用于清理噴墨打印機(jī)中稀薄和缺失的噴墨器的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種噴墨打印機(jī)，該噴墨打印機(jī)被操作以識別無效噴墨器而不需產(chǎn)生測試圖案或分析圖像數(shù)據(jù)。噴墨打印機(jī)向打印頭中的噴墨器傳送被構(gòu)造成對噴墨器中的壓電致動器進(jìn)行操作的驅(qū)動信號并且從壓電致動器接收響應(yīng)信號。參照響應(yīng)信號來確定噴墨器的狀況。識別出的狀況能夠與被顆粒阻塞的噴墨器、被空氣阻塞的噴墨器、和準(zhǔn)備噴射墨水的噴墨器中的一種相對應(yīng)。
【專利說明】用于清理噴墨打印機(jī)中稀薄和缺失的噴墨器的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及在介質(zhì)上產(chǎn)生墨水圖像的裝置，并且更具體地，涉及從噴墨器噴射墨水以形成墨水圖像的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]噴墨成像裝置從打印頭噴射墨水以在圖像接收表面上形成圖像。打印頭包括以一些類型的陣列布置的多個噴墨器。每個噴墨器都具有聯(lián)接至打印頭控制器的熱致動器或壓電致動器。打印頭控制器產(chǎn)生與圖像的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相對應(yīng)的發(fā)射信號。發(fā)射信號的頻率、振幅、和/或持續(xù)時間影響由打印頭致動器噴射的墨滴的質(zhì)量，以形成與用于產(chǎn)生發(fā)射信號的數(shù)字圖像相對應(yīng)的墨水圖像。
[0003]在這些噴墨成像裝置的整個壽命周期中，需要對裝置的圖像產(chǎn)生能力進(jìn)行評價，并且如果圖像包含可檢測錯誤的話還需要校正。缺失噴墨器或稀薄噴墨器是影響墨水圖像質(zhì)量的打印頭錯誤的例證。缺失噴墨器是不響應(yīng)于發(fā)射信號而噴射墨滴的噴墨器。稀薄噴墨器是對發(fā)射信號間歇地產(chǎn)生響應(yīng)或者通過噴射其質(zhì)量與噴墨器的發(fā)射信號特性相對應(yīng)的墨滴質(zhì)量不同的墨滴來產(chǎn)生響應(yīng)的噴墨器。如本文件中所使用的，“無效噴墨器”指的是為缺失噴墨器或稀薄噴墨器的噴墨器。已開發(fā)了使得無效噴墨器能夠恢復(fù)對發(fā)射信號產(chǎn)生響應(yīng)的能力的系統(tǒng)和方法。
[0004]當(dāng)前的檢測方法包括在圖像接收構(gòu)件上形成測試圖案并且接著產(chǎn)生表面上測試圖案的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在偏置成像裝置中，圖像接收構(gòu)件是旋轉(zhuǎn)鼓或帶。通過對鼓或帶表面進(jìn)行照明并且產(chǎn)生與從表面反射的光的強(qiáng)度相對應(yīng)的電信號來產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。通過定位成接收從鼓或帶表面的一小部分反射的光的光電傳感器來產(chǎn)生信號。通過跨過鼓或帶的寬度布置多個光電傳感器，整個寬度能夠用于產(chǎn)生被光電傳感器接收的反射光。光電傳感器的響應(yīng)產(chǎn)生與鼓或帶上的墨水圖像相對應(yīng)的數(shù)字圖像。表面上的墨滴以與不具有墨水的表面位置不同的強(qiáng)度反射光。
[0005]評價通過對圖像鼓或帶進(jìn)行照明而產(chǎn)生的數(shù)字圖像可能是困難的，原因是該表面可能在數(shù)字圖像中產(chǎn)生噪聲。需要大量的圖像數(shù)據(jù)處理以檢測墨水在圖像接收表面上的存在并且將墨水與圖像接收表面中的缺陷或噪聲區(qū)分開。此外，需要對檢測到的墨水位置的精確測量，以使得檢測到的圖像接收表面上的墨水能夠與噴射墨水的噴墨器相關(guān)。因此，大量的處理資源被花費在對圖像接收表面上的測試圖案的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及使來自該分析的數(shù)據(jù)與對無效噴墨器的識別相關(guān)。