УСТРОЙСТВО СО СТРУЙНОЙ ПЕЧАТАЮЩЕЙ ГОЛОВКОЙ, УСТРОЙСТВО ЭЖЕКТИРОВАНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И СПОСОБ ДЛЯ НИХ Российский патент 2015 года по МПК B41J2/175 

Перекрестная ссылка на родственные заявки на изобретение

Согласно параграфу 371 раздела 35 Кодекса законов США, эта заявка на изобретение является переведенной на национальную фазу заявкой PCT/US2011/057515, поданной 24 октября 2011 г., которая включена сюда в полном объеме путем ссылки.

Эта заявка является родственной следующим заявкам на патенты: № (должен быть сообщен) (№ 82829549 в досье патентного поверенного), имеющей название “INKJET PRINTING SYSTEM, FLUID EJECTION SYSTEM, AND METHOD THEREOF” и поданной одновременно с настоящей заявкой Эндрю Л. Ван Броклином, Адамом Л. Гозайлем и Дэрилом Е. Андерсоном (Andrew L. Van Brocklin, Adam L. Ghozeil and Daryl E. Anderson), № (должен быть сообщен) (№ 82761706 в досье патентного поверенного), имеющей название “FLUID EJECTION DEVICES AND METHODS THEREOF” и поданной одновременно с настоящей заявкой Эндрю Л. Ван Броклином, Адамом Л. Гозайлем и Дэрилом Е. Андерсоном (Andrew L. Van Brocklin, Adam L. Ghozeil and Daryl E. Anderson); и № (должен быть сообщен) (№ 82878537 в досье патентного поверенного), имеющей название “FLUID EJECTION SYSTEMS AND METHODS THEREOF” и поданной одновременно с настоящей заявкой Адамом Л. Гозайлем, Дэрилом Е. Андерсоном и Эндрю Л. Ван Броклином (Adam L. Ghozeil, Daryl E. Anderson и Andrew L. Van Brocklin), права на которые принадлежат одному и тому же патентообладателю, и эти родственные заявки включены сюда в полном объеме путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Устройства эжектирования текучей среды подают текучую среду на объекты. Устройства эжектирования текучей среды могут включать в себя камеру подачи текучей среды для хранения текучей среды. Устройства эжектирования текучей среды также могут включать в себя множество эжекционных камер, включающих в себя сопла и соответствующие эжектирующие элементы для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла. Устройства эжектирования текучей среды могут включать в себя устройства со струйными печатающими головками для печати изображений посредством чернил на носителях.

Краткое описание чертежей

В приведенном ниже описании, которое следует читать со ссылкой на приложенные к нему чертежи, описаны не ограничивающие примеры настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта, и они не ограничивают объем формулы изобретения. На чертежах идентичные и аналогичные структуры, элементы или части этого, появляющиеся более чем на одном чертеже, обычно обозначены на чертежах, на которых они появляются, одинаковыми или аналогичными ссылочными позициями. Размеры компонентов и элементов, проиллюстрированных на чертежах, выбраны, главным образом, для удобства и ясности представления и не обязательно в масштабе. На приложенных чертежах изображено следующее:

на Фиг.1 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример устройства эжектирования текучей среды;

на Фиг.2 на схематичном виде сверху показан пример участка устройства эжектирования текучей среды по Фиг.1;

на Фиг.3 на схематичном виде в поперечном разрезе показан пример устройства эжектирования текучей среды по Фиг.2;

на Фиг.4 показан график, на котором изображена диаграмма, иллюстрирующая пример зависимости между величинами напряжения на выходе блока датчика давления в устройстве эжектирования текучей среды по Фиг.1 и противодавлением в нем при установившемся уровне жидкости;

на Фиг.5 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример устройства со струйной печатающей головкой;

на Фиг.6 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример системы эжектирования текучей среды;

на Фиг.7 на схематичном виде сверху показан пример участка системы эжектирования текучей среды по Фиг.6;

на Фиг.8 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример системы струйной печати;

на Фиг.9 изображена схема последовательности операций, на которой проиллюстрирован пример способа вывода значения отсчета, соответствующего количеству текучей среды в устройстве эжектирования текучей среды;

на Фиг.10 изображена схема последовательности операций, на которой проиллюстрирован пример способа определения состояния подачи в системе эжектирования текучей среды.

Подробное описание

В приведенном ниже подробном описании дана ссылка на сопроводительные чертежи, которые являются его частью и на которых в качестве иллюстративных примеров изображены конкретные примеры, в которых может быть практически реализовано настоящее изобретение, сущность которого здесь раскрыта. Следует понимать, что могут быть использованы и другие примеры, и что могут быть сделаны структурные или логические изменения, не выходя за пределы объема настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта. Следовательно, приведенное ниже подробное описание не следует рассматривать как ограничивающее, и объем настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта, определяется прилагаемой формулой изобретения.

