專利名稱：過濾測試器以及用于預(yù)測打印墨造成打印機(jī)噴嘴堵塞程度的方法
過濾測試器以及 用于預(yù)測打印墨造成打印機(jī)噴嘴堵塞程度的方法背景技術(shù)在設(shè)計(jì)例如墨遞送系統(tǒng)的流體遞送系統(tǒng)的不同系統(tǒng)或裝置時(shí)，通 常進(jìn)行預(yù)先測試以便確定這些系統(tǒng)或裝置在操作過程中如何操作，并 且可以確定是否或何時(shí)出現(xiàn)某些失效。例如，對于墨遞送系統(tǒng)來說， 重要的是調(diào)查墨遞送噴嘴是否隨著時(shí)間而將變得堵塞或部分堵塞，造 成打印性能下降。在許多情況下，特別是在系統(tǒng)或裝置的壽命期間，會(huì)花費(fèi)不實(shí)際的時(shí)間長度來確定裝置和系統(tǒng)如何操作。因此，通常開 發(fā)了多種短時(shí)間的試驗(yàn)，以便模擬系統(tǒng)或裝置在更長時(shí)間內(nèi)的操作。


圖1是按照本發(fā)明實(shí)施例的過濾測試器的實(shí)施例的方框圖；圖2是按照本發(fā)明另一實(shí)施例的過濾測試器的實(shí)施例的前立體圖；圖3是按照本發(fā)明另一實(shí)施例的功率測試器的實(shí)施例的注射泵的 實(shí)施例的詳細(xì)視圖；圖4是按照本發(fā)明另一實(shí)施例表示流過過濾器流動(dòng)的示例性數(shù)據(jù)；圖5表示按照本發(fā)明另一實(shí)施例的示例性噴嘴性能數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施方式
在下面的當(dāng)前實(shí)施例的詳細(xì)描述中，對于形成其一部分的附圖進(jìn) 行參考，附圖中通過可以實(shí)施的示例性特定實(shí)施例來表示。這些實(shí)施 例以足夠的細(xì)節(jié)來描述，使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以實(shí)施所披露 的主題，并且應(yīng)該理解到可以采樣其它的實(shí)施例，并且可以進(jìn)行電氣 或機(jī)械變化而不偏離要求保護(hù)的主題范圍。下面的詳細(xì)描述因此沒有 限制含義，并且要求保護(hù)的主題范圍只通過所附權(quán)利要求及其等同物 的限定。圖1是按照一個(gè)實(shí)施例的過濾測試器100的方框圖。過濾測試器 100包括適用于接收過濾器100以便測試的分配器(泵)105 (即注射 泵)。過濾器可以是玻璃、紙張、金屬或塑料，具有多種孔口尺寸，并
且具有多種構(gòu)造。致動(dòng)器115驅(qū)動(dòng)泵105。對于注射泵來說，致動(dòng)器 105是布置在氣缸內(nèi)的空氣致動(dòng)活塞。在液體通過泵105經(jīng)由過濾器 110并進(jìn)入收集器125時(shí)，例如測力計(jì)的力傳感器120用來確定施加 在例如墨的液體上的力。收集器125布置天平130上，天平在多個(gè)時(shí) 刻測量流過過濾器110并進(jìn)入收集器125的液體量。對于一個(gè)實(shí)施例來說，天平130具有連接到控制器(或計(jì)算機(jī)) 140的例如RS-232 口的數(shù)據(jù)輸入口 138上的例如RS-232 口的數(shù)據(jù)輸 出口 136，控制器對于另一實(shí)施例來說是個(gè)人計(jì)算機(jī)。對于多種實(shí)施例 來說，計(jì)算機(jī)140可以在測試器100的外部，或者是測試器100的整體 部件。力傳感器120的數(shù)據(jù)輸出端也連接在計(jì)算機(jī)140上。致動(dòng)器115 的輸入端連接到計(jì)算機(jī)140的輸出端上以便根據(jù)從天平130到計(jì)算枳i 140的輸入從中接收輸入。對于另一實(shí)施例來說，力傳感器120和致動(dòng) 器115經(jīng)由計(jì)算機(jī)140內(nèi)的數(shù)據(jù)獲取板145與計(jì)算機(jī)140接口。對于 另一實(shí)施例來說，使用布置在力傳感器120和計(jì)算機(jī)140之間的放大 器122來放大力傳感器120的輸出。對于另一實(shí)施例來說，DC電壓170 為力傳感器120、天平130以及致動(dòng)器115的調(diào)節(jié)供能。對于一個(gè)實(shí)施例來說，計(jì)算機(jī)140具有包括例如監(jiān)視器的顯示裝 置147的用戶界面146以及例如鍵盤的用戶輸入裝置148。對于某些 實(shí)施例來說，用戶輸入裝置148可以是顯示裝置147的軟觸摸鍵形式 的一部分。對于一個(gè)實(shí)施例來說，打印機(jī)162可連接在計(jì)算機(jī)140上， 并且對于另一實(shí)施例來說，可以是測試器100的整體部件。