改進(jìn)噴墨成像系統(tǒng)高效地檢測無效噴墨器的能力對于這種系統(tǒng)而言仍然是重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種噴墨打印機(jī)，該噴墨打印機(jī)實施使得噴墨器能夠恢復(fù)而不阻礙墨水圖像打印的方法。該打印機(jī)包括:打印頭控制器，打印頭控制器被構(gòu)造成產(chǎn)生并且向打印頭中的噴墨器傳送第一信號，第一信號被構(gòu)造成對噴墨器中的壓電致動器進(jìn)行操作；以及控制器，控制器被構(gòu)造成從壓電致動器接收第二信號，第二信號與壓電致動器對第一信號的響應(yīng)相對應(yīng)，并且參照第二信號識別噴墨器的狀況，識別出的狀況與噴墨器被顆粒阻塞、噴墨器被空氣阻塞、和噴墨器準(zhǔn)備噴射墨水中的一種相對應(yīng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是用于實施圖4的過程的打印機(jī)中的打印頭組件的示意圖。
[0008]圖2是發(fā)射信號和清理信號的例子的圖表。
[0009]圖3是用于檢測多個致動器對驅(qū)動信號的響應(yīng)的示例性接口的示意圖。
[0010]圖4是用于檢測無效噴墨器的過程的流程圖。
[0011]圖5A、圖5B、和圖5C是壓電換能器在不同負(fù)載狀況下的響應(yīng)的圖示。
[0012]圖6是其中能夠?qū)嵤﹫D2的過程的現(xiàn)有技術(shù)打印機(jī)的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖6中所示，特定的現(xiàn)有技術(shù)打印機(jī)10包括框架11，打印機(jī)10的所有的操作子系統(tǒng)和部件都直接或間接地安裝至框架11，如下文所描述的。打印機(jī)10還包括旋轉(zhuǎn)中間圖像接收構(gòu)件12，該旋轉(zhuǎn)中間圖像接收構(gòu)件12具有可沿方向16移動的成像表面14，并且相變墨水圖像形成在成像表面14上?？裳胤较?7旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)印定影(transfix)棍19抵靠圖像接收構(gòu)件12的表面14加載以形成輥隙18，形成在表面14上的墨水圖像在輥隙18內(nèi)被轉(zhuǎn)印到受熱介質(zhì)片材49上。
[0014]打印機(jī)10還包括相變墨水傳送系統(tǒng)20,相變墨水傳送系統(tǒng)20具有至少一個成固體形式的一種顏色相變墨水的源22。圖示的打印機(jī)10是多色圖像產(chǎn)生機(jī)器。墨水傳送系統(tǒng)20包括代表四(4)種不同色彩CMYK(青、品紅、黃、黑)的相變墨水的四⑷個源22、24、26、28。墨水傳送系統(tǒng)20還包括熔融和控制裝置(未示出)，以用于使固體形式的相變墨水熔融和相變成液體形式。相變墨水傳送系統(tǒng)適于向包括至少一個打印頭組件32的打印頭系統(tǒng)30供給液體形式。圖示的打印機(jī)10是寬幅面高速或高吞吐量多色圖像產(chǎn)生機(jī)器。打印頭系統(tǒng)30包括多個多色墨水打印頭組件32、34。在圖示的實施例中，每個打印頭組件都包括多個獨立的打印頭。
[0015]如進(jìn)一步圖示的，打印機(jī)10包括承印件供給和操作系統(tǒng)40。例如，承印件供給和操作系統(tǒng)40能夠包括片材或承印件供給源42、44、48，其中供給源48例如是高容量供紙部或輸紙器，以用于存儲和供給例如呈切斷介質(zhì)片材49形式的圖像接收承印件。承印件供給和操作系統(tǒng)40還包括承印件操作和處理系統(tǒng)50,承印件操作和處理系統(tǒng)50具有承印件加熱器或預(yù)加熱器組件52。承印件供給和操作系統(tǒng)40還包括介質(zhì)傳輸部54 (例如介質(zhì)傳輸輥)，以用于使介質(zhì)49通過打印機(jī)10從供給源42、44、48移動至排出區(qū)域56。如圖所示的打印機(jī)10還能夠包括具有文件保持托盤72、文件片材輸送和檢索裝置74、以及文件曝光和掃描系統(tǒng)76的原稿輸送部70。
