CN113168455A - 逻辑电路封装 - Google Patents

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CN113168455A
CN113168455A CN201980079675.0A CN201980079675A CN113168455A CN 113168455 A CN113168455 A CN 113168455A CN 201980079675 A CN201980079675 A CN 201980079675A CN 113168455 A CN113168455 A CN 113168455A
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J·W·林
D·O·罗斯格
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Abstract

一种逻辑电路封装包括用于与打印设备逻辑电路通信的接口以及至少一个逻辑电路。所述逻辑电路被配置为在加热器禁用模式下经由所述接口接收多个第一请求,每个第一请求对应于多个传感器ID中的不同传感器ID;响应于每个第一请求,经由所述接口传输第一数字值;在加热器启用模式下经由所述接口接收多个第二请求,每个第二请求对应于所述多个传感器ID中的不同传感器ID;并且响应于每个第二请求,经由所述接口传输第二数字值。与所述多个传感器ID中的每个不同传感器ID的所述第一数字值与所述第二数字值之差相对应的Δ值指示打印材料水平。

Description

逻辑电路封装
相关公开的交叉引用
本PCT申请要求于2019年4月5日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY[逻辑电路]”的PCT申请号PCT/US2019/026133;于2019年4月5日提交的名称为“FLUID PROPERTY SENSOR[流体性质传感器]”的PCT申请号PCT/US2019/026152;于2019年4月5日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY[逻辑电路]”的PCT申请号PCT/US2019/026161;以及于2018年12月3日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY[逻辑电路]”的PCT申请号PCT/US2018/063631的权益;所有这些申请均通过引用并入本文。
背景技术
设备的子部件可以通过多种方式彼此通信。例如,可以使用串行外围接口(SerialPeripheral Interface,SPI)协议、蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)、近场通信(Near Field Communication,NFC)或其他类型的数字或模拟通信。
一些二维(2D)和三维(3D)打印系统包括一个或多个可更换打印设备部件,如打印材料容器(例如,喷墨盒、墨粉盒、油墨供应件、3D打印剂供应件、构建材料供应件等)、喷墨打印头组件等等。在一些示例中,与(多个)可更换打印设备部件相关联的逻辑电路与其中安装有这些可更换打印设备部件的打印设备的逻辑电路进行通信,例如,传送诸如其标识、能力、状态等的信息。在进一步示例中,打印材料容器可以包括用于执行一个或多个监测功能(如,打印材料水平感测)的电路。
附图说明
图1图示了打印系统的一个示例。
图2图示了可更换打印设备部件的一个示例。
图3图示了打印设备的一个示例。
图4A至图4E图示了逻辑电路封装和处理电路的示例。
图5A图示了流体水平传感器的一个示例布置。
图5B图示了打印盒的一个示例的透视图。
图6图示了逻辑电路封装的存储器的一个示例。
图7图示了打印材料水平传感器的一个示例。
图8A是图示了在加热器单元被禁用时的温度传感器单元的读数的一个示例的图表。
图8B是图示了在对应的加热器单元被启用时的温度传感器单元的读数的一个示例的图表。
图9A是图示了在对应的加热器单元被启用时的温度传感器单元读数与在加热器单元被禁用时的温度传感器单元读数之差的一个示例的图表。
图9B是图示了图9A的图表的值的一阶导数的一个示例的图表。
图10A至图10B是图示了可以由逻辑电路封装执行的示例方法的流程图。
图11是图示了可以由逻辑电路封装执行的另一示例方法的流程图。
图12A至图12C是图示了可以由逻辑电路封装执行的其他示例方法的流程图。
图13图示了逻辑电路封装的另一个示例。
具体实施方式
在以下具体实施方式中,对附图进行了参考,所述附图形成具体实施方式的一部分,并且在附图中通过说明的方式示出了其中可以实践本公开的具体示例。应当理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可以利用其他示例并且可以作出结构或逻辑变化。因此以下具体实施方式不应当被理解为限制性的意义,并且本公开的范围由所附权利要求限定。应当理解的是,除非另外特别指出,否则本文所描述的各种示例的特征可以部分地或全部地彼此组合。
本文中在打印设备的背景下描述应用的一些示例。然而,并非所有示例都限于这种应用,并且可以在其他背景下使用本文中阐述的至少一些原理。本公开中引用的其他申请和专利的内容通过引用并入本文中。
在某些示例中,内部集成电路(I2C或I2C,本文中采用该记法)协议允许至少一个‘主(master)’集成电路(integrated circuit,IC)例如经由总线、I2C和其他通信协议与至少一个‘从(slave)’IC通信,以根据时钟周期传送数据。例如,可以生成电压信号,其中,电压的值与数据相关联。例如,高于X伏的电压值可以指示逻辑“1”,而低于X伏的电压值可以指示逻辑“0”,其中,X是预定数值。通过在一系列时钟周期中的每个时钟周期中生成适当的电压,可以经由总线或另一通信链路传送数据。
某些示例打印材料容器具有利用I2C通信的从逻辑,但在其他示例中,也可以使用其他形式的数字或模拟通信。在I2C通信的示例中,主IC通常可以被提供为打印设备(其可以称为‘主机’)的一部分,并且可更换打印设备部件将包括‘从’IC,但不必在所有示例中都如此。可以存在连接到I2C通信链路或总线的多个从IC(例如,不同颜色的打印剂的容器)。(多个)从IC可以包括处理器,用于在对来自打印系统的逻辑电路的请求作出响应之前执行数据操作。
打印设备和安装在该设备中的可更换打印设备部件(和/或其相应的逻辑电路)之间的通信可以促进各种功能。打印设备内的逻辑电路可以经由通信接口从与可更换打印设备部件相关联的逻辑电路接收信息,和/或可以向该可更换打印设备部件逻辑电路发送命令,这些命令可以包括用于将数据写入到与其相关联的存储器或从存储器读取数据的命令。
例如,与可更换打印设备部件相关联的逻辑电路可以包括布置在可更换打印设备部件的储器内部的打印材料(例如,流体)水平传感器。打印材料水平传感器可以包括多个加热器单元和对应的温度传感器单元。可以通过以下方式来确定打印材料水平:在加热器单元被禁用时将第一请求传输到逻辑电路以读取每个温度传感器单元,并在启用对应的加热器单元之后传输第二请求以再次读取每个温度传感器单元。可以从每个温度传感器单元的加热值中减去未加热的值以生成Δ值,从而减小或消除传感器单元之间的变化的影响。然后,计算每个温度传感器单元的Δ值的一阶导数(例如,相隔两个位置的传感器单元的Δ值之间的差),并将其与阈值进行比较,以确定打印材料水平。
在下文描述的至少一些示例中,描述了逻辑电路封装。该逻辑电路封装可以与可更换打印设备部件相关联(例如,在内部或外部贴附到可更换打印设备部件,例如至少部分地在壳体内),并且适于经由作为打印设备的一部分提供的总线与打印设备控制器传送数据。
如本文中使用的术语‘逻辑电路封装’指代可以彼此互连或通信地链接的一个或多个逻辑电路。在提供多于一个逻辑电路的情况下,这些逻辑电路可以被封装为单个单元,或者可以被单独地封装,或者不被封装,或者其某种组合被封装。封装可以被布置或设置在单个基板或多个基板上。在一些示例中,封装可以直接贴附到盒壁。在一些示例中,封装可以包括接口,例如包括垫或引脚。封装接口可以旨在连接到打印设备部件的通信接口,该通信接口进而连接到打印设备逻辑电路,或者封装接口可以直接连接到打印设备逻辑电路。示例封装可以被配置为经由串行总线接口进行通信。在提供多于一个逻辑电路的情况下,这些逻辑电路可以彼此连接或与接口连接,以通过同一接口进行通信。
在一些示例中,每个逻辑电路封装设置有至少一个处理器和存储器。在一个示例中,逻辑电路封装可以是或者可以用作微控制器或安全微控制器。在使用时,逻辑电路封装可以粘附到可更换打印设备部件或与其集成。逻辑电路封装可以可替代地称为逻辑电路组件,或者简称为逻辑电路或处理电路。
在一些示例中,逻辑电路封装可以对来自主机(例如,打印设备)的各种类型的请求(或命令)作出响应。第一类型的请求可以包括对数据(例如,标识和/或认证信息)的请求。来自主机的第二类型的请求可以是用于执行实体动作的请求,如执行至少一次测量。第三类型的请求可以是对数据处理动作的请求。可以存在附加类型的请求。在本公开中,命令也是一种类型的请求。
在一些示例中,可以存在与特定逻辑电路封装相关联的多于一个地址,其用于对通过总线发送的通信进行寻址,以识别作为通信的目标(并且因此在一些示例中,具有可更换打印设备部件)的逻辑电路封装。在一些示例中,不同请求由封装的不同逻辑电路处置。在一些示例中,不同逻辑电路可以与不同地址相关联。例如,加密认证的通信可以与安全的微控制器功能和第一I2C地址相关联,而其他通信可以与传感器电路以及第二和/或重新配置的I2C地址相关联。在某些示例中,经由第二和/或重新配置的地址进行的这些其他通信可以被加扰或以其他方式保护,而不使用用于安全微控制器功能的密钥。
在至少一些示例中,多个这种逻辑电路封装(其中每一个可以与不同的可更换打印设备部件相关联)可以连接到I2C总线。在一些示例中,逻辑电路封装的至少一个地址可以是例如根据I2C协议的I2C兼容的地址(下文中称为I2C地址),以促进根据I2C协议在主到从之间的直接通信。例如,标准I2C通信地址的长度可以为7位或10位。在其他示例中,可以使用其他形式的数字和/或模拟通信。
