專利名稱：三維式噴墨驅動電路及噴墨驅動矩陣電路的制作方法
三維式噴墨驅動電路及噴墨驅動矩陣電路
技術領域：
本發明系關于一種噴墨驅動電路，尤指一種適用于噴墨頭的加熱晶片的三維式 噴墨驅動電路。
先前技術
近年來隨著個人電腦的普及與互聯網的快速發展，噴墨打印機(ink jet printer)已成為非常普遍的周邊設備，廣泛地應用于家庭、個人工作室、甚至是各行 各業。噴墨打印機的主要優點為價格低廉、操作時噪音低以及優良的打印品質，并且 可打印于各種媒體，例如一般紙張、特殊噴墨打印紙張、相片紙及專用投影片等。
眾所周知，影響噴墨打印機打印品質的因素有很多，例如墨水的組成，紙張的 選擇以及墨水匣的供墨方式等等，然而墨水匣對于任何噴墨打印機而言，系為不可或 缺的元件，而墨水匣的好壞更攸關噴墨打印機打印品質，為追求更完美的品質，相關 研發者已投入大量時間與心力于墨水匣儲墨與供墨方式設計，以期能符合結構簡單、 制作成本低、高儲墨能力以及高打印品質等要求。
噴墨打印技術發展至今，控制噴墨頭(printhead)釋出墨滴至噴墨媒體的方 式可大致分為壓電式(raicro piezo-electric type)及熱氣泡式(thermal bubble type) 兩大類。以熱氣泡式噴墨頭為例，其操作原理系利用加熱電阻器(ink firing resistor)加熱使部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出多個噴墨孔(nozzle)噴至噴 墨媒體上。
請參閱圖1，其系為習知加熱晶片中控制單一個加熱電阻器運作的噴墨驅動電 路示意圖，如圖所示，其系包括加熱電阻器(ink firing resistor) 11、驅動晶 體管(Driver MOS) 12及兩個輸入端點A (Address) 、 P (power)以及一個共接端 點(C0M)，其中加熱電阻器12—端連接于驅動晶體管12的漏極端(Drain)，另一端 連接于輸入端點P，至于共接端點(COM)與輸入端點A分別連接于驅動晶體管12的源 極端(Source)以及柵極端(Gate)，而該共接端點(COM)與接地端(Ground)相連
接，當打印機控制系統(未圖示)欲執行噴墨動作時，會由輸入端點A傳送一致能信 號(Enable signal),使驅動晶體管(Driver M0S) 12導通，同時輸入端點P會傳送 一打印電壓，如此一來，加熱電阻器12的溫度升高，而將墨水加熱使的產生氣泡進 而將墨水噴至噴墨打印媒體上。
為了要加快打印速度， 一般會增加噴墨孔的數目，并將多個噴墨孔排列，請參 閱圖2，是習知加熱晶片中控制多個加熱電阻器運作的噴墨驅動陣列電路示意圖，如 圖所示，噴墨驅動陣列電路系由多個噴墨驅動電路l所組成，其中輸入端點A廣A4以 及P廣P8連接于噴墨頭的接點，并通過此接點與打印機控制系統(未圖示)連接，而 打印機控制系統(未圖示)利用輸入端點A廣A4以及P廣P8選擇欲噴墨的噴墨孔。當 噴墨頭的噴墨孔數目增加時，相對使噴墨頭的接點數目增加，如此容易產生噴墨頭的 接點接觸不良，接點的可靠性降低，進而影響打印品質。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失的適用于噴墨頭的噴墨驅動電 路，實為目前迫切需要解決的問題。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種加熱晶片的三維式噴墨驅動電路及噴墨驅動 矩陣電路，使其增加噴墨頭的噴墨孔數目時，不會增加噴墨頭的接點個數，進而使接 點的可靠性增加，相對也使打印品質增加，同時加快打印速度。
為達上述目的，本發明之一較廣義實施態樣為提供一種三維式噴墨驅動電路， 適用于噴墨頭的加熱晶片，通過第一組位址控制線、第二組位址控制線、電源線以及 一打印數據線控制此三維式噴墨驅動電路，使部分墨水加熱產生氣泡，進而將墨水推 擠出該加熱晶片的一噴墨孔，其中第一組位址控制線由多個位址控制線組成，第二組 位址控制線至少包含一個位址控制線，該三維式噴墨驅動電路系包含加熱器、選擇 電路以及下拉電路，其中加熱器通過該加熱器控制端點控制該加熱器是否加熱；選擇 電路系與第一組位址控制線的一部分位址控制線、第二組位址控制線的至少一部分位 址控制線、打印數據線以及加熱器控制端點連接，利用第一組位址控制線的該部分的 位址控制線、第二組位址控制線的該部分的位址控制線以及打印數據線的控制信號， 控制加熱器控制端點的電壓，通過加熱器控制端點控制加熱器運作；以及下拉電路，
其系連接于加熱器控制端點、第一組位址控制線的另一部分位址控制線以及共接端 點，通過第一組位址控制線的該另一部份位址控制線的控制信號，控制下拉電路是否
于加熱器控制端點與共接端點之間形成一導通回路，俾使該加熱器控制端點的電壓經 由下拉電路放電。
