CN110214086A - 具有包括驱动气泡检测数据的喷嘴列数据组的流体喷射装置 - Google Patents

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Abstract

流体喷射装置包括多个基元，每个基元具有同一组地址并且包括多个流体室，每个流体室对应于该组地址中的不同地址并且包括激发机构。输入逻辑接收激发脉冲组的系列，每个激发脉冲组对应于该组地址中的地址并且包括具有使能值或禁用值的加温数据以及激发位的系列，每个激发位对应于不同基元并且具有激发值或非激发值。对于每个激发脉冲组的每个激发位，当加温数据具有使能值时，当该激发位具有非激发值时，激活逻辑将加温脉冲提供至对应于该激发位的流体室的激发机构。

Description

具有包括驱动气泡检测数据的喷嘴列数据组的流体喷射装置
背景技术
流体喷射装置通常包括具有喷嘴的多个流体室或激发(firing)室，经由驱动气泡形成机构(诸如例如，激发电阻器)的受控操作从所述喷嘴中选择性地喷射出流体微滴(诸如例如，墨微滴)。在操作期间，可能会出现不利地影响喷射室和/或喷嘴适当地喷射流体的能力的状况。例如，在喷嘴或喷射室中可能会发生堵塞，或者流体可能会变得在驱动气泡形成机构上凝固。为了检测这样的状况，已开发了诸如例如光学液滴检测和驱动气泡检测(DBD)之类的技术来评估喷嘴的完整性或健康性。
附图说明
图1是总体图示根据一个示例的流体喷射装置的框图和示意图，该流体喷射装置采用具有驱动气泡检测数据的喷嘴列数据组。
图2是图示根据一个示例的包括流体喷射装置的流体喷射系统的框图和示意图，该流体喷射装置采用具有驱动气泡检测数据的喷嘴列数据组。
图3A是总体图示根据一个示例的喷射室的示意图。
图3B是总体图示根据一个示例的喷射室的示意图。
图4是总体图示根据一个示例的流体喷射装置的框图和示意图，该流体喷射装置具有被组织成基元(primitive)的喷射室。
图5是总体图示根据一个示例的流体喷射装置的基元驱动和控制逻辑电路的部分的示例的框图和示意图，该流体喷射装置采用具有嵌入的地址数据的打印数据包。
图6是总体图示根据一个示例的喷嘴列数据组的示例的框图。
图7是总体图示根据一个示例的激发脉冲组的示例的框图。
图8A是根据一个示例的总体图示喷嘴列数据组的示例的框图。
图8B是根据一个示例的总体图示喷嘴列数据组的示例的框图。
图9是根据一个示例的总体图示操作流体喷射系统的方法的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可实践本公开的特定示例。将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其他示例并且可进行结构或逻辑上的变化。因此，以下详细描述将不从限制的意义上理解，并且本公开的范围由所附权利要求限定。将理解的是，除非另有特别注明，否则本文中所描述的各种示例的特征可部分地或完全地彼此组合。
流体喷射装置通常包括具有喷嘴的多个流体室，经由驱动气泡形成机构的受控激活从所述喷嘴中选择性地喷射出流体微滴。驱动气泡形成机构可包括热驱动气泡形成机构(诸如，电阻器)以及其他类型的驱动气泡形成机构(诸如例如，压电机构)。流体室、喷嘴和驱动气泡形成机构有时一起被称为液滴发生器。在一个示例中，流体喷射装置可被实施为喷墨打印头，以用于将墨液滴诸如喷射到打印介质上以形成所期望的打印图像。
通常，流体喷射装置的流体室被布置成被称为基元的流体室组，其中基元进一步被组织成列，其中每个基元接收同一组地址，并且基元的每个流体室对应于该组地址的地址中的不同地址。在一个示例中，为了控制驱动气泡形成机构的操作以选择性地从流体室的喷嘴中喷射流体微滴以形成所期望的打印图像(诸如例如，在打印介质上)，以喷嘴列数据组(NCG)的系列、或更一般地喷射列组的形式，将打印数据、或更一般地喷射数据提供至流体喷射装置，其中每个NCG包括激发脉冲组(FPG)的系列。在一个示例中，每个FPG对应于该组地址中的至少一个地址，并且包括用于每个地址的不同组的数据位，并且其中每组数据位中的每个数据位对应于不同基元。
在流体喷射装置操作期间，可能会出现不利地影响喷射室和/或喷嘴适当地喷射流体的能力的状况。例如，在喷嘴或喷射室中可能会发生堵塞，或者流体或流体的组分可能会变得在驱动气泡形成机构上凝固。为了检测这样的状况，已开发了诸如光学液滴检测和驱动气泡检测(DBD)之类的技术来评估喷嘴、喷射室和驱动气泡形成机构的完整性或“健康性”。然而，这样的技术(包括DBD)发生在打印页面或打印任务之间，这导致了延迟并降低了打印机吞吐量。
图1是总体图示根据本公开的一个示例的流体喷射装置114的框图和示意图，该流体喷射装置具有喷嘴列数据组242，该喷嘴列数据组包括用于执行流体喷射装置114的喷射室150的DBD操作的数据262和喷射数据264两者。在一个示例中，流体喷射装置114包括多个基元180(被图示为基元P1至PM)，其中每个基元180具有同一组地址182(被图示为地址A1至AN)，并且每个基元180具有多个喷射室150。每个喷射室150对应于该组地址182中的地址A1至AN中的不同地址，并且包括驱动气泡形成机构160和DBD传感器机构164。