對于一個(gè) 實(shí)施例來說，計(jì)算機(jī)140適用于經(jīng)由界面166傳遞與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)164相 對應(yīng)的數(shù)據(jù)。對于一個(gè)實(shí)施例來說，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)164是局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (LAN)、互聯(lián)網(wǎng)或類似物，并且界面166是網(wǎng)絡(luò)適配器(或者網(wǎng)絡(luò)接口卡)。對于另一實(shí)施例來說，計(jì)算機(jī)140適用于進(jìn)行按照本發(fā)明的實(shí)施 例的方法，以響應(yīng)計(jì)算機(jī)可讀取指令。這些計(jì)算機(jī)讀取指令存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)140的計(jì)算機(jī)可使用介質(zhì)150內(nèi)，并且可以是軟件、固件或硬件 的形式。在硬件解決方法，指令可以固化成處理器的一部分，例如特 定用途集成電路(ASIC)晶片、場效可編程門陣列(FPGA)等。在軟 件或固件的解決方法中，指令可被存儲(chǔ)以便計(jì)算機(jī)140利用。某些計(jì) 算機(jī)可使用介質(zhì)的其它實(shí)例包括靜態(tài)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM或 DRAM)、只讀存儲(chǔ)器(R0M)、電擦除可編程ROM (EEPROM或閃存)、磁 介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì)，而不管是否是永久還是可去除的。圖2是按照另一實(shí)施例的過濾器測試器200的前立體圖。按照本 發(fā)明，過濾器測試器200包括圖3中更加詳細(xì)描述的注射泵205。對于 一個(gè)實(shí)施例來說，與殼體212形成整體的過濾器210例如通過螺紋可 拆卸地連接在注射泵205的出口上以便進(jìn)行測試。對于一個(gè)實(shí)施例來 說，過濾器210是可以購買到的注射過濾器。在空氣流入氣缸214時(shí)，經(jīng)由管道217 (圖2 )從可以使用來自于 例如圖1的計(jì)算機(jī)140的計(jì)算機(jī)的控制信號電控制的空氣調(diào)節(jié)器216， 布置在氣缸214內(nèi)(圖2和3)的空氣致動(dòng)活塞213致動(dòng)注射泵205。 空氣造成活塞213從缸214延伸以便與注射泵205的柱塞218接合。 延伸的活塞213將柱塞218運(yùn)動(dòng)到注射泵205的圓筒219。柱塞218 繼而在圓筒219內(nèi)推動(dòng)例如墨的液體221，并且將液體221推過過濾 器210，使其離開殼體212，如圖3所示。對于一個(gè)實(shí)施例來說，例如 彈簧的偏壓裝置250連接在活塞213上，以便在缸214內(nèi)將活塞偏壓 到縮回位置上。即在空氣壓力充分減小或去除時(shí)，偏壓裝置250縮回 活塞213。測力計(jì)220布置在活塞213和柱塞218內(nèi)，如圖3所示，并且用 來確定施加在柱塞218上的力以及施加在液體221上的力。測力計(jì)220 連接在例如圖1的計(jì)算機(jī)140的計(jì)算機(jī)上，以便對其發(fā)送輸出信號。液體221在流過過濾器210 (圖2 )之后流過收集器(或杯子)225 的開口頂部。收集器225布置在包括連接到圖1的計(jì)算機(jī)140的計(jì)算 機(jī)上的例如RS-232 口的數(shù)據(jù)口 236天平230上。天平230在多個(gè)時(shí)刻 測量流過過濾器210并進(jìn)入收集器225的液體量。對于另一實(shí)施例來說，過濾測試器200適用于接收不同尺寸的注 射泵。對于一個(gè)實(shí)施例來說，轉(zhuǎn)塔260可以實(shí)現(xiàn)這些效果。特別是， 轉(zhuǎn)塔260包括各自設(shè)置尺寸以便接收不同尺寸的注射泵的多個(gè)細(xì)槽 265。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)塔260，使得細(xì)槽265的一部分對準(zhǔn)收集器225，選擇該 細(xì)槽265，如圖2所示。對于一個(gè)實(shí)施例來說，測試器200在大致恒力(或者恒定壓力) 操作模式下操作。在恒力模式下，施加在注射泵205的壓力保持大致 固定的預(yù)選數(shù)值。對于一個(gè)實(shí)施例來說，使用者經(jīng)由計(jì)算機(jī)輸入此壓
