CN105939858B - 评估打印喷嘴状况 - Google Patents

Abstract

描述了用于评估打印喷嘴的状况的系统和方法。在一个示例中，测量跨打印喷嘴的阻抗。随后，在第一预定时刻和在第二预定时刻分别确定和寄存第一测试结果和第二测试结果。基于所测量的阻抗来获得第一测试结果和第二测试结果。基于第一测试结果和第二测试结果，确定打印喷嘴的状况。

Description

评估打印喷嘴状况

背景技术

喷墨打印涉及将小墨滴释放到打印介质（诸如纸）上。小墨滴与纸结合以将文本、图像或任何其他图形内容的视觉表示产生到纸上。为了准确地产生所打印的内容的细节，打印头中的喷嘴准确地且选择性地释放多个墨滴。基于打印头相对于打印介质的移动，通过这样的多个墨滴的释放来打印整个内容。在一段时间和使用内，打印头的喷嘴可能逐渐形成缺陷且因而不会以期望的方式操作。由此，打印质量可能受到影响。

附图说明

参照附图来描述具体实施方式。在各图中，附图标记的（一个或多个）最左侧数字标识该附图标记首次出现的图。贯穿各图使用相同标号来提及相似的特征和部件：

图1a图示了根据本主题的示例的用于评估打印头喷嘴的状况的系统。

图1b图示了根据本主题的示例的合并有用于评估打印头喷嘴的状况的系统的打印机。

图1c图示了根据本主题的又一示例的用于评估打印头喷嘴的状况的另一系统。

图2(a)-(e)提供了根据本主题的示例的驱动泡形成的各个阶段中具有喷嘴的打印头的横截面图示。

图3以图形方式图示了根据本主题的示例的驱动泡形成的各个阶段中跨打印喷嘴的电压变化。

图4图示了根据本主题的示例的用于评估打印头喷嘴的状况的打印头管芯上实现的逻辑电路。

图5图示了根据本主题的示例的评估打印头喷嘴的状况的方法。

图6图示了根据本主题的又一示例的评估打印头喷嘴的状况的另一方法。

具体实施方式

描述了用于确定喷墨打印系统的打印头喷嘴状况的系统和方法。现代喷墨打印系统或打印机在打印介质（诸如纸）上打印内容。打印是通过将多个墨滴引导到打印介质上来实现的。通过被定位到打印系统的打印头上的多个喷嘴来引导油墨。打印头和打印介质相对于每一个而移动。例如，在打印介质通过运送机构被运送的情况下， 打印头可以横向地移动。取决于要打印的内容，打印系统确定墨滴要被释放到打印介质上的精确时刻和位置。这样，打印头在预定义区域上方释放多个墨滴，以产生要打印的内容的表示。除纸以外，还可以使用其他形式的打印介质。

打印头通过在打印头上提供的喷嘴的阵列来释放墨滴。从与喷嘴流体连通（即，通过用于递送油墨的多个通路而连接）的一个或多个墨腔获得最终从喷嘴释放的油墨。墨腔保持油墨并周期性地将预定量释放到喷嘴，以用于打印。

当打印头未在打印时，由于作用于喷嘴通道内的油墨上的毛细管力和/或背压而在墨腔中保留油墨。墨腔被进一步提供有加热元件。为了影响墨滴的释放，腔内的温度被提高。温度的提高使小体积的油墨扩张和蒸发。油墨的蒸发导致墨腔内泡的形成。泡（也称作驱动泡）可以进一步扩张，从而将墨滴驱动或喷射到打印介质上。随着墨滴被释放，泡崩溃，而所分配的墨滴体积随后从来自墨腔的墨流被补充。

应当注意，油墨喷嘴经受加热、驱动泡形成、驱动泡崩溃以及然后油墨供给的补充这样的循环。在一段时间内以及取决于其他操作状况，打印头内的油墨喷嘴可能被阻塞。喷嘴阻塞可能由于多种因素而发生。例如，油墨内的颗粒物可能使油墨喷嘴被堵塞。在其他情况下，小体积的油墨可能在打印机的操作的过程中被凝固，导致打印喷嘴的堵塞。由此，墨滴的形成和释放可能受到影响。由于墨滴必须在精确的时刻形成和被释放，因此打印喷嘴中的任何这样的阻塞有可能对打印质量有影响。相应地，为了确保打印质量被维持，确定打印喷嘴的状况，即，其是否被阻塞或者其是否正在经历诸如被排空的腔(deprimedchamber)之类的其他问题。

在这样的情形被先占的情况下，可以在不影响处于考虑中的打印机的打印质量的情况下提前较多地执行诸如维修或喷嘴更换之类的适当措施。通过逻辑电路来监视和确定打印喷嘴的状况。这样的逻辑电路涉及在打印喷嘴上提供传感器。传感器可以用于检测驱动泡的存在或不存在。例如， 打印喷嘴中存在的任何油墨体积将给由传感器提供的电流供应较小的电阻抗。类似地，在存在驱动泡时，驱动泡内的空气将供应与由油墨体积供应的电阻相比较高的电阻。

取决于阻抗的测量结果以及由于墨腔内的油墨而引起的对应电压变化，可以确定驱动泡是否已经形成。以该方式，可以确定驱动泡是否正在被形成，从而提供打印喷嘴是否正在以期望的方式操作的指示。此外，通过喷嘴传感器，还可以确定在任何一个或多个具体时刻驱动泡是否已经形成。例如，打印喷嘴中的任何阻塞也将影响在任何具体时刻驱动泡的形成。在该情况下，如果在特定时刻驱动泡尚未形成，则可以推断，喷嘴被阻塞且未在以所意图的方式工作。类似地，这样的基于传感器的机构还可以确定在不同的时刻驱动泡是否已经崩溃。在这样的情况下，油墨通常已经被补充且将被喷嘴传感器检测到。如果在预定时刻处驱动泡尚未崩溃，则还可以推断，喷嘴已经变得有缺陷。

