專(zhuān)利名稱(chēng)：噴墨打印頭及檢測(cè)故障噴嘴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明構(gòu)思主要涉及噴墨打印頭、具有該打印頭的成像裝置以及檢測(cè) 故障噴嘴的方法，尤其是涉及通過(guò)檢測(cè)設(shè)置在噴墨打印頭的各個(gè)加熱器的 溫度來(lái)檢測(cè)噴墨打印頭的故障噴嘴的裝置和方法。
背景技術(shù)：
噴墨打印頭是一種通過(guò)噴射墨滴到打印介質(zhì)上指定的位置形成圖像的 裝置。才艮據(jù)墨滴噴射才幾構(gòu)，噴墨打印頭廣義上分為電熱式和壓電式，電熱式打印頭 通過(guò)熱源在墨中生成氣泡，并Jit過(guò)氣泡的擴(kuò)張力噴射墨滴。電熱式打印頭主要包括構(gòu)造為硅晶片的襯底；形成于襯底上的供墨孔，用 于4是供墨水；流體通道層，其在襯底上形成流體通道和多個(gè)容腔；位于流動(dòng)體通 道層上的噴嘴層，其對(duì)應(yīng)于墨水容腔具有多個(gè)噴嘴；對(duì)應(yīng)于墨水容腔設(shè)置的多個(gè) 加熱器，可力。熱容腔中的墨水。在噴墨打印頭中，當(dāng)對(duì)應(yīng)于各個(gè)噴嘴的加熱器或致動(dòng)器的任何部件不 正常工作時(shí)，如果噴嘴的任何部件被阻塞或者毀壞，或者加熱器的供電電 路或致動(dòng)器發(fā)生故障，在打印介質(zhì)上將形成白線(xiàn)，這導(dǎo)致打印質(zhì)量的惡 化。被損壞不能?chē)娔膰娮旆Q(chēng)為故障噴嘴。 一種檢測(cè)故障噴嘴刑奮正故障噴嘴以 防止打印質(zhì)量惡化的技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生。韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)10-0636236中公開(kāi)了一種^r^則故障^^觜的方法的示 例。所述公開(kāi)的方法通過(guò)掃描打印單元中的打印結(jié)果來(lái)檢測(cè)故障噴嘴。換言之，傳統(tǒng)的方法包括通過(guò)噴嘴在打印介質(zhì)上噴射墨水來(lái)打印測(cè)試圖像， 并通過(guò)掃描傳感器來(lái)掃描測(cè)試圖像以才&則故障^^觜。然而，由于執(zhí)行打印測(cè)試圖像和通過(guò)掃描來(lái)尋找故障噴嘴的過(guò)程，傳統(tǒng)的檢 測(cè)故障噴嘴的方法麻煩而且復(fù)雜，從而需要花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)檢測(cè)故障噴嘴。進(jìn)一步，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際打印了預(yù)定數(shù)量后，通itt規(guī)則的間隔內(nèi)重復(fù)打印測(cè)試圖像來(lái)查找故障噴嘴。然而，如果故障噴嘴正好在故障噴嘴檢測(cè)程序 之后形成，直到下一個(gè)故障噴嘴檢測(cè)程序執(zhí)行之前會(huì)生成低質(zhì)量的圖像。換言 之，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)不能在故障噴嘴形成的時(shí)候即刻檢測(cè)故障噴嘴。由于執(zhí)行故障噴嘴檢測(cè)程序需要噴墨到打印介質(zhì)上，因此在故障噴嘴 檢測(cè)程序期間，打印介質(zhì)或者墨水被無(wú)謂的消耗。由于故障噴嘴的位置信息通過(guò)掃描傳感器來(lái)檢測(cè)，因itM^啦更加精確的檢測(cè) 出故障^t^觜的位置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明構(gòu)思提供了 一種當(dāng)故障噴嘴形成時(shí)可利用簡(jiǎn)單的程序檢測(cè)噴墨打印頭 的故障噴嘴的裝置和方法。本發(fā)明構(gòu)思也j是供了 一種成像裝置以及4企測(cè)噴墨打印頭故障噴嘴和故障噴嘴 準(zhǔn)確位置的方法。本發(fā)明構(gòu)思的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)#^分地在以下描述中說(shuō)明，并且部分地可 以從該描述中顯見(jiàn)或者可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明構(gòu)思而獲得。本發(fā)明構(gòu)思的上述和/或者其它方面和用途可以通過(guò)提供一種在噴墨打印頭中檢測(cè)故障噴嘴的方法而實(shí)現(xiàn)，所述打印頭設(shè)置有多個(gè)其中填充墨水的容腔；用于 加熱容腔中墨水的多個(gè)加熱器；對(duì)應(yīng)于加熱器的多個(gè)噴嘴；所述方法包括檢測(cè)每 個(gè)加熱器的溫度，并且當(dāng)測(cè)得溫度偏離預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，確定對(duì)應(yīng)于加熱器的噴 嘴為故障噴嘴。