CN1322979C - 喷墨打印头驱动器 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/38—Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism

Abstract

一种改进的喷墨打印头驱动器。该驱动器包括用于第一驱动晶体管(M1)的预驱动充电源(12)，M1通过它的源极和漏极连接到输出节点(OUT)和供电源(VDD)之间，其栅极连接到预驱动充电的源极。提供第二晶体管(M2)，适于在其栅极接收输入信号(IN)。第三控制晶体管(M3)，通过其源极和漏极连接到第一晶体管的栅极和第二晶体管之间，第二晶体管通过它的源极和漏极连接在第三晶体管和大地之间。可选择电阻(R0)与第三晶体管并联，并联在第三晶体管的源极和漏极。

Description

喷墨打印头驱动器
技术领域
本发明涉及喷墨打印机的驱动电路，具体涉及控制喷墨打印头驱动器的传播延迟。
背景技术
喷墨打印机是个人计算机的普通附件。这类打印机通过将非常小的墨滴(一般直径在50和60微米之间)放置到纸上形成图像来工作。这种墨滴放置非常精确，分辨率可达每英寸1440×720点。喷墨打印机中真正将墨滴放送到纸上的单元是打印头装置，打印头装置包括打印头、一个或多个墨水盒、打印头步进马达、皮带和稳定杆。步进马达使打印头装置在纸上来回移动，而稳定杆保证打印头的精确受控移动。皮带将打印头连接到步进马达上。墨水盒用作墨水的可移动容器，并一般以当墨水用尽时能易于替换的方式连接到打印头。
打印头是真正放送墨滴的组件。它包括用于喷射墨滴的一组喷嘴。最广泛使用的墨滴形成技术是热泡(thermal bubble)和压电技术。
在热泡技术中，墨水在喷嘴位置从墨水盒射到小型储墨器。已将电脉冲施加到与小型储墨器接触的诸微型电阻上，使它们快速产生热量。该热量蒸发了小型储墨器中的一些墨水，产生泡沫。膨胀后的泡沫将一些墨水从喷嘴挤压到纸上。热量只在一小段时间内产生，足以生成适当大小的墨滴并将其从喷嘴喷射到纸上。当电阻冷却时，泡沫破裂产生真空，将许多墨水引回到小型储墨器中以备下次使用。
在压电技术中，和热泡技术一样，墨水在喷嘴位置从墨水盒射到小型储墨器。不过，压电晶体位于储墨器后部，在喷嘴的对面。该晶体接收使之振动的电脉冲。当该晶体向储墨器内振动时，将一些墨水从喷嘴推到纸上。当该晶体往回振动出储墨器时，收回许多墨水以备下次使用。
这两种技术需要在受控模式下产生电脉冲，使脉冲有最小的传播延迟但需要仔细地控制时间。为此，含有生成这些电脉冲的电驱动器的集成电路已经包括完成这种控制的方法。这些方法包括：1)通过钳住输出驱动晶体管的栅极对地快速放电于是就转向(discharge)放电，2)从输出驱动晶体管的栅极快速暂时放电到源极，3)提供浮动栅驱动，4)在转向前，从输出驱动晶体管的栅极快速放电到漏极。
图1示出这些方法的第一种，其中预驱动电路12在接通时为NMOS晶体管M1的栅极充电。在关断时，二极管D0提供低阻抗路径迅速使M1栅极成反偏，以减小关断传播延迟。然后，M1栅极通过电阻RS对地放电，从而控制下降时间。不过，这种方法在VDD变化时，工作不好。
图2示出这些方法的第二种，其中预驱动电路12也在接通时为NMOS晶体管M1的栅极充电。在关断时，当输入IN变高时，为一次注射的时间周期启动一次注射器14，从而对此时间周期闭合继电器16并从晶体管M1的栅极放电到其源极。于是，下降时间受到将栅极电位通过电阻RS到地的控制。不过，这种方法需要更多的电路区域来实现，如上列第四种方法所实行的。第三种方法使下降时间只由负载控制。
发明内容
因此需要一种喷墨打印头驱动器，能提供最小的传播延迟，并提供受控的上升和下降时间，但没有上述的问题。本发明提供了这样一种打印头驱动器。根据本发明，提供了一种改进的喷墨打印头驱动器。该驱动器包括用于第一驱动晶体管的预驱动充电源，第一驱动晶体管通过它的源极和漏极连接在输出节点和供电源之间，其栅极连接到预驱动充电源。并提供第二晶体管，第二晶体管适于在栅极接收输入信号。第三控制晶体管通过它的源极和漏极连接在第一晶体管的栅极和第二晶体管之间，第二晶体管通过它的源极和漏极连接在第三晶体管和大地之间。
通过本发明的下述详细描述并参考附图，本领域的普通技术人员将清楚本发明的这些和其它特征。
附图说明
图1是第一个喷墨打印头驱动器的现有技术电路图；
图2是第二个喷墨打印头驱动器的现有技术电路图；以及
图3是本发明喷墨打印头驱动器较佳实施例的电路图；
具体实施方式
本发明的大量创新点特别通过参考其较佳示范实施例来描述。不过，需要理解这个实施例只是这里有益用途和创新点的一个例子。一般，在本申请说明书中进行的阐述并不限定本发明，而本发明由附加的各个权利要求的不同方面的陈述来限定。而且，一些阐述只支持一些发明点而不支持其它的发明点。
图3是本发明较佳实施例的电路图。提供了用于为NMOS驱动晶体管M1的栅极充电的预驱动电路12，M1的漏极连接到供电源VDD。晶体管M1的源极连接到驱动器电路输出OUT，驱动器电路输出有负载，包括电容器CL和电阻器RL。连接到晶体管M1栅极的还有电阻R0(在此电路中可选择连接)的一端和PMOS晶体管M3的源极。该晶体管栅极连接到电路输出OUT，晶体管M3漏极连接到电阻R0另一端。晶体管M3漏极和电阻R0的共同节点连接到NMOS晶体管M2的漏极，晶体管M2的源极接地，栅极接收输入信号IN。
工作中，晶体管M3在关断转换的初始部分提供低阻抗路径，从而减小从高到低转换的传播延迟。不过，当进入晶体管M3的饱和区时，晶体管M3的阻抗增加，从而控制下降时间。如上所述，电阻R0是可选的，增加了独立加速下降时间的灵活性。

Claims (2)

1.一种喷墨打印头驱动器，其特征在于，包括：
供电源节点，用于从供电源接受电力；预驱动电路，用于提供预驱动充电源；
第一驱动晶体管，通过其源极和漏极连接在输出节点和供电源节点之间，其栅极连接到所述预驱动电路充电源；
第二晶体管，适于在其栅极接收输入信号；和
第三控制晶体管，通过其源极和漏极连接在第一晶体管的栅极和第二晶体管之间，其栅极连接到输出节点，第二晶体管通过它的源极和漏极连接在第三晶体管和大地之间。
2.如权利要求1所述的喷墨打印头驱动器，其特征在于，还包括与所述第三晶体管并联的电阻，该电阻跨接在所述第三晶体管的源极和漏极。
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