图1图示了打印系统100的一个示例。打印系统100包括经由通信链路106与逻辑电路(该逻辑电路与可更换打印设备部件104相关联)通信的打印设备102。在一些示例中,通信链路106可以包括具有I2C能力的总线或I2C兼容的总线(下文中称为I2C总线)。尽管为了清楚起见,可更换打印设备部件104被示出为位于打印设备102外部,但在一些示例中,可更换打印设备部件104可以容纳在打印设备内。
可更换打印设备部件104可以包括例如打印材料容器或盒(其可以是用于3D打印的构建材料容器、用于2D打印的液体或干墨粉容器、或用于2D或3D打印的油墨或液体打印剂容器),其可以在一些示例中包括打印头或其他分配或转移部件。可更换打印设备部件104可以例如包含打印设备102的消耗性资源、或寿命可能比打印设备102更短(在一些示例中,显著更短)的部件。此外,虽然该示例中示出了单个可更换打印设备部件104,但是在其他示例中,可以存在多个可更换打印设备部件,例如包括不同颜色的打印剂容器、打印头(其可以与容器成一体)等等。在其他示例中,打印设备部件104可以包括例如要由维修人员更换的服务部件,这些服务部件的示例可以包括打印头、墨粉处理盒或逻辑电路封装本身,以粘附到对应的打印设备部件并与兼容的打印设备逻辑电路通信。
图2图示了可更换打印设备部件200的一个示例,其可以提供图1的可更换打印设备部件104。可更换打印设备部件200包括数据接口202和逻辑电路封装204。在使用可更换打印设备部件200时,逻辑电路封装204对经由数据接口202接收到的数据进行解码。该逻辑电路可以执行如下文阐述的其他功能。数据接口202可以包括I2C或其他接口。在某些示例中,数据接口202可以是与逻辑电路封装204相同的封装的一部分。
在一些示例中,逻辑电路封装204可以进一步被配置为对数据进行编码以经由数据接口202进行传输。在一些示例中,可以存在所提供的多于一个数据接口202。在一些示例中,逻辑电路封装204可以被布置为在I2C通信中用作‘从’。
图3图示了打印设备300的一个示例。打印设备300可以提供图1的打印设备102。打印设备300可以用作可更换部件的主机。打印设备300包括用于与可更换打印设备部件通信的接口302、以及控制器304。控制器304包括逻辑电路。在一些示例中,接口302是I2C接口。
在一些示例中,控制器304可以被配置为在I2C通信中用作主机或主。控制器304可以生成命令并向至少一个可更换打印设备部件200发送这些命令,并且可以接收并解码从可更换打印设备部件接收到的响应。在其他示例中,控制器304可以使用任何形式的数字或模拟通信与逻辑电路封装204通信。
可以单独地制造和/或出售打印设备102、300以及可更换打印设备部件104、200和/或其逻辑电路。在示例中,用户可以获取打印设备102、300并保留设备102、300多年,而在这些年中可以购买多个可更换打印设备部件104、200,例如随着在产生打印输出时使用打印剂。因此,打印设备102、300与可更换打印设备部件104、200之间可以存在至少一定程度的向前和/或向后兼容性。在许多情况下,这种兼容性可以由打印设备102、300提供,因为可更换打印设备部件104、200在其处理和/或存储器容量方面可能是相对地资源受约束的。
图4A图示了逻辑电路封装400a的一个示例,其可以例如提供关于图2描述的逻辑电路封装204。逻辑电路封装400a可以与可更换打印设备部件200相关联,或者在一些示例中,可以贴附到该可更换打印设备部件和/或至少部分地并入该可更换打印设备部件内。
在一些示例中,逻辑电路封装400a可经由第一地址寻址,并且包括第一逻辑电路402a,其中,第一地址是用于第一逻辑电路402a的I2C地址。在一些示例中,第一地址可以是可配置的。在其他示例中,第一地址是固定地址(例如“硬连线的”),其旨在在第一逻辑电路402a的使用寿命期间保持相同的地址。在与第二地址相关联的时间段之外,第一地址可以在与打印设备逻辑电路连接时以及在与打印设备逻辑电路连接期间与逻辑电路封装400a相关联,如下文将阐述的。在要将多个可更换打印设备部件连接到单个打印设备的示例系统中,可以存在对应的多个不同的第一地址。在某些示例中,第一地址可以被视为用于逻辑电路封装400a或可更换打印部件的标准I2C地址。
在一些示例中,逻辑电路封装400a也可经由第二地址寻址。例如,第二地址可以与不同逻辑功能相关联,或至少部分地与不同于第一地址的数据相关联。在一些示例中,第二地址可以与不同硬件逻辑电路相关联,或与不同于第一地址的虚拟装置相关联。硬件逻辑电路可以包括模拟传感器功能。在一些示例中,逻辑电路封装400a可以包括用于存储第二地址的存储器(在一些示例中,以易失性方式)。在一些示例中,为此目的,存储器可以包括可编程地址存储器寄存器。第二地址可以具有默认的第二地址,但第二地址(存储器)的字段可以被重新配置为不同的地址。例如,第二地址可以通过第二地址命令重新配置为临时地址,由此在启用第二地址的每个时间段命令之后或在启用第二地址的每个时间段命令时将第二地址设置(返回)为默认第二地址。例如,第二地址可以在非重置(out-of-reset)状态下被设置为其默认地址,由此,在每次重置之后,第二地址可被重新配置为临时(即,重新配置的)地址。
在一些示例中,封装400a被配置为使得响应于向第一地址发送的指示第一时间段(以及在一些示例中的任务)的第一命令,封装400a可以通过各种方式作出响应。在一些示例中,封装400a被配置为使得其在该时间段的持续时间内可经由至少一个第二地址访问。可替代地或另外,在一些示例中,封装可以执行任务,该任务可以是第一命令中指定的任务。在其他示例中,封装可以执行不同的任务。第一命令可以例如由诸如打印设备(其中安装有逻辑电路封装400a(或相关联的可更换打印设备部件)的主机来发送。如下面更详细地阐述的,该任务可以包括激活加热器或获得传感器读数。
进一步通信可以涉及存储器地址,其用于请求与这些存储器地址相关联的信息。这些存储器地址可以具有与逻辑电路封装400a的第一地址和第二地址不同的配置。例如,主机设备可以通过将存储器地址包括在读取命令中来请求将特定存储器寄存器读出到总线上。换句话说,主机设备可以了解和/或控制存储器的布置。例如,可以存在与第二地址相关联的多个存储器寄存器和对应的存储器地址。特定寄存器可以与某个值相关联,该值可以是静态的或可重新配置的。主机设备可以通过使用存储器地址识别寄存器来请求将该寄存器读出到总线上。在一些示例中,寄存器可以包括以下各项中的任一项或任何组合:(多个)地址寄存器、(多个)参数寄存器(例如,用于存储增益和/或补偿(offset)参数)、(多个)传感器标识寄存器(其可以存储传感器类型的指示)、(多个)传感器读数寄存器(其可以存储使用传感器读取或确定的值)、(多个)传感器数量寄存器(其可以存储传感器的数量或计数)、(多个)版本标识寄存器、用于存储时钟周期的计数的(多个)存储器寄存器、用于存储指示逻辑电路的读/写历史的值的(多个)存储器寄存器、或其他寄存器。
图4B图示了逻辑电路封装400b的另一个示例。在该示例中,封装400b包括第一逻辑电路402b(在该示例中,包括第一计时器404a)和第二逻辑电路406a(在该示例中,包括第二计时器404b)。虽然在该示例中,第一逻辑电路402b和第二逻辑电路406a中的每一者包括其自己的计时器404a、404b,但是在其他示例中,它们可以共享计时器或参考至少一个外部计时器。在进一步示例中,第一逻辑电路402b和第二逻辑电路406a由专用信号路径408链接。在不是图4B的主题的其他示例中,单个集成逻辑电路可以模拟第二逻辑电路的功能。
返回图4B,在一个示例中,逻辑电路封装400b可以接收包括两个数据字段的第一命令。第一数据字段是设置请求的操作模式的一字节数据字段。例如,可以存在多种预定义模式,如:第一模式,其中逻辑电路封装400b要忽略向第一地址发送的数据流量(例如,在执行任务时);以及第二模式,其中逻辑电路封装400b要忽略向第一地址发送的数据流量并将使能信号传输到第二逻辑电路406a,如下文进一步阐述的。第一命令可以包括附加字段,如地址字段和/或对确认的请求。
逻辑电路封装400b被配置为处理第一命令。如果无法遵从第一命令(例如,命令参数具有无效的长度或值,或者不可能启用第二逻辑电路406a),则逻辑电路封装400b可以生成错误代码并将该错误代码输出到通信链路,以返回到例如打印设备中的主机逻辑电路。
然而,如果有效接收并且可以遵从第一命令,则逻辑电路封装400b例如利用计时器404a来测量在第一命令中包括的时间段的持续时间。在一些示例中,计时器404a可以包括数字“时钟树”。在其他示例中,计时器404a可以包括RC电路、环形振荡器或某种其他形式的振荡器或计时器。在另外的其他示例中,计时器可以包括多个延迟电路,每个延迟电路被设置为在特定时间段之后到期,从而取决于第一命令中指示的计时器时间段来选择延迟电路。
在该示例中,响应于接收到有效的第一命令,第一逻辑电路402b启用第二逻辑电路406a并有效地禁用第一地址,例如通过对第一逻辑电路402b委以处理任务。在一些示例中,启用第二逻辑电路406a包括由第一逻辑电路402b向第二逻辑电路406a发送激活信号。换句话说,在该示例中,逻辑电路封装400b被配置为使得第二逻辑电路406a由第一逻辑电路402b选择性地启用。第一逻辑电路402b被配置为使用第一计时器404a来确定该启用的持续时间,即,设置该启用的时间段。
在该示例中,第二逻辑电路406a通过第一逻辑电路402b经由信号路径408发送信号来启用,该信号路径可以是或可以不是专用信号路径408,即,该专用信号路径专用于启用第二逻辑电路406a。在一个示例中,第一逻辑电路402b可以具有连接到信号路径408的专用接触引脚或垫,该信号路径链接第一逻辑电路402b和第二逻辑电路406a。在特定示例中,专用接触引脚或垫可以是第一逻辑电路402b的通用输入/输出(General Purpose Input/Output,GPIO)引脚。接触引脚/垫可以用作第二逻辑电路406a的使能触点。
在该示例中,第二逻辑电路406a可经由至少一个第二地址寻址。在一些示例中,当第二逻辑电路406a被激活或启用时,其可以具有初始或默认的第二地址,该初始或默认的第二地址可以是I2C地址或具有某种其他地址格式。第二逻辑电路406a可以从主或主机逻辑电路接收指令,以将初始第二地址重新配置为临时第二地址。在一些示例中,临时第二地址可以是由主或主机逻辑电路选择的地址。这可以允许第二逻辑电路406a被提供在同一I2C总线上的多个封装400之一中,该多个封装至少最初共享相同的初始第二地址。稍后可以由打印设备逻辑电路将此共享的默认地址设置为特定临时地址,由此允许该多个封装在其临时使用期间具有不同的第二地址,从而促进向每个单独封装的通信。同时,提供相同的初始第二地址可以具有制造或测试优点。
