對列印裝置的頭晶片進行預加熱的方法
2023-06-01 00:01:31 2
專利名稱：對列印裝置的頭晶片進行預加熱的方法
技術領域：
本發明總的構思涉及一種用於對通過噴射墨滴來執行列印的列印裝置的頭晶片進行預加熱的方法。
背景技術：
噴墨印表機包括一個或多個頭晶片，每個頭晶片具有噴嘴和用於加熱墨以經由該噴嘴噴出墨的主加熱器。噴墨印表機的性能與墨的粘度相關。往復式噴墨頭具有一個或多個長0.5英寸的頭晶片，行式噴墨頭具有多個長度比用在往復式噴墨頭中的頭晶片長(長約2英寸)的頭晶片。
墨粘度在低溫下高且在高溫下低。因此，頭晶片應始終如一地保持在使墨粘度適於獲得最佳列印條件的溫度下。出於此目的，列印裝置具有用於加熱頭晶片的輔助加熱器和用於測量該頭晶片溫度的溫度傳感器。此列印裝置在供應能量之後(即，啟動列印裝置之後)立刻或者在列印過程中檢測頭晶片的溫度，並在檢測到的溫度低於預定目標溫度時通過操縱輔助加熱器預加熱頭晶片來控制該頭晶片的溫度。
在頭晶片被加熱時，墨粘度降低且墨容易乾燥。在頭晶片被預加熱時，由於溫度上升率(rising rate)不同，直至到達預定目標溫度所經過的時間對不同頭晶片而言不同。同時，在列印操作完成之後，頭晶片之間會出現溫度差，因此直至各頭晶片到達預定目標溫度所經過的時間也不同。相應地，墨乾燥過程首先在這樣一個頭晶片內發生，這個頭晶片已到達目標溫度而其它頭晶片未到達預定目標溫度。
發明內容
本發明總的構思提供這樣一種預加熱頭晶片的方法，該方法可縮小在把頭晶片加熱至目標溫度時產生的不同頭晶片之間的時間差。
本發明總的構思還提供這樣一種預加熱頭晶片的方法，該方法允許頭晶片更迅速地到達目標溫度。
本發明總的構思的其它方面和優點將部分地在下面的說明中闡述，部分地根據該說明是顯而易見的，或者通過實施本發明總的構思認識到。
本發明總的構思的前述和/或其它方面通過提供這樣一種對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的方法來實現，每個頭晶片都包括噴嘴、用於加熱墨以經由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用於加熱頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量頭晶片的溫度的溫度傳感器，該方法包括設定用於驅動頭晶片的主加熱器的驅動信號使得不噴射墨，並依據所測得的溫度設定驅動信號的頻率以與各個頭晶片的溫度上升率成反比，以及驅動輔助加熱器和主加熱器以加熱頭晶片至從各自溫度同時到達目標溫度。
本發明總的構思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的方法來實現，每個頭晶片都包括噴嘴、一個或多個用於加熱墨以經由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用於加熱各個頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量頭晶片的溫度的溫度傳感器，該方法包括測量頭晶片的初始溫度，基於各個頭晶片的溫度上升率來計算直至該頭晶片到達目標溫度的頭晶片的估計加熱時間，以及通過從一個具有估計加熱時間的最大值的頭晶片到另一具有估計加熱時間的最小值的頭晶片驅動輔助加熱器，開始加熱該頭晶片，以便該頭晶片在經過最大估計加熱時間時到達目標溫度。
該方法還可包括設定用於驅動頭晶片的主加熱器的驅動信號使得不噴射墨，同時驅動主加熱器和輔助加熱器以加熱頭晶片。溫度上升率可對應於當輔助加熱器與主加熱器一起被驅動時由在預定時間段裡施加的驅動信號的預定負載(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晶片的溫度，以重新計算其估計加熱時間以及依據重新計算的加熱時間來調節加熱開始時間。
本發明總的構思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種對列印裝置內的頭晶片進行預加熱的方法來實現，每個頭晶片都包括噴嘴、用於加熱墨以經由該噴嘴噴射墨的主加熱器、多個用於加熱頭晶片的輔助加熱器、以及多個用於測量頭晶片的溫度的溫度傳感器，該方法包括測量頭晶片的初始溫度，並把該頭晶片分成高溫組和低溫組，所述高溫組具有高於目標溫度的對應初始溫度，所述低溫組具有低於該目標溫度的對應初始溫度；基於高溫組的頭晶片的溫度下降率來計算直至該高溫組的頭晶片到達目標溫度的估計冷卻時間，並基於低溫組的頭晶片的溫度上升率來計算直至該低溫組的頭晶片到達目標溫度的估計加熱時間；以及控制輔助加熱器操作，使得所有頭晶片在經過估計冷卻時間和估計加熱時間中的最大值時到達目標溫度。
