FR2769705A1

FR2769705A1 - Determining quantity of product in ink reservoir of printer

Info

Publication number: FR2769705A1
Application number: FR9713786A
Authority: FR
Inventors: Marie Helene Froger; Pascal Coudray; Mickael Lorgeoux
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1997-11-03
Publication date: 1999-04-16
Anticipated expiration: 2017-11-03
Also published as: FR2769705B1

Abstract

The process involves exciting oscillating circuit and evaluating an electrical characteristic to determine amount of product based on use of ink as dielectric which alters capacitance, ensuring that magnitude of result is plausible, and then performing further measuring and processing.

Description

L'invention conceme un procédé et un dispositif pour la détermination de la quantité de produit contenu dans un réservoir, par exemple dans un réservoir d'encre pour imprimante, même lorsque le réservoir est dans un environnement bruité. The invention relates to a method and a device for determining the amount of product contained in a tank, for example in a printer ink tank, even when the tank is in a noisy environment.

Des méthodes ont déjà été proposées pour détecter la quantité résiduelle d'encre disponible contenue dans des réservoirs d'encre au sein de dispositifs d'impression. Methods have already been proposed for detecting the residual quantity of available ink contained in ink tanks within printing devices.

Certaines de ces méthodes sont fondées sur une mesure de variation de résistance. Some of these methods are based on a measure of resistance variation.

Ainsi le document EP - A - 0 370 765 décrit une méthode permettant de détecter la présence d'une encre électriquement conductrice dans le conduit d'écoulement d'encre qui relie une cavité de stockage du réservoir à une tête d'éjection ou d'impression. Deux électrodes sont placées dans ce conduit: une absence d'encre dans le conduit (du fait de l'épuisement de l'encre contenue dans la cavité ou du fait d'un séchage de cette encre dans le conduit, notamment) est aisément détectable par l'augmentation brutale de la résistivité entre les électrodes. Thus the document EP-A-0 370 765 describes a method making it possible to detect the presence of an electrically conductive ink in the ink flow conduit which connects a storage cavity of the reservoir to an ejection or impression. Two electrodes are placed in this conduit: an absence of ink in the conduit (due to the exhaustion of the ink contained in the cavity or due to a drying of this ink in the conduit, in particular) is easily detectable by the sudden increase in resistivity between the electrodes.

Le document EP -A- 0 509 747 enseigne quant à lui de disposer deux électrodes en deux zones d'un corps spongieux contenu dans le réservoir et imbibé par l'encre considérée, ces deux zones étant choisies en sorte d'avoir des capillarités différentes. Les variations de la concentration d'encre au sein du corps spongieux influent sur la résistivité de la zone du corps spongieux entre les électrodes, ce qui permet de détecter la quantité d'encre. Document EP -A- 0 509 747 teaches, for its part, to have two electrodes in two zones of a spongy body contained in the reservoir and soaked with the ink considered, these two zones being chosen so as to have different capillaries . The variations in the ink concentration within the spongy body influence the resistivity of the area of the spongy body between the electrodes, which makes it possible to detect the quantity of ink.

Ces méthodes présentent un certain nombre de défauts, dont le principal est que l'implantation des électrodes nécessite une adaptation du réservoir (on parle parfois de cartouche pour désigner l'ensemble interchangeable dont fait partie le réservoir), à savoir sa cavité ou son conduit d'écoulement. Cela induit une certaine complexité et donc un supplément du coût de réalisation des réservoirs ou cartouches. These methods have a certain number of defects, the main of which is that the implantation of the electrodes requires an adaptation of the reservoir (we sometimes speak of a cartridge to designate the interchangeable assembly of which the reservoir is a part), namely its cavity or its conduit. of flow. This induces a certain complexity and therefore an additional cost of production of the reservoirs or cartridges.

Par ailleurs ces électrodes sont en contact direct avec l'encre, souvent corrosive, ce qui oblige le constructeur à utiliser des matériaux nobles (or, ...) donc coûteux. Furthermore, these electrodes are in direct contact with the ink, which is often corrosive, which obliges the manufacturer to use noble materials (gold, etc.) which are therefore expensive.

Enfin, le premier document précité ne permet pas une véritable détermination de l'encre résiduelle, puisqu'il surveille seulement l'état résistif du conduit par lequel s'écoule l'encre, tandis que le second document n'enseigne que de détecter le franchissement d'un seuil ou niveau d'encre résiduelle sans que l'utilisateur puisse connaître la quantité d'encre restant dans le réservoir tant que ce seuil n'a pas été franchi. Finally, the aforementioned first document does not allow a true determination of the residual ink, since it only monitors the resistive state of the conduit through which the ink flows, while the second document only teaches to detect the crossing a threshold or residual ink level without the user being able to know the quantity of ink remaining in the reservoir until this threshold has been crossed.

D'autres méthodes font intervenir une mesure de capacité apparente. Other methods involve a measure of apparent capacity.

Ainsi, par exemple, le document EP - A -0028399 décrit une méthode de détection faisant intervenir un circuit oscillant auquel le réservoir à surveiller est intégré. Plus précisément, le condensateur de ce circuit oscillant comporte deux plaques métalliques formant armatures définissant un espace diélectrique dans lequel se trouve la cavité de stockage du réservoir d'encre. Thus, for example, document EP-A -0028399 describes a detection method involving an oscillating circuit in which the tank to be monitored is integrated. More specifically, the capacitor of this oscillating circuit comprises two metal plates forming reinforcements defining a dielectric space in which the storage cavity of the ink tank is located.

L'encre se comporte ainsi comme un diélectrique dont la valeur change à mesure que la réserve d'encre diminue. En conséquence de ceci, la capacité du circuit oscillant change également. The ink thus behaves like a dielectric, the value of which changes as the reserve of ink decreases. As a result of this, the capacity of the oscillating circuit also changes.

Celuici est calibré pour que sa fréquence de résonance et donc la tension maximale au niveau de sa résistance soit atteinte, lorsque le niveau de la réserve d'encre est descendu à une valeur prédéterminée. Lorsque ce seuil est dépassé, un signal est activé. This is calibrated so that its resonant frequency and therefore the maximum voltage at its resistance is reached, when the level of the ink reserve has dropped to a predetermined value. When this threshold is exceeded, a signal is activated.

Cette méthode comporte un certain nombre de défauts. This method has a number of flaws.

Lorsque le niveau d'encre diminue, la tension aux bomes de la résistance varie jusqu'à un certain seuil. La seule information qu'apporte ce dispositif est une indication sur la position (au-dessus ou en dessous) de ce niveau par rapport au seuil. When the ink level decreases, the voltage at the resistance terminals varies up to a certain threshold. The only information provided by this device is an indication of the position (above or below) of this level in relation to the threshold.

Seule l'information relative à l'amplitude du signal de mesure est prise en compte et comparée à un seuil ; ce type de détecteur n'indique qu'un type d'information : lorsqu'il reste 20% d'encre dans le réservoir. En utilisant un convertisseur analogique numérique, on pourrait penser à déterminer le niveau d'encre dans le réservoir de manière continue mais ce type de composant a un coût élevé. Only the information relating to the amplitude of the measurement signal is taken into account and compared with a threshold; this type of detector only indicates one type of information: when 20% of ink remains in the reservoir. Using an analog to digital converter, one could think of determining the ink level in the reservoir continuously but this type of component has a high cost.

De plus, lorsque l'on désire mesurer la quantité d'encre présente dans de petits réservoirs ou lorsque la capacité est de faible valeur (quelques pico farad), la fréquence de résonance devient alors extrêmement importante, ce qui augmente notablement le coût des composants utilisés et risque de générer des perturbations électromagnétiques. Une solution consisterait à utiliser des inductances de très grande valeur, 1 Henry par exemple. Celles-ci réduiraient la fréquence mais elles sont très difficiles à réaliser et d'un encombrement important. In addition, when it is desired to measure the quantity of ink present in small reservoirs or when the capacity is of low value (some pico farad), the resonance frequency then becomes extremely high, which notably increases the cost of the components. used and may generate electromagnetic interference. One solution would be to use very high value inductors, 1 Henry for example. These would reduce the frequency but they are very difficult to achieve and of a large size.

II est brièvement mentionné dans ce brevet qu'il est possible d'utiliser un circuit parallèle mais il est ajoute qu'un montage série est préférable. It is briefly mentioned in this patent that it is possible to use a parallel circuit but it is added that a series connection is preferable.

En fait les traceurs à encre comme celui mentionné dans la description comportent un réservoir et un stylet. Le réservoir et le stylet ne sont pas reliés électriquement avec le dispositif d'impression, ce qui permet bien entendu de pourvoir placer le condensateur constitué des plaques métalliques et du réservoir d'encre aussi bien dans une configuration série ou parallèle. In fact, ink tracers like the one mentioned in the description include a reservoir and a stylus. The reservoir and the stylus are not electrically connected with the printing device, which of course makes it possible to provide placing the capacitor consisting of the metal plates and the ink reservoir both in a series or parallel configuration.

