專利名稱：控制噴墨打印頭中加熱器的設備及其方法
技術領域：
本發明總體構思涉及一種控制噴墨打印頭中加熱器的設備，特別涉及一 種控制噴墨打印頭中的加熱器以防止加熱器故障的設備及其控制方法，所述 故障的出現歸應于打印機主體的異常操作。
背景技術：
在噴墨式打印機中，來自打印機主體的加熱器驅動信號經由串行通信被 傳輸到具有頭芯片的打印頭。如圖l所示，打印頭的打印頭芯片HC1包括輸入婆:據處理器IO，用于通 過區分從打印機主體接收的數據是打印數據還是用于設置打印頭芯片HC1狀 態的公用數據來處理數據；加熱器控制器100,包括用于接收和處理從輸入數便能夠噴墨的加熱器驅動器100B;選通脈沖發生器20,用于通過對從打印機 主體接收到的串行時鐘進行計數來為加熱器驅動產生選通脈沖；和油墨通道 (未示出)，用于存儲油墨，通過由加熱器驅動產生的氣泡壓力，將存儲在油 墨通道中的油墨噴射到打印頭芯片外側的區域。如果經由串行通信從打印機主體傳輸的串行數據是打印數據，則輸入數 據處理器10將該串行數據分離成地址和原始數據，以便將其傳輸加熱器控制 器100用于控制待驅動的對應加熱器。如果經由串行通信從打印機主體傳輸的 串行數據是公用數據，則輸入數據處理器1 O分析該公用數據以便設置頭芯片 及選通脈沖發生器20的對應寄存器。選通脈沖發生器20通過對串行時鐘進行計數產生用于加熱器驅動的選通 脈沖，并將該選通脈沖傳輸到加熱器控制器IOO，所述串行時鐘與負載信號 LOAD同步。加熱器控制器100包括打印數據處理器100A和加熱器驅動器100B。加熱 器控制器100分析從打印機主體傳輸的串行數據，以便有選擇地驅動多個加熱器。如圖2所示，為了簡化系統設計，將原始數據P—Data和地址ADDR配置成 串行信號線。m位移位寄存器103和n位移位寄存器106分別接收與時鐘CLOCK同步的 原始數據P—Data和地址ADDR,以便選擇對應于各加熱器的噴嘴。如果輸入負載信號LOAD,則m位鎖存電路104和n位鎖存電路105分別鎖 存分別從m位位移寄存器103和n位移位寄存器106提供的原始數據P一Data和 地址ADDR。如果選通脈沖STRB被輸入以允許噴墨，則多個m位鎖存信號Pl到Pm和n 位鎖存信號Al到An中的每一個通過與門IOI開啟相應噴嘴的晶體管(或FET) 102，并且驅動電壓Vph被施加到噴嘴的熱敏元件以允許電流流動，從而噴出 存儲在油墨通道(未示出)中的油墨。由于如圖3所示，只有當負載信號LOAD被輸入時各數據被鎖存到與門 101,因此被第 一選通脈沖STRB—l驅動的噴嘴是對應于第 一數據Data一l的噴 嘴，而被第二選通脈沖8丁116_2驅動的噴嘴是對應于第二數據Data—2的噴嘴。 基于第一選通脈沖STRB—I和第二選通脈沖STRB—2的脈沖寬度來確定加熱器 電流。根據現有技術，打印頭接收經由串行通信從打印機主體輸入的串行時鐘 信號CLOCK、串行數據P—Data、負載信號LOAD等，以便驅動打印頭中用于 噴墨的加熱器。由于從打印機主體傳輸的信號應該與串行時鐘同步并且然后被傳輸，因 此用于產生打印機主體中的串行時鐘的頭控制器必須具有復雜的邏輯電路以 便設置所述信號的定時。然而，在打印操作期間，打印機主體可能受到電磁敏感性(EMS， electro-magnetic susceptibility)的影響。因此，例如，系統可能由于暴露于靜 電或類似的外部影響而閉鎖，或者由于打印機主體中的頭控制器的異常操作， 串行時鐘可能會停止或者串行時鐘的周期可能會改變。如果上述異常現象出現在產生選通脈沖STRB的過程中，所述選通脈沖 STRB用于計算從打印機主體傳輸來的串行時鐘以便控制電流輸入加熱器的 時間，也即，如果異常現象出現在計數時鐘期間停止串行時鐘的時刻，則使 能狀態被選通脈沖STRB保持。