CN102689512B - 喷墨头结构 - Google Patents
喷墨头结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102689512B CN102689512B CN201110078941.3A CN201110078941A CN102689512B CN 102689512 B CN102689512 B CN 102689512B CN 201110078941 A CN201110078941 A CN 201110078941A CN 102689512 B CN102689512 B CN 102689512B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ink
- jet
- switch module
- chip
- address signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- 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
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
-
- 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
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04521—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits reducing number of signal lines needed
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/11—Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics
Abstract
本案为一种喷墨头结构,其适用于包含三个供墨槽的一墨盒,该喷墨头结构包含:一喷孔板,具有数个喷孔;以及一喷墨芯片,用以控制墨水喷墨,其具有一长度及一宽度构成一总面积区域,该总面积区域包含有:一非布线区域,设置三个供墨流道;以及一布线区域,设置一内部电路,该内部电路包含数个喷墨单元组,该数个喷墨单元组的每一个喷墨单元包含一加热器,且该加热器设置于相对应的该喷孔;其中,该喷墨芯片的该布线区域的面积占该喷墨芯片总面积区域77%以下。
Description
技术领域
本案关于一种喷墨头结构,尤指一种适用于进行单色或多色墨水的喷墨打印的喷墨头结构。
背景技术
目前于喷墨打印的技术发展中,最佳及最有效提高打印分辨率及打印速度的方法,即是于喷墨芯片上直接增加加热组件的数量,即增加喷孔的数量,而在传统加热组件的控制上,主要是透过单一个控制接点来控制单一个对应的加热组件。
请参阅图1,其为传统控制加热组件加热的电路架构示意图。如图1所示,加热组件10连接于驱动控制端11及开关组件12之间,并由驱动控制端11接收一电压信号P,而开关组件12连接于控制接点13及接地端14之间,且控制接点13接收一地址信号A,用以控制开关组件12的导通与截止。举例而言,当控制接点13所接收的地址信号A为相对逻辑高电位(High)时,开关组件12导通,此时,电压信号P提供电能予加热组件10,以使流经加热组件10上的墨水由对应的喷孔(未图示)喷涂至打印载体上。反之,当控制接点13所接收的地址信号A为相对逻辑低电位(Low)时,开关组件12截止,此时,电压信号P会中断对加热组件10提供电能,使加热组件10停止加热,因而无法进行喷墨的工作。
然而,使用上述控制加热组件加热的方法,若要增加加热组件的数量以提高打印分辨率及打印速度时,势必需要对应增加控制接点的数目,以分别控制各个加热组件,举例而言,当控制喷墨头加热的地址信号A的数目为20时,则需对应设置20个控制接点,因此导致喷墨芯片(未图标)的整体布线区域的面积增大而使喷墨芯片实际设置面积增加,且其生产成本也必须提高,其中,布线区域即为喷墨芯片上除了供墨流道以外的区域。
另外,为了达到减少控制接点的目的,利用N-MOS组件来设计加热组件运作的控制方法便因应而生,但若要再进一步增加加热组件时,仍须增加对应的控制接点。故,目前更提出使用C-MOS组件的控制方式,来解决当控制接点增加时导致布线区域的面积增加,使得喷墨芯片面积增大的问题,但C-MOS组件的制造成本较N-MOS组件的制造成本高出许多,因此仍无法广为应用。
因此,如何发展一种可改善上述已知技术缺失的喷墨头结构,实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本案的目的为提供一种喷墨头结构,可以相对较少的控制接点控制较多的喷墨组件,且同时使喷墨芯片的可布线面积所占的比例降低,及利用将加热器交错排列的方式以增加喷墨头的分辨率,进而可以大幅缩减喷墨芯片面积,使喷墨芯片可更精小,并降低喷墨芯片的设置成本。
为达上述目的,本案的一较广义实施方面为提供一种喷墨头结构,其适用于包含三个供墨槽的一墨盒,该喷墨头结构包含:喷孔板,具有数个喷孔;以及喷墨芯片,用以控制墨水喷墨,其具有一长度及一宽度构成一总面积区域,该总面积区域包含有:非布线区域,设置三个供墨流道;以及布线区域,设置一内部电路,该内部电路包含数个喷墨单元组,该数个喷墨单元组的每一个喷墨单元包含一加热器,且该加热器设置于相对应的该喷孔。其中,该喷墨芯片的该布线区域的面积占该喷墨芯片总面积区域77%以下。
为达上述目的,本案的另一较广义实施方面为提供一种喷墨头结构,其适用于包含三个供墨槽的一墨盒,该喷墨头结构包含:喷孔板,具有数个喷孔;以及喷墨芯片,用以控制墨水喷墨,其具有一长度及一宽度构成一总面积区域,该总面积区域包含有:非布线区域,设置三个供墨流道;以及布线区域,设置一内部电路,该内部电路包含数个喷墨单元组,该数个喷墨单元组的每一个喷墨单元包含一加热器,且该加热器设置于相对应的该喷孔,每一个该喷墨单元组包括:第一喷墨单元,用以接收一电压信号、数个地址信号以及一选择信号;以及第二喷墨单元,用以接收电压信号以及数个地址信号,当选择信号致能时,第一喷墨单元因应电压信号及数个地址信号,以使加热器产生加热的作动,而当选择信号禁能时,第二喷墨单元因应电压信号及数个地址信号,以使加热器产生加热的作动。其中,喷墨芯片的布线区域的面积占喷墨芯片总面积区域77%以下。
附图说明
图1:其为传统控制加热组件加热的电路架构示意图。
图2A:其为本案较佳实施例的墨盒的剖面结构示意图。
图2B:其为本案第一较佳实施例的单色喷墨头的结构示意图。
图2C:其为图2B移除喷孔板后的结构示意图。
图3A:其为本案第二较佳实施例的多色喷墨头的结构示意图。
图3B:其为图3A移除喷孔板后的结构示意图。
图3C:其为图3A移除部分喷孔板后的结构示意图。
图4:其为喷墨打印机的喷墨控制电路与喷墨芯片的连接架构示意图。
图5:其为图4所示的其中一个喷墨单元组的电路方块示意图。
图6A:其为本案图5所示的喷墨单元组的内部电路架构示意图。
图6B:其为图6A所示的喷墨单元组的电路作动信号顺向时序示意图。
图6C:其为图6A所示的喷墨单元组的电路作动信号逆向时序示意图。
图7A:其为本案图5所示的喷墨单元组的另一内部电路架构示意图。
图7B:其为图7A所示的喷墨单元组的电路作动信号顺向时序示意图。
图7C:其为图7A所示的喷墨单元组的电路作动信号逆向时序示意图。
图8A:其为本案较佳实施例的喷墨阵列方块示意图。
图8B:其为图6A的延伸电路架构示意图。
图8C:其为图7A的延伸电路架构示意图。
图9A:其为本案实施例的第一打印方向地址信号时序图。
图9B:其为本案实施例的第二打印方向地址信号时序图。
主要组件符号说明:
墨盒:1
本体:1a
盖体:1b
供墨槽:1c
供墨通道:1d
软性电路载板:1e
加热组件:10
驱动控制端:11
开关组件:12
控制接点:13
接地端:14
喷墨头:2、3
喷墨芯片:21、31、42
电连接片:22、32
喷孔片:23、33
喷孔:24、331
加热器:25、34
中心线:26
中央供墨流道:27
第一纵向边缘:271
第二纵向边缘:272
轴线阵列:34
供墨流道:36
喷墨控制电路:41
喷墨单元组:43
第一喷墨单元:431、441、4a1~4m1
第二喷墨单元:432、442、4a2~4m2
接地端:433、443
第一共接点:4311
第二共接点:4312
第三共接点:4321
第四共接点:4411
第五共接点:4412
第六共接点:4421
喷墨阵列:4
第一喷墨单元组~第十三喷墨单元组:4a~4m
