專利名稱：噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備和控制其的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及噴墨圖像形成設(shè)備。更具體地，本發(fā)明的各方面涉 及噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備和控制其的方法，其能夠通過在飽和期(saturation period )之前檢查電壓而迅速地檢測墨水容器(ink tank)中 剩余的墨水水位。
背景技術(shù)：
通常，噴墨圖像形成設(shè)備通過噴墨頭排放墨水以形成圖像。噴墨圖像形 成設(shè)備的示例包括復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、和采用噴墨打印方案的多功能外圍設(shè)備 (MFP)連同作為計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備的打印機(jī)。噴墨圖像形成設(shè)備從被稱為墨盒或墨缸的墨水容器中接收墨水?？蓪⒛?水容器中的墨水直接供應(yīng)到噴墨頭。此外，可通過預(yù)定的墨水供應(yīng)路徑而將 墨水供應(yīng)到噴墨頭。然后，根據(jù)打印信號而將墨水噴灑在諸如紙的打印介質(zhì) 上。當(dāng)通過上面的過程而耗盡墨水時(shí)，墨水容器中的墨水水位降低。最終， 墨水水位達(dá)到最低水位。在這個(gè)情況下，墨水容器應(yīng)該再填充墨水，或者用 填充有墨水的新墨水容器來替換。圖1是示出了典型的墨水水位檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出了圖1 所示的墨水水位檢測設(shè)備的電路圖。圖3是示出了使用圖2所示的墨水水位 檢測設(shè)備的電路所測量的電壓電平的圖。如圖1所示，墨水容器10包括用以檢測墨水水位的兩個(gè)感測管腳20a 和20b。墨水是使電流能夠流過其的電導(dǎo)體。在圖1所示的墨水容器10中， 將一個(gè)感測管腳20a連接到輸入電壓側(cè)并且將另 一個(gè)感測管腳20b連接到接 地側(cè)。因此，可基于通過墨水的電流傳導(dǎo)來確定墨水的存在。下文中，將參考圖2描述典型的墨水水位檢測設(shè)備的操作過程的細(xì)節(jié)。 如果將低電平電壓供應(yīng)到開關(guān)部分30以檢查墨水水位，則開關(guān)部分30關(guān)斷， 使得從電源輸出的輸入電壓被供應(yīng)到墨水容器10。如果在與感測管腳20a和20b 二者對應(yīng)的水位處存在墨水，即如果墨水 高到足以達(dá)到感測管腳20a的水位，則墨水通過感測管腳20a和20b來傳導(dǎo) 電流，并通過感測管腳20a和20b來供應(yīng)輸入電壓。所供應(yīng)的輸入電壓達(dá)到 超出預(yù)定閾值電壓的飽和點(diǎn)。在供應(yīng)至少70%的輸入電壓的飽和點(diǎn)處，可以 檢測墨水水位。如圖3所示的，由于墨水具有電阻器和電容器特性，所以根據(jù)如上所述 的用于#:測墨水水位的方法在頂點(diǎn)存在所供應(yīng)的電壓的上升時(shí)間和下降時(shí) 間。因此，當(dāng)考慮上升日+間和下降時(shí)間二者時(shí)，在檢查噴墨圖像形成設(shè)備的 墨水容器期間，可延遲電壓達(dá)到預(yù)定閾值電壓所需要的時(shí)間(最長時(shí)間為幾 秒(sees )，而最短時(shí)間為幾百毫秒(msecs ))。換言之，當(dāng)檢測墨水水位時(shí)，這樣的延遲時(shí)間充當(dāng)了傳統(tǒng)的墨水水位檢 測設(shè)備的不需要特性。當(dāng)每次打印紙張而檢查墨水水位時(shí)，延遲時(shí)間成為更 顯著的問題。因此，需要更迅速地檢測墨水水位。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的 一方面提供了噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備和 控制其的方法，其能夠迅速地檢測墨水容器中剩余的墨水水位。本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)部分地將在接下來的描述中陳述，并且部 分將從所述描述中顯現(xiàn)，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來獲知。