输入逻辑192接收多个喷嘴列数据组(NCG)或喷嘴列数据组242的系列240(例如，来自控制器110)，其中每个NCG 242包括激发脉冲组(FPG)244的系列，其中每个FPG 244包括：具有使能(enable)值或禁用(disable)值的DBD数据262；以及喷射数据位264，每个喷射数据位对应于基元180中的不同基元(例如，见下文的图6和图7)。
流体喷射装置114进一步包括激活逻辑190。在一个示例中，对于NCG的系列240中的每个NCG 242中的每个FPG 244，当DBD数据262具有使能值时，激活逻辑190将FPG 244识别为DBD FPG 250，其中DBD FPG 250对应于该组地址182中的至少一个地址。当识别出DBDFPG 250时，在设定了对应的喷射数据位264的情况下，激活逻辑190在每个基元中激活具有与DBD FPG 250所对应于的至少一个地址相同的地址的喷射室150的驱动气泡形成机构160，以形成驱动气泡并且以执行DBD感测测量(例如，见下文的图3B)。
如下文将更详细地描述的，根据本公开，包括呈NCG中的FPG形式的DBD操作数据使得能够在喷射操作期间执行DBD操作，而不降低流体喷射装置114的吞吐量。例如，当流体喷射装置114被实施为喷墨打印头114时，例如，包括用于执行DBD操作的呈DBD FPG250形式的数据连同呈FPG 244形式的喷射数据使得能够对喷射室150执行DBD操作，而不减少由喷墨打印头114打印的页数。此外，在流体喷射装置114被实施为喷墨打印头114的情况下，即使作为执行DBD操作的一部分墨液滴将被喷射到打印介质上，由这样的墨液滴产生的打印伪像对于观察这样的图像的人来说也将是不易察觉的。
图2是总体图示包括流体喷射装置(诸如，流体喷射组件102)的流体喷射系统100的框图和示意图，该流体喷射装置包括多个流体室并采用NCG(更一般地，喷射列组)，根据本公开，NCG包括用于引导对流体喷射装置102的所选择的流体室的DBD的测量的DBD数据和喷射数据两者。除了流体喷射组件102以外，流体喷射系统100包括：流体供应组件104，其包括流体存储贮存器107；安装组件106；介质传送组件108；电子控制器110；以及至少一个电源112，其将电力提供至流体喷射系统100的各种电部件。
根据本公开，流体喷射组件102包括激活逻辑190和输入逻辑192(诸如上文所描述的)，并且包括至少一个流体喷射装置114，所述流体喷射装置通过多个孔或喷嘴116将流体液滴喷射到诸如打印介质118上。根据一个示例，如所图示的，流体喷射装置114可被实施为将墨液滴喷射到打印介质118上的喷墨打印头114。流体喷射装置114包括喷嘴116，这些喷嘴通常被布置成一个或多个列或阵列，其中喷嘴组被组织以形成基元，并且基元被布置成基元组。当流体喷射组件102和打印介质118相对于彼此移动时，以适当有序的方式从喷嘴116喷射流体液滴导致字符、符号或其他图形或图像被打印在打印介质118上。
尽管本文中关于采用流体喷射装置114的流体喷射系统100进行了广泛描述，但是流体喷射系统100可被实施为采用喷墨打印头114的喷墨打印系统100，其中喷墨打印系统100可被实施为按需喷射型(drop-on-demand)热喷墨打印系统，其中喷墨打印头114是热喷墨(TIJ)打印头114。附加地，根据本公开，也能够在其他打印头类型(例如，TIJ打印头114和压电类型打印头的这样的宽阵列)中实施将DBD操作数据包括在PCG中。此外，根据本公开，将DBD操作数据包括在PCG中并不限制于喷墨打印装置，而是可应用于任何数字流体分配装置，例如包括2D和3D打印头。
参考图2，在操作中，流体通常从贮存器107流动到流体喷射组件102，其中流体供应组件104和流体喷射组件102形成单向流体输送系统抑或再循环流体输送系统。在单向流体输送系统中，被供应至流体喷射组件102的所有流体在打印期间被消耗。然而，在再循环流体输送系统中，在打印期间消耗被供应至流体喷射组件102的仅一部分流体，其中在打印期间未消耗的流体被返回到供应组件104。可移除、替换和/或重新填充贮存器107。
在一个示例中，流体供应组件104经由接口连接件(诸如，供应管)在正压力下将流体通过流体调节组件11供应至流体喷射组件102。流体供应组件包括例如贮存器、泵和压力调节器。例如，流体调节组件中的调节可包括过滤、预加热、压力波动吸收和脱气。在负压力下将流体从流体喷射组件102吸取到流体供应组件104。选择流体喷射组件102的入口和出口之间的压力差以在喷嘴116处实现正确的背压。
安装组件106相对于介质传送组件108定位流体喷射组件102，并且介质传送组件108相对于流体喷射组件102定位打印介质118，使得打印区域122被限定为在流体喷射组件102和打印介质118之间的区域中邻近于喷嘴116。在一个示例中，流体喷射组件102是扫描类型的流体喷射组件。根据这样的示例，安装组件106包括托架以用于相对于介质传送组件108移动流体喷射组件102以跨越打印机介质118扫描流体喷射装置114。在另一示例中，流体喷射组件102是非扫描类型的流体喷射组件。根据这样的示例，安装组件106将流体喷射组件102保持在相对于介质传送组件108的固定位置处，其中介质传送组件108相对于流体喷射组件102定位打印介质118。