控制輔助加熱器包括在低溫組的頭晶片中從具有最大估計加熱時間的頭晶片的輔助加熱器起按順序開始驅動輔助加熱器，以在高溫組中一個具有最大估計冷卻時間的頭晶片到達目標溫度時所有低溫組的頭晶片都到達目標溫度，最大估計冷卻時間大於最大估計加熱時間；以及間歇驅動輔助加熱器以維持已到達目標溫度的高溫組的頭晶片於該目標溫度直至經過最大估計冷卻時間。
控制輔助加熱器包括在低溫組的頭晶片中按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭晶片至另一具有估計加熱時間的最小值的頭晶片的順序驅動輔助加熱器來開始加熱，以當最大估計冷卻時間大於最大估計加熱時間且當經過該最大估計加熱時間時低溫組的所有頭晶片都到達目標溫度；如果所有低溫組的頭晶片都到達目標溫度，則間歇驅動輔助加熱器以維持高溫組的頭晶片於目標溫度直至經過最大估計冷卻時間，以及間歇驅動輔助加熱器以維持已到達目標溫度的高溫組的頭晶片於目標溫度直至經過最大估計冷卻時間。
本發明總的構思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種對列印裝置的頭晶片進行預加熱的方法來實現，該方法包括利用對應的第一速率計算第一頭晶片的第一時間，以及利用對應的第二速率計算第二頭晶片的第二時間；以及依據所算得的第一和第二時間控制第一和第二頭晶片的加熱器，以使該第一和第二頭晶片同時到達目標溫度。
本發明總的構思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種用於對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的裝置來實現，每個頭晶片都包括噴嘴、用於加熱墨以經由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用於加熱各個頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量各個頭晶片的溫度的溫度傳感器，該裝置包括主加熱器驅動電路，用於生成驅動各個頭晶片的主加熱器的驅動信號使得不噴射墨，該驅動信號具有與各個頭晶片的溫度上升率成反比的頻率；以及輔助加熱器驅動電路，用於驅動頭晶片的輔助加熱器和主加熱器以加熱該頭晶片而同時到達目標溫度。
本發明總的構思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種用於對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的裝置來實現，每個頭晶片都包括噴嘴、一個或多個用於加熱墨以經由該噴嘴噴射墨的主加熱器、一個或多個用於加熱各個頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量各個頭晶片的溫度的溫度傳感器，該裝置包括控制器，其用於接收利用溫度傳感器測得的頭晶片的初始溫度，基於各個頭晶片的溫度上升率計算直至頭晶片到達目標溫度的頭晶片的估計加熱時間，以及通過按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭晶片到另一具有估計加熱時間的最小值的頭晶片的順序驅動對應於頭晶片的輔助加熱器來控制加熱頭晶片，使得該頭晶片在經過最大估計加熱時間時到達目標溫度。
本發明總的構思的前述和/或其它方面還通過提供這樣一種用於對列印裝置的頭晶片進行預加熱的裝置來實現，每個頭晶片都包括噴嘴、多個用於加熱頭晶片的輔助加熱器、以及多個用於測量頭晶片的溫度的溫度傳感器，該噴嘴具有用於加熱墨以經由噴嘴噴射墨的主加熱器，該裝置包括控制器，其用於接收利用溫度傳感器測得的頭晶片的初始溫度，把頭晶片分成對應初始溫度高於目標溫度的高溫組和對應初始溫度低於目標溫度的低溫組，基於高溫組的頭晶片的溫度下降率來計算直至高溫組的頭晶片到達目標溫度的估計冷卻時間，基於低溫組的頭晶片的溫度上升率來計算直至低溫組的頭晶片到達目標溫度的估計加熱時間，以及控制輔助加熱器操作，使得所有頭晶片在經過估計冷卻時間和估計加熱時間中的最大值時到達目標溫度。
通過以下結合附圖對實施例的說明，本發明總的構思的這些和/或其它方面和優點將變得明顯且更易於理解，其中圖1是說明依據本發明總的構思的一種實施例的具有行式噴墨頭的列印裝置的視圖；圖2是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的具有往復式噴墨頭的列印裝置的視圖；圖3是說明依據本發明總的構思的一種實施例的包括在圖1或圖2所示列印裝置內的頭晶片的橫截面圖；圖4是說明在包括於圖1或圖2所示列印裝置內的頭晶片上的輔助加熱器和溫度傳感器的布置的視圖；
