KR100558876B1 - 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린터에 사용되는 잉크용기를 재충전 사용가능 하도록 하는 한편, 재충전된 잉크용기 내부의 잉크잔량을 램프 및 부저음을 이용하여 사용자에게 알려줄 수 있는 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 카트리지(10)에 충입된 잉크의 잔량을 측정하기 위하여 프린터의 제어부(4)에 설정된 측정초기 잉크량보다 큰 값의 정보를 발생키는 더미신호 발생부(110)와, 상기 카트리지(10) 양단에 설치된 코일중 한면에서 발생되는 자장의 변화를 다른 한면에서 감지하고 이에 의한 전류변화를 측정하여 증폭시키는 잉크잔량 측정부(120)와, 상기 잉크잔량 측정부(120)에서 측정된 측정값을 기준값과 비교하는 비교부(130)와, 상기 비교부(130)에서 발생되는 비교값을 입력받아 제어신호를 출력하는 비교값 처리부(140)와, 상기 비교값 처리부(140)에서 발생되는 제어신호에 따라서 작동되는 표시부(150)를 포함하여서 된 것이다.

프린터, 잉크, 잉크잔량, 충전, 표시부

Description

프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치{Ink refill recognition and indication apparatus of printer ink courage}

도 1 및 도 2는 일반적인 프린터를 나타낸 사시도.

도 3은 일반적인 잉크용기를 나타낸 분해 사시도.

도 4는 일반적인 잉크용기를 나타낸 단면도.

도 5는 일반적인 프린터에서 잉크 잔량을 측정하는 구성을 나타낸 회로도.

도 6은 본 발명에 따른 잉크잔량 표시장치를 나타낸 블록 구성도.

도 7은 본 발명에 따른 잉크잔량 표시장치를 나타낸 회로도.

도 8은 본 발명에 따른 잉크잔량 표시장치를 나타낸 외관 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 잉크잔량 표시장치가 프린터에 설치된 상태를 나타낸 사시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

4 : 제어부 10 : 카트리지

110 : 더미신호 발생부 120 : 잉크잔량 측정부

130 : 비교부 131, 132 : 비교기

140 : 비교값 처리부 150 : 표시부

151 : 램프 152 : 부저

본 발명은 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프린터에 사용되는 잉크용기를 재충전 사용가능 하도록 하는 한편, 재충전된 잉크용기 내부의 잉크잔량에 따라서 램프 및 부저를 이용하여 사용자에게 잉크의 재충전시기를 알려줄수 있는 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터를 이용하여 작업한 각종 문서 그림 등을 칼라로 출력할 때에는 잉크젯프린터(이하 '프린터'라 한다)를 이용하고 있으며, 상기 프린터는 가정이나 사무실에서 사용하는 작은 출력물(A4사이즈)을 사용하는 소형 프린터, 현수막이나 대형 광고물을 출력하는 대형 프린터 등 다양한 크기와 형태로 개발되어 판매 사용되고 있다.

상기 대형 프린터는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 다리(2)에 의해서 지지된 몸체(1)의 전면 상부에는 출력물이 배출되는 용지 배출홈(3)이 형성되어 있고, 그 용지 배출홈(3)의 하부 한쪽에는 프린터의 동작을 조작하는 제어부(4)가 설치되어 있으며 다른쪽에는 잉크가 저장된 복수개의 카트리지(10)를 수용하는 카트리지 하우징(5)이 설치되어 있다. 상기 카트리지 하우징(5)의 후방에는 각종 데이터를 몸체(1)와 송/수신 할 수 있도록 커넥터(6)가 설치되어 있고, 전면에는 각각 다른 색상을 갖는 잉크가 충입된 카트리지(10)가 분리/결합 가능하도록 설치 되어 있다.

따라서 프린터 측으로 각종 문자 및 그림의 출력신호가 전송되면 제어부(4)의 작동에 의해서 프린터가 동작하여 전송된 정보에 해당하는 내용을 출력하게 되는 것이며, 상기 제어신호는 카트리지 하우징(5)에 연결된 커넥터(6)를 통하여 입력되어 카드리지(10)에 충입된 잉크를 배출시키게 되는 것이다.

