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Bezugnahme auf zugehörige Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0011580 , eingereicht am 08. Februar 2010 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren Offenbarung in dieser Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf und insbesondere eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf, der zur Erfassung von Vibrationen des Tintenstrahlkopfes nach dem Ausstoßen von Tinte ausgebildet ist, um dadurch zu erfassen, ob der Tintenstrahlkopf defekt ist und um zu erfassen, ob ein Tintenstrahlkopftreiber sich ungewöhnlich verhält, basierend auf der Wellenform von Vibrationen des Tintenstrahlkopfes.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In jüngster Zeit werden piezoelektrische Typen von Tintenstrahlköpfen für industrielle Tintenstrahldrucker benutzt. Beispielsweise wird der piezoelektrische Typ des Tintenstrahlkopfes benutzt um ein Schaltkreismuster durch direktes Aufsprühen von Tinte, die durch Schmelzen eines Metalls wie Gold, Silber oder dergleichen erzeugt worden ist, auf eine gedruckte Leiterplatte (printed circuit board, PCB) zu erzeugen, oder um industrielle Grafiken zu erzeugen oder um eine Flüssigkristallanzeige (LCD) zu erzeugen oder um eine organische Leuchtdiode (OLED), oder um eine Solarzelle oder dergleichen herzustellen.
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Dieser piezoelektrische Typ eines Tintenstrahlkopfes kann eine Druckkammer umfassen, eine Düse, einen Fließweg und einen piezoelektrischen Aktuator zur Erzeugung eines Antriebsdrucks. Im Allgemeinen ist der piezoelektrische Aktuator fest an einem außenseitigen Abschnitt des Tintenstrahlkopfes angebracht, entsprechend dem Umfang der Druckkammer. Durch eine Änderung der Verschiebung des piezoelektrischen Aktuators, an den ein elektrisches Signal angelegt wird, wird ein durch den piezoelektrischen Aktuator erzeugter Druck auf die Druckkammer übertragen, sodass ein flüssiges Tröpfchen aus der Düse ausgestoßen wird.
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Da jedoch die Düse des Tintenstrahlkopfes der Luft ausgesetzt ist, kann die Luft in das Innere des Kopfes durch die Oberfläche der Düse fließen, an der Tinte und Luft miteinander in Kontakt kommen. Dieses Einfließen von Luft kann den von dem piezoelektrischen Aktuator erzeugten Druck beträchtlich reduzieren und dazu führen, dass das Ausstoßen der flüssigen Tröpfchen aus der Düse gestoppt wird. Da das nicht normale Ausstoßen von Tinte die Qualität des durchgeführten Druckvorgangs beträchtlich beeinträchtigen kann, ist es wichtig, eine Düse umgehend zu erkennen, aus der Tinte nicht normal ausgestoßen wird.
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Der piezoelektrische Aktuator empfängt ein elektrisches Signal und wandelt das empfangene elektrische Signal in Druck um, um Tinte aus der Düse auszustoßen. Umgekehrt, wenn Druck von außen empfangen wird, erzeugt der piezoelektrische Aktuator ein elektrisches Signal. Dementsprechend kann das piezoelektrische Element, das als piezoelektrischer Aktuator benutzt wird, ebenso als Sensor benutzt werden, der in der Lage ist, zu bestimmen, ob Tinte normal aus der Düse ausgestoßen wird durch Erfassen der Vibrationen des Tintenstrahlkopfes nach dem Ausstoßen von Tinte.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf anzugeben, der in der Lage ist zu bestimmen, ob Tinte normal ausgestoßen wird durch Erfassen der Vibrationen des Tintenstrahlkopfes nach dem Ausstoßen von Tinte mittels eines piezoelektrischen Elements, das als Aktuator benutzt wird und das das Ausstoßen der Tinte ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf vorgesehen, umfassend: ein Widerstandselement, das zwischen einer Treiberschaltung, die ein Antriebssignal erzeugt, und einem piezoelektrischen Element, das Druck auf eine Tintenkammer gemäß dem Antriebssignal ausübt, angeschlossen ist; eine Verstärkereinheit, die eine Differenzspannung zwischen einer Ausgangsspannung der Treiberschaltung und einer in dem piezoelektrischen Element erzeugten Spannung verstärkt; und eine Erfassungseinheit zum Erfassen ob Tinte normal ausgestoßen wird, basierend auf der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit.