时序:n
地址信号:A(1)~A(n2)
第一地址信号~第十三地址信号:A(1)~A(13)
目前地址信号:A(n)
前一个地址信号:A(n-1)
后一个地址信号:A(n+1)
选择信号:C(1)~C(n3)
第一加热组件~第四加热组件:H1~H4
第一开关组件~第二十六开关组件:M1~M26
电压信号:P(1)~P(n1)
时间:T1、T2
第一地址信号的逻辑电位~第三地址信号的逻辑电位:V(A(1))~V(A(3))第一共接点的逻辑电位~第六共接点的逻辑电位:V(Ka)~V(Kf)
电压信号的逻辑电位:V(P(1))
选择信号的逻辑电位:V(C(1))
喷孔间距离:P
参考轴线;L
轴线:X、Y
喷墨芯片长度:Ld1、Ld2
喷墨芯片宽度:Wd1、Wd2
中央供墨流道长度:Ls1、Ls2
中央供墨流道宽度:Sd1、Sd2
加热器放置的总长度:Lr1、Lr2
供墨流道间距:Cd
具体实施方式
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的方面上具有各种的变化,然其皆不脱离本案的范围,且其中的说明及图式在本质上当作说明之用,而非用以限制本案。
请参阅图2A,其为本案较佳实施例的墨盒的剖面结构示意图。如图2A所示,墨盒1由本体1a及盖体1b所组成,其中本体1a及盖体1b定义形成至少一供墨槽1c,例如一供墨槽、二供墨槽或三供墨槽,用以储存墨水,且墨水可经由设置于本体1a的一供墨通道1d导入喷墨头2的一供墨流道(未图示)。墨盒1更包括一软性电路载板1e,该软性电路载板1e的一侧与喷墨头2的电连接片(未图标)连接,软性电路载板1e的另一侧设置数个金属接点(未图示)且弯曲延伸至本体1a的一侧边贴附,用以与喷墨打印机的喷墨控制电路(未图标)及喷墨头2连接,墨盒1透过软性电路载板1的数个金属接点接收系统的喷墨控制电路的控制信号,且因应该控制信号开始作动。
请参阅图2B,其为本案第一较佳实施例的单色喷墨头的结构示意图。图2B所示的喷墨头2为一简化后的结构示意图,于本实施例中,喷墨头2为一长条状结构且包含喷墨芯片21、电连接片22以及喷孔板23,其中,电连接片22设置于喷墨芯片21中,且喷墨芯片21表面上具有数个加热器25(如图2C所示),且喷孔板23上包含数个对应于加热器25的喷孔24,于本实施例中,喷孔24的数量可为至少750个,加热器25的数量亦相对地为至少750个,但不以此为限。于本实施例中,喷墨头2的组合喷孔分辨率(resolution)可为1200点每英时(dpi),即沿着参考轴线L量测喷墨头2的有效喷墨距离为1/1200英时。为了实现高分辨率的功效,喷墨头2上的喷孔24可排列成为一个包含二排轴线的轴线组,以图中的X及Y来表示二排轴线的X排轴线及Y排轴线,且每排轴线X及Y均具有一中心线26,两中心线26互相平行且均与参考轴线L平行,且每排轴线X及Y中的喷孔24相对于其它排轴线X或Y中的喷孔24是交错排列的,且同一中心线26的任两喷孔24问的距离为P,不同中心线26相邻的任两喷孔24间的垂直距离为P/2,于本实施例中P可为1/600英时,P/2为1/1200英时,但不以此为限。
请参阅图2C,其为图2B移除喷孔板后的结构示意图,如图所示,本实施例的喷墨头2的喷墨芯片21可为一矩形结构,其长宽比以11~20的区间为佳,中央供墨流道27的长度Ls1及加热器25放置的总长Lr1会随着设计者选用的喷墨头2的分辨率及加热器25的数量而变化,于本实施中,喷墨芯片21的宽度Wd1约为1.27~2.31毫米(mm),长度Ld1约为25.4毫米(mm),总面积为32.258~58.674平方毫米(mm2),因此本案的喷墨头2的喷孔24的数量为至少750时,于喷孔板23上每平方毫米(mm2)约设置有个喷孔24(未图示),即喷墨头2的分辨率(加热器个数/每平方毫米)为13~23个加热器25,且设置在喷墨芯片21上的加热器25将墨水以相互交错排列的喷孔24中喷出,于放置加热器25的每一行中有375个喷孔24。
请再参阅图2C,喷墨芯片21的表面上具有一个长条状之中央供墨流道27以及分别设置于中央供墨流道27单侧或两侧边的加热器25,于此实施例中,以设置于两侧为例,另外,中央供墨流道27的一侧边包含排列着X排加热器25的第一纵向边缘271,而另一侧边则包含排列着Y排加热器25的第二纵向边缘272。于本实施例中,中央供墨流道27的宽度Sd1可为0.497~0.562毫米(mm),长度Ls1可为21.24毫米(mm)。其中,喷墨芯片21的总面积扣除中央供墨流道27的面积后,即为喷墨芯片21的布线区域,此即为可设置内部电路的区域。
YYY由于加热器25设置在高度紧密的喷墨头2的喷墨芯片21上,因此喷墨芯片21上的加热器25密度为每平方毫米(mm2)10个加热器以上,才可以使喷墨头2的成本比其它较少喷孔24的喷墨头2更低。在本实施例中,喷墨芯片21上每平方毫米(mm2)可具有13~23个加热器25,即加热器25的数量大约介于760至1350之间。加热器25总数约为1000个为较佳值,因此喷墨芯片21上每平方毫米(mm2)的加热器25密度约为
根据本案的构想,喷墨芯片21的可布线面积占喷墨芯片21总面积的比值可依下列公式计算:
((喷墨芯片总面积)-(供墨流道不布线面积))/(喷墨芯片总面积)
于本实施例中,该比值即为((喷墨芯片21长度Ld1x喷墨芯片21宽度Wd1)-(中央供墨流道27长度Ls1x中央供墨流道27宽度Sd1))/(喷墨芯片21长度Ld1x喷墨芯片21宽度Wd1),由于喷墨芯片21的布线区域的面积为:20.32平方毫米(25.4×1.27-0.497×21.24)~48.11平方毫米(25.4×2.31-0.562×21.24),因此喷墨芯片21可布线面积占喷墨芯片21总面积的比值为20.32平方毫米/32.258平方毫米=63%~48.11平方毫米/58.674平方毫米=82%,而本实施例之中央供墨流道27宽度Sd1最佳可为0.497~0.552毫米,则可布线面积占喷墨芯片21总面积的最佳比值为20.32平方毫米/32.258平方毫米=63%~46.939平方毫米/58.674平方毫米=80%。
一般而言,为了使重量轻的墨滴能够保持高速打印,加热器25需以很高的频率运作,本案的喷墨头2经由高喷射频率结合高密度交错排列的加热器25的方式来提供高分辨率的高速打印,本案的喷墨头2的加热器25使用的喷射频率超过20千赫兹(k Hz),较佳的频率范围为22至26千赫兹,本实施例以24千赫兹的工作频率运作。
请参阅图3A,其为本案第二较佳实施例的多色喷墨头的结构示意图。其中图3A所示的喷墨头3为一简化后的结构示意图,于本实施例中,喷墨头3为一长条状结构且包含喷墨芯片31、电连接片32、喷孔板33,其中,电连接片32设置于喷墨芯片31中,且喷墨芯片31包含具三个轴线阵列34的加热器35(如图3B所示),且喷孔板33上包含数个对应于加热器35的喷孔331,其主要经由一定的打印分辨率来进行多道的多色打印,且喷墨媒体轴线的点间距可小于或等于轴在线的喷孔的间距。
请参阅第3B、3C图,其中图3B为图3A移除喷孔板后的结构示意图,图3C为图3A移除部分喷孔板后的结构示意图。如图所示,本实施例的喷墨头3的喷墨芯片31的表面上的加热器35沿着与参考轴线L的延伸方向相同的轴线阵列34设置,并相对参考轴线L的横向或侧向相互隔离,另外,以图2A的墨盒1为基础,于此实施例中,墨盒1可设置有三个供墨槽1c,分别储存不同颜色的墨水,而喷墨芯片31可对应每一供墨槽1c设置至少一供墨流道36,喷墨芯片31上更具有三个与参考轴线L的方向平行的供墨流道36,主要用来传送不同颜色的墨水,且彼此之间相对参考轴线L的垂直方向并排分隔,进而为对应的三个轴线阵列34的加热器35提供相同或不同颜色的墨水,每一轴线阵列34可为但不限为双排设置于供墨流道36两侧边的同色墨水加热器35所组成且均平行于参考轴线L的方向,且双排加热器35之间以交错排列的方式设置于相对应的供墨流道36的两侧边,故本实施例的喷墨芯片31上具有6排(例如2排×3色)的加热器排数。
每一轴线阵列34中可包含1500~2000个加热器35,于此实施例中,即每一排的加热器35可由1500~2000个加热器35所组成,因此加热器35的总数可为4500~6000个,且每一轴线阵列34中同一排且两相邻的加热器35间的距离为P,不同排的相邻两加热器35间的垂直距离为P/2,于本实施例中P可为1/600英时,而P/2为1/1200英时。在一些实施例中,每一轴线阵列34中同一排且两相邻的加热器35间的距离可为1/600~1/1200英时,不同排的相邻两加热器35间的垂直距离可为1/1200~1/2400英时。
