一種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置和噴墨打印機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置和噴墨打印機(jī)，本實(shí)用新型涉及一種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置和采用該檢測裝置的噴墨打印機(jī)。該裝置包括檢測電路和控制系統(tǒng)；所述檢測電路設(shè)于噴墨打印機(jī)的電極之間，負(fù)責(zé)測量電極間的電特性信號并輸出至所述控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)根據(jù)電極間電特性信號的變化判定噴頭是否發(fā)生故障。所述控制系統(tǒng)在判定噴頭發(fā)生故障后，控制噴墨打印機(jī)執(zhí)行應(yīng)對故障的操作；所述故障包括：噴嘴堵塞、噴嘴吸入空氣；所述應(yīng)對故障的操作包括：停機(jī)清洗、補(bǔ)救打印、發(fā)出警報、提高供墨系統(tǒng)壓力。本實(shí)用新型可以有效檢測和解決噴嘴出現(xiàn)的異常，減少噴嘴異常產(chǎn)生的損失，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】
-種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置和噴墨打印機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于噴墨打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝 置和采用該檢測裝置的噴墨打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的噴墨打印機(jī)噴頭裝置如圖1所示，由驅(qū)動忍片、壓電陶瓷(空腔）、電極、噴頭 (噴嘴板）W及覆蓋板組成。驅(qū)動忍片(驅(qū)動IC)產(chǎn)生控制波形，接到壓電陶瓷表面的電極上， 使得壓電陶瓷產(chǎn)生形變，產(chǎn)生擠壓效果，將陶瓷空腔內(nèi)的墨水壓縮噴射，通過噴嘴板噴射出 來。該裝置中噴頭采用驅(qū)動忍片控制，將需要的高壓信號(根據(jù)打印內(nèi)容)提供到壓電陶瓷 或壓電材料上，產(chǎn)生形變，將墨滴噴出，系統(tǒng)控制不同噴嘴的信號，將得到不同的打印圖形。
[0003] 如圖2所示，現(xiàn)有的噴墨打印機(jī)由驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號，控制壓電材料產(chǎn)生相應(yīng) 的形變，將墨滴噴射出來，根據(jù)圖像的不同來選擇是否噴射W及噴射位置，產(chǎn)生畫面。在工 業(yè)生產(chǎn)過程中，如果噴射不正常，將造成損失。比如圖3所示，由于壓電材料形變異常(如形 變材料損壞），造成吸入空氣，或者墨水堵塞，引起的噴墨不正常，會導(dǎo)致打印故障。即使整 個噴頭只有一個噴嘴出現(xiàn)異常，將對整個畫面造成影響，造成畫面報廢，產(chǎn)生損失。同時由 于無法連續(xù)打印，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型針對上述問題，提供一種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置和采用該檢測 裝置的噴墨打印機(jī)，能夠有效檢測和解決噴頭出現(xiàn)的異常/故障，減少損失并提高生產(chǎn)效 率。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，包括檢測電路和控制系統(tǒng);所述檢測電路設(shè) 于噴墨打印機(jī)的電極之間，負(fù)責(zé)測量電極間的電特性信號并輸出至所述控制系統(tǒng);所述控 制系統(tǒng)根據(jù)電極間電特性信號的變化判定噴頭是否發(fā)生故障。
[0007] 進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)在判定噴頭發(fā)生故障后，控制噴墨打印機(jī)執(zhí)行應(yīng)對故障 的操作。
[000引進(jìn)一步地，所述故障包括:噴嘴堵塞、噴嘴吸入空氣;所述應(yīng)對故障的操作包括:停 機(jī)清洗、補(bǔ)救打印、發(fā)出警報、提高供墨系統(tǒng)壓力。
[0009] 進(jìn)一步地，所述電特性信號為噴墨打印機(jī)的形變材料的電容值，或是驅(qū)動波形，或 是驅(qū)動過程中的電流值。
[0010] 進(jìn)一步地，所述檢測電路集成在噴墨打印機(jī)的驅(qū)動忍片中，或設(shè)置于電路板上。
[0011] 進(jìn)一步地，在噴墨打印機(jī)的每兩個電極之間均設(shè)置所述檢測電路;或者各電極使 用一個檢測電路和多個選擇開關(guān)，采用復(fù)用和輪詢的方式實(shí)現(xiàn)各電極間電特性信號的測 量。
[0012] 進(jìn)一步地，當(dāng)噴頭運(yùn)動到邊緣，利用驅(qū)動馬達(dá)減速、停機(jī)并反向加速的空閑打印時 間進(jìn)行噴頭故障檢測。
[0013] -種噴墨打印機(jī)，包含上述噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置。