在一些示例中,第二逻辑电路406a可以包括存储器。存储器可以包括用于存储初始和/或临时第二地址的可编程地址寄存器(在一些示例中,以易失性方式)。在一些示例中,可以在I2C写入命令之后和/或通过执行I2C写入命令来设置第二地址。在一些示例中,第二地址在使能信号存在或为高时可以是可设置的,但是在使能信号不存在或为低时可以是不可设置的。当使能信号被移除时和/或在恢复对第二逻辑电路406a的启用时,可以将第二地址设置为默认地址。例如,每当信号路径408上的使能信号为低时,便可以重置第二逻辑电路406a或其(多个)相关部分。当第二逻辑电路406a或其(多个)相关部分切换为非重置(out-of-reset)时,可以设置默认地址。在一些示例中,默认地址是7位或10位标识值。在一些示例中,可以将默认地址和临时第二地址轮流写入到单个公共地址寄存器。例如,虽然第一逻辑电路的第一地址对于每种不同的相关打印材料是不同的(例如,不同颜色的油墨具有不同的第一地址),但是第二逻辑电路对于不同的打印材料可以是相同的并且具有相同的初始值第二地址。
在图4B中图示的示例中,第二逻辑电路406a包括单元(cell)的第一阵列410、以及至少一个第二单元412或第二单元的第二阵列,所述第二单元的类型不同于第一阵列410中的单元。在一些示例中,第二逻辑电路406a可以包括与第一阵列410中的单元和至少一个第二单元412不同类型的附加传感器单元。多个传感器类型中的每一个可以通过不同的传感器ID来标识,而相同类型的单元阵列中的每个单元也可以通过传感器ID来标识。传感器ID可以包括用于选择阵列或类型的传感器类型ID和用于选择所选择的类型或阵列中的单元的传感器单元ID,由此,传感器单元ID也可以被称为“子”ID("sub-"ID)。传感器ID(包括子ID)可以包括地址和值的组合,例如寄存器地址和值。传感器单元阵列ID的地址和传感器单元ID的地址可以不同。例如,地址选择具有用于选择特定传感器或单元的功能的寄存器,并且在同一事务中,值分别选择传感器或单元。因此,第二逻辑电路可以包括寄存器和多路复用电路,以响应于传感器ID来选择传感器单元。在只有一个特定传感器类型的单元的示例中,一个传感器ID可能就足以选择该单元。同时,对于该单个传感器单元,不同的传感器“子”ID将不会影响传感器单元的选择,因为只有一个传感器单元。在本公开中,描述了传感器ID参数。传感器ID参数可以包括传感器ID。传感器ID参数可以包括传感器类型ID或传感器单元ID。相同的传感器ID(例如,用于选择传感器类型)和不同的传感器子ID(例如,用于选择传感器单元)可以用于选择不同的传感器单元。传感器ID参数可以仅包括传感器子ID,例如,在先前已设置传感器类型的情况下,因此仅需要选择传感器单元。
第一单元416a至416f、414a至414f和至少一个第二单元412可以包括电阻器。第一单元416a至416f、414a至414f和至少一个第二单元412可以包括传感器。在一个示例中,第一单元阵列410包括打印材料水平传感器,并且至少一个第二单元412包括另一个传感器和/或另一个传感器阵列,如应变(strain)感测单元阵列。其他传感器类型可以包括温度传感器、电阻器、二极管、裂纹(crack)传感器(例如,裂纹感测电阻器)等。在本公开中,不同的传感器类型也可以称为不同的传感器类别。如前所述,本公开涵盖了不具有所描述的模拟传感器单元阵列的逻辑电路封装的替代示例(例如,参考图13提到的),从而可以基于类别参数(即,传感器ID参数)生成响应,而无需使用物理传感器单元来生成输出。传感器选择或传感器ID也可以称为类别选择。
在该示例中,第一单元阵列410包括被配置为检测打印供应件的打印材料水平的传感器,该打印材料在一些示例中可以是固体,但在本文中描述的示例中是液体,例如油墨或其他液体打印剂。第一单元阵列410可以包括一系列温度传感器单元(例如,单元414a至414f)和一系列加热元件(例如,单元416a至416f),这些温度传感器单元和加热元件例如与WO2017/074342、WO2017/184147、以及WO2018/022038中描述的水平传感器阵列相比在结构和功能方面类似。在该示例中,电阻器单元414的电阻与其温度相关。加热器单元416可以用于直接或间接地使用介质来加热传感器单元414。传感器单元414的后续行为取决于其浸没于内的介质,例如其处于液体中(或在一些示例中,被包裹在固体介质中)还是处于空气中。浸没于液体中/被包裹的那些传感器单元可以比处于空气中的那些传感器单元通常更快失热,因为液体或固体可以比空气更好地将热从电阻器单元414传导出去。因此,液体水平可以基于哪些电阻器单元414暴露于空气来确定,并且这可以基于在由相关联的加热器单元416提供热脉冲之后(至少在该热脉冲开始时)其电阻的读数来确定。在一个示例中,温度传感器单元414a至414f用于打印材料水平感测,而不同类型的其他温度传感器可以用于检测环境温度和/或流体温度。
在一些示例中,每个传感器单元414和加热器单元416以一个直接在另一个顶部上的方式堆叠。由每个加热器单元416生成的热可以基本上在空间上被包含在加热器元件布局的周边内,使得热传递基本上局限于堆叠在加热器单元416正上方的传感器单元414。在一些示例中,每个传感器单元414可以被布置在相关联的加热器单元416与流体/空气接口之间。
在该示例中,第二单元阵列412包括可以具有不同功能(如(多个)不同的感测功能)的多个不同的单元。例如,第一单元阵列410和第二单元阵列412可以包括不同的电阻器类型。可以在第二逻辑电路406a中提供用于不同功能的不同单元阵列410、412。可以提供多于两种不同的传感器类型,例如,可以提供三种、四种、五种或更多种传感器类型,其中,每种传感器类型可以由一个或多个传感器单元表示。某些单元或单元阵列可以用作激励器(例如,加热器)或参考单元,而不是用作传感器。
图4C图示了逻辑电路封装400c的第一逻辑电路402c和第二逻辑电路406b(其可以具有上文描述的电路/封装的任何属性)可以如何连接到I2C总线以及如何彼此连接的示例。如该图中示出的,电路402c、406b中的每一者具有连接到I2C总线的电力线、接地线、时钟钱和数据线的四个垫(或引脚)418a至418d。在另一个示例中,四个公共连接垫用于将这两个逻辑电路402c、406b连接到打印设备控制器接口的四个对应连接垫。注意到,在一些示例中,代替四个连接垫,可以存在更少的连接垫。例如,可以从时钟垫收集电力;可以提供内部时钟;或者可以通过另一个接地电路将封装接地;使得可以省略一个或多个垫或使其变为冗余。因此,在不同示例中,封装可以仅使用两个或三个接口垫和/或可以包括“虚设(dummy)”垫。
电路402c、406b中的每一者具有接触引脚420,这些接触引脚由公共信号线422连接。第二电路的接触引脚420用作其使能触点。
在该示例中,第一逻辑电路402c和第二逻辑电路406b中的每一者包括存储器423a、423b。第一逻辑电路402c的存储器423a存储信息,该信息包括密码值(例如,加密密钥和/或可以从中得到密钥的种子值)以及相关联的可更换打印设备部件的标识数据和/或状态数据。在一些示例中,存储器423a可以存储表示打印材料的特性的数据,例如,其类型、颜色、颜色图、配方、批次号、年限等中的任何部分、或任何组合。第一逻辑电路402c可以是或者可以用作微控制器或安全微控制器。
在该示例中,第二逻辑电路406b的存储器423b包括可编程地址寄存器,用于在第二逻辑电路406b首次被启用时包含第二逻辑电路406b的初始地址并且随后在由打印设备传送了新的(临时)第二地址(在一些示例中,以易失性方式)之后包含该新的第二地址。在第二逻辑电路406b被启用之后,该新的(例如,临时)第二地址可以被编程到第二地址寄存器中,并且可以在启用时段结束时被有效地擦除或更换。在一些示例中,存储器423b可以进一步包括可编程寄存器,用于以易失性或非易失性方式存储读/写历史数据、单元(例如,电阻器或传感器)计数数据、模数转换器数据(ADC和/或DAC)、以及时钟计数中的任一项、或任何组合。存储器423b还可以接收和/或存储校准参数,如补偿参数和增益参数。下文更详细地描述了这种数据的使用。某些特性(诸如,单元计数或者ADC或DAC特性)可以从第二逻辑电路得到,而不是作为单独数据存储在存储器上。
在一个示例中,第二逻辑电路406b的存储器423b存储以下各项中的任一项或任何组合:地址,例如第二I2C地址;呈修订ID形式的标识;以及例如,每个不同的单元阵列或者多个不同的单元阵列(如果这些单元阵列具有相同单元数)的最后一个单元的索引号(其可以是单元数减去一,因为索引可以从0开始)。
在使用第二逻辑电路406b时,在一些操作状态下,第二逻辑电路406的存储器423b可以存储以下各项中的任一项或任何组合:计时器控制数据,其可以启用第二电路的计时器和/或在一些计时器(诸如,环形振荡器)的情况下启用其中的频率抖动;抖动控制数据值(用于指示抖动方向和/或值);以及计时器样本测试触发值(用于通过相对于可由第二逻辑电路406b测量的时钟周期对计时器采样来触发计时器的测试)。
虽然此处将存储器423a、423b示出为单独的存储器,但是它们可以组合为共享的存储器资源或以某种其他方式进行划分。存储器423a、423b可以包括单个或多个存储器装置,并且可以包括易失性存储器(例如,DRAM、SRAM、寄存器等)和非易失性存储器(例如,ROM、EEPROM、闪速存储器、EPROM、忆阻器等)中的任一项或任何组合。
虽然图4C中示出一个封装400c,但是可以存在以类似或不同配置附接到总线的多个封装。
图4D图示了与打印材料容器一起使用的处理电路424的示例。例如,处理电路424可以贴附到打印材料容器或与其成一体。如已经提到的,处理电路424可以包括本公开的任何其他逻辑电路封装的任何特征,或者可与本公开的任何其他逻辑电路封装相同。
在该示例中,处理电路424包括存储器426和第一逻辑电路402d,该第一逻辑电路启用从存储器426进行的读取操作。处理电路424可经由其中安装有打印材料容器的打印设备的接口总线访问,并且与第一地址和至少一个第二地址相关联。总线可以是I2C总线。第一地址可以是第一逻辑电路402d的I2C地址。第一逻辑电路402d可以具有本公开中描述的其他示例电路/封装的任何属性。
