DE60217231T2 - Tintentropfenfühler - Google Patents

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DE60217231T2
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Wen-li Vancouver Su
Patrick J. Battle Ground Therien
Steve Camas O'Hara
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/125Sensors, e.g. deflection sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16579Detection means therefor, e.g. for nozzle clogging

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  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Druckmechanismen, wie beispielsweise Tintenstrahldrucker oder Tintenstrahlplotter. Druckmechanismen umfassen häufig einen Tintenstrahldruckkopf, der zum Erzeugen eines Bilds auf vielen unterschiedlichen Typen von Medien in der Lage ist. Der Tintenstrahldruckkopf stößt Tröpfchen farbiger Tinte durch eine Mehrzahl von Öffnungen hindurch und auf ein gegebenes Medium aus, wenn das Medium durch eine Druckzone vorbewegt wird. Die Druckzone ist durch die Ebene, die durch die Druckkopföffnungen erzeugt ist, und irgendeine Abtast- oder Hin- und Herbewegung definiert, die der Druckkopf hin und her und senkrecht zu der Bewegung des Mediums aufweisen kann. Herkömmliche Verfahren zum Ausstoßen von Tinte aus den Druckkopföffnungen, oder Düsen, umfassen piezoelektrische und thermische Techniken, die Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt sind. Zum Beispiel sind zwei frühere thermischen Tintenausstoßmechanismen in den US-Patenten Nr. 5,278,584 und 4,683,481 gezeigt, die beide an die vorliegende Anmelderin übertragen sind, die Hewlett-Packard Company.
  • Um einen hohen Pegel einer Bildqualität bei einem Tintenstrahldruckmechanismus zu erreichen, ist es häufig erwünscht, dass die Druckköpfe folgendes aufweisen: eine konsistente und kleine Tintentropfengröße, eine konsistente Tintentropfenbahn von der Druckkopfdüse zu dem Druckmedium und extrem zuverlässige Tintenstrahldüsen, die nicht verstopfen. Zu diesem Zweck umfassen viele Tintenstrahldruckmechanismen eine Wartungsstation für die Wartung der Tintenstrahldruckköpfe. Diese Wartungsstationen können Schaber, Tintenlösungsmittelapplikatoren, Vorbereiter und Abdeckungen umfassen, um zu helfen, die Düsen während Perioden einer Inaktivität nicht austrocknen zu lassen.
  • Zusätzlich umfassen Tintenstrahldruckmechanismen häufig Wartungsroutinen, die entworfen sind, um Tinte aus jeder der Düsen und in ein Abfallauswurfbecken abzufeuern, um ein Düsenverstopfen zu verhindern.
  • Trotz dieser Präventivmaßnahmen gibt es jedoch viele Faktoren, die innerhalb des typischen Tintenstrahldruckmechanismus am Werk sind und die die Tintenstrahldüsen verstopfen können, und Tintenstrahldüsenausfälle können auftreten. Zum Beispiel kann sich Papierstaub an den Düsen ansammeln und dieselben schließlich verstopfen. Ein Tintenrest von einem Tintenaerosol oder teilweise verstopften Düsen kann sich durch Wartungsstationsdruckkopfwischer in offene Düsen verbreiten, wobei bewirkt wird, dass dieselben verstopfen. Angesammelte Niederschläge von der Tinte innerhalb des Druckkopfs können die Tintenkanäle und die Düsen ebenfalls verschließen. Zusätzlich werden die Heizelemente bei einem thermischen Tintenstrahldruckkopf eventuell nicht mit Energie versorgt, obwohl keine zugeordnete verstopfte Düse vorliegt, wodurch bewirkt wird, dass die Düse ausfällt.
  • Verstopfte oder ausgefallene Druckkopfdüsen resultieren in zu beanstandenden und ohne weiteres erkennbaren Druckqualitätsdefekten, wie beispielsweise einer Bandbildung (sichtbare Bänder unterschiedlicher Farbtöne oder Farben in einem im Übrigen einheitlich gefärbten Bereich) oder Leerstellen in dem Bild. Tatsächlich sind Tintenstrahldrucksysteme so empfindlich für verstopfte Düsen, dass eine einzige verstopfte Düse aus Hunderten von Düsen häufig bei der gedruckten Ausgabe bemerkbar und zu beanstanden ist.
