CN1122604C - 静电记录头单元 - Google Patents

Abstract

一种静电记录头单元以及用来检测在静电记录头单元的主电极之间的短路所造成的记录头故障的方法，该单元检测供给至少一组主电极的主电极电流，保持检测到的与主电极电流峰值相应的数值的装置，将保持装置中的保持值与电流检测器检测到的与主电极电流相应的数值进行比较以判断主电极电流是否是短路电流。该静电记录头单元的构成包括：包含多个放电主电极和多个配置在主电极对面的辅助电极的记录头组件；其上安装有连接到主电极的连接部和连接到连接部的信号线的连接板；其上安装有用来驱动主电极的主电极驱动电路的主电极驱动电路板；其上安装有用来驱动辅助电极的辅助电极驱动电路的辅助电极驱动电路板；以及将主电极驱动电路板和辅助电极驱动电路板连接到连接板的装置。

Description

静电记录头单元

技术领域

本发明涉及静电记录头单元，更具体而言，涉及检测由于静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的方法及装置。

背景技术

静电记录装置利用静电记录头在记录媒体上形成静电潜像，然后在其显影处理单元中借助液体着色剂显影生成图像。下面将参考图14解释普通静电记录装置的结构。

图14为示出用来生成静电潜像的静电记录装置的静电记录头及此装置用来使静电潜像显影的显影处理单元的一部分的示意图。作为第一步卷筒形记录媒体1在图中箭头“A”的方向上输送，同时由静电记录头2形成静电潜像，然后输送到显影处理单元3。

静电记录头2包含多个垂直于记录媒体1的前进方向的针形主电极(未示出)及多个与主电极相对应的辅助电极。在记录媒体1上绘出的潜像由多个像素构成。当记录媒体1通过静电记录头2时，每一个主电极都对与其对置的记录媒体施加一个与图像部分每个像素的密度相应的电压，并且由其通过记录媒体向对置的辅助电极中的一个放电以形成与记录媒体的图像部分相应的静电潜像。这样，通过静电记录头2的记录媒体1上就形成有与要形成的图像相应的静电潜像。

利用显影处理单元3的着色剂滚筒31对通过静电记录头2的记录媒体1施加液体着色剂32。液体着色剂32由溶解于溶剂中的着色剂颗粒组成。着色剂颗粒的电荷的极性与记录媒体1的静电潜像的极性相反。因此，由色剂滚筒31施加到记录媒体1上的着色剂颗粒就由于静电力的作用而被静电潜像所吸引，并且与记录媒体1的表层结合而使静电潜像显影。

为了去掉存留在已经显影的记录媒体1的表面上的多余液体着色剂32，利用一个着色剂吸引单元34吸引液体着色剂32，并且在其后通过干燥器4使溶剂挥发。

图15为示出单次(扫描)型彩色静电记录装置的示意图。与图14相同的部件分别采用同一标号表示。在图14中，只示出一套静电记录头2、显影处理单元3等等。另一方面，在图15中，提供了4色静电记录头2a，2b，2c，2d。在这种类型的静电记录装置中，借助在对记录媒体1的一次输送中依次一个一个通过进行彩色叠加就可以生成彩色图像。一般讲，彩色图像是利用青、红、黄和黑4种颜色叠加生成。

在上述的静电记录装置中静电潜像是利用静电记录头2中设置的主电极和辅助电极之间的放电而形成。因此，为生成所要求的图像，就要求使所选择的主电极精确地放电和使记录媒体带电。

一旦在静电记录装置的记录头部的主电极之间由于附着于记录媒体表面上的导电性灰尘等而出现短路，在主电极和辅助电极之间不可能得到足够的放电，结果图像就无法正常形成。另外，短路不仅对图像形成过程有害，而且会由于电流过大而烧毁记录头。为防止这些不希望发生的事故，可设置一种检测由于主电极之间短路所造成的记录头故障的装置。

近年来，对提高静电记录装置的记录速度的要求日益强烈。高记录速度使主电极的激励时间间隔缩短。近来提出另一个要求是要加宽形成图像的记录媒体的宽度。如后所述，缩短主电极激励时间间隔和加宽形成图像的记录媒体的宽度两者都是使检测主电极之间的短路更为困难的因素。因此，本发明的第一个目的就是要提供一种即使是在缩短主电极激励时间间隔或加宽记录媒体的宽度的场合也可以精确检测由于主电极之间短路所造成的记录头故障的方法及装置。

