連接在加熱電阻21一端和地之間的電阻驅(qū)動(dòng)開關(guān)61，以及控制電阻驅(qū)動(dòng)開關(guān)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路62，它們?nèi)荚诒∧せ?1上形成。以發(fā)射脈沖形式出現(xiàn)的激勵(lì)加熱電阻的能量(亦稱射墨脈沖)由電源開關(guān)63向加熱電阻21提供，該開關(guān)由能量定時(shí)信號(hào)(ETS)控制，并連接在電源和加熱電阻21的另一端之間。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路62配置成存儲(chǔ)加熱電阻激勵(lì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的一位，后者在發(fā)射脈沖出現(xiàn)之前把電阻驅(qū)動(dòng)開關(guān)設(shè)置至要求的狀態(tài)(例如，通或斷，導(dǎo)通或非導(dǎo)通)。若電阻驅(qū)動(dòng)開關(guān)61處于通的狀態(tài)(亦即，導(dǎo)通)，則發(fā)射脈沖的能量便傳輸給加熱電阻21。換言之，電阻驅(qū)動(dòng)開關(guān)61受動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路62控制，使發(fā)射脈沖能夠傳輸給加熱電阻21。
更具體地說(shuō)，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路62接收DATA(數(shù)據(jù))信息和ENABLE(使能)信息，使動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路能夠接收和存儲(chǔ)DATA信息。為方便起見(jiàn)，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路的這種使能動(dòng)作有時(shí)稱為存儲(chǔ)器電路或發(fā)射單元的選擇或?qū)ぶ?。正如后面還將描述的，ENABLE信息可以包括SELECT(選擇)控制信號(hào)和／或一個(gè)或多個(gè)ADDRESS(地址)控制信號(hào)。
現(xiàn)將參照?qǐng)D5，其中示出基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的射墨單元100的示范的實(shí)施例的簡(jiǎn)圖。發(fā)射單元包括用于驅(qū)動(dòng)加熱電阻21的N溝道驅(qū)動(dòng)FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)101。該驅(qū)動(dòng)晶體管101的漏極連接到加熱電阻21的一端，而該驅(qū)動(dòng)晶體管101的源極連接到諸如地等公共基準(zhǔn)電壓。加熱電阻21的另一端接收包括射墨脈沖的加熱電阻激勵(lì)FIRE(發(fā)射)信號(hào)。若在發(fā)射脈沖出現(xiàn)時(shí)驅(qū)動(dòng)晶體管導(dǎo)通，則發(fā)射脈沖的能量便傳輸給加熱電阻21。
驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容101a，后者起動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的作用，存儲(chǔ)通過(guò)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管101柵極的通過(guò)晶體管(passtransistor)103輸出端接收到的電阻激勵(lì)或發(fā)射數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容101a用虛線表示，因?yàn)樗鼘?shí)際上是驅(qū)動(dòng)晶體管101的一部分。或者，也可以用獨(dú)立于晶體管的電容作為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元。為了增大電容101a放電的靈活性，以便把電容設(shè)置為一個(gè)已知的狀態(tài)，可以包括一個(gè)放電晶體管104。放電晶體管104的漏極連接到驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極，而其源極接地，可以向放電晶體管104的柵極提供DISCHARGE(放電)選擇信號(hào)。通過(guò)晶體管103和柵極電容101a實(shí)際上形成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
通過(guò)晶體管103的柵極接收控制通過(guò)晶體管103狀態(tài)的ADDRESS(地址)信號(hào)，而同時(shí)通過(guò)晶體管103的輸入端接收在通過(guò)晶體管103導(dǎo)通時(shí)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管101柵極的加熱電阻激勵(lì)或發(fā)射的DATA(數(shù)據(jù))信號(hào)。
依用于實(shí)現(xiàn)圖5的發(fā)射單元100的半導(dǎo)體工藝的不同，可能需要跨接在驅(qū)動(dòng)晶體管101的漏極和柵極之間的鉗位晶體管102來(lái)防止驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極在柵極接地而FIRE信號(hào)上升時(shí)無(wú)意中被拉高。
現(xiàn)將參照?qǐng)D5A，其中示出使用圖5多個(gè)基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的射墨單元100的噴墨射墨陣列配置簡(jiǎn)圖，其中安排成4個(gè)發(fā)射組W，X，Y，Z，射墨單元示意地安排成每一個(gè)發(fā)射組中的行和列，而且其中每一個(gè)發(fā)射單元100不包括任選的鉗位晶體管102或任選的放電晶體管104。為了便于引用，各個(gè)射墨組W，X，Y，Z的行被分別表示為行W0至W7、X0至X7、Y0至Y7和Z0至Z7。發(fā)射組的數(shù)目隨著實(shí)現(xiàn)方式而變化，發(fā)射組可以緊密地與多色打印頭的不同顏色相聯(lián)系，或者不如此。
加熱電阻激勵(lì)DATA信號(hào)施加到與所有發(fā)射單元的相應(yīng)的列相聯(lián)系并用適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)或接口焊盤與外部控制電路連接的數(shù)據(jù)線D0至D15上。每一條數(shù)據(jù)線連接到相關(guān)列中的射墨單元100的通過(guò)晶體管103的輸入端，而每一個(gè)發(fā)射單元都只連接到一條數(shù)據(jù)線。于是，每一條數(shù)據(jù)線為多個(gè)發(fā)射組中的多個(gè)列中的發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)。
ADDRESS(地址)控制信號(hào)加到地址線A0至A31，后者與所有發(fā)射單元的各行相關(guān)并用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路。每一條地址線連接到相關(guān)行的通過(guò)晶體管103的柵極，從而使一行內(nèi)所有的發(fā)射單元都連接到地址線的一個(gè)公共子集上，在本實(shí)施例中是一條地址線上。因?yàn)榻o定行中所有的發(fā)射單元全都連接到同一條地址線上，所以很方便地把一行發(fā)射單元稱作一個(gè)地址行或發(fā)射子組，從而每一個(gè)發(fā)射組包括多個(gè)發(fā)射子組。
加熱電阻激勵(lì)FIRE(發(fā)射)信號(hào)通過(guò)與相應(yīng)的發(fā)射組W、X、Y、Z相關(guān)并通過(guò)適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部電源電路的發(fā)射線FIRE_W，F(xiàn)IRE_X，F(xiàn)IRE_Y，F(xiàn)IRE_Z施加。每一條發(fā)射線都連接到相關(guān)發(fā)射組中所有的加熱電阻上，而發(fā)射組中所有的發(fā)射單元共享一個(gè)公共地。