為達上述目的，本發明的另一較廣義實施態樣為提供一種三維式噴墨驅動矩陣 電路，其系適用于噴墨頭的加熱晶片，且與第一組位址控制線、第二組位址控制線、 一組電源線、 一組打印數據線以及共接端點相連接，用以加熱部分墨水產生氣泡，進 而將墨水推擠出該加熱晶片之多個噴墨孔。該三維式噴墨驅動矩陣電路系由多個陣列 組成，其中每一個陣列系由多個三維式噴墨驅動電路組成，且每一個陣列連接于該組 電源線之其中一個電源線、第一組位址控制線、第二組位址控制線之至少一個位址控 制線、該組打印數據線以及共接端點，且每一個陣列具有多個行以及多個列，每一行 連接該組打印數據線之其中一個打印數據線。
根據本發明之構想，每一個三維式噴墨驅動電路系由加熱器、選擇電路以及下 拉電路組成，且連接于第一組位址控制線之其中一部分位址控制線、第二組位址控制 線之至少一部分位址控制線、該組電源線之其中一個電源線、該組打印數據線之其中 一個打印數據線以及共接端點，用以加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出一對 應的噴墨孔。
根據本發明之構想，每一個三維式噴墨驅動電路之加熱器系連接于該組電源線 的其中一個電源線以及共接端點，且具有一加熱器控制端點，通過加熱器控制端點控
制加熱器是否加熱。選擇電路系與該三維式噴墨驅動電路所連接的第一組位址控制線 的一部分位址控制線、第二組位址控制線的至少一部分位址控制線、該打印數據線以 及加熱器控制端點連接，利用與該選擇電路所連接的位址控制線以及打印數據線的控 制信號，控制加熱器控制端點的電壓，通過加熱器控制端點控制加熱器運作。下拉電 路系連接于加熱器控制端點、與該三維式噴墨驅動電路所連接的第一組位址控制線的 另一部分位址控制線以及共接端點，通過與該下拉電路所連接之位址控制線之控制信 號，控制下拉電路是否于加熱器控制端點與共接端點之間形成一導通回路，俾使加熱 器控制端點的電壓經由該下拉電路放電。
圖1是習知加熱晶片中控制單一個加熱電阻器運作的噴墨驅動電路示意圖。 圖2是習知加熱晶片中控制多個加熱電阻器運作的噴墨驅動陣列電路示意圖。 圖3是本發明第一較佳實施例之三維式噴墨驅動矩陣電路示意圖。 圖4是本發明第一較佳實施例之三維式噴墨驅動電路圖。
圖5是打印機控制系統(未圖示)所傳送之控制信號時序圖。
圖6是本發明第二較佳實施例之三維式噴墨驅動矩陣電路示意圖。
圖7是本發明第二較佳實施例之三維式噴墨驅動電路圖。
圖8是打印機控制系統(未圖示)所傳送之控制信號時序圖。
具體實施方式
體現本發明特征與優點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解 的是本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的范圍，且其中 的說明及圖示在本質上系當作說明之用，而非用以限制本發明。
一般而言，設置于噴墨頭結構內部之加熱晶片具有多個噴墨孔，此多個噴墨孔 排列于加熱晶片上，而每一個噴墨孔各有一個噴墨驅動電路控制該噴墨孔是否噴墨。 由于噴墨頭具有多個噴墨孔需要控制，所以加熱晶片上就需要有多個噴墨驅動電路， 為了減少噴墨頭的接點數目，也就是被控制的噴墨孔數目大于噴墨頭的接點數目，本 發明提出一種三維式噴墨驅動電路，并將每一個三維式的噴墨驅動電路加以排列，以 下將以具有11個打印數據線以及五個陣列(Bank)的三維式噴墨驅動矩陣電路為例加 以說明，但并不以此為限。
請參閱圖3，其系為本發明第一較佳實施例之三維式噴墨驅動矩陣電路示意圖， 其包含例如第一陣列(Bankl)、第二陣列(Bank2)、第三陣列(Bank3)、第四陣列(Bank4) 以及第五陣列(Bank5)等五個陣列，其中每一個陣列(Bank廣Bank5)由多個三維式噴墨 驅動電路4所組成。通過打印機控制系統(未圖示)所傳送之控制信號，分別選擇多個 欲作動(activate)之三維式噴墨驅動電路4，并通過三維式噴墨驅動電路4觸發加熱 電阻器以進行噴墨打印運作。
本發明的三維式噴墨驅動矩陣電路更包括例如第一組位址控制線(A1 A5)、第 二組位址控制線(B1 B5)、 一組電源線(HV Fire Bankl ~ HV Fire Bank5)、 一組打印 數據線(PS廣PS11)以及一共接端點C0M(未圖示)，其中噴墨頭的接點連接于打印機控 制系統(未圖示)，而共接端點COM可以是電源的接地(Ground)，且每一個三維式噴墨 驅動電路4都會連接該共接端點C0M。此外，第一組位址控制線(A廣A5)包含例如第 一組位址控制線的第一位址控制線Al、第一組位址控制線之第二位址控制線A2、第 一組位址控制線的第三位址控制線A3、第一組位址控制線的第四位址控制線A4以及