한편, 상기 카트리지(10)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 케이스(11)의 내부에 잉크가 보관되는 잉크용기(12)가 내장되어 있되, 그 잉크용기(12)와 케이스(11)의 사이에는 잉크용기(12)를 보호하기 위한 보강판(13)이 삽입되어 있다. 그리고 상기 잉크용기(12)의 일단에는 고정부재(14)가 설치되어 있고 그 고정부재(14)에는 잉크용기(12)에 보관된 잉크를 배출시키기 위한 잉크배출구(15)가 설치되어 있으며, 그 잉크배출구(15)의 일측에는 잉크용기(12)를 가압하기 위하여 케이스(11)의 내부로 공기를 주입하는 공기유입구(16)가 설치되어 있다.

상기 고정부재(14)의 전면에는 카트리지(10)의 정보를 저장하는 데이터 저장부(17)가 설치되어 있고 그 양측에는 카트리지(10)에 충입된 잉크의 잔량에 따라서 신호가 발생되는 잔량표시단자(19)가 설치되어 있으며 상기 잔량표시단자(19)는 잉크용기(12)의 양 측면에 부착된 코일(18)과 각각 연결되어 있다.

이와 같은 카트리지(10)를 카트리지 하우징(5)에 결합하면 잉크배출구(15)와 공기유입구(16)는 카트리지 하우징(5)에 각각 설치된 잉크공급구(도면 미도시) 및 공기공급구(도면 미도시)에 각각 결합되는 한편, 데이터저장부(17)와 잔량표시단자(19)는 카트리지 하우징(5)에 전기적으로 접속되는 것이다.

따라서, 카트리지(10)에 충입된 잉크를 배출시킬 때에는 공기유입구(15)를 통하여 케이스(11)의 내부에 공기가 유입되어 잉크용기(12)가 가압되면 상기 잉크용기(12)에 보관된 잉크는 잉크배출구(15)를 통하여 배출되는 것이다.

이때, 제어부(4)는 도 5에 나타낸 바와 같이 각 잉크 카트리지(10)의 잉크 잔량에 대한 정보를 출력량을 이용하여 계산한 후 데이터 저장부(17)로 전송하게 되는 것이며, 상기 데이터 저장부(17)에 저장된 잉크의 잔량이 제어부(4)에 설정되어 있는 측정초기 잉크량(예 : 30%) 이하로 변경되면, 제어부에서는 잉크의 잔량에 대한정보를 계산하지 않고 잉크 용기(12)에 설치된 코일(18)로 전원을 공급하여 그 공급된 전원에 의해서 코일 사이에 발생되는 자장의 변화에 의한 전류변화를 측정하면서 잉크 잔량을 확인하게 되는 것이다.
즉, 잉크 용기(12)에 충입된 잉크가 소모되면 그 잉크 용기(12) 내부의 공간이 축소되게 되고, 이때 잉크 용기(12)의 양 측면에 설치된 코일(18)의 간격이 근접되는 것이다. 상기 코일(18)에 전원이 공급될 때 그 코일(18)에는 자장이 발생되고, 상기 코일(18)이 근접되면 각 코일(18)에서 발생되는 자장의 변화가 발생되는 것이다. 이러한 자장의 변화에 따라서 코일(18)에 흐르는 전류변화가 발생되며 상기 코일(18)에 연결된 잔량표시단자(19)로 전송되는 것이다.

그리고 이와 같이 측정된 잉크 잔량이 미리 설정된 최소잔량(출력 가능한 잉크의 최소량)이하로 소진되면 제어부(4)에서는 카트리지(10) 사용불가 신호를 데이터 저장부(17)로 저장하게 되는 것이다. 상기 카트리지(10)는 잉크를 보관하고 있다가 제어부(4)의 제어신호에 의해서 필요한 잉크를 배출시키는 것으로서, 잉크용기(12)에 잉크를 충진하면 재활용이 가능하지만 상기 데이터 저장부(17)에 사용불가 데이터가 저장되면 사용하지 못하게 되므로 폐기처분하여야 하므로 고가의 카트리지(10)를 구매하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 제어부와 카트리지가 설치되는 카트리지 하우징의 사이에 상기 제어부로는 측정초기 잉 크량보다 큰 값을 갖는 잉크량을 전송하고 상기 카트리지로부터는 잉크의 잔량을 입력받아 그 잉크량을 표시하여 카트리지를 재사용 할 수 있는 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치는 카트리지에 충입된 잉크의 잔량을 측정하기 위하여 프린터의 제어부에 설정된 측정초기 잉크량보다 큰 값의 정보를 발생시키는 더미신호 발생부와, 상기 카트리지에 설치된 코일에서 발생되는 자장의 변화에 의한 전류변화를 측정하여 증폭시키는 잉크잔량 측정부와, 상기 잉크잔량 측정부에서 측정된 측정값을 기준값과 비교하는 비교부와, 상기 비교부에서 발생되는 비교값을 입력받아 제어신호를 출력하는 비교값 처리부와, 상기 비교값 처리부에서 발생되는 제어신호에 따라서 작동되는 표시부를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 잉크잔량 표시장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 잉크잔량 표시장치를 나타낸 회로도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 프린터의 제어부(4)로 전송하기 위한 더미신호가 발생되는 더미신호 발생부(110)가 설치되어 있되, 그 더미신호 발생부(110)에서 발생되는 더미신호는 카트리지(10)에 충입된 잉크의 잔량을 측정하기 위하여 프린터의 제어부(4)에 설정된 측정초기 잉크잔량보다 큰 값을 갖게된다.

