JP2004237523A - Temperature detector and ink non-discharge detector of inkjet head - Google Patents

Temperature detector and ink non-discharge detector of inkjet head Download PDF

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JP2004237523A JP2003028202A JP2003028202A JP2004237523A JP 2004237523 A JP2004237523 A JP 2004237523A JP 2003028202 A JP2003028202 A JP 2003028202A JP 2003028202 A JP2003028202 A JP 2003028202A JP 2004237523 A JP2004237523 A JP 2004237523A
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piezoelectric element
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly detect a temperature of each of piezoelectric elements, and to achieve miniaturization and cost reduction in an inkjet head in which a plurality of nozzles for discharging ink by driving the piezoelectric elements are set. <P>SOLUTION: A plurality of driving circuits 21, 22, 23, ... are connected between a +V terminal and a grounding terminal via a common driving power supply line 1. Each driving circuit drives the piezoelectric element 31, 32, 33, ... of each nozzle by its output. Each driving circuit is sequentially driven, and a current value flowing in the driving power supply line is measured by a current value measuring part 4. The current value measuring part supplies the measured current value to a temperature converting part 5. Temperature characteristic data corresponding to temperature-relative permittivity characteristics of the piezoelectric elements is separately inputted to the temperature converting part. The temperature converting part converts the current value from the current value measuring part to temperature data with the use of the temperature characteristic data, and outputs the temperature data. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子を使用したインクジェットヘッドの温度検出装置及びインク不吐出検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電素子を使用したインクジェットヘッドの温度検出装置は、サーミスタを使用してヘッド全体の温度を検出するものであり、各ノズルの圧電素子の温度を正確に検出することはできなかった。
【０００３】
このため、圧電素子の静電容量と抵抗とで構成される積分回路を通して出力される出力波形によって温度を検出する温度検出装置を圧電素子個々に対応して設けて圧電素子の温度を検出するか、任意の圧電素子の温度を、積分回路を使用して検出し、それを全てのノズルに対して温度補償するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０３−２１６３４０号公報（第３頁左上欄から右下欄）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度検出装置を圧電素子個々に対応して設けたのでは、ノズルの数だけ温度検出装置が必要となり、特に、ノズルを多数配置したラインヘッドの場合には、温度検出装置の数が膨大になり、装置の大形化やコスト高を招くことになる。一方、任意の圧電素子の温度を、積分回路を使用して検出し、それを全てのノズルに対して温度補償するものでは、サーミスタを使用した場合と同様に圧電素子個々の温度を正確に検出することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設けたインクジェットヘッドにおける圧電素子個々の温度を正確に検出でき、しかも、小形化、低コスト化を図ることができるインクジェットヘッドの温度検出装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設けたインクジェットヘッドにおける各ノズルのインク不吐出を正確に検出できるインクジェットヘッドのインク不吐出検出装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設け、この各ノズルの圧電素子に対して共通の駆動電源ラインから電流を供給するインクジェットヘッドにおいて、圧電素子を個々に駆動して駆動電源ラインに流れる電流値をそれぞれ測定する電流値測定部と、この電流値測定部が測定した電流値を圧電素子の比誘電率温度特性を使用して温度データに変換する温度変換部とを設け、温度変換部からの温度データにより各圧電素子の温度を検出するインクジェットヘッドの温度検出装置にある。
