CN108778754A - 打印设备和用于检测流体液面的方法 - Google Patents

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Abstract

本文的示例中公开了用于检测油墨液面的打印设备和方法。一种示例性打印墨盒包括：流体容器，检测流体容器中的流体的多个电极，以及从多个电极捕获流体液面信息的移位寄存器。

Description

打印设备和用于检测流体液面的方法
背景技术
喷墨打印设备包括具有若干喷嘴的打印头。喷嘴用于向基底上喷射流体(例如，油墨)以形成图像。喷嘴通常被布置成一个或多个列或阵列，以使得流体从喷嘴的适当序列的喷射导致在打印头和基底相对于彼此移动时在基底上打印出字符、符号和/或其它图形或图像。一些打印头包括集成的流体液面传感器以感测打印头中的流体的液面。例如，已知的打印头可以使用电极通过测量电极上的流体的电阻来确定流体液面。
附图说明
图1示出了可以用于实施本文公开的示例的示例性流体喷射系统的示意图。
图2示出了图1的示例性流体喷射系统的另一示意图。
图3示出了可以与图1的示例性流体喷射系统一起用于实施本文公开的示例的流体墨盒的示意图。
图4示出了可以用于实施本文公开的示例的另一流体墨盒的示意图。
图5示出了根据本主题的示例性实施方式的具有与电接口通信的移位寄存器的感测管芯的示意图。
图6示出了根据本主题的示例性实施方式的感测管芯的感测触发器中的电连接。
图7示出了根据本主题的示例性实施方式的示例性感测序列。
图8为示例性流程图，其代表可以被执行以实施图1-图5和/或图6的示例性流体墨盒的示例性机器可读指令。
图9为示例性处理器平台，其用以执行图8的示例性指令以实施图1-图5和/或图6的示例性流体墨盒。
附图并非按比例的。只要有可能，就可以在所有附图和伴随的书面描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
具体实施方式
打印墨盒可以包括电接触部和流体容器。在一些示例中，打印墨盒通过打印机的托架支架与一个或多个打印头接口连接以方便打印。在一些示例中，打印墨盒可以包括一起容纳于诸如集成打印墨盒的可更换装置中的一个或多个打印头。
流体容器可以存储一种颜色的油墨。替代地，若干流体容器可以均存储不同颜色的油墨。在其它示例中，例如在用于3D打印中时，流体容器可以存储助熔剂或细化剂(例如，水)。打印墨盒可以被取出、更换和/或重新填充。电接触部向和从控制器输送电信号，例如，以控制打印头中的流体液滴发生器通过喷嘴喷射流体液滴并做出流体液面测量。一些已知的打印墨盒利用硅管芯作为感测装置来进行流体液面测量。然而，硅价格高。
控制器可以通过例如限定在打印介质上形成字符、符号和/或其它图形或图像的所喷射的流体液滴的图案，来控制打印头以从喷嘴喷射流体液滴。所喷射的流体液滴的图案可以由来自数据源的打印作业命令和/或命令参数来确定。
在本主题的一些示例性实施方式中，打印墨盒包括电接口(例如，打印机专用集成电路(ASIC))，以基于来自集成在感测管芯/基板上的移位寄存器的值来确定流体容器中的流体的液面。
出于若干原因，可以确定流体容器中可用的流体的液面，例如，以确定更换墨盒的适当时间，并避免过早更换墨盒。在本主题的一些示例性实施方式中，移位寄存器包括耦合到嵌入在感测管芯/基板中的电极的一系列感测触发器(例如，双稳态触发器)。由感测触发器存储的值基于流体容器的内容物而改变。流体容器的内容物可以是全为油墨(例如，填充油墨的容器)、油墨和空气(例如，部分填充油墨的容器)、仅为空气(例如，空的油墨容器)、或试剂(例如，3D打印试剂)。于是，感测触发器中的每个的值随着流体容器中的流体的液面而变化，并提供对流体容器中的流体的液面的指示。
感测管芯/基板利用移位寄存器来捕获并传递流体容器内的流体液面测量。移位寄存器在加电时捕获流体液面值，并且然后将流体液面值从感测管芯“移走”到达电接口。结果，移位寄存器利用较小的管芯面积和很少的互连。例如，移位寄存器的示例性实施方式可以包括两条供电线、时钟和移出(例如，感测)线。然而，消除时钟、移出线或两者的其它实施方式也是可能的。
当在移位寄存器处(例如，从电接口)接收到打印机流体液面请求时，电极中的每个检测其是否与流体容器中的流体接触，并且与相应电极相关联的感测触发器基于是否检测到流体而存储值。一旦感测触发器稳定化(例如，在设置时段之后)，就将由移位寄存器存储的值(例如，由多个感测触发器存储的流体液面值)“移出”到电接口，电接口将移位寄存器值(例如，流体液面值)转换成流体液面测量(例如，填充30％)。流体液面测量的粒度取决于移位寄存器中包括的感测触发器的数量。
本主题描述了包括移位寄存器的流体液面感测设备和方法。本主题的流体液面感测设备和方法减小了与流体容器集成在一起的流体液面感测设备的尺寸，由此节省了成本并提供了减小硅面积和成本的简单通信协议。
根据本主题的示例性实施方式，电接口经由嵌入在感测管芯中的移位寄存器采集流体液面信息。在为移位寄存器加电时，将流体液面信息锁存到移位寄存器中。锁存的流体液面信息在线(例如，移出线或感测线)上被移出到电接口。由电接口向移位寄存器提供时钟信号以移出流体液面信息。
