TW583098B - Inkjet printhead and method for the same - Google Patents

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583098 A7 ' ------ 57 —___ 五、發明説明（i ) 發明領述 本發明係關於噴墨列印裝置’且更特別關於一噴墨列 印裝置、其包括接收用來選擇性嗜出墨水的墨滴致動信號 之一列印頭部份。 發明背景 噴墨列印系統經常使用安裝於橫越如紙張的列印媒 體來回移動之-載體的一列印帛。# %印頭移動橫越 列印媒體時，一控制裝置選擇性地致動列印頭内的各多個 墨滴產生器、來把墨滴噴出或沉積到列印媒體上以形成影 像和本文字元。用列印頭來承載或遠離列印頭的一墨水供 應器提供用來補充多個墨滴產生器之墨水。 個別墨滴產生器藉由使用由列印系統提供至列印頭 的一致動信號、而被選擇性致動。在熱噴墨列印之情形中， 藉由使一電流通過如電阻器的一電阻元件、來致動各墨滴 產生為。響應於該電流地，電阻器產生熱量，其又把在鄰 近電阻為的蒸氣化腔室中的墨水加熱。一旦墨水達到蒸發 點’一快速膨脹蒸氣前緣迫使蒸氣化腔室内的墨水通過一 相鄰小孔或噴嘴。自喷嘴喷出的墨滴沉積在列印媒體上來 完成列印。 電流藉由如場效電晶體（FET)之一切換裝置、而經常提 供到個別電阻器或墨滴產生器。切換裝置被提供至其控制 端子的一控制信號來致動。一旦被致動，切換裝置使電流 傳送到所選擇電阻器。提供予各電阻器的電流或驅動電流 有時參照為驅動電流信號。用來選擇性致動與各電阻器相 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱*) (詩先閲沐背面之>.i:i> πfrl -裝. .訂. 線丨 4 583098 A7 B7 五、.發明説明（2 關聯切換裝置之控制信號、有時參照為位址信號。 在一先前使用配置中，一切換電晶體與各電阻器串聯 連接。當主動時，切換電晶體允許一驅動電流通過各個電 阻器和切換電晶體。電阻器和切換電晶體一起形成一墨滴 產生器。多個這些墨滴產生器然後配置成具有列和行的一 邏輯兩維度陣列之墨滴產生器。陣列中的各行墨滴產生器 連接至一不同驅動電流源，且使各行内的各墨滴產生器並 聯連接於纤對該行之驅動電流源間。陣列内的各列墨滴產 生范連接至一不同位址信號，使各列内的各墨滴產生器連 接於針對該列墨滴產生器之一共同位址信號源。以此方 式’在兩維度陣列墨滴產生器内的任何個別墨滴產生器， 可藉由致動對應於列墨滴產生器的位址信號、且提供來自 與墨滴產±器行相關聯之驅動電流源的驅動電流，而被個 別地致動。以此方式，列印頭所需的電器互相連接點之數 目大幅縮減，來把驅動和控制信號提供予與列印頭相關 之士個別墨滴產生器。 當前述之列和行定址設計能夠以傾向來縮減列印 製造成本的相當簡單和相當廉價技術來實施時，此技術在 釺對具有大量墨滴產生器的列印頭而需要相當多數之結合 雙·塊上有缺點。對於具有超過三百個墨滴產生器之列印 頭，多數結合墊塊在嘗試把晶粒尺寸最小化時傾向變為_ 限制因素。 已先前使用的另一技術使用串列格式來把致動資 傳送到列印頭。此墨滴產生器致動資訊使用移變暫存器 聯 頭 訊 來 食· .訂- .線· 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 583098 A7 ___B7 _ 五、發明説明（3 ) 重新配置，使得適當墨滴產生器可被致動。此技術在大幅 縮減電氣互相連接點之數目時彳頃向需要各種邏輯功能、以 及靜態記憶體元件。具有各種邏輯功能和記憶體元件的列 印頭需要如CMOS的適當技術，且傾向需要一恆定電源供 應器。使用CMOS技術形成的列印頭，對於製造商傾向比 使用NMOS技術的列印頭花費更多。CMOS製程係比NMOS 製更複雜的製程’其需要傾向增加列印頭成本之更多光 罩步驟。另外，需要一恆定電源供應器傾向增加必須把此 恆定電源供應器電壓供應至列印頭的列印裝置之成本。 一直需要噴墨列印頭，其在列印頭和列印裝置間具有 較少電氣互相連接點、藉此傾向縮減列印系統及列印頭本 身之總成本。這些列印頭應能夠使用相當廉價製造技術來 製造，其允許使用高容量製造技術來製造列印頭、且具有 相當低廉製造成本。這些列印頭應允許資訊以可靠方式在 列印裝置和列印頭間來傳送，藉此允許高列印品質及可靠、 操作。最後，這些列印頭應能夠支持大量墨滴產生器、來 提供能夠提供高列印速率之列印系統。 發明之概要 本發明之一層面係具有響應於致動來選擇性地噴出 墨水的多個墨滴產生器之喷墨列印頭。該噴墨列印頭包括 設置在列印頭上的第一和第二墨滴產生器。各個第一和第 二墨滴產生器被組配來連接至一驅動電流源。噴墨列印頭 也包括組配來連接至一週期位址信號及第一和第二週期致 信號的一控制裝置。該控制裝置響應於用來致能響應於驅 各紙張尺度適用〒函國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱1 五、發明説明（4 ) 動電流而致動的第一墨滴產生器之第一週期致能信號和週 期位址信號。該控制裝置響應於用來致能響應於驅動電流 而致動的苐二墨滴產生器之第二週期致能信號和週期位址 信號。 在一較佳實施例中，該控制裝置係一第一和第二控制 裝置、以第一控制裝置與第一墨滴產生器相關聯、且第二 控制裝置與第二墨滴產生器相關聯。 本發明之另一層面係具有響應於致動來選擇性地噴 出墨水的多個墨滴產生器之噴墨列印頭。該噴墨列印頭包 括組配來連接至一驅動電流源的一對驅動電流接觸點。也 包括的是組配來連接至對應多個位址信號源的多個位址接 觸點。該等多個位址信號提供一重複圖型之位址信號、以 一次只有一個該等多個位址信號主動、且以該等多個位址 信號各具有一頻率卜噴墨列印頭更包括組配來連接至第一 和第二週期致能信號源的第一和第二致能接觸點。各個第 一和第一致能信號具有大於f之一致動頻率、且一次只第一 和第一致能信號只有一個係主動。多個墨滴產生器被組 配’使得根據在第一和第二致能接觸點的信號·、和在多個 位址接觸點的信號’該等多個墨滴產生器申只有一單一墨 滴產生器被致能來致動。各値該等多個墨滴產生器在致 能、且驅動電流提供於驅動電流接觸點時被致動。 在一較佳實施例中，多個位址接觸點係η、且其中各 個第一和第二致能信號具有大於（2仙){^之一致動頻率。 圖式之簡單描述 五、發明説明（5 ) 第1圖描寫本發明之一列印系統，其合併用來完成在 以上透視圖顯示的列印媒體上之列印的本發明之一噴墨列 印卡匣； ' 第2圖描寫在第1圖中顯示的嘴墨列印卡匣在隔離中 且自一底透視圖觀看； 第3圓係第丨圖顯示、包括一印表機部份和一列印頭部 份的列印系統之簡化方塊圖； 第4圖係更詳細顯示與印表機部份和顯示有丨6組墨滴 產生為的列印頭相關聯之一列印控制裝置的一較诖實施例 之方塊圖： 第5圖係進一步詳細顯示具有26個別墨滴產生器的一 群組墨滴產生器之方塊圖； 第6圖係更詳細顯示本發明之一個別墨滴產生器的一 較ί圭實施例之構造圖； 第7圖係顯示用於顯示於第5圖的本發明之列印頭的 兩個別墨滴產生器之構造圖.； 第8圖係用來操作顯示於第4圖的本發明之列印頭的 時序圖： 第9圖係用來操作顯示於第4圖的本發明之列印頭的 一替換時序圖： ’ 第10圖係釺對顯示於第8圖的時序圖之時隙丨和2的時 序之詳細圖，及 第11圖係針對顯示於第9圖的替換時序圖之時隙1和2 的時序之终細圖。 583098 A7 ______B7 . 五、發明説明（6 ) ： ~