溫度的檢測(cè)可以包括用薄膜熱電偶檢測(cè)溫度，該熱電偶沉積于每個(gè)加熱器的 上部。所述熱電偶可以構(gòu)造為K型熱電偶。 所述預(yù)設(shè)溫度范圍可以介于100。C和330。C之間。實(shí)現(xiàn)。所述打印頭包括多個(gè)噴嘴模塊，每個(gè)才狹都具有其中填充墨水的容腔，對(duì) 應(yīng)于容腔的噴嘴，加熱容腔中墨水的加熱器；溫度傳感部件，該溫vl傳感部件設(shè) 置于各個(gè)噴嘴模塊中，以才企測(cè)加熱器的加熱溫度；以及控制部件，該控制部件確 M否有故障噴嘴生成。當(dāng)溫度傳感部件檢測(cè)的溫度偏離于預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，所 述控制部件可以確定對(duì)應(yīng)于噴嘴模塊的噴嘴是故障噴嘴。噴墨打印頭可以進(jìn)一步包括保護(hù)加熱器的鈍化層。所述溫>1傳感部件也可以設(shè)置在該鈍化層上、對(duì)應(yīng)于加熱器。噴墨打印頭可以進(jìn)一步包括位于鈍化層上的抗空穴層。所述溫度傳感部件可 以對(duì)應(yīng)加熱器位于鈍化層和抗空穴層之間。所述溫度傳感部件可以包括薄膜熱電偶。所述溫度傳感部件可以執(zhí)行防空穴功能。本發(fā)明構(gòu)思的上述和/或者其它方面和用途也可以通過(guò)提供一種噴墨打印頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。該打印頭包括^)"底，該襯底形成有加熱器和保護(hù)加熱器的鈍化層；流體通 絲，其限定對(duì)應(yīng)于所idi。熱器的容腔和連接于所ii^腔的流體通道；形成有對(duì) 應(yīng)于所述容腔的噴嘴的噴嘴層；第一和第二金屬層，對(duì)應(yīng)噴嘴粘結(jié)于鈍化層之 上，形成溫度傳感部件；以及控制部件，該控制部件確U否有故障噴嘴生成。 當(dāng)溫度傳感部件檢測(cè)的溫度偏離于預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，所述控制部件可以確定該噴 嘴為故障噴嘴。本發(fā)明構(gòu)思的上述和/或者其它方面和用途也可以通過(guò)提供一種噴墨打印頭來(lái) 實(shí)現(xiàn)。該打印頭包括多個(gè)噴嘴模塊，每一個(gè)噴嘴才狹都具有其中填充墨水的容 腔、對(duì)應(yīng)于該容腔的噴嘴、和加熱容腔中墨水的加熱器；溫度傳感單元，提供于 ^^^觜模塊中，用于^^M"模塊的加熱器的加熱溫度。本發(fā)明構(gòu)思的上述和/或者其它方面和用途也可以通過(guò)提供一種具有噴墨打印 頭的成像裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該噴墨打印頭具有多個(gè)噴嘴才勢(shì)夾，每個(gè)噴嘴才 都包含其 中填充墨水的容腔、對(duì)應(yīng)于容腔的噴嘴、和用于加熱容腔中墨水的加熱器；溫度 傳感單元，設(shè)置于^^^觜模塊中，用于檢測(cè)M模塊的加熱器的加熱溫度。所述成像裝置可以進(jìn)一步包括控制部件，該控制部件連接于噴墨打印頭，當(dāng) 溫度傳感單元檢測(cè)的加熱溫度偏離于預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，確定噴嘴是否為故障噴 嘴。所述溫度傳感單元可以包括第一溫度傳感元件，該第一溫度傳感元件 對(duì)應(yīng)所述噴嘴模塊加熱器的位置設(shè)置；第二溫度傳感元件，該第二溫度傳 感元件沿著要連接于所述第一溫度傳感單元的位置的加熱器設(shè)置；所述加 熱溫度包括對(duì)應(yīng)于形成在第一溫度傳感元件和第二溫度傳感元件之間各位 置的一系列溫度。所述溫度傳感單元可以包括傳感器單元，該傳感器單元連接于各個(gè)所述第一 溫度傳感元件和所述第二溫度傳感元件，用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)M加熱器位置的溫度。 所述溫度傳感單元可以包括第一溫度傳感元件和第二溫度傳感元件，其對(duì)應(yīng)于各個(gè)噴嘴模塊的加熱器的每個(gè)位置；連接于第一溫度傳感元件和第二溫度傳感 元件的傳感器單元，用于檢測(cè)相應(yīng)加熱器的溫度來(lái)作為加熱溫度。所述溫度傳感單元可以包括第一溫度傳感元件和第二溫度傳感元件，其對(duì)應(yīng)于各個(gè)噴。斜,的加熱器而形成，用于傳輸熱量；以及連接于第一溫度傳感元件 和第二溫度傳感元件的傳感器單元，用于根據(jù)熱量相應(yīng)地檢測(cè)加熱器的溫度作為 加熱溫度。