Устройства эжектирования текучей среды подают текучую среду на объекты. Устройства эжектирования текучей среды могут включать в себя камеру подачи текучей среды для хранения текучей среды. Устройства эжектирования текучей среды также могут включать в себя множество эжекционных камер, включающих в себя сопла и соответствующие эжектирующие элементы для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла. Устройства эжектирования текучей среды могут включать в себя устройства со струйными печатающими головками для печати изображений при помощи чернил на носителях. Количество текучей среды, остающейся в устройстве эжектирования текучей среды, может влиять на способность устройств эжектирования текучей среды адекватно подавать текучую среду на объекты и/или являться признаком этой способности. Факт того, остается ли текучая среда в устройстве эжектирования текучей среды, может быть обнаружен и/или определен, например, путем подсчета капель текучей среды, эжектированных из устройства эжектирования текучей среды, физической регистрации капель текучей среды, эжектированных из устройства эжектирования текучей среды, и исследования носителей на наличие или отсутствие капель текучей среды, эжектированных из устройства эжектирования текучей среды. Для определения того, когда закачивается текучая среда, также могут быть использованы статистические вычисления. Однако такие способы обнаружения и/или определения обычно не способны определять количество текучей среды в устройстве эжектирования текучей среды и/или имеют ограниченную точность.

Примеры настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта, включают в себя устройство со струйной печатающей головкой, устройство эжектирования текучей среды и способ для них. В примерах устройство эжектирования текучей среды включает в себя блок датчика давления. Блок датчика давления включает в себя пластину датчика для вывода величины напряжения, соответствующей площади поперечного сечения объема текучей среды по меньшей мере в одной эжекционной камере. Например, по меньшей мере одна эжекционная камера может соответствовать испытательной камере, которая может включать в себя пластину датчика. Величина напряжения на выходе блока датчика давления, может изменяться пропорционально изменению противодавления внутри устройства эжектирования текучей среды. То есть, количество и/или состояние текучей среды в устройстве эжектирования текучей среды могут быть определены более точно, по меньшей мере, вследствие интервала величин напряжения на выходе блока датчика давления, соответствующего интервалу значений противодавления.

На Фиг.1 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример устройства эжектирования текучей среды. Со ссылкой на Фиг.1, в некоторых примерах устройство 100 эжектирования текучей среды включает в себя камеру 10 подачи текучей среды, множество эжекционных камер 11, канал 14 и блок 15 датчика давления. В камере 10 подачи текучей среды может храниться текучая среда. Канал 14 может устанавливать сообщение по текучей среде между камерой 10 подачи текучей среды и эжекционными камерами 11. То есть, текучая среда может транспортироваться через канал 14 из камеры 10 подачи текучей среды в эжекционные камеры 11. В некоторых вариантах осуществления изобретения канал 14 может быть выполнен в виде одиночного канала, такого как, например, щель для протекания текучей среды. В альтернативном варианте канал 14 может быть выполнен в виде множества каналов. Эжекционные камеры 11 могут включать в себя сопла 12 и соответствующие эжектирующие элементы 13 для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла 12.

Со ссылкой на Фиг.1, блок 15 датчика давления может включать в себя пластину 15a датчика для вывода величины напряжения, соответствующей площади 39 поперечного сечения (Фиг.3) объема текучей среды по меньшей мере в одной эжекционной камере 11. В некоторых примерах пластина 15a датчика может быть расположена по меньшей мере в одной эжекционной камере 11, в канале 14 и т.п. Например, пластина 15a датчика может быть расположена по меньшей мере в одной эжекционной камере 11. Пластина 15a датчика может представлять собой металлическую пластину датчика, выполненную, например, из тантала и т.п. В некоторых примерах блок 15 датчика давления может включать в себя множество пластин 15a датчиков, соответствующих нескольким эжекционным камерам 11. В альтернативном варианте устройство 100 эжектирования текучей среды может включать в себя множество блоков 15 датчика давления, и каждый из них имеет соответствующую пластину 15a датчика, расположенную в соответствующей эжекционной камере 11. В некоторых примерах устройством 100 эжектирования текучей среды может являться устройство 500 со струйной печатающей головкой (Фиг.5).

На Фиг.2 на схематичном виде сверху показан пример участка устройства эжектирования текучей среды из Фиг.1. На Фиг.3 пример устройства эжектирования текучей среды из Фиг.2 на схематичном виде в поперечном разрезе. Со ссылкой на Фиг.2 и Фиг.3, в некоторых примерах устройство 100 эжектирования текучей среды включает в себя камеру 10 подачи текучей среды, множество эжекционных камер 11, канал 14, блок 15 датчика давления в виде датчика 25 давления на основе микроэлектромеханических систем обнаружения пузырьков воздуха (ABD MEMS), имеющего пластину 25a датчика, источник 21 тока, заземляющий элемент 22 и модуль 26 преобразователя. В некоторых примерах блок 25 датчика давления может включать в себя заземляющий элемент 22 и/или источник 21 тока.

