JP2002127405A - Ink jet printer and method for detecting failure - Google Patents
Ink jet printer and method for detecting failureInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出す
るための複数のノズルを有するヘッドを持ち、前記ノズ
ルからインクを吐出するための圧電素子と圧電素子に電
流を流す圧電素子駆動回路の故障を検出するインクジェ
ット印刷装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element having a plurality of nozzles for discharging ink droplets, a piezoelectric element for discharging ink from the nozzles, and a piezoelectric element driving circuit for flowing a current to the piezoelectric element. The present invention relates to an inkjet printing apparatus that detects a failure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５に従来のインクジェット印刷装置の
圧電素子駆動回路の故障検出回路を示す。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a failure detection circuit of a piezoelectric element drive circuit of a conventional ink jet printing apparatus.
【０００３】図５において、１００は駆動波形生成回
路、１１０は圧電素子駆動回路、１３０は圧電素子、１
４０は圧電素子動作指示回路、２００は印刷制御回路を
示す。In FIG. 5, reference numeral 100 denotes a driving waveform generating circuit, 110 denotes a piezoelectric element driving circuit, 130 denotes a piezoelectric element,
Reference numeral 40 denotes a piezoelectric element operation instruction circuit, and reference numeral 200 denotes a print control circuit.
【０００４】駆動波形生成回路１００は、圧電素子を駆
動するための波形を生成する。この駆動波形は、圧電素
子駆動回路１１０の入力になり、圧電素子駆動回路１１
０は、圧電素子動作指示回路１４０に印刷データがある
圧電素子１３０だけに駆動信号を出力する。圧電素子１
３０は、駆動信号が入力されるとインク滴を図示しない
ノズルから吐出して印刷を行う。[0004] A drive waveform generation circuit 100 generates a waveform for driving a piezoelectric element. This drive waveform becomes an input to the piezoelectric element drive circuit 110 and the piezoelectric element drive circuit 11
0 outputs a drive signal only to the piezoelectric element 130 having print data in the piezoelectric element operation instruction circuit 140. Piezoelectric element 1
When a drive signal is input, the ink droplets are ejected from nozzles (not shown) to perform printing.
【０００５】上述した従来のインクジェット印刷装置
は、圧電素子の駆動回路１個毎に電圧検出回路１５０を
設け、圧電素子駆動回路の故障の検出を各圧電素子毎に
個別に行っている。In the above-described conventional ink jet printing apparatus, a voltage detecting circuit 150 is provided for each piezoelectric element driving circuit, and a failure of the piezoelectric element driving circuit is individually detected for each piezoelectric element.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
印刷装置では、圧電素子の駆動回路１個毎に電圧検出回
路が必要なため、印刷装置のノズルの本数が多くなるほ
ど多くの電圧検出回路が必要になり、回路量の増大が機
器のコスト上昇につながってしまうという問題がある。
また、圧電素子に印加する電圧により故障を検出してい
るため、圧電素子の故障や圧電素子駆動回路から圧電素
子までの配線に断線があった場合でもこれを検出できな
いという問題がある。In the conventional ink jet printing apparatus, a voltage detecting circuit is required for each driving circuit of the piezoelectric element. Therefore, as the number of nozzles of the printing apparatus increases, more voltage detecting circuits are required. Thus, there is a problem that an increase in the amount of circuits leads to an increase in the cost of the device.
Further, since the failure is detected by the voltage applied to the piezoelectric element, there is a problem that even if the failure of the piezoelectric element or the disconnection of the wiring from the piezoelectric element drive circuit to the piezoelectric element occurs, it cannot be detected.
【０００７】以上を鑑み、本発明では、圧電素子または
圧電素子駆動回路の故障を検出するインクジェット印刷
装置を安価に得ることを課題としている。In view of the above, it is an object of the present invention to provide an inexpensive ink jet printing apparatus for detecting a failure of a piezoelectric element or a piezoelectric element driving circuit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
印刷装置においては、駆動波形生成回路毎に圧電素子駆
動回路の間に電流検出回路を設ける。圧電素子を１個ず
つ別々に駆動し、その時の圧電素子に流れる電流を測定
することにより、電流値が規定範囲外であれば圧電素子
または圧電素子駆動回路の故障と判断すればよい。In the ink jet printing apparatus according to the present invention, a current detecting circuit is provided between the piezoelectric element driving circuits for each driving waveform generating circuit. By driving the piezoelectric elements individually one by one and measuring the current flowing through the piezoelectric elements at that time, if the current value is out of the specified range, it may be determined that the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit has failed.