各個(gè)力。熱器可以產(chǎn)生傳輸?shù)綔囟葌鞲袉卧臒崃?，并且所述溫度傳感單it^艮 據(jù)M加熱器中熱量的不同，可以檢測(cè)加熱器中某個(gè)加熱器的加熱溫度。不同的熱量可以由各個(gè)力口熱器傳輸?shù)綔囟葌鞲袉卧⑶覝囟葌鞲袉蝆艮據(jù) 不同的熱量，可以檢測(cè)在各個(gè)噴嘴模塊的多個(gè)加熱器中的加熱器的加熱溫度和加 熱器位置。所述溫度傳感單元可以位于從加熱器到墨水容腔間形成的路徑上。所述溫度傳感單元可以位于加熱器和墨水容腔之間。噴嘴模塊可以包括襯底，該襯底形成有加熱器和保護(hù)加熱器的鈍化層；流 體通道層，該流體通ii^限定對(duì)應(yīng)于加熱器的容腔和連接于容腔的流體通道；噴 嘴層，該噴嘴層形成有對(duì)應(yīng)于容腔的噴嘴；以及溫度傳感單元，該溫度傳感單元 可以包括對(duì)應(yīng)各個(gè)噴嘴粘結(jié)于鈍化層上的第一和第二金屬層，用于形成溫度傳感 單元。所述成像裝置可以包括控制部件，當(dāng)溫度傳感單元檢測(cè)到的溫度偏離于預(yù)設(shè) 溫度范圍時(shí)，判斷其中一個(gè)噴嘴是否為故障噴嘴。所述成像裝置可以包括控制部件，當(dāng)溫度傳感單元檢測(cè)的溫度偏離于 預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，判斷其中一個(gè)噴嘴是否為故障噴嘴，并且噴墨打印頭和 控制部件形成在單獨(dú)一個(gè)整體中。多個(gè)噴嘴模塊和所述溫度傳感單元可以形成于單獨(dú)一個(gè)單體(monolithicbody)。


本發(fā)明的這些和/或者其它方面和用途，從以下結(jié)合附圖做出的對(duì)實(shí)施例的描 述中，將變得明白并且更加容易理解。所述附圖中附圖1是俯視圖，顯示了一噴墨打印頭，其可以佳月于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的具 體實(shí)施例的一個(gè)成像裝置；附圖2是沿附圖1中的線(xiàn)I-I截取的截面圖；附圖3是附圖1中根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的具體實(shí)施例的噴墨打印頭的部分剖面透 視圖；附圖4是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)M實(shí)施例的噴墨打印頭的剖面圖； 附圖5是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)M實(shí)施例的具有噴墨打印頭的成像裝置的 控制方框圖；以及附圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的M實(shí)施例、附圖5中的成像裝置的控制部件和 溫度傳感單元的方框圖。M實(shí)施方式現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，相應(yīng)的附圖中顯示了這些實(shí)施例的示 例，其中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。以下將參照附圖描iiil些實(shí)施 例，以說(shuō)明本發(fā)明構(gòu)思。附圖1是俯視圖，顯示了噴墨打印頭，其可以佳月于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的M 實(shí)施例的一個(gè)成像裝置；附圖2是沿附圖1中的線(xiàn)I-I截取的截面圖；附圖3是 附圖1中根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的M實(shí)施例的噴墨打印頭的部分剖面透視圖。電熱式噴墨打印頭可以用作本發(fā)明構(gòu)思的噴墨打印頭的例子，利用熱源在墨 水中生成氣泡，并通過(guò)氣泡的擴(kuò)張力噴射墨滴。如圖1、 2和3所述，本實(shí)施例的噴墨打印頭包括襯底10，在襯底上提供加 熱器ll用作噴墨的噴射壓力生成元件。電極12形成于加熱器11上，而且，鈍化 層13和抗空穴層14形成于電極12上。同時(shí)，卩艮定墨水容腔21a的流體通ii^ 20位于襯底10上，形成用于墨7K噴射的^^紫31的^^觜層30位于流體通ii^ 20 之上。膠合層15被提供于流動(dòng)通絲20和襯底10之間，用以將流體通絲20 粘結(jié)于襯底10之上。溫度傳感單元(部件)43可以包括多個(gè)形成于鈍化層13和 抗空穴層14之間的溫度傳感元件。盡管本發(fā)明構(gòu)思的該實(shí)施例描述溫度傳感單 元43的溫度傳感元件形成于鈍化層13和抗空穴層14之間，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù) 人員而言，應(yīng)當(dāng)了解溫度傳感單元43的溫度傳感元件可以形成于加熱器11上任 何位置。