[0016]在控制器80的幫助下執(zhí)行打印機(jī)10的各種子系統(tǒng)、部件、和功能的操作和控制。例如，控制器80是獨立的專用小型計算機(jī)，該獨立的專用小型計算機(jī)具有帶有電子存儲器84的中央處理器單元(CPU)82、以及顯示器或用戶界面(UI)86。例如，控制器80包括傳感器輸入和控制電路88以及像素布局和控制電路89。此外，CPU82讀取、獲取、準(zhǔn)備、和管理圖像輸入源(如掃描系統(tǒng)76或者在線或工作站連接部90)與打印頭組件32、34之間的圖像數(shù)據(jù)流。這樣一來，控制器80是用于操作和控制所有其它的打印機(jī)子系統(tǒng)和功能的主要多任務(wù)處理器。
[0017]打印機(jī)控制器80還包括用于數(shù)據(jù)和編程指令的存儲器?？刂破?0能夠通過執(zhí)行編程指令的通用或?qū)Ｓ玫目删幊烫幚砥鲗嵤?。?zhí)行編程功能所需的指令和數(shù)據(jù)能夠存儲在與處理器或控制器相關(guān)聯(lián)的存儲器中。處理器、其存儲器、和接口電路將控制器構(gòu)造成執(zhí)行功能(例如測試信號產(chǎn)生和返回信號分析)，如下文更全面地描述的。這些部件能夠被設(shè)置在印刷電路插件上或者設(shè)置成專用集成電路(ASIC)中的電路。能夠通過單獨的處理器來實施電路中的每一個或者能夠在相同的處理器上實施多個電路?？商娲氖?，能夠通過分立的部件或者設(shè)置在VLSI電路中的電路來實施電路。此外，能夠通過處理器、ASIC、分立部件、或VLSI電路的組合來實施本文中所描述的電路。
[0018]使用相似的附圖標(biāo)記用于相似的部件并且參照圖1，示出了由控制器80操作的用于通過對來自噴墨器致動器的返回信號進(jìn)行分析來識別無效噴墨器的部件的示意圖。打印頭組件32包括四個打印頭35、36、37、38。通常，這些打印頭中的每一個都如箭頭43所示地噴射墨水，以在圖像接收構(gòu)件12上形成圖像。四個打印頭布置成2X2的矩陣，其中一行中的打印頭關(guān)于另一行中的打印頭交錯。盡管圖示的實施例示出了具有四個打印頭的打印頭組件，但是固體墨水打印機(jī)還能夠具有以任何實際方式布置的一個或任何數(shù)量的任何尺寸的打印頭。打印頭組件32的打印頭35、36、37、38可操作地連接至支承構(gòu)件33，以跨過圖像接收構(gòu)件12的寬度定位打印頭,所述寬度是沿交叉處理(cross-process)方向延伸的。為了允許打印頭35、36、37、38移動跨過圖像接收構(gòu)件12，打印機(jī)10還包括致動器(未示出)，該致動器聯(lián)接至支承構(gòu)件33。該致動器被構(gòu)造成使支承構(gòu)件33橫向移動至處理方向，以使打印頭沿交叉處理方向跨過圖像接收構(gòu)件12的寬度移動。
[0019]旋轉(zhuǎn)中間圖像接收構(gòu)件12能夠是鼓(如附圖中所示)、帶、或者用于從打印頭接收所噴射的墨水的其它承印件?？商娲?，打印頭能夠?qū)⒛畤娚涞窖剜徑蛴☆^的路徑移動的切斷或連續(xù)介質(zhì)49上。為了使圖像接收構(gòu)件12旋轉(zhuǎn)或以其它方式移動，打印機(jī)10還包括聯(lián)接至圖像接收構(gòu)件12的另一個致動器(未示出)。與圖像接收構(gòu)件12的旋轉(zhuǎn)同步的打印頭35、36、37、38中的噴墨器的受控發(fā)射使得能夠跨過圖像接收構(gòu)件12的寬度形成單個連續(xù)水平條。當(dāng)與圖像接收構(gòu)件12的多次連續(xù)旋轉(zhuǎn)同步發(fā)生時，噴射器的受控發(fā)射和打印頭組件32沿交叉處理方向的受控致動使得單個噴墨器能夠在圖像接收構(gòu)件12的不同部分上方形成單個連續(xù)水平條。類似地，噴墨器在不致動打印頭組件32的情況下以給定頻率的受控發(fā)射使得單個噴墨器能夠形成沿處理方向延伸的單個連續(xù)豎直條。根據(jù)圖像接收構(gòu)件12的轉(zhuǎn)速和打印頭的發(fā)射頻率能力，能夠在圖像接收構(gòu)件12的單次旋轉(zhuǎn)或圖像接收構(gòu)件12的多次連續(xù)旋轉(zhuǎn)中形成豎直線。
