温度检测和控制制造技术

打印部件集成电路封装包括多个温度传感器，其中多个温度传感器中的每一个温度传感器被布置在集成电路的对应的温度区域中。在示例中，模拟感测总线导电地连接到所有的多个温度传感器和外部传感器焊盘，外部传感器焊盘用于连接到对应的打印控制器触点。连接到对应的打印控制器触点。连接到对应的打印控制器触点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度检测和控制

技术介绍

打印机和打印机墨盒可以使用多种技术来将墨水或其他流体输送到介质。可以使用受设备间温差影响的设备将流体施加到介质上。打印质量可以部分地由与指示打印机打印的输入相匹配的打印作业的结果来确定。本公开的打印部件可以包括用于2D和3D打印的应用，以及用于实验室、医疗、制药、生命科学和其他装置的其他高精度流体分配设备；在这些应用中使用的任何流体或试剂；以及用于排出或推动这些流体的集成电路等。
附图说明
在以下详细描述中参考附图描述了一些示例，其中：图1是用于热感测和控制的示例打印部件集成电路封装的框图；图2是集成电路布局的框图；图3是集成电路正视图的示例的框图；图4是示例打印机电路图的框图；图5是用于在集成电路中感测温度的示例方法的流程图；以及图6是示例打印机部件布局的框图。
具体实施方式
打印设备在操作期间会产生热量。热敏打印部件可以通过使用喷嘴附近的加热器电阻加热墨水或其他流体以将墨水从喷嘴中推出到页面上来操作。产生的热量可以传送到打印设备本身，导致管芯上的温度发生变化。打印设备的温度能够影响打印设备的操作方式。例如，打印头管芯的温度，或更普遍地，用于致动和输送流体的集成电路的温度，能够影响由打印设备在一组时间段内输送的流体的尺寸、速度、形状和体积。打印过程中产生的热量可以沿着打印设备不均匀地分布。例如，打印设备的集成电路中的喷嘴可以被经过的已加热的流体升温或加热。集成电路的温度可基于许多因素而变化，因素包括管芯尺寸、区域内的喷嘴数量、喷嘴之间的距离、喷嘴与集成电路的边缘之间的距离、集成电路的形状和尺寸、组装以及使用的打印图案等。热喷墨打印能够对操作温度敏感。一度的变化能够导致墨滴重量的大约1％的差异，而人眼能够感知大约2
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3％的差异。对于低端打印应用，单个打印笔在整个页面上扫描多次以形成完整的打印图像。在一条打印条和下一条打印条的相交处，形成一个假想边界，边界上方的点由打印笔底端的喷嘴打印，边界下方的点由打印笔顶端的喷嘴打印。如果打印笔喷嘴条之间的温度控制变化很大，则会形成人类可感知的线或“条带”，从而导致打印质量不佳。这是由于对应于打印管芯两端之间的温差的喷射液滴尺寸的变化，更具体地，是对应于由于管芯的不同端部上的至少两个不同的喷嘴具有温度变化的喷射液滴尺寸的变化。因此，管理多个温度分区的温度是实现打印质量的关键。为了解决这个问题，目前的技术考虑一个共用的“感测”总线，它可以为多种颜色例如K、C、M、Y启动多个打印管芯，以及通过这个共用的模拟总线对与温度分区相关联的每个管芯的多个二极管进行多路复用和外
部测量。当打印设备使用薄或窄的硅管芯时，用于传导热量并由此沿管芯保持恒定温度的硅较少。较薄较窄的管芯的长端分区充当冷却管芯端部的大区域。这两个特性使得薄或窄的管芯比厚或宽的管芯更容易受到温度变化的影响。为了克服这个问题，本技术涉及多分区热控制系统。用于管理多个分区之间的温差的驱动电路可以位于管芯上或管芯外。实现使用低成本驱动器的愿望可能涉及在生产过程中将复杂的模拟控制电路迁移至管芯外。模拟控制电路在位置上的这种移动可能会增加尝试寻址多个传感器的系统的互连挑战，但是在这些技术的范围内是预期的。另一种技术包括使用全局模拟传感器总线，该总线在通过每个管芯的传感器焊盘连接的管芯之间通用，从而能够在管芯上和管芯之间实现多路复用。通过这种多路复用，可以在管芯外协调多个温度分区，从而实现更复杂的算法来提高管芯上的热均匀性。改进的热均匀性有助于消除打印过程中的打印伪影。在示例中，每个管芯可以有三个热度分区。在示例中，每个管芯可能有超过三个分区或少于三个分区。在这些分区的每一个分区中，可以有一个独立的温度传感器。对于每个管芯，还可以有一个或多个加热元件。可以有更多的加热元件。硅管芯上可能存在脉冲升温。温度传感器和加热元件可以由外部的专用集成电路(ASIC)通过多路复用感测总线来控制。可以随时间监测热度分区。也可以以特定频率，例如打印的频率除以连接到感测总线的温度传感器的数量，来监测热度分区。使用用于所有传感器的共用的感测总线来检查温度和调节热量的协议遵循感测协议。在示例中，感测协议可以在使用热喷墨打印协议进行打印时原位复用。在示例中，这意味着最大感测速率是打印频率、总线上传感器的数量以及这些传感器循环的序列的函数。在管芯端部分区中使用加热元件可以减少喷嘴阵列中的温差，从而提高打印质量。在示例中，喷嘴阵列间的温差可以从10℃降低到2
