复位监控器的制作方法

复位监控器


背景技术：

1.打印设备可以包括打印机、复印机、传真机、包括额外的扫描、复印和加工功能(finishing function)的多功能设备、一体机或其他设备，例如在三维物体上打印图像的移印机(pad printer)和三维打印机(增材制造设备)。通常地，打印设备通过通常被称作打印头的设备部件，将通常在减色空间(subtractive color space)中或黑色的打印物质应用到介质。打印头可以采用流体致动器设备，或简单的致动器设备，以在打印期间选择性地将打印物质的液滴喷射到介质上。例如，致动器设备可以用于喷墨式打印设备。介质可以包括多种类型的打印介质，例如普通纸、相纸、聚合物基材，并且可以包括来自打印设备的打印物质被应用到的任何合适的物体或材料，包括用于形成三维物品的材料，例如粉末状构造材料。打印物质例如打印剂、标记剂和着色剂，可以包括墨粉、液体墨水或其他合适的标记材料，标记材料在一些示例中可以与其他打印物质，例如熔合剂、细化剂或其他材料混合，并且可以被应用到介质。
附图说明
2.图1是示出了可以用于驱动多个致动器的示例集成电路的框图。
3.图2是示出了可以包括图1的示例集成电路的示例流体喷射设备的框图。
4.图3是示出了可以被包括在图1的集成电路中的示例监控电路的框图。
具体实施方式
5.喷墨打印系统是流体喷射系统的示例，其可以包括打印头、打印物质供应器和电子控制器。打印头是流体致动器设备或致动器设备的示例，在打印期间，打印头可以通过多个喷嘴组件选择性地将打印物质的液滴喷射到介质上，多个喷嘴组件中的每一个可以是致动器的示例。喷嘴组件的喷嘴可以在打印头上布置成列或阵列，电子控制器可以选择性地对打印物质的喷射进行排序。打印头可以包括数百或数千个喷嘴，并且每个喷嘴在发射事件(firing event)中喷射打印物质的液滴，在发射事件中，电力和致动信号被提供到打印头。在一个示例中，打印头可以对应于打印系统上的颜色或打印物质。采用减色的打印系统可以包括对应于青色打印物质的打印头、对应于洋红色打印物质的打印头、对应于黄色打印物质的打印头、以及对应于黑色或关键打印物质的打印头。
6.为了从致动器喷射打印物质，致动器可以装载对应的打印物质并被提供电力和致动信号用以选择致动器的激活。当发射信号(fire signal)被应用到已装载的致动器时，发射事件被触发以喷射打印物质。当打印头在打印期间相对于介质移动时，随着一系列发射信号被应用于打印头，致动器受控于一系列发射事件。发射事件可以在打印头的非复位操作状态期间被触发。在非复位操作状态期间，打印头可以在常规操作模式下运行。
7.不时地，打印头可以由复位信号进行复位或重新启动。在一个示例中，复位信号从诸如电子控制器的外部源被提供到打印头。复位信号被激活一持续时间，由打印头上的复位逻辑接收，以在打印头中生成复位状态(reset condition)。在复位状态期间，非复位操
作状态(non
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reset operating condition)被阻止，并且不向致动器提供发射信号。在复位状态期间不会触发任何发射事件。复位状态可以由多个原因触发，包括断电、打印头或电子控制器中发生错误、打印设备缺少介质或打印头缺少打印物质。
8.复位状态可以包括可以在不同的时间段内执行的过程。在复位状态期间，寄存器可以相对快速地被复位，但从存储器读取的数据可能需要更多时间。例如，打印头可以包括存储数据的非易失性存储器阵列，该数据用于在复位状态或其他操作模式期间配置打印头。在一个示例中，存储在非易失性存储器阵列中的数据在复位状态期间可以被读取，但在非复位操作状态期间不可访问。读取数据的偏置电流可能需要时间才能达到操作电平，而且复位状态有最短时间，使得在数据被捕获到保持锁存器(holding latch)或触发器(flop)供以后使用之前，可以认为数据的读取已完成。