  • Es ist jedoch möglich, dass ein Tintenstrahldrucksystem eine fehlende Düse bei einem späteren, überlappenden Durchlauf durch ein Entfernen derselben aus der Druckmaske und Ersetzen derselben mit einer unbenutzten Düse oder mit einer benutzten Düse kompensiert, vorausgesetzt, dass das Drucksystem eine Möglichkeit hat, zu sagen, wenn eine spezielle Düse nicht funktioniert. Um zu erfassen, ob eine Tintenstrahldruckkopfdüse abfeuert, kann ein Druckmechanismus mit einem kostengünstigen Tintentropfenerfassungssystem ausgerüstet sein, wie beispielsweise mit einem, der in dem US-Patent Nr. 6,086,190 beschrieben ist, das an die vorliegende Anmelderin übertragen ist, die Hewlett-Packard Company. Dieses Tropfenerfassungssystem nutzt ein elektrostatisches Erfassungselement, das mit einem elektrischen Stimulus beaufschlagt wird, wenn dasselbe durch eine Reihe von Tintentropfenstößen getroffen wird, die von einem Tintenstrahldruckkopf ausgestoßen werden.
  • Bei einer praktischen Implementierung jedoch weist dieses elektrostatische Erfassungselement einige Beschränkungen auf. Das Erfassungselement kann nachteilig mit einem Tintenrest reagieren, der als eine Folge eines Kontakts mit den Tintentropfenstößen gebildet ist. Zusätzlich unterliegen Tropfenerfassungssignale, die von dem Erfassungselement zu der Erfassungselektronik geliefert werden, eventuell einem Rauschen auf Grund der kleinen Amplituden derselben. Ferner bleibt der Tintenrest leitfähig und kann die Erfassungselektronik kurzschließen.
  • Deshalb wäre es erwünscht, ein elektrostatisches Erfassungselement und verwandte Elektronik aufzuweisen, die eine wesentliche Immunität gegenüber den möglicherweise schädlichen Wirkungen eines leitfähigen Tintenrests aufweisen und die ohne weiteres in verschiedene Drucksystementwürfe integriert werden können. Es wäre ebenfalls erwünscht, ein Verfahren zum effizienten und wirtschaftlichen Aufbauen eines derartigen elektrostatischen Erfassungselements und von Elektronik aufzuweisen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Sensor, der folgende Merkmale aufweist: eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB = Printed Circuit Board), die folgende Merkmale aufweist: eine erste Seite und eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite; ein Tintentropfenerfassungselement integriert mit der ersten Seite der PCB; eine Erfassungsschaltungsanordnung, die mit der zweiten Seite der PCB gekoppelt ist und konfiguriert ist, um elektrische Signale von dem Erfassungselement zu empfangen; Leiterbahnen an der ersten Seite und der zweiten Seite der PCB; leitfähige Durchkontaktierungen, die ausgewählte Bahnen an der ersten Seite mit ausgewählten Bahnen an der zweiten Seite verbinden; und eine Maske, die die Leiterbahnen an der ersten Seite und der zweiten Seite der PCB in Bereichen bedeckt, in denen keine elektrische Verbindung erwünscht ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine fragmentierte perspektivische Ansicht einer Form eines Tintenstrahldruckmechanismus, wobei hier ein Ausführungsbeispiel eines Tintentropfensensors dargestellt ist.
  • 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Tintentropfensensors, der an einer Tintenstrahldruckkopfwartungsstation angebracht ist, wie es in 1 dargestellt ist.
  • 3 und 4 sind vergrößerte perspektivische Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines doppelseitigen Tintentropfensensors, 3 von dem oberen Ende aus und 4 von dem unteren Ende aus.
  • 5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines einseitigen Tintentropfensensors.
  • 6 ist ein vergrößerter fragmentierter Querschnittsseitenaufriss des in 3 und 4 dargestellten Tintentropfensensors.
  • 7 ist eine schematische fragmentierte Draufsicht von mehreren Tintentropfensensoren, die bei einem Ausführungsbeispiel einer Fertigungsstufe dargestellt sind.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • 1 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Druckmechanismus dar, hier als ein Tintenstrahldrucker 20 gezeigt, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und der zum Drucken auf einer Vielfalt von Medien verwendet werden kann, wie beispielsweise Papier, Transparentfolien, beschichtete Medien, Kartenstoff, Fotoqualitätspapiere und Umschläge in einer Industrie-, Büro-, Heim- oder anderen Umgebung. Es ist eine Vielfalt von Tintenstrahldruckmechanismen im Handel verfügbar. Zum Beispiel umfassen einige der Druckmechanismen, die die hierin beschriebenen Konzepte verkörpern können, Tischdrucker, tragbare Druckeinheiten, breitformatige Drucker, Elektrofotografie-Tintenstrahl-Hybriddrucker, Kopierer, Kameras, Videodrucker und Faksimilemaschinen, um einige zu nennen. Der Zweckmäßigkeit halber sind die hierin eingebrachten Konzepte in der Umgebung eines Tintenstrahldruckers 20 beschrieben.
