CN104080609A - 喷墨问题确定 - Google Patents

Abstract

确定喷墨喷嘴中的问题可包括激活（801）墨腔中的驱动气泡形成机制以通过喷墨喷嘴喷出墨小滴，以及在激活驱动气泡形成机制之后，测量（802）墨腔中的驱动气泡。

Description

喷墨问题确定

背景技术

喷墨打印中，墨小滴从打印头中的喷嘴阵列释放到打印介质诸如纸上。墨接合到打印介质的表面并形成图形、文本或其他图像。墨小滴的释放具有这样的精度以确保精确地形成图像。通常，在打印头下方传送介质的同时，选择性地释放小滴（droplet）。介质的传送速度被考虑到小滴释放的时机中。

一些喷墨打印机包括打印作业期间横向穿过打印介质的幅面或宽度滑动的打印头。在这种打印机中，当打印头沿着介质的幅面行进并释放预定小滴时，介质的传送短暂地停止。其他喷墨打印机包括整个打印作业期间保持静止的打印头。在这些打印机中，喷嘴阵列通常跨越打印介质的整个幅面。

打印头通常包括多个墨腔，也被称为发动腔（firing chamber）。每个墨腔与阵列中的喷嘴之一流体连通，并提供由相应打印头喷嘴沉积的墨。在小滴释放之前，抑制墨腔中的墨由于喷嘴通道内作用于墨的毛细力和/或背压而离开喷嘴。将腔中的液体墨与位于喷嘴下方的气体分隔开的墨表面是为弯月面，由于腔、重力和毛细力的内部压力的平衡，其被保持在适当的位置。喷嘴通道的尺寸是毛细力强度的一个影响因素。墨腔内的内部压力通常不足以超过毛细力的强度，并且因此在没有主动增加腔中压力的情况下可以防止墨通过喷嘴通道离开墨腔。

在小滴释放期间，可通过主动增加腔内的压力将墨腔内的墨压出喷嘴。一些打印头采用位于腔内的电阻加热器来蒸发液体墨中的至少一种成分中的少量。在许多情况下，液体墨的主要成分是水，并且电阻加热器蒸发水。蒸发的一种或多种墨成分膨胀以在墨腔内形成气状驱动气泡。该膨胀超出了抑制力足以将单个小滴排出到喷嘴之外。通常，单个小滴释放后，墨腔中的压力降至抑制力强度之下，并且剩余墨保留在腔内。同时，驱动气泡破裂（collapse），并且来自蓄墨器的墨流入墨腔，补充从小滴释放丢失的墨量。每次指示打印头发动时重复该过程。

附图说明

附图图示了本文所述原理的各个示例，并且作为说明书的一部分。图示的示例仅仅是示例，并不限制权利要求的范围。

图1是根据本文所述原理的打印机的示例性组件的图。

图2是根据本文所述原理的示例性墨腔的横截面图。

图3是根据本文所述原理的示例性墨腔的横截面图。

图4是根据本文所述原理的示例性墨腔的横截面图。

图5是根据本文所述原理的示例性墨腔的横截面图。

图6是根据本文所述原理的示例性墨腔的横截面图。

图7是根据本文所述原理的，示出了气泡寿命的示例图。

图8是根据本文所述原理的，确定喷墨喷嘴中问题的示例性方法的图。

图9是根据本文所述原理的，喷墨喷嘴的示例性布置的图。

图10是根据本文所述原理的，用以激活传感器的示例性电路的图。

图11是根据本文所述原理的，用以进行测量的示例性电路的图。

图12是根据本文所述原理的示例性处理器的图。

图13是根据本文所述原理的，确定喷墨喷嘴中问题的示例性流程图。

具体实施方式

如本文所采用的，驱动气泡是从墨腔内形成以分配(dispense)墨小滴作为打印作业或服务事件的一部分的气泡。驱动气泡可以由通过气泡壁与液体墨分隔开的蒸发的墨形成。驱动气泡形成的时机可取决于要在打印介质上形成的图像。

本说明书描述的原理包括例如，用于确定喷墨喷嘴中问题的方法。该问题可包括喷嘴的堵塞、墨腔中杂散气泡的存在、进入墨腔中的入口的堵塞、易碎（weak）驱动气泡形成、其他问题，或它们的组合。这种方法的示例包括激活墨腔中的驱动气泡形成机制，以通过喷墨喷嘴喷出墨小滴，以及在激活驱动气泡形成机制之后，测量墨腔中的驱动气泡。该测量结果可被用来确定问题是否存在，并且还能够确定问题类型。

