噴頭保護電路及噴頭控制板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種噴頭保護電路包括引入電路，用于將需檢測信號引入比較電路中；比較電路，用于比較需檢測信號是否正常；切斷電路，包括至少一個開關，用于切斷向噴頭的輸出；所述比較電路連接在引入電路和切斷電路之間，切斷電路的輸出端通過卡座與噴頭的插卡連接；當引入電路的需檢測信號輸入異常時，比較電路的輸出使切斷電路中的開關斷開從而切斷向噴頭的輸出。
【專利說明】噴頭保護電路及噴頭控制板
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種噴頭保護電路，具體說涉及一種在打印啟動時對噴頭進行保護的 噴墨打印機用噴頭保護電路及設置該噴頭保護電路的噴頭控制板。
【背景技術】
[0002] 近年來由于噴墨打印具有較高的打印速度和優(yōu)良的圖像分辨率，且噴墨打印設備 與計算機相結(jié)合使用使得最終圖像的設計和編排方面的靈活性較大，使得噴墨打印技術的 普及程度越來越1?。
[0003] 現(xiàn)有的噴墨打印技術包括壓電式噴墨打印技術和熱泡沫式噴墨打印技術。壓電式 噴墨打印技術是將許多小的壓電陶瓷放置在噴頭噴嘴附近，利用壓電陶瓷在電壓作用下會 發(fā)生形變的原理，適時地把電壓加到它的上面，使壓電陶瓷產(chǎn)生伸縮，進而使噴嘴中的墨水 噴出，在輸出介質(zhì)表面形成圖像。壓電陶瓷的伸縮震動隨著電壓的變化而變化，通過控制電 壓有效地調(diào)節(jié)墨滴的大小和方式，使墨水在常溫常壓的穩(wěn)定狀態(tài)下，均勻準確的噴出墨水， 從而獲得較高精度和分辨率的打印輸出圖像，同時降低了墨水的消耗量。噴頭噴墨效果一 般由墨滴體積和噴墨速度來評價，影響墨滴體積的因素主要是驅(qū)動電壓的幅值和驅(qū)動電壓 的上升斜率。驅(qū)動電壓的幅值是施加到壓電陶瓷上的電壓大小，一般幅值越大，壓電晶體的 變形越大，墨滴體積也越大；反之，幅值越小，墨滴體積越小。在驅(qū)動電壓幅值保持不變的 情況下，驅(qū)動電壓的上升沿斜率越陡，墨滴體積越小，反之，墨滴體積越大。噴墨速度除了受 墨腔內(nèi)墨水的黏度的影響外，驅(qū)動電壓上升沿和下降沿的斜率也會影響噴頭噴墨速度。墨 水的粘度又與加熱溫度相關，為保證墨水粘度在特定范圍內(nèi)，在噴墨打印機噴頭上都設置 有噴頭加熱系統(tǒng)，以使其在適當?shù)募訜釡囟认鹿ぷ?，以打印出高質(zhì)量的圖像。目前一般采 用電加熱系統(tǒng)對噴頭進行加熱，加熱系統(tǒng)包括加熱管、溫度傳感器、過熱保護器及控制電路 板等，加熱系統(tǒng)工作時，加熱管通電直接對噴頭進行加熱，當溫度達到噴頭工作的設定溫度 時，溫度傳感器發(fā)送信號給控制電路板，再由控制電路板控制加熱管斷電，停止對噴頭進行 加熱；當溫度低于噴頭工作設定溫度時，控制電路板再次控制加熱管通電對噴頭進行加熱， 如此反復循環(huán)對噴頭進行加熱以保證噴頭溫度在正常的工作范圍內(nèi)。當溫度超出噴頭的正 常工作范圍時，輕者使墨水發(fā)生化學變化，影響噴墨打印圖像質(zhì)量，重則損壞噴頭。
[0004] 常規(guī)的噴頭驅(qū)動控制電路如圖1所示，打印接口單元將打印數(shù)據(jù)和控制信號以差 分信號的方式傳輸給噴頭驅(qū)動控制電路中的差分傳輸模塊，差分傳輸模塊將接收到的差分 信號轉(zhuǎn)換成TTL電平信號，然后送給FPGA ;FPGA是噴頭驅(qū)動控制電路的核心部件，根據(jù)從打 印機接口單元接收到的控制信號，實現(xiàn)對噴頭驅(qū)動控制電路中的其他各個模塊的控制，包 括電源的通斷、DA轉(zhuǎn)化器輸入信號的控制、產(chǎn)生噴頭驅(qū)動信號和數(shù)據(jù)傳輸信號等。DA轉(zhuǎn)換 器通過FPGA提供的可變數(shù)據(jù)量產(chǎn)生噴頭驅(qū)動電壓；運放電路將驅(qū)動電壓的電壓值放大；功 放電路將驅(qū)動電壓的電流值放大；電平轉(zhuǎn)換模塊用于FPGA輸出信號和噴頭工作信號之間 的電平轉(zhuǎn)換。