电子控制器110包括处理器(CPU)138、存储器140、固件、软件以及用于与流体喷射组件102、安装组件106和介质传送组件108通信并控制它们的其他电子器件。存储器140能够包括易失性(例如，RAM)和非易失性(例如，ROM、硬盘、软盘、CD-ROM等)存储器部件，包括提供对计算机/处理器可执行编码指令、数据结构、程序模块和用于流体喷射系统100的其他数据的存储的计算机/处理器可读介质。
电子控制器110接收来自主机系统(诸如，计算机)的数据124，并将数据124临时存储在存储器中。通常，数据124沿电子、红外、光学或其他信息传输路径发送到流体喷射系统100。在一个示例中，当流体喷射系统100被实施为喷墨打印系统100时，数据124代表要打印的文件(诸如例如，文档)，其中数据124形成喷墨打印系统100的打印任务并且包括一个或更多个打印任务命令和/或命令参数。
在一个实施方式中，电子控制器110控制流体喷射组件102以从流体喷射装置114的喷嘴116喷射流体液滴。电子控制器110限定所喷射的流体液滴的图案，这些流体液滴是待从喷嘴116喷射的，并且在被实施为喷墨打印头的情况下这些流体液滴基于来自数据124的打印任务命令和/或命令参数一起在打印介质118上形成字符、符号和/或其他图形或图像。在本公开的一个示例中，如下文将更详细地描述的，电子控制器110将呈NCG形式的喷射数据提供至流体喷射组件102，这导致喷嘴114喷射流体液滴的限定的图案。根据一个示例，如下文将更详细地描述的，NCG包括呈FPG形式的喷射数据和呈DBD FPG形式的DBD操作数据。在一个示例中，NCG可由电子控制器110接收以作为来自主机装置(例如，计算机上的打印驱动器)的数据124。
图3A和图3B是框图和示意图，其总体示出了流体喷射装置114的一部分的截面视图并且图示了喷射室150的示例。喷射室150被形成在流体喷射装置114的基板152中，并且经由流体馈送通道156与流体馈送槽154处于液体连通，该流体馈送通道将流体158从流体馈送槽154传送到喷射室150。喷嘴16延伸穿过基板152到达汽化室150。
根据一个示例，喷射室150包括在基板152中安置在其下方的驱动气泡形成机构160，诸如例如，激发电阻器160或其他类型的流体喷射器。激发电阻器160电联接到喷射控制电路162，该喷射控制电路控制对激发电阻器162的电流施加以在流体室158内形成驱动气泡，以根据限定的液滴图案从喷嘴16喷射流体液滴以在打印介质118(见图2)上形成图像。
在一个示例中，喷射室150包括金属板164(例如，钽(Ta)板)，该金属板安置在激发电阻器160上方并与喷射室150内的流体(例如，墨)接触，并且该金属板保护下面的激发电阻器160以免受由喷射室150内的驱动气泡的产生和破裂(collapse)产生的空化力。在一个示例中，金属板164用作DBD感测板164，该DBD感测板电联接到DBD感测电路166(包括接地点165)以用于检测喷射室150内驱动气泡的存在，如下文更详细地描述的。
参考图3B，在打印操作期间(并且更一般地，在流体喷射操作期间)，喷射控制电路162将激发电流IF提供至激发电阻器160，该激发电阻器使流体158的至少一种组分(例如，水)蒸发以在喷射室150中形成气态驱动气泡170。随着气态驱动气泡170在尺寸上增大，喷射室158中的压力增大，直到克服了将流体保持在喷射室158内的毛细管约束力并且从喷嘴16喷射流体微滴159。在喷射流体微滴159时，驱动气泡170破裂，激发电阻器160的加热停止，并且流体158从槽154流动以重新填充喷射室158。
如上文所描述的，可能会出现不利地影响喷射室150和喷嘴16适当地形成和/或喷射流体微滴159的能力的状况。例如，在喷嘴16和/或喷射室158中可能会发生堵塞(部分抑或完全)，或者流体可能会变得在流体室158的表面上凝固。这样的状况可能会导致不适当的激发喷嘴，诸如，这样的喷嘴：其不能激发(即，不喷射流体微滴)、激发得早、激发得晚、释放太多流体、释放太少流体或其组合。
DBD是这样的一种技术：其用于监测喷射室150内驱动气泡170的形成和喷射以便评估喷射室150、流体通道156、喷嘴16和其他部件(诸如例如，激发电阻器160)的完整性或健康性。根据一个示例，为了执行DBD操作，喷射控制电路162将激发电流IF提供至激发电阻器160，该激发电阻器开始加热喷射室150内的流体158并开始使流体155的至少一种组分(例如，水)蒸发以形成驱动泡沫。
在驱动气泡的产生期间，DBD感测电路166将固定的感测电流提供至DBD感测板164，其中电流流动通过由液体流体158和/或驱动气泡170的气态物质形成的阻抗路径168到接地点165，从而导致产生室电压VDBD，该室电压指示驱动气泡170的特性，其继而指示喷射室150和相关联的部件的健康性。随着驱动气泡170膨胀，DBD感测板160的更大部分与驱动气泡170进行接触，并且由流体158和驱动气泡170形成的阻抗路径168的部分变化，这导致阻抗路径168的阻抗变化，并且继而导致室电压VDBD的电平变化。