数佳實施例之謀細描i/tC .....................…裝- (請先閲¾背面之汶念卞項卉 第1圖係以其蓋子打開來顯示的本發明之噴墨列印系 統10的例示實施例之透視圖。噴墨列印系統1〇包括具有安 裝在一掃描載體丨8中的至少一列印卡匣丨4和16之一印表機 部份12。列印部份丨2包括用來收納媒體22的一媒體盤2〇。 當列印媒體推進通過列印區時，掃描載體18把列印卡匣u 和16移動橫越列印媒體。印表機部份12選擇性致動在與各 個列印卡匣14和16相關岬之一列印頭部份（未顯示）内的墨 滴產生器·，把墨水沉積在列印媒體上、藉此完成列印。 訂· :線丨 本發明之一重要層面係印表機部份12把墨滴產生器 致動資訊傳送到列印卡匣14和16的方法。此墨滴產生器致 動資訊被列印頭部份使用，以在列印卡匣丨4和1.6相對於列 印媒體來移動時、來致動墨滴產生器^本發明之另一層面 係使用由印表機部份12提供的資訊之列印頭部份。本發明 之方法和裝置允許資訊在含有相當少互相連接點、以藉此 傾向纟相減列印頭之尺寸的印表機部份12和列印頭間來傳 送。另外，本發明之方法和裝置允許列印頭不需二十四小 時储存元件或複雜邏輯功能地被實施，藉此縮減列印頭之 製造成本。將參考第3-11圖來更詳細討論本發明之方法和 裝置。 第2圖描寫顯示於第1圖的列印卡匣14之一較佳實施 例的底透視圖。在較佳實施例中，卡匣14係含有青藍、紫 红、和黃色墨水的3色卡匣。在此較佳實施例中，一分立列 印卡匣16設予黑色墨水。本發明將在此只藉由舉例來相對 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 583098 A7 ___B7___ 五、發明説明（7 ) 此較佳實施例而描述。在本發明之方法和裝置也適用中有 許多其他組態。例如，本發明也適於其中列印系統針對使 用於列印的各墨水色彩而含有分立列印卡匣之組態。替換 地，本發明適用於列印系統，其中超過4墨水彩色被使用、 如在其中6或更多墨水彩色被使用的高傳真度列印。最後， 本發明適用於各種類型之列印卡匣，諸如包括如顯示於第2 圖之墨水儲槽的列印卡匣、或連續或間歇地自一遠距墨水 源來補充墨水的列印卡臣。 顯示於第2圖之墨水卡匣14包括響應於來自列印系統 1 2、用來把墨水選擇性地沉積在媒體22上的致動信號之一 列印頭部份24。在較佳實施例中，列印頭24被界定在如矽 的一基體上。列印頭24安裝於一卡匣體25。列印卡匣丨4包 括没置和配置在卡匣體25上的多個電氣接觸點26，使得在 適s插入掃描載體時’電氣接觸點在與印表機部份丨2相關 聯的對應電氣接觸點（未顯示）間建立。各個電氣接觸點26 由各多個電氣傳導體（未顯示）來電氣地連接至列印頭24。 以此方式，來自印表機部份12的致動信號被提供至噴墨列 印頭24。 在較佳實施例中，電氣接觸點26界定在一可撓電路28 中。可撓電路28包括如聚先亞胺的一絕緣材料、和如銅的 一傳導材料。傳導體被界定在可撓電路内，來把各個電氣 接觸點26電氣地連接於界定在列印頭24上的電氣接觸點。 列印頭24使用如膠帶自動化結合（tab)的適當技術、來安 裝且電氣地連接至可妹電路28。 衣紙張尺度適用中國國家標準A4規格（21〇><297公釐） 10 五、發明説明（8 ) 在顯不於第2圖之例示實施例中，列印卡匡係在一對 應儲槽部份内含有黃色、紫紅、和青藍墨水的一 3色卡匣。 •列印頭24包括用來噴出分別對應於黃色、紫紅、和青藍墨 水的墨滴喷出部份30、32和34。電氣接觸點26包括與分別 針對各個黃色、紫紅、和青藍墨滴產生器3〇、32、34之致 動彳㊂破相關聯電氣接觸點。 在較佳實施例中，顯示於第1圖的黑色墨水卡匣16除 了黑色卡匣使用取代顯示在彩色卡匣14上的三個之兩墨滴 噴出部份外，類似於顯示於第2圖之彩色卡匣14。將相對於 黑色卡£16在此來討論本發明之方法和裝置。然而，本發 明之方法和裝置也適用於彩色卡匣14。 第3圖描寫印表機部份12和列印卡匣16之一個的簡化 電·氣方塊圖。印表機部份12包括一列印控制裝置36、一媒 體輸送裝置38及一載體輸送裝置4〇。列印控制裝置36把控 制信號提供至媒體輸送裝置38，使媒體22傳過墨水藉其來 ’儿積在列印媒趙2 2上的一列印區。另外，列印控制裝置3 & 提供用來把掃描載體1 8選擇性地移動橫越媒體22的控制信 號，藉此界定一列印區.。當媒體22推進通過列印頭24或通 過列印區時，掃描載體.18掃過列印媒體22。當列印頭24被 掃描時，列印控制裝置36把致動信號提供至列印頭、來把 墨水選擇性地沉積在列印媒體上、以完成列印。雖然列印 系統10在此描述為具有設置在一掃描載體内的列印頭24， 也有其他列印系統10配置。這些其他配置涉及達成在列印 頭和媒體間做如具有一固定列印頭部份且使媒體移動通過 ^«3098 A7 "^^---------B7_ 五、發明説明（9 ) 歹J印頭、或具有固定媒體且使列印頭移動通過固定媒體， 之相對移動的其他配置、。 第3圖被簡化、只顯示單一列印卡匣丨6。一般上列 印控制裝置36係電氣地連接至各個列印卡匣14和丨6。列印 控制裝置36提供致動信號，來選擇性地沉積對應於要列印 的各墨水彩色之墨水。 第4圖描寫較詳細顯示印表機部份12内的列印控制裝 置36、和列印卡匣16内的列印頭24之簡化電氣方塊圖。列 印控制裝置36包括一驅動電流源、一位址產生器、及一致 月匕產生為。驅動電流源、位址產生器和致能產生器在控制 裝置或控制器36之控制下，把驅動電流 '饵址和致能信號 提供至列印頭24，來選擇性地致動與其相關聯之各多個墨 滴產生器。 ， -在較佺實施例中，驅動電流源提供指定為!>(1-16)的16 個分立驅動電流信號。各驅動電流信號提供每單位時間充 分之能量來致動墨滴產生器以噴出墨水。在較佳實施例 中，位址產生器提供指定為A(l-13)的13個分立位址信號， 來選擇一群組墨滴產生器。在此較佳實施例中，位址信號 係邏輯ί言號。最後，在較佳實施例中，致能產生器提供指 之岛Ε( 1 -2)的2個致能信號，來從所選定群組墨滴產生器選 出一子群組墨滴產生器。所選定子群組墨滴產生器在由驅 動電流源提供之驅動電流被供應時被致動。將相對於第 9-1 1圖來更詳細討論驅動信號；位址信號和致能信號。 顯示於第4圖的列印頭24包·括多個群組之墨滴產生 各纸張又度迻同中國國家標準（Cs’S) Α4規格（210X297公釐） rLf*t?^:fr竹Itu之异 -裝-- •ο .線— 583098 A7 ______Β7_ 五、發明説明（10 ) -----.-------------——装： (#先閲#背面之妾名·, 器’以各群組墨滴i生器連接至一不同驅動電流源。