移位寄存器上的电路促成与要检测的流体液面一样多的感测触发器。例如，移位寄存器可以包括100个感测触发器，以按照百分之一的递增来提供流体液面测量，移位寄存器可以包括20个感测触发器，以按照百分之五的递增来提供流体液面测量，等等。每个感测触发器具有电极，电极将感测触发器的存储器元件连接到流体容器中的位置，以使得如果流体液面处于或高于电极相对于流体容器的高度，则电极接触流体容器中的流体。
在移位寄存器加电(例如，经由电接口提供的电压供电线)时，感测触发器中的每个存储指示在电极处是否检测到流体的值。根据本主题的示例性实施方式，感测触发器被设计为使得它们在电极与流体容器中的流体接触时存储逻辑“0”值，并且在电极不与流体接触时存储逻辑“1”值。在其它示例性实施方式中，感测触发器可以被设计为使得它们在电极与流体容器中的流体接触时存储逻辑“1”值，并且在电极不与流体接触时存储逻辑“0”值。
根据本主题的示例性实施方式，一旦移位寄存器加电，流体液面感测设备和方法实施设置时段，以确保感测触发器中存储的流体液面值稳定。可以经由经验测试或模拟来确定设置时段。在设置时段到期时，移位寄存器将流体液面值“移出”到电接口以进行转换。例如，电接口可以将逻辑“1”的计数映射到流体液面测量(例如，填充的百分比)。根据本主题的示例性实施方式，一旦确定了流体液面测量，就将流体液面感测设备断电。
以下具体实施方式参考了附图。只要有可能，就在附图和以下描述中使用相同的附图标记指代相同或相似部分。尽管在说明书中描述了几个示例，但修改、调整和其它实施方式也是可能的。因此，以下具体实施方式不限制所公开示例。相反，可以由所附权利要求限定所公开示例的适当范围。
图1是可以用于实施本公开的教导的示例性打印系统100的框图。图2是图1的示例性打印系统100的侧视图。图1和/或图2的示例性打印系统100包括示例性打印机105、示例性托架支架110和示例性打印墨盒135。在示例性实施方式中，打印机105是喷墨打印机(例如，热喷墨打印机、压电喷墨打印机、连续喷墨打印机等)。在一些示例中，打印机105是用于“打印”三维物体的3D打印机。
图1和/或图2的示例性打印机105包括一个或多个托架支架110，以接收和替换一个或多个对应打印墨盒135。托架支架110被布置成在打印墨盒135和打印头115之间经由流体供应源120建立流体接口。在示例性实施方式中，打印头115是页宽阵列打印头。然而，可以额外或替代地使用其它类型的打印头，例如扫描打印头。在打印操作期间，基底155(例如，纸)在打印头115下方延伸。在一些示例中，打印机105可以在基底155之上移动托架支架110。
在示例性实施方式中，打印机105被提供有包括存储器130的控制器125。控制器125可以从存储器130取回并执行可执行代码。例如，控制器125可以执行可执行代码以使得电源单元向示例性打印头115提供电力。存储器130可以包括各种信息，例如打印机105的标识符、可以用于打印机105的打印墨盒135的标识符、校准数据、错误信息等。
图1和/或图2的示例性打印墨盒135包括流体容器140、存储器芯片145和电接口150。托架支架110被布置成通过流体供应源120将流体容器140连接到打印头115。在示例性实施方式中，每个打印墨盒135在相应流体容器140中可以包括不同流体。例如，如果打印机105为喷墨打印机，每个流体容器140中的流体可以包括特定颜色(例如，青色、品红色、黄色、黑色和/或灰色等)的油墨。在另一个示例中，如果打印机105为3D打印机，每个流体容器140中的流体可以是试剂，例如助熔剂或细化剂(例如，水)。图1和/或图2的打印墨盒135被布置成相对于对应的托架支架110来替换。
打印墨盒135的存储器芯片145可以包括各种信息，例如打印墨盒的类型的标识符、流体容器140中包含的流体的种类的标识、校准数据、错误信息和/或其它数据。在一些示例中，存储器芯片145包括指示相应打印墨盒135何时应当接收维护的信息。在一些示例中，打印机105可以基于存储器芯片145中包含的信息来采取适当动作，例如更改打印例程以保持图像质量。
在示例性实施方式中，控制器125可以从电接口150取回数据。例如，控制器125可以请求电接口150提供墨盒特性，例如产品特性、流体量特性、流体类型特定等。
在一些示例中，打印墨盒135可以包括集成打印头。例如，打印头115、流体供应源120和流体容器140可以一起容纳于诸如集成打印墨盒的可更换装置中。
图3是可以用于图1和/或图2的示例性打印设备100的示例性打印墨盒135的框图。在该示例中，打印墨盒135包括示例性流体容器140、示例性电接口150、示例性流体接口305、310以及包括多个感测触发器320的示例性感测管芯315。
示例性流体接口305、310与打印机105建立流体连接。例如，第一流体接口305可以是密封环(例如，插口)以接收从托架支架110延伸的流体杆(fluid pen)。在示例性实施方式中，第一流体接口305可以从流体容器140向托架支架110引导打印流体，例如油墨。在打印操作期间，打印系统100通过经由第一流体接口305从油墨容器140取回第一流体(例如，打印流体)而进行打印。
第二流体接口310可以促进向和从流体容器140运送气体，例如空气，例如，以实施流体容器140内部的压力控制。气体可以是环境空气。在示例性实施方式中，第二流体接口310可以连接到位于流体容器140内的压力袋。
