CN101274515B - 单色喷墨头结构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种喷墨头结构，用以进行单色墨水的喷墨打印，其包含：一芯片；以及多个加热器，其是以大于每平方毫米(mm²)14个加热器的密度设置于该芯片上，且该加热器是沿相互平行且相互间隔开的轴线排列成至少2个轴线组。

Description

单色喷墨头结构

技术领域

本发明是关于一种喷墨头结构，尤指一种适用于墨水匣的单色喷墨头结构。

背景技术

目前市面上常见的打印机除激光打印机外，喷墨打印机是另一种被广泛使用的机种，其具有价格低廉、操作容易以及低噪音等优点，且可打印于如纸张、相片纸等多种喷墨媒体。而喷墨打印机的打印品质主要取决于墨水匣的设计等因素，尤其以控制打印芯片释出墨滴至喷墨媒体的喷墨头机构设计为墨水匣设计的重要考量因素。

一般而言，喷墨打印机主要通过喷墨头分别在一个阵列的特定位置打印独立点的图案来组合产生打印的图像，而独立点的位置是由所要打印的图像所决定且可被看做是一个直线阵列中的一个小点。

现有的喷墨头结构可包含打印芯片、加热器以及喷孔板，其中喷墨头结构是组装于一墨水匣的本体上，且加热器是受控于打印芯片，墨水匣将提供墨水至加热器，使得加热器相应打印芯片的触发对墨水进行加热，使得墨水匣内部所储存的墨水加热并经由所对应的喷孔板的喷孔喷射至喷墨媒体上，至于，墨滴喷墨时间的控制对应于所要打印图案的像素点。

通常墨水匣是设置于喷墨打印机的内部，并通过一承载***的带动而在喷墨媒体上方进行横向移动，使得墨水匣的喷墨头能够根据要打印的图案而移动到正确的位置进行喷墨，即承载***使得喷墨头与喷墨媒体之间沿一扫描轴产生相对运动，其中扫描轴指的是平行于喷墨媒体的宽度方向，且驱动组件的单次扫描意味着承载***带动喷墨头于喷墨媒体的大约整个宽度上移动一次，然而在各次单次扫描之间，喷墨媒体将相对于喷墨头沿垂直于扫描轴的一进给轴前进，即沿喷墨媒体长度的方向。

当喷墨头沿着扫描轴喷墨移动时将会产生一行间断线条，而所有的间断线条组合起来即为打印的图案的文字或是影像，至于沿喷墨媒体的进给轴的打印分辨率被称为间断线条沿喷墨媒体进给轴的密度，因此间断线条在喷墨媒体进给轴上的密度越大，沿该轴的打印分辨率就越高。

现有的技术是通过增加喷墨头的加热器的数目来提高间断线条沿喷墨媒体前进轴的密度，以提高打印分辨率，进行提升打印的速度，虽然增加喷墨头的加热器的数目可以达到加快打印速度，但是众多的加热器会产生大量的热能使得喷墨头的温度快速升高，不仅会影响打印品质还可能使得整个喷墨头损坏。

目前业界所发展出来的解决方式之一是通过增加喷墨头的尺寸来避免喷墨头的温度快速升高，但是，对于竞争激烈的喷墨打印市场中，喷墨打印机的售价下降的很快速，增加喷墨头的尺寸将会提高生产喷墨打印机的成本，而消减市场竞争力。

而且当喷墨头的喷孔数量多的时候，会将喷墨头设计为序列传输以节省喷头芯片输入/输出(I/O)上的数量，但因为喷墨头芯片所需驱动加热器的控制方式仍为需要结合地址控制以及打印数据信号，但是现有的喷墨头芯片中对于地址控制的设计方式是当控制喷墨头加热的地址的数目为n时，位置解码器需对应设置n条排线以供连接至对应的喷墨驱动电路上，举例而言，当控制喷墨头加热的地址的数目为20时，位置解码器需对应设置20条排线，但是随着加热器数目的增加，现有的设计将增加芯片的面积，而增加喷墨头的尺寸，因此如何缩减地址控制的方式为节省芯片面积的一个重要问题。