打印头可以伴随有辅助实现打印头的功能的电路。如上所述的基于传感器的机构可以基于由传感器生成的信号来进行操作。这样的信号被传送离开打印头电路或者离开芯片或离开打印管芯。该信号可以被传送到打印机的处理单元以用于处理，以便确定打印喷嘴的状况。在这样的情况下，传送这样的信号离开芯片到达处理单元或到达打印机的其他部件可能需要带宽。此外，传送传感器信号离开芯片可能引入可能影响这样的确定的准确度的定时问题。对传感器信号的处理还可以在芯片上进行，但这样的实现方式可能需要复杂的电路且可能在打印机内的空间以及成本两方面均是密集的。

描述了用于评估打印头喷嘴状况的系统和方法。在一个示例中，描述了用于确定打印头喷嘴状况的方法。按照本主题，该方法进一步通过被实现到打印头上的最小电路而实现，以用于确定打印喷嘴状况。此外，与离开芯片相反，喷嘴状况的确定在芯片上使用最小电路进行，从而减小了打印机的处理单元上的开销并且还降低了对用于将状况关系信息传送到打印机的不同部件的带宽的需求。此外，按照一个示例，最小电路是使用使这样的系统较不复杂的多个基于逻辑的部件来实现的。

按照本主题的示例，在打印喷嘴内提供传感器。传感器可以是阻抗传感器。这样的传感器可以依赖于经过所感测的介质的电流来确定阻抗相对于阈值的变化，所感测的介质是墨腔中的油墨。在操作期间，打印喷嘴将一个或多个墨滴释放或发射到打印介质上以打印期望内容。墨滴的释放可以基于打印处理器所接收的一个或多个信号。在一个示例中，打印喷嘴是基于被称作发射脉冲的脉冲来激活的。发射脉冲给打印喷嘴提供将墨滴发射或释放到打印介质上的指示。

如前所述，打印喷嘴可以进一步包括一个或多个加热元件。由于加热元件，驱动泡被形成，该驱动泡然后从打印喷嘴喷射墨滴。一旦发射脉冲被接收，打印头就开始准备释放墨滴。为此，加热元件被激活，该加热元件形成墨腔内的驱动泡。随着加热元件加热墨腔内的油墨，形成驱动泡。由于加热元件的动作，驱动泡将继续扩张，直到从油墨喷嘴喷射墨滴。一旦墨滴被喷射，驱动泡就崩溃并且油墨供给被补充以用于后续发射。

由于驱动泡的形成和崩溃，随着驱动泡被形成，阻抗将发生变化。通过被定位在打印喷嘴内的传感器来测量阻抗变化。在相对于发射脉冲已经流逝特定时间间隔后的具体时刻测量阻抗变化。可以相对于发射脉冲的上升沿或下降沿测量变化。取决于在具体时刻测量的阻抗变化，进行确定以评定打印喷嘴是否正在以期望的方式起作用。

在一个示例中，至少在第一预定时刻以及在第二预定时刻相对于预定义阈值测量阻抗变化。如前所述，相对于发射脉冲的上升沿或下降沿测量第一和第二预定时刻。

继续本示例，第一预定时刻可以对应于在发射脉冲后驱动泡已经形成的时间。在这样的情况下，如果所测量的阻抗在这样的时刻相对于阈值较高，则可以推论，驱动泡已经以适当的方式形成。然而，如果变化已经在第一预定时刻发生，比方说所测量的阻抗相对于阈值从低增大到高，则可以推论，打印喷嘴被阻塞。以类似的方式，如果所测量的阻抗从高变化到低，则可以推论，所形成的驱动泡较弱。

随着该过程继续，驱动泡将迫使墨滴从打印喷嘴出来并将崩溃。打印喷嘴所耗费的油墨的体积进一步通过油墨储存库补充。由此，再次使油墨与传感器接触。因此，所测量的阻抗将更小。在一个示例中，确定这样的变化是否在第二预定时刻发生。如果该变化确实可能不迟于第二预定时刻发生，则可以推论，打印喷嘴正在正确地起作用。然而，如果该变化在第二预定时刻之后发生，则这可以指示被阻塞的喷嘴或者杂散泡的存在。

按照本主题的示例，跨打印喷嘴的阻抗的变化被测量并转换成一个或多个逻辑输出信号，例如以二进制输出的形式。逻辑输出信号是通过经由在打印头上提供的最小逻辑电路处理与阻抗变化相关联的信号来获得的。逻辑输出信号随后被寄存或锁存到最小电路的部件上。在前述示例中，被实现到打印管芯上的最小电路可以在第一预定义时间间隔和第二预定义时间间隔寄存逻辑输出信号。基于逻辑输出信号，可以评估打印喷嘴的状况。逻辑输出信号可以是0和1的序列，其将指示打印喷嘴的状况是否健康。

继续本示例，逻辑输出自身指示打印喷嘴的状况。例如，被表示为0和1的组合的逻辑输出信号可以被映射到打印喷嘴的不同指示状况。取决于逻辑输出的内容，基于映射来评估打印喷嘴的状况。不需要进一步的处理以处理逻辑输出信号。由此，逻辑输出信号不必被传送，比如说，传送到打印机的处理器，以确定打印喷嘴状况。以该方式，可以避免使用用于传送和处理指示打印喷嘴状况的信号的资源。此外，由于用于确定打印喷嘴的状况的电路是使用多个基于逻辑的部件来实现的，因此所得到的电路较不复杂。

参照图1至6来进一步描述上面的方法和系统。应当注意，描述和附图仅说明了本主题的原理。因此，应理解，可以设计出各种布置，尽管未在本文中明确地描述或示出，但这些布置体现了本主题的原理。此外，本文记载本主题的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述意图涵盖其等同物。

