KR100694154B1

KR100694154B1 - 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치

Info

Publication number: KR100694154B1
Application number: KR1020050093053A
Authority: KR
Inventors: 정진욱; 김수현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2007-03-12
Also published as: US20070076024A1; CN1944059A

Abstract

잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치가 개시된다. 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치는, 잉크 탱크; 상기 잉크 탱크 내에 수용된 수축형 잉크팩; 상기 잉크 탱크의 상부에 설치된 고정전극; 및 상기 고정전극과 소정 간격을 두고 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 수축형 잉크팩 상면의 높이 변화에 따라 수평 이동하여 상기 고정전극과 대면하는 부분을 달리하는 이동전극; 를 포함하고, 상기 고정전극과 이동전극은 소정의 단위레벨에 대하여 극대값 또는 극소값의 신호레벨을 발생시키도록 구조적으로 특정된다.

잉크젯 프린터, 잉크레벨 검지장치, 정전용량, 이동전극

Description

잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치{Ink level detecting apparatus of ink-jet printer}

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치 실시예의 구조 및 동작을 나타내는 사시도이다.

도 2는 상기 실시예의 잉크 탱크 상부를 도시한 측면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치의 실시예에서 고정전극 및 이동전극의 형태를 도시한다.

도 4a 내지 도 4f는 잉크레벨 변화에 따른 고정전극과 이동전극의 상대위치 변화를 도시한다.

도 5는 고정전극과 이동전극의 상대위치 변화에 따른 잉크레벨 감지신호의 변화 추이를 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.

도 7은 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치의 다른 실시예를 도시한 블럭도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 잉크탱크 20: 고정전극

21,22,23: 고정날개부 30: 이동전극

31: 이동날개부 40: 수축형 잉크팩

본 발명은 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 내부의 잉크 잔량에 따라 높이가 변하는 수축형 잉크팩과 상기 수축형 잉크팩의 높이 변화에 따라 정전용량이 달라지는 커패시터를 이용한 잉크레벨 검지장치에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯 프린터에서, 잉크 탱크에 담긴 잉크는 소정의 잉크 공급 경로를 통해 잉크 분사 헤드를 갖는 잉크 토출 유닛으로 공급되고, 상기 잉크 분사 헤드를 통해 미세한 액적 상태로 분사된다. 따라서, 프린터가 인쇄를 진행함에 따라서 잉크 탱크 내의 잉크레벨이 점차 낮아진다.

잉크젯 프린터에서 잉크 탱크 내의 잉크 잔량, 즉 잉크레벨에 관하여는 비교적 정확한 측정이 요구된다. 잉크레벨이 바닥에 가까워져서 잉크 잔량이 부족할 경우에는 사용자에게 이를 알리고, 새로운 페이지의 인쇄를 중지시킬 필요가 있다. 또한 잉크가 부족하게 되기 전에도 잉크레벨을 적어도 몇 단계로 나누어 알려줌으로써 잉크 탱크의 교체 또는 재충전 시기를 예측가능하게 할 필요가 있다.

잉크 헤드에서 잉크를 분사하는 방법의 예로서, 잉크 셀 내에 수용된 잉크에 발열 요소로부터 급격히 열을 가하여 팽창시키는 열적 방법이 있는데, 상기 잉크 셀 내에 잉크가 없는데도 상기 발열 요소가 발열할 경우 발열 요소 자체 또는 그 주변 요소들이 손상될 수 있다. 따라서, 잉크 헤드의 손상을 막기 위해 필요한 최저 잉크레벨에 도달하였는지 여부를 신뢰성 있게 검지하고, 일단 최저 레벨에 도달하면 인쇄를 중지시킬 필요가 있다.

이러한 필요성에 의해 제안된 것으로, 잉크레벨의 변화에 따라 정전용량이 달라지는 커패시터를 이용한 종래의 잉크레벨 검지장치의 예로는, 미국특허 제 4,604,633호의 "Ink-jet recording apparatus"에 개시된 장치를 들 수 있다. 상기 예는 잉크 카트리지의 상하 내벽에 상부전극과 하부전극이 각각 마주보는 형태로 배치되어 있다. 하나의 커패시터를 이루는 상기 두 전극 사이에는 중간 매개체에 해당하는 잉크팩이 마련된다. 상기 잉크팩은 잉크가 소모됨에 따라 수축되고, 그 정도에 따라 커패시터의 정전용량이 달라지는 것이다. 상기 종래의 잉크레벨 검지장치는 상기 정전용량의 변화를 측정하여 잉크레벨을 검지하도록 되어 있다.

