專利名稱：一種噴頭控制板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種噴墨打印機(jī)用噴頭控制板，具體說(shuō)涉及一種噴墨打印機(jī)用高 壓壓電噴頭控制板。
背景技術(shù)：
噴墨打印機(jī)技術(shù)分熱泡沫式和壓電式兩種，壓電式噴墨打印就是通過(guò)給壓電晶體 施加電壓，使之發(fā)生高速且輕微的變形，從而將墨腔中的油墨從噴嘴壓出。噴頭控制板是噴 墨打印機(jī)控制系統(tǒng)到噴頭的接頭電路板，每種噴頭都需要自己的接口電路。它的一端連接 噴頭，另一端連接主板。它為噴頭提供打印數(shù)據(jù)、控制信號(hào)和功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如圖1所示，不 同高壓噴頭3的驅(qū)動(dòng)電壓不同，一般其驅(qū)動(dòng)電壓在65V-150V之間，噴頭控制板2安裝在噴 頭小車1上，隨噴頭小車1來(lái)回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)在噴墨打印機(jī)底部設(shè)置與噴頭 個(gè)數(shù)相同的高壓包4，高壓從傳輸線5經(jīng)拖鏈傳輸至噴頭控制板2，再經(jīng)扁排線6傳送給噴 頭3，驅(qū)動(dòng)噴頭3工作，高壓包4與噴頭控制板2之間需要的傳輸線5長(zhǎng)度在4m-10m之間。 現(xiàn)有高壓噴頭驅(qū)動(dòng)電壓控制方法由于其傳輸線較長(zhǎng)，容易造成信號(hào)衰減，電壓控制不準(zhǔn)，造 成打印質(zhì)量下降，另外其傳輸線上傳輸電壓高，傳輸過(guò)程中容易對(duì)人體造成意外危害，設(shè)置 多個(gè)高壓包，使打印機(jī)成本提高。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電壓控制準(zhǔn)確、操作 安全的噴墨打印機(jī)用噴頭控制板。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的噴頭控制板，包括處理單元、信號(hào)發(fā)生器和電壓控 制電路，其中，信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生噴頭的控制信號(hào)，并根據(jù)噴頭的控制信號(hào)由處理單元向 噴頭發(fā)出相應(yīng)的控制命令；處理單元接收到信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的噴頭控制信號(hào)，調(diào)節(jié)噴墨打 印機(jī)主板和噴頭控制板的參數(shù)，控制噴頭工作；所述電壓控制電路用于根據(jù)處理單元的控 制命令，將噴頭控制板的12V-48V直流供電電源通過(guò)其升壓電路升至每個(gè)噴頭需要的驅(qū)動(dòng) 電壓 65V-150V。進(jìn)一步，所述噴頭為高壓壓電噴頭。進(jìn)一步，所述高壓壓電噴頭包括Dimatix噴頭、Galaxy噴頭、Polaris噴頭、 S-class BfH、Q-class BfH0進(jìn)一步，所述信號(hào)發(fā)生器為FPGA或CPLD。進(jìn)一步，所述處理單元為微處理器。進(jìn)一步，所述噴頭的控制信號(hào)包括點(diǎn)火脈動(dòng)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、像素?cái)?shù)據(jù)信號(hào)和加熱
溫度信號(hào)。進(jìn)一步，所述噴頭控制板的參數(shù)包括噴頭溫度、傳感器信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。進(jìn)一步，所述電壓控制電路還包括觸發(fā)脈沖電路和電平轉(zhuǎn)換電路。進(jìn)一步，所述升壓電路中電壓反饋回路上的低端分壓電阻為數(shù)字電位器與一電阻串聯(lián)后并聯(lián)另一電阻形成的等效電阻，數(shù)字電位器用于調(diào)整升壓電路電壓，與數(shù)字電位器 串、并聯(lián)的電阻能夠保證在數(shù)字電位器短路或者斷路時(shí)分壓電阻的比率在正常范圍內(nèi)。進(jìn)一步，所述升壓電路中包括一延時(shí)電路。進(jìn)一步，所述延時(shí)電路由一電阻和電容串聯(lián)構(gòu)成。進(jìn)一步，噴墨打印機(jī)的每一噴頭對(duì)應(yīng)連接有一所述升壓電路。進(jìn)一步，所述噴頭控制板上還設(shè)置有LVDS接口，所述主板送來(lái)的信號(hào)需要由LVDS 接收芯片由差分解為單端信號(hào)，送到主板的信號(hào)也需要由相應(yīng)的發(fā)送芯片打包成LVDS信 號(hào)。