打印材料料位感测制造技术

一种打印材料料位传感器，包括一系列打印材料料位感测设备，该系列打印材料料位感测设备间隔设置以检测容器中的连续深度区域处的打印材料的存在，其中每个打印材料料位感测设备包括用于在其深度区域处发射热量的加热器和用于感测深度区域处的热量并基于所感测的热量输出信号的传感器。传感器具有控制电路，对于待校准的每个打印材料料位感测设备，该控制电路用于在由初始热量计数设置的初始持续时间内开启加热器，并且根据经调节的热量计数迭代地调节加热器被开启的持续时间，直到来自传感器的信号输出指示在这个深度区域中已经达到目标值。达到目标值。达到目标值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印材料料位感测

技术介绍

[0001]打印设备喷射打印材料以形成图像或结构。
[0002]打印材料可以存储在容器中，由打印设备从该容器中取出打印材料以便进行喷射。随着时间的推移，容器中的打印材料的料位降低。打印材料料位传感器对于确定打印材料的当前料位是有用的。
附图说明
[0003]现在将参考附图，通过非限制性示例来描述示例，在附图中：
[0004]图1示出了示例打印材料料位传感器；
[0005]图2示出了示例的打印材料料位感测设备组；
[0006]图3示出了墨位感测的测量结果；
[0007]图4A和图4B示出了已经停止加热后的示例信号衰减；
[0008]图5示出了示例控制电路；
[0009]图6示出了示例控制电路；
[0010]图7示出了示例控制电路；
[0011]图8示出了示例控制电路；
[0012]图9示出了示例校准过程；
[0013]图10示出了示例校准过程；
[0014]图11示出了示例打印材料料位感测；
[0015]图12A示出了示例打印材料容器；
[0016]图12B示出了示例打印材料料位传感器和示例电连接触点；
[0017]图13A至图13C示出了示例系列打印材料料位感测设备。
具体实施方式
[0018]图1示出了示例打印材料料位传感器1。示例打印材料料位传感器1包括一组打印材料料位感测设备2和控制电路3。该系列打印材料料位感测设备2从节点10接收电功率。节点10从电源接收电功率。
[0019]图2示出了一组打印材料料位感测设备2的一部分的示例。在图2的示例中，一对加热器4和传感器5形成打印材料料位感测设备6。以这样的方式，该打印材料料位感测设备组间隔设置，以检测容积7内连续深度区域处打印材料的存在。容积7被示出为部分填充有打印材料8。容积的剩余部分可以填充气体，诸如空气9。随着打印材料被打印设备用于打印，由打印材料填充容积的程度将随着时间而变化。如果补充容积中的打印材料，则容积被填充的程度也将改变。示例打印材料可以包括墨(例如染料基墨或颜料基墨)、定影剂(例如用于粘结墨)、底漆(例如用于底涂层)、面漆(例如用于涂层)、融合剂(例如用于三维打印)、以及精细剂(例如用于三维打印)中的任何一种。而且，合适的打印材料可以例如包括可以被滴定用于生命科学应用的材料。
[0020]打印材料料位感测设备6的加热器4在其深度区域处发射热量，并且传感器5感测深度区域处的热量，以基于所感测的热量输出信号。传感器5足够靠近加热器4，以在加热器正在发射热量时感测热量。布线11使得能够从节点10向组2中的加热器4供应电功率。布线11例如可以呈金属迹线的形式，诸如薄膜金属迹线，其将功率从电源传输到加热器。金属迹线可以通过硅互补CMOS制造工艺形成在载体上。金属迹线可以例如包括铝。作为示例，金属迹线可以具有不大于100μm的宽度和至少10000μm的长度。
[0021]控制电路3使得能够执行打印材料料位感测设备的校准。对于待校准的每个打印材料料位感测设备，控制电路可以在由初始热量计数设置的初始持续时间内开启加热器，并且根据经调节的热量计数迭代地调节加热器被开启的持续时间，直到从传感器输出的信号指示在这个深度区域中已经达到目标值。
[0022]通过以这种方式执行校准，对于每个打印材料料位感测设备，可以确定传感器输出给出期望目标值的热量计数。通过确定热量计数，也确定了打印材料料位感测设备6的加热器4在随后的感测期间将被开启的相关联的持续时间。因此，可以为每个单独的打印材料料位感测设备确定热量计数，以及因此确定在打印材料料位感测期间打开加热器的持续时间。在由打印材料料位传感器进行的随后的打印材料料位感测期间，每个打印材料料位感测设备的加热器可以随后在校准期间为该加热器确定的持续时间内开启。在一个示例中，当预期容积7填充有打印材料8时，执行校准。换句话说，当预期打印材料料位感测设备中的每一个被浸没在容器中的打印材料的上表面之下时。这可以是例如当包含打印材料并且其中具有打印材料料位传感器的打印材料容器首先连接到打印机设备时，执行校准。