【０００９】
また、本発明は、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設け、この各ノズルの圧電素子に対して共通の駆動電源ラインから電流を供給するインクジェットヘッドにおいて、圧電素子を個々に駆動して駆動電源ラインに流れる電流値をそれぞれ測定する電流値測定部と、この電流値測定部が測定した電流値を圧電素子の比誘電率温度特性を使用して温度データに変換する温度変換部とを設け、圧電素子毎に駆動開始時と駆動終了時の温度変化幅からインクの不吐出を検知するインクジェットヘッドのインク不吐出検出装置にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、例えば、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルをライン方向に複数配列したインクジェットヘッドの駆動部の構成を示すブロック図で、＋Ｖ端子と接地端子との間に、共通の駆動電源ライン１を経由して複数の駆動回路２１，２２，２３，…を接続している。
【００１１】
前記各駆動回路２１，２２，２３，…は、その出力によって各ノズルの圧電素子３１，３２，３３，…を駆動するようになっている。そして、前記駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定するようになっている。前記各駆動回路２１，２２，２３，…から各圧電素子３１，３２，３３，…に印加される駆動電圧波形及び各圧電素子３１，３２，３３，…に流れる駆動電流波形を示すと、図２に示すようになる。
【００１２】
すなわち、駆動電圧を＋Ｖ（一定）、駆動回路２１，２２，２３，…の内部抵抗をＲ、圧電素子３１，３２，３３，…の静電容量をＣとすると、圧電素子を駆動する時に流れる電流Ｉは、
Ｉ＝Ｖ／｛Ｒ・ｅ（−ｔ／ＣＲ）｝ …（１）
となる。そして、完全に充電すると、Ｉ＝ＣＶとなる。
【００１３】
駆動電圧＋Ｖは一定なので、上記（１）式は圧電素子３１，３２，３３，…の静電容量Ｃが変化すると電流値も変化することを表わしている。また、圧電素子３１，３２，３３，…は、その温度−比誘電率特性が図３に示すようになっており、その静電容量Ｃは圧電素子の温度によって変化する。してみれば、電流値変化をモニタすれば、静電容量Ｃの変化が分かり、結局圧電素子の温度変化が分かることになる。
【００１４】
前記電流値測定部４は電流を測定し、その測定した電流値を温度変換部５に供給する。前記温度変換部５は、図３の温度−比誘電率特性に対応した圧電素子の温度特性データを別途入力し、電流値測定部４からの電流値を、温度特性データを使用して圧電素子の温度データに変換して出力するようになっている。
【００１５】
このような構成においては、先ず、駆動回路２１のみを動作して圧電素子３１を駆動する。このとき駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定し、その電流値を温度変換部５に供給する。温度変換部５は、取り込んだ電流値を圧電素子３１の温度データに変換して出力する。こうして、温度変換部５からの温度データにより圧電素子３１の温度検出ができる。
【００１６】
同様に、駆動回路２２のみを動作して圧電素子３２を駆動し、そのときの温度変換部５からの温度データを取得すれば、圧電素子３２の温度検出ができる。同じく、駆動回路２３のみを動作して圧電素子３３を駆動し、そのときの温度変換部５からの温度データを取得すれば、圧電素子３３の温度検出ができる。
【００１７】
このようにして、各駆動回路２１，２２，２３，…を順次駆動することで全ての圧電素子について個々の温度を正確に検出することができる。また、電流値測定部４及び温度変換部５は全ての圧電素子３１，３２，３３，…に対して共通に１個だけ使用すれば良く、従って、装置全体として小形化、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
なお、ここでは各駆動回路２１，２２，２３，…を順次駆動して圧電素子個々の温度を検出する場合について述べたが圧電素子個々の温度を検出する方法としてはこれに限られるものではない。例えば、各駆動回路２１，２２，２３，…を複数個ずつ同時に駆動し、そのとき駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定する。そして測定した電流値を同時駆動する個数で除算して１個当たりの平均電流値を求め、この電流値を温度変換部５に供給するようにしてもよい。
【００１９】
また、温度変換部５からの温度データを利用して各ノズルの吐出、不吐出を検出することができる。すなわち、インクを吐出した場合はインクによる冷却効果が作用して圧電素子の温度は駆動開始時と駆動終了時とで余り上昇しないが、インク不吐出となった時には冷却効果が作用せず圧電素子の温度は駆動開始時と駆動終了時とで大きく上昇する。従って、温度変換部５からの温度データによりこの変化状態を検出することで各ノズルの吐出、不吐出を検出することができる。
