專利名稱：對打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的構(gòu)思涉及一種用于對通過噴射墨滴來執(zhí)行打印的打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的方法。
背景技術(shù)：
噴墨打印機包括一個或多個頭芯片，每個頭芯片具有噴嘴和用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴噴出墨的主加熱器。噴墨打印機的性能與墨的粘度相關(guān)。往復(fù)式噴墨頭具有一個或多個長0.5英寸的頭芯片，行式噴墨頭具有多個長度比用在往復(fù)式噴墨頭中的頭芯片長(長約2英寸)的頭芯片。
墨粘度在低溫下高且在高溫下低。因此，頭芯片應(yīng)始終如一地保持在使墨粘度適于獲得最佳打印條件的溫度下。出于此目的，打印裝置具有用于加熱頭芯片的輔助加熱器和用于測量該頭芯片溫度的溫度傳感器。此打印裝置在供應(yīng)能量之后(即，啟動打印裝置之后)立刻或者在打印過程中檢測頭芯片的溫度，并在檢測到的溫度低于預(yù)定目標(biāo)溫度時通過操縱輔助加熱器預(yù)加熱頭芯片來控制該頭芯片的溫度。
在頭芯片被加熱時，墨粘度降低且墨容易干燥。在頭芯片被預(yù)加熱時，由于溫度上升率(rising rate)不同，直至到達預(yù)定目標(biāo)溫度所經(jīng)過的時間對不同頭芯片而言不同。同時，在打印操作完成之后，頭芯片之間會出現(xiàn)溫度差，因此直至各頭芯片到達預(yù)定目標(biāo)溫度所經(jīng)過的時間也不同。相應(yīng)地，墨干燥過程首先在這樣一個頭芯片內(nèi)發(fā)生，這個頭芯片已到達目標(biāo)溫度而其它頭芯片未到達預(yù)定目標(biāo)溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總的構(gòu)思提供這樣一種預(yù)加熱頭芯片的方法，該方法可縮小在把頭芯片加熱至目標(biāo)溫度時產(chǎn)生的不同頭芯片之間的時間差。
本發(fā)明總的構(gòu)思還提供這樣一種預(yù)加熱頭芯片的方法，該方法允許頭芯片更迅速地到達目標(biāo)溫度。
本發(fā)明總的構(gòu)思的其它方面和優(yōu)點將部分地在下面的說明中闡述，部分地根據(jù)該說明是顯而易見的，或者通過實施本發(fā)明總的構(gòu)思認識到。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面通過提供這樣一種對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法來實現(xiàn)，每個頭芯片都包括噴嘴、用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用于加熱頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量頭芯片的溫度的溫度傳感器，該方法包括設(shè)定用于驅(qū)動頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射墨，并依據(jù)所測得的溫度設(shè)定驅(qū)動信號的頻率以與各個頭芯片的溫度上升率成反比，以及驅(qū)動輔助加熱器和主加熱器以加熱頭芯片至從各自溫度同時到達目標(biāo)溫度。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法來實現(xiàn)，每個頭芯片都包括噴嘴、一個或多個用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用于加熱各個頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量頭芯片的溫度的溫度傳感器，該方法包括測量頭芯片的初始溫度，基于各個頭芯片的溫度上升率來計算直至該頭芯片到達目標(biāo)溫度的頭芯片的估計加熱時間，以及通過從一個具有估計加熱時間的最大值的頭芯片到另一具有估計加熱時間的最小值的頭芯片驅(qū)動輔助加熱器，開始加熱該頭芯片，以便該頭芯片在經(jīng)過最大估計加熱時間時到達目標(biāo)溫度。
該方法還可包括設(shè)定用于驅(qū)動頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射墨，同時驅(qū)動主加熱器和輔助加熱器以加熱頭芯片。溫度上升率可對應(yīng)于當(dāng)輔助加熱器與主加熱器一起被驅(qū)動時由在預(yù)定時間段里施加的驅(qū)動信號的預(yù)定負載(predetermined duty)和頻率確定的溫度上升率。
該方法還可包括測量還未開始加熱操作的每個頭芯片的溫度，以重新計算其估計加熱時間以及依據(jù)重新計算的加熱時間來調(diào)節(jié)加熱開始時間。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種對打印裝置內(nèi)的頭芯片進行預(yù)加熱的方法來實現(xiàn)，每個頭芯片都包括噴嘴、用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴噴射墨的主加熱器、多個用于加熱頭芯片的輔助加熱器、以及多個用于測量頭芯片的溫度的溫度傳感器，該方法包括測量頭芯片的初始溫度，并把該頭芯片分成高溫組和低溫組，所述高溫組具有高于目標(biāo)溫度的對應(yīng)初始溫度，所述低溫組具有低于該目標(biāo)溫度的對應(yīng)初始溫度；基于高溫組的頭芯片的溫度下降率來計算直至該高溫組的頭芯片到達目標(biāo)溫度的估計冷卻時間，并基于低溫組的頭芯片的溫度上升率來計算直至該低溫組的頭芯片到達目標(biāo)溫度的估計加熱時間；以及控制輔助加熱器操作，使得所有頭芯片在經(jīng)過估計冷卻時間和估計加熱時間中的最大值時到達目標(biāo)溫度。
