TWI625246B - 噴液匣結構 - Google Patents
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Abstract
本案係為一種噴液匣結構,用以進行至少一種液體之噴墨列印,包含一噴印晶片以及設置於該噴液晶片上且沿縱向延伸之至少一個軸線陣列的加熱電阻,該噴印晶片長度為15.1毫米至15.7毫米之間,該噴印晶片寬度係為5.8毫米至6.2毫米之間,而該噴印晶片所有之加熱電阻共有2400個,該加熱電阻以每平方毫米24.6至27.4個的密度設置於其上。
Description
本案係關於一種噴液匣結構,尤指一種適用於三維列印之噴液匣結構。
快速成型技術(Rapid Prototyping,簡稱RP技術)為依據建構類似金字塔層層堆疊成型的概念所發展而成,其主要技術特徵是成型的快捷性,能在不需要任何刀具,模具及治具的情況下自動、快速將任意複雜形狀的設計方案快速轉換為3D的實體模型,大大縮短了新產品的研發週期及減少研發成本,能夠確保新產品的上市時間和新產品開發的一次成功率,快速成型技術為技術人員之間,以及技術人員與企業決策者、產品的用戶等非技術人員之間提供了一個更加完整及方便的產品設計交流工具,從而明顯提高了產品在市場上的競爭力和企業對市場的快速反應能力。
目前RP技術發展出利用噴印技術結合載具精密定位技術的方式來生產3D的實體模型,其生產方式為先將一層粉末舖設於載具上方並利用噴液列印技術於部分粉末上噴印高黏度之黏結劑,使黏結劑與粉末沾黏並固化,一直重複上述製程層層堆砌即可完成3D的實體模型。
習知通常以一般噴液列印技術所採用之列印模組應用於RP技術上,舉例來說,其如第1圖所示,該一般噴液列印技術所採用之列印模組1設置於一主機體(未圖式),以進行噴印作業。該列印模組1包括噴印平台10、承載座11及至少一噴液匣12,該噴印平台10包括架體101以及跨設於該架體101之傳動軸102,承載座11穿設於該傳動軸102上,該至少一噴液匣12通常會設置兩噴液
匣,即如第1圖所示,為容置黑色噴液之第一噴液匣121及容置彩色噴液(例如:青色(C)、黃色(Y)、洋紅色(M))的第二噴液匣122,且噴液匣12對應設置於該承載座11上,故該承載座11及設置於其上之噴液匣12可相對於該噴印平台10之該傳動軸102以進行X軸之往復式作動。
當該列印模組1進行RP技術之噴印作業時,透過該噴印平台10帶著該承載座11及設置於其上的噴液匣12進行一Y軸方向之往復式作動,並再透過該噴液匣12在該承載座11上可沿該傳動軸102以進行左右移動的X軸方向之往復式作動,如此透過X軸及Y軸方向交互進行之往復式作動,可將該噴液匣12所容置的各色噴液噴塗在建構載具(未圖示)所舖設之建構材料(未圖示)上,並一直重複上述製程以實施層層堆砌之作業,進而可完成3D物件的實體模型(未圖示)。
惟在此3D物件的快速成型噴印作業實施時,噴液匣12中除了容置黑色及彩色噴液之外,更需額外容置高黏度之黏結劑,以將建構材料進行黏合,進而可層層堆砌以構成3D物件,因此傳統的快速成型裝置更需設置額外的承載架及噴液匣用於容置高黏度之黏結劑,如此一來,則會導致噴印模組1的整體體積增大,同時更增加承載架及噴液匣的成本。
習知噴液匣結構可包含列印晶片、加熱電阻以及噴孔板,其中噴液匣結構係組裝於一儲液匣之本體上,且加熱電阻係受控於列印晶片,儲液匣將提供噴液至加熱電阻,使得加熱電阻因應列印晶片的觸發對噴液進行加熱,使得儲液匣內部所儲存之噴液加熱並經由所對應之噴孔板之噴孔噴射至三維物體上,至於,液滴噴液時間的控制對應於所要列印圖案的像素點。
通常儲液匣係設置於噴液裝置之內部,並藉由一承載系統的帶動而在三維物體上方進行橫向移動,使得儲液匣之噴液匣能夠根據要列印的圖案而移動到正確的位置進行噴液,即承載系統使得噴液匣與三維物體之間沿一掃描軸產生相對運動,其中掃描軸指的是平行於三維物體的寬度方向,且驅動組件的
單次掃描意味著承載系統帶動噴液匣於三維物體的大約整個寬度上移動一次,然而在各次單次掃描之間,三維物體將相對於噴液匣沿垂直於掃描軸的一進給軸前進,即沿三維物體長度的方向。
當噴液匣沿著掃描軸噴液移動時將會產生一行間斷線條,而所有的間斷線條組合起來即為列印的圖案的文字或是影像,至於沿三維物體的進給軸的列印分辨率被稱為間斷線條沿三維物體進給軸的密度,因此間斷線條在噴墨媒體進給軸上的密度越大,沿該軸的列印分辨率就越高。
習知技術係藉由增加噴液匣的加熱電阻的數目來提高間斷線條沿三維物體前進軸的密度,以提高列印分辨率,進行提昇列印的速度,雖然增加噴液匣的加熱電阻的數目可以達到加快列印速度,但是眾多的加熱電阻會產生大量的熱能使得噴液匣的溫度快速升高,不僅會影響列印品質更可能使得整個噴液匣損壞。
目前業界所發展出來的解決方式之一係藉由增加噴液匣的尺寸來避免噴液匣的溫度快速升高,但是,對於競爭激烈的噴液列印市場中,噴液裝置的售價下降的很快速,增加噴液匣的尺寸將會提高生產噴液裝置的成本,而消減市場競爭力。
而且當噴液匣的噴孔數量多的時候,會將噴液匣設計為序列傳輸以節省列印晶片輸入/輸出(I/O)上的數量,但因為列印晶片所需驅動加熱電阻的控制方式仍為需要結合位址控制以及列印資料信號,但是習知列印晶片中對於位址控制的設計方式係為當控制噴液匣加熱的位址的數目為n時,位置解碼器需對應設置n條排線以供連接至對應的噴墨驅動電路上,舉例而言,當控制噴液匣加熱的位址的數目為20時,位置解碼器需對應設置20條排線,但是隨著加熱電阻數目的增加,習知的設計將增加晶片的面積,而增加噴液匣之列印晶片的尺寸,因此如何縮減位址控制之方式為節省列印晶片面積的一個重要問題。
因此,如何發展一種可改善上述習知技術缺失之噴液匣結構,也實為
目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的在於提供了一種噴液匣結構,能夠實現高分辨率的高速列印,同時因為有效利用噴液匣空間而降低成本,提供以輕便和廉價的組件來實現高性能列印。
為達上述目的,本案之一較廣義實施樣態為提供一種噴液匣結構,用以進行至少一種液體之噴墨列印,包含一噴印晶片以及設置於該噴液晶片上且沿縱向延伸之至少一個軸線陣列的加熱電阻,該噴印晶片長度為15.1毫米至15.7毫米之間,該噴印晶片寬度係為5.8毫米至6.2毫米之間,而該噴印晶片所有之加熱電阻共有2400個,該加熱電阻以每平方毫米24.6至27.4個的密度設置於其上。
本案之另一目的在於提供一種噴液匣結構,俾解決習知增加噴液匣的加熱電阻的數目而增加列印晶片的尺寸將會提高生產噴液裝置的成本,以及習知位址控制之方式將增加列印晶片的面積等缺點。