[0005] 噴頭通過噴頭插卡與噴頭驅(qū)動電路中的卡座連接。噴頭驅(qū)動電路的針腳上有多 個高壓信號如噴頭點火驅(qū)動電壓VPP，噴頭邏輯供電電壓VH，噴頭加熱驅(qū)動電壓VHEAT，而 高壓信號和低壓信號又設計在相鄰位置，由于卡座上焊盤間隙較密，相鄰針腳之間的距離 非常小為〇. 3mm，一旦高低壓信號焊盤之間有墨水、清洗液等液體殘留時，或噴頭插卡在長 期使用過程中意外松脫搖晃時都有可能導致與高壓針腳相鄰低壓信號的針腳與高壓信號 的針腳導通，導致打印數(shù)據(jù)丟失、打印數(shù)據(jù)全不出或全出或隨機出、溫度值采樣不出來等問 題，嚴重的將直接燒壞噴頭或與噴頭卡座相接的芯片。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種噴頭保護電路及帶該噴 頭保護電路的噴墨打印機用噴頭控制板。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種噴頭保護電路，其特征在于，包括引入電路，用 于將需檢測信號引入比較電路中；比較電路，用于比較需檢測信號是否正常；切斷電路，包 括至少一個開關，用于切斷向噴頭的輸出；比較電路連接在引入電路和切斷電路之間，切斷 電路的輸出端通過卡座與噴頭的插卡連接；當引入電路的需檢測信號輸入異常時，比較電 路的輸出使切斷電路中的開關斷開從而切斷向噴頭的輸出。
[0008] 本發(fā)明的噴頭保護電路還包括一自鎖電路和一開關電路，自鎖電路用于將比較電 路的輸出端的信號鎖定，自鎖電路與比較電路的輸出端連接；開關電路用于輸出控制信號， 開關電路的輸出端連接切斷電路的控制端。
[0009] 本發(fā)明中的引入電路包括多個需檢測信號，多個需檢測信號分別串接一個二極 管，然后或到一起輸出。本發(fā)明中的比較電路包括一比較器，引入電路的輸出端連接比較器 的負輸入端，比較器的正輸入端接邏輯供電電壓經(jīng)第一分壓電路后的輸出端，比較器的正 輸入端還通過一延時電容接地，比較器的輸出端接自鎖電路和開關電路的觸發(fā)端。
[0010] 本發(fā)明中的自鎖電路包括一雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、第一晶體管和第二晶體管，第一場效 應管的柵極連接比較器的輸出端，第二晶體管的發(fā)射極接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出引腳，第二 晶體管的基極通過第三電容接接地端，第三電容的一端接噴頭邏輯供電電壓；第一場效應 管的漏極接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第二觸發(fā)引腳，第一場效應管的柵極接比較器的輸出端，第一場 效應管的源極接邏輯供電電壓，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一觸發(fā)引腳接第一晶體管的集電極，第 一晶體管的發(fā)射極接接地端，第一晶體管的基極通過第五電容接噴頭邏輯供電電壓，第一 晶體管的基極還接引入電路的輸入端。其中，第三電容的容量大于第五電容的容量。雙穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器的型號為L555。
[0011] 本發(fā)明中的切斷電路包括第一切斷電路、第二切斷電路、第三切斷電路和第四切 斷電路，分別用于切斷供向噴頭的第一噴頭點火驅(qū)動電壓、第二噴頭點火驅(qū)動電壓、噴頭加 熱驅(qū)動電壓和噴頭邏輯供電電壓。第一切斷電路包括第二場效應管，第一輸入信號通過第 二場效應管接入與噴頭連接的第一卡座，第一輸入信號接第二場效應管的漏極，第二場效 應管的源極接第一卡座，第二場效應管的漏極接第三晶體管的發(fā)射極；所述第二切斷電路 包括第三場效應管，第二輸入信號通過第三場效應管接入與噴頭連接的第二卡座，第二輸 入信號接第三場效應管的漏極，第三場效應管的源極接第二卡座，第三場效應管的漏極接 第三晶體管的發(fā)射極；所述第三切斷電路包括第四場效應管，第三輸入信號接第四場效應 管的源極，第四場效應管的漏極接連接噴頭的第一卡座和第二卡座；所述第四切斷電路包 括第五場效應管和第六場效應管，第四輸入信號接第五場效應管的源極和柵極，第五場效 應管的漏極接連接噴頭的第一卡座和第二卡座，第五場效應管的柵極連接第六場效應管的 漏極，第六場效應管的柵極接第四輸入信號和第三晶體管的發(fā)射極，第六場效應管的源極 接接地端。
[0012] 本發(fā)明中的第一晶體管和第二晶體管為NPN型晶體管，第三晶體管為PNP型晶體 管；第一場效應管、第五場效應管和第六場效應管為P溝道型場效應管，第二場效應管、第 三場效應管、第四場效應管和第七場效應管為N溝道型場效應管。