第一逻辑电路402d适于参与由其中安装有容器的打印设备对打印材料容器的认证。例如,这可以包括密码过程,如任何种类的以密码方式认证的通信或消息交换,例如基于存储在存储器426中并且可以与存储在打印机中的信息结合使用的密钥。在一些示例中,打印机可以存储与多个不同打印材料容器兼容的密钥版本,以提供‘共享秘密’的基础。在一些示例中,可以基于这种共享秘密来实施打印材料容器的认证。在一些示例中,第一逻辑电路402d可以参与消息以利用打印设备得到会话密钥,并且可以基于这种会话密钥使用消息认证码来对消息进行签名。在美国专利公开号9619663中描述了根据本段落的被配置为以密码方式认证消息的逻辑电路的示例。
在一些示例中,存储器426可以存储包括以下各项的数据:标识数据和读/写历史数据。在一些示例中,存储器426进一步包括单元计数数据(例如,传感器计数数据)和时钟计数数据。时钟计数数据可以指示第一计时器404a和/或第二计时器404b(即,与第一逻辑电路或第二逻辑电路相关联的计时器)的时钟速度。在一些示例中,存储器426的至少一部分与第二逻辑电路(诸如,如上文关于图4B描述的第二逻辑电路406a)的功能相关联。在一些示例中,在存储器426中存储的数据的至少一部分要响应于经由第二地址(例如,先前提到的初始或重新配置/临时的第二地址)接收到的命令进行传送。在一些示例中,存储器426包括可编程地址寄存器或存储器字段,用于存储处理电路的第二地址(在一些示例中,以易失性方式)。第一逻辑电路402d可以启用从存储器426进行的读取操作和/或可以执行处理任务。
存储器426可以例如包括表示打印材料的特性的数据,例如其类型、颜色、批次号、年限等中的任一项或任何组合。存储器426可以例如包括要响应于经由第一地址接收到的命令而进行传送的数据。处理电路可以包括第一逻辑电路,用于启用从存储器进行的读取操作并执行处理任务。
在一些示例中,处理电路424被配置为使得在接收到经由第一地址向第一逻辑电路402d发送的指示任务和第一时间段的第一命令之后,处理电路424可在该第一时间段的持续时间内由至少一个第二地址访问。可替代地或另外,处理电路424可以被配置为使得响应于向使用第一地址寻址的第一逻辑电路402d发送的指示任务和第一时间段的第一命令,处理电路424在基本上如由处理电路424的计时器(例如,如上文描述的计时器404a、404b)测量的时间段的持续时间内忽视(例如,‘忽略’或‘不作出响应’)向第一地址发送的I2C流量。在一些示例中,处理电路可以另外执行任务,该任务可以是第一命令中指定的任务。如本文中关于在总线上发送的数据使用的术语‘忽视’或‘忽略’可以包括以下各项中的任一项或任何组合:不接收(在一些示例中,不将数据读取到存储器中)、不动作(例如,不遵循命令或指令)和/或不作出响应(即,不提供确认、和/或不以请求的数据作出响应)。
处理电路424可以具有本文中描述的逻辑电路封装400的任何属性。具体地,处理电路424可以进一步包括第二逻辑电路,其中,该第二逻辑电路可经由第二地址访问。在一些示例中,第二逻辑电路可以包括至少一个传感器,该至少一个传感器可由其中安装有打印材料容器的打印设备经由第二地址读取。在一些示例中,这种传感器可以包括打印材料水平传感器。在替代示例中,处理电路424可以包括单个一体的逻辑电路以及一种或多种类型的一个或多个传感器。
图4E图示了逻辑电路封装400d的第一逻辑电路402e和第二逻辑电路406c的另一个示例,该第一逻辑电路和第二逻辑电路可以具有本文中描述的相同名称的电路/封装的任何属性,第一逻辑电路和第二逻辑电路可以经由相应接口428a、428b连接到I2C总线以及彼此连接。在一个示例中,相应接口428a、428b连接到同一接触垫阵列,其中仅一个数据垫用于连接到同一串行I2C总线的两个逻辑电路402e、406c。换句话说,在一些示例中,被寻址到第一地址和第二地址的通信经由同一数据垫来接收。
在该示例中,第一逻辑电路402e包括微控制器430、存储器432和计时器434。微控制器430可以是安全微控制器或适于用作安全或非安全的微控制器的定制的集成电路。
在该示例中,第二逻辑电路406c包括:发射/接收模块436,其从连接有封装400d的总线接收时钟信号和数据信号;数据寄存器438;多路复用器440;数字控制器442;模拟偏压(analog bias)和模数转换器444;至少一个传感器或单元阵列446(其在一些示例中可以包括具有一个或多个电阻器元件阵列的水平传感器);以及上电重置(power-on reset,POR)装置448。POR装置448可以用于在不使用接触引脚420的情况下允许第二逻辑电路406c的操作。
模拟偏压和模数转换器444从(多个)传感器阵列446和从附加传感器450、452、454接收读数。例如,可以向感测电阻器提供电流,并且可以将所得电压转换为数字值。该数字值可以存储在寄存器中并通过I2C总线读出(即,作为串行数据位或作为‘比特流’传输)。模数转换器444可以利用可以存储在寄存器中的参数,例如增益参数和/或补偿参数。
在该示例中,存在不同的附加单个传感器,包括例如点式温度传感器450、裂纹检测器452和/或分布式温度传感器454中的至少一个。点式温度传感器450(例如,热二极管)可以在打印材料水平高于点式温度传感器的位置时感测打印材料(例如,流体)的温度。点式温度传感器450可以在打印材料水平低于点式温度传感器的位置时感测部件内部的空气的温度。在许多情况下,空气温度和打印材料温度将是相同的。然而,如果该部件最近被运输过,则该部件可能会凝固。一旦暴露在较暖的环境条件下,空气体积将比打印材料的体积升温更快。在确定部件内的打印材料是否凝固之前,打印系统可以首先参考存储在存储器中的最后已知的打印材料水平,以确保打印材料水平足够接近或高于点式温度传感器,从而取决于打印材料与点式温度传感器所在的逻辑电路封装之间的热传导来实现准确测量。在一些示例中,点式温度传感器可能仅在新部件安装时读取。裂纹检测器452可以感测在其上提供逻辑电路的裸片的结构完整性。分布式温度传感器454(例如,温度敏感电阻器)可以感测打印材料和/或在其整个长度上的空气的平均温度。点式和/或分布式温度传感器可以不同于旨在用于流体水平感测的传感器410的温度传感器单元。
图5A图示了由与电路封装502相关联的传感器组件500实施的第二逻辑电路的可能实际布置的示例。传感器组件500可以包括薄膜堆叠,并且包括至少一个传感器阵列,诸如流体水平传感器阵列。该布置具有高的长宽比(例如,如沿着基板表面测量),例如,宽度约为0.2mm(例如,小于1mm、0.5mm或0.3mm),并且长度约为20mm(例如,大于10mm),从而导致长宽比等于或高于大约20:1、40:1、60:1、80:1或100:1。在已安装条件下,可以沿着高度来测量长度。在该示例中,如在(例如,硅)基板的底部和相对的外表面之间所测量的,逻辑电路可以具有小于1mm、小于0.5mm或小于0.3mm的厚度。这些尺寸意味着,各个单元或传感器很小。传感器组件500可以被提供在相对刚性的载体504上,在该示例中,该载体也承载接地、时钟、电力和数据I2C总线触点。
图5B图示了包括本公开的任何示例的逻辑电路封装的打印盒512的透视图。打印盒512具有壳体514,该壳体的宽度W小于其高度H并且长度L或深度大于高度H。打印液体输出516(在该示例中,被提供在盒512的底面上的打印剂出口)、空气输入518和凹部520被提供在盒512的前脸中。凹部520跨盒512的顶部延伸,并且逻辑电路封装502(例如,如上文描述的逻辑电路封装400a至400d)的I2C总线触点(即,垫)522被提供在凹部520的抵靠壳体514的侧壁内壁的一侧处、邻近壳体514的顶部和前部。在该示例中,数据触点是触点522中的最低触点。在该示例中,逻辑电路封装502被设置为抵靠侧壁的内侧。在一些示例中,逻辑电路封装502包括如图5A中所示的传感器组件。
在其他示例中,可更换打印设备部件包括本文中描述的任何示例的逻辑电路封装,其中,该部件进一步包括一定体积的液体。该部件的高度H可以大于宽度W并且长度L大于高度,宽度在两侧之间延伸。封装的接口垫可以设置在面向用于要插入数据互连的切口的一侧的内侧,这些接口垫沿高度方向在部件的顶部和前部附近延伸,并且数据垫是这些接口垫中的最底部垫,部件的液体和空气接口关于平行于高度H方向的相同竖直参考轴被设置在前部处,其中,该竖直轴平行于与这些接口垫相交的轴线并与其有一定距离(即,这些垫从该边缘部分地内缩(inset)距离D)。逻辑电路封装的其余部分也可以被设置为抵靠内侧。
将理解的是,由于在装运和用户处理期间或在产品的寿命内逻辑电路可能发生电短路或损坏的风险,将逻辑电路放置在打印材料盒内可能对盒的可靠性造成挑战。
受损传感器可能提供不准确的测量结果,并且在评估这些测量结果时导致打印设备做出不适当的决策。因此,可以使用某种方法来验证基于特定通信序列与逻辑电路进行的通信是否提供了预期结果。这可以校验逻辑电路的操作健康状态。
图6图示了逻辑电路封装的存储器600的一个示例,该存储器可以提供逻辑电路封装400c的存储器423a(图4C)、处理电路424的存储器426(图4D)或逻辑电路封装400d的存储器432(图4E)的一部分。除了先前描述的其他值之外,存储器600还可以存储(多个)阈值参数602、预定时段604和/或用于操作逻辑电路封装的其他合适的参数。在一些示例中,可以对在存储器600中存储的每个值或值的子集进行数字签名。
如下面将更详细描述的,(多个)阈值参数602可以用于确定可更换打印设备部件的储器内的打印材料水平。(多个)阈值参数602可以包括当打印材料水平高于预定水平(例如,传感器组件与打印材料完全接触)时的第一值(例如,-20)和当打印材料低于预定水平(例如,传感器组件部分地与打印材料接触并且部分地与空气接触)时的第二值(例如,-11)。(多个)阈值参数可以被存储为(多个)计数值。预定时段604可以指示响应于对应请求而启用(即,激活)加热器单元的时间量。在一个示例中,预定时段在大约20至250微秒之间的范围内。预定时段604可以被存储为等于逻辑电路封装的时钟信号的相当于该预定时段的周期数的计数值。