因此，如何发展一种可改善上述现有的技术缺失的单色喷墨头结构，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单色喷墨头结构，以解决现有技术的下列问题：增加喷墨头的加热器的数目而增加喷墨头的尺寸将会提高生产喷墨打印机的成本，以及现有的地址控制的方式将增加芯片的面积，而增加喷墨头的尺寸等问题。

为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种喷墨头结构，用以进行单色墨水的喷墨打印，其包含：芯片；以及多个加热器，其是以大于每平方毫米(mm²)14个加热器的密度设置于该芯片上，且该加热器是沿相互平行且相互间隔开的轴线排列成至少2个轴线组其中该芯片的长宽比区间是9.0～12.5。

根据上述构想，其中喷墨头结构还包含有至少接收一喷墨控制电路所输出的串列地址信号的地址控制电路，地址控制电路包含有将接收的串列地址信号转换成两组并列地址信号输出的串并地址信号转换器及两个分别接收该串并地址信号转换器的输出信号并予以解码的地址解码器，促使两个地址解码器形成M×N排并列的信号输送至具有与门及加热器的喷墨驱动电路中作为喷墨控制信号。

本发明的另一较广义实施样态为提供一喷墨头结构，用以进行单色墨水的喷墨打印，其包含：芯片；以及至少1000个加热器，其是设置于芯片上；其中至少1000个加热器是沿第一轴线排列形成第一轴线组的多个加热器，以及沿第二轴线排列形成第一轴线组的多个加热器，且第一轴线组与第二轴线组的多个加热器间是交错排列；其中该芯片的长宽比区间是9.0～12.5。

本发明喷墨头芯片上设置的加热器的密度超过每平方毫米(mm²)14个加热器且包含至少1000个喷孔，加热器以及相对应的喷孔排列成至少2个平行的行，每一行相对于相邻的行是交错排列或偏移，以提供比非交错排列布置更小的有效距离。

通过将加热器交错排列于喷墨头上，可降低具有高密度加热器喷墨头的打印成本，为了在芯片上实现高密度的加热器布置，本发明另外包含有一种利用减少地址排线的数量来达到缩减芯片面积的目的。

本发明的的喷墨头结构，包括一芯片该芯片具有一地址控制电路，接收喷墨控制电路所输出的串列数据信号、串列地址信号、加热信号及预热信号，且具有串并数据信号转换器及多个喷墨驱动电路，串并数据信号转换器接收串列数据信号，并转换成并列数据信号输出且多个喷墨驱动电路分别具有与门及加热器，地址控制电路包含：串并地址信号转换器，其接收串列地址信号，并转换成第一并列地址信号及第二地址信号输出；主地址解码器，其与第一串并地址信号转换器连接，用以将第一并列地址信号解码成第三并列地址信号；次地址解码器，其与第一串并地址信号转换器连接，用以将第二并列地址信号解码成第四并列地址信号；其中多个喷墨驱动电路，其与串并数据信号转换器、主地址解码器及次地址解码器连接，且分别具有与门及加热器，用以接收并列数据信号其中之一、第三并列地址信号其中之一、第四并列地址信号其中之一及加热信号及该预热信号；以及与门接收第三并列地址信号其中之一、第四并列地址信号其中之一及并列数据信号其中之一以进行一乘法逻辑运算并输出一运算结果，使对应的加热器相应该运算结果以及加热信号或预热信号的控制而运作。

本发明的喷墨头能够实现高分辨率的高速打印，同时因为有效利用喷墨头空间而降低成本，提供以轻便和廉价的组件来实现高性能打印。本发明的喷墨头结构用来实现高分辨率及高速打印的方式是通过增加加热器的数量，并使不同组的加热器交错排列，使加热器以高频率工作。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的适用于喷墨打印机内部的承载***的结构示意图。