為達上述目的,本案另提供一種噴液匣結構,包含一噴墨控制電路,接收數個選通信號、數個時脈信號、一資料信號、一位址信號、一加熱控制信號、一預熱控制信號、一電源信號,包含:一資料信號轉換器,接收一串列資料信號,並轉換成數個並列資料信號輸出;一位址信號轉換器,接收一串列位址信號,並轉換成數個第一並列位址信號及數個第二並列位址信號輸出;一主位址解碼器,與該位址信號轉換器連接,用以將數個該第一並列位址信號解碼成數個第三並列位址信號;一次位址解碼器,與該位址信號轉換器連接,用以將數個該第二並列位址信號解碼成數個第四並列位址信號;一緩衝器,接收一加熱信號及一預熱信號,用以去除該加熱信號及該預熱信號的雜訊處理穩定輸出;以及複數個噴墨驅動電路,每個噴墨驅動電路包括:一主預熱控制電路;一列印資料閘,接收該主位址解碼器之第三並列位址信號其中之一、該次位址解
碼器之第四並列位址信號其中之一及該資料信號轉換器之該並列資料信號其中之一,以進行一邏輯運算輸出一列印資料信號,以連接輸入至該主預熱控制電路中;一預熱資料閘,接收該主位址解碼器之第三並列位址信號其中之一、該次位址解碼器之第四並列位址信號其中之一,以進行邏輯運算輸出一預熱資料信號,以連接輸入至該主預熱控制電路中;一加熱控制反向電路,接收輸入該加熱控制信號,以輸出一加熱控制信號或一反向加熱控制信號至該主預熱控制電路中;一預熱控制反向電路,接收輸入該預熱控制信號,以輸出一預熱控制信號或一反向預熱控制信號至該主預熱控制電路中;一驅動電晶體開關,具有一控制端與該主預熱控制電路連接,並具有一輸入端及一輸出端,且該輸出端與接地連接;以及一加熱電阻,接收一電源信號,且與該驅動電晶體開關之一輸入端連接。
本案之又一目的在於提供一種噴液匣結構,適用於快速成型裝置之列印模組,其具備模組化之噴液匣,且每一噴液匣具備三個儲液室,且其中兩儲液室用以容置不同色之噴液,一儲液室用以容置黏結劑,同此以實施3D物件之快速成型之噴印作業。
為達上述目的,本案之一較廣義實施態樣為提供一種噴液匣結構,實施於快速成型裝置之列印模組,該列印模組包含:噴印平台,具有架體及傳動軸,傳動軸跨設於架體上;承載座,穿設於傳動軸上;以及至少兩個相同模組化之噴液匣,對應設置於承載座上,其中噴液匣具有匣體,匣體內設有三個儲液室,用以分別容置不同的噴印液體,且至少兩個相同模組化之噴液匣之匣體容置至少有一個相同的噴印液體,以實施快速成型之噴印作業。
本案之再一目的在於提供一種噴液匣結構乃將列印資料信號PD所對應地址信號An之時序信號,而預熱資料信號PFD設計成一種所對應的地址信號An-1之時序信號,這樣所有的加熱電阻不會都一直保持持續預熱,避免整個噴液晶片會累積相當高溫度,導致影響噴液晶片之執行運作效率或更嚴重的導
致噴液晶片之加熱電阻R燒毀不能工作。
為達上述目的,本案之一較廣義實施態樣為提供一種噴液匣結構,其中該該主預熱控制電路中接收一列印資料信號的開關,其所需對應地址信號為An的時序,而該收一預熱資料信號的開關,其所需對應地址信號為An-1的時序。
1、2‧‧‧列印模組
10、20‧‧‧噴印平台
101、201‧‧‧架體
102、202‧‧‧傳動軸
11、21‧‧‧承載座
12、22、22X、22Y‧‧‧噴液匣
121‧‧‧第一噴液匣
122‧‧‧第二噴液匣
220‧‧‧上蓋
221、221x、221y‧‧‧匣體
221a‧‧‧壁面
222‧‧‧撓性電路板
222a‧‧‧電氣接觸點
223、223x、223y、42‧‧‧噴液晶片
223a‧‧‧噴孔片
224、224x、224ax、224bx、224cx、224dx、224y、224ay、224by、224cy、224dy‧‧‧供液槽
225、226、227、225x、226x、227x、225y、226y、227y‧‧‧儲液室
228‧‧‧液滴產生器
228a‧‧‧噴液孔
228b、R‧‧‧加熱電阻
229‧‧‧辨識晶片
P‧‧‧1個軸線組中兩相鄰加熱電阻之間的距離
P/2‧‧‧不同軸線組之相鄰兩加熱電阻之間的垂直距離
Wd2‧‧‧噴液晶片的寬度
Ld2‧‧‧噴液晶片的長度
Ls2‧‧‧每一供液槽的長度
Lr2‧‧‧每一排加熱電阻的總長度
Sd2‧‧‧每一供液槽的寬度
Cd‧‧‧兩相鄰供液槽的間距
41‧‧‧噴墨控制電路
clock‧‧‧時脈信號
Data_odd‧‧‧奇數位址資料信號
Data_even‧‧‧偶數位址資料信號
Address、An、An-1‧‧‧位址信號
strobe‧‧‧選通信號
HV‧‧‧電源信號
MF‧‧‧加熱控制信號
PF‧‧‧預熱控制信號
MF-N‧‧‧反向加熱控制信號
PF-N‧‧‧反向預熱控制信號
PD‧‧‧列印資料信號
PFD‧‧‧預熱資料信號
Bank‧‧‧電路區塊
H、H1、H2‧‧‧控制端點
COM‧‧‧共接端點
4211、4212‧‧‧資料信號轉換器
4221、4222‧‧‧位址信號轉換器
4231、4232‧‧‧主位址解碼器
4241、4242‧‧‧次位址解碼器
4251、4252‧‧‧緩衝器
od0~od14、m0~m2、S0~S1、MA0~MA4、SA0~SA3‧‧‧排線
426‧‧‧噴墨驅動電路
4260‧‧‧預熱資料閘
4261‧‧‧列印資料閘
MA_X、SA_Y、Data_Z‧‧‧接腳
4262‧‧‧主預熱控制電路
4263‧‧‧驅動電晶體開關
4264‧‧‧加熱控制反向電路
4265‧‧‧預熱控制反向電路
M1‧‧‧第一開關
M2‧‧‧第二開關
M3‧‧‧第三開關
M4‧‧‧第四開關
M5‧‧‧第五開關
M6‧‧‧第六開關
M7‧‧‧第七開關
M8‧‧‧第八開關
M9‧‧‧第九開關
M10‧‧‧第十開關
第1圖為習知採用一般噴印技術之快速成型之列印模組之結構示意圖。
第2圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之結構示意圖。
第3A圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之噴液匣結構之外觀示意圖。
第3B圖為第3A圖所示之噴液匣結構之底視結構示意圖。
第3C圖為第3A圖所示之噴液匣結構之橫向剖面結構示意圖。
第4A圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之噴液匣結構之上視剖面結構示意圖。
第4B圖為第4A圖所示之噴液匣結構之A-A’之剖面結構示意圖。
第5A圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之噴液匣結構之上視剖面結構示意圖。
第5B圖為第5A圖所示之噴液匣結構之B-B’之剖面結構示意圖。
第6圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之噴液匣結構之墨水配置示意圖。
第7A圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之噴液匣結構之噴液晶片之立體結構示意圖。
