CN101137901A - 过滤测试器以及用于预测打印墨造成打印机喷嘴堵塞程度的方法 - Google Patents

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Abstract

一种过滤测试器(100、200)经由天平(130、230)、布置在天平(130、230)上的收集器(125、225)、具有与收集器(125、225)的开口对准的出口的泵(105、205)；以及连接在泵(105、105)上的力传感器(120、220)。

Description

过滤测试器以及用于预测打印墨造成打印机喷嘴堵塞程度的方法
背景技术
在设计例如墨递送系统的流体递送系统的不同系统或装置时，通常进行预先测试以便确定这些系统或装置在操作过程中如何操作，并且可以确定是否或何时出现某些失效。例如，对于墨递送系统来说，重要的是调查墨递送喷嘴是否随着时间而将变得堵塞或部分堵塞，造成打印性能下降。在许多情况下，特别是在系统或装置的寿命期间，会花费不实际的时间长度来确定装置和系统如何操作。因此，通常开发了多种短时间的试验，以便模拟系统或装置在更长时间内的操作。
附图说明
图1是按照本发明实施例的过滤测试器的实施例的方框图；
图2是按照本发明另一实施例的过滤测试器的实施例的前立体图；
图3是按照本发明另一实施例的功率测试器的实施例的注射泵的实施例的详细视图；
图4是按照本发明另一实施例表示流过过滤器流动的示例性数据；
图5表示按照本发明另一实施例的示例性喷嘴性能数据。
具体实施方式
在下面的当前实施例的详细描述中，对于形成其一部分的附图进行参考，附图中通过可以实施的示例性特定实施例来表示。这些实施例以足够的细节来描述，使得本领域的普通技术人员可以实施所披露的主题，并且应该理解到可以采样其它的实施例，并且可以进行电气或机械变化而不偏离要求保护的主题范围。下面的详细描述因此没有限制含义，并且要求保护的主题范围只通过所附权利要求及其等同物的限定。
图1是按照一个实施例的过滤测试器100的方框图。过滤测试器100包括适用于接收过滤器100以便测试的分配器(泵)105(即注射泵)。过滤器可以是玻璃、纸张、金属或塑料，具有多种孔口尺寸，并且具有多种构造。致动器115驱动泵105。对于注射泵来说，致动器105是布置在气缸内的空气致动活塞。在液体通过泵105经由过滤器110并进入收集器125时，例如测力计的力传感器120用来确定施加在例如墨的液体上的力。收集器125布置天平130上，天平在多个时刻测量流过过滤器110并进入收集器125的液体量。
对于一个实施例来说，天平130具有连接到控制器(或计算机)140的例如RS-232口的数据输入口138上的例如RS-232口的数据输出口136，控制器对于另一实施例来说是个人计算机。对于多种实施例来说，计算机140可以在测试器100的外部，或者是测试器100的整体部件。力传感器120的数据输出端也连接在计算机140上。致动器115的输入端连接到计算机140的输出端上以便根据从天平130到计算机140的输入从中接收输入。对于另一实施例来说，力传感器120和致动器115经由计算机140内的数据获取板145与计算机140接口。对于另一实施例来说，使用布置在力传感器120和计算机140之间的放大器122来放大力传感器120的输出。对于另一实施例来说，DC电压170为力传感器120、天平130以及致动器115的调节供能。
对于一个实施例来说，计算机140具有包括例如监视器的显示装置147的用户界面146以及例如键盘的用户输入装置148。对于某些实施例来说，用户输入装置148可以是显示装置147的软触摸键形式的一部分。对于一个实施例来说，打印机162可连接在计算机140上，并且对于另一实施例来说，可以是测试器100的整体部件。对于一个实施例来说，计算机140适用于经由界面166传递与数据网络164相对应的数据。对于一个实施例来说，数据网络164是局部区域网络(LAN)、互联网或类似物，并且界面166是网络适配器(或者网络接口卡)。
对于另一实施例来说，计算机140适用于进行按照本发明的实施例的方法，以响应计算机可读取指令。这些计算机读取指令存储在计算机140的计算机可使用介质150内，并且可以是软件、固件或硬件的形式。在硬件解决方法，指令可以固化成处理器的一部分，例如特定用途集成电路(ASIC)晶片、场效可编程门阵列(FPGA)等。在软件或固件的解决方法中，指令可被存储以便计算机140利用。某些计算机可使用介质的其它实例包括静态或动态随机存取存储器(SRAM或DRAM)、只读存储器(ROM)、电擦除可编程ROM(EEPROM或闪存)、磁介质和光学介质，而不管是否是永久还是可去除的。
图2是按照另一实施例的过滤器测试器200的前立体图。按照本发明，过滤器测试器200包括图3中更加详细描述的注射泵205。对于一个实施例来说，与壳体212形成整体的过滤器210例如通过螺纹可拆卸地连接在注射泵205的出口上以便进行测试。对于一个实施例来说，过滤器210是可以购买到的注射过滤器。