根據(jù)本發(fā)明的一方面， 一種用于噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備 包括墨水檢測部分，用于通過檢測墨水檢測部分和墨水之間的電壓來檢測 墨水的墨水水位；以及控制器，在墨水檢測部分的飽和期之前檢查電壓，以 便檢測墨水水位。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述墨水水位檢測設(shè)備還包括開關(guān)部分，其根據(jù) 開關(guān)部分是否接收輸入信號來將墨水檢測部分接通和關(guān)斷。根據(jù)本發(fā)明的一方面，施加輸入信號以便針對在打印操作期間使用的每 一打印介質(zhì)來檢測墨水水位。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述墨水檢測部分包括用于將通過開關(guān)部分供應(yīng) 的輸入電壓保持為預(yù)定的飽和電壓的上拉電阻器。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述墨水水位檢測設(shè)備還包括與墨水檢測部分連 接的濾波器部分，用于從電壓中去除噪聲。才艮據(jù)本發(fā)明的一方面，所述飽和期被延遲，直到通過開關(guān)部分供應(yīng)到墨 水檢測部分的電壓達(dá)到預(yù)定的飽和電壓為止。根據(jù)本發(fā)明的又一方面， 一種用于控制噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備的方法包括在墨水檢測部分的飽和期之前檢查墨水檢測部分和墨水 之間的電壓；以及基于所檢查的電壓來檢測墨水的墨水水位。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述方法還包括根據(jù)是否將輸入信號傳送到墨 水水位;險(xiǎn)測設(shè)備來接通和關(guān)斷墨水4企測部分。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述方法還包括施加輸入信號以便針對在打印 操作期間使用的每一打印介質(zhì)來檢測墨水水位。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述方法還包括當(dāng)根據(jù)開關(guān)操作接通墨水檢 測部分時(shí)，將所供應(yīng)的輸入電壓保持為預(yù)定的電壓電平。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述方法還包括基于是否接通墨水檢測部分來 將所供應(yīng)的輸入電壓保持為預(yù)定的電壓電平。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述方法還包括基于是否根據(jù)開關(guān)操作接通 墨水檢測部分，來延遲飽和期，直到所供應(yīng)的輸入電壓達(dá)到預(yù)定的飽和電壓 為止。


根據(jù)接下來結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯和更易于理解，其中圖1是示出了典型的墨水水位檢測設(shè)備的圖；圖2是示出了圖1所示的墨水水位檢測設(shè)備的電路圖；圖3是示出了使用圖2所示的墨水水位檢測設(shè)備的電路所測量的電壓電平的圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè) 備的電路圖；圖5是示出了使用圖4所示的噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備的 電路所測量的電壓電平的圖；以及圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè) 備的控制過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)參考在附圖中圖示了其示例的本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，其中 相同的附圖標(biāo)記始終指的是相同的元件。下面參考圖來描述所述實(shí)施例以便 說明本發(fā)明。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè) 備100的電路圖。墨水水位檢測設(shè)備100包括開關(guān)部分110、墨水檢測部分 120、和控制器130。