[0014] 本實(shí)用新型的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，在控制忍片內(nèi)部集成多路電特性檢 測電路，可W將出現(xiàn)問題(如進(jìn)入空氣、堵塞和硬件損壞)的噴嘴檢測出來，同時反饋給控制 系統(tǒng)。電特性包括壓電材料或形變材料的電容值、驅(qū)動波形和驅(qū)動過程中的電流值等，但不 限于運(yùn)些電特性，任何可W檢測的特性都可W用于檢測。本實(shí)用新型可W有效檢測和解決 噴嘴出現(xiàn)的異常，減少噴嘴異常產(chǎn)生的損失，能夠提高生產(chǎn)效率。另外，本實(shí)用新型還可W 用于噴頭的自檢，能夠檢測出噴頭出廠時是否是良品，加快檢測速度和降低檢測成本。
【附圖說明】
[0015] 圖1是現(xiàn)有噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是現(xiàn)有噴墨打印機(jī)驅(qū)動信號及墨滴噴射示意圖。
[0017] 圖3是現(xiàn)有噴墨打印機(jī)的噴頭故障示意圖。
[0018] 圖4是本實(shí)用新型在噴墨打印機(jī)驅(qū)動電路中增加檢測電路的示意圖。
[0019] 圖5是本實(shí)用新型的檢測電路及選擇開關(guān)的示意圖。
[0020] 圖6是本實(shí)用新型的電容檢測電路的示意圖。
[0021 ]圖7是本實(shí)用新型的電流檢測電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面通過具體實(shí)施 例和附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0023] 現(xiàn)有的噴墨打印機(jī)(見圖1、圖2)的噴頭采用驅(qū)動忍片控制，將需要的高壓信號提 供到壓電陶瓷或壓電材料上，產(chǎn)生形變，將墨滴噴出；系統(tǒng)控制不同噴嘴的信號，將得到不 同的打印圖形。如果由于噴嘴進(jìn)入空氣，或者由于壓電陶瓷異常等原因，導(dǎo)致墨滴不能順利 噴出（見圖3)，即使整個噴頭只有一個噴嘴出現(xiàn)異常，也將對整個畫面造成影響，造成畫面 報廢，產(chǎn)生損失。同時由于無法連續(xù)打印，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。
[0024] 對于噴嘴處由于空氣回吸導(dǎo)致的斷墨，或者因?yàn)橛布收?如形變材料損壞，墨水 干燥堵塞等），會引起兩個電極間電特性的改變，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的驅(qū)動忍片，可W采集運(yùn) 個電特性的變化，并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)不同的電特性，發(fā)現(xiàn)某一個或某一些噴 嘴異常，可W通過改變控制來避免出現(xiàn)畫面的缺失，避免損失。如圖1所示，噴嘴電極是一排 的，有128或256甚至2014路，兩個相鄰的噴嘴之間會產(chǎn)生形變，來將墨水壓出。而每兩路電 極之間，將有一個特定的電特性，如電容值。因此檢測相鄰兩個電極之間的電特性，即可作 為檢測標(biāo)準(zhǔn)。
[0025] 本實(shí)用新型的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置如圖4所示，在驅(qū)動電路中，每兩個電 極之間，加入檢測電路，檢測電路測量兩個電極間的電特性信號，包括但不限于電容值、驅(qū) 動波形、驅(qū)動過程中的電流值等可W測量到的表征噴頭狀態(tài)的信號，進(jìn)而判斷噴頭(噴嘴、 墨腔等)的狀態(tài)。
[0026] 上述檢測電路集成在驅(qū)動忍片中，或在電路板上實(shí)現(xiàn)。檢測電路可W每兩路之間 (每兩個電極之間）做一個，運(yùn)樣需要的數(shù)量很多，也可W采用復(fù)用的方式，采用輪詢的方式 實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，使用一個檢測電路和多個選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)。檢測電路輸出信號，轉(zhuǎn)換為模擬 電壓或電流等信號，或者通過量化為數(shù)字信號，供主控系統(tǒng)(或稱控制系統(tǒng))進(jìn)行判斷和分 析，并采取相應(yīng)的應(yīng)對方法，包括但不限于驅(qū)動供墨系統(tǒng)擠墨，改變驅(qū)動電壓來控制出墨量 和吸墨力，來避免空氣進(jìn)入，或者加大供墨壓力或者發(fā)出警報等，W避免處理不及時帶來的 損失，將降低人力成本和提高良率。具體來說，改變控制的方式包括：（1)停機(jī)，進(jìn)入噴嘴清 洗程序。（2)補(bǔ)救打印，對于無法疏通的噴嘴，定位并用其他正常噴嘴單獨(dú)補(bǔ)救出問題的噴 嘴，對畫面缺失部分進(jìn)行補(bǔ)償。（3)停機(jī)發(fā)出警報，人為干預(yù)并解決問題。
[0027] 上述電特性包括壓電材料或形變材料的電容值、驅(qū)動波形（出現(xiàn)故障后，由于電特 性變化，導(dǎo)致驅(qū)動波形也產(chǎn)生相應(yīng)的變化）和驅(qū)動過程中的電流值等，但不限于運(yùn)些電特 性，任何可W檢測的特性都可W用于檢測。下面提供兩種檢測方式：
[0028] 1)檢測方式1:檢測兩電極間的電容值，不同狀態(tài)的電容值是不同的。通過電容值 的變化，可W得到噴頭的狀態(tài)。
