CN113022139A - 检测喷墨打印头墨水缺失的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，选择一个充满墨水的喷孔，在T0，于喷孔两侧施加电压U，到T1，记录T0时刻和T1时刻的电流值I0和I1，并记下A=|I0‑I1|；选择一个无墨的喷孔，在T2，于喷孔两侧施加电压U，到T3，记录T2和T3时刻的电流值I2和I3，并记下B=|I2‑I3|；打印开始后，周期性对喷孔两侧施加电压U，测得施加电压时的电流I4，在间隔时间T后，测得电流为I5，记下C=|I4‑I5|，其中，T=T3‑T2=T1‑T0；当C=A时，喷孔中充满墨水，当C=B时，喷孔中无墨水，当B＜C＜A时，喷孔中墨水未满。本发明不仅能够直接判断喷孔内是否有墨，还能判断喷孔中墨水的多少，在避免打印头缺墨损坏的同时，能够便于工作人员检修喷孔，提高打印精度；且其操作简便、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，属于喷墨打印技术领域。
背景技术
喷墨打印机按工作原理可分为需求式喷墨(DOD)和连续式喷墨（CIJ）两种，而需求式喷墨(DOD)方式又可分为热气泡式与压电式。气泡技术是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上的。热喷墨技术的工作原理是通过喷墨打印头上的电阻式加热组件进行快速加热（例如在3微秒内急速加热到300摄氏度），使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸汽膜将墨水和加热组件隔离，避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后，电阻式加热组件表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在小于10微秒的时间内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压，从喷嘴喷出。气泡消失后，喷嘴内的墨水回缩，在表面张力作用下，透过连通喷墨区与储墨区的流道吸引墨水流入补充，从而完成一个喷墨的过程。每喷出一个墨滴都是上述流程协同运作的结果。
在喷墨打印过程中，如果喷孔或墨水腔中缺少墨水，轻则打印时断墨，导致打印缺陷，重则会严重损坏喷孔，尤其是在热气泡式喷墨打印中，打印头由于灌墨时或使用时产生了气泡，导致墨水难以进入墨水腔，打印时，不仅会无法正常发射墨滴，造成打印缺陷，还会使得加热器过热烧坏，损坏打印头；而在现有技术中，没有直接手段可以测量喷孔内是否存在墨水，而是采用检测打印的方式，观察打印图案判断喷孔状态，一方面，这种间接手段是非实时检测方法，如果有喷孔在打印过程中断墨，需要等到下次检测才能发现，另一方面，检测打印需要额外扫描设备执行图案的观测，操作麻烦、成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，该方法不仅解决了难以实时检测喷墨打印头缺墨的问题，还避免了喷墨打印头缺墨导致打印缺陷和打印头损坏的问题，其操作方便、成本较低。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，选择一个充满墨水的喷孔，在T0时刻，于喷孔两侧施加电压U，到T1时刻时，记录T0时刻和T1时刻的电流值I0和I1，并记下A= |I0-I1 |，或者，记录T0到T1时间段内，电流随时间的变化情况，绘出满墨时电流随时间的变化曲线Q1；
选择一个无墨的喷孔，在T2时刻，于喷孔两侧施加电压U，到T3时刻时，记录T2和T3时刻的电流值I2和I3，并记下B= |I2-I3 |，或者，记录T2到T3时间段内，电流随时间的变化情况，绘出满墨时电流随时间的变化曲线Q2；
打印开始后，周期性对喷孔两侧施加电压U，测得施加电压时的电流I4，在间隔时间T后，测得电流为I5，记下C=|I4-I5 |，或者，记录时间段T内，电流随时间的变化情况，绘出满墨时电流随时间的变化曲线Q3，其中，T=T3-T2=T1-T0；
当C=A时，喷孔中充满墨水，当C=B时，喷孔中无墨水，当B＜C＜A时，喷孔中墨水未满；或者，当Q3与Q1重合时，喷孔中充满墨水，当Q3与Q2重合时，喷孔中无墨水，当Q3位于Q1和Q2之间时，喷孔中墨水未满。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，打印开始后，多个所述喷孔的检测为非同步检测。
2. 上述方案中，打印开始后，多个所述喷孔的检测为同步检测。
3. 上述方案中，打印开始后，对喷孔施加的电压越大，间隔时间T越小，对喷孔施加的电压越小，间隔时间T越大。
4. 上述方案中，打印开始后，对喷孔施加电压的周期为30~3600s。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明检测喷墨打印头墨水缺失的方法，其对本身具有电阻的喷孔施加电压，利用有无墨水时，温度变化快慢对电阻值的影响，记录满墨喷孔和无墨喷孔上电流的变化作为参考，通过实时对比打印测得的电流变化值与参考数值，表征出每个喷孔的实时状况，其不仅能够判断喷孔内是否有墨，还能判断喷孔中墨水的多少，在避免打印头缺墨损坏的同时，能够便于工作人员检修喷孔，提高打印精度；且其操作简便、成本较低。
附图说明
附图1为本发明检测喷墨打印头墨水缺失的方法中，喷孔处电流随时间变化的曲线图。