在一个示例中，在驱动气泡170的形成和破裂期间(在从喷嘴16喷射流体微滴159时)以及对于之后的一时间段，持续地监测室电压VDBD，诸如通过控制器110(或通过流体喷射装置114上的逻辑，或其某个组合)，并且将该室电压与室电压VDBD的指示喷嘴16的各种状况(例如，健康的喷嘴、部分堵塞的喷嘴、完全堵塞的喷嘴)的已知电压分布(profile)进行比较以便评估喷嘴的健康性。在一个示例中，在驱动气泡170的形成和破裂期间以及之后的一时间段期间，在一个或多个所选择的点处测量室电压VDBD，其中将所述一个或多个所选择的点与健康的喷嘴的已知电压分布进行比较。例如，如果确定喷嘴是不激发的，则控制器(诸如，控制器110)可实施维修程序或移除该喷嘴使其不再服务，并通过调整剩余喷嘴的激发模式来进行补偿。
图4是总体图示根据一个示例的流体喷射装置114的框图和示意图，并且该流体喷射装置能够被构造成与根据本公开的包括DBD操作数据的NCG一起使用。流体喷射装置114包括多个喷射室150，每个喷射室包括喷嘴16、激发电阻器162和DBD感测板164，其中这些喷射室被布置成在流体槽154(见图3)的每侧上的喷嘴列组178，其中喷射室150被分组为多个基元180。
在图4的示例中，喷射室150被组织成基元180，其中第一组M个基元(被图示为基元P(1)至P(M))被布置成在流体槽154的左侧上形成喷嘴列组178，并且第二组M个基元P(1)到P(M)安置成在流体槽154的右侧上的喷嘴列组178。在图4的示例中，每个基元180包括“N”个喷射室150，其中N是整数值(例如，N＝8)。每个基元180采用同一组N个地址182(被图示为地址(A1)至(AN))，其中每个喷射室150连同其喷嘴16、激发电阻器162和DBD感测板164一起对应于该组地址182中的不同地址，使得如下文所描述的，每个喷射室150能够在基元180内被单独地控制。虽然被图示为沿流体槽被布置成列，但是喷嘴16和基元180可以以其他构型布置，诸如例如，在流体槽154被替换为流体馈送孔阵列的情况下被布置成阵列。
尽管被图示为各自具有相同数目N个的喷射室150，但是应注意的是，喷射室150的数目能够在基元到基元之间变化。附加地，尽管被图示为具有仅单个流体槽154，其中喷嘴列组178安置在流体槽的每侧上，但应注意的是，流体喷射装置(诸如，流体喷射装置114)可采用多于一个流体槽和多于两个喷嘴列组。
下文的图5至图8是总体图示根据本公开的示例的流体喷射装置114的基元驱动和逻辑电路190的部分以及具有嵌入的DBD激发脉冲组250的喷嘴列数据组242的框图和示意图，其使得打印系统100和流体喷射装置114能够在打印和维修操作期间执行DBD操作。如下文所描述的，基元驱动和逻辑电路190用作激活逻辑，以用于激活驱动气泡形成机构160(例如，激发电阻器160)和驱动气泡传感器机构164(例如，DBD板164)以根据DBD FPG 250执行DBD操作。
参考图5，关于单个喷嘴列组来描述基元驱动和逻辑电路190，在这种情况下，在流体槽154的左手侧上的喷嘴列组178具有基元P2到PM，其中每个基元具有N个喷射室150，如在上文由图4总体图示的。根据图5的示例，基元驱动和逻辑电路190包括：输入逻辑192，其包括数据缓冲器194和地址编码器196；激发脉冲发生器198；以及DBD控制器200，其包括DBD感测电路202。
数据缓冲器194联接到一组M条数据线204(被图示为数据线D1至DM)，其中每个基元180对应于一条数据线，并且地址编码器196联接到地址总线206。激发脉冲发生器198在激发脉冲线208上产生激发脉冲。DBD控制器200与DBD使能线210通信，并且DBD感测电路202联接到一组M条DBD感测线212(被图示为DBD感测线S1至SM)，其中每个基元180对应于一条感测线。基元驱动和逻辑电路190进一步包括基元电力线214和接地线216。
每个基元180的每个喷射室150包括激发电阻器160(被图示为激发电阻器160-1至160-N)和DBD感测板164(被图示为DBD感测板164-1至164-N)。每个激发电阻器160经由激活装置联接在基元电力线214和接地线216之间，所述激活装置诸如为可控开关220(例如，场效应晶体管(FET))，该可控开关被图示为用于每个基元180的FET 220-1至220-N。每个DBD感测板经由对应的喷射室中的流体(被图示为虚线)联接到接地线216，并且经由可控开关224联接到对应于特定基元180的DBD感测线212，该可控开关被图示为用于每个基元180的FET 224-1至224-N。
基元180的每个喷射室150具有联接到地址总线206的对应的地址解码器230(被图示为地址解码器230-1至230-N)以解码对应于该喷射室的地址(即，在该示例中为地址A1至AN中的一者)。对于每个基元180的每个喷射室150，与门232(被图示为与门232-1至232-N)具有：输入，其联接到对应的地址解码器230的输出、联接到对应的数据线204、并且联接到激发脉冲线208；以及输出，其联接到对应的开关220的控制栅极以用于控制相关联的激发电阻器160。同样，对于每个基元180的每个喷射室150，与门234(被图示为与门234-1至234-N)具有：输入，其联接到对应的地址解码器230的输出、联接到对应的数据线204、并且联接到DBD使能线210；以及输出，其联接到对应的开关224的控制栅极以用于控制DBD感测板164。