在較 佳實施例中，列印頭24包括16群組墨滴產生器。第一群組 墨滴產生器連接於標示P(l)的驅動電流源、第二群組墨滴 產生器各連接於指定為P(2)的驅動電流源、第三群組墨滴 產生器連接於指定為P(3)的驅動電流源、且以此類推，以 第十六群組墨滴產生器各連接於指定為p( 16)的驅動電流 源。 訂- 顯示於第4圖之各群組之墨滴產生器係連接於指定為 Α(1·13)、由列印控制裝置36上的位址產生器提供之各個位 址信號。另外，各群組之墨滴產生器係連接於指定為 E(l-2)、由列印控制裝置36上的致能產生器提供之兩個致 能信號。將相對於第5圖來更詳細討論所指定各個別群組之 墨滴產生器。 線· 第5圖係代表顯示於第4圖的多個群組墨滴產生器中 之一草一群組墨滴產生1§的方塊圖。在較佳實施例中，顯 示於第5圖的單一群組墨滴產生器係各連接至一共同驅動 電流渾的一群組26個别墨滴產生器。顯示於第5圖的群組墨 滴產生器都連接·至指定為第4圖之P(l)的共同驅動電流源。 在群組墨滴產生器内的個別墨滴產生器被組織成墨 滴產生器對組，以各對組墨滴產生器連接於一不同位址信 號源。針對顯示於第5圖的實施例，第一對組墨滴產生器連 接於指定為A(l)的一位址信號源、第二對組墨滴產生·器連 接於指定為Α(2)的一第二位址信號源、第三對組筌滴產生 器連接於指定為Α(3)的一位址信號源、且以此類推，以第 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） ^ 583098 五、發明説明（u ) 十二對組墨滴產生器連接於指定為Α(ι 3)的第十三位址信 號源。 顯不於第5圖的各個26個別墨滴產生器也連接於致能 信號源。在較佳實施例中，致能信號源係指定為E( 1-2)的 一對致能信號。 顯不於第4圖、連接至指定為P(2)至P(6)的其餘驅動電 流源的其餘群組墨滴產生器，以類似於顯示於第5圖的第一 群組墨滴產生器之方式來連接。各個其餘群組墨滴產生器 連接至如指定於第4圖、取代於顯示於第5圖之驅動電流源 P( 1)之一不同驅動電流源。現在將相對於第6圖來更詳細討 論顯示於第5圖的各個別墨滴產生器。 第6圖顯示指定為42的一個別墨滴產生器之較佳實施 例。墨滴產生器42代表顯示於第5圖的一個別墨滴產生器。 如第5圖顯示的，兩個別墨滴產生器構成各連接至一共同位 址k號源的一對墨滴產生器42。顯示於第6圓的個別墨滴產 生為代表連接至指定為第5圖之A( 1)的位址源1的墨滴產生 為42中的一對。諸如相對於第6和7圖討論的位址信號A( ^) 和致能信號E( 1-2)之所有信號源係提供於對應信號源和共 同參考點46間的信號。另外，驅動電流源提供於指定為p(1) 的對應驅動電流源和共同參考點46間。 墨滴產生器42包括連接在驅動電流源間的一加熱元 件44。對於顯示於第6圖的特定墨滴產生器42,驅動電流源 指定為P(l)。加熱元件44與在驅動電流源P(1)和共同參考 點46間的一切換裝置48來串聯連接。切換裝置μ包括連接 本纸張尺度適用中国國家標準（CNS) A4規格（210X297公 583098 A7 __B7 五、發明説明（12 ) 於加熱元件44和共同參考點46間的一對受控制端子/切換 裝置48也包括的是用來控制受控制端子之一控制端子。切 換裝置48響應於控制端子處的致動信號，來選擇性地允許 電流在該對受控制端子間來傳送。以此方式，控制端子之 致動允許來自指定為P(l)的驅動電流源之驅動電流通過加 熱元件44，藉此產生足以使！水自列印頭噴出的熱能。 在一較佳實施例中，加熱元件44係一電阻加熱元件、 且切換裝置48係如NMOS電晶體的一場效電晶體（1：£丁）。 墨滴產生器42更包括用來控制切換裝置48之控制端 子的致動之一第二切換裝置50和一第三切換裝置52。第二 切換裝置具有連接在一位址信號源和切換裝置4 8之控制端 子間的一對受控制端子。第三切換裝置52連接於切換裝置 48之控制端子和共同參考點46間。各個第二和第三切換裝 置50和52分別選擇性地控制切換裝置48之致動。 切換裝置48之致動係根據各個位址信號和致能信 號。對於顯示於第6圖的特定墨滴產生器42，位址信號由 A(l)來表示、第一致能信號由E(1)來表示且第二致能信號 由E(2)來表示。第一致能信號e(1)連接至第二切換裝置5〇 之控制端子。由E(2)表示之第二致能信號連接至第三切換 裝置52之控制端子。藉由控制第一和第二致能信號 Ε(1·2)、及位址信號A(l)，切換裝置48被選擇性地致動、 以在驅動電流自驅動電流源P( 1)呈現時、使電流傳導通過 加熱元件44。同樣地，切換裝置48被解除動作、以即使在 驅動電流源P( 1)主動時、仍防止電流傳導通過加熱元件44。 本紙張尺度賴中國國家標準（CNS) μ規格（210X297公爱）. " ' 583098 A7 I----------______ 五、發明説明（13 ) 切換裝置48由第二切換裝置50之致動、和一主動位址 信號呈現於位址信號源A(1)，而被致動。在第二切捧裝置 係場效電晶體（F E T)之較佳實施例中，與第二切換裝置相關 聯之文控制端子係源極和汲極端子。汲極端子連接於位址’ •信號源AU)，且源極端子連接至第一切換裝置48之受控制 端子。針對FET電晶體切換裝置50之控制端子係一閘極端 I 子田連接於第一致能信號E( 1)的閘極端子相對於源極端 子充分正數且、位址信號源Α(υ於汲極端子提供大於源極 端子處之電壓的一電壓時，則第二切換裝置5〇被致動。 第二切換裝置在主動時把來自位址信號源Α( 1)之電流 提供到切換裝置48之控制端子或閘極。此電流在充分時使 切換裝置48致動。切換裝置48在較佳實施例中係具有作為 叉控制端子之汲極和源極的一 FET電晶體，以汲極連接至 加熱元件44、且源極連接於共同參考端子46。 在較诖實施例中，切換裝置48在閘極和源極塢子間具 有一問極電容。因為此切換裝置48相當大以使相當大電流 傳導通過加熱元件44，故與切換裝置48相關聯閘極至源極 | 电谷鳩向相g大。因此，為了致能或致動切換裝置4 8，問 極或控制端子必須充分地充電、使得切換裝置48被致動來 在源極和汲極間做傳導。控制端子在第二切換裝置5〇係主 動時由位址信號源A(l)來充電。位址信號源Α(υ提供電 流、來把切換裝置48之閘極至源極電容充電。第三切換裝 置52在切換裝置48係主動時被解除動作、來防止一低電阻 路徑在位址信號源A(l)和共同參考端子46間形成是重要 1 - -— -. ..--- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格(210X297公釐) '"

