用于检测喷墨打印头流体室操作状态的方法技术

在一种用于检测喷墨打印头的至少一个流体室的操作状态的方法中，已经在流体室中产生压力波之后，检测流体室中的所得到的压力波。然后，产生对应于所检测压力波的检测信号，并且利用小波窗口从检测信号确定状态标识，该状态标识适合于得出流体室的操作状态。该方法使得能够进行可靠的状态检测。在一个实施例中，使得能够在相继液滴喷射之间执行该状态检测，由此获得高度可靠的喷墨过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，其中会对所产生的 压力波进行检测和分析。
技术介绍
在已知的具有喷墨打印头的喷墨打印设备中，喷墨打印头包括喷墨流体室。在流 体室中保持有喷墨流体。流体室包括至少一个开口(通常亦称为喷嘴或喷口)，可通过该开 口喷射液滴。可通过多种已知技术之一来产生喷射。例如，喷墨流体的局部加热可用于产 生气泡，由于该气泡，使得在流体室内引起了压力，从而导致液滴通过喷嘴喷射。在另一种 已知打印头中，诸如压电元件之类的机电换能器用于在流体室中产生压力变化，以便喷射 液滴。为了保证打印质量，喷墨液滴的喷射可能是关键的。特别地，液滴可能以错误的角 度和/或以错误的速度喷射，或者可能由于灰尘、空气或流体室中的任何其他扰动而完全 不能喷射。此外，如果喷墨打印设备在某些场合下使用时，错误的喷射可导致不可用的结 果。因此，确定流体室是否处于良好操作状态是有利的，并且如果已确定流体室未处于良好 操作状态，则例如使用另一个流体室在预期位置喷射液滴。为了确定流体室是否处于合适的操作状态，S卩，确定流体室中是否不存在任何障 碍或扰动，可对流体室的声学性质进行检测。任何室都具有预定的声学表现。如果在流体 室中引入压力波(例如声波)，则压力波将随时间在流体室中反射和衰减。对所产生的压力 波的响应进行检测允许检查出流体室中是否存在诸如灰尘或气泡之类的对象。这种方法和 相应装置在现有技术中是已知的。在现有技术中，将所检测的、得到的压力波与从无扰动流体室中获得的参考压力 波进行比较。如果在比较中确定出具有明显差异，则流体室可被认为受到扰动，因此流体室 可被认为处于无效状态。然而，这种确定方法对于噪声和其他测量缺陷敏感。此外，快速比 较会导致错误的决定，即，错误地确定流体室处于无效状态或者错误地确定流体室处于有 效状态(operative state)。可通过合适的信号处理来减少许多错误决定，而信号处理不可 避免地导致相对长的处理时间。然而，人们期望的是在后续使用同一流体室前确定该流体 室的操作状态。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是要提供一种用于可靠地确定流体室操作状态的方法。上述目的在根据权利要求1的方法中得以实现。在本专利技术进一步的方面中，如权 利要求8所述的，本专利技术提供了一种用于执行根据本专利技术方法的打印设备。在根据本专利技术的方法中，在流体室中产生压力波。该压力波可以是用于喷射液滴 的压力波，或者该压力波可以是一种构造成用于操作状态检测的压力波，即不是为了用于 喷射液滴。此外，喷墨打印头可构造成通过产生这种压力波来喷射喷墨液滴，但是喷墨打印头也可构造成通过任何其他技术来喷射液滴并且可构造成仅产生这种用于操作状态检测 的压力波。可通过任何合适装置产生压力波。这种装置包括诸如压电致动器之类的机电换能 器。其他合适装置对于本领域技术人员是已知的。例如，可采用通过加热来产生气泡。请 注意，优选的是，在每次产生压力波时，压力波的形状基本相同，这使得能够将所得到的压 力波与参考压力波进行比较。然后，对所得到的压力波进行检测。可通过任何合适的装置来执行检测。例如，可 使用机电换能器。而且，如现有技术中已知的，如果机电换能器被用于产生压力，则可用同 一机电换能器进行检测。基于所检测的压力波，产生了对应于所检测压力波的检测信号。通常，检测装置输 出对应于所检测压力波的电信号。从检测信号确定状态标识。此外，使用了小波窗口。小波窗口可用于确定检测信 号的小波变换，由此获得小波变换检测信号。在一个实施例中，可采用参考信号。这种参考 信号可以是处于有效状态的流体室的小波变换压力波。然后，可将小波变换检测信号和参 考信号进行比较。