具有如上所述的静电记录装置的记录头部的记录头单元包含一个具有主电极和辅助电极的记录头组件及多个电路板。每一个电路板都包含一个内板，其上安装有主电极的信号线；驱动板，其上安装有主电极驱动电路及辅助电极驱动电路；以及纹影抑制板，其上安装有用来抑制纹影的记录头控制电路和电源单元。电路板通过信号线电缆经接插件互相连接。另外，记录头组件和这些电路板是互相并置的，并且作为单个记录头电路块配置。记录头组件独立于电路板设置，因而必须用很多电缆将其互连。所以记录头单元部件相当笨重。

另一方面，为了在静电记录装置中生成出色的图像质量，主电极的激励期必须长于预先确定的最短时间。因此，为了提高记录速度，同时就要求通过增加同时激励的主电极的数目来缩短对所有主电极进行激励的时间长度。换言之，由驱动电路同时激励的主电极的数目必须增加以便减小将所有主电极分开而形成的组数。加宽记录媒体的宽度的情况也是一样，同样需要增加由一个驱动电路同时驱动的主电极的数目以便不增加主电极分成的组数。

然而，在通常的记录头单元配置情况下，增加驱动电路的数目也会使用于连接电极的接插件数目增加，结果使单元的厚度增加，尽管此时还可以封装。这就会产生使整个装置的结构尺寸增加的问题。一种替代方案是将主电极驱动电路安装在电路板的两面以加大封装密度，但付出的代价是维护性降低。

另外，每块电路板的尺寸会增加到一个零件失效就必须更换整块电路板的程度，结果会使维护费用增加。

还有，在通常的静电记录装置的记录头单元结构中，主电极驱动电路及主电极是通过很多信号电缆和内板连接。由此造成的连线长度增加会加大寄生电容并增加驱动电路的负担，这不利于达到高速度。在记录媒体的输送速度低的场合，主电极的激励时间长度很长，寄生电容不会造成任何问题。然而，想提高输送速度的尝试经常因为驱动电路的输出电路的特性而失败。

本发明的第二个目的是提供一种尽管主电极驱动电路数目增加却具有紧凑结构的静电记录头单元，并且其更换零件的维护费用可以降低。

本发明简介

根据本发明的用来检测在静电记录头单元的主电极之间的短路所造成的记录头故障的检测装置，其构成包括：用来检测供给至少一组主电极的主电极电流的电流检测器；保持由这一电流检测器检测到的与主电极电流相应的数值的装置；第1比较装置，用来将保持装置中的保持值与电流检测器检测到的与主电极电流相应的数值进行比较以判断主电极电流是否是短路电流；第2比较装置，用来将第1比较装置判断主电极电流是短路电流的次数与预定值进行比较以便在出现短路电流的次数超过预定值时判断为在主电极组中出现了记录头故障。

根据本发明的静电记录头单元的构成包括：包含多个沿待记录的记录媒体所通过的路径排列的放电主电极和多个配置在主电极对面的辅助电极的记录头组件；其上安装有连接到主电极的连接部和连接到连接部的信号线的连接板；其上安装有用来驱动主电极的主电极驱动电路的主电极驱动电路板；其上安装有用来驱动辅助电极的辅助电极驱动电路的辅助电极驱动电路板；以及将主电极驱动电路板和辅助电极驱动电路板连接到连接板的装置。

附图简介

图1A和1B分别是示出根据本发明实施例的静电记录头单元的结构的正视图和侧视图。

图2是示出包含根据本发明实施例的静电记录头单元的辅助电极驱动电路板、绝缘板及纹影抑制板的元件的电连接框图。

图3、4、5和6是示出根据本发明实施例的静电记录头单元的电连接的框图。

图7是示出用来测量静电记录装置的主电极电流的框图。

图8A和8B是示出在主电极之间没有短路电流时高及低记录速度的稳定电流状态图。

图9是示出用来检测由于根据本发明第1实施例的静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的检测装置的电连接框图。

图10是示出根据第1实施例的记录头故障的检测装置的顺序连接图。

图11A和11B是说明检测由于图9的装置的主电极之间短路所造成的记录头故障的原理的示意图。

图12是示出用来检测由于根据本发明第2实施例的静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的装置的主要部件的电连接框图。

图13是示出用来检测由于根据本发明第3实施例的静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的装置的主要部件的电连接框图。

图14和15是示出静电记录装置的基本构形的示意图。

实施本发明的最佳模式

下面参考图1至6说明根据本发明第1实施例的静电记录头单元的构形。

图1A和1B是示出本发明第1实施例的示意图，或更具体地说，分别是静电记录装置的静电记录头单元的正视图和侧视图。

图1A示出的静电记录头单元的构成包括记录头组件11，其中包含记录头中的主电极信号线和辅助电极信号线；与主电极信号线连接的连接板12；与辅助电极信号线连接的辅助电极驱动电路板15；其上安装有控制电路的绝缘板14；以及纹影抑制板16。连接板12和主电极驱动电路板13由连接器50连接。辅助电极驱动电路板15和记录头组件的辅助电极信号线的连接部48由后面介绍的图4和5中示出的连接器连接。这些电路板布置在盖板下面。