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3℃。温差的降低减少了在管芯的端部与管芯的中间部分的温度不同时所看到的条带。当热喷墨喷嘴打印一滴流体时，热量在该喷嘴的位置处消散。一些热量被传导到管芯中，导致温度升高。在示例中，质量较小的管芯在打印密度转换期间可能更容易受到快速温度波动的影响。在端部区域没有直接加热的喷嘴，因此提高端部分区温度的最大热源是通过管芯从打印分区传导的热源。在薄或窄管芯的示例中，到端部分区的热传导受到小横截面的限制。这种限制加上端部分区中没有喷嘴，以及端部分区很大以容纳多路复用部件或其他部件，会使管芯面临更高的中心到端部热均匀性差的风险。当墨水流过进纸槽和喷嘴时，热量通过热传送从打印头传出。此外，热传送可能通过诸如硅之类的材料的热传导性发生。此外，用于嵌入硅片的化合物(例如环氧树脂)也会导热，并且是热量损失的一个促成因素，从而增加了管芯上产生的热梯度。这些热传递模式是打印管芯可能会导致热量损失的一些方面，如果不加以考虑，则会导致打印质量降低和条带。由于发生在打印管芯中心附近的场效应管的升温效应和电阻热效应，管芯区域中的温差增加。通过在受热损失影响最大的区域添加加热元件，可以减少整个管芯中的大温差。经常需要加热的区域通常是管芯端部，因为这些端部远离较高密度的场效应管和发生在管芯中间的其他电阻的热效应。此外，管芯的质量越小，打印密度转换期间管芯就越容易受到快速温度波动的影响。所示的
技术使用质量比先前打印管芯相对更小的管芯。这些更薄的管芯增加了热阻，以保持和实现管芯中心和端部之间的平衡。此外，较薄的打印管芯通常具有细长的端部分区，以维持总电路面积，以便容纳相同的电路加上任何附加的多路复用电路或其他部件。这些细长的端部分区可以压低端部分区的温度，因为它们没有来自流体致动器的热量输入。如上所述，流体致动器的位置对应于喷嘴的位置。端部分区不包括这些发热装置，更细长的端部分区更是如此。因此，与位于打印管芯的中间的区域分区相比，这些区域和最靠近这些端部分区的墨水喷嘴具有较低的温度。加热元件和传感器的放置会影响端部加热的功效。例如，传感器和加热器相对于喷嘴的不当放置将导致整个喷嘴条上的热均匀性较差。例如，如果传感器位于最末端的喷嘴的对侧与管芯端部的加热元件相对，则加热器将在超过热均匀点后继续加热，因为温度调节将会在到达喷嘴后到达传感器。类似地，如果传感器距加热元件比距最近的喷嘴更近，则变热的传感器可以在在目标加热区域中的最近的喷嘴达到目标温度之前检测到平衡温度。图1是示例性可更换打印头墨盒100的附图。该图包括和排除部件以便提供上下文来示出技术。打印部件集成电路封装100可以被容纳或被布置在打本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种打印部件集成电路封装，包括：多个温度传感器，其中，所述多个温度传感器中的每一个温度传感器被布置在集成电路的对应的温度区域中；以及模拟感测总线，所述模拟感测总线导电地连接到所有的所述多个温度传感器和外部传感器焊盘，所述外部传感器焊盘用于连接到对应的打印控制器触点。2.如权利要求1所述的打印部件集成电路封装，其中，所述多个温度传感器中的第一温度传感器位于集成电路的第一区域上，并且所述多个温度传感器中的第二温度传感器位于集成电路的第二区域上。3.如权利要求1或2所述的打印部件集成电路封装，其中，集成电路的所述第一区域提供第一颜色，并且集成电路的所述第二区域提供第二颜色。4.如权利要求1
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3中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，集成电路的所述第一区域位于第一打印笔中，并且集成电路的所述第二区域位于第二打印笔中。5.如权利要求1
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4中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，所述集成电路是硅打印管芯。6.如权利要求1
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5中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，所述外部传感器焊盘多路复用行进到所述多个温度传感器的信号。7.如权利要求1
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6中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，所述外部传感器焊盘将来自所述温度传感器的信号传送到对应的打印控制器触点。8.如权利要求1
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7中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，所述温度传感器响应于用于所述集成电路进行打印的指令将信号返回到所述外部传感器焊盘。9.如权利要求1
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8中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，所述外部传感器焊盘以集成电路打印速率除以所述多个温度传感器的数量的频率多路复用信号。10.如权利要求1
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9中任一项所述的打印部件集成电路封装，其中，所述多个温度传感器一个接一个地不重复地经由共用的模拟感测总线向所述外部传感器焊盘提供信号，直到所述多个温度传感器中的每一个温度传感器已经提供了信号。11.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：M，
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：