专利名称：检测打印头的异常状态的设备和方法
技术领域：
本发明总的发明构思涉及成像设备，特别地，涉及使用电容器的充电时间或放电时间检测全页面宽度打印机中的打印头的异常状态的设备和方法，其中电容器稳定向打印头供电的电源单元的电压。
背景技术：
通常，为了检测图1所示的常规打印头的异常状态，经由电阻使用原先用于向打印头供电的连接线供应测试电源，并且将由电阻分布的电压与标准电压相比较。
为此，截止供应到打印头的驱动电源，并且导通附加的测试电源。然后，在检查了打印头头的异常状态后，截止测试电源并再次导通驱动电源。
然而，由于为常规设备提供了诸如电源驱动器和用于供应附加的测试电源的电压比较器之类的附加装置来检测打印头的异常状态，所以制造成本增加。此外，由于供应到打印头的驱动电源必须被截止，因此对于用户来说检测变得费时和不便。
发明内容
本发明总的发明构思提供使用电容器的充电时间或放电时间检测打印头的异常状态的设备和方法，其中电容器稳定向打印头提供的电源的电压。
将在下面的描述中部分阐明本发明总的发明构思的额外方面和优点，并且其部分从描述中是清楚的，并且可以通过总的发明构思的实现而习得。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的设备来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，该设备包括电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；电压测量单元，用于测量电压稳定单元的稳定电压；和异常状态检测单元，用于在预定时间比较所测量到的电压和临界电压来检测打印头的异常状态。
电压稳定单元可以是电容器。
异常状态检测单元可以包括电压比较单元，用于在预定时间比较所测量到的电压和临界电压，并且输出电压比较结果；和异常状态检测单元，用于响应于电压比较结果检测异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的设备来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，该设备包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；电压测量单元，用于测量稳定电压；时间测量单元，用于测量稳定电压到达预定电压的时期；和异常状态检测单元，用于将所测量到的时间和临界时间相比较来检测打印头的异常状态。
电压稳定单元可以是电容器。
异常状态检测单元可以包括时间比较单元，用于比较所测量到的时间和临界时间，并且输出时间比较结果；和异常状态检测单元，用于响应于时间比较结果进行操作检测异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的方法来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，其中该打印头包括稳定向打印头供电的电源单元的电压的电容器，该方法包括向电容器供电；在预定时间检测电容器的电压；和将所测量到的电压与临界电压相比较并检测打印头的异常状态。
比较所测量到的电压与临界电压可以包括比较所测量到的电压和临界电压，并且当所测量到的电压大于临界电压时确定打印头处于异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的方法来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，其中该打印头包括稳定向打印头供电的电源单元的电压的电容器，该方法包括停止向电容器供电；在预定时间检测电容器的电压；和将所测量到的电压与临界电压相比较并检测打印头的异常状态。
检测异常状态可以包括比较所测量到的电压和临界电压，并且当所测量到的电压小于临界电压时确定打印头处于异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的方法来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，其中该打印头包括稳定向打印头供电的电源单元的电压的电容器，该方法包括向打印头供电；测量电容器的电压到达预定电压的时间；和将所测量到的时间与临界时间相比较并检测打印头的异常状态。
比较所测量到的时间与临界时间可以包括比较所检测的时间和临界时间，并且当所测量到的时间短于临界时间时确定打印头处于异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的方法来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，其中该打印头包括稳定向打印头供电的电源单元的电压的电容器，该方法包括停止向打印头供电；测量电容器的电压到达预定电压的时间；和将所测量到的时间与临界时间相比较并检测打印头的异常状态。