为了进行流体液面测量，打印墨盒135包括示例性感测管芯315。在例示的示例中，感测管芯315由硅制成，并且从上到下与流体容器140接触。示例性感测管芯315包括多个感测触发器320以捕获流体容器140内的流体液面并传递流体液面。示例性感测触发器320在对感测管芯315加电时捕获流体液面信息。例如，感测触发器320中的每个可以在未检测到流体时存储逻辑“1”值，并且当在流体容器140中检测到流体时可以存储逻辑“0”值。感测触发器320然后向电接口150传送(例如，“移出”)流体液面信息，电接口然后可以向控制器125提供流体液面信息。在一些示例中，电接口150可以处理流体液面信息，之后将该信息传送到控制器125。例如，电接口150可以基于由感测触发器320提供的流体液面信息来产生信号。电接口150可以经由通过托架支架110与打印机105建立的电连接而向控制器125传递信号。
感测管芯315中包括的感测触发器320的数量基于流体液面测量的期望粒度而改变。例如，可以在感测管芯315中定位100个感测触发器320，以使得每个感测触发器320对应于百分之一的流体填充增量。然而，其它实施方式可以使用任何其它数量的感测触发器320。
在一些实施方式中，感测管芯315可以被包封于绝缘体中并竖直安装于打印墨盒135上。在一些这种实例中，感测管芯315可以包括与流体容器140中的流体接触但不绝缘的暴露区域。感测触发器320中的每个可以经由相应的暴露区域与流体容器140电接触。例如，在暴露区域与流体容器140中的流体接触时，对应的感测触发器320可以存储逻辑“0”值，并且在暴露区域不与流体接触时，对应感测触发器320可以存储逻辑“1”值。
图4是可以用于图1和/或图2的示例性打印系统100的替代的示例性打印墨盒400的框图。在该示例中，打印墨盒400是集成打印墨盒，包括流体容器140和示例性打印头405。示例性打印墨盒400还包括示例性柔性电缆410、示例性导电焊盘415、示例性喷嘴420、示例性存储器芯片145和图3的包括多个感测触发器320的示例性感测管芯315。示例性柔性电缆410耦合到打印墨盒400的侧面并且包括迹线，所述迹线耦合示例性存储器芯片145、示例性打印头405、示例性导电焊盘415和示例性感测管芯315。
在操作中，示例性打印墨盒400可以安装在例如图1和/或图2的示例性打印机105的托架支架110中。在示例性打印墨盒400安装在托架支架110内时，示例性导电焊盘415被按压在托架支架110中的对应电接触部上，以使得示例性打印机105能够与打印墨盒400通信和/或控制其电功能。例如，示例性导电焊盘415使得打印机105能够访问示例性存储器芯片145和/或向示例性存储器芯片145写入。
例示的示例的存储器芯片145可以包括各种信息，例如打印墨盒的类型的标识符、流体容器中包含的流体的种类的标识、校准数据、错误信息和/或其它数据。在一些示例中，存储器芯片145包括指示打印墨盒400何时应当接收维护的信息。在一些示例中，打印机105可以基于存储器芯片145中包含的信息来采取适当动作，例如更改打印例程以保持图像质量。
为了在基底155(例如纸)上打印图像，示例性打印机105在基底155之上移动包含打印墨盒400的托架支架110。为了使图像被打印在基底155上，示例性打印机105经由托架支架110中的电接触部向打印墨盒400发送电信号。电信号传输通过打印墨盒400的导电焊盘415并被路由通过柔性电缆410到达打印头405，以为管芯打印头内的个体加热元件(例如，电阻器)通电。电信号传输通过加热元件之一，以生成迅速膨胀的流体蒸汽泡，其驱使小的流体液滴离开打印头405内的发射腔并通过对应喷嘴420到达基底155的表面上，以在基底155的表面上形成图像。
为了进行流体液面测量，打印墨盒400包括示例性感测管芯315。示例性感测管芯315包括多个感测触发器320，以捕获流体容器140内的流体液面并传递流体液面。示例性感测触发器320在对感测管芯315加电时捕获流体液面信息。例如，感测触发器320中的每个可以在未检测到流体时存储逻辑“1”值，并且当在流体容器140中检测到流体时可以存储逻辑“0”值。感测触发器320然后经由柔性电缆410向控制器125传送(例如，“移出”)流体液面信息。
图5是根据本主题的示例性实施方式的图3和/或图4的感测管芯315的示例性实施方式的框图。在示例性实施方式中，感测管芯315与流体容器140接触并与电接口150通信。在例示的示例中，流体容器140包括空白空间段505和示例性流体填充段510。贮存器地550被提供给流体容器140。
示例性感测管芯315包括四个感测触发器320a、320b、320c和320d。统称为感测触发器320的感测触发器实施示例性移位寄存器515(例如，串入串出移位寄存器)。例如，每个感测触发器320的输出被串行连接到下一感测触发器320的输入。感测触发器320经由对应电极520a、520b、520c、520d电连接到流体容器140。统称为电极520的电极可以是金属引脚、金属迹线、导线等。当在流体容器140中检测到流体时，电极520完成电路。还为感测管芯315提供公共地555。
