专利名称：打印装置、喷墨头、喷墨头驱动控制电路及其控制方法
技术领域：
本发明是有关于一种喷墨头，特别有关于一种可减少输出入接脚的喷墨头驱动控制电路及其控制方法。
背景技术：
图1是显示一喷墨头10，喷墨头10上的多数个喷孔11(nozzles)是以数组形式排列于一基板12上，藉以喷出墨滴至一打印表面上，在基板12设有驱动电路(图未示，详细电路于稍后再述)以控制每一喷孔11的动作，该驱动电路并经由一软性电路板14连接至对应的输出入接脚16上，请续参阅图2，该喷墨头10是受打印机2中的控制器20(controller)输出控制讯号经上述的输出入接脚16至驱动电路中的相关电路上以驱动相关的喷孔11喷出墨滴(此动作亦称作firing)。
上述驱动电路的电路示意图是显示于图3，驱动电路18是具有呈数组形式排列的复数条地址线A1～AN及交错的复数条主选择线(primitive selectlines)B1～BN，每一地址线A1～AN及主选择线B1～BN上的交点上具有一致能电路180(enable circuit)以控制对应的加热组件R1～RK(heaterelements)。而致能电路180具有一当作开关的晶体管N1～NK，例如启动加热组件R1，首先，控制器20将地址线A1拉至高电位以开启晶体管N1，然后，将主选择线B1拉至高电位使加热组件R1通过电流加热，当加热组件R1被启动(activated)后，墨水就会经由对应的喷孔(nozzle)喷出。
因此根据前述，一喷墨头的地址线与主选择线相乘即为其喷孔的数目(例如若地址线有20条，主选择线有20条，则其喷孔数则为20×20＝400个)，因此传统喷墨头在打印时，所能控制的喷孔(nozzle)数受限于地址线(address lines)以及主选择线(primitive select lines)的数目限制，而地址线与主选择线数目又受限于喷墨头连接打印机的输出入接脚数目，如今制程技术进步使得喷孔数大幅增加，可是当喷孔数增加后，地址线与主选择线也增加造成喷墨头连接打印机的输出入接脚受限于面积关是的问题。
例如美国第6176569号专利即揭露一可控制主选择线((primitiveselect lines，又称行线，bank线)的电路，方式为在地址在线串联一个晶体管开关，且同一个区块(bank)的喷孔所有的地址串联其上的晶体管开关控制线皆接在一起，因此利用此方式除了藉由地址线及主选择线所交错控制的每一个喷孔之外，还必须配合一电源线(power line)来控制才能使喷孔启动，控制方式复杂且接点数仍较多。
另外例如美国专利第6431677号揭露了另一种相关的喷孔控制电路，其是利用原本的地址线及主选择线交错组成，再加上一Q线，利用地址线控制Q线来达到控制喷孔的方法，此方法的接点数仍较多。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一可减少输出入接脚的喷墨头控制喷孔电路及其喷墨头喷孔控制方法。
为达成前述目的，本发明提供一种喷墨头喷孔驱动控制方法，其中该喷墨头是根据一打印机所接收的影像数据，经内部的控制器而启动该喷墨头内部的复数个加热组件，以使对应喷孔喷出墨滴至一打印表面上，该方法是包括产生m个地址讯号，其中各该地址讯号是对应的处于一开启或关闭状态；产生k个控制讯号至复数开关单元中，该k个控制讯号是根据影像数据而使各该开关单元产生一对应的开启或关闭状态；产生n个主选择线讯号，其中各该主选择线讯号是依序的处于一开启状态当其余主选择线处于一关闭状态时；及当其中一地址讯号、对应的开关单元及对应的主选择线讯号皆处于开启状态时，产生一驱动电流启动该加热组件。
接着，本发明提供一种打印装置，是接收一影像数据，该打印装置是包括复数地址线(address line)；复数主选择线(bank line)；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该等地址线及该等选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该等控制线以控制该加热组件；其中，当该等地址线的一预定地址线和该等主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该等控制线接收到复数控制讯号时，由该等控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