【００２０】
先ず、駆動回路２１のみを動作して圧電素子３１を駆動する。このとき駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定し、その電流値を温度変換部５に供給して温度データに変換する。そして、駆動開始時の温度データと駆動終了時の温度データを取得し、両者の温度変化幅を検出する。そして、検出した温度変化幅を予め設定した不吐出検出のための基準温度変化幅と比較する。検出した温度変化幅が基準温度変化幅よりも小さければ該当するノズルはインクを吐出したと判断し、検出した温度変化幅が基準温度変化幅以上であれば該当するノズルはインク不吐出であると判断する。
【００２１】
これを全ての圧電素子３１，３２，３３，…に対して順次行うことで、もし、インク不吐出のノズルが有ればそれを確実に検出することができる。
【００２２】
また、圧電素子駆動中の温度変化の傾きからインクの不吐出を検知することもできる。すなわち、インクを吐出した場合はインクによる冷却効果が作用して圧電素子駆動中の温度変化の傾きは小さいが、インク不吐出となった時には冷却効果が作用せず圧電素子駆動中の温度変化の傾きは大きくなる。従って、温度変換部５からの温度データにより温度変化の傾きを検出することで各ノズルの吐出、不吐出を検出することができる。
【００２３】
先ず、駆動回路２１のみを動作して圧電素子３１を駆動する。このとき駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定して電流値を求め、その電流値を温度変換部５に供給して温度データに変換する。そして、駆動開始時から駆動終了時までの温度変化を取得し、その傾きを検出する。そして、検出した温度変化の傾きを予め設定した不吐出検出のための基準傾きと比較する。検出した温度変化の傾きが基準傾きよりも小さければ該当するノズルはインクを吐出したと判断し、検出した温度変化の傾きが基準傾き以上であれば該当するノズルはインク不吐出であると判断する。
【００２４】
これを全ての圧電素子３１，３２，３３，…に対して順次行うことで、もし、インク不吐出のノズルが有ればそれを確実に検出することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図４に示すように駆動回路２１，２２，２３，…に代えて、アナログスイッチ６１，６２，６３，…を使用している。すなわち、共通の駆動電源ライン１を、それぞれアナログスイッチ６１，６２，６３，…を介して各ノズルの圧電素子３１，３２，３３，…の一端に接続している。なお、各圧電素子３１，３２，３３，…の他端は接地されている。そして、前記駆動電源ライン１に図５に示す台形状の駆動電圧波形を供給するようになっている。
【００２６】
従って、駆動電源ライン１から電流値測定部４を介し、さらに各アナログスイッチ６１，６２，６３，…を介して各圧電素子３１，３２，３３，…に台形状の駆動電圧波形が印加されることになる。また、各圧電素子３１，３２，３３，…に流れる駆動電流波形を示すと、図５に示すようになる。
【００２７】
駆動電圧の立ち上がりに要する時間ｔを一定とすると、この駆動電圧の立ち上がり部では、Ｖ＝Ｉ／Ｃ×ｔという関係式が成り立つ。この式は、圧電素子３１，３２，３３，…の静電容量Ｃが変化すると電流値も変化することを表わしている。従って、この実施の形態においても電流値変化をモニタすれば、静電容量Ｃの変化が分かり、結局圧電素子の温度変化が分かることになる。
【００２８】
この実施の形態においては、先ず、アナログスイッチ６１のみを動作して圧電素子３１に台形状の駆動電圧波形を印加して駆動する。そして、駆動電圧波形の立ち上がりにおいて駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定し、その電流値を温度変換部５に供給する。温度変換部５は、取り込んだ電流値を圧電素子３１の温度データに変換して出力する。こうして、温度変換部５からの温度データにより圧電素子３１の温度検出ができる。
【００２９】
同様に、アナログスイッチ６２のみを動作して圧電素子３２を駆動し、そのときの温度変換部５からの温度データを取得すれば、圧電素子３２の温度検出ができる。同じく、アナログスイッチ６３のみを動作して圧電素子３３を駆動し、そのときの温度変換部５からの温度データを取得すれば、圧電素子３３の温度検出ができる。
【００３０】
このようにして、各アナログスイッチ６１，６２，６３，…を順次駆動することで全ての圧電素子について個々の温度を正確に検出することができる。また、この実施の形態においても電流値測定部４及び温度変換部５は共通に１個だけ使用しているので、装置全体として小形化、低コスト化を図ることができる。
【００３１】
なお、ここでは各アナログスイッチ６１，６２，６３，…を順次駆動して圧電素子個々の温度を検出する場合について述べたが圧電素子個々の温度を検出する方法としてはこれに限られるものではない。例えば、各アナログスイッチ６１，６２，６３，…を複数個ずつ同時に駆動し、そのとき駆動電源ライン１に流れる電流値を電流値測定部４で測定する。そして測定した電流値を同時駆動する個数で除算して１個当たりの平均電流値を求め、この電流値を温度変換部５に供給するようにしてもよい。
【００３２】
なお、この実施の形態においても、前述した実施の形態と同様、温度変換部５からの温度データを利用して各ノズルの吐出、不吐出を検出することができるのは勿論である。また、圧電素子駆動中の温度変化の傾きからインクの不吐出を検知できることも同様である。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設けたインクジェットヘッドにおける圧電素子個々の温度を正確に検出でき、しかも、小形化、低コスト化を図ることができるインクジェットヘッドの温度検出装置を提供できる。