因此，當加熱器被長時間連續驅動時，加熱器 可能毀壞。如果當加熱器被長時間連續驅動時毀壞了，則不能從對應的噴嘴噴出油墨。結果，降低了打印質量。考慮到上述問題，通過計數時鐘產生選通脈沖，以便由打印機主體的頭 控制器獨立地驅動加熱器。因此，如果施加選通脈沖，則可以解決上述問題。 然而，由于EMS的影響，與從打印機主體提供的串行時鐘相比，時鐘的驅動 頻率不能增加。此外，所述時鐘也不與從打印機主體提供的串行數據和串行 時鐘同步。為此，精確調整選通脈沖的脈沖寬度是困難的，在這一方向還存 在問題。發明內容本發明總體構思提供一種控制噴墨打印頭中加熱器的設備，以便當從打 印機主體輸入多個串行時鐘信號脈沖或其它信號時，通過限制選通脈沖來防 止加熱器的故障。本發明總體構思的其它方面和效用將部分在下文中進行描述，將部分從 如下的描述中變得顯而易見，或可從該發明總體構思的實踐中獲悉。本發明總體構思的上述和/或其它方面和效用可通過提供一種控制噴墨 打印頭中加熱器的設備而獲得，所述噴墨打印頭具有用于經由與打印機主體的串行通信來驅動加熱器的打印頭芯片，所述設備包括輸入數據處理器， 用于處理從打印機主體輸入的數據；控制器，用于控制加熱器通過使用從所 述輸入數據處理器提供以驅動所述加熱器的數據和用于設置所述加熱器的驅 動時間的選通脈沖來驅動；選通脈沖發生器，用于通過將系統時鐘脈沖與從 打印機主體提供的負載信號同步，以便產生選通脈沖；以及限制電路，用于限制來自選通脈沖發生器的選通脈沖的脈沖寬度。 限制電路可被限制在加熱器的最大驅動時間內。限制電路可以包括存儲對應于加熱器的最大容許時間的參考值的存儲器。限制電路可以包括選通脈沖寬度限制器，用于產生限制所述選通脈沖 的脈沖寬度的限制脈沖；和與門，用于對來自所述選通脈沖發生器的選通脈 沖和來自所述選通脈沖寬度限制器的限制脈沖執行與操作，以便輸出受限的 選通脈沖。脈沖同步的限制信號。所述選通脈沖寬度限制器可以對獨立于所述系統時鐘脈沖產生的并可以 從所述打印機主體提供的限制器時鐘脈沖進行計數，以便產生所述限制脈沖。所述限制信號的脈沖寬度可被產生為不比所述受限的選通脈沖的脈沖寬 度窄。本發明總體構思的上述和/或其它方面和效用也可通過提供一種控制噴墨打印頭中加熱器的設備而獲得，所述設備包括打印機主體；輸入數據處 理器，用于處理數據，以便經由與打印機主體的串行通信驅動加熱器；控制 器，用于控制加熱器將被使用從所述輸入數據處理器提供給所述加熱器的數 據和用于設置所述加熱器的驅動時間的選通脈沖來驅動；選通脈沖發生器， 用于將系統時鐘脈沖與從打印機主體提供的負載信號同步，以便產生選通脈 沖；存儲器，用于存儲對應于加熱器的最大驅動時間的參考值；限制脈沖發 生器；用于產生限制信號以便將來自所述選通脈沖發生器的選通脈沖限制在 參考值內；和運算器，用于對來自所述選通脈沖發生器的選通脈沖和來自所 述限制脈沖發生器的限制信號執行邏輯運算，以便將受限的選通脈沖提供給 加熱器控制器。沖的第二時鐘信號脈沖進行計數，以便產生限制脈沖。 所述運算器可以是與門。本發明總體構思的上述和/或其它方面和效用也可通過提供一種控制噴 墨打印頭中加熱器的設備來實現，所述設備包括選通脈沖發生器，用于產 生選通脈沖；限制電路，用于限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和控制器，用 于基于所述選通脈沖的受限的脈沖寬度來驅動加熱器噴墨。鐘信號脈沖的。在所述串行時鐘的異常操作期間，所述限制電路可以限制所述選通脈沖 的脈沖寬度。所述限制電路可以基于所述加熱器的最大驅動時間來限制所述選通脈沖 的脈沖寬度。