  • Während es ersichtlich ist, dass die Druckerkomponenten von Modell zu Modell variieren können, umfasst der typische Tintenstrahldrucker 20 ein Chassis 22, das durch eine Rahmen- oder Gehäuseumhüllung 24 umgeben ist, typischerweise aus einem Kunststoffmaterial. Der Drucker 20 weist ferner eine Druckersteuerung auf, schematisch als ein Mikroprozessor 26 dargestellt, die Anweisungen von einem Host-Gerät empfängt, wie beispielsweise einem Computer oder Personaldigitalassistenten (PDA) (nicht gezeigt). Ein Bildschirm, der mit dem Host-Gerät gekoppelt ist, kann ebenfalls verwendet werden, um visuelle Informationen einer Bedienperson anzuzeigen, wie beispielsweise den Druckersta tus oder ein spezielles Programm, das an dem Host-Gerät ausgeführt wird. Drucker-Host-Geräte, wie beispielsweise Computer oder PDAs, die Eingabegeräte derselben, wie beispielsweise Tastaturen, Mausgeräte, Schreibschriftgeräte, und Ausgabegeräte, wie beispielsweise Flüssigkristallanzeigebildschirme und Monitor sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt.
  • Ein herkömmliches Druckmedienhandhabungssystem (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um ein Blatt eines Druckmediums (nicht gezeigt) von der Medieneingabeablage 28 durch eine Druckzone 30 hindurch und zu einer Ausgabeablage 31 vorzubewegen. Ein Wagenführungsstab 32 ist an dem Chassis 22 befestigt, um eine Abtastachse 34 zu definieren, wobei der Führungsstab 32 einen Tintenstrahlwagen 36 verschiebbar für eine Hin- und Herbewegung über die Druckzone 30 trägt. Ein herkömmlicher Wagenantriebsmotor (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um den Wagen 36 ansprechend auf ein Steuersignal anzutreiben, das von der Steuerung 26 empfangen wird. Um Wagenpositionsrückkopplungsinformationen zu der Steuerung 26 zu liefern, kann sich ein herkömmlicher Codiererstreifen (nicht gezeigt) entlang der Länge der Druckzone 30 und über eine Wartungsregion 38 erstrecken. Ein herkömmliches Optikcodiererlesegerät kann an der hinteren Oberfläche des Druckkopfwagens 36 befestigt sein, um Positionsinformationen zu lesen, die durch den Codiererstreifen geliefert werden, wie derselbe beispielsweise in dem US-Patent Nr. 5,276,970 beschrieben ist, das ebenfalls an die Hewlett-Packard Company, die vorliegende Anmelderin, übertragen ist. Die Art eines Liefern von Positionsrückkopplungsinformationen über das Codiererstreifenlesegerät kann auch in einer Vielfalt von Arten erzielt werden, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind.
  • In der Druckzone 30 nimmt das Druckmedium Tinte von einer Tintenstrahlkassette auf, wie beispielsweise einer Schwarztintenkassette 40 und einer Farbtintenstrahlkassette 42. Die Kassetten 40 und 42 werden durch Fachleute auf dem Gebiet auch häufig „Stifte" genannt. Der Schwarztintenstift 40 ist hierin als eine pigmentbasierte Tinte enthaltend dargestellt. Zu Darstellungszwecken ist der Farbstift 42 als drei getrennte farbstoffbasierte Tinten enthaltend beschrieben, die mit Cyan, Magenta und Gelb gefärbt sind, obwohl es offensichtlich ist, dass der Farbstift 42 bei einigen Implementierungen auch pigmentbasierte Tinten enthalten kann. Es ist ersichtlich, dass andere Typen von Tinten ebenfalls in den Stiften 40 und 42 verwendet werden können, wie beispielsweise paraffinbasierte Tinten, sowie Hybrid- oder Komposittinten, die sowohl Farbstoff- als auch Pigmentcharakteristika aufweisen. Der dargestellte Drucker 20 verwendet auswechselbare Druckkopfkassetten, wobei jeder Stift ein Reservoir aufweist, das den gesamten Tintenvorrat trägt, wenn sich der Druckkopf über die Druckzone 30 hin und her bewegt. Wie derselbe hierin verwendet wird, kann sich der Begriff „Stift" oder „Kassette" auch auf ein „außeraxiales" Tintenlieferungssystem beziehen, das Hauptreservoire (nicht gezeigt) für jede Tinte (Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb oder andere Farben abhängig von der Anzahl von Tinten in dem System) aufweist, die in einer Tintenvorratsregion positioniert sind. Bei einem außeraxialen System werden die Stifte eventuell durch Tinte nachgefüllt, die durch ein herkömmliches flexibles Röhrensystem von den stationären Hauptreservoiren gefördert wird, die von dem Weg einer Druckkopfbewegung „außeraxial" positioniert sind, so dass lediglich ein kleiner Tintenvorrat durch den Wagen 36 über die Druckzone 30 angetrieben wird. Andere Tintenlieferungs- oder Fluidlieferungssysteme verwenden eventuell ebenfalls die hierin beschriebenen Systeme, wie beispielsweise „Schnapper"-Kassetten, die Tintenreservoire aufweisen, die auf permanente oder semipermanente Druckköpfe schnappen.
