CN1403278A - 打印头和使用该打印头的打印设备 - Google Patents

Abstract

一种具有高静电容限的打印头，及一种使用该打印头的打印设备。在打印元件的信号输入焊接点和反相器之间形成用于保护打印元件的保护电路。包括两个二极管的第一保护功能确保被施加到输入焊接点上的高电压的静电电涌被快速地耗散到具有大容量的电源或基板线上。此外，第二保护功能包括另两个二极管，设置在和输入焊接点相连的电阻以及反相器之间，进一步确保高电压的静电电涌被快速地耗散到具有大容量的电源或基板线上。

Description

打印头和使用该打印头的打印设备

技术领域

本发明涉及一种打印头(记录头)和使用该打印头的打印(记录)设备，具体地说，本发明涉及一种喷墨打印头结构，其中，用于生成排放油墨所需热能的电热转换器和驱动该电热转换器的驱动电路被形成在一个基片上，和使用该打印头的打印设备。

背景技术

作为一种用于文字处理机、个人计算机、传真机或类似设备的数据输出设备，具有在片形印刷介质例如纸张、薄膜等上打印所希望的数据例如字符、图象等的打印机。

对于这种打印机的印刷方法，众所周知具有多种打印方法。特别是最近的喷墨方法受到注意，因为它具有执行印刷同时不接触诸如纸张的印刷介质的能力，并具有能够进行彩色打印和安静印刷操作的能力。通常由于低成本和体积小，这种打印机广泛地采用串行印刷方法。根据这种串行印刷方法，通过使包含按照所希望记录数据喷出油墨的打印头的滑座在垂直于印刷介质的输送方向的方向上往复扫描，实现打印。

特别是在使用用于排出墨滴的油墨气泡生成的热喷墨打印方法中，能够在打印头上高密度地形成大量的喷嘴，通过向和油墨接触的加热器发送电流几微秒而生成的热能在油墨内生成所述气泡。在打印头上形成大量喷嘴有助于改善印刷速度。

然而在使用采用喷墨印刷方法的打印头的打印机中，如果在大量喷嘴中发现少数几个喷嘴被堵塞或由于长时间使用和加热器相连的导线破损，将不能实现油墨排放。这种事件干扰了图象印刷操作。在寻找这种喷嘴时，该喷嘴不能持续地喷出油墨，通常更换打印头，以恢复打印机的正常操作。根据产品，用户更换被损坏的打印头。这便利于打印机的维修。

此外，存在这种打印机，它使用将打印头和油墨容器集成在一起的打印盒，当油墨耗尽后更换整个打印盒。在这种打印盒中，虽然运行成本很高，在任何时刻，打印头都处于良好的条件下。考虑到运行成本包括更换打印头的成本，在抑制部分更换成本的同时，抑制由于长期使用而引起的诸如喷嘴堵塞的问题出现的频率，执行高质量记录，可以作为优点来评价。

图6是一个透视图，显示了一个和普通打印头结合为一体的打印元件单元的示例。

该打印元件单元在由半导体基片形成的打印元件基底401上配置有大量备有加热器的喷嘴孔(排放孔)402。在打印元件基底401上，虽然图中未示，设置有被设置在和排放孔相对的位置上的加热器(电热转换器)和用于向加热器输送电流的驱动电路。此外，在打印元件基底401上，还设置了用于提供电能以便驱动所述驱动电路的电源供给端子和用作信号端子的焊接点端子403。此外，在打印元件基底401上，还设置了向喷嘴孔提供油墨的油墨通道(未示)。

普通的打印头被这样构造，因而一种颜色油墨对应于一个打印元件单元或使用多种颜色油墨进行打印。根据打印机的规格，有时根据印刷中所使用的油墨颜色的数量，例如三种、四种或六种颜色，打印头集成这些打印头元件单元。当打印机使用三种颜色油墨进行打印时，使用这样的打印元件单元，即一种颜色油墨对应于一个打印元件单元，三个打印元件单元被集成在打印头上。当打印机使用六种颜色油墨进行打印时，使用这样结构的打印元件单元，两种颜色油墨对应于一个打印元件单元，三个打印元件单元被集成在打印头上，确保利用六种颜色进行印刷。

