專利名稱：確定容器中存在的物品的量的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的方面涉及用于確定容器中存在的物品的量的方法與裝置，而更具體地用于確定圖象形成裝置的容器中存在的墨水的量的方法與裝置。
對于采用噴墨技術(shù)的諸如打印機等圖象形成裝置，已經(jīng)設(shè)計出許多裝置與方法來確定墨水的量。
第一種已知類型的檢測通過測定兩個電極之間的墨水的電阻利用墨水的電特性。
文件EP-A-0 370765描述了用于檢測容器中存在的墨水的量的一種裝置，包括位于將噴墨頭連接到墨水容器的通道中的兩個電極及測定這兩個電極之間的電阻的裝置。第一電極位于靠近噴頭而第二電極遠(yuǎn)離它。在這兩個電極之間作用一個電位差。測定容器中存在的墨水的電阻。結(jié)果顯示當(dāng)容器中的墨水量下降時，測出的電阻非線性地增加。
測定兩個電極之間的電阻不能精確地測定墨水的量。因為作為墨水量的變化的函數(shù)的容器中存在的墨水的電阻變化是一種復(fù)雜的關(guān)系，它具有接近“或有或無”的關(guān)系的曲線。
第二種已知類型的檢測通過測定其電容利用墨水的電特性。
文件US-A-4700754描述了測定隨墨水液面下降而收縮的柔性容器中的液體墨水的液面。底部外壁鍍有構(gòu)成電容器的電極的導(dǎo)電層。容器的壁起到這樣產(chǎn)生的電容器的電介質(zhì)的作用，而與底部的壁接觸的墨水表面構(gòu)成電容器的第二面。位于容器中心的一個測量電極將墨水連接到測定裝置。墨水的液面下降時，鍍在壁上的導(dǎo)電層對面的墨水表面下降，從而等價的電容值也下降。容器為柔性的這一事實使測量電極能保持與墨水接觸。
這一第二類型的檢測用于帶柔性壁的盒，而不能應(yīng)用在剛性盒上。這是因為只有在頂壁受到擠壓而強制測量電極與墨水接觸時，才能產(chǎn)生測量電極與墨水之間的接觸。
再者，只對包含在不帶多孔體的容器中的液體墨水，這一墨水液面的測定才有可能。
此外，如果墨水的液面低于測量電極與底壁之間的液面便難以知道墨水的液面。這是因為測量電極不能下降到容器的底部。因此測量范圍限制在低值上。
再者，越來越多的圖象形成裝置具有若干不同顏色的墨水容器供產(chǎn)生更精致的畫面。
這些容器是例如組合在同一個盒中的，或者如果它們是獨立的，為了實用它們也是位于互相靠近的。
已知的用于確定單一容器中的墨水的量的裝置與方法不能容易地適用于確定互相靠近的若干容器中選定的一個中存在的墨水的量。
從而文件US-4 145 927描述了用于測定容器中存在的液體的量的裝置，這一方法測定平行地固定在容器外壁上兩塊金屬片之間的電容。這兩塊片便是電容器的接線端，其電介質(zhì)是由容器的壁與包含在容器中的液體構(gòu)成的。
為了測定若干容器中存在的液量，必須設(shè)置與容器一樣多的片對，這使得實現(xiàn)復(fù)雜化并提高其成本。
并且，如果液體偶然接地，例如用寄生連接，該裝置便不再工作并且不再給出容器中存在的液量的測定值。
再者，文件US-5315 872公開了用于測定容器中存在的液量的裝置，其壁由導(dǎo)電顆粒構(gòu)成。在容器的內(nèi)表面上淀積一個電絕緣層，并將液體接地。測定容器的導(dǎo)電壁與地之間的電容。電容的變化是由容器中存在的液量的變化引起的。
這一裝置不適合于測定互相靠近的若干容器或一個容器的若干隔室中的液量。
這是因為在這些條件下，難于分離在各容器中作出的測量，這便是與其它容器中存在的液量無關(guān)地測定一個容器中存在的液量。
并且，為了成本和實現(xiàn)方便起見，也不希望有和容器一樣多的測量裝置。
本發(fā)明的第一目的為通過提供用于確定容器中存在的物品的量的裝置與方法來克服先有技術(shù)的缺點，這一裝置以滿意的可靠性給出最大測量范圍內(nèi)的物品的量，同時實現(xiàn)起來簡單又經(jīng)濟。
本發(fā)明的第二目的為測定互相靠近的若干容器中選擇的一個中存在的物品的量。按照本發(fā)明的裝置與方法以滿意的可靠程度給出選定的容器中的物品的量，同時在設(shè)計與實現(xiàn)中既簡單又經(jīng)濟。
在他們的研究過程中，發(fā)明人觀察到物品的電激勵改變其電特性，并且這一改變不僅依賴于激勵信號還依賴于物品的量。有鑒于此，本發(fā)明包含分析物品的電激勵產(chǎn)生的效應(yīng)。
在本發(fā)明的第一方面中，物品的電激勵導(dǎo)致其中的電磁輻射。這時本發(fā)明包含分析物品的電激勵產(chǎn)生的輻射。
為此，本發(fā)明提供確定容器中存在的物品的量的方法，其特征在于包括下述步驟-在容器中存在的物品上作用一個預(yù)定的激勵信號，使得物品放射電磁信號，-用感測裝置感測物品放射的電磁信號，生成表示該電磁信號的電信號，以及-處理該電信號以產(chǎn)生表示容器中存在的物品的量的信號。
在本發(fā)明的第二方面中，物品的電激勵導(dǎo)致在其中形成電場。這時本發(fā)明包含分析物品的電激勵產(chǎn)生的電場。
本發(fā)明還能測定互相靠近的若干容器中選定的一個中存在的物品的量。
這時本發(fā)明主要包含將想要測定其量的物品之一連接在預(yù)定的電位上，然后跨越容器建立一個電場并測定這一電場。
在他們的工作中，發(fā)明人觀察到電場為連接在預(yù)定的電位上的物品的量的函數(shù)，同時基本上與未連接在預(yù)定電位上的其它物品的量無關(guān)。
然后分析從電場測量中得出的電信號來確定連接在預(yù)定電位上的物品的量。
為此，本發(fā)明提出了用于確定互相靠近的若干容器之一中存在的選定的物品的量的方法，其特征在于包括下述步驟
-建立跨越容器中存在的物品的電場，-將選擇的物品設(shè)定在預(yù)定的電位上，以及-用感測裝置感測通過物品的電場，以便生成表示該電場的電信號。
本發(fā)明的實現(xiàn)既簡單又可靠。特別是，電信號表示選中的物品的量，并且本發(fā)明的一種特征包含處理電信號以便生成表示選中的物品的量的信號。
總的說來，本發(fā)明適用于任何物品，尤其是用在給定的裝置中的消耗性物品。
最好將本發(fā)明應(yīng)用在圖象形成裝置的容器中所包含的墨水上。圖象形成裝置通過使用該物品作為記錄材料形成圖象?！澳痹谶@里表示指定為修改印刷介質(zhì)的光學(xué)或物理因素的任何液體、固體、氣體或粉末狀物品。
按照本發(fā)明的方法不僅具有解決上述技術(shù)問題的優(yōu)點，還具有適用于大量現(xiàn)有裝置的優(yōu)點。
