专利名称：喷墨头驱动电路及其驱动方法
技术领域：
本发明关于一种喷墨头驱动电路及其驱动方法，特别是一种通过共享地址线达到减少所需组件及线路的驱动电路及其驱动方法。
背景技术：
参阅图1，图1为公知喷墨装置中喷墨头及驱动电路的示意图。公知喷墨装置喷墨头10的设计中，喷墨头10内具有许多个喷墨室Rij，每一喷墨室包含一控制开关Cij及一致动器Hij。这些喷墨室Rij的喷墨与否，是交由喷墨头驱动电路20来控制。喷墨头驱动电路20包含一驱动控制器22，并由数条地址线Ai(i＝1～n)、数条数据线Pj(j＝1～m)以列阵的方式排列而成，譬如地址线排列成行而数据线排成列。其中，每一条地址线Ai及每一条数据线Pj连接至一相对应的控制开关Cij及致动器Hij。
驱动控制器22用以产生驱动信号至地址线Ai与数据线Pj，而致动器Hij的驱动方法是由相对应一控制开关Cij的地址线Ai与数据线Pj在同一时间内各自输入驱动信号来决定该控制开关Cij是否被驱动，如果该控制开关Cij被驱动，则驱动信号会使相对应的致动器Hij，在相对应的喷墨室Rij产生向外的力量，使得喷墨室Rij内的墨水喷出。
请参阅图2。图2为公知喷墨装置中驱动电路的控制时序图。如上述驱动电路20的驱动方式，地址线依序由A1～An或An～A1被输入驱动信号以驱动后续的电路组件，例如时间T1～T2间只有地址线A1具有高电平的信号24，因此时间T1～T2间只有地址线A1被输入驱动信号24；而时间T2～T3间只有地址线A2具有高电平的信号26，因此时间T2～T3间只有地址线A2被输入驱动信号26。也就是说，其控制时序的特征是数条地址线中在同一时间内只有一条会被输入驱动信号，但所有数据线P1～Pm却在任一个地址线被驱动的同一时间内，输入驱动信号至控制开关。
因此，假设控制开关Cij为地址线Ai与数据线Pj所控制驱动，只有当地址线Ai与数据线Pj同时传送驱动信号至控制开关Cij时，控制开关Cij才会被驱动而导通，使得相对应的致动器Hij因有电流流通而驱动，因此使相对应的喷墨室Rij内的墨水喷出。如果只有地址线和数据线两者之一，或两者皆无，传送驱动信号至相对应的控制开关，则控制开关不会被导通，该喷墨室内的墨水也就不会喷出。当所有地址线A1～An被驱动完一个循环(时间T1～Tn+1)，就表示所有的喷墨室Rij内的致动器Hij都被驱动过一次，而从时间Tn+1开始又是下一个循环。由上述的公知驱动电路20中可知，(n+m)条驱动线路可控制最多(n×m)个致动器Hij。
其中，地址线Ai的数量n及数据线Pj的数量m决定该喷墨头内喷墨室的最大数量NH，其关系为NH≤n×m，也就是说一条地址线Ai及一条数据线Pj只能控制一个致动器Hij的控制开关Cij。然而，由于地址线在同一时间内只有一条会被输入驱动信号，其它地址线则处于闲置状态，这表示地址线的有效利用率太低；而且，公知驱动电路也因此造成线路过于繁复的问题。
因此，需要一种可提高地址线有效利用率的驱动电路，此驱动电路的操作过程又不需要另外更改，来改善上述的缺点。
发明内容
本发明的一目的在提出一种提高地址线有效利用率的喷墨头驱动电路。本发明将公知n条地址线通过分为n′条群驱动线及n″条行驱动线的组合，且n＝n′×N″，n＞n′+N″。通过将公知技术一次驱动一条地址线的驱动方式，改为一次驱动一条群驱动线与一组行驱动线其中的一条，并重复利用该组行驱动线来驱动不同的驱动群。因而提高公知地址线的利用率，并达到减少喷墨头及驱动电路间控制线的数目，即减少外部喷墨头驱动电路的复杂度。