第7B圖為本案第一較佳實施例之快速成型裝置之列印模組之噴液匣結構之噴液晶片移除噴孔板之結構示意圖。
第8圖,其係為噴墨控制電路與噴液匣結構之噴液晶片所連接結構示意圖。
第9A圖:其係為第8圖所示之噴液匣結構之噴液晶片之電路結構示意圖。
第9B圖:其係為第9A圖之C部份之電路放大結構示意圖。
第10圖:其係為噴液匣結構之噴液晶片之主預熱控制電路結構示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。
應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用,而非架構於限制本案。
請參閱第2圖,列印模組2係適用於一快速成型裝置(未圖示)中,且包括噴印平台20、承載座21及複數個模組化之噴液匣22,噴印平台20包括架體201以及傳動軸202,且傳動軸202跨設於架體201上,承載座21穿設於傳動軸202上,且於本實施例中,該複數個模組化之噴液匣22係為兩相同之噴液匣22X、22Y,該兩噴液匣22X、22Y對應設置於該承載座21上,故承載座21及設置於其上之兩噴液匣22X、22Y可相對於噴印平台20之傳動軸202以單一方向(例如:X軸之方向)往復式位移,並藉由於複數個模組化之噴液匣22中導入噴印液體,以實施快速成型之噴印作業。
當該列印模組2進行RP技術之噴印作業時,透過該噴印平台20帶著該承載座21及設置於其上的兩噴液匣22X、22Y進行一Y軸方向之往復式作動,並再透過該兩噴液匣22X、22Y在該承載座21上可沿該傳動軸202以進行左右移動的X軸方向之往復式作動,如此透過X軸及Y軸方向交互進行之往復式作動,可將兩噴液匣22X、22Y中所容置的噴印液體噴塗在建構載具(未圖示)所舖設之建構材料(未圖示)上,並一直重複上述製程以實施層層堆砌之作業,進而可
完成3D物件的實體模型(未圖示)。
於一些實施例中,該噴印液體可為黏結劑及色料墨水,且該色料墨水可為顏料墨水或染料墨水等,並不以此為限。且於另一些實施例中,該噴印液體可為無色或單色之噴印液體,例如透明黏結劑(T)噴印液體、青色(C)噴印液體、黃色(Y)噴印液體、洋紅色(M)噴印液體或其他顏色淺青色、淺洋紅、灰階色等噴印液體,且不以此為限。
請同時參閱第3A圖所示,列印模組2之噴液匣22係由上蓋220、匣體221、撓性電路板222以及噴液晶片223所構成,其中上蓋220覆蓋於匣體221之上,而噴液晶片223則設置於匣體221之下方,且在匣體221內部具有儲液空間,以儲存噴液。匣體221具有壁面221a,且當噴液匣22安裝設置於快速成型裝置(未圖示)上時,該壁面221a係可與其承載座21(如第2圖所示)相對應而設置。且撓性電路板222即設置於壁面221a上,並具有複數個電氣接觸點222a,當噴液匣22被設置於快速成型裝置的承載座21上時,透過噴液匣22的撓性電路板222上的電氣接觸點222a與承載座21上的導接部(未圖示)對應電氣連接。
另該噴液匣22進一步設有一辨識晶片229進而以進行身分辨識/控制及/或監控快速成型裝置和噴液匣22之噴液晶片223之間的電氣信號之通訊。
又如第3B圖所示,噴液晶片223係對應設置於噴液匣22之匣體221之底部,且具有複數個供液槽224。於本實施例中,該複數個供液槽的數量係為4,但不以此為限。於另一些實施例中,該複數個供液槽的數量亦可為3,該等供液槽之數量係可依照實際施作情形而任施變化,並不以此為限。且於本實施例中,如第3C圖所示,噴液匣22之匣體221內部係具有3個儲液室225、226、227。換言之,匣體221內部的儲液空間被區隔為3個儲液室225、226、227,用以分別容置不同色或相同色之噴印液體。舉例來說,在本實施例中,儲液室225係用以容置透明黏結劑(T)、儲液室226係用以容置青色(C)色料墨水、儲液室227係用以容置洋紅色(M)色料墨水,但不以此為限,且此3個儲液室225、
226、227均分別與設置於匣體221底部的噴液晶片223之複數個供液槽224相連通。以本實施例為例,儲液室225係與中央兩道供液槽224b、224c相連通,用以將黏結劑(T)輸送至中央兩道之供液槽224b、224c,儲液室226則與一側之供液槽224a相連通,用以將其中容置的青色(C)色料墨水輸送至供液槽224a中,至於儲液室227則與另一側之供液槽224d相連通,用以將其中容置的洋紅色(M)色料墨水輸送至供液槽224d中。
請參閱第4A圖及第4B圖所示,可見噴液匣22之匣體221內部的3個儲液室225、226、227均分別與設置於匣體221底部的噴液晶片223之複數個供液槽224相連通,且由第4B圖所示之剖面結構示意圖可見儲液室225內部之結構,搭配第4A圖所示之剖面結構示意圖,可見儲液室225內部容置儲存之透明黏結劑(T)係由儲液室225內部兩側向底部流動,以流至匣體221底部的噴液晶片223處,並流至與其相連通之中間兩道供液槽224b、224c處輸出,以進行透明黏結劑(T)之供液作業。
請續參閱第5A圖及第5B圖所示,可見儲液室225及226內部之結構,搭配第5A圖所示之剖面結構示意圖,可見儲液室226內部容置儲存之青色(C)色料墨水係由儲液室226向底部流動,以流至匣體221底部的噴液晶片223處,並流至與其相連通之供液槽224a處輸出,以進行青色(C)色料墨水之供液作業。
至於本實施例中之儲液室227之內部結構係與儲液室226相仿且相互對稱設置,故其內部結構及墨水流動之方式均與儲液室226相仿,故不再贅述之。
然透過前述第3C圖、第4A圖、第4B圖、第5A圖及第5B圖即可理解,透過本實施例具備3個儲液室225、226、227之噴液匣,搭配具有4個供液槽224之噴液晶片223,即可同時輸出兩色之色料墨水及透明黏結劑(T),俾利於進行3D物件之快速成型之噴印作業。
請參閱第6圖並搭配第2圖所示,本案之至少一噴液匣22係可為但不
限為兩噴液匣22X、22Y,且該噴液匣22X、22Y分別具有3個儲液室225x、226x、227x及225y、226y、227y。於本實施例中,其中噴液匣22X之儲液室225x係用以容置透明黏結劑(T)、儲液室226x係用以容置青色(C)色料墨水、儲液室227x係用以容置洋紅色(M)色料墨水,而噴液匣22Y之儲液室225y係用以容置透明黏結劑(T)、儲液室226y係用以容置黃色(Y)色料墨水、儲液室227y則用以容置黑色(K)色料墨水,但不以此為限。且噴液匣22X、22Y之匣體221x、221y底部之噴液晶片223x、223y上之複數個供液槽224x、224y均分別與其對應之儲液室225x、226x、227x及225y、226y、227y相連通。以本實施例為例,噴液匣22X之噴液晶片223x之供液槽224ax係與儲液室226x相連通,用以對應輸出其所容置之青色(C)色料墨水、設置於噴液晶片223x之中央兩道供液槽224bx及224cx則與儲液室225x相連通,用以對應輸出其所容置之透明黏結劑(T)、噴液晶片223x之供液槽224dx係與儲液室227x相連通,用以對應輸出其所容置之洋紅色(M)色料墨水。至於噴液匣22Y之噴液晶片223y之供液槽224ay則與儲液室226y相連通,用以對應輸出其所容置之黃色(Y)色料墨水、設置於噴液晶片223y之中央兩道供液槽224by及224cy則與儲液室225y相連通,同樣用以對應輸出其所容置之透明黏結劑(T)、噴液晶片223y之供液槽224dy則與儲液室227y相連通,用以對應輸出其所容置之黑色(K)色料墨水。