图2(a)是本发明第一较佳实施例的单色喷墨头的结构示意图。

图2(b)是图2(a)移除喷孔片后的结构示意图

图3(a)是本发明第三较佳实施例的多色喷墨头的结构示意图。

图3(b)是图3(a)移除喷孔片后的结构示意图。

图3(c)是图3(a)移除部分喷孔片后的结构示意图。

图4是由喷墨打印机的喷墨控制电路与喷墨头芯片的连接结构示意图。

图5(a)是图4所示的喷墨头芯片的电路结构示意图。

图5(b)是图5(a)的C部份的电路放大结构示意图。

具体实施方式

体现本发明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。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的喷墨头结构主要通过交错排列的方式来排列喷墨头上的大量喷孔，以缩小喷墨头的尺寸并以较少的扫描打印次数来提供较高的打印分辨率，即可提高喷墨媒体在进给轴上的有效喷孔密度以提供高分辨率的打印速度，进而使得本发明的喷墨头结构可适用于相对低成本的喷墨打印机。

请参阅图1，其是本发明一较佳实施例的适用于喷墨打印机内部的承载***的结构示意图，如图所示，承载***1主要用来支撑本发明的喷墨头111结构，其中，承载***1包含承载架112、控制器113、第一驱动马达116、位置控制器117、第二驱动马达119、送纸结构120以及提供整个承载***1运作能量的电源121。

承载架112主要用来容置喷墨头111且其一端与第一驱动马达116连接，用以带动喷墨头111于扫描轴115方向上沿直线轨迹移动，喷墨头111可以是可更换地或是永久安装在承载架112上，而控制器113是与承载架112相连接，用以传送控制信号至喷墨头111上。

第一驱动马达116可为一步进马达，但不以此为限，其是根据位置控制器117所传送的控制信号沿着扫描轴115来移动承载架112，而位置控制器117则是通过储存器118来确定承载架112于扫描轴115的位置，另外，位置控制器117还可用来控制第二驱动马达119运作，以驱动喷墨媒体122，例如：纸张，与送纸结构120之间，进而使喷墨媒体122可沿进给轴114方向移动。

当喷墨媒体122在打印区域(未图示)中确定定位后，第一驱动马达116在位置控制器117的驱动下将使承载架112及喷墨头111在喷墨媒体122上沿扫描轴115移动而进行打印，于扫描轴115上进行一次或是多次扫描后，位置控制器117将控制第二驱动马达119运作，以驱动喷墨媒体122与送纸结构120之间，使喷墨媒体122可沿进给轴114方向移动，以将喷墨媒体122的另一区域放置到打印区域中，而第一驱动马达116将再带动承载架112及喷墨头111在喷墨媒体122上沿扫描轴115移动而进行另一行打印，一直重复到所有的打印数据都打印到喷墨媒体122上时，喷墨媒体122将被推出到喷墨打印机的输出拖架(未图示)上，以完成打印动作。

请参阅图2(a)，其是本发明第一较佳实施例的单色喷墨头的结构示意图。其中图2(a)所示的喷墨头2是一简化后的结构示意图，于本实施例中，喷墨头2是一长条状结构且包含芯片21、电连接片22以及喷孔片23，其中，芯片21表面上具有多个加热器25(如图2(b)所示)，且喷孔片23上包含多个对应于加热器25的喷孔24，于本实施例中，喷孔24的数量可为1000个，但不以此为限。

于本实施例中，喷墨头2的组合喷孔分辨率可为1200点每英寸(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英寸，且参考轴线L是与图1所示的喷墨媒体122的进给轴114方向一致。

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2个轴线组，图中以I及II来表示，且每个轴线组I及II均具有一中心线26，两中心线26是互相平行设置且均与参考轴线L平行，且每个轴线组I及II中的喷孔24相对于其它轴线组I或II中的喷孔24以及参考轴线L是交错排列的，每个轴线轴I或II的轴线距离为P，而全部二个轴线组I及II组合起来相对于参考轴线L的有效距离为P/2，即同一中心线26的两喷孔24间的距离为P，不同中心线26相邻的两喷孔24间的垂直距离为P/2，于本实施例中P可为1/600英寸，P/2为1/1200英寸，但不以此为限。