在正视图图1A中，绝缘板14、辅助电极驱动电路板15和纹影抑制板16布置在记录头组件11的下面。在这些电路板背面布置的是来自记录头组件11和与主电极信号线连接的连接板12的一部分的主电极信号线和辅助电极信号线(未示出)。在正视图的下方配置的是3个连接板12和与其连接的6个主电极驱动电路板13。如下面所说明的侧视图中所示，在3个连接板12的背面同样配置有另外3个连接板。

如侧视图1B中所示，信号线从记录头组件11延伸到主电极驱动电路板13，并且这些电路板直接与连接板12连接。与记录头组件11邻接配置了一个金属加强件。连接板12和主电极驱动电路板13由连接器连接。辅助电极驱动电路板15、绝缘板14和纹影抑制板16的电连接将在下面描述。

下面，参考图2和3进行更详细地描述，包含电连接。顺便指出，在图2和3中，带有圆圈的数字标号1至20表示两张框图之间信号线的连接。

控制板，即绝缘板14，其中包含一个电平变换单元141，用来接收主电极驱动信号及辅助电极驱动信号，根据待形成的图像数据将上述信号计算成为RS422电平信号，并将其电平变换为TTL信号电平；以及绝缘电路142，用来使后面各级的高压电路发出的变换信号绝缘。电平变换单元的输出的一部分加到后面描述的辅助电极驱动电路板15的绝缘电路151上。接收从电平变换单元发出的信号的3个绝缘电路输出之一加到纹影抑制板16上。余下的2个输出加到P信道缓冲器143和N信道缓冲器144。N信道缓冲器144用于输出数据使主电极电位充电达到可以由主电极驱动电路的推挽驱动电路形成潜像的电位。P信道缓冲器143用于使主电极电位通过主电极驱动电路的推挽驱动电路放电而达到零(0)伏。

另外，还设置有一个记录头故障检测电路145。记录头故障检测电路是用来检测主电极之间发生短路时所特有的流过主电极的过电流，这种短路使主电极在上一次激励之后主电极的电位还未充分放电就不按要求开始下一次激励。记录头故障检测电路可在生成短路之前检测并通报这一故障。

P信道缓冲器和N信道缓冲器每个都有6个信道。各信道的信号加到各主电极驱动电路板上。对各信道还包含控制信号和数据信号。在这种场合，在提供高压系统的主电极驱动侧采用-300伏的源电压，而在提供低压系统的输入侧采用+5伏。

辅助电极驱动电路板15中包含用来接收待驱动作为供N信道和P信道两个系统使用的辅助电极驱动信号的两个绝缘电路151；以及用于接收发自这些绝缘电路的信号并变换该电平的电平变换单元152。绝缘电路的输入信号由上述的绝缘板提供。另外，设置有推挽驱动单元153用来接收发自电平变换单元的信号以驱动辅助电极。在这种场合，绝缘电路两面上的各电路的源电压差别也很大，所以在高压侧使用+300伏，而在低压侧使用+5伏。

纹影抑制板16包含一个8位(比特)D/A(数模)变换器161用来接收绝缘板的绝缘电路中的一个所发出的8位信号以便将其变换为模拟信号；以及一个功率运算放大器162用来将D/A变换器的输出变换为纹影抑制控制电压。纹影抑制板16的输出被加于电阻/二极管阵列单元17，该单元由电阻和二极管构成并设置于各主电极驱动电路板的各主电极的输出级以便加于主电极低压之上来完成纹影抑制。

通常的纹影抑制板包含一个记录头控制器和一个电源单元。根据本发明的纹影抑制板16则只包含一个记录头控制电路，不过，如后所述，在连接板中配置有电阻/二极管阵列，而电力就通过电源端子从外电源取得。因此，纹影抑制板16很紧凑。

电阻/二极管阵列单元17配置于连接板上或其中，并且其电阻值和二极管特性的选择应使得，比如，能修正辅助电极和主电极之间的不均匀电位分布。

连接板12是用来接收发自绝缘板的数据信号和来自纹影抑制板的纹影抑制控制电压，以及用来为主电极驱动电路板或电阻/二极管阵列单元17提供信号和功率。连接板的首要功能是提供功率和在主电极驱动电路板和记录头组件之间传输控制和数据信号。