第一組位址控制線的第五位址控制線A5。第二組位址控制線(B廣B5)包含例如第二組 位址控制線的第一位址控制線Bl、第二組位址控制線之第二位址控制線B2、第二組 位址控制線的第三位址控制線B3、第二組位址控制線的第四位址控制線B4以及第二 組位址控制線的第五位址控制線B5。該組電源線(HV Fire Bankl ~ HV Fire Bank5) 包含例如第一陣列電源線HV Fire Bankl、第二陣列電源線HV Fire Bank2、第三陣 列電源線HVFire Bank3、第四陣列電源線HV Fire Bank4以及第五陣列電源線HV Fire Bank5。該組打印數據線(PS廣PSll)包含例如第一打印數據線PS1、第二打印數據線
PS2......以及第十一打印數據線PS11,其中第一個陣列Bankl到第五個陣列Bank5
分別由第一陣列電源線HV Fire Bankl到第五陣列電源線HV Fire Bank5提供電源。
于此實施例中，每一個三維式噴墨驅動電路4連接第一組位址控制線的其中兩 個位址控制線，且以第一組位址控制線之其中兩個位址控制線為組合的信號，所以組 合之信號及順序包括有(A1，A2)、 (A1，A3)、 (A1，A4)、 (A1,A5)、 (A2,A3)、 (A2'A4)、 (A2, A5) 、 (A3, A4) 、 (A3, A5)以及(A4, A5)等共十種組合，其中每一個陣列(Bank廣Bank5) 的第一列(圖中最下面)與第一組位址控制線之第一位址控制線Al以及第二位址控制 線A2連接，每一個陣列(Bank廣Bank5)的第二列與第一組位址控制線之第一位址控制 線Al以及第三位址控制線A3連接，以此類推，每一個陣列(Bank廣Bank5)的第十列 與第一組位址控制線的第四位址控制線A4以及第五位址控制線A5連接，若該列所連 接的第一組位址控制線的其中兩個位址控制線為高電位，則表示該列被選擇作動。此 外，第一個陣列Bankl中的每一個三維式噴墨驅動電路4與第二組位址控制線的第一 位址控制線Bl連接，第二個陣列Bank2中的每一個三維式噴墨驅動電路4與第二組 位址控制線的第二位址控制線B2連接，以此類推，第五個陣列Bank5中的每一個三 維式噴墨驅動電路4與第二組位址控制線的第五位址控制線B5連接，若該陣列 (Bankl Bank5)所連接之第二組位址控制線為高電位，則表示該陣列(Bank廣Bank5) 被選擇。另外，每一個陣列(Bank廣Bank5)的第一行(圖中最左邊)與第一打印數據線 PS1連接，而第二打印數據線PS2到第十一打印數據線PS11分別與每一個陣列 (Bank廣Bank5)的第二行到第十一行連接，該行所連接的打印數據線決定該行是否有 打印數據，若該打印數據線為高電位則表示有打印數據。
于此實施例中，打印機控制系統(未圖示)通過第一組位址控制線(A廣A5)、第 二組位址控制線(B1 B5)、 一組電源線(HV Fire Bankl HV Fire Bank5)以及一組打 印數據線(PS廣PSll)，分別選擇多個欲作動(activate)之三維式噴墨驅動電路4，其
動作順序為先以第一組位址控制線(A廣A5)、第二組位址控制線(B廣B5)選擇多個欲作 動之三維式噴墨驅動電路4。然后，依據該組打印數據線(PS廣PS11)決定多個被選擇 之三維式噴墨驅動電路4是否要作動(是否有打印數據)，若有打印數據則該打印數據 線為高電位。最后，被選擇之陣列之電源線輸出一個短時間的高電位，此時，多個被 選擇且有打印數據之三維式噴墨驅動電路4會作動，并加熱部分墨水產生氣泡，進而 將墨水推擠出多個噴墨孔。
舉例而言，若以第一陣列Bankl中第一列第一行的三維式噴墨驅動電路4作動 為例，首先，第一組位址控制線的第一位址控制線Al、第二位址控制線A2、第二組 位址控制線之第一位址控制線B1以及第一打印數據線PS1電位拉升為高電位，以選 擇第一陣列Bankl中第一列第一行之三維式噴墨驅動電路4作動，其中第一打印數 據線PS1為高電位表示有打印數據，然后，第一陣列電源線HV Fire Bankl輸出一個 短時間的高電位，此時，第一陣列Bankl中第一列第一行的三維式噴墨驅動電路4 作動。
以下將以上述第一陣列Bankl中第一列第一行之三維式噴墨驅動電路4進一步 說明。請參閱圖4，其系為本發明第一較佳實施例之三維式噴墨驅動電路圖，如圖4 所示，其系適用于噴墨頭之加熱晶片，且連接于第一組位址控制線之第一位址控制線 Al、第二位址控制線A2、第三位址控制線A3、第五位址控制線A5、第二組位址控制 線之第一位址控制線B1、第一陣列電源線HV Fire Bankl、第一打印數據線PS1以及 一共接端點C0M，用以加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出噴墨孔。本發明之 三維式噴墨驅動電路4主要包含加熱器41、選擇電路42以及下拉電路43a，其中加 熱器41由加熱電阻器411以及驅動晶體管412 (Driver M0S)串連組成，且串連兩 端連接于第一陣列電源線HV Fire Bankl以及共接端點COM,而驅動晶體管412具有 一加熱器控制端點H與選擇電路42連接，通過加熱器控制端點H控制加熱器41是否 加熱，當加熱器控制端點H為高電位時，驅動晶體管412導通使得加熱電阻器411加 執。
