CN1872550A - 测量喷墨打印机的打印头温度的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量喷墨打印机的打印头温度的方法和装置，包括：一个或多个温度传感器，其每个被包含在一个或多个打印头的相应的一个中，用来测量每个打印头的温度，并输出与所测量的一个或多个打印头的温度对应的模拟信号；模拟缓冲器，其每个被包括在一个或多个打印头中并被连接到每个打印头的温度传感器，用来根据预定的控制信号控制模拟信号的输出；模数转换器，对通过模拟缓冲器输出的模拟信号进行数字化；以及驱动单元，被连接到模拟缓冲器，用来驱动温度传感器，其中，所述模拟缓冲器基于预定的控制信号来确定由驱动单元驱动哪个温度传感器。

Description

测量喷墨打印机的打印头温度的装置及其方法
技术领域
本发明一般概念涉及一种测量喷墨打印机的打印头温度的方法和装置，特别涉及一种测量包括一个或多个打印头的喷墨打印机的打印头温度的方法和装置。
背景技术
喷墨打印机的打印质量依赖于喷墨打印机的打印头附近区域的温度，即驱动基底的头部喷嘴的温度。因此，为了确保良好的打印质量，需要监控打印头的温度。
图1是解释传统单个打印头芯片10的视图。传统单个打印头或打印头芯片10包括：多个喷嘴(未示出)，用于通过向纸张上喷射墨水而打印字母或图像；以及温度传感器12。使用放置在打印头基底上的二极管或电阻器形成温度传感器12，并且温度传感器12通过测量单个打印头芯片10的打印头基底的温度进行操作。
图2是使用单个打印头芯片20的传统温度传感器的示例视图。参照图2，传统温度传感器包括：单个打印头芯片20，具有温度传感器22；驱动单元24；以及模数转换器(ADC)26。
驱动单元24包括电阻R。与所测量的温度对应的并被施加到温度传感器22的两端的电压被电阻R分压，并且分压结果被输入到ADC 26。ADC 26将模拟分压结果数字化，并将数字信号输出到控制单元(未示出)。
图3是使用多个如图1中所描述的类型的单个打印头芯片的传统温度传感器的示例视图。参照图3，传统温度传感器包括单个打印头芯片30和40、驱动单元34和44、模拟多路器50以及ADC 60。虽然图3示出了两个单独的打印头芯片30和40，但是可以使用多于两个的单独打印头芯片来形成宽打印头。宽打印头可以在一个或多个操作运行中打印与纸张的整个宽度对应的区域。
单个打印头芯片30和40一起组成宽打印头，所述宽打印头具有：温度传感器32和42，测量相应的单个打印头芯片30和40的温度；以及驱动单元34和44，驱动相应的温度传感器32和42。打印头芯片30和40的温度传感器32和42输出被输入到模拟多路器50的模拟温度信号。模拟多路器50选择模拟温度输出信号之一，并将所选择的模拟温度输出信号输出到模数转换器(ADC)60。ADC 60对从模拟多路器50输出的所选择的模拟温度输出信号进行数字化，并且输出得到的数字信号作为打印机系统变量。根据模拟多路器50的选择，可以单独选择和读取打印头芯片30和40的温度。
如图3的传统温度传感器中所示，分别提供用于驱动宽打印头的单个打印头芯片30和40的相应温度传感器32和42的驱动单元34和44。由相应的驱动单元34和44驱动的温度传感器32和42的输出信号被输入到模拟多路器50中。
将温度传感器32和42连接到具有同样构造的相应的驱动单元34和44。然而，为了驱动温度传感器32和42，与相应的温度传感器32和42对应的两个驱动单元34和44都是需要的。
因为相应的温度传感器32和42的驱动单元34和44的对应部分的某些特征可能彼此不同，所以当用温度传感器32和42执行温度测量和转换操作时，可能会发生许多错误。同样，温度传感器32和42的输出信号必须被发送到模拟多路器50的输入端。因此，这就存在缺陷，即从温度传感器32和42的输出延伸到多路器50的输入的信号线必须较长。
国际公开No.WO 99/62716公开了一种打印头热补偿装置和方法。但是，该公开没有披露用于测量喷墨打印机的打印头温度的装置和方法。
发明内容