控制輔助加熱器包括在低溫組的頭芯片中從具有最大估計加熱時間的頭芯片的輔助加熱器起按順序開始驅(qū)動輔助加熱器，以在高溫組中一個具有最大估計冷卻時間的頭芯片到達目標(biāo)溫度時所有低溫組的頭芯片都到達目標(biāo)溫度，最大估計冷卻時間大于最大估計加熱時間；以及間歇驅(qū)動輔助加熱器以維持已到達目標(biāo)溫度的高溫組的頭芯片于該目標(biāo)溫度直至經(jīng)過最大估計冷卻時間。
控制輔助加熱器包括在低溫組的頭芯片中按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭芯片至另一具有估計加熱時間的最小值的頭芯片的順序驅(qū)動輔助加熱器來開始加熱，以當(dāng)最大估計冷卻時間大于最大估計加熱時間且當(dāng)經(jīng)過該最大估計加熱時間時低溫組的所有頭芯片都到達目標(biāo)溫度；如果所有低溫組的頭芯片都到達目標(biāo)溫度，則間歇驅(qū)動輔助加熱器以維持高溫組的頭芯片于目標(biāo)溫度直至經(jīng)過最大估計冷卻時間，以及間歇驅(qū)動輔助加熱器以維持已到達目標(biāo)溫度的高溫組的頭芯片于目標(biāo)溫度直至經(jīng)過最大估計冷卻時間。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種對打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的方法來實現(xiàn)，該方法包括利用對應(yīng)的第一速率計算第一頭芯片的第一時間，以及利用對應(yīng)的第二速率計算第二頭芯片的第二時間；以及依據(jù)所算得的第一和第二時間控制第一和第二頭芯片的加熱器，以使該第一和第二頭芯片同時到達目標(biāo)溫度。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種用于對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的裝置來實現(xiàn)，每個頭芯片都包括噴嘴、用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用于加熱各個頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量各個頭芯片的溫度的溫度傳感器，該裝置包括主加熱器驅(qū)動電路，用于生成驅(qū)動各個頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射墨，該驅(qū)動信號具有與各個頭芯片的溫度上升率成反比的頻率；以及輔助加熱器驅(qū)動電路，用于驅(qū)動頭芯片的輔助加熱器和主加熱器以加熱該頭芯片而同時到達目標(biāo)溫度。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種用于對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的裝置來實現(xiàn)，每個頭芯片都包括噴嘴、一個或多個用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用于加熱各個頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量各個頭芯片的溫度的溫度傳感器，該裝置包括控制器，其用于接收利用溫度傳感器測得的頭芯片的初始溫度，基于各個頭芯片的溫度上升率計算直至頭芯片到達目標(biāo)溫度的頭芯片的估計加熱時間，以及通過按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭芯片到另一具有估計加熱時間的最小值的頭芯片的順序驅(qū)動對應(yīng)于頭芯片的輔助加熱器來控制加熱頭芯片，使得該頭芯片在經(jīng)過最大估計加熱時間時到達目標(biāo)溫度。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種用于對打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的裝置來實現(xiàn)，每個頭芯片都包括噴嘴、多個用于加熱頭芯片的輔助加熱器、以及多個用于測量頭芯片的溫度的溫度傳感器，該噴嘴具有用于加熱墨以經(jīng)由噴嘴噴射墨的主加熱器，該裝置包括控制器，其用于接收利用溫度傳感器測得的頭芯片的初始溫度，把頭芯片分成對應(yīng)初始溫度高于目標(biāo)溫度的高溫組和對應(yīng)初始溫度低于目標(biāo)溫度的低溫組，基于高溫組的頭芯片的溫度下降率來計算直至高溫組的頭芯片到達目標(biāo)溫度的估計冷卻時間，基于低溫組的頭芯片的溫度上升率來計算直至低溫組的頭芯片到達目標(biāo)溫度的估計加熱時間，以及控制輔助加熱器操作，使得所有頭芯片在經(jīng)過估計冷卻時間和估計加熱時間中的最大值時到達目標(biāo)溫度。


通過以下結(jié)合附圖對實施例的說明，本發(fā)明總的構(gòu)思的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得明顯且更易于理解，其中圖1是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的一種實施例的具有行式噴墨頭的打印裝置的視圖；圖2是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的具有往復(fù)式噴墨頭的打印裝置的視圖；圖3是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的一種實施例的包括在圖1或圖2所示打印裝置內(nèi)的頭芯片的橫截面圖；圖4是說明在包括于圖1或圖2所示打印裝置內(nèi)的頭芯片上的輔助加熱器和溫度傳感器的布置的視圖；