また、本発明によれば、圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設けたインクジェットヘッドにおける各ノズルのインク不吐出を正確に検出できるインクジェットヘッドのインク不吐出検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す要部ブロック図。
【図２】同実施の形態における圧電素子駆動時の電圧波形及び電流波形を示す図。
【図３】圧電素子の温度−比誘電率特性の例を示すグラフ。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す要部ブロック図。
【図５】同実施の形態における圧電素子駆動時の電圧波形及び電流波形を示す図。
【符号の説明】
１…駆動電源ライン、２１，２２，２３…駆動回路、３１，３２，３３…圧電素子、４…電流値測定部、５…温度変換部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet head temperature detection device and an ink non-ejection detection device using a piezoelectric element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a temperature detecting device for an inkjet head using a piezoelectric element detects the temperature of the entire head using a thermistor, and cannot accurately detect the temperature of the piezoelectric element of each nozzle.
[0003]
For this reason, whether the temperature of the piezoelectric element is detected by providing a temperature detecting device for detecting the temperature by an output waveform output through an integrating circuit composed of the capacitance and the resistance of the piezoelectric element for each piezoelectric element. There has been known an apparatus that detects the temperature of an arbitrary piezoelectric element using an integrating circuit and compensates the temperature for all nozzles (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-03-216340 (from the upper left column to the lower right column on page 3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the temperature detecting devices are provided for each piezoelectric element, the number of temperature detecting devices is required as many as the number of nozzles. Particularly, in the case of a line head having a large number of nozzles, the number of the temperature detecting devices is enormous. This leads to an increase in the size and cost of the device. On the other hand, if the temperature of an arbitrary piezoelectric element is detected using an integrating circuit and the temperature is compensated for all nozzles, the temperature of each piezoelectric element can be accurately detected, as in the case of using a thermistor. I couldn't.
[0006]
Therefore, the present invention provides an inkjet head that can accurately detect the temperature of each piezoelectric element in an inkjet head provided with a plurality of nozzles that drive the piezoelectric element to eject ink, and that can reduce the size and cost. A temperature detecting device.