具体实施方式
在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。
实施例1：一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，参照附图1，包括以下步骤：
S1：选择一个充满墨水的喷孔，在T0时刻，于喷孔两侧施加电压U测得电流I0；
S2：等到T1时刻时，由于电压的施加，具有墨水的喷孔的温度逐渐上升，温度变化后，喷孔的阻值随之变化，此时，测得电流I1并撤去喷孔两侧的电压；
S3：算出满墨时喷孔上电流变化的绝对值A= |I0-I1 |；
S4：选择一个无墨水的喷孔，在T2时刻，于喷孔两侧施加电压U测得电流I2；
S5：等到T3时刻时，由于电压的施加，具有墨水的喷孔的温度逐渐上升，温度变化后，喷孔的阻值随之变化，此时，测得电流I3并撤去喷孔两侧的电压,；
其中，喷孔中具有墨水时，墨水吸收部分电能，使得喷孔温度上升较慢，喷孔中无墨时，喷孔温度上升更快，由于温度变化会使得喷孔的阻值出现变化，因此，在T1-T0=T3-T2的前提下，T1时刻与T3时刻喷孔的阻值并不相同，使得T1和T3时刻测得的电流值也不相同；
S6：算出无墨时喷孔上电流变化的绝对值B= |I2-I3 |；
S7：开始打印后，每隔30s即对喷孔两侧施加电压U，且将喷孔分为多个批次，逐批施加电压进行检测，在间隔时间T后撤去电压，测量得到施加电压时的电流为I4，撤去电压时的电流为I5，算得电流差值为C= |I4-I5 |，其中，T= T1-T0=T3-T2；
其中，对喷孔施加的电压越大，间隔时间T越小，对喷孔施加的电压越小，间隔时间T越大；
S8：当C=A时，判断喷孔中充满墨水，当C=B时，判断喷孔中无墨水，当B＜C＜A时，判断喷孔中墨水未满，在判断出喷孔中缺墨时，停止打印，进行调节、维修。
实施例2：一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，参照附图1，包括以下步骤：
S1：选择一个充满墨水的喷孔，在T0时刻，于喷孔两侧施加电压U测得电流I0；
S2：等到T1时刻时，由于电压的施加，具有墨水的喷孔的温度逐渐上升，温度变化后，喷孔的阻值随之变化，此时，测得电流I1并撤去喷孔两侧的电压；
S3：绘出T0到T1时刻喷孔上电流随时间变化的曲线Q1；
S4：选择一个无墨水的喷孔，在T2时刻，于喷孔两侧施加电压U测得电流I2；
S5：等到T3时刻时，由于电压的施加，具有墨水的喷孔的温度逐渐上升，温度变化后，喷孔的阻值随之变化，此时，测得电流I3并撤去喷孔两侧的电压；
其中，喷孔中具有墨水时，墨水吸收部分电能，使得喷孔温度上升较慢，喷孔中无墨时，喷孔温度上升更快，由于温度变化会使得喷孔的阻值出现变化，因此，在T1-T0=T3-T2的前提下，T1时刻与T3时刻喷孔的阻值并不相同，使得T1和T3时刻测得的电流值也不相同；
S6：绘出T2到T3时刻喷孔上电流随时间变化的曲线Q2；
S7：开始打印后，每隔3600s对所有喷孔的两侧施加电压U，在间隔时间T后撤去电压，测量得到施加电压时的电流为I4，撤去电压时的电流为I5，绘出T4到T5时刻喷孔上电流随时间变化的曲线Q3，其中，T= T1-T0=T3-T2；
其中，对喷孔施加的电压越大，间隔时间T越小，对喷孔施加的电压越小，间隔时间T越大；
S8：当Q3与Q1重合时，判断喷孔中充满墨水，当Q3与Q2重合时，判断喷孔中无墨水，当Q3位于Q1和Q2之间时，判断喷孔中墨水未满，在判断出喷孔中缺墨时，停止打印，进行调节、维修。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1. 一种检测喷墨打印头墨水缺失的方法，其特征在于，选择一个充满墨水的喷孔，在T0时刻，于喷孔两侧施加电压U，到T1时刻时，记录T0时刻和T1时刻的电流值I0和I1，并记下A= |I0-I1 |，或者，记录T0到T1时间段内，电流随时间的变化情况，绘出满墨时电流随时间的变化曲线Q1；
选择一个无墨的喷孔，在T2时刻，于喷孔两侧施加电压U，到T3时刻时，记录T2和T3时刻的电流值I2和I3，并记下B= |I2-I3 |，或者，记录T2到T3时间段内，电流随时间的变化情况，绘出满墨时电流随时间的变化曲线Q2；
打印开始后，周期性对喷孔两侧施加电压U，测得施加电压时的电流I4，在间隔时间T后，测得电流为I5，记下C=|I4-I5 |，或者，记录时间段T内，电流随时间的变化情况，绘出满墨时电流随时间的变化曲线Q3，其中，T=T3-T2=T1-T0；
当C=A时，喷孔中充满墨水，当C=B时，喷孔中无墨水，当B＜C＜A时，喷孔中墨水未满；或者，当Q3与Q1重合时，喷孔中充满墨水，当Q3与Q2重合时，喷孔中无墨水，当Q3位于Q1和Q2之间时，喷孔中墨水未满。
2.根据权利要求1所述的检测喷墨打印头墨水缺失的方法，其特征在于，打印开始后，多个所述喷孔的检测为非同步检测。
3.根据权利要求1所述的检测喷墨打印头墨水缺失的方法，其特征在于，打印开始后，多个所述喷孔的检测为同步检测。
4.根据权利要求1所述的检测喷墨打印头墨水缺失的方法，其特征在于，打印开始后，对喷孔施加的电压越大，间隔时间T越小，对喷孔施加的电压越小，间隔时间T越大。
5.根据权利要求1所述的检测喷墨打印头墨水缺失的方法，其特征在于，打印开始后，对喷孔施加电压的周期为30s~3600s。
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