按照第一實施例，它使用起來是既簡單又經(jīng)濟的，處理步驟包括下述步驟-檢測電信號的幅度，以及-按照檢測到的幅度，從標(biāo)定表給出的值生成表示物品的量的信號。
按照第二實施例，它是比上一實施例對任何外部干擾較不敏感的，處理步驟包含下述步驟-檢測該電信號與激勵信號之間的相位差，及-按照檢測到的相位差從標(biāo)定表給出的值生成表示物品的量的信號。
有利地，本方法還包括顯示物品的量的表示的步驟，或者將表示物品的量的信號發(fā)送給遠(yuǎn)程裝置，使之顯示容器中存在的物品的量的表示的步驟。
由于這一物品是用在給定的裝置中的消耗性物品，用戶在所有時間上都知道容器中剩余的物品的量，并從而能夠，例如，在容器完全用空以前再裝滿它、或者用一個滿的容器來替換空容器，或者在墨水盒的情況中甚至替換包含該容器的盒。
本發(fā)明還涉及用于確定容器中存在的物品的量的裝置，其特征在于包括-利用預(yù)定的激勵信號激勵容器中存在的物品，使該物品放射電磁信號的裝置，-感測該電磁信號并生成表示該電磁信號的電信號的裝置，以及-用于處理該電信及生成表示容器中存在的物品的量的信號的裝置。
按照本發(fā)明的裝置特別適用于實現(xiàn)上述方法。按照本發(fā)明的裝置具有類似于上述方法的優(yōu)點。
根據(jù)第一較佳特征，這是容易實現(xiàn)的，該激勵裝置是布置成與容器中的物品接觸的一個電極，而用于感測該電磁信號的裝置則是布置在容器外面的諸如金屬帶等構(gòu)成天線的金屬部件。
根據(jù)第二較佳特征，該激勵裝置為布置在容器外面的諸如金屬帶等構(gòu)成天線的金屬部件，而感測電磁信號的裝置則為布置成與容器中的物品接觸的一個電極。
有利地，激勵裝置與感測電磁信號的裝置是這樣互相相對定位的，使得該物品位于它們之間。從而優(yōu)化了檢測條件。
根據(jù)本發(fā)明的較佳特征，該激勵裝置是由通過開關(guān)連接在激勵裝置上的振蕩器饋電的，而激勵信號為最好具有10MHZ以上的頻率的交變高頻信號。
發(fā)明人確定10MHZ以上的頻率能優(yōu)化物品的量的確定。
按照實現(xiàn)起來既簡單又經(jīng)濟的第一實施例，處理裝置包括一個包絡(luò)檢測檢波器及一個生成表示電信號的幅度的數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
按照對任何外部干擾比前一實施例較不敏感的第二實施例，處理裝置包括一個相位比較器及用于生成表示電信號與激勵信號之間的相位差的數(shù)字信號的一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
有利地，該裝置也包括用于顯示容器中存在的物品的量的表示的裝置。
按照第一實施例，本發(fā)明能適應(yīng)分別確定若干容器中的物品的量，這時該裝置的特征在于包括-對于各容器，利用預(yù)定的激勵信號激勵其中存在的物品，從而使物品放射電磁信號的一個所述裝置，-用于感測該電磁信號及生成表示該電磁信號的電信號的一個公共裝置，以及-用于處理該電信號及生成表示容器中存在的物品的量的信號的一個公共裝置。
按照第二實施例，該裝置的特征在于包括-用一個預(yù)定的激勵信號激勵各容器中的物品，使物品放射電磁信號的一個公共裝置，-對于各容器，用于感測該電磁信號及生成表示該電磁信號的電信號的一個所述裝置，以及-用于處理該電信號及生成表示容器中存在的物品的量的信號的一個公共裝置。
本發(fā)明還涉及用于確定互相靠近的若干容器之一中存在的選定的物品的量的裝置，其特征在于具有-用于建立跨越容器中存在的物品的電場的裝置，-用于將選中的物品連接在預(yù)定的電位上的裝置，以及-用于測定通過該物品的電場以便生成表示該電場的電信號的裝置。
根據(jù)較佳特征，該建立裝置具有布置在容器外面的第一金屬部件，及該測量裝置具有布置在容器外面的第二金屬部件。
建立與測量裝置的制造及它們在容器上的安裝是既簡單又不十分昂貴的。
有利地，第一與第二金屬部件是互相相對地定位或使得該物品位于它們之間。從而優(yōu)化測量條件。
按照較佳特征，用于連接該物品在預(yù)定的電位上的裝置具有布置成與容器中的物品接觸的電極。
按照本發(fā)明的較佳特征，該建立裝置具有一個振蕩器，且該電場是由高頻交變信號產(chǎn)生的，例如用基本上等于20MHZ的頻率。
發(fā)明人確定基本上等于20MHZ的頻率能優(yōu)化物品的量的確定。
按照能使實現(xiàn)既簡單又經(jīng)濟的特征，該處理裝置具有一個包絡(luò)檢波器及一個用于生成表示電信號的幅度的數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
該裝置還具有用于顯示容器中存在的物品的量的表示的裝置。
本發(fā)明還提供物品的容器，其特征在于它具有一個布置成與容器中的物品接觸的單個電極。
為了確定容器中存在的物品的量，或者利用在電極上作用一個預(yù)定的激勵信號而有利地利用容器生成一個物品放射的電磁信號，或者為了確定容器中存在的物品的量而利用電極感測由預(yù)定的激勵信號生成的電磁信號。
本發(fā)明還提出物品的容器，其特征在于它具有旨在包含一種物品的至少一個隔間、布置成與容器中的物品接觸的一個電極、以及在所述至少一個隔間的兩邊的兩個金屬部件。
利用從電極到預(yù)定的電位的連接有利地使用該容器將物品連接在預(yù)定的電位上，及為了確定該容器的所述至少一個隔間中存在的物品的量，通過將一個預(yù)定的激勵信號提供給一個金屬部件，而在兩個金屬部件之間建立一個電場。
該容器是有利地圖象形成裝置的墨水容器。
從附圖所例示的若干實施例的閱讀中，本發(fā)明的特征與優(yōu)點將更為清楚，附圖中

圖1為按照本發(fā)明的圖象形成裝置的第一實施例的方框圖，圖2為按照本發(fā)明的第一實施例的圖象形成裝置的部分簡化透視圖，圖3為包含在圖1中的裝置中的墨水容器的簡化視圖，圖4為按照本發(fā)明的第一實施例的，包含在圖1中的裝置中的轉(zhuǎn)換電路的第一實施例的方框圖，圖5為展示由本發(fā)明的第一實施例的裝置完成的測量的實驗曲線，圖6為按照本發(fā)明的第一實施例，包含在圖1中的裝置中的轉(zhuǎn)換電路的第二實施例的方框圖，圖7為按照本發(fā)明的第一實施例的用于確定墨水的量的算法，圖8為按照本發(fā)明的圖象形成裝置的第二實施例的方框圖，圖9為按照本發(fā)明的第二實施例的圖明形成裝置的部分簡化透視圖，圖10為包含在圖8中的裝置中的墨水容器的簡化示意圖，圖11為按照本發(fā)明的第二實施例，包含在圖8中的裝置中的轉(zhuǎn)換電路的方框圖，圖12A、12B與12C為表示用本發(fā)明的第二實施例進(jìn)行的測量的實驗曲線，圖13為包含在圖8中的裝置中的墨水容器的等效電路圖，以及圖14按照本發(fā)明的第二實施例確定墨水的量的算法。