9.本公开涉及一种电路，用于确定在选定的时间段内是否发生了复位状态，其允许在打印头退出复位状态并返回到非复位操作状态之前，有时间完成在复位状态期间发生的操作。该电路被配置为确定提供到集成电路的复位信号是否已经处于激活状态达选定的时间段，或被激活选定的持续时间。在一个示例中，如果复位信号保持激活超过选定的时间量，电路可以提供复位有效信号，该复位有效信号可以用于退出复位状态或启动非复位操作状态。如果复位信号被激活少于选定的时间量，电路将不提供复位有效信号。
10.图1示出了用于在非复位操作状态期间驱动多个致动器的示例集成电路100。致动器可以在响应于发射信号的发射事件中喷射流体例如打印物质。发射事件可以在非复位操作状态期间发生。集成电路100包括复位输入102，以接收被激活一持续时间的复位信号104。在一个示例中，从外部源例如电子控制器接收复位信号104，该外部源提供复位信号104到复位输入102。复位输入102可以被配置作为电气连接例如导电垫。复位信号104在集成电路100中生成复位状态，在复位状态期间非复位操作状态被阻止。例如，在复位状态期间，阻止发射信号到达致动器。集成电路100还包括可操作地耦接到复位输入102的监控器电路106，以指示复位信号104的持续时间是否达到或超过选定的持续时间。如果复位信号104被激活的持续时间达到或超过选定的持续时间，监控器电路106可以提供复位有效信号，以向集成电路100指示复位状态已达有效时间段，并且可以恢复非复位操作状态。在一个示例中，如果复位信号被去激活(deactivated)，且复位有效信号被激活，则非复位操作状态可以开始。如果复位信号104被激活的持续时间小于选定的持续时间，监控器电路106不提供复位有效信号。在一个示例中，如果复位有效信号被去激活，则非复位操作状态保持被阻止，并且另一个复位信号被接收以生成复位状态。
11.图2示出了可以被整合到打印头中并且包括示例集成电路100的特征的集成电路200的示例。集成电路200包括监控器电路202，该监控器电路202可以包括定时器。监控器电路202可以在复位输入206处接收复位信号204，并且在复位有效信号输出208处选择性地提供复位有效信号。复位信号204可以被应用以启动具有控制逻辑216的集成电路200中的复位状态。控制逻辑216可以包括配置寄存器和其他可以在集成电路200中启动复位状态或非复位操作状态的元件。在一个示例中，可以通过控制逻辑216应用激活的复位有效信号来终止复位状态并开始非复位操作状态。在一些示例中，监控器电路202可以被整合到控制逻辑216中。复位信号204可以由外部源例如可操作地耦接到集成电路200的电子控制器提供，以从由控制逻辑216实施的集成电路的状态例如非复位操作状态、错误状态或非操作状态启
动复位状态。在一个示例中，复位信号204被具有逻辑电压(例如在大约0.0伏之间的逻辑低位电压或诸如gnd的参考电压)的波形激活选定的时间量。复位信号204可以由例如1.8伏至15伏的逻辑高位电压的逻辑电压去激活。在另一个示例中，复位信号204可以由逻辑高位电压激活，由逻辑低位电压去激活。复位有效信号可以由例如逻辑高位的逻辑电压激活，由逻辑低位去激活。