图7图示了可更换打印部件700的打印材料水平传感器的一个示例,其包括打印材料702、包括多个传感器单元706的传感器单元阵列704、以及包括多个加热器单元710的加热器阵列708。加热器单元710可以与传感器单元706并排(alongside)布置。在安装时,将打印设备部件700填充到传感器单元阵列704上方的某个点,使得传感器单元阵列704被打印材料702完全覆盖。在这样的状态下,在一个示例中,当启用对应的加热器单元710时,传感器单元阵列704的所有传感器单元706首先返回相对较低的计数值。然后,在打印材料702部分耗尽之后(图7所示),当打印材料水平L下降到传感器单元阵列704的最高传感器单元0以下的点时,当启用对应的加热器单元710时,较高的单元子集(包括最高单元0)输出第二较高的计数值,因为它们没有被打印材料覆盖,并且因此未被冷却,而较低的单元子集(包括最低的单元k)可以输出第一较低的计数值,如以下将参考图8B所进一步描述的。当打印材料702已经基本耗尽时,即,打印材料水平已降至最低单元k以下时,所有传感器单元706可以返回第二相对较高的计数值。
在另一个示例中,最高单元0可以被校准以在任何传感器读数之前输出目标值(例如,200个计数),以确保所有传感器读数将在有效范围内。在这种情况下,如果在校准到目标值时单元0被打印材料702完全覆盖,则包括最低单元k的较低单元可以输出接近单元0的输出计数值的计数值。如果当校准到目标值时单元0未被打印材料覆盖,则未被打印材料覆盖的较高的单元子集(包括最高单元0)将输出接近于单元0的输出计数值的相对较高的计数值,而由打印材料覆盖的较低的单元子集(包括最低单元k)可以输出与单元0的输出计数值相比相对较低的计数值。因此,即使当单元0从被打印材料覆盖转变为未被打印材料覆盖时,由于使用了新的校准值,所以单元0输出计数可以保持恒定,但是仍然被打印材料覆盖的单元1-k将显示出输出计数的大幅下降,因为它们是相对于单元0的新校准点而言。
温度传感器单元阵列704可以包括超过20个、超过40个、超过60个、超过80个、超过100个或超过120个单元(在一个示例中为126个单元)。这些单元可以在薄膜基板上包括薄膜元件,作为薄膜电路的一部分。在一个示例中,传感器单元706包括电阻器。在一个示例中,每个温度感测电阻器具有蛇形形状,例如以在较小的区域上增加其长度。
在首次使用填满的可更换打印设备部件时(例如,首次客户安装),可以确定加热且湿条件下的温度传感器单元响应以进行校准,因为所有单元都可能被打印液体覆盖。由于已知干传感器单元的输出较高,因此湿单元的校准输出计数值应当与输出计数值的操作性范围的最高输出计数值保持一定的最小距离,以便为干单元的以后输出留有余量。
校准逻辑可以设置加热功率、加热时间、感测时间、补偿功能、放大器功能和/或模数和数模转换功能中的任何一个,以使输出计数值在操作性范围内,在距最高输出计数值的足够距离处以便为干且加热的读数留出余量,和/或在距最低输出计数值的足够距离处以便为(湿或干的)未加热的读数留出余量。可以调节校准参数,直到逻辑电路首先返回在分别与最高输出计数值和最低输出计数值相距一定距离的较宽计数值范围内的输出计数值(例如,以避免限幅),并且其次返回在较窄子范围内的输出计数值,例如,如果输出计数值范围在0到255之间,则具有与最高输出计数值相距至少50或100个计数(例如,距范围两端至少10%或至少20%的范围距离),例如,在60到200个计数之间。将输出计数值范围设置为使得计数值范围中留有余量,以便为未加热的单元提供较低的输出计数值范围,例如,低于60或100个计数值,同时仍然能够确定干单元与湿单元之间的区别。
在设置了操作性校准参数之后,可以通过检测传感器阵列704的一系列传感器单元706的输出计数值中的步长变化(step change)(如下面参考图8A至图9B所描述的)来得到打印材料水平。例如,逻辑电路被配置为响应于识别与打印材料(即,温度)传感器类别相关联的第二类别参数以及随后的一系列变化的子类别参数和读取请求(其中,在各个时间点接收到该系列),(a)输出与子类别参数相关联的第一计数值,以及(b)在可更换打印部件中的更多打印液体被抽取出来时的稍后时间点,输出与相同的子类别参数相关联的高于第一计数值的第二计数值。后面的第二计数值和第一计数值可以各自在第二地址启用的不同持续时间的不同读取周期中输出。后面的第二计数值和第一计数值可以通过在一个轴上图示子类别编号并且在另一轴上图示输出计数值(根据图8B)的图中的步长变化来分开。第一计数值都比第二计数值低至少一个步长变化。可以在步长变化中提供至少一个第三计数值。
例如,响应于接收到与打印材料传感器类别相关联的第二类别参数以及该类别的操作性校准参数以及随后的一系列子类别选择和相应的读取请求,逻辑电路封装可以在相关联的液体储器701的消耗期间:(i)在第一时间点,针对该系列的所有子类别选择输出第一相对较低的计数值,(ii)在消耗之后的第二时间点,针对该系列子类别选择的子集输出第二相对较高的计数值,并且针对该系列中的剩余子类别选择输出第一相对较低的计数值,以及(iii)在更多消耗(例如,完全或接近耗尽)之后的第三时间点,针对该系列的所有子类别选择输出第二相对较高的计数值。相应的第一条件、第二条件和第三条件(分别由罗马数字i、ii和iii指示)与在可更换打印部件700的使用寿命期间打印液体702的消耗测量值相关联。可以确定与步长变化相对应的子类别ID,这进而允许确定打印材料水平。在使用时,在第一条件、第二条件和第三条件(i、ii、iii)之间的相应转变伴随着封装的存储器(例如,图4E的存储器432)中的计数字段的变化,该计数字段通过打印设备与打印材料水平相关联,并且可以通过打印设备在打印作业之间或打印作业期间定期更新,例如基于打印的墨滴计数或打印的页数。
在某些示例中,传感器电路704、708可以至少在正常操作方向上从重力底部附近向上延伸,但是没有达到储器701的完整高度。因此,逻辑电路被配置为在使用寿命的大部分时间期间根据以上罗马数字i生成第一相对较低的计数值。在某些替代实施例中,逻辑电路可以响应于第二类别参数和随后的子类别参数以及某些操作性校准参数而至少返回第一计数值,至少直到打印材料水平字段中的值达到打印设备逻辑电路与高于传感器单元706的水平相关联的值。
逻辑电路封装可以包括“可信”指标。该可信指标表示打印材料水平传感器算法正确地确定部件的打印材料水平的频率与确定错误的打印材料水平的频率。如果有太多错误的打印材料水平确定,则可信得分会降低,并且打印设备部件可能会被现场的打印机拒绝。逻辑电路封装应当通过避免误触发来以较高的可信得分执行。
在打印作业期间,扫描托架的运动可能会干扰打印设备部件中的打印材料水平。扫描运动可能会使残留油墨滞留在打印材料水平感测裸片上、生成气泡、将墨滴溅到传感器上、在储器内产生泡沫等。这些中的每一个都可能导致传感器在打印材料水平测量期间在给定位置处变湿,从而导致部件内似乎有多个油墨水平。这可能会混淆打印材料水平算法,并导致错误确定油墨水平,从而对可信得分产生负面影响。因此,下面参考图8A至图9B更详细地描述的用于打印材料水平测量的过程可以用于减少对油墨水平的错误确定。
图8A是图示了在加热器单元(例如,416a至416f或710)被禁用时的温度传感器单元(例如,图4B的414a至414f或图7的706)的读数的一个示例的图表800。图表800在竖直轴上包括输出计数,并且在水平轴上包括传感器ID(或子类别ID)。在加热器单元被禁用时,响应于与每个传感器ID相对应的请求,生成与来自每个相关联传感器单元的模拟信号相对应的输出计数(例如,经由图4E的模拟偏压和模数转换器444)。由于禁用了加热,因此图表800中传感器单元的输出计数与打印材料水平无关。在该示例中,每个传感器单元均读取五次,并将这五个读数中的每个读数的输出计数相加。例如,由传感器ID 0寻址的传感器单元的输出计数约为790,它是五个输出计数读数(例如,159、157、157、159和158)的总和。在其他示例中,每个传感器单元可以被读取一次、两次、三次、四次或超过五次。多次读取每个传感器单元减少了噪声并提高了信号质量。在禁用加热器单元时的输出计数为每个传感器单元提供了基本读数或参考读数,使得可以滤除不同传感器ID的如图8A中所示的不同输出计数所指示的传感器单元之间的不匹配,如以下将参考图9A进行描述的。
图8B是图示了在对应加热器单元(例如,416a至416f或710)被启用时的温度传感器单元(例如,图4B的414a至414f或图7的706)的读数的一个示例的图表850。图表850在竖直轴上包括输出计数,并且在水平轴上包括传感器ID(或子类别ID)。在对应加热器单元被启用时,响应于与每个传感器ID相对应的请求,在来自对应加热器单元的热脉冲之后,生成与来自每个相关联传感器单元的模拟信号相对应的输出计数。在该示例中,每个传感器单元在对应的加热脉冲之后均读取五次,并将这五个读数中的每个读数的输出计数相加。在其他示例中,每个传感器单元可以被读取一次、两次、三次、四次或超过五次。然而,在任何情况下,在对应加热器单元被启用时的读数数量应当等于加热器单元被禁用时的读数数量。
在该示例中,图表850包括如852指示的输出计数的第一子集(例如,对于大约24至126之间的传感器ID)、如854处指示的步长变化(例如,对于大约21至23之间的传感器ID)、以及如856处指示的输出计数的第二子集(例如,对于在大约0和20之间的传感器ID)。第一子集852的输出计数指示浸没在打印材料中的传感器单元,而第二子集856的输出计数指示暴露于空气中的传感器单元。步长变化854指示位于打印材料水平处的传感器单元。例如,返回参考图7,输出计数的第二子集856可以对应于到恰好在打印材料水平L上方的传感器单元的传感器单元0,而输出计数的第一子集852可以对应于恰好在打印材料水平L下方的传感器单元往下至传感器单元k。步长变化854可以与在打印材料水平L处或基本接近打印材料水平L的(多个)传感器单元相对应。在一个示例中,子集852、856的斜率(表示单元阵列中向下的随后单元的输出计数值稳定下降)可能是由寄生电阻引起的。
图9A是图示了针对每个传感器ID在对应的加热器单元被启用时的输出计数(图8B)与在加热器单元被禁用时的输出计数(图8A)之差的图表900。图表900在竖直轴上包括Δ输出计数,并且在水平轴上包括传感器ID(或子类别ID)。图表900包括分别针对每个传感器ID的来自图8B的图表850的输出计数减去来自图8A的图表800的输出计数。Δ计数消除了图表800和850的输出计数中都存在的传感器单元之间的不匹配。通过滤除传感器单元之间的不匹配,可以减少对打印材料水平的错误确定。如图9A中所示,图表900包括如902所示的指示浸没在打印材料中的传感器单元的Δ输出计数的第一子集、如904所示的指示打印材料水平的Δ步长变化、以及如906所示的指示暴露于空气中的传感器单元的Δ输出计数的第二子集。