所述設備可以進一步包括運算器，用于基于來自所述選通脈沖發生器的 選通脈沖和來自所述限制電路的限制描述，將受限的選通脈沖輸出到控制器。所述控制器可以基于從運算器示出的受限的選通脈沖來驅動加熱器噴墨。本發明總體構思的上述和/或其它方面和效用也可通過提供一種控制噴墨打印頭中加熱器的設備來實現，所述設備包括串行時鐘，用于輸出串行 時鐘脈沖信號；和控制器，用于基于所述串行時鐘脈沖信號的異常行為來驅 動所述加熱器噴墨。所述設備可以進一步包括選通脈沖發生器，用于基于所述串行時鐘脈 沖信號來產生選通脈沖；和限制電路，用于基于所述選通脈沖的脈沖寬度來 檢測所述串行時鐘脈沖信號的異常行為。所述限制電路可以限制所述選通脈沖的脈沖寬度并將受限的選通脈沖輸 出到所述控制器。墨打印頭中加熱器的方法來實現，所述噴墨打印頭具有用于經由與打印機主 體的串行通信來驅動加熱器的打印頭芯片，所述方法包括處理從打印機主 體輸入的數據；通過將系統時鐘脈沖與從打印機主體提供的負載信號相同步， 產生選通脈沖；限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和控制加熱器通過使用輸入 數據和用于設置所述加熱器的驅動時間的受限的選通脈沖來驅動。本發明總體構思的上述和/或其它方面和效用也可通過提供一種控制噴 墨打印頭中加熱器的方法來實現，所述方法包括產生選通脈沖；限制所述 選通脈沖的脈沖寬度；和基于所述選通脈沖的受限的脈沖寬度，驅動加熱器 噴墨。所述選通脈沖可以是基于來自串行時鐘的串行時鐘信號脈沖的。度。n 、、 。 s' ' 、 兒可以基于加熱器的最大驅動時間來限制所述選通脈沖的脈沖寬度。 本發明總體構思的上述和/或其它方面和效用也可通過提供一種控制噴墨打印頭中加熱器的方法來實現，所述方法包括輸出串行時鐘脈沖信號； 和基于所述串行時鐘脈沖信號的異常行為，驅動加熱器噴墨。所述方法可以進一步包括基于所述串行時鐘脈沖信號產生選通脈沖； 和基于所述選通脈沖的脈沖寬度檢測所述串行時鐘脈沖信號的異常行為。所述方法可以進一步包括限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和將受限的選通脈沖輸出到控制器。
結合附圖，通過下文對實施例的描述，本發明總體構思的這些和/或其他 方面及實用性將變得顯然和更易于理解，其中圖1是圖解說明噴墨打印機頭的常規配置的方框圖； 圖2是圖解說明加熱器控制器的常規配置的視圖； 圖3是圖解說明用于圖1的噴墨打印頭的各部件的常規信號的時序圖； 圖4是圖解說明根據本發明總體構思的用于控制噴墨打印頭中的加熱器 的設備的結構的方框圖；和圖5是圖解說明根據本發明總體構思的施加到各部件的信號的時序圖。具體實施方式
現在對本發明總體構思的實施例進行詳細參考，本發明總體構思的示例 圖示于附圖中，其中相同的附圖標記自始至終指代相同的元件。下面通過參 考附圖來描述實施例，以便解釋本發明總體構思。圖4是圖解說明根據本發明總體構思的用于控制噴墨打印頭中的加熱器 的設備的結構的方框圖。由于相同元件由同一附圖標記指代，因此可簡化對 實施例的描述。與上文相一致的描述將被省略。根據本發明總體構思的打印頭芯片HC2包括輸入數據處理器IO，用于 通過區分從打印機主體接收的數據是打印數據還是用于設置打印頭芯片HC2 狀態的公用數據來處理數據；加熱器控制器100,包括用于接收和處理從輸入 數據處理器10輸入的打印數據的打印數據處理器100A以及用于驅動加熱器 以便能夠噴墨的加熱器驅動器100B;選通脈沖發生器20,用于通過對從打印 機主體接收到的串行時鐘脈沖進行計數來產生選通脈沖以便驅動加熱器；和 油墨通道(未示出)，用于存儲油墨，通過由驅動的加熱器產生的氣泡壓力， 將存儲在油墨通道中的油墨噴射到打印頭芯片外側的區域。