12.集成电路200被配置为驱动致动器设备212上的多个流体致动器，以响应于在由控制逻辑216提供的非复位操作状态期间在发射输入210例如发射垫处接收的发射信号而喷射多个打印物质液滴。集成电路200还包括延迟电路设备214上的多个延迟电路。延迟电路设备214上的每一个延迟电路产生与其输入波形相似但是延迟选定的时间量的输出波形。多个延迟电路在延迟电路设备214上串联地耦接在一起。延迟电路设备214从发射输入210接收发射信号。每个延迟电路串联地接收发射信号，并且在延迟之后，通过输出将发射信号提供到致动器设备212上的相应的流体致动器，触发或致动流体致动器中的发射事件。例如，多个延迟电路中的延迟电路串联地耦接到所述多个延迟电路中的相继的延迟电路。延时电路接收发射信号，并且在本地延迟之后，将发射信号提供到多个流体致动器中的相应的流体致动器和提供到相继的模拟延迟电路。所述相继的延迟电路接收发射信号，并且在本地延迟后将发射信号提供到多个流体致动器中的相应的流体致动器。延迟电路设备214中的延迟电路可以包括具有由连续运行的时钟信号驱动的触发器(flip
‑
flop)的数字电路或接收偏置电流以影响延迟从而错开发射事件的模拟延迟元件。偏置电流可以用于精细调整模拟延迟元件的延迟，以及为打印头系统的多种打印速度模式调整延迟。
13.在该示例中，集成电路200将致动器设备212中的发射事件与单个发射信号错开，以减少打印期间致动器设备212中的峰值功率消耗。延迟电路设备214可以同时地致动致动器设备212中的十二个或十二个左右的致动器，而不是同时地致动打印头中的数百或数千个致动器。在一个示例中，致动器设备212中的发射事件以100纳秒量级与具有大约1微秒的持续时间的发射信号错开。
14.集成电路200可以包括发射信号检测电路，以检测致动器设备212中的过激励状态(over
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energizing condition)，例如，发射信号是否被意外地激活，或保持在高状态超过预定的持续时间，例如，由于短路或打印头上或向打印头供给发射信号的电路中的其他错误。在一个示例中，如果发射信号保持激活长于选定的时间量，例如长于触发发射事件的预期的时间量，发射信号检测电路可以禁用供给到致动器设备212的发射信号，并且在一些示例中，将打印头的故障状态通知打印系统的电子控制器。发射信号检测电路可以包括阻止电路，以防止发射信号到达延迟电路设备214或致动器设备212，并且阻止电路可以响应于用以计量预定的持续时间的定时器而被激活。在一个示例中，定时器是集成电路200上相对大的模拟电路，其被配置为在非复位操作状态期间管理发射信号检测电路。
15.监控器电路202包括定时器，该定时器在接收到复位信号204时启动，例如在复位输入206处接收到激活的复位信号204时。复位信号204也被提供到控制逻辑216，该控制逻辑可以在集成电路200中启动复位状态。如果在定时器在选定的持续时间到期后复位信号204被去激活，监控器电路202将在输出208处输出复位有效信号，该复位有效信号可以用于启动非复位操作状态。然而，如果复位信号204在定时器在选定的持续时间到期之前被去激活，监控器电路202在输出208处不生成复位有效信号，或复位有效信号保持去激活，并且阻
止控制逻辑216启动非复位操作状态。相应地，延迟电路设备214无法向致动器设备212提供发射信号204以触发发射事件。
16.监控器电路202中的定时器可以被配置为确定复位信号204是否被激活足够长的时间以使得控制逻辑216能够执行复位状态下的功能。在一个示例中，控制逻辑216可操作地耦接到存储器设备218，例如存储配置数据的非易失性存储器阵列，该配置数据可以被应用于针对非复位操作状态配置控制逻辑216和集成电路200。控制逻辑216可以使用感应放大器和偏置电流访问(例如读取)存储器设备218中的数据，感应放大器和偏置电流在非复位操作状态期间可能不被提供。控制逻辑216可以在复位状态期间读取存储器设备218中的数据，然而，这可能向存储器设备218提供比非复位操作状态下相对较高的电流。为了在复位状态期间读取存储器设备218中的数据，控制逻辑可以开启电压或电流调节器(regulator)，并从存储器设备中接收数据，这通常需要预先确定的时间段，该时间段可以受诸如集成电路的工艺、电压和温度的因素的影响。