:裝， (枝？先閲¾背面之：孟孟洱 訂丨 :線· 16 A7 I ---~~--— B7__ 五、發瓶M (^ 的因此，致能信號E(2)在切換裝置48係主動或導通時被 解除動作。 切換裝置48由致動第三切換裝置52來充分缩減閘極 i 4、極電|而被解除動作。第三切換裝置52在較佳實施例 中係具有作為党控制端子之汲極和源極的一 FET電晶體， 以汲極連接於切換裝置48之控制端子。控制端子係連接於 弟二致能信號源E(2)之一閘極端子。由第二致能信號e(2) 〜致動、其於閘極提供相對於第三切換裝置52之源極處的 電壓係相當大之一電壓，來致動第三切換裝置52。第三切 換裝置:>2之致動使受控制端子或汲極和源極端子導通藉 此縮減在切換裝置48之控制端子或閘極端子和切換裝置48 之源極端子間的電壓。藉由充分.地縮減在切換裝置48之閘 極端子和源極端子間的電壓，切換裝置48由電容耦合來防 止被部份導通。 當第三切換裝置52主動時，第二切換裝置5〇被解除動 作、來防止自位址信號源A(丨）汲出大量電流到共同參考端 子4 6。將相對於苐8至丨1圖顯示的時序圖來更詳細討論個別 墨滴產生器42之操作。 第7圖更詳細顯示由指定為42的墨滴產生器和指定為 42'的墨滴產生器形成之一對墨滴產生器。形成對組墨滴產 生器的各個墨滴產生器42和42’係相同於先前相對第6圖討 論的墨滴產生器42。該對組墨滴產生器各連接於由顯示於 夢）圖的A(l)代表之一位址信號源。各個墨滴產生器42和 4：Γ連接至一共同驅動電流源P( 1)、和共同位址信號源 本纸張尺度逍巧中國國家標準（CsTS) A4規格（210X297公釐）