本发明一般概念提供了一种测量使用公共驱动单元的喷墨打印机的一个或多个打印头的温度的装置，并且控制在模拟缓冲器中的温度传感器的输出信号，以减少信号线的数量。
在下面的描述中，将部分阐述本发明一般概念的其他方面和优点，本发明一般概念的其他方面和优点从描述中将是显而易见的，或可以通过通用发明概念的实践而学习到。
通过包括一个或多个打印头的喷墨打印机的打印头温度传感器装置可以获得本发明一般概念的上述和/或其他方面，所述打印头温度传感器装置包括：一个或多个温度传感器，其每个被包含在一个或多个打印头的相应的一个中，用来测量每个打印头的温度，并输出与所测量的每个打印头的温度对应的模拟信号；模拟缓冲器，其每个被包括在一个或多个打印头中并被连接到每个打印头的温度传感器，用来根据预定的控制信号控制模拟信号的输出；模数转换器，对通过模拟缓冲器输出的模拟信号进行数字化；以及驱动单元，被连接到模拟缓冲器，用来驱动温度传感器，其中，所述模拟缓冲器基于预定的控制信号来确定由驱动单元驱动哪个温度传感器。
也可以通过用来测量具有一个或多个打印头的喷墨打印机的打印头温度的方法来获得本发明一般概念的上述和/或其他方面，所述一个或多个打印头的每个包括温度传感器和模拟缓冲器，所述模拟缓冲器被包括在每个打印头内并被连接到每个温度传感器，所述方法包括：测量每个打印头的温度，并输出具有与打印头的温度传感器测量的打印头温度对应的电平的模拟信号；依据预定的控制信号确定是否驱动温度传感器，并且确定是否输出模拟信号；以及将通过模拟缓冲器输出的模拟信号转换为数字信号。
也可以通过提供喷墨打印机来获得本发明一般概念的上述和/或其他方面，所述喷墨打印机包括：打印头筒(cartidge)单元，包括打印头以及驱动单元，其中打印头具有检测打印头的温度的温度传感器以及连接到温度传感器以控制所检测的温度的输出的模拟缓冲器，驱动单元用于通过模拟缓冲器来驱动温度传感器；打印机系统单元，具有转换器，用于转换所检测的温度的输出；以及控制单元，用于控制模拟缓冲器，以选择性地输出所检测的温度的输出。
也可以通过提供下述的喷墨打印机来获得本发明一般概念的上述和/或其他方面，所述喷墨打印机包括：多个打印头；多个温度传感器，用来检测多个打印头中相应的多个的温度；多个模拟缓冲器，被连接到相应的多个温度传感器，以输出所检测的温度；控制单元，用来选择地控制模拟缓冲器以输出所检测的温度中的一个；以及转换器，用来转换所选择的一个检测温度。所述喷墨打印机还可包括信号驱动单元，用来通过相应的多个模拟缓冲器来驱动多个温度传感器。
附图说明
通过下面结合其附图对实施例进行描述，本发明一般概念的这些和/或其他方面和优点将变得显而易见和更易于理解：
图1解释了传统的单个打印头芯片；
图2是解释使用单个打印头芯片的传统温度传感器的示例视图；
图3是解释使用多个单个打印头芯片的传统温度传感器的示例视图；
图4是解释根据本发明一般概念的实施例的、使用打印头温度传感器装置测量打印头温度的装置的框图；
图5是解释根据本发明一般概念的实施例的、使用单个打印头芯片的温度传感器的示例视图；
图6是解释图4的温度传感器的示例视图；
图7是解释根据本发明一般概念的实施例的、包括多个单个打印头芯片的宽打印头的示例视图；以及
图8是解释根据本发明一般概念的实施例的测量打印头温度的方法的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明一般概念的实施例进行详细参照，在附图中解释了其示例，其中，全篇中类似的参考标记指代类似的元件。下面通过参照附图，描述所述实施例，来解释本发明的一般概念。
图4是解释根据本发明一般概念的实施例、在图像形成装置中使用打印头温度传感器装置来测量打印头温度的装置的框图，所述图像形成装置例如是喷墨打印机。参照图4，所述温度传感器装置包括打印头筒单元100和打印机系统单元200。打印头筒单元100包括一个或多个打印头110和120、驱动单元130和控制单元140。每个打印头110和120可以具有芯片形式。因此，打印头110和120也可以被称为单个打印头芯片。图5解释了根据本发明一般概念的实施例、使用单个打印头芯片的温度传感器。
