CN1948015A - 测定墨的物理属性的设备、喷墨打印机、及感测墨状态的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于测定墨的物理属性的方法和设备，该设备具有通过监控墨的物理属性的改变而确定墨是否处于对于打印来说的适当状态的功能。该设备包括墨存储单元、打印头模块、物理属性测定单元、存储单元、以及确定单元。墨存储单元存储墨，并且，打印头模块连接到墨存储单元，以将墨喷射到打印介质上。物理属性测定单元测定墨的物理属性(例如，电导率)的实际值，而存储单元存储墨的物理属性的标称值，其中，在预定温度下预先确定该标称值。确定单元将墨的物理属性的标称值与实际值相比较，并计算墨的物理属性的标称值和实际值之间的误差，以确定该误差是否在预定的误差范围内。

Description

测定墨的物理属性的设备、喷墨打印机、及感测墨状态的方法
对相关申请的交叉引用
此申请要求于2005年10月10日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2005-0094937号的35U.S.C§119(a)下的权益，通过引用而将其全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及喷墨打印机。更具体地，本发明涉及用于测定墨的物理属性的设备、包括该设备的喷墨打印机、以及通过监视墨的物理属性(具体地，墨电导率)的改变而感测墨的状态以便优化打印头模块中的墨的使用的方法。
背景技术
传统的喷墨打印机中的墨的使用造成很多问题，包括以下示例性的问题。
第一，由于不考虑墨的物理属性的改变，所以，即使在使用合格的墨时，也难以在出现这样的改变的时候执行打印工作。
例如，当长时期不使用墨盒时，空气通过细洞而在墨盒中流动，由此，产生在墨中包含的氧或氮的余量的变化。结果，由于在打印头内生成气泡，所以，打印头或向打印头供墨的系统可能发生故障。
第二，当在喷墨打印机中使用的墨不具有适当的打印特性时，无法将其通知给用户。结果，打印头可能(通过结垢(kogation))被损坏，图像质量可能由于空气进入到墨而降低，并且，墨可能迅速被耗尽，使得打印头可能变得严重过热。
第三，由于不在重新填充墨盒时执行确定墨是否具有适当的打印特性的过程，所以，可能使用不适当的墨来打印。
因而，存在对于用于测定并评估墨的物理属性、并向用户通知评估结果、以优化打印的系统和方法的需要。
发明内容
本发明的实施例在本质上解决了以上和其它问题，并且，提供了用于测定墨的物理属性的方法和设备、包括该设备的喷墨打印机，其能够通过测定墨的物理属性改变(具体地，墨的电导率)，而使对打印头或向打印头供墨的系统的损害最小。
本发明的实施例还提供了能够通过向用户通知使用了不适当的墨并采取适当措施而预先防止图像质量的降低、或打印头的过热的设备和方法。
根据本发明的一个方面，提供了用于测定墨的物理属性的设备，该设备包括：墨存储单元，用于存储墨；打印头模块，其连接到墨存储单元，以将墨喷射到包括纸的打印介质上；物理属性测定单元，用于测定墨的物理属性；存储单元，用于预先存储在预定温度下的墨的标称物理属性值；以及判定单元，用于将存储在存储单元中的墨的标称物理属性值与由物理属性测定单元测定的墨的标称物理属性值相比较，以产生误差，并判定该误差是否在预定的误差范围内。
一个示例性的墨的物理属性是电导率。
物理属性测定单元包括：探头对，其被置于墨存储单元和打印头模块之间的供墨路径中；参考信号施加部分，用于施加测定探头周围的墨的电导率的参考信号；以及电导率计算器，用于使用由探头检测到的信号而计算墨的电导率。
当该误差不在预定的误差范围内时，确定单元向用户通知墨处于对于打印来说的不适当的状态。例如，示例性的误差范围包括存储在存储单元中的标称的物理属性值的±10％内的值。
根据本发明的实施例的另一个方面，提供了感测墨状态的方法，该方法包括：当替换墨盒时，测定墨的物理属性；将墨的经测定的物理属性值与预先存储的在预定温度下的墨的标称物理属性值相比较，以产生误差；以及当该误差在预定的误差范围内时，向用户通知墨处于适当的状态。