[0007]
Further, the present invention provides an ink ejection failure detection device for an inkjet head which can accurately detect ink ejection failure of each nozzle in an inkjet head provided with a plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to eject ink.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink, and individually driving the piezoelectric elements in an inkjet head that supplies current from a common drive power supply line to the piezoelectric element of each nozzle. A current value measurement unit that measures the current value flowing through the drive power supply line, and a temperature conversion unit that converts the current value measured by the current value measurement unit into temperature data using the relative permittivity temperature characteristic of the piezoelectric element. And a temperature detecting device of an ink jet head for detecting the temperature of each piezoelectric element based on temperature data from a temperature converter.
[0009]
In addition, the present invention provides a plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink, and individually drives the piezoelectric elements in an inkjet head that supplies current from a common drive power supply line to the piezoelectric element of each nozzle. And a temperature converter that converts the current value measured by the current value measurement unit into temperature data using the relative permittivity temperature characteristic of the piezoelectric element. And a non-ejection detecting device for an ink jet head which detects non-ejection of ink from the temperature change width at the start and end of driving for each piezoelectric element.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing, for example, a configuration of a driving unit of an ink jet head in which a plurality of nozzles for driving a piezoelectric element and discharging ink are arranged in a line direction. A common driving is provided between a + V terminal and a ground terminal. A plurality of drive circuits 21, 22, 23,... Are connected via a power supply line 1.
[0011]
The driving circuits 21, 22, 23,... Drive the piezoelectric elements 31, 32, 33,. Then, a current value flowing through the drive power supply line 1 is measured by a current value measuring section 4. The driving voltage waveform applied to each of the piezoelectric elements 31, 32, 33,... And the driving current waveform flowing through each of the piezoelectric elements 31, 32, 33,. As shown in FIG.
[0012]
That is, assuming that the driving voltage is + V (constant), the internal resistance of the driving circuits 21, 22, 23,... Is R, and the capacitance of the piezoelectric elements 31, 32, 33,. The current I is
I = V / {R · e (−t / CR) } (1)
It becomes. When fully charged, I = CV.
[0013]
Since the drive voltage + V is constant, the above equation (1) indicates that a change in the capacitance C of the piezoelectric elements 31, 32, 33,... Each of the piezoelectric elements 31, 32, 33,... Has a temperature-relative permittivity characteristic as shown in FIG. 3, and its capacitance C changes according to the temperature of the piezoelectric element. In other words, by monitoring the change in the current value, the change in the capacitance C can be determined, and the temperature change of the piezoelectric element can be determined after all.
[0014]
The current value measuring section 4 measures the current and supplies the measured current value to the temperature conversion section 5. The temperature conversion unit 5 separately inputs temperature characteristic data of the piezoelectric element corresponding to the temperature-relative permittivity characteristic of FIG. 3 and converts the current value from the current value measurement unit 4 into the piezoelectric element using the temperature characteristic data. The temperature data is converted and output.
[0015]
In such a configuration, first, only the drive circuit 21 is operated to drive the piezoelectric element 31. At this time, the current value flowing through the drive power supply line 1 is measured by the current value measurement unit 4, and the current value is supplied to the temperature conversion unit 5. The temperature converter 5 converts the taken current value into temperature data of the piezoelectric element 31 and outputs the data. Thus, the temperature of the piezoelectric element 31 can be detected based on the temperature data from the temperature converter 5.
[0016]
Similarly, if only the drive circuit 22 is operated to drive the piezoelectric element 32 and the temperature data from the temperature converter 5 at that time is obtained, the temperature of the piezoelectric element 32 can be detected. Similarly, if only the drive circuit 23 is operated to drive the piezoelectric element 33 and the temperature data from the temperature converter 5 at that time is obtained, the temperature of the piezoelectric element 33 can be detected.
[0017]
In this way, by sequentially driving the drive circuits 21, 22, 23,..., The individual temperatures of all the piezoelectric elements can be accurately detected. Also, only one current value measuring section 4 and one temperature converting section 5 need to be used in common for all the piezoelectric elements 31, 32, 33,..., So that the size and cost of the entire apparatus can be reduced. be able to.