如此一來,透過在本案兩模組化設置之噴液匣22X、22Y內容置不同色之彩色、黑色(K)色料墨水及透明黏結劑(T)等噴印液體,則可對快速成型裝置實施3D物件快速成型之多色噴印作業。
請參閱第7A圖及第7B圖所示,噴液晶片223上設有複數個供液槽224。且於本實施例中,該複數個供液槽224的數量係為4個,即其具有供液槽224a、224b、224c、224d,以及在每一供液槽224之長軸邊緣之兩側均分別設置一排之液滴產生器228,但不以此為限。每一排液滴產生器228之間以交錯排列的方式設置於供液槽224a、224b、224c、224d的兩側邊,故本實施例之噴液晶
片223上係具有2排×4=8排之液滴產生器228,且該每一液滴產生器228係由一加熱電阻228b及一對應的噴液孔228a所構成,其中液滴產生器228之加熱電阻228b設置在噴液晶片223上,供使供液槽224相連通之儲液室225、226、227所提供噴印液體連通,且該加熱電阻228b受一噴孔板223a封蓋,並於該噴孔板223a上設有該噴液孔228a,供以對應於該加熱電阻228b,如此供給噴印液體經加熱電阻228b加熱後,則形成熱氣泡,並由噴液孔228a噴射出液滴以完成該液滴產生器228之噴印作用。
又如第7B圖所示,本案之加熱電阻228b設置於該噴液晶片223上且沿縱向延伸之至少一個軸線陣列。於本實施例中,噴液晶片223上具有4個軸線陣列(四個與參考軸線L之方向平行)的供液槽224,且彼此之間相對參考軸線L的垂直方向並排分隔,每一軸線陣列排成至少2個軸線組之加熱電阻228b,設置於供液槽224兩側邊,且1個軸線組之加熱電阻228b之間以交錯排列的方式設置於相對應之供液槽224的兩側邊,故本實施例之噴液晶片223上係具有8個軸線組的加熱電組228b。
每1個軸線組之加熱電阻228b中可包含300個或更多的加熱電阻228b,且加熱電阻228b的總數可達2400個,但不以此為限。
每1個軸線組加熱電阻228b中兩相鄰之加熱電阻228b之間的距離為P,不同軸線組之相鄰兩加熱電阻228b之間的垂直距離為P/2。於一些實施例中,P之距離可介於1/600~1/1200英吋,P/2則介於1/1200~1/2400英吋。而於本實施例中,P的距離係為1/600英吋,P/2則為1/1200英吋,但不以此為限。
本實施例之噴液匣22之噴液晶片223可為一矩形結構,噴液晶片223的寬度Wd2約為5.8毫米(mm)至6.2毫米(mm),噴液晶片223的長度Ld2約為15.1毫米(mm)至15.7毫米(mm),因此總面積為92.4毫米(mm),長寬比為Ld2/Wd2=15.1/6.2=2.4~Ld2/Wd2=15.7/5.8=2.7,故長寬比區間為2.4~2.7倍。
而噴液晶片223的寬度Wd2最佳為6毫米(mm),長度Ld2最佳為15.4
毫米(mm),因此總面積為92.4毫米(mm),長寬比為Ld2/Wd2=15.4/6=2.5倍為最佳者。
又該加熱電阻228b總數為2400個,因此本案噴液晶片223上每平方毫米(mm2)的加熱電阻228b密度約為2400/(15.4×6)=25.9個。
另外,每一供液槽224a、224b、224c、224d的寬度Sd2可為0.3毫米(mm),每一供液槽224a、224b、224c、224d的長度Ls2可為12.8毫米(mm),且兩相鄰供液槽224a、224b、224c、224d的間距Cd可為1.27毫米(mm),因此4個供液槽224a、224b、224c、224d的總寬度佔噴液晶片223的B-B截面積比例係為:(Sd2/Wd2)×4=(0.3mm/6mm)×4=20%。
本案之噴液匣除了藉由交錯排列的方式來於晶片上設置更多的加熱電阻以有效利用噴液匣空間而降低成本及提高列印速度外,更可藉由縮減噴液匣內部晶片之位址控制方式來達到縮減晶片面積,使噴液匣的尺寸相對縮小,進而降低生產噴墨印表機的成本。
請參閱第8圖,其係為噴墨控制電路與噴液匣之噴液晶片所連接結構示意圖。如圖所示,噴墨控制電路41運作時將傳送時脈信號clock、奇數位址資料信號Data_odd、偶數位址資料信號Data_even、位址信號address、選通信號strobe、加熱控制信號MF以及預熱控制信號PF至噴液晶片42端,以控制整個噴液匣的運作。當然,噴液晶片42也必需要電源信號來控制加熱電阻噴出液滴之運作。
另外,第7B圖所示為噴液晶片42的組合噴孔分辨率為1200點每英吋(dpi)。若噴墨晶片42的組合噴孔分辨率為600點每英吋(dpi),該奇數位址資料信號Data_odd、偶數位址資料信號Data_even只要其中之一位址資料信號存在,即可達成上述之噴墨控制電路41與噴液晶片42所連接控制電路運作。
而時脈信號clock為控制訊號輸入噴液晶片42之依據,奇數位址資料信號Data_odd以及偶數位址資料信號Data_even為輸入到噴液晶片42之列印資
料資料PD,位址信號address為輸入到噴液晶片42之位置訊號,用以驅動需進行噴墨列印的加熱電路,選通信號strobe為控制噴液晶片42將噴墨控制電路41傳入之信號栓鎖住(latch)的信號,加熱控制信號MF為使噴液匣之加熱電路噴印出液滴之訊號,預熱控制信號PF為讓噴液晶片42預熱之訊號。
請參閱第9A圖及第9B圖所示,由於噴墨控制電路41為了使傳送至噴液晶片42的列印資料信號PD可分成奇數位址資料信號Data_odd以及偶數位址資料信號Data_even分別傳送至噴液晶片42內,因此噴液晶片42的內部電路分成2個部分來分別接收奇數位址資料信號Data_odd以及偶數位址資料信號Data_even並搭配其它相對應的電路來進行噴墨運作,這樣配置即可達成噴墨晶片42的組合噴孔分辨率為1200點每英吋(dpi)。
若要達成噴墨晶片42的組合噴孔分辨率為600點每英吋(dpi),只要配置第一部份為接收奇數位址資料信號Data_odd(如第9A圖的左半部份)或者第二部份則是用來接收偶數位址資料信號Data_even(如第9A圖的右半部份之其中之一即可。
以下就本實施例應用噴墨晶片42的組合噴孔分辨率為1200點每英吋(dpi)來做說明。