图1a图示了根据本主题的示例的用于确定打印头喷嘴状况的系统100。如所描述的系统100被实现在打印机的打印头的电路内。系统100包括耦合到驱动泡检测模块104的打印喷嘴102。打印喷嘴102进一步包括在打印喷嘴102内提供的传感器106。按照示例，传感器106可以是阻抗传感器或电压传感器。如后续将解释的那样，传感器106在一个或多个具体时刻测量由于驱动泡的形成或崩溃而发生的阻抗的变化。基于所测量的阻抗，驱动泡检测模块104提供输出测试结果作为逻辑信号，即，ink_out（油墨出）测试结果108和ink_in（油墨入）测试结果110。在一个示例中，传感器106测量跨打印喷嘴的电压。通过使电流经过打印喷嘴中存在的油墨体积来测量阻抗或电压。由于油墨是导电介质，因此油墨给电流提供较小阻抗。一旦驱动泡被形成，所供应的阻抗将会高。因此，跨打印喷嘴的电压将会分别低和高。

可以通过发射脉冲来发起打印过程。在接收到发射脉冲后，打印喷嘴102内的加热元件（未示出）可以开始加热油墨，从而导致驱动泡的形成。在形成驱动泡之前，正在与传感器106接触的油墨将提供低阻抗。当驱动泡已经形成时，油墨停止与传感器106接触，并且因此，所测量的阻抗将因此会高。

驱动泡检测模块104在一个或多个特定时刻确定阻抗。用于测量阻抗的定时由定时电路112管理和控制。该时刻在从发射脉冲出现起已经流逝预定义时间之后被确定。在一个示例中，驱动泡检测模块104在由第一预定时刻和第二预定时刻规定的时刻测量阻抗。

在测量跨打印喷嘴的阻抗的同时，驱动泡检测模块104可以在第一预定时刻比较所测量的阻抗与阈值阻抗。在一个示例中，定时电路112可以激活驱动泡检测模块104，使得在第一预定义时刻出现处捕获或寄存测量阻抗。驱动泡检测模块104可以包括用于寄存和提供结果的一个或多个锁存器。为了寄存，将所测量的阻抗存储在锁存器中。

对于正确地起作用的打印喷嘴，驱动泡将不迟于第一预定时刻形成。因此，跨打印喷嘴102测量的阻抗应当高。在驱动泡检测模块104确定阻抗变化已经不迟于第一预定时刻发生的情况下，可以推论，驱动泡要么未正确地形成，要么较弱，即，过早地崩溃。另一方面，如果驱动泡检测模块104确定了所测量的阻抗较高并且所测量的阻抗相对于阈值阻抗未发生变化，则打印喷嘴将被视为健康且正确地起作用。驱动泡检测模块104的确定可以被表示为测试结果。由于目前的测试结果对应于油墨从打印喷嘴102流出的状态，因此测试结果可以称作ink_out测试结果108。

驱动泡检测模块104进一步还可以在第二预定时刻比较所测量的阻抗与阈值阻抗。在一个示例中，定时电路112可以激活驱动泡检测模块104，使得在第二预定义时刻发生处捕获或寄存测量阻抗。驱动泡检测模块104可以包括用于寄存和提供结果的第二组锁存器。

对于正确地起作用的打印喷嘴，驱动泡将在第二预定时刻之后已经崩溃。因此，随着在墨腔内补充油墨，所测量的阻抗将从高变化到低。应当注意，在这样的情况下，油墨流入打印喷嘴102。在驱动泡检测模块104确定阻抗变化不迟于第二预定时刻已经发生的情况下，可以推论，驱动泡确实崩溃了，并且以及时的方式，打印喷嘴内的油墨供给被补充。然而如果驱动泡检测模块104确定变化在第二预定时刻之后发生，则可以推论，打印喷嘴102被阻塞，或者杂散驱动泡存在于打印喷嘴102内，并提供这样的确定的结果作为ink_in测试结果110。

为了评估打印喷嘴102的状况或健康，ink_out测试结果108和ink_in测试结果ink_in测试结果110两者均被使用。例如，仅当ink_out测试结果108和ink_in测试结果110两者均指示驱动泡以及时的方式形成了且崩溃了，打印喷嘴102才将被视为健康。在另一示例中，ink_out测试结果108和ink_in测试结果110可以被传送到打印机的处理单元（未示出），以用于响应于ink_out测试结果108和ink_in测试结果110而进一步实现一个或多个补救动作（如果需要的话）。在一个示例中，ink_out测试结果108和ink_in测试结果ink_in测试结果110可以采用二进制形式。

图1b图示了根据本主题的示例的打印机101，其实现用于评估打印头喷嘴的状况的系统。如所图示，用于评估打印头喷嘴的状况的系统（诸如系统100）被实现在打印机101内。在另一示例中，驱动泡检测模块104被实现到打印机101的打印头上。

图1c图示了根据本主题的另一示例的用于评估打印头喷嘴的状况的系统100。如所描述的系统100被实现在打印机（诸如打印机101）的打印头的电路内。系统100包括耦合到驱动泡检测模块104的打印喷嘴102。打印喷嘴102进一步包括在打印喷嘴102内提供的传感器106。在一个示例中，传感器106是电容性传感器且被配置成测量跨打印喷嘴的阻抗或电压。系统100进一步包括定时电路112、时钟114、ink_out时间储存库116、ink_in时间储存库118、阈值源120、发射脉冲生成器122和油墨感测模块124。上述模块中的每一个耦合到驱动泡检测模块104。尽管未被明确地表示，在不脱离于本主题的范围的情况下，模块中的每一个可以进一步彼此连接。基于从如所图示的一个或多个模块接收到的输入，驱动泡检测模块104提供ink_out测试结果108和ink_in测试结果110。

结合图2来解释系统100的工作。图2提供了描绘驱动泡的形成和崩溃的打印喷嘴102的图示。按照本示例，打印喷嘴102包括加热元件202和传感器106。通过加热元件202的动作，传感器106可以监视由于驱动泡206的形成而引起的跨打印喷嘴102测量的阻抗的变化。