圖5是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的一種實施例的用于預(yù)加熱頭芯片的裝置的框圖；圖6是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖；圖7是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的一種實施例的用于驅(qū)動頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號的波形的視圖；圖8是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖；圖9是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖；圖10是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖；以及圖11是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參考表示在附圖中的本發(fā)明總的構(gòu)思的實施例，其中，相同參考標(biāo)記自始至終指示相同部分。以下通過參照附圖描述這些實施例來說明本發(fā)明總的構(gòu)思。
圖1和2是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的實施例的打印裝置的視圖。參照圖1，噴墨頭1安裝在這樣一種路徑的上方，記錄介質(zhì)例如紙張P沿著該路徑在副掃描方向(S)上輸送。噴墨頭1噴射墨以在記錄介質(zhì)上打印圖像，同時保持在固定位置。參照圖2，噴墨頭1a沿主掃描方向(M)往復(fù)運動，并噴射墨以在沿副掃描方向(S)輸送的記錄介質(zhì)例如紙張P上打印圖像。噴墨頭1a通常稱為往復(fù)式噴墨頭，而噴墨頭1稱為行式噴墨頭。圖2所示往復(fù)式噴墨頭1a具有一個或多個長0.5英寸的頭芯片，而圖1所示噴墨頭1具有沿著主掃描方向(M)等于或大于在往復(fù)式噴墨頭中使用的一個或多個頭芯片的長度的頭芯片5。
圖3是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的一種實施例的頭芯片的橫截面圖。頭芯片5可用在行式噴墨頭1中或者往復(fù)式噴墨頭1a中。參照圖3，頭芯片5具有經(jīng)由其噴射墨的噴嘴11和用于加熱墨以經(jīng)由該噴嘴11噴射墨的主加熱器21。噴嘴11形成在噴嘴板10上。主加熱器21形成在基板20上。通道形成在噴嘴板10與基板20之間以從儲墨器(未表示)供應(yīng)墨給室22。由于頭芯片5的一般結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，所以將省略對其的詳細說明。當(dāng)施加電壓給主加熱器21時，容納在室22內(nèi)的墨被加熱并在其內(nèi)生成氣泡，以使容納在墨室22內(nèi)的墨體積迅速膨脹。由于所加熱的墨導(dǎo)致的壓力，室22內(nèi)的墨經(jīng)由噴嘴11噴出。
為在圖像打印之前調(diào)節(jié)墨粘度至適于打印操作的程度，頭芯片5被預(yù)加熱以使該頭芯片5的溫度到達預(yù)定目標(biāo)溫度。預(yù)加熱操作可在打印操作之間或者在給打印裝置供應(yīng)能量(即，啟動該打印裝置)時執(zhí)行。對于預(yù)加熱操作，頭芯片5具有如圖4所示安裝于其上的一個或多個輔助加熱器30和一個或多個溫度傳感器40。例如，輔助加熱器30可形成在基板20上。因為如果頭芯片內(nèi)空間有限則難以把輔助加熱器30設(shè)在噴嘴11之間，所以該輔助加熱器30可設(shè)在頭芯片5的一端處或者兩端處。
圖5是說明一種用于預(yù)加熱頭芯片例如圖3和4所示頭芯片5以控制該頭芯片溫度的裝置的框圖。換句話說，圖5所示裝置可用于預(yù)加熱與圖3和4所示頭芯片相類似的頭芯片。因此，出于示意目的，以下參照圖3、4和5來說明圖5所示裝置。參照圖3、4和5，利用溫度傳感器40測得的頭芯片5的溫度經(jīng)由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器51輸入中央處理單元(CPU)50。信息例如頭芯片5的目標(biāo)溫度、溫度上升率和溫度下降率儲存在存儲器52中。CPU50控制輔助加熱器驅(qū)動電路53和主加熱器驅(qū)動電路54以驅(qū)動輔助加熱器30和主加熱器21。以下將說明利用具有上述結(jié)構(gòu)的裝置來預(yù)加熱頭芯片的方法。小寫字母a、b、c和d用于區(qū)分利用各個不同的輔助加熱器30和各個不同的主加熱器21預(yù)加熱的頭芯片5中的不同頭芯片。
在給打印裝置供應(yīng)能量(即，啟動該打印裝置)之后或者在該打印裝置長期維持待命狀態(tài)而不執(zhí)行打印操作時，希望該打印裝置的頭芯片5的初始溫度相同。參照圖6說明當(dāng)打印裝置的不同頭芯片的初始溫度相同時預(yù)加熱頭芯片的方法。頭芯片5a、5b和5c的初始溫度都與溫度T0相同。然而，由于頭芯片5a、5b和5c的位置不同或者各個輔助加熱器30a、30b和30c的電阻不同，頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率不同。因此，盡管頭芯片5a、5b和5c的輔助加熱器30a、30b和30c被一起驅(qū)動，但頭芯片5a、5b和5c到達目標(biāo)溫度Tt所需要的預(yù)加熱時間分別是ta、tb和tc，ta、tb和tc是不同的。為縮小這種預(yù)加熱時間ta、tb和tc的差異，一種用于預(yù)加熱頭芯片的方法包括同時驅(qū)動主加熱器21a、21b和21c和輔助加熱器30a、30b和30c，該主加熱器21a、21b和21c用于加熱墨以從頭芯片5a、5b和5c噴射墨。