Например, во время операции печати капля текучей среды может эжектироваться из соответствующей эжекционной камеры 11 через соответствующее сопло 12. Затем эжекционная камера 11 может быть дозаправлена текучей средой f из камеры 10 подачи текучей среды через канал 14. Например, в эжектирующий элемент 13, которым является, например, нагревающий резистор, может быть подан сигнал электрического тока для выделения тепла из него. Может происходить перегрев текучей среды в непосредственной близости от нагревающего резистора и превращение ее в пар, что приводит к образованию пузырька пара в соответствующей эжекционной камере 11. Расширение пузырька пара может приводить к принудительному выпусканию текучей среды из соответствующего сопла 12. В ответ на охлаждение нагревающего резистора пузырек пара может схлопываться. В результате текучая среда f из канала 14 может подаваться в эжекционную камеру для подготовки для эжектирования другой капли текучей среды через соответствующие сопла 12.

Со ссылкой на Фиг.3, в некоторых примерах противодавление может изменять положение текучей среды f в эжекционной камере 11 устройства 100 эжектирования текучей среды. Например, мениск 38 текучей среды f может перемещаться в направлении внутрь от соответствующего сопла 12 и изменять площадь 39 поперечного сечения объема текучей среды f в эжекционной камере 11 в ответ на изменение противодавления в ней. В некоторых примерах площадь 39 поперечного сечения текучей среды f может включать в себя высоту, продолжающуюся от пластины 25a датчика, расположенной в канале эжектирования 11, до мениска 38 текучей среды f. Со ссылкой на Фиг.2 и Фиг.3, во время операции обнаружения соответствующая пластина 25a датчика в датчике 25 давления на основе системы ABD MEMS может принимать сигнал электрического тока из источника 21 тока.

Сигнал электрического тока может быть передан из соответствующей пластины 25a датчика на заземляющий элемент 22 путем прохождения через текучую среду f, расположенную между ними. Заземляющий элемент 22 может быть расположен, например, в камере 10 подачи текучей среды, в канале 14, в соответствующей эжекционной камере 11 и т.п. Например, заземляющий элемент 22 может быть расположен в соответствующей эжекционной камере 11 в виде кавитационного элемента и/или кавитационного слоя. В некоторых примерах блок 25 датчика давления на основе системы ABD MEMS может включать в себя заземляющий элемент 22 и/или источник 21 тока. Датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS может выводить значения напряжения, зависящие от противодавления внутри по меньшей мере одной эжекционной камеры 11. Например, датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS может выводить значения напряжения через пластину 25a датчика.

Со ссылкой на Фиг.2 и Фиг.3, в некоторых примерах модуль 26 преобразователя может выводить значения отсчета, которые соответствуют соответствующей величине напряжения текучей среды f на выходе соответствующего датчика 25 давления на основе системы ABD MEMS. Например, модуль 26 преобразователя может ставить в соответствие каждому интервалу значений из каждого интервала значений напряжения из соответствующих интервалов значений индивидуальный номер. В дополнение к этому, этот индивидуальный номер может быть выбран в соответствии с порядком следования соответствующих интервалов значений. То есть, интервалу значений, включающему в себя более высокие значения напряжения, ставят в соответствие более высокий номер, чем тому интервалу значений, который включает в себя более низкие значения напряжения. В некоторых примерах устройство 100 эжектирования текучей среды может включать в себя множество модулей 26 преобразователя в соответствии с количеством пластин 25a датчиков и/или датчиков 25 давления на основе системы ABD MEMS. В некоторых примерах устройством 100 эжектирования текучей среды может являться устройство 500 со струйной печатающей головкой (Фиг.5).

На Фиг.4 показан график, на котором изображена диаграмма, иллюстрирующая пример зависимости между величинами напряжения на выходе блока датчика давления в устройстве эжектирования текучей среды из Фиг.1 и противодавлением в нем при установившемся уровне жидкости. Установившийся уровень жидкости может быть определен через заданный промежуток времени после события нагрева соответствующего эжектирующего элемента 13. Например, этот заданный промежуток времени может составлять приблизительно одну секунду. В некоторых примерах значения напряжения на выходе блока 15 датчика давления могут зависеть от противодавления внутри по меньшей мере одной эжекционной камеры 11. Противодавление внутри устройства 100 эжектирования текучей среды может быть установлено таким, что позволяет устройству 100 эжектирования текучей среды функционировать надлежащим образом. То есть, противодавление может облегчать подачу текучей среды в эжекционные камеры 11, уменьшая при этом просачивание текучей среды через сопла 12. События регистрации давления могут происходить при изменении давления в устройстве 100 эжектирования текучей среды, например, вследствие разбрызгивания, печати или заливки. То есть, мениск текучей среды может перемещаться и изменять площадь поперечного сечения текучей среды, по меньшей мере, в эжекционной камере 11 между пластиной 15a датчика и соответствующим заземляющим элементом 22. В некоторых примерах изменение площади поперечного сечения текучей среды может соответствовать изменению выходного напряжения и, например, быть измерено как изменение сопротивления. Противодавление может изменяться, исходя из состояния подачи текучей среды, которым является, например, состояние перед опустошением.