在下文的描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本系统和方法的透彻理解。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下可实践本装置、系统和方法。本说明书中对“示例”或类似语言的引用意味着所描述的特定的特征、结构或特性被包含在至少那一个示例中，但不一定包含在其他示例中。

图1是根据本文所述原理的打印机（100）的示例性组件的图。在此示例中，打印机（100）包括打印头（101），其定位在行进通过打印机（100）的打印介质（102）上方。打印机（100）进一步包括处理器（1200），其与打印头（101）通信，并被编程以基于例如来自打印头（101）喷嘴的阻抗测量确定打印头（101）正面临什么问题，这将在下文更详细地描述。

通过使用辊子（roller）（103,104）从介质堆叠中分别地拉出打印介质（102）。在其他示例中，打印介质是连续的片或网。打印介质可以但不限于纸、卡片纸、海报用纸、乙烯基、半透明绘图介质、其他打印介质或它们的组合。

打印头（101）可具有形成在其下侧（105）的多个喷嘴。每个喷嘴可与处理器进行电通信，该处理器通过激活与每个喷嘴相关联的墨腔内的加热器，指示喷嘴在特定的时间发动。该加热器可以是加热元件、电阻加热器，薄膜电阻器或可以在墨腔内产生气泡的其他机制。在其他示例中，压电元件可在墨腔中产生压力来发动期望的喷嘴。

图2是根据本文所述原理的示例性墨腔（200）的横截面图。在此示例中，墨腔（200）通过入口（202）连接到蓄墨器（201）。加热器（203）被定位在喷嘴（204）上方。阻抗传感器（205）被定位在加热器（203）附近。毛细力使得墨在喷嘴（204）的通道（208）内形成弯月面（207）。弯月面是腔（200）中液体墨（206）和位于喷嘴（204）下方的气体之间的屏障。墨腔（200）内的内部压力不足以将墨从腔（200）中排出，除非主动增大该腔的内部压力。

阻抗传感器（205）可以具有由预定电阻材料诸如金属制成的板。在一些示例中，金属板由钽、铜、镍、钛或其组合制成。在一些示例中，该金属能够承受由于金属与液体墨（206）的接触造成的腐蚀。接地元件（209）也可以位于墨腔（200）或蓄墨器（201）内的任何地方。图2的示例中，在蓄墨器（201）中描绘了接地元件（209）。在一些示例中，接地元件是接地导电材料露出的壁的蚀刻部分。在其他示例中，接地元件（209）可以是接地的电垫(electrical pad)。在液体墨（206）存在的情况下，将电压施加到阻抗传感器（205）时，电流可以从阻抗传感器（205）传递到接地元件（209）。

液体墨（206）可能比驱动气泡中的空气或其他气体更导电。在其中液体墨部分含有一些水载体(aqueous vehicle)移动离子，并且传感器表面区域的一部分与液体墨（206）接触的示例中，当电流脉冲或电压脉冲被施加到传感器（205）时，传感器的阻抗低于其以其他方式不与墨接触的情况。另一方面，当传感器表面区域越来越大量地与驱动气泡的气体接触，并且相同强度的电压或电流被施加到该传感器（205）时，传感器的阻抗增加。传感器（205）可被用来测量阻抗的一些分量，诸如在由向传感器供应电压或电流的电压源类型所确定的频率范围处的电阻（实）分量。在一些示例中，沿阻抗传感器（205）和接地元件（209）之间电路径的驱动气泡或杂散气泡的横截面几何形状也可影响到阻抗值。

图3-6采用墨小滴释放过程中的健康状况描绘了示例性的喷墨喷嘴。健康的喷墨喷嘴是与墨腔、加热器、以及其他组件相关联的喷嘴，这些其他组件不具有将导致喷嘴发动不当的问题。发动不当的喷嘴包括根本无法发动、提前发动、发动晚、释放太多墨、释放过少墨或其组合的喷嘴。

图3-6描绘了驱动气泡从其形成到其破裂的各阶段。这些描述仅仅是示例性的。气泡大小和几何形状是由多种因素确定的，诸如由加热器产生的热量、墨腔的内部压力、蓄墨器的墨量、液体墨的粘度、墨的离子浓度、墨腔的几何结构、墨腔的容积、喷嘴通道的直径大小、加热器的位置、其他因素或者其组合。