在操作中，流体喷射装置114接收呈喷嘴列数据组(NCG)的系列的形式的喷嘴喷射数据，诸如，来自电子控制器110(例如，见图2)。图6总体图示了根据本公开的一个示例的NCG 242的系列240，其中每个NCG 242包括喷嘴激发脉冲组(FPG)244(或简称为FPG 244)的系列。在一个示例中，如下文更详细地描述的，系列242中的一个或多个NCG 242中的一个或多个FPG 244可以是DBD FPG 250。
图7是总体图示根据本公开的FPG 244的示例的框图。如所图示的，FPG 244包括报头(header)部分252、报尾(footer)部分254和喷射数据部分256。根据一个示例，报头部分252包括地址数据258，该地址数据指示FPG 244所对应的喷射室地址。在一个示例中，根据本公开，报头部分252包括DBD操作数据260，该DBD操作数据包括具有使能值或禁用值的一个或多个DBD使能位262。根据一个示例，当DBD使能位262具有禁用值时，FPG 244不是DBDFPG 250。相反，当DBD使能位262具有使能值时，FPG是DBD FPG 250。在一个示例中，除了DBD使能位262以外，DBD操作数据260包括DBD参数，诸如例如，测量延迟设定(例如，当在驱动气泡170的形成期间是所获得的(一个或多个)电压测量结果)、比较器的阈值设定、以及感测电流和/或电压水平。
除了地址位258和DBD操作数据260以外，报头部分252包括其他信息，诸如例如，开始和同步信息。在其他数据当中，报头部分254包括停止位。
喷射数据部分256包括数据位264的系列，每个数据位对应于由地址位258限定的地址并且对应于形成喷嘴列组(诸如，图4中的在流体槽154的左手侧上的喷嘴列组178)的基元组中的基元180中的不同基元。如下文将描述的，当DBD使能位262具有禁用值时，FGP不是DBD FPG，使得数据位264代表打印数据位，所述打印数据位与地址和激发脉冲相组合以控制对应的激发电阻器160的激发。当DBD使能位262具有使能值时，FPG是DBD FPG 250，使得数据位264代表DBD喷射数据，并且与地址、激发脉冲和DBD使能数据相组合以控制激发电阻器160和对应的DBD感测板164的激活。
返回到图6，根据一个示例，如所图示的，每个NCG 242包括：N个FGP 244的系列，其中基元中的N个地址(例如，见图5)中的每者对应于一个FPG；以及一个或多个DBD FPG 250(在这种情况下为单个DBD FPG 250)，其代表除了所述N个FPG 244以外的FPG。
在一个示例中，每个FPG 244具有持续时间，其中FPG 244各自具有持续时间t1并且DBD FPG 250具有持续时间t2，其中每个FPG 244的持续时间t1和DBD FPG 250的持续时间t2一起代表NCG 242的持续时间tNCG，其中系列242中的每个NCG 242具有相同的持续时间。在一个示例中，持续时间t1和持续时间t2是相等的。在一个示例中，持续时间t1和持续时间t2是不同的。例如，如所图示的，持续时间t2可比持续时间t1更长。
图8A和图8B是总体图示NCG 242的其他示例的框图。图8A图示了这样的示例，其中除了包括DBD FPG 250以外，NCG 252进一步包括具有持续时间t3的空闲时间251。在一个示例中，空闲时间251被包括在NCG 252中以与打印系统100的其他部件的操作(例如，通过介质传送组件的介质118配准，见图3)保持时间同步，其可取决于特定的实施方式或构型而变化。图8B图示了这样的示例，其中NCG 242不包括DBD FPG 250但包括空闲时间251。在一个示例中，无论NCG 242是否包括DBD FPG 250，系列240中的每个NCG 242的持续时间tNCG都是相同的。
在一个示例中，参考图6和图7，例如，当要对流体喷射装置114的一个或多个所选择的喷射室150执行DBD操作时，电子控制器110(或其他控制器)将DBD FPG 250插入合适的NCG 242中，其中，DBD FPG 250命令基元驱动和逻辑电路190对所识别的喷嘴执行DBD操作，作为根据系列NPG240的系列的正在进行的流体喷射操作的部分。通过将DBD FPG 250包括在NPG240的系列中，根据本公开(其中每个DBD FPG在一个或多个喷射室150中起始DBD测量的执行)，能够在打印任务期间在几个NCG期间评估所有喷射室150的完整性，由此大大减少或消除了否则由常规DBD操作引起的流体喷射装置114和打印系统100的吞吐量的降低。
返回到图5，在操作中，流体喷射装置114的输入逻辑192接收呈喷嘴列数据组(NCG)240的系列的形式的喷嘴喷射数据256，诸如，来自电子控制器110(例如，见图2)。对于每个FPG 244，输入逻辑192检查报头252以获得DBD使能位262的值。在第一示例场景中，当DBD使能位262具有禁用值时，输入逻辑192认为FPG 244不是DBD FPG 250，并且结果是，不将包括DBD使能位262的DBD操作数据260传递至DBD控制器200。
