利用预充电的阈值的管芯上致动器评估制造技术

在一个示例中，根据本公开，描述一种流体喷射管芯。管芯包括置于流体喷射管芯上的多个致动器传感器来感测对应的致动器的特性并且输出与感测的特性相对应的第一电压。每个致动器传感器被联接到相应的致动器，并且多个被联接的致动器传感器和致动器被分组为流体喷射管芯上的基元。管芯还包括每个基元的预充电器件来将对应的阈值电压存储器件预充电到阈值电压。管芯还包括用于评估基元内的任意致动器的致动器特性的每个基元的致动器评估管芯。基于第一电压和预充电的阈值电压。

Assessment of Actuator on Tube Core Using Precharging Threshold

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用预充电的阈值的管芯上致动器评估
技术介绍
流体喷射管芯是包括多个喷嘴的流体喷射系统的组件。管芯还能够包括诸如微型再循环泵之类的其他致动器。通过这些喷嘴和泵，诸如墨水和熔剂等等的流体被喷射或移动。随着时间的推移，这些喷嘴和致动器可能变得堵塞或以另外方式不能操作。作为特定示例，随着时间的推移，打印器件中的墨水可能硬化和硬结，因此阻塞喷嘴并且中断随后的喷射事件的操作。影响这些致动器的问题的其他示例包括流体熔化在喷射元件上、颗粒污染、对管芯结构的表面混拌和表面损坏。这些和其他情形可能不利地影响其中安装有管芯的器件的操作。附图说明附图图示出在本文描述的原理的各种示例并且是说明书的一部分。给出所图示的示例仅仅为了说明，并且不限制权利要求的范围。图1A和图1B是根据在本文描述的原理的示例的、包括使用预充电的阈值电压的管芯上致动器评估组件的流体喷射管芯的框图。图2A是根据在本文描述的原理的示例的包括使用预充电的阈值电压的管芯上致动器评估组件的流体喷射系统的框图。图2B是根据在本文描述的原理的示例的在图2A中描绘的流体喷射系统的喷嘴的截面的图。图3是根据在本文描述的原理的示例的使用预充电的阈值电压来执行管芯上致动器评估的方法的流程图。图4是根据在本文描述的原理的另一个示例的管芯上致动器评估组件的电路图。图5是根据在本文描述的原理的一个示例的图4中描绘的采样和保持电路的电路图。图6是根据在本文描述的原理的另一个示例图4中描绘的采样和保持电路的电路图。遍及附图，相同的附图标记指定类似但不一定相同的要素。图不一定按比例，并且一些部分的尺寸可以被夸大以更清楚地图示出所示出的示例。而且，附图提供按照描述的示例和/或实施方式；然而，描述不局限于在附图中提供的示例和/或实施方式。具体实施方式流体喷射管芯是包括多个致动器的流体喷射系统的组件。这些致动器可以是从管芯喷射流体的喷嘴或诸如再循环泵(其将流体循环通过管芯上的流体通道)之类的非喷射致动器的形式。诸如墨水和熔剂等等的流体通过这些喷嘴和泵被喷射或移动。依赖流体喷射系统的器件的特定示例包括但不限于墨喷式打印机、多功能打印机(MFP)和增材制造装置。广泛地使用这些系统中的流体喷射系统以用于确切地且快速地散布少量流体。例如，在增材制造装置中，流体喷射系统散布熔剂。将熔剂沉积在构建材料上，该熔剂促进构建材料的硬化以形成三维产品。其他流体喷射系统在诸如纸张之类的二维打印介质上散布墨水。例如，在喷墨打印期间，将墨水引导到流体喷射管芯。取决于要被打印的内容，其中安置有流体喷射系统的器件确定墨滴将被释放/喷射到打印介质上的时间和位置。以这种方式，流体喷射管芯在预定义的区域上释放多个墨滴以产生要被打印的图像内容的表示。除纸张之外，也可以使用其他形式的打印介质。因此，如已经描述的，可以在二维打印操作(即，将流体沉积在基板上)中并且在三维打印(即，将熔剂沉积在基质上以形成三维打印的产品)中实施在本文描述的系统和方法。