溫度傳感單元43的溫度傳感元件可以被安裝于從加熱器11到相應(yīng)于墨水容 腔21a的熱通道中，或者可以安裝于具有墨水容腔21a、噴嘴31和噴墨壓力生成 器的噴嘴才狹中的一個(gè)位置，以檢測(cè)噴墨壓力生成器(例如加熱器11)的溫度。所述噴墨壓力生成器(例如加熱器11)用于生成一個(gè)或者多個(gè)氣泡，并通過(guò)*觜21從墨水容腔21a中噴射墨水。由于墨水應(yīng)該根據(jù)加熱器的熱量通過(guò)噴嘴從墨水容腔中噴射出來(lái)，加熱器的 溫度可以代A^"應(yīng)于加熱器和/或者噴嘴設(shè)置的墨水的溫度。如果噴嘴是有缺陷的 或者是故障噴嘴，噴嘴不能^vf亍正常的噴射功能而被阻塞。因此，包含在該墨水 容腔中的墨水的溫度不同于其他墨水容腔中包含的墨水的溫度，這是因?yàn)槠渌?水容腔中的其他墨水和相應(yīng)的噴嘴能夠正常的扭軒噴射功能。襯底10構(gòu)造為硅晶片，形絲供墨孔10a，墨水通過(guò)該供墨孑L/人墨7j^[諸部 件(圖中未示出)中提供。位于襯底10之上的加熱器11被構(gòu)it^典型的薄膜加 熱器，通過(guò)將來(lái)自于電極12的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為熱能勤口熱容腔21a中的墨水。加熱 器11可以由耐熱金屬如氮化鉭(TaN)或者鉭鋁合金(Ta-Al)制成。電極12通 過(guò)沉積足夠?qū)щ娐实慕饘俨腲B口鋁(Al)形成。沉積的金屬層通過(guò)光刻工藝和蝕 刻工藝以預(yù)定的布線(xiàn)構(gòu)圖形成于加熱器11之上。電極12接收來(lái)自于典型CMOS 邏輯和功率晶體管的信號(hào)，并將信號(hào)傳輸?shù)郊訜崞?1。熱量^#層16可以作為由氧化硅薄膜形成的絕緣層提供于加熱器11和襯底 10之間。熱量^f諸層16作用為防止加熱器11產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散(轉(zhuǎn)移)到襯底 10。鈍化層13通過(guò)防止加熱器11和電極12被氧化或者直#4妾觸墨水來(lái)保護(hù)它 們。鈍化層13可以配置成t/H^圭(SiN)薄膜，這種薄膜有良好的絕緣性和傳熱 效率?？箍昭▽?4可以^是供于鈍化層13上，徊目對(duì)于噴嘴31的加熱器11的熱 量產(chǎn)生區(qū)域之上。抗空穴層14保護(hù)加熱器11遠(yuǎn)離當(dāng)容腔21a中的氣泡縮小并爆裂時(shí)產(chǎn)生的空 穴力，并且防止加熱器11被墨水腐蝕?？箍昭▽?4通#鈍化層13上沉積預(yù) ^度的鉭(Ta)形成?？箍昭▽?4能夠在對(duì)應(yīng)于噴嘴的位置，通#溫度傳感部件43上沉積鉭 (Ta)形成并對(duì)其構(gòu)圖而形成。然而，如圖4所示，抗空穴層可以一皮去掉。雖然 抗空穴層被去掉，但是提供于鈍化層13之上的溫度傳感部件43 4企測(cè)加熱器11 的溫度，并另夕卜保護(hù)加熱器11遠(yuǎn)離當(dāng)容腔21a中的氣泡縮小并爆裂時(shí)產(chǎn)生的空穴 力。溫度傳感部件43具有對(duì)應(yīng)于加熱器11的熱量產(chǎn)生區(qū)域的寬度。相應(yīng)的，在 改進(jìn)的實(shí)施例中，由于通過(guò)鉭(Ta)的沉積和構(gòu)圖形成抗空穴層的過(guò)程可以被忽 略，因而提高了加工效率。流體通道層20限定一個(gè)墨水通道21以連接供墨孔10a和噴嘴31。墨水通道 21具有其中填充墨水的容腔21a和連接供墨孔10a和容腔21a的P艮流器21b，限 流器用于限制供墨孔10a和墨水容腔21a之間的墨水流動(dòng)。在鈍化層13和抗空穴層14之間提供了第一金屬層41和第二金屬層42作為 溫度傳感元件，其形成溫度傳感單元43以檢測(cè)加熱器11的溫度。溫度傳感單元43的溫度傳感元件可以具有薄膜熱電偶。使用電阻溫度系數(shù) (TCR)的溫度傳感器可以用作檢測(cè)溫度的溫度傳感器。然而，由于^J ) TCR的 溫度傳感器使用金屬的電阻變化值^^r測(cè)溫度，所以它僅能檢測(cè)相對(duì)寬的范圍內(nèi) 的平均溫度，而不能檢測(cè)特定點(diǎn)或位置的溫度。相應(yīng)地，本發(fā)明構(gòu)思提供了4M 熱電偶的溫度傳感部件43 。熱電偶是一種溫度傳感器，其中兩種不同類(lèi)型的^^一皮放置成一個(gè)閉合環(huán)， 形成于彼此連接成閉合環(huán)的兩種類(lèi)型金^屬之間的兩個(gè)結(jié)合點(diǎn)中的一個(gè)連接于高溫 側(cè)，另一個(gè)結(jié)合點(diǎn)連接于低溫側(cè)。