Со ссылкой на Фиг.4, в некоторых примерах блок 15 датчика давления, имеющий пластину 15a датчика, может выводить значения напряжения, соответствующие противодавлению в соответствующей эжекционной камере 11. Например, пластина 15a датчика может быть расположена в соответствующей эжекционной камере 11. Со ссылкой на Фиг.4, величина напряжения на выходе блока 15 датчика давления может изменяться, например, пропорционально изменению противодавления с интервалом значений (диапазоном) противодавления, приблизительно, от минус четырех дюймов водяного столба (-4 дюйма водяного столба (WCI)) (= 10,16 сантиметров водяного столба) до минус четырнадцати WCI (= 35,56 сантиметров водяного столба). То есть, например, интервал значений противодавления может соответствовать тому, что пластина 15a датчика в блоке 15 датчика давления находится в контакте с текучей средой и выводит величину напряжения, соответствующую площади поперечного сечения объема текучей среды в соответствующей эжекционной камере 11. В некоторых примерах величина напряжения также может включать в себя площадь поперечного сечения текучей среды в канале 14 и/или в камере 10 подачи текучей среды. Соответственно, состояние подачи может быть определено более точно, по меньшей мере, вследствие того, что интервал значений напряжения на выходе блока 15 датчика давления соответствует интервалу значений противодавления. Максимальная величина напряжения может выводиться пластиной датчика 15 в блоке 15 датчика давления в ответ на отсутствие контакта между пластиной 15a датчика и текучей средой.

На Фиг.5 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример устройства со струйной печатающей головкой. Со ссылкой на Фиг.5, в некоторых примерах устройство 500 со струйной печатающей головкой включает в себя камеру 10 подачи текучей среды, множество эжекционных камер 11, канал 14 и датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS. Канал 14 может устанавливать сообщение по текучей среде между камерой 10 подачи текучей среды и эжекционными камерами 11. В камере 10 подачи текучей среды может храниться текучая среда. Множество эжекционных камер 11 может включать в себя сопла 12 и соответствующие эжектирующие элементы 13 для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла 12. То есть, текучая среда может транспортироваться из камеры 10 подачи текучей среды в эжекционные камеры 11. В некоторых примерах по меньшей мере одной эжекционной камерой 11 может являться испытательная камера 11a, имеющая, например, сопло 12a с диаметром, превышающим по размеру диаметры сопел 12, соответствующих эжекционным камерам, которые не являются испытательными. Например, увеличенный по размеру диаметр соответствующего сопла 12a может уменьшать создаваемое им противодавление, в некоторых примерах устройство 500 со струйной печатающей головкой может включать в себя множество датчиков 25 давления на основе системы ABD MEMS, и каждый из них имеет соответствующую пластину 25a датчика. То есть, количество датчиков 25 давления на основе системы ABD MEMS и количество пластин 25a этих датчиков могут соответствовать нескольким испытательным камерам 11a.

Со ссылкой на Фиг.5, в некоторых примерах соответствующая пластина 25a датчика может быть расположена в испытательной камере 11a для вывода величины напряжения, соответствующей площади поперечного сечения объема текучей среды в испытательной камере 11a, аналогично раскрытому выше применительно к Фиг.1-4. В некоторых примерах пластина 25a датчика может быть расположена в соответствующей эжекционной камере 11, в канале 14 и т.п. Например, пластина 25a датчика может быть расположена в испытательной камере 11a. В альтернативном варианте устройство 500 со струйной печатающей головкой может включать в себя одиночный датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS, включающий в себя множество пластин 25a датчика, соответствующих нескольким испытательным камерам 11a. В некоторых примерах устройство 500 со струйной печатающей головкой может также включать в себя модуль 26 преобразователя, датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS для приема сигнала электрического тока и соответствующие пластины 25a датчиков для вывода соответствующих величин напряжения, которые соответствуют противодавлению, как предварительно раскрыто применительно к Фиг.1-4.