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Die Erfassungseinheit kann erfassen, ob die Tinte normal aus der Düse ausgestoßen wird, durch Vergleichen der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit mit einer zuvor eingegebenen Differenzspannung der Verstärkereinheit, wenn die Tinte normal ausgestoßen wird.
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Die Erfassungseinheit kann erfassen, ob die Tinte normal ausgestoßen wird, basierend auf der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit nachdem das piezoelektrische Element gemäß dem Antriebssignal angetrieben worden ist.
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Daneben betrifft die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldrucker, umfassend: eine Treiberschaltung zum Erzeugen eines Antriebssignals; ein piezoelektrisches Element zum Ausüben von Druck auf eine Tintenkammer gemäß dem Antriebssignal; ein Widerstandselement, angeschlossen zwischen der Treiberschaltung und dem piezoelektrischen Element; eine Verstärkereinheit zum Verstärken einer Differenzspannung zwischen einer Ausgangsspannung der Treiberschaltung und einer in dem piezoelektrischen Element erzeugten Spannung; und eine Erfassungseinheit zum Erfassen ob Tinte normal ausgestoßen wird, basierend auf der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit.
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Die Erfassungseinheit kann erfassen, ob Tinte normal aus der Düse ausgestoßen wird durch Vergleichen der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit mit einer zuvor eingegebenen Differenzspannung der Verstärkereinheit, wenn die Tinte normal ausgestoßen wird. Die Erfassungseinheit kann erkennen, ob die Tinte normal ausgestoßen wird, basierend auf der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit nachdem das piezoelektrische Element gemäß dem Antriebssignal angetrieben worden ist.
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Daneben betrifft die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldrucker, umfassend: einen Tintenstrahlkopf umfassend eine Mehrzahl von Düsen; eine Mehrzahl von Treiberschaltungen die jeweils für die mehreren Düsen vorgesehen sind und Antriebssignale erzeugen; eine Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen, die jeweils für die mehreren Düsen vorgesehen sind, die die Antriebssignale empfangen und Druck auf Tintenkammern ausüben, sodass dadurch Tinte aus den mehreren Düsen ausgestoßen wird; eine Verstärkereinheit die eine Differenzspannung zwischen einer Ausgangsspannung von jeder der mehreren Treiberschaltungen und einer Spannung, die in einem entsprechenden piezoelektrischen Element erzeugt worden ist, die jeweils für die mehreren Düsen vorgesehen sind, verstärkt; und eine Erfassungseinheit zum Erfassen ob die Tinte normal ausgestoßen wird, basierend auf der verstärkten Differenzspannung der Verstärkereinheit.
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Die Verstärkereinheit kann eine Mehrzahl von Verstärkern umfassen, die jeweils für die mehreren Düsen vorgesehen sind, und der Tintenstrahldrucker umfasst ferner eine Schalteinheit, die selektiv die mehreren Verstärker und die Erfassungseinheit miteinander verbindet.
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Der Tintenstrahldrucker kann ferner einer erste Schalteinheit umfassen, um selektiv Ausgangsspannungen der mehreren Treiberschaltungen der Verstärkereinheit zuzuführen; und eine zweite Schalteinheit, um selektiv Eingangsspannungen, die in den mehreren piezoelektrischen Elementen der Verstärkereinheit erzeugt worden sind, zuzuführen.
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Die Erfassungseinheit kann erfassen, ob die Tinte normal ausgestoßen wird, basierend auf der verstärkten Differenzspannung des Verstärkers und nachdem die piezoelektrischen Elemente gemäß den Antriebssignalen angetrieben worden sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren erläutert, in denen:
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1 ist ein schematisches Diagramm und zeigt eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein schematisches Ersatzschaltbild eines piezoelektrischen Elements gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3A und 3B zeigen eine grafische Darstellung zum Vergleich von Signalen, die von einer Verstärkereinheit einer Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden, wenn Tinte normal ausgegeben wird und wenn Tinte nicht normal ausgegeben wird bzw. ein schematisches Diagramm, das einen nicht normalen Zustand des Tintenstrahlkopfes gemäß 4A zeigt;
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4A und 4B zeigen eine grafische Darstellung mit Signalen, die von einer Verstärkereinheit einer Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden, wenn Tinte normal ausgestoßen wird und wenn Tinte nicht normal ausgestoßen wird bzw. ein schematisches Diagramm, das einen nicht normalen Zustand des Tintenstrahlkopfes gemäß 4A zeigt; und
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5 ist eine grafische Darstellung und zeigt Wellenformsignale während des Betriebs zum Erfassen eines nicht normalen Zustands eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 ist ein Flussdiagramm des Betriebs zum Erfassen eines nicht normalen Zustands eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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7 ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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8 ist ein schematisches Diagramm und zeigt eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail beschrieben unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Die Erfindung kann jedoch auf unterschiedliche Arten ausgeführt werden und sollte nicht so verstanden werden, dass sie auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Diese Ausführungsbeispiele sind eher dazu gedacht, dass die Offenbarung sorgfältig und vollständig ist und erläutern einem Fachmann auf diesem Gebiet vollständig den Schutzbereich der Erfindung.