接着，本发明提出一种喷墨头，是接收由一控制器所输出的一地址讯号、一主选择线讯号及k个控制讯号，该喷墨头包括复数地址线(address line)；复数主选择线(bank line)；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该等地址线及该等选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该等控制线以控制该加热组件；其中，当该等地址线的一预定地址线和该等主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该等控制线接收到复数控制讯号时，由该等控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
最后，本发明提出一喷墨头喷孔驱动控制电路，是接收由一控制器所输出的一地址讯号、一主选择线讯号及k个控制讯号，该驱动控制电路包括复数地址线(address line)；复数主选择线(bank line)；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该等地址线及该等选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该等控制线以控制该加热组件；其中，当该等地址线的一预定地址线和该等主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该等控制线接收到复数控制讯号时，由该等控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
图1是显示一喷墨头的外观示意图；图2所示是显示一打印装置内部的电路方块示意图；图3是显示一传统喷墨头控制驱动电路的电路示意图；图4是本发明第一较佳实施例的电路方块示意图。
图5是本发明第二较佳实施例的电路示意图。
图6是本发明第三较佳实施例的电路示意图。
图7a及图7b是本发明第四较佳实施例的电路示意图。
符号说明10～喷墨头；11～多数个喷孔；12～基板；14～软性电路板；16～输出入接脚；2～打印机中；20～控制器；18～驱动电路；A1～AN～复数条地址线；B1～BN～复数条主选择线(primitive select lines)；R1～RK～加热组件；
180～致能电路；30～喷墨头；31～喷墨匣；300～驱动控制电路；R1～R4～加热组件；SW1～SW4～开关组件；A1～Am～m条地址线；P1～Pn～n条主选择线(bank line)；k1～kn～k条控制线；X1～Xm×n～m×n个喷墨模块；Y1～Y2K～2k个喷墨单元；R1～2K～加热组件；Z1～Z2K～开关单元；SW1～SW2K～开关组件；Z1～Z4～开关单元；A1～地址线；P1～主选择线；O1、O2、O3～控制线；S1～第一开关；S2～第二开关；Q1～NMOS晶体管；Q2～晶体管；Q3～晶体管；RP～电阻；Z1～Z8～开关单元；R1～R8～加热组件。
具体实施例方式
第一实施例图4是显示本发明打印装置的方块示意图，本发明的喷墨头30是设置于该打印装置2的喷墨匣31中，并接收由该打印装置2中的控制器20所输出的讯号(包括一地址讯号、一主选择讯号及复数控制讯号)而驱动内部的驱动控制电路300，有关驱动控制电路300的详细电路叙述如下。
第二实施例图5是显示本发明喷墨头驱动控制电路300的示意图，其是具有m条地址线A1～Am；n条主选择线(bank line)P1～Pn；及k条控制线O1～On；m×n个喷墨模块X1～Xm×n，对应于该等地址线A1～Am及该等选择线P1～Pn而设置；各该喷墨模块X1～Xm×n具有2k个喷墨单元Y1～Y2K，各该喷墨单元Y1～Y2K包括一加热组件R1～R2K，及一开关单元Z1～Z2K的输入耦接至该等控制线O1～On上，输出则经对应的开关组件SW1～SW2K耦接至对应的加热组件R1～R2K。
实际动作时，当该等地址线A1～Am的一预定地址线和该等主选择线P1～Pn的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该等控制线O1～On接收到复数控制讯号时，根据该等控制讯号开启开关单元Z1～Z2K其中一开关单元(详细开启方式如后再述)，地址讯号经开关单元Z1～Z2K输入对应的开关组件SW1～SW2K上，开关组件SW1～SW2K被开启，藉以产生一驱动电流启动加热组件R1～R2K以驱动相关的喷孔(图中未示)喷出墨滴。