[0020]為了產(chǎn)生圖像，控制器80使得數(shù)字圖像存儲在打印機(jī)的存儲器中并且參照數(shù)字圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生噴墨發(fā)射信號和打印頭致動分布曲線(profile)。發(fā)射信號被傳送至組件32中的打印頭35、36、37、38，從而操作打印頭中的噴墨器的壓電致動器以選擇性地噴射墨水。致動分布曲線被傳送至聯(lián)接于打印頭組件的致動器，以控制打印頭組件32沿交叉處理方向的移動?？刂破?0聯(lián)接至圖像接收構(gòu)件12，以控制圖像接收構(gòu)件12旋轉(zhuǎn)的速率和方向。
[0021]墨水圖像打印的發(fā)射信號和清理信號示于圖2中。如上文所注意到的，發(fā)射信號觸發(fā)噴墨器的致動器，以從噴墨器噴射墨水從而用于形成噴墨圖像。清理信號用于激發(fā)致動器，以試圖清理可能被碎片、空氣、或碎片和空氣二者阻塞的穿過噴墨器的通路。在兩種波形中，發(fā)射信號的電壓402以第一速率增大至第一拐點電壓404，并且接著以較低的速率增大至峰值電壓VPP408。在變成負(fù)電壓之前，發(fā)射信號保持在峰值電壓下預(yù)定時間周期，負(fù)電壓具有負(fù)電壓拐點電壓406、和負(fù)峰值電壓410。在圖2中，峰值電壓Vpp和負(fù)峰值電壓Vss的波形具有基本相同的大小和波形形狀，但具有不同極性。Vpp與Vss之間的電壓變化被稱為電信號的“峰到峰”部分。在產(chǎn)生Vss電壓預(yù)定時間周期之后，波形回到零電壓428并且接著第二次下降到拐點432和尾部電壓Vt436。尾部電壓的大小小于峰值電壓Vpp和Vss的大小，并且尾部電壓的極性可以為正或負(fù)。在示例性實施例中，Vpp和Vss的大小處于大約30到50伏的范圍內(nèi)并且Vt的大小處于大約10到20伏之間，但是可替代的墨水噴射器構(gòu)造通過各種電壓水平進(jìn)行操作。
[0022]清理信號414具有與發(fā)射信號402類似的形狀，但是被有所區(qū)別地構(gòu)造成由噴墨器產(chǎn)生更大的噴射能量。在清理信號414的例子中，清理信號同時具有比發(fā)射信號振幅更大的振幅以及比發(fā)射信號長的峰到峰部分和尾部電壓的持續(xù)時間、以及比發(fā)射信號陡的斜率。在其它實施例中，持續(xù)時間、斜率、和幅值中的任何一個可以被調(diào)節(jié)，以使得接收信號的噴墨噴射器能夠產(chǎn)生更大噴射能量，以試圖從噴墨噴射器清理掉墨水中夾帶的空氣和/或碎片并且使噴墨噴射器恢復(fù)到有效狀態(tài)。
[0023]在先前已知的打印機(jī)中，控制器參照存儲在打印機(jī)中的測試圖案數(shù)據(jù)來產(chǎn)生發(fā)射信號，以操作打印頭組件的打印頭中的噴墨器，從而在中間圖像接收構(gòu)件的表面上產(chǎn)生測試圖案。光電傳感器接著產(chǎn)生圖像接收構(gòu)件表面上的測試圖案的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并且打印機(jī)中的處理器對圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以檢測墨滴的存在或者墨滴的不規(guī)則布局或尺寸，從而識別無效的噴墨器。在下文所描述的改進(jìn)的打印機(jī)中，通過參照噴墨器致動器對發(fā)射、清理、或其它驅(qū)動信號的響應(yīng)來進(jìn)行對無效噴墨器的識別。
[0024]圖3示出了使得能夠觸發(fā)噴墨器致動器并且獲取致動器響應(yīng)的接口 102。接口 102包括電路板(EBC) 104的一部分和連接器108。EBC104定位在打印頭內(nèi)，例如圖1中的打印頭35至38中的一個。圖3中所示的ECB104的一部分具有三個噴墨器致動器112，三個噴墨器致動器112中的每一個都通過電跡線116在連接器接頭140處電連接至ECB104的邊緣。電連接器108能夠選擇性地安裝至接頭140，以使得端子136能夠提供電跡線116與電纜132內(nèi)的電導(dǎo)體124之間的電接觸。這些電導(dǎo)體操作性地連接至打印頭控制器，以使得打印頭控制器能夠向致動器傳送發(fā)射、清理、或其它的驅(qū)動信號。