II en est de même pour des inductances bobinées classiques qui peuvent être indifféremment placées dans une configuration série ou parallèle. It is the same for conventional wound inductors which can be indifferently placed in a series or parallel configuration.

II faut toutefois noter que:
- si le stylet est par exemple relié à un potentiel, par exemple la masse, le circuit résonant série est irréalisable ; ce cas est pourtant de plus en plus fréquent;
- si la capacité est très petite, il est nécessaire de réaliser des selfs de valeurs très grandes si l'on veut rester dans des fréquences faibles, ce qui n'est pas réalisable dans les technologies classiques.It should however be noted that:
- if the stylus is for example connected to a potential, for example ground, the series resonant circuit is impracticable; this case is however more and more frequent;
- if the capacity is very small, it is necessary to make inductors of very large values if one wants to remain in low frequencies, which is not feasible in conventional technologies.

En tout état de cause, les solutions connues ne sont pas adaptées à faire face au cas où, au moment des mesures, le réservoir et les moyens de détection associés, se trouveraient dans un environnement bruité et subiraient de ce fait des parasites conduisant à des mesures erronées. In any event, the known solutions are not suitable for dealing with the case where, at the time of the measurements, the tank and the associated detection means are in a noisy environment and are therefore subject to parasites leading to wrong measurements.

L'invention a pour objet de pallier les inconvénients précités grâce à un procédé ou dispositif qui permette la détection, au moins à l'intérieur d'une plage opératoire incluant de préférence les faibles valeurs, de la quantité résiduelle d'un produit électriquement conducteur contenue dans un réservoir en matériau électriquement isolant de façon simple, précise et fiable, en éliminant en particulier les effets de l'environnement, tels que bruits électromagnétiques, et ce par des mesures ne nécessitant aucune modification du réservoir pour implanter des électrodes. The object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks by means of a method or device which allows the detection, at least within an operating range preferably including low values, of the residual amount of an electrically conductive product. contained in a tank made of electrically insulating material in a simple, precise and reliable manner, in particular eliminating the effects of the environment, such as electromagnetic noise, and this by means of measures requiring no modification of the tank in order to implant electrodes.

A titre subsidiaire (mais ces aspects peuvent être pris en considération indépendamment l'un de l'autre et de l'objet précité) I'invention vise à atteindre cet objet:
- même lorsque les contraintes technologiques, d'implantation et de fonctionnement du système recevant le réservoir ne permettent la formation que d'un circuit oscillant de type parallèle (en particulier lorsque le réservoir comporte, ou coopère avec, une tête d'impression dont le fonctionnement nécessite une liaison électrique de ladite tête à un potentiel prédéterminé, ce qui interdit tout montage en série);
- pour un coût et dans un encombrement modérés, en particulier sans mise en oeuvre de composants difficiles à réaliser et/ou de coût élevé dans le circuit oscillant lui-même ou dans le générateur destiné à délivrer des signaux d'excitation à ce circuit oscillant;
- tout en permettant aisément la détection en outre de situations où le produit viendrait à manquer dans un canal d'écoulement du produit jusqu'à une tête d'impression ou d'éjection (donc en minimisant les éléments additionnels à prévoir lorsque l'on veut non seulement détecter la quantité de produit dans une cavité de stockage de ce réservoir, mais aussi vérifier en temps réel qu'il y a bien dans le canal d'écoulement du produit dans un état normal, c'est à dire électriquement conducteur).In the alternative (but these aspects can be taken into consideration independently of one another and of the aforementioned object) the invention aims to achieve this object:
- even when the technological, implantation and operating constraints of the system receiving the reservoir only allow the formation of an oscillating circuit of the parallel type (in particular when the reservoir comprises, or cooperates with, a print head, the operation requires an electrical connection of said head to a predetermined potential, which prohibits any series connection);
- for a moderate cost and size, in particular without the use of components which are difficult to produce and / or of high cost in the oscillating circuit itself or in the generator intended to deliver excitation signals to this oscillating circuit ;
- while easily allowing the detection in addition of situations where the product would run out in a product flow channel up to a print or ejection head (therefore by minimizing the additional elements to be provided when not only wants to detect the quantity of product in a storage cavity of this tank, but also to verify in real time that there is indeed in the product flow channel in a normal state, that is to say electrically conductive) .

L'invention propose à cet effet un procédé de détermination de la quantité d'un produit électriquement conducteur contenu dans un réservoir en matériau électriquement isolant comportant au moins une cavité de stockage, selon lequel:
- on constitue un circuit oscillant comportant un agencement capacitif comprenant au moins une partie de ce réservoir, ce circuit oscillant ayant au moins deux états;
- on connecte ce circuit oscillant à un générateur de signal d'excitation et à des moyens adaptés à faire passer le circuit oscillant d'un premier à au moins un autre état;
- on définit une procédure de mesure selon laquelle on applique au moins un signal d'excitation à ce circuit oscillant et on prélève au moins un signal de mesure en un point de mesure en réponse à ce signal d'excitation, ce signal d'excitation étant choisi en sorte que le signal de mesure varie de façon univoque avec la quantité de produit contenue dans la cavité de stockage;
- on définit pour chaque état du circuit oscillant une procédure de traitement comportant une première étape consistant à identifier à partir de ce (ou ces) signal (ou signaux) de mesure la valeur d'une caractéristique de cet agencement capacitif et une seconde étape consistant à en déduire la valeur instantanée d'une information représentative de la quantité de produit contenue dans le réservoir à partir d'une loi de corrélation préétablie entre des valeurs de cette caractéristique et des valeurs de la quantité de produit dans la cavité de stockage;
- on définit une procédure de vérification consistant à comparer la valeur de cette caractéristique ou de cette information à une plage de valeurs possible ; et
- on effectue au moins un cycle de détermination consistant à mettre le circuit oscillant dans son premier état, à déclencher la procédure de mesure et éventuellement la procédure de traitement associée à ce premier état, puis la procédure de vérification et, si la vérification est positive saisir la valeur instantanée de ladite information ou, sinon commander un changement d'état du circuit oscillant lorsque cette procédure de vérification détecte que la valeur est en dehors de sa plage et à déclencher à nouveau la procédure de mesure puis la procédure de traitement pour ce nouvel état du circuit oscillant et à saisir la nouvelle valeur instantanée de ladite information.To this end, the invention proposes a method for determining the quantity of an electrically conductive product contained in a tank made of electrically insulating material comprising at least one storage cavity, according to which:
- An oscillating circuit is constituted comprising a capacitive arrangement comprising at least a part of this reservoir, this oscillating circuit having at least two states;
- This oscillating circuit is connected to an excitation signal generator and to means adapted to pass the oscillating circuit from a first to at least one other state;
- a measurement procedure is defined according to which at least one excitation signal is applied to this oscillating circuit and at least one measurement signal is taken at a measurement point in response to this excitation signal, this excitation signal being chosen so that the measurement signal varies unequivocally with the quantity of product contained in the storage cavity;
a processing procedure is defined for each state of the oscillating circuit comprising a first step consisting in identifying from this (or these) measurement signal (or signals) the value of a characteristic of this capacitive arrangement and a second step consisting deducing therefrom the instantaneous value of information representative of the quantity of product contained in the tank on the basis of a predetermined correlation law between values of this characteristic and values of the quantity of product in the storage cavity;
- a verification procedure is defined which consists in comparing the value of this characteristic or of this information with a range of possible values; and
- at least one determination cycle is carried out consisting of putting the oscillating circuit in its first state, triggering the measurement procedure and possibly the processing procedure associated with this first state, then the verification procedure and, if the verification is positive enter the instantaneous value of said information or, if not, order a change of state of the oscillating circuit when this verification procedure detects that the value is outside of its range and to trigger the measurement procedure again then the processing procedure for this new state of the oscillating circuit and to enter the new instantaneous value of said information.

Ainsi, en résumé, I'invention propose de disposer au moins une partie du réservoir dans un agencement capacitif au sein d'un circuit oscillant, d'exciter ce circuit en sorte de pouvoir évaluer une caractéristique de ce circuit, d'en déduire la valeur instantanée d'une information représentative de la quantité de produit dans le réservoir mais, avant de terminer le traitement du ou des signal (signaux) de mesure, s'assurer que les grandeurs intervenant dans ce traitement sont plausibles; si ce test est positif on continue le traitement (si celuici n'était pas terminé au moment du test), mais si ce test est négatif on modifie le circuit oscillant avant de recommencer à exciter le circuit oscillant, à évaluer une caractéristique de ce circuit dans son nouvel état, et à en déduire l'information voulue. Thus, in summary, the invention proposes to have at least part of the tank in a capacitive arrangement within an oscillating circuit, to excite this circuit so as to be able to evaluate a characteristic of this circuit, to deduce therefrom instantaneous value of information representative of the quantity of product in the tank but, before completing the processing of the measurement signal (s), ensure that the quantities involved in this processing are plausible; if this test is positive we continue the treatment (if this one was not finished at the time of the test), but if this test is negative we modify the oscillating circuit before starting again to excite the oscillating circuit, to evaluate a characteristic of this circuit in its new state, and to deduce the desired information.