[0029] 由于造成堵塞后，吸入空氣或墨水變化，因此會造成兩個電極間的電容值發(fā)生變 化，因此引入電容檢測電路。可W采用Sbit精度，128路開關(guān)控制，循環(huán)檢測各個噴頭。由于 在噴射過程中檢測會影響到打印狀態(tài)，因此當(dāng)噴頭運(yùn)動到邊緣，利用驅(qū)動馬達(dá)減速并停機(jī) 并反向加速的空閑打印時間做檢測。空閑時間1秒，檢測速度12細(xì)Z?？刂葡到y(tǒng)通過電容值的 變化，可W檢測出噴嘴問題，可W只針對問題噴嘴提供驅(qū)動信號，單獨(dú)進(jìn)行清洗，避免浪費(fèi) 墨滴。
[0030] 圖6所示為一種電容檢測電路，利用電容和電阻的延時特點(diǎn)，當(dāng)電容變化時，延時 也發(fā)生變化，通過提供驅(qū)動信號，判斷延時和驅(qū)動信號的時間差，可W得到延時的變化，從 而判斷電容值是否和理想值有所偏差。
[0031] 2)檢測方式2:檢測驅(qū)動信號向電極驅(qū)動電流，噴頭狀態(tài)不同將反應(yīng)為不同的電 流，可W得到噴頭的狀態(tài)。
[0032] 由于造成堵塞后，由于電容的變化或壓電陶瓷的特性改變，驅(qū)動器驅(qū)動電流會發(fā) 生變化。通過檢測驅(qū)動器的電流，可W得到噴嘴狀態(tài)信息。
[0033] W上電路實(shí)例僅為了說明，本實(shí)用新型不限于運(yùn)幾種方式。如圖7所示為一種電流 檢測電路，驅(qū)動電路通過連線驅(qū)動壓電材料，對電流驅(qū)動管做鏡像，發(fā)送到主控系統(tǒng)中，主 控系統(tǒng)對電流進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)異常則進(jìn)行處理。一般驅(qū)動管電流很大，可能達(dá)到幾百毫安， 電流檢測電路一般不能支持運(yùn)么大的電流，因此可W將驅(qū)動管電流比例縮小后(如圖中n:l 所示），再發(fā)送到主控系統(tǒng)中，運(yùn)樣檢測電路容易實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)成本較低。
[0034] 本實(shí)用新型的檢測方案可列表說明如下，包括但不限于下表中所列的內(nèi)容。
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[0036] 本實(shí)用新型還可用于噴頭自檢，可W檢測出噴頭出廠是否是良品，加快檢測速度 和降低檢測成本。出廠時，利用本實(shí)用新型的檢測裝置和檢測方法，可W檢查噴嘴壓電陶瓷 和電極的電特性，判斷噴嘴是否加工正常，當(dāng)電特性異常時，可W認(rèn)為噴頭有缺陷，是一種 快速、便捷的檢測方式。而現(xiàn)有傳統(tǒng)方法需要注入墨水并打印，觀測墨滴運(yùn)動情況來判斷噴 頭是否正常。
[0037] W上實(shí)施例僅用W說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員可W對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精 神和范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)W權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，其特征在于，包括檢測電路和控制系統(tǒng);所述檢 測電路設(shè)于噴墨打印機(jī)的電極之間，負(fù)責(zé)測量電極間的電特性信號并輸出至所述控制系 統(tǒng);所述控制系統(tǒng)根據(jù)電極間電特性信號的變化判定噴頭是否發(fā)生故障。2. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)在判 定噴頭發(fā)生故障后，控制噴墨打印機(jī)執(zhí)行應(yīng)對故障的操作。3. 如權(quán)利要求1或2所述的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，其特征在于，所述電特性信 號為噴墨打印機(jī)的形變材料的電容值，或是驅(qū)動波形，或是驅(qū)動過程中的電流值。4. 如權(quán)利要求1或2所述的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，其特征在于，所述檢測電路 集成在噴墨打印機(jī)的驅(qū)動芯片中，或設(shè)置于電路板上。5. 如權(quán)利要求1或2所述的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，其特征在于，在噴墨打印機(jī) 的每兩個電極之間均設(shè)置所述檢測電路;或者各電極使用一個檢測電路和多個選擇開關(guān)， 采用復(fù)用和輪詢的方式實(shí)現(xiàn)各電極間電特性信號的測量。6. 如權(quán)利要求1或2所述的噴墨打印機(jī)噴頭故障檢測裝置，其特征在于，當(dāng)噴頭運(yùn)動到 邊緣，利用驅(qū)動馬達(dá)減速、停機(jī)并反向加速的空閑打印時間進(jìn)行噴頭故障檢測。7. -種噴墨打印機(jī)，其特征在于，包含權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的噴墨打印機(jī)噴頭 故障檢測裝置。
【文檔編號】B41J2/135GK205523068SQ201620010431
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月6日
【發(fā)明人】鄭冬琛
【申請人】北京奧托米特電子有限公司