存储器设备218中的数据被捕获在锁存器(latch)或触发器中，在集成电路200过渡回到相对较低的电流状态后，可以从中读取数据。在该示例中，开启较高的电流状态和接收数据到锁存器中或触发器中的过程是在复位信号被激活时执行的。如果在将数据捕获到锁存器或触发器中之前，复位信号被去激活，该过程可能失败。在一个示例中，监控器电路202中的定时器可以被配置为确定复位信号204是否被激活足够长的时间以使得控制逻辑216能够访问存储器设备中的数据。在一个示例中，定时器的选定的持续时间可以被设置为在2.5微秒和6.0微秒之间到期。
17.在一个示例中，监控器电路202中的定时器可以是与发射信号检测电路中使用的定时器相同的电路。在一个示例中，监控器电路中的定时器的选定的持续时间也是在从致动器设备212中阻止保持高发射信号之前的保持高发射信号的预定持续时间。另外，监控器电路202中的定时器是在复位状态下使用的而不是在非复位操作状态下使用的，而发射信号检测电路中的定时器是在非复位操作状态下使用的而不是在复位状态下使用的。因此，监控器电路300和发射检测电路中的定时器的功能处于相互排斥的状态。将定时器用于多种功能是为了节省集成电路200上的面积，避免复制大的电路。
18.图3示出了示例监控器电路300，其可以包括在集成电路200的监控器电路202中。在一个示例中，监控器电路300包括定时器302和锁存器304。监控器电路300可操作地耦接到被配置为接收复位信号的复位信号输入306，并且可操作地耦接到被配置为提供复位有效信号的复位有效信号输出308。例如，复位信号输入306可以对应于集成电路200的输入206，且复位有效信号输出308可以对应于集成电路200的输出210。监控器电路300还可以包括一组逻辑元件310，其可以接收信号，包括来自复位信号输入306的复位信号和来自复位有效信号输出308的复位有效信号。在该示例中，监控器电路302的复位有效信号输出308可以可操作地耦接到集成电路200的控制逻辑216，以指示集成电路是否针对非复位操作状态做好准备。
19.定时器302可以包括模拟电路，例如电阻
‑
电容电路。电阻
‑
电容(rc)电路可以在可操作地耦接到反相器电路的弱p晶体管和强n晶体管处接收输入信号。在该示例中，定时器302操作为延迟输入信号达选定的持续时间的延迟缓冲器或rc延迟电路。定时器302的输入信号在选定的持续时间后，被提供作为定时器302的输出。rc电路中的电路元件的选择可以决定信号输入到定时器302到定时器302的输出的延迟长度。在该配置中，定时器302延迟从
逻辑高位到逻辑低位(即下降电压水平)的转换达选定的持续时间，例如可以在几微秒的量级。从逻辑低位到逻辑高位(即上升电压水平)的转换以几纳秒的量级迅速通过定时器302。在该示例中，复位信号可以由逻辑低位电压激活，并由逻辑高位信号去激活。因此，在复位信号输入306处接收的激活的复位信号从逻辑高位转换到逻辑低位，并且在选定的持续时间通过定时器302。复位信号输入306处的去激活复位信号从逻辑低位转换到逻辑高位，并且以相对快于选定的持续时间的速度通过定时器302。
20.示例中的锁存器304是具有设置输入s和复位输入r的基于nor的s/r锁存器。锁存器304可以包括用于提供复位有效信号的输出q，并且可操作地耦接到复位有效信号输出308。在该示例中，如果s和r输入均被设置，例如均为逻辑高位，则输出q为逻辑低位。如果复位输入r转换到逻辑低位而设置输入s为逻辑高位，则输出q变为逻辑高位。可以使用其他锁存器，例如基于nand的s/r锁存器，但具有以下一些项的组合：逻辑元件的不同配置、指示激活的复位信号或激活的复位有效信号的不同逻辑信号、或与示例监控器电路300中示出的不同的到设置输入s和复位输入r的输入。