图3是根据本文所述原理的示例性墨腔（300）的横截面图。在图3中，墨腔（300）中的加热器（301）正在启动驱动气泡形成。电压被施加到所述加热器（301），且加热器的材料抵抗由电压驱动的相关联的电流流动，这导致了焦耳热。这将加热器的材料加热至足以使与加热器（301）接触的液体墨蒸发的温度。当墨蒸发时，气态形式的墨膨胀形成驱动气泡（303）。气泡壁（304）将气泡的气体（305）与液体墨（306）分隔开。在图3中，驱动气泡（303）已膨胀到这样的体积使得加热器（301）和传感器（307）刚好与气泡的气体（305）物理接触。由于传感器与气泡的气体（305）接触，传感器（307）测量阻抗值，该值指示了驱动气泡（303）与传感器（307）相接触。

驱动泡沫（303）的膨胀增加了墨腔（300）的内部压力。在图3中所描绘的驱动气泡尺寸下，腔的内部压力排出了足够的墨，来迫使喷嘴通道（309）内的弯月面（308）向外弯曲。然而，在这个阶段，惯性继续将所有液体墨（306）保持在一起。

图4是根据本文所述原理的示例性墨腔（400）的横截面图。在该图中，从驱动气泡的启动已经过去了更多的时间，并且驱动气泡的体积已持续增加。在这个阶段，驱动气泡壁（401）通过腔入口（402）延伸到蓄墨器（403）中。腔的另一侧，气泡壁（401）与腔的远端壁（404）接触。气泡壁（401）的另一部分进入喷嘴通道（405）。

驱动气泡（406）可以基本上将腔通道（405）中的液体墨（407）与墨腔（400）的其余部分分隔开。当驱动气泡（406）继续膨胀到喷嘴通道（405）中时，喷嘴通道（405）中的压力增大到这种程度使得通道（405）中的液体墨（407）将弯月面（408）推压到喷嘴通道（405）外部，这增加了弯月面的表面区域。随着弯月面（408）大小的增加，小滴（409）形成以拉离通道（405）。

在这个阶段，驱动气泡（406）继续覆盖传感器（410）的整个表面区域。因此，通过测量更高的电阻或阻抗，传感器（410）可以测量驱动气泡的存在，如果传感器（410）与液体墨（407）相接触，该传感器（410）将以其他方式测量。

图5是根据本文所述原理的示例性墨腔（500）的横截面图。在这个示例中，墨小滴（501）从喷嘴通道（502）中摆脱，且加热器（503）被去激活。

在这个阶段，在没有来自加热器（503）的热量的情况下，驱动气泡（505）的气体（504）冷却。随着气体（504）的冷却，驱动气泡（505）收缩，这降低了墨腔（500）的压力。压力降低使得液体墨（506）通过腔入口（508）从蓄墨器（507）抽取到腔（500）中，以补充小滴释放丢失的墨量。另外，由于压力降低弯月面（509）被拉回喷嘴通道（502）中。由于驱动气泡（505）继续将传感器（510）与液体墨（506）隔离，传感器（510）继续测量相对高的阻抗值。

图6是根据本文所述原理的示例性墨腔（600）的横截面图。在该图中，驱动气泡与弯月面合并。随着墨腔（600）的内部压力由于来自蓄墨器（603）的墨流而增加时，气泡壁（604）被迫往回朝向喷嘴通道（605）。在气泡壁回缩过程中，蓄墨器侧气泡壁（604）从传感器（606）拉离。当传感器（606）重新建立与液体墨（607）的接触时，传感器测量由于液体墨（607）的较高导电性导致的较低阻抗值。

在健康操作条件下的该阶段，由于来自蓄墨器（603）的墨流，蓄墨器侧气泡壁（604）抵抗比远端壁气泡壁（609）更大量的压力，这在墨腔（600）中重新建立了压力均衡。墨流补充丢失的墨量，并且弯月面移动到喷嘴通道（605）的端部（608）。

另外，图3-6采用墨小滴释放过程中的健康状况描绘了示例性的喷墨喷嘴的示例。然而，许多状况可能不利地影响小滴释放。例如，喷嘴通道的堵塞可能阻止墨小滴的形成。当喷嘴以这种方式被堵塞时，测量结果可能会显示驱动气泡形成正常，但驱动气泡破裂较预期缓慢得多。