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Wenn in der Beschreibung angegeben ist, dass ein bestimmtes Bauteil an ein anderes Bauteil „angeschlossen” ist, betrifft diese Bezeichnung den Fall, dass ein bestimmtes Bauteil „indirekt” an das andere Bauteil angeschlossen ist, wobei ein Bauteil dazwischen angeordnet ist, daneben umfasst es den Fall, dass ein bestimmtes Bauteils direkt mit dem anderen Abschnitt oder dem anderen Bauteil verbunden ist. Daneben bedeutet die Bezeichnung „umfassend”, dass bestimmte Komponenten zusätzlich vorhanden und nicht ausgeschlossen sind, soweit nicht konkret etwas Gegenteiliges beschrieben ist.
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1 ist ein schematisches Diagramm und zeigt eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf 1 umfasst die Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Treiberschaltung 10, ein piezoelektrisches Element 20, eine Verstärkereinheit 30, ein Widerstandselement 40 und eine Erfassungseinheit 60.
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Das piezoelektrische Element 20 kann für jede Düse des Tintenstrahlkopfes vorgesehen sein. Das piezoelektrische Element 20 wandelt ein elektrisches Signal, das von der Treiberschaltung 10 empfangen wird, in mechanische Energie um und übt somit Druck auf eine Tintenkammer jeder Düse aus, wodurch Tinte aus der Düse ausgestoßen wird.
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Das piezoelektrische Element 20 wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um, wenn Tinte ausgestoßen wird. Umgekehrt kann das piezoelektrische Element 20 mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln. Dementsprechend, nachdem Tinte ausgestoßen ist, wandelt das piezoelektrische Element 20 die verbleibende Vibration in ein elektrisches Signal um und gibt das elektrische Signal aus, wenn die verbleibende Vibration des Tintenstrahlkopfes auf das piezoelektrische Element 20 einwirkt.
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Wenn das piezoelektrische Element 20 mit der Treiberschaltung verbunden ist, sind deren elektrische Eigenschaften ähnlich wie diejenigen eines kapazitiven Elements. Dementsprechend zeigt 1 das piezoelektrische Element 20 als Kondensator.
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Genauer gesagt kann das piezoelektrische Element 20 als elektrisch äquivalenter Kondensator C verstanden werden und wie eine mechanisch äquivalente Schaltung gemäß der Verschiebung des piezoelektrischen Elements. In diesem Fall bezeichnet Ie eine Ladung, mit der der Kondensator des piezoelektrischen Elements 20 geladen wird. Die Bezeichnung Imech bezeichnet einen Strom gemäß der Verschiebung des piezoelektrischen Elements 20, die durch die Druckänderung der Tintenkammer erzeugt worden ist.
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Wenn eine Spannung an das piezoelektrische Element 20 angelegt wird, wird der Strom Ie durch die Spannung erzeugt. Wenn das Anlegen der Spannung an das piezoelektrische Element 20 abgeschlossen ist, ist kein weiterer Strom Ie vorhanden, aber das piezoelektrische Element 20 ist durch in der Tintenkammer erzeugten Druck verformt, dadurch wird der Strom Imech erzeugt. Dies wird durch die unten stehende Gleichung ausgedrückt: I = d dP / dt + C dV / dt
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Dabei ist C die Kapazität des piezoelektrischen Elements, V ist die an das piezoelektrische Element angelegte Spannung, P ist der auf das piezoelektrische Element ausgeübte Druck, und d ist ein effektiver akustischer piezoelektrischer Koeffizient, wenn P = 0 ist.