请参阅图2(b)，其是图2(a)移除喷孔片后的结构示意图，如图所示，本实施例的喷墨头2的芯片21可为一矩形结构，其长宽比是以9.0～12.5的区间为佳，于本实施中，芯片21的宽度Wd1约为2.8毫米(mm)，长度Ld1约为25.4毫米(mm)，总面积为71.72毫米(mm)，长宽比为9.0，因此本发明的喷墨头2于喷孔片23上每平方毫米(mm²)约设置有1000/71.72≒14个喷孔24(如图2(a)所示)，且设置在芯片21上的加热器25将墨水以排列成为二个交错行的喷孔24中喷出，于加热器25总长Lr1为5/6英寸的每一行中有500个喷孔24。

请再参阅图2(b)，芯片21的表面上具有1个长条状的中央供墨流道27以及分别设置于中央供墨流道27两侧边的加热器25，另外，中央供墨流道27的一侧边包含排列着第I组加热器25的第一纵向边缘271，而另一侧边则包含排列着第II组加热器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0.175毫米(mm)，长度Ls1可为21.24毫米(mm)，且中央供墨流道27的宽度占芯片21的A-A截面积比例是：Sd1/Wd1＝0.175mm/2.8mm＝6.25％。

中央供墨流道27两侧边的加热器25可沿第一轴线及第二轴线分别排列成为2排轴线组，图中以I及II来表示，且轴线组I及II的加热器彼此之间是交错排列设置，同一排的相邻两加热器25间的距离为P，不同排的相邻两加热器25间的垂直距离为P/2，于本实施例中P可为1/600英寸，P/2为1/1200英寸，但不以此为限。

由于加热器25是设置在高度紧凑的喷墨头2芯片21上，因此芯片21上的加热器25密度至少要有每平方毫米(mm²)10个加热器，以使喷墨头2的成本比其它具有较少喷孔24的喷墨头2更低。在实施例中，芯片21上每平方毫米(mm²)可具有以13.5～19.9个加热器，即加热器的数量大约介于960至1415的区间。而较佳值是加热器25总数约为1000个，因此本发明芯片21上每平方毫米(mm²)的加热器25密度约为1000/(25.4×2.8)≒14。至于上述计算芯片21上的加热器25密度是将中央供墨流道27的面积一起加入计算。

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，本发明的喷墨头2通过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，本发明的喷墨头2的加热器25使用的喷射频率超过20千赫兹，较佳的频率范围为22千赫兹至26千赫兹，本实施例是以24千赫兹的工作频率运作。

请参阅图3(a)，其是本发明第三较佳实施例的多色喷墨头的结构示意图。其中图3(a)所示的喷墨头3是一简化后的结构示意图，于本实施例中，喷墨头3是一长条状结构且包含芯片31、电连接片32、喷孔片33以及三个轴线阵列34的加热器35(如图3(b)所示)，且喷孔片33上包含多个对应于加热器35的喷孔331，主要通过一定的打印分辨率来进行多道的彩色打印，且于喷墨媒体轴线的点间距可小于或等于轴线喷孔的间距。

请参阅图3(b)及图3(c)，其中图3(b)是图3(a)移除喷孔片后的结构示意图，图3(c)是图3(a)移除部分喷孔片后的结构示意图，如图所示，本实施例的喷墨头3的芯片31的表面上的加热器35是设置成沿参考轴线L延伸的轴线阵列34，并相对参考轴线L横向或侧向相互隔离，另外，芯片31上还具有三个与参考轴线L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提供不同颜色的墨水，每一轴线阵列34可由2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2排加热器35之间以交错排列的方式设置于供墨流道36的两侧边，故本实施例的芯片31上具有2排×3色＝6排的加热器排数。

于本实施例中，每一轴线阵列34中可包含600个或更多的加热器35，即每一排的加热器35可由300个加热器35所组成，因此加热器35的总数可为1800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英寸，P/2为1/1200英寸。

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英寸，不同排的相邻两加热器35间的垂直距离可为1/1200～1/2400英寸。

本实施例的喷墨头2的芯片21可为一矩形结构，其长宽比是以4.0～9.0的区间为佳，芯片31的宽度Wd2约为4.5毫米(mm)，长度Ld2约为16毫米(mm)，总面积为72毫米(mm)，长宽比为Ld2/Wd2＝16/4.5＝3.6，且芯片31上加热器35的密度区间以20.1～30.0为佳，每一排的加热器35总长Lr2约为1/2英寸，加热器35总数约为1800个，因此本发明芯片31上每平方毫米(mm²)的加热器35密度约为1800/(16×4.5)＝25。