感测触发器320存储表示流体是否被对应电极520检测到的值。在例示的示例中，在对应电极520与流体容器140中的流体接触时，感测触发器320存储逻辑“0”值，因为感测触发器320经由流体连接到地550。在对应电极不与流体容器140中的流体接触时，图5的例示示例的感测触发器320存储逻辑“1”值，因为存在通过流体接地的电阻器。
在例示的实施方式中，感测管芯315对来自电接口150的查询做出回复(例如，请求感测流体液面)。示例性电接口150向感测管芯315和/或移位寄存器555提供电力，并处理由移位寄存器515传送的流体液面信息。电接口150与感测管芯315电通信。在例示的示例中，电接口150向感测管芯315提供电压供电线530。示例性电接口150在请求流体液面测量时向感测管芯315提供电力，并在接收到流体液面测量时禁止向感测管芯315供电。在示例性实施方式中，每个感测触发器320存储指示在经由电压供电线530向感测管芯315提供电压时是否由对应电极520检测到流体的值。
感测触发器320连接到由电接口150控制的时钟535。时钟535由电接口150用于经由示例性感测线545“移出”由感测触发器320存储的流体液面信息。在示例性实施方式中，感测触发器320串行地并基于时钟535“移出”流体液面信息。例如，在第一上升沿时钟信号期间，感测触发器320c将其存储的值(例如，表示对应电极520c是否检测到流体的值)经由输出q线移位到感测触发器320b。感测触发器320c还存储经由输入d线从感测触发器320d接收的流体液面值。在下一个上升沿时钟信号，感测触发器320c将从感测触发器320d接收的值移位到感测触发器320b，并存储从感测触发器320d(如果有的话)接收的下一流体液面值。在示例性实施方式中，继续移出，直到感测触发器320中存储的所有值都被传递到电接口150为止。
在一些实施方式中，感测管芯315可以产生时钟信号535。例如，感测管芯315可包括环形振荡器。在一些这种示例中，感测管芯315可以包括电路(例如，双稳态触发器)以启动“开始”序列并消除来自电接口150的时钟信号535。
在一些实施方式中，感测触发器320可以经由电压供电线530发送流体液面信息。在一些这种示例中，电接口150可以感测通过电压供电线530输送的电压的变化(例如，电压下降)，以判断感测触发器320何时传送信息。例如，感测触发器320可以通过将经由电压供电线530输送的电压拉升某一百分比(例如，百分之五)来传送逻辑“1”值。在一些这种实施方式中，电压供电线530可以是具有较高阻抗的专用线。通过经由电压供电线530传送流体液面信息，感测管芯315可以消除感测线545。
在操作时，电接口150通过经由电压供电线530向感测管芯315提供电力而启动流体液面测量。电接口150可以响应于来自用户的命令(例如，经由打印机105上的流体液面测量控制，经由图形界面中的流体液面测量控制等)，响应于页计数(例如，在打印每一页之后，在打印每十页之后等)等，启动流体液面测量。在加电期间，电极520检测是否存在流体(例如，与电极520接触)。流体液面值被存储在对应的感测触发器320中。
如结合图6所公开的，感测触发器320进行操作，以使得在电极520不与流体容器140中的流体接触时，由电极520提供的流体信号被偏置(例如，影响、拉等)，以导致对应感测触发器320存储逻辑“1”值(例如，高值)。在电极520与流体容器140中的流体接触时，电路是完整的。然而，提供给流体容器140的贮存器地550将反相流体信号偏置为相对慢地升高，这导致对应感测触发器320存储逻辑“0”值(例如，低值)。
在设置时段(在此期间由感测触发器320存储的流体液面值稳定)之后，电接口150向移位寄存器515传送时钟信号535以使移位寄存器515传送流体液面值。移位寄存器515经由感测线545将流体液面值“移出”到电接口150。对应于与流体接触的电极520的感测触发器320“移出”逻辑“0”值，并且对应于不与流体接触的电极520的感测触发器320“移出”逻辑“1”值。设置时段可以是基于经验或模拟测试的预设时间段。此外或替代地，设置时段可以被选择为足够长的时间段，以允许感测触发器320使流体液面值稳定。例如，在向感测管芯315提供电力之后实施一微秒的设置时段可以允许感测触发器320稳定。在例示的示例中，电接口150传送周期性时钟信号535，以使所有的感测触发器320“移出”其流体液面值。
在示例性实施方式中，电接口150映射(例如，转换、解释等)流体液面值以针对流体容器140进行流体液面测量。在一些示例中，电接口150可以在接收到逻辑“1”值之前对逻辑“0”值的数量计数，并将计数与流体液面测量相关联。例如，假设感测管芯315包括100个感测触发器320，并且电接口150在逻辑“0”值之前计数了75个逻辑“1”值，那么电接口150可以确定流体容器140为百分之25充满。此外或替代地，电接口150可以计数逻辑“0”值的数量以确定流体液面测量。
在一些示例中，电接口150可以包括假阳性测试，以减少不准确测量的数量。例如，在流体容器140的空白空间段505中，流体可能与电极520a接触。在这种实例中，为了防止不正确地解释流体液面，电接口150可以监测在检测到逻辑“0”值之前和/或之后的逻辑“1”值的数量。例如，如果在逻辑“0”值之前和/或之后计数了阈值数量的逻辑“1”值，则电接口150可以确定逻辑“0”值为假阳性，并将该值计数为逻辑“1”值(例如，在流体容器140中的对应位置处未检测到流体)。然而，可以额外或替代地使用解释由移位寄存器515捕获的流体液面信息的其它技术。