本發明總體構思包括限制電路200,用于產生限制選通脈沖的限制脈沖， 從而加熱器的最大驅動時間可被限制在從打印機主體提供的系統時鐘的異常 輸入中。限制電路200產生限制脈沖，所述限制脈沖與從選通脈沖發生器20輸出的選通脈沖同步。限制電路200包括選通脈沖寬度限制器30,用于接收從限制電路200的 外部或內部產生的限制器時鐘，該限制器時鐘獨立于打印機主體的串行時鐘， 以便限制選通脈沖S PULSE的脈沖寬度；和與門40,用于對從選通脈沖寬度沖S一PULSE執行與操作，以便將選通脈沖STRB輸出到加熱器控制器IOO，從 而驅動所述加熱器。限制電路200還可包括存儲器50,用于存儲用于限制選通脈沖寬度限制器 30中的選通脈沖STRB的脈沖寬度的參考值。該參考值對應于加熱器的最大驅 動時間。選通脈沖寬度限制器30對與多個串行時鐘信號脈沖獨立輸入的多個限制 器時鐘信號脈沖進行計數，以便輸出與負載信號LOAD同步的限制脈沖LIMIT PULSE。選通脈沖發生器20對從打印機主體輸入的多個串行時鐘信號脈沖進行計 數，以便輸出對應于適當加熱器驅動時間的選通脈沖S—PULSE,從而噴射油墨。因此，在考慮加熱器壽命的情況下設置限制脈沖LIMIT PULSE。此外， 限制脈沖LIMIT PULSE被設置在存儲于存儲器50中的參考值內。參考值可被 設置成比適當加熱器驅動時間稍大的值。如圖5所示，如果由于打印機主體異常操作等因素，在打印操作過程中停 止串行時鐘一段臨時時間A,則選通脈沖S一PULSE2變得比較久，其時間長短 相當于串行時鐘停止的時間段。此時，選通脈沖寬度限制器30輸出限制脈沖LIMIT PULSE 2，該限制脈的。與門40對限制脈沖LIMIT PULSE 2和選通脈沖S—PULSE執行與操作，并 將根據與操作限制的選通脈沖STRB一2提供給加熱器控制器100 。雖然如上所述，由于打印機主體的異常操作，提供了錯誤的時鐘信號脈 沖，但是仍能正常產生選通脈沖，以致通過利用由獨立的限制時鐘所產生的 限制脈沖，不能過度產生選通脈沖。如上所述，根據本發明總體構思，即使在打印操作過程中由于打印機主 體的異常操作而輸入了錯誤的串行時鐘脈沖，也可以限制加熱器的最大驅動時間，從而防止加熱器的故障。雖然描述和示出了本發明總體構思的幾個實施例，但是本領域技術人員 可以理解，在不背離本發明總體構思的原則和精神的前提下，可對這些實施 例進行改變，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種控制噴墨打印頭中加熱器的設備，所述噴墨打印頭具有用于經由與打印機主體的串行通信來驅動加熱器的打印頭芯片，所述設備包括輸入數據處理器，用于處理從所述打印機主體輸入的數據；控制器，用于控制加熱器通過使用從所述輸入數據處理器提供以驅動所述加熱器的數據和用于設置所述加熱器的驅動時間的選通脈沖來驅動；選通脈沖發生器，用于通過將系統時鐘脈沖與從所述打印機主體提供的負載信號相同步來產生選通脈沖；以及限制電路，用于限制來自所述選通脈沖發生器的選通脈沖的脈沖寬度。
2. 根據權利要求l所述的設備，其中所述限制電路被限制在所述加熱器 的最大驅動時間內。
3. 根據權利要求2所述的設備，其中所述限制電路包括存儲器，用于存 儲對應于所述加熱器的最大驅動時間的參考值。
4. 根據權利要求2所述的設備，其中所述限制電路包括 選通脈沖寬度限制器，用于產生限制所述選通脈沖的脈沖寬度的限制脈沖；和寬度限制器的限制脈沖執行與操作，以便輸出受限的選通脈沖。
5. 根據權利要求4所述的設備，其中所述選通脈沖寬度限制器產生與從 所述選通脈沖發生器輸出的選通脈沖同步的限制脈沖。
6. 根據權利要求4所述的設備，其中所述選通脈沖寬度限制器對獨立于數，以便產生所述限制脈沖。