在圖1至7中所選擇與描繪的第一實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于單個容器中的物品的量的測定。
更具體地參見圖1，本發(fā)明應(yīng)用在通常包含在圖象或數(shù)據(jù)處理裝置11中的圖象形成裝置10上。下面的描述更具體地涉及噴墨打印機，但圖象或數(shù)據(jù)處理裝置11也能是諸如激光打印機、或包含在傳真機中或微型計算機中。除外圖象形成裝置10的部件以外的部件對于熟悉本技術(shù)的人是眾所周知的，因此既不示出也不描述。
圖象形成裝置10通過連接在接口電路106上的并行輸入/輸出端口107接收要打印的數(shù)據(jù)D1。電路106連接在通過放大電路114控制墨水盒111的噴墨控制電路110上。
墨水盒111是可更換的并安裝在帶有由電機102致動的往復(fù)平移運動的滑架上。墨水盒111主要包含一個墨水容器112及一個打印頭113。
打印機還具有與只讀存儲器103及讀寫存儲器109關(guān)聯(lián)的主數(shù)據(jù)處理電路100。只讀存儲器103包含主處理電路100的操作程序，而也與噴墨控制電路110關(guān)聯(lián)的讀寫存儲器109則臨時存儲通過接口106接收的數(shù)據(jù)01及由主處理電路100處理的數(shù)據(jù)。
主處理電路100連接在顯示器104上，在其上面主處理電路100控制表示打印機的操作的信息的顯示。主處理電路100連接在至少帶有一個開關(guān)的小鍵盤105上，用戶能用它來向打印機發(fā)送操作命令。
主處理電路還通過放大電路101連接在電機102上。電機102移動攜帶打印盒111的滑架。電機102為諸如步進(jìn)電機。
上述打印機是傳統(tǒng)的并且是熟悉本技術(shù)的人員眾所周知的，因此將不作進(jìn)一步的詳述。
按照本發(fā)明，墨水受到預(yù)定的電信號的激勵，以及將從中得到的交效應(yīng)，在本例中為電磁輻射，加以分析以確定容器中的墨水的量。
從而，按照本發(fā)明，概括地說打印機包含利用預(yù)定的激勵信號SE激勵容器中存在的物品使其放射電磁信號的裝置120；用于感測該電磁信號及生成表示該電磁信號的電信號的裝置116；以及用于處理該電信號及生成表示容器中存在的物品的量的信號的裝置115。
該激勵裝置為布置成與墨水接觸的電極120，而電磁傳感器為位于容器外面的天線116。按照此后公開的一種變型，激勵裝置可在容器外面而感測裝置則在其內(nèi)部。
發(fā)明人觀察到由包含在容器中的墨水構(gòu)成的發(fā)送天線的電特征根據(jù)墨水的量變化。
交變激勵信號SE是預(yù)定的，并且具有由振蕩器117通過開關(guān)118與放大器119提供的高于或等于10MHZ的頻率，例如18MHZ。
主處理電路100為了控制它而連接在開關(guān)118上，并借此允許在振蕩器117與電極120之間傳輸交變信號。
電磁傳感器116為連接在轉(zhuǎn)換電路115上的接收天線，轉(zhuǎn)換電路115本身又連接在主處理電路100上。電磁傳感器116檢測在受到激勵信號SE激勵時構(gòu)成發(fā)送天線的墨水所發(fā)出的電磁輻射。電磁傳感器116將接收的電磁信號轉(zhuǎn)換成電信號S1。電磁傳感器116將電信號S1提供給轉(zhuǎn)換電路115，后者作出響應(yīng)提供數(shù)字信號SN給主處理電路100。
作為一種變型，主處理電路被微型計算機的內(nèi)部處理電路所取代，尤其是如果該圖象形成裝置10是包含在這一微型計算機中的。
參見圖2，打印裝置傳統(tǒng)上包含用于攜帶打印盒111的滑架60?；苁窃趯?dǎo)軌67構(gòu)成的運動路徑上以往復(fù)運動驅(qū)動的。電機102利用傳動帶裝置63驅(qū)動滑架60。打印頭113的運動路徑平行于諸如一頁紙等未示出的印刷介質(zhì)上的一行。柔性電纜62將放大電路114連接在墨水盒111上。
在本發(fā)明的較佳實施例中，電磁傳感器116為諸如帶狀物等伸長的金屬部件，其長度與激勵信號SE的頻帶適應(yīng)。例如，對于18MHZ的頻率，實驗揭示電磁傳感器116的長度最好是111mm。電磁傳感器116接合在打印裝置的結(jié)構(gòu)的一部分上或滑架60上。作為一種變型，電磁傳感器在容器上，或容器內(nèi)部。
電磁傳感器檢測墨水盒111，或者更精確地說由包含在容器112中的墨水受到激勵信號SE激勵時，發(fā)出的電磁輻射。
電纜62還將放大器119連接在電極120上。
參見圖3，墨水容器112示意性地具有由能透過電磁輻射的塑料材料制成的外殼30。為墨水排出口設(shè)置了小孔32。外殼30中充滿浸透墨水31的多孔體。本發(fā)明也適用于其它類型的墨水容器，尤其是不帶多孔體的。由包含在容器中的墨水構(gòu)成的發(fā)送天線的電特征根據(jù)墨水的量變化。
電極120位于外殼30的內(nèi)表面上以便與墨水接觸。在圖3中所示的實施例中，電極120為貼著外殼30的內(nèi)部垂直壁布置的導(dǎo)電層。作為一種變型，電極120為一塊金屬片或位于外殼30的底部。
電極120將振蕩器117提供的高頻激勵信號SE發(fā)射給多孔體31中的墨水。
最好將電極120與接收天線116互相相對定位成在此后詳細(xì)描述的測量行程中，包含在容器中的墨水位于電極120與接收天線116之間。
作為一種變型，交換電極120與接收天線116各自的功能。天線116為接收激勵信號SE的發(fā)送天線，如圖1中用虛線描繪的。這時，包含在容器中的墨水作為接收天線起作用。電極120為感測激勵信號產(chǎn)生的電磁輻射的裝置，并發(fā)送感測到的信號給轉(zhuǎn)換電路115，如圖1中用虛線所描給的。
本發(fā)明也適用于諸如彩色打印機等具有若干墨水容器的打印機。在這一情況中，各容器裝設(shè)有各自的電極120，它或者作為激勵裝置，或者作為感測裝置。在前一情況中，打印機具有用于所有容器的一個公共感測裝置及一個公共處理裝置。在后一情況中，打印機具有用于所有容器的一個公共激勵裝置及一個公共處理裝置。在兩種情況中，裝置的共用部分使本發(fā)明經(jīng)濟地生產(chǎn)與使用。