圖5是說明依據本發明總的構思的一種實施例的用於預加熱頭晶片的裝置的框圖；圖6是說明依據本發明總的構思的一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖；圖7是說明依據本發明總的構思的一種實施例的用於驅動頭晶片的主加熱器的驅動信號的波形的視圖；圖8是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖；圖9是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖；圖10是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖；以及圖11是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖。
具體實施例方式
現在詳細參考表示在附圖中的本發明總的構思的實施例，其中，相同參考標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明總的構思。
圖1和2是說明依據本發明總的構思的實施例的列印裝置的視圖。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上列印圖像，同時保持在固定位置。參照圖2，噴墨頭1a沿主掃描方向(M)往復運動，並噴射墨以在沿副掃描方向(S)輸送的記錄介質例如紙張P上列印圖像。噴墨頭1a通常稱為往復式噴墨頭，而噴墨頭1稱為行式噴墨頭。圖2所示往復式噴墨頭1a具有一個或多個長0.5英寸的頭晶片，而圖1所示噴墨頭1具有沿著主掃描方向(M)等於或大於在往復式噴墨頭中使用的一個或多個頭晶片的長度的頭晶片5。
圖3是說明依據本發明總的構思的一種實施例的頭晶片的橫截面圖。頭晶片5可用在行式噴墨頭1中或者往復式噴墨頭1a中。參照圖3，頭晶片5具有經由其噴射墨的噴嘴11和用於加熱墨以經由該噴嘴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)供應墨給室22。由於頭晶片5的一般結構是本領域技術人員公知的，所以將省略對其的詳細說明。當施加電壓給主加熱器21時，容納在室22內的墨被加熱並在其內生成氣泡，以使容納在墨室22內的墨體積迅速膨脹。由於所加熱的墨導致的壓力，室22內的墨經由噴嘴11噴出。
為在圖像列印之前調節墨粘度至適於列印操作的程度，頭晶片5被預加熱以使該頭晶片5的溫度到達預定目標溫度。預加熱操作可在列印操作之間或者在給列印裝置供應能量(即，啟動該列印裝置)時執行。對於預加熱操作，頭晶片5具有如圖4所示安裝於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。因為如果頭晶片內空間有限則難以把輔助加熱器30設在噴嘴11之間，所以該輔助加熱器30可設在頭晶片5的一端處或者兩端處。
圖5是說明一種用於預加熱頭晶片例如圖3和4所示頭晶片5以控制該頭晶片溫度的裝置的框圖。換句話說，圖5所示裝置可用於預加熱與圖3和4所示頭晶片相類似的頭晶片。因此，出於示意目的，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測得的頭晶片5的溫度經由模/數(A/D)轉換器51輸入中央處理單元(CPU)50。信息例如頭晶片5的目標溫度、溫度上升率和溫度下降率儲存在存儲器52中。CPU50控制輔助加熱器驅動電路53和主加熱器驅動電路54以驅動輔助加熱器30和主加熱器21。以下將說明利用具有上述結構的裝置來預加熱頭晶片的方法。小寫字母a、b、c和d用於區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預加熱的頭晶片5中的不同頭晶片。
在給列印裝置供應能量(即，啟動該列印裝置)之後或者在該列印裝置長期維持待命狀態而不執行列印操作時，希望該列印裝置的頭晶片5的初始溫度相同。參照圖6說明當列印裝置的不同頭晶片的初始溫度相同時預加熱頭晶片的方法。頭晶片5a、5b和5c的初始溫度都與溫度T0相同。然而，由於頭晶片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，頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率不同。因此，儘管頭晶片5a、5b和5c的輔助加熱器30a、30b和30c被一起驅動，但頭晶片5a、5b和5c到達目標溫度Tt所需要的預加熱時間分別是ta、tb和tc，ta、tb和tc是不同的。為縮小這種預加熱時間ta、tb和tc的差異，一種用於預加熱頭晶片的方法包括同時驅動主加熱器21a、21b和21c和輔助加熱器30a、30b和30c，該主加熱器21a、21b和21c用於加熱墨以從頭晶片5a、5b和5c噴射墨。