为了喷射流体，这些流体喷射管芯包括喷嘴和其他致动器。经由喷嘴从管芯喷射流体并且经由诸如泵之类的其他致动器移动流体通过管芯。通过每个喷嘴喷射的流体来自于与喷嘴流体连通的对应的流体储器。为了喷射流体，每个喷嘴包括各种组件。例如，喷嘴包括喷射器、喷射腔以及喷口。喷嘴的喷射腔保持某量的流体。喷射腔中的喷射器操作以通过喷口将流体喷射出喷射腔。喷射器可以包括热敏电阻或其他过热保护器件、压电元件或用于从发射腔喷射流体的其他机构。尽管这样的流体喷射系统和管芯已经无疑地推进了精确流体递送领域，但一些条件影响它们的效力。例如，管芯上的喷嘴遭受多个周期的加热、激励气泡形成、激励气泡瓦解和来自流体储器的流体补充。随着时间的推移，并且取决于其他操作条件，喷嘴可能变得阻塞或以另外方式有缺陷。例如，诸如变干的墨水或粉末构建材料之类的粒状物质能够阻塞喷嘴。该粒状物质能够不利地影响随后的打印流体的形成和释放。可能影响打印器件的操作的方案的其他示例包括在喷射器元件上的打印流体的熔化、表面混拌和对喷嘴内的组件的普通损坏。由于将流体沉积在表面上的处理是精确的操作，这些阻塞可能对打印质量具有有害的影响，如果这些致动器之一出故障，并且在故障之后被连续地操作，那么其可能使邻近致动器出故障。因此，本说明书描述一种确定特定致动器是否已经出故障的方法。更具体地，本说明书描述了包括管芯上组件的管芯，该管芯上组件1)评估致动器是否如预期那样操作。如果是，管芯上组件将指示致动器的状态的输出电压与阈值电压相比较。然而，传输线(阈值电压沿着该传输线传输)可以接近其他传输线，诸如传递激活信号或向其他致动器供应电力的线。这些其他传输线将噪声引入到阈值传输线中。该噪声能够模糊阈值电压并且使得所感测的电压与阈值电压的任意比较的准确性降低。因此，目前的方法和系统描述了在电静止时间段期间(此时存在很少或没有致动器激活或数据计时等其他噪声源)对阈值电压进行预充电。通过这样做，可以减少对阈值电压的噪声影响，使得致动器的任意评估更可靠且更容易执行。更具体地，本说明书描述一种流体喷射管芯。流体喷射管芯包括置于流体喷射管芯上的多个致动器传感器来感测对应的致动器的特性并且输出与感测的特性相对应的第一电压。每个致动器传感器被联接到相应的致动器，并且多个被联接的致动器传感器和致动器被分组为流体喷射管芯上的基元。流体喷射管芯还包括每个基元的预充电器件来将对应的阈值电压存储器件预充电到阈值电压。流体喷射管芯还包括每个基元的致动器评估器件以基于第一电压和预充电的阈值电压来评估基元内的任意致动器的致动器特性。本说明书还描述包括多个流体喷射管芯的流体喷射系统。流体喷射管芯包括多个激励气泡检测器件来输出指示对应的致动器的状态的第一电压。每个激励气泡检测器件被联接到多个致动器的相应的致动器，并且多个被联接的激励气泡检测器件和致动器被分组为流体喷射管芯上的基元。每个管芯还包括每个基元的预充电器件来将对应的阈值存储器件充电到阈值电压。每个管芯还包括每个基元的致动器评估器件以至少部分地基于第一电压和预充电的阈值电压的比较来评估致动器的致动器特性。本说明书还描述一种用于评估流体喷射管芯上的致动器特性的方法。根据该方法，选择性地将阈值电压存储器件预充电到阈值电压。接收用于基元的致动器的激活脉冲并且基于激活脉冲来激活致动器。激活事件生成由对应的致动器传感器输出的第一电压。对应的致动器传感器也被设置在流体喷射管芯上并且被联接到致动器。然后至少部分地基于第一电压和预充电的阈值电压的比较来评估致动器特性。在该示例中，将致动器传感器、致动器、预充电器件和评估组件设置在流体喷射管芯本身上，而不是设置在管芯外，例如作为打印机电路或其他流体喷射系统电路的一部分。