De manière préférée, il y a un test de plausibilité qui est déclenché au cours du traitement (ou à la fin de celuici), non seulement lorsque le circuit oscillant est dans son premier état, mais aussi après qu'il a changé d'état suite à un premier test négatif. De manière préférée, pour faire face au cas où le second test de plausibilité serait lui aussi négatif, le circuit oscillant est avantageusement conçu en sorte d'admettre un troisième état (plus généralement, il peut y avoir une pluralité d'états possibles que l'on essaye successivement jusqu'à constater que le test de plausibilité devient positif). Preferably, there is a plausibility test which is triggered during processing (or at the end of it), not only when the oscillating circuit is in its first state, but also after it has changed state following a first negative test. Preferably, to face the case where the second plausibility test would also be negative, the oscillating circuit is advantageously designed so as to admit a third state (more generally, there may be a plurality of possible states that l '' we try successively until we find that the plausibility test becomes positive).

Toutefois, il est préférable de déclencher la procédure de vérification à propos de chaque traitement, et ainsi s'abstenir de donner un résultat susceptible d'être faux.However, it is preferable to start the verification procedure about each treatment, and thus refrain from giving a result that may be false.

En fait, il est apparu que les bruits susceptibles de fausser les résultats étaient de manière générale des bruits électromagnétiques de bande de fréquence assez étroite : ceux-ci peuvent conduire à des résultats aberrants lorsque le circuit oscillant est excité dans cette bande de fréquences, avec l'apparition de résonances fallacieuses . Mais il suffit de modifier le circuit oscillant de manière que les fréquences de résonance correspondant aux concentrations possibles de produit deviennent sensiblement à l'écart de la bande de fréquence des bruits : ces demiers sont alors neutralisés et les résultats peuvent être considérés comme fiables. II suffit de concevoir le générateur de signaux d'excitation de sorte qu'il soit capable de générer des signaux avec des fréquences contenues dans les divers domaines de fréquence dans lesquels le circuit peut venir en résonance en fonction de son état. In fact, it appeared that the noises likely to distort the results were generally electromagnetic noises of fairly narrow frequency band: these can lead to aberrant results when the oscillating circuit is excited in this frequency band, with the appearance of fallacious resonances. However, it suffices to modify the oscillating circuit so that the resonance frequencies corresponding to the possible product concentrations become appreciably outside the noise frequency band: these latter are then neutralized and the results can be considered reliable. It suffices to design the excitation signal generator so that it is capable of generating signals with frequencies contained in the various frequency domains in which the circuit can come into resonance as a function of its state.

La modification du circuit oscillant peut se faire par action sur un élément dont la capacité ou l'inductance est variable. II est toutefois beaucoup plus simple et moins coûteux de prévoir que cette modification se fasse par simple substitution ou par simple addition de composants, par action sur de simples interrupteurs. The modification of the oscillating circuit can be done by action on an element whose capacitance or inductance is variable. It is however much simpler and less costly to provide for this modification to be made by simple substitution or by simple addition of components, by action on simple switches.

La procédure de mesure comporte de préférence l'application au circuit d'une pluralité de signaux ayant des fréquences différentes, dans une bande de fréquences contenant les fréquences de résonance du circuit oscillant pour diverses valeurs de la quantité de produit. The measurement procedure preferably comprises the application to the circuit of a plurality of signals having different frequencies, in a frequency band containing the resonance frequencies of the oscillating circuit for various values of the quantity of product.

De manière préférée, la procédure de vérification consiste à tester la plausibilité de l'information, plutôt que celle d'une grandeur intermédiaire : cela teste ainsi le bon déroulement de la procédure de traitement elle-meme. Preferably, the verification procedure consists in testing the plausibility of the information, rather than that of an intermediate quantity: this thus tests the good progress of the processing procedure itself.

La caractéristique du circuit oscillant qui est identifiée peut notamment être la capacité que constitue le réservoir dans l'agencement capacitif : elle peut aisément être évaluée, par exemple par détection de l'amplitude du pic de résonance ou par une autre caractéristique de ce pic. The characteristic of the oscillating circuit which is identified can in particular be the capacity which the reservoir constitutes in the capacitive arrangement: it can easily be evaluated, for example by detection of the amplitude of the resonance peak or by another characteristic of this peak.

Toutefois il peut s'avérer plus précis de chercher à évaluer la composante résistive de la capacité (au sens large du terme) que constitue le réservoir dans l'agencement capacitif. However, it may prove to be more precise to seek to evaluate the resistive component of the capacitance (in the broad sense of the term) that constitutes the reservoir in the capacitive arrangement.

En effet l'assimilation du réservoir à une capacité pure est simplificatrice de la réalité, de sorte qu'il est plus exact de tenir compte dans le traitement des signaux de mesure du fait que la combinaison de deux armatures et d'un réservoir dont au moins une partie est disposée dans l'espace diélectrique défini par ces armatures, doit être analysée comme le montage en série d'une résistance (représentée par le produit dans le réservoir) entre deux condensateurs (de caractéristiques sensiblement constantes) formés chacun par l'une des armatures, I'épaisseur de la paroi de l'enceinte délimitant la cavité et ledit produit. Cela complique peut être le traitement des signaux de mesure, mais de manière tout à fait raisonnable, et conduit à des évaluations de la quantité de produit bien plus précises. Indeed the assimilation of the tank to a pure capacity is simplifying of reality, so that it is more exact to take into account in the processing of the measurement signals of the fact that the combination of two armatures and a tank whose at least a part is disposed in the dielectric space defined by these armatures, must be analyzed as the series connection of a resistor (represented by the product in the reservoir) between two capacitors (of substantially constant characteristics) each formed by the one of the reinforcements, the thickness of the wall of the enclosure delimiting the cavity and said product. This may complicate the processing of the measurement signals, but in a completely reasonable manner, and leads to much more precise assessments of the quantity of product.

Une telle analyse électrique du réservoir dans le circuit oscillant est d'autant plus utile, et conduit à des mesures d'autant plus précises que cette résistance entre les condensateurs varie de façon importante, ce qui est notamment le cas lorsque la cavité contient un corps spongieux imprégné par ledit produit. L'invention est donc tout particulièrement bien adaptée au suivi de la consommation du produit lorsque celub-ci imprègne un corps spongieux disposé dans la cavité de stockage du réservoir. Such an electrical analysis of the tank in the oscillating circuit is all the more useful, and leads to measurements which are all the more precise as this resistance between the capacitors varies significantly, which is particularly the case when the cavity contains a body. spongy impregnated with said product. The invention is therefore particularly well suited to monitoring the consumption of the product when it permeates a spongy body disposed in the storage cavity of the tank.

Une des sources possibles de coût dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention réside dans le besoin de pouvoir générer des signaux d'excitation à des fréquences proches de la fréquence de résonance. De manière préférée, lorsque cela est possible, I'invention est mise en oeuvre dans la gamme des basses ou moyennes fréquences (de l'ordre d'un kHz environ à de l'ordre d'une centaine de kHz environ). Cela peut parfois être aisément obtenu, compte tenu de la nature du produit et de la géométrie et des dimensions du réservoir, en utilisant pour réaliser le circuit oscillant des composants classiques. One of the possible sources of cost in implementing the method of the invention lies in the need to be able to generate excitation signals at frequencies close to the resonant frequency. Preferably, when possible, the invention is implemented in the range of low or medium frequencies (of the order of about one kHz to about one hundred kHz or so). This can sometimes be easily obtained, taking into account the nature of the product and the geometry and dimensions of the tank, by using conventional components to produce the oscillating circuit.

Dans le domaine des machines d'impression les valeurs de capacité typiquement rencontrées avec les réservoirs d'encre conduisent par contre à des fréquences de résonance dans le domaine des hautes fréquences (au-delà de l'ordre du mégahertz), à moins de pouvoir mettre en oeuvre d'éventuelles inductances de très hautes valeurs qui, lorsqu'elles existent, sont très chères. In the field of printing machines, the capacity values typically encountered with ink tanks, on the other hand, lead to resonant frequencies in the high frequency domain (beyond the order of megahertz), unless they are able to implement possible inductors of very high values which, when they exist, are very expensive.