그런데, 잉크레벨의 변화와 정전용량의 변화 사이에 일정한 관계가 유지된다고 하더라도 전극의 장착상태, 전기적 연결상태 등의 구조적 편차와 입력신호, 정류/필터링 회로, 전기부품소자 등의 전기적 특성 편차로 인해 실제 잉크 잔량을 정확히 검지할 수 없는 문제가 있다. 잉크 탱크에 초기 잉크 충전시에 정량보다 대략 10%정도 더 충전하는 것이 일반적이라는 점, 잉크 탱크에 잉크를 재충전하는 경우 충전량이 일정하지 않은 점 등을 고려하면, 종래의 장치로는 실제의 잉크 잔량을 검지하는 것이 더욱 어려움을 알 수 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 고정전극과 이동전극 사이의 정전용량 변화를 통해 잉크레벨 변화를 감지하고, 아울러 제조상 발생하는 구조적 편차 및 전기적 특성 편차에 관계없이 잉크레벨이 소정의 단위레벨에 도달한 것을 정확히 검출할 수 있는 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치는,

바닥과 천정 및 측벽을 갖는 잉크 탱크;

상기 잉크 탱크 내에 수용된 것으로 내부의 잉크 잔량이 감소함에 따라 그 상면이 수평하게 낮아지는 수축형 잉크팩;

상기 잉크 탱크의 상부에 설치된 고정전극; 및

상기 고정전극과 소정 간격을 두고 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 수축형 잉크팩 상면의 높이 변화에 따라 수평 이동하여 상기 고정전극과 대면하는 부분을 달리하는 이동전극; 를 포함하고,

상기 고정전극과 이동전극중 어느 하나는, 이동전극의 이동 방향에 대하여 수직한 띠 형상으로서 서로 소정의 간극을 두어 배치되고 서로 연결된 다수의 고정날개부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 고정날개부들과 평행한 방향으로 배치된 띠 형상의 이동날개부를 구비하고,

상기 고정전극 및 이동전극 사이에서 검출되는 정전용량의 변화를 이용하여 잉크 잔량을 검지한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 잉크레벨 검지장치는,

잉크탱크;

상기 잉크탱크 내의 잉크레벨에 따라 변하는 신호를 감지하고, 구조적으로 특정된 적어도 하나 이상의 단위레벨마다 신호레벨의 변화율이 반전되는 것을 검출하는 단위레벨 검지부; 및

검지된 단위레벨에 따라 잉크 잔량을 산출하는 잉크레벨 산출부;를 포함한다.

여기서 상기 단위레벨 검지부는,

주기적으로 잉크레벨에 따라 변하는 전기적 신호를 감지하는 잉크레벨신호 감지부; 감지된 잉크레벨신호를 일시적으로 저장하는 신호 저장부; 및 해당 주기에 감지된 잉크레벨 신호를 상기 신호 저장부에 이미 저장되어 있는 이전 주기의 잉크레벨 신호와 비교하여 그 대소를 판별함으로써 단위레벨 통과 여부를 검출하는 단위레벨통과 검출부;를 포함하고, 상기 잉크레벨신호 감지부는 전술한 바와 같은 특징을 갖는. 고정전극과 이동전극을 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 특징 및 장점을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 가리킨다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치 실시예의 구조 및 동작을 나타내는 사시도이다. 내부 구조 및 기본원리에 대한 이해를 돕기 위해 잉크 탱크(10)는 윤곽선만으로 투명하게 표현되어 있고, 고정전극(20)과 이동전극(30)은 사각형으로 표현되어 있다.

잉크 탱크(10)의 상부에는 고정전극(20)과 이동전극(30)이 구비된다. 상기 두 전극은 상기 이동전극(30)의 변위에 따라 그 상대적인 위치가 달라지도록 배치되며, 두 전극 사이의 상하관계에 대한 제약은 없다.