在其他示例中，墨腔入口的堵塞可防止墨从蓄墨器流出以在墨腔内重新建立均衡。在这种情况下，液体墨可能无法回来与传感器接触。在其他情况下，灌注过程中墨从未进入腔中。

入口或喷嘴通道任一中的堵塞可能由于墨中的颗粒或墨的凝固部分发生。墨可能因暴露于喷嘴通道中的空气或因加热器加热而凝固。通常，墨腔具有微微升标度的容积，因此，非常小的颗粒可在墨腔内部分或完全地形成堵塞。

在一些情况中，液体墨可变干并凝固在加热器上，并且成为抑制加热器蒸发液体墨能力的热障。热障可以完全阻碍加热器形成驱动气泡或限制加热器形成比预期更小更易碎的驱动气泡的能力。

此外，杂散气泡的存在可能会影响墨小滴的释放。因为小滴释放时机影响形成在打印介质上的图像的精确度，从启动驱动气泡形成到实际小滴释放的延迟需要是可预测的。有时，由于空气或者从墨中挥发的其他气体，在蓄墨器中墨本身或腔自身中会形成气泡。在一些情况下，这会导致气体的半永久性杂散气泡在喷墨腔中产生或朝向喷墨腔迁移。这种杂散气泡可驻留在墨腔中。墨腔内这些杂散气泡的存在可能会影响墨的总体压缩条件。例如，杂散气泡的机械顺从性可能会吸收意在将墨排出喷嘴通道的一些内部压力，并且延迟了小滴释放。另外，杂散气泡的壁可以使得小滴无法形成或更慢形成的方式偏转驱动气泡远离喷嘴通道。

在一些示例中，来自蓄墨器的墨流可能无法建立腔远端壁附近的压力均衡，并且允许剩余的气泡在驱动气泡已经破裂之后留在墨腔中。在其他示例中，墨可能会起泡沫，这导致液体墨中多个微型气泡的形成。泡沫可能会由于空气泄漏进入蓄墨器、墨中的污染物、将来自喷嘴通道的空气与腔中的墨混合的意外的机械搅拌、另一种机制或者它们的组合形成。泡沫也可以从失败的灌注过程中形成，其允许空气作为气泡泄漏到腔内。

由于杂散气泡可能会对喷嘴健康的各种影响，传感器可能做出不一致的测量结果。例如，在与液体墨接触时，由于与小气泡某种接触，起泡的墨可以测量为具有较高的阻抗值。在较大杂散气泡存在的情形下，液体墨可能无法再润湿传感器的板。

如下文将更详细解释的，当通过墨腔中传感器（例如图2中205）测量时，这些各种问题将具有差异化的特性。例如，当由传感器测量时，驱动气泡的寿命能够指示这些各种问题中的哪些正在发生，如果有的话。因此，来自该传感器的输出可被用来确定打印头的特定喷嘴中正发生所描述的各种问题中的哪些。

图7是根据本文所述原理的，示出了气泡寿命的示例性图（700）。在该示例中，x轴（701）以微秒为单位示意性地表示时间。零微秒可对应于驱动气泡形成的起始。y轴（702）可以示意性地表示传感器板的表面区域的驱动气泡的覆盖范围，其对应于阻抗测量的实部。

y轴（702）上描绘的驱动气泡的覆盖范围可以对应于墨腔中通过传感器所进行阻抗测量的分量。例如，最小阻抗测量可以指示传感器的整个表面区域与墨接触，并且可对应于y轴（702）上百分之零的表面区域覆盖范围。另一方面，例如，最大阻抗测量可以指示传感器的整个表面区域与驱动气泡接触，并且可对应于y轴（702）上百分之百的表面区域覆盖范围。最小值和最大值之间的阻抗测量可以指示传感器的表面区域的一部分覆盖有液体墨，而另一部分被驱动气泡覆盖。在一些示例中，较高的阻抗测量指示较大部分的表面区域被驱动气泡覆盖。另一方面，较低的阻抗测量可指示，大部分的表面区域被液体墨覆盖。

图例（703）指示哪些线（704，705，706，707）与特定喷嘴状况诸如健康状况、易碎气泡、阻塞的喷嘴通道以及杂散气泡的存在相关联。该图（700）的值可在打印作业之前通过实验方法确定，并且可以特定到类似几何形状、尺寸等的墨腔。

