專利名稱：噴墨頭及驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種噴墨頭及驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路，尤指一種可使印列速度較高的噴墨頭，及具有芯片面積小且容易設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)熱式打印機(jī)的噴墨頭皆具有多個(gè)電流輸出級，需要高電壓及高電流，且全部輸出級面積與提供地址數(shù)目成正比，因此，作成的芯片面積較大且成本較高。此外，打印機(jī)主體與噴墨頭間的連接線路繁復(fù)，不僅設(shè)計(jì)上有其困難度，同時(shí)降低打印的速度，種種缺失皆有待改進(jìn)。
有鑒于此，本實(shí)用新型人根據(jù)多年從事相關(guān)工作的經(jīng)驗(yàn)，思索如何在不需變更制程條件的情況下改善上述缺失，幾經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)，終于完成本實(shí)用新型，提供產(chǎn)業(yè)界及使用者更好的選擇。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的為提供一種噴墨頭及驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路，可使芯片面積較小，打印機(jī)主體與噴墨頭間的連接線路簡單且打印的速度較快。
為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的噴墨頭主要包括復(fù)數(shù)個(gè)可個(gè)別控制的墨水噴嘴、復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路及一個(gè)致動(dòng)電路。其中，每一個(gè)墨水加熱電路對應(yīng)于一墨水噴嘴而設(shè)置。
致動(dòng)電路系與復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路連結(jié)，以選擇性導(dǎo)通復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路。致動(dòng)電路包括復(fù)數(shù)個(gè)開關(guān)單元，每一個(gè)開關(guān)單元具有一電流輸入端、一指令輸入端及一電流輸出端。各開關(guān)單元的電流輸入端共同連接至一選擇器輸入端口，作為每一個(gè)指令輸入端的外部連結(jié)源，指令輸入端連接至對應(yīng)的指令控制元件，以控制開關(guān)單元內(nèi)部的電流流向，而電流輸出端則連接至一對應(yīng)的墨水加熱電路。
上述的每一個(gè)開關(guān)單元包括一地址控制元件，該地址控制元件通過該指令輸入端的地址信號切換其內(nèi)部電流流向，以選擇性導(dǎo)通該墨水加熱電路。本實(shí)用新型的地址控制元件通常包括一反相器，該反相器可接收指令輸入端的地址信號以切換其內(nèi)部電流流向。本實(shí)用新型使用的反相器更可由開關(guān)單元內(nèi)部抽取電流作為電源。
上述的指令控制元件可為一地址信號線，以傳送一地址信號至該開關(guān)單元的指令輸入端。亦可為一邏輯柵，且每一個(gè)邏輯柵具有至少一個(gè)信號輸入端用以接收至少一個(gè)地址信號，并輸出一信號至該開關(guān)單元的指令輸入端。
本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路主要由上述的復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路及一個(gè)致動(dòng)電路所組成。


圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，致動(dòng)電路控制墨水噴嘴的概略示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的開關(guān)單元的典型電路圖。
圖3為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，當(dāng)致動(dòng)電路包含邏輯柵時(shí)，可控制更多墨水噴嘴的方塊示意圖。
圖4為圖2的實(shí)施例中，于四條地址信號線中任取三條時(shí)，可控制4個(gè)墨水噴嘴的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式以n-MOS晶體管連結(jié)反相器達(dá)到電流流向切換的主要功能，并經(jīng)過選擇器提供電流源，而由地址信號線提供觸發(fā)信號予反相器。本實(shí)用新型以二較佳實(shí)施例配合下列圖式做進(jìn)一步的說明。