继续本示例，打印喷嘴102准备基于从发射脉冲生成器106接收到的发射脉冲来喷射一个或多个墨滴。在接收到发射脉冲之前，由于毛细管作用而在打印喷嘴102内保留油墨，其中油墨水平204被包含在打印喷嘴102内。在接收到发射脉冲时，加热元件202发起对打印喷嘴102中油墨的加热。随着加热元件202附近的油墨的温度提高，油墨可能蒸发并形成驱动泡206。随着加热继续，驱动泡206扩张并迫使油墨水平204扩展超出打印喷嘴102（如按照本主题的一个示例通过图2(a)-(c)所描绘的）。

同样如前所述，打印喷嘴102内的油墨将给具体电流供应特定电阻抗。典型地，诸如油墨之类的介质是电流的良导体。因此，打印喷嘴102内的油墨所供应的电阻抗也将更小。随着打印喷嘴102准备喷射一个或多个墨滴，传感器106可以使有限的电流经过打印喷嘴102内的油墨。可以通过传感器106来测量跨打印喷嘴102的电阻抗或电压。在不脱离于本主题的范围的情况下，已经关于所测量的跨打印喷嘴102的电压来呈现接下来的描述。

在一个示例中，随着驱动泡206由于加热元件202的动作而形成，传感器106附近的油墨可能与传感器106失去接触。随着驱动泡206形成，传感器106可能被驱动泡206完全包围。在该阶段，由于传感器106与油墨不接触，由传感器106测量的阻抗将会对应地高，并且因此，传感器106测量的电压将会对应地高。由传感器106测量的电压将会在传感器106与油墨不接触的时间间隔期间寄存一恒定值。随着驱动泡206进一步扩张，由毛细管作用而产生的物理力将不再能够保持油墨水平204。墨滴208被形成，该墨滴208然后与打印喷嘴102分离。所分离的墨滴208因而被向着打印介质喷射，如自始至终描绘的那样。一旦墨滴208被喷射，打印喷嘴102中的油墨就被来自储存库的输入墨流补充。在该阶段，加热元件202也停止加热打印喷嘴102内的油墨。随着油墨被补充，驱动泡206崩溃以产生空间210，从而恢复与传感器106的接触，如图2(e)中所描绘。

传感器106测量在驱动泡206形成和崩溃的过程期间发生的电压变化。跨打印喷嘴102的电压将在存在油墨且不存在驱动泡206的时刻保持为低，且将在存在驱动泡206时为高。在驱动泡206正在形成的同时且当驱动泡206已经崩溃时，由油墨感测模块124测量的电压将发生变化。按照本主题的示例，跨打印喷嘴102的下降的变化由油墨感测模块124在具体时刻测量。该具体时刻是在发射脉冲出现后已经流逝预定义时间之后测量的。该具体时刻可以表示油墨将存在且不存在于打印喷嘴102中的时刻。

在一个示例中，该具体时刻可以包括第一预定时刻和第二预定时刻。第一预定时刻可以对应于驱动泡206已形成（即，油墨已经从打印喷嘴102分配或处于正在从打印喷嘴102分配的过程中）的时间点。按照示例，第一预定时刻被称作ink_out时间。此外，随着驱动泡206扩张并且墨滴被从打印喷嘴102分配，驱动泡206将崩溃，从而恢复与传感器106的接触。由此，电压将发生变化，即，将在一段时间内降低。驱动泡检测模块104在第二预定时刻确定电压。由于在本阶段期间墨流入射到打印喷嘴102中，因此第二预定时刻被称作ink_in时间。按照一个示例，ink_in时间和ink_out时间被存储在ink_out时间储存库116和ink_in时间储存库118内。

继续本示例，在发射脉冲已经被发起之后测量跨打印喷嘴102的电压。在一个示例中，电压在相对于发射脉冲的下降沿的时刻被测量。在发射脉冲的下降沿出现的时刻，油墨感测模块124测量跨打印喷嘴102的电压。在一个示例中，当发射脉冲的下降沿出现时，驱动泡206可能已经形成或可能处于正在被形成的过程中。在该阶段，打印喷嘴102内的油墨与传感器106不接触。由此，所测量的电压将会对应地高。驱动泡检测模块104随后从ink_out时间储存库116获得ink_out时间。如前所述，ink_out时间指定驱动泡206将已经针对正确地起作用的打印喷嘴102而形成的时间。

在从ink_out时间储存库116获得ink_out时间后，驱动泡检测模块104从油墨感测模块124获得跨打印喷嘴102的电压。驱动泡检测模块104然后在由ink_out时间规定的时刻确定跨打印喷嘴102的电压并将其与阈值电压进行比较。取决于该电压是否高，驱动泡检测模块104可以确定打印喷嘴是否正在以期望的方式起作用。例如，跨打印喷嘴102的电压小于阈值电压将指示驱动泡206推迟形成或根本未形成，这进而将指示打印喷嘴102被阻塞。ink_out时间是相对于发射脉冲的下降沿出现的时刻确定的。在一个示例中，可以通过由时钟114提供的时钟控制信号来测量从发射脉冲的下降沿的时刻起流逝的时间。在另一示例中，驱动泡检测模块104提供指示针对ink_out时间的确定的输出作为ink_out测试结果108。

所形成的驱动泡206将继续扩张，直到墨滴208被形成且从打印喷嘴102被喷射。当墨滴208被喷射时，驱动泡206将崩溃并且油墨将再次与传感器106相接触。由此，跨打印喷嘴102测量的电压也将下降。驱动泡检测模块104确定是否发生电压的变化，即，跨打印喷嘴102测量的电压是否在第二预定义时刻低于阈值电压。在一个示例中，驱动泡检测模块104确定由于驱动泡206的崩溃而发生的电压变化是否不迟于由ink_in时间规定的时刻发生。可以从ink_in时间储存库118获得ink_in时间。