在这样的情况下，地址数据258被提供至地址编码器196，该地址编码器将对应的地址编码到地址总线206上，并且数据缓冲器194接收来自FPG 244的数据部分256的每个数据位264并将该数据位放置到其对应的数据线204上，其中，在流体喷射装置114是喷墨打印头的情况下，数据线204上的打印数据代表待打印(诸如例如，被打印到打印介质上)的字符、符号和/或其他图形或图像。
地址总线206上的已编码地址被提供至每个基元P1至PM的每个地址编码器230-1至230-N，其中对应于被编码在地址总线206上的地址的地址解码器中的每者将有效(active)输出提供至对应的与门232和234。例如，如果被放置在地址总线206上的来自FPG244的已编码地址代表地址A1，则每个基元P1至PM的地址解码器230-1将向对应的与门232-1和234-1提供有效输出。
每个基元P1至PM的与门232-1至232-N接收来自以下各者的输出：对应的地址解码器230-1到230-N、数据线D1至DM中的对应的数据线、以及激发脉冲线208。如果对应的地址解码器正提供有效输出，如果打印数据存在于对应的数据线上(例如，“1”)，并且激发脉冲线208上的激发脉冲有效，则与门的输出将激活其输出并且闭合对应的开关220，由此使激发电阻器160通电以使喷射室150中的流体汽化并从相关联的喷嘴16喷射流体。继续上文的说明性示例，在地址A1被编码于地址总线206上的情况下，每个基元P1至PM的地址解码器230-1的输出将被激活，使得如果打印数据存在于对应的数据线206上，则当激发脉冲有效时，每个基元P1至PM的与门232-1将闭合对应的开关220-1，由此导致使对应的激发电阻器160-1通电以从对应的流体室150的喷嘴16喷射流体。
在第一示例场景中，由于FPG 244不是DBD FPG 256，所以即使地址解码器230-1的输出是有效的，并且即使打印数据可能存在于对应的数据线204上，每个基元P1至PM的与门234-1的输出也将是无效的，因为DBD使能线无效。结果是，控制对应于激发电阻器160-1的喷射室150的DBD感测板164-1的FET 224-1将不闭合，使得将不针对流体室执行DBD感测操作。
在第二示例场景中，其中接收到的FPG 244的DBD使能位262具有使能值，在检查报头252中的DBD使能位262的值时，输入逻辑192认为FPG 244是DBD FPG 250，并且将DBD操作数据260传递至DBD控制器200。同样，地址数据250被提供至地址编码器196，该地址编码器将对应的地址编码到地址总线206上，并且数据缓冲器194接收来自DBD FPG 250的数据部分256的每个数据位264并将该数据位放置到其对应的数据线204上。每个基元P1至PM的每个地址编码器230-1到230-N接收已编码地址，其中对应于被编码在地址总线206上的地址的地址编码器中的每个将有效输出提供至对应的与门232和234。例如，如果被放置在地址总线206上的来自DBD FPG 250的已编码地址代表地址A1，则每个基元P1至PM的地址解码器2301-1将有效输出提供至对应的与门232-1和234-1。
继续上文的示例，在每个基元P1至PM的地址解码器230-1的输出被激活的情况下，如果DBD喷射数据264存在于对应的数据线204上并且激励脉冲208有效，则每个基元P1至PM的与门232-1的输出将是有效的，由此闭合对应的开关220-1并使对应的激发电阻器160-1通电，以使喷射室150中的流体汽化并形成驱动气泡170以从相关联的喷嘴16喷射流体液滴159。
在该第二示例场景中，在FPG已被认为是DBD FPG 250的情况下，DBD控制器200基于DBD操作数据260中所包括的延迟信息来在激活激发电阻器160-1之后的预定时间(例如，在预期驱动气泡170已形成或已经破裂之后的某个点)激活DBD使能线210。在每个基元P1至PM的地址解码器230-1的输出被激活的情况下，并且在DBD使能线210被激活的情况下，如果DBD喷射数据264存在于对应的数据线204上(例如，具有值“1”)，则每个基元P1至PM的与门234-1的输出将被激活，由此闭合DBD开关224-1并将DBD感测板164-1联接到对应于特定基元的DBD感测线212。
鉴于上文的内容，对于设定了对应的数据线D1至DM上的DBD喷射数据位264(例如，具有值“1”)的每个基元P1至PM，激发电阻器160-1将已被通电以在对应的流体室150内产生驱动气泡170，以从其喷嘴16喷射流体微滴159。在驱动气泡170的形成或破裂期间的某个点，如基于DBD操作数据260中所包括的延迟信息，DBD控制器200的DBD传感器202将感测电流is注入到对应的DBD感测线212中。DBD传感器202测量在有效感测线212中的每者上的所得电压水平VDBD，并且将这样的电压测量结果提供至控制器(诸如，电子控制器110)，诸如，经由通信链路236来提供。在一个示例中，DBD控制器200将模拟电压测量结果放置在由外部控制器(诸如，电子控制器110)感测的端子或触点上。在一个示例中，DBD控制器200以数字格式提供这样的电压测量结果。在一个示例中，电子控制器110(或其他控制器)将这样的电压测量结果与已知的健康的喷嘴的预期电压测量结果进行比较，以确定流体室150的操作状况(例如，健康的，被堵塞的，被部分堵塞的)。