在图4和6中，为了简明仅示出了两个单个打印头芯片110和120。然而，应当注意，可以在打印头筒100内使用和包括多于两个的单个打印头芯片。打印机系统单元200包括模数转换器(ADC)210和第二控制单元220。打印机系统单元200可以包括其描述为公知的传统打印机元件，并且因此省略其详细描述。
单个打印头芯片110和120分别包括温度传感器112和122以及模拟缓冲器114和124。模拟缓冲器114和124分别通过其使能端116和126接收控制信号。
温度传感器112和122分别测量打印头110和120的温度，并且向相应的模拟缓冲器114和124输出与所测量的温度对应的模拟的测量信号。模拟缓冲器114和124被分别连接到温度传感器112和122，并且可以根据预定的控制信号而控制由温度传感器112和122输出的模拟测量信号的输出。可以由打印头筒单元100的控制单元140输出预定的控制信号，并将其输入到模拟缓冲器114和124。由打印机系统单元200中的第二控制单元控制所述控制单元140。可以用多路器来实现控制单元140，所述多路器在第二控制单元220的控制下，选择性地使能模拟缓冲器114和124。可选择地，使能模拟缓冲器114和124的控制单元被包括在打印头芯片110和120内。在这种情况下，也可以用多路器实现控制单元，所述多路器的每个在第二控制单元220的控制下，使能相应的模拟缓冲器114或124。
驱动单元130被连接到模拟缓冲器114和124，并且通过模拟缓冲器114和124驱动温度传感器112和122。模拟缓冲器114和124可以用于基于所接收的预定的控制信号来驱动一个或多个温度传感器112和122。在图3的传统温度传感器中，每个温度传感器32和42包括相应的驱动单元34和44。然而，通过使用包括相应使能端116和126的模拟缓冲器114和124，可以用一个驱动单元130来驱动两个温度传感器112和122。模数转换器(ADC)210将模拟缓冲器114和124输出的温度传感器112和122的模拟测量信号数字化。
参照图6，包括电阻器R的驱动单元130将电压或功率分配到打印头110和120，因此驱动单元130允许温度传感器112和122输出所测量的温度信号。虽然图6示出了仅包括电阻器R的用于驱动温度传感器112和122的驱动单元130，但是可以使用其他各种类型的驱动电路来驱动温度传感器112和122。
打印头110和120可以组成宽打印头300，所述宽打印头300可以在一个或多个操作运行期间打印与纸张的全部宽度对应的区域。图7示出了根据本发明一般概念的实施例的宽打印头300。参照图7，宽打印头300可以包括例如14个单个打印头芯片(301到314)。仅包括单个打印头的传统打印筒单元通过执行往复(reciprocating)运动来打印图像。但是，宽打印头300可以无需往复运动而打印图像，并且因此具有更高的打印速度。
参照图7，通常由多个单个打印头芯片301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313和314形成宽打印头300。每个单个打印头芯片301到314类似于梭(shuttle)形打印头。也就是说，每个芯片可以包括：喷嘴和加热器，用于喷墨；接口电路单元(未示出)，用于与打印机系统200的控制单元220通信；以及温度传感器112和122，用于读取每个芯片的基底温度。为了获得高质量的打印输出，在打印头芯片110和120上提供的温度传感器112和122测量所喷出的墨水的温度。在操作打印头前，如果所测量的温度低于可由预定阈值表示的最优驱动温度，则加热基底，如果所测量的温度高于该最优温度，则单个打印头芯片等待，直到要被喷射的墨水的温度降低。
如上所述，在图3的传统温度传感器中，分别提供驱动电路34和44，以驱动温度传感器32和42测量相应打印头芯片30和40的温度，同样，图3的模拟多路器50应当选择性地向图3的ADC 60提供每个温度传感器32或42的输出信号。