本发明的另一目的在于提供一制造时不需变更公知过程的喷墨头驱动电路，本发明制造群驱动线与行驱动线的过程与制造公知的地址线过程相同，仅有细部变更，不需变动整个过程，因而不会造成制造成本的增加。
本发明涉及一种喷墨头驱动电路，该喷墨头驱动电路包含一组群驱动线、一组行驱动线与一组列驱动线。该喷墨头内具有多个驱动群，并由相对应的群驱动线来输入驱动信号而加以驱动，每一驱动群包含多个控制开关与致动器，并由相对应的行驱动线与列驱动线来输入驱动信号而加以驱动。每一个控制开关只有当相对应的群驱动线、行驱动线与列驱动线同时输入驱动信号时，该控制开关才会被驱动而导通，还驱动相对应的致动器，使制动器产生能量。其中，不同驱动群中的多个控制开关由同一组的行驱动线与同一组的列驱动线来输入驱动信号而加以驱动；喷墨头的每一个控制开关由行驱动线输入驱动信号及所有列驱动线输入驱动信号来加以驱动。
当某一驱动群被相对应的群驱动线驱动时，仅有该驱动群中同时被相对应的行驱动线与相对应的列驱动线输入驱动信号的控制开关会被驱动导通，而不属于该驱动群中的控制开关，或是并非同时被相对应的行驱动线与相对应的列驱动线输入驱动信号的控制开关则不会被驱动导通。
关于本发明的优点与构思可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。
图1为公知喷墨装置中喷墨头及驱动电路的示意2为公知喷墨装置中驱动电路的控制时序图。
图3为本发明的喷墨头及驱动电路的示意图。
图4为本发明的第一具体实施例的线路图。
图5为控制开关C111相关连接线路图。
图6为本发明驱动电路实施例的控制时序图。
图7为本发明喷墨头驱动电路的驱动方法流程图。
图8为本发明第二种具体实施例的线路图。
附图标号说明驱动电路30、130 喷墨头40、140驱动控制器32、132控制开关C111～Cn”n’m致动器H111～Hn″n′m控制开关行C′11～C′n”n’控制开关列C″1～C″m行驱动线A′1～A′n’列驱动线P′1～P’m群驱动线AG1～AGn”点AGP1～AGPn″、A′P1～A′Pn’、CP11～CPn″n′、P′P1～P′Pm喷墨室R111～Rn″n′m时间T′1～T′2n’+1第一群驱动线AG′1～AG′a第二群驱动线AG″1～AG″b
第一驱动群G′1～G′a第二驱动群G″1～G″b具体实施方式
为使地址线利用率提高，本发明主要提出一简易的地址线译码方式，可在不改变公知过程的前提下，制造本发明的喷墨头驱动电路来提高地址线利用率。要先说明的是，此处所说的喷墨头，即指内含有致动器的芯片(chip)，可设置于喷墨匣(ink jet cartridge)上或是独立设置于喷墨匣外。
请参阅图3及图4。图3为本发明的喷墨头驱动电路的示意图，图4为本发明的第一实施例的线路图。本发明第一实施例的驱动电路30，用以驱动一喷墨装置的喷墨头40。喷墨头40具有多个驱动群Gk(k＝1～n″)，每一驱动群Gk具有多个排成行列的控制开关Ckij与致动器Hkij，这些控制开关Ckij与致动器Hkij并被安排成多个控制开关行C’ki与多个控制开关列C″j(j＝1～m)，其中致动器Hkij可为加热电阻(Heating resistor)或是压电式致动器(Piezoelectric acutator)等组件。驱动电路30还包含一驱动控制器32、一组多条行驱动线A′i(i＝1～n′)、一组多条列驱动线P′j(j＝1～m)以及公知技术所没有的一组多条群驱动线AGk(k＝1～n″)来驱动喷墨头40。驱动控制器32是用来产生驱动信号至每一条行驱动线A′i、列驱动线P′j以及群驱动线AGk，以驱动相对应驱动群Gk中的控制开关Ckij。