力，例如以響應(yīng)來自于計(jì)算機(jī)的提示。對于另一實(shí)施例來說，計(jì)算機(jī)提示使用者輸入空氣壓力，并且接著指令空氣調(diào)節(jié)器216選擇該壓力， 以相應(yīng)該輸入。對于某些實(shí)施例來說，計(jì)算機(jī)監(jiān)視測力計(jì)上的力。如 果該力超過預(yù)定上控制極限，或者降低到預(yù)定下控制極限以下，計(jì)算 機(jī)指令空氣調(diào)節(jié)器216 (圖2)分別減小或增加壓力，使得通過測力計(jì) 測量的力回到控制極限范圍內(nèi)。所施加的力造成液體221流過過濾器 219并進(jìn)入收集器225 (圖2)，并且計(jì)算機(jī)在多個(gè)采樣時(shí)間接收來自 于230的表示收集器內(nèi)瞬時(shí)質(zhì)量的信號。對于一個(gè)實(shí)施例來說，使用 者將例如采樣速度的采樣時(shí)間的持續(xù)長度輸入計(jì)算機(jī)以響應(yīng)來自于計(jì) 算機(jī)的提示。對于另一實(shí)施例來說，測試器200在大致恒定質(zhì)量速率操作模式 下操作。即，經(jīng)過過濾器的質(zhì)量流速度保持大致恒定。對于一個(gè)實(shí)施 例來說，使用者將所需的質(zhì)量流速率輸入計(jì)算機(jī)，例如以下響應(yīng)通過 計(jì)算機(jī)給出的提示。對于一個(gè)實(shí)施例來說，在所需質(zhì)量流輸入計(jì)算機(jī) 之后，計(jì)算機(jī)指令空氣調(diào)節(jié)器216 (圖2)設(shè)置正常壓力，以便得到所 述質(zhì)量流速率。對于某些實(shí)施例來說，在開始測試操作之前，使用者 可被提供用于特定測試操作的測試剖面數(shù)據(jù)，例如過濾器類型、過濾 器孔口尺寸、過濾器構(gòu)造、控制液體類型(如果使用控制液體)、用戶 識別、采樣速度、測試識別、測試結(jié)果發(fā)送到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)地址等。正常的壓力造成注射泵205將液體經(jīng)由過濾器205排出到收集器 225 (圖2)。天平230將指示在兩個(gè)或多個(gè)采樣時(shí)間收集質(zhì)量的信號 發(fā)送到計(jì)算機(jī)，并且計(jì)算機(jī)例如從給定采樣時(shí)間間隔收集的質(zhì)量確定 質(zhì)量流速率。如果質(zhì)量流流速超過預(yù)定上控制極限或低于預(yù)定下控制 極限，計(jì)算機(jī)指令空氣調(diào)節(jié)器216 (圖2)分別增加或減小壓力，使得 質(zhì)量流流速在控制極限內(nèi)。對于某些實(shí)施例來說，在注射泵205空置時(shí)，計(jì)算機(jī)從天平230 接收的信號指示收集器225內(nèi)的質(zhì)量不再變化。為了響應(yīng)，計(jì)算機(jī)指 令空氣調(diào)節(jié)器216關(guān)斷空氣，并且偏壓裝置250縮回活塞213。對于 另一實(shí)施例來說，在計(jì)算機(jī)從天平230接收的信號指示收集器225內(nèi) 質(zhì)量比拿獲低于預(yù)定閾值，計(jì)算機(jī)確定注射泵205空置或者過濾器堵 塞。對于一個(gè)實(shí)施例來說，這指示測試操作的結(jié)束點(diǎn)，并且計(jì)算機(jī)指 令空氣調(diào)節(jié)器216關(guān)斷空氣，并且偏壓裝置250縮回活塞213。
圖4表示按照本發(fā)明在恒力模式下從操作過濾測試器200獲得的 三種不同墨的示例性過濾數(shù)據(jù)。注意到墨1過濾最緩慢，墨2比墨1 過濾快，并且墨3比墨2略微快。圖4的過濾數(shù)據(jù)可以與例如噴墨打印頭的噴墨裝置的噴墨噴嘴的 性能(或狀態(tài))相關(guān)。按照另一實(shí)施例，這表示在圖5中。圖5表示 作為對于圖4的墨來說失去(或不操作)的總噴嘴的百分比的噴嘴性 能。閉數(shù)據(jù)符號與頁面頂部打印過程中的噴嘴性能相對應(yīng)，而開數(shù)據(jù) 符號與頁面底部打印過程中的噴嘴性能相對應(yīng)。此外，對于一個(gè)實(shí)施 例來說，頁面頂部的打印在噴嘴從與噴嘴被封狀態(tài)相對應(yīng)的模擬存放 狀態(tài)去除之后出現(xiàn)。可以看到圖5的噴嘴性能與圖4的過濾數(shù)據(jù)相關(guān)。 即，對于具有最低過濾速度的墨1來說，在頁面頂部和底部處出現(xiàn)丟 失噴嘴的最大數(shù)量。圖4的模和3的較高過濾速度反映出圖5的噴嘴 性能增加(即較少的丟失噴嘴)。