本實(shí)用新型的噴頭控制板的優(yōu)點(diǎn)不需要多個(gè)特殊可控高壓電源，使用一個(gè)安全直流電壓供電，降低成本且縮小體 積；高壓傳輸路徑短，20cm 60cm之間，電壓控制精確；噴頭驅(qū)動(dòng)電壓遠(yuǎn)程可調(diào)；可獨(dú)立調(diào)節(jié)每個(gè)噴頭的驅(qū)動(dòng)電壓，且調(diào)節(jié)精度高；電壓調(diào)節(jié)范圍大，從12V-48V升壓至65V-150V，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中噴頭電壓控制示意圖；圖2為本實(shí)用新型中噴頭電壓控制示意圖；圖3為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的噴頭控制板的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的噴頭控制板的升壓電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的高壓壓電噴頭電壓控制采用一安全電壓(大于 等于12V DC小于等于48V DC)電源11給打印小車7上的噴頭控制板8供電，通過(guò)噴頭控制 板8上設(shè)置的升壓電路將12V-48V的供電電壓升壓至各噴頭9需要的驅(qū)動(dòng)電壓65V-150V， 噴頭控制板8上設(shè)置有與噴頭個(gè)數(shù)相同的升壓電路，每一升壓電路對(duì)應(yīng)噴墨打印機(jī)的一噴 頭，實(shí)現(xiàn)各噴頭9的驅(qū)動(dòng)電壓?jiǎn)为?dú)可調(diào)。本實(shí)用新型的高壓壓電噴頭電壓控制用安全電壓 取代現(xiàn)有技術(shù)中的高壓包，避免了遠(yuǎn)距離傳輸高壓電對(duì)人體造成意外傷害，同時(shí)縮短了傳 輸距離(現(xiàn)有技術(shù)的噴頭3工作電壓由設(shè)置在打印機(jī)底部的高壓包4調(diào)節(jié)好后從打印機(jī)底 部經(jīng)傳輸線5傳送給噴頭控制板2控制噴頭3，本實(shí)用新型的噴頭工作電壓由設(shè)置在打印機(jī) 底部的安全電壓11經(jīng)傳輸線10傳送給噴頭控制板8，經(jīng)噴頭控制板上8設(shè)置的升壓電路調(diào) 節(jié)好各噴頭需要的工作電壓后經(jīng)扁排線12傳送給噴頭9。前者的高壓傳輸距離為高壓包 4至噴頭3的距離，其高壓傳輸路徑為傳輸線5加扁排線6的長(zhǎng)度，一般在4m IOm之間； 后者的高壓傳輸距離為噴頭控制板上升壓電路至噴頭的距離，其高壓傳輸路徑為扁排線12 的長(zhǎng)度，一般在20cm 60cm之間)。本實(shí)用新型的噴頭控制板與噴墨打印機(jī)主板和噴頭 相連，噴頭的打印數(shù)據(jù)直接來(lái)源于主板，噴頭控制板包括單片機(jī)、FPGA/CPLD、電壓控制電路 和LVDS傳輸接口，F(xiàn)PGA/CPLD用于產(chǎn)生噴頭的控制信號(hào)，并根據(jù)噴頭的控制信號(hào)由單片機(jī) 向噴頭發(fā)出相應(yīng)的控制命令；噴頭的控制信號(hào)由FPGA/CPLD產(chǎn)生，F(xiàn)PGA/CPLD接收來(lái)自主板
4的同一控制信號(hào)，產(chǎn)生各種噴頭特有的控制信號(hào)，如點(diǎn)火脈沖，時(shí)鐘信號(hào)，像素?cái)?shù)據(jù)，加熱溫 度等，有些控制信號(hào)如點(diǎn)火脈動(dòng)信號(hào)并不送到噴頭而是控制頭板的脈沖發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生 驅(qū)動(dòng)噴頭的功率脈沖。單片機(jī)接收到FPGA/CPLD發(fā)出的噴頭控制信號(hào)，調(diào)節(jié)噴墨打印機(jī)主板和噴頭控制 板的參數(shù)，控制噴頭工作；噴頭控制板上的幾乎所有參數(shù)，如噴頭溫度、傳感器信號(hào)(紙寬、 紙厚、副墨盒中液位等)、時(shí)鐘信號(hào)都可以通過(guò)單片機(jī)串口遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型可以采用 不同的微處理器實(shí)現(xiàn)控制功能。噴頭控制板與主板的接口是LVDS，這種接口有抗干擾能力強(qiáng)、電纜芯數(shù)少、傳輸路 徑短、信號(hào)衰減少的優(yōu)點(diǎn)。主板送來(lái)的信號(hào)需要由LVDS接收芯片由差分解為單端信號(hào)，送 到主板的信號(hào)也需要由類似的發(fā)送芯片打包成LVDS信號(hào)。傳感器將檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)LVDS 打包發(fā)送給主板，主板根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)控制打印機(jī)的各部件工作。電壓控制電路用于根據(jù)單片機(jī)的控制命令，通過(guò)其升壓電路控制每個(gè)噴頭需要的 驅(qū)動(dòng)電壓；電壓控制電路包括升壓電路、觸發(fā)電路和電平轉(zhuǎn)換電路，觸發(fā)脈沖電路用于產(chǎn)生 高壓脈沖，CPLD產(chǎn)生的點(diǎn)火脈沖、像素?cái)?shù)據(jù)及時(shí)鐘信號(hào)為TTL電平，噴頭的觸發(fā)信號(hào)為CMOS 電平，因?yàn)門TL和CMOS的高低電平的值不一樣，所以相互連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換。