本实施例中喷墨头3的喷墨芯片31可为一矩形结构,其长宽比以6~20之间为佳,喷墨芯片31的宽度Wd2约为1.32~4.5毫米(mm),长度Ld2约为26.5毫米(mm),总面积为34.98~119.25毫米(mm),长宽比为(Ld2/Wd2)∶6(26.5/4.5)~20(26.5/1.32),因此本案的喷墨头3于喷孔板33上每平方毫米(mm2)约设置有个喷孔34(未图示),即喷墨头3的分辨率(加热器个数/每平方毫米)为38~170个加热器35,且设置在喷墨芯片31上的加热器35将墨水由相互交错排列的喷孔34中喷出。
另外,于此实施例中,每一供墨流道36的宽度Sd2可为0.346~0.875毫米(mm),长度Ls2可为12.8毫米(mm),加热器25放置的总长Lr2可为12毫米(mm),且相邻两供墨流道36的间距Cd可为1.27毫米(mm)。另一些实施例中,相邻两供墨流道36的间距Cd可为1.27毫米(mm),以及每一供墨流道36长度Ls2可为12毫米(mm)~22毫米(mm)。其中,喷墨芯片31的总面积扣除三个供墨流道36的面积后,即为喷墨芯片31的可布线区域的面积,此即为可设置内部电路的区域。
根据本案的构想,喷墨芯片31的可布线面积占喷墨芯片31总面积的比值可由下列公式计算:
((喷墨芯片总面积)-(供墨流道不布线面积))/(喷墨芯片总面积)
于本实施例中,该比值即为((喷墨芯片31长度Ld2x喷墨芯片31宽度Wd2)-(供墨流道36长度Ls2x供墨流道36宽度Sd2x 3组供墨流道36))/(喷墨芯片31长度Ld2x喷墨芯片31宽度Wd2),由于供墨流道36的长度为12.8毫米(mm),宽度为0.346~0.875毫米(mm),则喷墨芯片31的布线区域的面积为21.69平方毫米(26.5×1.32-12.8×0.346×3)~85.65平方毫米(26.5×4.5-12.8×0.875×3),因此喷墨芯片31可布线面积占喷墨芯片31总面积的比值为21.69平方毫米/34.98平方毫米=62%~85.65平方毫米/119.25平方毫米=72%。
于一些实施例中,依据相似于图3A及图3B所示喷墨头的结构与原理,当喷墨芯片31仅具有二个供墨流道36时,且每一供墨流道的宽度Sd2可为0.533~1.072毫米,该比值即为((喷墨芯片31长度Ld2x喷墨芯片31宽度Wd2)-(供墨流道36长度Ls2x供墨流道36宽度Sd2x2组供墨流道36))/(喷墨芯片31长度Ld2x喷墨芯片31宽度Wd2),此时喷墨芯片31的可布线区域的面积为21.34平方毫米(26.5×1.32-12.8×0.533×2)~91.82平方毫米(26.5×4.5-12.8×1.072×2),因此喷墨芯片31可布线面积占喷墨芯片31总面积的比值为21.34平方毫米/34.98平方毫米=61%~91.82平方毫米/119.25平方毫米=77%。于本实施例中,较佳的供墨流道36长度Ls2可为:12.8~13.9毫米,则可布线面积占喷墨芯片31总面积的最佳比值为89.437平方毫米/119.25平方毫米=75%~21.34平方毫米/34.98平方毫米=61%。
当喷墨芯片21、31上的不可布线面积,即供墨流道25、36的面积已固定时,若能够减少于喷墨芯片21、31上的电路配置的面积及接点数目,即减少布线面积,喷墨芯片21、31的面积可以对应更为减少,更可使喷墨头的尺寸相对缩小,进而降低生产喷墨头结构的成本,以下将说明如何降低喷墨芯片的布线面积。
请参阅图4,其为喷墨打印机的喷墨控制电路与喷墨芯片的连接架构示意图。如图4所示,设置在喷墨芯片42的布线区域上的内部电路(亦即喷墨控制电路)包含数个喷墨单元组43,而数个喷墨单元组43的每一个喷墨单元包含一个加热器(未图示),且加热器设置于对应的喷孔,运作时,于喷墨打印机(未图标)的喷墨控制电路41将传送数个电压信号P(1)~P(n1)、数个地址信号A(1)~A(n2)以及数个选择信号C(1)~C(n3)至喷墨芯片42的数个喷墨单元组43,以控制整个喷墨头的运作。
请参阅图5,其为图4所示的其中一个喷墨单元组的电路方块示意图。如图5所示,本案喷墨单元组43至少包括第一喷墨单元431及第二喷墨单元432,其中第一喷墨单元431接收一电压信号P(1)、数个地址信号A(n-1)、A(n)与A(n+1),例如当n=2时,即地址信号A(1)、A(2)与A(3),以及一选择信号C(1)。第二喷墨单元432接收该电压信号P(1)以及该数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)。当选择信号C(1)致能(enabled)时,例如为相对逻辑高电位(High)的状态,第一喷墨单元431因应电压信号P(1)及数个地址信号A(1)、A(2)与A(3),以产生加热的作动,而当选择信号C(1)禁能时,例如为相对逻辑低电位(Low)的状态,第二喷墨单元432因应电压信号P(1)及数个地址信号A(1)、A(2)与A(3),以产生加热的作动。
请参阅图6A,其为本案图5所示的喷墨单元组的内部电路架构示意图。如图6A所示,于本实施例中,第一喷墨单元431包括第一开关组件M1~第八开关组件M8及第一加热组件H1,其中第一开关组件M1~第三开关组件M3及第五开关组件M5~第八开关组件M8较佳为N-MOS开关组件,而第四开关组件M4较佳为P-MOS开关组件。
于本实施例中,第一开关组件M1的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于一接地端433,且第一开关组件M1的栅极(Gate)接收数个地址信号的第一地址信号A(1)。第二开关组件M2的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433,且第二开关组件M2的栅极(Gate)接收数个地址信号的第三地址信号A(3)。第三开关组件M3的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433。第四开关组件M4的基体(Base)与其漏极(Drain)彼此连接并接收数个地址信号的第二地址信号A(2),且第四开关组件M4的栅极(Gate)接收电压信号P(1)。第五开关组件M5的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433,第五开关组件M5的栅极(Gate)接收电压信号P(1),以及第五开关组件M5的漏极(Drain)与第四开关组件M4的源极(Source)共同连接于一第一共接点4311,且第一共接点4311连接于第三开关组件M3的栅极(Gate)。
于本实施例中,第四开关组件M4与第五开关组件M5共同组合成一反向组件,例如反向器,其作动方式为,当反向组件的输入端,即第四开关组件M4的栅极(Gate)与第五开关组件M5的栅极(Gate)的连接端,所接收的电压信号P(1)为相对逻辑高电位时,即V(P(1))=1,第四开关组件M4会截止且第五开关组件M5会导通,此时由于第五开关组件M5的源极(Source)连接于接地端433,因此反向组件的输出端,即第一共接点4311,其电能V(Ka)将会降至相对逻辑低电位,即V(Ka)=0。
相反地,当反向组件的输入端所接收的电压信号P(1)为相对逻辑低电位时,即V(P(1))=0,第四开关组件M4将因应其漏极(Drain)所接收的第二地址信号A(2)导通或截止,也就是说,若第二地址信号A(2)为相对逻辑高电位时,即V(A(2))=1,第四开关组件M4导通,此时第五开关组件M5截止,因此反向组件的输出端,即第一共接点4311,其电能V(Ka)将会升至相对逻辑高电位,即V(Ka)=1。由上述可知,当反向组件的输入端为相对逻辑高电位时,其输出端为相对逻辑低电位,反之,当反向组件的输入端为相对逻辑低电位时,其输出端为相对逻辑高电位,此即为反向组件的动作原理。于本实施例中,反向组件的输出电能用以控制第七开关组件M7的导通或截止。
第六开关组件M6的基体(Base)连接于第三开关组件M3的基体(Base),且第六开关组件M6的栅极(Gate)与其漏极(Drain)分别接收电压信号P(1)与第二地址信号A(2)。第七开关组件M7的基体(Base)亦连接于第三开关组件M3的基体(Base),第七开关组件M7的漏极(Drain)连接于第六开关组件M6的源极(Source),以及第七开关组件M7的栅极(Gate)接收选择信号C(1),例如用以驱动N-MOS开关组件的控制信号。第八开关组件M8的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接并连接于接地端433,而第八开关组件M8的栅极(Gate)、第一开关组件M1的漏极(Drain)、第二开关组件M2的漏极(Drain)、第三开关组件M3的漏极(Drain)与第七开关组件M7的源极(Source)共同连接于一第二共接点4312。此外,第一加热组件H1的一端接收电压信号P(1),且其另一端连接于第八开关组件M8的漏极(Drain)。
