检测有缺陷的基板的设备和方法.pdf

一种检测具有功能性缺陷的基板的设备和方法，包括：检测单元，用于当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；和测试单元，用于比较所检测的趋势和预先设置的改变趋势，并输出该比较结果，作为指明该基板是否具有缺陷的确定信号。

1.  一种检测具有功能性缺陷的基板的设备，包括：
检测单元，用于当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；和
测试单元，用于比较所检测的趋势和预先设置的改变趋势，并输出该比较结果，作为指明该基板是否具有缺陷的确定信号。

2.  根据权利要求1的设备，其中该基板包括在单一壳体中形成的多个基板之一。

3.  根据权利要求1的设备，还包括：
计算单元，用于计算在第一和第二时间点所检测的电压之间的差值，
其中：
该测试单元比较该计算结果和预定临界值，并输出该比较结果作为该确定信号，和
所述第一和第二时间点存在于加热时间段中。

4.  根据权利要求1的设备，其中该检测单元检测加热时间段期间的电压作为该改变趋势，并且该测试单元比较所检测的电压与参考值，并输出比较结果作为指明该基板是否具有缺陷的确定信号。

5.  根据权利要求1的设备，其中该检测单元检测加热时间段期间的电压变化率作为该改变趋势，并且该测试单元比较电压变化率与参考值，并输出比较结果作为指明该基板是否具有缺陷的确定信号。

6.  一种检测具有功能性缺陷的基板的方法，该方法包括：
当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；
确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同；和
如果所检测的电源电压的改变趋势与预先设置的改变趋势相同，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板。

7.  根据权利要求6的方法，其中该基板是在单一壳体中形成的多个基板之一。

8.  根据权利要求6的方法，还包括：
计算在第一和第二时间点所检测的电压之间的差值，
其中：
所述确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同的步骤包括：确定所检测的电压之间的所计算的差值是否小于预定临界值，
所述确定该基板是具有功能性缺陷的基板的步骤包括：如果所检测的电压之间的所计算的差值小于预定临界值，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板，和
所述第一和第二时间点存在于加热时间段中。

9.  根据权利要求6的方法，还包括：
根据该基板是否是具有功能性缺陷的基板的确定，而显示该基板是有缺陷的基板。

10.  根据权利要求6的方法，其中：
所述检测改变趋势的步骤包括：检测加热时间段期间的电压作为该改变趋势；和
所述确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同的步骤包括：确定所检测的电压是否与参考值相同，
所述确定该基板是具有功能性缺陷的基板的步骤包括：如果所检测的电压与参考值相同，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板。

11.  根据权利要求6的方法，其中：
所述检测改变趋势的步骤包括：检测加热时间段期间的电压变化率作为该改变趋势；和
所述确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同的步骤包括：确定所检测的电压变化率是否与参考值相同，
所述确定该基板是具有功能性缺陷的基板的步骤包括：如果所检测的电压变化率与参考值相同，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板。

12.  一种计算机可读记录介质，其上包括有执行检测具有功能性缺陷的基板的方法的计算机程序，该方法包括：
当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；
确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同；和
如果所检测的电源电压的改变趋势与预先设置的改变趋势相同，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板。

13.  根据权利要求12的计算机可读记录介质，其中该基板是在单一壳体中形成的多个基板之一。

14.  根据权利要求12的计算机可读记录介质，该方法还包括：
计算在第一和第二时间点所检测的电压之间的差值，
其中：
所述确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同的步骤包括：确定所检测的电压之间的所计算的差值是否小于预定临界值，
所述确定该基板是具有功能性缺陷的基板的步骤包括：如果所检测的电压之间的所计算的差值小于预定临界值，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板，和
所述第一和第二时间点存在于加热时间段中。