  • Der dargestellte Schwarz-Stift 40 weist einen Druckkopf 44 auf und der Farbstift 42 weist einen Dreifarbendruckkopf 46 auf, der cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Tinte ausstößt. Die Druckköpfe 44, 46 stoßen selektiv Tinte aus, um ein Bild an einem Blatt eines Mediums zu erzeugen, wenn sich dasselbe in der Druckzone 30 befindet. Die Druckköpfe 44, 46 weisen jeweils eine Öffnungsplatte mit einer Mehrzahl von Düsen auf, die durch dieselbe hindurch auf eine Weise gebildet sind, die Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt ist. Die Düsen jedes Druckkopfs 44, 46 sind typischerweise in zumindest einem, aber typischerweise zwei linearen Arrays entlang der Öffnungsplatte gebildet. Somit kann der Begriff „linear", wie derselbe hierin verwendet wird, als „beinahe linear" oder im Wesentlichen linear interpretiert werden und kann Düsenanordnungen umfassen, die beispielsweise in einer Zickzackanordnung etwas voneinander versetzt sind. Jedes lineare Array ist typischerweise in eine Längsrichtung senkrecht zu der Abtastachse 34 angeordnet, wobei die Länge jedes Arrays das maximale Bildband für einen einzigen Durchlauf des Druckkopfs bestimmt. Die Druckköpfe 44, 46 sind thermische Tintenstrahldruckköpfe, obwohl andere Typen von Druckköpfen verwendet werden können, wie beispielsweise piezoelektrische Druckköpfe. Die thermischen Druckköpfe 44, 46 umfassen typischerweise eine Mehrzahl von Widerständen, die den Düsen zugeordnet sind. Auf ein Versorgen eines ausgewählten Widerstands mit Energie hin wird eine Gasblase gebildet, die ein Tintentröpfchen aus der Düse und auf das Druckmedium ausstößt, wenn sich dasselbe in der Druckzone 30 unterhalb der Düse befindet. Die Druckkopfwiderstände werden ansprechend auf Abfeuerbefehlssteuersignale, die von der Steuerung 26 zu dem Druckkopfwagen 36 geliefert werden, selektiv mit Energie versorgt. Während oder nach einem Drucken kann der Druckkopfwagen 36 entlang dem Wagenführungsstab 32 zu der Wartungsregion 38 bewegt werden, wo eine Wartungsstation 48 verschiedene Wartungsfunktionen durchführen kann, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, wie beispielsweise ein Vorbereiten, ein Schaben und ein Abdecken für eine Lagerung während Perioden einer Nichtverwendung, um zu verhindern, dass Tinte trocknet und die Tintenstrahldruckkopfdüsen verstopft.
  • 2 zeigt die Wartungsstation 48 im Detail. Ein Wartungsstationsrahmen 50 ist an dem Chassis 22 befestigt und häust eine bewegbare Palette 52. Die bewegbare Palette 52 kann durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben sein, um sich in dem Rahmen 50 in die positive und die negative Y-Achsenrichtung zu bewegen. Die bewegbare Palette 52 kann durch ein Zahnstangengetriebe angetrieben sein, das durch den Wartungsstationsmotor ansprechend auf den Mikroprozessor 26 gemäß Verfahren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, mit Leistung versorgt werden kann. Ein Beispiel eines derartigen Zahnstangensystems bei einer Tintenstrahlreinigungswartungsstation ist in dem US-Patent Nr. 5,980,018 zu finden, das an die Hewlett-Packard Company übertragen ist, ebenfalls die vorliegende Anmelderin. Das Endergebnis ist, dass die Palette 52 in die positive Y-Achsenrichtung zu einer Wartungsposition und in die negative Y-Achsenrichtung zu einer abgedeckten Position bewegt werden kann. Die Palette 52 trägt eine Schwarzdruckkopfabdeckung 54 und eine Dreifarbendruckkopfabdeckung 56, um die Druckköpfe 44 bzw. 46 abzudichten, wenn sich die bewegbare Palette 52 in der Wartungsposition befindet.
