CN104589801A

CN104589801A - 喷墨装置、墨盒和墨盒墨水搅拌方法

Info

Publication number: CN104589801A
Application number: CN201410811698.5A
Authority: CN
Inventors: 陈浩
Original assignee: Apex Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Jihai Microelectronics Co ltd
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: CN104589801B

Abstract

本发明涉及一种对墨盒中的墨水进行搅拌的方法以及能够基于该方法工作的喷墨装置和墨盒。根据该方法，喷墨装置的控制单元读取墨盒芯片中存储的墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据；根据当前时间与前次搅拌结束时间的时间间隔判断当前是否需要执行搅拌操作；若判断为需要执行搅拌操作，则根据时间间隔和表征前次搅拌强度的相关数据计算当前搅拌强度；根据当前搅拌强度设置当前喷墨装置的移动滑架要执行的往复运动的次数和/或速度；当移动滑架按照设置的次数和/或速度执行往复运动进而完成对墨盒墨水的搅拌操作后，控制单元将当前搅拌结束时间和表征当前搅拌强度的相关数据送入墨盒芯片存储，以供后续搅拌操作使用。

Description

喷墨装置、墨盒和墨盒墨水搅拌方法

技术领域

本发明涉及打印成像技术领域，尤其是一种对墨盒中的墨水进行搅拌的方法以及能够基于该方法工作的喷墨装置和墨盒。

背景技术

近年来，已经有利用含有以颜料为色材的墨水的喷墨装置(如打印机、复印机、传真机等)出现。颜料墨水在处理上需要考虑色材的分散性。颜料墨水中的颜料分子是以分散的状态悬浮着，如果墨盒被长期静置，那么颜料分子会因为重力而逐渐沉降，因此在打印的前期和后期阶段，很容易在打印出来的图像上出现浓度差。为了使颜料分子均匀分散，现有技术中已有在墨盒的内部设置用于对颜料分子进行搅拌的搅拌体结构的技术方案。即在喷墨装置进行打印前，先在主扫描方向上多次移动移动滑架，带动墨盒移动，促使墨盒内部的搅拌体对墨水进行搅拌，如此就能避免浓度不均的问题。然而，现有的喷墨装置往往采取固定的搅拌时间，即使在短时间以前已经对墨盒进行了搅拌，在重新启动喷墨装置后，仍然需要进行固定时长的搅拌准备。这样导致每次打印操作的准备时间冗长，影响了办公效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种缩短搅拌时间的墨盒墨水搅拌方法以及能够基于该方法工作的喷墨装置和墨盒。

一种对墨盒中的墨水进行搅拌的方法，其通过喷墨装置驱动装有墨盒的移动滑架往复运动而实现，包括以下步骤：

读取步骤，读取墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据；

判断步骤，根据当前时间与前次搅拌结束时间的时间间隔判断当前是否需要执行搅拌操作；

计算步骤，若判断为需要执行搅拌操作，则根据时间间隔和表征前次搅拌强度的相关数据计算当前搅拌强度；

设置步骤，根据当前搅拌强度设置当前移动滑架要执行的往复运动的次数和/或速度；

存储步骤，当移动滑架按照设置的次数和/或速度执行往复运动进而完成搅拌操作后，存储当前搅拌结束时间和表示当前搅拌强度的相关数据，以供后续搅拌操作使用。

根据本发明的实施例，在设置步骤中，遵循当前移动滑架要执行的往复运动的次数和速度的乘积与当前搅拌强度成正比的关系进行设置。

根据本发明的实施例，若读取墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据失败，则直接判断为需要执行搅拌操作；

在计算和设置步骤中，将当前搅拌强度直接设置为墨盒所能承受的最大搅拌强度，将当前移动滑架要执行的往复运动的速度设置为该墨盒所能承受的最高速度，然后据此设置当前移动滑架要执行的往复运动的次数。

