元件基板、打印头和打印设备的制作方法

元件基板、打印头和打印设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种元件基板、打印头和打印设备。近年来的喷墨打印设备包括大容量电容器以稳定加热器电源。当电源关断等时，该电容器的存在需要长时间来降低加热器电压。为此，在下降期间，可能有不期望的加热器电流流过。为解决此问题，在本实施例中，在打印元件附近设置高压逻辑电路，并且设置可以将信号直接输入至此电路的端子。通过该端子进行加热器驱动控制。这使得即使当电源关断等时逻辑电压突然下降，也可以可靠地控制加热器，而与逻辑电源状态无关。
【专利说明】元件基板、打印头和打印设备

【技术领域】
[0001]本发明涉及元件基板、打印头和打印设备，尤其涉及例如集成有元件基板并以喷墨方式打印的全幅型打印头以及使用该全幅型打印头进行打印的打印设备。本发明更具体地涉及具有元件基板的打印头和打印设备，其中，将多个打印元件和用于驱动打印元件的驱动电路设置在单个元件基板上。

【背景技术】
[0002]例如，用于在诸如纸张或胶片等薄片状打印介质上打印诸如字符和图像等任何期望信息的打印设备通常广泛用作诸如文字处理器、个人计算机和传真设备等信息输出设备。
[0003]这些打印设备中的一些打印设备使用通过热能进行打印的喷墨式打印头(下文称作打印头)。这种打印头包括设置于与用于排出墨滴的喷口相连通的部位的多个打印元件(加热器)。将电流供应至打印元件以引起加热器发热。通过墨的膜沸腾来排出墨滴，并进行打印。这种打印头可以高密度配置多个喷口和打印元件(加热器)，从而可以打印高分辨率图像。
[0004]图14是示出传统喷墨式打印头上集成的元件基板的结构的电路图。
[0005]如图14所示，元件基板101通过电缆140连接至打印设备的主体电路200。从而通过焊盘130将加热器电压VH施加到多个加热器(打印元件)111。要注意的是，将地电压GNDH施加到焊盘131。主体电路200的ASIC107将数据信号(DATA)、时钟信号(CLK)、锁存信号(LT)和热使能信号(HE)通过信号线缆141以及焊盘135-138供应至逻辑电路114。要注意的是，多个逻辑电路114具有包括触发器电路118、锁存器电路119和AND (与)电路120的相同电路结构。
[0006]在每个逻辑电路114中，触发器电路118接收与时钟信号(CLK)同步输入的数据信号(DATA)。与通过焊盘135输入的锁存信号(LT)同步地，锁存器电路119接收并保持由触发器电路118接收的数据信号(DATA)。另一方面，将定义加热器驱动时间段的热使能信号(HE)输入至焊盘136。AND电路120获得热使能信号(HE)和锁存器电路119的输出的逻辑积(AND)，并将结果作为选择信号输出至电平变换器(LVC) 122。
[0007]与一般电力器件的元件基板相比，元件基板101包括数量庞大的待驱动元件。与加热器电源102连接的打印元件(加热器)111的数量为每个基板数千至数万个。由于设置的相应驱动元件112的数量和加热器111 一样多，因此驱动驱动元件112所需的电平变换器122的数量也是庞大的。为此，电平变换器122的功耗导致元件基板101发热，这极大地影响打印特性。因此，待机时不消耗电力的差动输入类型的2输入电路广泛用于电平变换器(LVC) 122。
[0008]为满足近年来喷墨打印设备高速化的需求，单位时间要驱动的加热器的数量增长。主体电路200包括用于稳定电源的大容量电容器103，从而实现稳定电源。此外，设置了用于逻辑电路电源104和用于稳定的电压供应的电容器105。
[0009]然而，在设置大容量电容器的情况下，要关闭电源电压需要花费时间。
[0010]图15是示出电源关断后加热器电压VH和逻辑电压VDD的压降随时间变化的图。