  • 2 zeigt ferner ein Ausführungsbeispiel eines Tintentropfensensors 58, der durch den Wartungsstationsrahmen 50 getragen ist. Offensichtlich könnte der Tintentropfensensor 58 bei anderen Positionen entlang der Druckkopfabtastachse 34 befestigt sein, einschließlich der rechten Seite des Wartungsstationsrahmens 50, innerhalb der Wartungsstation 48 oder an dem entgegengesetzten Ende des Druckers von der Wartungsstation 48 aus zum Beispiel.
  • Der Tintentropfensensor ist in 3 und 4 deutlicher zu sehen. Innerhalb des Sensors 58 sind ein Erfassungselement oder „Zielobjekt" 60 und elektrische Komponenten 62 zur Filterung und Verstärkung der Signale von dem Zielobjekt 60 integriert. Der Sensor 58 ist an einer einzigen gedruckten Schaltungsplatine (PCB = Printed Circuit Board) 64 zusammengefügt. 3 zeigt den Sensor 58 von der „Zielobjekt seite", da bei dieser Ansicht das Zielobjekt 60 aufwärts gewandt ist. 4 zeigt den Sensor 58 von der Zielobjektseite umgedreht, wobei die „Komponentenseite" enthüllt ist, da bei dieser Ansicht die elektrischen Komponenten 62 sichtbar sind. In einem normalen Betrieb ist die „Zielobjektseite" des Sensors 58 für gewöhnlich aufwärts gewandt und können Tintentröpfchen auf das Zielobjekt 60 abgefeuert und gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren erfasst werden, das in dem US-Patent Nr. 6,086,190 beschrieben ist, das an die Hewlett-Packard Company übertragen ist, die vorliegende Anmelderin. Das Zielobjekt ist vorzugsweise aus einem leitfähigen Material aufgebaut, das nicht mit den Tinten in Wechselwirkung tritt, die dasselbe erfassen wird, wie beispielsweise Gold, Palladium, rostfreier Stahl oder ein leitfähiges Polymer. Das leitfähige Zielobjektmaterial kann auf die PCB 64 platziert sein. Andere Verfahren zum Platzieren, Anbringen, Beschichten oder Aufbringen von leitfähigem Material auf eine gedruckte Schaltungsplatine sind auf dem Gebiet gut bekannt und dieselben können ebenfalls verwendet werden.
  • Durch ein Integrieren des Zielobjekts 60 und der Filter- und Verstärkungskomponenten 62 auf eine einzige PCB 64 sind mehrere Vorteile hergestellt. Es werden keine Drähte oder Verbindungen benötigt, um das Signal von dem Zielobjekt 60 zu der Verstärkungs- und Filterelektronik 62 zu bringen, wodurch eine Zusammenfügungszeit reduziert ist. Die Abwesenheit von Drähten oder Verbindungen zwischen dem Zielobjekt 60 und den elektrischen Komponenten 62 reduziert auch die Größe eines elektrischen Rauschens, wenn Messungen vorgenommen werden. Rauschtoleranzen sind nun auf Standard-PCB-Rauschtoleranzpegeln gehalten, die für die Zwecke der Tropfenerfassungsmessung annehmbar sind. Durch ein Verwenden eines Merkmals an der PCB 64 für das Erfassungselement, oder Zielobjekt 60, ist es einfach, die Form des Zielobjekts 60 zu verändern, um mit Entwurfsbedürfnissen für ein gegebenes System übereinzustimmen. Zum Beispiel entspricht ein aktueller Entwurf für ein Zielobjekt 60 einem Druckkopf von einem halben Zoll. Eine Technologie einer gedruckten Schaltungsplatine ermöglicht jedoch, dass die Größe und Form des Zielobjekts gestreckt oder geändert werden kann, um andere Druckkopfgrößen schnell aufzunehmen, beispielsweise einen Druckkopf von einem Zoll. Druckmechanismen sind häufig sehr kompakt und das niedrige Profil eines PCB-basierten Sensors 58, sowie die Einfachheit eines Entwerfens von PCB-Formen, um sich um andere Teile herum zu winden, hilft Entwicklern, den Sensor in eng bemessene Bereiche von Druckmechanismen zu passen, ohne die Größe des Druckmechanismus erhöhen zu müssen, nur um einen Tintentropfensensor 58 zu haben.
