CN109435480A - 一种墨盒的注墨量检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种墨盒的注墨量检测系统和方法，系统包括：墨盒、注墨机；墨盒包括：墨盒本体，其包括储墨仓和设于储墨仓的注墨孔；注墨机包括：第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器；气控阀的出气口通过第一管道与墨水供应部的通气通道连通，且第一管道与墨水供应部内的墨水不接触；载具底部设有压力计，储墨仓通过插入注墨孔的第二管道连通墨水供应部的出墨通道；第二管道靠近注墨孔处设有开关阀，第二管道内靠近注墨孔处设置有流量计；控制器分别与气控阀、开关阀、真空泵、压力计和流量计连接。本发明实时监控注墨量，无需人工肉眼观察量墨器的刻度就能快速、方便的获知注入墨盒的墨水量。

Description

一种墨盒的注墨量检测系统和方法

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，尤指一种墨盒的注墨量检测系统和方法。

背景技术

喷墨打印机是在打印信号驱动下，将墨水经打印头的喷嘴喷射至纸张等记录介质上形成字符或图形记录的装置。随着喷墨技术的不断发展，喷墨打印机的体积越来越小，相应的，作为存储墨水容器的墨盒的体积也越来越小，墨盒的消耗较快，用户需要不断地更换墨盒。

由于墨盒包括塑胶、薄膜等部件，更换墨盒时，若直接将墨盒丢弃将会造成资源浪费和环境污染，同时也会增加墨盒的使用成本，因此，需要对墨盒进行回收利用，以提高墨盒利用率，降低墨盒使用成本，避免资源浪费和环境污染。

现有技术中在回收利用时，如何自动对墨盒进行注墨量检测，快速方便的获知注墨量是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种墨盒的注墨量检测系统和方法，实现能够自动对墨盒进行注墨量检测，实现实时监控注墨量的目的，无需人工肉眼观察量墨器的刻度就能快速、方便的获知注入墨盒的墨水量。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种墨盒的注墨量检测方法，包括：墨盒和注墨机；

所述墨盒包括：墨盒本体，所述墨盒本体包括储墨仓和设于所述储墨仓的注墨孔；

所述注墨机包括：第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器；

所述气控阀的出气口通过第一管道与所述墨水供应部的通气通道连通，且所述第一管道与所述墨水供应部内的墨水不接触；

所述载具底部设有压力计，所述储墨仓通过插入所述注墨孔的第二管道连通所述墨水供应部的出墨通道；所述第二管道靠近所述注墨孔处设有开关阀，所述第二管道内靠近所述注墨孔处设置有流量计；

所述控制器，分别与所述气控阀、开关阀、所述压力计和所述流量计通信连接；所述墨盒的注墨量检测方法包括步骤：

将所述墨盒放置于所述载具处，控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

进一步的，所述获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量具体包括步骤：

从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；

根据所述信号频率计算得到第一注墨量。

进一步的，所述获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量还包括步骤：

根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；

获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量。

本发明还提供一种墨盒的注墨量检测系统，包括：墨盒、注墨机；

所述墨盒包括：墨盒本体，所述墨盒本体包括储墨仓和设于所述储墨仓的注墨孔；

所述注墨机包括：第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器；

所述气控阀的出气口通过第一管道与所述墨水供应部的通气通道连通，且所述第一管道与所述墨水供应部内的墨水不接触；

所述载具底部设有压力计，所述储墨仓通过插入所述注墨孔的第二管道连通所述墨水供应部的出墨通道；所述第二管道靠近所述注墨孔处设有开关阀，所述第二管道内靠近所述注墨孔处设置有流量计；

所述控制器分别与所述气控阀、开关阀、所述真空泵、所述压力计和所述流量计连接。

进一步的，所述控制器包括：

注墨控制单元，用于当将所述墨盒放置于所述载具处，控制所述第二管道对准注墨孔后，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

注墨测量单元，与所述注墨控制单元连接，用于获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

进一步的，所述注墨测量单元包括：

第一注墨量检测模块，用于从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；根据所述信号频率计算得到第一注墨量。

第二注墨量检测模块，用于根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量。

进一步的，还包括：墨水回收仓，所述墨水回收仓通过所述第二管道与所述墨水供应部的出墨通道连通。

进一步的，所述墨水回收仓设有开口和开口密封盖。

进一步的，所述墨水供应部上设置有添加墨水的开口和开口密封盖。

进一步的，还包括：

显示器，所述显示器与所述控制器连接，用于显示所述控制器分析得到的注墨量。

通过本发明提供的一种墨盒的注墨量检测系统和方法，能够自动对墨盒进行注墨量检测，实现实时监控注墨量的目的，无需人工肉眼观察量墨器的刻度就能快速、方便的获知注入墨盒的墨水量。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种墨盒的注墨量检测系统和方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明墨盒的注墨量检测系统的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明墨盒的注墨量检测方法的一个实施例的流程图；