當主加熱器21a、21b和21c被驅動時，控制驅動信號的波形以不噴射墨直至所有頭晶片都到達噴射目標溫度。換句話說，參照圖7，用於驅動主加熱器21的驅動信號的負載(duty)『d』短於在墨被噴射時的驅動信號的負載『di』。因此，可在不噴射墨的同時利用主加熱器21加熱頭晶片5。同時，用於驅動主加熱器21a、21b和21c的驅動信號的頻率被設定為與各個頭晶片5a、5b或5c的溫度上升率成反比。例如，假定頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率分別為d1、d2和d3且頭晶片5a、5b和5c的主加熱器21a、21b和21c的驅動信號的驅動頻率分別為f1、f2和f3，那麼該驅動頻率被設定為滿足關係f1∶f2∶f3＝1/d1∶1/d2∶1/d3。當如上所述同時驅動輔助加熱器30a、30b和30c和主加熱器21a、21b和21c時，可在較短時間內到達目標溫度Tt。同時，由於用於驅動主加熱器21a、21b和21c的驅動信號的驅動頻率被控制以補償各個頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率的差異，所以該頭晶片5a、5b和5c具有幾乎相同的溫度上升率，並能在如圖6中虛線所示的同一時間『t』處到達目標溫度Tt。
然而，即便經過時間『t』，頭晶片5a、5b和5c的溫度也可能未到達目標溫度Tt或者略微超出該目標溫度Tt。因而，基於利用溫度傳感器40a、40b和40c測量各個頭晶片5a、5b和5c的溫度來細微控制並調節該頭晶片5a、5b和5c的預加熱操作的終止時間。
圖8是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的頭晶片預加熱方法的圖。以下參照圖8說明這種用於加熱頭晶片5a、5b和5c以同時到達目標溫度Tt的方法。依據頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率計算從初始溫度T0加熱該頭晶片5a、5b和5c至目標溫度Tt所需要的估計加熱時間。例如，參照圖6，當頭晶片5a、5b和5c同時開始被加熱時，從初始溫度T0起直至該頭晶片5a、5b和5c到達目標溫度Tt的估計加熱時間為ta、tb和tc(ta＜tb＜tc)。在圖8所示方法中，首先驅動具有最長估計加熱時間的頭晶片5c的輔助加熱器30c以開始加熱該頭晶片5c。接著，在經過時間tc-tb之後驅動頭晶片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭晶片5b。最後，在經過時間tc-ta之後驅動頭晶片5a的輔助加熱器30a以開始加熱該頭晶片5a。
當依據最長估計加熱時間按順序開始頭晶片5a、5b和5c的加熱操作時，該頭晶片5a、5b和5c在經過最長估計加熱時間tc之後幾乎同時到達目標溫度Tt。然而，即便經過時間『tc』，頭晶片5a、5b和5c的溫度也可能未到達目標溫度Tt或者略微超出該目標溫度Tt。因而，通過利用溫度傳感器40a、40b和40c測量各個頭晶片5a、5b和5c的溫度來細微控制並調節終止加熱各個頭晶片5a、5b和5c的時間。
當利用具有預定負載和頻率的第一驅動信號一起驅動主加熱器21a、21b和21c和輔助加熱器30a、30b和30c時，頭晶片5a、5b和5c的溫度能夠更迅速地上升至目標溫度Tt。這裡，當主加熱器21a、21b和21c被獨立於輔助加熱器30a、30b和30c驅動時，用於計算估計加熱時間的頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率可不同於當主加熱器21a、21b和21c與輔助加熱器30a、30b和30c一起被驅動時的溫度上升率。
可在驅動具有最長估計加熱時間的頭晶片5c的輔助加熱器30c以開始加熱該頭晶片5c之後，通過持續(或者以預定時間間隔)測量頭晶片5a和5b的溫度來重新計算估計加熱時間ta和tb並調節該頭晶片5a和5b的加熱開始時間。
在執行列印操作之後，頭晶片5a、5b和5c的初始溫度可能相互不同。例如，由於在噴射墨時利用主加熱器21a、21b和21c加熱頭晶片5a、5b和5c，所以執行列印操作之後的初始溫度會依據各個頭晶片5a、5b和5c的墨噴射頻率而不同。即便頭晶片5a、5b和5c的初始溫度相互不同，也可採用圖8所述的頭晶片預加熱方法。