[0018]
Here, the case where the driving circuits 21, 22, 23,... Are sequentially driven to detect the temperature of each piezoelectric element has been described, but the method of detecting the temperature of each piezoelectric element is not limited to this. . For example, a plurality of the driving circuits 21, 22, 23,... Are simultaneously driven, and a current value flowing through the driving power supply line 1 is measured by the current value measuring unit 4 at that time. Then, the measured current value may be divided by the number of simultaneously driven units to obtain an average current value per unit, and this current value may be supplied to the temperature conversion unit 5.
[0019]
Further, it is possible to detect ejection and non-ejection of each nozzle by using the temperature data from the temperature conversion unit 5. In other words, when the ink is ejected, the cooling effect of the ink acts and the temperature of the piezoelectric element does not rise so much at the start and end of the drive. However, when the ink is not ejected, the cooling effect does not act and the piezoelectric element does not act. Temperature greatly increases at the start of driving and at the end of driving. Therefore, by detecting this change state based on the temperature data from the temperature conversion unit 5, ejection and non-ejection of each nozzle can be detected.
[0020]
First, only the drive circuit 21 is operated to drive the piezoelectric element 31. At this time, the current value flowing through the drive power supply line 1 is measured by the current value measurement unit 4 and the current value is supplied to the temperature conversion unit 5 to be converted into temperature data. Then, the temperature data at the start of driving and the temperature data at the end of driving are acquired, and the temperature change width of both is detected. Then, the detected temperature change width is compared with a preset reference temperature change width for non-discharge detection. If the detected temperature change width is smaller than the reference temperature change width, it is determined that the corresponding nozzle has ejected ink.If the detected temperature change width is equal to or greater than the reference temperature change width, the corresponding nozzle is determined to have not ejected ink. to decide.
[0021]
By sequentially performing this for all the piezoelectric elements 31, 32, 33,..., If there is a nozzle that does not discharge ink, it can be reliably detected.
[0022]
Further, it is also possible to detect non-ejection of ink from the inclination of the temperature change during driving of the piezoelectric element. That is, when the ink is ejected, the cooling effect of the ink acts and the gradient of the temperature change during driving of the piezoelectric element is small, but when the ink is not ejected, the cooling effect does not act and the temperature change during the driving of the piezoelectric element does not occur. The slope increases. Therefore, by detecting the inclination of the temperature change based on the temperature data from the temperature conversion unit 5, it is possible to detect ejection or non-ejection of each nozzle.
[0023]
First, only the drive circuit 21 is operated to drive the piezoelectric element 31. At this time, the current value flowing through the drive power supply line 1 is measured by the current value measurement unit 4 to obtain the current value, and the current value is supplied to the temperature conversion unit 5 to be converted into temperature data. Then, a temperature change from the start of driving to the end of driving is obtained, and the inclination is detected. Then, the detected gradient of the temperature change is compared with a preset reference gradient for non-discharge detection. If the slope of the detected temperature change is smaller than the reference slope, it is determined that the corresponding nozzle has ejected ink. If the detected slope of the temperature change is equal to or greater than the reference slope, the corresponding nozzle is determined to have not ejected ink. .
[0024]
By sequentially performing this for all the piezoelectric elements 31, 32, 33,..., If there is a nozzle that does not discharge ink, it can be reliably detected.
[0025]
(Second embodiment)
As shown in FIG. 4, analog switches 61, 62, 63,... Are used in place of the drive circuits 21, 22, 23,. That is, the common drive power supply line 1 is connected to one end of each of the piezoelectric elements 31, 32, 33,... Of each nozzle via the analog switches 61, 62, 63,. The other ends of the piezoelectric elements 31, 32, 33,... Are grounded. Then, a trapezoidal drive voltage waveform shown in FIG. 5 is supplied to the drive power supply line 1.
[0026]
Therefore, a trapezoidal driving voltage waveform is applied from the driving power supply line 1 to the piezoelectric elements 31, 32, 33,... Through the current value measuring unit 4 and further through the analog switches 61, 62, 63,. Will be. FIG. 5 shows a drive current waveform flowing through each of the piezoelectric elements 31, 32, 33,.