21.逻辑元件310可以被配置使得如果在复位信号输入306处的复位信号被激活，提供到锁存器的复位r的信号是逻辑高位或逻辑1，其使得输出q是逻辑低位或逻辑0。示例中输出q处的逻辑低位是去激活的复位有效信号，并被提供给复位有效信号输出308以向逻辑电路216指示集成电路200未准备好用于非复位操作状态。
22.如果复位信号输入306处的复位信号在选定的持续时间之前被去激活，例如复位信号在定时器302到期之前从逻辑低位转换到逻辑高位，逻辑高位信号相对快速地通过定时器302，并且设置输入s未接收到逻辑高位信号，即设置输入s接收逻辑低位信号。尽管复位输入r接收逻辑低位信号，但锁存器304没有设置，其使得输出q为逻辑低位。示例中输出q处的逻辑低位是去激活的复位有效信号，并被提供给复位有效信号输出308，以向逻辑电路216指示集成电路200未准备好用于非复位操作状态。
23.如果复位信号输入306处的复位信号在选定的持续时间或之后保持激活，例如复位信号在定时器302到期或之后保持逻辑低位，则逻辑低位信号通过定时器302。设置输入s接收逻辑高位信号。复位输入r继续接收逻辑高位信号，其控制锁存器304，并从而使得输出q为逻辑低位。示例中输出q的逻辑低位是去激活的复位有效信号，并被提供给复位有效信号输出308，以向逻辑电路216指示集成电路200未准备好用于非复位操作状态。
24.一旦复位信号输入306处的复位信号在选定的持续时间或之后被去激活，例如复位信号在定时器302到期或之后转换到逻辑高位，设置输入s接收逻辑高位信号并且复位输入r接收逻辑低位信号。该配置使得锁存器304被设置，并且输出q变为逻辑高位。示例中输出q处的逻辑高位是激活的复位有效信号，并被提供到复位有效信号输出308，以向逻辑电路216指示集成电路200现在准备好用于非复位操作状态。逻辑电路216可以在去激活的复位信号和激活的复位有效信号下，启动非复位操作状态。
25.在一个示例中，所公开的定时器302和锁存器304与在复位信号输入306处的复位信号和在复位有效信号输出308处的复位有效信号的操作是由逻辑门310的集合实施的。其他逻辑门310的集合是可能的。逻辑门310被配置为当复位信号在逻辑低位被激活时，向复位输入r提供逻辑高位信号。逻辑高位信号被提供给复位输入r，直到复位信号被去激活。一旦复位信号被激活，并且如果复位信号在定时器302到期之前被去激活，逻辑门310还向设
置输入s提供逻辑低位。如果复位信号在定时器302到期之后被去激活，逻辑门310在继续向设置输入s提供逻辑高位的同时向复位输入r提供逻辑低位。
26.在示例配置中，复位信号输入306可操作地耦接到非门(not gate)312的输入，该非门包括提供给锁存器304的复位输入r的输出。此外，复位信号输入306和复位有效信号输出308可操作地耦接到或门(or gate)314。在一个示例中，或门314的输出可以被提供到定时器302。在图示的示例中，非门314的输出被提供到与门(and gate)316的输入。与门316的另一个输入来自与非门(nand gate)318，该与非门可以接收在复位状态期间为逻辑低位或去激活的信号。例如，与非门318可以接收用于生成发射事件的信号，例如发射信号320和发射信号监控322。在复位状态期间，发射信号320和发射信号监控322典型地被去激活。定时器302的输出被提供给非门324的输入，该非门包括提供到锁存器304的设置输入s的输出。
27.尽管本文已经图示和描述了特定示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，各种各样的替代和/或等效实施方式可代替所示出和描述的特定示例。本技术旨在覆盖本文所讨论的特定示例的任何修改或变化。因此，本公开旨在仅由权利要求及其等同限制。