于本实施例中,第二喷墨单元432包括第九开关组件M9~第十四开关组件M14以及第二加热组件H2,其中第九开关组件M9~第十一开关组件M11及第十三开关组件M13~第十四开关组件M14较佳为N-MOS开关组件,而第十二开关组件M12较佳为P-MOS开关组件。
于本实施例中,第九开关组件M9的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433,且第九开关组件M9的栅极(Gate)接收第一地址信号A(1)。第十开关组件M10的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433,且第十开关组件M10的栅极(Gate)接收第三地址信号A(3)。第十一开关组件M11的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433,且第十一开关组件M11的栅极(Gate)连接于第一喷墨单元431的第二共接点4312。
第十二开关组件M12的基体(Base)与其漏极(Drain)彼此连接并接收第二地址信号A(2),且第十二开关组件M12的栅极(Gate)连接于第一喷墨单元431的第二共接点4312。第十三开关组件M13的基体(Base)连接于第十一开关组件M11的基体(Base),第十三开关组件M13的漏极(Drain)连接于第十二开关组件M12的源极(Source),以及第十三开关组件M13的栅极(Gate)接收电压信号P(1)。第十四开关组件M14的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端433,而第十四开关组件M14的栅极(Gate)、第九开关组件M9的漏极(Drain)、第十开关组件M10的漏极(Drain)、第十一开关组件M11的漏极(Drain)与第十三开关组件M13的源极(Source)共同连接于一第三共接点4321。此外,第二加热组件H2的一端接收电压信号P(1),且其另一端连接于第十四开关组件M14的漏极(Drain)。
请参阅图6B并配合图6A,其中图6B为图6A所示的喷墨单元组的电路作动信号顺向时序示意图。如第6A、6B图所示,根据本案的构想,当电压信号P(1)、选择信号C(1)与第二地址信号A(2)同时为相对逻辑高电位的情况下,即V(P(1))=1、V(C(1))=1、V(A(2))=1,第六开关组件M6与第七开关组件M7将导通,于此同时,第二共接点4312的电能V(Kb)将升至第二地址信号A(2)的电位,且第二地址信号A(2)依序通过第六开关组件M6与第七开关组件M7亦使第八开关组件M8导通,再者,由于第八开关组件M8的源极(Source)与接地端433连接,因此使电压信号P(1)选择性地提供电能至第一加热组件H1,以选择性地驱动第一加热组件H1进行加热的作动。举例而言,当电压信号P(1)为相对逻辑高电位时,即V(P(1))=1,电压信号P(1)会驱动第一加热组件H1加热,并使流经第一加热组件H1的墨水经由对应的喷孔(未图示)喷涂至打印载体,例如纸张,以顺利完成喷墨的动作。
另一方面,由于此时第二共接点4312与第二地址信号A(2)皆为相对逻辑高电位,使得第二喷墨单元432的第十二开关组件M12截止,进而使第十四开关组件M14亦为截止,因此电压信号P(1)无法提供电能至第二加热组件H2,而使第二加热组件H2无法被驱动加热。
另外,当选择信号C(1)转变为一相对逻辑低电位时,即V(C(1))=0,第七开关组件M7及第八开关组件M8将截止,此时,由于电压信号P(1)提供至第一加热组件H1的电能无法接地,使得第一加热组件H1将停止进行该加热的作动。
接着,若电压信号P(1)转变为一相对逻辑低电位时,即V(P(1))=0,其经过反向组件后将使得第一共接点4311的电能V(Ka)转变为一相对逻辑高电位,即V(Ka)=1,或者,当第一地址信号A(1)或第三地址信号A(3)其中之一地址信号为相对逻辑高电位时,即V(A(1))=1或V(A(3))=1,将分别使第一喷墨单元431的第三开关组件M3、第一开关组件M1或第二开关组件M2导通,因此残留于第二共接点4312上的电能V(Kb)将经由第三开关组件M3、第一开关组件M1或第二开关组件M2其中之一开关组件被导引至接地端433,进而使第二共接点4312上的电能V(Kb)降至0V,且使第八开关组件M8回复到未动作的初始状态。
于本实施例中,当电压信号P(1)再次转变为相对逻辑高电位及第二地址信号A(2)持续为相对逻辑高电位,且选择信号C(1)为相对逻辑低电位(即第二共接点4312亦为相对逻辑低电位),即V(P(1))=1、V(A(2))=1、V(C(1))=0(即V(Kb)=0)的情况下,第十二开关组件M12及第十三开关组件M13将导通,于此同时,第三共接点4321的电能V(Kc)将升至第二地址信号A(2)的电位,且第二地址信号A(2)可依序通过第十二开关组件M12及第十三开关组件M13亦使第十四开关组件M14导通,再者,由于第十四开关组件M14的源极(Source)与接地端433连接,进而使电压信号P(1)选择性地提供电能至第二加热组件H2,同理,电压信号P(1)用以驱动第二加热组件H2加热,并使流经第二加热组件H2的墨水经由对应的喷孔喷涂至打印载体上,以顺利完成喷墨的动作。
于本实施例中,由于电压信号P(1)、数个地址信号A(1)、A(2)及A(3)以及选择信号C(1)具有周期性输出的特性,使得电路将周期性地重复上述的运作,并进行喷墨的工作。因此,当第一地址信号A(1)或第三地址信号A(3)再度转变为相对逻辑高电位时,即V(A(1))=1或V(A(3))=1,将使得第二喷墨单元432的第九开关组件M9或第十开关组件M10其中之一开关组件导通,或者,当电压信号P(1)、选择信号C(1)及第二地址信号A(2)再度皆转变为相对逻辑高电位时,第二共接点4312的电能V(Kb)亦为相对逻辑高电位,将使得第二喷墨单元432的第十一开关组件M11导通,此时,残留于第三共接点4321上的电能V(Kc)将经由第九开关组件M9、第十开关组件M10或第十一开关组件M11其中之一开关组件被导引至接地端433,进而使第三共接点4321上的电能V(Kb)降至0V,并使第十四开关组件M14截止,且第二加热组件H2无法被驱动加热,藉此达到确保同一时间内仅有第一喷墨单元431或第二喷墨单元432的任单一个喷墨单元进行加热动作的目的。
由上述可知,本实施例的喷墨单元组43的第一喷墨单元431由第一开关组件M1、第二开关组件M2或第三开关组件M3其中之一开关组件来达到放电的目的,以及第二喷墨单元432由第九开关组件M9、第十开关组件M10或第十一开关组件M11其中之一开关组件来达到放电的目的。另外,本案的喷墨单元组43仅需使用一电压信号P(1)、数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及一选择信号C(1),便可选择性地控制第一加热组件H1及第二加热组件H2加热,进而达到喷墨的目的。
请参阅图6C并配合图6A,其中图6C为图6A所示的喷墨单元组的电路作动信号逆向时序示意图。如第6A、6C图所示,其中喷墨单元组43的第一喷墨单元431及第二喷墨单元432分别根据电压信号P(1)、数个地址信号A(1)、A(2)、A(3)与选择信号C(1)以选择性地进行喷墨的作动,且其作动方式与图6B相似,于此不再赘述。惟,于本实施例中,数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及选择信号C(1)的时序与图6B的数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及选择信号C(1)的时序相反。
也就是说,当喷墨单元组43于顺向打印的状态时,即数个地址信号为相对逻辑高电位的状态依序由A(1)~A(3)输出,且第三地址信号A(3)输出后再接续第一地址信号A(1),以此周而复始地传输信号,第一喷墨单元431将先进行喷墨的作动,而后第二喷墨单元432再进行喷墨的作动。反之,当喷墨单元组43于逆向打印的状态时,即数个地址信号为相对逻辑高电位的状态依序由A(3)~A(1)输出,且第一地址信号A(1)输出后再接续第十三地址信号A(3),以此周而复始地传输信号,第二喷墨单元432将先进行喷墨的作动,而后第一喷墨单元431再进行喷墨的作动。