当这样的致动器评估电路不在流体喷射管芯上时，将来自致动器传感器的收集的信息传递到用于确定对应的致动器的状态的管芯外。因此，通过直接地在流体喷射管芯上合并这些元件，实现流体喷射管芯的增加的技术功能。例如，当评估致动器时，当没有将传感器信息传递到管芯外、而是将其维持在流体喷射管芯上时，减少打印机管芯通信带宽使用。管芯上电路还减少其中安置流体喷射管芯的打印机的计算开销。更进一步，使这样的致动器评估电路位于流体喷射管芯本身上使打印机免于管理致动器检修和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体喷射管芯，包括：被设置在所述流体喷射管芯上的多个致动器传感器，用于感测对应的致动器的特性，并且输出与所感测的所述特性相对应的第一电压，其中：每个致动器传感器被联接到相应的致动器，并且多个被联接的致动器传感器和致动器被分组为所述流体喷射管芯上的基元；每个基元的预充电器件，用于将对应的阈值电压存储器件预充电到阈值电压；以及每个基元的致动器评估器件，用于基于所述第一电压和预充电的阈值电压来评估所述基元内的任意致动器的致动器特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体喷射管芯，包括：被设置在所述流体喷射管芯上的多个致动器传感器，用于感测对应的致动器的特性，并且输出与所感测的所述特性相对应的第一电压，其中：每个致动器传感器被联接到相应的致动器，并且多个被联接的致动器传感器和致动器被分组为所述流体喷射管芯上的基元；每个基元的预充电器件，用于将对应的阈值电压存储器件预充电到阈值电压；以及每个基元的致动器评估器件，用于基于所述第一电压和预充电的阈值电压来评估所述基元内的任意致动器的致动器特性。2.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，其中，所述致动器评估器件包括：比较器件，用于将所述第一电压与所述预充电的阈值电压相比较以确定对应的致动器状态；以及评估存储器件，用于：存储所述比较器件的输出；并且根据控制信号的指示选择性地传递所存储的输出。3.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，其中：所述阈值电压存储器件包括电容器；并且所述预充电器件进一步包括选择性地允许阈值电压传递到所述电容器的晶体管。4.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，其中，所述预充电器件进一步包括调节输入电压的缓冲器，所述输入电压用于生成存储在所述阈值电压存储器件中的所述阈值电压。5.根据权利要求4所述的流体喷射管芯，其中，所述缓冲器对所述输入电压进行缩放并且隔离所述输入电压以生成所述阈值电压。6.根据权利要求1所述的流体喷射管芯，进一步包括：检测预充电器件，用于将所述致动器传感器预充电到预先确定的电流，所述检测预充电器件包括：用于存储电压的检测电压存储器件；以及用于将所述检测电压存储器件预充电到检测电压的检测预充电器件。7.根据权利要求6所述的流体喷射管芯，其中，所述检测预充电器件进一步包括：用于将输入电流转换为输入电压的电流到电压转换器；用于调节所述输入电压的缓冲器；将调节后的输入电压转换为检测电流的电压到电流转换器；以及基于所述调节后的输入电压来对所述检测电流进行缩放的电流镜。8.根据权利要求6所述的流体喷射管芯，其中：所述检测电压存储器件包...

【专利技术属性】
技术研发人员：达赖尔·E·安德森，埃里克·马丁，詹姆斯·迈克尔·加德纳，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US