[0011]如图15所示，当由于例如电源故障而关断主体电路200时(t = tl)，加热器111施加有电压的状态持续长时间，直到排出电容器103中累积的电荷为止。为此，在加热器电压VH下降到“0”(t = t3)之前，持续控制驱动元件112以尽可能不向加热器111供应不期望的电流是必要的。
[0012]作为用于防止供应不期望的加热器电流的结构，专利号为4266460的日本专利提出一种电路结构，其中逻辑电路具有复位功能。在施加逻辑电源的状态(t = to?tl)下，这种结构能够进行通过输入RESET (复位)信号、可靠地禁止不期望的加热器电流的供应的控制。然而，如图15所示，在电源关断时(t = tl)，由于电压低于加热器电源的电压，并且电容器105具有相对小的电容，因此逻辑电路电源104将在短时间段内(t = t2)完成放电。为此，RESET信号的控制立刻失效。
[0013]另一方面，由于从加热器电源102接收电力，因此即使在逻辑电路电源104关断之后，2输入电平变换器122也是可工作的。然而，当通过焊盘134供应的逻辑电压VDD下降到0V，因此来自逻辑电路114的所有信号变为OV时，电平变换器(LVC) 122接收同相逻辑(均为0V)，并且其输出逻辑变得不定。
[0014]图16A和16B是分别不出2输入电平变换器122的电路结构和输入/输出关系的图。
[0015]图16A是示出2输入电平变换器122的结构的电路图。参见图16A，INB和IN表示输入(端)；而0爪表示输出(端)。对比图14和16A，可以明显看出，2输入电平变换器122通过焊盘130接收加热器电压VH，并通过焊盘133连接至地电压VSS。2输入电平变换器122由六个MOSFET构成。
[0016]在以上结构中，在来自逻辑电路114的逻辑电压VDD都变为0V( S卩，IN和INB都处于低状态)时电源关断、并且加热器电压VH变为“O”的情况下，两个NM0S401都断开，并且两个PM0S402的栅极电压都浮动。结果，输出变得不定。这对应于图16B中示出的IN和INB为低而OUT为不定的状态。
[0017]因此，在图15中t = t2?t3的时间段期间，如果无法控制驱动元件112，并且状态是不定的节点的电压改变为OV或更大，则不期望的电流可能流到加热器。由于上述原因，在电源关断等的情形下，通过专利号为4266460的日本专利中提出的结构无法获得预期效果O
[0018]为了解决此问题，专利号为4183226的日本专利提出一种对用于控制驱动元件的栅极电压的驱动电路部分进行断电从而将驱动元件112的输入(栅极)电压设为OV并可靠地防止不期望的加热器电流流动的结构。然而，这种结构要求通过降压电路从加热器电压VH向驱动电路部分供应电力。图14所示的这种传统结构不包括降压电路，无法满足此要求。


【发明内容】

[0019]由此，针对传统技术的上述缺点设计了本发明。
[0020]例如，根据本发明的可靠的元件基板、使用这种元件基板的打印头以及包括这种打印头的打印设备能够例如防止在电源关断等时供应不期望的加热器电流。
[0021]根据本发明的一个方面，提供一种元件基板，其包括:多个打印元件，其被施加第一电压；多个驱动元件，其与所述多个打印元件相对应地设置，并且用于驱动所述多个打印元件；多个逻辑电路，用于基于外部输入信号而生成用于选择和驱动所述多个打印元件的选择信号；以及多个第一电平变换器，其与所述多个逻辑电路相对应地设置，并且用于对所述选择信号的具有比所述第一电压低的第二电压的逻辑电压进行升压，所述元件基板还包括:焊盘，用于从外部接收表示检测到逻辑电压的下降的检测信号；第二电平变换器，用于经由所述焊盘接收所述检测信号并且对所述检测信号进行升压；以及多个高压逻辑电路，其与所述多个驱动元件和所述多个第一电平变换器相对应地设置，并且用于接收从所述多个第一电平变换器分别输出的升压后的选择信号以及所述第二电平变换器所升压后的检测信号、对所述升压后的选择信号和所述升压后的检测信号进行逻辑运算、输出所述逻辑运算的结果并且驱动所述多个驱动元件，其中，在输入所述检测信号的情况下，所述多个高压逻辑电路禁止驱动所述多个驱动元件，而与所述升压后的选择信号无关。
