多任务喷印系统电路及其控制电路技术方案

本发明专利技术公开了一种多任务喷印系统电路及其控制电路，用于驱动多个喷孔。这里，利用信号产生单元根据第一时钟信号和数据而产生使能信号，再通过计数器根据使能信号而进行计数，由此产生多个时序计数信号，并将这些时序计数信号分别提供给Ｎ个译码器，以进行译码而产生Ｎ组激活信号，此外再通过移位缓存器根据使能信号和第二时钟信号（或是根据第一时钟信号和第三时钟信号）而移位数据，以产生ｉ个地址信号，其中ｉ为正整数而Ｎ为大于或者等于２的正整数。这样，各加热器电路可通过地址信号和各组激活信号其中之一激活信号的控制而驱动，进而驱动相对应的喷孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷墨打印技术，特别是涉及一种多任务喷印系统电路及其控制电路。
技术介绍
随着科技日益进步，喷墨打印技术朝向高分辨率、高打印速度、高喷孔数的喷墨芯片的方向发展，以应用在更精密的特殊领域之中。墨滴的尺寸越小可达到越高的打印分辨率，但是在相同条件下，分辨率提高，打印速度也随之降低。为同时提升打印速度和打印分辨率，在单一喷墨头芯片中增加喷孔的数目是最切实可行的解决方法。在热喷墨打印的情形中，控制通过电阻组件的电流以驱动各墨滴产生器。因而，电阻组件会响应电流而产生热量，进而加热邻近电阻组件的蒸气化腔室中的墨水，以使墨水沸腾而产生蒸气泡，随着蒸气泡的膨胀，将墨水推向喷孔而在喷孔顶端形成小水滴，其中当蒸气泡逐渐膨胀时，小水滴会因蒸气泡的压力而脱离墨水的表面张力，并从喷孔喷出。传统的低喷孔数喷墨打印头，其加热电阻(heater resistor)的工作(on/off)状态由外部接点(pad)是否接通而决定，当诸如场效应晶体管的开关组件经由栅极驱动时，可使电流流经加热电阻，因而使得加热电阻生热，进而使墨水受热由喷孔喷出。但在该一对一的驱动方式下，当需要的喷孔数增加时，相对外部接点的数目也随之增加，如此一来，将增加打印头、打印装置的制造成本并增加制造组装的难度。进而发展出二维矩阵的驱动方式，其以多条地址线组成第一维，并以多条电源线组成第二维，从而达到控制的喷孔数目为地址线的数目和电源线的数目的乘积。因而，加热电阻的一端电连接到电源线，另一端电连接到场效应晶体管的漏极，且场效应晶体管的源极电连接到地，其栅极电连接到地址线；其中，只有在加热电阻对应的地址线使其连接的场效应晶体管导通且与其电连接的电源线提供有适当的电压或电流时，该加热电阻才会进入工作状态，如美国专利第5,635,968号所示。对于采用二维矩阵的驱动方式的喷墨打印头而言，一般可提供200至300个喷孔，当必须多于该数目的喷孔时，仍会造成外部接点的数目问题。因而，为满足提供400甚至是更多喷孔的需求，更进一步发展出三维矩阵的驱动方式，以在大幅度增加喷孔的情况下，仍可维持外部接点的数目不至于大幅增加。因而，通过公知的二维矩阵驱动架构，即由地址线和电源线构成二维矩阵，再增加选择线来达到三维矩阵的驱动方式；请参照图1，在各加热器电路中，加热电阻R的一端电连接到电源线，另一端电连接到第一场效应晶体管M1的漏极，且第一场效应晶体管M1的源极电连接到地，其栅极电连接到第二场效应晶体管M2的源极，而第二场效应晶体管M2的漏极和栅极分别电连接到地址线LA和选择线LQ；因而，当地址线LA和选择线LQ同时具有高电位时，可使第一场效应晶体管M1呈现导通状态，同时，电源线LP也提供适当的电压或电流，此时加热电阻R才会进入工作状态；因而，其喷孔的数目为选择线的数目、地址线的数目和电源线的数目三者的乘积，如美国专利第6,176,569号及第6,431,677号所示。另一种采用三维矩阵的驱动方式的类似架构请参照图2，其以有效线LE构成第三维，而其喷孔的数目为有效线LE的数目、地址线LA的数目和电源线LP的数目三者的乘积，如美国专利第6,402,279号所示。上述架构在实际应用中，当提供416个喷孔时，会形成37个打印头的电接点。上述三维矩阵的驱动方式仍有其限制，也就是构成第三维的选择线或有效线的数目的增加虽能减少打印头与主机的电接点，但却相对增加了加热器电路的复杂度。也就是，除了必须通过两个场效应晶体管来控制加热电阻的工作状态，还需要用以提供放电功能的场效应晶体管(如图1中的场效应晶体管M3、M4、M5以及图2中的场效应晶体管M6)，从而确保当加热电阻不需工作时，第一场效应晶体管不会被噪声或不预期的耦合电压导通，进而造成误动作。