15.  根据权利要求12的计算机可读记录介质，该方法还包括：
根据该基板是否是具有功能性缺陷的基板的确定，而显示该基板是有缺陷的基板。

检测有缺陷的基板的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年11月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2005-0115842在35U.S.C.§119(a)下的优先权，通过引用而在这里全部合并其公开。
技术领域
本一般发明构思涉及一种图像形成设备，并更具体地，涉及以下这样一种设备和方法，其通过感测当利用电源加热基板时的电源电压的变化趋势并将所感测的趋势与预定变化趋势作比较，而确定该基板是否具有功能性缺陷。
背景技术
在热动式喷墨打印机中，加热其上安排有喷嘴的基板，以在墨水表面生成气泡，并且所生成的气泡使得墨水通过该喷嘴排放，从而在打印介质上形成图像。
因此，为了形成没有任何缺陷的图像，应该在预定时间内将基板加热到需要的温度。如果基板具有功能性缺陷，则不能适当地执行基板的加热，从而不能实现没有任何缺陷的图像形成。
然而，基板的功能性缺陷在大规模生产过程中是不可避免的，并且即使在没有任何缺陷制造的基板中，稍后也可出现功能性缺陷。
应该尽快检测具有功能性缺陷的基板。为了检测有缺陷的基板，在喷墨打印机中使用基板之前测试所制造的基板，或者利用喷墨打印机中包括的缺陷测试单元来测试已安装在喷墨打印机中的基板。
因此，测试基板所需的成本增加了喷墨打印机的制造成本，由此降低了喷墨打印机制造商的市场竞争力。由此，一种便宜或高效的检测具有功能性缺陷的基板的方法是所希望的。
发明内容
本一般发明构思提供了一种通过检测当响应于电容器放电而用电源加热基板时的电源电压的变化趋势并将所检测的结果与预先设置的预定变化趋势作比较、而检测具有功能性缺陷的基板的设备。
本一般发明构思还提供了一种通过检测当响应于电容器放电而用电源加热基板时的电源电压的变化趋势并将所检测的结果与预先设置的预定变化趋势作比较、而检测具有功能性缺陷的基板的方法。
本一般发明构思的其他方面和优点将在随后的描述中部分地阐明，并部分地将根据该描述而变得明显，或可通过本一般发明构思的实践而得知。
本一般发明构思的以上和/或其他方面可通过提供一种检测具有功能性缺陷的基板的设备而实现，该设备包括：检测单元，用于当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；和测试单元，用于比较该检测单元所检测的趋势和预定的改变趋势，并输出该比较结果，作为指明该基板是否具有缺陷的确定信号。这里，该基板可以是在单一壳体中形成的多个基板之一。
该设备还可包括计算单元，用于计算在第一和第二时间点所检测的电压之间的差值，该测试单元比较所计算的差值和预定临界值，并输出该比较结果作为该确定信号，并且所述第一和第二时间点存在于加热时间段中。
本一般发明构思的以上和/或其他方面可通过提供一种检测具有功能性缺陷的基板的方法而实现，该方法包括：当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同；和如果所检测的电源电压的改变趋势与预先设置的改变趋势相同，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板。
本一般发明构思的以上和/或其他方面可通过提供一种计算机可读记录介质而实现，该计算机可读记录介质上包括有执行检测具有功能性缺陷的基板的方法的计算机程序，该方法包括：当通过电容器放电给出的电源加热基板时，检测该电源电压的改变趋势；确定所检测的电源电压的改变趋势是否与预先设置的改变趋势相同；和如果所检测的电源电压的改变趋势与预先设置的改变趋势相同，则确定该基板是具有功能性缺陷的基板。
附图说明
通过结合附图对实施例的以下描述，本一般发明构思的这些和/或其他方面和优点将变得明显和更易于理解，其中：
图1是图示了根据本一般发明构思的实施例的检测具有功能性缺陷的基板的设备的方框图；
图2是图示了由图1的设备的检测单元所检测的电压的示范时序图的视图；和
图3是图示了根据本一般发明构思的实施例的检测具有功能性缺陷的基板的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中图示了其示例的本一般发明构思的实施例，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面通过参考图来描述这些实施例，以便解释本一般发明构思。
