具有测温功能的打印头装置及其测温方法制造方法及图纸

具有测温功能的喷墨头驱动电路，将测温器及加热器设于喷孔处，用以对墨水加热使其自喷孔喷出，并可测知喷孔处的墨水温度。具有测温功能的喷墨头驱动电路包括测温模块及加热模块，测温模块由测温器及检温闸组成，测温器设于喷孔处，可产生与喷孔温度相对应的测温信号，将选取信号馈入检温闸，可检出测温信号。加热模块由加热器及致温闸组成，加热器设于喷孔处，将选取信号及致温信号馈入加热模块后，即可进行打印工作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种加热和测温装置，特别涉及一种适用于驱动喷墨头的加热和测温装置。近年来，在高科技产业的带动下，所有的电子相关产业均蓬勃发展，各项现代化的产品，如计算机、计算机周边、家电及事务机器等，不论功能或外观，比以往均有长足的进步。以打印机为例，才不过几年功夫，打印技术便已从撞针式、黑白激光进步到彩色喷墨及彩色激光等，可谓一日千里。目前一般的家庭使用者，由于打印大量文件的机会不多，是以在选购打印机时，为兼顾打印品质与价格二者间的平衡，仍以彩色喷墨打印机为首先；若预算充裕，便另添购黑白激光打印机以做为文件打印之用。目前的打印机市场可谓群雄割据，竞争十分激烈，各大厂无不绞尽脑汁研发效能更佳，且更具有价格优势的机种，以赢得消费者的青睐，增加市场占有率。因此，如何在有限的预算内使产品的效能提升，便是所有研究人员共同的努力方向。目前市面上的喷墨打印机，大多采用气泡式或是压电式喷墨头以将墨水散布至纸张上完成打印工作。对气泡式喷墨头而言，其主要构件包括有加热器、墨水及喷孔。加热器的作用在于加热墨水以产生气泡，并使气泡逐渐涨大推挤墨水，遭挤压的墨水则经由喷孔排出，落在纸张上形成墨点。在打印时，仅需控制墨水的浓度及落点，即可将众多墨点组合成所需的文字或图形。打印机的打印品质，与其解析度有很直接的关系，目前彩色喷墨列表机的入门机种，解析度约为720×720dpi或1440×720dpi，解析度越高，表示墨点越细致，而墨点的细致程度，则与其内聚力有关。举例来说，若形成墨点的墨水量相同，则墨点内聚力大者，其向外扩散的范围较小，表现便较为细致；反之，墨点的内聚力小者，则其向外扩散的范围也较大，表现便较为粗糙。由此可知，墨点的内聚力直接影响了打印品质。以一般的气泡式喷墨技术而言，若欲驱动某一特定喷孔使其喷出墨水，会先致能该喷孔所相对应的加热器，以使该喷孔所属的喷墨室内墨水温度升高产生气泡。此时，墨水的粘稠度会因温度的升高而降低；若控温不良，使墨水被过度加热，便会造成墨水粘稠度低于正常水准，而使得打印时所形成的墨点内聚力变差，降低了解析度。另一方面，在正常状况下，加热墨水时，喷墨室内的墨水温度会先上升，而后部分热能被喷出的墨水带走，使喷墨室内墨水的温度下降；但，当发生墨水不足或是墨水未排出等不正常现象时，即会造成喷墨室内墨水温度高于预期，使墨水粘稠度低于正常水准。另外，部分喷孔由于频频喷出墨水，因此该喷墨室内的墨水温度较高、粘稠度较低；另外部分的喷孔久未喷出墨水，因此该喷墨室内的墨水温度较低、粘稠度较高。以上种种现象均造成墨水粘稠度不稳定，间接影响打印品质。因此，如何准确地对监控墨水温度，便成了提高打印品质的关键。参照附图说明图1a，其绘示传统的喷墨打印机的控制方块图。喷墨打印机10包括致动模块11及喷墨模块15，需要将资料打印出来时，控制装置12便会依据资料内容控制驱动装置13，将选取信号14馈入喷孔阵列16内，此时，喷孔阵列16即会依据选取信号14，将对应的加热器19加热，以印出资料。另一方面，可利用热阻器环绕在喷孔阵列16中部分喷孔的周围，作为测温装置17，用以检测喷孔温度，并将此温度资料回馈控制装置12，作为温控时的参考依据。参照图1b，其绘示图1a中喷孔阵列16的喷孔的剖面结构。如图所示，加热器19位于喷孔18附近，用以对喷墨室21内的墨水加热，产生气泡20；气泡20推挤喷墨室21内的墨水，使其自喷孔18喷出，即可落于纸张上形成墨点。下文中，将针对如何依据选取信号14选取对应的加热器使墨水自喷孔喷出，详细说明参照图2。参照图2，其绘示图1a中的喷孔阵列16的电路图。如图所示，喷孔阵列16是一M×N的二维阵列电路，在设计时，由电阻R耦接晶体管Q形成一单元，每一单元均与一喷孔对应设置。当某晶体管Q导通时，与其耦接的电阻R便有电流流过，以产生热量对喷墨室21内的墨水加热，使气泡自对应的喷孔18喷出。