在空气流入气缸214时，经由管道217(图2)从可以使用来自于例如图1的计算机140的计算机的控制信号电控制的空气调节器216，布置在气缸214内(图2和3)的空气致动活塞213致动注射泵205。空气造成活塞213从缸214延伸以便与注射泵205的柱塞218接合。延伸的活塞213将柱塞218运动到注射泵205的圆筒219。柱塞218继而在圆筒219内推动例如墨的液体221，并且将液体221推过过滤器210，使其离开壳体212，如图3所示。对于一个实施例来说，例如弹簧的偏压装置250连接在活塞213上，以便在缸214内将活塞偏压到缩回位置上。即在空气压力充分减小或去除时，偏压装置250缩回活塞213。
测力计220布置在活塞213和柱塞218内，如图3所示，并且用来确定施加在柱塞218上的力以及施加在液体221上的力。测力计220连接在例如图1的计算机140的计算机上，以便对其发送输出信号。
液体221在流过过滤器210(图2)之后流过收集器(或杯子)225的开口顶部。收集器225布置在包括连接到图1的计算机140的计算机上的例如RS-232口的数据口236天平230上。天平230在多个时刻测量流过过滤器210并进入收集器225的液体量。
对于另一实施例来说，过滤测试器200适用于接收不同尺寸的注射泵。对于一个实施例来说，转塔260可以实现这些效果。特别是，转塔260包括各自设置尺寸以便接收不同尺寸的注射泵的多个细槽265。转动转塔260，使得细槽265的一部分对准收集器225，选择该细槽265，如图2所示。
对于一个实施例来说，测试器200在大致恒力(或者恒定压力)操作模式下操作。在恒力模式下，施加在注射泵205的压力保持大致固定的预选数值。对于一个实施例来说，使用者经由计算机输入此压力，例如以响应来自于计算机的提示。对于另一实施例来说，计算机提示使用者输入空气压力，并且接着指令空气调节器216选择该压力，以相应该输入。对于某些实施例来说，计算机监视测力计上的力。如果该力超过预定上控制极限，或者降低到预定下控制极限以下，计算机指令空气调节器216(图2)分别减小或增加压力，使得通过测力计测量的力回到控制极限范围内。所施加的力造成液体2 2 1流过过滤器219并进入收集器225(图2)，并且计算机在多个采样时间接收来自于230的表示收集器内瞬时质量的信号。对于一个实施例来说，使用者将例如采样速度的采样时间的持续长度输入计算机以响应来自于计算机的提示。
对于另一实施例来说，测试器200在大致恒定质量速率操作模式下操作。即，经过过滤器的质量流速度保持大致恒定。对于一个实施例来说，使用者将所需的质量流速率输入计算机，例如以下响应通过计算机给出的提示。对于一个实施例来说，在所需质量流输入计算机之后，计算机指令空气调节器216(图2)设置正常压力，以便得到所述质量流速率。对于某些实施例来说，在开始测试操作之前，使用者可被提供用于特定测试操作的测试剖面数据，例如过滤器类型、过滤器孔口尺寸、过滤器构造、控制液体类型(如果使用控制液体)、用户识别、采样速度、测试识别、测试结果发送到数据网络的目标地址等。
正常的压力造成注射泵205将液体经由过滤器205排出到收集器225(图2)。天平230将指示在两个或多个采样时间收集质量的信号发送到计算机，并且计算机例如从给定采样时间间隔收集的质量确定质量流速率。如果质量流流速超过预定上控制极限或低于预定下控制极限，计算机指令空气调节器216(图2)分别增加或减小压力，使得质量流流速在控制极限内。
对于某些实施例来说，在注射泵205空置时，计算机从天平230接收的信号指示收集器225内的质量不再变化。为了响应，计算机指令空气调节器216关断空气，并且偏压装置250缩回活塞213。对于另一实施例来说，在计算机从天平230接收的信号指示收集器225内质量比拿获低于预定阈值，计算机确定注射泵205空置或者过滤器堵塞。对于一个实施例来说，这指示测试操作的结束点，并且计算机指令空气调节器216关断空气，并且偏压装置250缩回活塞213。
图4表示按照本发明在恒力模式下从操作过滤测试器200获得的三种不同墨的示例性过滤数据。注意到墨1过滤最缓慢，墨2比墨1过滤快，并且墨3比墨2略微快。
图4的过滤数据可以与例如喷墨打印头的喷墨装置的喷墨喷嘴的性能(或状态)相关。按照另一实施例，这表示在图5中。图5表示作为对于图4的墨来说失去(或不操作)的总喷嘴的百分比的喷嘴性能。闭数据符号与页面顶部打印过程中的喷嘴性能相对应，而开数据符号与页面底部打印过程中的喷嘴性能相对应。此外，对于一个实施例来说，页面顶部的打印在喷嘴从与喷嘴被封状态相对应的模拟存放状态去除之后出现。可以看到图5的喷嘴性能与图4的过滤数据相关。即，对于具有最低过滤速度的墨1来说，在页面顶部和底部处出现丢失喷嘴的最大数量。图4的模和3的较高过滤速度反映出图5的喷嘴性能增加(即较少的丢失喷嘴)。对于某些实施例来说，使用过滤测试器200来测试多种墨，并且计算机可比较各自墨的过滤数据，并且根据比较指出那种墨将造成喷嘴性能更好。
对于一个实施例来说，模拟存放状态通过将墨和喷嘴置于加热腔室来实现，其中热量用来加速存放时间。但是，需要四个星期来获得图5的性能数据。注意到图4的过滤数据可推导出图5的性能数据，并且在此实例中，可以在一天以内获得。
结论
虽然已经描述和说明的特定实施例，将明确的是要求保护的主题范围只通过以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (12)