根据本发明的实施例一，表示前次/当前搅拌强度的相关数据就是前次/当前搅拌强度；在计算步骤中，当前搅拌强度的计算结果与所述时间间隔成正比并与前次搅拌强度成反比，若该计算结果超过了墨盒所能承受的最大搅拌强度，则将当前搅拌强度设置为墨盒所能承受的最大搅拌强度。

优选地，将当前移动滑架要执行的往复运动的速度设置为与墨盒所能承受的最高速度，以达到缩短搅拌时间的目的。

根据本发明的实施例二，若移动滑架以固定速度执行往复运动，则采用移动滑架执行往复运动的次数作为表示搅拌强度的相关数据；在计算步骤中，当前移动滑架要执行的往复运动的次数与所述时间间隔成正比并与前次移动滑架往复运动的次数成反比；若当前移动滑架要执行的往复运动的次数超过了使得墨水得以充分搅拌的次数，则将当前移动滑架要执行的往复运动的次数设置为使得墨水得以充分搅拌的次数。

根据本发明的实施例，进一步地，若墨盒为多个，则分别读取每个墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据；对每个墨盒判断是否需要执行搅拌操作，若至少有一个墨盒需要执行搅拌操作，则判断为需要执行搅拌操作；计算每个需要执行搅拌操作的墨盒的搅拌强度，将其中的最大搅拌强度与墨盒所能承受的最大搅拌强度进行比较，取二者较小者作为当前搅拌强度。

根据本发明的实施例，还可以借助时间记录单位来衡量所述时间间隔，当所述时间间隔至少大于一个所述时间记录单位时，判断为需要执行搅拌操作。

具体地，根据本发明的实施例，所述搅拌强度、移动滑架执行往复运动的次数和速度优选地均用整数表示。

此外，本发明还提供一种喷墨装置，其特征在于，包括：

移动滑架，所述喷墨装置通过驱动其往复运动对所装载的墨盒中的墨水进行搅拌；

控制单元，其与所述墨盒的芯片进行数据通讯；

其中，所述控制单元读取所述芯片中存储的墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据，根据当前时间与前次搅拌结束时间的时间间隔判断是否需要执行搅拌操作，若判断为需要执行搅拌操作，则根据所述时间间隔和表征前次搅拌强度的相关数据计算当前搅拌强度，根据所述当前搅拌强度设置所述移动滑架当前要执行的往复运动的次数和/或速度；当所述移动滑架按照设置的次数和/或速度执行往复运动进而完成搅拌操作后，所述控制单元将当前搅拌结束时间和表示当前搅拌强度的相关数据送入所述芯片中存储，以供后续搅拌操作使用。

此外，本发明还提供一种墨盒，其可拆卸式地安装在喷墨装置上，其特征在于，包括芯片，其与所述喷墨装置的控制单元进行数据通讯，且其中存储有所述墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据。

根据本发明的一个实施例，进一步地，若所述喷墨装置上装有所述墨盒的移动滑架以固定速度执行往复运动，则所述芯片中表征搅拌强度的相关数据为移动滑架执行往复运动的次数。

与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：

1、本发明提供的搅拌方法基于搅拌强度与颜料墨水的均匀度的正比关系，停止搅拌的时间间隔与颜料墨水的均匀度的反比关系，根据历史数据推算当前搅拌强度，在使墨水得以充分搅拌的情况下，合理地减少了搅拌时间，有效地缩短了操作的准备时间。

2、本发明提供的搅拌方法可以根据喷墨装置和墨盒的类型，合理地设置当前搅拌强度和移动滑架的运动速度，降低墨盒因高速运动发生泄露的可能性。

3、本发明提供的搅拌方法简单易行，既适合用于对单个墨盒墨水进行搅拌，又适合用于对多个墨盒进行搅拌，扩展性强。

4、本发明提供的喷墨装置和墨盒结构简单，易于实现，只需增设相应的控制单元和芯片，实现对前次搅拌记录的读取和存储，就可以合理地调整搅拌时间，完成相应的搅拌操作。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例一提供的喷墨装置和墨盒的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的搅拌方法的工作流程图。