请参阅图5，图5为控制开关C111相关连接线路示意图。当驱动电路30在进行驱动工作时，喷墨头40中每一个驱动群Gk由每一条群驱动线AGk相对应来加以驱动。当一驱动群Gk(如G1)被驱动时，由驱动控制器32产生一群驱动信号，经由群驱动线AGk(如AG1)传送至点AGPk(如AGP1)。每一控制开关行C′ki(如C′11)由每一条行驱动线A′i(如A′1)相对应来加以循序驱动，当一控制开关行C′ki(如C′11)被驱动时，由驱动控制器32产生一行驱动信号，经由行驱动线A′i(如A′1)传送至点A′Pi(如A′P1)。当一地址控制开关Cki(如C11)相对应的点AGPk(如AGP1)及点A′Pi(如A′P1)都接受到驱动信号时，该地址控制开关Cki(如C11)会导通驱动信号至点CPki(如CP11)。
每一控制开关列C″j(如C″1)由每一条列驱动线P′j(如P′1)相对应来加以驱动，当一控制开关列C″j(如C″1)被驱动时，由驱动控制器32产生一列驱动信号，经由列驱动线P′j(如P′1)传送至点P′Pj(如P′P1)。因此，当一控制开关Ckij(如C111)相对应的点CPki(如CPi1)及点P′Pj(如P′P1)都接收到驱动信号时，该控制开关Ckij(如C111)会被驱动而导通，亦会导通相对应的致动器Hkij(如H111)。在此强调一点，每一致动器Hkij用以喷出喷墨头40中之一相对应喷墨室Rkij内的墨水。
请参阅图6，图6为本发明驱动电路实施例的控制时序图。当驱动电路30工作时，该组多条群驱动线AGk会依序由AG1～AGn”驱动相对应的驱动群Gk。例如时间T′1～T′n’+1间只有群驱动线AG1具有高电平的信号42，因此时间T′1～T′n’+1间只有群驱动线AG1被输入驱动信号42；而时间T′n’+1～T′2n’+1间只有群驱动线AG2具有高电平的信号44，因此时间T′n’+1～T′2n’+1间只有群驱动线AG2被输入驱动信号44。在一条群驱动线AGk被驱动的期间，该组行驱动线A′i会依序由A′1～A′n′或A′n′～A′1驱动相对应的控制开关行C′ki，例如时间T′1～T′2间只有行驱动线A′1具有高电平的信号52，因此时间T′1～T′2间只有行驱动线A′1被输入驱动信号52；而时间T′2～T′3间只有行驱动线A′2具有高电平的信号54，因此时间T′2～T′3间只有行驱动线A′2被输入驱动信号54。并且在任一条行驱动线被驱动的同时，该组列驱动线P′1～P′m会传输驱动信号至相对应的控制开关列C″j。当所有行驱动线A′i被驱动完一个循环(A′1～A′n′或A′n′～A′1)，下一条群驱动线才会被驱动，该组行驱动线A′i再依序由A′1～A′n′或A′n′～A′1驱动相对应的控制开关行C′ki，直至所有群驱动线都被驱动完为止，所有的致动器Hkij才都被执行一次。在此强调一点，不同驱动群中的多个控制开关由同一组的行驱动线A′1～A′n’与同一组的列驱动线P′1～P′m来加以驱动。在此控制接口中，(n′+n″+m)条驱动线可控制最多(n′×n″×m)个致动器Hkij。
当致动器数目固定为(n×m)个时，若令n＝n′×n″则由于n′+n″＜n′×n″＝n，也就是说，(n′+n″+m)＜(n+m)，因此，原本用来驱动(n×m)个致动器的驱动线，就由(n+m)条驱动线减少为(n′+n″+m)条。以数学常识判断当n′＝n″时可以得到最少的控制线数，这样本发明所提供的方法就可以较少的驱动控制线(n′+n″+m)，取代原本(n+m)条驱动线，而同样可以来控制(n×m)个致动器。