상기 잉크 탱크(10) 내부에는 수축형 잉크팩(40)이 구비된다. 수축형 잉크팩(40)에는 잉크 토출 유닛(미도시) 측으로 잉크를 공급하는 잉크 배출구(미도시)가 마련된다. 상기 수축형 잉크팩(40)은 상기 배출구를 통해 잉크가 소모됨에 따라 수축되어 그 상면의 높이가 낮아진다. 수축형 잉크팩(40)은 그 상면과 하면이 평평하게 유지되도록 측면보다 두꺼운 필름으로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서와 같이 상면에 보강판(41)을 구비할 수도 있다.

상기 이동전극(30)은 잉크 탱크(10)의 측벽을 따라 연장되고, C자 형태로 구부러져서 그 전단부(31)가 수축형 잉크팩(40)의 상면에 고정된다. 수축형 잉크팩(40) 상면에 보강판(41)이 구비된 경우에는 상기 보강판(41)에 고정된다. 따라서, 상기 이동전극(30)은 수축형 잉크팩(40) 상면의 높이가 낮아지면, 잉크 탱크(10) 상부와 측벽을 마련된 가이드 구조(미도시)를 따라 이동하고, 이로 인해 상기 고정전극(20)과 대면하는 면적이 작아지게 된다.

상기 잉크 탱크(10)는 내부에 수축형 잉크팩(40)을 수용하는 하우징으로서 형상에 대한 특별한 제한은 없으나 바닥과 천정 및 측면이 막힌 형태인 것이 바람직하다. 이러한 잉크 탱크(10)는 다양한 재료로 이루어질 수 있으며, 형상 및 내부 구조의 성형이 용이하도록 하기 위해서는 플라스틱으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 이동전극(30)은 상기 고정전극(20)과 소정의 간격을 두고 수평으로 슬라이드 되고, 그 이동 거리는 잉크레벨의 감소 즉, 수축형 잉크팩(40)의 높이 변화에 비례한 것이 바람직하다. 상기 수축형 잉크팩(40)은 알루미늄 층을 갖는 적층 필름으로 이루어지고, 내용물이 배출되는 배출구(미도시)를 가지며, 측면에 적어도 하나의 주름이 형성되어 내용물이 감소함에 따라 상기 주름이 깊어지면서 하면에 대한 상면의 높이가 낮아진다. 이러한 성질을 가지는 수축형 잉크팩이면 종래에 알려진 것을 채용하여도 무방하다.

상기 도 1a 및 도 1b에서는 상기 고정전극(20)과 이동전극(30)을 사각형으로 표현하고 있으나, 이는 잉크레벨 감소와 이동전극(30)의 위치와의 관계를 이해하기 쉽게 보이기 위해 간략하게 표현한 것이다. 고정전극(20)과 이동전극(30)의 구체적인 형상 및 기능에 관하여는 이하에서 도 3 및 도 4a 내지 도 4f를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치에서, 고정전극(20)과 이동전극(30)은 그 상대적인 위치에 따라 대면하는 부분의 면적이 달라지고, 그에 따라 정전용량이 변하는 일종의 정전용량 가변 커패시터(capacitor)로서, 도전성 전극 재료로 이루어진다. 특히, 상기 이동전극(30)은 상기 잉크 탱크의 내벽을 따라 휘어질 수 있는 막 형태의 유연성 재료로 만들어진다. 유연성을 갖는 도전성 막 재료의 예로는 금속박판이나, 금속박막 또는 금속코팅 층을 갖는 합성수지 필름 등을 들 수 있다.