在打印作业期间，传感器可以进行测量以确定传感器是否与液体墨或驱动气泡接触，以及接触到什么程度。例如，如果传感器被指示在9微秒（708）进行测量，并且传感器在最小值和最大值之间进行阻抗测量，这将指示该喷嘴状况是健康的。在图7的示例中，9微秒处的阻抗测量可以对应于最小值和最大值之间的大约半路上，这可指示大约有一半的传感器板覆盖有驱动气泡，而另一半覆盖有液体墨。

然而，如果传感器在9微秒测量最小阻抗值，这可对应于y轴（702）上为百分之零的表面区域覆盖范围，这可指示加热器已形成了易碎驱动气泡。可替换地，如果在9微秒（708）的阻抗测量处于对应于y轴（702）上百分之百表面区域覆盖范围的最大值，这将指示该喷嘴具有阻塞的喷嘴或存在杂散气泡的不健康状况。

在指示有不健康的喷嘴状况的情况下，处理器可确定以做出补救行动。例如，处理器可确定以增加施加于加热器的能量以补偿易碎气泡形成。此外，该处理器可确定以使喷嘴不激活、发送问题通知，通过指示另一个喷嘴来进行不健康喷嘴的工作来补偿喷嘴的状况、启动其他补救行动或它们的组合。

一些示例中，电路将测量值转换成二进制数据。例如，“1”可表示高阻抗测量，而“0”可表示低阻抗测量。以这种方式，可简化测量以供与逻辑一起使用，并且简化处理电路。

根据本文描述的原理的阻抗传感器可以在误差的2微秒余量或更少之内进行测量。因此，所采取的测量足够准确来在区分健康和不健康的喷嘴状况所需的窄时间帧内测量阻抗值。

图8是根据本文所述原理的，确定喷墨喷嘴中问题的示例性方法（800）的图。在这个示例中，该方法（800）包括激活（801）墨腔中的驱动气泡形成机制，以通过喷墨喷嘴喷出墨小滴，以及在激活驱动气泡形成机制之后，测量（802）墨腔中的驱动气泡。

可在实际打印作业上采用该方法。以这种方式，打印作业过程中如果问题产生，可实时检测问题并且避免浪费时间和资源。此外，该方法可仅花费几微秒来执行，并且可以经常重复，而不与打印过程相干扰。进一步地，可在打印作业期间诊断多个喷嘴。另外，该方法可以看起来对用户透明。

此外，也可以在服务事件过程中采用该方法。服务事件可在打印作业期间、之前或之后进行。为了防止喷嘴通道中和周围的液体墨变干，可以发动喷嘴进入服务站中。在其中打印头跨打印介质幅面扫描的示例中，服务站可定位到幅面侧。打印头可以根据需要在打印作业期间停靠在打印站和/或打印头不使用时，打印头可以停靠在服务站。停靠时，打印头可以每次发动单个喷嘴以确定关于该喷嘴的健康问题。通过每次发动单个喷嘴，可降低来自同一时间被评估的其他喷嘴的误读。在一些示例中，可以以特定的顺序发动一些或所有的喷嘴来控制间隔，并减少与其他喷嘴诊断的干扰。在示例中，在其中打印头相对于该打印介质幅面保持静止的情况下，服务站可移动到打印头，用于在需要时进行服务。

该方法可采用固定喷嘴阵列或采用打印作业过程中遍历打印介质的宽度的打印头执行。

驱动气泡形成机制可以是加热器或能够在墨腔内产生驱动气泡的其他机制。测量可采用阻抗传感器进行，该阻抗传感器能够测量电阻、阻抗或它们的组合。在激活驱动气泡形成机制之后，可在0.01到35微秒内进行测量。此外，该传感器可以被置于其中预期墨气泡存在的墨腔的一个区域内。

该方法可以进一步包括：基于驱动气泡上的测量确定问题是否存在。该方法可确定的问题可以是喷嘴的堵塞、易碎气泡的形成、杂散气泡的存在、腔入口的堵塞或它们的组合。

该方法还可包括采用处理器响应问题来启动补救行动。补救响应可以包括使用第二喷墨喷嘴来补偿该问题。在一些示例中，多于一个的附加喷嘴可以被用来补偿该问题。在其中打印头跨打印介质幅面滑动的示例中，一个或多个补偿喷嘴可定位在打印头的任何部分上。在其中喷嘴阵列相对于该打印介质幅面固定的示例中，补偿喷嘴可沿着打印介质行进的通路位于喷嘴之前或之后。在一些示例中，补偿喷嘴为备用喷嘴，其意在当主喷嘴有问题时被使用。在替代示例中，补偿喷嘴已在操作，除了已经分配补偿喷嘴的任务之外，还接起不良喷嘴的附加任务。