在例示的实施方式中，感测管芯315对应于来自电接口150的对流体液面测量的请求。在一些示例中，感测管芯315可以额外或替代地对来自控制器125的对流体液面测量的请求做出响应。例如，如果打印墨盒不包括电接口，则感测管芯315可以从控制器125接收对感测流体液面的请求。
图6示出了根据本主题的示例性实施方式的感测触发器320中的电连接。示例性感测触发器320包括由电接口150控制的时钟信号535。时钟信号535电连接到输入锁存器605和输出锁存器625。电极520经由输入信号650和寄存器665与输入锁存器605电路连接。
输入锁存器605包括输入门610(例如，三态驱动器)和输入存储器615。在时钟信号535为高值(例如，2伏)时，输入门610被连接并且由数据信号620为输入存储器615提供值。数据信号620代表由移位寄存器515的一系列感测触发器320中的前一感测触发器320“移出”的输出值645。在时钟信号535为低值(例如，0伏)时，输入门610被断开连接并且输入存储器615存储(例如，锁存)由数据信号620提供的值。
输出锁存器625包括输出门630和输出存储器635。时钟信号535经由反相器640连接到输出锁存器625。在时钟信号535为低值(例如，0伏)时，输出门630被连接并且输出存储器635被提供由数据信号615输出的值。在时钟信号535为高值(例如，2伏)时，输出门630被断开连接并且输出存储器635存储(例如，锁存)由输入存储器615提供的值。在“移出”过程期间，输出值645代表输出存储器635中存储的值，并且是经由数据信号线620被“移出”到一系列感测触发器320中的下一感测触发器320或经由感测线545被“移出”到电接口150的值。
在例示的示例中，输入门610和输出门630由三态驱动器实施。然而，可以额外或替代地使用用于实施开关的其它技术。在例示的示例中，输入存储器615和输出存储器635由两个反相器实施。然而，可以额外或替代地使用存储器(例如，存储器元件)的其它实施方式。
在感测管芯315处于断电状态(例如，经由电压供电线530从电接口150到感测管芯315的电压为零)时，感测触发器320两端的电压和电流也被设置为零。在感测管芯315被加电(例如，进行流体液面测量)时，输出存储器635基于电极520是否在流体容器140中检测到流体而存储流体液面值。然而，在感测管芯315最初被加电(例如，经由电压供电线530接收电力)时，可能出现存储在输入存储器615和/或输出存储器635中的值为未知的状况。例如，流体信号650和反相流体信号655可能都为高值(例如，2伏)，都为低值(例如，0伏)，或可以在高值和低值之间(例如，在百分之50)。
为了减小未知值的可能性，感测触发器320包括电路以偏置(例如，加权或影响)流体信号650和/或反相流体信号655。如上所述，在流体容器140包括流体时，电极520完成电路。在示例性实施方式中，流体容器140包括贮存器地550。在电路完整时(例如，在电极520位于流体容器140的流体填充段510中时)，贮存器地550将流体信号650拉(例如，偏置)向低值。结果，相对低的流体电压信号650导致存储器615、635在电极520在流体容器140中检测到流体时存储逻辑“0”值。
为了在电极520不与流体容器140中的流体接触(例如，电极520位于流体容器140的空白空间段505中)时稳定存储器615、635中存储的流体液面值，由电容器660a、660b偏置(例如，影响)反相流体信号655。例如，电容器660a可以将反相流体信号655拉(例如，偏置)向低值。结果，相对低电压的反相流体信号655导致存储器615、635在电极520未在流体容器140中检测到流体时存储逻辑“1”值。
反相器640、存储器615、635的反相器以及电容器660a、660b的尺寸被选择为平衡流体信号650和反相流体信号655的偏置。例如，电容器660a、660b的尺寸可以被选择为避免当在流体容器140中检测到流体时使由贮存器地550向流体信号650提供的偏置发生偏移。
在操作中，在感测管芯315处于断电状态时，感测触发器320两端的电压被设置为零。在(例如由电压供电线530)向感测管芯315提供电压时，存储器615、635锁存代表电极520是否与流体容器140中的流体接触的流体液面值。在示例性实施方式中，在电极520不与流体接触时，存储器615、635存储逻辑“1”值，并且在电极520与流体容器140中的流体接触时，存储器615、635存储逻辑“0”值。
在允许存储器615、635中的流体液面值稳定的设置时段之后，电接口150经由时钟535发送移位信号，以“移出”流体液面值。例如，移位寄存器515的感测触发器320可以响应于上升沿时钟信号而在感测线545上顺序地“移出”流体液面值。上升沿时钟信号的持续时间和数量可以取决于移位寄存器515中包括的感测触发器320的数量。例如，如果移位寄存器515包括五十个感测触发器260，则提供五十个时钟周期以“移出”流体液面值。在示例性实施方式中，在完成“移出”过程时，电接口150通过使电压供电线530转换为低值(例如，0伏)而使感测管芯315断电，并且感测触发器320两端的电压被设置为零。