7. 根據權利要求4所述的設備，其中所述限制脈沖的脈沖寬度不比所述 受限的選通脈沖的脈沖寬度窄。
8. —種控制噴墨打印頭中加熱器的設備，所述設備包括 選通脈沖發生器，用于產生選通脈沖；限制電路，用于限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和控制器，用于基于所述選通脈沖的受限的脈沖寬度來驅動加熱器噴墨。
9. 根據權利要求8的設備，其中來自所述選通脈沖發生器的選通脈沖是基于來自串行時鐘的串行時鐘信號脈沖的。
10. 根據權利要求9的設備，其中在所述串行時鐘的異常操作期間，所述限制電路限制所述選通脈沖的脈沖寬度。
11. 根據權利要求8的設備，其中所述限制電路基于所述加熱器的最大驅 動時間來限制所述選通脈沖的脈沖寬度。
12. 根據權利要求8的設備，其中所述限制電路輸出限制所述選通脈沖的 脈沖寬度的限制脈沖。
13. —種控制噴墨打印頭中加熱器的設備，所述設備包括 串行時鐘，用于輸出串行時鐘脈沖信號；和控制器，用于基于所述串行時鐘脈沖信號的異常行為來驅動所述加熱器 噴墨。
14. 根據權利要求13的設備，進一步包括選通脈沖發生器，用于基于所述串行時鐘脈沖信號來產生選通脈沖；和 限制電路，用于基于所述選通脈沖的脈沖寬度來檢測所述串行時鐘脈沖 信號的異常行為。
15. 根據權利要求14的設備，其中所述限制電路限制所述選通脈沖的脈 沖寬度并將受限的選通脈沖輸出到所述控制器。
16. —種控制噴墨打印頭中加熱器的方法，所述噴墨打印頭具有用于經 由與打印機主體的串行通信來驅動加熱器的打印頭芯片，所述方法包括處理從打印機主體輸入的數據；通過將系統時鐘脈沖與從打印機主體提供的負載信號相同步，產生選通 脈沖；限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和控制加熱器通過使用輸入數據和用于設置所述加熱器的驅動時間的受限 的選通脈沖來驅動。
17. —種控制噴墨打印頭中加熱器的方法，所述方法包括 產生選通脈沖；限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和 基于所述選通脈沖的受限的脈沖寬度，驅動加熱器噴墨。
18. 根據權利要求17的方法，其中所述選通脈沖是基于來自串行時鐘的 串行時鐘信號脈沖的。
19. 根據權利要求18的方法，其中在所述串行時鐘的異常操作期間，發 生限制所述選通脈沖的脈沖寬度。
20. 根據權利要求17的方法，其中限制所述選通脈沖的脈沖寬度是基于 加熱器的最大驅動時間進行的。
21. —種控制噴墨打印頭中加熱器的方法，所述方法包括 輸出串行時鐘脈沖信號；和基于所述串行時鐘脈沖信號的異常行為，驅動加熱器噴墨。
22. 根據權利要求21的方法，進一步包括 基于所述串行時鐘脈沖信號產生選通脈沖；和基于所述選通脈沖的脈沖寬度檢測所述串行時鐘脈沖信號的異常行為。
23. 根據權利要求22的方法，進一步包括 限制所述選通脈沖的脈沖寬度；和將受限的選通脈沖輸出到控制器。
全文摘要
一種控制噴墨打印頭中加熱器的設備。該控制噴墨打印頭中加熱器的設備包括限制電路，用于產生限制選通脈沖的限制脈沖，從而將加熱器的最大驅動時間限制成從打印機主體提供的系統時鐘的異常輸入。即使在由于打印操作過程中打印機主體的異常操作而導致的錯誤的串行時鐘信號脈沖被輸入時，加熱器的最大驅動時間也受到限制，從而防止所述加熱器的故障。
文檔編號B41J2/05GK101234554SQ2007103077
公開日2008年8月6日 申請日期2007年12月21日 優先權日2007年1月30日
發明者韓銀奉 申請人:三星電子株式會社