[0022]根据本发明的另一方面，提供一种打印头，其被配置为在多个打印元件的排列方向上配置多个上述的元件基板，以形成具有与打印介质的宽度相对应的打印宽度的全幅型打印头。
[0023]根据本发明的又一方面，提供一种打印设备，用于使用上述的全幅型打印头来进行打印，所述打印设备包括:逻辑电路电源，用于供应逻辑电压；检测单元，用于检测所述逻辑电压的下降；以及输出单元，用于将所述检测单元的检测作为所述检测信号输出至所述全幅型打印头。
[0024]由于可以通过从外部输入表示检测到逻辑电压下降的检测信号来可靠地进行禁止驱动打印元件的控制，因此本发明是特别有利的。这防止供应不期望的电流来驱动打印元件，并且提高打印头的可靠性。
[0025]根据示例实施例的(参考附图的)以下描述，本发明的其他特征将是明显的。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是示出根据本发明的示例实施例的喷墨打印设备的内部结构的示意性侧剖视图。
[0027]图2是说明图1中示出的打印设备的单面打印操作的侧剖视图。
[0028]图3是说明图1中示出的打印设备的双面打印操作的侧剖视图。
[0029]图4是全幅型打印头的立体图。
[0030]图5是全幅型打印头的分解立体图。
[0031]图6是示出根据第一实施例的元件基板的结构和与该元件基板相连接的主体电路的结构的电路图。
[0032]图7是示出I输入电平变换器的结构的电路图。
[0033]图8A和8B是分别不出2输入N0R(或非)电路的结构和输入/输出关系的图。
[0034]图9是示出根据第一实施例的变形例的元件基板的结构和与该元件基板相连接的主体电路的结构的电路图。
[0035]图10是示出电源关断之后的加热器电压VH、施加至高压逻辑电路和电平变换器的电压VHT、以及逻辑电压VDD的压降随时间变化的图。
[0036]图11是示出用作用于说明第二实施例的比较例的传统元件基板的结构的示例的电路图。
[0037]图12是示出根据第二实施例的元件基板的结构的电路图。
[0038]图13是示出根据第三实施例的元件基板的结构的电路图。
[0039]图14是示出集成在传统喷墨打印头上的元件基板的结构的电路图。
[0040]图15是示出电源关断之后的电源电压VH和逻辑电压VDD的压降随时间变化的图。
[0041]图16A是和16B是分别不出2输入电平变换器122的电路结构和输入/输出关系的图。

【具体实施方式】
[0042]现将根据附图详细描述本发明的示例实施例。要注意的是，相同的附图标记表示已经说明的部件，并将省略其重复描述。
[0043]在该说明书中，术语“打印”不仅包括形成诸如字符和图形等重要信息，还广泛地包括打印介质上形成图像、图片、图案等或者处理介质，而与其是重要还是重要以及是否将其可视化以使人能够从视觉上感知无关。
[0044]而且，术语“打印介质”不仅包括普通打印设备中使用的纸张，还广泛地包括能够着墨的诸如衣服、塑料薄膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材以及皮革等材料。
[0045]此外，应当以与上述“打印”的定义相类似的方式广泛地解释术语“墨”(下文也称为“液体”)。即，“墨”包括施加到打印介质上时可以形成图像、图形、图案等，可以处理打印介质，并且可以处理墨的液体。墨的处理包括例如使施加到打印介质上的墨中包含的着色剂凝固或不溶解。