基于在ink_in时间确定的电压，驱动泡检测模块104确定打印喷嘴102是否正在以期望的方式工作。例如，如果跨打印喷嘴102的电压未改变（即，保持为高），则可以推论，驱动泡206已经持续在打印喷嘴102内达较长的时间段。这典型地当墨滴（比方说墨滴208）特别地由于被阻塞的喷嘴而耗费更长的时间以形成时发生。下述情况也可能是这样：杂散泡或许已经在打印喷嘴102内形成。

然而，如果驱动泡检测模块104确定跨打印喷嘴102的电压在ink_in时间小于阈值电压，则可以推论，打印喷嘴102正在以期望的方式工作。在一个示例中，驱动泡检测模块104提供指示针对ink_in时间的确定的输出作为ink_in测试结果110。在一个示例中，ink_out测试结果108和ink_in测试结果110两者均被考虑以用于确定打印喷嘴102是否正在以正确的方式起作用。在另一示例中，可以相对于由阈值源120提供的阈值电压确定跨打印喷嘴102的电压。

在又一示例中，定时电路112可以被采用以用于测量在ink_out时刻和ink_in时刻的阻抗。在这样的情况下，定时电路112可以基于来自时钟114的时钟控制信号来测量从发射脉冲的出现起流逝的时间。一旦已经达到如ink_out时间所规定的时间，定时电路112就可以激活驱动泡检测模块104以基于在ink_out时刻测量的电压来确定逻辑输出。该逻辑输出可以是基于所测量的电压与阈值电压之间的比较来确定的。

该逻辑输出可以被寄存在驱动泡检测模块104内作为ink_out测试结果108。在另一示例中，驱动泡检测模块104可以进一步包括存储ink_out测试结果108的一个或多个锁存器。类似地，定时电路112还可以使用来自时钟114的时钟控制信号来监视时间。随着由ink_in时间规定的时刻出现，定时电路112可以进一步激活驱动泡检测模块104以确定另一逻辑输出并存储该另一逻辑输出。在示例中，该另一逻辑输出可以被存储作为ink_in测试结果110。

图3提供了按照本主题的一个示例的描绘跨打印喷嘴102测量的电压的变化的图形表示300。此外，曲线图300是仅为了说明而提供的，且不应被理解为限制。描绘这样的变化的其他曲线图也将处于本主题的范围内。曲线图300描绘了发射脉冲302和阈值电压304。阈值电压304可以由诸如阈值源120之类的源提供。在打印喷嘴102处发生的电压的变化由曲线图306指示。在操作中，打印过程由发射脉冲302发起。在发射脉冲302之前，油墨存在于打印喷嘴102中。由于油墨给由传感器106提供的电流供应低阻抗，因此跨打印喷嘴102的电压306也低。随着该过程发起，驱动泡（诸如驱动泡206）形成从而提高跨打印喷嘴102的电压306。

驱动泡检测模块104在发射脉冲302的下降沿确定在如由ink_out时间和ink_in时间所规定的时刻的电压306并将其与阈值电压304进行比较。在一个示例中，驱动泡检测模块104在时刻308开始监视电压306。驱动泡检测模块104在ink_out时间相对于阈值电压304测量电压306。如由时刻ink_out时间所规定的时间段由时刻312描绘。在一个示例中，可以通过由时钟114提供的时钟控制信号310来测量确定ink_out时间是否已经流逝的持续时间（如A所描绘）。电压306由油墨感测模块124测量并被提供给驱动泡检测模块104。

驱动泡检测模块104将电压306与阈值电压304进行比较以确定打印喷嘴102是否正在以期望的方式工作。例如，如果电压306未相对于阈值电压304变化且保持为高，则驱动泡检测模块104可以将ink_out测试结果108提供为肯定，以指示驱动泡206正在或已经正确地形成。然而，如果在ink_out时间，电压306低于或小于阈值电压304（如曲线图306a所描绘），则驱动泡检测模块104可以确定所形成的驱动泡206弱或未被正确地形成。可以将ink_out测试结果108提供为二进制值，即，提供为0或1。例如，为0的ink_out测试结果108可以指示弱驱动泡206的形成。另一方面，作为1的ink_out测试结果108可以指示所形成的驱动泡206是正确的。

驱动泡检测模块104进一步在第二预定时刻将由油墨感测模块124测量的电压306与阈值电压进行比较。在一个示例中，驱动泡检测模块104将在时刻ink_in时间的电压306与阈值电压304进行比较。如图3中所示，ink_in时间（被示作B的持续时间）被描绘为时刻314。在ink_in时间，驱动泡检测模块104确定电压306是否下降为低于阈值电压304。如前述段落中详细描述的那样，当驱动泡206崩溃并且油墨再次被带到与传感器106接触时，电压306将提高。如果电压306的降低不迟于ink_in时间发生，则驱动泡检测模块104可以确定驱动泡206在期望的时间崩溃并且打印喷嘴102正在以正确的方式工作。下述情况也可能是这样：驱动泡检测模块104确定在ink_in时间后发生了电压306的降低（如曲线图306b所描绘）。这样的场景将典型地发生在驱动泡206未如计划的那样崩溃且持续达更长时间段时。在这样的情况下，驱动泡检测模块104可以将其归因于阻塞喷嘴状况。

对打印喷嘴102是否被阻塞的确定可以被驱动泡检测模块104提供为ink_in测试结果110。ink_in测试结果110可以进而通过二进制值而表示。例如，为0的ink_in测试结果110可以指示打印喷嘴102被阻塞。另一方面，为1的ink_in测试结果110可以被用于指示打印喷嘴102未被阻塞。按照先前讨论的示例，ink_out测试结果108和ink_in测试结果110可以被共同用于确定打印喷嘴102是否正在以期望的方式起作用。例如，驱动泡检测模块104可以将ink_out测试结果108和ink_in测试结果110提供为双比特输出。该双比特输出可以在打印喷嘴102被实现于其上的打印头上被处理，或者可以被传送到打印机（比方说打印机101）的处理单元以用于表示打印喷嘴102的状况。取决于打印喷嘴102的状况，可以发起适当的补救动作，诸如维修或更换打印头。