图3是本发明墨盒的注墨量检测方法的另一个实施例的流程图；

图4是本发明墨盒的注墨量检测方法的另一个实施例的流程图；

图5是本发明墨盒的注墨量检测方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明的一个实施例，如图1所示，一种墨盒的注墨量检测系统，包括：墨盒和注墨机；

所述墨盒包括：墨盒本体，所述墨盒本体包括储墨仓和设于所述储墨仓的注墨孔；

所述注墨机包括：第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器；

所述气控阀的出气口通过第一管道与所述墨水供应部的通气通道连通，且所述第一管道与所述墨水供应部内的墨水不接触；

所述载具底部设有压力计，所述储墨仓通过插入所述注墨孔的第二管道连通所述墨水供应部的出墨通道；所述第二管道靠近所述注墨孔处设有开关阀，所述第二管道内靠近所述注墨孔处设置有流量计；

所述控制器分别与所述气控阀、开关阀、所述真空泵、所述压力计和所述流量计连接。

所述控制器包括：

注墨控制单元，用于当将所述墨盒放置于所述载具处，控制所述第二管道对准注墨孔后，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

注墨测量单元，与所述注墨控制单元连接，用于获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

具体的，本实施例中，第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器均可拆卸脱离注墨机，以便可以进行更换老化的第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器。墨盒为已使用过的回收再利用的墨盒。不限定墨盒的规格类型，所有墨盒均适用于本发明的注墨量检测方法。控制向墨盒注墨并计算得到注墨量的流程如图2所示，包括步骤：

S100将所述墨盒放置于所述载具处；

S200控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

S300获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

本发明将墨盒放置于注墨机的载具处，优选的，载具处一般设有夹具，通过夹具将放置于载具处的墨盒夹紧固定，便于将第一管道的一端连通墨水供应部，第二管道的另一端通过气控阀连通真空泵的通气口。将第二管道的一端连通储墨仓的注墨孔，第二管道的另一端连通墨水供应部的出墨通道。

将墨盒与注墨机之间的管道连接好后，控制器向真空泵下发控制指令，以便启动真空泵。控制器向气控阀下发控制指令，以便真空泵向墨水供应部注入气体，不断地增大墨水供应部内的气压大小，从而使得墨水供应部内的墨水能够流入第二管道，然后通过第二管道将墨水通过注墨孔注入至墨盒的储墨仓内。将墨水注入至储墨仓的过程中，由于第二管道内部靠近注墨孔处设置有流量计，墨水带动流量计的叶轮转动，产生脉冲信号，该脉冲信号即为第一测量值。同时，由于墨盒放置在底部设有压力计的载具处，因此，压力计会测量刚放置在载具处，且未注入墨水时的第一墨盒重量。将墨水注入至储墨仓后墨盒的重量发生变化，压力计会实时测量注入墨水后的第二墨盒重量，第二墨盒重量即为第二测量值。第一测量值和第二测量值是随着墨水注入墨盒内部而实时变化的。根据第一测量值和第二测量值分别计算得到对应的注墨量。

本发明不仅仅能够提高墨盒利用率，降低墨盒使用成本，避免资源浪费和环境污染。还能够能够自动对墨盒进行注墨量检测，实现实时监控注墨量的目的，无需人工肉眼观察量墨器的刻度就能快速、方便的获知注入墨盒的墨水量。

优选的，所述注墨测量单元包括：

第一注墨量检测模块，用于从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；根据所述信号频率计算得到第一注墨量。

第二注墨量检测模块，用于根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量。

控制向墨盒注墨并计算得到注墨量的流程如图3所示，包括步骤：

S100将所述墨盒放置于所述载具处；

S200控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

S310从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；

S320根据所述信号频率计算得到第一注墨量。

具体的，本实施例中，当墨水流经流量计时，墨水带动流量计的叶轮转动，通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平得到产生脉冲信号。根据信号频率与磁性转子的转速成正比，磁性转子的转速又与墨水流量成正比，从而可以求出第一注墨量。