于此實施例中，選擇電路42連接于第一組位址控制線之第一位址控制線Al、 第二位址控制線A2、第二組位址控制線之第一位址控制線Bl以及第一打印數據線 PS1，用以控制加熱器控制端點H電位，通過加熱器控制端點H控制加熱器41是否加 熱。選擇電路42主要系由至少三個MOS開關元件421、 422、 423串聯組成，當第一 組位址控制線之第一位址控制線Al、第二位址控制線A2、第二組位址控制線之第一
位址控制線Bl以及第一打印數據線PS1為高電位時，三個M0S開關元件421、 422、 423會導通并將高電位傳送到加熱器控制端點H，進而對加熱器控制端點H之雜散電 容Cg充電，通過加熱器控制端點H控制加熱器41加熱。
請再參閱圖4，下拉電路43a連接于加熱器控制端點H、第一組位址控制線之 第三位址控制線A3、第五位址控制線A5以及共接端點C0M。下拉電路43a包含至少 兩個并聯的鵬S開關元件43al、 43a2，且分別受第一組位址控制線之第三位址控制 線A3以及第五位址控制線A5所控制，當第一組位址控制線之第三位址控制線A3為 高電位時，MOS開關元件43al導通，相同的，當第一組位址控制線之第五位址控制 線A5為高電位時，M0S開關元件43a2導通，所以只要第一組位址控制線之第三位址 控制線A3以及第五位址控制線A5其中一個為高電位，該加熱器控制端點H與共接端 點COM之間會經由下拉電路43a形成一導通回路，使雜散電容Cg的電壓經由該下拉 電路43a放電，如此便大大加快雜散電容Cg的放電速度，進而加快打印速度。
請再參閱圖3與圖4，整體而言，當打印機順向打印時，會先選擇第一列之多 個三維式噴墨驅動電路4，再選擇第二列之多個三維式噴墨驅動電路4，以此類推， 其中第一組位址控制線(A1 A5)為高電位的順序是(A1,A2)、 (A1，A3)、 (A1,A4)、 (A1'A5)、 (A2,A3)、 (A2， A4) 、 (A2, A5) 、 (A3'A4) 、 (A3'A5) 、 (A4'A5)，相反的，當 打印機反向打印時，會先選擇第十列之多個三維式噴墨驅動電路4，再選擇第九列的 多個三維式噴墨驅動電路4，以此類推，其中第一組位址控制線(A廣A5)為高電位的 順序是(A1,A2) 、 (A4,A5) 、 (A3， A5) 、 (A3， A4) 、 (A2, A5) 、 (A2， A4) 、 (A2, A3)、 (A1'A5) 、 (A1,A4)、 (A1，A3)。
圖4系顯示三維式噴墨驅動電路4連接了第一組位址控制線其中四個位址控制 線(A1、 A2、 A3、 A5)、第二組位址控制線其中一個位址控制線(Bl)、其中一個打印數 據線(PS1)以及其中一個電源線(HV Fire Bankl)，亦即表示該三維式噴墨驅動電路4 被設置于第一列第一行，利用第一組位址控制線其中兩個位址控制線(A1、 A2)、第二 組位址控制線其中一個位址控制線(B1)以及其中一個打印數據線(PS1)，可選擇且致 能(Enable)該三維式噴墨驅動電路4，當打印機順向打印時，第一組位址控制線之第 一位址控制線Al以及第三位址控制線A3為下一組高電位之第一組位址控制線 (A廣A5)，所以當第二列被選擇時，第一列就利用第一組位址控制線之第三位址控制 線A3的高電位，將第一列多個雜散電容Cg放電，相反的，當打印機反向打印時，第 一組位址控制線之第四位址控制線A4以及第五位址控制線A5為下一組高電位之第一
組位址控制線(A廣A5)，所以當第十列被選擇時，第一列就利用第一組位址控制線之 第五位址控制線A5的高電位，將第一列多個雜散電容Cg放電，如此便大大加快雜散 電容Cg的放電速度，進而加快打印速度。