【０００９】また、複数の圧電素子毎にいくつかのグル
ープに分け、グループ内のすべての圧電素子を駆動した
ときの電流値を測定し、この時の電流値を正常な電流値
と比較することで、故障があるグループを特定し、その
後そのグループの圧電素子を１個ずつ駆動することで、
故障している圧電素子または圧電素子駆動回路を特定す
ることが出来る。In addition, a plurality of piezoelectric elements are divided into several groups, a current value when all the piezoelectric elements in the group are driven is measured, and the current value at this time is compared with a normal current value. Then, by identifying a group having a failure and then driving the piezoelectric elements of the group one by one,
A defective piezoelectric element or piezoelectric element drive circuit can be specified.
【００１０】故障の検出は、インクジェット印刷装置の
印刷速度に影響を与えないために、インクジェット印刷
装置の電源投入時の自己診断時、インク粘度が大きくな
ったインクを吐出するリフレッシュ動作時、またはキャ
リッジの反転時に行えばよい。The failure detection does not affect the printing speed of the ink-jet printing apparatus. Therefore, the self-diagnosis is performed when the power of the ink-jet printing apparatus is turned on, a refresh operation for discharging ink with increased ink viscosity, or a carriage is performed. May be performed at the time of reversal of.
【００１１】圧電素子または圧電素子駆動回路の故障の
検出は、このときに使用する駆動波形を、ノズルからイ
ンク滴が飛び出さないものにすることで、用紙上にヘッ
ドがある場合に行うことも可能である。The failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit can be detected when the head is on the paper by setting the drive waveform used at this time so that ink droplets do not protrude from the nozzles. It is possible.
【００１２】圧電素子を１個ずつまたはグループ毎に駆
動する方法は、駆動する圧電素子だけを印刷する印刷デ
ータを故障検出用に使用して印刷を行えばよい。In the method of driving the piezoelectric elements one by one or in groups, printing may be performed using print data for printing only the driven piezoelectric elements for failure detection.
【００１３】複数の駆動波形生成回路を持つ場合には、
駆動波形生成回路毎に駆動電流の検出を行うことが必要
である。When a plurality of driving waveform generating circuits are provided,
It is necessary to detect the drive current for each drive waveform generation circuit.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】図１に本発明の駆動回路の一例となるブロ
ック図を示す。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a driving circuit according to the present invention.
【００１６】図１において、１００は駆動波形生成回
路、１１０は圧電素子駆動回路、１２０は電流検出回
路、１３０は圧電素子、１４０は圧電素子動作指示回
路、２００は印刷制御回路を示す。In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a drive waveform generation circuit, 110 denotes a piezoelectric element drive circuit, 120 denotes a current detection circuit, 130 denotes a piezoelectric element, 140 denotes a piezoelectric element operation instruction circuit, and 200 denotes a print control circuit.
【００１７】駆動波形生成回路１００は、圧電素子を駆
動するための波形を生成する。この駆動波形は、圧電素
子駆動回路１１０の入力になり、圧電素子駆動回路１１
０は、圧電素子動作指示回路１４０に印刷データがある
圧電素子１３０だけに駆動信号を出力する。圧電素子１
３０は、駆動信号が入力されるとインク滴を図示しない
ノズルから吐出して印刷を行う。駆動波形生成回路１０
０と圧電素子駆動回路１１０の間には電流検出回路１２
０があり、圧電素子駆動回路１１０を通して圧電素子１
３０に流れる電流を検出する。The drive waveform generation circuit 100 generates a waveform for driving the piezoelectric element. This drive waveform becomes an input to the piezoelectric element drive circuit 110 and the piezoelectric element drive circuit 11
0 outputs a drive signal only to the piezoelectric element 130 having print data in the piezoelectric element operation instruction circuit 140. Piezoelectric element 1
When a drive signal is input, the ink droplets are ejected from nozzles (not shown) to perform printing. Drive waveform generation circuit 10
0 and the piezoelectric element drive circuit 110, the current detection circuit 12
0 and the piezoelectric element 1 through the piezoelectric element drive circuit 110.
The current flowing through 30 is detected.
【００１８】次に、圧電素子１３０または圧電素子駆動
回路１１０の故障を検出する具体的な方法を説明する。Next, a specific method for detecting a failure of the piezoelectric element 130 or the piezoelectric element driving circuit 110 will be described.