图9B是图示了图9A的图表900的Δ输出计数的一阶导数的图表950。一阶导数从与所选传感器单元相距两个传感器单元(例如,传感器ID+2)的传感器单元的Δ输出计数中减去所选传感器单元的每个Δ输出计数。通过使用相隔两个位置的传感器单元,可以改善在多于一个传感器单元上发生的转变幅度。在其他示例中,一阶导数可以使用相隔一个位置或相隔多于两个位置的传感器单元。针对图表900的输出计数的第一子集902,一阶导数导致接近零的输出计数(例如,在大约-20到10之间的范围内),如在952处所指示的。同样,针对图表900的输出计数的第二子集906,一阶导数导致接近零的输出计数,如在956处所指示的。这表明在第一子集902和第二子集906中彼此相隔两个位置的传感器单元的输出计数之间存在相对较小的差。然而,针对图表900的步长变化904,一阶导数导致输出计数显著降低,如在954处所指示的。这表明在步长变化904中,彼此相隔两个位置的传感器单元的输出计数之间存在相对较大的差。
将阈值参数(例如,图6的602)与每个传感器ID的Δ输出计数的一阶导数进行比较,以确定打印材料水平。阈值参数可以包括当打印材料水平高于传感器阵列时每个传感器单元读数的第一值(例如,-20)和当打印材料水平低于传感器阵列的顶部时(例如,如打印材料水平字段中的值所指示的)每个传感器单元读数的第二值(例如,-11)。将所选阈值参数乘以传感器单元读数的数量(例如,在该示例中,对于第一阈值参数为-100和第二阈值参数为-55的情况为五个),并与每个传感器ID的Δ输出计数的一阶导数进行比较。在该示例中,传感器ID 22的Δ输出计数的一阶导数小于-55,从而确定打印材料水平位于传感器单元22处。如果Δ输出计数的一阶导数小于多于一个传感器ID的阈值参数(例如,由于打印材料水平感测裸片上的残留油墨、气泡、溅到传感器上的墨滴、储器内的泡沫等),则具有小于阈值参数的一阶导数的最高传感器ID(即,对应于图7中的物理上最低的传感器单元)被确定为对应于打印材料水平。
图10A至图10B是图示了示例方法1000的流程图,该方法可以由逻辑电路封装(如逻辑电路封装400a至400d)或由处理电路424执行。在该示例中,逻辑电路封装包括用于与打印设备逻辑电路通信的接口(例如,I2C接口)以及至少一个逻辑电路。如图10A的1002所示,该至少一个逻辑电路可以在加热器禁用模式下经由该接口接收多个第一请求,每个第一请求与多个传感器ID中的不同传感器ID(例如,与图4B的传感器单元414a至414f或图7的传感器单元706相对应的传感器ID)相对应。在1004处,该至少一个逻辑电路可以响应于每个第一请求经由该接口传输第一数字值(例如,计数)(例如,参见图8A)。在1006处,该至少一个逻辑电路可以在加热器启用模式下经由该接口接收多个第二请求,每个第二请求对应于该多个传感器ID中的不同传感器ID。在1008处,该至少一个逻辑电路可以响应于每个第二请求经由该接口传输第二数字值(例如,计数)(例如,参见图8B)。与该多个传感器ID中的每个不同传感器ID的第一数字值与第二数字值之差相对应的Δ值指示打印材料水平(例如,参见图9A)。
如图10B所示,在1010处,该至少一个逻辑电路可以在加热器禁用模式下经由该接口接收多个重复的第一请求,每个重复的第一请求对应于该多个传感器ID中的不同传感器ID。在1012处,该至少一个逻辑电路可以响应于每个重复的第一请求经由该接口传输另外的第一数字值。在1014处,该至少一个逻辑电路可以在加热器启用模式下经由该接口接收多个重复的第二请求,每个重复的第二请求对应于该多个传感器ID中的不同传感器ID。在1016处,该至少一个逻辑电路可以响应于每个重复的第二请求经由该接口传输另外的第二数字值。与该多个传感器ID中的每个不同传感器ID的第一数字值和另外的第一数字值之和与第二数字值和另外的第二数字值之和之间的差相对应的Δ值指示打印材料水平(例如,参见图8A至图9A,其中,每个第一请求和第二请求重复了五次)。
在一个示例中,该多个传感器ID中的传感器ID的Δ值与小于或等于阈值参数的该多个传感器ID中的传感器ID加二的Δ值之差指示打印材料水平(例如,参见图9B)。阈值可以包括当打印材料水平高于预定水平(例如,高于图7的传感器阵列704、708的水平)时的第一(绝对)值和当打印材料低于预定水平时的小于第一值的第二(绝对)值。该至少一个逻辑电路可以包括存储阈值参数(例如,602)的存储器(例如,图6的600)。
在一个示例中,该至少一个逻辑电路可以以该多个传感器ID中的不同传感器ID的相继顺序来接收多个第一请求。在另一个示例中,该至少一个逻辑电路可以以该多个传感器ID中的不同传感器ID的随机顺序来接收多个第一请求。
在一个示例中,逻辑电路封装可以包括用于确定打印材料水平的传感器(例如,图4B的410或图7的704、708)。在这种情况下,传感器可以包括多个加热器单元(例如,416a至416f或710)和对应的多个温度传感器单元(例如,414a至414f或706)。每个第一数字值和每个第二数字值可以对应于与该多个传感器ID中的不同传感器ID相对应的温度传感器单元的温度。在加热器禁用模式下,该至少一个逻辑电路可以禁用多个加热器单元中的每个加热器单元。在加热器启用模式下,该至少一个逻辑电路可以响应于每个第二请求启用多个加热器单元中的对应加热器单元达预定时段。该至少一个逻辑电路可以响应于对应加热器单元的预定时段的流逝来传输每个第二数字值。该至少一个逻辑电路可以包括存储该预定时段(例如,604)的存储器(例如,图6的600)。
图11是图示了另一示例方法1100的流程图,该方法可以由逻辑电路封装(如逻辑电路封装400a至400d或将参考图13描述的1300)或由处理电路424执行。在该示例中,逻辑电路封装包括用于与打印设备逻辑电路通信的接口(例如,I2C接口)以及至少一个逻辑电路。逻辑电路封装可以在包括存储打印材料(例如,702)的打印材料储器(例如,图7的701)的可更换打印设备部件中使用以及在用于连接到打印设备的打印材料输入并将打印材料输出到打印设备的打印材料输出(图5B的516)中使用。该示例的逻辑电路封装可以不必包括本公开的其他示例的复杂传感器单元阵列。而是,可以提供替代逻辑电路封装,其基于数据或算法(而不必基于相对复杂或昂贵的模拟传感器电路)来主要或部分地以数字方式生成输出,从而提供打印设备逻辑电路可以进行校验的潜在的更便宜、更鲁棒(robust)和/或替代的逻辑电路封装。该替代示例可以以与先前示例类似的方式对加热、不加热和/或子类别ID命令进行响应以仿真预期行为,以供打印设备逻辑电路进行校验。
在1102处,该至少一个逻辑电路可以经由该接口接收与第一模式(例如,未加热)和一系列子类别ID(例如,传感器ID)相对应的第一命令。在1104处,该至少一个逻辑电路可以响应于第一命令经由该接口传输与每个子类别ID相对应的第一数字值(例如,计数)。在1106处,该至少一个逻辑电路可以经由该接口接收与第二模式(例如,加热)和一系列子类别ID相对应的第二命令。在1108处,该至少一个逻辑电路可以响应于第二命令,经由该接口传输与每个子类别ID相对应的第二数字值(例如,计数)。Δ值与该一系列子类别ID中的每个子类别ID的第一数字值与第二数字值之差相对应。在部分填充或几乎为空的状态下,在该一系列子类别ID的连续子类别ID的第一子系列的Δ值与该一系列子类别ID的连续子类别ID的第二子系列的Δ值之间存在相对较大的差(例如,每个传感器单元读数至少25个计数),而在第一子系列和第二子系列中的每一个内的连续子类别ID的Δ值之间存在相对较小的差(例如,每个传感器单元读数0到4个计数)(例如,参见图9A)。在储器的填满状态下,在该一系列子类别ID的连续子类别ID的Δ值之间存在相对较小的差(例如,每个传感器单元读数0到4个计数)。子类别ID的第一子系列与第二子系列之间的相对较大的差可以对应于图9A中的步长变化904。相对较小的差可以对应于步长变化904的两侧的更恒定的斜率或较小步长,如906和902所示,对应于子类别ID的两个子系列。“连续”可以解释为在命令流中彼此跟随,这可能涉及通过一个或多个计数对子类别系列进行向上或向下计数,寻址每个子类别ID或跳过在两个连续寻址的子类别ID之间的一个或多个子类别ID。响应于接收到命令,逻辑电路可以返回打印设备逻辑电路将解释为与有效打印材料水平有关的输出的值。
在一个示例中,该至少一个逻辑电路被配置为传输不同的第一数字值和第二数字值。第一数字值和第二数字值可以是计数值,并且第二数字值的至少一部分可以小于第一数字值。在一个示例中,相对较大的差与第一子系列和第二子系列之一的对应端之间或对应端处的子类别ID相关联,并且该至少一个逻辑电路被配置为在部分填充状态下并且当该部件输出打印材料时,逐渐改变与所述相对较大的差相关联的子类别ID,使得第一子系列的子类别ID的数量逐渐减少,而第二子系列的子类别ID的数量逐渐增加。该至少一个逻辑电路在部分填充状态下并且当该部件输出打印材料时,可以增加与相对较大的差相关联的子类别ID。在一个示例中,这些输出是在不使用传感器的情况下生成的。打印设备逻辑电路可以将与步长变化相关联的子类别ID的每个单个ID计数移位与打印材料重量的特定减小(例如,1mg或更小)相关联。逐渐移位可以在页和/或打印作业的特定计数之后发生,使得逻辑电路可以从与打印设备逻辑电路的通信中确定或得到这一点。因此,逻辑电路可以被配置为基于除传感器信号之外的某些输入参数来逐渐改变/增加与相对较大的差相关联的(多个)子类别ID,这些输入参数例如以下至少一个:打印液体水平或状态字段、逻辑电路的一次或多次上电、打印设备逻辑电路与逻辑电路的通信次数、打印作业计数、打印设备逻辑电路的特定通信、以及时间或日期时钟。例如,逻辑电路可以存储至少一个查询表和/或算法,该查询表和/或算法将输入参数与要针对每个子类别ID生成的输出相关联。
图12A至图12C是图示了另一示例方法1200的流程图,该方法可以由逻辑电路封装(如逻辑电路封装400a至400d)或由处理电路424执行。如图12A所示,在1202处,方法1200包括:在逻辑电路封装处,在加热器禁用模式下从打印设备逻辑电路接收与k个不同的传感器ID相对应的多个第一请求,其中,“k”是不同的传感器ID的预定数量。在1204处,方法1200包括:响应于每个第一请求,将第一数字值输出到打印设备逻辑电路。在1206处,方法1200包括:在逻辑电路封装处,在加热器启用模式下从打印设备逻辑电路接收与这k个不同的传感器ID相对应的多个第二请求。在1208处,方法1200包括:响应于每个第二请求,将第二数字值输出到打印设备逻辑电路。在1210处,方法1200包括:经由打印设备逻辑电路,针对每个不同的传感器ID k,分别确定与第二数字值减去第一数字值相对应的k个Δ值。在1212处,方法1200包括:经由打印设备逻辑电路,分别确定与每个传感器ID k+2的Δ值减去每个传感器ID k的Δ值之差相对应的k-2个一阶导数值。在1214处,方法1200包括:经由打印设备逻辑电路,基于这k-2个一阶导数值来确定打印材料水平(例如,参见图9B)。