На Фиг.6 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример системы эжектирования текучей среды. Со ссылкой на Фиг.6, в некоторых примерах система 610 эжектирования текучей среды может включать в себя устройство 100 эжектирования текучей среды, раскрытое выше применительно к Фиг.1-4. То есть, устройство 100 эжектирования текучей среды может включать в себя камеру 10 подачи текучей среды, множество эжекционных камер 11, канал 14 и блок 15 датчика давления. В некоторых примерах блок 15 датчика давления может быть выполнен в виде датчика 25 давления на основе системы ABD MEMS. В камере 10 подачи текучей среды может храниться текучая среда. Канал 14 может устанавливать сообщение по текучей среде между камерой 10 подачи текучей среды и эжекционными камерами 11. Например, текучая среда может транспортироваться из камеры 10 подачи текучей среды в эжекционные камеры 11. Эжекционные камеры 11 могут включать в себя сопла 12 и соответствующие эжектирующие элементы 11 для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла 12.

Со ссылкой на Фиг.6, блок 15 датчика давления может включать в себя пластину 15a датчика для вывода величины напряжения, соответствующей площади поперечного сечения объема текучей среды по меньшей мере в одной эжекционной камере 11. Например, величина напряжения на выходе блока 15 датчика давления может зависеть от противодавления внутри по меньшей мере одной эжекционной камеры 11. В некоторых примерах пластина 15a датчика может быть расположена по меньшей мере в одной эжекционной камере 11, в канале 14 и т.п. Например, пластина 15a датчика может быть расположена в соответствующей эжекционной камере 11. Система 610 эжектирования текучей среды может также включать в себя модуль 26 преобразователя и модуль 67 определения. Модуль 26 преобразователя может выводить значение отсчета, соответствующее величине напряжения на выходе блока 15 датчика давления. Модуль 67 определения может определять по меньшей мере одно состояние подачи на основании значения отсчета на выходе модуля 26 преобразователя. В некоторых примерах результат этого определения может использоваться для информирования системы 610 эжектирования текучей среды и/или пользователя о соответствующем состоянии подачи текучей среды в системе 610 эжектирования текучей среды 610.

На Фиг.7 на схематичном виде сверху показан пример участка системы эжектирования текучей среды из Фиг.6. Со ссылкой на Фиг.7, в некоторых примерах система 610 эжектирования текучей среды может включать в себя устройство 100 эжектирования текучей среды, раскрытое выше применительно к Фиг.6. То есть, система 610 эжектирования текучей среды может включать в себя камеру 10 подачи текучей среды, множество эжекционных камер 11, канал 14, блок 15 датчика давления и модуль 26 преобразователя. Система 610 эжектирования текучей среды также может включать в себя источник 21 тока и модуль 67 определения. Источник 21 тока может подавать сигнал электрического тока в блок 15 датчика давления. Модуль 67 определения может включать в себя модуль 67a определения дозаправки и модуль 67b определения отсчета.

Со ссылкой на Фиг.7, модуль 67a определения дозаправки может определять количество времени для дозаправки по меньшей мере одной эжекционной камеры 11 текучей средой из камеры 10 подачи текучей среды. Например, блок 15 датчика давления может периодически регистрировать наличие и/или отсутствие текучей среды в заданном месте через заданный промежуток времени посредством соответствующей пластины 15a датчика. Модуль 67a определения дозаправки может определять количество времени, например, промежуток времени и/или скорость дозаправки соответствующей эжекционной камеры 11, например, на основании периодических регстраций блоком 15 датчика давления. Модуль 67b определения отсчета может определять состояние подачи на основании значения отсчета на выходе модуля 26 преобразователя и количества времени для дозаправки по меньшей мере одной эжекционной камеры 11, определенного модулем 67a определения дозаправки. Система 610 эжектирования текучей среды может быть выполнена в виде системы формирования изображения, такой как например, система струйной печати и т.п. Устройство 100 эжектирования текучей среды может быть выполнено в виде устройства со струйной печатающей головкой и т.п. Кроме того, текучей средой могут являться чернила и т.п.

В некоторых примерах состояние подачи может включать в себя состояние перед опустошением. Такие состояния могут быть определены по изменениям положения текучей среды внутри эжекционной камеры 11 и/или канала 14 с течением времени. Состояние перед опустошением может соответствовать состоянию текучей среды в камеры подачи текучей среды перед тем, как она закончится. То есть, состояние перед опустошением может являться ранним указанием того, что система 610 эжектирования текучей среды приближается к состоянию, когда текучая среда заканчивается. Например, противодавление и время дозаправки постоянно увеличиваются по мере того, как заканчивается текучая среда в камере 10 подачи текучей среды. Следовательно, в эжекционной камере 11 может находиться меньшее количество текучей среды в заданный момент времени после нагрева соответствующего эжектирующего элемента 13 вследствие состояния перед опустошением, чем при обычном состоянии подачи. Соответственно, блок 15 датчика давления может регистрировать время дозаправки и количество текучей среды в эжекционной камере 11 относительно заданного времени в течение последовательных циклов нагрева.