當(dāng)主加熱器21a、21b和21c被驅(qū)動時，控制驅(qū)動信號的波形以不噴射墨直至所有頭芯片都到達噴射目標(biāo)溫度。換句話說，參照圖7，用于驅(qū)動主加熱器21的驅(qū)動信號的負載(duty)‘d’短于在墨被噴射時的驅(qū)動信號的負載‘di’。因此，可在不噴射墨的同時利用主加熱器21加熱頭芯片5。同時，用于驅(qū)動主加熱器21a、21b和21c的驅(qū)動信號的頻率被設(shè)定為與各個頭芯片5a、5b或5c的溫度上升率成反比。例如，假定頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率分別為d1、d2和d3且頭芯片5a、5b和5c的主加熱器21a、21b和21c的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率分別為f1、f2和f3，那么該驅(qū)動頻率被設(shè)定為滿足關(guān)系f1∶f2∶f3＝1/d1∶1/d2∶1/d3。當(dāng)如上所述同時驅(qū)動輔助加熱器30a、30b和30c和主加熱器21a、21b和21c時，可在較短時間內(nèi)到達目標(biāo)溫度Tt。同時，由于用于驅(qū)動主加熱器21a、21b和21c的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率被控制以補償各個頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率的差異，所以該頭芯片5a、5b和5c具有幾乎相同的溫度上升率，并能在如圖6中虛線所示的同一時間‘t’處到達目標(biāo)溫度Tt。
然而，即便經(jīng)過時間‘t’，頭芯片5a、5b和5c的溫度也可能未到達目標(biāo)溫度Tt或者略微超出該目標(biāo)溫度Tt。因而，基于利用溫度傳感器40a、40b和40c測量各個頭芯片5a、5b和5c的溫度來細微控制并調(diào)節(jié)該頭芯片5a、5b和5c的預(yù)加熱操作的終止時間。
圖8是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的頭芯片預(yù)加熱方法的圖。以下參照圖8說明這種用于加熱頭芯片5a、5b和5c以同時到達目標(biāo)溫度Tt的方法。依據(jù)頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率計算從初始溫度T0加熱該頭芯片5a、5b和5c至目標(biāo)溫度Tt所需要的估計加熱時間。例如，參照圖6，當(dāng)頭芯片5a、5b和5c同時開始被加熱時，從初始溫度T0起直至該頭芯片5a、5b和5c到達目標(biāo)溫度Tt的估計加熱時間為ta、tb和tc(ta＜tb＜tc)。在圖8所示方法中，首先驅(qū)動具有最長估計加熱時間的頭芯片5c的輔助加熱器30c以開始加熱該頭芯片5c。接著，在經(jīng)過時間tc-tb之后驅(qū)動頭芯片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭芯片5b。最后，在經(jīng)過時間tc-ta之后驅(qū)動頭芯片5a的輔助加熱器30a以開始加熱該頭芯片5a。
當(dāng)依據(jù)最長估計加熱時間按順序開始頭芯片5a、5b和5c的加熱操作時，該頭芯片5a、5b和5c在經(jīng)過最長估計加熱時間tc之后幾乎同時到達目標(biāo)溫度Tt。然而，即便經(jīng)過時間‘tc’，頭芯片5a、5b和5c的溫度也可能未到達目標(biāo)溫度Tt或者略微超出該目標(biāo)溫度Tt。因而，通過利用溫度傳感器40a、40b和40c測量各個頭芯片5a、5b和5c的溫度來細微控制并調(diào)節(jié)終止加熱各個頭芯片5a、5b和5c的時間。
當(dāng)利用具有預(yù)定負載和頻率的第一驅(qū)動信號一起驅(qū)動主加熱器21a、21b和21c和輔助加熱器30a、30b和30c時，頭芯片5a、5b和5c的溫度能夠更迅速地上升至目標(biāo)溫度Tt。這里，當(dāng)主加熱器21a、21b和21c被獨立于輔助加熱器30a、30b和30c驅(qū)動時，用于計算估計加熱時間的頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率可不同于當(dāng)主加熱器21a、21b和21c與輔助加熱器30a、30b和30c一起被驅(qū)動時的溫度上升率。
可在驅(qū)動具有最長估計加熱時間的頭芯片5c的輔助加熱器30c以開始加熱該頭芯片5c之后，通過持續(xù)(或者以預(yù)定時間間隔)測量頭芯片5a和5b的溫度來重新計算估計加熱時間ta和tb并調(diào)節(jié)該頭芯片5a和5b的加熱開始時間。
在執(zhí)行打印操作之后，頭芯片5a、5b和5c的初始溫度可能相互不同。例如，由于在噴射墨時利用主加熱器21a、21b和21c加熱頭芯片5a、5b和5c，所以執(zhí)行打印操作之后的初始溫度會依據(jù)各個頭芯片5a、5b和5c的墨噴射頻率而不同。即便頭芯片5a、5b和5c的初始溫度相互不同，也可采用圖8所述的頭芯片預(yù)加熱方法。