另外，每一供墨流道36的宽度Sd2可为0.15毫米(mm)，长度Ls2可为12.8毫米(mm)，且相邻两供墨流道36的间距Cd可为1.27毫米(mm)，因此三个供墨流道36的总宽度占芯片31的B-B截面积比例是：(Sd2/Wd2)*3＝(0.15mm/4.5mm)×3＝10％。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)，宽度Sd2区间可为0.17mm，可配合每一供墨流道36宽度Sd2区间为0.15mm～0.17mm，以及每一供墨流道36长度Ls2区间为0.15mm～0.17mm，三个供墨流道36的总宽度占芯片31的B-B截面积比例区间可为6.25％～10％。

于另一实施例中，芯片31上可同样具有6排的加热器排数，但是加热器的总数可为2000～3000个，芯片31的宽度Wd2可为2.5毫米～3.5毫米(mm)，长度Ld2可为12.7毫米～25.4毫米(mm)，总面积为31.75～88.9平方毫米(mm²)，长宽比为3.6～10，且芯片31上加热器35的密度区间以31～90为佳，每一排的加热器35总长Lr2约为1/2英寸，因此芯片31上每平方毫米(mm²)的加热器35密度约为(2000/88.9)～(3000/31.75)，即22.4～94.5。至于上述计算芯片31上的加热器35密度是将供墨流道37的面积一起加入计算。

本发明的喷墨头除了通过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，还可通过缩减喷墨头内部芯片的地址控制方式来达到缩减芯片面积，使喷墨头的尺寸相对缩小，进而降低生产喷墨打印机的成本。

请参阅图4，其是由喷墨打印机的喷墨控制电路与喷墨头芯片的连接结构示意图。如图所示，喷墨控制电路41于喷墨打印机(未图示)运作时将传送时脉信号(clock)、奇数地址数据信号(Data_odd)、偶数地址数据信号(Data_even)、地址信号(address)、选通信号(strobe)、加热信号(Main fire，MF)以及预热信号(Preheat fire，PF)至喷墨头芯片42端，以控制整个喷墨头的运作。

其中时脉信号为控制信号输入喷墨头芯片42的依据，奇数地址数据信号以及偶数地址数据信号为输入到喷墨头芯片42的打印数据，地址信号为输入到喷墨头芯片42的位置信号，用以驱动需进行喷墨打印的加热电路，选通信号为控制喷墨头芯片42将喷墨控制电路41传入的信号闩锁(latch)住的信号，加热信号为使喷墨头的加热电路喷印出墨滴的信号，预热信号为让喷墨头预热的信号。

请参阅图5(a)及图5(b)，其中图5(a)是图4所示的喷墨头芯片的电路结构示意图，图5(b)是图5(a)的C部份的电路放大结构示意图，如图5(a)所示，由于喷墨控制电路41为了防止传送至喷墨头芯片42的数据信号遗失，而将数据信号分成奇数地址数据信号以及偶数地址数据信号分别传送至喷墨头芯片42内，因此喷墨头芯片42的内部电路分成2个部分来分别接收奇数地址数据信号以及偶数地址数据信号并搭配其它相对应的电路来进行喷墨运作，第一部份为接收奇数地址数据信号(如图5(a)的左半部份)且由第一串并数据信号转换器(ser 2par_odd)4211、第一串并地址信号转换器(ser 2par_address)4221、第一主地址解码器(MA)4231、第一次地址解码器(SA)4241、第一缓冲器(Fire Buffer，FB)4251以及构成多个组电路区块(Bank)的喷墨驱动电路426所组成。