按照圖4，轉(zhuǎn)換電路的第一實施例抽取包含在容器112中的墨水響應(yīng)激勵信號SE發(fā)出的輻射的幅度。轉(zhuǎn)換電路115包括連接在包絡(luò)檢波器51上的放大器50。包絡(luò)檢波器51連接在其一個輸出端連接在處理電路100上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器52上。
電磁傳感器116提供電信號S1給放大器50，后者在電流與電壓上放大電信號S1，以便以后的處理。該電信號S1為檢測到的電磁輻射的函數(shù)。
放大器50將放大的信號SA提供給包絡(luò)檢波器51，后者確定放大的信號的幅度。
將包絡(luò)檢波器51輸出的信號S2提供給轉(zhuǎn)換器52。轉(zhuǎn)換器52將模擬信號S2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號SN，以便將它傳輸給處理電路100。存儲在存儲器103中的標(biāo)定或?qū)φ毡鞹C分別產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換器52提供的數(shù)字信號SN的幅度對應(yīng)的墨水量值，例如以最大容量的百分比表示的。
圖5為展示利用本發(fā)明得出的結(jié)果的實驗曲線。表示為最大容量的百分比的容器112中所包含的墨水量ENC為X軸，而從電磁傳感器116輸出的以伏特表示的電信號S1的電壓則為Y軸。變量ENC與S1之間的關(guān)系是準(zhǔn)線性的，且給定的電壓信號S1以高可靠程度表示墨水在整個墨水量范圍中的量。
參見圖6，第二轉(zhuǎn)換電路實施例抽取激勵信號SE與包含在容器112中的墨水響應(yīng)激勵信號SE發(fā)出的信號之間的相位差。轉(zhuǎn)換電路115a具有作為來自第一輸入端的連接在相位比較器51a的第一輸入端上的放大器50a。轉(zhuǎn)換電路115a的第二輸入端直接連接在相位比較器51a的第二輸入端上。該相位比較器51a例如由異或電路構(gòu)成，并連接在與模數(shù)轉(zhuǎn)換器53a串聯(lián)的低通濾波器52a上，模數(shù)轉(zhuǎn)換器52a的一個輸出端便是連接在處理電路100上的轉(zhuǎn)換電路115a的輸出端。
電磁傳感器116提供電信號S1，放大器50a將其放大成放大的信號SA。將信號SA提供給相位比較器51a。相位比較器51a在其第二輸入端上接收激勵信號SE并比較信號SA與SE的相位。比較結(jié)果為提供給低通濾波器的信號SC，低通濾波器將其濾波成濾波的信號SF。取決于比較的信號的相位相等或不等，信號SC由1或0構(gòu)成。低通濾波器匯集信號SC。將信號SF提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器53a，后者將其數(shù)字化成數(shù)字信號SNa并將數(shù)字信號SNa發(fā)送給處理電路100。處理電路使用信號SNa作為輸入信號SN。這時存儲在存儲器103中的標(biāo)定或?qū)φ毡鞹Ca包含根據(jù)相位差值的墨水量值。
參見圖7，將按照本發(fā)明的算法存儲在打印裝置的只讀存儲器103中。該算法包含7個步驟E70至E76，它們是諸如在打印文件之前周期性地通過的。該算法的功能為確定墨水容器112中存在的墨水量。
步驟E70包含將攜帶墨盒111的滑架60定位在對向電磁傳感器116的預(yù)定位置上。如上所述，電極120與電磁傳感器116的相對位置為使墨水位于它們之間。
然后算法移入步驟E71，在其中激活開關(guān)118使得振蕩器117生成的高頻信號能通過到放大器119。將激勵信號SE提供給電極120。這一信號引發(fā)包含在多孔體31中的墨水發(fā)射電磁輻射。
在步驟E72由天線116感測這一輻射，并將信號S1提供給轉(zhuǎn)換電路115，后者在步驟E73又將數(shù)字信號SN提供給處理電路100。作為一種變型，轉(zhuǎn)換電路115a將數(shù)字信號SNa提供給處理電路100。
步驟E74為確定容器112中的墨水的量。步驟E74包括在對照表TC中或在對照表TCa中找出最接近測定值SN或SNa的存儲的幅值或存儲的相位差值，然后從對照表TC或TCa中抽取對應(yīng)的墨水量值。
作為一種變型，信號SN與SNa兩者都用來以更高的精度確定墨水容器112中存在的墨水量。
在步驟E75，在顯示器104上向用戶顯示得出的墨水量的表示。墨水量的表示是以數(shù)值形式或圖形形式顯示的。
作為一種變型，通過輸入/輸出端口107將墨水量值發(fā)送給諸如微型計算機等遠(yuǎn)程裝置。然后微型計算機以數(shù)值形式或圖形形式向用戶顯示墨水量的表示。
在步驟E76，停用開關(guān)以斷開振蕩器118與電極120之間的電路。這時不再向電極120提供激勵信號SE。然后處理電路100以傳統(tǒng)打印機操作中的步驟繼續(xù)運行。
在打印機帶有若干容器的情況中，為了確定各容器中的墨水量，依次地或有選擇地將激勵信號SE提供給各容器的電極。
按照圖8至14中所選擇與描繪的第二實施例，本發(fā)明應(yīng)用于互相靠近的若干容器中選定的一個中存在的物品的量的測量。圖8中，本發(fā)明更具體地應(yīng)于在通常包含在圖象或數(shù)據(jù)處理裝置11b中的圖象形成裝置10b上。
類似于參照圖1描述的部件分別帶有相同的數(shù)值標(biāo)記，但加上了字母“b”。
圖象形成裝置10b利用連接在接口電路106b上的并行輸入/輸出端口107b接收要打印的數(shù)據(jù)D1。電路106b連接在通過放大電路114b控制墨盒111b的噴墨控制電路110b上。
墨盒111b是可以更換的并安裝在帶有由電機102b致動的往復(fù)平移運動的滑架上。墨盒111b主要具有分別包含諸如黃、紅與蘭不同顏色的三個墨水隔間1121、1122、1123的墨水容器112b，以及一個打印頭113b。墨水隔間這里集裝在同一盒中，但通常它們可以是互相連在一起的或者雖然并列但是獨立的，或者互相靠近定位的容器。隔間或并排的容器的數(shù)目為任何數(shù)目，例如2與5之間。