已经提供的上述示例基于关于跨打印喷嘴的电压在预定义时刻如何变化的确定来确定打印喷嘴状况。所述时刻是从发射脉冲的下降沿测量的。然而，在不脱离于本主题的范围的情况下，所述时刻也可以是从发射脉冲的上升沿测量的。

根据本主题的示例，图4表示了被实现到打印管芯上的用于确定打印头喷嘴状况的最小逻辑电路400。在一个示例中，电路400实现驱动泡检测模块104的功能。如图4中所示，打印喷嘴（比方说打印喷嘴102）的打印传感器106耦合到油墨感测模块124。油墨感测模块124的输出被提供给比较器402的正端子。在一个示例中，油墨感测模块124基于跨打印喷嘴102测量的阻抗或电压来提供模拟信号，作为油墨在打印喷嘴102内存在或不存在的结果。比较器402的另一端子耦合到数模转换器（DAC）404。DAC 404从阈值源120接收阈值电压信号，诸如阈值电压304。DAC 404将数字阈值电压信号304转换成模拟，并将其作为输入提供给比较器402的负端子。

如将理解的那样，被应用于比较器（诸如比较器402）的正端子的任何信号将作为执行比较的基础。例如，当来自DAC 404（并且因此，来自阈值源120）的输入小于从油墨感测模块124接收的输入时，比较器402的输出将为高。类似地，当由DAC 404提供的输入大于从油墨感测模块124接收的输入时，比较器402将提供低输出。

比较器402的输出被提供给被称作ink_out锁存器406的第一锁存器和被称作ink_in锁存器408的第二锁存器。如所图示，ink_out锁存器406和ink_in锁存器408是使用D型触发器（flip flop）来实现的。然而，在不脱离于本主题的范围的情况下，也可以使用其他类型的锁存器或触发器。

继续电路400的其他部件，ink_out锁存器406和ink_in锁存器408通过计数器410、复用器412、相等性模块414和测试选择锁存器416的组合来接收定时信号。这样的部件的组合通过一系列与门和非门分别进一步耦合到ink_out锁存器406和ink_in锁存器408。在一个示例中，测试选择锁存器416也使用D型触发器而实现。

ink_out锁存器406、ink_in锁存器408、计数器410、相等性模块414和测试选择锁存器416中的每一个还包括复位锁存器R。上述部件中的每一个的复位锁存器连接到发射脉冲生成器106。计数器410进一步还耦合到提供时钟信号（诸如时钟控制信号310）的时钟114。计数器410的输出作为输入而被提供给相等性模块414。相等性模块414的另一端子耦合到复用器412。复用器412进而从ink_in时间储存库118和ink_out时间储存库116接收输入。返回到相等性模块414，其输出作为时钟控制输入被提供给测试选择锁存器416以及ink_out锁存器406和ink_in锁存器408。在本示例中，测试选择锁存器416的输入被维持在恒定高。

在一个示例中，电路400进一步耦合到单个电流源，经由通道FET（pass FET）（未示出）耦合到打印喷嘴102内的传感器106。这样的示例可以针对正被评估的多个打印喷嘴被连续实现。在另一示例中，第二通道FET也可以用于将传感器106连接到比较器402的正端子，从而允许电路用于多个打印喷嘴，诸如打印喷嘴102。在又一示例中，比较器402和DAC404也可以被采用以用于执行其他功能，诸如在不用于评估打印喷嘴102的状况时的温度控制。

在操作中，当油墨存在于打印喷嘴102内时，比较器402的输出将把数字输出提供为低。如前面在油墨是电导体的情况下所述，由油墨供应的阻抗以及因而跨打印喷嘴102的电压（诸如电压306）将是低的。由此，比较器402的输出将为逻辑低或0。

类似地，当油墨不存在于打印喷嘴102中时（即，当驱动泡（诸如驱动泡206）已经形成时），所供应的阻抗（和电压）将是高的。与阈值电压304相比，测量电压也将较高。由此，在这样的情形中，比较器402的输出也将为逻辑高或1。

为了评估打印喷嘴102的状况，发起发射脉冲，诸如发射脉冲302。发射脉冲302包括上升沿和下降沿。在发射脉冲302正在上升的持续时间内，ink_out锁存器406、ink_in锁存器408、计数器410和测试选择锁存器416均被复位。一旦发射脉冲302的沿下降，即发射脉冲302变为低，并终止ink_out锁存器406、ink_in锁存器408、计数器410和测试选择锁存器416的复位。在该阶段，计数器410开始对由时钟104提供的时钟控制信号的时钟周期进行计数。计数器410使用时钟控制信号（诸如时钟控制信号310）来监视从发射脉冲302开始变为低的时刻起已经流逝的时间。

随着发起对打印喷嘴102的评估，测试选择锁存器416把选择信号提供给复用器412以用于选择ink_out时间储存库116。如前所述，在发射脉冲302变为低的时间，测试选择锁存器416的复位被终止。在该阶段，测试选择锁存器416的输出为0，该输出选择ink_out时间储存库116。在本示例中，复用器412允许当测试选择锁存器416输出逻辑低时选择ink_out时间储存库116，且当测试选择锁存器416输出逻辑高时选择ink_in时间储存库118。

关于这一点，复用器412选择ink_out时间储存库116并将其提供给相等性模块414。相等性模块414连续地将计数器410的输出与由ink_out时间储存库116提供的值进行比较。每当到相等性模块414的输入匹配时，相等性模块414都提供高输出或1。在本情况下，当由计数器410进行的计数与从ink_out时间储存库116获得的值匹配时，相等性模块414的输出将为1。在该阶段，针对门418的全部两个输入端子均为高，这允许ink_out锁存器406锁存到比较器402的输出上并寄存（即，存储）比较器402的输出。