例如，參照圖9，頭芯片5a、5b和5c的初始溫度分別為T1、T2和T3。當(dāng)依據(jù)各個頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率按順序驅(qū)動各個頭芯片5a、5b和5c的輔助加熱器30a、30b和30c以開始加熱該頭芯片5a、5b和5c時，利用各個頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率計算直至該頭芯片5a、5b和5c到達目標(biāo)溫度Tt的估計加熱時間。頭芯片5a、5b和5c到達目標(biāo)溫度Tt所花費的時間稱為t1、t2和t3(t1＜t3＜t2)。首先驅(qū)動具有最長估計加熱時間t2的頭芯片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭芯片5b。接著，在經(jīng)過時間t2-t3之后驅(qū)動頭芯片5c的輔助加熱器30c以開始加熱該頭芯片5c。最后，在經(jīng)過時間t2-t1之后驅(qū)動頭芯片5a的輔助加熱器30a以開始加熱該頭芯片5a。
即便各個頭芯片5a、5b和5c的初始溫度不同，當(dāng)從具有最長估計加熱時間t2的頭芯片5b起按順序開始加熱時，該頭芯片5a、5b和5c在經(jīng)過最長估計加熱時間t2之后幾乎同時到達目標(biāo)溫度Tt。然而，即便經(jīng)過時間t2，各個頭芯片5a、5b和5c的溫度也可能未到達目標(biāo)溫度Tt或者略微超出該目標(biāo)溫度Tt。因而，依據(jù)利用溫度傳感器40a、40b和40c測得的頭芯片5a、5b和5c的溫度來細微控制并調(diào)節(jié)終止加熱該頭芯片5a、5b和5c的時間。
當(dāng)利用具有預(yù)定負載和頻率的第二驅(qū)動信號一起驅(qū)動主加熱器21a、21b和21c和輔助加熱器30a、30b和30c時，各個頭芯片5a、5b和5c的溫度能夠更迅速地上升至目標(biāo)溫度Tt。這里，用于計算估計加熱時間且利用第二信號驅(qū)動的頭芯片5a、5b和5c的溫度上升率不同于當(dāng)利用具有預(yù)定負載和頻率的第一驅(qū)動信號不與輔助加熱器30a、30b和30c一起驅(qū)動主加熱器21a、21b和21c時的溫度上升率。
可在驅(qū)動具有最長估計加熱時間t2的頭芯片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭芯片5b之后，通過以預(yù)定時間間隔測量頭芯片5a和5c的溫度來重新計算估計加熱時間t1和t3并調(diào)節(jié)該頭芯片5a和5c的加熱開始時間。
圖10是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖。參照圖10，頭芯片5a和5b的初始溫度分別為低于目標(biāo)溫度Tt的T11和T12，而頭芯片5c和5d的初始溫度分別為高于目標(biāo)溫度Tt的T13和T14。因此，頭芯片5a和5b分入低溫組，而頭芯片5c和5d分入高溫組。接著，基于高溫組的頭芯片5c和5d的溫度下降率計算直至該頭芯片5c和5d被冷卻至目標(biāo)溫度Tt所要花費的估計冷卻時間t13和t14。另外，基于低溫組的頭芯片5a和5b的溫度上升率計算直至該頭芯片5a和5b被加熱至目標(biāo)溫度Tt所要花費的估計加熱時間t11和t12。
當(dāng)估計冷卻時間的最大值t13如圖10所示大于估計加熱時間的最大值t12時，頭芯片5a、5b、5c和5d可在經(jīng)過最大估計冷卻時間t13之后到達目標(biāo)溫度Tt。出于此目的，在經(jīng)過時間t13-t12之后驅(qū)動具有最長估計加熱時間t12的頭芯片5b的輔助加熱器30b，以開始加熱該頭芯片5b。接著，在經(jīng)過時間t13-t11之后驅(qū)動頭芯片5a的輔助加熱器30a，以開始加熱該頭芯片5a。于是，當(dāng)經(jīng)過最大估計冷卻時間t13時，頭芯片5a和5b幾乎同時到達目標(biāo)溫度Tt。然而，即便經(jīng)過最大估計冷卻時間t13，低溫組的頭芯片5a和5b的溫度也可能未到達目標(biāo)溫度Tt或者略微超出該目標(biāo)溫度Tt。因而，依據(jù)利用溫度傳感器40a和40b測得的頭芯片5a和5b的溫度來細微控制并調(diào)節(jié)終止加熱該頭芯片5a和5b的時間。
當(dāng)經(jīng)過估計冷卻時間t14時，頭芯片5d到達目標(biāo)溫度Tt。在t14之后且直至經(jīng)過最大估計冷卻時間t13，利用溫度傳感器40d測量頭芯片5d的溫度，并間歇驅(qū)動輔助加熱器30d以維持該頭芯片5d于目標(biāo)溫度Tt。
當(dāng)利用具有預(yù)定負載和頻率的第三信號一起驅(qū)動主加熱器21a和21b和輔助加熱器30a和30b時，頭芯片5a和5b的溫度能夠更迅速地上升至目標(biāo)溫度Tt。這里，用于計算估計加熱時間的溫度上升率可以是當(dāng)主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅(qū)動時的溫度上升率。當(dāng)主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅(qū)動時，低溫組的頭芯片5a和5b的加熱開始時間會如圖10圖的虛線所示延遲一定時間。
另外，可在驅(qū)動具有最長估計加熱時間的頭芯片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭芯片5b之后，以預(yù)定時間間隔測量頭芯片5a的溫度來重新計算估計加熱時間t11并調(diào)節(jié)該頭芯片5a的加熱開始時間。
圖11是說明依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的另一種實施例的對一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法的圖。下述方法是前一方法的變形。參照圖11，頭芯片5a和5b的初始溫度分別為低于目標(biāo)溫度Tt的T21和T22，而頭芯片5c和5d的初始溫度分別為高于目標(biāo)溫度Tt的T23和T24。這里，頭芯片5a和5b分入低溫組，而頭芯片5c和5d分入高溫組。接著，基于高溫組的頭芯片5c和5d的溫度下降率計算直至該頭芯片5c和5d被冷卻至目標(biāo)溫度Tt的估計冷卻時間。另外，基于低溫組的頭芯片5a和5b的溫度上升率計算直至該頭芯片5a和5b被加熱至目標(biāo)溫度Tt的估計加熱時間。