L'intérêt d'utiliser selon une caractéristique préférée de l'invention une inductance fictive est que l'on peut aisément simuler des inductances de valeur élevée sans pour autant utiliser de composants complexes ou difficiles à réaliser. On connaît ainsi un circuit dit gyrateur qui, avec quelques résistances et deux amplificateurs, permet de simuler une inductance constante élevée à partir d'une capacité constante de valeur classique (typiquement de l'ordre d'à peine quelques picofarad) de coût et d'encombrement modérés. Or il est apparu que l'implantation de telles résistances ainsi que de tels amplificateurs n'impliquaient en soi qu'un supplément modéré de coût et d'encombrement, de sorte qu'un tel gyrateur se prêtait fort bien, malgré les apparences, à la constitution d'inductances fictives de valeur élevée pour un coût et dans un encombrement d'ensemble tout à fait modérés, y compris lorsqu'on se place dans le domaine des machines bureautiques d'impression. The advantage of using, according to a preferred characteristic of the invention, a fictitious inductor is that it is easy to simulate inductors of high value without using complex or difficult-to-make components. There is thus known a so-called gyrator circuit which, with a few resistors and two amplifiers, makes it possible to simulate a high constant inductance from a constant capacity of conventional value (typically of the order of barely a few picofarad) of cost and d '' moderate dimensions. However, it appeared that the implantation of such resistors as well as such amplifiers did not in themselves imply a moderate additional cost and size, so that such a gyrator lent itself very well, despite appearances, to the constitution of fictitious inductors of high value for a cost and in an overall space quite moderate, including when one places oneself in the field of office automation printing machines.

L'invention permet au choix de disposer le réservoir dans la branche capacitive ou dans la branche inductive du circuit oscillant, mais l'implantation dans la branche capacitive peut être préférée dans la mesure où elle conduit à une procédure de traitement assez aisée. Ainsi, I'agencement capacitif et l'inductance (fictive) sont avantageusement distincts d'un de l'autre.The invention allows the choice of placing the reservoir in the capacitive branch or in the inductive branch of the oscillating circuit, but the implantation in the capacitive branch may be preferred insofar as it leads to a fairly easy treatment procedure. Thus, the capacitive arrangement and the (fictitious) inductance are advantageously distinct from one another.

La modification du circuit oscillant est avantageusement réalisée par modification d'un composant de cette inductance fictive, par exemple par modification de la capacité, en tirant profit de l'effet d'amplification que réalise, par exemple, le circuit gyrateur. The modification of the oscillating circuit is advantageously carried out by modification of a component of this fictitious inductance, for example by modification of the capacitance, by taking advantage of the amplification effect that the gyrator circuit achieves, for example.

On peut noter que le procédé se prête très bien à un montage en parallèle des éléments capacitifs et inductifs du circuit oscillant, ce qui le rend applicable à tout type de réservoir, quel que soit le type de têtes d'éjection ou d'impression associé. Pour des raisons de simplicité ou pour satisfaire des contraintes de fonctionnement, ces éléments sont avantageusement connectés entre un point de mesure et la masse. It can be noted that the method lends itself very well to a parallel mounting of the capacitive and inductive elements of the oscillating circuit, which makes it applicable to any type of reservoir, whatever the type of associated ejection or printing heads. . For reasons of simplicity or to satisfy operating constraints, these elements are advantageously connected between a measurement point and the ground.

De manière préférée, I'agencement capacitif comporte deux pièces métalliques formant les armatures d'un condensateur, dont l'une est disposée à proximité immédiate et en regard d'une portion de l'enceinte de stockage du réservoir et dont l'autre est formée par, ou connectée à, une tête d'éjection ou d'impression reliée à l'enceinte de stockage par un canal de liaison ou d'écoulement, grâce à quoi l'agencement capacitif tient compte non seulement de la quantité de produit dans l'enceinte, mais aussi dans le canal de liaison. Preferably, the capacitive arrangement comprises two metal parts forming the armatures of a capacitor, one of which is disposed in the immediate vicinity and facing a portion of the storage enclosure of the tank and the other of which is formed by, or connected to, an ejection or printing head connected to the storage enclosure by a connection or flow channel, whereby the capacitive arrangement takes account not only of the quantity of product in the enclosure, but also in the connecting channel.

Un tel montage permet de n'ajouter, aux pièces nécessaires au fonctionnement de la tête, qu'une seule pièce métallique.Such an assembly makes it possible to add, to the parts necessary for the operation of the head, only one metal part.

Le fonctionnement de certaines têtes d'impression actuellement connues impose que celles-ci soient à la masse : c'est pourquoi, le circuit oscillant étant alors de type parallèle, la tête d'impression ou d'éjection est avantageusement connectée à un potentiel de référence constitué par la masse. The operation of certain currently known printheads requires that these be grounded: this is why, the oscillating circuit then being of the parallel type, the printhead or ejection head is advantageously connected to a potential of reference constituted by the mass.

L'invention s'applique notamment au cas de machines d'impression utilisant un réservoir, généralement amovible, contenant une encre électriquement conductrice : le circuit oscillant, y compris la première armature est alors avantageusement fixe par rapport au boîtier de la machine d'impression. The invention applies in particular to the case of printing machines using a reservoir, generally removable, containing an electrically conductive ink: the oscillating circuit, including the first frame is then advantageously fixed relative to the housing of the printing machine .

II est très facile d'adapter le procédé de l'invention pour surveiller l'état du produit dans le canal d'écoulement, soit qu'il vienne à manquer, soit qu'il vienne à sécher, notamment. Les caractéristiques de l'agencement capacitif, lorsque ce demier intègre le conduit d'écoulement, sont alors fondamentalement modifiées, conduisant en pratique à des valeurs, que l'on se place avant ou après traitement, tout à fait différentes des valeurs qui peuvent être normalement obtenues : il suffit de prévoir un test à ce propos et une procédure d'anomalie (excitation d'un signal sonore ou lumineux par exemple) à déclencher le cas échéant. It is very easy to adapt the method of the invention to monitor the state of the product in the flow channel, either that it runs out, or that it comes to dry, in particular. The characteristics of the capacitive arrangement, when the latter integrates the flow conduit, are then fundamentally modified, leading in practice to values, which are placed before or after treatment, entirely different from the values which can be normally obtained: it suffices to provide a test in this regard and an anomaly procedure (excitation of a sound or light signal for example) to be triggered if necessary.

II est clair que l'information concernant la quantité de produit peut être d'au moins deux natures, selon que l'on s'intéresse à la quantité déjà consommée ou à la quantité résiduelle. It is clear that the information concerning the quantity of product can be at least two types, depending on whether one is interested in the quantity already consumed or in the residual quantity.

Les signaux d'excitation sont de préférence des signaux altematifs, mais peuvent aussi, en variante, être des signaux en créneaux ou en impulsions. The excitation signals are preferably alternative signals, but can also, as a variant, be signals in niche or in pulses.

L'invention propose en outre, pour la mise en oeuvre du procédé, un dispositif pour la détermination de la quantité d'un produit électriquement conducteur contenu dans une cavité de stockage d'un réservoir en matériau électriquement, comportant:
- un circuit oscillant comportant un agencement capacitif destiné à comprendre au moins une partie de ce réservoir, ce circuit ayant au moins un premier état et un second état;
- des moyens de commande pour faire passer ce circuit oscillant du premier état au second état;
- un générateur de signal d'excitation connecté au circuit;
- des moyens de mesure et de traitement connectés à ce circuit oscillant, au générateur de signal d'excitation et aux moyens de commande et conçus en sorte d'appliquer au circuit oscillant au moins un signal d'excitation, de prélever un signal de mesure en réponse à chaque signal d'excitation, d'identifier la valeur d'une caractéristique de cet agencement capacitif et d'en déduire une information représentative de la quantité de produit contenue dans la cavité de stockage à partir d'une loi de corrélation préétablie;
- des moyens de vérification conçus en sorte de comparer la valeur de cette caractéristique ou de cette information à une plage de valeurs possibles;
- des moyens de détermination conçus en sorte de mettre le circuit oscillant dans son premier état, de déclencher la procédure de mesure et éventuellement la procédure de traitement associée à ce premier état, puis la procédure de vérification et;
* si la vérification est positive saisir la valeur instantanée de ladite information;
* ou, sinon, de commander un changement d'état du circuit oscillant lorsque cette procédure de vérification détecte que la valeur est en dehors de sa plage et de déclencher à nouveau la procédure de mesure puis la procédure de traitement pour ce nouvel état du circuit oscillant et de saisir la nouvelle valeur instantanée de ladite information.The invention further provides, for implementing the method, a device for determining the quantity of an electrically conductive product contained in a storage cavity of a reservoir made of electrically material, comprising:
- An oscillating circuit comprising a capacitive arrangement intended to comprise at least a part of this reservoir, this circuit having at least a first state and a second state;
- control means for passing this oscillating circuit from the first state to the second state;
- an excitation signal generator connected to the circuit;
- measuring and processing means connected to this oscillating circuit, to the excitation signal generator and to the control means and designed so as to apply to the oscillating circuit at least one excitation signal, to take a measurement signal in response to each excitation signal, to identify the value of a characteristic of this capacitive arrangement and to deduce therefrom information representative of the quantity of product contained in the storage cavity from a predetermined correlation law ;
- verification means designed so as to compare the value of this characteristic or of this information with a range of possible values;
- Determination means designed so as to put the oscillating circuit in its first state, to trigger the measurement procedure and possibly the processing procedure associated with this first state, then the verification procedure and;
* if the verification is positive enter the instantaneous value of said information;
* or, if not, order a change of state of the oscillating circuit when this verification procedure detects that the value is outside its range and trigger the measurement procedure again and then the processing procedure for this new circuit state oscillating and enter the new instantaneous value of said information.