控制向墨盒注墨并计算得到注墨量的流程如图4所示，包括步骤：

S100将所述墨盒放置于所述载具处；

S200控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

S330根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；

S340获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量；

具体的，载具的放置空间足够大，使得墨盒的底部能够与载具的承载面完全接触，因此受力面积即为墨盒底部的面积。根据厂商需求选择注入墨盒内的墨水的种类，每一个种类的墨水都具有其对应的墨水密度，由于将墨盒放置在载具处后，能够通过载具底部的压力计测量得到墨盒的初始压力值F0，而在墨水供应部向墨盒内注入墨水后，设于载具底部处的压力计能够实时测量得到变化的当前压力值Ft，因此，对当前压力值Ft与初始压力值F0进行计算得到注墨压力差值ΔF，并且ΔF＝Ft-F0，根据注墨压力差值FΔ，受力面积S、墨水密度ρ，根据ΔF＝ρ×g×h×S可以计算得到注入到墨盒中的墨水的高度h，根据注入墨水高度h，再进一步根据体积公式可以计算得到注入墨盒中的墨水的体积即为注墨量。其中，g为重力加速度值。示例性的，如果墨盒的储墨腔是矩形体，则根据储墨腔的底部面积s’与注入到墨盒中的墨水的高度h相乘即可得到注墨量＝s’×h。

控制向墨盒注墨并计算得到注墨量的流程如图5所示，包括步骤：

S100将所述墨盒放置于所述载具处；

S200控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

S310从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；

S320根据所述信号频率计算得到第一注墨量；

S330根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；

S340获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量；

S350对所述第一注墨量和所述第二注墨量进行均值计算，得到注墨量。

具体的，本实施例中，根据图3和图4所对应的实施例计算得到第一注墨量和第二注墨量。使用流量计进行测量得到对应的注墨量，因为流量计的灵敏度或者其他原因，可能会存在一些测量误差。使用压力计进行测量得到对应的注墨量，由于墨水材质不同，第二管道内部的残留物等原因均会导致实际注入墨盒内的墨水密度会有一部分偏差。因此，计算获取到第一注墨量和第二注墨量后，对第一注墨量和第二注墨量进行均值运算得到平均值，这样测量得到的注墨量准确性更高。

优选的，还包括：墨水回收仓，所述墨水回收仓通过所述第二管道与所述墨水供应部的出墨通道连通。控制向墨盒注墨并计算得到注墨量的流程如图5所示，包括步骤：

S100将所述墨盒放置于所述载具处；

S110控制所述第二管道对准墨水回收仓，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，排出所述第二管道内残留的空气，然后关闭所述真空泵和所述气控阀。

S200控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

S300获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

具体的，本发明与上述实施例相同的部分不再一一赘述。本实施例中，将墨盒放置于载具处，然后将第二管道对准墨水回收仓，然后启动真空泵，打开气控阀，控制真空泵通过第一管道向墨水供应部注入气体，由于向墨水供应部注入气体，使得墨水供应部内部的气压增大，第二管道的一端与墨水供应部的出墨通道连通，从而使得与墨水供应部内部的墨水流入第二管道，而第二管道的另一端对准了墨水回收仓，因此第二管道中的墨水流向墨水回收仓，墨水通过第二管道流出至墨水回收仓的过程中，会将第二管道内残余的气体排出，这样，将排出残余气体的第二管道对准注墨孔时，就会进一步的减少墨水注入储墨仓时的气泡，提升墨盒产品的质量，从而降低因为气泡引起的墨盒打印断线的现象，大大提高了用户使用体验。

优选的，所述墨水回收仓设有开口和开口密封盖。

具体的，当墨水回收仓处于使用状态时，开口密封盖打开，使得第二管道的一端连通墨水回收仓，第二管道的另一端连通墨水供应部，从而便于将第二管道中残余气体排出。当墨水回收仓处于未使用状态时，开口密封盖关闭，从而使得从第二管道排至墨水回收仓内的墨水处于封闭状态，减少与灰尘等颗粒物、氧气等外界物体接触的概率，降低墨水变质的概率，从而能够对墨水回收仓内的墨水进行简单处理后能够再次注入墨水供应部内进行注墨使用，降低墨水浪费现象，大大节约了生产成本。

优选的，墨水供应部上设置有添加墨水的开口和开口密封盖。

具体的，通过在墨水供应部设有开口和开口密封盖，能够打开开口密封盖通过开口向墨水供应部内添加墨水，添加的墨水可以是生产后从而使用过的墨水，也可以是上述注入到墨水回收仓内，进行简答的净化处理后的墨水。