請參見圖1，本實(shí)用新型以致動(dòng)電路控制墨水噴嘴的概略示意圖。本實(shí)施例以常見的黑色及彩色二個(gè)噴墨頭為例，其上分別形成二致動(dòng)電路C1，C2。二致動(dòng)電路C1，C2分別包括結(jié)構(gòu)相同的開關(guān)單元C11～C14，C21～C24，并設(shè)有二選擇器S1，S2，用以決定黑色或彩色噴墨頭動(dòng)作。開關(guān)單元C11～C14的電流輸入端共同連接至選擇器S1，開關(guān)單元C21～C24的電流輸入端則共同連接至選擇器S2。來自打印機(jī)主體10的四條地址信號線Ai1～Ai4分別連接開關(guān)單元C11及C21～C14及C24的指令輸入端。通過來自選擇器S1，S2的電流線與地址信號線Ai1～Ai4交錯(cuò)形成矩陣，可進(jìn)一步?jīng)Q定開關(guān)單元C11～C14及C21～C24的動(dòng)作。被選定的開關(guān)單元將激活電流切換功能，將電流輸出端與墨水加熱電路811～814，821～824中對應(yīng)者之間的電路導(dǎo)通。最后墨水加熱電路811～814，821～824中的對應(yīng)者上方的墨水被加熱形成氣泡，由墨水噴嘴911～914，921～924中的對應(yīng)者噴出。
圖2為本實(shí)用新型的開關(guān)單元的典型電路圖。以致動(dòng)電路C1中任一個(gè)開關(guān)單元C1n為例，其包括一第一n-MOS晶體管T1n，一第二n-MOS晶體管T1n’及一反相器IV1n。其中第一n-MOS晶體管T1n的源極形成開關(guān)單元C1n的電流輸入端，柵極連接至反相器IV1n的電流輸入端，并形成開關(guān)單元C1n的指令輸入端，漏極則連接至第二n-MOS晶體管T1n’的源極，并形成開關(guān)單元C1n的電流輸出端；第二n-MOS晶體管T1n’的柵極連接至反相器IV1n電流輸出端，漏極則接地。
圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的概略示意圖，其于前一實(shí)施例的架構(gòu)下，更進(jìn)一步揭示其優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例通過致動(dòng)電路包含邏輯柵，可控制更多墨水噴嘴。圖中僅顯示噴墨頭之一，另一噴墨頭則結(jié)構(gòu)相同不再贅示。邏輯柵組AG111～AG114表示可由地址信號線Ai1～Ai4之一取得一個(gè)信號，則可產(chǎn)生四種輸出信號。邏輯柵組AG121～AG126表示可由地址信號線Ai1～Ai4之二取得二個(gè)信號，其可能的狀況如圖4所示，共有六種，則可產(chǎn)生六種輸出信號。依此類推，則邏輯柵組AG13可產(chǎn)生四種輸出信號，邏輯柵組AG14僅能產(chǎn)生一種輸出信號。上述的邏輯柵組AG11～AG14的輸出信號經(jīng)由對應(yīng)的開關(guān)單元組C11～C14，將可分別驅(qū)動(dòng)墨水加熱電路8111～8114、8121～8126、8131～8134及8141，使墨水由噴嘴9121～9126、9131～9134及9141噴出。
圖4為圖3的實(shí)施例中，邏輯柵組AG13及開關(guān)單元組C13的詳細(xì)連接圖。由地址信號線Ai1～Ai4中任取三條時(shí)，共可形成四種組合，分別由邏輯柵AG131～AG134輸出信號至開關(guān)單元C131～C134，最后可選擇性地導(dǎo)通四個(gè)墨水加熱電路8131～8134的對應(yīng)者，使墨水由對應(yīng)之噴嘴9131～9134之一噴出。
由上述實(shí)施例可推算出，當(dāng)打印機(jī)主體具有m條地址信號線時(shí)，一具有k個(gè)信號輸入端的邏輯柵可接收m條地址信號線中任意k個(gè)地址信號線的地址信號，其中k小于或等于m，則可控制的墨水加熱電路或噴嘴數(shù)為Cmk；可控制的墨水加熱電路或噴嘴數(shù)總和為(2m-1)。若噴墨頭數(shù)為j，則可控制的墨水加熱電路或噴嘴數(shù)總和為(2m-1)×j。