第三实施例图6是显示本发明喷墨头驱动控制电路300另一较佳实施例的示意图，其是显示一地址线A1及一主选择线P1及一喷墨模块X1，其具有2条控制线O1、O2连接至喷墨模块X1中的4喷墨单元Y1～Y4中。该喷墨模块X1中的4喷墨单元Y1～Y4中具有4加热组件R1～R4、4开关组件SW1～SW4、4开关单元Z1～Z4。
其中各该加热组件R1～R4是用以加热墨水以使墨水喷出墨滴至一打印表面(图中未示)上。
上述每一开关组件SW1～SW4是串接至对应的加热组件R1～R4上。在此开关组件SW1～SW4是NMOS晶体管，其汲极端接至加热组件R1～R4上、源极端接地，其栅极则接至对应的开关单元Z1～Z4上。
开关单元Z1～Z4是耦接至对应的开关组件SW1～SW4上，该地址线A1则分别连接至上述开关单元Z1～Z4的一输入端上，上述两控制线O1、O2连接至该等开关单元Z1～Z4的另两输入端上，藉以控制该等开关单元Z1～Z4呈对应的开启或关闭状态。在本实施例中，开关单元Z1具有两第一开关S1，例如两串接的NMOS晶体管Q1，两第一开关S1分别连接至控制线O1、O2上，当控制线O1、O2的控制讯号为高电位时，两第一开关S1皆呈开启状态，开关单元Z1即被开启。开关单元Z2具有一第一开关S1及一第二开关S2，第一开关S1已于前述及为一串接于地址线A1上的NMOS晶体管Q1，第二开关S2则由一晶体管Q2及一晶体管Q3所组成，当该晶体管Q3的栅极接收由控制线O2所传的低电压控制讯号时，晶体管Q3关闭，地址讯号流入晶体管Q2的栅极以开启该晶体管Q2；因此，当控制线O1的控制讯号为高电位，控制线O2的控制讯号为低电位时，对应的第一开关S1及第二开关S2即被开启，开关单元Z2即呈开启状态。依照上述控制方法，开关单元Z3依序具有第二开关S2及一第一开关S1，因此当控制线O1上的控制讯号为低电位，控制线O2上的控制讯号为高电位时，对应的第二开关S2及第一开关S1会被开启，开关单元Z3被开启。开关单元Z4具有二第二开关S2分别连接至控制线O1、O2，因此当控制线O1及控制线O2的控制讯号皆为低电位时，开关单元Z4会被开启。
因此藉由本较佳实施例的电路构造，当(1)地址在线的地址讯号呈开启状态(on state，例如为高电位)时；(2)对应的开关单元呈开启状态以及(3)主选择线讯号呈开启状态(on state，例如为高电位)时；对应的加热组件会被启动。因此，例如要开启加热组件R1时，地址线A1上的地址讯号为开启状态、主选择线P1上的主选择线讯号为开启状态以及控制线O1、O2上的控制讯号为高电位。
除此之外，在每一开关组件SW1～SW4旁与对应的开关单元Z1～Z4间更进一步设有一放电电路，该放电电路是一设于晶体管的栅极端及接地端间的电阻RP，当开关组件SW1～SW4被关闭后，累积在开关组件SW1～SW4其晶体管栅极端的电荷即会经该放电电路流至接地端。
第四实施例图7a及图7b是本发明又一较佳实施例的电路示意图，其与第三较佳实施例不同处是其喷墨模块X1’是连接一地址线A1、一主选择线P1及三条控制线O1、O2及O3，所以相对的可形成23种控制状态，以控制对应的8个喷墨单元Y1～Y8。
开关单元Z1～Z8，以开启加热组件R1～R8，其控制型态请参阅下表
上表中是显示控制线O1、O2及O3的控制讯号电位与相关开关单元Z1～Z8的关系，当控制线O1、O2及O3的电位呈现如表中的状态时，对应的开关单元Z1～Z8会被开启。例如当控制线O1的控制讯号为高电位、控制线O2的控制讯号为高电位、控制线O3的控制讯号为低电位时，开关单元Z2中对应的第二开关S2及两个第一开关S1皆会被开启，开关单元Z2呈开启状态；当地址线A1及主选择线P1亦呈开启状态时，加热组件R2即被开启。
由上述实施例可知，在传统喷墨头的驱动电路中一条地址线与一条主选择线只能控制一个喷头，而在本发明中加入2条控制线后则可控制22个喷头；加入3条控制线后则可控制23个喷头；依此类推，如图5所示，其由m条地址线、n条主选择线及k条控制线，可控制的喷头数则为m×n×2k个；举例来说，如果传统的喷墨头如果有576个喷头则需要32条地址线及18条主选择线(32×18＝576)来控制，则连接打印机的接点数则需要32+18＝50个接点；可是若使用本发明加入3条控制线的话仅需要18×4×23＝576，仅需要18+4+3＝25个接点，几乎仅占1/2接点数，面积相对减少一半。