图7示意性显示了打印头，其中三个图6所示的打印元件单元被彼此相邻地设置。

参考图7，附图标记501表示由成型树脂制成的支撑底座用于支撑打印元件、油墨容器等的类似产品；502表示图6所示的打印元件单元，503表示利用引线接合法实现从记录元件单元502的焊接点端子向外部配线的电气连接部分；504表示是成为外部配线的弹性基片。

弹性基片504被安装在支撑基底501上，并通过折叠部分505和印刷基片506电连接。多个头焊接点507被形成在印刷基片506上，并通过印刷基片506上的导线和弹性基片504上各自的引线相连。设置头焊接点，使它们和印刷机主部件电相连。

在打印元件单元502上，利用类似于制造普通IC的工序的半导体制造技术，将由晶体三极管、二极管、电阻等组成的电路形成在被用作基底的半导体基片的内部。类似于对静电具有较小容限的普通IC，打印元件单元对静电也具有较小容限。

普通IC所需的静电容限表示施加到端子上的不会引起损坏的预定级别的静电荷。通常用IC生产后加工时例如从晶片上切割芯片、组装、将IC安装在基片等被施加的静电电涌表示静电电涌容限。通常所要求的容限标准例如是，根据EIAJ标准，在200微微法(pf)和0欧姆时，为±200伏，或根据MIL标准，在100微微法(pf)和1.5kΩ时，为±1.5kV。

然而当用户更换符合本发明的打印头时，存在这样的风险，即没有完全消除静电的用户直接接触打印头和打印机主部件之间的电触点(头焊接点)。为此原因，打印头要求比普通IC更高的静电电涌容限。

利用低电阻的引线，打印头的头焊接点和打印元件的输入焊接点电连接。当打印元件附加有类似于普通IC的保护电路时，打印元件将具有和普通IC相同级别的静电电涌容限。

本发明的发明人已经利用附加有类似于普通IC的保护电路的打印元件制造打印头，并利用人体所导致的静电电涌在打印头的头焊接点上进行静电测试。因而，发明人已经确定了打印元件的损坏。

具体地说，他们已经发现在层间膜内频繁地出现电绝缘损坏，所述层间膜由氧化硅膜等组成，分布在基片和其它引线层之间，在利用金属引线将打印元件的信号输入焊接点和限制静电电涌的电阻部分相连的触点部分附近。由于施加静电电涌，在打印元件的焊接点端子内电压突然增大，在电涌被吸收之前，通过一电阻和焊接点端子按顺序设置的二极管的电位瞬间超过层间膜的耐电压，导致所述层间膜内电绝缘损坏。

为了改善静电电涌容限，可以考虑一种使用半导体制造技术的对策。层间膜的耐电压基本上由层间膜的成份、膜特性和膜厚度所决定。从而诸如改变层间膜的成份、增加膜的厚度等的对策可以将容限改善到一定程度。

然而，在通过加热器加热在油墨内产生气泡而排出油墨的热喷墨打印头中，增加层间膜的厚度极大地影响将热从加热器传送到油墨内并影响油墨排出性能。例如和构成基底的硅基片相比，被用作层间膜的氧化硅膜具有较小的导热性。如果增加层间膜的厚度，难以将加热器所生成的热量传输到基片，最终需要更长的时间冷却加热器。

残余热量影响后续的气泡生成，可能导致记录质量下降，例如喷墨数量的改变。如果在充分冷却后进行印刷，由于冷却所需的时间，需要更长的记录时间，从而记录性能下降。

此外，增加膜厚度可能导致诸如在半导体加工过程中膜形成工序内生产能力下降，或对晶体三极管或类似被制造的产品的器件特性造成负面影响。

此外，另一种对策是在打印头的头焊接点和打印元件之间添加一分离器件，用于抗静电。然而由于这种对策造成元件数量增加，带来诸如打印头成本和尺寸增加等的缺陷。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够实现打印头所需的高静电电涌容限的打印头，同时不增加记录装置主体或打印头的打印元件的成本，不增加打印头的尺寸，更具体地说，提供一种打印头，对于层间膜内静电绝缘损坏，它具有改善的容限，这也是一种对应于打印头内静电损坏的特性，还提供一种使用所述打印头的记录设备。