當(dāng)估計加熱時間的最大值t22如圖11的圖所示大于估計加熱時間的最大值t24時，頭芯片5a、5b、5c和5d可在經(jīng)過最大估計加熱時間t22之后都到達目標(biāo)溫度Tt。出于此目的，首先驅(qū)動具有最長估計加熱時間t22的頭芯片5b的輔助加熱器30b。接著，在經(jīng)過時間t22-t21之后驅(qū)動頭芯片5a的輔助加熱器30a以開始加熱該頭芯片5a。于是，當(dāng)經(jīng)過最長估計加熱時間t22時，頭芯片5a和5b幾乎同時到達目標(biāo)溫度Tt。然而，即便經(jīng)過時間t22，低溫組的頭芯片5a和5b的溫度也可能未到達目標(biāo)溫度Tt或者略微超出該目標(biāo)溫度Tt。因而，通過利用溫度傳感器40a和40b測量頭芯片5a和5b的溫度來細微控制并調(diào)節(jié)終止加熱該頭芯片5a和5b的時間。
在分別經(jīng)過時間t23和t24時，頭芯片5c和5d到達目標(biāo)溫度Tt。在頭芯片5c和5d已到達目標(biāo)溫度Tt之后直至經(jīng)過時間t22，利用溫度傳感器40c和40d測量頭芯片5c和5d的溫度，并間歇驅(qū)動輔助加熱器30c和30d以維持該頭芯片5d于目標(biāo)溫度Tt。
當(dāng)利用具有預(yù)定負載和頻率的第四信號一起驅(qū)動主加熱器21a和21b和輔助加熱器30a和30b時，頭芯片5a和5b的溫度能夠更迅速地上升至目標(biāo)溫度Tt。在這種情況中，用于計算估計加熱時間的溫度上升率可以是當(dāng)主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅(qū)動時的溫度上升率。當(dāng)主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅(qū)動時，可像‘ts’那樣縮短直至低溫組的頭芯片5a和5b到達目標(biāo)溫度Tt的時間，以便縮小直至高溫組的頭芯片5c和5c和低溫組的頭芯片5a和5b到達目標(biāo)溫度Tt的時間差。
另外，可在驅(qū)動具有最長估計加熱時間的頭芯片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭芯片5b之后，持續(xù)(或者以預(yù)定時間間隔)測量頭芯片5a的溫度來重新計算估計加熱時間t21并調(diào)節(jié)該頭芯片5a的加熱開始時間。
上述實施例中，在制造打印裝置的過程中測量頭芯片的溫度上升率和溫度下降率，并儲存在存儲器52內(nèi)。另外，通過在預(yù)加熱過程中驅(qū)動頭芯片的輔助加熱器預(yù)定時間段(或者通過利用具有預(yù)定負載和頻率的驅(qū)動信號一起驅(qū)動輔助加熱器和主加熱器)并在驅(qū)動該輔助加熱器(和主加熱器)之前和之后測量頭芯片的溫度來計算溫度上升率。另外，通過在預(yù)加熱過程中驅(qū)動輔助加熱器以升高頭芯片的溫度至預(yù)定溫度、使該頭芯片冷卻以及在經(jīng)過預(yù)定時間之后測量該頭芯片的溫度來計算溫度下降率。所算得的溫度上升率和溫度下降率儲存在存儲器52中，并用于計算頭芯片的估計加熱時間和估計冷卻時間。
依據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的上述頭芯片預(yù)加熱方法，直至打印裝置的不同頭芯片到達目標(biāo)溫度的時間差縮小，以盡可能減少墨的干燥。此外，頭芯片被預(yù)加熱以迅速到達目標(biāo)溫度。此外，由于基于頭芯片的初始溫度和溫度上升率來控制預(yù)加熱開始時間，所以能夠減少預(yù)加熱所需要的能量。
盡管已經(jīng)示出并說明了本發(fā)明總的構(gòu)思的若干實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可對這些實施例做出改變而沒有脫離本發(fā)明總的構(gòu)思的原理和精神，本發(fā)明總的構(gòu)思的范圍限定在所附權(quán)利要求及它們的等同物中。
本申請要求享有2005年6月25日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請No.2005-55420的權(quán)益，在此整體引入該申請的公開內(nèi)容以供參考。
權(quán)利要求
1.一種對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法，每個所述頭芯片都包括噴嘴、用于加熱墨以經(jīng)由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用于加熱所述頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量所述頭芯片的溫度的溫度傳感器，所述方法包括設(shè)定用于驅(qū)動所述頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射所述墨，并依據(jù)所測得的溫度設(shè)定所述驅(qū)動信號，以具有與所述各個頭芯片的溫度上升率成反比的頻率；以及驅(qū)動所述輔助加熱器和所述主加熱器以加熱所述頭芯片至從各自溫度同時到達目標(biāo)溫度。