图7关于功率、存储器稳定、时钟信号和移出信号随时间的变化示出了感测序列700。在时间T0，在感测管芯315处接收加电信号。例如，电接口150可以响应于流体液面测量请求经由电压供电线530向感测管芯315提供电力。在时间T1，感测管芯315两端的电压稳定(例如被设置为高值)，并且感测触发器320开始存储流体液面值。在例示的序列700中，在当电压稳定时的时间T1和当流体液面值在感测触发器320的存储器615、635中稳定时的时间T2之间出现延迟时段705。在时间T2，流体液面值在感测触发器320中稳定。
在时间T3，电接口150经由时钟535向移位寄存器515发送移位信号，并且感测触发器320启动“移出”过程以向电接口150传送流体液面值。在例示的序列700中，在当感测触发器320开始锁存流体液面值时的时间T1和当移位信号被传送时的时间T3之间出现设置时段710。选择设置时段710的持续时间，以确保在流体液面值被传送到电接口150之前，感测触发器320是稳定的。可以基于经验测试和/或模拟测试确定设置时段710的持续时间。在一些示例性实施方式中，电接口150可以在时间T1启动设置时段计时器以对应于设置时段710。在例示的序列700中，移位时钟信号535是周期性信号，并在移位时钟信号535的上升沿触发“移出”过程。在示例性实施方式中，移位时钟信号535继续，直到所有流体液面值都被传送到电接口150。电接口150然后可以将移位寄存器515断电。
尽管在图示的序列700中未示出，但在时间T3在感测触发器320处接收到移位时钟信号的时间和在感测触发器320将其输出值645经由数据信号线620“移出”到移位寄存器515中的下一感测触发器320或经由感测线545“移出”到电接口150的时间之间，可能出现传播延迟。
尽管图1-图5和/或图6中示出了实施打印系统100的示例性方式，但在一些示例中，图1-图5和/或图6中示出的元件、过程和/或装置中的至少一个可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或通过任何其它方式实施。此外，图1-图5和/或图6的示例性打印头115、示例性控制器125、示例性存储器130、示例性存储器145、示例性电接口150、示例性打印头405和/或(更一般地)示例性打印系统100可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实施。于是，例如，图1-图5和/或图6的示例性打印头115、示例性控制器125、示例性存储器130、示例性存储器145、示例性电接口150、示例性打印头405和/或(更一般地)示例性打印系统100中的任何一者或多者可以由电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)等来实施。
在阅读本专利的设备或系统权利要求中的任何权利要求以覆盖纯粹软件和/或固件实施方式时，示例性打印头115、示例性控制器125、示例性存储器130、示例性存储器145、示例性电接口150、示例性打印头405中的至少一个由此被明确定义为包括有形计算机可读存储装置或存储盘，例如存储软件和/或固件的存储器、DVD、CD、蓝光光盘等。再者，图1-图5和/或图6的示例性打印系统100可以包括除了所例示的那些之外的元件、过程和/或装置，或可以包括元件、过程和/或装置来替代所例示的那些，和/或可以包括超过一个所例示的元件、过程和装置中的任何一个或全部。
图8中示出了代表用于实施图1-图5和/或图6的打印系统100的示例性机器可读指令的流程图。在该示例中，机器可读指令包括要由处理器执行的程序，所述处理器例如是下文结合图9所述的示例性处理器平台900中所示的处理器912。程序可以包含于有形计算机可读存储介质上存储的软件中，有形计算机可读存储介质例如是CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多用盘(DVD)、蓝光光盘或与处理器912相关联的存储器，但整个程序和/或其部分可以替代地由处理器912之外的装置执行和/或包含于固件或专用硬件中。此外，尽管参考图8所示的流程图描述了示例性过程，但可以替代地使用实施示例性打印系统100很多其它方法。例如，可以改变框的执行次序和/或可以改变、消除或组合所述框中的一些。
如上所述，可以使用有形计算机可读存储介质上存储的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)实施图8的示例性过程，有形计算机可读存储介质例如是硬盘驱动器、闪存存储器、只读存储器(ROM)、压缩磁盘(CD)、数字多用盘(DVD)、高速缓存、随机存取存储器(RAM)和/或将信息存储任何持续时间(例如，延长的时间、永久、短时间、暂时缓存和/或高速缓存信息)的任何其它存储装置或存储盘。如本文所用，术语有形计算机可读存储介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘，并排除传播信号并且排除传输介质。如本文所用，可互换地使用“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”。此外或替代地，可以使用非暂态计算机和/或机器可读介质上存储的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)实施图8的示例性过程，非暂态计算机和/或机器可读介质例如是硬盘驱动器、闪存存储器、只读存储器、压缩磁盘、数字多用盘、高速缓存、随机存取存储器、和/或将信息存储任何持续时间(例如，延长的时间、永久、短时间、暂时缓存和/或高速缓存信息)的任何其它存储装置或存储盘。如本文所用，术语非暂态计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘，并排除传播信号并且排除传输介质。如本文所用，在使用短语“至少”作为权利要求的前序部分中的过渡术语时，它可以是如术语“包括”为开放式的那样以相同方式为开放式的。