在操作中，如圖5B的定時(shí)圖所舉例說(shuō)明的，其中為方便起見(jiàn)定時(shí)曲線用行或用載有定時(shí)圖中呈現(xiàn)的信號(hào)的具體控制線標(biāo)示，發(fā)射單元的各行順序地被選擇或?qū)ぶ?，每次一行，依次每個(gè)發(fā)射組一行(亦即用適當(dāng)?shù)牡刂肪€An，An+8，An+16，An+24等標(biāo)示)，并用每一地址線把選擇DATA(數(shù)據(jù))(Wn，Xn，Yn，Zn等)并行地施加到數(shù)據(jù)線D[150]上。特定發(fā)射組中選中的一行發(fā)射單元的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)有效之后，把發(fā)射脈沖加到發(fā)射組上。應(yīng)該指出，在發(fā)射組中選擇地址行之前，該發(fā)射組中按順序的前一地址行被選中，并把全0加到數(shù)據(jù)線上，以清除發(fā)射單元按順序前一地址行中的數(shù)據(jù)。這防止以前的激勵(lì)數(shù)據(jù)引起未被尋址的發(fā)射單元的加熱電阻發(fā)射。清除舊數(shù)據(jù)用的另一種機(jī)制可以在每一個(gè)發(fā)射單元中包括放電晶體管104(在圖5中用虛線表示)?？梢詾槊恳粋€(gè)發(fā)射組設(shè)置一條單獨(dú)的放電選擇線，而且發(fā)射組所有發(fā)射單元的所有放電晶體管的柵極都連接到該發(fā)射組用的放電選擇線上。發(fā)射組接收發(fā)射脈沖之后，該發(fā)射組用的放電選擇信號(hào)被激勵(lì)，以除去這樣的發(fā)射組的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元上剩余的電荷。這種替代方法會(huì)要求為每個(gè)發(fā)射單元增加一個(gè)附加晶體管，而每個(gè)發(fā)射組要增加附加的連接點(diǎn)。
用這樣的方法，如標(biāo)為行Wn[150]，行Xn[150]，行Yn[150]和行Zn[150]的定時(shí)曲線所表示的，數(shù)據(jù)被采樣，并存儲(chǔ)在被選中的發(fā)射單元行上，而在被選中的發(fā)射單元行中的數(shù)據(jù)有效之后開始的發(fā)射脈沖施加之前，被選中的發(fā)射單元行中的驅(qū)動(dòng)晶體管被切換為導(dǎo)通。正如圖5B所描述的，特定發(fā)射組用的每一個(gè)發(fā)射脈沖從相鄰發(fā)射組的發(fā)射脈沖起在時(shí)間上移位預(yù)定的量，從而使不同發(fā)射組用的發(fā)射脈沖錯(cuò)開，并能重疊。對(duì)于4個(gè)發(fā)射組的示范性實(shí)例，移位可以是1／4發(fā)射周期，這是特定發(fā)射組的發(fā)射信號(hào)依次出現(xiàn)的脈沖開始沿之間的時(shí)間間隔。正如圖5B還指出的，發(fā)射數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)時(shí)間間隔內(nèi)，亦即在按順序的前一行發(fā)射單元發(fā)射脈沖時(shí)間間隔內(nèi)存儲(chǔ)在發(fā)射單元的選中行中，其中存儲(chǔ)時(shí)間間隔用選中行的地址信號(hào)定義。從基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)射單元得出的發(fā)射組的流水線組織使得可以對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行分時(shí)復(fù)用，從而在外部連接點(diǎn)數(shù)減少的情況下把數(shù)據(jù)信息提供給所有的發(fā)射組。
用于類似的操作的先有技術(shù)發(fā)射單元40(圖3)的組織會(huì)需要一個(gè)8行×64列的陣列。假定像發(fā)射陣列100一樣設(shè)置4個(gè)接地點(diǎn)，先有技術(shù)發(fā)射陣列40的外部連接總點(diǎn)數(shù)會(huì)是76。相比之下，發(fā)射陣列100為56個(gè)外部連接點(diǎn)。這個(gè)比較假定兩個(gè)陣列都有相同的發(fā)射單元數(shù)，以相同的發(fā)射速率工作，并具有相同的發(fā)射周期。外部連接點(diǎn)數(shù)減少是本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)，它提供了可靠性較高、成本較低的打印頭。
另外，用來(lái)提供加熱電阻激勵(lì)發(fā)射脈沖的外部電源開關(guān)較少，4個(gè)對(duì)64個(gè)。這大大地降低了利用本發(fā)明構(gòu)造的打印頭用的驅(qū)動(dòng)電子線路的成本。
圖5A的發(fā)射陣列的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以把發(fā)射脈沖錯(cuò)開。這可以使電流的峰值變化(di／dt)降低，因?yàn)闇?zhǔn)備同時(shí)激勵(lì)的發(fā)射單元數(shù)目減少了。這降低了電源系統(tǒng)的成本，并減少了電磁輻射。對(duì)于先有技術(shù)發(fā)射陣列40，為了適應(yīng)類似的定時(shí)發(fā)射脈沖錯(cuò)開，發(fā)射速率必須從可能的最大值降低(給定固定的地址線數(shù)目和固定的發(fā)射周期)。這是由于同時(shí)激活的所有發(fā)射單元(亦即驅(qū)動(dòng)晶體管同時(shí)切換至導(dǎo)通的單元)共享同一條地址線這一事實(shí)。為了實(shí)現(xiàn)使發(fā)射脈沖錯(cuò)開，地址線必須在比單一發(fā)射周期所需的時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間周期里保持有效。圖5A的發(fā)射陣列可以以最高的發(fā)射速率支持發(fā)射脈沖錯(cuò)開。
圖5A的發(fā)射陣列是以低成本的NMOS工藝構(gòu)造的，而且不需要發(fā)射陣列以外的電路，這些電路通常會(huì)要求諸如CMOS比較復(fù)雜的硅加工工藝和比較復(fù)雜的布局技術(shù)。圖5A發(fā)射陣列的基于單元的設(shè)計(jì)容易利用直接分步重復(fù)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)布局。
現(xiàn)將參照?qǐng)D6，其中示出基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的射墨單元200的另一個(gè)示范性的實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)圖。發(fā)射單元200包括N溝道驅(qū)動(dòng)FET 101，后者用來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱電阻21。驅(qū)動(dòng)晶體管101的漏極連接到加熱電阻21的一端，而驅(qū)動(dòng)晶體管101的源極則連接到諸如地等公共基準(zhǔn)電壓。加熱電阻21的另一端接收包括射墨脈沖的電阻激勵(lì)FIRE(發(fā)射)信號(hào)，若驅(qū)動(dòng)晶體管101在FIRE脈沖存在時(shí)導(dǎo)通，則電阻激勵(lì)脈沖能量傳輸給加熱電阻21。
驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容101a，后者起存儲(chǔ)通過(guò)選擇晶體管105和與之串聯(lián)的地址晶體管103接收的電阻激勵(lì)或發(fā)射數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的作用。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容101a用虛線表示，因?yàn)樗鼘?shí)際上是驅(qū)動(dòng)晶體管101的一部分?；蛘撸梢杂靡粋€(gè)獨(dú)立于驅(qū)動(dòng)晶體管101的電容作為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元。為了增大電容101a放電的靈活性，以便把該電容設(shè)置到一個(gè)已知的狀態(tài)，可以包括一個(gè)放電晶體管104。放電晶體管104的漏極連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極，而其源極則接地，DISCHARGE(放電)選擇信號(hào)提供給放電晶體管104的柵極。地址晶體管103、選擇晶體管105和柵極電容101a實(shí)際上形成動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