然而，如后文将详细描述的，在一个实施例中，对所有信号均不执行完整 的小波变换，尽管这样的实施例以小波理论为基础。在一个实施例中，小波窗口包括正弦波。使用正弦波允许对检测信号中的基本单 频成分进行检测。特别地，这种频率基本等于流体室的谐振频率。响应于所产生的压力波， 除了在流体室中谐振的任何频率外，压力波中的大多数频率相对快速地衰减。结果，谐振频 率不被结构衰减，而是仅由于流体动力学而衰减。因此，在一段短的时间后，流体室的谐振 频率得以保持，而其他频率消失。由于流体室中任何对象和/或扰动改变了流体室的谐振 频率，对谐振频率(频率、幅度、相位)的检测提供了关于流体室成分的信息。选择小波窗 口，使其具有对应于流体室的(主)谐振频率的单成分，允许验证流体室是否以有效状态的 流体室起作用。为了去除检测信号的偏置所导致的任何影响，优选的是，使用这样的小波窗口，其 包含所用正弦波的整数个完整周期。如果小波窗口包含正弦波的整数个完整周期，则如所 期望的，所得到的系数将(基本)等于零并且因此将不会对结果产生影响。类似地，如果在检测信号中包含另外的扰动信号，则优选使用包括正弦波的小波 窗口，其中，该正弦波的周期被选择成是扰动信号周期的整数倍。例如，如果扰动信号具有 约250kHz的频率(对应4微秒的周期)，则所期望的是使用具有约50kHz频率(对应于20 微秒的周期)的正弦波，这是因为扰动信号的信号成分将(基本)不对决定结果产生影响。在一个实施例中，所提供的(例如选择的、或产生的)小波窗口使用一组预定检测 信号。这组预定检测信号包括至少一个源自有效流体室的检测信号以及至少一个源自无效 流体室的检测信号。基于这样一组预定检测信号，可确定小波窗口，该小波窗口区分来自有 效流体室的信号以及源自无效流体室的信号。因此，可防止任何错误的决定，或者至少可将 错误决定的数量保持很低。例如，可使用多个可能合适的小波窗口，并且可选择在结果值中 提供最大差异的小波窗口作为所使用的小波窗口。然而，数学领域技术人员易于理解，存在 多种数学方法来产生(例如计算)最佳区分的小波窗口。在上述实施例的一个具体实施例中，预定检测信号组中所包括的预定检测信号中的至少一个是平均信号。例如，源自有效流体室的信号可从源自一个或多个有效流体室的 多个信号求平均而得。源自无效流体室的检测信号可通过将源自一个或多个无效流体室 (对于它们的无效状态而言，它们具有相同的原因)的信号求平均而得。因此，检测信号之 一的(未知)偏差被平均，而该偏差对小波窗口的影响得以降低。为了进一步简化流体室状态的确定，可在确定时仅使用检测信号的一部分。特别 地，检测信号的某些部分可能在确定中是不适合使用的。例如，由于检测电路的进入电路切 换或类似原因，使得检测信号的第一部分可主要由电气影响引起。类似地，检测信号的信号 噪声比(SNR)随时间可变成使得不再可能进行任何可靠的检测。因此，可选择具有合适SNR 并且主要代表由产生的压力波引起的谐振信号的部分来用于确定，从而允许省略为了去除 噪声的任何信号处理等。此外，通过适当选择与小波窗口(特别地是与小波窗口的相位) 有关的检测信号部分，并且通过将检测信号的这一部分选择成具有与小波窗口长度对应的 长度，仅需要单矢量乘法来获得标量值。由于检测信号幅度、检测信号相位和/或检测信号频率中的一个或多个改变时， 标量值将改变，所以标量值可与类似地从有效流体室获得的参考标量值进行比较，以便确 定流体室是否处于有效状态。特别地，通过将检测信号的标量值除以关于有效流体室的参 考标量值，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于检测喷墨打印头的至少一个流体室的操作状态的方法，所述流体室构造成用于保持喷墨流体，所述喷墨打印头构造成用于从所述流体室喷射喷墨液滴，所述方法包括：ａ）在所述流体室中产生压力波；ｂ）检测所述压力波；ｃ）产生对应于所检测的压力波的检测信号；以及ｄ）使用小波窗口从所述检测信号确定状态标识，所述状态标识适合于得出所述流体室的操作状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·希珀斯，
申请(专利权)人：奥西技术有限公司，
类型：发明
国别省市：NL