作为特定示例，如果DBD FPG 250的地址数据258对应于地址A1，并且设定了对应于基元P1的DBD喷射数据位264(例如，具有值“1”)，则基元P1的与门232-1将首先闭合开关220-1以使激发电阻器160-1通电以形成驱动气泡170，并且在稍后的时间，DBD控制器200将激活DBD使能线210，使得基元P1的与门234-1将闭合开关224-1，由此将DBD感测板164-1连接到DBD感测线S1。DBD传感器202将在DBD感测线S1上施加固定的感测电流is，该感测电流将流动通过喷射室150-1中的阻抗路径168-1以在DBD感测线S1上产生所得电压VDBD(见图3B)。
在图5的示例中，DBD控制器200针对每个基元180包括一条感测线212，其被图示为对应于基元P1至PM的感测线S1至SM。这样的实施方式使得能够同时对每个基元180中的一个喷射室150执行DBD操作。如此，在图5中，可同时对基元P1至PM的列178中的M个喷射室150(即，M个基元150中的每个基元中的一者)执行DBD操作。通过连续地循环通过基元地址A1至AN(不一定按数字顺序)，最终能够一次对流体喷射装置114的M个喷射室的组的所有喷射室150执行DBD操作。
虽然在图5中图示了每个基元180采用一条感测线212，但应注意的是，能够采用更多或更少的感测线212。例如，在一个示例中，单条感测线212可由所有基元P1至PM共享。在这样的情况下，可一次对基元P1至PM的列178中的仅一个喷射室150执行DBD操作。附加地，在其他示例中，可以以除了FET以外的构型(诸如例如，能够使能的放大器(enable-ableamplifier))来实施开关224，每个开关的输出连接到单条感测线，其中，基于基元数据，一次仅一个基元的放大器将驱动该单条感测线。在另一示例中，例如，可采用两条感测线212，其中一条感测线212连接到偶数编号的基元180，并且另一感测线连接到奇数编号的基元180。
参考图7和图8，根据所图示的示例，DBD FPG 250包括用于单个地址的地址数据258和用于每个基元P1至PM中的在所识别的地址处的每个喷射室150的喷射数据264。在一个示例中，DBD FPG 250可包括用于针对多于一个地址(例如，两个地址)执行DBD操作的地址数据258和喷射数据264。在这样的情况下，可针对不同地址中的每者顺序地执行DBD操作。
通过以DBD FGP的形式向NCG添加喷射地址，根据本公开，能够对流体室执行DBD操作，而不影响由流体室进行的流体喷射或维修(例如，再循环泵送)。结果是，相对于在喷射任务之间执行DBD操作的常规过程，大大减少或消除了否则由DBD操作的执行引起的对流体喷射装置的吞吐量的不利影响。
图9是总体图示根据本公开的一个示例的操作流体喷射系统的方法300的流程图，该流体喷射系统诸如为包括流体喷射装置(诸如，图4和图5的流体喷射装置114)的流体喷射系统100。在302处，方法300包括：将多个喷射室布置成多个基元，其中每个基元接收同一组地址，诸如，喷射室150被组织成基元180并且具有同一组地址182，如图4、图5和图9中所示出的。基元的每个喷射室包括驱动气泡形成机构和驱动气泡传感器机构，其中每个喷射室对应于该组地址中的不同地址，诸如，喷射室150各自包括驱动气泡形成机构160和驱动气泡传感器机构164，如由图4、图5和图9所图示的。
在304处，方法300包括：将喷射数据布置成喷嘴列数据组的系列，其中每个喷嘴列数据组包括多个激发脉冲组，诸如，控制器110将喷射数据布置成喷嘴列数据组240的系列，其中每个喷嘴列数据组242包括多个激发脉冲组，如由图6所图示的。
在306处，方法300包括：在喷嘴列数据组中添加DBD FPG，该DBD FPG对应于该组地址中的至少一个地址并且包括喷射数据位的系列，每个喷射数据位对应于基元中的不同基元，诸如，控制器110将DBD FPG 250包括在NCG 240的系列的NCG 242中，其中DBD FGP 250包括对应于基元P1至PM中的不同基元的喷射数据位264的系列，如由图6和图7所图示的。
在308处，方法300包括：当设定了对应的喷射数据位时，响应于驱动气泡检测激发脉冲组，在每个基元中激活具有与驱动气泡检测激发脉冲组所对应于的至少一个地址相同的地址的喷射室的驱动气泡形成机构和驱动气泡传感器机构，以形成驱动气泡并且以执行驱动气泡感测测量，诸如，图5的流体喷射装置114的基元驱动和控制逻辑190激活这样的每个基元180的驱动气泡形成机构160和驱动气泡传感器机构164：所述基元具有对应于在240处接收(例如，从打印系统控制器110接收)的驱动气泡检测激发脉冲组的至少一个地址的地址(例如，地址A1至AN)。
尽管本文中已图示和描述了特定示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可用多种替代的和/或等同的实施方式来代替所示出和描述的特定示例。本申请旨在涵盖本文中所讨论的特定示例的任何适应或变化。因此，本公开旨在仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (15)

1.一种流体喷射装置，所述流体喷射装置包括：
多个基元，每个基元接收同一组地址并且包括：
