專利名稱：墨水容量測量方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種墨水容量測量方法及其裝置。
目前于市面上的印表機用氣泡式噴墨(Bubble Inkjet)的原理是將墨水匣內的極微量的墨滴以高壓方式經由噴嘴而噴射至預定的文件上。
在美國專利(1)第4,371,790號“Fluid Measuring System”；(2)第4,415,886號“Residual Ink Detection Mechanism”；(3)第4,788,861號“Apparatus And Circuit For Monitoring The Ink Supply AndInk Printer Devices”；(4)第5,136,305號“Ink Jet Printer With InkSupply Monitoring Means”；(5)第5,386,224號“Ink Level SensingProbe System For An Ink Jet Printer”；及(6)第5,635,962號“CapacitiveInk Level Detection Sensor”中，依續(xù)揭露出利用墨水容量改變時所相對介電質(dielectric)的改變來量測水匣中所剩余的墨水量。然而，介電質會隨著不同的墨水材質而會有不同的改變量，因而無法在同一墨水匣、不同墨水的使用情況下有效地量測出剩余的墨水量。
于美國專利第4,639,738號“Ink Level Detection System For Ink JetPrinting Apparatus”中揭露出利用壓差計對于墨水容器之上、下液面的壓力差而隨時計算出剩余的墨水量。然而，’738號案是無法對于具有彈性體的墨水容器內部的墨水容量進行有效的量測。此外，于美國專利第4,935,751號“Level Sensor For Ink Bag”、第5,434,603號“Ink Cartridge With Passageway For Ink Level Indicator”中，揭露出利用墨水容器的外部壁面以顯示出其內部墨水袋的剩余的墨水量，使用者可經由目視的判斷而決定是否更換墨水容器。由于’751號案與’603號案均必須經由使用者的觀察方可判定墨水容器內的墨水消耗情況，使用該墨水容器的裝置或機器是無法自動告知。
于美國專利第5,079,570號“Capillary Reservoir Binary Ink LevelSensor”中揭露出利用至少一個二元流體指示器(Binary FluidicIndicator)以同時進行目視判別、裝置或機器的墨水容量判定方法，但此方式必須將墨水容器的外部構造進行大幅更改后才可設置二元流體指示器。
于美國專利第5,414,452號“Recognition Of Ink Expiry In An Inket Printing Head”’中揭露出利用計數器來記錄噴嘴的墨水輸出量。由于’452號除了必須配合采用相關的演算法則及選擇電路之外，在長時間的計算下將會累積一定的誤差值，影響其精確值。
于美國專利第5,574,484號“Level Detection For Ink Cartridges OfInk-Jet Printers”中揭露出利用位置(角度)感應器來量測墨水袋的水位變化量，但位置(角度)感應器則必須限用于特定的墨水袋及其機構。
于美國專利第5,616,929號“Ink Tank With An Level DetectorHaving A Viewing Window”’中揭露出利用發(fā)光源與透視窗，藉由可見光受到墨水的作用而影響其反射率及穿透率的原理，使得使用者可經由透視窗的光度變化而判定墨水消耗量。然而，該’929號是無法在墨水即將耗盡時，經由裝置或機器本身自動地偵測并預警。
于美國專利第5,721,573號“Cooldown Timing System MonitorsInkjet Cartridge Ink Level”中揭露出利用控制墨水匣的噴嘴在冷卻時，對于噴嘴進行溫度取樣方式來評估墨水的消耗情況。同樣于’929號案，’573案在墨水即將耗盡時，經由裝置或機器本身自動地偵測并預警，并且以溫度取樣時，經由溫度的作用將會形成部分墨水的蒸發(fā)。
于美國專利第5,731,824號“Ink Level Sensing System For An InkPrinter”中揭露出利用稱重的方式對于墨水袋進行量測，但是秤重的數值往往與實際的墨水容量不符。
于美國專利第5,774,136號“Ultrasonic Method For MonitoringInkjet Cartridge Levels”中揭露出利用超音波對于剛性墨水匣內部的墨水容量進行量測，其方式是將超音波源設置于剛性墨水匣內部，以超音波對于不同墨水量的反射訊號的時間差來監(jiān)測墨水容量，但此一方式是僅適用于剛性墨水匣。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對于上述習知技術而提出改進而提供一種墨水容量測量方法及其裝置，以適用于多數墨水匣內部的墨水容量的量測。