在图4的本实施例中，在每个单个打印头芯片110和120上，模拟缓冲器114和124分别包括使能端116和126。因为在单个打印头芯片110和120中分别提供了模拟缓冲器114和124，所以与图3的传统构造相比，可以减少信号线的数量，在所述图3的传统构造中，模拟多路器50需要与每个打印头芯片对应的信号线。换句话说，如图4所示，可以仅使用一个信号线来连接打印筒100和打印机系统单元200的ADC 210。
控制单元140可以通过相应的模拟缓冲器114和124的使能端116和126提供控制信号输入。因此，通过使用信号线，可以从控制单元220接收用于控制温度传感器112和122的模拟输出信号(模拟温度信号)的控制信号，而无需使用额外的信号线。
基于预定的控制信号，模拟缓冲器114和124可以被使能或禁止输出模拟输出信号。当由控制信号使能模拟缓冲器114和124的输出时，可以在打印头110和120的外部放置驱动单元130，并将驱动单元130连接到温度传感器112和122，以驱动温度传感器112和122输出模拟输出信号。在这一点上，每次仅使能模拟缓冲器114和124中的一个。因此，只有被使能的模拟缓冲器114和124之一可以用于驱动相应的温度传感器112和122之一。一旦温度传感器112和122已经测量到与打印头110和120的温度对应的模拟输出信号，则该模拟输出信号可以被发送到ADC 210。
图8是解释根据本发明一般概念的实施例的测量打印头110和120的温度的方法的流程。参照图8，在操作S10，分别测量打印头110和120的温度，并且输出对应于所测量的温度的模拟信号。
在操作S20，驱动单元130驱动温度传感器112和122，并且依据输入到模拟缓冲器114和124的预定控制信号控制相应的模拟输出信号，所述模拟缓冲器114和124被包括在打印头110和120中，且被连接到打印头110和120的温度传感器112和122。在操作S30，对模拟缓冲器114和124输出的温度传感器112和122的模拟测量信号进行数字化。
筒单元100的控制单元140输出控制信号，并通过相应的使能端116和126将它们输入到模拟缓冲器114和124。打印头110和120可以具有芯片形状。
打印头110和120一起可以组成宽打印头，该宽打印头可以在一个或多个操作运行期间打印与纸张的全部宽度对应的区域。图7示出了宽打印头的
实施例。
如上所述，根据本发明一般概念，通过仅使用一个温度传感器驱动单元来驱动多个单个打印头的温度传感器，简化了温度传感器驱动单元的电路设计。同样，可以减少输出信号线的数量。温度传感器的输出信号可以被发送到ADC而无需使用模拟多路器。
另外，通过温度传感器驱动电路的简化设计，可以将用于驱动和读取温度传感器的温度传感器驱动电路的数量减少到1。同样，一个温度传感器驱动电路可以驱动多于一个的温度传感器。因此，可以减少当使用多个温度传感器驱动电路时，由于温度传感器驱动电路的特征不同而可能导致发生的温度错误。
虽然已经示出并描述了本发明一般概念的几个实施例，但是本领域技术人员应当明白，在不背离本发明一般概念的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中做出变化，在所附的权利要求书及其等价物中定义本发明一般概念的范围。
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2005年6月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0046786的权益，其全部内容通过参照而被合并于此。

Claims (20)

1.一种包括一个或多个打印头的喷墨打印机的打印头温度传感器装置，所述打印头温度传感器装置包括：
一个或多个温度传感器，其每个被包含在一个或多个打印头的相应的一个中，用来测量每个打印头的温度，并输出与所测量的每个打印头的温度对应的模拟信号；
多个模拟缓冲器，其每个被包括在一个或多个打印头的相应的一个中，并被连接到每个打印头的温度传感器，用来根据预定的控制信号控制模拟信号；
模数转换器，对通过模拟缓冲器输出的模拟信号进行数字化；以及
驱动单元，被连接到模拟缓冲器，用来驱动温度传感器，
其中，所述模拟缓冲器基于预定的控制信号来确定由驱动单元驱动哪个温度传感器。