Les mêmes commentaires que précédemment s'appliquent au dispositif ainsi défini. The same comments as above apply to the device thus defined.

L'invention conceme également à un dispositif de traitement de signaux formé des moyens de mesure et de traitement et des moyens pour saisir la valeur instantanée de l'information recherchée. The invention also relates to a signal processing device formed by measurement and processing means and by means for entering the instantaneous value of the information sought.

L'invention s'applique enfin à:
- un dispositif de foumiture de produit combinant un dispositif de détermination de la quantité de produit avec le réservoir et les moyens de commande de la tête d'éjection;
- le cas particulier, important en pratique, où ce dispositif de foumiture de produit est un dispositif de formation d'image;
- un système d'impression comportant seulement le dispositif de détermination de la quantité de produit avec le réservoir, dans le cas d'un réservoir d'encre;
- une machine bureautique comportant l'un quelconque des dispositifs précités ; et
- un bloc bureautique de traitement de signaux destiné à coopérer avec un réservoir d'encre et comportant un dispositif de traitement du type précité.The invention finally applies to:
- a product supply device combining a device for determining the quantity of product with the reservoir and the means for controlling the ejection head;
- The particular case, important in practice, where this product delivery device is an image forming device;
- a printing system comprising only the device for determining the quantity of product with the reservoir, in the case of an ink reservoir;
- an office machine comprising any of the aforementioned devices; and
- an office block for signal processing intended to cooperate with an ink tank and comprising a processing device of the aforementioned type.

On appréciera que l'invention cherche à déterminer une plage de fréquence où le bruit ambiant ne perturbe pas la mesure de quantité de produit. It will be appreciated that the invention seeks to determine a frequency range where the ambient noise does not disturb the measurement of the quantity of product.

Elle peut utiliser une relation linéaire entre la quantité d'encre restante et la valeur de la résistance calculée à l'aide du facteur de qualité ou de l'amplitude de signal à la fréquence de résonance. It can use a linear relationship between the amount of ink remaining and the resistance value calculated using the quality factor or signal amplitude at the resonant frequency.

Elle permet de réduire l'encombrement de la configuration mécanique en utilisant la tête d'impression comme seconde plaque du condensateur. It makes it possible to reduce the size of the mechanical configuration by using the print head as the second plate of the capacitor.

Elle peut être mise en oeuvre avec des fréquences faibles ou moyennes en utilisant un circuit de type gyrateur comme inductance. It can be implemented with low or medium frequencies using a gyrator type circuit as an inductor.

Elle peut utiliser, en variante, une relation univoque entre la quantité d'encre restante et la valeur de la capacité calculée à partir de la fréquence de résonance. Alternatively, it can use a unique relationship between the amount of ink remaining and the value of the capacitance calculated from the resonant frequency.

Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui avait été donnée à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 est un schéma bloc du dispositif d'impression;
- la figure 2 est une perspective simplifiée du dispositif d'impression;
- la figure 3 est une vue simplifiée et schématique du réservoir;
- la figure 4 est un schéma bloc du dispositif de traitement du signal reçu;
- la figure 5 est un exemple de courbe expérimentale utilisée par l'invention;
- la figure 6 est un schéma électrique du circuit gyrateur;
- les figures 7a et 7b sont conjointement un organigramme du programme résidant en mémoire morte et mettant en oeuvre l'invention ; et
- les figures 8a et 8b sont un schéma électrique réel et un schéma électrique équivalent du réservoir dans son circuit oscillant.Objects, characteristics and advantages of the invention appear from the description which had been given by way of example with regard to the appended drawings in which:
- Figure 1 is a block diagram of the printing device;
- Figure 2 is a simplified perspective of the printing device;
- Figure 3 is a simplified and schematic view of the tank;
- Figure 4 is a block diagram of the device for processing the received signal;
- Figure 5 is an example of an experimental curve used by the invention;
- Figure 6 is an electrical diagram of the gyrator circuit;
- Figures 7a and 7b are jointly a flowchart of the program residing in read only memory and implementing the invention; and
- Figures 8a and 8b are a real electrical diagram and an equivalent electrical diagram of the tank in its oscillating circuit.

Ainsi qu'il ressort de la figure 1, I'invention s'applique à un dispositif de transfert d'image 10, par exemple compris dans une imprimante 11 qui reçoit des données à imprimer DI par l'intermédiaire d'un port d'entrée/sortie parallèle 107 relié à un circuit d'interface 106. Le circuit 106 est relié à un circuit de commande d'éjection d'encre 110 qui commande une cartouche ou réservoir d'encre 111, via un circuit d'amplification 114. As is apparent from FIG. 1, the invention applies to an image transfer device 10, for example included in a printer 11 which receives data to be printed DI via a port of parallel input / output 107 connected to an interface circuit 106. The circuit 106 is connected to an ink ejection control circuit 110 which controls an ink cartridge or reservoir 111, via an amplification circuit 114.

La cartouche d'encre 111 est interchangeable et est montée sur un chariot de translation en va et vient actionné par un moteur 102. The ink cartridge 111 is interchangeable and is mounted on a reciprocating carriage driven by a motor 102.

La cartouche d'encre comprend essentiellement une enceinte ou cavité de stockage d'encre 112, un conduit ou un canal d'écoulement 120 connecté à cette enceinte et une tête d'impression. Le réservoir est en matériau électriquement isolant tandis que l'encre est électriquement conductrice. The ink cartridge essentially comprises an ink storage enclosure or cavity 112, a conduit or a flow channel 120 connected to this enclosure and a print head. The reservoir is made of electrically insulating material while the ink is electrically conductive.

L'imprimante comporte en outre un circuit principal de traitement de données 100, associé à une mémoire morte 103 et une mémoire vive 109. La mémoire morte 103 contient les programmes de fonctionnement du circuit principal de traitement 100, tandis que la mémoire vive 109, également associée au circuit de commande d'éjection d'encre 110, stocke de façon temporaire les données DI reçues par l'intermédiaire de l'interface 106 ainsi que les données traitées par le circuit principal de traitement 100. The printer also comprises a main data processing circuit 100, associated with a read only memory 103 and a random access memory 109. The read only memory 103 contains the operating programs of the main processing circuit 100, while the random access memory 109, also associated with the ink ejection control circuit 110, temporarily stores the data DI received via the interface 106 as well as the data processed by the main processing circuit 100.

Le circuit principal de traitement 100 est relié à un afficheur 104, sur lequel le circuit principal de traitement 100 commande l'affichage de messages représentatifs du fonctionnement de l'imprimante. Le circuit principal de traitement 100 est relié à un clavier 105, comportant au moins un interrupteur, par lequel l'utilisateur peut transmettre des commandes de fonctionnement à l'imprimante. The main processing circuit 100 is connected to a display 104, on which the main processing circuit 100 controls the display of messages representative of the operation of the printer. The main processing circuit 100 is connected to a keyboard 105, comprising at least one switch, by which the user can transmit operating commands to the printer.

Le circuit de traitement 100 est également relié au moteur 102 par l'intermédiaire d'un circuit d'amplification 101. Le moteur 102 assure le déplacement du chariot qui porte la cartouche d'impression 111. Le moteur 102 est par exemple un moteur pas à pas. L'imprimante précédemment décrite est classique et bien connue de l'homme de l'art. Elle ne sera donc plus détaillée. The processing circuit 100 is also connected to the motor 102 via an amplification circuit 101. The motor 102 moves the carriage which carries the print cartridge 111. The motor 102 is for example a step motor step by step. The printer described above is conventional and well known to those skilled in the art. It will therefore no longer be detailed.

Selon l'invention, l'imprimante comporte une plaque ou armature métallique 121 à l'extérieur du réservoir en manière plastique, lequel contient avantageusement un corps spongieux imbibé d'encre dont la résistivité varie proportionnellement à la quantité d'encre. La tête d'impression est constituée d'une couche isolante puis d'une autre couche conductrice; elle constitue avantageusement la seconde armature d'un agencement capacitif. According to the invention, the printer comprises a metal plate or frame 121 outside the plastic container, which advantageously contains a spongy body soaked in ink, the resistivity of which varies in proportion to the quantity of ink. The print head consists of an insulating layer and then another conductive layer; it advantageously constitutes the second frame of a capacitive arrangement.

L'imprimante comprend aussi un moyen 115 pour convertir le signal électrique de la plaque 121, via un amplificateur 125 de très grande impédance d'entrée. The printer also includes means 115 for converting the electrical signal from the plate 121, via an amplifier 125 of very high input impedance.

Le circuit principal de traitement 100 est relié à un diviseur programmable 118 qui va diviser l'horloge 117 afin d'obtenir un balayage en fréquence par simple modification du rapport de division. Ce signal est amplifié en 119. The main processing circuit 100 is connected to a programmable divider 118 which will divide the clock 117 in order to obtain a frequency scan by simple modification of the division ratio. This signal is amplified at 119.