比较所测量到的时间与临界时间可以包括比较所测量到的时间和临界时间，并且当所测量到的时间小于临界时间时确定打印头处于异常状态。
通过提供在其上具有用来执行上述方法的计算机程序的计算机可读介质来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的设备来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，该设备包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量电压稳定单元的稳定电压和稳定电压到达预定电压的时期；和异常状态检测单元，用于根据所测量到的电压和所测量到的时期来检测打印头的异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的成像设备来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，该成像设备包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量电压稳定单元的电压的电压变化和时间变化；和异常状态检测单元，用于根据所测量到的电压变化和所测量到的时间变化来检测打印头的异常状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的成像设备来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，该成像设备包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量关于电压稳定单元的电压变化的时间变化；和异常状态检测单元，用于根据所测量到的时间变化来检测打印头和电源单元中的至少一个的状态。
可以通过提供一种检测打印头的异常状态的成像设备来实现本发明总的发明构思的以上和/或其它方面，该成像设备包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量关于电压稳定单元的电压从第一值到达第二值所用的时间变化的电压变化；和异常状态检测单元，根据所测量到的电压变化来检测打印头和电源单元中的至少一个的异常状态。
结合附图，在下面的实施例描述中，本发明总的发明构思的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚，并更容易理解，在附图中图1是图解常规打印头的透视图；图2是图解根据本发明总的发明构思的实施例的、检测打印头的异常状态的设备的方框图；图3A和3B是图解图2的设备的电容器的时间变化和电压来图解打印头的异常状态检测方法的图形。
图4是图解图2的设备的电路图；图5是图解根据本发明总的发明构思的一个实施例的、检测打印头的异常状态的方法的流程图；和图6A和6B是图解根据本发明总的发明构思的另一个实施例的、检测打印头的异常状态的方法的流程图。
具体实施例方式
将详细参照本发明总的发明构思的实施例，这些实施例的实例图解在附图中，并且在所有附图中相同的附图标记指相同的组成部分。下面通过参照附图描述实施例以便解释本发明总的发明构思。
图2是图解根据本发明总的发明构思的实施例的、检测打印头的异常状态的设备的方框图。图2的设备可与包括作为驱动源来通过喷嘴喷墨的加热器221或压电装置以及控制加热器221的操作的第二开关222的打印头220和/或成像设备一起使用，其包括电源单元200、电压稳定单元210、打印头220、电压测量单元230、电压比较单元240、时间测量单元250、时间比较单元255、异常状态监测单元260和控制单元270。
电源单元200供电来驱动打印头220。由于电源单元200的电压不会从期望或所需电压变化超过正/负2％，所以电压稳定单元210稳定提供到打印头220的电源电压来补偿临时压降并控制电源单元200来向打印头220传送恒定电源。电压稳定单元210可以是电容器。第一开关201被放置在电压稳定单元210和电源单元200之间，以根据控制单元270的控制接通或断开。
电压测量单元230测量电压稳定单元210中的稳定电压。电压测量单元230包括分压单元233和模拟-数字转换器(ADC)236。
分压单元233包括多个电阻来划分在电压稳定单元210中稳定的电压。ADC 236将从分压单元233输出的、所划分的电压的模拟值转换为数字值(数字电压)。