每个主电极驱动电路板13包含一个电平变换器131用来接收绝缘板发出的控制和数据信号以便将5伏信号变换为12伏信号；以及一个128点的推挽驱动电路132用来将电平变换器的输出信号提供给主电极。在经过由上述的电阻/二极管阵列单元17进行的纹影修正之后这一电路的输出最后用来将电压施加于主电极。

另外，为易于理解本发明的特点，下面参考图4、5和6解释各电路板之间的连接。图4、5和6中带有圆圈的数字标号1至20表示多个框图之间信号线的连接。

功率端子有两个，本例(图6)中每个端子中的一个功率端子22是+300伏，而另一个功率端子21是-300伏。这些端子是用来直接或通过功率端子20向绝缘板14、辅助电极驱动电路板15和纹影抑制板16提供功率。5伏端子23是供控制或数据输出电路使用的低压功率端子，并用作各电路板的低压电源。标号24表示带有数据的连接端子。

多个主电极40在垂直于记录媒体(未示出)前进的方向上排列，并且多个辅助电极42与预定数目的主电极相对排列。主电极的主电极驱动电压由主电极驱动电路板13通过配置在连接板12上的连接部46提供。另一方面，辅助电极的辅助电极驱动电压由辅助电极驱动电路板15通过连接部48提供。

绝缘板之间的连接，辅助电极板和纹影抑制板将在下面说明。

数据信号是利用绝缘板的连接器CN9和辅助电极板的CN1从绝缘板加到辅助电极板上。

数据信号是利用绝缘板的连接器CN12和纹影抑制板的CN1从绝缘板加到纹影抑制板上。如图1A所示，这些电路板并置于记录头组件的下方。

辅助电极板的输出信号是通过连接器J1和J2加到记录头组件的辅助电极。在图5中，由于记录头组件的连接器的中介利用连接电缆很容易实现连接。

纹影抑制控制信号是通过纹影抑制板的连接器CN3加到各连接板上。控制信号供给配置在连接板上的电阻/二极管阵列。

控制和数据信号通过绝缘板的连接器CN1、CN2、CN3、CN4、CN5和CN6供给连接板。根据本实施例，供给各连接板的控制和数据信号是供两个主电极驱动电路板使用。这些信号供给由连接器连接并安装在连接板上的主电极驱动电路板。在主电极驱动电路板中处理过的信号通过连接器供给连接板，并进而供给与连接板连接的主电极信号线。

如图1B所示，连接板位于记录头组件和绝缘板的下方，主电极驱动电路板也位于该位置。从侧视图1B可见，用于连接连接板和主电极驱动电路板两个连接器中的靠近记录头组件的那一个用来从主电极驱动电路板将信号供给主电极信号线。下边的一个连接器用来从连接板将从绝缘板接收的控制和数据信号加到主电极驱动电路板。

与通常的记录头电路块相比，这种配置可缩短主电极和驱动电路之间的信号线的长度。

如图4和5所示，配置的连接板12有6块，在记录头的每一边各有3块，分别供给单双号主电极。

在此静电记录头中，主电极40和辅助电极42是在垂直于记录媒体的前进方向上并排排列，即顺着记录媒体的横向方向排列。针形主电极的配置间隔为0.2mm，并且根据输入图像数据与主电极邻近的辅助电极放电。顺序排列的单双号主电极分别由记录头两侧的连接板驱动。

比如，每个主电极驱动电路板一次激励128个主电极。连接板上的两个主电极驱动电路板具有所谓的乒乓缓冲器配置，当其中一个驱动时另一个接收数据。在连接板上，每一次有一个主电极驱动电路板受到电压激励。在主电极的单数侧有3个连接板，因此每次有384(128的3倍)个主电极受到激励。因此两边每次激励的主电极为768(384的2倍)个。

如图1所示，根据上述的本实施例，具有单纯连接主电极和主电极驱动电路的通常的内板取消了。另外，在各连接板上设置了用来确定可保障外电源纹影功率的纹影电压的电阻/二极管阵列，并且只有其余的纹影控制逻辑电路布置在单独的电路板上。还有，主电极驱动电路分成模块并且电路板是分级连接。结果，即或在驱动电路数目增加以满足更高速度的要求的场合，考虑到驱动电路可安装在电路板的两面上，记录头单元也仍然会很紧凑，并且维护费用可以降低，因为在元件失效时只需要更换模块中的不良电路板。