한편, 상기 카트리지(10)에 충입된 잉크의 잔량을 측정하는 잉크잔량 측정부(120)에는 카트리지(10)에 설치된 코일(18)에서 발생되는 자장의 변화에 의한 전류변화를 측정한 후 증폭하는 증폭기(121)와, 그 증폭기(121)에서 증폭된 신호의 최고값을 검출하는 피크 측정기(122)가 순차적으로 연결 설치되어 있다.

그리고 상기 잉크잔량 측정부(120)의 후단에는 측정값과 기준값을 비교하는 비교부(130)가 설치되어 있되, 상기 비교부(130)에는 잉크잔량의 15%와 30%에 해당하는 기준값을 갖도록 한 쌍의 비교기(131, 132)가 설치되어 있다. 상기 비교기(131, 132)를 15%와 30%로 설정하는 이유는 15%이하일 경우에는 잉크의 재충전시기를 알려주기 위함이고, 30%이하일 경우에는 잉크의 재충전시기가 근접됨을 알려주기 위함이다.

또한 상기 비교부(130)에는 그 비교부(130)의 비교값을 입력받아 제어신호를 출력하는 비교값 처리부(140)가 연결되어 있고, 상기 비교값 처리부(140)에는 잉크의 잔량에 따라서 작동되어 사용자에게 잉크잔량을 제공하기 위한 표시부(150)가 설치되어 있다. 상기 표시부(150)는 신호가 입력되면 점등되는 램프(151) 및 음이 발생되는 부저(152)를 설치할 수 있으며, 잉크잔량이 30%에서는 상기 램프(151)의 점멸시간 및 부저(152)의 작동시간을 일정간격(약 2초)으로 하고 잉크잔량이 15%에서는 램프(151)를 연속적으로 점등시키고 부저(152)의 작동시간을 30%보다는 빠른 간격(약 1초)으로 작동시키는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 잉크잔량표시장치는 도 7에 나타낸 바와 같이 몸체(1)의 후방에 제어부(4)와 연결되는 커넥터(6) 및 카트리지 하우징(5)에 결합되는 한 쌍의 연결수단(160,161)이 설치되어 있으며 상면 앞쪽에는 잉크잔량을 표시하기 위한 램프(151)가 설치되어 있다.

한편, 일반적으로 상기 카트리지(10)는 인접하여 수개의 카트리지를 장착하여 사용하므로, 각 카트리지마다 서로 자장의 영향을 받을 수 있는 문제점을 해결하기 위해 각 카트리지(10)의 케이스(11) 양 벽면에 차폐스티커(20)를 부착한다. 차폐스티커(20)는 자장을 차단할 수 있는 알루미늄, 동등의 재질로 할수 있으나, 비교적 값이 저렴한 알루미늄 재질이 바람직하며, 스티커형식으로 되어 있어 기존의 카트리지에 간편히 부착할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 사용상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어부(4)와 연결되는 커넥터(6)를 카트리지 하우징(5)에서 분리하고 상기 커넥터(6)를 본 발명의 잉크잔량표시장치에 설치된 연결수단(160)에 연결한 후 또 다른 연결수단(161)을 카트리지 하우징(5)에 연결한다.

이러한 상태에서 프린터를 작동시켜 출력을 하면 상기 제어부(4)에는 잉크의 잔량을 측정하기 위한 측정신호가 출력되는 것이고, 그 신호는 더미신호 발생부(110)에서 감쇄된 후 제어부(4)로 더미신호(측정초기 잉크량보다 큰 값)를 전송하게 되는 것이다. 상기 더미신호는 프린터의 제어부(4)에 설정된 측정초기 잉크잔량보다 큰 값을 갖게되므로 상기 제어부(4)에서는 잉크의 잔량이 충분한 것으로 인식하게 되는 것이다.