[0013] 本發(fā)明的另一目的在于提出一種噴頭控制板，包括差分傳輸模塊，F(xiàn)PGA，D/A轉(zhuǎn)換 模塊，運放模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊和卡座，其特征在于，所述卡座還連接一噴頭保護電路，所述 噴頭保護電路包括引入電路，用于將需檢測信號引入比較電路中；比較電路，用于比較需檢 測信號是否正常；切斷電路，包括至少一個開關，用于切斷向噴頭的輸出；所述比較電路連 接在引入電路和切斷電路之間，切斷電路的輸出端通過卡座與噴頭的插卡連接；當引入電 路的需檢測信號輸入異常時，比較電路的輸出使切斷電路中的開關斷開從而切斷向噴頭的 輸出。
[0014] 本發(fā)明的噴頭保護電路用于將卡座上與高壓信號相鄰的低壓信號針腳引入比較 器，通過比較器判斷低壓信號針腳的信號輸入是否異常，并在低壓針腳信號輸入異常時切 斷向噴頭供給噴頭點火驅(qū)動電壓、噴頭加熱供電電壓和噴頭邏輯供電電壓，防止打印過程 中由于墨水、清洗液或焊屑等飛入卡座針腳導致高壓信號與低壓信號導通導致噴頭損壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為現(xiàn)有技術中的噴頭驅(qū)動控制電路框圖； 圖2為本發(fā)明一個實施例中的噴頭驅(qū)動控制電路框圖； 圖3為本發(fā)明一個實施例中的噴頭驅(qū)動控制電路與噴頭連接的卡座引腳圖； 圖4為本發(fā)明一個實施例中的噴頭保護電路中的引入電路、自鎖電路和比較電路的電 路結(jié)構(gòu)圖； 圖5為本發(fā)明一個實施例中的噴頭保護電路中的第一切斷電路和第三切斷電路的電 路結(jié)構(gòu)圖； 圖6為本發(fā)明一個實施例中的噴頭保護電路中的第二切斷電路和第四切斷電路的電 路結(jié)構(gòu)圖。
[0016] 主要元件符號說明 邏輯供電電壓一VCC ;第一噴頭點火驅(qū)動電壓一VPPA ;第二噴頭點火驅(qū)動電壓一VPPB ; 噴頭邏輯供電電壓一VH ;噴頭加熱供電電壓一VHEAT ;接地端一GND ;軟件控制端一ΗΤ0Ν ;第 一晶體管一T1 ;第二晶體管一T2 ;第三晶體管一T3 ;第一電容一C1 ;第二電容一C2 ;第三電 容一C3 ;第四電容一C4 ;第五電容一C5 ;第六電容一C6 ;第七電容一C7 ;第八電容一C8 ;第 九電容一C9 ;二極管一D1-D21 ;電阻一R1-R28 ;第一場效應管一Q1 ;第二場效應管一Q2A ;第 三場效應管一Q2B ;第四場效應管一Q3 ;第五場效應管一Q4 ;第六場效應管一Q5 ;第七場效 應管一Q6 ;雙穩(wěn)觸發(fā)器一U1 ;比較器一U2 ;光電稱合器一01 ;柵極一G ;源極一S ;漏極一D ； 集電極一c ;基極一b ;發(fā)射極一e。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0018] 如圖2所示，本發(fā)明一個實施例中的噴墨打印機噴頭控制電路包括打印機接口單 元、噴頭驅(qū)動控制電路和噴頭，打印機接口單元固定設置在噴墨打印機的一端，而噴頭驅(qū)動 控制電路和噴頭都安裝在高速運動的打印小車上。打印機接口單元將打印數(shù)據(jù)和控制信 號以差分信號的方式傳輸給噴頭驅(qū)動控制電路中的差分傳輸模塊，差分傳輸模塊將接收到 的差分信號轉(zhuǎn)換成TTL電平信號，然后送給FPGA ;FPGA是噴頭驅(qū)動控制電路的核心部件， 根據(jù)從打印機接口單元接收到的控制信號，實現(xiàn)對噴頭驅(qū)動控制電路中的其他各個模塊的 控制，包括電源的通斷、DA轉(zhuǎn)化器輸入信號的控制、產(chǎn)生噴頭驅(qū)動信號和數(shù)據(jù)傳輸信號等。 電源模塊用于將外接+48V電壓轉(zhuǎn)換成噴頭驅(qū)動控制電路所需的多種電壓。DA轉(zhuǎn)換器通過 FPGA提供的可變數(shù)據(jù)量產(chǎn)生噴頭驅(qū)動電壓；運放電路將驅(qū)動電壓的電壓值放大；功放電路 將驅(qū)動電壓的電流值放大；電平轉(zhuǎn)換模塊用于FPGA輸出信號和噴頭工作信號之間的電平 轉(zhuǎn)換。FPGA產(chǎn)生的控制信號通過電平轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后經(jīng)卡座發(fā)送給噴頭，從而控制噴頭的 工作?？ㄗ€連接一噴頭保護電路，噴頭保護電路用于將噴頭卡座的危險針腳(與高壓針腳 相鄰的針腳）引入作保護。引入危險針腳值與比較器比較判斷其危險針腳的電壓值是否在 正常范圍內(nèi)，在危險針腳的電壓輸出異常時及時切斷供向噴頭的高壓信號如：噴頭點火驅(qū) 動電壓、噴頭邏輯供電電壓和噴頭加熱驅(qū)動電壓。