例如，參照圖9，頭晶片5a、5b和5c的初始溫度分別為T1、T2和T3。當依據各個頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率按順序驅動各個頭晶片5a、5b和5c的輔助加熱器30a、30b和30c以開始加熱該頭晶片5a、5b和5c時，利用各個頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率計算直至該頭晶片5a、5b和5c到達目標溫度Tt的估計加熱時間。頭晶片5a、5b和5c到達目標溫度Tt所花費的時間稱為t1、t2和t3(t1＜t3＜t2)。首先驅動具有最長估計加熱時間t2的頭晶片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭晶片5b。接著，在經過時間t2-t3之後驅動頭晶片5c的輔助加熱器30c以開始加熱該頭晶片5c。最後，在經過時間t2-t1之後驅動頭晶片5a的輔助加熱器30a以開始加熱該頭晶片5a。
即便各個頭晶片5a、5b和5c的初始溫度不同，當從具有最長估計加熱時間t2的頭晶片5b起按順序開始加熱時，該頭晶片5a、5b和5c在經過最長估計加熱時間t2之後幾乎同時到達目標溫度Tt。然而，即便經過時間t2，各個頭晶片5a、5b和5c的溫度也可能未到達目標溫度Tt或者略微超出該目標溫度Tt。因而，依據利用溫度傳感器40a、40b和40c測得的頭晶片5a、5b和5c的溫度來細微控制並調節終止加熱該頭晶片5a、5b和5c的時間。
當利用具有預定負載和頻率的第二驅動信號一起驅動主加熱器21a、21b和21c和輔助加熱器30a、30b和30c時，各個頭晶片5a、5b和5c的溫度能夠更迅速地上升至目標溫度Tt。這裡，用於計算估計加熱時間且利用第二信號驅動的頭晶片5a、5b和5c的溫度上升率不同於當利用具有預定負載和頻率的第一驅動信號不與輔助加熱器30a、30b和30c一起驅動主加熱器21a、21b和21c時的溫度上升率。
可在驅動具有最長估計加熱時間t2的頭晶片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭晶片5b之後，通過以預定時間間隔測量頭晶片5a和5c的溫度來重新計算估計加熱時間t1和t3並調節該頭晶片5a和5c的加熱開始時間。
圖10是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖。參照圖10，頭晶片5a和5b的初始溫度分別為低於目標溫度Tt的T11和T12，而頭晶片5c和5d的初始溫度分別為高於目標溫度Tt的T13和T14。因此，頭晶片5a和5b分入低溫組，而頭晶片5c和5d分入高溫組。接著，基於高溫組的頭晶片5c和5d的溫度下降率計算直至該頭晶片5c和5d被冷卻至目標溫度Tt所要花費的估計冷卻時間t13和t14。另外，基於低溫組的頭晶片5a和5b的溫度上升率計算直至該頭晶片5a和5b被加熱至目標溫度Tt所要花費的估計加熱時間t11和t12。
當估計冷卻時間的最大值t13如圖10所示大於估計加熱時間的最大值t12時，頭晶片5a、5b、5c和5d可在經過最大估計冷卻時間t13之後到達目標溫度Tt。出於此目的，在經過時間t13-t12之後驅動具有最長估計加熱時間t12的頭晶片5b的輔助加熱器30b，以開始加熱該頭晶片5b。接著，在經過時間t13-t11之後驅動頭晶片5a的輔助加熱器30a，以開始加熱該頭晶片5a。於是，當經過最大估計冷卻時間t13時，頭晶片5a和5b幾乎同時到達目標溫度Tt。然而，即便經過最大估計冷卻時間t13，低溫組的頭晶片5a和5b的溫度也可能未到達目標溫度Tt或者略微超出該目標溫度Tt。因而，依據利用溫度傳感器40a和40b測得的頭晶片5a和5b的溫度來細微控制並調節終止加熱該頭晶片5a和5b的時間。
當經過估計冷卻時間t14時，頭晶片5d到達目標溫度Tt。在t14之後且直至經過最大估計冷卻時間t13，利用溫度傳感器40d測量頭晶片5d的溫度，並間歇驅動輔助加熱器30d以維持該頭晶片5d於目標溫度Tt。
當利用具有預定負載和頻率的第三信號一起驅動主加熱器21a和21b和輔助加熱器30a和30b時，頭晶片5a和5b的溫度能夠更迅速地上升至目標溫度Tt。這裡，用於計算估計加熱時間的溫度上升率可以是當主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅動時的溫度上升率。當主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅動時，低溫組的頭晶片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，可在驅動具有最長估計加熱時間的頭晶片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭晶片5b之後，以預定時間間隔測量頭晶片5a的溫度來重新計算估計加熱時間t11並調節該頭晶片5a的加熱開始時間。