另一种补救行动可以包括发送有关问题的通知。该通知可被发送到打印机操作员、维护服务提供商、数据库、远程位置或它们的组合。喷嘴可能被禁用直到喷嘴收到需要注意事项。在一些示例中，处理器确定尽管有问题喷嘴是否可能在一段时间仍然起作用。该处理器可确定不采取行动或等待做出补救行动。

在一些示例中，打印机已经建立了机制和/或程序来处理喷嘴堵塞、杂散气泡、易碎气泡形成、入口阻塞、其他的问题或它们的组合。这些内置机制可通过打印机或打印头自动执行，而无需打印机用户或维修人员的协助。

图9是根据本文所述原理的，位于打印头下侧上的喷墨喷嘴（901）的示例性布置（900）的图。此示例中，喷嘴（901）被置为两列（902，903）。在其他示例中，打印头具有任何数量所需列的喷嘴。每个喷嘴可具有驱动气泡形成机制，诸如加热器或压电元件和传感器。驱动气泡形成机制和传感器二者均可采用类似的电路激活。

每列（902,903）中的喷嘴可归合为基元（904，905，906，907）。在一些示例中，每次基元（904，905，906，907）内只有一个驱动气泡形成机制或喷嘴被激活。在图9的示例中，每个基元具有11个喷嘴。然而，在其他示例中，基元可具有任何数量的所需喷嘴。喷嘴到基元的归类可以简化用于发动喷嘴和进行测量的电路。

图10是根据本文所述原理的，用以激活传感器（1001）的示例性电路（1000）的图。在该示例中，传感器（1001）中的每个都位于与喷嘴相关联的墨腔内。每个传感器也可通过连接到行导体（1002）和基元导体（1003）来寻址。当处理器将指令信号发送到传感器（1001）来进行测量时，通过将电压施加到适当的行导体（1002）与基元导体（1003），可定位正确的传感器。

在图10的示例中，当基元译码器（1004）将电压施加到基元导体（1003）时，该电压被施加到基元（1006）中的所有传感器，因为所有的传感器并联连接到共同的基元导体（1003）。然而，所施加的电压太低而不能充分地单独激活传感器（1001）。解码的行（1005）还可将电压施加到适当的行导体（1002）以提供激活传感器（1001）所需的剩余能量。

行导体电压和基元导体电压可能具有相反的极性来在同一方向上驱动通过传感器（1001）的电流。电压的组合可足以激活所需的传感器（1001）。在信号行进通过传感器之后，信号可被路由到多路复用器，其将被引导到处理器或其他感测单元，用于读取测量结果。

图11是根据本文所述原理的，进行测量的示例性电路(1100)的图。处理器（1101），可控制用于在墨腔内发动喷嘴并且进行测量的时机。图11的示例中，处理器（1101）与将发动命令从处理器（1101）引导到预定喷嘴（1103）的发动多路分配器（1102）相通信。当预定喷嘴（1103）收到发动命令时，驱动气泡形成机制，诸如加热器，在墨腔中启动驱动气泡的形成。处理器（1101）还可以发送测量命令到预定喷嘴（1103）以在发动命令被发送之后，采用墨腔中的传感器（1106）进行测量。在一些示例中，在发动命令被发送之后，在介于0.01和35秒之间发送测量命令。

一些示例中，电路中包含放大器来放大测量信号。此外，数模转换器可将命令转换成模拟信号进行测量，并且模数转换器可将测量的信号转换回数字信号用于处理。

响应于测量命令所进行的测量可以被发送到感测多路复用器（1105），其将测量信息路由到感测单元（1104）以解析信息。处理器（1101）还可与感测单元（1104）进行通信。当发现这样的问题时，感测单元（1104）可以通知处理器1101问题存在。在一些示例中，处理器（1101）通知感测单元（1104）发动和测量命令，以便所述感测单元（1104）可以更准确地确定哪个喷嘴有问题。