Значение отсчета, определенное модулем 26 преобразователя, и/или величина напряжения на выходе пластины 15a датчика могут быть более высокими вследствие состояния перед опустошением, чем в обычном состоянии подачи. Состояние перед опустошением может быть определено, например, модулем 67b определения отсчета, когда значение отсчета является, по меньшей мере, равным и большим, чем пороговое значение, и количество времени для дозаправки по меньшей мере одной эжекционной камеры 11 является, по меньшей мере, равным и большим, чем пороговый параметр. В некоторых примерах количество времени для дозаправки соответствующей эжекционной камеры 11 может соответствовать скорости дозаправки. В некоторых примерах пороговым значением может являться заданное значение и/или норма времени, при которых величины и/или скорости ниже порогового параметра могут соответствовать отсутствию состояния перед опустошением, а величины и/или скорости выше порогового параметра могут соответствовать наличию состояния перед опустошением.

На Фиг.8 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован пример системы струйной печати. Со ссылкой на Фиг.8, в некоторых примерах система 810 струйной печати может включать в себя устройство 500 со струйной печатающей головкой, включающее в себя камеру 10 подачи текучей среды, множество эжекционных камер 11, канал 14, датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS и модуль 26 преобразователя, раскрытые выше применительно к Фиг.5. В некоторых примерах по меньшей мере одна эжекционная камера 11 может являться испытательной камерой 11a, имеющей, например, сопло 12a с диаметром, превышающим по размеру диаметры сопел 12, соответствующих эжекционным камерам, которые не являются испытательными. В некоторых примерах датчик 25 давления на основе системы ABD MEMS может включать в себя пластину 25a датчика, расположенную в испытательной камере 11. В альтернативном варианте в некоторых примерах пластина 25a датчика может быть расположена в канале 14, в камере 10 подачи текучей среды и т.п. В некоторых примерах система 810 струйной печати может включать в себя множество датчиков 25 давления на основе системы ABD MEMS, включающих в себя пластины 25a датчиков, например, соответствующие множеству испытательных камер 11a. Соответствующие пластины 25a датчиков могут выводить значения напряжения, соответствующей площади поперечного сечения объема текучей среды в соответствующей испытательной камере 11a. Например, величина напряжения из выходе блока датчика 25 давления на основе системы ABD MEMS может зависеть от противодавления внутри соответствующей испытательной камеры 11a.

Со ссылкой на Фиг.8, в некоторых примерах система 810 струйной печати также может включать в себя модуль 67 определения. То есть, модуль 67 определения может включать в себя модуль 67a определения дозаправки и модуль 67b определения отсчета для определения состояния подачи на основании значения отсчета на выходе модуля 26 преобразователя и количества времени для дозаправки соответствующей эжекционной камеры 11a, определенного модулем 67a определения дозаправки. В некоторых примерах состояние подачи может включать в себя состояние перед опустошением, раскрытое выше применительно к системе 610 эжектирования текучей среды, проиллюстрированной на Фиг.6-7.

В некоторых примерах блок 15 датчика давления, модуль 26 преобразователя, модуль 67 определения, модуль 67a определения дозаправки и/или модуль 67b определения отсчета могут быть реализованы аппаратными средствами, посредством программного обеспечения или в виде комбинации аппаратных средств и программного обеспечения В некоторых примерах блок 15 датчика давления, модуль 26 преобразователя, модуль 67 определения, модуль 67a определения дозаправки и/или модуль 67b определения отсчета могут быть частично реализованы в виде компьютерной программы, например, в виде набора машинно-считываемых команд, локально или удаленно хранящихся в устройстве 100 эжектирования текучей среды, в устройстве 500 со струйной печатающей головкой, в системе 610 эжектирования текучей среды и/или в системе 810 струйной печати. Например, компьютерная программа может храниться в запоминающем устройстве, например в сервере или в главном вычислительном устройстве.

На Фиг.9 изображена схема последовательности операций, на которой проиллюстрирован пример способа вывода значения отсчета, соответствующего количеству текучей среды в устройстве эжектирования текучей среды. Со ссылкой на Фиг.9, в блоке S910 пластина датчика из блока датчика давления в устройстве эжектирования текучей среды, сообщающаяся по текучей среде с камерой подачи текучей среды, принимает сигнал электрического тока. Эта пластина датчика может быть расположена, например, в эжекционной камере. В блоке S920 блок датчика давления выводит величину напряжения, соответствующую площади поперечного сечения объема текучей среды в эжекционной камере. Например, сигнал электрического тока может быть передан на заземляющий элемент через текучую среду, находящуюся в контакте с пластиной датчика и с заземляющим элементом, и расположенную между ними. В некоторых примерах заземляющий элемент может быть расположен в эжекционной камере. Соответствующая величина напряжения на выходе пластины датчика в блоке датчика давления может соответствовать площади поперечного сечения объема текучей среды в эжекционной камере, зависящего от противодавления внутри эжекционной камеры. В блоке S930 модуль преобразователя выводит значение отсчета, которое соответствует соответствующей величине напряжения на выходе блока датчика давления. Блок датчика давления может быть выполнен в виде датчика давления на основе системы ABD MEMS. В некоторых примерах этот способ также может включать в себя множество эжекционных камер, включающих в себя множество сопел и множество эжектирующих элементов для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла.