图1是图示了根据本一般发明构思的实施例的检测具有功能性缺陷的基板的设备的方框图。该检测具有功能性缺陷的基板的设备包括电源单元110、检测单元130、计算单元135和测试单元140。
所述电源单元110、检测单元130、计算单元135和测试单元140可被包括在例如打印机和多功能外围设备(MFP)的图像形成设备中。该图像形成设备可以是热动式喷墨打印机。
该图像形成设备包括具有多个头芯片(chips)的打印头，并且每一头芯片可包括一个或多个基板。然而，下面为了便于描述，而假设在头芯片中仅包括一个基板。
该图像形成设备可以是梭(shuttle)型或线型。在梭型图像形成设备中，仅包括一个头芯片，并且在打印头相对于打印介质的往复移动期间执行打印。另一方面，在线型图像形成设备中，包括在单一壳体中形成的多个头芯片，并且不需要打印头的往复移动来在打印介质上打印图像。该线型图像形成设备的示例包括脉冲宽度喷墨打印机。
其后，为了便于描述，假设所述电源单元110、检测单元130、计算单元135和测试单元140被包括在具有N个(N是大于或等于2的整数)头芯片的线型图像形成设备中。
电源单元110向基板加热单元(未示出)供应电力，而该基板加热单元利用所供应的电力来加热安排在头芯片中的基板。
包括基板加热的头芯片的操作应该被精确控制，所以该操作的精确控制可以由可精确控制其电压的电源来执行。为了精确控制电压，可在该电源单元110中包括电容器(未示出)。在该情况下，在电容器(未示出)完全充电之后，电源单元110供应通过对所充电的电容器进行放电而生成的电力。
如上所述，响应于电容器的放电，而提供供应到基板加热单元(未示出)的电力。换言之，当电容器的放电率增加时，从电源单元110供应的电源电压降低。因此，所供应的电源电压不快速改变，并在可预测范围内逐渐降低。由于以下这些都是公知的：基板加热单元具有基板和安排在基板之中或之上的用于加热安排在基板上的头芯片的加热器、而电源单元110具有作为向加热器和/或基板供应电力的电源的电容器，所以将省略其详细描述和结构。
检测单元130检测从电源单元110供应的电力的电压的变化图案。更具体地，该检测单元130检测从电源单元110供应到基板加热单元的电源的电压的变化图案。
检测单元130响应于输入到输入端IN 1的检测信号而工作。当该基板加热单元(未示出)接收电力时可连续生成检测信号，或者仅当加热该基板时才生成该检测指示信号。
当加热该基板时，从电源单元110供应的电力的电压比由于电容器的放电率增加而降低的电压更快地降低。这时，如果基板具有缺陷，则当加热基板时电源电压的降低与根据电容器的放电率增加的电压降低相同或类似。
因此，所述检测具有功能性缺陷的基板的设备预先设置当基板具有缺陷时存在的电源电压的变化图案，并当所检测到的电源电压的变化图案对应于所设置的电压的变化图案时，将该基板确定为有缺陷的基板，从而检测有缺陷的基板。这里，缺陷和/或存在功能性缺陷的基板代表这样的缺陷状态，其中由于基板中的材料成分缺陷、打印头和电源之间的电连接缺陷、及其短路，而不能正确执行加热加热器或基板从而生成气泡以通过喷嘴喷射墨水的加热操作。
根据本一般发明构思的检测具有功能性缺陷的基板的设备还可包括计算单元135。在该情况下，检测单元130在第一和第二时间点分别检测电压，而计算单元135计算在第一和第二时间点所检测的电压之间的差值。这里，第一和第二时间点是在加热基板的时间段(即加热时间段)中任意选择的两个时间点。例如，第一时间点可以是开始加热基板的时间点，而第二时间点可以是完成基板加热的时间点。
测试单元140将检测单元130根据计算单元135所计算的差值而检测的电压变化图案与预先设置的电压变化图案作比较，并基于该比较结果而输出指明有缺陷基板的确定信号。这里，预先设置的电压变化图案代表当基板具有缺陷时的预定电压变化图案，并且有缺陷基板的确定信号是指明该基板是否具有缺陷的信号。所述有缺陷基板的确定信号从输出端OUT1输出。
更具体地，当检测单元130所检测的电压变化图案被确定为与检测单元140预先设置的电压变化图案相同时，检测单元140输出指明有缺陷基板的确定信号。
当检测单元130所检测的电压变化图案被确定为与例如测试单元140预先设置的电压变化图案不相同或相似时，测试单元140输出指明该基板不具有缺陷的确定信号。
在上述同一方法中，检测单元140可将计算单元135计算的电压差与预定临界值作比较，并基于该比较结果而输出指明有缺陷基板的确定信号。