然而，要理解，墨水水位檢測設(shè)備IOO還可包括除圖4 所示和上述的那些部分之外的各種其它器件，諸如開口 ( opening )、供應(yīng)路 徑、其它類型的傳感器等。開關(guān)部分110根據(jù)從外部源施加的輸入信號來執(zhí)行開關(guān)操作，并可以以 各種方式來應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的一方面，施加輸入信號，使得每當(dāng)在打印操 作期間向其打印諸如紙頁、再生紙頁、字幕片頁、信紙之類的一張打印介質(zhì)時(shí)，纟僉測墨水水位。以從微計(jì)算機(jī)施加輸入信號，以便在開始打印操作之前檢測墨水水位。此外， 可在打印第 一 張打印介質(zhì)之后打印下 一 張之前施加輸入信號以檢測墨水水 位。此外，當(dāng)用戶輸入用于檢測墨水水位的命令信號時(shí)，可施加輸入信號。優(yōu)選地，開關(guān)部分110包括晶體管。根據(jù)本發(fā)明的一方面，開關(guān)部分110 包括NPN晶體管，然而，要理解開關(guān)部分110不限于此，并且可替代包括 其它類型的晶體管，諸如PNP晶體管等。當(dāng)施加高電平輸入信號時(shí)，接通 開關(guān)部分110，從而將輸入電壓供應(yīng)到開關(guān)部分110。然后，墨水;險(xiǎn)測部分 120根據(jù)開關(guān)部分110的開關(guān)操作而接通或關(guān)斷，從而檢測墨水水位。根據(jù)本發(fā)明的一方面，多個(gè)墨水檢測部分120可布置在墨水水位檢測設(shè) 備100中。然而，要理解，本發(fā)明的各方面不限于具有多個(gè)墨水檢測部分120, 并可替代采用單個(gè)墨水^r測部分120。具體地，當(dāng)將開關(guān)部分110實(shí)施為NPN晶體管時(shí)，如果施加了高電平 輸入信號，則接通開關(guān)部分110, ^v而將輸入電壓供應(yīng)到開關(guān)部分110。如 果將輸入電壓輸入到開關(guān)部分110，則接通墨水檢測部分120，從而可以檢 測墨水水位。下文中，將詳細(xì)描述檢測墨水水位的過程。根據(jù)本發(fā)明的一方面，墨水 容器包括用于"墨水低"的低水位墨水檢測部分和用于"墨水空"的空水位墨水檢測部分，以便檢測墨水水位，并且低水位墨水檢測部分高于空水位墨 水檢測部分。低水位墨水檢測部分和空水位墨水檢測部分分別連接在輸入電壓側(cè)和接地側(cè)之間，如圖4所示。如果墨水水位處于低水位墨水檢測部分和 空水位墨水檢測部分之間的高度，則電流基于墨水特性而流到其中存在墨水 的空水位墨水檢測部分，而不是流到其中不存在墨水的低水位墨水檢測部 分。在這個(gè)狀態(tài)下，墨水水位代表低狀態(tài)。當(dāng)墨水水位處于空水位墨水;險(xiǎn)測部分之下的高度時(shí)，墨水不與低水位墨 水檢測部分接觸也不與空水位墨水檢測部分接觸。因此，當(dāng)墨水水位處于空 水位墨水檢測部分之下的高度時(shí)，電流不流過空水位墨水檢測部分也不流過 低水位墨水檢測部分。在這個(gè)狀態(tài)下，墨水水位代表空狀態(tài)。要理解，墨水 檢測部分120不限于在所有方面都僅具有低水位墨7K檢測部分和空水位墨水 檢測部分，并且可替代地僅具有一個(gè)墨水檢測部分、或者具有許多不同的墨水;險(xiǎn)測部分，例如，"空"、"低"、"中"、和"高"墨水;險(xiǎn)測部分。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明一方面的墨水容器包括如上所述的多個(gè)墨水檢測部 分。因此，可根據(jù)電流到墨水檢測部分的流動(dòng)狀態(tài)來檢測墨水水位。在不限于此的同時(shí)，墨水4企測部分120可使用諸如圖1所示的感測管腳20a和20b 之類的感測管腳來檢測電流和電壓。根據(jù)本發(fā)明的一方面，墨水檢測部分120的一端連接到開關(guān)部分110, 并且墨水檢測部分120包括上拉電阻器122來將通過開關(guān)部分110供應(yīng)的輸 入電壓保持為預(yù)定電壓。換言之，將上拉電阻器122安裝在墨水容器中來檢 查短缺狀態(tài)，即墨水空狀態(tài)，并然后在上拉電阻器122中檢查電壓電平。此外，如果在墨水容器中不存在墨水，則所供應(yīng)的輸入電壓是不足的。 結(jié)果，可能發(fā)生錯(cuò)誤的操作。因此，安裝上拉電阻器122以便防止錯(cuò)誤操作 發(fā)生。然而，要理解，可以替代使用除上拉電阻器122之外的器件，諸如被 配置為保持電壓電平的其它邏輯電路。根據(jù)本發(fā)明各方面的墨水水位檢測設(shè)備100還包括并聯(lián)連接到墨水檢測 部分120的濾波器部分140。