[發明專利]溫度檢測和控制

有效

• 申請號: 201980090952.8
• 申請日: 2019-02-06
• 公開（公告）號: CN113412192B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: M·W·坎比;J·M·加德納;S·A·林恩;G·H·科里根三世
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045;B41J2/175
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 初媛媛;吳麗麗

打印部件集成電路封裝包括多個溫度傳感器，其中多個溫度傳感器中的每一個溫度傳感器被布置在集成電路的對應的溫度區域中。在示例中，模擬感測總線導電地連接到所有的多個溫度傳感器和外部傳感器焊盤，外部傳感器焊盤用于連接到對應的打印控制器觸點。

背景技術

打印機和打印機墨盒可以使用多種技術來將墨水或其他流體輸送到介質。可以使用受設備間溫差影響的設備將流體施加到介質上。打印質量可以部分地由與指示打印機打印的輸入相匹配的打印作業的結果來確定。本公開的打印部件可以包括用于2D和3D打印的應用，以及用于實驗室、醫療、制藥、生命科學和其他裝置的其他高精度流體分配設備；在這些應用中使用的任何流體或試劑；以及用于排出或推動這些流體的集成電路等。

附圖說明

在以下詳細描述中參考附圖描述了一些示例，其中：

圖1是用于熱感測和控制的示例打印部件集成電路封裝的框圖；

圖2是集成電路布局的框圖；

圖3是集成電路正視圖的示例的框圖；

圖4是示例打印機電路圖的框圖；

圖5是用于在集成電路中感測溫度的示例方法的流程圖；以及

圖6是示例打印機部件布局的框圖。

具體實施方式

打印設備在操作期間會產生熱量。熱敏打印部件可以通過使用噴嘴附近的加熱器電阻加熱墨水或其他流體以將墨水從噴嘴中推出到頁面上來操作。產生的熱量可以傳送到打印設備本身，導致管芯上的溫度發生變化。打印設備的溫度能夠影響打印設備的操作方式。例如，打印頭管芯的溫度，或更普遍地，用于致動和輸送流體的集成電路的溫度，能夠影響由打印設備在一組時間段內輸送的流體的尺寸、速度、形狀和體積。

打印過程中產生的熱量可以沿著打印設備不均勻地分布。例如，打印設備的集成電路中的噴嘴可以被經過的已加熱的流體升溫或加熱。集成電路的溫度可基于許多因素而變化，因素包括管芯尺寸、區域內的噴嘴數量、噴嘴之間的距離、噴嘴與集成電路的邊緣之間的距離、集成電路的形狀和尺寸、組裝以及使用的打印圖案等。

熱噴墨打印能夠對操作溫度敏感。一度的變化能夠導致墨滴重量的大約1％的差異，而人眼能夠感知大約2-3％的差異。對于低端打印應用，單個打印筆在整個頁面上掃描多次以形成完整的打印圖像。在一條打印條和下一條打印條的相交處，形成一個假想邊界，邊界上方的點由打印筆底端的噴嘴打印，邊界下方的點由打印筆頂端的噴嘴打印。如果打印筆噴嘴條之間的溫度控制變化很大，則會形成人類可感知的線或“條帶”，從而導致打印質量不佳。這是由于對應于打印管芯兩端之間的溫差的噴射液滴尺寸的變化，更具體地，是對應于由于管芯的不同端部上的至少兩個不同的噴嘴具有溫度變化的噴射液滴尺寸的變化。因此，管理多個溫度分區的溫度是實現打印質量的關鍵。為了解決這個問題，目前的技術考慮一個共用的“感測”總線，它可以為多種顏色例如K、C、M、Y啟動多個打印管芯，以及通過這個共用的模擬總線對與溫度分區相關聯的每個管芯的多個二極管進行多路復用和外部測量。

當打印設備使用薄或窄的硅管芯時，用于傳導熱量并由此沿管芯保持恒定溫度的硅較少。較薄較窄的管芯的長端分區充當冷卻管芯端部的大區域。這兩個特性使得薄或窄的管芯比厚或寬的管芯更容易受到溫度變化的影響。為了克服這個問題，本技術涉及多分區熱控制系統。

用于管理多個分區之間的溫差的驅動電路可以位于管芯上或管芯外。實現使用低成本驅動器的愿望可能涉及在生產過程中將復雜的模擬控制電路遷移至管芯外。模擬控制電路在位置上的這種移動可能會增加嘗試尋址多個傳感器的系統的互連挑戰，但是在這些技術的范圍內是預期的。另一種技術包括使用全局模擬傳感器總線，該總線在通過每個管芯的傳感器焊盤連接的管芯之間通用，從而能夠在管芯上和管芯之間實現多路復用。通過這種多路復用，可以在管芯外協調多個溫度分區，從而實現更復雜的算法來提高管芯上的熱均勻性。改進的熱均勻性有助于消除打印過程中的打印偽影。