多个喷射室，每个喷射室对应于所述一组地址中的不同地址并且包括：
驱动气泡形成机构；以及
驱动气泡检测(DBD)机构；
输入逻辑，所述输入逻辑接收喷嘴列数据组(NCG)，每个NCG包括激发脉冲组(FPG)，每个FPG包括：具有使能值或禁用值的DBD数据；以及喷射数据位，每个喷射数据位对应于所述基元中的不同基元；
激活逻辑，对于每个NCG的每个FPG，所述激活逻辑用于：
当所述DBD数据具有所述使能值时，将所述FPG识别为DBD FPG，所述DBD FPG对应于所述一组地址中的至少一个地址；以及
在设定了所述对应的喷射数据位的情况下，在每个基元中激活具有与所述DBD FPG所对应于的所述至少一个地址相同的地址的所述喷射室的所述驱动气泡形成机构和所述DBD机构，以形成驱动气泡并且以执行DBD感测测量。
2.根据权利要求1所述的流体喷射装置，所述激活逻辑包括DBD控制器，当所述DBD位具有所述使能值时，当设定了所述对应的喷射数据位时，所述DBD控制器用于将DBD感测电流提供至具有与所述DBD激发脉冲组所对应于的所述至少一个地址相同的地址的每个基元的每个喷射室的所述DBD机构。
3.根据权利要求2所述的流体喷射装置，所述流体喷射装置包括至少一条DBD感测线，所述DBD感测线将所述DBD感测电流传送到所述基元的所述喷射室的所述DBD机构。
4.根据权利要求3所述的流体喷射装置，所述流体喷射装置针对每个基元包括一条DBD感测线。
5.根据权利要求1所述的流体喷射装置，所述流体喷射装置针对每个喷射室包括成对的可控开关，一个可控开关用于控制所述驱动气泡形成机构的激活，并且另一可控开关用于控制所述DBD机构的激活。
6.根据权利要求1所述的流体喷射装置，所述DBD机构包括金属板，所述金属板沿所述喷射室的表面布置并且与所述喷射室内的流体接触。
7.流体喷射系统，所述流体喷射系统包括：
流体喷射装置，所述流体喷射装置包括：
多个基元，每个基元接收同一组地址并且每个基元包括：
多个喷射室，每个喷射室对应于所述一组地址中的不同地址并且每个喷射室包括：
驱动气泡形成机构；以及
驱动气泡传感器机构；以及
激活逻辑；以及
控制器，所述控制器用于提供喷嘴列数据组的系列，每个喷嘴列数据组包括多个激发脉冲组，每个激发脉冲组对应于所述一组地址中的地址并且包括：具有使能值或禁用值的驱动气泡检测(DBD)数据；以及喷射数据位的系列，每个喷射数据位对应于所述基元中的不同基元；所述控制器用于将带有具有所述使能值的所述DBD数据的一个或多个激发脉冲组包括在一个或多个喷嘴列组的激发脉冲组的系列中，以引导对所选择的喷射室的DBD感测测量。
8.根据权利要求7所述的流体喷射系统，对于每个喷嘴列组的每个激发脉冲组，所述激活逻辑用于：
当所述至少一个DBD位具有所述使能值时，将所述激发脉冲组识别为DBD激发脉冲组，所述DBD激发脉冲组对应于所述一组地址中的至少一个地址；以及
在设定了所述对应的喷射数据位的情况下，在每个基元中激活具有与所述DBD激发脉冲组所对应于的所述至少一个地址相同的地址的所述喷射室的所述驱动气泡形成机构和所述DBD传感器机构，以形成驱动气泡并且以执行DBD感测测量。
9.根据权利要求7所述的流体喷射系统，每个喷嘴列数据组包括打印列组的系列，所述打印列组的系列具有这样的一个打印列组：所述打印列组对应于所述一组地址中的每个地址、并且带有具有所述禁用值的所述至少一个DBD位，其中带有具有所述使能值的所述至少一个DBD位的一个或多个打印列组被限定为DBD激发脉冲组，并且是除了所述打印列组的系列以外的。
10.根据权利要求9所述的流体喷射系统，每个喷嘴列数据组具有相同的喷嘴列数据组持续时间。
11.根据权利要求10所述的流体喷射系统，对于每个喷嘴列组，所述激发脉冲的系列中的每个激发脉冲具有第一持续时间，并且每个DBD激发脉冲组当存在时具有第二持续时间。
12.根据权利要求11所述的流体喷射系统，对于每个喷嘴列数据组，所述控制器用于当不存在DBD激发脉冲组时包括空闲时间段。
13.根据权利要求11所述的流体喷射系统，对于每个喷嘴列数据组，所述控制器用于包括具有第三持续时间的空闲时间段。
14.一种操作流体喷射系统的方法，所述方法包括：
将多个喷射室布置成多个基元，每个基元接收同一组地址，并且基元的每个喷射室对应于所述一组地址中的不同地址并且包括驱动气泡形成机构和驱动气泡传感器机构；
将喷射数据布置成喷嘴列数据组的系列，每个喷嘴列数据组包括多个激发脉冲组；
将驱动气泡检测激发脉冲组包括在喷嘴列数据组中，所述驱动气泡检测激发脉冲组对应于所述一组地址中的至少一个地址并且包括喷射数据位的系列，喷射数据位对应于所述基元中的不同基元；以及
当设定了所述对应的喷射数据位时，响应于所述驱动气泡检测激发脉冲组，在每个基元中激活具有与所述驱动气泡检测激发脉冲组所对应于的所述至少一个地址相同的地址的所述喷射室的所述驱动气泡形成机构和所述驱动气泡传感器机构，以形成驱动气泡并且以执行驱动气泡感测测量。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法包括将空闲时间插入到每个喷嘴列数据组中。
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