电压比较单元240在预定的时段期间比较在ADC 236中转换的电压和临界电压，并且将电压比较结果发送到异常状态检测单元260。时间测量单元250测量在ADC 236中转换的电压到达预定电压的时间。然后，时间标记多有255比较在ADC 236中转换的电压到达预定电压的时间和预定的时间，并且将时间比较结果发送到异常状态检测单元260。
异常状态检测单元260响应于从电压比较单元240接收到的电压比较结果和从时间比较单元255接收到的时间比较结果操作来确定打印头220是否处于异常状态。打印头220的异常状态可以指用于向打印头220供电的连接线被短路的情况。
控制单元270控制供应到打印头220的电源和打印头220的驱动，并且响应异常状态检测单元260的检测结果来整体控制打印头220。
图3A和3B是图解电容器电压的时间变化来描述检测图2的打印头的异常状态的方法的图形。此外，图4是图解图2、3A和3B的设备和方法的电路图。
第一开关400控制从供电器300供应到打印头320的电源，其中打印头具有作为驱动源来通过喷嘴喷墨的加热器430或压电装置以及控制加热器430的操作的第二开关420。当第一开关400接通(closed)时，根据下面的方程，将电容器310充电[方程1]ν(t)=Vph(1-ϵ1Rload×C×t)]]>其中v(t)是在时间t期间的电容器310的电压，Vph是从电源单元300供应的电压，Rload是电阻410的电阻，而C是电容器310的电容。
当第一开关断开(open)时，根据下面的方程将电容器310放电[方程2]
ν(t)=Vph×ϵ1Rload×C×t]]>从方程1和2可知，当Vph、C和t为常数时，v(t)随Rload变化。因此，当在电源单元300和地之间存在短路时，Rload降低。
图3A的图形图解当打印头320处于正常状态和当电源单元300不被短路时电容器310的时间变化和电压。图3B的图形图解当电源单元300被短路时和/或当打印头320处于短路、异常和故障状态时电容器310的时间变化和电压。
Td_ON是在其期间确定电容器310的电压是否大于临界电压Vth_ON的时间。如图3A所示，当打印头在时间Td_ON期间处于正常状态时，电容器310的电压不大于临界电压Vth_ON。然而，如图3B所示，当电源单元300被短路时，电容器310的电压大于临界电压Vth_ON。
Td_STB是在其期间根据电容器310是否被充电到饱和电压Vth_STB的确定将第一开关400从接通状态断开的时间。
Td_OFF是在其期间确定在第一开关400断开之后，电容器310的电压是否大于临界电压Vth_OFF的时间。如图3A所示，当在时间Td_OFF期间打印头处于正常状态时，电容器310的电压大于临界电压Vth_OFF。然而，如图3B所示，当电源单元300被短路时，电容器310的电压小于临界电压Vth_OFF。
图5是图解根据本发明总的发明构思的一个实施例的、检测打印头的异常状态的方法的流程图。结合图3A、3B和4解释该方法。
在操作500中，第一开关400接通，并且电源单元300经由提供来稳定供应到打印头320的电压的电容器310向打印头320供电。
然后，在操作505，确定时间Td_ON是否过去。
如果在操作505中确定时间Td_ON已经过去，则在操作510中测量电容器310的电压。
在操作515中，将在操作510中所测量到的电压与临界电压Vth_ON相比较。
如果在操作515中确定在操作510中所测量到的电压大于临界电压Vth_ON，则在操作560断开第一开关400来停止从电源单元300进行供电。然后，在操作565，确定打印头处于异常状态并停止该方法。
如果在操作515确定在操作510中所测量到的电压小于或不大于临界电压Vth_ON，则在操作520中确定时间Td_STB是否已经过去。
如果在操作520中确定时间Td_STB已经过去，则在操作525测量电容器310的电压。
在操作530将在操作525中所测量到的电压与饱和电压Vth_STB相比较。
如果在操作530确定在操作525中所测量到的电压小于或不大于饱和电压Vth_STB，则确定打印头异常，并且执行操作560和565并停止该方法。
如果在操作530确定在操作525中所测量到的电压大于饱和电压Vth_STB，则在操作535，停止从电源单元300的供电，并且在操作540确定时间Td_OFF是否过去。
如果时间Td_OFF没有过去，则重复操作540。否则，在操作545测量电容器310的电压，并且在操作550检查在操作545中所测量到的电压是否大于临界电压Vth_OFF。然后，在操作555如果确定在操作550所测量到的电压大于临界电压Vth_OFF，则确定打印头320处于正常状态。