請參閱圖5，其系為打印機控制系統(未圖示)所傳送之控制信號時序圖，如圖5 所示，其包含第一組位址控制線(A廣A5)、第二組位址控制線(B廣B5)、 一組電源線(HV Fire Bankl ~ HV Fire Bank5)以及一組打印數據線(PS廣PSll)，同一時間可以有多 個打印數據，也就是說，同一時間該組打印數據線(PS廣PS11)中可以有多個高電位， 而第一組位址控制線(A1 A5)的信號則是依據上述之編碼規則輸出，只有第一組位址 控制線(A1 A5)其中兩個位址控制線為高電位，順向打印時為高電位的順序是 (A1,A2)、 (A1，A3)、 (A1'A4)、 (A1'A5)、 (A2, A3) 、 (A2, A4) 、 (A2， A5) 、 (A3'A4)、 (A3，A5)、 (A4，A5)，相反的，當打印機反向打印時，為高電位的順序是(Al， A2)、 (A4, A5) 、 (A3, A5) 、 (A3， A4) 、 (A2, A5) 、 (A2, A4) 、 (A2' A3) 、 (Al， A5) 、 (Al, A4)、 (A1，A3)，第二組位址控制線(B廣B5)同一時間只有一個位址控制線為高電位，其順序 為B1、 B2、 B3、 B4、 B5。如圖5所示，當第二組位址控制線之第一位址控制線Bl短 時間的高電位結束后，接著第一陣列電源線HVFireBankl有短時間的高電位，用以 提供能量給第一陣列Bankl中多個被選擇之三維式噴墨驅動電路4，并加熱部分墨水 產生氣泡，進而將墨水推擠出該加熱晶片之多個噴墨孔，以此類推，其他的電源線(HV Fire Bank4 ~ HV Fire Bank5)分別提供能量給其他陣列(Bank2 Bank5)，但是為了讓 第五陣列Bank5完成噴印，必須有一段時間第一組位址控制線(A1 A5)不改變電位， 這樣才不會使第五陣列Bank5還沒完成噴印就被放電。
請參閱圖6，其系為本發明第二較佳實施例之三維式噴墨驅動矩陣電路示意圖， 該三維式噴墨驅動矩陣電路包含例如第一陣列(Bankl)、第二陣列(Bank2)、第三陣列 (Bank3)、第四陣列(Bank4)以及第五陣列(Bank5)等五個陣列，其中每一個陣列 (Bank:TBank5)由多個三維式噴墨驅動電路7所組成。通過打印機控制系統(未圖示) 所傳送之控制信號，分別選擇多個欲作動(activate)之三維式噴墨驅動電路7，并通 過三維式噴墨驅動電路7觸發加熱電阻器進行噴墨打印運作。
于此實施例中，該三維式噴墨驅動矩陣電路更包含例如第一組位址控制線 (A廣A5)、第二組位址控制線(B1 B5)、 一組電源線(HV Fire Bankl ~ HV Fire Bank5)、 一組打印數據線(PS廣PSU)以及一共接端點COM(未圖示)，其中噴墨頭的接點連接于 打印機控制系統(未圖示)，而共接端點COM可以是電源的接地(Ground),且每一個三維式噴墨驅動電路7都會連接該共接端點C0M。于此實施例中，第一組位址控制線 (A1 A5)包含例如第一組位址控制線之第一位址控制線A1、第二位址控制線A2、第三 位址控制線A3、第四位址控制線A4以及第五位址控制線A5。第二組位址控制線(B廣B5) 包含例如第二組位址控制線之第一位址控制線Bl、第二位址控制線B2、第三位址控 制線B3、第四位址控制線B4以及第五位址控制線B5。該組電源線(HV Fire Bankl HV Fire Bank5)包含例如第一陣列電源線HV Fire Bankl、第二陣列電源線HV Fire Bank2、第三陣列電源線HV Fire Bank3、第四陣列電源線HV Fire Bank4以及第五 陣列電源線HV Fire Bank5。該組打印數據線(PS廣PSll)包含例如第一打印數據線
PS1、第二打印數據線PS2......以及第十一打印數據線PSll，其中第一個陣列Bankl
到第五個陣列Bank5分別由第 一 陣列電源線HV Fire Bank 1到第五陣列電源線HV Fi r e Bank5提供電源。
于此實施例中，每一個三維式噴墨驅動電路7連接第一組位址控制線其中兩個 位址控制線，且以第一組位址控制線其中兩個位址控制線為組合之信號，組合之信號 及順序有(A1，A2)、 (A1,A3)、 (A1，A4)、 (A1，A5)、 (A2， A3) 、 (A2, A4) 、 (A2, A5)、 (A3,A4)、 (A3,A5)以及(A4，A5)等共十種組合，其中每一個陣列(Bankl Bank5)的第一 列(圖中最下面)與第一組位址控制線之第一位址控制線Al以及第二位址控制線A2連 接，每一個陣列(Bank廣Bank5)的第二列與第一組位址控制線之第一位址控制線Al以 及第三位址控制線A3連接，以此類推每一個陣列(Bank廣Bank5)的第十列與第一組位 址控制線之第四位址控制線A4以及第五位址控制線A5連接，若該列所連接的兩個位 址控制線為高電位則表示該列被選擇作動。此外，第一個陣列Bankl中的每一個三維 式噴墨驅動電路7與第二組位址控制線之第一位址控制線Bl以及第四位址控制線B4 連接。第二個陣列Bank2中的每一個三維式噴墨驅動電路4與第二組位址控制線之第 二位址控制線B2以及第五位址控制線B5連接。以此類推，第五個陣列Bank5中的每 一個三維式噴墨驅動電路4與第二組位址控制線之第五位址控制線B5以及第三位址 控制線B3連接，若第二組位址控制線之第一位址控制線Bl為高電位則表示第一個陣 列Bankl被選擇，相同的，當第二組位址控制線之第二位址控制線B2為高電位則表 示第二個陣列Bank2被選擇，同一時間只有一個陣列會被選擇。另外，每一個陣列 (Bank廣Bank5)的第一行(圖中最左邊)與第一打印數據線PS1連接，而第二打印數據 線PS2到第十一打印數據線PS11分別與每一個陣列(Bank:TBarik5)的第二行到第十一 行連接，該行所連接的打印數據線決定該行是否有打印數據，若該打印數據線為高電