请参阅图7，图7为本发明喷墨头驱动电路具体实施例的驱动方法流程图。如图中所示，本发明的驱动方法包含下列步骤步骤S61由驱动群G1与控制开关行C′11开始驱动。
步骤S62驱动一选定的驱动群Gk，当一驱动群Gk被选择时，仅有该驱动群Gk中的控制开关会被驱动，不属于该驱动群Gk中的控制开关则不会被驱动。
步骤S64驱动该驱动群中的一控制开关行C′ki，当一控制开关行C′ki被选择时，仅有该控制开关行C′ki中的控制开关会被驱动，不属于该控制开关行C′ki中的控制开关则不会被驱动。
步骤S66驱动所有的控制开关列C″j(j＝1～m)。
步骤S68驱动相对应该被驱动的驱动群Gk、控制开关行C′ki与控制开关列C″j的控制开关Ckij。
步骤S70判断目前被驱动的驱动群中是否仍有控制开关行未被驱动，若仍有控制开关行未被驱动，则进行步骤S74，选定下一个控制开关行，并重新进行步骤S64到步骤S70；若所有控制开关行已被驱动完毕，则进行步骤S72，驱动下一个驱动群。
步骤S72判断是否仍有驱动群尚未被驱动，若仍有驱动群未被驱动，则进行步骤S76，选定下一个驱动群，并重新进行步骤S62到步骤S72；若所有驱动群已被驱动完毕，则表示该喷墨头40已被该驱动电路30驱动一次。
请参阅图8，图8为本发明第二具体实施例的线路图。本发明的第二具体实施例的驱动电路130包含一驱动控制器132、一组多条第一群驱动线AG’x、一组多条第二群驱动线AG″y以及与第一种实施例相同的行驱动线与列驱动线。驱动控制器132用以产生驱动信号至该第一群驱动线、第二群驱动线、行驱动线与列驱动线以驱动一喷墨头140。喷墨头140中包含多个控制开关，并分成多个第一驱动群G′x并由相对应的第一群驱动线AG′x循序驱动的；每一个第一驱动群G′x内包含多个第二驱动群G″y，当某一第一驱动群G′x被驱动时，由相对应的第二群驱动线AG″y驱动的；每一个第二驱动群G″y内包含多个排成行列的控制开关与致动器。该驱动电路后续的设计与第一种具体实施例相同，因此不再赘述。在此特别强调一点，因为x＝1～a，y＝1～b，在此控制接口中，(a+b+n′+m)条驱动线可控制最多(a×b×n′×m)个致动器。
当致动器数目固定为(n×m)个时，若令n＝a×b×n’则由于a+b+n′＜a×b×n′＝n，也就是说，(a+b+n′+m)＜(n+m)，因此，原本用来驱动(n×m)个致动器的驱动线，就由(n+m)条驱动线减少为(a+b+n′+m)条。以数学常识判断当a＝b＝n’时可以得到最少的控制线数，这样本发明所提供的方法就可以较少的驱动控制线(a+b+n′+m)，取代原本(n+m)条驱动线，同样可以来控制(n×m)个致动器。
上述第二实施例中仅为表现第一实施例中的多条群驱动线AGk，尚可再拆解成一组多条第一群驱动线AG′x及一组多条第二群驱动线AG″y，当然，本技术领域的技术人员也可再将其拆解成多层次(level)的多条群驱动线，例如再分出一组多条第三群驱动线AGz等等，皆不脱离本发明的特征与构思。
因此，本发明可达到提高公知地址线的利用率，即可用较少的线路控制和公知技术相同数量的致动器，或是用相同数量的线路控制较多的致动器。而且，本发明的驱动电路不需更改公知驱动电路的过程，可用相同的过程于喷墨头上做出本发明的驱动电路。当然，驱动电路的位置可全部设置于喷墨头上、或部分电路设置于喷墨头之外，也皆可达到相同的目的。