На Фиг.10 изображена схема последовательности операций, на которой проиллюстрирован пример способа определения состояния подачи в системе эжектирования текучей среды. Со ссылкой на Фиг.10, в блоке S1010 устанавливают сообщение по текучей среде между эжекционной камерой, имеющей соответствующее ей сопло, и камерой подачи текучей среды в устройстве эжектирования текучей среды. Например, сообщение по текучей среде может быть установлено через канал. В блоке S1020 блок датчика давления, имеющий пластину датчика, выводит величины напряжения, соответствующие площади поперечного сечения объема текучей среды в эжекционной камере. В некоторых примерах пластина датчика может быть расположена в эжекционной камере, в канале, в камере подачи текучей среды и т.п. В некоторых примерах блок датчика давления может быть выполнен в виде датчика давления на основе системы ABD MEMS. Величина напряжения на выходе блока датчика давления может зависеть от противодавления внутри, по меньшей мере, эжекционной камеры. В блоке S1030 модуль преобразователя выводит значения отсчета, которые соответствуют соответствующим величинам напряжения на выходе блока датчика давления.

В блоке S1040 модуль определения может определять состояние подачи на основании соответствующих значений отсчета на выходе модуля преобразователя. Например, состояние подачи может быть определено модулем определения на основании значений отсчета на выходе модуля преобразователя, а количество времени для дозаправки эжекционной камеры может быть определено модулем определения дозаправки. В некоторых примерах состояние подачи может включать в себя состояние перед опустошением, раскрытое выше применительно к системе эжектирования текучей среды, проиллюстрированной на Фиг.6-7.

Следует понимать, что на схемах последовательности операций из Фиг.9 и Фиг.10 проиллюстрированы архитектура, функциональные возможности и функционирование примеров настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта. Если каждый блок реализован посредством программного обеспечения, то он может представлять собой модуль, сегмент или участок кода, который включает в себя одну или большее количество исполняемых команд для реализации заданной логической функции (заданных логических функций). Если каждый блок реализован аппаратными средствами, то он может представлять собой схему или несколько связанных между собой схем для реализации заданной логической функции (заданных логических функций). Несмотря на то, что на схемах последовательности операций из Фиг.9 и Фиг.10 проиллюстрирован конкретный порядок выполнения, порядок выполнения может отличаться от изображенного. Например, порядок выполнения двух или более блоков может отличаться от проиллюстрированного порядка. К тому же, два или большее количество блоков, проиллюстрированных последовательно на Фиг.9-10, могут выполняться одновременно или частично одновременно. Все такие изменения не выходят за пределы объема настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта.

Настоящее изобретение, сущность которого здесь раскрыта, было описано с использованием не ограничивающих подробных описаний его примеров, и подразумевают, что оно не ограничивает объем настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта. Следует понимать, что признаки и/или операции, описанные применительно к одному из примеров, могут использоваться в других примерах, и что не все примеры настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта, имеют все признаки и/или операции, проиллюстрированные на конкретном чертеже или описанные применительно к одному из примеров. Кроме того, термины "содержать", "включать в себя", "иметь" и родственные им термины, когда они используются в описании настоящего изобретения и/или в формуле изобретения, означают "включающий в себя, но не обязательно ограниченный этим".

Следует отметить, что некоторые из вышеописанных примеров могут включать в себя конструкции, действия или подробности конструкций и действий, которые могут не являться существенно важными для раскрытия сущности настоящего изобретения, и подразумевают, что они приведены в качестве примеров. Описанные здесь конструкции и действия могут быть заменены известными в данной области техники эквивалентами, которые выполняют ту же самую функцию, даже если эти конструкции или действия являются различными.

Следовательно, объем настоящего изобретения, сущность которого здесь раскрыта, ограничен только лишь элементами и ограничениями, используемыми в формуле изобретения.