本發(fā)明的技術方案是一種墨水容量測量方法，其特征在于包括有下列步驟感測該墨水容量內部的氣體壓力；將該氣體壓力傳送至一處理器；藉由該處理器計算單元將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量；以及當該氣體壓力低于一設定壓力值時，發(fā)出一訊號以通知使用者更換該墨水容器。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該氣體壓力是藉由一壓力感測裝置來量測。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水容器為具有噴嘴的墨水匣。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水匣包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，該壓力調節(jié)裝置是用以對該墨水袋進行壓力調整。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水容器連接有至少一墨水庫。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水庫包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，該壓力調節(jié)裝置是用以對該墨水袋進行壓力調整。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水庫與該處理器之間設置該壓力感測裝置，藉由該壓力感測裝置量測該墨水庫內部的氣體壓力，并且藉由該處理器將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水庫為一開放式墨水庫，該開放式墨水庫具有一通氣孔。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水匣內部的該氣體壓力值是控制于一臨界壓力值范圍，該臨界壓力值范圍是根據該墨水容器的結構而定。
所述的墨水容量測量方法，其特征在于該壓力感測裝置為一硅基底壓力感測器。
一種墨水容量測量裝置，其特征在于包括一處理器；及一壓力感測裝置，耦接于該墨水匣與該處理器之間，該壓力感測裝置是用以量測該墨水匣內部的氣體壓力，并且藉由該處理器將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣包括有用以輸出該墨水的一噴嘴。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，該壓力調節(jié)裝置是用以對該墨水袋進行壓力調整。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣連接有至少一墨水庫。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水庫包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水庫與該處理器之間設置該壓力感測裝置，藉由該壓力感測裝置量測該墨水庫內部的氣體壓力，并且藉由該處理器將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水庫為一開放式墨水庫，該開放式墨水庫具有一通氣孔。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于設置有一警示器，該警示器是耦接于該處理器。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣內部的該氣體壓力值是可以控制于一臨界壓力值范圍，該臨界壓力值范圍是根據該墨水容器的結構而定。
所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該壓力感測裝置為一硅基底壓力感測器。
本發(fā)明的效果是本發(fā)明墨水容量測量裝置包括一處理器；及一壓力感測裝置，耦接于墨水匣與處理器之間，壓力感測裝置是用以量測墨水匣內部的氣體壓力，并且藉由處理器將氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
各墨水匣包括有用以輸出墨水之一噴嘴，并且各墨水匣包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，壓力調節(jié)裝置是用以對墨水袋進行壓力調整。各墨水匣可連接至一墨水庫，藉由墨水庫以提供墨水匣額外的墨水，此墨水庫的型式可采用具有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置的墨水庫，或是采用一開放式墨水庫，其中，壓力調節(jié)裝置是用以對墨水袋進行壓力調整，而開放式墨水庫是具有一通氣孔。于墨水庫與處理器之間設置有壓力感測裝置，藉由壓力感測裝置量測墨水庫內部的氣體壓力，并且藉由處理器將氣體壓力轉換成相對等的墨水容器。墨水容量測量裝置設置有一警示器，警示器是耦接于處理器，當墨水匣及/或墨水庫的墨水量不足時，藉由警示器以通知使用者進行墨水匣或墨水庫的更換。