至於,第二部份則是用來接收偶數位址資料信號(如第9A圖的右半部份)第一部份為接收奇數位址資料信號Data_odd(如第9A圖的左半部份)且由第一資料信號轉換器(ser 2 par_odd)4211、第一位址信號轉換器(ser 2 par_address)4221、第一主位址解碼器(MA)4231、第一次位址解碼器(SA)4241、第一緩衝器(FB)4251以及構成複數個組電路區塊(Bank)的噴墨驅動電路426所組成。
且由第二資料信號轉換器(ser 2 par_even)4212、第二位址信號轉換器(ser 2 par_address)4222、第二主位址解碼器(MA)4232、第二次位址解碼器(SA)4242、第二緩衝器(FB)4252以及構成複數個組電路區塊(Bank)的噴墨驅動電
路426,由於第一部份與第二部份的電路架構實質上係相似,差異點僅在於第一資料信號轉換器4211及第二資料信號轉換器4212所分別接收列印資料信號為奇數位址或是偶數位址,因此以下將僅以第一部份提出說明,即接收奇數位址資料信號Data_odd之左半部份電路為例,而不再對偶數位址資料信號Data_even之右半部份電路。
請再參閱第9B圖,第一資料信號轉換器4211係接收噴墨控制電路41所輸出之時脈信號clock、奇數位址資料信號Data_odd以及選通信號strobe,並將原本為串列輸入之奇數位址資料信號Data_odd轉換成為經由排線od0~od14所輸出共15位元的並列信號輸出。而第一位址信號轉換器4221則是接收噴墨控制電路41所輸出之時脈信號clock、位址信號address以及選通信號strobe,並將原本為串列輸入之位址信號轉換成為經由m0~m2以及S0~S1排線所輸出共5位元的第二並列位址信號輸出,其中m0~m2所輸出的信號係傳送至第一主位址解碼器4231並經解碼且由排線MA0~MA4輸出5位元的第三並列位址信號,至於排線S0~S1所輸出的信號係傳送至第一次位址解碼器4241並經解碼且由排線SA0~SA3輸出4位元的第四並列位址信號。
第一緩衝器4251係接收噴墨控制電路41所輸出之加熱控制信號MF以及預熱控制信號PF,主要用來去除加熱控制信號以及預熱控制信號的雜訊且加強信號驅動能力,以增加信號穩定度,並將處理後之加熱控制信號以及預熱控制信號傳送至噴墨驅動電路426。
而每一噴墨驅動電路426主要包含:一主預熱控制電路4262、一預熱資料閘4260、一列印資料閘4261、一加熱控制反向電路4264、一預熱控制反向電路4265、一驅動電晶體開關4263以及一加熱電阻R。
該主預熱控制電路4262接收該主位址解碼器4231輸出之第三並列位址信號其中之一、該次位址解碼器4241輸出之第四並列位址信號其中之一及該資料信號轉換器4211之該並列資料信號其中之一,以進行一邏輯運算輸出一列
印資料信號PD,以連接輸入至該主預熱控制電路4262中,亦即列印資料閘4261具有3支接腳MA_X、SA_Y及Data_Z,接腳MA_X係連接至排線MA0~MA4其中之一,SA_Y連接至排線SA0~SA3其中之一,Data_Z則連接至排線od0~od14其中之一,列印資料閘4261將接收第一主位址解碼器4231及第一次位址解碼器4241所輸出之位址信號address,以及第一資料信號轉換器4211所傳送之奇數位址資料信號Data_odd,並進行一乘法邏輯運算以輸出一運算結果,即高低電位信號。
該預熱資料閘4260接收該主位址解碼器4231之第三並列位址信號其中之一、該次位址解碼器4241之第四並列位址信號其中之一,以進行邏輯運算輸出一預熱資料信號PF,以連接輸入至該主預熱控制電路4262中,亦即預熱資料閘4260具有2支接腳MA_X及SA_Y,接腳MA_X係連接至排線MA0~MA4其中之一,接腳SA_Y連接至排線SA0~SA3其中之一,預熱資料閘4260將接收第一主位址解碼器4231及第一次位址解碼器4241所輸出之位址信號address,並進行一乘法邏輯運算以輸出一運算結果,即高低電位信號。
該加熱控制反向電路4264接收輸入該加熱控制信號MF,以輸出一加熱控制信號MF或一反向加熱控制信號MF-N至該主預熱控制電路4262中。
該預熱控制反向電路4265接收輸入該預熱控制信號PF,以輸出一預熱控制信號PF或一反向預熱控制信號PF-N至該主預熱控制電路4262中。
該驅動電晶體開關4263具有一控制端與該主預熱控制電路4262連接,並具有一輸入端及一輸出端,且該輸出端與接地連接。
該加熱電阻R接收一電源信號HV,且與該驅動電晶體開關4263之一輸入端連接。
至於,該主預熱控制電路4262可為一升壓電路(L→H circuit),其係與列印資料閘4261、預熱資料閘4260以及加熱控制反向電路4264、預熱控制反向電路4265連接,而加熱控制反向電路4264、預熱控制反向電路4265與第一
緩衝器4251連接,用以接收列印資料閘4261所輸出之運算結果,以及加熱控制反向電路4264、預熱控制反向電路4265分別接收第一緩衝器4251所輸出之加熱控制信號MF以及預熱控制信號PF。
當預熱資料閘4260所輸出之運算結果為高電位信號(具有電壓信號)時,主預熱控制電路4262將選擇接收預熱控制信號PF,並將預熱控制信號PF由低電位信號(無電壓信號)轉換成高電位信號(具有電壓信號),主要用來觸發驅動電晶體開關4263導通,同時將傳送一電源信號HV至加熱電阻R,如此一來加熱電阻R的溫度將升高,使部份噴液及噴液晶片預熱至一特定溫度。
反之,當列印資料閘4261所輸出之運算結果為高電位信號(具有電壓信號)時,主預熱控制電路4262將選擇接收加熱控制信號MF,並將加熱控制信號MF由低電位信號(無電壓信號)轉換成高電位信號(具有電壓信號),主要用來觸發驅動電晶體開關4263導通,同時將傳送一電源信號HV至加熱電阻R,如此一來加熱電阻R的溫度將升高,以將噴液加熱而產生氣泡,使噴液噴出。
其中每一組電路區塊Bank中所包含的噴墨驅動電路426只對應到一個資料排線,即排線od0~od14其中之一,於本案之噴液晶片42中主要將位址信號address分為主位址信號以及次位址信號,即習知技術使用單一個位址解碼器來進行位址信號address的解碼,而本案同時藉由第一主位址解碼器4231及第一次位址解碼器4241來進行,其中主位址信號負責M個位元,次位址信號負責N個位元,M及N為自然數,促使第一主位址解碼器4231及第一次位址解碼器4241形成M×N排並列的信號輸送至具有列印資料閘4261及加熱電阻R的噴墨驅動電路426中作為噴墨控制信號。
於本實施例中主位址信號負責5個位元,即M=5,次位址信號負責4個位元,即N=4,主位址信號即第一主位址解碼器4231經由排線MA0~MA4所輸出的5位元的第三並列位址信號,次位址信號即第一次位址解碼器4241經由排線SA0~SA3所輸出的4位元的第四並列位址信號,第三並列位址信號以