這樣的熱電^^吏用熱電效應(yīng)，根據(jù)閉環(huán)中金屬 的類(lèi)型和兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的溫差產(chǎn)生電動(dòng)力。這里，熱電效應(yīng)可以溫差轉(zhuǎn)化為電流 以錄溫度。在本實(shí)施例中，熱電偶被構(gòu)造成彼此連接的兩種金屬之間的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，被直 接連接于溫度檢測(cè)區(qū)域，兩種不同金屬的另 一個(gè)開(kāi)放(未連接)的端點(diǎn)連接于一 個(gè)數(shù)據(jù)采集板，由此可以輕易的獲取溫度信號(hào)?；跍囟刃盘?hào)，熱電偶能夠方便 的檢測(cè)指定區(qū)域的溫度。根據(jù)組成熱電偶的兩個(gè)金屬的類(lèi)型，熱電偶可以被分成 不同的類(lèi)型。^^]鎳4^^金(chromel)和阿留麥爾4臬合釘alumel)的K型熱電偶可以用于 本實(shí)施例。通過(guò)使用包括鎳4I^和阿留麥爾鎳合金的K型熱電偶，作為溫;^f專(zhuān)感部件 43的溫度傳感元件的第一金屬層41和第二金屬層42可以形成為使得第一金屬層 41的一端和第二金屬層42的一端被粘結(jié)于鈍化層13之上，以更容易探測(cè)加熱器 11的溫度。第一金屬層41可以通過(guò)賊射或者化學(xué)^i目沉積來(lái)沉積鎳^^并對(duì)其構(gòu)圖 來(lái)形成。類(lèi)似的，第二金屬層42可以通過(guò)濺射或者化學(xué)M目沉積來(lái)沉積阿留麥 爾4臬M并對(duì)其構(gòu)圖來(lái)形成。加熱器11的加熱溫度通過(guò)溫度傳感部件43來(lái)測(cè)量，測(cè)得溫度的才對(duì)以信號(hào)通 過(guò)A/D轉(zhuǎn)化器(沒(méi)有顯示)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然后數(shù)字信號(hào)被發(fā)送到控制部件50 (這將在后面描述)。附圖5是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)實(shí)施例的具有噴墨打印頭的成像裝置的控制方框圖。根據(jù)本實(shí)施例的成像裝置包括控制部件50和加熱器驅(qū)動(dòng)部件51。參考附圖1-5,根據(jù)打印操作的輸入信號(hào)控制部件50通必口熱器驅(qū)動(dòng)部件51 來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱器ll，以利用墨水噴射力來(lái)噴射墨水，在打印介質(zhì)上形成圖像。包括由流體通道層20限定的容腔21a，在容腔21a之下設(shè)置的加熱器11 ，檢 測(cè)加熱器11溫度的溫>1傳感部件43以及設(shè)置在容腔21a上的噴嘴31的噴嘴才^ 單元形成于多個(gè)噴墨打印頭上。在噴嘴模塊中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)加熱器ll在容腔21a中生成氣泡，墨滴通過(guò)氣泡的 擴(kuò)張力(墨水噴射力)由喻嘴31噴射出來(lái)。同時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)加熱器ll時(shí)，溫度傳感單元43抬3則加熱器11的溫度。溫度傳 感單元43測(cè)得的溫度信號(hào)被傳送到控制部件50。第二金屬層42和第一金屬層41的^"-端連接到溫度傳感單元43的末端， 使得從加熱器11接收的熱量被傳彩"溫度傳感單元43，代表由溫度傳感單元43 測(cè)得的溫度的電壓信號(hào)輸出到控制部件50。于是，溫度傳感單元43的末端連接 到第二金屬層42的一個(gè)遠(yuǎn)端和第一金屬層41的每個(gè)遠(yuǎn)端，溫度傳感單元43利 用由第二金屬層42和第一金屬層41的每端形成的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的熱量來(lái)檢測(cè)溫度， 同時(shí)^i艮據(jù)測(cè)得的溫度以及第二金屬層42和相應(yīng)第一金屬層41的連接結(jié)點(diǎn)來(lái)檢 測(cè)加熱器的位置。例如，當(dāng)噴嘴31中的一個(gè)是故障噴嘴(有缺陷的噴嘴)時(shí)，由于第一金屬 層41和第二金屬層42形成的結(jié)點(diǎn)置于相應(yīng)的墨水容腔21a和力。器11之間，其中 一個(gè)結(jié)點(diǎn)顯示的溫度不同于其它結(jié)點(diǎn)。代表由溫度傳感單元43測(cè)得的結(jié)點(diǎn)溫度 的一個(gè)電壓信號(hào)不同于代表其它結(jié)點(diǎn)溫度的電壓信號(hào)。