另外，主电极驱动电路板的驱动电路的输出端子与在记录头组件的前端的主电极之间的距离可缩短，结果驱动电路的寄生电容变小。

虽然在上述实施例中辅助电极是设置在主电极串的两侧，但本发明可同样有效地应用于辅助电极只配置在主电极串一侧的场合。

根据本发明的静电记录头单元并不限制于上述的实施例，而是可以包含合适数目的连接板和主电极驱动电路板。还有，对同一个零件也可以采用适合的连接方式来代替上述可拆装连接器。

如上所述，根据本实施例，记录头单元的整个尺寸与静电记录装置的记录速度的提高相比对而言可以得到减小。还有，如上所述，在实现电缆长度变短的同时，各电路的模块配置使得可以在元件失效时只需要更换模块中的不良电路板，从而可以降低维护费用。

下面将参考图7至13说明用于检测由于根据本发明的静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的装置。

通常所采用的方法是将供给静电记录头单元主电极的电流与正常进行比较，然后对其差值进行积分，并且在该积分超过预定值时就判断在主电极之间出现了短路。然而，随着静电记录装置的记录速度的提高，对主电极施加高压的时间间隔缩短，而高压电路的电感作用增加。另外，随着记录媒体的宽度的增加，由于记录头的横向宽度增加使主电极的数目增加。于是，记录头的电容增加，并且主电极的正常电流也增加。所以，根据通常的方法，在高记录速度的情况下就很难检测正常电流和主电极中的短路电流之间的差值。

在说明用于检测由于根据本发明的主电极之间短路所造成的记录头故障的装置之前，先参考图7说明静电记录装置的主电极激励电路。图7是示出主电极和辅助电极的激励电路的框图。静电记录头单元是通过图7的电功能的构成示出的，其机械结构已通过主要参考图2至6进行了描述。特别是此静电记录装置的记录头单元是根据待记录的图像数据激励主电极并在其间产生放电，并因此使辅助电极在记录媒体上形成与上述图像相应的潜像。图7的元件部分地与图2至6中的相同，但是应当理解有某些元件也采用了不同的标号。

指明主电极是否需要根据已知方法进行激励的图像数据存储于图像数据存储电路205中。还有，用于激励主电极的电压是从电源电路201通过导线227施加到“A”组主电极驱动电路219和“B”组主电极驱动电路221，而辅助电极的激励电压是从电源电路201通过导线229施加到辅助电极驱动电路211。

“A”组主电极驱动电路219，在接收到保持在“A”组图像数据缓冲器207之中的图像数据时，将在由定时脉冲生成单元203提供的定时脉冲所确定的定时将高压施加于所选择的“A”组的一个主电极上。另一方面，“B”组主电极驱动电路221，在接收到保持在“B”组图像数据缓冲器209之中的图像数据时，将在由定时脉冲生成单元203提供的定时脉冲所确定的定时将高压施加于所选择的“B”组的一个主电极上。在“A”组主电极激励周期，辅助电极驱动电路211将由定时脉冲生成单元203提供的定时脉冲将高压施加于与“A”组的至少一个主电极相对应的辅助电极上。另一方面，在“B”组主电极激励周期，辅助电极驱动电路211将高压施加于与“B”组的至少一个主电极相对应的辅助电极上。在“A”组主电极激励周期，“B”组图像数据缓冲器209从图像数据存储单元205接收并存储用于在下一个周期使“B”组主电极激励的图像数据。与此类似，在“B”组主电极激励周期，“A”组图像数据缓冲器207从图像数据存储单元205接收并存储用于在下一个周期使“A”组主电极激励的图像数据。这些定时由利用定时脉冲生成单元203发出的定时脉冲所启动的图像数据转移电路204控制。

图像数据转移电路204也执行下面这种控制操作，即将从前一级单元传输的未显示的新图像数据存储在图像数据存储单元205的一个用来存储用于激励主电极的数据的区域内。

用来从电源电路201为主电极驱动电路219和221提供高压的导线227与电阻223连接。利用电阻两端上的电压225测量主电极中的电流来检测主电极的短路，如下所述。

下面，参考图8B说明通常检测静电记录头的主电极短路的方法。在图8B中标号301表示正常条件下主电极电流值，而303表示短路时主电极电流值。在正常情况下，主电极电流在放电的初始阶段急速增加并在放电结束时减小为一预定值。然而，短路电流大于正常电流，并且即使在放电结束时也与正常电流有一差值d。通常，是将实际主电极电流与事先测量的正常电流301比较，并在检测到在放电结束时实际主电极电流与正常电流301有一预定差值时就判断出现了短路。然而，随着记录速度的增加，如图8A所示，在第1个放电工作期的主电极电流307充分减小之前，下一个放电工作期的主电极电流已经出现。因此，在正常条件下，高记录速度的主电极电流的波形与低记录速度的主电极电流301的波形相差甚大。因此难于根据放电结束时的主电极电流幅度检测短路电流。通常的方法就存在这样的问题。