及第四並列位址信號經由列印資料閘4261相乘之後將可產生與原本之位址總數相同,即M×N=5×4=20,可解決習知技術需要設置20條排線而增加晶片佈植(layout)尺寸的問題,進而達到縮減排線所佔用噴液晶片之面積空間,來達到縮減晶片面積,使噴液晶片的尺寸相對縮小,進而降低生產噴液晶片的成本。
請參閱下列表一,其係為m0~m2排線輸入到第一主位址解碼器4231之第二並列位址信號,以及S0~S2排線輸入到第一次位址解碼器4241之第二列位址信號,所解出對應20個位址的對應表:
當然上述第一主位址解碼器4231及第一次位址解碼器4241所輸出之排線數目並不以M=5個及N=4個為限,可以需求調整,舉例而言,當控制位址數目為16時,第一主位址解碼器4231的排線數目可為M=4,而第一次位址解碼器4241同樣維持為N=4,兩者相乘後M×N=4×4=16。
本案之主預熱控制電路4262主要適用於噴液匣之噴液晶片42,且接收電源信號HV、列印資料信號PD、預熱資料信號PFD、預熱控制信號PF、反向預熱控制信號PF-N、加熱控制信號MF、反向加熱控制信號MF-N且與共接端點COM相連接,用以對部分噴液及噴液晶片進行預熱,或是將部分噴液加熱並產生氣泡,進而將噴液推擠出該噴液晶片之一噴液孔228a。
其中,在預熱控制反向電路4265中所輸出之預熱控制信號PF與反向預熱控制信號PF-N互為反向關係,在加熱控制反向電路4264中所輸出之加熱控制信號MF與反向加熱控制信號MF-N互為反向關係。
於一些實施例中,加熱控制反向電路4264、預熱控制反向電路4265中可分別包含二個反向器(未圖示)藉以輸出控制信號,亦即預熱控制反向電路4265中可將輸入之預熱控制信號PF反向為反向預熱控制信號PF-N輸出之互為反向輸出信號,以及加熱控制反向電路4264中可將輸入之加熱控制信號MF反向為反向加熱控制信號MF-N輸出之互為反向輸出信號。
而驅動電晶體開關4263具有一控制端H,主要藉由控制端H控制加熱電阻R是否加熱或預熱。當控制端H為高電位信號(具有電壓信號)時,將控制驅動電晶體開關4263導通,而加熱電阻R將接收電源端點之電源信號HV,以進行加熱或預熱,而控制端H是由該主預熱控制電路4262所控制。
又如第10圖所示,該主預熱控制電路4262主要包含第一開關M1、第二開關M2、第三開關M3、第四開關M4、第五開關M5、第六開關M6、第七開關M7、第八開關M8、第九開關M9以及第十開關M10,第一開關M1~第十開關M10可為MOS電晶體。
第一開關M1,具有一輸入端,連接該電源信號,具有一控制端H1,與該驅動電晶體開關4263之控制端H連接,以及具有一輸出端H2。
第二開關M2,具有一輸入端,連接該電源信號,具有一輸出端,與該驅動電晶體開關4263之控制端H及該第一開關之控制端H1連接,以及具有一控制端,連接該第一開關M1之輸出端H2。
第三開關M3,具有一控制端,連接該加熱控制信號MF,具有一輸入端,連接該第一開關M1之輸出端H2與該第二開關電路M2之控制端,以及具有一輸出端。
第四開關M4,具有一控制端,連接該列印資料信號PD,具有一輸入端,連接該第三開關M3之輸出端,以及具有一輸出端,與共接端點COM(接地)連接。
其中,可藉由列印資料信號PD及加熱控制信號MF分別控制第四開關M4、第三開關M3是否導通。當列印資料信號PD及加熱控制信號MF為高電位信號(具有電壓信號)時,第三開關M3及第四開關M4導通,主要控制第二開關電路M2之控制端用來觸發驅動電晶體開關4263之控制端H,促使驅動電晶體開關4263導通,同時將傳送一電源信號HV至加熱電阻R,如此一來加熱電阻R的溫度將升高,以將噴液加熱而產生氣泡,使噴液噴至噴墨媒體上。
第五開關M5,具有一控制端,連接該預熱控制信號PF,具有一輸入端,連接該第三開關之輸入端、該第一開關之輸出端H2與該第二開關電路之控制端,以及具有一輸出端。
第六開關M6,具有一控制端,連接該預熱資料信號PFD,以及具有一輸入端,連接第五開關M5之輸出端,以及具有一輸出端,與共接端點COM(接地)連接。因此,藉由預熱資料信號PFD及預熱控制信號PF分別控制第六開關M6、第五開關M5是否導通。
當預熱資料信號PFD及預熱控制信號PF為高電位信號(具有電壓信號)
時,第五開關M5及第六開關M6導通,主要控制第二開關電路M2之控制端用來觸發驅動電晶體開關4263之控制端H,促使驅動電晶體開關4263導通,同時將傳送一電源信號HV至加熱電阻R,如此一來加熱電阻R的溫度將升高,使部份噴液及噴液晶片預熱至一特定溫度。
第七開關M7,具有一控制端,連接該反向加熱控制信號MF-N,具有一輸入端,連接該第一開關M1之控制端H1、該第二開關M2之輸出端及該驅動電晶體開關4263之控制端H,以及具有一輸出端。
第八開關M8,具有一控制端,連接該列印資料信號PD,具有一輸入端,連接第七開關M7之輸出端,以及具有一輸出端,與共接端點COM(接地)連接。
其中第七開關M7及第八開關M8則連接於驅動電晶體開關4263之控制端H與共接端點COM之間,由第七開關M7及第八開關M8串聯分別接收反向加熱控制信號MF-N及列印資料信號PD,主要藉由反向加熱控制信號MF-N及列印資料信號PD控制第七開關M7及第八開關M8是否導通。當反向加熱控制信號MF-N及列印資料信號PD為高電位信號(具有電壓信號)時,第七開關M7及第八開關M8導通,促使驅動電晶體開關4263不會動作。
第九開關M9,具有一控制端,連接該反向預熱控制信號PF-N,具有一輸入端,連接該第七開關M7之輸入端、該第一開關M1之控制端H1、該第二開關M2之輸出端及該驅動電晶體開關4263之控制端H,以及具有一輸出端。
第十開關M10,具有一控制端,連接該預熱資料信號PFD,具有一輸入端,連接該第九開關M9之輸出端,以及具有一輸出端,與共接端點COM(接地)連接。
第九開關M9及第十開關M10同樣連接於驅動電晶體開關4263之控制端H與共接端點COM之間,第九開關M9及第十開關M10串聯分別接收反向預熱控制信號PF-N及預熱資料信號PFD,主要藉由反向預熱控制信號PF-N及
預熱資料信號PFD控制第九開關M9及第十開關M10是否導通。當預熱資料信號PFD及反向預熱控制信號PF-N為高電位信號(具有電壓信號)時,第九開關M9及第十開關M10導通,促使驅動電晶體開關4263不會動作。
當噴墨控制電路41欲執行噴墨動作時,會藉由傳送電源信號HV、列印資料信號PD、預熱資料信號PFD、預熱控制信號PF、反向預熱控制信號PF-N、加熱控制信號MF、反向加熱控制信號MF-N來控制加熱電阻R進行加熱或預熱。
以上述實施例之第六開關M6之預熱資料信號PFD可以一直導通,但這樣所有的加熱電阻R都一直保持持續預熱,如此整個噴液晶片42會累積相當高溫度,將導致影響噴液晶片42之執行運作效率,更嚴重的導致噴液晶片42之加熱電阻R燒毀而不能工作。