请参阅图7A,其为本案图5所示的喷墨单元组的另一内部电路架构示意图。如图7A所示,于本实施例中,第一喷墨单元441包括第十五开关组件M15~第二十一开关组件M21及第三加热组件H3,其中第十五开关组件M15~第十七开关组件M17及第十九开关组件M19~第二十一开关组件M21较佳为N-MOS开关组件,而第十八开关组件M18较佳为P-MOS开关组件。
于本实施例中,第十五开关组件M15的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于一接地端443,且第十五开关组件M15的栅极(Gate)接收数个地址信号的第一地址信号A(1)。第十六开关组件M16的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443,且第十六开关组件M16的栅极(Gate)接收数个地址信号的第三地址信号A(3)。第十七开关组件M17的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443。第十八开关组件M18的基体(Base)与其漏极(Drain)彼此连接并接收数个地址信号的第二地址信号A(2),且第十八开关组件M18的栅极(Gate)接收电压信号P(1)。第十九开关组件M19的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443,第十九开关组件M19的栅极(Gate)接收电压信号P(1),以及第十九开关组件M19的漏极(Drain)与第十八开关组件M18的源极(Source)共同连接于一第四共接点4411,且第四共接点4411连接于第十七开关组件M17的栅极(Gate)。
于本实施例中,第十八开关组件M18与第十九开关组件M19共同组合成一反向组件,例如反向器,其作动方式与图6A中的第四开关组件M4与第五开关组件M5组合成的反向组件相似,于此不再赘述。惟,于本实施例中,反向组件的输出电能用以控制第十七开关组件M17的导通或截止。
第二十开关组件M20的基体(Base)连接于第十七开关组件M17的基体(Base),且第二十开关组件M20的栅极(Gate)与其漏极(Drain)分别接收选择信号C(1)与数个地址信号的第二地址信号A(2)。第二十一开关组件M21的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接并连接于接地端443,而第二十一开关组件M21的栅极(Gate)、第十五开关组件M15的漏极(Drain)、第十六开关组件M16的漏极(Drain)、第十七开关组件M17的漏极(Drain)与第二十开关组件M20的源极(Source)共同连接于一第五共接点4412。此外,第三加热组件H3的一端接收电压信号P(1),且其另一端连接于第二十一开关组件M21的漏极(Drain)。
于本实施例中,第五共接点4412于图7B的T1时间与图7C的T2时间的电压值由第十七开关组件M17的内阻与第二十开关组件M20的内阻分压所得,且第十七开关组件M17的内阻为一高阻抗电阻,藉此当第十七开关组件M17与第二十开关组件M20同时导通时,第五共接点4412的电能V(Ke)将维持在相对逻辑高电位,即V(Ke)=1。
于本实施例中,第二喷墨单元442包括第二十二开关组件M22~第二十六开关组件M26以及第四加热组件H4,其中第二十二开关组件M22~第二十四开关组件M24及第二十六开关组件M26较佳为N-MOS开关组件,而第二十五开关组件M25较佳为P-MOS开关组件。
于本实施例中,第二十二开关组件M22的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443,且第二十二开关组件M22的栅极(Gate)接收第一地址信号A(1)。第二十三开关组件M23的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443,且第二十三开关组件M23的栅极(Gate)接收第三地址信号A(3)。第二十四开关组件M24的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443,且第二十四开关组件M24的栅极(Gate)连接于第一喷墨单元441的第五共接点4412。
第二十五开关组件M25的基体(Base)与其漏极(Drain)彼此连接并接收第二地址信号A(2),且第二十五开关组件M25的栅极(Gate)连接于第一喷墨单元431的第五共接点4412。第二十六开关组件M26的基体(Base)与其源极(Source)彼此连接后再连接于接地端443,而第二十六开关组件M26的栅极(Gate)、第二十二开关组件M22的漏极(Drain)、第二十三开关组件M23的漏极(Drain)、第二十四开关组件M24的漏极(Drain)与第二十五开关组件M25的源极(Source)共同连接于一第六共接点4421。此外,第四加热组件H4的一端接收电压信号P(1),且其另一端连接于第二十六开关组件M26的漏极(Drain)。
请参阅图7B并配合图7A,其中图7B为图7A所示的喷墨单元组的电路作动信号顺向时序示意图。如第7A、7B图所示,根据本案的构想,当选择信号C(1)与第二地址信号A(2)同时为相对逻辑高电位的情况下,即V(C(1))=1、V(A(2))=1,第二十开关组件M20将导通,于此同时,第五共接点4412的电能V(Ke)将升至第二地址信号A(2)的电位,且第二地址信号A(2)通过第二十开关组件M20亦使第二十一开关组件M21导通,再者,由于第二十一开关组件M21的源极(Source)与接地端443连接,因此使电压信号P(1)选择性地提供电能至第三加热组件H3,以选择性地驱动第三加热组件H3进行加热的作动,并使流经第三加热组件H3的墨水经由对应的喷孔喷涂至打印载体,例如纸张,以顺利完成喷墨的动作。
另一方面,由于此时第五共接点4412与第二地址信号A(2)皆为相对逻辑高电位,使得第二喷墨单元442的第二十五开关组件M25截止,进而使第二十六开关组件M26亦为截止,因此电压信号P(1)无法提供电能至第四加热组件H4,而使第四加热组件H4无法被驱动加热。
另外,当选择信号C(1)转变为一相对逻辑低电位时,即V(C(1))=0,第二十开关组件M20及第二十一开关组件M21将截止,此时,由于电压信号P(1)提供至第三加热组件H3的电能无法接地,使得第三加热组件H3将停止进行该加热的作动。
接着,若电压信号P(1)转变为一相对逻辑低电位时,即V(P(1))=0,其经过反向组件后使得第四共接点4411的电能V(Kd)转变为一相对逻辑高电位,即V(Ka)=1,或者,当第一地址信号A(1)或第三地址信号A(3)其中之一地址信号为相对逻辑高电位时,即V(A(1))=1或V(A(3))=1,将分别使第一喷墨单元441的第十七开关组件M17、第十五开关组件M15或第十六开关组件M16导通,因此残留于第五共接点4412上的电能V(Ke)将经由第十七开关组件M17、第十五开关组件M15或第十六开关组件M16其中之一开关组件被导引至接地端443,进而使第五共接点4412上的电能V(Ke)降至0V,且使第二十一开关组件M21回复到未动作的初始状态。
于本实施例中,当第二地址信号A(2)持续为相对逻辑高电位且选择信号C(1)为相对逻辑低电位(即第五共接点4412亦为相对逻辑低电位),即V(A(2))=1、V(C(1))=0(即V(Ke)=0)的情况下,第二十五开关组件M25将导通,于此同时,第六共接点4421的电能V(Kf)将升至第二地址信号A(2)的电位,且第二地址信号A(2)可通过第二十五开关组件M25亦使第二十六开关组件M26导通,再者,由于第二十六开关组件M26的源极(Source)与接地端443连接,进而使电压信号P(1)选择性地提供电能至第四加热组件H4,同理,电压信号P(1)用以驱动第四加热组件H4加热,并使流经第四加热组件H4的墨水经由对应的喷孔喷涂至打印载体上,以顺利完成喷墨的动作。
相同地,于本实施例中,由于数个地址信号A(1)、A(2)及A(3)以及选择信号C(1)具有周期性输出的特性,使得电路将周期性地重复上述的运作,并进行喷墨的工作。因此,当第一地址信号A(1)或第三地址信号A(3)再度转变为相对逻辑高电位时,即V(A(1))=1或V(A(3))=1,将使得第二喷墨单元442的第二十二开关组件M22或第二十三开关组件M23其中之一开关组件导通,或者,当选择信号C(1)及第二地址信号A(2)再度皆转变为相对逻辑高电位时,第五共接点4412的电能V(Ke)亦为相对逻辑高电位,将使得第二喷墨单元442的第二十四开关组件M24导通,此时,残留于第六共接点4421上的电能V(Kf)将经由第二十二开关组件M22、第二十三开关组件M23或第二十四开关组件M24其中之一开关组件被导引至接地端443,进而使第六共接点4421上的电能V(Kf)降至0V,并使第二十六开关组件M26截止,且第四加热组件H4无法被驱动加热,藉此达到确保同一时间内仅有第一喷墨单元441或第二喷墨单元442的任单一个喷墨单元进行加热的作动。