图8的过程开始于框802，判断是否接收到流体液面读取请求。例如，电接口150可以响应于来自用户的命令、响应于页计数等而接收流体液面读取请求。在框804，图8的过程例如通过电接口150经由电压供电线530向感测管芯315提供电力来为启动感测管芯315的加电。响应于由电压供电线530提供的电力，感测触发器320开始存储代表在流体容器140中是否检测到流体的流体液面值(例如，逻辑“1”值或逻辑“0”值)。
在框806，图8的过程启动设置时段。例如，电接口150可以启动计时器。在框808，图8的过程判断设置计时器是否到期。如果在框808，图8的过程确定设置计时器未到期，那么控制返回到框808。
如果在框808，图8的过程确定设置计时器到期，那么在框810，图8的过程“移出”感测触发器320中存储的流体液面数据。例如，电接口150可以经由时钟信号535向感测触发器320发送周期性移位时钟信号。在框812，图8的过程将流体液面值转换(例如，解释)成流体液面测量。例如，电接口150可以将代表与流体容器140中的流体接触的流体液面值的数量映射到百分比(例如，电接口150可以将指示与流体接触的二十个值映射到表示流体容器140被填充百分之40的流体液面测量)。在框814，图8的过程传输流体液面测量。例如，电接口150可以向控制器125传送流体液面测量，可以在存储器芯片145中存储流体液面测量，等等。在框816，图8的过程将感测管芯315断电。例如，电接口150可以将电压供电线530两端的电压转换为零。在框818，图8的过程判断是否继续进行流体液面测量。如果在框818，图8的过程确定继续进行流体液面测量，则控制返回框802，以判断是否接收到流体液面读取请求。否则，图8的示例性过程结束。
图9是示例性处理器平台900的框图，平台900能够执行图8的指令，以实施图1-图5和/或图6的打印系统100。处理器平台900例如可以是服务器、个人计算机、移动装置(例如，蜂窝电话、智能电话、诸如iPadTM的平板电脑)、个人数字助理(PDA)、因特网电器、DVD播放器、CD播放器、数字视频录像机、蓝光播放器、游戏控制台、个人视频录像机、机顶盒、或任何其它类型的计算装置。
例示的示例的处理器平台900包括处理器912。例示的示例的处理器912是硬件。例如，处理器912可以由来自任何期望系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实施。
例示的示例的处理器912包括本地存储器913(例如，高速缓存)。例示的示例的处理器912经由总线918与包括易失性存储器914和非易失性存储器916的主存储器通信。易失性存储器914可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器装置来实施。非易失性存储器916可以由闪速存储器和/或任何其它期望类型的存储器装置来实施。对主存储器914、916的存取受到存储器控制器的控制。
例示的示例的处理器平台900还包括接口电路920。接口电路920可以由诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI快速接口的任何类型的接口标准来实施。
在例示的示例中，一个或多个输入装置922连接到接口电路920。输入装置922允许用户向处理器912中输入数据和命令。输入装置可以由例如音频传感器、麦克风、相机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、跟踪板、跟踪球、等电位点和/或语音识别系统来实施。
一个或多个输出装置924也连接到例示的示例的接口电路920。输出装置924例如可以由显示装置(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、触摸屏、触觉输出装置、打印机和/或扬声器)来实施。例示的示例的接口电路920从而典型地包括图形驱动卡、图形驱动芯片或图形驱动处理器。
例示的示例的接口电路920还包括通信装置，例如发射器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡，以方便经由网络926(例如，以太网连接、数字用户线(DSL)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如，任何种类的计算装置)交换数据。