换句话说，此处的电阻R即作为加热器19，用以对墨水加热。重要的是，打印时的喷孔选择，是依据选取信号14而定，为简化信号数，选取信号14可利用列选取信号与行选取信号共同组成，并据以择出所欲加热的喷孔。图中，标号X1，X2，X3，…，XM为选取信号14中的列选取信号Xa，a＝1，2，…，M，而标号Y1，Y2，Y3，…，YN则为选取信号14中的行选取信号Yb，b＝1，2，…，N，下文中将继续沿用此种标号方式，不另说明。举例来说，当列选取信号X1与行选取信号Y1馈入喷孔阵列16时，即可令晶体管Q11导通，电流流过电阻R11使墨水自对应的喷孔喷出；依此类推，当列选取信号XM与行选取信号YN馈入喷孔阵列16时，即可令晶体管QMN导通，电流流过电阻RMN使墨水自对应的喷孔喷出。由此，依据选取信号14中的列选取信号与行选取信号，即可准确地致能与信号对应的喷孔以打印资料。参照图3，其绘示图1b的喷孔18处，在墨水喷出前后，喷孔温度与时间的变化关系图。在正常情况下，加热墨水会使温度升高，而墨水自喷孔喷出后会将热量散逸，因此喷孔处的温度复又降低，正常喷孔的温度变化会近似图中实线所示。反之，若喷孔阻塞等不正常状况发生，墨水无法自喷孔喷出，自然也无法将热能散逸，是以喷孔处的温度降幅有限，异常喷孔的温度变化会近似图中虚线所示。由图1可知，传统的喷墨模块15中，是使用一环绕部分喷孔的热阻作为测温装置17，并通过此热阻的阻值变化得到喷孔的温度。以此方式所测得的温度，为部分或所有喷孔的温度平均值，无法得到单一喷孔温度的变化。因此，即使某一或某些喷孔发生异常使墨水温度升高，此种结构依然无法准确地找出问题症结，温度补偿的效果极其有限。由此，本专利技术的目的就是在提供一种具有测温功能的喷墨头驱动电路，可分别量测各喷孔处的温度变化，并得知喷孔状态。本专利技术的另一目的就是在提供一种具有测温功能的喷墨头驱动电路，可在不大幅更动原设计下任意读出喷孔处的温度或对喷孔加热。根据本专利技术的目的，提出一种具有测温功能的喷墨头驱动电路，将测温器及加热器设于喷孔处，用以对墨水加热使其自喷孔喷出，并测知喷孔处的墨水温度。此种具有测温功能的喷墨头驱动电路是依据选取信号读取喷孔温度，而依据选取信号及致温信号加热墨水，以避免读取温度时造成误印。此种具有测温功能的喷墨头驱动电路包括测温模块及加热模块，测温模块用以检测喷孔温度，而加热模块用以对墨水加热。测温模块由测温器及检温闸所组成，测温器设于喷孔处，并可产生与喷孔温度相对应的测温信号；检温闸则与测温器耦接，当选取信号馈入检温闸时，即将测温信号检出；另一方面，加热模块包括加热器及致温闸，加热器设于喷孔处以加热墨水，致温闸则与加热器耦接。当选取信号及致温信号均馈入加热模块时，方可令加热器加热，以进行打印工作。为使本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。图1a绘示传统的喷墨打印机控制方块图。图1b绘示乃图1a中喷孔阵列的喷孔的剖面结构。图2绘示乃图1a中的喷孔阵列电路图。图3绘示乃图1b的喷孔处，在墨水喷出前后，喷孔温度与时间的变化关系图。图4绘示依照本专利技术一较佳实施例所提供的一种喷孔剖面结构示意图。图5绘示本实施例所提供的喷墨打印机控制方块图。图6绘示乃图5中喷孔阵列的控制电路图。图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有测温功能的喷墨头驱动电路，适与一喷孔对应设置，该具有测温功能的喷墨头驱动电路包括：一测温模块，用以检测该喷孔的一温度，该测温模块包括：一测温器，设于该喷孔处，并依据该温度对应产生一测温信号；以及一检温闸，耦接至一列选取信 号与一行选取信号及该测温器，并依据该列选取信号与该行选取信号检出该测温信号；一加热模块，该加热模块包括：一加热器，该加热器设于该喷孔处，并耦接至该列选取信号；以及一致温闸，耦接至该行选取信号与一致温信号及该加热器，其中，该加热模 块是依据该致温信号与该列选取信号及该行选取信号令该加热器加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：高志鸿，方御凡，
申请(专利权)人：明基电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]