打印機還具有與只讀存儲器103b及讀寫存儲器109b關(guān)聯(lián)的主數(shù)據(jù)處理電路100b。只讀存儲器103b中包含主處理電路100b的操作程序，而同時與噴墨控制電路110b關(guān)聯(lián)的讀寫存儲器109b則臨時存儲通過接口106b接收的數(shù)據(jù)D1及主處理電路100b處理過的數(shù)據(jù)。
主處理電路100b連接在顯示器104b上，在其上主處理電路100b控制表示打印機的功能的信息的顯示。主處理電路100b連接在至少有一個開關(guān)的小鍵盤105b上，用戶能用它來向打印機發(fā)送操作命令。
主處理電路100b還用放大電路101b連接在電機102b上。電機102b移動攜帶打印盒111b的滑架。電機102b為諸如步進(jìn)電機。
上述打印機是傳統(tǒng)的并且是熟悉本技術(shù)的人員所公知的，因此將不再詳述。
按照本發(fā)明，將包含在容器的隔間之一中的墨水有選擇地連接在預(yù)定的電位上，而跨越包含在容器中的墨水建立一個電場。分析該電場以確定考慮中的容器隔間中的墨水的量。
從而，按照本發(fā)明，打印機通常具有分別布置在各墨水隔間1121、1122與1123中的三個電極1201、1202與1203。電極1201、1202與1203連接在有選擇地將它們連接在預(yù)定的電位(這里為地電位)上的選擇器123b上。選擇器123b受主處理電路100b的控制。
作為一種變型，從不同方式將隔間中的墨水連接到地。例如，將打印控制電路用于這一目的。傳統(tǒng)上，打印控制電路是與墨水隔離的。按照這一變型，控制電路通過低值阻抗連接在墨水上，這便是說用與墨水與金屬部件之間存在的電容高度相當(dāng)?shù)碾娙葜怠?br> 打印機還具有用于建立跨越容器中存在的物品的電場的裝置；為了生成表示該電場的電信號而用于測定該電場的裝置；以及用于處理該電信號及生成表示容器112b的各隔間中存在的物品的量的信號的裝置。
建立裝置具有固定在墨盒111b的壁之一的外側(cè)上的第一金屬部件121b。測量裝置具有固定在部件121b對側(cè)的壁上的盒111b外部的第二金屬部件122b。部件121b與122b構(gòu)成的組件以及包含在容器中的墨水總體上構(gòu)成一個電容器，以后將詳細(xì)描述其更精確的等效電氣圖。部件121b與122b構(gòu)成電容器的接線端，其電介質(zhì)由包含在容器中的墨水構(gòu)成。
發(fā)明人觀察到由包含在容器的各隔間中的墨水構(gòu)成的電介質(zhì)的電特征隨墨水的量改變。
電場是由具有20MHZ量級的頻率的預(yù)定的變激勵信號SEb產(chǎn)生的。信號SEb是由振蕩器117b通過開關(guān)118b及放大器119b提供的。
主處理電路100b連接在開關(guān)118b上，以便控制它并借此容許在振蕩器117b與構(gòu)成電容器的一個接線端的部件121b之間傳輸交變信號。
金屬部件122b連接在轉(zhuǎn)換電路115b上，后者連接在主處理電路100b上。在激勵信號SEb激勵金屬部件121b時，金屬部件122b檢測建立在墨水中的電場。金屬部件122b將接收的電場轉(zhuǎn)換成電信號S1b，并將電信號S1b作用在轉(zhuǎn)換電路115b上，后者作出響應(yīng)提供一個數(shù)字信號SNb給主處理電路100b。
作為一種變型，可用微型計算機內(nèi)部的處理電路取代主處理電路，尤其是在該圖象形成裝置10b包含在這一微型計算機中時。
參見圖9，傳統(tǒng)上打印裝置具有用于攜帶打印盒111b的滑架60b。該滑架受到驅(qū)動在導(dǎo)軌67b構(gòu)成的運動路徑上作往復(fù)運動。電機102b用傳動帶裝置63b驅(qū)動滑架60b。打印頭113b的運動路徑并行于諸如一頁紙等未示出的印刷介質(zhì)上的一行。
柔性電纜62b將放大電路114b連接在墨盒111b上。電纜62b還將放大器119b連接在金屬部件121b上，選擇器123b在電極1201、1202及1203上，以及金屬部件122b在檢測電路115b上。
參見圖10，墨水容器112b示意性地具有由塑料材料制成的外殼130b。外殼130b具有三個互相靠緊的隔間，隔間中各充滿浸透墨水1311、1312與1313的多孔體。本發(fā)明也適用于其它類型的墨水容器，尤其是沒有多孔體的那些。
三個電極1201、1202與1203以各電極分別與一個隔室中的墨水接觸的方式位于容器隔室的內(nèi)表面上。在圖10所示的實施例中，各電極1201、1202與1203為插入各自的隔室中的針。作為一種變型，電極可以是布置成貼在隔室的內(nèi)壁上的金屬片，或者電極1201、1202與1203可以是淀積在隔室內(nèi)壁上的導(dǎo)電層。
金屬部件121b與122b為以墨水隔室位于這兩個金屬部件121b與122b之間的方式粘附在墨盒的兩個對面外壁上的金屬片。金屬片121b與122b具有基本上與墨水隔室的尺寸相等的尺寸。
作為一種變型，金屬部件可以固定在滑架上，當(dāng)將容器裝在滑架上時，位于容器的隔室的兩側(cè)。
按照圖11，轉(zhuǎn)換電路115b抽取金屬板122b響應(yīng)激勵信號SEb接收的信號的幅度。轉(zhuǎn)換電路115b包括連接在包絡(luò)檢波器51b上的、構(gòu)成一個高通濾波器的其輸入阻抗為1Mohm的放大器50b。包絡(luò)檢波器51b連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器52b上，后者的一個輸出端連接在處理電路100b上。
金屬部件122b將電信號S1b提供給放大器50b，后者在電流與電壓上放大電信號51b以方便后續(xù)處理。該電信號S1b為測量時兩個金屬部件121b與122b之間存在的等效電容的函數(shù)。
放大器50b將放大的信號SAb提供給確定放大的信號的峰值的包絡(luò)檢波器51b。
將包絡(luò)檢波器51b的輸出端上的信號S2b提供給轉(zhuǎn)換器52b。轉(zhuǎn)換器52b將模擬信號S2b轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號SNb以便將其傳輸給處理電路100b。存儲在存儲器103b中的標(biāo)定或?qū)φ毡鞹Cb分別使得墨水量值與轉(zhuǎn)換器52b所提供的數(shù)字信號SNb的幅度對應(yīng)，例如表示為最大容量的百分比。
圖12A、12B與12C為展示用本發(fā)明取得的結(jié)果的實驗曲線。各圖中，表示為最大容量的百分比的容器112b的各隔室中包含的墨水量ENCb為X軸，而從伏特表示的在金屬部件122b的輸出端上的電信號S1b的電壓峰值為Y軸。