[0046]另外，除非另外说明，“喷嘴”一般指墨喷口或与其连通的液体通道以及用于产生排出墨的能量的元件。
[0047]下文要使用的用于打印头的元件基板(头基板)并不表示由硅半导体构成的纯粹的基底，而是设置有元件、配线等的组件。
[0048]“基板上”不仅简单表示在元件基板之上，还表示在元件基板的表面和表面附近元件基板的内侧。在本发明中，“内置”是不表示将基板表面上的各元件作为分开部件简单地配置、而是表示在例如半导体电路制造工艺中一体形成和制造元件基板上的各元件的术语。
[0049]接下来将描述喷墨打印设备的实施例。这种打印设备是使用卷绕成卷的连续薄片(打印介质)并支持单面打印和双面打印的高速行式打印机。这种打印设备适用于例如打印实验室等大多数打印领域。
[0050]图1是示出根据本发明的示例实施例的喷墨打印设备(下文称为打印设备)的示意性内部结构的侧剖视图。该设备的内部大致可以分为薄片供应单元1、去卷曲单元2、歪斜调整单元3、打印单元4、清洁单元(未示出)、检查单元5、切割器单元6、信息打印单元
7、干燥单元8、薄片卷绕单元9、排出输送单元10、分页单元11、排出盘12、控制单元13等。薄片由输送机构输送并经过每个单元的处理，该输送机构包括辊对和沿图1中的实线所表示的薄片输送路径的带。
[0051]薄片供应单元I容纳并供应卷绕成卷的连续薄片。薄片供应单元I可以容纳两个卷Rl和R2，并且用于选择性地引出和供应薄片。注意，可容纳卷的数量不限于两个，可以容纳一个或三个或更多的卷。去卷曲单元2减小从薄片供应单元I供应的薄片的卷曲(翘曲)。去卷曲单元2针对一个驱动辊使用两个加紧辊以在相对于卷曲的反方向上翘曲的方式使薄片弯曲并且捋薄片，从而减小卷曲。歪斜调整单元3调整已通过去卷曲单元2的薄片的歪斜(相对于原始行进方向的倾斜)。对着引导构件按压基准侧的薄片端部，从而调整薄片的歪斜。
[0052]打印单元4利用打印头单元14在输送的薄片上形成图像。打印单元4还包括用于输送薄片的多个输送辊。打印头单元14包括全幅型打印头(喷墨打印头)，其中在覆盖假定要使用的薄片的最大宽度的范围内形成有喷墨喷嘴阵列。在打印头单元14中，沿薄片输送方向平行地配置多个打印头。在本实施例中，打印头单元14包括对应于K (黑色)、C (青色)、M(品红)和Y(黄)四种颜色的四个打印头。打印头从薄片输送的上游侧起以K、C、M和Y的顺序配置。注意，墨的颜色的数量和打印头的数量不限于四个。可以将使用加热元件的方法、使用压电元件的方法、使用静电元件的方法、使用MEMS元件的方法等的方法作为喷墨方法。通过墨管将来自墨容器的各种颜色的墨供应到打印头单元14。
[0053]检查单元5光学读取由打印单元4打印在薄片上的检查图案或图像，并检查打印头的喷嘴的状态、薄片输送状态、图像位置等。检查单元5包括实际读取图像并生成图像数据的扫描器单元、以及分析所读取的图像并将分析结果返回至打印单元4的图像分析单元。检查单元5包括沿与薄片输送方向相垂直的方向配置的CCD行传感器。
[0054]需要注意的是，图1中所示的打印设备支持如上所述的单面打印和双面打印。图2和3是分别用于说明图1中所示的打印设备的单面打印操作和双面打印操作的图。
[0055]图4是示出打印头单元14中包括的全幅型打印头100与打印介质800的输送方向之间的关系的图。
[0056]当进行打印操作时，将全幅型打印头100固定在打印设备上，输送打印介质800，并且从元件基板101中设置的多个喷口 706排出墨，从而在打印介质800上形成图像。
[0057]从图4可以明显看出，在此示例中，全幅型打印头100是通过集成四个元件基板101而形成的。
[0058]图5是全幅型打印头的分解立体图。
