容错打印头制造技术

在一个示例中，容错打印头包括流体致动器的阵列。每个流体致动器包括用于检测故障流体致动器的故障传感器和用于存储流体致动器的故障传感器状态的每流体致动器存储器。容错打印头还包括用于读取每个每流体致动器存储器的状态的接口。

Fault tolerant printhead

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】容错打印头
技术介绍
如今，流体喷射打印头正在被用于使用昂贵介质并产生高质量输出的打印机设备应用中。流体喷射打印头还用在其它设备中以输送流体，例如在药物输送、微量测定等中。例如，在打印期间产生的任何错误都可能导致不必要的浪费，并浪费时间进行校准、维修和/或重置打印作业。打印机设备可以使用“喷墨流体致动器(actuator)”通过液滴的按需喷射而在介质上产生文本和图像。然而，在本公开中，“流体致动器”或“致动器”包括喷射流体喷嘴和孔口以及非喷射致动器，例如在打印机和其它设备中的微流体泵中使用的非喷射致动器。当这些流体致动器中的任何一个被堵塞或以其它方式发生故障时，流体致动器会停止正确运行。对于带有喷射流体喷嘴的喷墨流体致动器，这些故障可能会在打印的输出中造成可见的打印缺陷。这样的打印缺陷通常称为“故障的流体致动器”引起的“缺失流体致动器”打印缺陷。附图说明参考以下附图更好地理解本公开。附图的元件不必相对于彼此成比例。相反，重点已经放在清楚地说明所要求保护的主题上。此外，在几个视图中，相似的附图标记指代对应的相似部分。图1A是与容错打印头一起使用的示例打印机设备的图示；图1B是图1A的包括至少一个示例容错打印头的打印机设备的示例打印墨盒；图2是在打印墨盒中使用容错打印头的、图1A中的示例打印机设备的部分示意图；图3是全功能容错打印头的示例打印操作的图示；图4是使用示例容错打印头的示例流水线响应流体致动器替换打印操作和示例管芯上即时响应流体致动器替换打印操作的图示；图5是使用另一示例容错打印头的可替代的示例管芯上即时响应流体致动器替换打印操作的图示；图6是示例容错打印头的功能示意图；图7是示例容错打印头的部分逻辑示意图；图8A和8B是用于使用示例容错打印头的示例流水线指令的框图；图9是用于使用容错打印头的示例图像流水线模块的另外的示例流水线指令的框图；并且图10是操作具有示例容错打印头的打印机以允许即时流体致动器替换响应和图像流水线流体致动器替换响应的示例流程图。具体实施方式为了简洁和明确，下面的描述针对一个或多个流体喷墨容错打印头，每个打印头均具有多个流体致动器。但是，要求保护的主题适用于许多其它类型的打印元件、打印头和流体控制设备，例如蜡基、压电、组织喷射器、3D打印机、生物支架(scaffolding)、粘合剂、化验装置、涂布机等。因此，要求保护的主题不必限于这样分配墨水的打印机，而是可应用于操作以着色剂、化学药品、药物、材料和生物流体为形式的流体的许多其它设备。而且，要求保护的主题不必限于在诸如纸、塑料片材等的普通打印介质上进行打印，而是可用于能够在包括衣物、布料、食物、木材、金属、玻璃、塑料、陶瓷、广告牌等的几乎任何介质上进行增量打印或流体放置和移动的设备。尽管要求保护的主题也可以与小型的、个人的、中型的和大型的打印机设备和绘图仪一起使用，但图1A是在大幅面打印中与至少一个容错打印头30(图1B)一起使用的示例打印机设备1的图示。仅作为几个例子，这样的另外的打印机设备可以包括台式打印机、便携式打印机、手持式打印机、条形码打印机、热传递打印、传真机、热敏打印机、ATM机收据打印机。本领域技术人员将理解如何针对这些许多其它类型的打印设备和打印产品来解释以下讨论和相关附图。打印机设备1可以包括机壳(chassis)2，机壳2具有包围机壳2的一端的左侧分离舱(pod)3。在打印机设备1内的可以有打印头组件15(图1B)的滑架支撑(carriagesupport)和包括打印介质前进机构的驱动机构。其它物品可以包括带有补充墨盒(cartridge)的笔加注站(penrefillstation)和/或用于维修具有容错打印头30(图1B)的打印头组件15的维修站(servicestation)。在此示例中，打印机设备1提供打印介质4和接收箱5，接收箱5用于接收已经在其上形成图像并从打印机设备1弹出的一定长度或一定片数的打印介质4。在打印介质4的正上方是用于接收固定长度或连续长度的打印介质4的入口槽7。机壳2上的右侧分离舱8可以包括显示器11、控件12、内部的打印机控制器10和电源开关14。储存架6横跨支撑打印机设备1的左侧分离舱3和右侧分离舱8上的腿。在采用多遍打印模式(例如，在打印介质4上来回扫描打印墨盒)的打印机设备1中，通过使喷墨打印头多次经过打印介质4的同一部分，已经解决了缺失流体致动器缺陷。尽管以降低打印吞吐量为代价，但是这种多遍打印模式为若干个流体致动器提供了将墨水或其它流体喷射到介质的同一部分上的机会，以最小化一个或多个缺失流体致动器的影响。解决缺失流体致动器打印缺陷的另一方法是通过推测的流体致动器维修。