為了實驗需要，將墨水容器112b的原先充滿墨水的三個隔室相繼地與逐漸地放空，同時用按照本發(fā)明的裝置有規(guī)律地進(jìn)行測量。
圖12A中，曲線50A表示為容器1121中存在的黃色墨水的不同量測定的信號S1b的連續(xù)的值。為了進(jìn)行各次測量，將激勵信號SEb提供給金屬部件121b，而將與隔室1121對應(yīng)的電極1201接地。
曲線51A表示當(dāng)將對應(yīng)于紅色(“絳紅色”)墨水隔間1122的電極1202接地時，為容器1121中存在的相同量的墨水測定的信號S1b的其它值。
類似地，曲線52A表示當(dāng)將對應(yīng)于蘭色(“蘭綠色”)墨水隔間1123的電極1203接地時，信號S1b的又另外的值。
從而，為黃色墨水的各種量，在金屬部件121b上作用激勵信號SEb并相繼地將電極1201、1202與1203接地。每次測定金屬部件122b感測到的信號。
圖12B示出當(dāng)將紅色墨水隔間1122逐漸放空時，分別對應(yīng)于墨水隔間1121、1122與1123的類似曲線50B、51B與52B。
圖12C示出當(dāng)將蘭色墨水隔間1123逐漸放空時，分別對應(yīng)于墨水隔間1121、1122與1123的曲線50C、51C與52C。
在各種情況中，可以觀察到隨著考慮中的隔室中的墨水量的減少及該隔室的電極的接地，為該隔室測定的值增加。另一方面，為其它隔室測定的值基本上不變。
從而，當(dāng)考慮中的隔室的電極接地時，該隔室中的墨水的量影響用按照本發(fā)明的裝置測定的值，但是在另一隔室的電極接地時，只是非常輕微地影響測定的值。
圖13為按照本發(fā)明進(jìn)行墨水量測量期間，表示墨水容器112b的電特征的電氣圖。三個隔室1121、1122與1123具有類似的電特征而用互相相似的電氣圖表示。
從金屬部件121b起，隔間1121與電容器Ca電等價，Ca表示與兩個電阻器R1a與R2a串聯(lián)的金屬部件121b、盒的壁及隔間1121中的墨水之間存在的電容。電極1201通過電阻器R3a與選擇器123b連接在電阻器R1a與R2a的中點上。電阻器R1a、R2a與R3a表示墨水的電阻，并在墨水量減少時增加。
電容器Cpa與電容器Ca及電阻器R1a與R2a并聯(lián)，并表示小值的寄生電容。當(dāng)墨水量減少時，電容器Cpa的電容值減小。
從電阻器R2a起，隔間1122與隔間1121電相似，并具有與兩個電阻器R1b與R2b串聯(lián)的電容器Cb，在其中點上通過電阻器R3b連接電極1202。電容器Cb表示隔間1121中的墨水與隔間1122中的墨水之間的電容。電容器Cpb與電容器Cb及電阻器R1b與R2b并聯(lián)，并表示小值的寄生電容。
最后，隔間1123與前面兩個隔間電相似。從電阻器R2b起，隔間1123具有與兩個電阻器R1c與R2c串聯(lián)的電容器Cc，在其中點上通過電阻器R3c連接電極1203。電容器Cc表示隔間1222中的墨水與隔間1123的墨水之間的電容。電容器Cpc與電容器Cc及電阻器R1c與R2c并聯(lián)，并表示小值的寄生電容。
在電阻器R2c與金屬部件122b之間，輸出電容器Cs表示隔間1123中的墨水、盒的壁與金屬部件122b之間存在的電容。
在連接電極1201、1202或1203之一到地時，使用電阻器將包含在隔間之一中的墨水接地，當(dāng)墨水量減少時，其電阻值增加。
再者，當(dāng)相關(guān)的墨水量減少時，電容器Cpa、Cpb與Cpc的電容值減小。
因此，測定的電壓是對應(yīng)于接地的一個電極的電阻的變化與電容Cpa、Cpb與Cpc的組合的結(jié)果。將電極之一接地便有可能相對于其它隔間分離出考慮中的隔間中的墨水量的變化的效應(yīng)。
參見圖14，將按照本發(fā)明的第二實施例的算法存儲在打印裝置的只讀存儲器103b中。該算法包含例如在打印文件之前周期性地通過的步驟E170至E177。該算法的功能為確定墨水容器112b的各隔間中存在的墨水量。
步驟E170包括激活開關(guān)118b以便容許振蕩器117b生成的高頻信號通過到放大器119b。將激勵信號SE提供給金屬部件121b。
在下一步驟E171，激活選擇器123b以便選擇要為其測定墨水量的容器的隔間之一。選擇器的激活導(dǎo)致電極1201、1202與1203之一接地。
在步驟E172，金屬部件122b感測由激勵信號SEb在墨水容器中產(chǎn)生的電場。金屬部件122b提供信號S1b給轉(zhuǎn)換電路115b，后者又在步驟E173將數(shù)字信號SNb提供給處理電路100b。
步驟E174為將信號SNb的值存儲在存儲器109b中。
為容器112b的各隔間相繼地通過步驟E171至E174，或者作為一種變型只為選擇的隔間通過這些步驟。
步驟E175為停用開關(guān)118b以便斷開振蕩器117b與金屬部件121b之間的電路，使得不再向金屬部件121b提供信號SEb。然后處理電路100b在打印機的操作中用傳統(tǒng)的步驟繼續(xù)進(jìn)行。
步驟E176為確定容器112b的各隔間中的墨水的量。步驟E176包括為容器的各隔間搜索對照表TCb中存儲的最接近測定的值SNb的幅度值，然后從對照表Tcb中抽取對應(yīng)的墨水量值。
在步驟E177，在顯示器104b上向用戶顯示抽取的墨水量的表示。墨水量的表示是以數(shù)值形式或圖形形式顯示的。
作為一種變型，利用輸入/輸出端口107b將墨水量值傳輸給諸如微型計算機等遠(yuǎn)程裝置。然后該微型計算機以數(shù)值形式或圖形形式向用戶顯示墨水量的表示。
在這些實施例中，示出了在其中用電熱換能器在墨水中生成汽泡并由汽泡的作用流動墨水的汽泡噴射記錄法，然而本發(fā)明也能應(yīng)用在其中墨水是用機電換能器流動的所謂壓力噴墨記錄系統(tǒng)中。
本發(fā)明特別適用于噴墨記錄頭及其中利用電熱換能器、激光束之類來導(dǎo)致改變墨水的狀態(tài)以噴出或排出墨水的記錄裝置，因為能夠達(dá)到高密度的象素與高分辨率的記錄。