連接器108也包括終止于感應(yīng)環(huán)144中的電導(dǎo)體128，感應(yīng)環(huán)144在連接器108內(nèi)側(cè)的一些位置處包繞電導(dǎo)體124。盡管附圖將感應(yīng)環(huán)示為定位在與ECB104相接合的導(dǎo)體124的終端處或終端附近,但是感應(yīng)環(huán)能夠定位在導(dǎo)體124的其它終端處或其它終端附近。這些感應(yīng)環(huán)被構(gòu)造成拾取導(dǎo)體124中的電信號，所述電信號由致動器112響應(yīng)于致動器通過驅(qū)動信號擴(kuò)張(distend)而在跡線116中感應(yīng)產(chǎn)生。這些感應(yīng)電信號被傳送至打印頭控制器，以用于分析，如下文更詳細(xì)地討論的。盡管已示出用于傳送致動器響應(yīng)的接口的一個例子，但是也能夠使用其它接口，以拾取由致動器對發(fā)射信號或其它驅(qū)動信號的響應(yīng)所產(chǎn)生的電信號。
[0025]用于通過致動器對驅(qū)動信號的響應(yīng)來檢測無效噴墨器的過程示于圖4中。如下文所使用的，對該過程進(jìn)行或執(zhí)行一些功能的陳述指的是實施該過程的控制器執(zhí)行存儲器中的編程指令，存儲器操作性地連接至使得該過程對一個或多個部件進(jìn)行操作以執(zhí)行功能的控制器，所述一個或多個部件操作性地連接至該控制器。過程200隨著控制器80操作打印機(jī)處理打印作業(yè)(方框204)而開始。處理打印作用指的是控制器操作打印引擎以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生相應(yīng)的發(fā)射信號，所產(chǎn)生的相應(yīng)的發(fā)射信號被傳送至打印頭內(nèi)的噴墨器致動器以將墨水噴射到圖像接收表面上從而形成墨水圖像(方框208)。致動器對發(fā)射信號的響應(yīng)由感應(yīng)環(huán)拾取并且被傳送至打印頭控制器(方框212)。這些響應(yīng)中的每一個都與存儲在存儲器中的多個響應(yīng)簽名中的一個進(jìn)行比較，該存儲器操作性地連接至打印頭控制器(方框216)。每個響應(yīng)與使得該過程能夠識別噴墨器為被完全阻塞(方框220)或為部分阻塞(方框224)的一組響應(yīng)簽名進(jìn)行比較。此外，該過程將被完全阻塞或部分阻塞噴墨器識別成被空氣阻塞還是被顆粒物質(zhì)阻塞(方框228)。接著從這些比較結(jié)果中來識別噴墨器故障(方框232和236)并且選擇合適的清理信號(方框240)。當(dāng)然，如果噴墨器未被檢測為被完全或部分阻塞，則噴墨器是有效的并且該過程檢查另一個響應(yīng)簽名以進(jìn)行分析。一旦識別出無效噴墨器，則該過程接著確定是否將對另一個響應(yīng)進(jìn)行分析(方框244)并且如果另一個響應(yīng)簽名仍需進(jìn)行分析的話則該過程繼續(xù)分析(方框216)。否則，進(jìn)行下一個打印作業(yè)(方框204)，但是現(xiàn)在向那些被識別成無效噴墨器的噴墨器向它們傳送選定清理信號，而為此目的向用于產(chǎn)生墨水圖像的有效噴墨器傳送發(fā)射信號。
[0026]對被空氣部分或完全阻塞的噴墨器的描述指的是墨水通路中的空氣降低或抵消了被供能的噴墨器致動器的泵送作用的狀況。該泵送動作有效性中的這種喪失會由于空氣的壓縮本性而產(chǎn)生。因此，噴墨器的有效噴射操作被阻礙或減小，直到可能呈氣泡形式或體積較大的空氣或是被減小尺寸或被消除為止。從打印頭中清除空氣的各種方法是本領(lǐng)域內(nèi)已知的，但是對本文件中所提出的方法和裝置的重要性在于能夠檢測該狀況，因此能夠采取合適的校正動作或多個校正動作。