根据本发明的实施例的另一个方面，提供了用于存储用于执行感测墨的状态的方法的计算机程序的计算机可读介质，该程序包括用于以下操作的指令：当替换墨盒时，测定墨的物理属性中的至少一个；将墨的经测定的物理属性值与预先存储的在预定温度下的墨的标称物理属性值相比较，以产生误差；以及当该误差在预定的误差范围内时，向用户通知墨处于适当的状态。
附图说明
通过参照附图而详细描述本发明的示范实施例，本发明的实施例的以上和其它特征、以及优点将变得更为清楚，附图中：
图1示出了根据本发明的示范实施例的用于测定墨的物理属性的设备、以及连接到该设备以便在测定墨的物理属性时使用的终端和监视器的框图；
图2为根据本发明的示范实施例的包括探头对的物理属性(即，电导率)测定单元的框图；以及
图3为根据本发明的示范实施例的感测墨的状态的方法的流程图。
在所有图中，相同的附图标记将被理解为表示相同的部分、组件和结构。
具体实施方式
现在，将通过参照示出了本发明的示范实施例的附图，而更完整地描述本发明。图中的相同的附图标记表示相同的元素，并且，由此，将不在重复对它们的描述。然而，本发明可以很多不同形式实现，并且不应被理解为限于在这里描述的示范实施例；相反，提供这些实施例以便使此公开完整且彻底，并将把本发明的概念完全地传达给本领域的技术人员。并且，将省略本领域的技术人员所公知的功能或构造的描述。
图1示出了根据本发明的示范实施例的用于测定墨的物理属性的设备200、以及连接到该设备以便在测定墨的物理属性时使用的终端210和监视器220的框图。可测定墨的很多物理属性，然而，将讨论设备200测定墨的电导率的情况，作为本发明的示范实施例，并将通过参照图1而描述该情况。
设备200包括墨存储单元201、以及供墨路径206，通过供墨路径206，将墨提供到打印头模块203。并且，设备200还包括物理属性测定单元202和探头对202a，所述探头202a被置为跨越墨存储单元201和打印头模块203之间的供墨路径206的预定距离。
可通过使用探头对202a将电信号施加到墨、并检测对其的响应信号，而测定墨的电导率。将所测定的电导率通过信号路径而从物理属性测定单元202传递到确定单元205，并将其与存储在存储单元204中的标称值相比较。
存储单元204存储预定墨对于预定温度的电导率标称值。表1通过例子的方式而示出了现售的代表性的墨的电导率值。
                          表1
  制造公司   模型号   电导率(μs/cm)
Epson   MJIC5   4900
  ICC25   1641
  ICM25   984
  ICBK25   719
HP   C4836A   5590
  C4837A   4010
  C4838A   6950
  C4839A   1334
参照表1，墨具有从代表相对低的值的大约719μs/cm至作为相对大的值的大约6950μs/cm的范围的电导率。根据以上电导率值，显示出：墨具有取决于用于每个制造公司的墨的种类的特性电导率。并且，由于电导率值分布在很广的范围上，所以，仅存在很小的在喷墨打印机中判定墨的种类时产生误差的可能性。
尽管图1仅图解了用于测定墨的物理属性的设备200，但可将设备200应用于任意数目的装置，如喷墨打印机(未示出)。
并且，尽管在图1中将墨存储单元201和打印头模块203图解为彼此分开，但可集成地形成所述两个元件。在此情况下，探头对202a可位于墨存储单元201上、和/或如所示出的本发明的示范实施例中那样位于供墨路径206上，以测定墨的电导率。
图2为根据本发明的示范实施例的包括探头对202a的电导率测定单元202的框图。参照图2，电导率测定单元202包括探头对202a、参考信号施加部分202b、以及电导率计算器202c。
现在，将通过参照图2而概念性地描述测定墨的电导率的示例方法。参照图2，如图1所示，探头对202a被定位为在供墨路径206上跨越预定距离L。