【００１９】印刷制御回路２００は、圧電素子動作指示
回路１４０に、まず圧電素子１３０のＮｏ.１のみ駆動
する印刷データを転送し、次に駆動波形生成回路１００
が駆動波形を出力する。圧電素子駆動回路１１０は、圧
電素子１３０のＮｏ.１に図２に示す駆動波形を出力す
る。この時の電流値を電流検出回路１２０が測定する。
具体的に測定する電流波形は図２に示す。電流が規定値
の範囲外のとき、圧電素子１３０または圧電素子駆動回
路１１０に故障があるものと判断する。The print control circuit 200 first transfers the print data for driving only the No. 1 of the piezoelectric element 130 to the piezoelectric element operation instruction circuit 140, and then transfers the print data to the drive waveform generation circuit 100.
Output a drive waveform. The piezoelectric element drive circuit 110 outputs the drive waveform shown in FIG. The current value at this time is measured by the current detection circuit 120.
FIG. 2 shows a current waveform to be specifically measured. When the current is out of the specified range, it is determined that the piezoelectric element 130 or the piezoelectric element driving circuit 110 has a failure.
【００２０】以上の検出を全ての圧電素子に対して順次
行うことで、故障部位を特定することが可能になる。By sequentially performing the above-described detection for all the piezoelectric elements, it is possible to specify a failed portion.
【００２１】次に図３に駆動回路の他の例となるブロッ
ク図を示す。FIG. 3 is a block diagram showing another example of the driving circuit.
【００２２】圧電素子を２個ずつの４グループに分け、
１グループずつ駆動し、そのときの駆動電流が規定の範
囲外のとき、そのグループのなかに故障している圧電素
子または圧電素子駆動回路が含まれていると判断する。
その後、そのグループ内の圧電素子を１個ずつ駆動する
ことにより、故障している圧電素子または圧電素子駆動
回路を特定することが可能である。こうすることによ
り、故障の検出に要する時間が約１／２になる。グルー
プ毎に圧電素子を動作させる指定方法は、印刷データに
より指定するが、図示しない専用の選択信号により行っ
てもよい。また１グループの圧電素子の数は２個に限定
されるものではない。The piezoelectric elements are divided into four groups of two,
When driving is performed one group at a time and the driving current at that time is out of the specified range, it is determined that the group includes a defective piezoelectric element or a piezoelectric element driving circuit.
Then, by driving the piezoelectric elements in the group one by one, it is possible to specify the defective piezoelectric element or the piezoelectric element driving circuit. By doing so, the time required for detecting a failure is reduced to about half. The method of specifying the operation of the piezoelectric element for each group is specified by print data, but may be specified by a dedicated selection signal (not shown). The number of piezoelectric elements in one group is not limited to two.
【００２３】図４に駆動回路の他の例となるブロック図
を示す。FIG. 4 is a block diagram showing another example of the driving circuit.
【００２４】図４の例では、駆動波形生成回路２１０を
２個もち、それぞれに電流検出回路２２０を持ってい
る。こうすることにより、駆動波形生成回路が複数ある
場合でも、圧電素子または圧電素子駆動回路の故障の検
出が可能になる。In the example of FIG. 4, there are two drive waveform generation circuits 210, each of which has a current detection circuit 220. This makes it possible to detect a failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit even when there are a plurality of drive waveform generation circuits.
【００２５】圧電素子または圧電素子駆動回路の故障の
検出は、インクジェット印刷装置の電源投入時の自己診
断時、ノズルのリフレッシュ動作時、またはキャリッジ
の反転時に行うことによって、インクジェット印刷装置
の印刷速度に影響をあたえることはない。The failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit is detected at the time of power-on self-diagnosis of the ink-jet printing apparatus, at the time of nozzle refresh operation, or at the time of reversing the carriage, so as to reduce the printing speed of the ink-jet printing apparatus. It has no effect.
【００２６】圧電素子または圧電素子駆動回路の故障検
出は、記録媒体への印刷中は行わないため、前述した故
障検出そのものをノズルのリフレッシュ動作とすること
が可能である。Since the failure detection of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit is not performed during printing on the recording medium, the failure detection itself can be used as a nozzle refresh operation.