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r A(l)°然而’第一和第二致能信號E(1)和E(2)分別自墨滴 產生益42不同地連接於墨滴產生器42,。在墨滴產生器42· 中，對照於其中第一致能信號E(l)連接至第二切換裝置50 之閘極或控制端子的墨滴產生器42地，第—致能信號£⑴ 連接於第二切換裝置52,之閘極或控制端子。同樣地在墨 滴產生器42中，對照於其中第二致能信號E(2)連接至第三 切換裝置52之閘極或控制端子的墨滴產生器42地第二致 能信號E(2)連接於第二切換裝置5〇，之閘極或控制端子。

第一和苐二致能信號E1和E2針對成對墨滴產生器42 和42之連接確定在一給定時間，對組墨滴產生器中只有單 一墨滴產生器將被致動。如將稍後討論的，在連接於一共 同驅動電流源的群組墨滴產生器内，不超過一個這些墨滴 產生器同時為主動是重要的。連接至一共同驅動電流源的 墨滴產生器傾向設置在列印頭上彼此接近。因此，接由確 义連接至一共同驅動電流源之不超過一個墨滴產生器同時 係主動，傾向防止在這些鄰近設置墨滴產生器間的流體交 在較隹實施例中，顯示於第5圖的各對組墨滴產生器 係以類似於顯示於第7圖的對組墨滴產生器之方式來連 接。另外，連接至顯示於第4圖的共同驅動電流源的各群組 墨滴產生器以類似於第5園顯示的群組墨滴產生器之方式 來連接。 第8圖係說明列印頭24之操作的時序圖。列印頭24針 對在可被致動的列印頭24上之各個墨滴產生器，具有一週 表紙張尺度適用中國國家標準（CXJS) A4規格（210X297公釐） 18 583098 A7 _I______B7 二_ 五、發明説明（16 ) 期時間或時間週期。此時間週期由第8圖顯示的時間丁來表 示。時間丁可區分成29個時間區間，以各區間具有相同期 間。這些時間區間由時隙丨至2 9來代表。各前2 6個時隙代表 其中一群組墨滴產生器可在影像被列印時所需地被致動的 一期間。時隙27、28和29代表在其中沒有墨滴產生器被致 動的一列印頭週期期間之時間區間。時隙27、28和29被列 印系統使用，來實施如把載體18位置和墨滴產生器致動資 料重新同步化、和把致動資料自印表機_份丨2傳送到烈印 頭24等多樣功能。 由A( 1)至A( 13)代表的13個不同位址信號源各被顯 不。另外，由E(l)和E(2)代表的各個第一和第二致能信號 也被顯示。最後，各個驅動電流源!>(1_16)也群組在一起地 被顯示。可自第8圖看到，位址信號由針對等於列印頭2 4 之週期時間T的各位址信號之致動週期，而各被週期地致 動。另外’不超過一個位址信號同時為主動。各位址信號 在兩連續時隙期間係主動， 各個致能信號E(l)和E(2)係具有等於兩時隙的一期間 之週期信號。致能信號E(l)和E(2)各具有小於或等於50% 之工作週期。各個致能信號係彼此異相，使得只有一個致 能信號E(l)或(2)同時為主動。 操作上，由各13個位址信號源Α(1· 13)提供的位址信號 之重複圖型由列印控制裝置36來提供至列印頭24。另外， 分別針對第一和第二致能信號Ε( 1)和Ε(2)的致能信號之重 複圖型也由列印控制裝置36提供到列印頭24。位址和致能 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210><297公釐）