在一个示例中,图12B图示了经由打印设备逻辑电路基于这k-2个一阶导数值来确定打印材料水平。如图12B所示,在1216处,方法1200可以进一步包括:将每个一阶导数值与阈值参数进行比较以生成k-2个比较值。在1218处,方法1200可以包括:确定打印材料水平处于与最高传感器ID相对应的水平,其中,对应的比较值小于或等于阈值参数。
如图12C所示,在1220处,方法1200可以进一步包括:在逻辑电路封装处,在加热器禁用模式下从打印设备逻辑电路重复地接收与这k个不同的传感器ID相对应的多个重复的第一请求r次,其中,“r”是大于一的预定数量。在1222处,方法1200可以包括:响应于每个重复的第一请求,将另外的第一数字值输出到打印设备逻辑电路。在1224处,方法1200可以包括:在逻辑电路封装处,在加热器启用模式下从打印设备逻辑电路重复地接收与这k个不同的传感器ID相对应的多个重复的第二请求r次。在1226处,方法1200可以包括:响应于每个重复的第二请求,将另外的第二数字值输出到打印设备逻辑电路。在1228处,方法1200可以包括:经由打印设备逻辑电路,将每个不同传感器ID的第一数字值和另外的第一数字值相加,以提供每个不同传感器ID的第一总和。在1230处,方法1200可以包括:经由打印设备逻辑电路,将每个不同传感器ID的第二数字值和另外的第二数字值相加,以提供每个不同传感器ID的第二总和。在这种情况下,经由打印设备逻辑电路确定这k个Δ值包括:针对每个不同的传感器ID k,分别确定与第二总和减去第一总和相对应的k个Δ值。
图13图示了逻辑电路封装1300的另一个示例。图13图示了逻辑电路封装1300可以如何基于由打印设备以数字方式发送的请求或命令(例如,包括诸如传感器ID和/或校准参数的输入)来生成数字输出(例如,输出计数值)。传感器ID可以是类别参数的一部分。请求可以包括类别参数。逻辑电路封装1300包括具有处理器1302的逻辑电路,该处理器通信地耦接到存储器1304。存储器1304可以存储(多个)查找表和/或(多个)列表1306和/或(多个)算法1308。逻辑电路封装1300还可以包括逻辑电路封装400a至400d或处理电路424的任何特征。
例如,逻辑电路封装1300可以包括至少一个传感器1310、或多个不同类型的传感器。在一个示例中,逻辑电路封装1300可以不设置有传感器。逻辑电路可以被配置为基于类别(即,传感器ID)和校准参数来查询相应的传感器1310和/或(多个)LUT(查找表)/(多个)列表1306和/或(多个)算法1308,以生成数字输出。在本公开中,用于将传感器ID(即,类别)和传感器子ID(即,子类别)与输出值相关联的任何列表或表都可以被定义为LUT。至少一个传感器1310可以包括用于检测气动事件(例如,灌注压力)、可更换打印部件的打印材料储器内的油墨水平的传感器,用于检测近似温度的传感器和/或其他传感器。在一个示例中,传感器1310可以是温度传感器450或454,而指示气动事件的存在或打印材料水平的响应可以基于LUT和/或算法进行仿真。在其他示例中,逻辑电路封装1300包括不同类型的多个传感器,例如,不同类型的至少两个传感器,其中,逻辑电路可以被配置为基于接收到的类别参数选择和查询传感器之一,并基于所选传感器的信号输出数字值,而可以使用LUT或算法基于传感器信号和接收到的类别参数(例如,传感器ID)来确定输出数字值。在另一个示例中,逻辑电路可以被配置为基于接收到的传感器ID来选择并查询相应的LUT列表或算法,以例如在不使用传感器信号的情况下生成数字值。
如以上已经解释的,接收到的参数可以包括校准参数、地址参数和传感器(子)ID/类别参数。如以上已经解释的,所有参数的不同集合与不同的输出计数值相关,由此,与参数相关联的输出计数值是打印设备逻辑电路所接受的值。可以使用(多个)LUT和/或(多个)列表1306和/或(多个)算法1308来生成输出计数值,由此可以将参数用作输入。另外,可以查询至少一个传感器1310的信号作为LUT的输入。在这种情况下,可以以数字方式生成输出计数值,而不是从模拟传感器测量结果中获得输出计数值。例如,逻辑电路封装1300可以在不转换任何实际传感器测量结果的情况下实施图10A和图10B的方法1000、图11的方法1100和/或图12A至图12C的方法1200。在另一个示例中,模拟传感器测量结果可以用于此后以数字方式生成输出计数值,不一定是直接转换,而是使用LUT、列表或算法,由此,使用传感器信号来选择LUT、列表或算法的一部分或功能。示例逻辑电路封装1300可以用作本公开中其他地方涉及的复杂薄膜传感器阵列的替代。示例逻辑电路封装1300可以被配置为生成输出,该输出由被设计为与复杂传感器阵列封装兼容的相同打印设备逻辑电路来校验。替代封装1300可以更便宜或更简单地制造,或者简单地用作先前提到的封装的替代方案,例如以促进由打印设备进行打印和校验。由于完全或部分数字生成/仿真的信号可能比需要依赖可能相对难以控制的模拟传感器信号的输出更可靠,因此替代封装可能会更鲁棒。
在一个示例中,本文描述的逻辑电路封装主要包括不同部件之间的硬连线路由、连接和接口。在另一个示例中,逻辑电路封装还可以包括用于内部和/或外部信号传递的至少一个无线连接、无线通信路径或无线接口,由此,可以将无线连接的元件视为包括在逻辑电路封装和/或可更换部件中。例如,某些传感器可以无线连接以与逻辑电路/传感器电路无线通信。例如,传感器(如压力传感器和/或打印材料水平传感器)可以与逻辑电路的其他部分无线通信。与逻辑电路的其余部分无线通信的这些元件可以被认为是逻辑电路或逻辑电路封装的一部分。而且,用于与打印设备逻辑电路通信的逻辑电路封装的外部接口可以包括无线接口。而且,尽管提到了电力路由、电力接口或对某些单元进行充电或供电,但是本公开的某些示例可以包括电源(如电池)或可以从数据或时钟信号中收集电力的电力收集源。
本公开的某些示例电路涉及响应于某些命令、事件和/或状态以某种方式变化的输出。还解释了,除非预先进行校准,否则对这些相同事件和/或状态的响应可能会被“削波(clipped)”,例如,使得这些响应不能被表征或与这些命令、事件和/或状态不相关。对于输出需要被校准以获得可表征或相关输出的这些示例电路,应当理解的是,同样在所需的校准(或安装)发生之前,这些电路实际上已经被“配置”以提供可表征的输出,即,所有手段被提出用于提供可表征输出,即使在尚未进行校准的情况下。在制造期间和/或在客户安装期间和/或在打印期间对逻辑电路进行校准可以是一个选择问题,但这并不否认同一电路已经被“配置”为在校准状态下运行。例如,当传感器安装到储器壁上时,该壁上的某些应变在部件的使用寿命内可能会发生变化,而且可能难以预测,而同时这些不可预测的应变会影响逻辑电路的输出。不同的其他情况(如打印材料的导电性、不同的封装、装配线安装等)也可能会影响逻辑电路如何响应命令/事件/状态,因此可以选择在客户首次安装时或之后进行校准。在这些和其他示例中的任何一个中,在首次客户安装之后和/或在打印作业之间就地确定(操作)校准参数是有利的,因此再一次地,这些参数应当被视为已经适于在校准状态下运行。本公开中讨论的某些替代的(至少部分地)“虚拟”实施例可以与LUT或算法一起操作,该LUT或算法可以类似地在校准或安装之前生成被削波的值,并且在校准或安装之后可以生成可表征的值,由此,这种替代实施例也应当被视为已经被配置或适于提供可表征输出,甚至在校准/安装前。
在一个示例中,逻辑电路封装响应于读取请求而输出计数值。在许多示例中,讨论了计数值的输出。在某些示例中,响应于每个读取请求,输出每个单独的计数值。在另一个示例中,逻辑电路被配置为响应于单个读取请求而输出一系列或多个计数值。在其他示例中,可以在没有读取请求的情况下生成输出。
本文描述的逻辑电路封装400a至400d、1300中的每一个可以具有本文描述的任何其他逻辑电路封装400a至400d、1300或处理电路424的任何特征。任何逻辑电路封装400a至400d、1300或处理电路424均可以被配置为执行本文中描述的方法的至少一个方法框。任何第一逻辑电路均可以具有任何第二逻辑电路的任何属性,反之亦然。
本公开中的示例可以作为方法、系统或机器可读指令(诸如软件、硬件、固件等的任何组合)来提供。这种机器可读指令可以包括在其中或其上具有机器可读程序代码的机器可读存储介质(包括但不限于EEPROM、PROM、闪速存储器、磁盘存储设备、CD-ROM、光学存储设备等)上。
参考根据本公开的示例的方法、装置和系统的流程图和框图来描述本公开。尽管上文描述的流程图示出了特定的执行顺序,但是执行顺序可以与所描绘的顺序不同。关于一个流程图描述的框可以与另一个流程图的框组合。应当理解,流程图和框图中的至少一些框以及其组合可以通过机器可读指令来实现。
机器可读指令可以例如由通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理装置的处理器来执行,以实现说明书和图中描述的功能。具体地,处理器或处理电路可以执行机器可读指令。因此,可以通过执行存储在存储器中的机器可读指令的处理器或根据嵌入在逻辑电路中的指令操作的处理器来实施设备和装置的功能模块(例如,逻辑电路和/或控制器)。术语‘处理器’应当广义地解释为包括CPU、处理单元、ASIC、逻辑单元或可编程门阵列等。方法和功能模块可以全部由单个处理器执行,或者在若干处理器之间划分。
这种机器可读指令还可以存储在机器可读存储设备(例如,有形机器可读介质)中,该机器可读存储设备可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定模式操作。
这种机器可读指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上,使得计算机或其他可编程数据处理装置执行一系列操作以产生计算机实施的处理,因此,在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现了由流程图中和/或框图中的(多个)框所指定的功能。
进一步地,本文中的教导可以以计算机软件产品的形式来实施,该计算机软件产品存储在存储介质中并且包括用于使计算机装置实施本公开的示例中记载的方法的多个指令。