由上述說明,本實施例要改善上述之缺失,因此本實施例之最佳方式,乃將列印資料信號PD所對應地址信號An之時序信號,而預熱資料信號PFD設計成一種所對應的地址信號An-1之時序信號,以使地址信號An配合不同之列印資料信號Data0、Data1、Data2、……、Data14等透過列印資料閘4261及預熱資料閘4260產生列印資料信號PD及預熱資料信號PFD,例如列印資料信號Data1與位址信號A2經由列印資料閘4261產生輸出信號D1A2,而預熱資料信號A1經由預熱資料閘4260產生輸出信號則為A1。亦即,該加熱電阻R實施加熱操作時,該加熱電阻R所對應地址信號為An,即受到列印資料信號PD及加熱控制信號MF所控制加熱運作,而加熱電阻R欲實施預熱運作,則受到預熱控制信號PF及預熱資料信號PFD所控制預熱運作。故欲實施加熱運作之加熱電阻R所接收到的對應地址信號為An,而欲實施預熱運作之加熱電阻R所接收到的對應地址信號為An-1,如此只對預實施加熱運作加熱電阻R先實施預熱運作,而不有其他加熱電阻R一併實施預熱運作,這樣所有的加熱電阻R不會都一直保持持續預熱,避免整個噴液晶片42會累積相當高溫度,導致影響噴液晶片42之執行運作效率或更嚴重的導致噴液晶片42之加熱電阻R燒毀不能工作。
換言之,當列印資料信號PD為高電位信號(具有電壓信號)時,該驅動電晶體開關4263之控制端H之電壓信號由加熱控制信號MF控制,以控制加熱電阻R加熱。
而當預熱資料信號PFD為高電位信號(具有電壓信號)時,該驅動電晶體開關4263之控制端H之電壓信號則改由預熱控制信號PF控制,以控制加熱電阻R預熱。
因此當噴墨控制電路41執行噴墨動作時,若有列印資料信號PD及加熱控制信號MF為高電位信號(具有電壓信號),且列印資料信號PD所接收到的對應地址信號為An,故該主預熱控制電路4262會藉由加熱控制信號MF使加熱電阻R對部分噴液加熱並產生氣泡,進而將噴液推擠出噴液晶片之噴液孔228a。
若沒有列印資料信號PD為低電位信號(無電壓信號),此時預熱資料信號PFD及預熱控制信號PF為高電位信號(具有電壓信號),且預熱資料信號PFD所接收到的對應地址信號為An-1,故該主預熱控制電路4262會藉由預熱控制信號PF控制加熱電阻R對部分噴液及噴液匣進行預熱。
當噴液列印完成後,該加熱控制信號MF變為低電位信號(無電壓信號),相對該反向加熱控制信號MF-N為高電位信號(具有電壓信號),而列印資料信號PD仍為持續為高電位信號(具有電壓信號),且列印資料信號PD所接收到的對應地址信號為An,如此第七開關M7、第八開關M8將導通運作,而其他開關不導通,可藉由第七開關M7、第八開關M8將第一開關M1控制端H1、驅動電晶體開關4263之控制端H電位下拉為低電位信號(無電壓信號),使該加熱電阻R停止加熱。
而當列印資料信號PD為低電位信號(無電壓信號)時,且預熱資料信號PFD及預熱控制信號PF為高電位信號(具有電壓信號),且預熱資料信號PFD所接收到的對應地址信號為An-1,第5開關M5及第6開關M6將導通運作,其他的開關不導通,可藉由第二開關M2觸發驅動電晶體開關4263之控制端H電位
為高電位信號(具有電壓信號),並將電源信號傳送到加熱電阻R,使加熱電阻R對部分噴液及噴液晶片預熱。
當預熱完成後,預熱控制信號PF為低電位信號(無電壓信號)時,相對該反向預熱控制信號PF-N為高電位信號(具有電壓信號),而預熱資料信號PFD仍為持續為高電位信號(具有電壓信號),且預熱資料信號PFD所接收到的對應地址信號為An-1,如此第九開關M9及第十開關M10導通運作,其他開關不導通,藉由第九開關M9及第十開關M10將第一開關M1控制端H1、驅動電晶體開關4263之控制端H電位下拉為低電位信號(無電壓信號),使該加熱電阻R停止預熱。
根據本案之構想,噴墨控制電路41之控制信號,即列印資料信號PD、預熱資料信號PFD、加熱控制信號MF以及預熱控制信號PF之電壓高低會依不同的印表機型號而有所不同,而且加熱電阻R之預熱時序,為列印資料信號及所對應之位址信號為An(例如A2)只會輸入到該列印資料閘4261,所產生輸出列印資料信號為PD,同時位址信號為An-1(例如A1)只會輸入於該預熱資料閘4260,所產生輸出預熱資料信號PFD。亦即在位址信號A2(An)之前的預熱資料信號PFD及所對應之位址信號為A1(An-1),可對應輸入於主預熱控制電路4262中,促使該加熱電阻R進行預熱。
於一些實施例中,控制信號電壓約為3.3伏特,以達到節電並促進效率之功效。同理,本案之驅動電晶體開關4263是藉由第二開關M2觸發並將電源信號傳送到驅動電晶體開關4263之控制端H,再利用電源信號控制驅動電晶體開關4263導通,所以本發明可以使用較小電壓之控制信號來控制驅動電晶體開關4263,進而讓控制方式更有效與方便。
綜上所述,本案之噴液匣結構主要藉由交錯排列的方式來於晶片上設置更多的加熱電阻以有效利用噴液匣空間而降低成本及提高列印速度外,更可藉由主位址解碼器及次位址解碼器來取代習知單一位址解碼器,縮減噴液晶片
之佈植排線面積以縮減晶片面積,使噴液晶片的尺寸相對縮小,進而降低生產噴墨印表機的成本。
是以,本案之噴液匣結構極具產業之價值,爰依法提出申請。本案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範圍所欲保護者。
Claims (22)
- 一種噴液匣結構,適用一快速成型裝置之一列印模組,該列印模組包含一噴印平台、一承載座及至少兩個相同模組化之噴液匣結構,該噴印平台具有一架體及一傳動軸,該傳動軸跨設於該架體上,該承載座穿設於該傳動軸上,用以進行至少一種噴印液體之噴墨列印,每一該噴液匣結構包含:一匣體,該匣體內設有三個儲液室,用以分別容置該不同的噴印液體;以及一噴印晶片,其長度為15.1毫米至15.7毫米之間,寬度係為5.8毫米至6.2毫米之間,且其上設置有沿縱向延伸之至少一個軸線陣列的加熱電阻,且該加熱電阻共有2400個,該加熱電阻以每平方毫米24.6至27.4個的密度設置於其上;其中,至少兩個相同模組化之該噴液匣結構對應設置於該承載座上,且至少兩個相同模組化之該噴液匣結構容置至少一種相同的黏結劑,以實施快速成型之噴印作業。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片之長度最佳者為15.4毫米。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片之寬度最佳者為6毫米。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該該噴印晶片之長寬比區間係為2.4~2.7倍。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片之長寬比最佳者為2.5倍。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片之每一該軸線陣列的加熱電阻沿相互平行且相互間隔開的軸線排列成至少2個軸線 組。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片共有4個軸線陣列的加熱電阻沿相互平行且相互間隔開的軸線排列成8個軸線組。
