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)