位則表示有打印數據。
于此實施例中，打印機控制系統(未圖示)通過第一組位址控制線(A1 A5)、第 二組位址控制線(B1 B5)、 一組電源線(HV Fire Bankl ~ HV Fire Bank5)以及一組打 印數據線(PS廣PSll),分別選擇多個欲作動(activate)之三維式噴墨驅動電路7，其 動作順序如下。首先，以第一組位址控制線(A1 A5)、第二組位址控制線(B廣B5)選擇 多個欲作動之三維式噴墨驅動電路7，然后，依據該組打印數據線(PS廣PS11)決定多 個被選擇之三維式噴墨驅動電路7是否要作動(是否有打印數據)，若有打印數據則該 打印數據線為高電位，最后，被選擇之陣列之電源線輸出一個短時間的高電位，此時， 多個被選擇且有打印數據之三維式噴墨驅動電路7作動，并加熱部分墨水產生氣泡， 進而將墨水推擠出該加熱晶片之多個噴墨孔。
舉例而言，若以第一陣列Bankl中第一列第一行之三維式噴墨驅動電路7作動 為例，首先，第一組位址控制線之第一位址控制線1、第二位址控制線A2、第二組位 址控制線之第一位址控制線Bl以及第一打印數據線PS1電位拉升為高電位，以選擇 第一陣列Bankl中第一列第一行之三維式噴墨驅動電路7作動，其中第一打印數據 線PS1為高電位則表示有打印數據。然后，第一陣列電源線HV Fire Bankl輸出一個 短時間之高電位，此時，第一陣列Bankl中第一列第一行之三維式噴墨驅動電路7 作動。
以下將以上述第一陣列Bankl中第一列第一行之三維式噴墨驅動電路7進一步 說明。請參閱圖7，其系為本發明第二較佳實施例之三維式噴墨驅動電路圖，如圖7 所示，其系適用于噴墨頭之加熱晶片，且連接于第一組位址控制線之第一位址控制線 Al、第二位址控制線A2、第二組位址控制線之第一位址控制線Bl、第四位址控制線 B4、第一陣列電源線HV Fire Bankl、第一打印數據線PS1以及一共接端點COM,用 以加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出該加熱晶片之噴墨孔。三維式噴墨驅動 電路7至少包含加熱器41、選擇電路42以及下拉電路43b，其中加熱器41由加熱電 阻器411以及驅動晶體管412 (Driver M0S)串連組成，且串連兩端連接于第一陣列 電源線HV Fire Bankl以及共接端點COM,而驅動晶體管412具有一加熱器控制端點 H與選擇電路42連接，通過加熱器控制端點H控制加熱器41是否加熱，當加熱器控 制端點H為高電位時，驅動晶體管412導通使得加熱電阻器411加熱。
于此實施例中，選擇電路42連接于第一組位址控制線之第一位址控制線Al、 第二位址控制線A2、第二組位址控制線之第一位址控制線Bl以及第一打印數據線 PS1，用以控制加熱器控制端點H電位，通過加熱器控制端點H控制加熱器41是否加 熱。此外，該選擇電路42至少由三個M0S開關元件421、 422、 423串聯組成，當第 一組位址控制線之第一位址控制線Al、第二位址控制線A2、第二組位址控制線之第 一位址控制線Bl以及第一打印數據線PS1為高電位時，三個MOS開關元件421、 422、 423會導通并將高電位傳送到加熱器控制端點H，進而對加熱器控制端點H之雜散電 容Cg充電，通過加熱器控制端點H控制加熱器41加熱。
于此實施例中，下拉電路43b連接于加熱器控制端點H、第二組位址控制線之 第四位址控制線B4以及共接端點C0M，其系由至少一個M0S開關元件43bl組成，且 受第二組位址控制線之第四位址控制線B4所控制，當第二組位址控制線之第四位址 控制線B4為高電位時，MOS開關元件43bl導通，使加熱器控制端點H與共接端點COM 之間經由下拉電路43b形成一導通回路，使雜散電容Cg的電壓經由該下拉電路43b 放電，如此便大大加快雜散電容Cg的放電速度，進而加快打印速度。
請再參閱圖6與圖7，整體而言，當打印機打印時，會先選擇第一陣列Bankl 其中某一列之多個三維式噴墨驅動電5各7，再選擇第二陣列Bank2其中某一列之多個 三維式噴墨驅動電路7，所以其中第二組位址控制線為高電位的順序為Bl、 B2、 B3、 B4、 B5。