[0059]全幅型打印头100包括四个元件基板101-1、101-2、101-3和101_4，支撑件501，印刷电路板110以及墨供应件502。如图5所示，四个元件基板交错配置在全幅型打印头100中。注意，可通过增加包括的元件基板101的数量形成具有更大打印宽度的打印头。当说明四个元件基板而不单独指定时，将它们简单地称为元件基板101。
[0060]从图5可以明显看出，印刷电路板110基本上具有矩形形状，并且元件基板101具有矩形形状。多个喷口 706排列在元件基板101的长度方向上。将元件基板101配置成使其长度方向即多个喷口的排列方向与印刷电路板110的长度方向一致。
[0061]接下来将描述有关在具有上述结构的打印设备所包括的全幅型打印头上所集成的元件基板的一些实施例。
[0062]第一实施例
[0063]图6是示出根据第一实施例的元件基板的结构和与元件基板连接的主体电路的结构的电路图。注意，与已经参考现有技术的图14描述的附图标记相同的附图标记在图6中表示相同的构成元件或信号，并且省略其详细描述。
[0064]除了传统的组件外，图6中示出的元件基板101还包括多个高压逻辑电路113、电平变换器121和下拉电阻器115。将加热器电压VH(第一电压)供应给高压逻辑电路113。因此，也将电平变换器122称为第一电平变换器，而将电平变换器121称为第二电平变换器。
[0065]在此实施例中，将来自每个逻辑电路114的最终输出作为选择加热器的选择信号发送到对应的电平变换器(LVC) 122。2输入电平变换器122将来自逻辑电路114的信号电压的电平升高，然后将其输入到高压逻辑电路113。
[0066]高压逻辑电路113是由高压2输入NOR电路116形成的。电路116接收来自电平变换器122的信号、以及通过焊盘132从主体电路200 (从元件基板观察时从外部)输入并通过I输入电平变换器121升压的关断信号(SD)。I输入电平变换器121具有反相的输出结构。关断信号(SD)通过低逻辑(OV)禁止加热驱动。下拉电阻器115连接至焊盘132。也就是说，如果用户不必要地拔下信号线缆141，则输入逻辑变为低(OV)以禁止加热驱动。
[0067]图7是示出I输入电平变换器121的结构的电路图。
[0068]在该结构中，与图16A中所示的2输入电平变换器122不同，当输入高电平的栅极信号时，NM0S503接通，并且通过电流流过。然而，在本实施例的结构中，由于元件基板101仅包括一个I输入电平变换器121 (如图6所示)，因此发热的影响较小，并且不影响打印特性。
[0069]当在具有图6所示结构的元件基板中发生电源关断时，逻辑电压VDD(第二电压)先于加热器电压VH变为“O”(零)，如参考图15对现有技术的描述。此时，将低电平(OV)的关断信号(SD) (B卩，有源逻辑)输入到焊盘132。注意，加热器电压VH比逻辑电压VDD高得多，这从图15可以看出。一般情况下，加热器电压VH大约为18?24V，而逻辑电压VDD是3.3或5V。
[0070]另一方面，与现有技术一样，从逻辑电路114输出的所有信号变为低(0V),而2输入电平变换器122接收OV的同相信号，以达到如图16B所示的输出逻辑(OUT)变得不定的状态。此时，不定逻辑和高电平的信号分别输入到高压2输入NOR电路116的两个输入端。
[0071]图8A和8B是分别示出2输入NOR电路116的结构和输入/输出关系的图。
[0072]图8A示出了将不定逻辑的信号和有源逻辑的高电平的关断信号(SD)分别输入到2输入NOR电路116的输入端子301和302的状态。
[0073]如图8A的电路结构所表示的，即使在两个输入中的一个输入的逻辑是不定(至端子301的输入信号的逻辑是不定的)的情况下，只要另一个输入的逻辑为高(至端子302的输入信号的逻辑为高)，也能可靠地断开与VH连接的开关。由于可靠地接通连接至GND (VSS侦?的开关，因此将输出逻辑确定为低。在本实施例中，与2输入电平变换器122的输出逻辑变得不定的情况对应，使用2输入NOR电路的电路特性以上述方式进行可靠的加热禁止控制。这是基于图8Β中最后一行的输入/输出关系。参照图SB所示，A表示输入到2输入NOR电路116的端子301的信号的电平；而B表示输入到端子302的信号的电平。