與公知的選擇電路比較后，可明顯看出以本實(shí)用新型的架構(gòu)為基礎(chǔ)，通過簡單地加入邏輯柵便可輕易地驅(qū)動(dòng)更多的加熱電路；更重要的是，打印機(jī)主體與噴墨頭之間的聯(lián)機(jī)數(shù)并未增加。由于印表頭的MOS結(jié)構(gòu)愈來愈小為未來趨勢，因此，目前印表頭技術(shù)的關(guān)鍵在于如何通過提高柵級電壓以降低元件內(nèi)阻，進(jìn)而提供更高驅(qū)動(dòng)電流及提升輸出速率。本實(shí)用新型的打印機(jī)設(shè)計(jì)僅需一個(gè)高電流及高電壓輸出級即可達(dá)成，與地址數(shù)目無關(guān)。然而，傳統(tǒng)打印機(jī)的多個(gè)電流輸出級需要高電壓及高電流，且全部輸出級面積與提供地址數(shù)目成正比。較之先前技藝，本實(shí)用新型可使印表頭驅(qū)動(dòng)電流芯片所需面積更小，而效率更高。
綜上所述，本實(shí)用新型通過實(shí)際驗(yàn)證的結(jié)果，與公知技術(shù)作一比較發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)傳送地址信號可設(shè)計(jì)高電壓低電流輸出級。
(2)打印機(jī)單一電流輸出級，可為高壓且大電流輸出緩沖器的設(shè)計(jì)，較先前技術(shù)的多電流輸入級容易設(shè)計(jì)。
(3)打印機(jī)僅有一個(gè)大電流輸出級，所以芯片輸出端口所需面積較小。
(4)就控制相同數(shù)量的墨水加熱電路或噴嘴而言，打印機(jī)主體與噴墨頭間的連接線路大幅減少。
(5)打印機(jī)僅有一個(gè)大電流輸出級，可將內(nèi)阻降至最低，得到較高印列速度。
(6)因內(nèi)阻較低，消耗功率亦較低。
應(yīng)注意的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的申請專利范圍；凡其它不脫離本實(shí)用新型所公開的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在下述的申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種噴墨頭，其特征在于包括復(fù)數(shù)個(gè)可個(gè)別控制的墨水噴嘴；復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路，其中每一個(gè)墨水加熱電路對應(yīng)于一墨水噴嘴而設(shè)置；及一致動(dòng)電路，與復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路連結(jié)，以選擇性導(dǎo)通至少一個(gè)墨水加熱電路，致動(dòng)電路包括一選擇器及復(fù)數(shù)個(gè)開關(guān)單元，每一個(gè)開關(guān)單元具有一電流輸入端、一指令輸入端及一電流輸出端，其中各開關(guān)單元之電流輸入端共同連接至該選擇器的輸出端口，以提供該開關(guān)元件所需電流；指令輸入端連接至對應(yīng)的指令控制元件，以控制開關(guān)單元內(nèi)部的電流流向；而電流輸出端則連接至一對應(yīng)的墨水加熱電路。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于每一個(gè)開關(guān)單元包括一地址控制元件，該地址控制元件通過該指令輸入端的地址信號切換其內(nèi)部電流流向，以選擇性導(dǎo)通該墨水加熱電路。
3.如權(quán)利要求2項(xiàng)的噴墨頭，其特征在于該地址控制元件包括一反相器，該反相器接收該指令輸入端的地址信號以切換其內(nèi)部電流流向。
4.如權(quán)利要求3項(xiàng)的噴墨頭，其特征在于該反相器由該開關(guān)單元內(nèi)部抽取電流作為電源。
5.如權(quán)利要求2項(xiàng)的噴墨頭，其特征在于該地址控制元件包括一第一n-MOS晶體管，一第二n-MOS晶體管及一反相器；其中第一n-MOS晶體管的源極形成開關(guān)單元的電流輸入端，柵極連接至反相器的指令輸入端，并形成開關(guān)單元的電流輸入端，漏極則連接至第二n-MOS晶體管的源極，并形成開關(guān)單元的電流輸出端；第二n-MOS晶體管的柵極連接至反相器的電流輸出端，漏極則接地。
6.如權(quán)利要求1項(xiàng)的噴墨頭，其特征在于該指令控制元件為一地址信號線，以傳送一地址信號至該開關(guān)單元的指令輸入端。
7.如權(quán)利要求1項(xiàng)的噴墨頭，其特征在于該指令控制元件為一邏輯柵，且每一個(gè)邏輯柵具有至少一個(gè)信號輸入端用以接收至少一個(gè)地址信號，并輸出一信號至該開關(guān)單元的指令輸入端。