权利要求
1.一种打印装置，是接收一影像数据，该打印装置包括一控制器，是接收该影像数据而输出地址讯号、主选择线讯号及复数控制讯号；一喷墨头，连接至该控制器，是包括复数地址线；复数主选择线；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该地址线及该选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该控制线以控制该加热组件；其中，当该地址线的一预定地址线和该主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该控制线接收到复数控制讯号时，由该控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
2.根据权利要求1所述的打印装置，其中该控制线有k条，各该喷墨模块具有2k个喷墨单元、2k个加热组件及2k个开关单元。
3.根据权利要求1所述的打印装置，其中该喷墨头更进一步包括2K个开关组件连接至该对应的开关单元，当其中一开关单元被启动后，连接至该开关单元的开关组件即被开启并产生该驱动电流。
4.根据权利要求1所述的打印装置，其中该k个控制讯号可产生2k种控制方式以输入控制2k个开关单元。
5.根据权利要求1所述的打印装置，其中各该控制讯号是产生一高电位以开启一第一开关或低电位以开启一第二开关。
6.根据权利要求5所述的打印装置，其中该第一开关具有一晶体管开关，其栅极接收该高电位的控制讯号以开启该晶体管开关。
7.根据权利要求5所述的打印装置，其中该第二开关由一第一晶体管及一第二晶体管所组成，当该第二晶体管的栅极接收低电压的控制讯号时，该第二晶体管关闭，地址讯号流入第一晶体管的栅极以开启该第一晶体管。
8.根据权利要求3所述的打印装置，在各该开关组件与接地端间进一步设有一放电电路。
9.根据权利要求8所述的打印装置，该放电电路具有一电阻，其是设于晶体管的栅极端与该接地端间。
10.一种喷墨头，是接收由一控制器所输出的一地址讯号、一主选择线讯号及k个控制讯号，该喷墨头包括复数地址线；复数主选择线；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该地址线及该选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该控制线以控制该加热组件；其中，当该地址线的一预定地址线和该主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该控制线接收到复数控制讯号时，由该控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
11.根据权利要求10所述的喷墨头，其中该控制线有k条，各该喷墨模块具有2k个喷墨单元、2k个加热组件及2k个开关单元。
12.根据权利要求10所述的喷墨头，其中该喷墨头更进一步包括2K个开关组件连接至该对应的开关单元，当其中一开关单元被启动后，连接至该开关单元的开关组件即被开启并产生该驱动电流。
13.根据权利要求10所述的喷墨头，其中该k个控制讯号可产生2k种控制方式以输入控制该2k个开关单元。
14.根据权利要求10所述的喷墨头，其中各该控制讯号是产生一高电位以开启一第一开关或低电位以开启一第二开关。
15.根据权利要求14所述的喷墨头，其中该第一开关具有一晶体管开关，其栅极接收该高电位的控制讯号以开启该晶体管开关。
16.根据权利要求14所述的喷墨头，其中该第二开关由一第一晶体管及一第二晶体管所组成，当该第二晶体管的栅极接收低电压的控制讯号时，该第二晶体管关闭，地址讯号流入第一晶体管的栅极以开启该第一晶体管。
17.根据权利要求12所述的喷墨头，在各该开关组件与接地端间进一步设有一放电电路。
18.根据权利要求17所述的喷墨头，该放电电路具有一电阻，其是设于晶体管的栅极端与该接地端间。