由上述可知,本实施例的喷墨单元组44的第一喷墨单元441由第十五开关组件M15~第十七开关组件M17其中之一开关组件来达到放电的目的,以及第二喷墨单元442由第二十二开关组件M22~第二十四开关组件M24其中之一开关组件来达到放电的目的。另外,本案的喷墨单元组44仅需使用一电压信号P(1)、数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及一选择信号C(1),即可选择性地控制第三加热组件H3及第四加热组件H4加热,进而达到喷墨的目的。
请参阅图7C并配合图7A,其中图7C为图7A所示的喷墨单元组的电路作动信号逆向时序示意图。如第7A、7C图所示,其中喷墨单元组44的第一喷墨单元441及第二喷墨单元442分别根据电压信号P(1)、数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及选择信号C(1)来进行喷墨的作动,且其作动方式与图7B相似,于此不再赘述。惟,于本实施例中,数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及选择信号C(1)的时序与图7B的数个地址信号A(1)、A(2)与A(3)以及选择信号C(1)的时序相反,也就是说,当喷墨单元组44于顺向打印的状态时,第一喷墨单元441将先进行喷墨的作动,而后第二喷墨单元442再进行喷墨的作动。反之,当喷墨单元组44于逆向打印的状态时,第二喷墨单元442将先进行喷墨的作动,而后第一喷墨单元441再进行喷墨的作动。
请参阅第8A、8B、8C图,其中图8A为本案较佳实施例的喷墨阵列方块示意图;图8B为图6A的延伸电路架构示意图;图8C为图7A的延伸电路架构示意图。如第8A、8B、8C图所示,喷墨阵列4包括数个喷墨单元组,例如第一喷墨单元组4a~第十三喷墨单元组4m,每一该喷墨单元组4a~4m的内部电路架构可为例如图8B或图8C所示的电路架构,但不以此为限,其电路连接方式与运作分别如同图6A或图7A,于此不再赘述。
惟,于本实施例中,每一喷墨单元组4a~4m分别对应接收电压信号P(1)以及第一地址信号A(1)~第十三地址信号A(13),而每一第一喷墨单元4al~4ml对应接收选择信号C(1),用以分别控制数个喷墨单元组4a~4m加热的作动。于本实施例中,喷墨阵列4架构于设置在一喷墨芯片(未图标)上。于一些实施例中,喷墨芯片上可设置数个喷墨阵列4,用以提高喷墨打印技术中的打印分辨率及打印速度。
图8B的喷墨单元组为喷墨阵列4的数个喷墨单元组4a~4m的其中之一,例如当时序n=4时,即为第四喷墨单元组4d。该第四喷墨单元组4d包括第一喷墨单元4d1及第二喷墨单元4d2,而第一喷墨单元4d1包括第一开关组件M1~第八开关组件M8及第一加热组件H1,以及第二喷墨单元4d2包括第九开关组件M9~第十四开关组件M14及第二加热组件H2,且其连接方式与运作如同图6A,于此不再赘述。惟,于本实施例中,时序n=4,第一喷墨单元4d1对应接收电压信号P(1)、数个地址信号A(n-1)、A(n)与A(n+1),在此即分别为第三地址信号A(3)、第四地址信号A(4)与第五地址信号A(5),以及选择信号C(1)。第二喷墨单元4d2对应接收该电压信号P(1)以及该数个地址信号A(3)、A(4)与A(5)。其中,当选择信号C(1)致能,例如为相对逻辑高电位(High)的状态时,第一喷墨单元4d1因应电压信号P(1)及数个地址信号A(3)、A(4)与A(5),以产生加热的作动,反之,当选择信号C(1)禁能时,例如为相对逻辑低电位(Low)的状态,第二喷墨单元4d2因应电压信号P(1)及数个地址信号A(3)、A(4)与A(5),以产生加热的作动。
同理,图8C的喷墨单元组亦为喷墨阵列4的数个喷墨单元组4a~4m的其中之一,例如当时序n=13时,即为第十三喷墨单元组4m。该第十三喷墨单元组4m包括第一喷墨单元4ml及第二喷墨单元4m2,而第一喷墨单元4ml包括第十五开关组件M15~第二十一开关组件M21及第三加热组件H3,以及第二喷墨单元4m2包括第二十二开关组件M22~第二十六开关组件M26及第四加热组件H4,且其连接方式与运作如同图7A,于此不再赘述。惟,于本实施例中,时序n=13,第一喷墨单元4ml对应接收电压信号P(1)、数个地址信号A(n-1)、A(n)与A(n+1),在此即分别为第十二地址信号A(12)、第十三地址信号A(13)与第一地址信号A(1),以及选择信号C(1)。第二喷墨单元4m2对应接收该电压信号P(1)、该数个地址信号A(12)、A(13)与A(1)。其中,当选择信号C(1)致能时,第一喷墨单元4ml因应电压信号P(1)及数个地址信号A(12)、A(13)与A(1),以产生加热的作动,反之,当选择信号C(1)禁能时,第二喷墨单元4m2因应电压信号P(1)及数个地址信号A(12)、A(13)与A(1),以产生加热的作动。
于一些实施例中,喷墨阵列4可接收N个地址信号A,其中N为整数,例如但不限于N=16,也就是说,喷墨阵列4可接收16个地址信号,且时序n=1~16。因此当n=1时,数个地址信号即为A(n-1)=16、A(n)=1与A(n+1)=2,而当n=16时,数个地址信号即为A(n-1)=15、A(n)=16与A(n+1)=1,藉此分别控制喷墨阵列4的每一喷墨单元组,以产生加热的作动。
请参阅第9A、9B图,其中图9A为本案实施例的第一打印方向地址信号时序图;图9B为本案实施例的第二打印方向地址信号时序图。如第9A、9B图所示,其中第一打印方向,例如顺向的打印方向,即数个地址信号为相对逻辑高电位的状态依序由A(1)~A(13)输出,且第十三地址信号A(13)输出后再接续第一地址信号A(1),以此周而复始地传输信号。相反地,第二打印方向,例如逆向的打印方向,即数个地址信号为相对逻辑高电位的状态依序由A(13)~A(1)输出,且第一地址信号A(1)输出后再接续第十三地址信号A(13),以此周而复始地传输信号,进而达到使喷墨头(未图示)可进行双向打印的目的。
此外,根据本案的构想,该双向打印的机制使用前一个地址信号A(n-1)及后一个地址信号A(n+1)以达到有效放电的目的,并使被驱动的开关组件回复到未动作的初始状态。
本案的喷墨头除了经由交错排列的方式来于芯片上设置更多的加热器以有效利用喷墨头空间而降低成本及提高打印速度外,更可经由缩减喷墨头内部芯片的地址控制方式来达到缩减喷墨芯片的布线面积,可使喷墨头的喷墨芯片的布线面积仅占喷墨芯片的总面积约75%~61%为最佳实施例,以应用于多供墨槽的多色或单色喷墨头的喷墨芯片为例,或双供墨槽分别经由供墨通道将墨水导至双色或单色喷墨芯片,且双色喷墨芯片的布线面积仅占喷墨芯片的总面积约75%~61%为最佳实施例,三供墨槽分别经由供墨通道将墨水导至三色或单色喷墨芯片,且三色喷墨芯片的布线面积仅占喷墨芯片的总面积约72%~62%为最佳实施例;以单供墨槽的单色喷墨头的喷墨芯片为例,单色喷墨头的喷墨芯片的布线面积仅占喷墨芯片的总面积80%~63%为最佳实施例。如此可使得喷墨头的尺寸相对缩小,进而降低生产喷墨打印机的成本。
纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附权利要求书所欲保护者。
Claims (16)
1.一种喷墨头结构,其适用于包含三个供墨槽的一墨盒,该喷墨头结构包含:
一喷孔板,具有数个喷孔;以及
一喷墨芯片,用以控制墨水喷墨,其具有一长度及一宽度构成一总面积区域,该总面积区域包含有:
一非布线区域,设置三个供墨流道;以及
一布线区域,设置一内部电路,该内部电路包含数个喷墨单元组,该数个喷墨单元组的每一个喷墨单元包含一加热器,且该加热器设置于相对应的该喷孔;
其中,该喷墨芯片的该布线区域的面积占该喷墨芯片总面积区域77%以下。
2.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的该布线区域的面积占该喷墨芯片总面积区域较佳者为72%~62%。
3.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的长宽比为11~20。
4.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的宽度为1.27~2.31毫米。
5.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的长度为25.4毫米。