[0019] 如圖3所示，本發(fā)明一個實施例中的噴頭為GEN4噴頭，該噴頭帶有兩個插卡，需要 向噴頭提供兩組噴頭點火驅(qū)動電壓。與噴頭插卡連接的卡座包括第一卡座JP1和第二卡座 JP2,第一卡座JP1和第二卡座JP2均包括50個針腳，相鄰針腳間的距離為0. 3mm，針腳上的 信號有高壓信號和低壓信號兩種，噴頭所需的高壓信號有第一噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA，第 二噴頭點火驅(qū)動電壓VPPB，噴頭邏輯供電電壓VH和噴頭加熱供電電壓VHEAT。其中與高壓 信號相鄰的低壓信號有數(shù)據(jù)信號ASD0、ASD1，邏輯供電電壓VCC，時鐘信號ASCK、BSCK，溫度 反饋信號THERM1、THERM2，這些低壓信號是需要引入噴頭保護電路進行保護的。
[0020] 本發(fā)明一個實施例中供給噴頭的高壓信號第一噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA，第二噴頭 點火驅(qū)動電壓VPPB，噴頭加熱供電電壓VHEAT和噴頭邏輯供電電壓VH分別通過第一切斷電 路、第二切斷電路、第三切斷電路和第四切斷電路與第一卡座JP1和第二卡座JP2連接。
[0021] 如圖4所示，本發(fā)明中的噴頭保護電路包括一引入電路11，一比較電路12, 一開關 電路14, 一自鎖電路13,第一切斷電路15,第二切斷電路16,第三切斷電路17和第四切斷 電路18,比較電路12連接在引入電路11和開關電路14之間，自鎖電路13與比較電路12 的輸出端連接，開關電路14的輸出端分別連接第一切斷電路15,第二切斷電路16和第四 切斷電路18,第一切斷電路15,第二切斷電路16,第三切斷電路17和第四切斷電路18的 輸出端通過卡座與噴頭插卡連接，當引入電路11的輸入信號異常時，比較電路12輸出低電 平使開關電路14中的第三晶體管T3導通，開關電路14輸出低電平使第一切斷電路15,第 二切斷電路16,第三切斷電路17和第四切斷電路18中的第二場效應管Q2A，第三場效應管 Q2B，第四場效應管Q3和第五場效應管Q4截止，從而切斷向噴頭的輸出。
[0022] 引入電路11用于將與高壓信號相鄰的低壓信號針腳引入至比較電路12,引入電 路11包括與高壓信號針腳相鄰的低壓信號和與低壓信號串連的二極管，與高壓信號相鄰 的低壓信號有邏輯供電電壓VCC，數(shù)字信號ASD0、ASD1、BSD0、BSD1，時鐘信號ASCK、BSCK，力口 熱反饋信號 THERM1、THERM2, VCC，ASDO、ASD1、BSDO、BSD1，ASCK、BSCK，THERM1、THERM2 這些 信號分別串接二極管〇4、07、09、05、06、011、010、012、08的陽極后或到一起然后通過電阻 R9輸入比較器U2的負輸入端，比較器U2的負輸入端還通過電阻R8接接地端GND。
[0023] 比較電路12包括一比較器U2,比較器U2的輸出端接第一晶體管T1的集電極c、 第三晶體管T3的基極b和第一場效應管Q1的柵極，比較器U2的正輸入端接邏輯供電電壓 VCC經(jīng)由電阻R12和電阻R13組成的第一分壓電路的輸出端的分壓值，電阻R13的一端接接 地端GND，比較U2的正輸入端還通過第四電容C4接接地端GND。
[0024] 自鎖電路13包括一雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1，第一場效應管Q1、第一晶體管T1和第二晶 體管T2,第一晶體管T1的發(fā)射極e接接地端GND，第一晶體管T1的基極b通過由電阻R7 和R11組成的第三分壓電路接地，接第五電容C5的一端，第五電容C5的另一端接噴頭邏輯 供電電壓VH，電阻R11的一端接接地端GND。第五電容C5的另一端還通過二極管D3接引 入電路。