词语“包括(comprising)”不排除权利要求中列出的元素之外的元素的存在,“一个/种(a/an)”不排除多个,并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干单元的功能。
尽管本文已经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,各种各样的替代和/或等效实施方式可代替所示出和描述的特定示例。本申请旨在覆盖本文所讨论的特定示例的任何修改或变化。因此,本公开旨在仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (29)

1.一种逻辑电路封装,包括:
与打印设备逻辑电路通信的接口,以及
至少一个逻辑电路,所述至少一个逻辑电路被配置为:
在加热器禁用模式下经由所述接口接收多个第一请求,每个第一请求对应于多个传感器ID中的不同传感器ID;
响应于每个第一请求,经由所述接口传输第一数字值;
在加热器启用模式下经由所述接口接收多个第二请求,每个第二请求对应于所述多个传感器ID中的不同传感器ID;以及
响应于每个第二请求,经由所述接口传输第二数字值,
其中,与所述多个传感器ID中的每个不同传感器ID的所述第一数字值与所述第二数字值之差相对应的Δ值指示打印材料水平。
2.如权利要求1所述的逻辑电路封装,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为:
在所述加热器禁用模式下经由所述接口接收多个重复的第一请求,每个重复的第一请求对应于所述多个传感器ID中的不同传感器ID;
响应于每个重复的第一请求,经由所述接口传输另外的第一数字值;
在所述加热器启用模式下经由所述接口接收多个重复的第二请求,每个重复的第二请求对应于所述多个传感器ID中的不同传感器ID;以及
响应于每个重复的第二请求,经由所述接口传输另外的第二数字值,
其中,与所述多个传感器ID中的每个不同传感器ID的所述第一数字值和所述另外的第一数字值之和与所述第二数字值和所述另外的第二数字值之和之间的差相对应的Δ值指示所述打印材料水平。
3.如权利要求1或2所述的逻辑电路封装,其中,所述多个传感器ID中的传感器ID的Δ值与小于或等于阈值参数的所述多个传感器ID中的传感器ID加二的Δ值之差指示所述打印材料水平。
4.如权利要求3所述的逻辑电路封装,其中,所述阈值包括当所述打印材料水平高于预定水平时的第一值和当所述打印材料水平低于所述预定水平时的小于所述第一值的第二值。
5.如权利要求3或4所述的逻辑电路封装,其中,所述至少一个逻辑电路包括存储所述阈值参数的存储器。
6.如权利要求1至5中任一项所述的逻辑电路封装,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为以所述多个传感器ID中的不同传感器ID的相继顺序来接收所述多个第一请求。
7.如权利要求1至5中任一项所述的逻辑电路封装,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为以所述多个传感器ID中的不同传感器ID的随机顺序来接收所述多个第一请求。
8.如任一前述权利要求所述的逻辑电路封装,进一步包括:
用于确定所述打印材料水平的传感器。
9.如权利要求8所述的逻辑电路封装,其中,所述传感器包括多个加热器单元和对应的多个温度传感器单元。
10.如权利要求9所述的逻辑电路封装,其中,每个第一数字值和每个第二数字值对应于与所述多个传感器ID中的不同传感器ID相对应的温度传感器单元的温度。
11.如权利要求9或10所述的逻辑电路封装,其中,在所述加热器禁用模式下,所述至少一个逻辑电路被配置为禁用所述多个加热器单元中的每个加热器单元。
12.如权利要求9至11中任一项所述的逻辑电路封装,其中,在所述加热器启用模式下,所述至少一个逻辑电路被配置为响应于每个第二请求启用所述多个加热器单元中的对应加热器单元达预定时段。
13.如权利要求12所述的逻辑电路封装,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为响应于对应加热器单元的所述预定时段的流逝来传输每个第二数字值。
14.如权利要求12或13所述的逻辑电路封装,其中,所述至少一个逻辑电路包括存储所述预定时段的存储器。
15.一种可更换打印设备部件,包括:
如任一前述权利要求所述的逻辑电路封装;
打印材料储器;以及
所述储器内具有打印材料水平的打印材料。
16.如权利要求15所述的可更换打印设备部件,进一步包括:
壳体,所述壳体具有高度、小于所述高度的宽度、以及大于所述高度的长度,所述高度平行于竖直参考轴,并且所述宽度在两侧之间延伸;以及
打印材料输出;
其中,所述打印材料储器位于所述壳体内。
17.如权利要求16所述的可更换打印设备部件,进一步包括:
在所述打印材料输出上方的空气输入。
18.如权利要求17所述的可更换打印设备部件,其中,所述接口包括用于与打印设备逻辑电路通信的接口垫,所述接口垫在面向用于要插入数据互连的切口的一侧的内侧设置,所述接口垫沿高度方向在所述空气输入上方的部件的顶部和前部附近延伸,
其中,所述空气输入在与所述高度方向平行的相同竖直参考轴的前部设置,并且
其中,所述竖直参考轴平行于与所述接口垫相交的轴并与所述轴相距一定距离。
19.一种可更换打印设备部件,包括:
储存打印材料的打印材料储器;
打印材料输出,所述打印材料输出连接到打印设备的打印材料输入,并且向所述打印设备输出所述打印材料;以及
逻辑电路封装,所述逻辑电路封装包括用于与打印设备逻辑电路通信的接口以及至少一个逻辑电路,所述至少一个逻辑电路被配置为:
经由所述接口,接收与第一模式和一系列子类别ID相对应的第一命令;
响应于所述第一命令,经由所述接口传输与每个子类别ID相对应的第一数字值;
经由所述接口,接收与第二模式和所述一系列子类别ID相对应的第二命令;以及
响应于所述第二命令,经由所述接口传输与每个子类别ID相对应的第二数字值,
其中,Δ值与所述一系列子类别ID中的每个子类别ID的所述第一数字值与所述第二数字值之差相对应,并且
其中,在部分填充或几乎为空的状态下,在所述一系列子类别ID的连续子类别ID的第一子系列的Δ值与所述一系列子类别ID的连续子类别ID的第二子系列的Δ值之间存在相对较大的差,而在所述第一子系列和所述第二子系列中的每一个内部的连续子类别ID的Δ值之间存在相对较小的差。
20.如权利要求19所述的可更换打印设备部件,其中,在所述储器的填满状态下,在所述一系列子类别ID的连续子类别ID的Δ值之间存在相对较小的差。
21.如权利要求19或20所述的可更换打印设备部件,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为传输第一数字值和不同的第二数字值。
22.如权利要求19至21中任一项所述的可更换打印设备部件,其中,所述第一数字值和所述第二数字值是计数值,并且所述第二数字值的至少一部分小于所述第一数字值。
23.如权利要求19至22中任一项所述的可更换打印设备部件,其中,所述相对较大的差与所述第一子系列和所述第二子系列之一的对应端之间或对应端处的子类别ID相关联,并且所述至少一个逻辑电路被配置为在部分填充状态下并且当所述部件输出打印材料时,逐渐改变与所述相对较大的差相关联的子类别ID,使得所述第一子系列的子类别ID的数量逐渐减少,而所述第二子系列的子类别ID的数量逐渐增加。
24.如权利要求19至23中任一项所述的可更换打印设备部件,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为在部分填充状态下并且当所述部件输出打印材料时,增加与所述相对较大的差相关联的子类别ID。
25.如权利要求19至24中任一项所述的可更换打印设备部件,其中,所述至少一个逻辑电路被配置为在不查询传感器的情况下传输所述第一数字值和所述第二数字值。
26.一种逻辑电路封装,包括权利要求19至25中任一项所述的逻辑电路。
27.一种方法,包括:
在逻辑电路封装处,在加热器禁用模式下从打印设备逻辑电路接收与k个不同的传感器ID相对应的多个第一请求,其中,“k”是不同的传感器ID的预定数量;
响应于每个第一请求,将第一数字值输出到所述打印设备逻辑电路;
在所述逻辑电路封装处,在加热器启用模式下从所述打印设备逻辑电路接收与所述k个不同的传感器ID相对应的多个第二请求;
响应于每个第二请求,将第二数字值输出到所述打印设备逻辑电路;
经由所述打印设备逻辑电路,针对每个不同的传感器ID k,分别确定与所述第二数字值减去所述第一数字值相对应的k个Δ值;
经由所述打印设备逻辑电路,分别确定与每个传感器ID k+2的Δ值减去每个传感器IDk的Δ值之间的差相对应的k-2个一阶导数值;以及
经由所述打印设备逻辑电路基于所述k-2个一阶导数值来确定所述打印材料水平。
28.如权利要求27所述的方法,其中,经由所述打印设备逻辑电路基于所述k-2个一阶导数值来确定所述打印材料水平包括:
将每个一阶导数值与阈值参数进行比较以生成k-2个比较值;以及
确定所述打印材料水平处于与最高传感器ID相对应的水平,其中,对应的比较值小于或等于所述阈值参数。
29.如权利要求27或28所述的方法,进一步包括:
在所述逻辑电路封装处,在所述加热器禁用模式下从所述打印设备逻辑电路重复地接收与所述k个不同的传感器ID相对应的多个重复的第一请求r次,其中,“r”是大于一的预定数量;
响应于每个重复的第一请求,将另外的第一数字值输出到所述打印设备逻辑电路;
在所述逻辑电路封装处,在所述加热器启用模式下从所述打印设备逻辑电路重复地接收与所述k个不同的传感器ID相对应的多个重复的第二请求r次;
响应于每个重复的第二请求,将另外的第二数字值输出到所述打印设备逻辑电路;
经由所述打印设备逻辑电路,将每个不同传感器ID的所述第一数字值和所述另外的第一数字值相加,以提供每个不同传感器ID的第一总和;以及
经由所述打印设备逻辑电路,将每个不同传感器ID的所述第二数字值和所述另外的第二数字值相加,以提供每个不同传感器ID的第二总和;
其中,经由所述打印设备逻辑电路确定所述k个Δ值包括:针对每个不同的传感器IDk,分别确定与所述第二总和减去所述第一总和相对应的k个Δ值。
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