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Die Verstärkereinheit 30 kann einen invertierten Eingangsanschluss aufweisen, der an die Treiberschaltung 10 angeschlossen ist, und einen nicht invertierten Eingangsanschluss, der an das piezoelektrische Element 20 angeschlossen ist. Das Widerstandselement 40, das zum Erfassen des Stroms verwendet wird, kann zwischen der Treiberschaltung 10 und dem piezoelektrischen Element 20 angeschlossen sein, und das Widerstandselement 40 kann an den nicht invertierten Eingangsanschluss der Verstärkereinheit 30 angeschlossen sein. Die Verstärkereinheit 30 und das Widerstandselement 40 bilden eine Erfassungseinheit 50.
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Eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ferner ein weiteres Widerstandselement (nicht gezeigt) umfassen, angeschlossen an den invertierten Eingangsanschluss der Verstärkereinheit 30. In diesem Fall können das Widerstandselement 40, das an den nicht invertierten Eingangsanschluss des Verstärkers 30 angeschlossen ist, und ein weiteres Widerstandselement, das an den invertierten Eingangsanschluss des Verstärkers 30 angeschlossen ist, so gesetzt sein, dass sie denselben Widerstandswert aufweisen.
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Die Verstärkereinheit 30 kann eine Differenzspannung zwischen der Ausgangsspannung der Treiberschaltung 10 und einer durch das piezoelektrische Element 20 erzeugten Spannung verstärken und die Differenzspannung an die Erfassungseinheit 60 ausgeben. Die Verstärkereinheit 30 kann die Differenzspannung verstärken, da der Pegel eines durch das piezoelektrische Element 20 erzeugten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der verbleibenden Vibration des Tintenstrahlkopfes, nachdem Tinte ausgestoßen worden ist, beträchtlich kleiner als der Pegel eines elektrischen Signals ist, das von der Treiberschaltung 10 ausgegeben worden ist. Die Erfassungseinheit 60, die die Differenzspannung von der Verstärkereinheit 30 empfangen hat, analysiert die Differenzspannung und bestimmt, ob die Tinte normal aus der Düse ausgestoßen worden ist oder ob sie nicht normal aus der Düse ausgestoßen ist wegen des Einströmens von Luft in die Tintenkammer der Düse. Daneben kann die Erfassungseinheit 60 das nicht normale Ausstoßen von Tinte durch einen nicht normalen Betrieb der Treiberschaltung 10 erfassen.
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Ein Verfahren der Erfassungseinheit 60, bei dem bestimmt wird, ob Tinte normal ausgestoßen wird, wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Die 3A und 3B zeigen eine grafische Darstellung, in der Signale verglichen werden, die von einer Verstärkereinheit einer Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden, wenn Tinte normal ausgestoßen wird und wenn Tinte nicht normal ausgestoßen wird; sowie ein schematisches Diagramm, das einen nicht normalen Zustand des Tintenstrahlkopfes in dem Fall von 3A darstellt. Die 4A und 4B zeigen eine grafische Darstellung, bei der von einer Verstärkereinheit einer Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgegebene Signale, wenn Tinte normal ausgestoßen wird und wenn Tinte nicht normal ausgestoßen wird; und ein schematisches Diagramm, das einen nicht normalen Zustand des Tintenstrahlkopfes in dem Fall von 4A darstellt.
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In Einzelnen zeigt in der oberen Darstellung von 3A eine durchgezogene Linie ein Ausgangssignal, wenn Tinte normal ausgestoßen wird, und eine gestrichelte Linie zeigt ein Ausgangssignal, wenn Tinte nicht normal ausgestoßen wird. Die untere Darstellung von 3A zeigt die Differenz der beiden Ausgangssignale, die in der oberen Darstellung gezeigt sind.
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Bezug nehmend auf 3B ist eine Luftblase in dem Endabschnitt einer Düsenöffnung gefangen, wodurch das Ausstoßen eines Tintentröpfchens gestoppt werden kann. Zusätzlich ist die Amplitude des piezoelektrischen Elements durch eine verbleibende Druckwelle hochgradig erhöht verglichen mit dem Fall, wenn die Tinte normal ausgestoßen wird, sodass eine nicht normale Wellenform eines Erfassungssignals mit einer großen Amplitude angezeigt wird.
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Im Stand der Technik wird ein nicht normaler Zustand eines Tintenstrahlkopfes, wie er in
3B gezeigt ist, durch eine Brückenschaltung erfasst (siehe Offenlegungsschrift
US 2006/0038858 ). Das Verfahren zur Erfassung eines nicht normalen Zustands eines Tintenstrahlkopfes durch Verwenden einer Brückenschaltung hat jedoch die folgenden Beschränkungen.