上述问题本发明是以下面方式解决的。

下面参考图9说明检测由于根据本发明的第1实施例的静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的装置的配置。

图9中的电流检测器111的输出提供图7中的电压表225的输出，即所测得的两组“A”和“B”的主电极电流。峰值保持器112保持电流检测器111的主电极电流输出的峰值，并且运算器117按着预定的算术运算对峰值进行算术处理并将输出结果提供给比较器113。预定的算术运算是将峰值乘以一个小于“1”，比如0.2或0.1，的预定系数，或是计算峰值的对数。这一算术运算也可以换成为生成一个相应的更大的输出，如果峰值的增加不使其被输出所超过。选择哪一种算术运算最好是由实验确定，比如在采用下述的方法时是通过获得能够从正常主电极电流和实际观察到的短路主电极电流的波形来检测短路的输出而确定。

然后，将电流检测器111发出的主电极电流输出与运单元117的输出利用比较器113进行比较。比较器113在主电极电流值大于比较器113的输出时生成“高”信号，而在主电极电流值不大于比较器113的输出时生成“低”信号。

定序器“A”114和定序器“B”115分别对应于“A”组主电极和“B”组主电极，并且具有后面描述的脉冲计数和比较功能。

设定器116用于设定供定序器“A”114和定序器“B”115进行比较用的参考值。由设定器116设定的值可采用，比如，3位2进位数。

图10是示出定序器“A”114和115的配置的框图。当比较器113的输出为“高”时，通过把取样时钟脉冲161施加到计数器118上，计数器118将使其计数增加“1”，而当比较器113的输出为“低”时，通过把取样时钟脉冲161施加到计数器118上，计数器118将对其计数清零。结果，只要主电极电流值减小到小于取样时比较器113的输出，计数器118就清零。特别是，只要在取样时不出现主电极电流大于比较器113的输出的连续状态，计数器118的计数就不增加。

取样时钟脉冲161由示于图7的定时脉冲生成单元203生成。定时最好是在施加到各主电极的电压即将结束之前，即在每个对主电极施加电压的循环的开始时点之前，或在图11A中的时刻P1之前，生成。其原因在于就在施加电压即将结束之前过渡电流衰减最大并且稳定电流最大，便于判断是否存在稳定电流，即主电极短路。

还有，对峰值保持器112提供有一个在每个对主电极施加电压的循环的开始时刻P1之前生成的脉冲信号162，并且使保持在峰值保持器中的峰值复位。此脉冲信号162可用作取样时钟脉冲161。

当计数器118的计数值的取值不大于由设定器116所设定的值时，比较器119生成一个输出，该输出代表记录头故障。比较器119保持该输出一直到有复位信号163加到其上。复位信号163是在用户注意到有记录头故障出现时人工施加于计数器118和比较器119的。

下面参考图11A和11B说明工作过程。

在主电极工作正常的场合，电流检测器111生成以实线172表示的波形输出，而当主电极出现短路时则生成由点划线171所表示的波形输出。当主电极工作正常时，输出一个代表主电极电流的峰值的预定比例的数值的运算器117将生成由点线181表示的输出，而当主电极中出现短路时则生成由点线182所表示的输出。图9中的比较器113比较电流检测器111的输出和运算单元117的输出并在电流检测器111的输出大于运算单元117的输出时生成“高”输出。因此，当主电极为如图11B所示那样工作正常时，在从时刻P1到电流波形172变得低于波形181的时刻S0时段生成的是“高”信号，而在从时刻S0到下一个时刻P1时段则生成“低”信号。同样，当主电极中出现短路时，在从时刻P1到电流波形171变得低于波形182的时刻S1时段生成的是“高”信号，而在从时刻S1到下一个时刻P1时段则生成“低”信号。

结果，在图11B，在时段T1、T2和T3输出是“高”，而在时段t1、t2和t3输出是“低”。T1是“A”组主电极的激励时段，而T2是“B”组主电极的激励时段。“A”组和“B”组是交替进行激励。各定序器具有独立的与相应的主电极组的激励定时相应的取样时钟脉冲，因此在这种情况下由于其他主电极组的激励就不执行取样。