[0023]图3示出了从未如上所述已经被校准的打印材料料位传感器获得的测量结果。图3示出了打印材料料位感测设备组的从传感器0到传感器120的测量结果。与上面的描述相比，图3的数据是通过将每个加热器加热持续相同的预定时间量获得的。沿着x轴从顶部位置处的传感器0到底部位置处的传感器120标出了传感器。在这种布置中，传感器0及其相关联的加热器(加热器0)最靠近为加热器供电的电源。传感器120及其相关联的加热器(加热器120)距为加热器供电的电源最远。y轴示出由每个传感器输出的信号的测量值。通过开启其相关联的加热器持续预定时间量、关闭加热器、等待固定延迟量到期、并且然后测量信号，从传感器获得测量值。
[0024]在图3中，结果中的上部线是从顶部处的传感器0到底部处的传感器120的所有传感器周围都存在空气的情况。换句话说，容器是空的，并且不存在打印材料。结果中的下部线是从底部传感器120向上到传感器50周围存在打印材料(在这个示例中是墨)的情况。在传感器50周围的上方，即从那里到传感器0，存在空气。结果的下部线中的阶跃变化示出了从打印材料到空气的过渡。因此，它示出了容器中存在的打印材料的料位，因此示出了打印材料的量。
[0025]从图3还可以看出，结果的上部线从图的左侧处的传感器0位置到图的右侧处的传感器120位置具有斜率。对于传感器0，测量到超过180的测量计数值，而对于传感器120，测量到超过100的测量计数值。因此，随着传感器位置变得距顶部更远和距底部更近，测量值减小。
[0026]结果的下部线在存在空气的区域和存在打印材料的区域两者都展现了的相似的斜率。虚线示出了如果打印材料将一直存在到传感器0位置，打印材料存在的区域中的斜率
将如何继续。可以看出，取决于空气和打印材料中的哪一个存在于传感器0位置处的测量值方面的差异显著高于取决于空气和打印材料中的哪一个存在于传感器120位置处的测量值方面的差异。因此，可以确定空气和打印材料存在的灵敏度在传感器0位置处比在传感器120位置处更大。
[0027]专利技术人已经确定，测量值方面的降低是由于随着距电源的距离增加打印材料料位感测设备的加热器遭受寄生电压降。可以提供其上具有一组打印材料料位感测设备的窄载体并且从节点向打印材料料位感测设备传输电功率的窄布线对寄生电压降有贡献。寄生电压下降的结果是，距电源更远的加热器在给定的时间内比距节点更近并因此距电源更近的加热器接收更少的功率。布线中的寄生电压降的原因是布线的狭窄和它可以被制造成的厚度。换句话说，布线具有比其长度小得多的宽度。相比于对于距电源更近的加热器，对于距电源更远的加热器，布线的长度更大，并且因此寄生电压降更大。如上所述，布线例如可以呈金属迹线的形式，诸如薄膜金属迹线。作为示例，金属迹线可以具有不大于100μm的宽度和至少10000μm的长度。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】1.一种打印材料料位传感器，包括：间隔设置的打印材料料位感测设备组，用于检测容器中的连续深度区域处的打印材料的存在，其中每个打印材料料位感测设备包括用于在其深度区域处发射热量的加热器和用于感测所述深度区域处的热量并基于所感测的热量输出信号的传感器；以及控制电路，对于待校准的每个打印材料料位感测设备，所述控制电路用于在由初始热量计数设置的初始持续时间内开启所述加热器，并且根据经调节的热量计数迭代地调节所述加热器被开启的持续时间，直到由所述传感器输出的信号指示在该深度区域中已经达到目标值。2.根据权利要求1所述的打印材料料位传感器，所述控制电路具有热量脉冲发生器，所述热量脉冲发生器用于接收所述初始热量计数并输出热脉冲，以根据所述初始热量计数在所述初始持续时间内开启所述加热器。3.根据权利要求2所述的打印材料料位传感器，所述热量脉冲发生器用于接收经调节的热量计数并输出热脉冲，以根据所述经调节的热量计数在经调节的持续时间内开启所述加热器。4.根据权利要求2或3所述的打印材料料位传感器，所述控制电路具有寄存器，所述寄存器用于保存要输入到所述热量脉冲发生器的所述初始热量计数。5.根据权利要求4所述的打印材料料位传感器，其中所述寄存器接收要输入到所述热量脉冲发生器的经调节的热量计数。6.根据前述权利要求中任一项所述的打印材料料位传感器，其中所述控制电路首先校准在距电源节点更近的深度区域处的打印材料料位感测设备，并且然后依次校准在距所述电源节点更远的深度区域处的打印材料料位感测设备。7.根据前述权利要求中任一项所述的打印材料料位传感器，其中，所述寄存器将对于先前校准的打印材料料位感测设备达到所述目标值时的经调节的热量计数保存为待校准的下一打印材料料位感测设备的所述初始热量计数。8.根据前述权利要求中任一项所述的打印材料料位传感器，其中所述热量计数具有最小热量计数值和最大热量计数值中的至少一个，其中，所述热量计数不能减少到低于所述最小热量计数值，所述热量计数不能增加到超过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
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：