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Zunächst ist das piezoelektrische Element ein elektrisches Bauteil, und der überwiegende Teil des piezoelektrischen Elements ist ein Kondensator. Um jedoch einen Ausgleich mit dem piezoelektrischen Element in der Brückenschaltung vorzunehmen, muss ein Kondensator mit derselben Kapazität wie das piezoelektrische Element vorgesehen werden. Dementsprechend wird der Wert der Kapazität verdoppelt, wodurch die Strommenge, die der Treiberschaltung für den Tintenstrahlkopf zugeführt wird, auf das Zweifache erhöht wird.
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Da die Brückenschaltung eine Potentialdifferenz misst, die durch kleinste Unterschiede zwischen entsprechenden Elementen erzeugt wird, muss die Brückenschaltung immer in einem Gleichgewicht sein, indem die entsprechenden Bauelemente auf denselben Wert gesetzt werden. In dem Fall eines Tintenstrahlkopfes sind jedoch Hunderte bis Tausende von piezoelektrischen Elementen an entsprechenden Kammern vorgesehen, und jeder der piezoelektrischen Elemente kann einen unterschiedlichen Kapazitätswert aufweisen aufgrund von unterschiedlichen Herstellungsverfahren oder Unterschieden des dabei benutzten piezoelektrischen Materials. In dem Fall wenn Brückenschaltungen benutzt werden, muss jede Brückenschaltung in einem Gleichgewichtszustand sein, um eine unterschiedliche Kapazität aufzuweisen, damit jede der Brückenschaltungen eine Kapazität entsprechend dem jeweiligen piezoelektrischen Element aufweist. Es ist jedoch schwierig, dieses umzusetzen im Hinblick auf die Abweichungen der entsprechenden Bauteile.
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Um die zuvor beschriebenen Beschränkungen zu vermeiden, kann Strom, der an das piezoelektrische Element durch das Widerstandselement 40 wie in 1 gezeigt angelegt wird, erfindungsgemäß einfach und genau erfasst werden, um Vibrationen, die in dem piezoelektrischen Element erzeugt werden, zu erfassen.
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Die Erfassungseinheit 60 empfängt ein Ausgangssignal von der Verstärkereinheit 30 und vergleicht das Ausgangssignal mit einem Ausgangssignal, das zuvor in der Erfassungseinheit 60 gespeichert worden ist, wenn Tinte normal ausgestoßen wird. In dem Fall wenn die verglichenen Signale nicht identisch sind, kann die Erfassungseinheit 60 als Ergebnis des Vergleichs festlegen, dass die Düse entsprechend dem Ausgangssignal der Verstärkereinheit 30 eine Düse ist, aus der Tinte nicht normal ausgestoßen wird.
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Um genauer zu bestimmen, ob Tinte normal ausgestoßen wird oder nicht, kann die Erfassungseinheit 60 bestimmen, ob eine Düse entsprechend dem Ausgangssignal der Verstärkereinheit 30 eine Düse ist, aus der Tinte nicht normal ausgestoßen wird, in dem Fall wenn ein durch Subtrahieren des Ausgangssignals, das von der Verstärkereinheit 30 empfangen wird, von dem Ausgangssignal, wenn Tinte normal ausgestoßen wird erhaltenes Signal, identisch ist zu einem Signal, das in der unteren grafischen Darstellung von 3A dargestellt ist. In diesem Fall kann das in dem unteren Graphen von 3A dargestellte Signal in der Erfassungseinheit 60 gespeichert werden.
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Bezug nehmend auf 4A zeigen eine durchgezogene Linie und eine gestrichelte Linie in dem oberen Graphen von 4A das Ausgangssignal, wenn Tinte normal ausgestoßen wird und ein Ausgangssignal, wenn Tinte nicht normal ausgestoßen wird. Der untere Graph von 4A stellt die Differenz zwischen den beiden Ausgangswerten dar, die in der oberen graphischen Darstellung gezeigt sind.
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Bezug nehmend auf 4B kann Tinte oder eine Fremdsubstanz den Endabschnitt einer Düsenöffnung blockieren. In diesem Fall hat die Wellenform, die einen nicht normalen Zustand des Tintenstrahlkopfes anzeigt, keine große Amplitude, anders als die der 3A.