假设在“A”组主电极中出现短路，比较器113的输出波形在T1和T3等时段上升。结果，比较器113的输出变为“低”的定时后延。另一方面，施加取样时钟脉冲的定时S1或S3保持不变。所以时段T1延长一个“d”，结果取样时钟脉冲会在比较器113的输出为“高”时施加。在这种场合，计数器118增加“1”。在下一个时段T3期间在“高”定时接收到取样时钟脉冲时，计数器118同样增加“1”。当计数器118这样继续增加并取得高于设定值时，比较器119输出一个记录头故障输出。

图12是示出根据本发明另一实施例的定序器配置的框图。当比较器113的输出为“低”时，即在图11A中的从时刻s0或s1到紧接着生成定时脉冲162之后的P1时段期间计数器“a”321对用来生成预定频率的时钟脉冲的脉冲发生器322发出的输出脉冲进行计数。还有，计数器“a”321在图11A中的P1之后立刻对计数清零。脉冲发生器322也可不包含在此定序器中，在这种场合，可使用由外脉冲源发出的脉冲输出。

比较器“a”323将计数器“a”321的计数与寄存器324中由设定器116设定的设定值“a”进行比较，并且在计数器“a”321的输出的计数减小到等于或小于在P1时刻的设定值“a”时输出一个信号。另一方面，计数器“b”325是用来对比较器“a”323的输出进行计数。比较器“b”326将计数器“b”325的计数与寄存器327中由设定器116设定的设定值“b”进行比较，并且在计数器“b”325的输出的计数增加到等于或大于设定值“b”时输出一个信号。这一输出信号就构成记录头故障检测输出。设定值“a”根据主电极短路时的电流波形确定，而设定值“b”考虑到实际记录装置的工作条件根据实验确定。

下面参考图11A和11B说明工作过程。

定序器“A”114在“A”组主电极激励期间工作。在主电极激励的每个循环中，当比较器113的输出为“低”时，即从时刻s0或s1到时刻P1的时段t1期间脉冲发生器322所生成的脉冲由计数器“a”321进行计数。

在主电极之间不存在短路时，此计数不会减小到低于设定值“a”，而比较器“a”323的输出，比如，为“高”。然而，一旦在主电极之间出现短路，图11B中的时段t1将变短。因此，计数器“a”321的计数会变得小于设定值“a”，于是比较器“a”323的输出，比如，变为“高”。在对相应的主电极组和与其相对的主电极组施加电压的起始时刻P1比较器“a”323的输出为“高”的场合，计数器“b”325的计数增值。另一方面，如在这一定时比较器“a”323的输出为“低”，计数器“b”325的计数清零。也可使用在这种场合减值类型的计数器。

当比较器“a”323的输出变成连续为“高”的时候，计数器“b”325计数增加。在计数器“b”325的计数增加到等于或大于由设定值“b”预先确定的数目时比较器“b”326生成一个输出信号表示检测到记录头故障。

根据第2实施例的定序器的情况也同样，就是每个定序器根据相应的主电极组的激励定时独立检测记录头的故障并且一旦检测到记录头故障就继续保持输出一直到输入复位信号为止。

上述的定序器是由数字电路构成的，因此检测速度比模拟电路更精确。

当“A”组的激励周期结束并且“B”组的激励周期开始时，定序器“B”启动。此定序器的工作由图7所示的静电记录装置的定时脉冲发生器203产生的定时脉冲切换。

采用上述配置时，峰值电流动态地改变。尽管如此，仍然可以比现有技术更为精确地检测到主电极的短路。另外，脉冲数目和主电极短路出现的数目可由设定器根据希望进行短路检测的情况设定，因此可以期望得到更好的检测精度。还有，在主电极电流处于如图8“A”所示的状态时，通过调节图9中的运算器117的输出幅值可以确实地检测到短路。

下面，参考图13说明第3实施例。图13示出用于对电流检测器的输出进行取样的取样电路441；第1存储器442用来将取样电流波形值存储为数据；并且第2存储器443用来将由设定器设定的电流波形存储为不存在主电极短路时的暂时数据。

第1存储器442以时间顺序存储通过对电流检测器在预定时间间隔的输出进行取样所取得的多个电流瞬时数字值。另一方面，第2存储器443以时间顺序存储不存在主电极短路时在与存储于第1存储器中的主电极电流瞬时值的定时相应的定时时各种电流波形每个的瞬时值。比较器444将存储于第1存储器中的数值与存储在第2存储器中的各种波形的选定波形的数值进行比较。在这一过程中，比较存储在每一个存储器中的总值，并且在第1存储器中的总值至少大于第2存储器中的总值一个预定值时，就可判断出现了短路并生成输出。另外一种方式是在同一定时互相比较存储在第1和第2存储器中的数值，并且在确定其相对幅值。在一个大于存储在第1存储器中的总值的预定比例部分的数值大于在同一定时存储在第2存储器中的数值的场合，就可判断出现了短路并生成输出。