[0074]高压2输入NOR电路116的逻辑需要在关断信号(SD)有效时通过输入高电平的信号并输出低电平的信号来禁止加热器驱动。即使当逻辑电路的电源电压VDD为O时，也需要避免对关断信号(SD)的逻辑的影响。当然，还有必要在从焊盘132到电平变换器121的输入的路径中避免使用逻辑电路电源电压VDD的任何逻辑电路的介入，以及将输入保护(静电)电路(未示出)与逻辑电路电源电压VDD断开。
[0075]主体电路200的ASIC (元件基板控制单元)107设置有用于逻辑电路电源电压VDD的电压检测输入端106。利用这种结构，检测逻辑电路电源电压下降的开始，并且将有源逻辑的低电平的关断信号(SD)用作检测信号输出到焊盘132。
[0076]因此，根据本实施例，关断信号(SD)预先从主体电路200输入到元件基板101。这使得可以在逻辑电路电源104的电压下降时在时间(t = tl?t2)期间进行可靠的加热禁止控制。
[0077]图9是示出根据第一实施例的变形例的元件基板的结构和与元件基板连接的主体电路的结构的电路图。注意，与已参考现有技术图14或者图6描述的附图标记相同的附图标记在图9中也表示相同的构成元件或信号，并且省略对其的描述。
[0078]对比图9和图6可以明显地看出，将低于加热器电压的电压(VHT:第三电压)施加到高压逻辑电路113和电平变换器121和122。这种结构与图6所示的结构不同之处在于主体电路200包括高压逻辑电源601和电容器602。
[0079]图10是示出电源关断之后的加热器电压VH、施加至高压逻辑电路和电平变换器的电压VHT以及逻辑电压VDD的压降随时间变化的图。
[0080]如图10所示，当主体电路200发生电源关断时，电压下降。在这种情况下，进行控制以在t = t2?t4期间不供应不期望的加热器电流。然而，在t = t4?t3期间不进行这种控制。然而，同样在该变形例的结构中，t = t4时的加热器电压VH低于t = t2时的加热器电压VH。因此，即使不期望的加热器电流流过，发热量也小，并且打印头(元件基板)的可靠性也能提高。
[0081]注意，尽管此实施例中说明了假设电源关断的示例，但是也可以在例如由于打印设备主体中的机械错误(例如卡纸)、数据传送错误或芯片发热而造成的加热驱动停止时使用关断信号。相比于提出通过逻辑电路进行加热禁止控制的专利号为4266460的日本专利，该实施例是有利的，这是因为加热禁止控制是由更接近驱动元件112的电路进行的，并且可靠性高。此外，由于由高压驱动的高压逻辑电路113直接进行加热禁止控制，因此对噪声的耐受性非常高。
[0082]当如图6所示那样、使用与加热器电源电压相同的电源来设计加热禁止控制电路时，只要向加热器施加高压，就不会有不期望的加热器电流流过。
[0083]在本实施例中，2输入NOR电路用作高压逻辑电路113。然而，也可以使用具有NAND(与非)结构的电路。然而，当使用NAND电路的情况下，有必要设计这样的逻辑电路，该逻辑电路通过至少一个输入而接收变为低电平有源逻辑的关断信号(SD)，并且输出高电平信号以关断驱动元件112。出于这个原因，元件的数量相比图6中所示的结构增多。
[0084]第二实施例
[0085]图11是示出用作用于说明第二实施例的比较例的传统元件基板的结构的示例的电路图。
[0086]对比图11中所示的电路与图14中所示的电路。在本示例中，使用用于进行加热器(打印元件)111的矩阵选择的结构，从而减小逻辑电路114和电平变换器122的数量以及数据信号(DATA)的位数。注意，图11中与已经参考图14描述的附图标记相同的附图标记也表不相同的构成兀件或信号，并且省略对其的描述。