为了再进一步增加喷孔并减少电接点，还可以利用序列输入的方式，使其具有640个喷孔，但只需26个与主机相连的电接点，相关驱动电路的架构请参照美国专利第6,312,079号。然而该种数据输入方式需要使用较快速的半导体组件来处理庞大的序列输入数据，并还需要配合使用高压驱动来提供喷墨时所需的能量，因此仍存在有高功耗、工序精密、成本昂贵等问题。而另一三维矩阵的驱动方式则是采用电源线LP、地址线LA、地址激活线LD来构成三维矩阵的驱动；请参照图3，在各加热器电路中，加热电阻R也是配置在电源线LP与功率晶体管M7的漏极之间，而且地址线和地址激活线通过逻辑组件而电连接到功率晶体管M7的栅极；当地址线LA和地址激活线LD同时为逻辑低信号“0”时，通过逻辑组件的运算后产生逻辑高信号“1”，以使功率晶体管M7呈现导通状态，同时，电源线LP也提供适当的电压或电流，此时加热电阻R才会进入工作状态。因而，利用同时激活连接到同一电源线LP的加热电阻R来加快打印速度。然而，其打印头控制电路都是由译码器构成，而且图形数据必须先经过译码器才会到达相对应的喷孔，因而需要较多的控制信号输入。虽然在现有技术中已经提出了多种三维矩阵的驱动方式来同时提升打印速度和打印分辨率，并且在大幅度增加喷孔的情况下，仍可维持外部接点的数目不至于大幅度增加。然而，上述三维矩阵的驱动方式仍有其限制，例如电路结构复杂、功耗高、成本昂贵、增加控制信号的接点等，并且随着科技的进步，现有技术在可接受的电接点数目下所能提供的喷孔数目势必将不能满足需求。因此，为了同时提升打印速度和打印分辨率，如何在单一喷墨头芯片中增加喷孔的数目，且仍可维持外部接点的数目不至于大幅增加，同时不增加功耗、电路复杂度及面积，其仍是目前相关研究人员致力研究的方向。
技术实现思路
基于以上的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种多任务喷印系统电路及其控制电路，以解决现有技术中存在的一个或者多个问题。因此，为达到上述目的，本专利技术所公开的多任务喷印系统的控制电路，包括信号产生单元、移位缓存器、计数器和N个译码器，其中N为大于或者等于2的正整数。这里，信号产生单元电连接到移位缓存器和计数器，计数器电连接到各译码器，并且移位缓存器和各译码器系电连接到各加热器电路，以对相应的加热器电路进行驱动控制。其中，信号产生单元用于根据第一时钟信号和数据而产生使能信号；移位缓存器用于根据使能信号和第二时钟信号而移位数据，从而产生i个地址信号，其中i为正整数；计数器用于根据使能信号而进行计数，从而产生多个时序计数信号；以及各译码器用于接收部分时序计数信号，并将其译码以产生一组激活信号，其中N为大于或者等于2的正整数；这样，可通过地址信号和各组激活信号的任意组合而达到这些加热器电路的驱动控制，换句话说，各加热器电路通过地址信号和各组激活信号其中之一激活信号的控制而驱动。此外，信号产生单元电连接到移位缓存器，计数器电连接到各译码器，并且移位缓存器和各译码器电连接到各加热器电路，以对相应的加热器电路进行驱动控制。其中，信号产生单元用于根据第一时钟信号和数据而产生使能信号；移位缓存器用于根据第一时钟信号和第三时钟信号而移位数据，由此产生i个地址信号，其中i为正整数；计数器用于根据使能信号而进行计数，由此产生多个时序计数信号；以及各译码器用于接收部分时序计数信号，并将其译码以产生一组激活信号，其中N为大于或者等于2的正整数；这样，可通过地址信号和各组激活信号的任意组合而达到这些加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多任务喷印系统的控制电路，用于驱动至少一加热器电路，包括有：信号产生单元，用于根据一第一时钟信号和数据而产生使能信号；移位缓存器，电连接到该信号产生单元，以根据该使能信号和第二时钟信号而移位该数据，以产生ｉ个地址信号，其 中ｉ为正整数；计数器，电连接到该信号产生单元，以根据该使能信号而进行计数，以产生多个时序计数信号；以及Ｎ个译码器，电连接到该计数器，以分别接收这些时序计数信号其中的一部分，其中各所述译码器用于将接收到的这些时序计数信号译码以 产生多个激活信号，其中Ｎ为大于或者等于２的正整数；其中，通过这些地址信号和Ｎ组激活信号而实现该加热器电路的驱动控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健群，毛庆宜，陈俊融，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]