  • Die Vorzüge daraus, das Zielobjekt 60 und die Verstärkungs- und Filterelektronik 62 eng miteinander integriert zu haben, erhöht die Besorgnis einer Tintenverunreinigung der Filterelektronik 62. Ein Tintenrest und ein Tintenaerosol sind sehr leitfähig und ohne weiteres zum Kurzschließen der elektrischen Komponenten 62 in der Lage. Ein Tintentropfensensor 58 ist in 5 gezeigt. Der Sensor 58 von 5 weist ein Erfassungselement, oder Zielobjekt 60, und Filter- und Verstärkungskomponenten 62 auf, die auf eine einzige PCB 64 integriert sind, jedoch sind in diesem Fall die Komponenten 62 auf der gleichen Seite der PCB 64 wie das Zielobjekt 60 befestigt. Obwohl Reinigungsmechanismen eingesetzt werden können, um das Zielobjekt 60 zu reinigen, neigen die Tintentröpfchen, die auf das Zielobjekt 60 abgefeuert werden, dazu, zu migrieren, und können ohne weiteres mit den elektrischen Komponenten 62 in Kontakt gelangen. Zusätzlich kann ein Tintenaerosol innerhalb eines Druckmechanismus vorhanden sein. Das Tintenaerosol neigt dazu, sich auf aufwärtsgerichteten horizontalen Oberflächen abzusetzen, wodurch eine Kurzschlussbedrohung nicht nur für die Elektronik 62 an dem Tintentropfensensor 58, wie es in 5 dargestellt ist, sondern auch für eine andere Schaltungsanordnung innerhalb des Druckmechanismus 20 dargestellt ist. Deshalb ist es als ein Grad erster Ordnung an Schutz gegenüber einem Kurzschließen von einem Tintenrest an dem Zielobjekt 60 und einem Tintenaerosol in dem Druckmechanismus bevorzugt, einen Tintentropfensensor 58 aufzuweisen, der das Zielobjekt 60 und die Filter- und Verstärkungselektronik 62 an gegenüberliegenden Seiten einer PCB 64 integriert, wie es in 3 und 4 dargestellt ist. Als ein zweiter Grad an Schutz ist es erwünscht, eine Schutzbeschichtung eines Materials, wie beispielsweise Silikon, Palyen oder Epoxid, auf die Komponenten aufzubringen, um dieselben weiter vor Kurzschlüssen von einem migrierenden Tintenrest und einem Tintenaerosol zu schützen.
  • 6 stellt einen Abschnitt des Tintentropfensensors von 3 in einem Querschnittsaufriss dar. Das Zielobjekt 60 ist an dem oberen Ende der PCB 64 zu sehen und etwas der Filter- und Verstärkungselektronik 62 ist an der unteren Seite der PCB 64 zu sehen. Gedruckte Schaltungsleiterbahnen 66 verbinden die verschiedenen elektrischen Elemente, und Durchkontaktierungen 68 verbinden die Schaltungsleiterbahnen 66 an der Seite des Zielobjekts 60 der PCB 64 mit den Schaltungsleiterbahnen 66 an der Seite der elektrischen Komponenten der PCB 64. Die Seite der elektrischen Komponenten der PCB 64, einschließlich der Durchkontaktierungen 68, ist mit einer Schutzbeschichtung 70 beschichtet, um die Elektronik vor möglichen Kurzschlüssen auf Grund eines Tintenrests abzudichten. Die Schutzbeschichtung kann auch auf die Zielobjektseite der PCB 64 aufgebracht sein, jedoch müsste die Beschichtung auf eine derartige Weise aufgebracht sein, dass das Zielobjekt 60 nicht bedeckt wäre. Die Lötmittelmaske sollte alle freiliegenden elektrischen Wege bedecken, außer der Oberseite des Zielobjekts 60. Da es an der Zielobjektseite keine anderen Komponenten oder freiliegenden Leiterbahnen als das Zielobjekt 60 gibt, kann die Lötmittelmaske 72 an der Zielobjektseite der PCB 64 freiliegend bleiben, ohne eine Schutzbeschichtung an der Zielobjektseite durchführen zu müssen. Es ist jedoch erwünscht, ein Material für die Lötmittelmaske 72 auszuwählen, das nicht mit dem Tintenrest oder einem Aerosol reagiert. Ein geeignetes Material für die Lötmittelmaske 72 ist ein flüssiges fotoabbildbares Material, das durch Taiyo hergestellt wird, Produktnummer. PSR-4000 (Z-100). Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel eines einseitigen Tintentropfensensors 58 kann ebenfalls schützend beschichtet werden, wobei jedoch Acht gegeben werden sollte, nicht über das Zielobjekt zu beschichten. Andere Schaltungsplatinen innerhalb des Druckmechanismus können ebenfalls schützend beschichtet werden, um die schädlichen Wirkungen eines Kurzschlusses von einem Tintenrest und einem Tintenaerosol zu vermeiden.