具体实施方式

为了尽量合理地缩短对墨盒墨水的搅拌时间，提高工作效率，本发明提出了一种新的搅拌方法以及基于该方法工作的喷墨装置和墨盒。本领域普通技术人员应当理解，为了简化描述过程以及使技术方案清楚呈现，以下仅以喷墨打印机、墨盒为例，下述实施例的方案描述同样适用于其他类型的喷墨装置如复印机、传真机，以及墨水盒，如调色剂盒等。

实施例一

图1是本发明实施例一所提供的喷墨装置11和墨盒12的结构示意图。其中，墨盒12以可拆卸的方式安装至喷墨装置11。

具体地，墨盒12包括墨水容纳腔121和墨盒芯片122。墨水容纳腔121用于容纳颜料墨水。墨盒芯片122以可拆卸的方式安装在墨盒12上。当墨盒12安装至喷墨装置11时，墨盒芯片122可与喷墨装置11的控制单元进行数据通信。并且墨盒芯片122中还设置有存储单元1221。该存储单元1221可以存储墨盒的前次搅拌结束时间和搅拌强度。

具体地，喷墨装置11包括移动滑架111和控制单元112。移动滑架111用于装载墨盒12。通常，喷墨装置11通过驱动移动滑架111往复运动来对墨盒12中的颜料墨水进行搅拌。控制单元112用于读取存储单元1221存储的前次搅拌结束时间和搅拌强度、依据当前时间计算搅拌时间间隔、判断是否需要搅拌、当判断为需要搅拌时，依据前次搅拌强度和搅拌时间间隔计算当前搅拌强度，并控制移动滑架111的往复运动。

图2显示了本实施例中喷墨装置11对墨盒12墨水进行搅拌操作的工作流程图。

S1，控制单元112接收用于执行搅拌操作的启动信号。

S2，控制单元112访问墨盒芯片122的存储单元1221，从中读取墨盒的前次搅拌结束时间和搅拌强度。

S3，控制单元112计算当前时间与前次搅拌结束时间之间的时间间隔。

S4，控制单元112判断当前是否需要执行搅拌操作。

S5，若需要执行搅拌操作，则控制单元112根据时间间隔和前次搅拌强度计算当前搅拌强度，然后当前搅拌强度设置当前移动滑架111需要执行往复运动的次数和/或速度。当移动滑架111按照设置的次数和/或速度执行往复运动进而完成对墨盒12墨水的搅拌操作后，控制单元112将当前搅拌结束时间和搅拌强度送入墨盒芯片122存储，以供后续搅拌操作使用。

S6，若无需执行搅拌操作，则直接结束。

在上述实施例中，可以采用特定的时间记录单位T₀来衡量当前时间T_C与前次搅拌结束时间T_F之间的时间间隔。优选地，根据墨水颜料分子的沉降速度来选取时间记录单元。例如，选取1小时或0.5小时作为时间记录单位。时间记录单元越小，精度越高。而且优选地，只有当时间间隔大于一个时间记录单位时，也即(T_C-T_F)/T₀≧1时，才需要执行搅拌操作，以此提高工作效率。

正如背景技术中介绍的那样，上述时间间隔每超过一个时间记录单位，墨水颜料分子的均匀度就下降一个等级，相应地，当前需要的搅拌强度(简称当前搅拌强度)就需要增加一个等级。也即，当前搅拌强度S_C与上述时间间隔(T_C-T_F)成正比。同时，当前搅拌强度S_C还与前次搅拌强度S_F成反比。即可以通过下式计算当前搅拌强度S_C：

S_C＝(T_C-T_F)/S_F (1)