[0027]存儲在存儲器中的響應(yīng)簽名是與致動器在不同條件下對驅(qū)動信號的響應(yīng)相對應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在一個實施例中，有效噴墨器的響應(yīng)簽名與針對被空氣阻塞的噴墨器、被顆粒物質(zhì)阻塞的噴墨器、被空氣部分阻塞的噴墨器、和被顆粒物質(zhì)部分阻塞的噴墨器的響應(yīng)簽名一起存儲在存儲器中。這些響應(yīng)簽名是通過驅(qū)動多個打印頭中的噴墨器致動器、收集響應(yīng)簽名、以及比較通過已知的數(shù)字成像分析被識別成無效的噴墨器的響應(yīng)簽名中的變化來從經(jīng)驗上確定。此外，能夠噴墨器能夠被有意地用顆粒物質(zhì)或空氣阻塞并且通過驅(qū)動信號操作，以獲得對這些狀況下響應(yīng)簽名的集合。能夠?qū)@些響應(yīng)簽名的集合中的一個或多個進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，以針對上文提到的每個種類識別統(tǒng)計學(xué)上顯著的響應(yīng)簽名。此外，能夠使用與發(fā)射信號在幅值、頻率、或持續(xù)時間中的一個或多個方面顯著不同的驅(qū)動信號并且對響應(yīng)進(jìn)行分析，所述驅(qū)動信號觸發(fā)致動器而不造成墨滴從噴墨器釋放。這些驅(qū)動信號是有用的，在于其能夠用于操作噴墨器不用于產(chǎn)生墨水圖像，而不在墨水圖像中產(chǎn)生噴墨器被觸發(fā)的任何跡象。因此，能夠?qū)ξ从糜诋a(chǎn)生墨水圖像的噴墨器進(jìn)行測試而不在所產(chǎn)生的圖像中產(chǎn)生視覺噪聲或不利地影響所產(chǎn)生的圖像的圖像質(zhì)量。當(dāng)然，必須獲取致動器對這些驅(qū)動信號的響應(yīng)并且進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，因此能夠?qū)⒑线m的響應(yīng)簽名存儲在存儲器中，存儲器操作性地連接至實施過程200的控制器。
[0028]響應(yīng)簽名的例子示于圖5A、圖5B、和圖5C中。每附圖都示出了壓電換能器在不同負(fù)載狀況下的響應(yīng)。在圖5A中，響應(yīng)簽名504用于如當(dāng)壓電換能器作用在氣泡上時發(fā)生的未負(fù)載壓電換能器。在圖5B中，響應(yīng)簽名508用于如在噴墨器的正常發(fā)射期間發(fā)生的部分負(fù)載壓電換能器。在圖5C中，響應(yīng)簽名512用于例如當(dāng)噴墨器被堵塞時發(fā)生的完全負(fù)載。存儲這些響應(yīng)或響應(yīng)類型的統(tǒng)計學(xué)表示(例如一組部分負(fù)載換能器的平均值)以用于與由控制器接收到的致動器響應(yīng)進(jìn)行比較。
[0029]參照對無效噴墨器類型的識別來進(jìn)行上文提到的對清理信號的選擇。該識別使得過程能夠選擇具有憑經(jīng)驗確定的對于一種類型的無效狀況而言比另一個清理信號更好的特性的清理信號。如上文所指出的，清理信號的持續(xù)時間、斜率、和振幅中的任何一個能夠被調(diào)節(jié)，以使得接收該信號的噴墨噴射器能夠產(chǎn)生更大的噴射能量，以試圖清理噴墨噴射器的夾帶在墨水中的空氣和/或碎片并且使噴墨噴射器恢復(fù)到有效狀態(tài)。清理信號的這些方面能夠?qū)Σ煌愋偷谋蛔枞膰娚淦鱽響{經(jīng)驗確定。
[0030]任何使用清理信號來完成對噴墨器的清理的特定嘗試都可能會或不會成功地操作噴墨器中的致動器以噴射具有期望墨水質(zhì)量的清理體積的墨水。重復(fù)的嘗試能夠以增加模式來提高清理有效性或者一次嘗試可以成功地恢復(fù)正常運行。此外，響應(yīng)簽名會改變到另一種類型的響應(yīng)簽名。如果這樣的話，清理信號能夠發(fā)生變化，以與新檢測到的響應(yīng)簽名和在下一個打印作業(yè)期間被傳送至噴墨器的清理信號相對應(yīng)。每個識別出的無效噴墨器的連續(xù)清理信號操作的計數(shù)都能夠被保持并且用于確定是否不能通過使用清理信號來恢復(fù)噴墨器。對于那些不能通過清理信號恢復(fù)的噴墨器而言，能夠保持無效噴墨器地圖和累計的無效噴墨器計數(shù)。噴墨器地圖使得打印機(jī)能夠通過其它噴墨器來替代不能恢復(fù)的噴墨器。一旦無效噴墨器計數(shù)超過一些預(yù)定閾值，則控制器確定需要清洗維護(hù)步驟并且產(chǎn)生信號以通知操作者或使用者打印機(jī)用于清洗維護(hù)步驟而無法提供服務(wù)。可替代地，控制器能夠被構(gòu)造成將狀況通知操作者并且從用戶界面接收使得控制器能夠繼續(xù)對打印機(jī)進(jìn)行操作以用于繼續(xù)打印的信號。