否则，在操作565，如果确定在操作550所测量到的电压小于临界电压Vth_OFF，则确定打印头320处于异常状态。打印头320的异常状态指用于向打印头320供电的连接线被接地的情况。
图6A和6B是图解根据本发明总的发明构思的另一个实施例的、检测打印头的异常状态的方法的流程图。
参照图3A、3B、4和6A到6B，电源单元经由提供来稳定电源单元的电压的电容器向打印头供电。
在操作610，测量电容器的电压。
在操作620，确定在操作610所测量到的电容器的电压是否到达饱和电压Vth_STB。
如果电容器的电压到达饱和电压Vth_STB，则在操作630比较到达Vth_STB所用的时间和在其期间向打印头供电的时间T_ON。
在操作680，如果电容器到达饱和电压Vth_STB的时间短于时间T_ON，则确定打印头处于异常状态和/或电源单元被短路。异常状态这里指当地电势和向打印头供电的连接线之间存在短路时的情况。
在操作640，如果到达饱和电压Vth_STB的时间大于时间T_ON，则停止向电容器供电。
然后，在操作650，测量电容器的电压。
然后，在操作655，比较在操作650所测量到的电压和临界电压Vth_OFF。
如果在操作655确定所测量到的电压小于临界电压Vth_OFF，则该方法返回到操作650，并且再次测量电容器的电压。
如果在操作655确定所测量到的电压大于临界电压Vth_OFF，则在操作660，比较电容器到达临界电压Vth_OFF的时间和时间T_OFF。
在操作670，如果在操作660确定电容器到达临界电压Vth_OFF的时间大于时间T_OFF，则确定打印头处于正常状态。
如果在操作660确定电容器到达临界电压Vth_OFF的时间小于时间T_OFF，则确定打印头处于异常状态。
根据基于本实施例的检测打印头的异常状态的设备和方法，当断开控制散热单元430的第二开关时，甚至当打印头工作时也可以检测到异常状态。
还可以将本发明总的发明构思实现为在包括所有数据处理设备可读记录介质上的计算机可读代码。该计算机可读记录介质是可以存储可随后由计算机系统读出的程序或数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘、闪存、光数据存储装置等。
根据本发明总的发明构思的设备和方法，使用用于稳定向打印头提供的电源电压的电容器的充电时间或放电时间来检测打印头的异常状态。
因此，可以防止打印头的机械故障或损害，并且可以更加安全地使用具有打印头的成像设备。此外，由于除了两个电阻之外，不使用附加的设备就可以检测打印头的异常状态，因此可以降低打印头的制造成本。此外，由于可以甚至在打印头工作时检测打印头的异常状态，因此本发明的设备和方法是成本和时间高效的，并且对于用户来说十分方便。
虽然示出并描述了本发明总的发明构思的一些实施例，但是本领域技术人员将理解可以对这些实施例做出改变，而不背离本发明总的发明构思的原理和宗旨，在所附权利要求及其等效物中限定了本发明的范围。
权利要求
1.一种检测打印头的异常状态的设备，包括电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；电压测量单元，用于测量电压稳定单元的稳定电压；和异常状态检测单元，用于在预定时间比较所测量到的电压和临界电压来检测打印头的异常状态。
2.如权利要求1所述的设备，其中电压稳定单元包括电容器。
3.如权利要求2所述的设备，其中异常状态检测单元包括电压比较单元，用于在预定时间比较所测量到的电压和临界电压，并且输出测量结果；和异常状态检测单元，用于响应于电压比较结果进行操作来检测异常状态。
4.一种检测打印头的异常状态的设备，包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；电压测量单元，用于测量稳定电压；时间测量单元，用于测量稳定电压到达预定电压的时期；和异常状态检测单元，用于将所测量到的时间和临界时间相比较来检测打印头的异常状态。
5.如权利要求4所述的设备，其中电压稳定单元包括电容器。
6.如权利要求5所述的设备，其中异常状态检测单元包括时间比较单元，用于比较所测量到的时间和临界时间，并且输出时间比较结果；和异常状态检测单元，用于响应于时间比较结果检测打印头的异常状态。
7.一种检测打印头的异常状态的方法，其中该打印头包括稳定向打印头提供的电源电压的电容器，该方法包括向电容器供电；在预定时间检测电容器的电压；和将所测量到的电压与临界电压相比较并检测打印头的异常状态。
8.如权利要求7所述的方法，其中比较所测量到的电压与临界电压包括比较所测量到的电压和临界电压；和当所测量到的电压大于临界电压时确定打印头处于异常状态。