(請先閱:iT1f*-i;之;.t*J^^fr^^ll^ ί) •裝·

.訂I 線· 583098 A7 r^一 —_ B7 ' ，~""" ' ............. .... „ 五、發明説明（17 ) 信號兩者係獨i於要列印的影像描述或影像而產生。指定 為ρ(1·16)的各16個驅動電流源在針對各完整週期的各26 個時隙期間被選擇性地提供予噴墨列印頭24。驅動電流源 p( 1-16)根據要列印的影像描述或影像、而被選擇性地施 加。在第一時隙期間，驅動電流源p( 1 -16)可依賴要列印的 影像而都係主動、無一主動或任何數目地主動。同樣地， 釺對時隙2-26，各個驅動電流源p( 1 · 1 6)如由列印控制裝置 36需求地、個別選擇性地被致動，來形成要列印的影像。 第9圖係針對本發明之列印頭24的各個驅動電流源 P( 1 -1 6)、位址化號源八（1 · 13)及致能信號£( 1 ·2)之較佳時 序。第9圖之時序除了各位址信號源α(1·13)於顯示於第8 圖的整個兩連續時隙内取代其餘主動、各位址主動於顯示 於第9圖的各兩個時隙之只一部份外，類似於第8圖之時 序。在此較诖實施例中，各個位址信號Α( M3)於位址信號 係主動的每時隙之開端為主動。另外，各個第一和第二致 能k號之工作週期如第8圖顯示地縮減近乎5〇%。現在將相 對第10和1 1圖來更詳細討論位址致能和驅動電流之時序。 第10圖更詳細顯示針對描述於第8圖之時序圖的時隙 1和2。因為在時隙1和2期間唯一主動位址信號係1 )，故 只有位址信號A(l)需被顯示於第丨0圖。如先前討論的，第 一和第二致能信號E(l)和E(2)分別不同時主動、來防止把 一低電阻路徑提供予共同參考點46、藉此自位址信號源 A( 1 -13)汲出電流，是重要的。因此，各個第一和第二致能 ί言號E( 1)和E(2)之工作週期分別應小於5〇0/〇。在第丨〇圖中標 各纸張尺刺+ SIS綠準(CNS) A4規格（210X297公釐) "— ---— • 20 -

.裝· (請先闓讀竹0;之;.1.&仏.^卉# 583098 A7 _______B7 五、發明説明（18 ) 示TE、在針對第一致能信號E(l)自主動到不主動的暫態和 針對第二致能信號E(2)自非主動到主動的暫態間之時間區 間應大於零。 致能信號在驅動電流由驅動電流源來提供前應為主 動，以磙定切換電晶體48之閘極電容被充分充電、來致動 切換電晶體4 8。標示T s的時間區間代表在第一致能E (1)主 動和驅動電流由驅動電流源P( 1-16)之施加間的時間a針對 在第二致能E(2)主動和驅動電流由驅鲜電流源p( u丨6)之施 加間的時間需要一類似時間區間。 致能信號E( 1)在驅動電流源P( 1 -16)自主動轉移到非主 動後應保持主動如指定為Τ η的一時間期間。參照為保持時 間的此時間期間ΤΗ係充分來確定在切換裝置48被解除動 作時驅動電流不出現於切換裝置48。當切換裝置48在受控 制端子間導通電流時使切換裝置4 8解除動作可能損壞切換 裝置4 8。保持時間Τη提供邊限來破定切換裝置4 8不損壞。 驅動電流信號P(l-16)之期間由標示丁0的時間區間來表 示。驅動電流信號Ρ( 1-16)之期間被選擇充分，來針對最佳 墨滴形成、把驅動能量提供至加熱元件44。 第1 1圖更詳細顯示針對第9圖之時序圖的時隙1和2之 幸交佳時序。如第11圖顯示的’對於時隙1、位址信號源八（1) 和致能信號源Ε( 1)不保持主動於驅動電流源保持主動的整 個期間。一旦顯示於第7圖的切換電晶體48和48,之閘極電 谷被充電’電晶體4 8和4 8保持導通於驅動電流源保持主動 之其餘期間。以此方式’切換裝置4 8和4 8 ’之閘極電容作用 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公嫠）