[0031]在操作中，將打印頭控制器電連接至打印頭的連接器如圖3中所示地構(gòu)造或者以使得致動器響應(yīng)能夠被打印機(jī)的控制器接收的方式構(gòu)造。產(chǎn)生發(fā)射信號的打印頭控制器和打印機(jī)的控制器被構(gòu)造有編程指令和電子部件以實施過程200。之后，控制器在處理打印作業(yè)期間執(zhí)行指令，以檢測無效噴墨器。在繼續(xù)該過程和對打印作業(yè)進(jìn)行打印的同時，控制器識別無效噴墨器、通過清理信號對識別出的噴墨器進(jìn)行操作、并且評價響應(yīng)簽名以確定噴墨器是否已被清理。如果無法對清理信號產(chǎn)生響應(yīng)和恢復(fù)其噴射能力的無效噴墨器的數(shù)量達(dá)到預(yù)定最大值，則控制器通知操作者需要清洗維護(hù)步驟。能夠暫停處理打印作業(yè)，直到清洗維護(hù)步驟被執(zhí)行為止。之后，控制器使打印機(jī)回到操作模式以用于處理打印作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于識別打印頭中的噴墨器的狀況的裝置，所述裝置包括: 打印頭控制器，所述打印頭控制器被構(gòu)造成產(chǎn)生并且向所述打印頭中的噴墨器傳送第一信號，所述第一信號被構(gòu)造成對所述噴墨器中的壓電致動器進(jìn)行操作； 控制器，所述控制器被構(gòu)造成從所述壓電致動器接收第二信號，所述第二信號與所述壓電致動器對所述第一信號的響應(yīng)相對應(yīng)，并且參照所述第二信號識別所述噴墨器的狀況，識別出的狀況與噴墨器被顆粒阻塞、噴墨器被空氣阻塞、和噴墨器準(zhǔn)備好噴射墨水中的一種相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制器還被構(gòu)造成將所述第二信號與存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)相比較以識別所述狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制器還被構(gòu)造成識別所述第二信號與存儲在存儲器中與期望的第二信號相對應(yīng)的數(shù)據(jù)之間的差異。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制器還被構(gòu)造成參照所述第二信號的電壓幅值來識別所述狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制器還被構(gòu)造成參照所述第二信號的頻率來識別所述狀況。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制器還被構(gòu)造成參照所述第二信號的衰減時間來識別所述狀況。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制器還被構(gòu)造成參照所述第二信號的分布曲線來識別所述狀況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述打印頭控制器還被構(gòu)造成施加第三信號，所述第三信號被構(gòu)造成對所述壓電致動器進(jìn)行操作以響應(yīng)于識別出的指示所述噴墨器被阻塞的狀況來從所述噴墨器清理顆粒和空氣中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，所述打印頭控制器還被構(gòu)造成產(chǎn)生第三信號，所述第三信號的電壓幅值、頻率、和持續(xù)時間中的至少一個大于所述第一信號的相應(yīng)的電壓幅值、頻率、或持續(xù)時間。
【文檔編號】B41J2/175GK103568577SQ201310317308
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】E·F·布里斯, B·R·瓊斯 申請人:施樂公司