커패시터(capacitor)의 정전용량(C: capacity)은, C=ε·A/d [F] (여기서, A는 대응 전극의 면적, d는 대응 전극 사이의 거리, ε은 대응 전극 사이의 유전율 이다.)인 관계를 만족한다. 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치는 잉크레벨이 소정의 단위레벨에 도달하였을 때, 상기 커패시터의 면적이 극소 또는 극대가 되도록 하고, 정전용량(C)에 따른 전기적 신호가 극소값 또는 극대값을 나타내는 것을 검출한다. 여기서 정전용량에 따른 전기적 신호는 정전용량과 일정한 관계를 갖는 다른 신호, 예를 들면, 소정 주파수의 교류 입력에 대한 출력 전압일 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 두 전극 중 어느 하나에 구형파를 입력하고, 맞은편 전극에서 출력된 신호를 이용한다. 상기 출력 신호를 반파 정류하고 필터를 통해 DC전압 레벨 형태를 만들어 A/D 컨버터를 통해 디지털 신호의 형태로 제어부에 입력하여 활용할 수 있다.

도 2는 상기 실시예의 잉크 탱크 상부를 도시한 측면도이다. 이동전극(30)이 고정전극(20)과 평행을 유지하며 활주하도록 하는, 잉크 탱크(10) 상부의 가이드 구조(11)의 예가 도시되어 있다. 상기 가이드 구조(11)는 수축형 잉크팩(40) 상면의 보강판(41)에 고정된 이동전극의 전단부(31)가 수직으로 하강할 때, 상기 이동전극(30)이 수평으로 원활하게 이동하도록 안내한다. 또한, 이동전극(30)이 고정전극(20)과 대면하는 부분에서 서로 일정한 간격을 유지하도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치의 실시예에서 고정전극 및 이동전극의 형태를 도시한다. 고정전극과 이동전극중 어느 하나는, 이동전극의 이동 방향에 대하여 수직한 띠 형상으로서 서로 소정의 간극을 두어 배치되고 서로 연결된 다수의 고정날개부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 고정날개부들과 평행한 방향으로 배치된 띠 형상의 이동날개부를 구비한다. 일 예로서, 본 실시예에 따르면 고정 전극(20)은 서로 연결된 다수의 고정날개부(21,22,23)를 가지고, 이동전극(30)은 하나의 이동날개부(33)를 갖는다. 다수의 고정날개부(21,22,23)들은 그 폭이 서로 다를 수 있고, 상기 도 3에 도시된 것처럼 폭이 점차 작아질 수 있다. 여기서 상기 고정전극(20)과 이동전극(30)은 그 형태가 서로 맞바뀌어도 무방하다.

고정전극(20)은 다수의 고정날개부들이 서로 전기적으로 연결되는데, 상기 도 3에 도시된 예와 같이 제1 고정날개부(21)와 제2 고정날개부(22) 사이의 제1 연결부(26), 제2 고정날개부(22)와 제3 고정날개부(23) 사이의 제2 연결부(27)를 구비하여 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 연결부(26,27)는 상기 고정날개부(21,22,23)들을 전기적으로 연결하는 기능 외에 상기 이동전극(30)과의 사이에 최소한의 정전용량이 확보되도록 할 수 있다. 상기 제3 고정날개부(23) 아래쪽는 상기 연결부(26,27)들과 같은 폭의 연장부(28)가 더 마련될 수 있다.

이동전극(30)은 상기 이동날개부(31)로부터 가이드 구조(11, 도 2 참조)를 따라 연장되어 그 전단부(33)가 수축형 잉크팩(40) 상면의 보강판(41)에 연결된 유연성 연장부(32)를 구비한다. 상기 유연성 연장부(32)는 반드시 전극재료로 형성될 필요는 없으나, 상기 이동날개부(31)와 같은 일체로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 고정전극(20)은 상기 도 2에 도시된 바와 같이 잉크탱크(10)에 고정된다. 이때, 상기 고정날개부(21,22,23)들의 위치 및 간격은 잉크탱크 내에서 검출하고자 하는 소정의 단위레벨들과의 관계에 따라서 결정된다. 이하, 잉크레벨 변화에 따른 고정전극(20)과 이동전극(30)의 상대위치 변화 과정 및 그에 따른 잉크레벨 감지신호의 변화 추이를 통해 상기 두 전극(20,30)의 형태 및 위치 가 소정의 단위레벨 통과 여부를 검출해 내도록 어떻게 구조적으로 특정되는지 살펴본다.

도 4a 내지 도 4f는 잉크레벨 변화에 따른 고정전극과 이동전극의 상대위치 변화를 도시하고, 도 5는 고정전극과 이동전극의 상대위치 변화에 따른 잉크레벨 감지신호의 변화 추이를 나타낸 그래프이다.