it 15* 面 It •.S

21 583098 A7 ______B7 _ 五、發明説明（19 ) 為保留一致動狀態的一儲存裝置或記憶體裝置。指定為 P(M6)的驅動信號源然後提供最佳墨滴形成所需的驅動 能量。 相似於第10圖的，標示Ts的時間區間代表在第一致能 E(l)主動和驅動電流由驅動電流源p(卜16)之施加間的時 間。標示ΤΛη的一時間區間代表在第一致能信號E(1)係非主 動後、位址信號源Α( 1)必須保持主動來確定電晶體48•之問 極電容處在適當狀態，的一保持時間。若位址信號源在第 一致能信號Ε( 1)變為不主動前要改變狀態，則錯誤充電狀 悲、可能存在於電晶體48和48 ’之閘極。因此，標示丁、丨丨的時 間區間大於0是重要的。標示ΤΕΗ的一時間區間代表在驅動 電流源Ρ( 1-1 6)變為主動後第二致能信號Ε(2)必須為主動之 一保持時間。在該時間區間期間，第7圖之電晶體52由第二 致能信號Ε(2)來致動，使電晶體48之閘極電容放電。若此 期間不夠長來使電晶體48之閘極放電，則加熱元件44可能 •不適當地致動或被部份致動。· 使用第1 1圖顯示的較佳時序之喷墨列印頭24的操作具 有優於使用第10圖顯示之時序的重要性能優點。各墨滴產 生器42致動針對第1〇圖顯示之時序所需的最少時間等於時 間區間Ts、· TD、ΤΕ和ΤΗ之總和。對照地，第η圖顯示之時 序具有各墨滴產生器42致動所需、等於時間區間ts、和TD 之總和的一最小時間。因為丁〇和Ts針對各時序圖係相同， 第π圖之所需來致動一墨滴產生器42的最小時間係小於第 10圖者。位址保持時間Tah和致能保持時間τΕΗ兩者在第" 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公楚） 583098 A7 B7 20 五、發明説明（ 圖顯示的較佳時序中不提供針對墨滴產生器42致動的最小 時間區間，藉此允許各時隙係比第1〇圖中者小的時間區 間。縮減各時隙所需的時間區間縮減第8和9圖中指定為τ 的週期期間，藉此增加列印頭24之列印速率。 本發明之方法和裝置允許使用13個位址信號、兩個致 能信號、和16個驅動電流泺，來個別地致動4 16個別墨滴產 生器。對照上’使用具有16行和2 6列的一陣列墨滴產生器 之先前使用技術將需要26個別位址來個別地選擇各列，以 各行被各驅動電流源來選取。本發明提供明顯較少電氣互 相連接點，來把相同數目墨滴產生器定址。縮減電氣連接 點縮減列印頭24之尺寸，藉此明顯縮減列印頭24之成本。 如第ό圖顯示的各個別墨滴產生器42無需一恆定電源 供應器或偏壓電路，而是依賴如位址、驅勤電流源、和致 能信號的輸入信號，來供應電源或致動墨滴產生器42。如 先前相對信號之時序而討論的，這些信號以適當序列來施 加、以具有墨滴產生器42之適當操作是重要的。因為本發 明之墨滴產生器42不需要恆定電源，墨滴產生器42可用如 NMOS的相當簡單技術來實施，其需要比如CMOS的更複雜 技術較少之製造步驟。使用具有較低製造成本的技術進一 步縮減列印頭24之成本。最後，在印表機部份3 6和列印頭 24間使用較少電氣連接點傾向縮減印表機部份36之成本， 及增加列印系統10之可靠度。 雖然已藉使用13個位址信號、兩致能信號、和16個驅 動電流源來選擇性地致動416個別墨滴產生器的一較佳實 衣紙張又度適用中國國家標準（〇s) A4規格（210X297公釐） 先

I 23 583098 A7 ___ _B7___ 五、發明説明（21 ) 施例來描述本發明，其他配置也被思考。例如，本發明適 於來選擇性地致動不同數目個別墨滴產生器。不同·數目個 別噴嘴之選擇性致動可能需要不同數目之一或更多位址信 號、致能信號、和驅動電流源，來適當地控制不同數目墨 滴產生器。另外，也有其他配置之位址信號、致能信號、 和驅動電流源，來控制相同數目之墨滴產生器。 衣紙張尺度逍用中国國家樣準（CNS) A4規輅（210X297公釐〉 583098 A7 _B7 五、發明説明（22 ) 元件標號對照 1-29…時隙 36···列印控制部份 10…噴墨列印系統 38…媒體輸送部份 12…印表機部份 40···載體輸送部份 14、16…列印卡1£ 42、42’…墨滴產生器 18…掃描載體 44…加熱元件 20…媒體盤 46…共同參考點 22…列印媒體 48、48’…切換裝置 24…列印頭部份 50、50’…第二切換裝置 25…卡匣本體 52、52’···第三切換裝置 26…電氣接觸點 Α(1·13)…位址信號 28···可撓電路' E(l-2)···致能信號 30、32、34…墨滴噴出部份 Ρ( 1-16)…驅動電流源 (詩先閲汸背面之·it;s^/rr?今5^4 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 25

Claims (1)

1. 583098 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 一種噴墨列印頭，具有響應於致動來選擇性地噴出墨水 的多個墨滴產生器，該噴墨列印頭包含： 第和第一墨滴產生器’設置在列印頭上，以各個 違等第一和第二墨滴產生器被組配來連接至一驅動電 流源； 一控制裝置，組配來連接至一週期位址信號及第一 和第二週期致能信號，該控制裝置響應於用來致能響應 於驅動電流而致動的該第一墨滴產生器之該第一週期 致能信號和週期位址信號，該控制裝置響應於用來致能 響應於驅動電流而致動的該第二墨滴產生器之該第二 週期致能信號和週期位址信號。 依據申請專利範圍第1項之噴墨列印頭，其中該控制裝 置被組配.、使得該等第一和第二墨滴產生器中同時只有 一個被致能。 依據申請專利範圍第1項之噴墨列印頭，其中該控制裝 置被組配、使該位址信號和該第一致能信號在驅動電流 予該第一墨滴產生器前、被提供到該控制裝置，且其中 該控制裝置被組配、使該第二致能信號在驅動電流予該 第一墨滴產生器前、被提供到該控制裝置。 依據申請專利範圍第1項之噴墨列印頭，其中該控制裝 置被組配、以在該位址信號和該第一致能信號係主動 後、來致能該第一墨滴產生器·於一時間期間。 依據申請專利範圍第1項之噴墨列印頭，其中該控制裝 置被組配、以在該位址信號和該第二致能信號係主動 ---------------% (請先H讀背面之注.#:;事項再填寫本頁) 訂----- .-5^^1¾.¾^壹局3、工消费合：1?'吐印¾ 26 583098 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 後、來致能該第二墨滴產生器於一時間期間。 6.依據申凊專利範圍第1項之噴墨列印頭，其中該驅動電 流係由一第一和第二驅動電流源來提供、以該第一驅動 電流源連接於該第一墨滴產生器、且該第二驅動電流源 連接至該第二墨滴產生器。 7·依據申請專利範圍第ι_項之噴墨列印頭，其中該控制装 置係一第一和第二控制裝置、以該第一控制裝置與該第 一墨滴產生為相關聯、且該第二控制裝置與該第二墨滴 產生器相關聯。 8. 依據申請專利範圍第1項之噴墨列印頭，其更包括一卡 匣本體，其中該噴墨列印頭係安裝於該卡匣本體。 9. 一種噴墨列印·頭，具有響應於致動來選擇性地噴出墨水 的多個墨滴產生器，該嘴墨列印頭包含： 一對組驅動電流接觸點，組配來連接至一驅動電流 源： 一個位址接觸點，組配來連接至一位址信號源； 第一和第一致能接觸點，組配來連接至一第一和第 二致能信號源；及 一第一和第二墨滴產生器，組配來根據位址信號主 動和提供於該對組驅動電流接觸點的該驅動電流而致 動、以該第一墨滴產生器被組配來響應於該第一致能信 號之致動、且該第二墨滴產生器被組配來響應於該第二 致能信號之致動。 10·依據申凊專利範圍第9項之噴墨列印頭，其中該等第一 ^紙張（度適用甲國國家“ (CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 (請先閱tt背面之注意事項再