II est ensuite relié à un élément résistif 112, par exemple une résistance de 4.7 MQ et ensuite connecté au circuit résonant constitué d'un circuit dit gyrateur 124 et de la capacité formée par la plaque 121, le réservoir 112 et la tête d'impression 113. It is then connected to a resistive element 112, for example a resistor of 4.7 MQ and then connected to the resonant circuit consisting of a circuit known as a gyrator 124 and of the capacity formed by the plate 121, the reservoir 112 and the print head 113.

Le circuit de traitement 100 est relié au circuit gyrateur 124 afin de pouvoir modifier la valeur de l'inductance équivalente créée par ledit gyrateur. The processing circuit 100 is connected to the gyrator circuit 124 in order to be able to modify the value of the equivalent inductance created by said gyrator.

Ainsi qu'il ressort de la figure 2, le dispositif d'impression comprend classiquement un chariot 60 pour porter les cartouches d'impression 111. Le chariot est entraîné selon un déplacement de va et vient sur un chemin de déplacement formé par des rails de guidage 67. Le moteur entraîne le char As can be seen from FIG. 2, the printing device conventionally comprises a carriage 60 for carrying the print cartridges 111. The carriage is driven in a reciprocating movement on a displacement path formed by rails of guide 67. The motor drives the tank

Le détecteur d'enveloppe 51 est relié à un comparateur 52 relié au circuit de traitement 1 00.The envelope detector 51 is connected to a comparator 52 connected to the processing circuit 1 00.

L'amplificateur 50 foumit le signal amplifié SiA au détecteur d'enveloppe 51 qui détermine la valeur crête du signal amplifié. Ceci permet de mesurer l'amplitude du signal, la fréquence étant bien entendu déduite par l'Unité Centrale qui connaît la fréquence de l'oscillateur 117 et le rapport de division. The amplifier 50 supplies the amplified signal SiA to the envelope detector 51 which determines the peak value of the amplified signal. This makes it possible to measure the amplitude of the signal, the frequency being of course deduced by the Central Unit which knows the frequency of the oscillator 117 and the division ratio.

Le signal Si2 en sortie du détecteur d'enveloppe 51 est foumi au convertisseur 52 qui convertit le signal analogique Si2 en un signal numérique
SNi pour le transmettre au circuit de traitement 100.The signal Si2 at the output of the envelope detector 51 is supplied to the converter 52 which converts the analog signal Si2 into a digital signal
SNi to transmit it to the processing circuit 100.

La figure 5 représente une courbe expérimentale : en abscisse, la quantité d'encre contenue dans le réservoir est exprimée en pourcentage de la quantité maximum. La valeur de la résistance exprimée en ohm est en ordonnée. En a est représentée la détermination d'une résistance équivalente dont la mesure a été perturbée par un bruit. Après élimination de ce pic, cette courbe peut être mise à profit par l'invention (voir ciaessous). FIG. 5 represents an experimental curve: on the abscissa, the quantity of ink contained in the reservoir is expressed as a percentage of the maximum quantity. The resistance value expressed in ohms is on the ordinate. In a is represented the determination of an equivalent resistance whose measurement was disturbed by a noise. After elimination of this peak, this curve can be taken advantage of by the invention (see below).

La figure 6 représente le schéma électrique du circuit gyrateur 124, avec quatre résistances, une capacité (inductance Z) et deux amplificateurs différentiels. FIG. 6 represents the electrical diagram of the gyrator circuit 124, with four resistors, a capacitance (inductance Z) and two differential amplifiers.

Ce type de circuit gyrateur a été inventé par Antoniou. II est connu sous le terme anglo-saxon de GIC ( General Impedance Convertor). II permet de transformer une impédance Z en une autre valeur: Z R1R3R4
R2Z
Si Rl = R2 = R3 = Ra = 10ka2
alors Zc =j(10 }CÇ)2 Cco
Où C représente la capacité d'un condensateur (ici variable).This type of gyrator circuit was invented by Antoniou. It is known by the Anglo-Saxon term of GIC (General Impedance Convertor). It makes it possible to transform an impedance Z into another value: Z R1R3R4
R2Z
If Rl = R2 = R3 = Ra = 10ka2
then Zc = j (10} CÇ) 2 Cco
Where C represents the capacitance of a capacitor (here variable).

Dès lors, la valeur de la capacité C se trouve multipliée par un facteur de 108 pour devenir une inductance. Consequently, the value of the capacitance C is multiplied by a factor of 108 to become an inductance.

Ainsi, une capacité de 10 nF devient une inductance de 1 H. Thus, a capacity of 10 nF becomes an inductance of 1 H.

Dans le cas considéré ici, la capacité entre l'encre et la plaque de métal 121 est de quelques pico farad. Celle de la tête est de plusieurs dizaines de pico farad. In the case considered here, the capacity between the ink and the metal plate 121 is a few pico farad. That of the head is several tens of pico farad.

Ainsi, il est possible de mesurer la résistance de l'encre en série avec des capacités de faible valeur à des fréquences basses ou moyennes (de quelques kHz à quelques dizaines de kHz). Thus, it is possible to measure the resistance of the ink in series with low value capacities at low or medium frequencies (from a few kHz to a few tens of kHz).

Pour réduire encore la fréquence, il suffit d'augmenter la valeur de l'élément capacitif C1. To further reduce the frequency, it suffices to increase the value of the capacitive element C1.

Lorsque l'oscillateur 117 varie sa fréquence, la tension au point de mesure 115 devient maximale à la fréquence de résonance, elle est ainsi déterminée par l'Unité Centrale pour ensuite déterminer la bande passante, le facteur de qualité et finalement la résistance équivalente. When the oscillator 117 varies its frequency, the voltage at the measurement point 115 becomes maximum at the resonance frequency, it is thus determined by the Central Unit to then determine the bandwidth, the quality factor and finally the equivalent resistance.

II est à remarquer qu'un simple changement de la valeur d'un élément du gyrateur (Rr, R2, R3, R4 ou C1) permet de modifier de façon simple et rapide la valeur de l'inductance équivalente et par la même occasion de modifier la fréquence de résonance du circuit bouchon. It should be noted that a simple change in the value of an element of the gyrator (Rr, R2, R3, R4 or C1) makes it possible to modify the value of the equivalent inductance quickly and easily and at the same time to modify the resonance frequency of the plug circuit.

A titre d'exemple, on choisit de changer la valeur de C1 grâce à des interrupteurs SW1, SW2 et des condensateurs C1 et C2. For example, we choose to change the value of C1 using switches SW1, SW2 and capacitors C1 and C2.

Ainsi, on peut obtenir une première valeur de l'inductance L1 représentative de C1 seule (SW1 fermé, SW2 ouvert), une seconde valeur L2 représentative de C2 seule (SW1 ouvert, SW2 fermé), une troisième valeur L3 représentative de C1 et C2 (SW1 fermé, SW2 fermé). De nombreux autres cas sont envisageables avec un troisième condensateur et un troisième interrupteur. Thus, we can obtain a first value of the inductance L1 representative of C1 alone (SW1 closed, SW2 open), a second value L2 representative of C2 only (SW1 open, SW2 closed), a third value L3 representative of C1 and C2 (SW1 closed, SW2 closed). Many other cases are possible with a third capacitor and a third switch.

Ainsi qu'il ressort de la figure 7, un algorithme de l'invention est mémorisé dans la mémoire morte 103 du dispositif d'impression. L'algorithme comprend 23 étapes E69 à E91 qui sont parcourues périodiquement, par exemple avant l'impression d'un document. L'algorithme détermine la quantité d'encre dans le réservoir 112. As shown in FIG. 7, an algorithm of the invention is stored in the read-only memory 103 of the printing device. The algorithm comprises 23 steps E69 to E91 which are run periodically, for example before the printing of a document. The algorithm determines the quantity of ink in the reservoir 112.

L'étape E69 consiste à positionner les commutateurs 5W1, 5W2 respectivement en position fermée et ouverte (premier état du circuit oscillant). Step E69 consists in positioning the switches 5W1, 5W2 respectively in the closed and open position (first state of the oscillating circuit).

L'étape E70 consiste à activer le diviseur de fréquence 118 vers le gyrateur 124. Step E70 consists in activating the frequency divider 118 towards the gyrator 124.

En E71, on décrémente d'une unité de division la fréquence de l'oscillateur 117 via le diviseur 118 commandé par l'Unité Centrale 100. Le pas de division est préalablement fixé (par exemple : 200 Hz). Ainsi la fréquence à la sortie du diviseur 118 augmente de 200 Hz à chaque décrément d'une unité de division. In E71, the frequency of the oscillator 117 is decremented by a division unit via the divider 118 controlled by the Central Unit 100. The division pitch is previously fixed (for example: 200 Hz). Thus the frequency at the output of the divider 118 increases by 200 Hz with each decrement of a division unit.