根據(jù)該電壓與其他電壓之 間的差別，控制部件50可以判斷相應(yīng)的噴嘴為故障噴嘴以及故障噴嘴的位置。當(dāng)噴墨打印頭包括多排噴嘴時(shí)，多個(gè)第二金屬層42可以沿對(duì)應(yīng)于每排噴嘴 的加熱器放置，并且可以連接到相應(yīng)的溫度傳感單元43。這樣，單個(gè)溫度傳感單 元可以用^i^接到多個(gè)第二金屬層42。 ^^]每個(gè)第一金屬層41和多個(gè)第二金屬 層42中的每一個(gè)第二金屬層，控制部件50可以檢測(cè)到電壓，M示每個(gè)加熱器 的溫度。當(dāng)加熱器11在正常的情形下通過(guò)控制部件50的信號(hào)生成熱量時(shí)，由于容腔 21a中的受熱墨水通過(guò)噴嘴31噴射，加熱器11保持在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)。換言之，當(dāng)墨水通過(guò)噴嘴31正常的噴射時(shí)，加熱器11保持在一溫度范圍內(nèi)，如298°C±30°C,在這種溫度范圍內(nèi)，氣泡產(chǎn)生在墨水中。如果當(dāng)噴嘴31 -故阻塞時(shí)，加熱器11生成熱量，由于^l腔21a中的墨水不能 通過(guò)噴嘴31噴射出來(lái)，加熱器ll的溫度持續(xù)升高，比如超過(guò)330。C。此外，如果加熱器11不正常工作或者不能產(chǎn)生熱量，加熱器11被保持環(huán)境溫度o當(dāng)產(chǎn)生故障噴嘴時(shí)，比如噴嘴31被阻塞或者加熱器11不能產(chǎn)生熱量，加熱 器ll的溫度偏離于預(yù)設(shè)溫度范圍，如298。C士3(TC。于是，如果控制部件50監(jiān)測(cè) 加熱器11的溫度并判斷其溫度偏離于前述溫度范圍，所述控制部件斷定相應(yīng)的 "t^觜才狹的^t31為故障^t^觜。為了減少故障,觜的判斷錯(cuò)誤，如 。熱器11的測(cè)得溫度低于例如100°C, 控制部件可以判斷加熱器不產(chǎn)生熱量。并且，如 口熱器11的測(cè)得溫度高于例 如33(TC，控制部件可以判斷噴嘴31阻塞。換言之，如果預(yù)設(shè)的溫度范圍被擴(kuò)寬 到從100。C到330°C,并JL^口熱器11的溫度偏離于所述預(yù)設(shè)的溫度范圍，就可以 判斷對(duì)應(yīng)的嗩"觜才臭塊的t觜31為故障噴嘴。附圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的具體實(shí)施例、附圖5中的成像裝置的控制部件和 溫度傳感單元的方框圖。參考圖1、 5和6,溫>1傳感單元43包括傳感器單元 44,以檢測(cè)^4第二金屬層42和相應(yīng)第一金屬層41的結(jié)點(diǎn)的溫度的電壓。傳感 器單元44可以包括多個(gè)傳感器，對(duì)應(yīng)于第二金屬層42和第一金屬層41的f 個(gè)，以根據(jù)各自的熱量產(chǎn)生代表第二金屬層42和相應(yīng)第一金屬層41的結(jié)點(diǎn)的各 個(gè)溫度的信號(hào)?？刂撇考?0可以連接于傳感器單元44以接收生成的信號(hào)。檢測(cè)出故障噴嘴后，通過(guò)各種故障噴嘴^M嘗方法，防止打印質(zhì)量的惡化。韓 國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)2006-0067056 "&ll了一種故障噴嘴修正方法的例子。由于 各種傳統(tǒng)故障,觜^M嘗方法可以被用于本發(fā)明構(gòu)思，這里就不再解釋。例如，可以利用另外一個(gè)噴嘴來(lái)將墨水噴射到打印介質(zhì)的認(rèn)定故障噴嘴的部 分，以噴射墨水來(lái)形成圖像，從而，所述未能由故障噴嘴噴射墨水的打印介質(zhì)的部^it過(guò)使用另外的噴嘴來(lái)4H嘗。傳統(tǒng)的維護(hù)操作可以用作故障噴嘴4M嘗方法。因?yàn)闊o(wú)論何時(shí)扭軒打印操作，都可通過(guò)上述的檢測(cè)過(guò)程^^r測(cè)故障噴嘴，與 用掃描操作來(lái)檢測(cè)故障噴嘴的傳統(tǒng)方法相比，故障噴嘴可以纟皮迅速地發(fā)現(xiàn)；并 且，不需要高^(guò)l岸率的掃描傳感器，故障噴嘴可以被被精確測(cè)得。另外，可以省略一系列復(fù)雜的打印和掃描程序，不用^丸行不必要的打印操作，從而防止打印介質(zhì)或墨水的浪費(fèi)。如上所述，和使用掃描操作的傳統(tǒng)的故障噴嘴檢測(cè)方法相比，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的噴墨打印頭故障噴嘴的檢測(cè)方法和裝置，可以iiLi4i4^測(cè)出故障噴嘴，這是由于無(wú)論何時(shí)扭軒打印操作，通過(guò)利用加熱器的加熱溫度可以判斷是否有故障噴 嘴產(chǎn)生。