在一些示例中，响应于发现问题处理器（1101）启动补救行动。在一些示例中，感测单元（1104）启动补救行动。在一些示例中，处理器（1101）中止向喷嘴（1103）发送发动命令以有效禁用喷嘴（1103）直到问题得到解决为止。在一些示例中，补救行动包括使用第二喷嘴（1107）来执行问题不存在情况下该喷嘴（1103）应该以其他方式执行的功能。第二喷嘴（1107）还可以具有位于第二墨腔（1109）内与第二喷嘴（1107）流体连通的传感器（1108）。在一些示例中，多于一个的附加喷嘴可以被用来补偿不健康的喷嘴。

由于图11示例中电路的紧凑性质，可在小的处理电路小片（die）上形成该电路。在一些示例中，如所描述的电路（1100），可安装在具有小于50微米宽度和小于200微米高度的电路小片上。在一些示例中，电路（1100）可安装在25微米宽度和160微米高度的电路小片上。然而，可使用任意电路小片尺寸、电路小片面积或电路小片维度。

图12是根据本文所述原理的示例性处理器（1200）的图。在该示例中，处理器（1200）具有由定时控制器（1202）控制的中央处理单元（CPU）（1201）。CPU（1201）与输入/输出（1209）通信以发送命令和接收数据。CPU（1201）可以与发动命令（1203）通信以通过激活驱动气泡形成机制指示喷嘴发动。在发送发动命令之后，CPU（1201）可以与测量命令（1204）通信以发送指令到位于适当喷嘴的墨腔内的传感器。

在接收到响应于测量命令所进行的测量时，CPU（1201）可以发送所接收的测量到问题确定器（1205）。在发动命令被发送之后，问题确定器（1205）可参考具有用于特定持续时间的测量值的表的问题资源库（1206）。用于特定时间的每个测量值可以与问题的特定类型相关联。例如，在发动命令被发送之后，该表可具有与9微秒相关联的多个阻抗值。高测量值可指示存在喷嘴堵塞或存在不破裂的气泡的问题。9微秒处的低测量值可能与易碎气泡的形成相关联。低和高阻抗测量之间的阻抗测量可指示该喷墨喷嘴正适当地执行。

问题确定器（1205）可确定问题存在或问题不存在。在问题确定器（1205）确实判定问题存在的情形下，确定器（1205）可将问题发送到CPU（1201）。一些示例中，问题确定器（1205）可向CPU（1201）发送所确定的问题种类或问题的特定类型。

CPU可以发送关于所确定问题的信息到补救行动确定器（1207），其可确定响应于所确定的问题所要采取的行动。如果问题微小，如果问题对打印作业有很小的影响或者如果问题尚不会影响打印作业，则补救行动确定器（1207）可确定不采取行动。补救行动确定器（1207）可等待来做出决定并且指示CPU（1201）请求补救行动确定器（1207）稍后考虑该情形或者在发送另一发动命令之后请求再次测量该喷嘴。

补救行动确定器（1207）也可确定来发送通知。当确定了这样的行动时，补救行动确定器（1207）可发送确定的行动到CPU（1201）。在接收到从补救行动确定器（1207）发送通知的消息时，CPU（1201）可与通知生成器（1208）通信。通知可连同由补救行动确定器（1207）所确定的另一补救行动一起被发送。

在一些示例中，补救行动确定器（1207）还确定不健康喷嘴是否适合完成打印作业，并可指示CPU（1201）停止向喷嘴发送发动命令。补救行动确定器（1207）可指示CPU（1201）采用至少一个具有健康状况的附加喷嘴补偿该不健康喷嘴。

在一些示例中，CPU（1201）在每个发动命令之后发送测量命令。在一些示例中，CPU（1201）在预定数目的发动命令之后发送发动命令。在一些示例中，在特定时间周期内或者在每个喷嘴预定数目的发动命令之后，CPU（1201）在发动命令之后发送测量命令到打印头上的每个喷嘴。在一些示例中，随机发送测量命令。

在一些示例中，在发动命令被发送之后的预定时间发送测量命令。在一些示例中，CPU（1201）在跟随发动命令的不同时间发送测量命令。在一些示例中，CPU（1201）随机选择时间来在发动命令之后向喷嘴发送测量命令。