将用于测定电导率的参考信号(例如，电压)从参考信号施加部分202b施加到探头对202a，并且，电导率计算器202c使用对参考信号的响应信号(例如，电流)来计算电导率。这样的测量基于以下事实，即：当将预定电压施加到浸入在墨中的探头对202a时，所施加的电压(V)允许电流(I)流动，并且，如以下等式(1)所表示的那样，流动的电流量取决于墨的电导率。
V＝I·R                                              等式1
通过下面的等式2而给出电阻率ρ(Ω·cm)，
ρ＝R·A/L＝V·A/(L·I)                              等式2
其中，ρ为电阻率(Ω·cm)，L为两个探头之间的距离(cm)，而A为探头的截面积(cm2)。
因此，根据等式1和2，通过下面的等式3而给出作为电导率的σ((Ω·cm)-1)。
σ＝1/ρ＝A/(ρ·I)                                  等式3
本发明的实施例描述了测定电导率的概念，并且，可将意图用于测定电导率的各种集成传感器应用于实现本发明。
图3为根据本发明的示范实施例的感测墨的状态的方法的流程图。现在，将通过参照图1至3而详细地描述根据本发明的示范实施例的感测墨状态的方法。
首先，当在操作S400中替换墨存储单元201或打印头模块203时，在操作S402中，物理属性测定单元202测定新墨的电导率。根据本发明的示范实施例，尽管仅在替换墨存储单元或打印头模块时才测定电导率，但在本发明的其它示范实施例中，可在包括(i)在喷墨打印机执行多于预定点的打印操作之后的任意时刻测定电导率，或者，可在包括(ii)在经过预定时间周期之后的任意时刻自动测定电导率。
在操作S403中，确定单元205通过将所测定的电导率值与存储在存储单元204中的标称电导率值相比较，而产生误差，并确定该误差是否在预定的误差范围内。例如，误差范围可为存储在存储单元204中的标称值的±10％内的值。
作为确定的结果，当误差在预定的误差范围内时，确定所替换的墨处于对于打印来说的适当状态，并且，在操作S404中，执行打印待机。
当在操作S403中确定误差偏离了误差范围时，在操作S405中，向用户给出警告，使得用户可识别出这样的状态，即，所替换的墨处于对于打印来说的不适当状态。
可根据由确定单元205作出的确定，使用终端210的打印机驱动器211而将这样的警告显示在监视器220上，或可以可听到的警告的形式提供这样的警告，以引起用户的注意。可通过采用了用于测定墨的物理属性的设备200的喷墨打印机自身的显示单元(未示出)而显示该警告。还有可能使用这样的警告，而向用户通知可能引起打印缺陷或损坏的任意其它状态。
当在操作S406中、用户忽略了该警告时，在不适当状态的墨的情况下执行打印待机操作S404。
然而，当在操作S406中、用户接收了警告时，在操作S407中，用户可选择替换墨存储单元或墨。在替换了墨存储单元或墨之后，再次重复从测定电导率的操作S402开始的一系列操作。
如上所述，有可能通过测定墨的物理属性改变(具体地，墨的电导率)，而使对打印头或向打印头供墨的系统的损害最小。
并且，有可能通过允许喷墨打印机判定是否正在使用不适当的墨，而防止图像质量的降低、或打印头的过热。
尽管已通过本发明的示范实施例而具体示出并描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，可在其中作出各种形式和细节上的改变，而不会背离如由所附权利要求及其等价物定义的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1、一种用于测定墨的物理属性的设备，该设备包括：
物理属性测定、比较和存储部件，其具有通过监视墨的物理属性的改变、而确定墨是否处于对于打印来说的适当状态的功能。
2、如权利要求1所述的设备，其中，该设备包括：
墨存储单元，用于存储墨；