2.一種對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的方法，每個所述頭芯片都包括噴嘴、一個或多個用于加熱墨以經(jīng)由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用于加熱所述各個頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量所述頭芯片的溫度的溫度傳感器，所述方法包括測量所述頭芯片的初始溫度；基于所述各個頭芯片的溫度上升率來計算直至所述頭芯片到達目標(biāo)溫度的所述頭芯片的估計加熱時間；以及通過從其中一個具有估計加熱時間的最大值的所述頭芯片到其中另一具有估計加熱時間的最小值的所述頭芯片驅(qū)動所述輔助加熱器，開始加熱所述頭芯片，以便所述頭芯片在經(jīng)過所述最大估計加熱時間時到達所述目標(biāo)溫度。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中，還包括設(shè)定用于驅(qū)動所述頭芯片的所述主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射所述墨，并且同時驅(qū)動所述主加熱器和所述輔助加熱器以加熱所述頭芯片。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中，還包括測量還未開始加熱操作的每個所述頭芯片的溫度以重新計算其估計加熱時間；以及依據(jù)所述重新計算的加熱時間來調(diào)節(jié)加熱開始時間。
5.權(quán)利要求3所述的方法，其中，當(dāng)所述輔助加熱器與所述主加熱器一起被驅(qū)動時，所述溫度上升率由在預(yù)定時間段里施加的驅(qū)動信號的預(yù)定負載和頻率來確定。
6.權(quán)利要求2所述的方法，其中，還包括測量還未開始加熱操作的每個所述頭芯片的溫度，以重新計算估計加熱時間；以及依據(jù)所述重新計算的加熱時間來調(diào)節(jié)所述加熱操作的加熱開始時間。
7.一種對打印裝置內(nèi)的頭芯片進行預(yù)加熱的方法，每個所述頭芯片都包括噴嘴、用于加熱墨以經(jīng)由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、多個用于加熱所述頭芯片的輔助加熱器、以及多個用于測量所述頭芯片的溫度的溫度傳感器，所述方法包括測量所述頭芯片的初始溫度，并把所述頭芯片分成高溫組和低溫組，所述高溫組具有高于目標(biāo)溫度的對應(yīng)初始溫度，所述低溫組具有低于所述目標(biāo)溫度的對應(yīng)初始溫度；基于所述高溫組的所述頭芯片的溫度下降率來計算直至所述高溫組的所述頭芯片到達所述目標(biāo)溫度的估計冷卻時間，并基于所述低溫組的所述頭芯片的溫度上升率來計算直至所述低溫組的所述頭芯片到達所述目標(biāo)溫度的估計加熱時間；以及控制所述輔助加熱器以操縱所有頭芯片在經(jīng)過所述估計冷卻時間和所述估計加熱時間的最大值時到達所述目標(biāo)溫度。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中，控制所述輔助加熱器包括在所述低溫組的所述頭芯片中按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭芯片的輔助加熱器開始至另一具有最小值估計時間的頭芯片的輔助加熱器的順序驅(qū)動所述輔助加熱器，使得當(dāng)具有所述最大估計冷卻時間的所述頭芯片到達所述目標(biāo)溫度時所述低溫組的所有頭芯片都到達所述目標(biāo)溫度，所述最大估計冷卻時間大于所述最大估計加熱時間；以及間歇驅(qū)動所述輔助加熱器，以維持已到達所述目標(biāo)溫度的所述高溫組的所述頭芯片于所述目標(biāo)溫度直至經(jīng)過所述最大估計冷卻時間。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中，還包括測量所述低溫組的所述頭芯片中還未開始加熱操作的每個所述頭芯片的溫度以重新計算其估計加熱時間，并依據(jù)所述重新計算的加熱時間來調(diào)節(jié)每個所述頭芯片的所述加熱操作的加熱開始時間。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其中，還包括設(shè)定用于驅(qū)動所述頭芯片的所述主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射所述墨，并且在驅(qū)動所述輔助加熱器以加熱所述低溫組的所述頭芯片時，同時驅(qū)動所述主加熱器。
11.權(quán)利要求10所述的方法，其中，當(dāng)所述輔助加熱器與所述主加熱器一起被驅(qū)動時，所述溫度上升率由在預(yù)定時間段里施加的驅(qū)動信號的預(yù)定負載和頻率來確定。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中，還包括測量所述高溫組的所述頭芯片中還未開始加熱操作的每個所述頭芯片的溫度，以重新計算其估計加熱時間；以及依據(jù)所述重新計算的加熱時間來調(diào)節(jié)所述頭芯片的加熱開始時間。
13.權(quán)利要求7所述的方法，其中，控制所述輔助加熱器包括在所述低溫組的所述頭芯片中按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭芯片至另一具有估計加熱時間的最小值的頭芯片的順序驅(qū)動所述輔助加熱器來開始加熱，使得當(dāng)所述最大估計加熱時間大于所述最大估計冷卻時間且當(dāng)經(jīng)過所述最大估計加熱時間時，所述低溫組的所有頭芯片都到達所述目標(biāo)溫度；以及間歇驅(qū)動所述輔助加熱器以維持已到達所述目標(biāo)溫度的所述高溫組的所述頭芯片直至經(jīng)過所述最大估計加熱時間。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其中，還包括測量所述高溫組的所述頭芯片中還未開始加熱操作的每個所述頭芯片的溫度，以重新計算其第二估計加熱時間；以及依據(jù)所述重新計算的第二加熱時間來調(diào)節(jié)加熱開始時間。