[0087]根据此结构，在利用2输入电平变换器122将逻辑电路114的输出电压升压之后，高压2输入NOR电路1101进行逻辑运算。将数据信号(DATA)和热使能信号(HE)输入到2输入NOR电路1101的一个输入端,并将块选择信号(BLE)输入到另一输入端。利用数据信号(DATA)和块选择信号(BLE)选择要驱动的加热器。这称为矩阵选择结构。当利用高压进行逻辑运算时，相比图14中所示结构，元件基板上的2输入电平变换器122的数量减少。一个2输入电平变换器122由6个MOSFET构成(如图16A所示)，并且有大的电路布局尺寸。因此，使用图11所示的矩阵结构来减小基板尺寸。
[0088]图12是示出根据第二实施例的元件基板的结构的电路图。
[0089]如图12所示，该示例在通过使用与图11中相同的矩阵结构来实现基板尺寸减小的情况下处理关断信号(SD)的输入。需要注意，图12中与已经参考图14或11描述的附图标记相同的附图标记也表示相同的构成元件或信号，并且省略对其的描述。
[0090]在本实施例中，如图12所示，高压逻辑电路113由3输入NOR电路801形成。如2输入NOR电路(即，如图6中)那样，同样在3输入NOR电路的结构中，当关断信号(SD)变高时，即使剩余端子的逻辑是不定的，也能可靠地确定低逻辑。如第一实施例那样，同样在第二实施例中，使用NOR电路的电路特性以这种方式进行加热禁止控制。
[0091]然而，与第一实施例中使用的2输入NOR电路相比，由于三个PMOS串联，因此电阻可能增加，并且至驱动元件的输出信号的通过速率(仅脉冲上升)可能会降低。另外，由于加热器电压VH和地电压VSS之间连接有四个元件，因此能够进行正常操作的加热器电压VH的最小电压也可能低于2输入NOR电路的结构中的最小电压。因此，需要注意这一点。
[0092]注意，虽然在图12中所示的电路中将高压逻辑电路113和电平变换器122的焊盘130和133分开，但是可以在基板中共用它们。
[0093]也可以使用3输入NAND电路形成具有相同作用的电路。然而，在这种结构中，需要将反相器插入到NAND电路的输出，并且基板尺寸变大。
[0094]第三实施例
[0095]图13是示出根据第三实施例的元件基板的结构的电路图。
[0096]对比图13和图12，可以明显地看出，只有高压逻辑电路113的内部结构不同于第二实施例。在此实施例中，高压逻辑电路113由逻辑电路形成，其中每个逻辑电路具有两个以下的输入。因此，不会出现第二实施例中的问题，即通过速率降低以及能够进行正常操作的加热器电源电压的最小电压降低。
[0097]在图13示出的结构中，将两个分开的升压信号分别输入到两个2输入NOR电路901a。将两个2输入NOR电路901a的输出输入到2输入NOR电路901b。通过来自2输入NOR电路901b的输出来控制驱动元件112。将升压的关断信号(SD)输入到每个2输入NOR电路901a的一个输入端。
[0098]在此实施例中，设置了被配置成在升压之后立即接收关断信号(SD)的2输入NOR电路901a，从而避免电源关断时高压逻辑电路113的逻辑变得不定。
[0099]如图16A所示，当电源关断时，通过向2输入电平变换器122的两个NM0S401的栅极施加OV电压来关断该两个NM0S401。因此，没有通过电流流至此元件。另一方面，如果通过不定逻辑来输入中间电压，则通过电流可以流到高压逻辑电路113中的逻辑电路。高压逻辑电路113中不期望的通过电流具有高压和大能量。因此，有必要可靠地避免不定逻辑。
[0100]当使用如该实施例的结构时，可以可靠地避免向电路供应不期望电流。因此，可以进行更为可靠的加热器驱动控制。
