CN105172388A - 一种电容式打印机纸张检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电容式打印机纸张检测装置，包括正对设置的两片电容板、充电单元、电荷检测单元和处理器；电容板的高度高于叠放的纸张的厚度，且紧贴于叠放的纸张的侧面设置；充电单元与电容板电连接；电荷检测单元与电容板电连接；处理器与电荷检测单元连接，且处理器与第二电机连接。本发明能较准确地检测出叠放的纸张的厚度和数量。

Description

一种电容式打印机纸张检测装置

技术领域

本发明涉及印刷设备领域，具体涉及一种电容式打印机纸张检测装置。

背景技术

打印机是一种现代化的办公设备，也是一种精密机械。而打印机对纸张的检测一直停留在只能检测有纸或无纸的阶段，因此无法准确测算出纸张的实际数量。而这个缺陷也在一定程度上限制了送纸机构的运作，使送纸机构无法运动到纸张的表面将顶层的纸张送入进行打印工序。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电容式打印机纸张检测装置，能较准确地检测出叠放的纸张的厚度和数量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电容式打印机纸张检测装置，包括正对设置的两片电容板、充电单元、电荷检测单元和处理器；电容板的高度高于叠放的纸张的厚度，且紧贴于叠放的纸张的侧面设置；充电单元与电容板电连接；电荷检测单元与电容板电连接；处理器与电荷检测单元连接，且处理器与第二电机连接。

进一步的，上述电容式打印机纸张检测装置还包括放大电路，放大电路连接于电容板与电荷检测单元之间。

进一步的，所述电容板的表面设有用于隔离静电的隔离层。

进一步的，上述电容式打印机纸张检测装置还包括一个光电感应装置，光电感应装置竖直朝上设于底部，位于叠放的纸张的下方；光电感应装置与处理器连接。

本发明所提供的一种电容式打印机纸张检测装置，具有以下优点：

能够检测出叠放的纸张的厚度，辅助送纸机构进行送纸；

能检测出放入的纸张的张数，帮助使用者管理打印机纸盒；

检测精度较高，误差小，且结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的电容式打印机纸张检测装置主体的整体结构示意图。

图2为图1的电路示意图。

附图标记说明：

1、电容板2、隔离层

3、光电感应装置4、充电单元

5、放大电路6、电荷检测单元

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1和图2，本发明公开了一种电容式打印机纸张检测装置，包括正对设置的两片电容板1、充电单元4、电荷检测单元6和处理器；电容板1的高度高于叠放的纸张的厚度，且紧贴于叠放的纸张的侧面设置；充电单元4与电容板1电连接；电荷检测单元6与电容板1电连接；处理器与电荷检测单元6连接，且处理器与第二电机连接。

本发明运用了电容检测的原理。两片电容板1构成一个电容，那么电容板1之间的物体不同将会影响介电常数，从而对电容值产生变化。具体的计算符合数学关系：

$C=\frac{Q}{U}$

$C=\frac{\mathrm{\ϵ}S}{4\mathrm{\π}kd}$

式中，C为电容的数值，Q为电荷量，U为电容两端的电压，ε为电容中介质的介电常数，S为极板的正对面积，k为静电力常量，d为电容极板的间距。

纸盒中的纸张没有放满时，电容板1之间的介质一部分为空气，一部分为纸张，随着纸张在印刷过程中逐渐被消耗减少，介质逐步向空气转变过渡，那么介电常数ε就产生了变化。充电单元4对电容板1充电后，电容板1表面带电，当电容板1放电时，电荷检测单元6会检测电荷量并反馈到处理器中，根据上述的公式可以计算电容的实际数值C，而其余的参数是在设计过程中确定的，那么此时可以计算出介电常数ε，从而计算出纸张数量的变化情况。理论上这个数值的计算精度可以非常高，即使只是一张纸也能检测出来。为了避免电容板1上的电荷传到纸张上，对印刷构成影响，作为进一步的优选，所述电容板1的表面设有用于隔离静电的隔离层2。

纸张检测装置得出的检测结果会用于控制送纸机构的动作，便于更精确地控制送纸机构进行送纸。

作为优选，上述电容式打印机纸张检测装置还包括放大电路5，放大电路5连接于电容板1与电荷检测单元6之间。

对于一张纸而言，毕竟厚度有限，其对整体的介电常数的影响也是相对较小的，因此需要放大电路5使电路数据的幅值增大，便于采集计算出更精确的数据，提高精度。在进行送纸前，处理器需要先测定一次电容值，计算出介电常数，完成对数据的初始化采集。然后每完成一次送纸过程后处理器再一次测定新的电容值，计算出新的介电常数，通过比对两者之间的差异即可计算出当前的纸张数量。而放大电路5的电路结构是多种多样的，属于现有技术，在此不作赘述。需要说明的是，图2的电路图是为叙述本发明工作原理的示意图，实际的电路按需设计，较为复杂。

作为优选，上述电容式打印机纸张检测装置还包括一个光电感应装置3，光电感应装置3竖直朝上设于底部，位于叠放的纸张的下方；光电感应装置3与处理器连接。

由于当纸张只剩最后几张时已经接近电容板1的边缘，有可能影响电容的检测精度，尤其是在当纸张只剩一、两张时。因此采用光电感应纸张辅助检测，光电感应装置3实际上相当于是对最后一张纸作感应的一个保险装置，只要光电感应装置3没有给出信号，证明纸盒中其实还是有纸的，那么就会对处理器产生反馈，修正计算结果。

本发明提供了一种电容式打印机纸张检测装置，能够检测出叠放的纸张的厚度，辅助送纸机构进行送纸。进一步的能检测出放入的纸张的张数，帮助使用者管理打印机纸盒。而且检测精度较高，误差小，且结构简单。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种电容式打印机纸张检测装置，其特征在于：包括正对设置的两片电容板、充电单元、电荷检测单元和处理器；电容板的高度高于叠放的纸张的厚度，且紧贴于叠放的纸张的侧面设置；充电单元与电容板电连接；电荷检测单元与电容板电连接；处理器与电荷检测单元连接，且处理器与第二电机连接。

2.根据权利要求1所述的电容式打印机纸张检测装置，其特征在于：还包括放大电路，放大电路连接于电容板与电荷检测单元之间。

3.根据权利要求1所述的电容式打印机纸张检测装置，其特征在于：所述电容板的表面设有用于隔离静电的隔离层。

4.根据权利要求1所述的电容式打印机纸张检测装置，其特征在于：还包括一个光电感应装置，光电感应装置竖直朝上设于底部，位于叠放的纸张的下方；光电感应装置与处理器连接。