對于某些實(shí)施例來說，使用過濾測試 器200來測試多種墨，并且計(jì)算機(jī)可比較各自墨的過濾數(shù)據(jù)，并且根 據(jù)比較指出那種墨將造成噴嘴性能更好。對于一個(gè)實(shí)施例來說，模擬存放狀態(tài)通過將墨和噴嘴置于加熱腔 室來實(shí)現(xiàn)，其中熱量用來加速存放時(shí)間。但是，需要四個(gè)星期來獲得 圖5的性能數(shù)據(jù)。注意到圖4的過濾數(shù)據(jù)可推導(dǎo)出圖5的性能數(shù)據(jù)， 并且在此實(shí)例中，可以在一天以內(nèi)獲得。結(jié)論雖然已經(jīng)描述和說明的特定實(shí)施例，將明確的是要求保護(hù)的主題 范圍只通過以下權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種過濾測試器(200)，包括天平(130、230)；布置在天平(130、230)上的收集器(125、225)；具有與收集器(125、225)的開口對準(zhǔn)的出口的泵(105、205)；以及連接在泵(105、105)上的力傳感器(120、220)。
2. 如權(quán)利要求1所述的過濾測試器(100、 200 )，其特征在于， 泵(105、 205 )是注射泵(205 )。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的過濾測試器(100、 200 )，其特征在 于，天平(130、 230 )包括數(shù)據(jù)口 (136、 236 )。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的過濾測試器(100、 200 )，其特 征在于，力測試器(120、 220 )是測力計(jì)(220 )。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的過濾測試器(100、 200 )，其特 征在于，泵(105、 205 )適用于在其出口處接收過濾器(110、 no)。
6. 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的過濾測試器(100、 200 )，其特 征在于，還包括用于致動(dòng)泵(105、 205 )的致動(dòng)器(115)。
7. 如權(quán)利要求6所述的過濾測試器(100、 200 )，其特征在于， 致動(dòng)器(115)包括具有活塞(213)的缸(214)。
8. 如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的過濾測試器(100、 200 )，其特 征在于，還包括連接在天平(130、 230 )和力傳感器(l20、 "0)上 的控制器(140)。
9. 一種測試方法，包括將力施加在包括液體(221 )的注射泵(205 )上以便將液體(221 ) 經(jīng)由連接在注射泵(205 )上的過濾器(210)排出；以及 確定被排出液體(221)的速度。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，確定液體(221)流 過過濾器(210)的速度包括在液體經(jīng)由過濾器(210)排出之后收集液體(221);以及 在收集過程中確定在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間周期內(nèi)收集的液體(221)的 數(shù)量。
11. 如權(quán)利要求9-10任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測力；以及在力降低到上控制極限或下控制極限之外時(shí)調(diào)節(jié)力。
12.如權(quán)利要求9-ll任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)測液體排出的速度；以及在速度降低到上控制極限或下控制極限之外時(shí)，調(diào)節(jié)液體排出的 速度。
全文摘要
一種過濾測試器(100、200)經(jīng)由天平(130、230)、布置在天平(130、230)上的收集器(125、225)、具有與收集器(125、225)的開口對準(zhǔn)的出口的泵(105、205)；以及連接在泵(105、105)上的力傳感器(120、220)。
文檔編號G01N33/26GK101137901SQ200680008114
公開日2008年3月5日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
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