圖4為本 實(shí)施例中升壓電路的原理圖，采用開(kāi)關(guān)控制芯片ICOl其型號(hào)為L(zhǎng)M3478，保證輸出的質(zhì)量， 且該芯片能根據(jù)負(fù)載的情況切換多種控制方式；將現(xiàn)有升壓電路電壓反饋回路上分壓電阻 改成一數(shù)字電位器IC02，實(shí)現(xiàn)電壓遠(yuǎn)程可調(diào)。而直接將數(shù)字電位器代替分壓電阻將有可能 使數(shù)字電位器損壞，導(dǎo)致反饋環(huán)路異常。實(shí)施例中將數(shù)字電位器IC02先與一電阻R04串聯(lián) 后再與另一電阻R05并聯(lián)后形成的等效電阻替代現(xiàn)有升壓電路電壓反饋回路上分壓電阻， 從而保證無(wú)論數(shù)字電位器是短路還是斷路的分壓電阻的比率都在正常的范圍內(nèi)。同時(shí)為了 減少上電時(shí)對(duì)電源的沖擊，實(shí)施例在現(xiàn)有升壓電路的基礎(chǔ)上增加了一延時(shí)電路，延時(shí)電路 由電阻R03和電容COl構(gòu)成，并設(shè)定一較大的延時(shí)。實(shí)施例中還增加有一電阻R36防止上 電瞬間因?yàn)镸OS管TOl柵極懸空造成對(duì)地的短路。噴墨打印機(jī)上的每一噴頭對(duì)應(yīng)連接有一 升壓電路，通過(guò)升壓電路可獨(dú)立調(diào)節(jié)每個(gè)噴頭的驅(qū)動(dòng)電壓。需要指出的是根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做出的任何變形，均不脫離本實(shí) 用新型的精神以及權(quán)利要求記載的范圍。
權(quán)利要求一種噴頭控制板，包括處理單元、信號(hào)發(fā)生器和電壓控制電路，其中，信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生噴頭的控制信號(hào)，并根據(jù)噴頭的控制信號(hào)由處理單元向噴頭發(fā)出相應(yīng)的控制命令；處理單元接收到信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的噴頭控制信號(hào)，調(diào)節(jié)噴墨打印機(jī)主板和噴頭控制板的參數(shù)，控制噴頭工作；其特征在于，所述電壓控制電路用于根據(jù)處理單元的控制命令，將噴頭控制板的12V 48V直流供電電源通過(guò)其升壓電路升至每個(gè)噴頭需要的驅(qū)動(dòng)電壓65V 150V。
2.如權(quán)利要求1所述的噴頭控制板，其特征在于，所述噴頭為高壓壓電噴頭。
3.如權(quán)利要求2所述的噴頭控制板，其特征在于，所述高壓壓電噴頭包括Dimatix噴 頭、Galaxy 噴頭、Polaris 噴頭、S-class 噴頭、Q-class 噴頭。
4.如權(quán)利要求1所述的噴頭控制板，其特征在于，所述升壓電路中電壓反饋回路上的 低端分壓電阻為數(shù)字電位器與一電阻串聯(lián)后并聯(lián)另一電阻形成的等效電阻，數(shù)字電位器用 于調(diào)整升壓電路電壓，與數(shù)字電位器串、并聯(lián)的電阻能夠保證在數(shù)字電位器短路或者斷路 時(shí)分壓電阻的比率在正常范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的噴頭控制板，其特征在于，所述升壓電路中包括一延時(shí)電路。
6.如權(quán)利要求5所述的噴頭控制板，其特征在于，所述延時(shí)電路由一電阻和電容串聯(lián) 構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的噴頭控制板，其特征在于，噴墨打印機(jī)的每一噴頭對(duì) 應(yīng)連接有一所述升壓電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種噴頭控制板，包括處理單元、信號(hào)發(fā)生器和電壓控制電路，其中，信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生噴頭的控制信號(hào)，并根據(jù)噴頭的控制信號(hào)由處理單元向噴頭發(fā)出相應(yīng)的控制命令；處理單元接收到信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的噴頭控制信號(hào)，調(diào)節(jié)噴墨打印機(jī)主板和噴頭控制板的參數(shù)，控制噴頭工作；所述電壓控制電路用于根據(jù)處理單元的控制命令，將噴頭控制板的12V-48V直流供電電源通過(guò)其升壓電路升至每個(gè)噴頭需要的驅(qū)動(dòng)電壓65V-150V。本實(shí)用新型的噴頭控制板不需要特殊高壓電源，使用安全電壓供電；高壓傳輸路徑短，20cm～60cm之間，噴頭驅(qū)動(dòng)電壓控制精確；可獨(dú)立調(diào)節(jié)每個(gè)噴頭的驅(qū)動(dòng)電壓，且調(diào)節(jié)精度高；電壓調(diào)節(jié)范圍大，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B41J2/07GK201685526SQ20102019269
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
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