一种喷墨打印机喷头故障检测装置及方法

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一种喷墨打印机喷头故障检测装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于喷墨打印机技术领域,具体涉及一种喷墨打印机喷头故障检测装置及 方法。
【背景技术】
[0002] 现有的喷墨打印机喷头装置如图1所示,由驱动芯片、压电陶瓷(空腔)、电极、喷头 (喷嘴板)以及覆盖板组成。驱动芯片(驱动IC)产生控制波形,接到压电陶瓷表面的电极上, 使得压电陶瓷产生形变,产生挤压效果,将陶瓷空腔内的墨水压缩喷射,通过喷嘴板喷射出 来。该装置中喷头采用驱动芯片控制,将需要的高压信号(根据打印内容)提供到压电陶瓷 或压电材料上,产生形变,将墨滴喷出,系统控制不同喷嘴的信号,将得到不同的打印图形。
[0003] 如图2所示,现有的喷墨打印机由驱动电路输出驱动信号,控制压电材料产生相应 的形变,将墨滴喷射出来,根据图像的不同来选择是否喷射以及喷射位置,产生画面。在工 业生产过程中,如果喷射不正常,将造成损失。比如图3所示,由于压电材料形变异常(如形 变材料损坏),造成吸入空气,或者墨水堵塞,引起的喷墨不正常,会导致打印故障。即使整 个喷头只有一个喷嘴出现异常,将对整个画面造成影响,造成画面报废,产生损失。同时由 于无法连续打印,导致生产效率下降。

【发明内容】

[0004] 本发明针对上述问题,提供一种喷墨打印机喷头故障检测装置及方法,能够有效 检测和解决喷头出现的异常/故障,减少损失并提高生产效率。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0006] -种喷墨打印机喷头故障检测装置,包括检测电路和控制系统;所述检测电路设 于喷墨打印机的电极之间,用于测量电极间的电特性信号并输出至所述控制系统;所述控 制系统根据电极间电特性信号的变化判定喷头是否发生故障。
[0007] 进一步地,所述控制系统在判定喷头发生故障后,控制喷墨打印机执行应对故障 的操作;所述故障包括:喷嘴堵塞、喷嘴吸入空气;所述应对故障的操作包括:停机清洗、补 救打印、发出警报、提高供墨系统压力。
[0008] 进一步地,所述电特性信号为喷墨打印机的形变材料的电容值,或是驱动波形,或 是驱动过程中的电流值。
[0009] 进一步地,所述检测电路集成在喷墨打印机的驱动芯片中,或设置于电路板上。
[0010] 进一步地,在喷墨打印机的每两个电极之间均设置所述检测电路;或者各电极使 用一个检测电路和多个选择开关,采用复用和轮询的方式实现各电极间电特性信号的测 量。
[0011] -种喷墨打印机,包含上述喷墨打印机喷头故障检测装置。
[0012] -种采用上述装置的喷墨打印机喷头故障检测方法,其步骤包括:
[0013] 1)在喷墨打印机的电极之间设置检测电路,通过所述检测电路测量电极间的电特 性信号并输出至控制系统;
[0014] 2)控制系统根据电极间电特性信号的变化判定喷头是否发生故障。
[0015] 进一步地,当喷头运动到边缘,利用驱动马达减速、停机并反向加速的空闲打印时 间进行喷头故障检测,以避免在喷射过程中检测会影响到打印状态。
[0016] 本发明的喷墨打印机喷头故障检测装置及方法,在控制芯片内部集成多路电特性 检测电路,可以将出现问题(如进入空气、堵塞和硬件损坏)的喷嘴检测出来,同时反馈给控 制系统。电特性包括压电材料或形变材料的电容值、驱动波形和驱动过程中的电流值等,但 不限于这些电特性,任何可以检测的特性都可以用于检测。本发明可以有效检测和解决喷 嘴出现的异常,减少喷嘴异常产生的损失,能够提高生产效率。另外,本发明还可以用于喷 头的自检,能够检测出喷头出厂时是否是良品,加快检测速度和降低检测成本。
【附图说明】
[0017] 图1是现有喷墨打印机的结构示意图。
[0018] 图2是现有喷墨打印机驱动信号及墨滴喷射示意图。
[0019] 图3是现有喷墨打印机的喷头故障示意图。
[0020] 图4是本发明在喷墨打印机驱动电路中增加检测电路的示意图。
[0021] 图5是本发明的检测电路及选择开关的示意图。
[0022] 图6是本发明的电容检测电路的示意图。
[0023] 图7是本发明的电流检测电路的示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面通过具体实施例和 附图,对本发明做进一步说明。
[0025] 现有的喷墨打印机(见图1、图2)的喷头采用驱动芯片控制,将需要的高压信号提 供到压电陶瓷或压电材料上,产生形变,将墨滴喷出;系统控制不同喷嘴的信号,将得到不 同的打印图形。如果由于喷嘴进入空气,或者由于压电陶瓷异常等原因,导致墨滴不能顺利 喷出(见图3),即使整个喷头只有一个喷嘴出现异常,也将对整个画面造成影响,造成画面 报废,产生损失。同时由于无法连续打印,导致生产效率下降。
[0026] 对于喷嘴处由于空气回吸导致的断墨,或者因为硬件故障(如形变材料损坏,墨水 干燥堵塞等),会引起两个电极间电特性的改变,本发明设计的驱动芯片,可以采集这个电 特性的变化,并反馈给控制系统,控制系统根据不同的电特性,发现某一个或某一些喷嘴异 常,可以通过改变控制来避免出现画面的缺失,避免损失。如图1所示,喷嘴电极是一排的, 有128或256甚至2014路,两个相邻的喷嘴之间会产生形变,来将墨水压出。而每两路电极之 间,将有一个特定的电特性,如电容值。因此检测相邻两个电极之间的电特性,即可作为检 测标准。
[0027] 本发明的喷墨打印机喷头故障检测装置如图4所示,在驱动电路中,每两个电极之 间,加入检测电路,检测电路测量两个电极间的电特性信号,包括但不限于电容值、驱动波 形、驱动过程中的电流值等可以测量到的表征喷头状态的信号,进而判断喷头(喷嘴、墨腔 等)的状态。
[0028]上述检测电路集成在驱动芯片中,或在电路板上实现。检测电路可以每两路之间 (每两个电极之间)做一个,这样需要的数量很多,也可以采用复用的方式,采用轮询的方式 实现,如图5所示,使用一个检测电路和多个选择开关实现。检测电路输出信号,转换为模拟 电压或电流等信号,或者通过量化为数字信号,供主控系统(或称控制系统)
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