먼저, 도 4a는 이동전극의 이동날개부(31)가 고정전극의 제1 고정날개부(21)와 대면한 상태를 보인다. 이는 잉크레벨이 가장 높은 상태에 해당하는 것으로서, 상기 제1 고정날개부(21)는 다수의 고정날개부(21,22,23)들 중에서 가장 폭이 넓으므로 두 전극이 마주보는 면적은 최대가 된다. 그때 잉크레벨 감지신호 역시 최대값(P1)을 보인다(도5 참조).

상기 이동날개부(31)는 잉크레벨이 낮아짐에 따라 수축형 잉크팩(미도시)의 상면에 연결된 유연성 연장부(32)에 이끌려 화살표 방향으로 이동하고, 그에 따라 두 전극의 대향 면적이 줄어든다.

도 4b는 이동전극의 이동날개부(31)가 제1 고정날개부(21)와 제2 고정날개부(22)의 사이에 위치한 상태를 보인다. 두 전극 사이의 대향 면적은 첫번째 극소값을 가지고 그에 따라 잉크레벨 감지신호 역시 첫번째 극소값(A)를 보인다. 바꾸어 말하면, 잉크레벨 감지신호가 첫번째 극소값(A)을 나타내는 것을 검출함으로써 상기 이동날개부(31) 상기 제1 및 제2 고정날개부(21,22)의 사이에 있음을 알 수 있다. 또한 이는 곧 그 시점의 실제 잉크레벨이, 고정날개부들 사이의 거리 및 고정전극의 배치에 의해 구조적으로 특정된 첫번째 단위레벨(예를 들면, high level)에 도달하였음을 나타낸다.

이와 같이 잉크레벨 감지신호의 극소값을 검출하여 잉크가 단위레벨에 도달한 것을 검지하는 경우, 이동날개부(31)가 상기 다수의 고정날개부(21,22,23)들 사이 간극의 중심에 도달하였을 때 소정의 단위레벨을 나타내도록 한다.

이와 비슷하게 잉크레벨 감지신호의 극대값(P1,P2,P3)이 소정의 단위레벨을 나타내도록 구조적으로 특정할 수도 있음은 물론이다. 이때, 상기 다수의 고정날개부(21,22,23)는 각각의 중심이, 검출하고자 하는 단위 잉크레벨에 각각 대응되도록 배치된다.

도 4c는 이동전극의 이동날개부(31)가 제2 고정날개부(22)와 대면한 상태를 보인다. 이때 잉크레벨 감지신호는 극대값(P2)을 나타낸다. 다만, 제2 고정날개부(22)의 폭을 상기 제1 고정날개부(21)보다 작게 함으로써 그 값(P2)이 최대값(P1)과 구별되게 할 수 있다.

도 4d는 이동전극의 이동날개부(31)가 제2 고정날개부(22)와 제3 고정날개부(23) 사이에 위치한 상태를 보인다. 두 전극 시이의 대향 면적은 두번째 극소값을 가지고 그에 따라 잉크레벨 감지신호 역시 두번째 극소값(B)를 보인다. 바꾸어 말하면, 잉크레벨 감지신호가 두번째 극소값(B)을 나타내는 것을 검출함으로써 상기 이동날개부(31) 상기 제2 및 제3 고정날개부(22,23)의 사이에 있음을 알 수 있다. 또한 이는 곧 그 시점의 실제 잉크레벨이 구조적으로 특정된 두번째 단위레벨(예를 들면, middle level)에 도달하였음을 나타낸다.

제3 고정날개부(23)의 폭이 제1 고정날개부(21)보다 작기 때문에 두번째 극 소값(B)가 첫번째 극소값(A)보다 작다. 이와 같이 고정날개부(21,22,23)들의 폭을 달리하여 각각에 대응되는 신호레벨이 구별되도록 할 수 있다.

도 4e는 이동전극의 이동날개부(31)가 제3 고정날개부(23)와 대면한 상태를 보인다. 이때 잉크레벨 감지신호는 또 다른 극대값(P3)을 나타낸다.