例示的示例的处理器平台900还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储装置928。这种大容量存储装置928的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器盘、压缩磁盘驱动器、蓝光光盘驱动器、RAID系统和数字多用盘(DVD)驱动器。
图8的编码指令932可以存储在大容量存储装置928中、存储在易失性存储器914中、存储在非易失性存储器916中和/或存储在诸如CD或DVD的可移除有形计算机可读存储介质上。
在本公开的一个示例中，提供了一种用于感测流体容器中的流体液面的方法，其中该方法包括：向与流体容器集成的感测管芯提供电压，该感测管芯包括移位寄存器以响应于电压而存储流体液面信息；以及将流体液面信息映射到测量。该方法还可以包括：在向感测管芯提供电压时启动计时器；以及响应于计时器到期，向移位寄存器施加时钟信号。该方法还可以包括：通过向移位寄存器施加时钟信号来方便从移位寄存器移出流体液面信息。此外，流体液面信息可以包括在向感测管芯提供电压时由对应感测触发器存储的多个值。此外，每个感测触发器可以与流体容器中的位置相关联，并且感测触发器存储的值对应于在相关联位置处是否检测到流体。
从前述内容可见，将要认识到，上文公开的方法、设备和制品涉及打印墨盒和感测墨盒的流体液面。使用本文公开的示例，流体液面信息存储在移位寄存器中包括的一系列感测触发器中。移位寄存器嵌入在与流体容器集成并且从流体容器顶部延伸到流体容器底部或流体容器的一部分的感测管芯中。当在移位寄存器处接收到电力时，感测触发器锁存(例如，存储)表示对应电极是否在流体容器中检测到流体(例如，与流体接触)的流体液面值。电极电连接到感测触发器。基于电极是否检测到流体，对应的感测触发器存储逻辑“0”值或逻辑“1”值。在设置时段之后，将流体液面值“移出”移位寄存器并转换(例如，映射)到流体液面测量(例如，填充百分之40)。所公开的方法、设备和制品通过提供用于捕获并传递流体容器中的流体液面的简单方法而节省了打印头成本。此外，所公开的方法、设备和制品提供了一种简单的通信协议，其减少了与嵌入硅相关联的硅面积和成本。
尽管本文已经公开了特定示例性方法、设备和制品，但本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖完全落入本专利的权利要求范围内的所有方法、设备和制品。
尽管已经以结构特征特有的语言描述了流体液面感测设备和方法的实施方式，但要理解的是，本主题不限于上述特定特征。相反，特定特征被公开并解释为用于流体液面感测设备和方法的示例性实施方式。

Claims (15)

1.一种打印墨盒，包括：
流体容器；
多个电极，所述多个电极检测所述流体容器中的流体；以及
移位寄存器，所述移位寄存器从所述多个电极捕获流体液面信息。
2.根据权利要求1所述的打印墨盒，其中，所述移位寄存器包括与相应电极电路连接的多个感测触发器。
3.根据权利要求2所述的打印墨盒，其中，在电压被提供到所述移位寄存器时，所述感测触发器存储相应的流体液面值，所述流体液面值代表流体是否被对应电极检测到。
4.根据权利要求2所述的打印墨盒，其中，所述流体容器包括电气地，以在与所述感测触发器相关联的电极与所述流体容器中的流体接触时将在感测触发器处接收到的信号偏置到第一值。
5.根据权利要求1所述的打印墨盒，还包括电接口，以将所述流体液面信息映射到测量。
6.根据权利要求5所述的打印墨盒，其中，所述电接口用于：
基于所述测量而生成信号；以及
向打印机传送所述信号。
7.根据权利要求1所述的打印墨盒，其中，所述多个电极定位在所述流体容器中以对应于所述流体容器的流体液面。
8.一种感测管芯，包括：
与流体容器电接触的多个感测触发器，所述感测触发器中的每个与所述流体容器中的位置相关联，所述多个感测触发器基于在对应位置处与流体接触而存储流体液面值。
9.根据权利要求8所述的感测管芯，其中，所述多个感测触发器实施串入串出移位寄存器。
10.根据权利要求8所述的感测管芯，其中，第一感测触发器包括：
第一锁存器，所述第一锁存器存储与所述第一感测触发器相关联的位置处的第一流体液面值；以及
第二锁存器，所述第二锁存器存储与所述第二感测触发器相关联的第二流体液面值。
11.根据权利要求10所述的感测管芯，其中，所述第一锁存器移出所述第一流体液面值，并且所述第一锁存器存储所述第二流体值。
12.根据权利要求8所述的感测管芯，其中，所述感测触发器响应于施加到所述感测管芯的电压而存储所述相应流体液面值。
13.一种打印墨盒，包括：
流体容器；
与所述流体容器接触的电极；以及
与所述流体容器中的相应位置相关联的感测触发器，所述感测触发器包括锁存器以存储表示流体是否被所述位置处的电极检测到的值，所述值基于信号。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述流体容器包括电气地，以在所述电极与所述流体容器中的流体接触时将存储在所述锁存器中的所述值偏置。
15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述锁存器电连接到电容器，所述电容器在所述电极不与所述流体容器中的流体接触时将存储在所述锁存器中的所述值偏置。
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