然而需要说明的是，在实际的计算中，针对不同型号的喷墨装置或墨盒，还可以在上式中添加相应的乘积因子，以表征当前搅拌强度和时间间隔、前次搅拌强度之间的具体数值关系。

而且进一步地，在实际的应用中，还需要考虑不同型号的墨盒所能承受的最大搅拌强度。这是因为，对于大容量墨盒和小容量墨盒，所需要的最大搅拌强度是不同的。如果以超过墨盒所能承受的最大搅拌强度对墨盒中的墨水进行搅拌，那么在移动滑架高速运动时墨盒容易发生泄漏现象。因此，在本实施例中，喷墨装置会预先存储与其适配的墨盒所能承受的最大搅拌强度值。当控制单元通过计算获得的当前搅拌强度大于墨盒所能承受的最大搅拌强度值时，将当前搅拌强度设置为墨盒所能承受的最大搅拌强度值。如此一来，即使依据式(1)计算得出当前搅拌强度，但由于其值超过了墨盒所能承受的最大搅拌强度值，喷墨装置仍然依据墨盒所能承受的最大搅拌强度对墨盒中的墨水进行搅拌，确保墨盒工作正常。

例如，一种墨盒，其最大搅拌强度S_MAX＝12。当前时间T_C与前次搅拌结束时间T_F的时间间隔为90小时(时间记录单位为1小时)，而前次搅拌强度S_F＝6，则计算的当前搅拌强S_C＝15，超出了最大搅拌强度S_MAX，此时当前搅拌强度S_C应当设置成最大搅拌强度12。

由上所述，当前搅拌强度S_C的计算等式可以归结为：

S_C＝(T_C-T_F)/S_F(if S_C<＝S_MAX)or S_C＝S_MAX(if S_C>S_MAX) (2)

正如背景技术中介绍的那样，喷墨装置是通过驱动移动滑架往复运动来对墨盒中的墨水进行搅拌。当移动滑架以不同的速度执行往复运动时，所带来的搅拌力是不同的，所以搅拌强度不仅与移动滑架往复运动的次数相关，还与移动滑架往复运动的速度相关。在本实施例中，当前搅拌强度S_C与当前移动滑架要执行的往复运动的次数N_C和速度V_C的乘积成正比。即有以下等式：

S_C＝N_C*V_C (3)

其中，一次往复运动是指移动滑架移动一个来回。

同样地，在实际的计算中，针对不同型号的喷墨装置或墨盒，还可以在上式中添加相应的乘积因子，以表征当前搅拌强度与当前移动滑架要执行的往复运动的次数和速度之间的具体数值关系。

在确定当前搅拌强度之后，喷墨装置的控制单元需要根据当前搅拌强度S_C设置当前移动滑架要执行的往复运动的次数N_C和速度V_C。需要说明的是，由于有的墨盒在高速运动下容易发生漏墨现象，因此在实际应用中，喷墨装置往往需要根据墨盒的类型限制移动滑架往复运动的最高速度。因此优选地，首先合理地选取移动滑架往复运动的速度，然后据此计算出移动滑架往复运动的次数。

例如，当前搅拌强度S_C＝12，能使墨水得以充分搅拌。移动滑架往复运动的速度具有低L、中M和高H三种运动模式，所对应的搅拌能量数值分别为2、3和4，则相应的往复运动的次数分别为6次、4次和3次。其中，为了进一步达到缩短搅拌时间的目的，喷墨装置的控制单元依据墨盒的类型，控制移动滑架按照墨盒所能承受的最高速度执行往复运动。

在本实施例中，由于前后两次对墨盒中的墨水进行搅拌的喷墨装置的型号可能不同，或者前后两次对不同型号的墨盒进行搅拌，其所能承受的搅拌强度有差异，因此喷墨装置在前后两次搅拌操作过程中控制移动滑架执行往复运动的速度可能不同。简言之，移动滑架不是以固定速度执行往复运动。对于这种情况，搅拌强度可以表现为喷墨打印机的控制单元控制移动滑架执行往复运动的次数和速度。控制单元可以用移动滑架执行往复运动的次数和速度表示搅拌强度，将移动滑架执行往复运动的次数和速度连同搅拌结束时间一起送入墨盒芯片存储。