圖7系顯示三維式噴墨驅動電路7連接了第一組位址控制線其中兩個位址控制 線(A1、 A2)、第二組位址控制線其中兩個位址控制線(B1、 B4)、其中一個打印數據線 (PS1)以及其中一個電源線(HV Fire Bankl)，亦即該三維式噴墨驅動電路7設置于第 一列第一行，利用第一組位址控制線其中兩個位址控制線(A1、 A2)、第二組位址控制 線其中一個位址控制線(B1)以及其中一個打印數據線(PS1)，可用以選擇且致能 (Enable)三維式噴墨驅動電路7。舉例而言，若打印機打印順序為Bankl、 Bank2、 Bank3、 Bank4、 Bank5，則當第四陣列Bank4被選擇時，第一陣列Bankl就利用第二 組位址控制線之第四位址控制線B4的高電位，將第一陣列Bankl多個雜散電容Cg放 電，相同的，當第五陣列Bank5被選擇時，第二陣列Bank2就利用第二組位址控制線 之第五位址控制線B5的高電位，將第二陣列Bank2多個雜散電容Cg放電，也就是利 用第二組位址控制線(B廣B5)其中一個位址控制線選擇欲作動之陣列，同時將未被選 擇之陣列之多個雜散電容Cg放電，如此便大大加快雜散電容Cg的放電速度，進而加 快打印速度，更可以減少噴墨頭的接點數目。
請參閱圖8，其系為打印機控制系統(未圖示)所傳送之控制信號時序圖，如圖8
所示，其包含第一組位址控制線(A廣A5)、第二組位址控制線(B1 B5)、 一組電源線(HV Fire Bankl ~ HV Fire Bank5)以及一組打印數據線(PS1 PS11)，同一時間可以有多 個打印數據，也就是說，同一時間該組打印數據線(PS廣PS11)中可以有多個高電位， 而第一組位址控制線(A廣A5)的信號則是依據上述之編碼規則輸出，只有第一組位址 控制線(A廣A5)其中兩個位址控制線為高電位，第二組位址控制線(B1 B5)同一時間只 有一個位址控制線為高電位，其順序為Bl、 B2、 B3、 B4、 B5，如圖8所示，當第二 組位址控制線之第一位址控制線B1短時間的高電位結束后，接著第一陣列電源線HV Fire Bankl有短時間的高電位，用以提供能量給第一陣列Bankl中多個被選擇之三 維式噴墨驅動電路7，并加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出該加熱晶片之多 個噴墨孔，以此類推，其他的電源線(HV Fire Bank4 HV Fire Bank5)分別提供能 量給其他陣列(Bank2 Bank5)。
綜上所述，本發明之三維式噴墨驅動電路設置于噴墨頭結構內部之加熱晶片， 用以加熱部份墨水，進而使墨水推擠出噴墨孔噴至噴墨媒體上，本發明技術可于增加 噴墨頭的噴墨孔數目時，不會增加噴墨頭的接點個數，進而使接點的可靠性增加，相 對也使打印品質增加，同時加快打印速度。因此本發明技術極具產業之價值，且符合 各項專利要件，爰依法提出申請。
本發明得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利 范圍所欲保護者。
權利要求
1.一種三維式噴墨驅動電路，適用于一噴墨頭的一加熱晶片，且與一第一組位址控制線、一第二組位址控制線、一電源線、一打印數據線以及一共接端點相連接，用以加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出該加熱晶片的一噴墨孔，其中該第一組位址控制線由多個位址控制線組成，該第二組位址控制線至少包含一個位址控制線，該三維式噴墨驅動電路包含一加熱器，具有一加熱器控制端點，且該加熱器連接于該電源線與該共接端點，以通過該加熱器控制端點控制該加熱器是否加熱；一選擇電路，其系與該第一組位址控制線的一部分位址控制線、該第二組位址控制線的至少一部分位址控制線、該打印數據線以及該加熱器控制端點連接，利用該第一組位址控制線的該部分的位址控制線、該第二組位址控制線的該部分的位址控制線以及該打印數據線的控制信號，控制該加熱器控制端點的電壓，通過該加熱器控制端點控制該加熱器運作；以及一下拉電路，其系連接于該加熱器控制端點、該第一組位址控制線的另一部分位址控制線以及該共接端點，通過該第一組位址控制線的該另一部份位址控制線的控制信號，控制該下拉電路是否于該加熱器控制端點與該共接端點之間形成一導通回路，俾使該加熱器控制端點的電壓經由該下拉電路放電。
2. 根據權利要求1所述的三維式噴墨驅動電路，其特征在于，該加熱器由一加熱 電阻器以及一驅動晶體管串連組成，且串連兩端連接于該電源線以及該共接端點，而 該驅動晶體管具有該加熱器控制端點與該選擇電路連接。
3. 根據權利要求1所述的三維式噴墨驅動電路，其特征在于，該選擇電路由多個 開關元件串聯組成，當與該選擇電路所連接的該位址控制線以及該打印數據線為高電 位時，該多個開關元件導通并將高電位傳送到該加熱器控制端點。