도 4f는 이동전극의 이동날개부(31)가 제3 고정날개부(23)의 아래, 즉 연장부(28)와 대면한 상태를 보인다. 고정전극과 이동전극 사이의 대향 면적이 매우 작아지고, 그에 따라 잉크레벨 감지신호도 임계치(threshold value)(C) 아래로 떨어지게 된다. 이를 통해 실제 잉크레벨이 구조적으로 특정된 마지막 단위레벨(예를 들면, low level)에 도달하였음을 알 수 있다.

본 실시예는 고정전극이 세 개의 고정날개부를 가지는 경우로서, 세 개의 단위레벨을 정확히 검출할 수 있도록 하고 있으나, 단위레벨의 수와 각각 대응되는 실제의 잉크레벨은 상기 고정전극의 형상 및 위치에 따라 조정될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 측면에 따른 잉크레벨 검지장치의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다. 본 실시예는 잉크탱크(10)와 상기 잉크탱크(10) 내의 잉크레벨이 소정의 단위레벨에 도달하였음을 검출하는 수단으로서 잉크레벨 신호감지부(111)와 신호저장부(112) 및 단위레벨 통과 검출부(113)을 갖는다. 잉크레벨 신호감지부(111)는 소정 주기마다 잉크레벨에 따른 전기적 신호를 감지고, 신호저장부(112)는 감지된 신호레벨을 저장하며, 단위레벨 통과 검출부(113)는 해당 주기에 상기 잉크레벨 신호감 지부(111)에서 감지된 신호레벨과 이전 주기에 감지되어 상기 신호저장부(112)에 저장되어 있는 정보를 비교하여 극소값 또는 극대값을 통과한 사실을 검출한다.

여기서 상기 잉크레벨 신호감지부(111)는 소정의 단위레벨에서 신호레벨이 극대값 또는 극소값을 나타내도록 구조적으로 특정되어 있다. 구조적 특정의 구체적인 예는 도 1a 내지 도 5를 참조하여 위에서 설명한 바와 같다.

아울러, 본 실시예는 단위레벨 통과 검출 시의 신호레벨을 저장하는 단위레벨 신호 저장부(114)와 상기 단위레벨 신호 저장부(114)에 저장된 정보를 이용하여 잉크레벨을 산출하는 잉크레벨 산출부(130) 및 산출된 잉크레벨을 사용자에게 표시하는 출력부(140)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 구조적으로 특정된 다수의 단위레벨들 중 현재 실제의 잉크레벨이 어느 단위레벨에 있는지 정확히 검지할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 잉크레벨 검지장치의 다른 실시예를 도시한 블럭도이다. 본 실시예는 전술한 실시예에서 설명된 단위레벨 검지부(110) 뿐만 아니라 분사된 잉크 도트를 계수하여 잉크 소모량을 검지하는 잉크 소모량 검지부(120)를 더 구비한다. 간단하게 말하자면, 본 실시예는 잉크 도트 계수에 의한 소모량 계산을 단위레벨 검지와 병행하여 연속적인 잉크레벨 검지가 가능하게 한다.

상기 잉크 소모량 검지부(120)는 도트 계수부(121)와 계수된 값에 잉크 도트의 평균 부피를 곱해 잉크 소모량을 계산하는 소모량 계산부(122) 및 계산된 값을 저장하는 소모량 저장부(123)을 포함한다. 여기서 도트 계수부(121)에 계수된 소정의 도트 수마다 주기적으로 잉크레벨 신호감지부(111)에서 신호가 감지되도록 할 수 있다. 또한, 상기 단위레벨 통과 검출부(113)에서 어느 한 단위레벨 통과 여부가 검출되면 상기 소모량 저장부(123)의 정보를 초기화(reset)하는 것이 바람직하다.