圖11是說明依據本發明總的構思的另一種實施例的對一個或多個頭晶片進行預加熱的方法的圖。下述方法是前一方法的變形。參照圖11，頭晶片5a和5b的初始溫度分別為低於目標溫度Tt的T21和T22，而頭晶片5c和5d的初始溫度分別為高於目標溫度Tt的T23和T24。這裡，頭晶片5a和5b分入低溫組，而頭晶片5c和5d分入高溫組。接著，基於高溫組的頭晶片5c和5d的溫度下降率計算直至該頭晶片5c和5d被冷卻至目標溫度Tt的估計冷卻時間。另外，基於低溫組的頭晶片5a和5b的溫度上升率計算直至該頭晶片5a和5b被加熱至目標溫度Tt的估計加熱時間。
當估計加熱時間的最大值t22如圖11的圖所示大於估計加熱時間的最大值t24時，頭晶片5a、5b、5c和5d可在經過最大估計加熱時間t22之後都到達目標溫度Tt。出於此目的，首先驅動具有最長估計加熱時間t22的頭晶片5b的輔助加熱器30b。接著，在經過時間t22-t21之後驅動頭晶片5a的輔助加熱器30a以開始加熱該頭晶片5a。於是，當經過最長估計加熱時間t22時，頭晶片5a和5b幾乎同時到達目標溫度Tt。然而，即便經過時間t22，低溫組的頭晶片5a和5b的溫度也可能未到達目標溫度Tt或者略微超出該目標溫度Tt。因而，通過利用溫度傳感器40a和40b測量頭晶片5a和5b的溫度來細微控制並調節終止加熱該頭晶片5a和5b的時間。
在分別經過時間t23和t24時，頭晶片5c和5d到達目標溫度Tt。在頭晶片5c和5d已到達目標溫度Tt之後直至經過時間t22，利用溫度傳感器40c和40d測量頭晶片5c和5d的溫度，並間歇驅動輔助加熱器30c和30d以維持該頭晶片5d於目標溫度Tt。
當利用具有預定負載和頻率的第四信號一起驅動主加熱器21a和21b和輔助加熱器30a和30b時，頭晶片5a和5b的溫度能夠更迅速地上升至目標溫度Tt。在這種情況中，用於計算估計加熱時間的溫度上升率可以是當主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅動時的溫度上升率。當主加熱器21a和21b與輔助加熱器30a和30b一起被驅動時，可像『ts』那樣縮短直至低溫組的頭晶片5a和5b到達目標溫度Tt的時間，以便縮小直至高溫組的頭晶片5c和5c和低溫組的頭晶片5a和5b到達目標溫度Tt的時間差。
另外，可在驅動具有最長估計加熱時間的頭晶片5b的輔助加熱器30b以開始加熱該頭晶片5b之後，持續(或者以預定時間間隔)測量頭晶片5a的溫度來重新計算估計加熱時間t21並調節該頭晶片5a的加熱開始時間。
上述實施例中，在製造列印裝置的過程中測量頭晶片的溫度上升率和溫度下降率，並儲存在存儲器52內。另外，通過在預加熱過程中驅動頭晶片的輔助加熱器預定時間段(或者通過利用具有預定負載和頻率的驅動信號一起驅動輔助加熱器和主加熱器)並在驅動該輔助加熱器(和主加熱器)之前和之後測量頭晶片的溫度來計算溫度上升率。另外，通過在預加熱過程中驅動輔助加熱器以升高頭晶片的溫度至預定溫度、使該頭晶片冷卻以及在經過預定時間之後測量該頭晶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，並用於計算頭晶片的估計加熱時間和估計冷卻時間。
依據本發明總的構思的上述頭晶片預加熱方法，直至列印裝置的不同頭晶片到達目標溫度的時間差縮小，以儘可能減少墨的乾燥。此外，頭晶片被預加熱以迅速到達目標溫度。此外，由於基於頭晶片的初始溫度和溫度上升率來控制預加熱開始時間，所以能夠減少預加熱所需要的能量。
儘管已經示出並說明了本發明總的構思的若干實施例，但本領域技術人員將理解，可對這些實施例做出改變而沒有脫離本發明總的構思的原理和精神，本發明總的構思的範圍限定在所附權利要求及它們的等同物中。
本申請要求享有2005年6月25日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.2005-55420的權益，在此整體引入該申請的公開內容以供參考。
權利要求
1.一種對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的方法，每個所述頭晶片都包括噴嘴、用於加熱墨以經由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用於加熱所述頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量所述頭晶片的溫度的溫度傳感器，所述方法包括設定用於驅動所述頭晶片的主加熱器的驅動信號使得不噴射所述墨，並依據所測得的溫度設定所述驅動信號，以具有與所述各個頭晶片的溫度上升率成反比的頻率；以及驅動所述輔助加熱器和所述主加熱器以加熱所述頭晶片至從各自溫度同時到達目標溫度。