6.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的最大面积区域为58.67平方毫米。
7.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片包含至少750个该加热器。
8.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该加热器的数目为每平方毫米13至23个,且该加热器至少排列成为一轴线。
9.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的长宽比为6~20。
10.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的宽度为1.32~4.5毫米。
11.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的长度为26.5毫米。
12.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的总面积为34.45~119.25平方毫米。
13.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片包含至少4500至6000个该加热器。
14.如权利要求1所述的喷墨头结构,其中该加热器的数目为每平方毫米38至170个,且该加热器至少排列成为一轴线。
15.一种喷墨头结构,其适用于包含三个供墨槽的一墨盒,该喷墨头结构包含:
一喷孔板,具有数个喷孔;以及
一喷墨芯片,用以控制墨水喷墨,其具有一长度及一宽度构成一总面积区域,该总面积区域包含有:
一非布线区域,设置三个供墨流道;以及
一布线区域,设置一内部电路,该内部电路包含数个喷墨单元组,该数个喷墨单元组的每一个喷墨单元包含一加热器,且该加热器设置于相对应的该喷孔,每一个该喷墨单元组包括:
一第一喷墨单元,用以接收一电压信号、数个地址信号以及一选择信号;以及
一第二喷墨单元,用以接收该电压信号以及该数个地址信号,当该选择信号致能时,该第一喷墨单元因应该电压信号及该数个地址信号,以使该加热器产生加热的作动,而当该选择信号禁能时,该第二喷墨单元因应该电压信号及该数个地址信号,以使该加热器产生加热的作动;
其中,该喷墨芯片的该布线区域的面积占该喷墨芯片总面积区域77%以下。
16.如权利要求15所述的喷墨头结构,其中该喷墨芯片的该布线区域的面积占该喷墨芯片总面积区域较佳者为72%~62%。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110078941.3A CN102689512B (zh) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 喷墨头结构 |
US13/334,675 US20120242746A1 (en) | 2011-03-23 | 2011-12-22 | Inkjet printhead |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110078941.3A CN102689512B (zh) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 喷墨头结构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102689512A CN102689512A (zh) | 2012-09-26 |
CN102689512B true CN102689512B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=46855311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110078941.3A Active CN102689512B (zh) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 喷墨头结构 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120242746A1 (zh) |
CN (1) | CN102689512B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108058485B (zh) | 2013-02-28 | 2019-10-22 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 模制的流体流动结构 |
EP2961614B1 (en) | 2013-02-28 | 2020-01-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Molded print bar |
US11426900B2 (en) | 2013-02-28 | 2022-08-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Molding a fluid flow structure |
US9724920B2 (en) | 2013-03-20 | 2017-08-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Molded die slivers with exposed front and back surfaces |
CN108081757B (zh) | 2014-04-22 | 2020-03-06 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 流体流道结构 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734717A (en) * | 1986-12-22 | 1988-03-29 | Eastman Kodak Company | Insertable, multi-array print/cartridge |
US5278584A (en) * | 1992-04-02 | 1994-01-11 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system for an inkjet printhead |
US5734392A (en) * | 1995-09-14 | 1998-03-31 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead heating during margin periods |
US6286924B1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-09-11 | Lexmark International, Inc. | Apparatus and method for heating ink jet printhead |
US6309052B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Company | High thermal efficiency ink jet printhead |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6209203B1 (en) * | 1998-01-08 | 2001-04-03 | Lexmark International, Inc. | Method for making nozzle array for printhead |
JP3196894B2 (ja) * | 1999-07-08 | 2001-08-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレ−ション | プリント配線基板設計装置及び設計方法 |
JP4573973B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
WO2004015764A2 (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-19 | Leedy Glenn J | Vertical system integration |