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5 ist eine graphische Darstellung und zeigt Wellenformsignale beim Betrieb zum Erfassen eines nicht normalen Zustands eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6 ist ein Flussdiagramm des Betriebs beim Erfassen des nicht normalen Zustands des Tintenstrahlkopfes gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf die 1, 5 und 6 wird in den Verfahrensschritten S1 und S2 eine wellenförmige Spannung von der Treiberschaltung 10 mit einem Startsignal synchronisiert und an das piezoelektrische Element 20 angelegt. Im Verfahrensschritt S3 kann die wellenförmige Spannung des piezoelektrischen Elements 20 erfasst werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das Bezugszeichen a im Messintervall ein Intervall zum Messen eines nicht normalen Zustands wie in 4B gezeigt sein. Das Bezugszeichen b kann ein Intervall zum Messen des nicht normalen Zustands wie in 3B gezeigt sein. Im Verfahrensschritt S4 können gemessene Erfassungssignale für einen Vergleich gespeichert werden.
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Der Tintenstrahlkopf kann eine Mehrzahl von Düsen umfassen und die zuvor erwähnten Verfahrensschritte können bis zur letzten Düse wiederholt werden durch Bestätigen, ob die aktuelle Düse die letzte Düse ist. Die Erfassungssignale, die bis zu der letzten Düse erfasst worden sind, werden gespeichert. Anschließend werden in den Verfahrensschritten S5, S6 und S7 die Daten von allen Düsen an einen externen Computer übertragen, die Wellenform eines Referenzsignals und die Wellenformen der erfassten Signale werden verglichen, um eine nicht normale Düse zu erfassen und eine nicht normale Düse kann einem Benutzer angezeigt werden.
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7 ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bei der Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß dem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 7 gezeigt ist, umfasst die Erfassungseinheit 50 eine Mehrzahl von Verstärkern, entsprechend der Mehrzahl von Düsen und die Überwachungsvorrichtung kann darüber hinaus eine Schalteinheit umfassen, die zwischen der Erfassungseinheit 50 und der Erfassungseinheit 60 angeordnet ist, um die Mehrzahl an Verstärkern an eine Erfassungseinheit 60 anzuschließen, damit die Überwachungsvorrichtung bei dem Tintenstrahlkopf mit einer Mehrzahl von Düsen eingesetzt werden kann. Gemäß dem Betrieb der Schalteinheit können die Ausgangsanschlüsse der mehreren Verstärker umgekehrt mit dem Eingangsanschluss der Erfassungseinheit 60 verbunden sein, sodass die Erfassungseinheit 60 Ausgangssignale der mehreren Verstärker umgekehrt abtasten kann, wodurch eine Düse erfasst werden kann, von der Tinte nicht normal ausgestoßen wird.
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Anders als bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel von 7 kann bei der Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 8 gezeigt ist, die Abtasteinheit 50 einen einzelnen Verstärker enthalten. Schalteinheiten sind jeweils bei den beiden Eingangsanschlüssen des einzigen Verstärkers innerhalb der Abtasteinheit 50 vorhanden, wodurch sequentiell Eingangssignale im Hinblick auf die mehreren Düsen empfangen werden. Da der Verstärker innerhalb der Abtasteinheit 50 direkt an die Erfassungseinheit 60 angeschlossen ist, kann die Erfassungseinheit 60 sequentiell Ausgangssignale im Hinblick auf die mehreren Düsen abtasten ähnlich wie bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel.
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Wie oben beschrieben, wurde kann gemäß den beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung ein nicht normaler Zustand eines Tintenstrahlkopfes einfach anhand der Wellenform während des Betriebs eines piezoelektrischen Elements erfasst werden.
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Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Überwachungsvorrichtung für einen Tintenstrahlkopf und ein Tintenstrahldrucker, der diesen enthält, vorgeschlagen, die in der Lage sind, einen Unterschied zwischen einem Ausgangssignal einer Treiberschaltung zum Antreiben eines piezoelektrischen Elements, das für eine Düse des Tintenstrahlkopfes vorgesehen ist, und einem Ausgangssignal, das durch das piezoelektrische Element gemäß verbleibenden Vibrationen eines Tintenstrahlkopfes, nachdem Tinte ausgestoßen worden ist, erzeugt worden ist, zu verstärken, um auf diese Weise einfach festzustellen, ob die Tinte normal ausgestoßen worden ist und um einfach festzustellen, ob ein Kopfantrieb nicht normal ist, basierend auf der Wellenform von Vibrationen des Tintenstrahlkopfes.
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Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungsbeispielen gezeigt und beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann klar, dass Änderungen und Abweichungen möglich sind, ohne von der Idee und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der durch die Patentansprüche festgelegt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0011580 [0001]
- US 2006/0038858 [0043]