至于，第二部份则是用来接收偶数地址数据信号(如图5(a)的右半部份)且由第二串并数据信号转换器(ser 2par_even)4212、第二串并地址信号转换器(ser 2par_address)4222、第二主地址解码器(MA)4232、第二次地址解码器(SA)4242、第二缓冲器(Fire Buffer，FB)4252以及构成多个组电路区块(Bank)的喷墨驱动电路426，由于第一部份与第二部份的电路架构实质上是相似的，差异点仅在于第一串并数据信号转换器4211及第二串并数据信号转换器4212所分别接收的数据信号为奇数地址或是偶数地址，因此以下将仅以第一部份提出说明，即接收奇数地址数据信号的左半部份电路为例，而不再对偶数地址数据信号的右半部份电路。

请再参阅图5(b)，第一串并数据信号转换器4211是接收喷墨控制电路41所输出的时脉信号(clock)、奇数地址数据信号(Data_odd)以及选通信号(strobe)，并将原本为串列输入的奇数地址数据信号转换成为经由od0～od14排线所输出共15位元的并列信号输出，而第一串并地址信号转换器4221则是接收喷墨控制电路41所输出的时脉信号(clock)、地址信号(address)以及选通信号(strobe)，并将原本为串列输入的地址信号转换成为经由m0～m2以及S0～S2排线所输出共5位的并列信号输出，其中m0～m2所输出的信号是传送至第一主地址解码器4231并经解码且由排线MA0～MA4输出5位的并列信号，至于排线S0～S2所输出的信号是传送至第一次地址解码器4241并经解码且由排线SA0～SA3输出4位的并列信号。

第一缓冲器4251接收喷墨控制电路41所输出的加热信号(MF)以及预热信号(PF)，主要用来去除加热信号以及预热信号的杂讯且加强信号强度，以增加信号稳定度，并将处理后的加热信号以及预热信号传送至喷墨驱动电路426。

而每一喷墨驱动电路426主要包含与门4261、电位转换电路、驱动晶体管4263以及加热器R，与门4261具有3个接脚MA_X、SA_Y及Data_Z，MA_X是连接至排线MA0～MA4其中之一，SA_Y连接至排线SA0～SA3其中之一，Data_Z则连接至排线od0～od14其中之一，与门4261将接收第一主地址解码器4231及第一次地址解码器4241所输出的地址信号，以及第一串并数据信号转换器4211所传送的奇数地址数据信号，并进行一乘法逻辑运算以输出一运算结果，即高电位信号(high)或是低电位信号(low)。

至于，电位转换电路可为一升压电路(L-＞H circuit)4262，其是与与门4261以及与第一缓冲器4251连接，用以接收与门4261所输出的运算结果以及第一缓冲器4251所输出的加热信号(MF)以及预热信号(PF)，当与门4261所输出的运算结果为低电位信号时，升压电路4262将选择接收预热信号(PF)，并将预热信号(PF)由低电位转换成高电位信号，主要用来触发驱动晶体管4263导通，同时将传送一打印电压(HV)至加热器R，如此一来加热器R的温度将升高，使部份墨水及喷墨头预热至一特定温度。

反之，当与门4261所输出的运算结果为高电位信号时，升压电路4262将选择接收加热信号(MF)，并将加热信号由低电位转换成高电位信号，主要用来触发驱动晶体管4263导通，同时将传送一打印电压(HV)至加热器R，如此一来加热器R的温度将升高，以将墨水加热而产生气泡，使墨水喷至喷墨媒体上。

其中每一组电路区块(Bank)中所包含的喷墨驱动电路426只对应到一个数据排线，即排线od0～od14其中之一，且喷墨驱动电路426的数量是等同于地址信号的数量，于本发明的喷墨头芯片42中主要将地址信号分为主地址信号以及次地址信号，即现有的技术使用单一个地址解码器来进行地址信号的解码，而本发明同时通过第一主地址解码器4231及第一次地址解码器4241来进行，其中主地址信号负责M个位，次地址信号负责N个位，M及N为自然数，促使第一主地址解码器4231及第一次地址解码器4241形成M×N排并列的信号输送至具有与门4261及加热器R的喷墨驱动电路426中作为喷墨控制信号。