2.如权利要求1所述的打印头温度传感器，其中，所述预定的控制信号被包括一个或多个打印头和所述驱动单元的打印头筒单元的控制单元所输出。
3.如权利要求2所述的打印头温度传感器，其中，所述一个或多个打印头和所述驱动单元组成打印头筒，并且所述控制单元在连接到所述打印头筒单元的打印机系统单元的控制器的控制下，选择性地使能模拟缓冲器。
4.如权利要求1所述的打印头温度传感器，其中，一个或多个打印头中的每个具有芯片形式。
5.如权利要求1所述的打印头温度传感器，其中，所述一个或多个打印头组成宽打印头，该宽打印头可以在一个或多个操作运行中打印与纸张的整个宽度对应的区域。
6.如权利要求1所述的打印头温度传感器，其中，所述驱动单元用于驱动一个或多个温度传感器。
7.一种用来测量具有一个或多个打印头的喷墨打印机的打印头温度的方法，所述一个或多个打印头的每个包括温度传感器和模拟缓冲器，所述模拟缓冲器被包括在每个打印头内并被连接到每个温度传感器，所述方法包括：
测量每个打印头的打印头温度，并输出具有与打印头的温度传感器测量的打印头温度对应的电平的模拟信号；
依据预定的控制信号确定是否驱动温度传感器，并且确定是否输出模拟信号；以及
将从模拟缓冲器输出的模拟信号转换为数字信号。
8.如权利要求7所述的测量打印头温度的方法，其中，所述预定的控制信号被包括一个或多个打印头的打印头筒的控制单元所输出。
9.如权利要求8所述的测量打印头温度的方法，其中，所述打印头筒的控制单元在连接到所述打印头筒的打印机系统的控制器的控制下，输出所述控制信号。
10.如权利要求7所述的测量打印头温度的方法，其中，所述一个或多个打印头中的每个具有芯片形式。
11.如权利要求7所述的测量打印头温度的方法，其中，所述一个或多个打印头组成宽打印头，该宽打印头可以在一个或多个操作运行中打印与纸张的整个宽度对应的区域。
12.一种喷墨打印机，包括：
打印头筒单元，包括：
打印头，具有检测打印头的温度的温度传感器，和连接到温度传感器以控制所检测的温度的输出的模拟缓冲器；以及
驱动单元，用于通过模拟缓冲器来驱动温度传感器；
打印机系统单元，具有转换器，用于转换所检测的温度的输出；以及
控制单元，用于控制模拟缓冲器，以选择性地输出所检测的温度的输出。
13.如权利要求12所述的喷墨打印机，其中：
所述打印头筒还包括第二打印头，该第二打印头具有用于检测打印头的第二温度的第二温度传感器，以及连接到所述温度传感器以控制所检测的第二温度的第二输出的第二模拟缓冲器；
所述驱动单元通过第二模拟缓冲器驱动第二温度传感器；以及
所述控制单元控制第二模拟缓冲器，以选择性地输出所检测的第二温度的第二输出。
14.如权利要求13所述的喷墨打印机，其中，所述转换器对所检测的温度的输出和所检测的第二温度的第二输出其中之一进行转换。
15.如权利要求13所述的喷墨打印机，其中，所述控制单元生成信号以选择模拟缓冲器和第二模拟缓冲器之一，从而选择所检测的温度和所检测的第二温度之一。
16.如权利要求13所述的喷墨打印机，其中，所述控制单元被放置在打印头筒和打印机系统单元之一中。
17.如权利要求13所述的喷墨打印机，其中，所述打印机系统单元根据所转换的、所检测的温度和所检测的第二温度之一，使用打印头和第二打印头来执行打印操作。
18.如权利要求13所述的喷墨打印机，其中，所述打印头包括：多个打印头，其每个具有温度传感器以检测打印头的温度；模拟缓冲器，被连接到温度传感器以控制所检测的温度的输出；以及控制单元，控制模拟缓冲器以发送所检测的温度之一。
19.一种喷墨打印机，包括：
多个打印头；
多个温度传感器，用来检测多个打印头中相应的多个的温度；
多个模拟缓冲器，被连接到相应的多个温度传感器，以输出所检测的温度；
控制单元，用来选择地控制模拟缓冲器以输出所检测的温度中的一个；以及
转换器，用来转换所选择的一个检测温度。
20.如权利要求13所述的喷墨打印机，还包括：
单个驱动单元，用来通过相应的多个模拟缓冲器驱动多个温度传感器。
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