本發(fā)明可適用于不同種類的墨水測量墨水匣或墨水庫內部剩余的墨水容量。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作一詳細說明。
圖式的圖面說明如下

圖1為本發(fā)明墨水容量測量裝置設置于剛性墨水匣的平面圖2為本發(fā)明墨水容量測量裝置設置于具墨水袋的墨水匣的平面圖；圖3A是本發(fā)明墨水容量測量裝置設置于一剛性墨水匣與一具墨水袋的墨水庫之間的平面圖；圖3B是本發(fā)明墨水容量測量裝置設置于一剛性墨水匣與一剛性墨水庫之間的平面圖；以及圖4是本發(fā)明墨水容量測量裝置的操作流程圖。
圖5是本發(fā)明的圖2中的壓力調節(jié)裝置的結構示意圖。
如圖1所示，墨水匣1是由一硬質殼體10、一噴嘴12及一過濾器13所構成，墨水L1是容納裝填于殼體10之中，而殼體10中的其它剩余部分則為氣體A1。氣體A1的初始壓力值約為-5～100cmW.C.(Water Column)，而其體積約為2～3c.c.(一般是小于5c.c.)。壓力感測裝置31是耦接于墨水匣1與處理器30之間，并且壓力感測裝置31以連通至氣體A1的方式設置于殼體10之上。由壓力感測裝置31所量測出的氣體A1壓力值經由導線33而傳送至處理器30，并且藉由處理器30的計算后將氣體A1壓力轉換成相對等的墨水容量。當墨水匣1內部的墨水L1經由噴嘴12而即將耗盡，并且墨水匣1內部氣體A1的壓力值達到處理器30所預設的臨界壓力值范圍時，處理器30將會及時地通知警示器32發(fā)出訊號，以告知使用者進行墨水匣1的更換。
請參閱圖3A、3B，第3A圖是表示本發(fā)明墨水容器測量裝置設置于墨水匣1與一具墨水袋41的墨水庫4之間的平面圖，第3B圖是表示本發(fā)明墨水容量測量裝置設置于墨水匣1與一剛性墨水庫5之間的平面圖。
如圖2所示，墨水匣2與圖1的墨水匣1的差異是在于墨水匣2內部具有一軟性墨水袋21及一壓力調節(jié)裝置25，其中壓力調節(jié)裝置25是設置于墨水袋21之中，藉由壓力調節(jié)裝置25可自動將墨水袋21進行壓縮(如箭頭方向所示)，使得墨水L1連續(xù)地供應至噴嘴22。同樣地，當墨水L1經由噴嘴12而即將耗盡時，處理器30將會及時地通知警示器32發(fā)出訊號，以告知使用者進行墨水匣1的更換。
如圖3A所示，墨水庫4外部是由一硬質殼體40所構成。墨水匣1與墨水袋41之間是藉由一管路34而相互連通，并且藉由兩接頭35、36將管路34定位于墨水匣1與墨水庫4的外部。于墨水庫的墨水袋41內部設置有一壓力調節(jié)裝置45，藉由壓力調節(jié)裝置45可自動地將墨水袋41進行壓縮(如箭頭方向所示)，使得墨水L1連續(xù)地供應至墨水匣1。壓力感測裝置31以連通至氣體A3的方式設置于墨水庫4的外部殼體40之上，由壓力感測裝置31所量測出的氣體A3壓力值經由導線33而傳送至處理器30，并且藉由處理器30的計算后將氣體A3壓力轉換成相對等的墨水容量。當墨水庫4的墨水袋41中的墨水L2即將耗盡時，處理器30將會及時地通知警示器32發(fā)出訊號，以告知使用者進行墨水庫4的更換。
如圖3B所示，與圖3A的墨水庫4的差異是在于墨水庫5為一開放式墨水庫5，亦即于墨水庫5的硬質殼體50上具有一通氣孔52，此通氣孔52使得墨水庫5內部與墨水庫5外部(外界)相互連通，但是壓力感測裝置31是設置于墨水匣1的外部殼體10之上，藉由壓力感測裝置31量測墨水匣1的內部的氣體A1的壓力，進而將氣體A1壓力值經由導線33而傳送至處理器30，以轉換成相對等的墨水容量。當墨水庫5內部的墨水L2即將耗盡時，處理器30將會及時地通知警示器32發(fā)出訊號，以告知使用者進行墨水庫5的更換。
同樣地，于圖3A、3B中的墨水匣1亦可采用具有墨水袋21的墨水匣2(如圖2所示)。
請參閱圖4，圖4是表示本發(fā)明墨水容量測量裝置的操作流程圖。本發(fā)明墨水容量測量方法的步驟為(1)壓力感測裝置31所量測的墨水匣或墨水庫內部的氣體壓力值立即傳送至處理器30；(2)并且轉換成相對等的墨水容量301；及
(2)一旦對等的墨水容量301少于預定的墨水容量302，處理器30將通知警示器32發(fā)出訊號，以告知使用者6進行墨水匣或墨水庫的更換。
圖5是表示針對圖2中的壓力調節(jié)裝置25的平面結構圖。于圖3A中的壓力調節(jié)裝置45與壓力調節(jié)裝置25具有相同結構，于此僅就壓力調節(jié)裝置25作說明。
壓力調節(jié)裝置25是由一對側板250、251與一壓縮彈簧252(Compression Springs)所構成，其中，壓縮彈簧252是設置于兩側板250、251之間，并且兩側板250、251是分別鄰接設置于墨水袋21的內側壁面上。當壓縮彈簧252將兩側板250、251以相互接近方式移動時，墨水袋21中的墨水L1便隨著兩側板205、251的壓縮而變形，因而連續(xù)不斷地提供墨水L1給噴嘴22。彈簧252可由金屬材料所制成，其彈簧系數(spring index)可依據實際情況而定。
于上述各實施例中的壓力感測裝置31是可采用硅基底(SiliconSubstrate)壓力感測器，以有效偵測出微量氣體壓力變化，并且本發(fā)明可適用于不同種類的的墨水材質測量其內部剩余的墨水容量。
權利要求