在所考虑的情况下，第2存储器是用于根据选择器发出的信号来改变输出。特别是，由于电流波形随绘制数据而改变，与每一种绘制数据类型相关联的电流波形的数据存储于第2存储器中，并且从如此存储的绘制数据的信息中选择一个。要想考虑到所有情况下的绘制数据来将电流波形的暂时数据存储到第2存储器需要天文的容量，是不现实的。从这一观点来看，只有关于典型的电流波形的暂时数据存储在第2存储器443中，并根据参考值从中选择一个合适的。

此参考值是根据绘制数据计算出的数值，而绘制数据的密度就是一个适例。比如，代表在一次激励期间中主电极的总数中实际激励的主电极的数目的部分就提供这样一个参考值。

第2存储器443在其中存储了表示绘制数据的不同密度的典型电流波形的暂时数据，并且每个暂时数据是根据表示相应密度的参考值进行甄别，于是就可以根据从外部信号源追加的选择信号来从中选择一个。

一旦待记录的绘制数据确定，就确定其密度，于是存储在第2存储器443中的暂时数据之一就由一个表示具有与这样确定的密度相对应的参考值的选择信号446选定。存储在第1存储器442中的实际的主电极电流波形与由第2存储器443所选定的此暂时数据在比较器444中进行比较。

工业上的应用

根据本发明的静电记录装置的这一记录头故障检测器和装置及记录头单元可解决由记录速度提高或记录媒体宽度的增加所引起的各种问题，其结构简单，并且可以确实地达到从装置的固有功能。

Claims (7)

1.一种用于检测由于静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的检测装置，其构成包括：

电流检测器，用来检测供给至少一组多个主电极用的主电极电流；

保持装置，用来保持由所述电流检测器检测到的与主电极电流的峰值相应的数值；

比较器装置，用来将保持在所述保持装置中的数值与由所述电流检测器检测到的对应于主电极电流的数值进行比较，以判断主电极电流是否是短路电流；以及

判断装置，用来在所述第1比较器装置判断所述主电极电流是短路电流的次数为预定值时，判断为在主电极组中出现记录头故障。

2.一种用于检测由于静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的检测装置，其构成包括：

电流检测器，用来检测供给至少一组多个主电极用的主电极电流；

保持装置，用来保持由所述电流检测器检测到的与主电极电流的峰值相应的第1数值；

第1比较器装置，用来将第1数值与电流检测器检测到的对应于主电极电流的第2数值进行比较，将第2数值变得小于第1数值时的第1定时与预定的第2定时进行比较以便在第1定时不是在第2定时之前出现时生成一个输出；以及

第2比较器装置，用来将由第1比较器装置生成的输出的次数与预定的第3数值进行比较，并在此次数大于第3数值时判断为在主电极组中出现记录头故障。

3.根据权利要求2的记录头故障检测装置，其中第2定时是在主电极组正常的场合第2数值为零时的定时。

4.根据权利要求3的记录头故障检测装置，其中第2比较器装置包含对第1比较器装置生成的输出产生响应而增加“1”的计数器，以及将计数器的计数与第3数值进行比较的比较器。

5.一种用于检测由于静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的检测装置，其构成包括：

电流检测器，用来检测供给至少一组多个主电极用的主电极电流；

保持装置，用来保持由所述电流检测器检测到的与主电极电流的峰值相应的第1数值；

第1比较器装置，用来将第1数值与电流检测器检测到的对应于主电极电流的第2数值进行比较，以便在第2数值变得小于第1数值时检测第1定时；

时间间隔测量装置，用来测量第1定时和预定的第2定时之间的时间间隔；

第2比较器装置，用来将第1定时与预定的第2定时之间的第1时间间隔与预定的第2定时进行比较，以便在第1时间间隔小于第2时间间隔时生成一个输出；以及

第3比较器装置，用来将由第2比较器装置生成的输出的次数与预定的第3数值进行比较，并在此次数大于第3数值时判断为在主电极组中出现记录头故障。

6.根据权利要求5的记录头故障检测装置，其中第2定时是在1组主电极正常的场合第2数值为零时的定时。

7.一种用于检测由于静电记录头单元的主电极之间短路所造成的记录头故障的检测方法，其构成包括：

检测供给至少1组主电极的主电极电流，以便保持对应于主电极电流峰值的数值；以及

将对应于所保持的主电极电流峰值的数值与对应于电流检测器检测到的主电极电流进行比较，以便通过比较的结果判断在主电极中是否出现短路。

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