[0027]
Assuming that the time t required for the rise of the drive voltage is constant, a relational expression of V = I / C × t is established at the rise portion of the drive voltage. This equation indicates that the current value changes when the capacitance C of the piezoelectric elements 31, 32, 33,... Changes. Therefore, also in this embodiment, if the change in the current value is monitored, the change in the capacitance C can be found, and the temperature change in the piezoelectric element can be finally found.
[0028]
In this embodiment, first, only the analog switch 61 is operated to drive the piezoelectric element 31 by applying a trapezoidal driving voltage waveform. Then, the current value flowing through the drive power supply line 1 at the rise of the drive voltage waveform is measured by the current value measurement unit 4, and the current value is supplied to the temperature conversion unit 5. The temperature converter 5 converts the taken current value into temperature data of the piezoelectric element 31 and outputs the data. Thus, the temperature of the piezoelectric element 31 can be detected based on the temperature data from the temperature converter 5.
[0029]
Similarly, if only the analog switch 62 is operated to drive the piezoelectric element 32 and the temperature data from the temperature converter 5 at that time is obtained, the temperature of the piezoelectric element 32 can be detected. Similarly, if only the analog switch 63 is operated to drive the piezoelectric element 33 and the temperature data from the temperature converter 5 at that time is obtained, the temperature of the piezoelectric element 33 can be detected.
[0030]
In this manner, by sequentially driving the analog switches 61, 62, 63,..., The individual temperatures of all the piezoelectric elements can be accurately detected. Also in this embodiment, since only one current value measuring section 4 and one temperature converting section 5 are used in common, the size and cost of the entire apparatus can be reduced.
[0031]
Here, the case where the analog switches 61, 62, 63,... Are sequentially driven to detect the temperature of each piezoelectric element has been described, but the method of detecting the temperature of each piezoelectric element is not limited to this. . For example, a plurality of analog switches 61, 62, 63,... Are simultaneously driven, and the current value flowing through the drive power supply line 1 at that time is measured by the current value measurement unit 4. Then, the measured current value may be divided by the number of units to be simultaneously driven to obtain an average current value per unit, and this current value may be supplied to the temperature conversion unit 5.
[0032]
In this embodiment, similarly to the above-described embodiment, it is needless to say that the ejection and non-ejection of each nozzle can be detected by using the temperature data from the temperature conversion unit 5. The same applies to the case where the non-ejection of ink can be detected from the gradient of the temperature change during driving of the piezoelectric element.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to accurately detect the temperature of each piezoelectric element in an ink jet head provided with a plurality of nozzles for driving the piezoelectric element and ejecting ink, and to reduce the size and cost. Thus, it is possible to provide an inkjet head temperature detecting device that can be achieved.
Further, according to the present invention, it is possible to provide an ink-jet non-discharge detection device capable of accurately detecting non-discharge of each nozzle in an ink-jet head provided with a plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a voltage waveform and a current waveform when the piezoelectric element is driven in the embodiment.
FIG. 3 is a graph showing an example of temperature-relative permittivity characteristics of a piezoelectric element.
FIG. 4 is a main part block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a voltage waveform and a current waveform when the piezoelectric element is driven in the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive power supply line, 21, 22, 23 ... Drive circuit, 31, 32, 33 ... Piezoelectric element, 4 ... Current value measurement part, 5 ... Temperature conversion part.