地址晶體管103的柵極接收ADDRESS(地址)信號(hào)，后者控制地址晶體管103的狀態(tài)，而同時(shí)地址晶體管103的輸入端接收地址晶體管103導(dǎo)通時(shí)傳輸給選擇晶體管105輸入端子的發(fā)射DATA(數(shù)據(jù))信號(hào)。選擇晶體管105的柵極接收SELECT(選擇)信號(hào)，并在地址晶體管103導(dǎo)通時(shí)將地址晶體管103輸出端子上的數(shù)據(jù)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極。這樣，在地址晶體管103和選擇晶體管都導(dǎo)通時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)晶體管101的柵極。
依實(shí)現(xiàn)圖6發(fā)射單元200所用的半導(dǎo)體工藝的不同，可能需要一個(gè)連接在驅(qū)動(dòng)晶體管101的漏極和柵極之間的鉗位晶體管102來(lái)防止在柵極要求狀態(tài)為地(電位)而FIRE(發(fā)射)信號(hào)上升時(shí)驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極無(wú)意中被拉高。
現(xiàn)將參照?qǐng)D6A，圖中示出使用多個(gè)圖6的射墨單元200的噴墨射墨陣列的布局簡(jiǎn)圖，這些單元布置成W，X，Y，Z 4個(gè)發(fā)射組，其中在每個(gè)發(fā)射組中射墨單元排成行和列，每個(gè)發(fā)射單元200不包括任選的鉗位晶體管102或任選的放電晶體管104。為了引用，各個(gè)射墨組W，X，Y和Z的行分別標(biāo)示為行W0至W7，X0至X7，Y0至Y7和Z0至Z7。至于圖5A的陣列，把發(fā)射單元行稱為地址行或發(fā)射單元的發(fā)射子組很方便，從而每一個(gè)發(fā)射組包括多個(gè)發(fā)射單元的發(fā)射子組。
發(fā)射DATA(數(shù)據(jù))信號(hào)加在與所有發(fā)射單元的各列相關(guān)并用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路的數(shù)據(jù)線D0至D15上。每一條數(shù)據(jù)線連接到相關(guān)列中射墨單元200地址晶體管103的輸入端子上，而每一個(gè)發(fā)射單元都只連接到一條數(shù)據(jù)線上。這樣，每一條數(shù)據(jù)線向多個(gè)發(fā)射組中的多個(gè)行中的發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)。
ADDRESS(地址)控制信號(hào)加到用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路的地址控制線A0至A7上。每一條ADDRESS控制線與每一個(gè)發(fā)射單元發(fā)射組W，X，Y和Z各自對(duì)應(yīng)的行相聯(lián)系，從而地址線A0連接到該發(fā)射組(W0，X0，Y0，Z0)第一行中的地址晶體管103的柵極，地址線A1連接到該發(fā)射組(W1，X1，Y1，Z1)第二行中的地址晶體管103的柵極，等等。
通過(guò)與相應(yīng)的發(fā)射組W，X，Y，Z相聯(lián)系的選擇控制線SEL_W，SEL_X，SEL_Y和SEL_Z施加SELECT(選擇)控制信號(hào)，并用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P將其連接到外部控制電路。每一條選擇線都連接到相關(guān)發(fā)射組中所有的選擇晶體管105，而一個(gè)發(fā)射組中所有的發(fā)射單元只連接到一條選擇線上。
這樣，每一行或每一個(gè)子組的發(fā)射單元都連接到ADDRESS和SELECT控制線的公共子集，亦即供子組行位置用的ADDRESS控制線和供子組發(fā)射組用的SELECT控制線。
通過(guò)與各個(gè)發(fā)射組W，X，Y和Z相關(guān)并用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部電源電路的發(fā)射線FIRE_W，F(xiàn)IRE_X，F(xiàn)IRE_Y和FIRE_Z施加加熱電阻激勵(lì)FIRE信號(hào)。每一條發(fā)射線連接到相關(guān)發(fā)射組中所有的加熱電阻21。發(fā)射組中所有的單元共享一個(gè)公共地。
在操作中，與圖5A發(fā)射陣列的操作類似，激勵(lì)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在陣列中，每次一行發(fā)射單元，每次一個(gè)發(fā)射組。換言之，發(fā)射組順序地被選擇，而且在發(fā)射組每一個(gè)選擇過(guò)程中，只有被選中的發(fā)射組中一行被選中。在一個(gè)發(fā)射組中，行是順序地被選擇的，在發(fā)射組的每次選擇(例如，(SEL_W，A1)，(SEL_X，A1)，(SEL_Y，A1)，(SEL_Z，A1)，(SEL_W，A2)，(SEL_X，A2)，(SEL_Y，A2)，(SEL_Z，A2)等等)中，每次一行。每一行都選擇，數(shù)據(jù)就并行地加到數(shù)據(jù)線上。在特定的發(fā)射組中選中的發(fā)射單元行的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)有效之后，把發(fā)射脈沖加到該發(fā)射組上。用這樣的方法，對(duì)激勵(lì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，并將其存儲(chǔ)在選中的發(fā)射單元行中，而選中的發(fā)射單元行中的驅(qū)動(dòng)晶體管在施加在選中的發(fā)射單元中的數(shù)據(jù)有效之后開始的射墨脈沖之前切換。對(duì)于一個(gè)特定的發(fā)射組每一個(gè)發(fā)射脈沖從相鄰的發(fā)射組的發(fā)射脈沖移位預(yù)定的量，從而使不同發(fā)射組的發(fā)射脈沖錯(cuò)開，并能重疊。對(duì)于4個(gè)發(fā)射組的示范性實(shí)例，這個(gè)移位可以是1／4發(fā)射周期，這是特定發(fā)射組發(fā)射信號(hào)相鄰脈沖開始沿之間的時(shí)間間隔。除了射墨單元的行或子組通過(guò)ADDRESS控制信號(hào)和SELECT控制信號(hào)結(jié)合而選擇之外，圖6A的陣列的操作的定時(shí)會(huì)是與圖5A陣列的相似。ADDRESS和SELECT這兩信號(hào)還定義數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔。
圖6A中的發(fā)射陣列具有圖5A中發(fā)射陣列的優(yōu)點(diǎn)，而且進(jìn)一步減少要求的外部連接點(diǎn)數(shù)。發(fā)射單元數(shù)相同包含發(fā)射單元200的、在相同的發(fā)射速率下操作并具有相同發(fā)射周期的陣列，所需要的連接點(diǎn)數(shù)還不到相似尺寸的先有技術(shù)發(fā)射單元40的連接點(diǎn)數(shù)的一半36個(gè)外部連接點(diǎn)比76個(gè)外部連接點(diǎn)。
現(xiàn)將參照?qǐng)D7，其中示出預(yù)充電動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元射墨單元300示范性實(shí)例的簡(jiǎn)圖。發(fā)射單元300包括N溝道驅(qū)動(dòng)FET 101，用來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱電阻21。驅(qū)動(dòng)晶體管101的漏極連接到加熱電阻21的一端，而驅(qū)動(dòng)晶體管101的源極連接到諸如地等公共基準(zhǔn)電壓。加熱電阻21的另一端接收包括射墨脈沖的加熱電阻激勵(lì)FIRE(發(fā)射)信號(hào)。若發(fā)射脈沖存在時(shí)驅(qū)動(dòng)晶體管101導(dǎo)通，則發(fā)射脈沖的能量便傳輸?shù)郊訜犭娮?1。
驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極形成起動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元作用的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容101a，按照預(yù)充電晶體管107和選擇晶體管105的順序激活而存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容101a用虛線表示，因?yàn)樗鼘?shí)際上是驅(qū)動(dòng)晶體管101的一部分?；蛘?，可以使用獨(dú)立于驅(qū)動(dòng)晶體管101的電容作為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元。
更具體地說(shuō)，預(yù)充電晶體管107在其連接在一起的漏極和柵極上接收PRECHARGE(預(yù)充電)選擇信號(hào)。選擇晶體管105在其柵極上接收SELECT(選擇)信號(hào)。
數(shù)據(jù)晶體管111、第一地址晶體管113和第二地址晶體管115是放電晶體管，并聯(lián)在選擇晶體管105的源極和地之間。這樣，并聯(lián)的各個(gè)放電晶體管與選擇晶體管串聯(lián)，而包括放電晶體管和選擇晶體管的串聯(lián)電路跨接在驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極電容101a兩端。數(shù)據(jù)晶體管111接收發(fā)射～DATA信號(hào)，第一地址晶體管113接收～ADDRESS1控制信號(hào)，而第二地址晶體管11接收～ADDRESS2的控制信號(hào)。這些信號(hào)都是低有效的，如這些信號(hào)名開始處的的代字號(hào)(～)所指示的。
在圖7射墨單元中，選擇晶體管105、預(yù)充電晶體管107、數(shù)據(jù)晶體管111、地址晶體管113，115和柵極電容101a實(shí)際上形成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
在操作中，柵極電容101a由預(yù)充電晶體管107預(yù)充電。然后建立信號(hào)～DATA，～ADDRESS1和～ADDRESS2，并使選擇晶體管導(dǎo)通。若要求柵極電容不充電，則包括數(shù)據(jù)晶體管111和地址晶體管113，115的放電晶體管中至少一個(gè)導(dǎo)通。若要求柵極電容保持充電，則包括數(shù)據(jù)晶體管111和地址晶體管113，115的放電晶體管截止。具體地說(shuō)，若該單元不是被尋址的單元(這用～ADDRESS1或～ADDRESS2為高表示)(亦即，兩者中的一個(gè)無(wú)效(de-asserted)))，則無(wú)論～DATA的狀態(tài)為何，柵極電容都放電。若該單元是被尋址的單元(這用～ADDRESS1和～ADDRESS2均低表示)，則柵極電容101a(a)仍舊充電狀態(tài)，若～DATA低(亦即，有效)或(b)被放電，若～DATA高(亦即，無(wú)效)。
實(shí)際上，柵極電容101a被預(yù)充電，而只有在射墨單元是被尋址的單元，而且向它提供的發(fā)射數(shù)據(jù)有效的情況下才不會(huì)被主動(dòng)地放電。第一和第二地址晶體管113和115乃是地址譯碼器，而數(shù)據(jù)晶體管111控制該射墨單元被尋址時(shí)柵極電容的狀態(tài)。
在圖7的發(fā)射單元中，因?yàn)樵搯卧粚ぶ范l(fā)射數(shù)據(jù)為低(亦即，加熱電阻不應(yīng)被激勵(lì))時(shí)數(shù)據(jù)晶體管111和地址晶體管113，115中至少一個(gè)有效地下拉驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極，或在該單元不被尋址時(shí)地址晶體管中至少一個(gè)有效地下拉驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極，所以可以通過(guò)使FIRE(發(fā)射)脈沖的開始與作為其間～ADDRESS1，～ADDRESS2和～DATA有效而且SELECT(選擇)有效的時(shí)間間隔的時(shí)間周期重疊來(lái)避免使用防止動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)寄生放電的鉗位晶體管。應(yīng)該指出，當(dāng)～ADDRESS1，～ADDRESS2和～DATA無(wú)效時(shí)，接收相應(yīng)的信號(hào)的晶體管導(dǎo)通。但若有必要，鉗位晶體管可以以與圖5和6的發(fā)射單元中所示的相同方法連接在驅(qū)動(dòng)晶體管101的漏極和柵極之間。
現(xiàn)將參照?qǐng)D7A，圖中示出使用多個(gè)圖7的基于預(yù)充電動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的射墨單元300的噴墨射墨陣列的布局簡(jiǎn)圖，它布置成4個(gè)發(fā)射組W，X，Y，Z，其中在每一個(gè)發(fā)射組中射墨單元排成行和列。為了引用，各個(gè)發(fā)射組W，X，Y，Z的行分別標(biāo)示為行W0至W7，X0至X7，Y0至Y7，Z0至Z7。至于圖5A和6A陣列，把發(fā)射單元的行稱為發(fā)射單元的地址行或子組比較方便，從而每一個(gè)發(fā)射組包括多個(gè)發(fā)射單元子組。
發(fā)射DATA(數(shù)據(jù))信號(hào)施加在與所有發(fā)射單元的各列相關(guān)和用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路的數(shù)據(jù)線～D0至～D15上。每一條數(shù)據(jù)線都連接到相關(guān)列中射墨單元300的數(shù)據(jù)晶體管111的所有輸入端。這樣，每一條數(shù)據(jù)線都向多個(gè)發(fā)射組的多行中的發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)。
ADDRESS控制信號(hào)施加在連接到以下陣列行的單元的第一和第二地址晶體管113，115的地址控制線～A0至～A4上～A0，～A1W0，X0，Y0和Z0行～A0，～A2W1，X1，Y1和Z1行～A0，～A3W2，X2，Y2和Z2行～A0，～A4W3，X3，Y3和Z3行～A1，～A2W4，X4，Y4和Z4行～A1，～A3W5，X5，Y5和Z5行～A1，～A4W6，X6，Y6和Z6行～A1，～A3W7，X7，Y7和Z7行這樣，通過(guò)適當(dāng)?shù)亟⒌刂房刂凭€～A0至～A4，發(fā)射單元的行便會(huì)像在圖6A的發(fā)射陣列中一樣地被尋址。地址控制線用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路。
通過(guò)與相應(yīng)的發(fā)射組W，X，Y和Z相聯(lián)系并用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路的預(yù)充電選擇控制線PRE_W，PRE_X，PRE_Y和PRE_Z來(lái)施加PRECHARGE(預(yù)充電)信號(hào)。每一條預(yù)充電線都連接到相關(guān)的發(fā)射組中所有的預(yù)充電晶體管107，而一個(gè)發(fā)射組中所有的發(fā)射單元只連接到一條預(yù)充電線。這使發(fā)射組中所有發(fā)射單元的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的狀態(tài)都能在數(shù)據(jù)被采樣之前設(shè)置為已知狀態(tài)。