【００２７】なお、故障の検出に使用する駆動波形を変
えることにより、ノズルからインク滴が吐出しないもの
にすることで、記録媒体上にヘッドがある場合でも故障
の検出は可能となる。By changing the drive waveform used for detecting a failure so that ink droplets are not ejected from the nozzles, the failure can be detected even when a recording medium has a head.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、１個ずつ
圧電素子を駆動し駆動電流を検出することにより、圧電
素子と圧電素子駆動回路の故障を検出することが可能と
なる。また、圧電素子を複数のグループに分けて駆動
し、駆動電流を測定することにより、どのグループに故
障した圧電素子またはその圧電素子駆動回路が含まれて
いるかを検出した後、そのグループ内の圧電素子を１個
ずつ駆動して駆動電流を測定することにより、故障検出
時間を短くすることが出来る。As described above, according to the present invention, the failure of the piezoelectric element and the piezoelectric element drive circuit can be detected by driving the piezoelectric elements one by one and detecting the drive current. Also, by driving the piezoelectric elements in a plurality of groups and measuring the drive current, it is possible to detect which group contains the failed piezoelectric element or its piezoelectric element drive circuit, and then determine the piezoelectric elements in that group. The failure detection time can be shortened by driving the elements one by one and measuring the drive current.
【００２９】故障の検出は、インクジェット印刷装置の
電源投入時に行うことで、印刷開始前に故障を知ること
ができるので好都合である。また、故障の検出をノズル
のリフレッシュ時、またはキャリッジの反転時に行うこ
とで、印刷装置の印刷速度に影響を与えることなく、故
障の検出そのものがノズルのリフレッシュ動作となるた
め、ヘッドのノズル保全としても効果的である。It is convenient to detect the failure when the power of the ink jet printing apparatus is turned on, so that the failure can be known before the start of printing. In addition, by detecting a failure when the nozzle is refreshed or when the carriage is reversed, the failure detection itself becomes a nozzle refresh operation without affecting the printing speed of the printing apparatus. Is also effective.
【００３０】また、インクが吐出されない駆動波形を故
障の検出に用いることで、記録媒体上にヘッドがあって
も故障の検出が可能である。Further, by using a drive waveform from which ink is not ejected to detect a failure, it is possible to detect a failure even if there is a head on the recording medium.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 本発明の制御回路の一例となるのブロック図FIG. 1 is a block diagram of an example of a control circuit of the present invention.
【図２】 本発明の圧電素子の駆動電流及び駆動波形を
示す図FIG. 2 is a diagram showing a drive current and a drive waveform of a piezoelectric element of the present invention.
【図３】 本発明の制御回路の他の例となるのブロック
図FIG. 3 is a block diagram of another example of the control circuit of the present invention.
【図４】 本発明の制御回路の他の例となるのブロック
図FIG. 4 is a block diagram of another example of the control circuit of the present invention.
【図５】 従来のインクジェット印刷装置の故障検出を
示すブロック図FIG. 5 is a block diagram illustrating failure detection of a conventional inkjet printing apparatus.
１００は駆動波形生成回路、１１０は圧電素子駆動回
路、１２０は電流検出回路、１３０は圧電素子、１４０
は圧電素子動作指示回路、１５０は電圧検出回路、２０
０は印刷制御回路である。100 is a drive waveform generation circuit, 110 is a piezoelectric element drive circuit, 120 is a current detection circuit, 130 is a piezoelectric element, 140
Is a piezoelectric element operation instruction circuit, 150 is a voltage detection circuit, 20
0 is a print control circuit.
Claims (12)
と、ノズルからインクを吐出するための圧電素子と、圧
電素子を駆動する電圧波形を生成する駆動波形生成回路
と、圧電素子を印刷データにより選択駆動する圧電素子
駆動回路を有し、ノズルから記録媒体にインクを吐出し
て印刷を行うインクジェット印刷装置において、 圧電素子に流れる電流を検出する電流検出回路を有する
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。A plurality of nozzles for discharging ink droplets, a piezoelectric element for discharging ink from the nozzles, a drive waveform generating circuit for generating a voltage waveform for driving the piezoelectric element, and print data for the piezoelectric element. An ink-jet printing apparatus having a piezoelectric element driving circuit for selectively driving by means of a nozzle and ejecting ink from a nozzle to a recording medium to perform printing, comprising a current detection circuit for detecting a current flowing through the piezoelectric element. apparatus.
設けられていることを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット印刷装置。2. The ink jet printing apparatus according to claim 1, wherein said current detection circuit is provided for each drive waveform generation circuit.