한편, 상기 제어부(4)에서 발생된 측정신호는 카트리지(10)의 잉크용기(12) 양측면에 부착된 코일중 한쪽 측면에 부착된 코일(18)로 전달되고 상기 잉크용기(12)에 충입된 잉크가 소진됨에 따라서 잉크용기(18)의 양측면에 각각 설치된 코일(18)의 거리가 근접되므로 코일(18)에 발생되는 자장이 코일(18)사이의 거리변화에 의해서 반대쪽에 부착된 코일에 영향을 미치게되므로, 상기 반대쪽에 부착된 코일에 작용하는 자장의 변화는 전류의 변화를 발생시키게 되고 그 전류의 변화는 잉크잔량 측정부(120)로 들어가게 된다. 이때 전류신호는 입력 저항에 의해 전압으로 감지되고 전압증폭기(121)에서 증폭된 후 피크 측정기(122)로 입력되어 그 피크 측정기(122)에서는 피크값이 출력되는 것이다.

상기 피크 측정기(122)에서 출력되는 피크값은 비교부(130)에 설치된 비교기(131, 132)로 각각 입력되고 그 비교기(131, 132)에서는 설정된 기준값(15%, 30%)과 비교하게 되며 그 비교값은 비교값 처리부(140)로 전송되는 것이다.

상기 비교값 처리부(140)로 전송되는 비교값이 기준값(30%)과 일치되면 비교값 처리부(140)에서는 제어신호를 발생되어 표시부(150)의 램프(151)를 일정간격(약 2초)으로 점멸시킴과 동시에 부저(152)를 일정간격(약 2초)으로 작동시켜 잉크의 재충전시기가 근접됨을 사용자에게 알려주게 되는 것이다. 한편, 상기 비교값 처리부(140)로 전송되는 비교값이 기준값(15%)과 일치되면 비교값 처리부(140)에서는 제어신호를 발생되어 표시부(150)의 램프(151)를 점등시키고 부저(152)를 일정간격(약 1초)으로 작동시켜 잉크의 재충전시기가 근접됨을 사용자에게 알려주게 되는 것이다.

이상에서와 같이 프린터의 제어부(4)로는 더미신호를 전송하게 되므로 상기 카트리지에 설치된 데이터 저장부(17)에는 사용불가 데이터가 저장되지 않게 되어 재사용이 가능하게 되는 것이며, 상기 카트리지에 충입된 잉크의 잔량은 기준값(15%, 30%)에 따라서 램프(151) 및 부저(152)를 통하여 표시하게 되므로, 사용자는 상기 램프(151) 또는 부저(152)를 확인하면서 카트리지의 재충전시기를 알 수 있게되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 프린터의 제어부로 더미신호를 전송하여 잉크가 충입된 카트리지의 연속사용이 불가능한 데이터의 발생을 방지하여 재사용이 가능하게 됨은 물론 상기 카트리지에 충입된 잉크의 잔량을 정확하게 확인하여 잉크 카트리지를 재충전할 수 있게 되는 특유의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 카트리지(10)에 충입된 잉크의 잔량을 측정하기 위하여 프린터의 제어부(4)에 설정된 측정초기 잉크량보다 큰 값의 정보를 발생키는 더미신호 발생부(110)와,

   상기 카트리지(10)에 설치된 코일에서 발생되는 자장의 변화에 의한 전류의 변화를 측정하여 증폭시키는 잉크잔량 측정부(120)와,

   상기 잉크잔량 측정부(120)에서 측정된 측정값을 기준값과 비교하는 비교부(130)와,

   상기 비교부(130)에서 발생되는 비교값을 입력받아 제어신호를 출력하는 비교값 처리부(140)와,

   상기 비교값 처리부(140)에서 발생되는 제어신호에 따라서 작동되는 표시부(150)를 포함함을 특징으로 하는 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비교부(130)에는 각기 다른 기준값이 설정된 한 쌍의 비교기(131, 132)가 포함됨을 특징으로 하는 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 비교부(130)에 설치된 한 쌍의 비교기(131, 132)의 기준값은 잉크잔량 이 각각 15%, 30%로 설정됨을 특징으로 하는 프린터용 잉크용기 의 잉크 재충전 인식 및 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 표시부(150)는 빛이 발생되는 램프(151)와 음이 발생되는 부저(152)로 이루어짐을 특징으로 하는 프린터용 잉크용기의 잉크 재충전 인식 및 표시장치.

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