通過(guò)與相應(yīng)的發(fā)射組W，X，Y和Z相關(guān)并用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部控制電路的選擇控制線SEL_W，SEL_X，SEL_Y和SEL_Z來(lái)施加SELECT(選擇)信號(hào)。每一條選擇控制線都連接到相關(guān)發(fā)射組中所有的選擇晶體管105，而一個(gè)發(fā)射組中所有的發(fā)射單元只連接到一條選擇線。
這樣，發(fā)射單元的每一行或子組連接到地址和選擇控制線的公共子集上，亦即子組行位置用的地址控制線，以及子組發(fā)射組用的預(yù)充電選擇控制線和選擇控制線。
通過(guò)與各個(gè)發(fā)射組W，X，Y和Z相關(guān)的發(fā)射線FIRE_W，F(xiàn)IRE_X，F(xiàn)IRE_Y和FIRE_Z施加加熱電阻激勵(lì)FIRE(發(fā)射)信號(hào)，而每一條發(fā)射線都連接到相關(guān)發(fā)射組中所有的加熱電阻上。發(fā)射線用適當(dāng)?shù)慕涌诤副P連接到外部電源電路，而一個(gè)發(fā)射組中所有的單元共享一條公共地線。
圖7A陣列的操作與圖6A陣列的操作相似，只是在ADDRESS信號(hào)建立和SELECT信號(hào)有效之前多了個(gè)PRECHARGE(預(yù)充電)脈沖。PRECHARGE脈沖限定預(yù)充電時(shí)間間隔，而SELECT信號(hào)限定放電時(shí)間間隔。加熱電阻激勵(lì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在陣列中，每次一行發(fā)射單元，每次一個(gè)發(fā)射組。
因?yàn)榘l(fā)射組是疊代地選擇的，又因?yàn)閷?duì)每一個(gè)發(fā)射組在發(fā)射脈沖之前有一個(gè)預(yù)充電脈沖，所以特定發(fā)射組用的選擇線可以連接到按順序的前一個(gè)發(fā)射組用的預(yù)充電線，以形成組合的控制線SEL_W／PRE_X，SEL_X／PRE_Y，SEL_Y／PRE_Z和SEL_Z／PRE_W，如圖7A中用虛線表示的，組合的SELECT／PRECHARGE(選擇／預(yù)充電)信號(hào)可以用于每一條組合控制線。
現(xiàn)將參照?qǐng)D7B，圖中示出圖7A的特定實(shí)例的陣列的操作的示范實(shí)例的簡(jiǎn)圖，該實(shí)例中特定發(fā)射組用的SELECT控制線連接到按順序的前一個(gè)發(fā)射組用的PRECHARGE線，而且其中為方便起見(jiàn)定時(shí)曲線用行或用載有由定時(shí)圖表示的信號(hào)的特定控制線標(biāo)示。發(fā)射組被順序地選擇，而在每選擇一個(gè)發(fā)射組的過(guò)程中，只有選中的發(fā)射組的一行通過(guò)地址控制線被尋址。在一個(gè)發(fā)射組內(nèi)，行被順序?qū)ぶ?，每選擇一個(gè)發(fā)射組(例如，(SEL_W，W1行)，(SEL_X，X1行)。(SEL_Y，Y1行)，(SEL_Z，Z1行)，(SEL_W，W2行)，(SEL_X，X2行)。(SEL_Y，Y2行)，(SEL_Z，Z2行)等等)，每次一行。每選擇一個(gè)發(fā)射組和每一行尋址，數(shù)據(jù)都并行地施加在數(shù)據(jù)線～D[150]上。選中行的數(shù)據(jù)標(biāo)示為Wn，Xn，Yn，Zn等等，而同時(shí)選中行中數(shù)據(jù)的狀態(tài)由加有標(biāo)簽Wn[150]行，Xn[150]行，Yn[150]行，Zn[150]行的定時(shí)曲線指示。這些定時(shí)曲線還用陰影區(qū)指示向下一個(gè)要被選中的行的預(yù)充電狀態(tài)的過(guò)渡周期。特定發(fā)射組中發(fā)射單元的選中行的或發(fā)射子組的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)有效之后，發(fā)射脈沖施加在該發(fā)射組上。
用這樣的方法，數(shù)據(jù)被采樣，并存儲(chǔ)在選中的發(fā)射單元中，被選中的單元中的驅(qū)動(dòng)晶體管在施加在被選中的發(fā)射單元中的數(shù)據(jù)有效之后開始的射墨脈沖之前切換。如圖7B所示，特定發(fā)射組用的每一個(gè)發(fā)射脈沖從相鄰發(fā)射組的發(fā)射脈沖起在時(shí)間上移位預(yù)定數(shù)量，從而使不同發(fā)射組用的發(fā)射脈沖錯(cuò)開并能重疊。對(duì)于4個(gè)發(fā)射組的示范實(shí)例，移位可以是發(fā)射周期的1／4，這是特定發(fā)射組用的發(fā)射信號(hào)依次出現(xiàn)的脈沖的開始沿之間的時(shí)間間隔。正如圖7B中還示出的，發(fā)射數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)在被選中的發(fā)射單元行中，存儲(chǔ)時(shí)間間隔是在按順序的前一個(gè)發(fā)射單元行用的發(fā)射脈沖時(shí)間間隔以內(nèi)，其中存儲(chǔ)時(shí)間間隔由選中行用的地址控制線和選擇控制線上的控制信號(hào)限定。
在圖7A陣列的操作中，其間地址信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)有效而且選擇信號(hào)有效的時(shí)間周期可以與發(fā)射信號(hào)重疊，正如在圖7B中用發(fā)射信號(hào)中的陰影區(qū)表示的，以便在發(fā)射單元要求狀態(tài)為零(亦即，無(wú)發(fā)射)時(shí)，在發(fā)射脈沖上升時(shí)間期間驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極有效地保持低，這有利地消除鉗位晶體管的必要性。在保證避免動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)寄生充電方面，這是比較強(qiáng)健的技術(shù)。
圖7A中發(fā)射陣列與圖6A中的發(fā)射陣列相比，在要求的連接點(diǎn)數(shù)上是33對(duì)36，是一種改進(jìn)。圖7A的發(fā)射單元300的明顯優(yōu)點(diǎn)是，數(shù)據(jù)行地址信號(hào)不再要求是高電壓信號(hào)。這是由于它們驅(qū)動(dòng)地基準(zhǔn)FET而不是驅(qū)動(dòng)通過(guò)晶體管這一事實(shí)。地址和數(shù)據(jù)信號(hào)可以由標(biāo)準(zhǔn)電壓邏輯電路驅(qū)動(dòng)，降低了打印頭驅(qū)動(dòng)電子線路的成本。
現(xiàn)將參照?qǐng)D8，圖中示出打印機(jī)系統(tǒng)600的簡(jiǎn)化方框圖，它包括具有噴墨打印頭609的噴墨打印滑架607，正如這里公開的，它使用基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的噴墨射墨陣列611。打印機(jī)系統(tǒng)包括控制電路601，它向發(fā)射陣列611提供地址和／或選擇控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，還控制向打印頭提供加熱電阻激勵(lì)發(fā)射信號(hào)的能量供應(yīng)電路603。每一個(gè)地址信號(hào)都提供給發(fā)射陣列611的一行或多行所有的發(fā)射單元，而選擇控制線還包括選擇、預(yù)充電選擇和／或放電選擇信號(hào)，其中每一個(gè)對(duì)相關(guān)發(fā)射組中所有單元都是全局性的。
以上公開了集成電路噴墨射墨陣列，它包括基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的發(fā)射單元電路，后者分別存儲(chǔ)用于發(fā)射單元各個(gè)加熱電阻的發(fā)射數(shù)據(jù)，它有利地允許發(fā)射數(shù)據(jù)線被共享，從而在按順序的前一個(gè)子組發(fā)射單元的加熱電阻發(fā)射的同時(shí)，在這樣的子組的加熱電阻發(fā)射之前裝入一個(gè)子組發(fā)射單元用的發(fā)射數(shù)據(jù)，這隨后減少了所需的外部連接點(diǎn)數(shù)。按照本發(fā)明的基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的集成電路噴墨射墨陣列，利用基本上類似于實(shí)現(xiàn)包括單一晶體管的多路分解射墨單元的先有技術(shù)集成電路發(fā)射陣列的NMOS集成電路工藝經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。