Claims (4)

圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設け、この各ノズルの圧電素子に対して共通の駆動電源ラインから電流を供給するインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電素子を個々に駆動して前記駆動電源ラインに流れる電流値をそれぞれ測定する電流値測定部と、この電流値測定部が測定した電流値を前記圧電素子の比誘電率温度特性を使用して温度データに変換する温度変換部とを設け、
前記温度変換部からの温度データにより前記各圧電素子の温度を検出することを特徴とするインクジェットヘッドの温度検出装置。A plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink are provided, and in an inkjet head for supplying current from a common drive power supply line to the piezoelectric element of each nozzle,
A current value measuring unit that individually drives the piezoelectric elements and measures a current value flowing through the drive power supply line, and uses the relative dielectric constant temperature characteristic of the piezoelectric element to measure the current value measured by the current value measuring unit. A temperature conversion unit for converting the temperature data into temperature data,
A temperature detecting device for an ink jet head, wherein the temperature of each of the piezoelectric elements is detected based on temperature data from the temperature conversion unit. 圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設け、この各ノズルの圧電素子に対して共通の駆動電源ラインから電流を供給するインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電素子を複数駆動して前記駆動電源ラインに流れる電流値を測定し、この電流値から圧電素子１個当たりの電流値を測定する電流値測定部と、この電流値測定部が測定した電流値を前記圧電素子の比誘電率温度特性を使用して温度データに変換する温度変換部とを設け、
前記温度変換部からの温度データにより各圧電素子の温度を検出することを特徴とするインクジェットヘッドの温度検出装置。A plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink are provided, and in an inkjet head for supplying current from a common drive power supply line to the piezoelectric element of each nozzle,
A current value measuring unit for measuring a current value flowing through the drive power supply line by driving the plurality of piezoelectric elements, and measuring a current value per piezoelectric element from the current value; and a current measured by the current value measuring unit. A temperature conversion unit that converts a value into temperature data using a relative dielectric constant-temperature characteristic of the piezoelectric element,
A temperature detecting device for an ink jet head, wherein the temperature of each piezoelectric element is detected based on temperature data from the temperature converter. 圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設け、この各ノズルの圧電素子に対して共通の駆動電源ラインから電流を供給するインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電素子を個々に駆動して前記駆動電源ラインに流れる電流値をそれぞれ測定する電流値測定部と、この電流値測定部が測定した電流値を前記圧電素子の比誘電率温度特性を使用して温度データに変換する温度変換部とを設け、
前記圧電素子毎に駆動開始時と駆動終了時の温度変化幅からインクの不吐出を検知することを特徴とするインクジェットヘッドのインク不吐出検出装置。A plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink are provided, and in an inkjet head for supplying current from a common drive power supply line to the piezoelectric element of each nozzle,
A current value measuring unit that individually drives the piezoelectric elements and measures a current value flowing through the drive power supply line, and uses the relative dielectric constant temperature characteristic of the piezoelectric element to measure the current value measured by the current value measuring unit. A temperature conversion unit for converting the temperature data into temperature data,
A non-discharge detection device for an ink-jet head, wherein non-discharge detection of ink is detected from a temperature change width at the start of driving and at the end of driving for each of the piezoelectric elements. 圧電素子を駆動してインクを吐出するノズルを複数設け、この各ノズルの圧電素子に対して共通の駆動電源ラインから電流を供給するインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電素子を個々に駆動して前記駆動電源ラインに流れる電流値をそれぞれ測定する電流値測定部と、この電流値測定部が測定した電流値を前記圧電素子の比誘電率温度特性を使用して温度データに変換する温度変換部とを設け、
前記圧電素子毎に駆動中の温度変化の傾きからインクの不吐出を検知することを特徴とするインクジェットヘッドのインク不吐出検出装置。A plurality of nozzles for driving a piezoelectric element to discharge ink are provided, and in an inkjet head for supplying current from a common drive power supply line to the piezoelectric element of each nozzle,
A current value measuring unit that individually drives the piezoelectric elements and measures a current value flowing through the drive power supply line, and uses the relative dielectric constant temperature characteristic of the piezoelectric element to measure the current value measured by the current value measuring unit. A temperature conversion unit for converting the temperature data into temperature data,
A non-discharge detection device for an ink-jet head, which detects non-discharge of ink from a gradient of a temperature change during driving for each of the piezoelectric elements.
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