通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与构思，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖在本发明申请的专利范围的范畴内的各种变化及等效物。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的变化及等效物。
权利要求
1.一种喷墨头驱动电路，该驱动电路包含有一组多条群驱动线、一组多条行驱动线、一组多条列驱动线来驱动该喷墨头，与多个驱动群并由该组群驱动线相对应来加以驱动，每一驱动群包含有相对应的多个控制开关与致动器，并由该组行驱动线与该组列驱动线相对应来加以驱动，当一控制开关被驱动导通时，还驱动相对应的致动器，其中不同驱动群中的多个控制开关由该同一组的行驱动线与该同一组的列驱动线来加以驱动，而该喷墨头的多个控制开关由施加该组多条行驱动线与施加该组多条列驱动线来加以驱动，当某一驱动群被相对应的群驱动线驱动时，仅有该驱动群中一起被相对应的行驱动线与相对应的列驱动线驱动的控制开关会被驱动导通，而不属于该驱动群中的控制开关不会被导通。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其中该驱动电路包含一驱动控制器，驱动控制器用以产生驱动信号至该组多条群驱动线、该组多条行驱动线及该组多条列驱动线，以驱动该喷墨头中相对应的控制开关。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其中该致动器用以产生致动力量，而使该相对应喷墨室中的墨水喷出。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其中该驱动电路包含有n′条群驱动线、N″条行驱动线以及m条列驱动线，而共可驱动n′×N″×m个控制开关及相对应的致动器。
5.如权利要求1所述的驱动电路，其中该组多条群驱动线分为多条第一群驱动线及多条第二群驱动线；该多个驱动群包含多个第一驱动群，由相对应的第一群驱动线加以驱动，每一第一驱动群包含多个第二驱动群，当某一第一驱动群被选择驱动时，属于该第一驱动群的多个第二驱动群被相对应的多条第二群驱动线加以驱动，每一第二驱动群中包含该多个控制开关与致动器；其中，不同第一驱动群的多个第二驱动群由该同一组的第二群驱动线来相对应加以驱动。
6.如权利要求5所述的驱动电路，其中该组多条群驱动线可分为多层次的多条群驱动线。
7.如权利要求1所述的驱动电路，其中该驱动电路设置于该喷墨头内。
8.一种喷墨头驱动电路，具有多个驱动群，每一驱动群具有多个控制开关与致动器，该多个控制开关与致动器并被安排成多个控制开关行与多个控制开关列，该驱动电路包含一组多条群驱动线，用以选择相对应的驱动群来加以驱动，当某一驱动群被相对应的群驱动线选择时，仅有该驱动群中的控制开关会被驱动，不属于该驱动群中的控制开关则不会被驱动；一组多条行驱动线，用以选择相对应的控制开关行来加以驱动；以及一组多条列驱动线，用以选择相对应的控制开关列来加以驱动，当一控制开关一起被相对应的群驱动线、相对应的行驱动线与相对应的列驱动线选择时，该控制开关则被驱动而导通，则驱动该相对应的致动器。
9.如权利要求8所述的驱动电路，其中不同驱动群中的多个控制开关由该同一组的行驱动线与该同一组的列驱动线来加以驱动，而该组多条群驱动线则可决定所要驱动的驱动群。
10.如权利要求8所述的驱动电路，其中该驱动电路包含一驱动控制器，该驱动控制器用以产生驱动信号至该组多条群驱动线、该组多条行驱动线及该组多条列驱动线，以驱动该喷墨头中相对应的控制开关。