根据本发明的一个方面，通过提供一种包括打印元件的打印头可以实现上述目的，所述打印头包括：一输入端子，用于输入驱动所述打印元件的信号；一驱动电路，用于驱动所述打印元件；第一电阻，被连接在所述输入端子和所述驱动电路之间；第一对二极管，被设置在所述输入端子和所述第一电阻之间，包括将所述输入端子和电源电位相连的第一二极管和将所述输入端子和基片电位相连的第二二极管；第二对二极管，被设置在所述驱动电路和所述第一电阻之间，包括将所述第一电阻和电源电位相连的第三二极管以及将所述第一电阻和基片电位相连的第四二极管；所述第一电阻的一端被连接在第一二极管和第二二极管之间，所述第一电阻的另一端被连接在第三二极管和第四二极管之间。

此外，打印头还包括被连接在所述第二对二极管和所述驱动电路之间的第二电阻，所述第二电阻的一端被连接在第三二极管和第四二极管之间，第二电阻的另一端和所述驱动电路相连。

需要注意的是，最好在所述驱动电路一侧设置一反相电路作为输入电路。

按照上述本发明，在打印元件的信号输入焊接点和驱动电路之间形成保护打印元件的保护电路，从而快速地传导高压静电电涌，所述高压静电电涌被施加到输入焊接点并从由第一和第二二极管组成的第一保护功能元件到达电源电位或具有大容量的基片电位。此外，利用第一和第二电阻，保护打印元件的内电路，使其不受高压静电电涌的影响。此外，利用由第三和第四二极管组成的位于第二电阻和构成内电路的一部分的反相器电路之间的第二保护功能元件，将高压静电电涌快速地传导到电源电位或具有大容量的基片电位。

上述打印头最好是一种通过排出油墨而执行打印的喷墨打印头。所述喷墨打印头最好包括电热转换器，它产生被施加到油墨上的热能，利用热能而排出油墨。

在此情况下，打印元件包括：被设置在由半导体基片组成的基底上的电热转换器；排出油墨的喷嘴；被形成在所述基底上，并同时具有向要被驱动的电热转换器发送电流的驱动电路。

根据本发明，通过提供一种打印设备而实现上述目的，该打印设备通过使用具有上述结构的打印头执行印刷。

本发明特别优异，因为打印头对高电压静电电涌具有改进的容限，当没有消除静电荷的用户直接接触打印头和打印机主部件之间的电触点(头焊接点(head pad))并试图将打印头从打印机主部件上拆卸下并进行更换时，提高产生所述高压静电电涌的容限。具体地说，能够改善对高电压导致的在层间膜上的电绝缘损坏的容限，所述层间膜被形成在打印元件的半导体基片上。

此外，由于不必将分离的器件等添加到打印元件的外部以改善容限，本发明特别优异。从而能够避免增加打印头的制造成本或尺寸。

另外，安装这样容限提高的记录头的记录装置，可以进行高质量的记录。

通过下文接合附图对本发明所进行的详尽的介绍，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚。在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

附图说明

构成说明书一部分的附图和说明书中的描述一起用于说明本发明的实施例，用于解释本发明的原理。

图1是一个透视图，显示了作为本发明一个典型实施例的包括打印头的打印设备的结构，该打印设备根据喷墨打印方法进行印刷；

图2是一个方框图，显示了图1所示打印设备的控制电路的布置；

图3是一个方框图，显示了构成打印头IJH的打印元件单元的电路的结构；

图4是一个电路图，显示了符合本发明第一实施例的打印元件的保护电路的结构；

图5是一个电路图，显示了符合本发明第二实施例的打印元件的保护电路的结构；

图6是一个透视图，显示了集成到普通打印头上的打印元件单元的示例；

图7是一个打印头的透视图，其中图6所示的三个打印元件单元被彼此相邻地设置；

图8是一个电路图，显示了一个静电保护电路的示例。

优选实施例介绍

下文将结合附图详细地介绍优选实施例。

<设备主要单元的简要介绍>

图1是一个透视图，显示了作为本发明典型实施例的喷墨打印机IJRA的结构的概要。参考图1，滑座HC和导杆5005的螺旋槽5004啮合，当驱动电动机5013向前/向相反方向转动时，利用传送齿轮5009～5011的驱动力，所述导杆5005转动。所述滑座HC具有一销(未示)并在导轨5003的支撑下沿图1中箭头a和b所示方向往复运动。组合有打印头IJH和墨罐IT的集成喷墨盒IJC被安装在所述滑座HC上。附图标记5002表示压纸板，它将纸张压向滚筒5000，该压纸板从滑座HC的运行路径的一端延伸到另一端。附图标记5007和5008表示光电耦合器，其用作初始位置监测器，用于在相应区域识别所述滑座的杠杆的出现，并用于变换电动机5013的转动方向。附图标记5016表示用于支撑罩元件5022的元件，所述罩元件覆盖打印头IJH的前表面；5015表示抽吸器，用于通过罩元件的内部抽吸残余油墨。通过罩元件5022的开口5023，所述抽吸器5015进行对打印头的抽吸恢复操作。附图标记5017表示清洁刀片；附图标记5019表示一个允许所述刀片在刀片的前后方向上运动的元件。这些元件被主要支撑板5018所支撑。所述刀片的形状并不局限于此，但是可以在这个实施例中使用公知的清洁刀片。附图标记5021表示在抽吸恢复操作中用于启动抽吸操作的杠杆。当凸轮5020运动时，杠杆5021向上运动，它和滑座啮合并利用公知的传送机械例如离合器转换接收来自驱动电动机的驱动力。

当滑座到达初始位置侧面区域时，在它们和导杆5005操作相对应的位置，进行用罩盖住、清洁和抽吸操作。然而本发明并不局限于这种配置，只要在公知的时刻能够进行所希望的操作就行。

需要注意的是，本发明可以采用打印头IJH和油墨罐IT彼此分开的墨盒。在此情况下，用户拆卸和安装这种打印头和墨盒。

<控制电路的介绍>

下文介绍用于对上述打印机进行打印控制的控制电路。

图2是一个方块图，显示了喷墨打印机IJRA的控制电路。在图2中，附图标记1700表示接口，用于将例如个人电脑输出的记录信号输入到打印机主部件上，以便控制打印机的主部件；附图标记1701表示MPU；1702表示用于存储MPU1701执行的控制程序的ROM；1703表示用于存储不同数据(提供给IJH等的上述记录信号和记录数据)的DRAM。附图标记1704表示门阵列(G.A.)，用于将记录数据的控制提供给打印头IJH。门阵列1704也在接口1700、MPU1701和DRAM1703之间执行数据转移控制。附图标记1710表示用于传送打印头IJH的运送电动机；附图标记1709表示用于传送打印纸的传送电动机。附图标记1705表示用于驱动打印头IJH的头驱动器；附图标记1706和1707分别表示用于驱动传送电动机1709和运送电动机1710的电动机驱动器。

下文将介绍上述控制结构的操作。当向接口1700输入记录信号时，通过门阵列1704和MPU1701相互传送，所述记录信号转换成记录数据。由于电动机驱动器1706和1707被驱动，根据被传送到头驱动器1705的记录数据，打印头IJH被驱动，因此进行打印。

图3是一个方框图，显示了构成打印头IJH的打印元件单元的电路结构。这里所述的打印(记录)元件单元对应于现有技术所述的打印元件单元，它具有图6所示结构。

参考图3，附图标记600表示将加热器和驱动电路由半导体加工技术一体形成的基片；附图标记601表示加热器和驱动电路阵列，在所述阵列中，设置了多个加热器和驱动电路；附图标记602表示用于从基片600的背面提供油墨的油墨供给开口；附图标记603表示用于临时存储要打印的记录数据的移位寄存器(S/R)；附图标记604表示用于为了驱动从加热器和驱动电路阵列601中选择每个所希望的加热器块的译码器；附图标记605表示包括缓冲电路的输入电路，用于将数字信号输入到移位寄存器603和译码器604；附图标记610表示输入端子。

在具有上述电路结构的打印元件中，在输入电路605上设置静电保护电路，保护内部电路不受静电电涌的影响。

下文将详细介绍所述静电保护电路的结构和操作。

所述静电保护电路与形成记录元件和驱动电路的半导体基片，利用半导体加工技术，形成在同一基体上。

具体地说，具有高输入阻抗和小输入电容的信号输入端子对静电电涌所导致的损坏很敏感。对于这种输入端子，在从焊接点(pad)到内部电路的路径上设置静电保护电路，从而将静电电涌引导到电源电位或基片线。

在介绍符合这个实施例的静电保护电路之前，介绍一种发明人所研究的能够实现该发明的静电保护电路。

图8是一个电路图，显示了一个静电保护电路的示例。

如图8所示，通过金属薄膜导线或打印元件中类似物品，用于将电信号输入到打印元件的焊接点端子403和电阻302一端相连。所述电阻302是一个由多晶硅或金属化合物等组成的薄膜电阻，或是一种通过对半导体基片进行掺杂而形成的扩散电阻。电阻302的另一端分别和保护二极管303的阳极以及保护二极管304的阴极通过导线相连。保护二极管303的阴极和保护二极管304的阳极分别和电源电位以及基片电位相连。此外，电阻302的另一端和内部电路相连，在图8所示示例中，和逻辑电路的反相器305的输入端相连。

在上述电路结构中，当从打印元件的焊接点端子403输入静电电涌时，静电电涌沿着和内部电路相连的方向从电阻302的焊接点侧流动到二极管303和304。如果在电阻302内流动的静电电涌的电位比电源电位和基片电位的电位高时，静电电涌通过二极管流动到电源电位，同时如果电涌的电位比电源电位和基片电位的电位低时，静电电涌通过二极管流动到基片电位。换句话说，二极管303和304被当作耗散电涌电位的元件使用。

如果使用具有比二极管的耐电压还高的电位的静电电涌，就限定二极管的整流作用。

通过电流在上述路径中流动，被电阻302、二极管303和304所分压的一低电压被提供给作为内电路的反相器305，因此实现了保护内电路不受静电电涌影响的目的。

如上所述，根据本发明发明人的研究，已经很清楚，打印元件单元要求一种静电保护措施。然而由于打印头要求具有比上述普通IC电路更高的静电容限，要求施行一种高的静电电涌对策。

根据上述介绍，本发明提供一种静电保护电路，将在随后的实施例中予以详细地介绍。

<第一实施例>

图4是一个电路图，显示了符合本发明第一实施例的保护电路的结构。

通过将图4所示结构和图8所示结构进行对比，很明显，符合第一实施例的保护电路还额外包括二极管106和107，它们被用作用于耗尽电涌的保护元件，位于端子焊接点101(对应于图8所示的端子焊接点403)和电阻102(对应于图8所示的电阻302)之间，所述端子焊接点101用于输入控制和驱动构成喷墨的打印元件的加热器的电信号。

在图4所示结构内，通过诸如打印元件内的薄膜导线的低电阻导线，焊接点端子101和二极管106的阳极以及二极管107的阴极相连，通过这些二极管，焊接点端子101分别和电源电位和基片电位相连。

和上述电路结构相似，通过低电阻导线，焊接点端子101和电阻102的一端相连。电阻102是一个由多晶硅或金属化合物等组成的薄膜电阻，或是一种通过对半导体基片进行掺杂而形成的扩散电阻。通过二极管103和104，电阻102另一端分别和电源电位和基片电位相连。和上述电路进一步类似的是，电阻102的另一端和诸如逻辑电路的内电路相连。在第一实施例中，和逻辑电路的反相器105输入相连，此外还和逻辑电路的MOS门(未示)电连接。

利用上述电路结构，突然从焊接点端子101输入的高电位静电电涌电流通过低电阻导线流动并通过作为第一保护功能元件用于耗尽电涌的二极管106和107被很快地引导到电源电位和基片电位。因此能够遏制由瞬间高电压所引起的层间膜内的电绝缘性能的损坏。

不能被二极管106和107吸收的静电电涌流向电阻102。然而利用二极管106和107，已经将静电电涌的电位降低到一定程度。

如果流过电阻102的静电电涌的电位比电源电位或基片电位的电位高，该电涌通过二极管103流向电源电位，同时如果流过电阻102的静电电涌的电位比电源电位或基片电位的电位低，该电涌通过二极管104流向基片电位。因此，二极管103和104被用作第二保护功能元件，用于耗尽电涌。当所使用的电压比二极管的反向耐压高时，电流流动而不管二极管的整流作用。

因此和反相器105的输入端相连的电位是被电阻102、二极管103和104所分压的电位。更具体地说，施加到反相器105的输入端的电压是一个较低的电压，因为电流是正向流到二极管，来自电源电位或基片电位的电位被二极管和电阻102所分压。

上述电压控制作用能够保护输入电路不受高电压的静电电涌的影响。

根据上述第一实施例，通过进一步设置保护功能元件，即使在输入高电压的静电电涌时，该保护元件耗散焊接点端子和保护电路中的电阻之间的电涌，将流到电阻的静电电涌的电位降低到一定程度，即使有高电位的电涌，通过随后设置的保护电路，能够保护打印元件不被损坏。

此外，通过设置对打印元件内高电位的静电电涌具有很高容限的保护电路，不需要改变半导体制造工序或单独添加分立器件作为保护器件。因此不存在增加成本和打印头尺寸的缺陷。

<第二实施例>

图5是一个电路图，显示了符合本发明第二实施例的打印元件的保护电路的结构。

将图5所示结构和图4所示第一实施例的结构进行比较，很明显，在符合第二实施例的保护电路中，将电阻108添加在电阻102的后面。应该注意的是，由于除了电阻108之外，图5所示结构和图4所示结构相同，从而相同的元件使用相同的附图标记表示，对相同的元件不再进行介绍。通过添加电阻108所获得的效果将在下文中进行介绍。

通过作为用于耗散电涌的第一保护功能元件被使用的二极管106和107，伴随从焊接点端子101输入的瞬间高电压电涌被电源电位和基片电位所吸收。此外不能被吸收的电涌成分流过电阻102并进一步流到作为用于耗散电涌的第二保护功能元件被使用的二极管103和104。由于二极管106和107的电涌吸收作用，通过电阻102流到二极管103和104的电涌瞬间高电位已经被降低到一个低电压，它比施加到焊接点端子101的输入电涌更缓慢(低电压)的电涌。因此在第一实施例中所提及的电阻102一侧的焊接点端子上的层间膜内的电绝缘性能的损坏被遏制。

虽然流到二极管103和104的电涌，通过二极管106和107的作用效果，成为缓慢的低电压的电涌，它并没有被足够缓慢，以适用于反相器105的输入部分的耐电压。具体地说，在此情况下，通常所述输入部分由CMOS晶体三极管组成，所述输入部分被用作MOS晶体三极管的栅电极。作为它的绝缘层，被设置的和基片相对的栅电极具有一薄氧化膜，该氧化膜的厚度大约是几百埃或更小。由于所述氧化膜的耐电压很低，也就是大约几十伏，因此它对瞬时电涌所引起的损坏极为敏感。

由于上述原因，在第二实施例中，在二极管103和104以及反相器105之间设置了第二电阻108，从而进一步遏制了作用在构成反相器105的栅上的瞬时电涌。

流到电阻102的静电电涌试图向三个方向流动，也就是二极管103、104和电阻108。当电流开始流向二极管那一瞬间，由于二极管和导线部分内存在的寄生电阻和寄生电容的影响，存在轻微的延迟。在第二实施例中设置第二电阻108的目的是，在此延迟期间也就是二极管开始导通电压之前，阻止电压到达反相器105的输入端。

更进一步地说，根据反相器105输入端的寄生电容(MOS晶体三极管的栅容量)以及电阻108，形成延迟电路。利用这个电路的延迟效果，施加到反相器105输入端的电涌被进一步缓和，可以获得一个低电涌电压。此外，由于二极管108和反相器105之间输入电容的延迟时间比反相器103、104的导通电涌的延迟时间大，二极管能够在电涌到达反相器105输入端之前传导电涌。因此，高压电涌不被施加到反相器105的输入端。因此，在具有诸如MOS栅电极等输入电路的打印元件内，可以实现对容限的进一步改善。

根据上述第二实施例，通过在反相器和电阻之间设置另一个电阻，能够进一步遏制第一实施例中的保护电路不能充分地阻止的静电电涌，提供一个对由人体等导致的高压静电电涌具有改进容限的保护电路。

更具体地说，由一对被设置在保护电路端子焊接点和后续电阻之间的二极管构成的第一保护功能元件被用于耗散通过低阻抗的信号线的静电电涌，利用由在第一保护功能元件的二极管的随后连接的电阻和一对二极管构成的第二功能元件的降低电压作用，以保护内电路不受没有被第一保护功能元件充分吸收的静电电涌成分的影响。此外，由反相器的寄生电容和第二电阻构成的类似RC电路的延迟效果有助于缓和由电涌引起的施加在反相器输入端的电位的变化。

在上述实施例中，虽然在保护电路中设置了两对保护功能元件(二极管对)，本发明并不局限于此，可以设置三对或更多的保护功能元件。

虽然在上述实施例的介绍中，设置在保护电路中的保护功能元件是一对二极管，其中一个二极管被设置在电源电位一侧，另一个被设置在基片电位一侧，所设置的二极管的数量并不局限于此，可以设置多个二极管。此外，设置在电源电位一侧的二极管的数量可以和设置在基片电位一侧的二极管的数量不同。

此外，由于通过二极管耗散电涌的能力取决于每个二极管PN结的规格，电位侧的二极管和基片电位侧的二极管可以具有不同规格的PN结。PN结的规格越大越好，因为单位时间内能够流过的电涌的数量增加。然而如果PN结规格过大，对于输入到端子的信号的响应下降。因此，不损害响应特性的PN结的规格是最佳的。

此外，虽然保护能力下降，可以省略第一保护功能元件内的一个二极管。

应该注意的是，在上述实施例的介绍中，从打印头中喷出的液滴是油墨，存储在液体罐内的液体也是油墨。然而存储在液体罐内的液体不局限于油墨。例如油墨罐内可以存储要被排放到印刷介质上的处理后的液体，从而改善被印刷图象的固定性和防水性或改善它的质量。

上述每个实施例包括用于生成热能的装置(也就是电热转换器)，在喷墨时利用所述热能，在喷墨印刷方法中，采用利用热能改变油墨状态的方法。根据这种印刷方法，可以获得高密度、高精度的记录。

作为喷墨印刷系统的典型的布置和原理，最好使用例如美国专利US4,723,129和US4,740,796所介绍的基本原理。上述系统适用于所谓的按需型和连续类型。具体地说，在按需型中，系统是有效的，因为通过向对应于纸张(sheet)或保持油墨的液体通道而设置的每个电热转换器施加至少一个驱动信号，该驱动信号对应于印刷信息并导致温度升高超过泡核沸腾，电热转换器产生热能并在打印头的受热表面上产生薄膜状沸腾，因此和驱动信号一一对应，在液体(油墨)内形成气泡。利用气泡的生成和收缩，将液体(油墨)从排放出口排出，至少形成一个墨滴。如果驱动信号作为脉冲信号被施加，气泡的生长和收缩可以被即刻地获得并利用具体的高响应性能适合地实现排出油墨。

对于脉冲驱动信号，美国专利US4,463,359和US4,345,262中所介绍的信号是合适的信号。需要注意的是，通过使用美国专利US4,313,124所述的条件将能实现更良好的印刷，该专利涉及热作用表面的温度升高速率。

作为一种打印头的布置，除了上述的排放喷嘴、液体通道和电热转换器(线性液体通道或直角液体通道)的组合之外，本发明也可以使用美国专利US4,558,333和US4,459,600所介绍的布置，该专利介绍了具有被设置在弯曲区域的热作用部分的布置。

此外，本发明不仅可以使用滑座类型的打印头，即油墨罐被集成地设置在打印头自身上，而且也可以使用可更换芯片类型打印头，该种打印头和设备的主部件电连接，当被安装在设备主部件上时，可以从设备的主部件上供给油墨。

在上述记录装置的结构上最好添加用于打印头的复原装置、备用的装置等，它们作为本发明打印机的配置被设置，因为打印操作可以更稳定。这种装置的示例包括封盖装置、清洁装置、加压或抽吸装置、使用电热转换器的预热装置、另一种加热元件或它们的组合。能够有效地稳定打印，提供一种备用的排放模式，其独立于印刷执行排放。

此外，作为打印机的打印模式，不仅存在仅仅使用单色的打印模式，例如黑色或类似颜色，而且通过使用组合打印头或将多个打印头组合在一起，在打印机中还可以利用使用多种不同颜色的多色打印模式或通过颜色混合而实现的全色模式中的至少一种模式。

此外，除了作为诸如计算机的信息处理机的图象输出终端或孤立的图象输出端子之外，本发明的喷墨打印机可以被用作复印机或具有传输/接收功能的传真设备。

需要指出的是，本发明可以被应用于由多个设备(例如主机、接口、阅读器、打印机)构成的系统或包括单个设备(也就是复印机、传真机)的一种装置。

以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。

Claims (11)

1.一种打印头，具有打印元件，包括：

输入端子，用于输入驱动所述打印元件的信号；

驱动电路，用于驱动所述打印元件；

第一电阻，被连接在所述输入端子和所述驱动电路之间；

第一对二极管，被设置在所述输入端子和所述第一电阻之间，包括将所述输入端子和电源电位相连的第一二极管和将所述输入端子和基片电位相连的第二二极管；

第二对二极管，被设置在所述驱动电路和所述第一电阻之间，包括将所述第一电阻和电源电位相连的第三二极管以及将所述第一电阻和基片电位相连的第四二极管；

其中：所述第一电阻的一端被连接在第一二极管和第二二极管之间，所述第一电阻的另一端被连接在第三二极管和第四二极管之间。

2.根据权利要求1所述打印头，还包括被连接在所述第二对二极管和所述驱动电路之间的第二电阻，其特征在于：所述第二电阻的一端被连接在第三二极管和第四二极管之间，第二电阻的另一端和所述驱动电路相连。

3.根据权利要求1所述打印头，其特征在于：在所述驱动电路一侧设置一反相电路作为输入电路。

4.根据权利要求1所述打印头，其特征在于：所述打印头是喷墨打印头，通过喷出油墨进行打印。

5.根据权利要求4所述打印头，其特征在于：所述喷墨打印头包括电热转换器，该电热转换器产生热能，将所述热能供应给油墨，利用热能排放油墨。

6.根据权利要求5所述打印头，其特征在于所述打印元件包括：

被设置在由半导体基片构成的基底上的电热转换器；

喷出油墨的喷嘴；

形成在基底上的驱动电路，用于向要被驱动的电热转换器发送电流。

7.根据权利要求1～6使用任一个权利要求所述打印头进行打印的打印设备。

8.一种打印头，包括打印元件，包括：

输入端子，用于输入驱动所述打印元件的信号；

驱动电路，根据从所述输入端子所输入的信号，用于驱动所述打印元件；

其中：在所述输入端子和所述驱动电路之间按顺序设置第一保护功能元件、电阻和第二保护功能元件。

9.根据权利要求8所述打印头，其特征在于：所述保护功能元件分别由第一和第二二极管组成。

10.一种电路元件板，适用于包含打印元件的打印头，包括：

输入端子，用于输入驱动所述打印元件的信号；

驱动电路，用于驱动所述打印元件；

第一电阻，被连接在所述输入端子和所述驱动电路之间；

第一对二极管，被设置在所述输入端子和所述第一电阻之间，包括将所述输入端子和电源电位相连的第一二极管和将所述输入端子和基片电位相连的第二二极管；

第二对二极管，被设置在所述驱动电路和所述第一电阻之间，包括将所述第一电阻和电源电位相连的第三二极管以及将所述第一电阻和基片电位相连的第四二极管；

其中：所述第一电阻的一端被连接在第一二极管和第二二极管之间，所述第一电阻的另一端被连接在第三二极管和第四二极管之间。

11.一种电路元件板，适用于包含打印元件的打印头，包括：

输入端子，用于输入驱动所述打印元件的信号；

驱动电路，根据从所述输入端子所输入的信号，用于驱动所述打印元件；

其中：在所述输入端子和所述驱动电路之间按顺序设置第一保护功能元件、电阻和第二保护功能元件。

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