   --線. 經濟邙智慧財產局員工消費合作.吐印製 27

   583098 六、申請專利範圍 和第二致能信號不同時都主動，且其中該等第一和第二 墨滴產生器不同時主動。 11·依據申請專利範圍第9項之噴墨列印頭，其中該等第一 和第二墨滴產生器被組配、以在該位址信號係主動且在 έ玄驅動電流源係主動時來序列致動。 12·依據申請專利範圍第9項之噴墨列印頭，其中該第一墨 滴產生器被組·配、使該位址信號和該第一致能信號在驅 動電流前、被提供到該第一墨滴產生器，且其中該第二 墨滴產生杰破組配、使該第二致能信號在驅動電流前、 被提供到該第二墨滴產生器。 13. —種噴墨列印頭，具有響應於致動來選擇性地噴出墨水 的多個墨滴產生器，該噴墨列印頭包含： 一對組驅動電流接觸點，組配來連接至一驅動電流 源： 多個位址接觸點，組配來連接至多個週期位址信號 之一來源； 第和第一致能接觸點，組配來連接至一第一和第 二致能信號源；及 多個墨滴產生器，以各個該等多個墨滴產生器連接 於該對組驅動電流接觸點間，直以各個該等墨滴產生器 連接至該等多個位址接觸點中之至少一個，其中針對該 週年位址信號之各位址、超過一個墨滴產生器被致能來 根據該等第一和第二致能信號以一序.列方式來致動，其 中泫經致能墨滴產生器係根據來自該驅動電流源的驅 支紙K XiS用士國國家標進（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -n »1 n n I «ϋ n I « · 1« n ϋ n n n n _ n 1 ϋ .1« n I (請先閱tt背面之注意事項再填寫本頁) 28 583098 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 動電流之呈現來致動。 14· 一種噴墨列印頭，具有響應於致動來選擇性地噴出墨水 的多個墨滴產生器，該噴墨列印頭包含： 一對組驅動電流接觸點，組配來連接至一驅動電流 源： 多個位址接觸點，組配來連接至對應多個位址信號 源，以該等多個位址信號提供一重複圖型之位址信號、 以一次該等多個位址信號只有一個主動、且以該等多個 位址彳㊁遗各具有·一頻率f; 第一和第二致能接觸點，組配來連接至第一和第二 週期致能信號源，以各個該等第一和第二致能信號具有 大於〖、之一致動頻率、且一次該等第一和第二致能信號 只有一個係主動：及 其中多個墨滴產生器被組配，使得根據在該等第一 和第一致能接觸點的信號、和在該等多個位址接觸點的 ’等多個墨滴產生器中只有_個單―墨滴產生器 被致能來致動，其中各個該等多個墨滴產生器在致能、 且驅動電流提供於該等驅動電流接觸點時被致動。 L、.㈣申請專利範圍第14項之嗜墨列印頭，其中該等多個 位址接觸點係13個位址接觸點。 16.攸據申請專利範圍第14項之噴墨列印頭其中該等多個 位址接觸點係n，且其中各個該等第—和第二致能信號 具有大於（2 xn)f的一致動頻率。 丨7. -種操作噴墨列印頭之方法，該方法包含： t請先Mtt背面之注意事項再填寫本頁) I -------訂---------線 — 29 583098 A8 B8 C8 D8 經;5部智.^.时1。-7員工消費合作社^¾ 六、申請專利範圍 把一週期圖型之位址信號提供至各多個位址接觸 把一週期圖型之致能信號提供至各多個致能接觸 點：及 把驅動電流選擇性地提供至各多個驅動電流接觸 點’其中多個墨滴產生器根據該週期圖型之位址信號的 &供、違週期圖型之致能信號的提供及驅動電流之該選 擇性提供，而選擇性地被致動以把墨水選擇丨生地 噴到列印媒體上。 18·依據申請專利範圍第1 7項之方法，其中該週期圖型之致 能信號具有小於與該週期圖型之位址信號的各週期圖 型之位址k说相關聯之一週期的一週期。 19·依據申請專利範圍第1 7項之方法，其中該等多個墨滴產 生器被配置成群組之墨滴產生器、以各群組墨滴產生器 連接至一共同驅動電流源，且以在各群組墨滴產生器内 的個別墨滴產生器配置成對組之'墨滴產生器、以各對組 墨滴產生器連接至該等多個、位址接觸.點之一單一位址 接觸點。 2()·浓據申請專利範圍第19項之方法，其中在該對組墨滴產 生器中的各個別墨滴產生器響應於該週期圖型之致能 信號的一不同致能信號。 21·依據申請專利範圍苐17項之方法，其中該週期圖型之致 忐ίέ號係一對組之週期致能信號，且該等多個致能接觸 點係一對組之致能接觸點。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 1 • n I— n UK n I— Kfl 一 n ^^1 n ϋ i^i i I 30