濾波器部分140被配置為對供應(yīng)到墨水檢測部 分120的電壓進(jìn)行濾波，以去除噪聲，并且可實(shí)施為低通濾波器、高通濾波 器、和帶通濾波器等。圖5是示出了使用圖4所示的噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備 100的電路所測量的電壓電平的圖。如圖5所示，當(dāng)接通墨水檢測部分120時(shí)，控制器130在墨水檢測部分120的飽和期之前檢查電壓，以便檢測墨水 水位。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述飽和期被延遲，直到通過開關(guān)部分110供 應(yīng)到墨水檢測部分120的輸入電壓達(dá)到了預(yù)定的飽和電壓為止。換言之，即使將電壓供應(yīng)到墨盒，電壓達(dá)到預(yù)定的飽和電壓所需要的時(shí) 間(最大為幾秒，而最小為幾百毫秒)也可能被延遲，直到電壓由于墨水的 特性而達(dá)到々包和狀態(tài)為止。為此，應(yīng)該在供應(yīng)電壓之后電壓電平上升之前的 短時(shí)間間隔內(nèi)檢查電壓電平。在這個(gè)情況下，由于所;險(xiǎn)查的電壓電平在正常 狀態(tài)下處于100mV到200mV的低范圍內(nèi)，所以讀取互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)的電壓電平。例如，2.5V之上的電壓指明與低水位之上的墨水水 位對應(yīng)的高電壓，而小于2.5V的電壓指明與低水位之下的墨水水位對應(yīng)的 低電壓。由于控制器130檢查電壓電平以在如上所述的短時(shí)間間隔內(nèi)檢測墨 水水位，所以可以在幾百微秒或更少的時(shí)間內(nèi)將輸入信號施加到開關(guān)部分 110。要理解，本發(fā)明的各方面不限于使用2.5V作為與低墨水水位對應(yīng)的電 壓電平，并且還要理解，還可使用其它類型的半導(dǎo)體來代替CMOS。下文中，將描述噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備100的控制過程。 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備 100的控制過程的流程圖。如圖6所示，在操作S600中，根據(jù)從外部源施 加的輸入信號來開關(guān)開關(guān)部分。根據(jù)本發(fā)明的一方面，施加輸入信號，從而針對每個(gè)打印介質(zhì)來檢測墨 水水位。此外，可以從例如微計(jì)算機(jī)的各種不同類型的外部源來施加輸入信 號，以便檢測在開始打印操作之前的墨水水位。此外，可以在打印第一張之 后打印下一張之前施加輸入信號來檢測墨水水位。要理解，不需要對每個(gè)打 印介質(zhì)都施加輸入信號以檢測墨水水位，并且可替代地針對每隔一個(gè)打印介 質(zhì)、每三個(gè)打印介質(zhì)、每個(gè)打印操作等來施加輸入信號以檢測墨水水位。此 外，可以在用戶輸入用于檢測墨水水位的命令信號時(shí)，施加輸入信號。然后，在操作S610中，根據(jù)開關(guān)操作來確定墨水檢測部分的狀態(tài)。如 果墨水檢測部分處于接通狀態(tài)，則在操作S620中在飽和期之前檢查電壓以 -險(xiǎn)測墨水水位。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在操作S620中，由于以不穩(wěn)定的方式將輸入電 壓供應(yīng)到墨水檢測部分120,所以控制過程被配置為還包括將輸入電壓保持 為預(yù)定電壓的操作。在這個(gè)情況下，當(dāng)在操作S610中根據(jù)開關(guān)操作而接通墨水檢測部分時(shí)，飽和期被延遲，直到所供應(yīng)的輸入電壓達(dá)到預(yù)定的飽和電 壓為止。最后，在操作S630中使用所檢查的電壓來檢測墨水水位。可以針對每 個(gè)打印介質(zhì)、每隔一個(gè)打印介質(zhì)、每三個(gè)打印介質(zhì)、在每個(gè)打印操作的開始 處等檢測墨水水位?；谒鶛z測的墨水水位，可將輸入信號發(fā)送到指明是否 繼續(xù)打印操作的噴墨圖像形成設(shè)備。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明各方面的圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備 100以及用于對其進(jìn)行控制的方法中，在飽和期之前檢查電壓，從而可以迅 速地檢測在墨水容器中剩余的墨水水位。