A l'étape E72, on lit le signal SNi qui est ensuite mémorisé en RAM 109 à l'étape E73. In step E72, the signal SNi is read which is then stored in RAM 109 in step E73.

En E74, on compare la valeur de SNin+1 à SNin. Si Snif+ est supérieur à SNin alors on retoume à l'étape E71. A l'inverse, si Spin+1 n'est pas supérieur à SNin, on passe à l'étape E75. Dans ce cas, cela indique que la résonance a été atteinte à la fréquence courante moins 200 Hz (fréquence Fo). In E74, the value of SNin + 1 is compared to SNin. If Snif + is greater than SNin then we go back to step E71. Conversely, if Spin + 1 is not greater than SNin, we go to step E75. In this case, this indicates that the resonance has been reached at the current frequency minus 200 Hz (frequency Fo).

La dernière valeur saisie correspond à la résonance, elle est notée SNi max.The last value entered corresponds to the resonance, it is noted SNi max.

En E75, on attribue aux variables Fo et nivxF0 respectivement la fréquence correspondant à SNi max et la valeur de l'amplitude SNi max. In E75, the variables Fo and nivxF0 are respectively assigned the frequency corresponding to SNi max and the value of the amplitude SNi max.

Ensuite, il faut déterminer la bande passante à -3 dB par identification de fréquences hautes et basses.Next, the bandwidth must be determined at -3 dB by identifying high and low frequencies.

En E76, on décrémente d'une unité de division la fréquence de l'oscillateur 117 via le diviseur 118 commandé par l'Unité Centrale 100. In E76, the frequency of the oscillator 117 is decreased by a division unit via the divider 118 controlled by the Central Unit 100.

En E77, on lit SNi qui est mémorisée en RAM 109 à l'étape E78. In E77, we read SNi which is stored in RAM 109 in step E78.

En E79, on regarde si SNi est inférieure ou égale à

In E79, we look if SNi is less than or equal to

Dans la négative, on retoume en E76. Dans la positive, on passe à l'étape E80 qui consiste à attribuer à la variable FH la valeur de la fréquence courante et à repositionner le diviseur de fréquence 118 à l'unité de division correspondant à Fo. If not, we go back to E76. In the positive, we go to step E80 which consists in assigning the variable FH the value of the current frequency and in repositioning the frequency divider 118 at the division unit corresponding to Fo.

En E81, on incrémente d'une unité de division la fréquence de l'oscillateur 117 via le diviseur 118 commandé par l'Unité Centrale 100. In E81, the frequency of the oscillator 117 is incremented by a division unit via the divider 118 controlled by the Central Unit 100.

En E84, on regarde si la valeur de SNi est inférieure ou égale à

In E84, we check if the value of SNi is less than or equal to

Dans la négative, on revient à l'étape E81. Dans la positive, on passe à
L'étape E85 qui consiste à attribuer à la variable FB la valeur de la fréquence
F0 courante et à calculer le facteur de qualité Q par la formule Q = ~Fo o
FH-FB
L'étape E86 permet de calculer la valeur de la résistance:

If not, we return to step E81. In the positive, we go to
Step E85 which consists in assigning to the variable FB the value of the frequency
Current F0 and to calculate the quality factor Q by the formula Q = ~ Fo o
FH-FB
Step E86 makes it possible to calculate the value of the resistance:

L représente la valeur de L correspondant à l'inductance fictive avec C1 ou C2 ou C1 et C2. L represents the value of L corresponding to the fictitious inductance with C1 or C2 or C1 and C2.

Après l'étape E86, I'Unité Centrale passe en E89 pour tester la valeur de RS. Si celle-ci correspond à une valeur contenue dans le gabarit (par exemple entre les valeurs extrêmes de la figure 5 sans son pic), I'Unité
Centrale passe à l'étape E87.After step E86, the Central Unit goes to E89 to test the value of RS. If this corresponds to a value contained in the template (for example between the extreme values of figure 5 without its peak), the Unit
Central goes to step E87.

Dans la négative, le signal a été perverti par du bruit ; I'Unité
Centrale va donc déplacer la fréquence de résonance de manière à se placer dans une plage de fréquence où le bruit est moins influent.If not, the signal was perverted by noise; The unit
Centrale will therefore move the resonance frequency so as to place itself in a frequency range where the noise is less influential.

Ceci est réalisé à l'étape 90. En 91, I'Unité Centrale va effectuer une nouvelle mesure en tenant compte cette fois-ci de la nouvelle valeur de
l'inductance et se brancher à l'étape E70.This is done in step 90. In 91, the Central Unit will perform a new measurement, this time taking into account the new value of
the inductor and connect to step E70.

L'étape E87 permet de déterminer la quantité d'encre à partir de la valeur de la résistance Rs grâce à la table de correspondance TC stockée en
ROM 103.Step E87 makes it possible to determine the quantity of ink from the value of the resistance Rs using the correspondence table TC stored in
ROM 103.

Enfin, L'étape E88 permet d'afficher le niveau d'encre. Finally, Step E88 displays the ink level.

La figure 8a représente de façon détaillée le circuit parallèle utilisé selon l'invention. FIG. 8a shows in detail the parallel circuit used according to the invention.

L'élément résistif 122 est relié au circuit résonant constitué par l'inductance créée par le gyrateur 124 ainsi que la cartouche d'encre. Par souci de simplification, I'élément résistif 119 sera appelé R1. R1 est choisi de très grande valeur afin de ne pas masquer les variations de la résistance d'encre. The resistive element 122 is connected to the resonant circuit formed by the inductance created by the gyrator 124 as well as the ink cartridge. For the sake of simplification, the resistive element 119 will be called R1. R1 is chosen to be of very high value so as not to mask variations in ink resistance.

L'inductance réalisée par le gyrateur 124, appelée ici L1, est choisie de valeur très élevée afin de pouvoir obtenir une fréquence de résonance faible et surtout d'excellente qualité. En effet, les résistances-série existant sur les inductances classiques ainsi que les capacités parasites entre les spires diminuent les qualités des inductances, ce qui pourrait dégrader la qualité de la mesure de la résistance. The inductance produced by the gyrator 124, called here L1, is chosen to be of very high value in order to be able to obtain a low resonance frequency and above all of excellent quality. Indeed, the series resistors existing on conventional inductors as well as the parasitic capacitances between the turns decrease the qualities of the inductors, which could degrade the quality of the resistance measurement.

La capacité Cs1 représente le condensateur créé par la plaque de métal 121, la paroi de la cartouche d'encre et l'encre. Cette capacité varie peu. The capacity Cs1 represents the capacitor created by the metal plate 121, the wall of the ink cartridge and the ink. This capacity varies little.

Si celle-ci variait en fonction de la quantité d'encre, I'ajout d'un nouveau condensateur en série de plus faible valeur stabiliserait cette variation
Ceci n'est généralement pas nécessaire. La résistance Rs symbolise la résistance de l'encre et le condensateur Cs2 représente la capacité entre l'encre et la tête d'impression reliée à un potentiel prédéterminé. Soit Cp la capacité équivalente à Cs1 et Cs2.If this varied according to the quantity of ink, the addition of a new capacitor in series of lower value would stabilize this variation
This is generally not necessary. The resistance Rs symbolizes the resistance of the ink and the capacitor Cs2 represents the capacity between the ink and the print head connected to a predetermined potential. Let Cp be the capacity equivalent to Cs1 and Cs2.

Cette résistance série peut être assimilée à une résistance parallèle de valeur:

à condition que Rs soit très inférieur à Rp
Le facteur de qualité pour le circuit de la figure 8b est de la forme:

This series resistance can be compared to a parallel resistance of value:

provided that Rs is much less than Rp
The quality factor for the circuit in Figure 8b is of the form:

Celui-ci étant mesuré, on en déduit Rp et finalement:
L1
Rs= Li
RpCp
ce qui correspond à l'expression donnée ci-dessus à propos de l'étape E86 entre la résistance recherchée et le facteur de qualité. This being measured, we deduce Rp and finally:
L1
Rs = Li
RpCp
which corresponds to the expression given above with regard to step E86 between the resistance sought and the quality factor.

En variante, la résistance de l'encre peut être déduite de la mesure de l'amplitude S du pic de résonance. L'homme de métier sait alors en déduire la valeur de la résistance. As a variant, the resistance of the ink can be deduced from the measurement of the amplitude S of the resonance peak. The skilled person can then deduce the value of the resistance.