Предложено устройство со струйной печатающей головкой, устройство эжектирования текучей среды и способ для них. Устройство эжектирования текучей среды включает в себя камеру подачи текучей среды для хранения текучей среды, эжекционную камеру, включающую в себя сопло и соответствующий эжектирующий элемент для избирательного эжектирования текучей среды через это сопло, и канал для установления сообщения по текучей среде между камерой подачи текучей среды и эжекционной камерой. Устройство эжектирования текучей среды также включает в себя блок датчика давления, имеющий пластину датчика, для вывода величины напряжения, соответствующей площади поперечного сечения объема текучей среды, по меньшей мере, в эжекционной камере. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство эжектирования текучей среды, содержащее:
камеру подачи текучей среды для хранения текучей среды;
множество эжекционных камер, включающих в себя сопла и соответствующие эжектирующие элементы для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла;
канал для установления сообщения по текучей среде между камерой подачи текучей среды и эжекционными камерами; и
блок датчика давления, имеющий пластину датчика, причем эта пластина датчика служит для вывода величины напряжения, соответствующего площади поперечного сечения объема текучей среды по меньшей мере в одной эжекционной камере.

2. Устройство по п.1, в котором блок датчика давления дополнительно содержит:
датчик давления на основе микроэлектромеханических систем обнаружения пузырьков воздуха (ABD MEMS).

3. Устройство по п.1, в котором величина напряжения на выходе блока датчика давления зависит от противодавления внутри по меньшей мере одной эжекционной камеры.

4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:
заземляющий элемент, расположенный по меньшей мере в одной эжекционной камере; и
источник тока для передачи сигнала электрического тока на заземляющий элемент через текучую среду, находящуюся в контакте с соответствующей пластиной датчика и с заземляющим элементом и расположенную между ними.

5. Устройство по п.4, в котором диаметр соответствующего сопла, которое соответствует по меньшей мере одной эжекционной камере, превышает диаметры соответствующих сопел, которые соответствуют иным эжекционным камерам, чем эта по меньшей мере одна эжекционная камера.

6. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:
модуль преобразователя для вывода значения отсчета, которое соответствует соответствующей величине напряжения текучей среды на выходе блока датчика давления.

7. Устройство по п.6, в котором пластина датчика расположена по меньшей мере в одной из эжекционных камер.

8. Устройство со струйной печатающей головкой, содержащее:
камеру подачи текучей среды для хранения текучей среды;
множество эжекционных камер, включающих в себя сопла и соответствующие эжектирующие элементы для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла, причем по меньшей мере одна из эжекционных камер соответствует испытательной камере;
канал для установления сообщения по текучей среде между камерой подачи текучей среды и эжекционными камерами; и
датчик давления на основе микроэлектромеханических систем обнаружения пузырьков воздуха (ABD MEMS), имеющий соответствующую пластину датчика, расположенную в испытательной камере, причем эта пластина датчика предназначена для вывода величины напряжения, соответствующей площади поперечного сечения объема текучей среды в испытательной камере.

9. Устройство по п.8, дополнительно содержащее:
модуль преобразователя для вывода значения отсчета, которое соответствует соответствующей величине напряжения на выходе соответствующего датчика давления на основе системы ABD MEMS.

10. Устройство по п.8, дополнительно содержащее:
заземляющий элемент, расположенный в соответствующей эжекционной камере; и
источник тока для передачи сигнала электрического тока на заземляющий элемент через текучую среду, находящуюся в контакте с соответствующей пластиной датчика и с заземляющим элементом и расположенную между ними.

11. Устройство по п.8, в котором величина напряжения на выходе соответствующей пластины датчика в датчике давления на основе системы ABD MEMS зависит от противодавления внутри соответствующей эжекционной камеры.

12. Устройство по п.8, в котором диаметр соответствующего сопла, которое соответствует испытательной камере, превышает диаметры соответствующих сопел, которые соответствуют иным эжекционным камерам, чем эта испытательная камера.

13. Способ вывода значения отсчета, соответствующего количеству текучей среды в устройстве эжектирования текучей среды, содержащий этапы, на которых:
принимают сигнал электрического тока посредством пластины датчика в блоке датчика давления в устройстве эжектирования текучей среды, сообщающейся по текучей среде с камерой подачи текучей среды;
посредством блока датчика давления выводят величину напряжения, соответствующую площади поперечного сечения объема текучей среды в эжекционной камере; и
посредством модуля преобразователя выводят значение отсчета, которое соответствует соответствующей величине напряжения на выходе блока датчика давления.

14. Способ по п.13, в котором вывод величины напряжения посредством блока датчика давления содержит следующие этапы:
к заземляющему элементу прикладывают сигнал электрического тока через текучую среду, находящуюся в контакте с пластиной датчика и с заземляющим элементом и расположенную между ними; и
на пластину датчика в блоке датчика давления выводят соответствующую величину напряжения, которая соответствует площади поперечного сечения объема текучей среды в эжекционной камере, в зависимости от противодавления внутри эжекционной камеры.

15. Способ по п.14, в котором устройство эжектирования текучей среды дополнительно содержит:
множество эжекционных камер, включающих в себя множество сопел и множество эжектирующих элементов для избирательного эжектирования текучей среды через соответствующие сопла.