实施例二

不同于实施例一，在本实施例中，喷墨装置11的移动滑架111以固定的速度进行往复运动。在这种情况下，可以采用移动滑架执行往复运动的次数表示搅拌强度。换言之，用往复运动的次数代替搅拌强度进行分析计算。相应地，墨盒芯片中122的存储单元1221只需要存储墨盒的前次搅拌结束时间以及前次搅拌时移动滑架往复运动的次数。

与实施例一类似地，当墨盒12安装至喷墨装置11时，控制单元112访问墨盒芯片122的存储单元1221，从中读取墨盒的前次搅拌结束时间和前次搅拌时移动滑架往复运动的次数，然后根据当前时间与前次搅拌结束时间之间的时间间隔判断当前是否需要执行搅拌操作。若需要执行搅拌操作，则根据时间间隔(T_C-T_F)和前次搅拌时移动滑架往复运动的次数N_F计算当前移动滑架需要执行的往复运动的次数N_C：

N_C＝(T_C-T_F)/N_F (4)

同样地，在此情况下，需要考虑一种情况，即实际应用中当移动滑架执行一定次数的往复运动后，墨盒中的墨水就得到了充分搅拌。即，移动滑架执行往复运动的次数存在最大值N_MAX。因此计算当前搅拌次数N_C的等式可以归结为：

N_C＝(T_C-T_F)/N_F(if N_C<＝N_MAX)or N_C＝N_MAX(if N_C>N_MAX) (5)

例如，移动滑架默认以恒定的中速M执行往复运动，当移动滑架执行四次往复运动后，墨盒中的墨水就得到了充分搅拌。如果通过式(4)计算得到的移动滑架需要执行的往复运动的次数N_C大于4，那么喷墨装置将控制移动滑架只执行四次往复运动。

在这种情况下，由于只用移动滑架执行往复运动的次数就可以表示搅拌强度，因此优选地，当移动滑架按照设置的次数执行往复运动进而完成对墨盒墨水的搅拌操作后，控制单元112将当前搅拌结束时间和当前搅拌时移动滑架执行往复运动的次数送入墨盒芯片122存储，以供下一次搅拌操作使用。

在上述两个实施例中，用于执行搅拌操作的启动信号，可以是喷墨装置根据开机检测而生成的启动信号，或是根据静置时间而生成的启动信号，或是根据打印需要而生成的启动信号。该启动型号可以由喷墨装置基于喷墨装置内部设置的执行流程发送给控制单元，从而开始执行上述方法的一系列步骤。

在上述两个实施例中，搅拌强度、移动滑架往复运动的次数和速度优选地都采用表征搅拌能量等级的整数数值表示。例如，移动滑架往复运动具有低L、中M和高H三种运动模式，所对应的速度分别用搅拌能量数值2、3和4表示。在上述计算过程中，当计算结果不是整数时，可以对其四舍五入换算为整数，当然可以不限于此。

此外，当更换新墨盒后，喷墨装置将执行第一次搅拌操作。在这种情况下，墨盒芯片的存储单元没有存储前次搅拌的历史信息，墨水中的颜料成分的沉降程度是未知的。喷墨装置的控制单元会根据墨盒的类型先选择适合该墨盒的最大搅拌强度和移动滑架的速度，也即墨盒所能承受的最大搅拌强度和最高速度。然后计算出当前移动滑架需要执行的往复运动的次数。