11.如权利要求8所述的驱动电路，其中该致动器用以产生一致动力量，使该相对应喷墨室中的墨水喷出。
12.如权利要求8所述的驱动电路，其中该驱动电路包含有n′条群驱动线，N″条行驱动线，以及m条列驱动线，而共可驱动n′×N″×m个控制开关及相对应的致动器。
13.如权利要求8所述的驱动电路，其中该群驱动线分为多条第一群驱动线及多条第二群驱动线；该多个驱动群包含多个第一驱动群，由相对应的第一群驱动线加以驱动，每一第一驱动群包含多个第二驱动群，当某一第一驱动群被选择驱动时，属于该第一驱动群的多个第二驱动群被相对应的多条第二群驱动线加以驱动，每一第二驱动群中包含该多个控制开关与致动器；其中，不同第一驱动群的多个第二驱动群由该同一组的第二群驱动线来相对应加以驱动。
14.如申请专利范围第13项的驱动电路，其中该组多条群驱动线可分为多层次的多条群驱动线。
15.如权利要求8所述的驱动电路，其中该驱动电路设置于该喷墨头内。
16.一种驱动喷墨头的方法，该喷墨头具有多个驱动群，每一驱动群具有多个控制开关与致动器，该多个控制开关与致动器并被安排成多个控制开关行与多个控制开关列，该驱动方法包含选择该多个驱动群来加以驱动，并且当某一驱动群被选择时，仅有该驱动群中的控制开关会被驱动，不属于该驱动群中的控制开关则不会被驱动；选择该驱动群中的多个控制开关行来加以驱动；以及选择该多个控制开关列来加以驱动，其中当一控制开关相对应的驱动群、控制开关行与控制开关列一起被选择时，该控制开关则被驱动而导通，使得电流会流过相对应的制动器。
17.如权利要求16所述的驱动方法，其中该喷墨头中的多个控制开关由一组多条群驱动线、一组多条行驱动线及一组多条列驱动线，来加以驱动。
18.如权利要求17所述的驱动方法，其中不同驱动群中的多个控制开关由该同一组多条行驱动线与该同一组多条列驱动线来加以驱动。
19.如权利要求17所述的驱动方法，其中该组群驱动线有n′条，该组行驱动线有N″条，该组列驱动线有m条，而共可驱动n′×N″×m个控制开关及相对应的致动器。
20.如权利要求17所述的驱动方法，其中该群驱动线分为多条第一群驱动线及多条第二群驱动线；该多个驱动群包含多个第一驱动群，由相对应的第一群驱动线加以循序驱动，每一第一驱动群包含多个第二驱动群，当某一第一驱动群被选择驱动时，属于该第一驱动群的多个第二驱动群被相对应的多条第二群驱动线加以循序驱动，每一第二驱动群中包含该多个排成行列的控制开关与致动器；其中，不同第一驱动群的多个第二驱动群由该同一组的第二群驱动线来相对应加以循序驱动。
21.如权利要求20所述的驱动方法，其中该组多条群驱动线还可分为多层次的多条群驱动线。
22.如权利要求16所述的驱动方法，其中该致动器用以产生一致动力量，而使该相对应喷墨室中的墨水喷出。
全文摘要
本发明涉及一种喷墨头驱动电路及其驱动方法，该驱动电路包含一组群驱动线、一组行驱动线与一组列驱动线。喷墨头内具有多个驱动群，并由相对应的群驱动线来循序输入驱动信号而加以驱动，每一驱动群包含多个控制开关与致动器，并由相对应的行驱动线与列驱动线来输入驱动信号而加以驱动。每一个控制开关只有当相对应的群驱动线、行驱动线与列驱动线在同一时间内输入驱动信号时，该控制开关才会被驱动而导通电流，并使相对应的致动器将喷墨室内的墨水喷出。
文档编号B41J2/135GK1438116SQ02104
公开日2003年8月27日 申请日期2002年2月10日 优先权日2002年2月10日
发明者李承龙 申请人:明基电通股份有限公司