另外，当相等性模块414将高输出提供给测试选择锁存器416时，测试选择锁存器416被置位并针对ink_in时间储存库118提供选择信号。一旦被选择，相等性模块414就连续地将计数器410的输出与由ink_in时间储存库118提供的值进行比较。当由计数器410进行的计数与从ink_in时间储存库118获得的值匹配时，相等性模块414提供高输出或1。在该阶段，因为测试选择锁存器416的输出为高，所以ink_out锁存器406因非门420而未被选择。然而，针对门422的全部两个输入端子均为高，这允许ink_in锁存器408锁存到比较器402的输出上并寄存（即，存储）比较器402的输出。

如果ink_out锁存器406的输出ink_out测试结果108为高并且如果ink_in锁存器408的ink_in测试结果110的输出为低，则打印喷嘴（诸如打印喷嘴102）将被视为正在正确地起作用。在该点处，这两个测试结果锁存器的值（即，ink_out测试结果108和ink_in测试结果110）可以被打印头使用，或者可以作为表示健康或不健康的喷嘴的两个比特或被组合成表示健康或不健康的喷嘴的一个比特而被传送到打印机。

下面提供的表1提供了根据本主题的示例的图表，基于该图表，评定打印喷嘴（诸如打印喷嘴102）的状况。该图表提供了取决于ink_out测试结果108和ink_in测试结果110的关于打印喷嘴（诸如打印喷嘴102）可能存在的各种问题。

表1

ink_out测试	ink_in测试	问题
			0	0	弱或无泡
0	1	不希望的
			1	0	正常
1	1	喷嘴阻塞或油墨入口阻塞

取决于基于上面表1确定的问题，可以发起适当的补救动作。

应当注意，已经提供的上述示例仅是说明性的且不应被理解为限制。其他示例也是可实现的，其中每一个示例将处于本主题的范围内。例如，取代相对于发射脉冲的下降沿确定持续时间，还可以考虑上升沿。在这样的情况下，计数器410可以开始相对于发射脉冲的上升沿对时钟周期进行计数。在不脱离于本主题的范围的情况下，其他示例可以进一步包括：通过添加附加时间寄存器、测试结果锁存器和额外测试状态寄存器来扩展电路，以便针对更多数目的持续时间执行比较。

图5图示了根据本主题的示例的用于评估打印头喷嘴的状况的方法500。方法500被描述的顺序不意图被理解为限制，并且，可以按任何顺序组合任何数目的所描述的方法框以实现方法500或替代的方法。

此外，尽管可以在各种逻辑电路中实现用于评估打印头喷嘴的状况的方法500，但在图5中描述的示例中，在上述系统100的上下文中解释方法500。

参照图5，在框502处，测量跨打印喷嘴的阻抗。例如，油墨感测模块124确定打印喷嘴102内的驱动泡206所供应的阻抗。由油墨感测模块124测量的阻抗可以取决于驱动泡206是否已经形成或已经崩溃而变化。

在框504处，将第一测试结果和第二测试结果寄存到打印管芯上。第一测试结果和第二测试结果是以第一预定义时间间隔和第二预定义时间间隔被寄存的，且基于所测量的阻抗被确定。例如，定时电路112可以被采用以用于测量在ink_out时刻和ink_in时刻的阻抗。在这样的情况下，定时电路112可以基于来自时钟114的时钟控制信号来测量如从发射脉冲出现起流逝的时间。一旦如由ink_out时间和ink_in时间所规定的时刻已经达到，定时电路112就可以在这些时刻激活驱动泡检测模块104以确定逻辑输出。该逻辑输出可以被寄存在驱动泡检测模块104内作为ink_out测试结果108和ink_in测试结果110。

在框506处，基于第一测试结果和第二测试结果来评估打印喷嘴的状况。例如，基于由传感器106在第一预定时刻（即，ink_out时间）和第二预定时刻（即，ink_in时间）测量的阻抗，驱动泡检测模块104确定ink_out测试结果108和ink_in测试结果110。基于测试结果108、110，可以评估打印喷嘴102的状况。

图6图示了根据本主题的另一示例的用于评估打印头喷嘴的状况的方法600。方法600被描述的顺序不意图被理解为限制，并且，可以按任何顺序组合任何数目的所描述的方法框以实现方法600或替代的方法。

此外，尽管可以在各种逻辑电路中实现用于评估打印头喷嘴的状况的方法600，但在图6中描述的示例中，在上述电路400的上下文中解释方法600。

在框602处，通过生成发射脉冲来发起打印过程。例如，在接收到发射脉冲302后，打印喷嘴102内的加热元件202开始加热油墨。驱动泡206被形成，其在一段时间内包封传感器106。

在框604处，在基于其而获得第一测试结果的第一预定时刻，确定电阻抗并且将其对应电压与阈值电压进行比较。在一个示例中，相对于发射脉冲的下降沿测量阻抗。例如，从ink_out时间储存库116获得第一预定时刻，即，ink_out时间。在发射脉冲302后，在驱动泡206被形成的情况下，油墨的体积也处于正在被喷射出喷嘴的过程中。如图4中所示，打印喷嘴（比方说打印喷嘴102）的传感器106耦合到油墨感测模块124。油墨感测模块124的输出被提供给比较器402的正端子。比较器402的另一端子通过DAC 404耦合到阈值源120。在发射脉冲302的下降沿，计数器410开始对由时钟104提供的时钟周期进行计数。测试选择锁存器416通过复用器412来选择ink_out时间储存库116。

相等性模块414将计数器410的输出与由ink_out时间储存库116提供的值进行比较，且每当到相等性模块414的输入匹配时都提供逻辑高。在该阶段，针对门418的全部两个输入端子均为高，这允许ink_out锁存器406存储比较器402的输出。可以获得该输出作为ink_out测试结果108。