の駆動波形生成回路と、圧電素子駆動回路との間で行う
ことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェッ
ト印刷装置。3. The ink jet printing apparatus according to claim 1, wherein the detection of the current flowing through the piezoelectric element is performed between a driving waveform generating circuit for the piezoelectric element and the piezoelectric element driving circuit.
と、ノズルからインクを吐出するための圧電素子と、圧
電素子を駆動する電圧波形を生成する駆動波形生成回路
と、圧電素子を印刷データにより選択駆動する圧電素子
駆動回路を有し、ノズルから記録媒体にインクを吐出し
て印刷を行うインクジェット印刷装置において、 圧電素子を駆動し、このとき圧電素子に流れる電流を検
出し、圧電素子または圧電素子駆動回路の故障の検出を
行うことを特徴とするインクジェット印刷装置の故障検
出方法。4. A plurality of nozzles for discharging ink droplets, a piezoelectric element for discharging ink from the nozzles, a drive waveform generating circuit for generating a voltage waveform for driving the piezoelectric element, and printing data for the piezoelectric element. In an ink jet printing apparatus that has a piezoelectric element driving circuit that selectively drives according to the following, ejects ink from a nozzle to a recording medium and performs printing, a piezoelectric element is driven, and a current flowing through the piezoelectric element is detected at this time, and the piezoelectric element or A failure detection method for an inkjet printing apparatus, comprising detecting a failure of a piezoelectric element drive circuit.
出を行うことを特徴とする請求項４記載のインクジェッ
ト印刷装置の故障検出方法。5. The method according to claim 4, wherein the piezoelectric elements are driven one by one to detect a failure.
せ、その駆動電流により、圧電素子または圧電素子駆動
回路の故障しているグループを特定した後、当該グルー
プの圧電素子を１個ずつ駆動して、故障している圧電素
子または圧電素子駆動回路を特定することを特徴とする
請求項４記載のインクジェット印刷装置の故障検出方
法。6. A piezoelectric element is operated for each of a plurality of groups, and a group in which a piezoelectric element or a piezoelectric element drive circuit is faulty is specified by a drive current thereof, and the piezoelectric elements of the group are driven one by one. 5. The method according to claim 4, wherein the malfunctioning piezoelectric element or the piezoelectric element driving circuit is specified.
検出は電源投入時に行うことを特徴とする請求項４ない
し６記載のインクジェット印刷装置の故障検出方法。7. The method for detecting a failure in an ink jet printing apparatus according to claim 4, wherein the failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit is detected when the power is turned on.
検出はリフレッシュ時に行うことを特徴とする請求項４
ないし６記載のインクジェット印刷装置の故障検出方
法。8. The method according to claim 4, wherein the detection of the failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element driving circuit is performed at the time of refresh.
7. The method for detecting a failure of an ink jet printing apparatus according to any one of claims 6 to 6.
検出はヘッドを搭載したキャリッジの反転動作時に行う
ことを特徴とする請求項４ないし６記載のインクジェッ
ト印刷装置の故障検出方法。9. The method for detecting a failure in an ink jet printing apparatus according to claim 4, wherein the failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit is detected when the carriage on which the head is mounted is turned over.
の検出において、圧電素子を１個ずつまたは複数個まと
めて駆動するために、故障検出用の印刷データを使用す
ることを特徴とする請求項４ないし６記載のインクジェ
ット印刷装置の故障検出方法。10. A method for detecting a failure of a piezoelectric element or a piezoelectric element drive circuit, wherein print data for failure detection is used to drive one or a plurality of piezoelectric elements one by one. 7. The method for detecting a failure of an ink jet printing apparatus according to 4 to 6.
の検出において、圧電素子駆動波形はノズルからインク
滴が吐出しない程度の大きさとすることを特徴とする請
求項１１記載のインクジェット印刷装置の故障検出方
法。11. A malfunction of an ink jet printing apparatus according to claim 11, wherein in detecting a failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element drive circuit, the piezoelectric element drive waveform has a magnitude such that ink droplets are not ejected from the nozzle. Detection method.
の検出がリフレッシュ動作を兼ねることを特徴とする請
求項４記載のインクジェット印刷装置の故障検出方法。12. The method according to claim 4, wherein the detection of the failure of the piezoelectric element or the piezoelectric element driving circuit also serves as a refresh operation.
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