于本实施例中主地址信号负责5个位，即M＝5，次地址信号负责4个位，即N＝4，主地址信号即第一主地址解码器4231经由排线MA0～MA4所输出的5位并列信号，次地址信号即第一次地址解码器4241经由排线SA0～SA3所输出的4位并列信号，主地址信号以及次地址信号经由与门4261相乘之后将可产生与原本的地址总数相同，即M×N＝5×4＝20，可解决现有的技术需要设置20条排线而增加芯片布置(layout)尺寸的问题，进而达到缩减排线所占用喷墨头芯片的面积空间，来达到缩减芯片面积，使喷墨头的尺寸相对缩小，进而降低生产喷墨打印机的成本。

请参阅下列表一，其是m0～m2排线输入到第一主地址解码器4231的并列地址信号，以及S0～S2排线输入到第一次地址解码器4241的并列地址信号，所解出对应20个地址的对应表：

对应地址	m0～m2	S0～S2
			1	000	00
2	000	01
			3	000	10
4	000	11
			5	001	00
6	001	01
			7	001	10
8	001	11
			9	010	00

10	010	01
			11	010	10
12	010	11
			13	011	00
14	011	01
			15	011	10
16	011	11
			17	100	00
18	100	01
			19	100	10
20	100	11

表一

当然上述第一主地址解码器4231及第一次地址解码器4241所输出的排线数目并不以M＝5个及N＝4个为限，可以需求调整，举例而言，当控制地址数目为16时，第一主地址解码器4231的排线数目可为M＝4，而第一次地址解码器4241同样维持为N＝4，两者相乘后M×N＝4×4＝16。

综上所述，本发明的单色喷墨头结构主要通过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，还可通过主地址解码器及次地址解码器来取代现有的单一地址解码器，缩减喷墨头内部芯片的布置排线面积以缩减芯片面积，使喷墨头的尺寸相对缩小，进而降低生产喷墨打印机的成本。因此，本发明的单色喷墨头结构极具产业的价值。

Claims (13)

1.一种喷墨头结构，用以进行单色墨水的喷墨打印，其包含：

一芯片，该芯片的长宽比区间是9.0～12.5；

至少1000个加热器，其以具有加热器数目除以芯片总面积的密度设置，是以大于每平方毫米14个加热器的密度设置于该芯片上，且该加热器是沿相互平行且相互间隔开的轴线排列成至少2个轴线组；以及

一至少接收一喷墨控制电路所输出的一串列地址信号的地址控制电路，该地址控制电路包含有一将接收的串列地址信号转换成两组并列地址信号输出的串并地址信号转换器及两个分别接收该串并地址信号转换器的输出信号并予以解码的地址解码器，促使该两个地址解码器形成M×N排并列的信号输送至具有一与门及一加热器的喷墨驱动电路中作为喷墨控制信号。

2.根据权利要求1所述的喷墨头结构，其特征在于每一该轴线组包含的该多个加热器总长为5/6英寸。

3.根据权利要求1所述的喷墨头结构，其特征在于该芯片的长宽比是9.0。

4.根据权利要求1所述的喷墨头结构，其特征在于该加热器的密度区间是每平方毫米13.5～19.9个加热器。

5.根据权利要求1所述的喷墨头结构，其特征在于该多个加热器使用的喷射频率是24千赫兹。

6.一喷墨头结构，用以进行单色墨水的喷墨打印，其包含：

一芯片；

至少1000个加热器，其是设置于该芯片上；

其中该至少1000个加热器是沿一第一轴线排列形成一第一轴线组的多个加热器，以及沿一第二轴线排列形成一第二轴线组的多个加热器，且该第一轴线组与该第二轴线组的该多个加热器间是交错排列；该芯片的长宽比区间是9.0～12.5；以及

一至少接收一喷墨控制电路所输出的一串列地址信号的地址控制电路，该地址控制电路包含有一将接收的串列地址信号转换成两组并列地址信号输出的串并地址信号转换器及两个分别接收该串并地址信号转换器的输出信号并予以解码的地址解码器，促使该两个地址解码器形成M×N排并列的信号输送至具有一与门及一加热器的喷墨驱动电路中作为喷墨控制信号。