在框606处，在基于其而获得第二测试结果的第二预定时刻，确定电阻抗并且将其对应电压与阈值电压进行比较。在一个示例中，相对于发射脉冲的下降沿测量阻抗。例如，从ink_in时间储存库118获得第二预定时刻，即，ink_in时间。此外，在该阶段，驱动泡206应当已经崩溃，从而使油墨与传感器106的接触恢复。由此，所测量的电压将已经降低。在复用器412已经选择ink_in时间储存库118的情况下，计数器410连续地将计数器410的输出与由ink_in时间储存库118提供的值进行比较。当由计数器410进行的计数与从ink_in时间储存库118获得的值匹配时，相等性模块414在该时刻提供1。由于针对门422的全部两个输入端子均为高，这允许ink_in锁存器408存储比较器402的输出。可以获得该输出作为ink_in测试结果110。

在框608处，将第一和第二测试结果寄存（即，存储）在打印管芯内。例如，定时电路112可以激活驱动泡检测模块104以寄存（即，存储）ink_out测试结果108和ink_in测试结果110。在一个示例中，ink_out测试结果108和ink_in测试结果110被存储在驱动泡检测模块104的寄存器内。在另一示例中，用于存储ink_out测试结果108和ink_in测试结果110的寄存器是使用D型触发器来实现的。

在框610处，基于测试结果的组合，评估打印喷嘴的状况。例如，ink_out测试结果108和ink_in测试结果110两者均被考虑以用于评估打印喷嘴102的状况。

在框612处，确定打印喷嘴的状况是否健康。例如，仅在ink_out测试结果108和ink_in测试结果110良好的情况下，打印喷嘴102的状况才被视为良好（来自框612的“是”路径）。在这样的情况下，后续可以使用打印喷嘴102（框614）。在确定ink_out测试结果108或ink_in测试结果110两者中的任一个不好（来自框612的“否”路径）的情况下，打印喷嘴102的状况被分类为不好。随后可以采取适当的动作以更换或修理处于考虑中的打印喷嘴102（框616）。

尽管已经以专用于结构特征和/或方法的语言描述了本主题的示例，但应当理解，所附权利要求不必限于所描述的具体特征或方法。更确切地说，具体特征和方法作为本主题的示例而公开。

Claims (13)

1.一种用于评估打印喷嘴的状况的方法，所述方法包括：

测量跨打印喷嘴的阻抗；

至少在第一预定时刻和在第二预定时刻，分别将基于所测量的阻抗获得的第一测试结果和第二测试结果寄存到打印喷嘴的打印管芯电路上，其中第一预定时刻和第二预定时刻中的每一个是相对于发射脉冲测量的；

基于第一测试结果和第二测试结果的组合来评估打印喷嘴的状况，其中不同的所述组合表示打印喷嘴的不同状况;

其中评估打印喷嘴的状况包括响应于第一测试结果具有逻辑高输出并且第二测试结果具有逻辑低输出而确定打印喷嘴正在正确地起作用。

2.如权利要求1所述的方法，其中第一测试结果是通过将与在第一预定时刻测量的阻抗相对应的电压与阈值电压进行比较来获得的。

3.如权利要求2所述的方法，其中第二测试结果是通过将与在第二预定时刻测量的阻抗相对应的电压与阈值电压进行比较来获得的。

4.如权利要求1所述的方法，其中第一测试结果和第二测试结果采用逻辑输出的形式。

5.如权利要求1所述的方法，其中：

第一测试结果指示驱动泡是否在第一预定时刻持续；并且

第二测试结果指示驱动泡是否崩溃并且与打印喷嘴相关联的墨腔内的油墨是否不迟于第二预定时刻被补充。

6.如权利要求1所述的方法，其中第一预定时刻和第二预定时刻是基于时钟控制信号相对于发射脉冲被测量的。

7.一种打印机的打印头，所述打印头包括：

打印喷嘴；

驱动泡检测模块，被提供到打印头的打印管芯上且通信地耦合到打印喷嘴，其中驱动泡检测模块：

在第一预定时刻将基于跨打印喷嘴测量的电压获得的ink_out测试结果寄存到打印管芯上；

耦合到驱动泡检测模块的定时电路，其中定时电路在第一预定时刻激活驱动泡检测模块以寄存ink_out测试结果；

其中驱动泡检测模块通过执行下述操作来确定打印喷嘴的状况：

在第二预定时刻将基于跨打印喷嘴测量的电压获得的ink_in测试结果寄存到打印管芯上；以及

基于ink_in测试结果和基于ink_out测试结果的组合来确定打印喷嘴的状况，其中不同的所述组合表示打印喷嘴的不同状况；

其中评估打印喷嘴的状况包括响应于ink_out测试结果具有逻辑高输出并且ink_in测试结果具有逻辑低输出而确定打印喷嘴正在正确地起作用。

8.如权利要求7所述的打印头，其中驱动泡检测模块进一步包括用于寄存ink_out测试结果和ink_in测试结果的至少一个锁存器。

9.如权利要求7所述的打印头，其中定时电路相对于发射脉冲的出现测量第一预定时刻。

10.如权利要求7所述的打印头，

其中驱动泡检测模块进一步通信地耦合到时间储存库，并且

其中定时电路进一步包括用于获得第一预定时间间隔和第二预定时间间隔之一的复用器。

11.如权利要求7所述的打印头，其中驱动泡检测模块提供ink_out测试结果和ink_in测试结果作为二进制输出。

12.一种打印机，包括：

打印喷嘴；

在打印喷嘴内提供的传感器；

在打印头管芯上实现的驱动泡检测模块，所述驱动泡检测模块：

在第一预定时刻寄存基于比较跨打印喷嘴的阻抗的第一度量的第一测试结果；

在第二预定时刻寄存基于比较跨打印喷嘴的阻抗的第二度量的第二测试结果；以及

基于第一测试结果和第二测试结果的组合来确定打印喷嘴的状况，其中不同的所述组合表示打印喷嘴的不同状况；

其中评估打印喷嘴的状况包括响应于第一测试结果具有逻辑高输出并且第二测试结果具有逻辑低输出而确定打印喷嘴正在正确地起作用。

13.如权利要求12所述的打印机，进一步包括：定时电路，用于相对于发射脉冲基于时钟控制周期的数目来测量第一预定时刻和第二预定时刻。