8.一種噴墨頭，其特征在于包括復(fù)數(shù)個(gè)可個(gè)別控制的墨水噴嘴；復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路，其中每一個(gè)墨水加熱電路對應(yīng)于一墨水噴嘴而設(shè)置；及一致動(dòng)電路，與復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路連結(jié)，以選擇性導(dǎo)通至少一個(gè)墨水加熱電路，致動(dòng)電路包括一選擇器及復(fù)數(shù)個(gè)開關(guān)單元，每一個(gè)開關(guān)單元具有一電流輸入端、一指令輸入端、一電流輸出端、一第一n-MOS晶體管及一第二n-MOS晶體管及一反相器；其中各開關(guān)單元之電流輸入端共同連接至該選擇器的輸出端口，以提供該開關(guān)元件所需電流；指令輸入端連接至對應(yīng)的指令控制元件，以控制開關(guān)單元內(nèi)部的電流流向；電流輸出端則連接至一對應(yīng)的墨水加熱電路；第一n-MOS晶體管的源極形成開關(guān)單元的電流輸入端，柵極連接至反相器的指令輸入端，并形成開關(guān)單元的電流輸入端，漏極則連接至第二n-MOS晶體管的源極，并形成開關(guān)單元的電流輸出端；第二n-MOS晶體管的柵極連接至反相器的電流輸出端，漏極則接地。
9.一種驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路，用以驅(qū)動(dòng)該噴墨頭的復(fù)數(shù)個(gè)可個(gè)別控制的墨水噴嘴；其特征在于該選擇電路包括復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路，其中每一個(gè)墨水加熱電路對應(yīng)于一墨水噴嘴而設(shè)置；及一致動(dòng)電路，與復(fù)數(shù)個(gè)墨水加熱電路連結(jié)，以選擇性導(dǎo)通至少一個(gè)墨水加熱電路，致動(dòng)電路包括一選擇器及復(fù)數(shù)個(gè)開關(guān)單元，每一個(gè)開關(guān)單元具有一電流輸入端、一指令輸入端及一電流輸出端，其中；各開關(guān)單元的電流輸入端共同連接至該選擇器的輸出端口，以提供該開關(guān)元件所需電流；指令輸入端連接至對應(yīng)的指令控制元件，以控制開關(guān)單元內(nèi)部的電流流向；電流輸出端則連接至一對應(yīng)的墨水加熱電路。
10.如權(quán)利要求9項(xiàng)的選擇電路，其特征在于每一個(gè)開關(guān)單元包括一地址控制元件，該地址控制元件通過該指令輸入端的地址信號切換其內(nèi)部電流流向，以選擇性導(dǎo)通該墨水加熱電路。
11.如權(quán)利要求10項(xiàng)的選擇電路，其特征在于該地址控制元件包括一反相器，該反相器接收該指令輸入端的地址信號以切換其內(nèi)部電流流向。
12.如權(quán)利要求11項(xiàng)的選擇電路，其特征在于該反相器由該開關(guān)單元內(nèi)部抽取電流作為電源。
13.如權(quán)利要求10項(xiàng)的選擇電路，其特征在于該地址控制元件包括一第一n-MOS晶體管，一第二n-MOS晶體管及一反相器；其中第一n-MOS晶體管的源極形成開關(guān)單元的電流輸入端，柵極連接至反相器的電流輸入端，并形成開關(guān)單元的指令輸入端，漏極則連接至第二n-MOS晶體管的源極，并形成開關(guān)單元的電流輸出端；第二n-MOS晶體管的柵極連接至反相器的電流輸出端，漏極則接地。
14.如權(quán)利要求9項(xiàng)的選擇電路，其特征在于該指令控制元件為一地址信號線，以傳送一地址信號至該開關(guān)單元的指令輸入端。
15.如權(quán)利要求9項(xiàng)之選擇電路，其特征在于該指令控制元件為一邏輯柵，且每一個(gè)邏輯柵具有至少一個(gè)信號輸入端用以接收至少一個(gè)地址信號，并輸出一信號至該開關(guān)單元的指令輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型關(guān)于一種噴墨頭及驅(qū)動(dòng)噴墨頭的選擇電路，其主要包括一致動(dòng)電路。致動(dòng)電路更可通過一包含反相器的開關(guān)單元切換其內(nèi)部電流流向，以選擇性導(dǎo)通墨水加熱電路。本實(shí)用新型的開關(guān)單元經(jīng)過選擇器提供電流，而由地址信號線傳送指令。在此架構(gòu)下，本實(shí)用新型可通過加入邏輯柵而輕易地驅(qū)動(dòng)更多墨水加熱電路，甚至無需增加打印機(jī)主體與噴墨頭之間的聯(lián)機(jī)數(shù)。
文檔編號B41J2/05GK2621921SQ0320016
公開日2004年6月30日 申請日期2003年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月2日
發(fā)明者吳仲佑, 王弘宗 申請人:聚積科技股份有限公司