US6902867B2 (en) * | 2002-10-02 | 2005-06-07 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printheads and methods therefor |
US6672712B1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-01-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Slotted substrates and methods and systems for forming same |
US6755509B2 (en) * | 2002-11-23 | 2004-06-29 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermal ink jet printhead with suspended beam heater |
US6863381B2 (en) * | 2002-12-30 | 2005-03-08 | Lexmark International, Inc. | Inkjet printhead heater chip with asymmetric ink vias |
US7041226B2 (en) * | 2003-11-04 | 2006-05-09 | Lexmark International, Inc. | Methods for improving flow through fluidic channels |
US20050219327A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-06 | Clarke Leo C | Features in substrates and methods of forming |
US7275815B2 (en) * | 2004-12-01 | 2007-10-02 | Lexmark International, Inc. | Die attach methods and apparatus for micro-fluid ejection device |
JP2008012911A (ja) * | 2006-06-07 | 2008-01-24 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド、及び液体吐出ヘッドの製造方法 |
US8262204B2 (en) * | 2007-10-15 | 2012-09-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Print head die slot ribs |
JP5046855B2 (ja) * | 2007-10-24 | 2012-10-10 | キヤノン株式会社 | 素子基板、記録ヘッド、ヘッドカートリッジ及び記録装置 |
US7938513B2 (en) * | 2008-04-11 | 2011-05-10 | Lexmark International, Inc. | Heater chips with silicon die bonded on silicon substrate and methods of fabricating the heater chips |
JP2010073137A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nec Electronics Corp | 半導体集積回路設計方法及び設計プログラム |
US8388116B2 (en) * | 2009-10-30 | 2013-03-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Printhead unit |
-
2011
- 2011-03-23 CN CN201110078941.3A patent/CN102689512B/zh active Active
- 2011-12-22 US US13/334,675 patent/US20120242746A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734717A (en) * | 1986-12-22 | 1988-03-29 | Eastman Kodak Company | Insertable, multi-array print/cartridge |
US5278584A (en) * | 1992-04-02 | 1994-01-11 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system for an inkjet printhead |
US5734392A (en) * | 1995-09-14 | 1998-03-31 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printhead heating during margin periods |
US6309052B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-10-30 | Hewlett-Packard Company | High thermal efficiency ink jet printhead |
US6286924B1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-09-11 | Lexmark International, Inc. | Apparatus and method for heating ink jet printhead |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120242746A1 (en) | 2012-09-27 |
CN102689512A (zh) | 2012-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102689511B (zh) | 喷墨头结构 | |
CN102689512B (zh) | 喷墨头结构 | |
CN101670707B (zh) | 头基板、打印头、头盒和打印装置 | |
KR20040010207A (ko) | 잉크젯 기록 헤드, 잉크젯 기록 헤드의 구동 방법 및 잉크젯 기록 헤드용 기판 | |
CN101274515B (zh) | 单色喷墨头结构 | |
CN102689513B (zh) | 喷墨头结构 | |
JP4236250B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
CN101274514B (zh) | 彩色喷墨头结构 | |
TWI468303B (zh) | 噴墨頭結構 | |
TWI472436B (zh) | 噴墨頭結構 | |
CN101244654B (zh) | 打印头和包括该打印头的喷墨打印机 | |
CN102689514B (zh) | 喷墨头结构 | |
TWI472438B (zh) | 噴墨頭結構 | |
CN101274513B (zh) | 喷墨头结构 | |
CN103129146A (zh) | 彩色喷墨头结构 | |
TWI472437B (zh) | 噴墨頭結構 | |
TW200840723A (en) | Plurality color inkjet printhead | |
CN101274516B (zh) | 适用于墨水匣的多色喷墨头结构 | |
CN103171287A (zh) | 单色喷墨头结构 | |
TWI586548B (zh) | 噴液匣結構 | |
CN103182845A (zh) | 适用于墨水匣的多色喷墨头结构 | |
TWM521552U (zh) | 噴液匣結構 | |
TWI586549B (zh) | 噴液匣結構 | |
TWM520993U (zh) | 噴液匣結構 | |
JP2007296704A (ja) | 記録ヘッドの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |