[其他]用于喷流加速式离子投射成像系统的打印头

说明书

本发明涉及喷流加速式离子投射电记录打印设备，特别是集成在一块基片上的，包括离子调制电极、多路驱动电路和薄膜晶体管开关元件的打印头。多路驱动电路把调制电极阵列与为数不多的地址线和数据线连接起来，以把“写入”控制信号加在电极上。

这里所用的那种喷流加速式离子投射印制机已在共同转让的美国专利第4463363号上公开，题为“喷流加速式离子投射印制”，申请人为Robert.W.Gundlack和Richand    L.Bergen，批准日期为一九八四年七月三十一日。这种印制机利用紧密排列成直线阵列的微型空气喷咀，将影象电荷加到像纸那样的移动式薄片接收板上。这种包含单极离子（最好是正离子）的电荷是通过高压电晕放电的方法在电离室中产生的，然后被传送到喷咀并且通过喷咀。在每一个“喷咀”结构内，电晕放电是通过加在那儿的调制电极上的电位来进行电控制的。调制电极阵中的调制电极的控制是选择性的，使电荷点和无电荷点沉积在接收板上，随后成象。

这种印制机的一个典型调制结构公开于共同未决的美国专利申请第481132号，申请日是一九八三年四月一日，申请人是Nicholas.K.Sheridon和Michacl.A.Berkovitz，题为“喷流加速式离子投射印制设备的调制结构”。与现有发明一样，亦已转让给同一个受让人。一个平板型的打印头被安装在离子发生器的外壳上，上面的每个电极采用分别寻址的方式，以独立地调制每个“喷咀”。

如果打印头的造价可以显著降低，那么上面两个共同未决的专利申请中提到的那种印制机是可以廉价地制造出来的。打印头的宽度应与一页纸差不多，例如8.5英寸宽。对于高质量的印制，要求分辨率达到每英寸200-400个象点。所以，一个打印头要包括1700-3400个调制电极。为了简化装置，从而降低成本，打印装置应包括一个多路寻址电路。这种电路需要使用与每个调制电极连接的开关元件。所以，一个低成本的打印头要包括电极阵列、地址线、数据线和薄膜有源开关元件，所有这些都制造在一块低成本的基片上。

现代印刷电路技术可以容易地将电极阵列、地址线和数据线制造在一块印刷电路板上或一块等效的廉价基片上。但是，把有源元件装在同一块基片上并不经济。尽管集成电路技术可以容易地将开关元件做在晶体硅片上，但晶体硅技术通常受尺寸限制。如果把集成电路芯片装到印刷电路板的打印头上，最实用的安装方法是用标准的连线技术把芯片与电极连接起来。另一方面，用大面积的晶体硅技术也许能造出较大的电路，可能象一页纸那样大。然而，由于成本是一个重要因素，不论是集成电路途径还是大规模晶体硅途径，经济上都是不可行的。前者是与连线工艺有关的成本问题，后者是由于这种新技术成本太高。

于是，本发明的基本目的是提供一个廉价的打印头，在此装置上集成了调制电极、地址总线和数据总线以及薄膜有源器件。

本发明的另一个目的是提供一个用非晶硅薄膜晶体管作为开关元件的打印头。这些薄膜晶体管可以和现有印刷过程所需要的“写入”时间最佳地兼容，并且可以用标准的薄膜淀积工艺廉价而容易地制造出大面积的阵列。

本发明还有一个目的是把多路电极负载电路装在打印头上，这样就可以在一段很短的“行写入”时间内将调制电极调至预定的电压，而允许在其余的“行写入”时间里继续完成印制过程。

本发明可以通过提供一个喷流加速式电记录打印装置来实现，按照成象图案将静电荷移到一块接收板表面上。此装置包括传输流体源（例如空气），这些流体被送到工作室的引入管道里。工作室中流体的上游为离子产生区，下游为离子调制区。这一装置的离子调制结构位于调制区内，调制区与根据成象图案控制离子流从工作室排出的引出管道相邻。离子调制结构包括一个打印头，上面装有一个能贮存电荷的电极阵列。这些电极可划分为若干部分，安装在流体传输通道上。此外，离子调制结构还包括向成象图案相应电极提供荷电电压的数据总线以及地址总线及其相连开关，以便有选择地和有次序地把待荷电的电极与数据总线连接起来，并将未选中的电极与数据总线隔开。打印头包括一块基片，上面集成有电荷存贮电极、数据总线、地址总线和有源薄膜开关。所以，选中的电极与数据总线连通后，被迅速地加上预定的控制电压。当它们与数据总线隔开后，仍能在余下的（基本上是全部）行扫描时间内保持这一电压。

本发明的其余目的、进一步的特征及优越性可以从以下较详细的叙述以及附图中看出：

图1是表示喷流加速式离子投射印制设备的部分剖面图。

图2是表示“写入”的调制结构示意图。

图3是表示禁止“写入”的调制结构示意图。