  • Wie früher darauf hingewiesen wurde, weist der integrierte Tintentropfensensor 58 einen reduzierten Bedarf nach Verbindungsdrähten und Verbindungen auf. Durch ein Begrenzen der Anzahl von Verbindungen mit dem Tintentropfensensor kann die PCB dünner gemacht werden und können die langen Kanten der PCB mit einer Ausschneidevorrichtung geschnitten werden, wodurch die Breitentoleranz verringert wird und ermöglicht wird, dass der Tintentropfensensor in enger bemessene Räume passt. 7 stellt eine schematische fragmentierte Draufsicht von Mehrtintentropfensensoranordnungen 74 dar, die bei einem Ausführungsbeispiel einer Fertigungsstufe dargestellt sind. Eine herausgebrochene Sensoranordnung 76 stellt schematisch dar, wie jeder endgültige Tintensensor 58 aussehen kann. Die Sensoranordnungen 74 sind an einer Schaltungsplatine ausgelegt und gedruckt, derart, dass Paare 78 von Sensoranordnungen 74 mit einem kurzen Ende an einem kurzen Ende liegen, wobei die Zielobjekte 60 derselben nach außen gewandt sind. Gedruckte Schaltungen werden geätzt und erzeugt, Zielobjekte 60 werden gebildet oder platziert, Löcher können gebohrt oder in die PCB gebohrt oder ausgeschnitten werden, elektrische Komponenten 62 werden befestigt und eine Schutzbeschichtung 70 wird auf die PCB beschichtet.
  • Die Leerstellen 80, die zwischen Sensoranordnungen 74 definiert sind, werden entlang der langen Kante jeder Sensoranordnung 74 ausgeschnitten. Die Kanten der PCB- Anordnung entlang der Zielobjekte 60 können ausgeschnitten werden, um eine abgefaste Kante 82 an dem Ende der herausgebrochenen Sensoranordnung 76 bereitzustellen, um einen glatten Übergang für irgendeinen Reinigungsmechanismus bereitzustellen, der über das Zielobjekt 60 und die abgefaste Kante 82 wischt oder schabt. Anrisslinien 86 sind in die PCB-Anordnung entlang der verbleibenden Umrisse jeder Sensoranordnung 74 geschnitten, die vorhergehend nicht durch eine Ausschneidevorrichtung geschnitten wurden. Nachdem die meisten Bereiche zwischen jeder Sensoranordnung 74 ausgeschnitten wurden und die Anzahl von Anrisslinien 86 reduziert sind, kann dann jede Sensoranordnung 74 ohne weiteres aus der PCB-Anordnung herausgebrochen werden, wie die herausgebrochene Sensoranordnung 76, um einen Tintentropfensensor 58 zu erzeugen. Durch ein Minimieren der Anzahl und Größe von Anrisslinien 86 zwischen jeder Sensoranordnung 74 wird ferner die Anzahl von Resten reduziert, die von jeder Sensoranordnung 76 wegbrechen können, nachdem dieselbe aus der PCB-Anordnung herausgebrochen ist. Diese Reste neigen dazu, lange Glasfasern zu sein, die innerhalb des Druckmechanismus lose werden können, einen Tintenrest aufnehmen können und sich dann an einer Elektronik absetzen können, wobei möglicherweise Tintenkurzschlüsse bewirkt werden, oder die Druckköpfe stören können.
  • Ein Integrieren eines Erfassungselements und von Verstärkungs- und Filterelektronik in eine einzige PCB-Anordnung, während Schritte unternommen werden, um die schädlichen Wirkungen eines Tintenrests und eines Tintenaerosols zu minimieren, ermöglicht Tintentropfenmessungen mit geringem Rauschen bei einem Entwurf, der für unterschiedliche Druckmechanismen angepasst werden kann, während eine effiziente Weise einer Tintentropfensensorherstellung geliefert wird. Bei einem Erörtern verschiedener Komponenten des Tintentropfensensors 58 wurden oben verschiedene Vorzüge angemerkt.
  • Es ist ersichtlich, dass eine Vielfalt von Modifikationen vorgenommen werden kann, um einen Tintentropfensensor aufzubauen, der immer noch in den Schutzbereich der Ansprüche unten fällt.