9.一种检测打印头的异常状态的方法，其中该打印头包括稳定向打印头供电的电源单元的电压的电容器，该方法包括停止向电容器供电；在预定时间检测电容器的电压；和将所测量到的电压与临界电压相比较并检测打印头的异常状态。
10.如权利要求9所述的方法，其中检测异常状态包括比较所测量到的电压和临界电压；和当所测量到的电压小于临界电压时确定打印头处于异常状态。
11.一种检测打印头的异常状态的方法，其中该打印头包括稳定向打印头供电的电源单元的电压的电容器，该方法包括向打印头供电；测量电容器的电压到达预定电压的时间；和将所测量到的时间与临界时间相比较并检测打印头的异常状态。
12.如权利要求11所述的方法，其中比较所测量到的时间与临界时间包括比较所检测到的时间和临界时间；和当所测量到的时间小于临界时间时确定打印头处于异常状态。
13.一种检测打印头的异常状态的方法，其中该打印头包括稳定向打印头提供的电源电压的电容器，该方法包括停止向打印头供电；检测电容器的电压到达预定电压的时间；和将所测量到的时间与临界时间相比较并检测打印头的异常状态。
14.如权利要求13所述的方法，其中比较所测量到的时间与临界时间包括比较所测量到的时间和临界时间；和当所测量到的时间短于临界时间时确定打印头处于异常状态。
15.一种在其上具有用来执行下述方法的计算机程序的计算机可读介质，该方法包括向打印头供电；在预定时间检测电容器的电压；和将所测量到的电压与临界电压相比较并检测打印头的异常状态。
16.一种在其上具有用来执行下述方法的计算机程序的计算机可读介质，该方法包括停止向电容器供电；在预定时间检测电容器的电压；和将所测量到的电压与临界电压相比较并检测打印头的异常状态。
17.一种在其上具有用来执行下述方法的计算机程序的计算机可读介质，该方法包括向打印头供电；测量电容器的电压到达预定电压的时间；和将所测量到的时间与临界时间相比较并检测打印头的异常状态。
18.一种在其上具有用来执行下述方法的计算机程序的计算机可读介质，该方法包括停止向打印头供电；检测电容器的电压到达预定电压的时间；和将所测量到的时间与临界时间相比较并检测打印头的异常状态。
19.一种检测打印头的异常状态的成像设备，包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量电压稳定单元的电压变化和时间变化；和异常状态检测单元，用于根据所测量到的电压变化和所测量到的时间变化来检测打印头的异常状态。
20.一种检测打印头的异常状态的成像设备，包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量关于电压稳定单元的电压变化的时间变化；和异常状态检测单元，用于根据所测量到的时间变化来检测打印头和电源单元中的至少一个的异常状态。
21.如权利要求20所述的设备，其中状态包括异常状态和短路状态。
22.如权利要求20所述的设备，其中异常状态检测单元根据所测量到的时间变化来检测电源单元的异常状态。
23.如权利要求20所述的设备，其中电压的变化包括当向电压稳定单元供电时所测量到的第一电压，当停止向电压稳定单元供电时的第二电压和在停止向电压稳定单元供电之后一段时间的第三电压；和测量单元根据第一电压、第二电压和第三电压中的至少一个来测量时间变化。
24.如权利要求23所述的设备，其中异常状态检测单元根据所测量到的时间变化和第一电压来检测电源单元的状态。
25.如权利要求23所述的设备，其中异常状态检测单元根据所测量到的时间变化以及第一电压和第三电压中的至少一个来检测打印头的状态。
26.如权利要求20所述的设备，其中测量单元测量电压稳定单元从电压的第一值到第二值所用的时间变化。
27.如权利要求20所述的设备，其中测量单元测量电压稳定单元的电压变化，并且异常状态检测单元根据所测量到的时间变化和所测量到的电压变化来检测打印头的异常状态。
28.一种检测打印头的异常状态的成像设备，包括电源单元，用于向打印头供电；电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；测量单元，用于测量关于电压稳定单元的电压变化所用的时期的电压变化；和异常状态检测单元，根据所测量到的电压变化来检测打印头和电源单元中的至少一个的异常状态。
全文摘要
检测打印头的异常状态的设备和方法，包括电压稳定单元，用于稳定供应到打印头的电源电压；电压测量单元，用于测量稳定电压；和异常状态检测单元，用于在预定时间比较所测量到的电压和临界电压来检测打印头的异常状态。
文档编号G01R19/165GK1935525SQ20061013891
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月21日 优先权日2005年9月21日
发明者金政焕 申请人:三星电子株式会社