优选的，还包括：显示器，所述显示器与所述控制器连接，用于显示所述控制器分析得到的注墨量。

本发明采用控制器控制注墨机向墨盒进行注墨，结合压力计和流量计能够准确掌握注墨量，控制器分析得到第一注墨量和第二注墨量后发送至显示器，通过显示器显示第一注墨量和/第二注墨量，从而使得工作人员能够直观的用肉眼看到墨盒内部墨水的注入程度。此外，由于控制器能够储存记录向储墨仓注入的墨水的容量，从而在生产线出现停电或者设备故障等突发情况时，也能够直接根据控制器记录储存的第一注墨量和第二注墨量，就能够自动化根据突发情况出现前记录的数据，计算出剩余需要注入的墨水量，可确定准确的注墨量，确保了再生墨盒的使用要求的同时，无需工作人员重新在操作面板上手动设置修改剩余需要注入的墨水量，降低工作人员的工作强度，更智能化、自动化。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种墨盒的注墨量检测方法，其特征在于，包括：墨盒和注墨机；

所述墨盒包括：墨盒本体，所述墨盒本体包括储墨仓和设于所述储墨仓的注墨孔；

所述注墨机包括：第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器；

所述气控阀的出气口通过第一管道与所述墨水供应部的通气通道连通，且所述第一管道与所述墨水供应部内的墨水不接触；

所述载具底部设有压力计，所述储墨仓通过插入所述注墨孔的第二管道连通所述墨水供应部的出墨通道；所述第二管道靠近所述注墨孔处设有开关阀，所述第二管道内靠近所述注墨孔处设置有流量计；

所述控制器，分别与所述气控阀、开关阀、所述压力计和所述流量计通信连接；所述墨盒的注墨量检测方法包括步骤：

将所述墨盒放置于所述载具处；

控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

2.根据权利要求1所述的墨盒的注墨量检测方法，其特征在于，所述获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量具体包括步骤：

从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；

根据所述信号频率计算得到第一注墨量。

3.根据权利要求1所述的墨盒的注墨量检测方法，其特征在于，所述获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量还包括步骤：

根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；

获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量。

4.根据权利要求1所述的墨盒的充墨控制方法，其特征在于，所述将所述墨盒放置于所述载具处之后，所述控制所述第二管道对准注墨孔，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水之前包括步骤：

控制所述第二管道对准墨水回收仓，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，排出所述第二管道内残留的空气，然后关闭所述真空泵和所述气控阀。

5.一种墨盒的注墨量检测系统，其特征在于，包括：墨盒、注墨机；

所述墨盒包括：墨盒本体，所述墨盒本体包括储墨仓和设于所述储墨仓的注墨孔；

所述注墨机包括：第一管道、第二管道、载具、压力计、墨水供应部、气控阀、真空泵和控制器；

所述气控阀的出气口通过第一管道与所述墨水供应部的通气通道连通，且所述第一管道与所述墨水供应部内的墨水不接触；

所述载具底部设有压力计，所述储墨仓通过插入所述注墨孔的第二管道连通所述墨水供应部的出墨通道；所述第二管道靠近所述注墨孔处设有开关阀，所述第二管道内靠近所述注墨孔处设置有流量计；

所述控制器分别与所述气控阀、开关阀、所述真空泵、所述压力计和所述流量计连接。

6.根据权利要求4所述的墨盒的注墨量检测系统，其特征在于，所述控制器包括：

注墨控制单元，用于当将所述墨盒放置于所述载具处，控制所述第二管道对准注墨孔后，启动所述真空泵，打开所述气控阀，控制所述真空泵向所述墨水供应部注入气体，使得所述墨水供应部通过所述第二管道向所述储墨仓注入墨水；

注墨测量单元，与所述注墨控制单元连接，用于获取测量值，对所述测量值进行分析得到对应的注墨量。

7.根据权利要求5所述的墨盒的注墨量检测系统，其特征在于，所述注墨测量单元包括：

第一注墨量检测模块，用于从所述流量计获取的脉冲信号，根据所述脉冲信号计算信号频率；根据所述信号频率计算得到第一注墨量。

第二注墨量检测模块，用于根据从所述压力计获取的初始压力值和当前压力值计算得到注墨压力差值；获取受力面积、墨水密度，根据所述受力面积、所述墨水密度和所述注墨量压力差值计算得到第二注墨量。

8.根据权利要求4所述的墨盒的注墨量检测系统，其特征在于，还包括：墨水回收仓，所述墨水回收仓通过所述第二管道与所述墨水供应部的出墨通道连通。

9.根据权利要求4所述的墨盒的注墨量检测系统，其特征在于：

所述墨水供应部上设置有添加墨水的开口和开口密封盖。

10.根据权利要求6所述的墨盒的注墨量检测系统，其特征在于，还包括：

显示器，所述显示器与所述控制器连接，用于显示所述控制器分析得到的注墨量。