在这种方法中，不管流体致动器是否会产生打印缺陷，打印机设备1都会使打印头将墨水喷射到检修站中，以使得流体致动器运动，从而可能确保其将来的功能。这种方法可能浪费宝贵的墨水，并且可能还由于长的检修时间而增加了吞吐量延迟。在采用单遍打印模式(例如，打印介质4在流体致动器的打印头阵列下通过一次)的打印机设备1中，使用能够标记与有缺陷的流体致动器可能已经标记的打印介质4的区域相同的区域的冗余的打印头流体致动器，或者通过维修有缺陷的流体致动器来使其恢复全部功能，已经解决了缺失流体致动器缺陷。然而，多个流体致动器增加了额外的成本和开销。但是，这些解决方案的成功，特别是在单遍打印模式下，要依靠及时而冗长的对缺失或有缺陷的流体致动器的识别，例如通过扫描被打印的输出以寻找打印中缺陷。图1B是包括至少一个示例容错打印头30的图1A的打印机设备1的示例打印头组件15。在此示例中，打印头组件15包括具有四个单独的打印头管芯(printheaddie)31的模制的容错打印头30和流体致动器故障传感器36，流体致动器故障传感器36是基于光学的、并且被模制为模制件(molding)33并且由墨盒壳体16支撑。在此示例中，流体致动器故障传感器36与容错打印头30结合，以检测来自各个流体致动器38的丢失的液滴(见图2至图6)。在此示例中，基于光学的流体致动器故障传感器36的部件可以分别基于流体致动器位置，并且总计产生照明阵列21和检测阵列23。在另一示例中，例如利用压电或电阻应力感测和/或电阻器短路/开路感测，故障传感器36被制造在管芯上并且包括在每个流体致动器位置处的打印头管芯31内。在其它示例中，故障传感器36可以位于打印头管芯31上的一个或多个公共或中央位置，但是仍然能够测试每个流体致动器位置，例如检测流体致动器电阻与跨多个流体致动器的导电背板的短路。存在用于创建能够测试和评估各个流体致动器38的健康状况的流体致动器故障传感器36的许多选择，并且这些选择对于本领域技术人员而言是已知的。在此示例中，打印头30可以包括四个细长的打印头管芯31(例如用于黑色、青色、品红色和黄色墨水流体)和嵌入到模制件33中的印刷电路板(PCB)35。在其它示例中，打印头30可以由1个或多个打印头管芯31组成，每个管芯31由一个或多个流体供给槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n计算机可读介质，包括用于创建图像流水线的指令；/n处理器，耦接到所述计算机可读介质以执行所述指令；/n容错打印头，包括：/n流体致动器的阵列，每个流体致动器进一步包括用于检测有故障的相应的流体致动器的故障传感器以及用于存储所述相应的流体致动器的故障传感器状态的每流体致动器存储器，和/n接口，耦接到所述处理器以读取每个每流体致动器存储器的状态；/n其中，所述指令用于基于所读取的每个每流体致动器存储器的状态来修改所述设备的操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：
计算机可读介质，包括用于创建图像流水线的指令；
处理器，耦接到所述计算机可读介质以执行所述指令；
容错打印头，包括：
流体致动器的阵列，每个流体致动器进一步包括用于检测有故障的相应的流体致动器的故障传感器以及用于存储所述相应的流体致动器的故障传感器状态的每流体致动器存储器，和
接口，耦接到所述处理器以读取每个每流体致动器存储器的状态；
其中，所述指令用于基于所读取的每个每流体致动器存储器的状态来修改所述设备的操作。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述指令用于修改图像流水线，以减轻任何有故障的流体致动器的影响。


3.根据权利要求2所述的设备，其中每个流体致动器包括用于禁用任何故障流体致动器的停用逻辑和用于将所述图像流水线中指向任何故障流体致动器的数据分配至相应的相邻的替换流体致动器的重定向逻辑。


4.根据权利要求3所述的设备，其中所述停用逻辑和所述重定向逻辑各自自主地起作用，而无需所述处理器的干预。


5.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括用于所述容错打印头的维修站，并且所述计算机可读介质进一步包括指令，所述指令用于：
使用所述维修站维修所述容错打印头；并且
在维修后，重置每个流体致动器的所述故障传感器和所述每流体致动器存储器。


6.一种容错打印头，包括：
流体致动器的阵列，每个流体致动器进一步包括：用于检测故障流体致动器的故障传感器，用于存储所述流体致动器的故障传感器状态的每流体致动器存储器，和
接口，用于读取每个每流体致动器存储器的状态。


7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·马丁，达赖尔·E·安德森，
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