- 如申請專利範圍第6項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片之每個該軸線組均有300個加熱電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中噴印該晶片之加熱電阻之密度較佳者以每平方毫米25.9個的密度設置於其上。
- 如申請專利範圍第8項所述之噴液匣結構,其中每一該軸線組包含之該複數個加熱電阻總長為0.5英吋。
- 如申請專利範圍第7項所述之噴液匣結構,其中同一軸線組相鄰兩加熱電阻之間距為1/600英吋。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴液匣結構更包含至少設置一個供液槽,分別設置於每一該軸線陣列的加熱電阻之該至少2個軸線組間。
- 如申請專利範圍第12項所述之噴液匣結構,其中每一該供液槽之寬度為0.3毫米,長度為12.8毫米。
- 如申請專利範圍第12項所述之噴液匣結構,其中該相鄰二個供液槽之間的間距為1.27毫米。
- 如申請專利範圍第3項或第13項所述之噴液匣結構,其中該噴印晶片之寬度為6毫米,該供液槽的總寬度佔該噴印晶片的截面積比例為20%。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中之一該儲液室容置之該噴印液體為一黏結劑,而另兩個該儲液室容置之該不同噴印液體為色料墨水。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中該噴液匣更進一步 設有一辨識晶片,以對噴印匣進行身分辨識監控與快速成型裝置之間的電氣信號通訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴液匣結構,其中包含:一噴墨控制電路,接收數個選通信號、數個時脈信號、一資料信號、一位址信號、一加熱控制信號、一預熱控制信號、一電源信號,包含:一資料信號轉換器,接收一串列資料信號,並轉換成數個並列資料信號輸出;一位址信號轉換器,接收一串列位址信號,並轉換成數個第一並列位址信號及數個第二並列位址信號輸出;一主位址解碼器,與該位址信號轉換器連接,用以將數個該第一並列位址信號解碼成數個第三並列位址信號;一次位址解碼器,與該位址信號轉換器連接,用以將數個該第二並列位址信號解碼成數個第四並列位址信號;一緩衝器,接收一加熱信號及一預熱信號,用以去除該加熱信號及該預熱信號的雜訊處理穩定輸出;以及複數個噴墨驅動電路,每個噴墨驅動電路包括:一主預熱控制電路;一列印資料閘,接收該主位址解碼器之第三並列位址信號其中之一、該次位址解碼器之第四並列位址信號其中之一及該資料信號轉換器之該並列資料信號其中之一,以進行一邏輯運算輸出一列印資料信號,以連接輸入至該主預熱控制電路中;一預熱資料閘,接收該主位址解碼器之第三並列位址信號其中之一、該次位址解碼器之第四並列位址信號其中之一,以進行邏輯運算輸出一預熱資料信號,以連接輸入至該主預熱控制電路中;一加熱控制反向電路,接收輸入該加熱控制信號,以輸出一加熱控 制信號或一反向加熱控制信號至該主預熱控制電路中;一預熱控制反向電路,接收輸入該預熱控制信號,以輸出一預熱控制信號或一反向預熱控制信號至該主預熱控制電路中;一驅動電晶體開關,具有一控制端與該主預熱控制電路連接,並具有一輸入端及一輸出端,且該輸出端與接地連接;以及一加熱電阻,接收一電源信號,且與該驅動電晶體開關之一輸入端連接。
- 如申請專利範圍第18項所述之噴液匣結構,其中該噴墨驅動電路之主預熱控制電路包含:一第一開關,具有一輸入端,連接該電源信號,具有一控制端,與該驅動電晶體開關之控制端連接,以及具有一輸出端;一第二開關,具有一輸入端,連接該電源信號,具有一輸出端,與該驅動電晶體開關之控制端及該第一開關之控制端連接,以及具有一控制端,連接該第一開關之輸出端;一第三開關,具有一控制端,連接該加熱控制信號,具有一輸入端,連接該第一開關之輸出端與該第二開關電路之控制端,以及具有一輸出端;一第四開關,具有一控制端,連接該列印資料信號,具有一輸入端,連接該第三開關之輸出端,以及具有一輸出端,與接地連接;一第五開關,具有一控制端,連接該預熱控制信號,具有一輸入端,連接該第三開關之輸入端、該第一開關之輸出端與該第二開關電路之控制端,以及具有一輸出端;一第六開關,具有一控制端,連接該預熱資料信號,以及具有一輸入端,連接第五開關之輸出端,以及具有一輸出端,與接地連接;一第七開關,具有一控制端,連接該反向加熱控制信號,具有一輸 入端,連接該第一開關之控制端、該第二開關之輸出端及該驅動電晶體開關之控制端,以及具有一輸出端;一第八開關,具有一控制端,連接該列印資料信號,具有一輸入端,連接第七開關之輸出端,以及具有一輸出端,與接地連接;一第九開關,具有一控制端,連接該反向預熱控制信號,具有一輸入端,連接該第七開關之輸入端、該第一開關之控制端、該第二開關之輸出端及該驅動電晶體開關之控制端,以及具有一輸出端;一第十開關,具有一控制端,連接該預熱控制信號,具有一輸入端,連接該第九開關之輸出端,以及具有一輸出端,與接地連接。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴液匣結構,其中該噴墨驅動電路之主預熱控制電路於該列印資料閘及預熱資料閘所輸出為高電位信號(具有電壓信號)時,該列印資料信號輸入至第四開關,預熱資料信號輸入至第六開關,且該第五開關選擇接收預熱控制信號,得以導通第二開關觸發該驅動電晶體開關導通,促使該加熱電阻進行預熱動作。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴液匣結構,其中該噴墨驅動電路之主預熱控制電路於該列印資料閘所輸出為一高電位信號(具有電壓信號)時,以及該預熱資料閘無電壓信號輸出時,該列印資料信號輸入至第四開關,且該第三開關選擇接收加熱控制信號,得以用第一開關觸發該驅動電晶體開關導通,促使該加熱電阻進行加熱噴墨列印動作。
- 如申請專利範圍第20項或第21項所述之噴液匣結構,其中該第四開關第八開關所選擇接收一列印資料信號,且其所需對應地址信號為An的時序,而該第六開關及第十開關所選擇接收一預熱資料信號,其所需對應地址信號為An-1的時序。
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