盡管以上描述和舉例說(shuō)明了本發(fā)明具體的實(shí)施例，但在不脫離后附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本專業(yè)的技術(shù)人員可以作出各種各樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1．熱噴墨打印頭用的集成電路發(fā)射單元，它包括射墨加熱電阻；具有動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)電路，用來(lái)接收和存儲(chǔ)只用于所述加熱電阻的激勵(lì)數(shù)據(jù)；以及能量切換電路，用來(lái)隨所述激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地允許激勵(lì)能量向所述加熱電阻的傳輸。
2．權(quán)利要求1的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件包括存儲(chǔ)器電容，而且所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路包括數(shù)據(jù)切換電路，用來(lái)把所述激勵(lì)數(shù)據(jù)傳輸給所述存儲(chǔ)器電容。
3．權(quán)利要求2的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述能量切換電路包括FET，而且所述存儲(chǔ)器電容包括所述FET的柵極電容。
4．權(quán)利要求2的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述數(shù)據(jù)切換電路包括通過(guò)晶體管。
5．權(quán)利要求2的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述數(shù)據(jù)切換電路包括地址晶體管和選擇晶體管。
6．權(quán)利要求3的集成電路發(fā)射單元，其特征在于還包括鉗位電路，用來(lái)防止所述柵極電容的寄生充電。
7．權(quán)利要求6的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述鉗位電路跨接在所述FET的漏極和柵極之間。
8．熱噴墨打印頭用的集成電路發(fā)射陣列，它包括多個(gè)發(fā)射單元，每個(gè)發(fā)射單元包括射墨加熱電阻；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件，用來(lái)接收和存儲(chǔ)只用于所述射墨加熱電阻的提供給所述發(fā)射單元的激勵(lì)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)切換電路，用來(lái)根據(jù)由所述發(fā)射單元接收到的控制信息選擇性地把所述激勵(lì)數(shù)據(jù)傳輸給所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件；以及能量切換電路，用來(lái)隨存儲(chǔ)在所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器元件上的所述激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地允許由所述發(fā)射單元接收的激勵(lì)能量向所述加熱電阻傳輸；所述多個(gè)發(fā)射單元分成發(fā)射單元的多個(gè)發(fā)射組，而且每一個(gè)發(fā)射組又具有發(fā)射單元的多個(gè)發(fā)射子組；連接到所述多個(gè)發(fā)射單元的多條數(shù)據(jù)線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)，其中每一條所述數(shù)據(jù)線向多個(gè)發(fā)射組中的多個(gè)子組中的發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)，而且其中一個(gè)發(fā)射子組中的每一個(gè)所述發(fā)射單元只連接到所述數(shù)據(jù)線中的一條；連接到所述多個(gè)發(fā)射單元的多條控制線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供控制信息，其中一個(gè)發(fā)射子組內(nèi)所有的發(fā)射單元都連接到所述控制線的一個(gè)公共子集上，后者允許這樣的子組內(nèi)所有發(fā)射單元中激勵(lì)數(shù)據(jù)的同時(shí)存儲(chǔ)；以及連接到所述多個(gè)發(fā)射單元的多條發(fā)射線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元供應(yīng)激勵(lì)能量，其中一個(gè)發(fā)射組所有的發(fā)射單元都只連接到一條所述發(fā)射線上。
9．權(quán)利要求8的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于所述控制線包括多條地址線，每一條連接到相應(yīng)的發(fā)射子組中所有的發(fā)射單元；以及多條選擇線，每一條連接到相應(yīng)的發(fā)射組所有的發(fā)射單元。
10．權(quán)利要求9的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于每一個(gè)發(fā)射單元只連接到一條地址線上。
11．權(quán)利要求9的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于每一個(gè)發(fā)射單元連接到多條地址線上。
12．權(quán)利要求9的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于選擇線考慮到把預(yù)定的數(shù)據(jù)狀態(tài)同時(shí)存儲(chǔ)到選中的發(fā)射組的所有發(fā)射單元中。
13．一種射墨系統(tǒng)，它包括多個(gè)發(fā)射單元，它包括多個(gè)加熱電阻；多個(gè)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)電路，后者具有相應(yīng)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件，用來(lái)存儲(chǔ)激勵(lì)數(shù)據(jù)并將具與所述加熱電阻中相應(yīng)的一個(gè)相聯(lián)系；以及多個(gè)能量切換電路，用來(lái)隨存儲(chǔ)在所述多個(gè)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路中相關(guān)的一個(gè)內(nèi)的激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地把能量傳輸給所述多個(gè)加熱電阻中相關(guān)的一個(gè)，其中所述多個(gè)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路中的每一個(gè)都存儲(chǔ)只為相關(guān)一個(gè)加熱電阻用的激勵(lì)數(shù)據(jù)；控制電路，用來(lái)向所述多個(gè)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路提供激勵(lì)數(shù)據(jù)，并用來(lái)選擇性地允許所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路存儲(chǔ)所述激勵(lì)數(shù)據(jù)；以及能量供應(yīng)電路，用來(lái)隨著所述能量切換電路的允許而選擇性地把能量傳輸給所述加熱電阻。