2.一種對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的方法，每個所述頭晶片都包括噴嘴、一個或多個用於加熱墨以經由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用於加熱所述各個頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量所述頭晶片的溫度的溫度傳感器，所述方法包括測量所述頭晶片的初始溫度；基於所述各個頭晶片的溫度上升率來計算直至所述頭晶片到達目標溫度的所述頭晶片的估計加熱時間；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晶片到其中另一具有估計加熱時間的最小值的所述頭晶片驅動所述輔助加熱器，開始加熱所述頭晶片，以便所述頭晶片在經過所述最大估計加熱時間時到達所述目標溫度。
3.權利要求2所述的方法，其中，還包括設定用於驅動所述頭晶片的所述主加熱器的驅動信號使得不噴射所述墨，並且同時驅動所述主加熱器和所述輔助加熱器以加熱所述頭晶片。
4.權利要求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晶片的溫度以重新計算其估計加熱時間；以及依據所述重新計算的加熱時間來調節加熱開始時間。
5.權利要求3所述的方法，其中，當所述輔助加熱器與所述主加熱器一起被驅動時，所述溫度上升率由在預定時間段裡施加的驅動信號的預定負載和頻率來確定。
6.權利要求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晶片的溫度，以重新計算估計加熱時間；以及依據所述重新計算的加熱時間來調節所述加熱操作的加熱開始時間。
7.一種對列印裝置內的頭晶片進行預加熱的方法，每個所述頭晶片都包括噴嘴、用於加熱墨以經由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、多個用於加熱所述頭晶片的輔助加熱器、以及多個用於測量所述頭晶片的溫度的溫度傳感器，所述方法包括測量所述頭晶片的初始溫度，並把所述頭晶片分成高溫組和低溫組，所述高溫組具有高於目標溫度的對應初始溫度，所述低溫組具有低於所述目標溫度的對應初始溫度；基於所述高溫組的所述頭晶片的溫度下降率來計算直至所述高溫組的所述頭晶片到達所述目標溫度的估計冷卻時間，並基於所述低溫組的所述頭晶片的溫度上升率來計算直至所述低溫組的所述頭晶片到達所述目標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晶片在經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溫度。
8.權利要求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晶片中按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭晶片的輔助加熱器開始至另一具有最小值估計時間的頭晶片的輔助加熱器的順序驅動所述輔助加熱器，使得當具有所述最大估計冷卻時間的所述頭晶片到達所述目標溫度時所述低溫組的所有頭晶片都到達所述目標溫度，所述最大估計冷卻時間大於所述最大估計加熱時間；以及間歇驅動所述輔助加熱器，以維持已到達所述目標溫度的所述高溫組的所述頭晶片於所述目標溫度直至經過所述最大估計冷卻時間。
9.權利要求8所述的方法，其中，還包括測量所述低溫組的所述頭晶片中還未開始加熱操作的每個所述頭晶片的溫度以重新計算其估計加熱時間，並依據所述重新計算的加熱時間來調節每個所述頭晶片的所述加熱操作的加熱開始時間。
10.權利要求8所述的方法，其中，還包括設定用於驅動所述頭晶片的所述主加熱器的驅動信號使得不噴射所述墨，並且在驅動所述輔助加熱器以加熱所述低溫組的所述頭晶片時，同時驅動所述主加熱器。
11.權利要求10所述的方法，其中，當所述輔助加熱器與所述主加熱器一起被驅動時，所述溫度上升率由在預定時間段裡施加的驅動信號的預定負載和頻率來確定。
12.權利要求11所述的方法，其中，還包括測量所述高溫組的所述頭晶片中還未開始加熱操作的每個所述頭晶片的溫度，以重新計算其估計加熱時間；以及依據所述重新計算的加熱時間來調節所述頭晶片的加熱開始時間。
13.權利要求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晶片中按照從一個具有估計加熱時間的最大值的頭晶片至另一具有估計加熱時間的最小值的頭晶片的順序驅動所述輔助加熱器來開始加熱，使得當所述最大估計加熱時間大於所述最大估計冷卻時間且當經過所述最大估計加熱時間時，所述低溫組的所有頭晶片都到達所述目標溫度；以及間歇驅動所述輔助加熱器以維持已到達所述目標溫度的所述高溫組的所述頭晶片直至經過所述最大估計加熱時間。