此外，與傳統(tǒng)技術(shù)不同，可以直接 ;險(xiǎn)查電壓電平而不比較所供應(yīng)的電壓和閾值電壓，從而可以以更有效的方式 來檢測墨水水位。盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理 解，可以在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下在這個(gè)實(shí)施例中進(jìn)行改變， 本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求及其等效中限定。
權(quán)利要求
1.一種用于噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備，包括墨水檢測部分，用以通過檢測墨水檢測部分和墨水之間的電壓來檢測墨水的墨水水位；以及控制器，在墨水檢測部分的飽和期之前檢查電壓，以便檢測墨水水位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的墨水水位檢測設(shè)備，還包括開關(guān)部分，用于根據(jù) 開關(guān)部分是否接收輸入信號，來接通和關(guān)斷該墨水檢測部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的墨水水位檢測設(shè)備，其中施加輸入信號，以便針 對在打印操作期間使用的每一打印介質(zhì)來檢測墨水水位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的墨水水位檢測設(shè)備，其中所述墨水檢測部分包括 上拉電阻器，用于將通過開關(guān)部分供應(yīng)的輸入電壓保持為預(yù)定的飽和電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的墨水水位檢測設(shè)備，還包括與墨水檢測部分連接 的濾波器部分，用于從電壓中去除噪聲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的墨水水位檢測設(shè)備，其中飽和期被延遲，直到通 過開關(guān)部分供應(yīng)到墨水檢測部分的電壓達(dá)到預(yù)定的飽和電壓為止。
7. —種用于控制噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備的方法，所述 方法包4舌在墨水檢測部分的飽和期之前檢查墨水檢測部分和墨水之間的電壓；以及基于所檢查的電壓來檢測墨水的墨水水位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括根據(jù)是否將輸入信號傳送到墨水水 位檢測設(shè)備來接通和關(guān)斷墨水檢測部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括施加輸入信號以便針對在打印操作 期間使用的每一打印介質(zhì)來檢測墨水水位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括當(dāng)根據(jù)開關(guān)操作接通墨水檢測部 分時(shí)，將所供應(yīng)的輸入電壓保持為預(yù)定的電壓電平。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括基于是否接通墨水檢測部分來將所 供應(yīng)的輸入電壓保持為預(yù)定的電壓電平。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括基于是否根據(jù)開關(guān)操作接通墨水 檢測部分，來延遲飽和期，直到所供應(yīng)的輸入電壓達(dá)到預(yù)定的飽和電壓為止。
全文摘要
一種用于噴墨圖像形成設(shè)備的墨水水位檢測設(shè)備包括開關(guān)部分，根據(jù)輸入信號而接通和關(guān)斷；墨水檢測部分，其根據(jù)開關(guān)部分的開關(guān)操作而接通和關(guān)斷，以檢測噴墨圖像形成設(shè)備中的墨水的墨水水位；以及控制器，基于墨水檢測部分是否接通，在墨水檢測部分的飽和期之前檢查墨水和墨水檢測部分之間的電壓，以便檢測墨水水位。
文檔編號G01F23/22GK101269580SQ200810085040
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者鄭東基 申請人:三星電子株式會(huì)社