14．權(quán)利要求13的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)發(fā)射單元安排成一系列發(fā)射單元的發(fā)射組，每一個(gè)發(fā)射組具有發(fā)射單元的多個(gè)子組；所述控制電路一次從一個(gè)發(fā)射子組開始，連續(xù)地每一個(gè)發(fā)射子組一個(gè)發(fā)射子組地依次允許動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路在與相應(yīng)的發(fā)射子組相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔過(guò)程中存儲(chǔ)激勵(lì)數(shù)據(jù)；所述能量供應(yīng)電路在分別與所述發(fā)射組相關(guān)的發(fā)射時(shí)間間隔過(guò)程中把能量傳輸給每一個(gè)發(fā)射組中的加熱電阻，其中一個(gè)發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔在該發(fā)射組的發(fā)射子組的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元件中的激勵(lì)數(shù)據(jù)有效之后開始。
15．權(quán)利要求14的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射子組的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔在不同發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔范圍之內(nèi)。
16．權(quán)利要求14的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述各個(gè)發(fā)射時(shí)間間隔是被錯(cuò)開的和重疊的。
17．權(quán)利要求13的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)發(fā)射單元安排成一系列發(fā)射單元的發(fā)射組；所述能量供應(yīng)電路在與所述發(fā)射組相關(guān)的發(fā)射時(shí)間間隔過(guò)程中把能量傳輸給每一個(gè)發(fā)射組中的加熱電阻。
18．權(quán)利要求17的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述各個(gè)發(fā)射時(shí)間間隔是被錯(cuò)開的和重疊的。
19．熱噴墨打印頭用的集成電路發(fā)射單元，它包括射墨加熱電阻；電容性存儲(chǔ)元件，用來(lái)接收和存儲(chǔ)只用于所述加熱電阻的激勵(lì)數(shù)據(jù)；其中所述激勵(lì)數(shù)據(jù)用所述電容性存儲(chǔ)元件是充電還是放電來(lái)表示；預(yù)充電電路，用來(lái)可控地對(duì)所述電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行預(yù)充電；放電電流，用來(lái)可控地對(duì)所述電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行放電；能量切換電路，用來(lái)隨由所述電容性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的所述激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地允許把激勵(lì)能量向所述加熱電阻傳輸。
20．權(quán)利要求19的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述能量切換電路包括FET，以及所述電容性存儲(chǔ)元件包括所述FET的柵極電容。
21．權(quán)利要求20的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述放電電路包括并聯(lián)的多個(gè)放電晶體管；與所述放電晶體管串聯(lián)的選擇晶體管；所述多個(gè)放電晶體管和所述選擇晶體管跨接在所述柵極電容兩端。
22．權(quán)利要求21的集成電路發(fā)射單元，其特征在于這樣控制所述多個(gè)放電晶體管中的至少一個(gè)和所述選擇晶體管，使得它們?cè)谙蛩黾訜犭娮鑲鬏敿?lì)能量的初始部分的過(guò)程中是導(dǎo)通的，以便在所述電容性存儲(chǔ)元件放電時(shí)使所述電容性存儲(chǔ)元件維持放電狀態(tài)。
23．權(quán)利要求20的集成電路發(fā)射單元，其特征在于還包括鉗位電路，用來(lái)防止所述柵極電容的寄生充電。
24．權(quán)利要求23的集成電路發(fā)射單元，其特征在于所述鉗位電路跨接在所述FET的漏極和柵極之間。
25．熱噴墨打印頭用的集成電路發(fā)射陣列，它包括多個(gè)發(fā)射單元，每個(gè)發(fā)射單元包括射墨加熱電阻；電容性存儲(chǔ)元件，用來(lái)接收和存儲(chǔ)只用于所述加熱電阻的激勵(lì)數(shù)據(jù)，其中所述激勵(lì)數(shù)據(jù)用所述電容性存儲(chǔ)元件是充電還是放電來(lái)表示；預(yù)充電電路，用來(lái)根據(jù)由所述發(fā)射單元接收到的控制信息而可控地對(duì)所述電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行預(yù)充電；放電電路，用來(lái)根據(jù)由所述發(fā)射單元接收到的控制信息而可控地對(duì)所述電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行放電；能量切換電路，用來(lái)隨著存儲(chǔ)在所述電容性存儲(chǔ)器元件上的所述激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地允許由所述發(fā)射單元接收的激勵(lì)能量向所述加熱電阻傳輸；所述多個(gè)發(fā)射單元分成發(fā)射單元的多個(gè)發(fā)射組，而且每一個(gè)發(fā)射組又具有發(fā)射單元的多個(gè)發(fā)射子組；多條數(shù)據(jù)線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)，其中每一條所述數(shù)據(jù)線向多個(gè)發(fā)射組中多個(gè)子組內(nèi)的發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)，以及發(fā)射子組的每一個(gè)所述發(fā)射單元接收來(lái)自所述數(shù)據(jù)線中唯一的一條的激勵(lì)數(shù)據(jù)；多條控制線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供控制信息，其中一個(gè)發(fā)射子組內(nèi)所有的發(fā)射單元都受控于所述控制線的公共子集，后者考慮到該子組內(nèi)所有發(fā)射單元中激勵(lì)數(shù)據(jù)的同時(shí)存儲(chǔ)；以及多條發(fā)射線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元供應(yīng)激勵(lì)能量，其中一個(gè)發(fā)射組的所有發(fā)射單元接收來(lái)自所述發(fā)射線中唯一的一條的激勵(lì)能量。
26．權(quán)利要求25的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于所述控制線包括預(yù)充電線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供預(yù)充電控制信息；選擇線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供選擇控制信息；地址線，用來(lái)向所述多個(gè)發(fā)射單元提供地址控制信息。
27．權(quán)利要求26的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于一個(gè)發(fā)射組中的所有發(fā)射單元都只連接到所述預(yù)充電線中的一條以及所述選擇線中的一條；以及一個(gè)發(fā)射子組中的所有發(fā)射單元連接到所述地址線的公共子集上。