Claims

1. Method for determining the quantity of an electrically conductive product contained in a tank (111) made of electrically insulating material comprising at least one storage cavity (112), according to which:

- An oscillating circuit is constituted comprising a capacitive arrangement comprising at least a part of this reservoir, this oscillating circuit having at least two states;

- This oscillating circuit is connected to an excitation signal generator (117, 118, 119) and to means adapted to pass the oscillating circuit from a first to at least one other state;

- a measurement procedure is defined according to which at least one excitation signal is applied to this oscillating circuit and at least one measurement signal is taken at a measurement point in response to this excitation signal, this excitation signal being chosen so that the measurement signal varies unequivocally with the quantity of product contained in the storage cavity;

a processing procedure is defined for each state of the oscillating circuit comprising a first step consisting in identifying from this (or these) measurement signal (or signals) the value of a characteristic of this capacitive arrangement and a second step consisting deducing therefrom the instantaneous value of information representative of the quantity of product contained in the tank on the basis of a predetermined correlation law between values of this characteristic and values of the quantity of product in the storage cavity;

- a verification procedure is defined which consists in comparing the value of this characteristic or of this information with a range of possible values; and

- at least one determination cycle is carried out consisting of putting the oscillating circuit in its first state, triggering the measurement procedure and possibly the processing procedure associated with this first state, then the verification procedure and, if the verification is positive enter the instantaneous value of said information or, otherwise order a change of state of the oscillating circuit when this verification procedure detects that the value is outside of its range and to trigger the measurement procedure again then the processing procedure for this new state of the oscillating circuit and to enter the new instantaneous value of said information.

2. Method according to claim 1, characterized in that the verification procedure consists in testing the value of the information given by the processing procedure for the first state.

3. Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the determination cycle further comprises, in the case where the verification is negative, a step consisting in triggering the verification procedure again after the change of state of the oscillating circuit.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the oscillating circuit is designed so as to have at least three possible states.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one begins a change of the oscillating circuit by action on switches connecting, or not, components within this oscillating circuit.

6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the measurement procedure comprises the application to the oscillating circuit of a plurality of signals having different frequencies, in a frequency band containing the frequencies for which this circuit is resonant in each state and for various values of the quantity of product.

7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the first step of the treatment procedure consists in identifying the value of the capacity that constitutes the reservoir in the capacitive arrangement.

8. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the first step of the treatment procedure consists in identifying the value of the resistance that the reservoir constitutes in the capacitive arrangement.

9. Method according to claim 8, characterized in that the storage cavity contains a spongy body and there is at least a portion of this spongy body in the capacitive arrangement.

10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the oscillating circuit is designed so as to have a resonant frequency which varies, with the quantity of product contained in the storage enclosure in said range operating, in a range from around one kHz to around one hundred kHz or so.

11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the oscillating circuit comprises a fictitious inductance (124).

12. Method according to claim 11, characterized in that the fictitious inductor is a circuit of the gyrator type, known per se.

13. Method according to claim II or claim 12, characterized in that said capacitive arrangement and the fictitious inductance (124) are distinct from each other.

14. Method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the change of the state of the oscillating circuit is controlled by action on a component (sir, SW2) forming part of this fictitious inductance.

15. Method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that, the reservoir comprising an enclosure (112) delimiting said cavity, a product flow channel (120) connected to an outlet of the reservoir and a head printing, the capacitive arrangement comprises two reinforcing plates, one of which (121) is disposed in the immediate vicinity of a portion of this enclosure, and the other is formed by this printing head.

16. Method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that, the reservoir (111) containing an electrically conductive ink and being intended to be used in a printing machine comprising a housing, the oscillating circuit is arranged , including at least one armature plate (121) intended to be opposite and in the immediate vicinity of a part of the tank, fixedly with respect to said housing.

17. Device for determining the quantity of an electrically conductive product contained in a storage cavity of a reservoir made of electrically material, comprising:

- An oscillating circuit comprising a capacitive arrangement intended to comprise at least a part of this reservoir, this circuit having at least a first state and a second state;

- control means (SW1, SW2) for passing this oscillating circuit from the first state to the second state;

- an excitation signal generator (117, 118, 119) connected to the circuit;

- measuring and processing means (125, 115, 100) connected to this oscillating circuit, to the excitation signal generator and to the control means and designed so as to apply to the oscillating circuit at least one excitation signal , take a measurement signal in response to each excitation signal, identify the value of a characteristic of this capacitive arrangement and deduce information representative of the quantity of product contained in the storage cavity from a pre-established correlation law;

- verification means (100) designed so as to compare the value of this characteristic or of this information with a range of possible values;

- Determination means designed so as to put the oscillating circuit in its first state, to trigger the measurement procedure and possibly the processing procedure associated with this first state, then the verification procedure and;

* if the verification is positive enter the instantaneous value of said information;

* or, if not, order a change of state of the oscillating circuit when this verification procedure detects that the value is outside its range and trigger the measurement procedure again and then the processing procedure for this new circuit state oscillating and enter the new instantaneous value of said information.

18. Device according to claim 17, characterized in that the verification means are designed so as to test the value of the information given by the measurement and processing means.

19. Device according to claim 17 or claim 18, characterized in that the determination means are designed so as to trigger further, in the case where the verification is negative, a verification after the change of state of the oscillating circuit.

20. Device according to any one of claims 17 to 19, characterized in that the oscillating circuit is designed so as to have at least three possible states.

21. Device according to any one of claims 17 to 20, characterized in that the circuit comprises components (C1, C2) connected within this oscillating circuit by means of switches (SW1, SW2) controlled by the means (100).

22. Device according to any one of claims 17 to 21, characterized in that the excitation signal generator is designed so as to generate a plurality of signals having different frequencies, in a frequency band containing the frequencies for which this oscillating circuit is resonant in each state and for various values of the quantity of product.

23. Device according to any one of claims 17 to 22, characterized in that the measurement and processing means are designed so as to identify the value of the capacity that constitutes the reservoir in the capacitive arrangement.

24. Device according to any one of claims 17 to 22, characterized in that the measurement and processing means are designed so as to identify the value of the resistance that the reservoir constitutes in the capacitive arrangement.

25. Device according to claim 24, characterized in that the storage cavity contains a spongy body at least part of which is arranged in the capacitive arrangement.

26. Device according to any one of claims 17 to 25, characterized in that the oscillating circuit is designed so as to have a resonant frequency which varies, with the quantity of product contained in the storage enclosure in said range operating, in a range from around one kHz to around one hundred kHz or so.

27. Device according to any one of claims 17 to 26, characterized in that the oscillating circuit comprises a fictitious inductance (124).

28. Device according to claim 27, characterized in that the fictitious inductor is a circuit of the gyrator type, known per se.

29. Device according to claim 27 or claim 28, characterized in that said capacitive arrangement and the fictitious inductance (124) are distinct from each other.

30. Device according to any one of claims 27 to 29, characterized in that the change of the state of the oscillating circuit is controlled by action on a component (SW1, SW2) forming part of this fictitious inductance.

31. Device according to any one of claims 17 to 30, characterized in that, the reservoir comprising an enclosure delimiting said cavity, a product flow channel (120) connected to an outlet of the reservoir and a print head (113), the capacitive arrangement comprises two armature plates, one of which (121) is disposed in the immediate vicinity of a portion of this enclosure, and the other is formed at least in part by this printhead .

32. Device according to any one of claims 17 to 31, characterized in that, the reservoir containing an electrically conductive ink and being intended to be used in a printing machine comprising a housing, the oscillating circuit, including at least one armature plate (121) intended to be opposite and in the immediate vicinity of a part of the tank, is fixed relative to said housing.

33. Signal processing device intended to be integrated into a device according to any one of claims 17 to 32, intended to cooperate with:

- a reservoir (111) made of electrically insulating material comprising a storage cavity containing an electrically conductive product;

- An oscillating circuit comprising a capacitive arrangement comprising at least a part of this reservoir, this circuit having at least a first state and a second state;

- control means (100) for at least passing this oscillating circuit from the first state to the second state;

- an excitation signal generator (117, 118, 119) connected to the circuit;

this signal processing device comprising

+ measuring and processing means (125, 115, 100) connected to this oscillating circuit, to the excitation signal generator and to the control means and designed so as to apply to the oscillating circuit at least one excitation signal , to take a measurement signal in response to each excitation signal, to identify the value of a characteristic of this capacitive arrangement and to deduce therefrom information representative of the quantity of product contained in the storage cavity from a pre-established correlation law;

+ verification means (100) designed so as to compare the value of this characteristic or of this information with a range of possible values;

+ determination means (100) designed so as to put the oscillating circuit in its first state, to trigger the measurement procedure and possibly the processing procedure associated with this first state, then the verification procedure and;

34. Device for supplying an electrically conductive product comprising

- a tank containing this product and made of electrically insulating material; and

- a device for determining the quantity of product contained in the tank according to any one of claims 17 to 32.

35. Image forming device comprising

- a tank containing an electrically conductive marking product and made of electrically insulating material; and

36. Printing system comprising an electrically conductive ink tank, a print head connected to this tank, control means connected to this print head and a device according to any one of claims 17 to 32.

37. Office machine intended to receive an ink tank, comprising a device for determining the quantity of product contained in this ink tank according to any one of claims 17 to 32.

38. Office block for signal processing intended to cooperate with an ink tank, an excitation signal generator, and an oscillating circuit connected to this generator comprising a capacitive arrangement containing at least part of the tank, this office block comprising a processing device according to claim 33.