[0101]尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功倉泛。
【权利要求】
1.一种元件基板，其包括:多个打印元件，其被施加第一电压；多个驱动元件，其与所述多个打印元件相对应地设置，并且用于驱动所述多个打印元件；多个逻辑电路，用于基于外部输入信号而生成用于选择和驱动所述多个打印元件的选择信号；以及多个第一电平变换器，其与所述多个逻辑电路相对应地设置，并且用于对所述选择信号的具有比所述第一电压低的第二电压的逻辑电压进行升压，所述元件基板还包括: 焊盘，用于从外部接收表示检测到逻辑电压的下降的检测信号； 第二电平变换器，用于经由所述焊盘接收所述检测信号并且对所述检测信号进行升压；以及 多个高压逻辑电路，其与所述多个驱动元件和所述多个第一电平变换器相对应地设置，并且用于接收从所述多个第一电平变换器分别输出的升压后的选择信号以及所述第二电平变换器所升压后的检测信号、对所述升压后的选择信号和所述升压后的检测信号进行逻辑运算、输出所述逻辑运算的结果并且驱动所述多个驱动元件， 其中，在输入所述检测信号的情况下，所述多个高压逻辑电路禁止驱动所述多个驱动元件，而与所述升压后的选择信号无关。
2.根据权利要求1所述的元件基板，其中，所述多个高压逻辑电路中的每个高压逻辑电路包括2输入NOR电路。
3.根据权利要求1所述的元件基板，其中，将低于所述第一电压并且高于所述第二电压的第三电压用于所述多个第一电平变换器和所述第二电平变换器的工作。
4.根据权利要求1所述的元件基板，其中，采用矩阵结构来选择所述多个打印元件，以及 所述多个高压逻辑电路中的每个高压逻辑电路接收数据信号和块选择信号作为所述选择信号。
5.根据权利要求4所述的元件基板，其中，所述多个高压逻辑电路中的每个高压逻辑电路包括3输入NOR电路， 所述3输入NOR电路接收所述数据信号、所述块选择信号以及所述第二电平变换器所升压后的检测信号并且进行所述逻辑运算。
6.根据权利要求4所述的元件基板，其中，所述多个高压逻辑电路中的每个高压逻辑电路包括三个2输入NOR电路， 所述三个2输入NOR电路中的两个2输入NOR电路中的一个接收所述数据信号和所述第二电平变换器所升压后的检测信号，所述两个2输入NOR电路中的另一个接收所述块选择信号和所述第二电平变换器所升压后的检测信号，并且所述两个2输入NOR电路进行逻辑运算，以及 所述三个2输入NOR电路中的剩余一个2输入NOR电路接收来自所述两个2输入NOR电路的输出，并且进行逻辑运算。
7.根据权利要求1所述的元件基板，其中，所述多个高压逻辑电路中的每个高压逻辑电路包括2输入NAND电路。
8.根据权利要求4所述的元件基板，其中，所述多个高压逻辑电路中的每个高压逻辑电路包括3输入NAND电路。
9.根据权利要求1所述的元件基板，其中，下拉电阻器与所述焊盘连接，并且所述检测信号被下拉。
10.根据权利要求9所述的元件基板，其中，所述第二电平变换器输出反相输出。
11.一种打印头，其被配置为在多个打印元件的排列方向上配置多个根据权利要求1?10中任一项所述的元件基板，以形成具有与打印介质的宽度相对应的打印宽度的全幅型打印头。
12.根据权利要求11所述的打印头，其中，所述全幅型打印头包括用于向打印介质排出墨并且打印图像的喷墨打印头。
13.一种打印设备，用于使用根据权利要求11所述的全幅型打印头来进行打印，所述打印设备包括: 逻辑电路电源，用于供应逻辑电压； 检测单元，用于检测所述逻辑电压的下降；以及 输出单元，用于将所述检测单元的检测作为所述检测信号输出至所述全幅型打印头。
【文档编号】B41J2/14GK104210234SQ201410240029
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】葛西亮, 平山信之, 高木诚 申请人:佳能株式会社