更具体地，当测试单元140确定计算单元135计算的电压差小于该临界值时，测试单元140输出指明该基板具有缺陷的确定信号。测试单元140可根据关于该基板是否是具有功能性缺陷的基板的确定，而生成该确定信号作为显示信号，用来显示图像，以指明该基板是有缺陷基板。
当测试单元140确定计算单元135计算的电压差等于或大于该临界值时，测试单元140输出指明该基板不具有缺陷的确定信号。
图2是图示了由图1的设备中的检测单元130所检测的电压的示范时序图210的视图。电源单元110中包括的电容器(未示出)从时间t1到时间t3被充电。附图标记220指明改变电容器的时间段。
如图2所示，在时间t2当电容器被完全充电时施加到电容器的电压具有值V1。
电容器的充电一直持续到时间t3，然而，在时间t3之后，电容器放电，并因此施加到电容器的电压逐渐降低。
如上所述，假设电源单元110、检测单元130、计算单元135、和测试单元140被包括在图像形成设备中，在该图像形成设备中，在单一壳体中形成有N个头芯片。这里，对于N个头芯片或基板中的每一个，执行根据本一般发明构思的实施例的检测具有功能性缺陷的基板的方法。
这里，N可以是等于或大于4的整数，而附图标记232、234、236和238指明其中分别加热各基板的时间段230。更具体地，从时间t4到时间t5加热第一基板，从时间t6到时间t7加热第二基板，从时间t8到时间t9加热第三基板，而从时间t_2N+2到时间t_2N+3加热第N基板。
图2图示了当第一、第二、和第N基板不具有缺陷时检测单元130所检测的电压、以及当第三基板具有缺陷时检测单元130所检测的另一电压。当加热有缺陷的第三基板时所检测的电压变化图案(即，从时间t8到时间t9的时间段期间所检测的电压变化图案)与所设置的根据电容器的放电率增加的放电电容器的电压降低图案类似。然而，在从时间t3到时间t4、从时间t5到时间t6、和从时间t7到时间t8的时间段期间所检测的变化图案与在从时间t8到时间t9的时间段期间所检测的变化图案不同，或者与所设置的根据电容器的放电率增加的放电电容器的电压降低图案不相同或类似。
图3是图示了根据本一般发明构思的实施例的检测具有功能性缺陷的基板的方法的流程图。该方法包括操作300、310和320，其中当利用电容器放电生成的电力加热所准备的基板时检测电源中的变化图案，并且将所检测的结果与预先设置的变化图案作比较，以检测该基板是否具有缺陷。
包括电源单元110、检测单元130、计算单元135和测试单元140的图像形成设备将i设置为1(300)。基板加热单元(未示出)利用电源单元110供应的电力来加热第i基板(310)。这里，所提供的电力可以由电容器放电生成。
在操作310之后，检测单元130在第一和第二时间点检测所供应的电力的电压，并且计算单元135计算在第一和第二时间点所检测的电压之间的差值(312)。
在操作312之后，检测单元140确定电压之间的差值是否小于预定临界值(314)。
在操作314之后，当电压之间的差值被确定为小于预定临界值时，显示单元(未示出)显示消息，向用户通知第i基板具有缺陷(316)。
当在操作316之后或操作314中该基板被确定为具有功能性缺陷的基板时，测试单元140确定i是否等于N(318)，并且如果i被确定为i不等于N，则图像形成设备通过向当前i加1而更新i(320)，并且执行操作310。
本一般发明构思也可实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码，用于执行上述检测具有功能性缺陷的基板的方法。计算机可读记录介质是可存储其后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置、和载波(例如通过因特网的数据传输)。计算机可读记录介质也可通过耦接到网络的计算机系统而分发，使得以分布方式存储和执行计算机可读代码。而且，实现本一般发明构思的功能程序、代码、和代码段可以由本一般发明构思所属技术领域的技术人员容易地解释。
如上所述，根据根据本一般发明构思的实施例的设备和方法，喷墨打印机可以在不使用附加安装的组件的情况下检测具有功能性缺陷的基板，使得可能在不增加喷墨打印机的制造成本的情况下检测具有功能性缺陷的基板。
尽管已示出和描述了本一般发明构思的几个实施例，但是本领域普通技术人员将理解在不脱离由所附权利要求及其等效限定其范围的本一般发明构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行各种改变。