第二晶體管T2的發(fā)射極e接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的輸出端7引腳，第二晶體管T2的 基極b接第三電容C3的一端，第三電容C3的另一端接地GND，第三電容C3的一端通過由 電阻R2和R3組成的第二分壓電路接噴頭邏輯供電電壓VH，噴頭邏輯供電電壓VH通過第 一電容C1接接地端GND ;第一場效應管Q1的漏極D接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的6引腳。第一場 效應管Q1的柵極G通過電阻R6接比較器U2的輸出端，第一場效應管Q1的源極S直接接 邏輯供電電壓VCC。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的3引腳和5引腳懸空，4引腳接邏輯供電電壓VCC， 2引腳接第一晶體管T1的集電極c，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的2引腳還通過電阻R1接邏輯供電 電壓VCC，邏輯供電電壓VCC通過第二電容C2接接地端GND。本發(fā)明中的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1 的型號為L555,第一場效應管Q1為P溝道型場效應管，第一晶體管T1和第二晶體管T2均 為NPN型三極管。
[0025] 開關電路14包括一第三晶體管T3,第三晶體管T3的發(fā)射極e連接二極管D2的陰 極、二極管D2的陽極連接發(fā)光二極管D1的陰極，發(fā)光二極管D1的陽極通過電阻R4連接邏 輯供電電壓VCC，第三晶體管Q2的發(fā)射極e還通過電阻R10連接比較器U2的輸出端，第三 晶體管T3的基極b通過電阻R14連接比較器U2的輸出端，第三晶體管T3的集電極c接接 地端GND，第三晶體管T3的發(fā)射極e還分別連接第一切斷電路15、第二切斷電路16和第四 切斷電路18。
[0026] 如圖5所示，第一切斷電路15包括第二場效應管Q2A，第一噴頭點火驅(qū)動電壓 VPPA通過第二場效應管Q2A接入第一卡座JP1的3、4引腳，噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA接第二 場效應管Q2A的漏極D，第二場效應管Q2A的源極S接第一卡座JP1的4引腳，第二場效應 管Q2A的源極S還接第八電容C8的一端，第二場效應管Q2A的柵極G通過電阻R19接第八 電容C8的另一端。第八電容C8的一端還分別接二極管D16的陽極和二極管D18的陰極， 二極管D16的陰極接第三晶體管T3的發(fā)射極e，二極管D18的陽極接由電阻R27、R28組成 的第四分壓電路的輸出端，電阻R27的一端接插座引腳的噴頭邏輯供電電壓引腳VH-AB，電 阻R28的一端接接地端GND。第八電容C8的作用在于拉高第二場效應管Q2A的柵極G的電 壓，保證第二場效應管Q2A的柵極G電壓一直大于其源極S電壓，使第二場效應管Q2A -直 處于打開狀態(tài)，實現(xiàn)穩(wěn)定向供給第一噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA。
[0027] 第三切斷電路17包括第四場效應管Q3,噴頭加熱供電電壓VHEAT通過第四場效應 管Q3接入第一卡座JP1的36、37引腳和第二卡座JP2的36、37引腳。噴頭加熱供電電壓 VHEAT接第四場效應管Q3的源極S，第四場效應管Q3的漏極D接第一卡座JP1的36、37引 腳和第二卡座JP2的36、37引腳，第四場效應管Q3的漏極D還通過電阻R16接光電耦合器 01輸出端的4引腳，光電f禹合器01輸入端的2引腳直接接地端GND，光電f禹合器01輸出端 的3引腳接第七場效應管Q6的柵極G，光電耦合器01輸出端的3引腳還通過電阻R22接接 地端GND，光電耦合器01的1腳通過第九電容C9接接地端GND，光電耦合器01的1引腳還 接二極管D21的陰極，二極管D21的陽極通過電阻R29接軟件控制ΗΤ0Ν，二極管D21的陽極 還接二極管D19的陰極，二極管D19的陽極接接地端GND。第七場效應管Q6的漏極D接第 一^^座JP1的38、39引腳和第二卡座JP2的38、39引腳，第七場效應管Q6的漏極D還通過 電阻21接發(fā)光二極管D20的陰極，發(fā)光二極管D20的陽極接第一卡座JP1的36、37引腳和 第二卡座JP2的36、37引腳。