4. 根據權利要求3所述的三維式噴墨驅動電路，其特征在于，該多個開關元件為 M0S晶體管。
5. 根據權利要求3所述的三維式噴墨驅動電路，其特征在于，該下拉電路由至少 一個開關元件組成，且并聯于該共接端點與該加熱器控制端點之間，當與該下拉電路 所連接的該位址控制線其中一個為高電位時，該下拉電路的至少一個開關元件導通，使該加熱器控制端點與該共接端點之間經由該下拉電路形成一導通回路。
6. 根據權利要求5所述的三維式噴墨驅動電路，其特征在于，該開關元件為M0S晶體管。
7. —種三維式噴墨驅動矩陣電路，適用于一噴墨頭的一加熱晶片，且與一第一組 位址控制線、 一第二組位址控制線、 一組電源線、 一組打印數據線以及一共接端點相 連接，用以加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出該加熱晶片的多個噴墨孔，該 三維式噴墨驅動矩陣電路系包含多個陣列，其系由多個三維式噴墨驅動電路組成，每一個陣列連接于該組電源線 的其中一個電源線、該第一組位址控制線、該第二組位址控制線的至少一個位址控制 線、該組打印數據線以及該共接端點，且每一個陣列具有多個行以及多個列，每一行 連接該組打印數據線的其中一個打印數據線，其中，每一個該三維式噴墨驅動電路連接該第一組位址控制線的其中一部分位址 控制線、該第二組位址控制線的至少一部分位址控制線、該組電源線的其中一個電源 線、該組打印數據線的其中一個打印數據線以及該共接端點，用以加熱部分墨水產生氣泡，進而將墨水推擠出一對應的噴墨孔，該三維式噴墨驅動電路系包含一加熱器，連接于該組電源線的其中一個電源線以及該共接端點，且具有一加熱 器控制端點，通過該加熱器控制端點控制該加熱器是否加熱；一選擇電路，其系與該三維式噴墨驅動電路所連接的該第一組位址控制線的一部 分位址控制線、該第二組位址控制線的至少一部分位址控制線、該打印數據線以及該 加熱器控制端點連接，利用與該選擇電路所連接的位址控制線以及打印數據線的控制 信號，控制該加熱器控制端點的電壓，通過該加熱器控制端點控制該加熱器運作；以 及一下拉電路，其系連接于該加熱器控制端點、與該三維式噴墨驅動電路所連接的 該第一組位址控制線的另一部分位址控制線以及該共接端點，通過與該下拉電路所連 接的位址控制線的控制信號，控制該下拉電路是否于該加熱器控制端點與該共接端點 之間形成一導通回路，使該加熱器控制端點的電壓經由該下拉電路放電。
8. 根據權利要求7所述的三維式噴墨驅動矩陣電路，其特征在于，該加熱器由一 加熱電阻器以及一驅動晶體管串連組成，且串連兩端連接于該組電源線的其中一個電 源線以及該共接端點，而該驅動晶體管具有該加熱器控制端點與該選擇電路連接，通 過該加熱器控制端點控制該加熱器是否加熱。
9. 根據權利要求7所述的三維式噴墨驅動矩陣電路，其特征在于，該選擇電路由 多個開關元件串聯組成，當與該選擇電路所連接的位址控制線以及打印數據線為高電 位時，該多個開關元件會導通并將高電位傳送到該加熱器控制端點。
10. 根據權利要求9所述的三維式噴墨驅動矩陣電路，其特征在于，該多個開關元 件可以是MOS晶體管。
11. 根據權利要求7所述的三維式噴墨驅動矩陣電路，其特征在于，該下拉電路由 至少一個開關元件組成，且并聯于該共接端點與該加熱器控制端點之間，當與該下拉 電路所連接的該位址控制線其中一個為高電位時，至少有一個開關元件導通，使該加 熱器控制端點與該共接端點之間經由該下拉電路形成一導通回路。
12. 根據權利要求11所述的三維式噴墨驅動矩陣電路，其特征在于，該開關元件 可以是MOS晶體管。
13. 根據權利要求7所述的三維式噴墨驅動矩陣電路，其特征在于，該三維式噴墨 驅動電路通過該第一組位址控制線以及該第二組位址控制線選擇該三維式噴墨驅動 矩陣電路中至少一個欲作動的該三維式噴墨驅動電路。
全文摘要
本發明是一種三維式噴墨驅動電路，設置于噴墨頭結構內部的加熱晶片，用以加熱部份墨水，進而使墨水推擠出噴墨孔噴至噴墨媒體上，其包含加熱器、選擇電路以及下拉電路，其中加熱器具有一加熱器控制端點與選擇電路連接，選擇電路依據多個位址控制線控制加熱器控制端點的電位，通過加熱器控制端點控制加熱器運作，并利用至少一個位址控制線，使下拉電路于加熱器控制端點與共接端點之間形成一導通回路，使加熱器控制端點之電壓經由該下拉電路放電，因此，當增加噴墨頭的噴墨孔數目時，不會增加噴墨頭的接點個數，進而使接點的可靠性增加，相對也使打印品質增加，同時加快打印速度。
文檔編號B41J2/05GK101190603SQ20061016288
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月28日 優先權日2006年11月28日
發明者歐亨沛 申請人:研能科技股份有限公司