1.一種墨水容量測量方法，其特征在于包括有下列步驟感測該墨水容量內部的氣體壓力；將該氣體壓力傳送至一處理器；藉由該處理器計算單元將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量；以及當該氣體壓力低于一設定壓力值時，發(fā)出一訊號以通知使用者更換該墨水容器。
2.如權利要求1所述的墨水容量測量方法，其特征在于該氣體壓力是藉由一壓力感測裝置來量測。
3.如權利要求2所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水容器為具有噴嘴的墨水匣。
4.如權利要求3所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水匣包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，該壓力調節(jié)裝置是用以對該墨水袋進行壓力調整。
5.如權利要求4所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水容器連接有至少一墨水庫。
6.如權利要求5所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水庫包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，該壓力調節(jié)裝置是用以對該墨水袋進行壓力調整。
7.如權利要求6所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水庫與該處理器之間設置該壓力感測裝置，藉由該壓力感測裝置量測該墨水庫內部的氣體壓力，并且藉由該處理器將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
8.如權利要求7所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水庫為一開放式墨水庫，該開放式墨水庫具有一通氣孔。
9.如權利要求8所述的墨水容量測量方法，其特征在于該墨水匣內部的該氣體壓力值是控制于一臨界壓力值范圍，該臨界壓力值范圍是根據該墨水容器的結構而定。
10.如權利要求9所述的墨水容量測量方法，其特征在于該壓力感測裝置為一硅基底壓力感測器。
11.一種墨水容量測量裝置，其特征在于包括一處理器；及一壓力感測裝置，耦接于該墨水匣與該處理器之間，該壓力感測裝置是用以量測該墨水匣內部的氣體壓力，并且藉由該處理器將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
12.如權利要求11所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣包括有用以輸出該墨水的一噴嘴。
13.如權利要求12所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置，該壓力調節(jié)裝置是用以對該墨水袋進行壓力調整。
14.如權利要求13所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣連接有至少一墨水庫。
15.如權利要求14所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水庫包括有一可伸縮墨水袋及一壓力調節(jié)裝置。
16.如權利要求15所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水庫與該處理器之間設置該壓力感測裝置，藉由該壓力感測裝置量測該墨水庫內部的氣體壓力，并且藉由該處理器將該氣體壓力轉換成相對等的墨水容量。
17.如權利要求14所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水庫為一開放式墨水庫，該開放式墨水庫具有一通氣孔。
18.如權利要求11或14或16或17所述的墨水容量測量裝置，其特征在于設置有一警示器，該警示器是耦接于該處理器。
19.如權利要求18所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該墨水匣內部的該氣體壓力值是可以控制于一臨界壓力值范圍，該臨界壓力值范圍是根據該墨水容器的結構而定。
20.如權利要求19所述的墨水容量測量裝置，其特征在于該壓力感測裝置為一硅基底壓力感測器。
全文摘要
一種墨水容量測量方法及其裝置,是將一壓力感測裝置耦接于墨水匣處理器、墨水庫與處理器之間,利用壓力感測裝置量測出墨水匣內部的氣體壓力,進而藉由處理器將此一氣體壓力轉換成相對等的墨水容量,以有效準確地量測出墨水匣或墨水庫內的剩余墨水容量。當墨水匣墨水不足時,經由一警示器發(fā)出訊號以通知使用者進行墨水匣或墨水庫的更換。
文檔編號G01F22/02GK1267819SQ9910314
公開日2000年9月27日 申請日期1999年3月23日 優(yōu)先權日1999年3月23日
發(fā)明者陳錦泰, 伍國華 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院