[0028] 如圖6所示，第二切斷電路16包括第三場效應管Q2B，第二噴頭點火驅(qū)動電壓 VPPB通過第三場效應管Q2B接入第二卡座JP2的3、4腳，第二噴頭點火驅(qū)動電壓VPPB接第 三場效應管Q2B的漏極D，第三場效應管Q2B的源極S接第二卡座JP2的4腳，第三場效應 管Q2B的源極S還接第六電容C6的一端，第三場效應管Q2B的柵極G通過電阻R18接第六 電容C6的另一端。第六電容C6的一端還分別接二極管D14的陽極和二極管D17的陰極， 二極管D17的陽極通過由電阻R24和電阻R25組成的第五分壓電路接第二卡座JP2上的噴 頭邏輯供電電壓引腳VH-AB，電阻R25 -端接接地端GND ;二極管D14的陰極接第三晶體管 T3的發(fā)射極e。第六電容C6的作用在于拉高第三場效應管Q2B的柵極G的電壓，保證第三 場效應管Q2B的柵極G電壓一直大于其源極S電壓，使第三場效應管Q2B -直處于打開狀 態(tài)，實現(xiàn)穩(wěn)定向噴頭供給第二噴頭點火驅(qū)動電壓VPPB。
[0029] 第四切斷電路18包括第五場效應管Q4和第六場效應管Q5,噴頭邏輯供電電壓VH 通過第五場效應管Q4接入第一卡座JP1的9、20引腳和第二卡座JP2的9、20引腳，噴頭邏 輯供電電壓VH接第五場效應管Q4的源極S，第五場效應管Q4的漏極D接第一卡座JP1的 9、20引腳和第二卡座JP2的9、20引腳，第一卡座JP1的9、20引腳和第二卡座JP2的9、 20引腳還通過電阻R15和發(fā)光二極管D13接接地端GND ;噴頭邏輯供電電壓VH還通過電阻 R17接第五場效應管Q4的柵極G，第五場效應管Q4的柵極G還通過電阻R20接第六場效應 管Q5的漏極D，第六場效應管Q5的源極S接接地端GND，第六場效應管Q5的柵極G接噴頭 邏輯供電電壓VH經(jīng)第五分壓電路的電阻R23, R26分壓之后的輸出端，第六場效應管Q5的 柵極G還通過第七電容C7接接地端GND，第七電容C7的另一端接二極管D15的陽極，二極 管D15的陰極接二極管D14的陰極，二極管D15的陰極和二極管D14的陰極還接第三晶體 管T3的發(fā)射極e。
[0030] 未給噴頭邏輯供電電壓VH時，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的7引腳接地為低電平，比較器U2 輸出端為高電平；第一晶體管T1的集電極C為邏輯供電電壓VCC流經(jīng)電阻R1之后的電壓 為高電平，第一晶體管T1的基極b為低電平，發(fā)射極e為低電平，第一晶體管T1處于截止 狀態(tài)；第二晶體管T2的基極b接接地端GND為低電平，發(fā)射極e為低電平，集電極c比較器 U2的輸出端為高電平，第二晶體管T2為截止狀態(tài)；第一場效應管Q1的柵極G為比較器U2 的輸出端為高電平，源極S為低電平，漏極D為高電平，第一場效應管Q1為截止狀態(tài)。第二 晶體管T2的基極b為高電平，第二晶體管T2的發(fā)射極e為邏輯供電電壓VCC經(jīng)電阻R4、發(fā) 光二極管D1和二極管D2之后的電壓為高電平，第二晶體管T2處于截止狀態(tài)。
[0031] 噴頭控制板開始上電，供給噴頭邏輯供電電壓VH，第三電容C3和第五電容C5開始 充電，由于第三電容C3的容量大于第五電容C5的容量，電阻R2、R3和第三電容C3的充電 延時遠大于電阻R11和第五電容的稱合延時，第一晶體管T1的基極b電壓先由低電平轉(zhuǎn)為 高電平，第一晶體管T1導通；雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的2引腳被觸發(fā)，其輸出端7引腳與接地端 GND斷開，輸出高電平，第二晶體管T2的發(fā)射極e由低電平轉(zhuǎn)為高電平，一段時間后，第二 晶體管T2的基極b由低電平轉(zhuǎn)為高電平，第二晶體管T2為截止狀態(tài)，第三晶體管T3的基 極b被鎖定在高電平狀態(tài)，第三晶體管T3的發(fā)射極e為邏輯供電電壓VCC流經(jīng)電阻R4、發(fā) 光二極管D1和二極管D2之后的電壓為高電平狀態(tài)，第三晶體管T3被鎖定在截止狀態(tài)；控 制端正常向噴頭供給第一噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA、第二噴頭點火驅(qū)動電壓VPPB、噴頭加熱 供電電壓VHEAT和噴頭邏輯供電電壓VH，噴頭進行正常噴墨打印工作。當需要給噴頭加熱 時，軟件控制端TC0N給一加熱信號，光點稱合器01的3腳與4腳導通，第七場效應管Q6的 柵極G為高電平，第七場效應管Q6的源極S接地為低電平，第七場效應管Q6導通，噴頭加 熱供電電壓VHEAT通過第七場效應管Q6經(jīng)第一卡座JP1的36、37引腳和第二卡座JP2的 36、37引腳供給噴頭，對噴頭進行加熱工作。