1.一种过滤测试器(200)，包括：
天平(130、230)；
布置在天平(130、230)上的收集器(125、225)；
具有与收集器(125、225)的开口对准的出口的泵(105、205)；以及
连接在泵(105、105)上的力传感器(120、220)。
2.如权利要求1所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，泵(105、205)是注射泵(205)。
3.如权利要求1或2所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，天平(130、230)包括数据口(136、236)。
4.如权利要求1-3任一项所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，力测试器(120、220)是测力计(220)。
5.如权利要求1-4任一项所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，泵(105、205)适用于在其出口处接收过滤器(110、210)。
6.如权利要求1-5任一项所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，还包括用于致动泵(105、205)的致动器(115)。
7.如权利要求6所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，致动器(115)包括具有活塞(213)的缸(214)。
8.如权利要求1-7任一项所述的过滤测试器(100、200)，其特征在于，还包括连接在天平(130、230)和力传感器(120、220)上的控制器(140)。
9.一种测试方法，包括：
将力施加在包括液体(221)的注射泵(205)上以便将液体(221)经由连接在注射泵(205)上的过滤器(210)排出；以及
确定被排出液体(221)的速度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，确定液体(221)流过过滤器(210)的速度包括：
在液体经由过滤器(210)排出之后收集液体(221)；以及
在收集过程中确定在一个或多个时间周期内收集的液体(221)的数量。
11.如权利要求9-10任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
监测力；以及
在力降低到上控制极限或下控制极限之外时调节力。
12.如权利要求9-11任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
监测液体排出的速度；以及
在速度降低到上控制极限或下控制极限之外时，调节液体排出的速度。
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