[发明专利]控制喷墨打印头中加热器的设备及其方法

说明书

技术领域

本发明总体构思涉及一种控制喷墨打印头中加热器的设备，特别涉及一种控制喷墨打印头中的加热器以防止加热器故障的设备及其控制方法，所述故障的出现归应于打印机主体的异常操作。

背景技术

在喷墨式打印机中，来自打印机主体的加热器驱动信号经由串行通信被传输到具有头芯片的打印头。

如图1所示，打印头的打印头芯片HC1包括：输入数据处理器10，用于通过区分从打印机主体接收的数据是打印数据还是用于设置打印头芯片HC1状态的公用数据来处理数据；加热器控制器100，包括用于接收和处理从输入数据处理器10输入的打印数据的打印数据处理器100A以及用于驱动加热器以便能够喷墨的加热器驱动器100B；选通脉冲发生器20，用于通过对从打印机主体接收到的串行时钟进行计数来为加热器驱动产生选通脉冲；和油墨通道(未示出)，用于存储油墨，通过由加热器驱动产生的气泡压力，将存储在油墨通道中的油墨喷射到打印头芯片外侧的区域。

如果经由串行通信从打印机主体传输的串行数据是打印数据，则输入数据处理器10将该串行数据分离成地址和原始数据，以便将其传输加热器控制器100用于控制待驱动的对应加热器。如果经由串行通信从打印机主体传输的串行数据是公用数据，则输入数据处理器10分析该公用数据以便设置头芯片及选通脉冲发生器20的对应寄存器。

选通脉冲发生器20通过对串行时钟进行计数产生用于加热器驱动的选通脉冲，并将该选通脉冲传输到加热器控制器100，所述串行时钟与负载信号LOAD同步。

加热器控制器100包括打印数据处理器100A和加热器驱动器100B。加热器控制器100分析从打印机主体传输的串行数据，以便有选择地驱动多个加热器。

如图2所示，为了简化系统设计，将原始数据P_Data和地址ADDR配置成串行信号线。

m位移位寄存器103和n位移位寄存器106分别接收与时钟CLOCK同步的原始数据P_Data和地址ADDR，以便选择对应于各加热器的喷嘴。

如果输入负载信号LOAD，则m位锁存电路104和n位锁存电路105分别锁存分别从m位位移寄存器103和n位移位寄存器106提供的原始数据P_Data和地址ADDR。

如果选通脉冲STRB被输入以允许喷墨，则多个m位锁存信号P1到Pm和n位锁存信号A1到An中的每一个通过与门101开启相应喷嘴的晶体管(或FET)102，并且驱动电压Vph被施加到喷嘴的热敏元件以允许电流流动，从而喷出存储在油墨通道(未示出)中的油墨。

由于如图3所示，只有当负载信号LOAD被输入时各数据被锁存到与门101，因此被第一选通脉冲STRB_1驱动的喷嘴是对应于第一数据Data_1的喷嘴，而被第二选通脉冲STRB_2驱动的喷嘴是对应于第二数据Data_2的喷嘴。基于第一选通脉冲STRB_I和第二选通脉冲STRB_2的脉冲宽度来确定加热器电流。

根据现有技术，打印头接收经由串行通信从打印机主体输入的串行时钟信号CLOCK、串行数据P_Data、负载信号LOAD等，以便驱动打印头中用于喷墨的加热器。

由于从打印机主体传输的信号应该与串行时钟同步并且然后被传输，因此用于产生打印机主体中的串行时钟的头控制器必须具有复杂的逻辑电路以便设置所述信号的定时。

然而，在打印操作期间，打印机主体可能受到电磁敏感性(EMS，electro-magnetic susceptibility)的影响。因此，例如，系统可能由于暴露于静电或类似的外部影响而闭锁，或者由于打印机主体中的头控制器的异常操作，串行时钟可能会停止或者串行时钟的周期可能会改变。

如果上述异常现象出现在产生选通脉冲STRB的过程中，所述选通脉冲STRB用于计算从打印机主体传输来的串行时钟以便控制电流输入加热器的时间，也即，如果异常现象出现在计数时钟期间停止串行时钟的时刻，则使能状态被选通脉冲STRB保持。因此，当加热器被长时间连续驱动时，加热器可能毁坏。如果当加热器被长时间连续驱动时毁坏了，则不能从对应的喷嘴喷出油墨。结果，降低了打印质量。

考虑到上述问题，通过计数时钟产生选通脉冲，以便由打印机主体的头控制器独立地驱动加热器。因此，如果施加选通脉冲，则可以解决上述问题。然而，由于EMS的影响，与从打印机主体提供的串行时钟相比，时钟的驱动频率不能增加。此外，所述时钟也不与从打印机主体提供的串行数据和串行时钟同步。为此，精确调整选通脉冲的脉冲宽度是困难的，在这一方向还存在问题。

发明内容