基于上述实施例所描述的喷墨装置和墨盒以及相应的搅拌方法，本领域的普通技术人员应当理解，在适当的范围内，还可以对上述实施例所述的方案做如下变形：

喷墨装置可以设置专门用于搅拌操作的模式，移动滑架的运动速度也可以比其他模式的运动速度高，这样的搅拌效果更好、更节省时间。

当移动滑架中安装有多个颜色的墨盒时，喷墨装置的控制单元分别读取每个墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据；然后对每个墨盒判断是否需要执行搅拌操作，若至少有一个墨盒需要执行搅拌操作，则判断为需要执行搅拌操作；接着计算每个需要执行搅拌操作的墨盒的搅拌强度，将其中的最大搅拌强度与墨盒所能承受的最大搅拌强度进行比较，取二者较小者作为当前搅拌强度。其他步骤相同，在此不再赘述。

显然，采用本发明实施例所述的装置和方法，根据搅拌强度与颜料墨水的均匀度的正比关系，停止搅拌的时间间隔与颜料墨水的均匀度的反比关系(即如果停止时间长，则当前需要搅拌的强度就越大，如果停止时间短，则当前需要搅拌的强度就越小，甚至不需要执行搅拌操作)，在墨盒芯片的存储单元中存储前一次的搅拌时间和表征搅拌强度的相关数据，喷墨装置的控制单元根据这些历史数据来计算当前所需的搅拌强度，以使颜料墨水得到充分地搅拌。本发明合理地缩短了墨盒墨水的搅拌时间，进而缩短了打印操作的准备时间。

虽然本发明所披露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，在实施的形式上及细节上所作的任何修改与变化，都应该在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种对墨盒中的墨水进行搅拌的方法，其通过喷墨装置驱动装有墨盒的移动滑架往复运动而实现，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在设置步骤中，遵循当前移动滑架要执行的往复运动的次数和速度的乘积与当前搅拌强度成正比的关系进行设置。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

若读取墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据失败，则直接判断为需要执行搅拌操作；

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

表示前次/当前搅拌强度的相关数据就是前次/当前搅拌强度；

在计算步骤中，当前搅拌强度的计算结果与所述时间间隔成正比并与前次搅拌强度成反比，若该计算结果超过了墨盒所能承受的最大搅拌强度，则将当前搅拌强度设置为墨盒所能承受的最大搅拌强度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

将当前移动滑架要执行的往复运动的速度设置为与墨盒所能承受的最高速度，以达到缩短搅拌时间的目的。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

若移动滑架以固定速度执行往复运动，则采用移动滑架执行往复运动的次数作为表示搅拌强度的相关数据；

在计算步骤中，当前移动滑架要执行的往复运动的次数与所述时间间隔成正比并与前次移动滑架往复运动的次数成反比；若当前移动滑架要执行的往复运动的次数超过了使得墨水得以充分搅拌的次数，则将当前移动滑架要执行的往复运动的次数设置为使得墨水得以充分搅拌的次数。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

进一步地，若墨盒为多个，则分别读取每个墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据；

对每个墨盒判断是否需要执行搅拌操作，若至少有一个墨盒需要执行搅拌操作，则判断为需要执行搅拌操作；

计算每个需要执行搅拌操作的墨盒的搅拌强度，将其中的最大搅拌强度与墨盒所能承受的最大搅拌强度进行比较，取二者较小者作为当前搅拌强度。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

借助时间记录单位来衡量所述时间间隔，当所述时间间隔至少大于一个所述时间记录单位时，判断为需要执行搅拌操作。

9.如权利要求1～7任意一项所述的方法，其特征在于：

所述搅拌强度、移动滑架执行往复运动的次数和速度均用整数表示。

10.一种喷墨装置，其特征在于，包括：

控制单元，其与所述墨盒的芯片进行数据通讯；

11.一种墨盒，其可拆卸式地安装在喷墨装置上，其特征在于，包括：

芯片，其与所述喷墨装置的控制单元进行数据通讯，且其中存储有所述墨盒的前次搅拌结束时间和表征前次搅拌强度的相关数据。

12.如权利要求11所述的墨盒，其特征在于：

若所述喷墨装置上装有所述墨盒的移动滑架以固定速度执行往复运动，则所述芯片中表征搅拌强度的相关数据为移动滑架执行往复运动的次数。