28．權(quán)利要求27的集成電路發(fā)射陣列，其特征在于一個(gè)發(fā)射組的選擇線連接到不同發(fā)射組的預(yù)充電線上。
29．一種射墨系統(tǒng)，它包括多個(gè)發(fā)射單元，它包括多個(gè)加熱電阻；多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件，用來(lái)存儲(chǔ)激勵(lì)數(shù)據(jù)并將其與所述加熱電阻中相應(yīng)的一個(gè)相聯(lián)系；多個(gè)預(yù)充電電路，用來(lái)可控地對(duì)所述多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件中相應(yīng)的一個(gè)進(jìn)行預(yù)充電；多個(gè)放電電路，用來(lái)可控地對(duì)所述多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件中相應(yīng)的一個(gè)進(jìn)行放電；以及多個(gè)能量切換電路，用來(lái)隨所述多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件中相關(guān)的一個(gè)內(nèi)存儲(chǔ)的激勵(lì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)而變地允許把激勵(lì)能量向所述多個(gè)加熱電阻中相關(guān)的一個(gè)傳輸，其中所述多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件中的每一個(gè)存儲(chǔ)只用于相關(guān)加熱電阻的激勵(lì)數(shù)據(jù)，而且其中激勵(lì)數(shù)據(jù)用所述動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件是處于充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)來(lái)表示；控制電路，用來(lái)通過(guò)選擇性地控制所述預(yù)充電電路和所述放電電路而向所述多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件提供激勵(lì)數(shù)據(jù)，并且允許把所述激勵(lì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件上，以及能量供應(yīng)電路，用來(lái)隨著所述能量切換電路的允許選擇性地向所述加熱電阻傳輸能量。
30．權(quán)利要求29的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)發(fā)射單元安排成一系列發(fā)射單元的發(fā)射組，每一個(gè)發(fā)射組具有多個(gè)發(fā)射單元的子組；所述控制電路在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔過(guò)程中向所有所述多個(gè)動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件提供激勵(lì)數(shù)據(jù)；以及所述能量供應(yīng)電路在分別與所述發(fā)射組相關(guān)的各自的發(fā)射時(shí)間間隔過(guò)程中向每一個(gè)發(fā)射組內(nèi)的加熱電阻傳輸能量，其中一個(gè)發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔在該發(fā)射組的一個(gè)發(fā)射子組的動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件中的激勵(lì)數(shù)據(jù)有效之后開始，而且所述各自的發(fā)射時(shí)間間隔在時(shí)間上是錯(cuò)開的。
31．權(quán)利要求30的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射子組中的一個(gè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔處在不同的發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔范圍內(nèi)。
32．權(quán)利要求30的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述各自的發(fā)射時(shí)間間隔在時(shí)間上是重疊的。
33．權(quán)利要求29的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)射墨單元安排成一系列發(fā)射單元的發(fā)射組；所述控制電路順序地允許一次一個(gè)發(fā)射組地在預(yù)充電時(shí)間間隔過(guò)程中對(duì)所述一個(gè)發(fā)射組的動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行預(yù)充電，然后在放電時(shí)間間隔過(guò)程中對(duì)所述一個(gè)發(fā)射組的動(dòng)態(tài)電容性存儲(chǔ)元件中選中的一個(gè)進(jìn)行放電，其中對(duì)一個(gè)發(fā)射組的放電時(shí)間間隔跟隨該發(fā)射組的預(yù)充電時(shí)間間隔，以及所述能量供應(yīng)電路在分別與所述發(fā)射組相關(guān)的發(fā)射時(shí)間間隔過(guò)程中向每一個(gè)發(fā)射組范圍內(nèi)的加熱電阻傳輸能量，其中一個(gè)發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔跟隨該發(fā)射組的放電時(shí)間間隔。
34．權(quán)利要求33的射墨系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)發(fā)射組的放電時(shí)間間隔與被允許對(duì)其電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行預(yù)充電的下一個(gè)發(fā)射組的預(yù)充電時(shí)間間隔是同時(shí)的。
35．權(quán)利要求33的射墨系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射組中的一個(gè)的發(fā)射時(shí)間間隔與不同發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔重疊。
36．權(quán)利要求33的射墨系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)發(fā)射組的發(fā)射時(shí)間間隔與該發(fā)射組的放電時(shí)間間隔重疊。
全文摘要
基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的集成電路射墨單元包括加熱電阻、驅(qū)動(dòng)晶體管和存儲(chǔ)僅為該加熱電阻用的發(fā)射數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器電路。還公開了集成電路發(fā)射陣列,它包括:分成發(fā)射單元的多個(gè)發(fā)射組的多個(gè)基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)射單元,每一個(gè)發(fā)射組具有多個(gè)發(fā)射子組;向發(fā)射單元提供激勵(lì)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線;向發(fā)射單元提供控制信息的控制線;以及多條發(fā)射線,用來(lái)向發(fā)射單元提供激勵(lì)能量,其中一個(gè)發(fā)射組的所有發(fā)射單元都從唯一一條發(fā)射線接收激勵(lì)能量。
文檔編號(hào)B41J2/05GK1282665SQ001180
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者J·P·阿克斯特爾, T·L·本亞明 申請(qǐng)人:惠普公司