7.根据权利要求6所述的喷墨头结构，其特征在于该喷墨头结构还包含一中央供墨流道，其是设置于该第一轴线组与该第二轴线组的该多个加热器间。

8.根据权利要求7所述的喷墨头结构，其特征在于该中央供墨流道的流道宽度是0.175毫米，流道长度是21.24毫米。

9.根据权利要求6的喷墨头结构，其特征在于，该芯片具有一地址控制电路，接收一喷墨控制电路所输出的一串列数据信号、一串列地址信号、一加热信号及一预热信号，且具有一串并数据信号转换器及多个喷墨驱动电路，该串并数据信号转换器接收该串列数据信号，并转换成一并列数据信号输出，该地址控制电路包含：

一串并地址信号转换器，其接收该串列地址信号，并转换成一第一并列地址信号及一第二并列地址信号输出；

一主地址解码器，其与该串并地址信号转换器连接，用以将该第一并列地址信号解码成一第三并列地址信号；

一次地址解码器，其与该串并地址信号转换器连接，用以将该第二并列地址信号解码成一第四并列地址信号；

其中多个喷墨驱动电路与该串并数据信号转换器、该主地址解码器及该次地址解码器连接，且分别具有一与门及一加热器，用以接收该并列数据信号其中之一、该第三并列地址信号其中之一、该第四并列地址信号其中之一及该加热信号及该预热信号；以及

该与门接收该第三并列地址信号其中之一、该第四并列地址信号其中之一及该并列数据信号其中之一以进行一乘法逻辑运算并输出一运算结果，使对应的该加热器相应该运算结果以及该加热信号，或者相应该运算结果及该预热信号的控制而运作。

10.根据权利要求9所述的喷墨头芯片，其特征在于该喷墨驱动电路还包含一电位转换电路及一驱动晶体管，该电位转换电路是与该与门及该驱动晶体管连接且接收该加热信号及该预热信号，该驱动晶体管是与该加热器连接。

11.根据权利要求10所述的喷墨头芯片，其特征在于该电位转换电路是一升压电路，当该与门所输出的该运算结果为一低电位信号时，该升压电路将选择接收该预热信号，并将该预热信号由低电位转换成一高电位信号，用以触发该驱动晶体管导通，同时将传送一打印电压至该加热器，使该加热器进行预热动作。

12.根据权利要求11所述的喷墨头芯片，其特征在于当该与门所输出的该运算结果为一高电位信号时，该升压电路将选择接收该加热信号，并将该预热信号由低电位转换成该高电位信号，用以触发该驱动晶体管导通，同时将传送该打印电压至该加热器，使该加热器进行喷墨打印动作。

13.一种喷墨头结构，用以进行单色墨水的喷墨打印，其包含：

一芯片，该芯片的长宽比区间是9.0～12.5；

至少1000个加热器，其以具有加热器数目除以芯片总面积的密度设置，是以大于每平方毫米14个加热器的密度设置于该芯片上，且该加热器是沿相互平行且相互间隔开的轴线排列成至少2个轴线组；

该芯片具有一地址控制电路，接收一喷墨控制电路所输出的一串列数据信号、一串列地址信号、一加热信号及一预热信号，且具有一串并数据信号转换器及多个喷墨驱动电路，该串并数据信号转换器接收该串列数据信号，并转换成一并列数据信号输出，该地址控制电路包含：

一串并地址信号转换器，其接收该串列地址信号，并转换成一第一并列地址信号及一第二并列地址信号输出；

一主地址解码器，其与该串并地址信号转换器连接，用以将该第一并列地址信号解码成一第三并列地址信号；

一次地址解码器，其与该串并地址信号转换器连接，用以将该第二并列地址信号解码成一第四并列地址信号；

其中多个喷墨驱动电路与该串并数据信号转换器、该主地址解码器及该次地址解码器连接，且分别具有一与门及一加热器，用以接收该并列数据信号其中之一、该第三并列地址信号其中之一、该第四并列地址信号其中之一及该加热信号及该预热信号；以及

该与门接收该第三并列地址信号其中之一、该第四并列地址信号其中之一及该并列数据信号其中之一以进行一乘法逻辑运算并输出一运算结果，使对应的该加热器相应该运算结果以及该加热信号，或者相应该运算结果及该预热信号的控制而运作。

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