典型的構(gòu)造與操作原理最好是公開在USP4,723,129及USP4,740,796中的那些。原理與結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在所謂的要求時立即可使用型記錄系統(tǒng)及連續(xù)型記錄系統(tǒng)上。然而，它特別適用于要求時立即可使用型，因為原理是將至少一個驅(qū)動信號作用在布置在保持液體(墨水)的片或液體通道上的電熱換能器上，該驅(qū)動信號大到足以快速升溫超過從成核沸點的發(fā)射，利用它電熱換能器提供熱能在記錄頭的加熱部分上產(chǎn)生薄膜沸騰，借此在對應(yīng)于各驅(qū)動信號的液體(墨水)中便能形成汽泡。通過汽泡的生成、發(fā)展與收縮，通過噴出口噴出液體(墨水)以產(chǎn)生至少一個小滴。驅(qū)動信號最好是脈沖形式的，因為這樣能實現(xiàn)汽泡的瞬時發(fā)展與收縮，因而液體(墨水)以快速響應(yīng)噴出。驅(qū)動信號最好是諸如USP4,463,359與USP4,345,262中所公開的那種。此外，加熱表面的升溫速率最好是諸如USP 4,313,124中公開的那些。
記錄頭的結(jié)構(gòu)可以是USP4,558,333與USP4,459,600中所示出的那些，其中加熱部分是布置在彎曲部分上的，并且噴出口、液體通道及電熱換能器的組合結(jié)構(gòu)也最好是上述專利中公開的。此外，本發(fā)明也適用于日本公布專利申請?zhí)?9-123670中公開的結(jié)構(gòu)，其中多個電熱換能器利用一個公共的縫隙作為噴出口，以及日本公布專利申請?zhí)?9-138461中公開的結(jié)構(gòu)，其中對應(yīng)于噴出口形成一個開口來吸收熱能的壓力波。這是因為不論記錄頭的類型，本發(fā)明都能有效地以確定性及高效率執(zhí)行記錄。
此外，本發(fā)明適用于將記錄頭固定在主組體上的串列型記錄頭，適用于與裝置電連接的并且在將它安裝在主組件上時能供給它墨水的可更換芯片型記錄頭，或適用于具有整體的墨水容器的盒式記錄頭。
最好為準(zhǔn)備操作提供恢復(fù)裝置與/或輔助裝置，因為它們能進(jìn)一步穩(wěn)定本發(fā)明的效果。至于這些裝置，有記錄頭的蓋帽裝置、清潔裝置、壓或吸裝置、可以是電熱換能器的準(zhǔn)備加熱裝置、附加的加熱元件或其組合。同時，用于實現(xiàn)準(zhǔn)備噴射(不是用于記錄的)的裝置可以穩(wěn)定記錄操作。
至于可安裝的記錄頭的變化，它可以是單色的單個的頭，或者用于具有不同顏色或濃度的多種墨水的多個頭。本發(fā)明可有效地用于具有主要是黑色的單色模式的至少一個頭的裝置，帶有不同顏色墨水的多色模式與/或采用混合顏色的全色模式，它可以是整體成形的記錄頭或多個記錄頭的組合。
再者，在上面的實施例中，墨水是液體的。作為替代，也可使用在室溫以下固化而在室溫上液化的墨水。由于是將墨水控制在不低于30℃及不高于70℃的溫度范圍內(nèi)從穩(wěn)定墨水的粘度以便在這一類型的傳統(tǒng)記錄裝置中提供穩(wěn)定的噴射的，墨水可以是在作用記錄信號時的溫度范圍內(nèi)是液體的。本發(fā)明也適用于其它類型的墨水。在它們中的一種中，通過將熱能消耗在用于墨水從固態(tài)到液態(tài)的狀態(tài)改變上而正面防止由熱能引起的升溫。另一種墨水在保存時是固化的以防止墨水的蒸發(fā)。在任何情況中，記錄信號的作用都產(chǎn)生熱能，墨水液化，而液化的墨水可以噴射。另一種墨水在到達(dá)記錄紙張時便可以開始固化。
本發(fā)明也適用于通過作用熱能液化的墨水。如日本公布專利申請?zhí)?4-56847與日本公開專利申請?zhí)?0-71260中所公開的這種墨水在多孔片中形成的孔或凹坑中可保持液態(tài)或固態(tài)。將該片面向電熱換能器。上述墨水中最有效的一種為薄膜沸騰系統(tǒng)。
噴墨記錄裝置可用作諸如計算機之類的信息處理裝置的輸出終端，作為與圖象閱讀器之類組合的復(fù)印機，或作為具有信息發(fā)送與接收功能的傳真機。
當(dāng)然，本發(fā)明完全不限于所描述與描繪的實施例，而是與之相反，包含熟悉本技術(shù)人員所能及的范圍內(nèi)任何變型。
權(quán)利要求
1.確定容器中存在的物品的量的方法，其特征在于包括下述步驟作用(E71)一個預(yù)定的激勵信號(SE)到容器中存在的物品上，以便該物品放射電磁信號，用感測裝置感測(E72)該物品放射的電磁信號，生成表示該電磁信號的電信號，以及處理(E73、E74)該電信號以生成表示容器中存在的物品的量的信號。
2.確定互相靠近的若干容器(112b)之一中存在的選定物品的量的方法，其特征在于包括下述步驟建立(E170)一個跨越容器中存在的物品的電場，將選定的物品設(shè)定(E171)在預(yù)定的電位上，用感測裝置感測(E172)通過該物品的電場，以便生成表示該電場的電信號。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于它包括處理(E176)該電信號以便生成表示選定的物品的量的信號的步驟。
4.按照權(quán)利要求1或3的方法，其特征在于處理步驟包括下述步驟檢測電信號的幅度，以及按照檢測到的幅度從標(biāo)定表(TC)給出的值生成表示物品的量的信號。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于處理步驟包括下述步驟檢測電信號與激勵信號之間的相位差，及按照檢測到的相位差從標(biāo)定表(TCa)給出的值中生成表示物品的量的信號。
6.按照權(quán)利要求1至5中任何一項的方法，其特征在于它還包括顯示物品的量的表示的步驟(E75、E177)。
7.按照權(quán)利要求1至5中任何一項的方法，其特征在于它還包括將表示容器中存在的物品的量的信號傳輸給遠(yuǎn)程裝置，以便它顯示物品的量的表示的步驟。
8.按照權(quán)利要求1至7中任何一項的方法，其特征在于該物品為墨水。
9.確定容器(112)中存在的物品的量的裝置，其特征在于包括用一個預(yù)定的激勵信號(SE)激勵容器中存在的物品，使該物品放射電磁信號的裝置(120)，用于感測該電磁信號及生成表示該電磁信號的電信號的裝置(116)，以及用于處理該電信號及生成表示容器中存在的物品的量的信號的裝置(115)。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于該激勵裝置為布置成與容器中的物品接觸的電極(120)。
11.按照權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于用于感測電磁信號的裝置(116)為布置在容器的外面的構(gòu)成天線的金屬部件.