[0032] 當墨水、焊屑、清洗液等異物導致與高壓針腳相鄰的低壓針腳與高壓針腳導通時， 比較器U2輸出端為低電平，第一場效應管Q1的柵極G由高電平轉(zhuǎn)為低電平，第一場效應管 Q1導通，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1被觸發(fā)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的7引腳輸出低電平，第二晶體管T2導 通。第三晶體管T3的基極b鎖定在低電平狀態(tài)，第三晶體管T3鎖定在導通狀態(tài)，第三晶體 管T3的基極b接地為低電平，第二場效應管Q2A和第三場效應管Q2B的柵極G分別被二極 管D16和二極管D14拉低，第二場效應管Q2A和第三場效應管Q2B截止，從而切斷向噴頭供 給第一噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA和第二噴頭點火驅(qū)動電壓VPPB。
[0033] 第三晶體管T3的基極b接地為低電平還將第五場效應管Q4的柵極G由高電平轉(zhuǎn) 為低電平，第五場效應管Q4導通接地，第五場效應管Q4的柵極G由高電平轉(zhuǎn)為低電平，第 五場效應管Q4的源極S為高電平，第五場效應管Q4截止，從而切斷向噴頭供給噴頭邏輯供 電電壓VH。
[0034] 第五場效應管Q4的柵極G接接地端GND后第六場效應管Q5的柵極G為低電平， 第六場效應管Q5的源極S為高電平，第六場效應管Q5截止，從而切斷向噴頭供給噴頭加熱 供電電壓VHEAT。
[0035] 第一噴頭點火驅(qū)動電壓VPPA、第二噴頭點火驅(qū)動電壓VPPB、噴頭邏輯供電電壓VH 和噴頭加熱供電電壓VHEAT被切斷后與之相鄰的低壓信號與相應的被切斷輸出。因此本發(fā) 明的噴頭保護電路能夠在當墨水、焊屑、清洗液等異物導致與高壓針腳相鄰的低壓針腳與 高壓針腳導通時切斷向噴頭供電，防止輸入異常導致噴頭損壞。本發(fā)明的噴頭保護電路主 要用于打印啟動上電時對噴頭的保護；正常打印過程中出現(xiàn)墨水、焊屑、清洗液等異物導致 與高壓針腳相鄰的針腳與高壓針腳導通低壓針腳導通的情況時，由于此時的高壓信號已經(jīng) 供給噴頭，低壓針腳的信號會瞬間變高經(jīng)過一段時間之后降下來，此時與低壓針腳連接的 元器件有可能因此損壞。
[〇〇36] 需要指出的是根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】所作的任何變形，均不脫離本發(fā)明的精 神以及權(quán)利要求記載的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種噴頭保護電路，其特征在于，包括 引入電路，用于將需檢測信號引入比較電路中； 比較電路，用于比較需檢測信號是否正常； 切斷電路，包括至少一個開關，用于切斷向噴頭的輸出； 所述比較電路連接在引入電路和切斷電路之間，當引入電路的需檢測信號輸入異常 時，比較電路的輸出使切斷電路中的開關斷開從而切斷向噴頭的輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述引入電路包括多個需檢測信 號，所述多個需檢測信號分別串接一個二極管，然后或到一起輸出。
3. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，還包括一自鎖電路，自鎖電路與比 較電路的輸出端連接，用于將比較電路輸出端的信號鎖定。
4. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，還包括一開關電路，所述開關電路 連接在比較電路與切斷電路之間，用于輸出控制信號；開關電路的輸出端連接切斷電路的 控制端。
5. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述開關為場效應晶體管。
6. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述比較電路包括一比較器，所述 引入電路的輸出端連接比較器的負輸入端，比較器的正輸入端接邏輯供電電壓經(jīng)第一分壓 電路后的輸出端，比較器的正輸入端還通過一延時電容接地，比較器的輸出端接自鎖電路 和開關電路的觸發(fā)端。
7. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述自鎖電路包括一雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 器、第一晶體管、第二晶體管和第一場效應管，第一場效應管的柵極連接比較器的輸出端， 第二晶體管的發(fā)射極接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出引腳，第二晶體管的基極通過第三電容接接地 端，第三電容的一端接噴頭邏輯供電電壓經(jīng)第二分壓電路后的輸出端；第一場效應管的漏 極接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第二觸發(fā)引腳，第一場效應管的柵極接比較器的輸出端，第一場效應 管的源極接邏輯供電電壓，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一觸發(fā)引腳接第一晶體管的集電極，第一晶 體管的發(fā)射極接接地端，第一晶體管的基極通過第五電容接噴頭邏輯供電電壓，第一晶體 管的基極還接引入電路的輸入端，其中，所述第三電容的容量大于第五電容的容量，所述雙 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的型號為L555。
8. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述開關電路為一第三晶體管，第 三晶體管的基極接比較電路的輸出端，第三晶體管的發(fā)射極接切斷電路的觸發(fā)端。
9. 如權(quán)利要求1所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述切斷電路包括第一切斷電路 所述第一切斷電路包括第二場效應管，第一輸入信號通過第二場效應管接入與噴頭連接的 第一卡座，第一輸入信號接第二場效應管的漏極，第二場效應管的源極接第一卡座，第二場 效應管的漏極接第三晶體管的發(fā)射極。
10. 如權(quán)利要求9所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述切斷電路還包括第二切斷電 路、第三切斷電路和第四切斷電路；所述第二切斷電路包括第三場效應管，第二輸入信號通 過第三場效應管接入與噴頭連接的第二卡座，第二輸入信號接第三場效應管的漏極，第三 場效應管的源極接第二卡座，第三場效應管的漏極接第三晶體管的發(fā)射極；所述第三切斷 電路包括第四場效應管，第三輸入信號接第四場效應管的源極，第四場效應管的漏極接連 接噴頭的第一卡座和第二卡座；所述第四切斷電路包括第五場效應管和第六場效應管，第 四輸入信號接第五場效應管的源極和柵極，第五場效應管的漏極接連接噴頭的第一卡座和 第二卡座，第五場效應管的柵極連接第六場效應管的漏極，第六場效應管的柵極接第四輸 入信號和第三晶體管的發(fā)射極，第六場效應管的源極接接地端。
11. 如權(quán)利要求10所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述第一晶體管和所述第二晶 體管為NPN型晶體管，所述第三晶體管為PNP型晶體管；所述第一場效應管、第五場效應管 和第六場效應管為P溝道型場效應管，所述的第二場效應管、第三場效應管、第四場效應管 和第七場效應管為N溝道型場效應管。
12. 如權(quán)利要求10所述的噴頭保護電路，其特征在于，所述第一輸入信號、第二輸入信 號、第三輸入信號和第四輸入信號分別為第一噴頭點火驅(qū)動電壓、第二噴頭點火驅(qū)動電壓、 噴頭加熱驅(qū)動電壓和噴頭邏輯供電電壓。
13. -種噴頭控制板，包括差分傳輸模塊，F(xiàn)PGA，D/A轉(zhuǎn)換模塊，運放模塊，電平轉(zhuǎn)換模 塊和卡座，其特征在于，所述卡座還連接一如權(quán)利要求1至12任意一項所述的噴頭保護電 路。
【文檔編號】B41J2/11GK104085193SQ201410322281
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】張原
申請人:北京美科藝數(shù)碼科技發(fā)展有限公司