19.一种喷墨头驱动电路，是接收由一控制器所输出的一地址讯号、一主选择线讯号及k个控制讯号，该喷墨头包括复数地址线；复数主选择线；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该地址线及该选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该控制线以控制该加热组件；其中，当该地址线的一预定地址线和该主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该控制线接收到复数控制讯号时，由该控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
20.根据权利要求19所述的喷墨头驱动电路，其中该控制线有k条，各该喷墨模块具有2k个喷墨单元、2k个加热组件及2k个开关单元。
21.根据权利要求20所述的喷墨头驱动电路，其中该喷墨头更进一步包括2K个开关组件连接至该对应的开关单元，当其中一开关单元被启动后，连接至该开关单元的开关组件即被开启并产生该驱动电流。
22.根据权利要求20所述的喷墨头驱动电路，其中该k个控制讯号可产生2k种控制方式以输入控制该2k个开关单元。
23.根据权利要求20所述的喷墨头驱动电路，其中各该控制讯号是产生一高电位以开启一第一开关或低电位以开启一第二开关。
24.根据权利要求23所述的喷墨头驱动电路，其中该第一开关具有一晶体管开关，其栅极接收该高电位的控制讯号以开启该晶体管开关。
25.根据权利要求23所述的喷墨头驱动电路，其中该第二开关由一第一晶体管及一第二晶体管所组成，当该第二晶体管的栅极接收低电压的控制讯号时，该第二晶体管关闭，地址讯号流入第一晶体管的栅极以开启该第一晶体管。
26.根据权利要求21所述的喷墨头驱动电路，在各该开关组件与接地端间进一步设有一放电电路。
27.根据权利要求26所述的喷墨头驱动电路，该放电电路具有一电阻，其是设于晶体管的栅极端与该接地端间。
28.一种喷墨头喷孔驱动控制方法，其中该喷墨头是根据一打印机所接收的影像数据，经内部的控制器而启动该喷墨头内部的复数个加热组件，以使对应喷孔喷出墨滴至一打印表面上，该方法是包括产生m个地址讯号，其中各该地址讯号是对应的处于一开启或关闭状态；产生k个控制讯号至复数开关单元中，该k个控制讯号是根据影像数据而使连接至该k个控制讯号的开关单元产生一对应的开启或关闭状态；产生n个主选择线讯号，其中各该主选择线讯号是依序的处于一开启状态当其余主选择线处于一关闭状态时；及当其中一地址讯号、对应的开关单元及对应的主选择线讯号皆处于开启状态时，产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
29.根据权利要求28所述的喷墨头喷孔驱动控制方法，其中该k个控制讯号可产生2k种控制状态以输入控制2k个开关单元。
30.根据权利要求29所述的喷墨头喷孔驱动控制方法，其中各该控制讯号是产生一高电位以开启一第一开关或低电位以开启一第二开关。
31.根据权利要求30所述的喷墨头喷孔驱动控制方法，其中该第一开关具有一晶体管开关，其栅极接收该高电位的控制讯号以开启该晶体管开关。
32.根据权利要求30所述的喷墨头喷孔驱动控制方法，其中该第二开关由一第一晶体管及一第二晶体管所组成，当该第二晶体管的栅极接收低电压的控制讯号时，该第二晶体管关闭，地址讯号流入第一晶体管的栅极以开启该第一晶体管。
全文摘要
一种打印装置、喷墨头、喷墨头驱动控制电路及其控制方法，其中该打印装置是可接收一影像数据，包括一控制器，是接收该影像数据而输出对应的一地址讯号、一主选择线讯号及k个控制讯号；复数地址线(address line)；复数主选择线(bank line)；复数控制线；复数喷墨模块，对应于该等地址线及该等选择线而设置；各该喷墨模块具有复数喷墨单元，各该喷墨单元包括一加热组件，及一开关单元耦接该等控制线以控制该加热组件；其中，当该等地址线的一预定地址线和该等主选择线的一预定主选择线接收到该地址讯号及该主选择讯号，及该等控制线接收到复数控制讯号时，由该等控制讯号开启一开关单元，藉以产生一驱动电流启动该连接至该开关单元的加热组件。
文档编号B41J2/14GK1672937SQ2004100088
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月24日 优先权日2004年3月24日
发明者欧享沛, 张惠珍 申请人:财团法人工业技术研究院