14.權利要求13所述的方法，其中，還包括測量所述高溫組的所述頭晶片中還未開始加熱操作的每個所述頭晶片的溫度，以重新計算其第二估計加熱時間；以及依據所述重新計算的第二加熱時間來調節加熱開始時間。
15.權利要求13所述的方法，其中，還包括設定用於驅動每個所述頭晶片的所述主加熱器的驅動信號使得不噴射所述墨；以及在連續驅動所述輔助加熱器以加熱所述低溫組的所述頭晶片時，同時驅動所述主加熱器。
16.權利要求15所述的方法，其中，當所述輔助加熱器與所述主加熱器一起被驅動時，所述溫度上升率由在預定時間段裡施加的驅動信號的預定負載和頻率來確定。
17.權利要求16所述的方法，其中，還包括測量所述高溫組的所述頭晶片中還未開始加熱操作的每個所述頭晶片的溫度，以重新計算其第二估計加熱時間；以及依據所述重新計算的第二加熱時間來調節所述頭晶片的所述加熱操作的加熱開始時間。
18.一種對列印裝置的頭晶片進行預加熱的方法，所述方法包括利用對應的第一速率計算第一頭晶片的第一時間，並利用對應的第二速率計算第二頭晶片的第二時間；以及依據所算得的第一和第二時間控制所述第一和第二頭晶片的加熱器，以使所述第一和第二頭晶片同時到達目標溫度。
19.一種用於對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的裝置，每個所述頭晶片都包括噴嘴、用於加熱墨以經由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用於加熱所述各個頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量所述各個頭晶片的溫度的溫度傳感器，所述裝置包括主加熱器驅動電路，用於生成驅動所述各個頭晶片的主加熱器的驅動信號使得不噴射所述墨，所述驅動信號具有與所述各個頭晶片的溫度上升率成反比的頻率；以及輔助加熱器驅動電路，用於驅動所述頭晶片的所述輔助加熱器和所述主加熱器以加熱所述頭晶片而同時到達目標溫度。
20.一種用於對列印裝置的一個或多個頭晶片進行預加熱的裝置，每個所述頭晶片都包括噴嘴、一個或多個用於加熱墨以經由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器、一個或多個用於加熱所述各個頭晶片的輔助加熱器、以及一個或多個用於測量所述各個頭晶片的溫度的溫度傳感器，所述裝置包括控制器，其用於接收利用所述溫度傳感器測得的所述頭晶片的初始溫度，基於所述各個頭晶片的溫度上升率計算直至所述頭晶片到達目標溫度的所述頭晶片的估計加熱時間，並且通過按照從一個具有估計加熱時間的最大值的所述頭晶片到另一具有估計加熱時間的最小值的所述頭晶片的順序驅動對應於所述頭晶片的所述輔助加熱器來控制加熱所述頭晶片，使得所述頭晶片在經過所述最大估計加熱時間時到達所述目標溫度。
21.一種用於對列印裝置的頭晶片進行預加熱的裝置，每個所述頭晶片都包括噴嘴、多個用於加熱所述頭晶片的輔助加熱器、以及多個用於測量所述頭晶片的溫度的溫度傳感器，所述噴嘴具有用於加熱墨以經由所述噴嘴噴射所述墨的主加熱器，所述裝置包括控制器，其用於接收利用所述溫度傳感器測得的所述頭晶片的初始溫度，把所述頭晶片分成對應初始溫度高於目標溫度的高溫組和對應初始溫度低於所述目標溫度的低溫組，基於所述高溫組的所述頭晶片的溫度下降率來計算直至所述高溫組的所述頭晶片到達所述目標溫度的估計冷卻時間，基於所述低溫組的所述頭晶片的溫度上升率來計算直至所述低溫組的所述頭晶片到達所述目標溫度的估計加熱時間，並且控制所述輔助加熱器操作，使得所有頭晶片在經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溫度。
22.一種用於對列印裝置的頭晶片進行預加熱的裝置，所述裝置包括控制器，其利用對應的第一速率計算第一頭晶片的第一時間並利用對應的第二速率計算第二頭晶片的第二時間，並且依據所算得的第一和第二時間控制所述第一和第二頭晶片的加熱器以使所述第一和第二頭晶片同時到達目標溫度。
全文摘要
一種預加熱頭晶片的方法，其中，設定用於驅動各個頭晶片的主加熱器的驅動信號使得不噴射墨，並設定該驅動信號的頻率以與各個頭晶片的溫度上升率成反比。各個頭晶片的輔助加熱器和主加熱器被同時驅動以加熱各個頭晶片，使該頭晶片到達目標溫度。
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 優先權日2005年6月25日
發明者羽深雅彥 申請人:三星電子株式會社