打印头模块，其连接到墨存储单元，用于将墨喷射到打印介质上；
物理属性测定单元，用于测定墨的物理属性的实际值；
存储单元，用于存储墨的物理属性的标称值，其中，在预定温度下预先确定该标称值；以及
确定单元，用于将墨的物理属性的标称值与实际值相比较，计算墨的物理属性的标称值和实际值之间的误差，并确定该误差是否在预定的误差范围内。
3、如权利要求2所述的设备，其中，墨的物理属性包括电导率。
4、如权利要求3所述的设备，其中，物理属性测定单元包括：
探头对，其被置于墨存储单元和打印头模块之间的供墨路径中；
参考信号施加部分，用于施加测定电导率的参考信号；以及
电导率计算器，用于使用由探头检测到的信号而计算墨的电导率。
5、如权利要求2所述的设备，其中，确定单元被配置为：当该误差不在预定的误差范围内时，向用户通知墨处于对于打印来说的不适当的状态。
6、如权利要求2所述的设备，其中，所述误差范围包括墨的物理属性的标称值的大约±10％内的值。
7、一种喷墨打印机，包括：
墨存储单元，用于存储墨；
打印头模块，其连接到墨存储单元，用于将墨喷射到打印介质上；
物理属性测定单元，用于测定墨的物理属性的实际值，该物理属性测定单元包括被置于墨存储单元和打印头模块之间的供墨路径中的探头对、用于施加测定电导率的参考信号的参考信号施加部分、以及用于使用由探头检测到的信号而计算墨的电导率的电导率计算器；
存储单元，用于存储墨的物理属性的标称值，其中，在预定温度下预先确定该标称值；以及
确定单元，用于将墨的物理属性的标称值与实际值相比较，计算墨的物理属性的标称值和实际值之间的误差，并确定该误差是否在预定的误差范围内。
8、一种感测包括墨盒的喷墨打印机中的墨的状态的方法，该方法包括：
当替换墨盒时，测定墨的物理属性的实际值；
将该实际值与预先存储的墨的物理属性的标称值相比较，并计算墨的物理属性的实际值和标称值之间的误差；以及
当该误差在预定的误差范围内时，向用户通知墨处于适当的状态。
9、如权利要求8所述的方法，还包括：当替换墨时，测定墨的物理属性的实际值。
10、如权利要求8所述的方法，还包括：在预定时间周期之后，自动地测定墨的物理属性的实际值。
11、如权利要求8所述的方法，还包括：在消耗了多于预定量的墨之后，自动地测定墨的物理属性的实际值。
12、如权利要求8所述的方法，其中，墨的物理属性包括电导率。
13、如权利要求8所述的方法，其中，所述误差范围包括墨的物理属性的标称值的大约±10％内的值。
14、如权利要求9所述的方法，其中，墨的物理属性包括电导率。
15、如权利要求10所述的方法，其中，墨的物理属性包括电导率。
16、如权利要求11所述的方法，其中，墨的物理属性包括电导率。
17、一种用于存储用于执行感测墨的状态的方法的计算机程序的计算机可读介质，包括：
第一指令集，用于控制物理属性测定单元测定墨的物理属性中的至少一个；
第二指令集，用于控制确定单元将墨的经测定的物理属性值与预先存储的在预定温度下的墨的标称物理属性值相比较，以产生误差；以及
第三指令集，用于生成当该误差在预定的误差范围内时向用户通知墨处于适当的状态的消息、以及当该误差在预定的误差范围之外时向用户通知墨处于不适当的状态的消息中的至少一个。
18、如权利要求17所述的计算机可读介质，其中，第一指令集包括：
用来控制参考信号施加部分施加用来测定墨的电导率的参考信号的指令集；以及
用来控制电导率计算器计算墨的电导率、作为经测量的物理属性值的指令集。
19、如权利要求17所述的计算机可读介质，其中，第一指令集包括：
用来当替换墨时、测定墨的物理属性的实际值的指令集；
用来在预定时间周期之后、自动地测定墨的物理属性的实际值的指令集；以及
用来在消耗了多于预定量的墨之后、自动地测定墨的物理属性的实际值的指令集。
20、如权利要求17所述的计算机可读介质，还包括：
用来将在预定温度下的墨的标称物理属性值预先存储在与确定单元通信的存储单元中的指令集。
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