此外，不需要高分辨率的掃描傳感器，故障喻觜可以被準(zhǔn)確的檢測(cè)出來(lái)。 此外，故障噴嘴可以通過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)程被檢測(cè)出來(lái)，不扭^亍不必要的打印程序，從而可以防止打印介質(zhì)和墨水的浪費(fèi)。盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明構(gòu)思的若干實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在不背離本發(fā)明構(gòu)思原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例做出改變，而本發(fā)明構(gòu)思的范圍被限定在權(quán)利要求及等價(jià)物內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)成像裝置噴墨打印頭中使用的故障噴嘴的方法，該成像裝置設(shè)置有其中填充墨水的多個(gè)容腔、加熱容腔中墨水的多個(gè)加熱器和對(duì)應(yīng)于加熱器的多個(gè)噴嘴，該檢測(cè)方法包括檢測(cè)每個(gè)加熱器的溫度；并且當(dāng)測(cè)得溫度偏離于預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，確定相應(yīng)于該加熱器的噴嘴是故障噴嘴。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，溫度的檢測(cè)包括利用沉積于每一個(gè)加 熱器上部的薄膜熱電偶來(lái)4&則溫度。
3. 如權(quán)利要求2中所述的方法，其中熱電偶包括一個(gè)K型熱電偶。
4. 如權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)溫度范圍在IO(TC與33(TC之 間，包括100。C和330。C。
5. —種成像裝置，包括多個(gè)噴嘴才莫塊，所述噴嘴模塊包括其中填充墨水的容腔、對(duì)應(yīng)于容腔的噴嘴 和加熱容腔中墨水的加熱器；一個(gè)或者多個(gè)溫度傳感單元，所述溫度傳感單元設(shè)置于相應(yīng)噴嘴模塊內(nèi)，以 檢測(cè)力口熱器的加熱溫度；以及控制部件，該控制部件判斷是否有故障,觜生成，其中，當(dāng)所述一個(gè)或者多個(gè)溫度傳感單元測(cè)得的溫度偏離于預(yù)設(shè)的溫度范圍 時(shí)，所述控制部件判斷相應(yīng),觜模塊的t觜是故障噴嘴。
6. 如權(quán)利要求5中所述的成像裝置，進(jìn)一步包括 保護(hù)加熱器的4屯化層，其中，對(duì)應(yīng)于所述加熱器，所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感單元設(shè)置在鈍化層上。
7. 如權(quán)利要求6中所述的成像裝置，進(jìn)一步包括 設(shè)置于鈍化層上的抗空穴層，其中，對(duì)應(yīng)于所述加熱器，所述一個(gè)或者多個(gè)溫度傳感單元設(shè)置于所述鈍化 層和抗空穴層之間。
8. 如權(quán)利要求5中所述的成像裝置，其中所述一個(gè)或者多個(gè)溫度傳感單元 包括薄膜熱電偶。
9. 如權(quán)利要求6中所述的成像裝置，其中所述一個(gè)或者多個(gè)溫度傳感單元^Vf亍防空穴功能。
10. —種成像裝置，包括形成有加熱器和保護(hù)加熱器的鈍化層的襯底；限定了對(duì)應(yīng)于加熱器的容腔和連接于容腔的流體通道的流體通道層；形M對(duì)應(yīng)于容腔的噴嘴的t觜層；第一和第二金屬層，所述第一和第二金屬層對(duì)應(yīng)于噴嘴粘結(jié)于鈍化層之上，形成一個(gè)或者多個(gè)溫度傳感單元；以及控制部件，該控制部件判斷是否有故障噴嘴產(chǎn)生，其中，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感單元檢測(cè)出的溫度偏離于預(yù)設(shè)溫度范圍 時(shí)，控制單元判斷該t觜為故障喻觜。
11. 一種噴墨打印頭，包括多個(gè)噴嘴模塊，每一個(gè)噴嘴才狹具有其中填充墨水的容腔、對(duì)應(yīng)于容腔的噴嘴和加熱容腔中墨水的加熱器；以及溫度傳感單元，該溫度傳感單元設(shè)置于相應(yīng)的噴嘴模塊中，以檢測(cè)*#^ 中加熱器的加熱溫度。
12. —種成像裝置，包括 噴墨打印頭，該噴墨打印頭包括多個(gè)噴嘴模塊，每一個(gè)噴嘴才勢(shì)夾具有其中填充墨水的容腔、對(duì)應(yīng)于容腔的噴 嘴和力。熱容腔中墨水的加熱器；以及溫度傳感單元，該溫度傳感單元設(shè)置于相應(yīng)的噴嘴模塊中，以檢測(cè)M才, 中加熱器的加熱溫度。
13. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，進(jìn)一步包括連接于噴墨打印頭的控制部件，當(dāng)溫度傳感器單元檢測(cè)到的加熱溫度偏離于 預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，該控制部件判斷,觜是否為故障噴嘴。
14. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，溫度傳感單元包括第一溫 度傳感元件，該第一溫度傳感元件對(duì)應(yīng)于噴嘴模塊的加熱器的位置設(shè)置；以及第 二溫度傳感元件，該第二溫度傳感元件沿著要連接于第一溫度傳感元件的位置的 加熱器設(shè)置；并且加熱溫度包括多個(gè)溫度，所述多個(gè)溫度對(duì)應(yīng)于在各個(gè)所述第一溫度傳感元件 和所述第二溫度傳感元件之間形成的各位置。
15. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，所述溫度傳感單元包括連接于各個(gè)所述第一溫度傳感元件和所述第二溫度傳感元件的傳感器單元，以檢測(cè)對(duì) 應(yīng)于M加熱器的位置的溫度。
16. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，溫度傳感單元包括第 一溫度傳感元件和第二溫度傳感元件，其對(duì)應(yīng)于^"1^觜模塊的加熱器形 成，用于傳輸熱量；以及傳感器單元，該傳感器單元連接于第 一溫度傳感元件和第二溫度傳感元件， 以根據(jù)熱量按照加熱溫度^^則相應(yīng)加熱器的溫度。
17. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，M加熱器產(chǎn)生熱量，以傳輸 到溫度傳感單元，并且溫度傳感單元根據(jù)各個(gè)加熱器中熱量的不同來(lái)檢測(cè)加熱器中的某個(gè)加熱器的 加熱溫度。
18. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，溫度傳感單元設(shè)置在從加熱 器到墨水容腔的通iUi。
19. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，所述噴嘴才狹包括形成有加熱器和保護(hù)加熱器的鈍化層的襯底；限定對(duì)應(yīng)于力o熱器的容腔和連接于容腔的it體通道的流體通ii^;形M對(duì)應(yīng)于容腔的t觜的,觜層；且 所述溫度傳感單元包括第一和第二金屬層，其對(duì)應(yīng)各自的噴嘴粘結(jié)于鈍化層上，以形成溫度傳感單元。
20. 如權(quán)利要求19中所述的成像裝置，進(jìn)一步包括控制部件，當(dāng)溫度傳感單元檢測(cè)到的溫度偏離于預(yù)設(shè)的溫度范圍時(shí)，該控制 部件判斷其中 一個(gè)*觜是否為故障*觜。
21. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，進(jìn)一步包括控制部件，當(dāng)溫度傳感單元檢測(cè)的溫度偏離于預(yù)設(shè)的溫度范圍時(shí)，該控制部 件判斷其中 一個(gè)噴嘴是否為故障噴嘴，其中，噴墨打印頭和控制部件形成于單獨(dú)一個(gè)整沐中。
22. 如權(quán)利要求12中所述的成像裝置，其中，多個(gè)噴嘴^^和溫度傳感單 元形成于單獨(dú)一個(gè)單體中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種噴墨打印頭及檢測(cè)故障噴嘴的方法。當(dāng)產(chǎn)生故障噴嘴時(shí)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的程序檢測(cè)故障噴嘴。檢測(cè)故障噴嘴的方法用于噴墨打印頭，該噴墨打印頭具有其中填充墨水的多個(gè)容腔、加熱容腔中墨水的多個(gè)加熱器和對(duì)應(yīng)于加熱器的多個(gè)噴嘴；該檢測(cè)方法包括檢測(cè)每一個(gè)加熱器的溫度，并且當(dāng)檢測(cè)到的溫度偏離預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)，判斷相應(yīng)于所述加熱器的噴嘴為故障噴嘴。
文檔編號(hào)B41J2/05GK101332700SQ2008101277
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者閔在植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社