Claims (7)

  1. Ein Sensor (58), der folgende Merkmale aufweist: eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB = Printed Circuit Board) (64), die folgende Merkmale aufweist: eine erste Seite, und eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite; ein Tintentropfenerfassungselement (60) integriert mit der ersten Seite der PCB (64); eine Erfassungsschaltungsanordnung (62), die mit der zweiten Seite der PCB (64) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um elektrische Signale von dem Erfassungselement (60) zu empfangen; Leiterbahnen (66) an der ersten Seite und der zweiten Seite der PCB (64); leitfähige Durchkontaktierungen (68), die ausgewählte Bahnen (66) an der ersten Seite mit ausgewählten Bahnen (66) an der zweiten Seite verbinden; und eine Maske (72), die die Leiterbahnen (66) an der ersten Seite und der zweiten Seite der PCB (64) in Bereichen bedeckt, in denen keine elektrische Verbindung erwünscht ist.
  2. Ein Sensor (58) gemäß Anspruch 1, der ferner eine Schutzbeschichtung (70) aufweist, um die Erfassungsschaltungsanordnung (62) zu schützen, die nicht durch die Maske (72) vor einem leitfähigen Tintenrest bedeckt ist.
  3. Ein Sensor (58) gemäß Anspruch 2, bei dem das Erfassungselement (60) eine nichtkorrosive, inerte und leitfähige Abdeckung aufweist.
  4. Ein Sensor (58) gemäß Anspruch 3, bei dem die PCB (64) ferner eine abgefaste Kante (82) aufweist.
  5. Ein Sensor (58) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (58) ein elektrostatischer Sensor ist.
  6. Ein Druckmechanismus (20), der folgende Merkmale aufweist: einen Druckkopf (40, 42), der selektiv Tinte ausstößt; und einen Sensor (58) gemäß Anspruch 1 zum Erfassen von Tinte, die aus dem Druckkopf ausgestoßen wird.
  7. Ein Druckmechanismus (20) gemäß Anspruch 6, bei dem der Sensor (58) ein elektrostatischer Sensor ist.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2379415A (en) * 2001-09-10 2003-03-12 Seiko Epson Corp Monitoring the deposition of organic polymer droplets onto a substrate
JP4513354B2 (ja) * 2004-02-16 2010-07-28 セイコーエプソン株式会社 液体吐出検査装置、液体吐出検査方法およびプログラム
JP2005280189A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Seiko Epson Corp 液滴検出装置および液滴検出方法
JP2006264243A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Seiko Epson Corp 液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、印刷装置、プログラム、および液体吐出システム
JP2006272633A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Seiko Epson Corp 液体吐出検査装置、印刷装置、および液体吐出システム
JP2011083937A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Seiko Epson Corp 吐出検査装置及び印刷装置
JP2011084043A (ja) * 2009-10-19 2011-04-28 Seiko Epson Corp 吐出検査装置及び印刷装置
JP2011104803A (ja) * 2009-11-13 2011-06-02 Seiko Epson Corp 吐出検査装置及び吐出検査方法
DE202017106430U1 (de) * 2017-10-24 2018-10-25 Francotyp-Postalia Gmbh Gutverarbeitungsgerät

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4323905A (en) * 1980-11-21 1982-04-06 Ncr Corporation Ink droplet sensing means
US4683481A (en) 1985-12-06 1987-07-28 Hewlett-Packard Company Thermal ink jet common-slotted ink feed printhead
FR2628840B1 (fr) * 1988-03-18 1995-01-27 Renault Dispositif electronique de detection de pluie
US5276970A (en) 1991-10-30 1994-01-11 Hewlett-Packard Company Codestrip in a large-format image-related device
US5278584A (en) 1992-04-02 1994-01-11 Hewlett-Packard Company Ink delivery system for an inkjet printhead
US5255009A (en) * 1992-05-01 1993-10-19 Hewlett-Packard Company Automatic maintenance system for drop aperture plate (optics protection)
US6039429A (en) * 1994-06-24 2000-03-21 Unisys Corporation Misprint detection techniques
US5929875A (en) * 1996-07-24 1999-07-27 Hewlett-Packard Company Acoustic and ultrasonic monitoring of inkjet droplets
US6062668A (en) * 1996-12-12 2000-05-16 Hitachi Koki Imaging Solutions, Inc. Drop detector for ink jet apparatus
US6086190A (en) 1997-10-07 2000-07-11 Hewlett-Packard Company Low cost ink drop detector
DE60027265T2 (de) * 1999-10-04 2007-01-11 Seiko Epson Corp. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, halbleitervorrichtung und aufzeichnungskopf
WO2001036904A1 (fr) * 1999-11-18 2001-05-25 Fujitsu Limited Pachymetre
US6315383B1 (en) * 1999-12-22 2001-11-13 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for ink-jet drop trajectory and alignment error detection and correction
US6372992B1 (en) * 2000-10-05 2002-04-16 3M Innovative Properties Company Circuit protective composites
US6454373B1 (en) * 2001-01-31 2002-09-24 Hewlett-Packard Company Ink drop detector waste ink removal system

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