图13是根据本文所述原理的，用于确定喷墨喷嘴中问题的示例性流程图（1300）。在该示例中，该方法包括发动（1301）喷嘴，接着采用墨腔中与喷嘴相关联的传感器进行（1302）测量。该方法还可以包括确定（1303）测量是否指示了喷嘴存在问题。如果测量确实指示了没有问题（1304），则可继续使用喷嘴（1305）。

如果测量确实确定（1306）存在问题，可基于测量值确定（1307）问题的性质。一旦该问题被确定（1307），该方法可包括启动（1308）适合于所确定问题的补救行动。

虽然已经采用特定墨腔几何形状、驱动气泡形成机制布置和传感器的布置描述了本文中的原理，但墨腔内组件的任何布置和墨腔的任何几何形状均包括在本文所描述的原理的范围之内。

前面已经进行的描述仅用于说明和描述所描述原理的示例。该描述并不意在穷举或者将这些原理限制为所公开的任何精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变形是可能的。

Claims (15)

1.一种用于确定喷墨喷嘴中问题的方法（800），包括：

激活（801）墨腔中的驱动气泡形成机制以通过所述喷墨喷嘴喷出墨小滴；以及

在所述驱动气泡形成机制被激活之后测量（802）所述墨腔中的所述驱动气泡。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述驱动气泡形成机制被激活之后测量所述墨腔中的所述驱动气泡包括在所述墨腔内进行阻抗测量。

3.如权利要求1所述的方法，其中在所述驱动气泡形成机制被激活之后测量所述墨腔中的所述驱动气泡包括在所述墨腔中预期所述驱动气泡存在的区域内进行阻抗测量。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括基于所述阻抗测量确定所述问题存在。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包括采用处理器响应与所述问题启动补救行动。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述补救行动包括使用至少一个附加喷墨喷嘴来补偿所述问题。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述补救行动包括发送关于所述问题的通知。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述补救行动包括禁用所述喷墨喷嘴。

9.如权利要求1述的方法，其中所述问题为所述喷墨喷嘴的堵塞、易碎气泡的形成、杂散气泡的存在、腔入口的堵塞或它们的组合。

10.一种喷墨打印头，包括：

墨腔（200），所述墨腔包括驱动气泡形成机制（203）以及位于所述墨腔（200）内用以检测驱动气泡存在的阻抗传感器（205）；

所述阻抗传感器从被编程以在所述墨腔内启动驱动气泡形成的处理器接收命令；

在启动驱动气泡形成机制之后，所述处理器被编程以在所述墨腔内进行阻抗测量，以及基于所述阻抗测量确定所述墨腔中是否存在问题。

11.如权利要求10所述的喷墨打印头，进一步包括至少一个附加喷墨喷嘴，并且所述处理器被编程来采用所述至少一个附加喷墨喷嘴补偿所述问题。

12.一种打印机，包括：

第一喷嘴（1103），其与第一墨腔流体连通，所述第一墨腔包括第一阻抗传感器；

所述第一阻抗传感器（1106）与处理器（1101）通信；

所述处理器还与所述第一墨腔中的第一驱动气泡形成机制相通信；

所述处理器编程为：

     发送发动命令到所述第一驱动气泡形成机制；

     在所述发动命令之后发送测量命令到第一阻抗传感器；以及

     基于响应于所述测量命令所进行的测量，在所述第一墨腔内确定驱动气泡的存在。

13.权利要求12的打印机，进一步包括：

第二喷嘴（1107），其与第二墨腔（1109）流体连通，所述第二墨腔包括第二阻抗传感器（1108）；

所述第二阻抗传感器与所述处理器通信；以及

所述处理器还与所述第二墨腔中的第二驱动气泡形成机制相通信。

14.如权利要求13所述的打印机，其中所述处理器被编程为：

基于所述测量确定所述第一墨腔中是否存在问题；以及

当确定所述墨腔中存在所述问题时，指示所述第二驱动气泡形成机制进行补偿。

15.权利要求13的打印机，进一步包括：

打印头，其具有多个喷嘴，所述第一和第二喷嘴是所述多个喷嘴的一部分；

所述多个喷嘴的每个喷嘴都包括阻抗传感器；

每个阻抗传感器采用多个基元导电体（1003）和多个行导电体（1102）来寻址；

其中，并且所述第一阻抗传感器与第一行导电体和共同的基元导电体进行通信；并且

第二阻抗传感器与第二行导电体和所述共同的基元导电体进行电通信。