15.權(quán)利要求13所述的方法，其中，還包括設(shè)定用于驅(qū)動每個所述頭芯片的所述主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射所述墨；以及在連續(xù)驅(qū)動所述輔助加熱器以加熱所述低溫組的所述頭芯片時，同時驅(qū)動所述主加熱器。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其中，當(dāng)所述輔助加熱器與所述主加熱器一起被驅(qū)動時，所述溫度上升率由在預(yù)定時間段里施加的驅(qū)動信號的預(yù)定負載和頻率來確定。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中，還包括測量所述高溫組的所述頭芯片中還未開始加熱操作的每個所述頭芯片的溫度，以重新計算其第二估計加熱時間；以及依據(jù)所述重新計算的第二加熱時間來調(diào)節(jié)所述頭芯片的所述加熱操作的加熱開始時間。
18.一種對打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的方法，所述方法包括利用對應(yīng)的第一速率計算第一頭芯片的第一時間，并利用對應(yīng)的第二速率計算第二頭芯片的第二時間；以及依據(jù)所算得的第一和第二時間控制所述第一和第二頭芯片的加熱器，以使所述第一和第二頭芯片同時到達目標(biāo)溫度。
19.一種用于對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的裝置，每個所述頭芯片都包括噴嘴、用于加熱墨以經(jīng)由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用于加熱所述各個頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量所述各個頭芯片的溫度的溫度傳感器，所述裝置包括主加熱器驅(qū)動電路，用于生成驅(qū)動所述各個頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射所述墨，所述驅(qū)動信號具有與所述各個頭芯片的溫度上升率成反比的頻率；以及輔助加熱器驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述頭芯片的所述輔助加熱器和所述主加熱器以加熱所述頭芯片而同時到達目標(biāo)溫度。
20.一種用于對打印裝置的一個或多個頭芯片進行預(yù)加熱的裝置，每個所述頭芯片都包括噴嘴、一個或多個用于加熱墨以經(jīng)由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用于加熱所述各個頭芯片的輔助加熱器、以及一個或多個用于測量所述各個頭芯片的溫度的溫度傳感器，所述裝置包括控制器，其用于接收利用所述溫度傳感器測得的所述頭芯片的初始溫度，基于所述各個頭芯片的溫度上升率計算直至所述頭芯片到達目標(biāo)溫度的所述頭芯片的估計加熱時間，并且通過按照從一個具有估計加熱時間的最大值的所述頭芯片到另一具有估計加熱時間的最小值的所述頭芯片的順序驅(qū)動對應(yīng)于所述頭芯片的所述輔助加熱器來控制加熱所述頭芯片，使得所述頭芯片在經(jīng)過所述最大估計加熱時間時到達所述目標(biāo)溫度。
21.一種用于對打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的裝置，每個所述頭芯片都包括噴嘴、多個用于加熱所述頭芯片的輔助加熱器、以及多個用于測量所述頭芯片的溫度的溫度傳感器，所述噴嘴具有用于加熱墨以經(jīng)由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器，所述裝置包括控制器，其用于接收利用所述溫度傳感器測得的所述頭芯片的初始溫度，把所述頭芯片分成對應(yīng)初始溫度高于目標(biāo)溫度的高溫組和對應(yīng)初始溫度低于所述目標(biāo)溫度的低溫組，基于所述高溫組的所述頭芯片的溫度下降率來計算直至所述高溫組的所述頭芯片到達所述目標(biāo)溫度的估計冷卻時間，基于所述低溫組的所述頭芯片的溫度上升率來計算直至所述低溫組的所述頭芯片到達所述目標(biāo)溫度的估計加熱時間，并且控制所述輔助加熱器操作，使得所有頭芯片在經(jīng)過所述估計冷卻時間和所述估計加熱時間的最大值時到達所述目標(biāo)溫度。
22.一種用于對打印裝置的頭芯片進行預(yù)加熱的裝置，所述裝置包括控制器，其利用對應(yīng)的第一速率計算第一頭芯片的第一時間并利用對應(yīng)的第二速率計算第二頭芯片的第二時間，并且依據(jù)所算得的第一和第二時間控制所述第一和第二頭芯片的加熱器以使所述第一和第二頭芯片同時到達目標(biāo)溫度。
全文摘要
一種預(yù)加熱頭芯片的方法，其中，設(shè)定用于驅(qū)動各個頭芯片的主加熱器的驅(qū)動信號使得不噴射墨，并設(shè)定該驅(qū)動信號的頻率以與各個頭芯片的溫度上升率成反比。各個頭芯片的輔助加熱器和主加熱器被同時驅(qū)動以加熱各個頭芯片，使該頭芯片到達目標(biāo)溫度。
文檔編號B41J2/38GK1883944SQ2006100738
公開日2006年12月27日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月25日
發(fā)明者羽深雅彥 申請人:三星電子株式會社