12.按照權(quán)利要求9至11中任何一項的裝置，其特征在于用于感測電磁信號的裝置(116)為金屬帶。
13.按照權(quán)利要求9至12中任何一項的裝置，其特征在于它是設(shè)計成分別確定若干容器中存在的物品的量的，及在于它包括對于各容器，用預(yù)定的激勵信號(SE)激勵其中存在的物品，使該物品放射電磁信號的所述裝置，用于感測該電磁信號及生成表示該電磁信號的電信號的一個公共裝置，以及用于處理該電信號及生成表示容器中存在的物品的量的信號的一個公共裝置(115)。
14.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于該激勵裝置為布置在容器外面的構(gòu)成天線的金屬部件。
15.按照權(quán)利要求9或14的裝置，其特征在于該激勵裝置為金屬帶。
16.按照權(quán)利要求15的裝置，其特征在于用于感測電磁信號的裝置為布置成與容器中的物品接觸的電極。
17.按照權(quán)利要求14至16中任何一項的裝置，其特征在于它是設(shè)計成分別確定若干容器中存在的物品的量的，及在于它包括用預(yù)定的激勵信號(SE)激勵各容器中的物品使物品放射電磁信號的一個公共裝置，對于各容器，用于感測該電磁信號及生成表示該電磁信號的電信號的所述裝置，以及用于處理該電信號及生成表示容器中存在的物品的量的信號的一個公共裝置(115)。
18.按照權(quán)利要求9至17中任何一項的裝置，其特征在于該激勵裝置(120)與該感測裝置(116)是互相相對定位成使物品位于它們之間的。
19.按照權(quán)利要求9至18中任何一項的裝置，其特征在于該激勵裝置(120)是由通過開關(guān)(118)連接在激勵裝置上的振蕩器(117)饋電的。
20.按照權(quán)利要求9至19中任何一項的裝置，其特征在于該激勵信號(SE)為一交變高頻信號。
21.按照權(quán)利要求9至20中任何一項的裝置，其特征在于該激勵信號為一具有10MHZ以上頻率的交變信號.
22.確定互相靠近的若干容器(112b)之一中存在的選定的物品的量的裝置，其特征在于它具有用于建立通過容器中存在的物品的電場的裝置(117b、118b、119b、121b)，用于將選定的物品連接到預(yù)定的電位上的裝置(123b、1201、1202、1203)，用于測定通過該物品的電場以便生成表示該電場的電信號的裝置(122b)。
23.按照權(quán)利要求22的裝置，其特征在于它具有用于處理該電信號以便生成表示選定的物品的量的信號的裝置(115b、100b)。
24.按照權(quán)利要求22或23的裝置，其特征在于該建立裝置包含布置在容器外面的第一金屬部件(121b)。
25.按照權(quán)利要求22至24中任何一項的裝置，其特征在于該測量裝置包含布置在容器外面的第二金屬部件(122b)。
26.按照權(quán)利要求24與25的裝置，其特征在于該第一與第二金屬部件(121b、122b)是互相相對定位成使該物品位于它們之間的。
27.按照權(quán)利要求22至26中任何一項的裝置，其特征在于該連接裝置包含布置成與容器中的物品接觸的一個電極(1201、1202、1203)。
28.按照權(quán)利要求22至27中任何一項的裝置，其特征在于該建立裝置包含振蕩器(117b)。
29.按照權(quán)利要求22至28中任何一項的裝置，其特征在于該電場是由高頻交變信號(SE)生成的。
30.按照權(quán)利要求22至29中任何一項的裝置，其特征在于該電場是由具有基本上等于20MHZ的頻率的交變信號生成的。
31.按照權(quán)利要求9至30中任何一項的裝置，其特征在于該處理裝置(115、115b)包含一個包絡(luò)檢波器(51、51b)及一個用于生成表示電信號的幅度的數(shù)字信號(SN、SNb)的模數(shù)(52、52b)轉(zhuǎn)換器。
32.按照權(quán)利要求9至21中任何一項的裝置，其特征在于該處理裝置(115a)包含一個相位比較器(51a)及一個用于生成表示電信號與激勵信號之間的相位差的數(shù)字信號(SNa)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(53a)。
33.按照權(quán)利要求9至32中任何一項的裝置，其特征在于它還包含用于顯示物品的量的表示的裝置(104、104b)。
34.按照權(quán)利要求9至33中任何一項的裝置，其特征在于該物品為墨水。
35.物品容器，其特征在于它具有布置成與容器中的物品接觸的單個電極(120)。
36.按照權(quán)利要求35的容器的使用，通過向電極提供預(yù)定的激勵信號(SE)生成該物品放射的電磁信號以便確定容器中存在的物品的量。
37.按照權(quán)利要求35的容器的使用，用電極感測由預(yù)定的激勵信號(SE)導(dǎo)致的電磁信號，以便確定容器中存在的物品的量。
38.按照權(quán)利要求35的容器的使用，其中該激勵信號具有10MHZ以上的頻率。
39.物品容器(112b)，其特征在于它具有至少一個用來包含物品的隔間、布置成與容器中的物品接觸的一個電極(1201、1202、1203)及在所述至少一個隔間兩側(cè)的兩個金屬部件(121b、122b)。
40.按照權(quán)利要求39的容器的使用，用從電極到預(yù)定電位的連接將物品連接在預(yù)定的電位上，以及為了確定容器的所述至少一個隔間中存在的物品的量，通過向一個金屬部件(121b)提供預(yù)定的激勵信號(SE)，建立兩個金屬部件之間的，通過該物品的電場。
41.按照權(quán)利要求40的容器的使用，其中該激勵信號具有基本上等于20MHZ的頻率。
42.按照權(quán)利要求35或39的容器的使用，所述物品為墨水。
43.圖象形成裝置(10、10b)，包括按照權(quán)利要求9至24中任何一項的用于確定墨水容器(112、112b)中存在的物品的量的裝置。
44.包含按照權(quán)利要求43的圖象形成裝置的打印機(11、11b)。
45.包含按照權(quán)利要求43的圖象形成裝置的傳真機(11、11b)。
46.包含按照權(quán)利要求43的圖象形成裝置的微型計算機(11、11b)。
全文摘要
一種裝置確定容器中存在的物品的量,特別是諸如打印機(10)等圖象形成裝置的容器(112)中的墨水量。該裝置包括布置成與容器中的物品接觸的一個電極(120)、用于在該電極上作用導(dǎo)致該物品放射電磁信號的激勵信號(SE)的一個電路(117)、用于感測該電磁信號的接收天線(116)、以及用于將感測到的電磁信號處理成表示容器中存在的物品的量的信號的電路(115)。
文檔編號B41J2/175GK1177946SQ97190022
公開日1998年4月1日 申請日期1997年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月22日
發(fā)明者帕斯卡爾·庫德雷, 瑪麗－海倫·弗羅格, 克里斯托弗·特魯福特 申請人:佳能株式會社