잉크레벨 산출부(130)는 단위레벨 신호저장부(114)와 소모량 저장부(123)에 저장된 정보를 이용하여 잉크레벨을 산출하고, 출력부(140)는 연속적인 잉크레벨을 출력한다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

본 발명은 전술한 발명의 구성에 의하여 고정전극과 이동전극 사이의 정전용량 변화를 통해 잉크레벨 변화를 감지하고, 아울러 제조상 발생하는 구조적 편차 및 전기적 특성 편차에 관계없이 잉크레벨이 소정의 단위레벨에 도달한 것을 정확히 검출할 수 있는 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims

바닥과 천정 및 측벽을 갖는 잉크 탱크;

상기 잉크 탱크 내에 수용된 것으로 내부의 잉크 잔량이 감소함에 따라 그 상면이 수평하게 낮아지는 수축형 잉크팩;

상기 잉크 탱크의 상부에 설치된 고정전극; 및

상기 고정전극과 소정 간격을 두고 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 수축형 잉크팩 상면의 높이 변화에 따라 수평 이동하여 상기 고정전극과 대면하는 부분을 달리하는 이동전극; 를 포함하고,

상기 고정전극과 이동전극중 어느 하나는, 이동전극의 이동 방향에 대하여 수직한 띠 형상으로서 서로 소정의 간극을 두어 배치되고 서로 연결된 다수의 고정날개부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 고정날개부들과 평행한 방향으로 배치된 띠 형상의 이동날개부를 구비하고,

상기 고정전극 및 이동전극 사이에서 검출되는 정전용량의 변화를 이용하여 잉크 잔량을 검지하는 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치.
제1항에 있어서,

상기 다수의 고정날개부는 그 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제1항에 있어서,

상기 다수의 고정날개부는 각각의 중심 또는 인접한 고정날개부들 사이의 간극 중심이, 검출하고자 하는 단위 잉크레벨에 각각 대응되도록 배치된 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제1항에 있어서,

상기 잉크 탱크는 상기 이동전극이 상기 고정전극에 대하여 평행한 방향으로 슬라이딩 되도록 하는 가이드 구조를 구비하고,

상기 이동전극은 상기 가이드 구조를 따라 수평 이동하며, 그 이동 방향의 전단부가 잉크 탱크의 일 측벽을 따라 유연하게 연장되어 상기 수축형 잉크팩의 상면에 고정된 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제1항에 있어서,

상기 수축형 잉크팩은,

그 상면에 마련되어 상기 상면이 평평하게 유지되도록 하는 보강판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제5항에 있어서,

상기 이동전극의 전단부는 상기 보강판에 고정된 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제1항에 있어서,

상기 이동전극은 유연한 도전성 막 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
잉크탱크;

상기 잉크탱크 내의 잉크레벨에 따라 변하는 신호의 추이를 감지하고, 구조적으로 특정된 적어도 하나 이상의 단위레벨마다 신호의 극대값 또는 극소값이 감지되도록 하여 잉크레벨이 해당 단위레벨에 도달하였음을 검출하는 단위레벨 검지부; 및

검지된 단위레벨에 따라 잉크 잔량을 산출하는 잉크레벨 산출부;를 포함하는 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치.
제8항에 있어서,

상기 단위레벨 검지부는,

주기적으로 잉크레벨에 따라 변하는 전기적 신호를 감지하는 잉크레벨신호 감지부;

감지된 잉크레벨신호를 일시적으로 저장하는 신호 저장부; 및

해당 주기에 감지된 잉크레벨 신호를 상기 신호 저장부에 이미 저장되어 있는 이전 주기의 잉크레벨 신호와 비교하여 그 대소를 판별함으로써 극대값 또는 극 소값을 검출하는 단위레벨통과 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제9항에 있어서,

상기 잉크레벨신호 감지부는,

상기 잉크 탱크의 상부에 설치된 고정전극; 및

상기 고정전극과 소정 간격을 두고 대면하도록 배치되는 것으로, 잉크레벨의 변화에 따라 수평 이동하여 상기 고정전극과 대면하는 부분을 달리하는 이동전극;을 포함하고,

상기 고정전극과 이동전극중 어느 하나는, 이동전극의 이동 방향에 대하여 수직한 띠 형상으로서 서로 소정의 간극을 두어 배치되고 서로 연결된 다수의 고정날개부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 고정날개부들과 평행한 방향으로 배치된 띠 형상의 이동날개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제10항에 있어서,

상기 다수의 고정날개부는 그 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제10항에 있어서,

상기 다수의 고정날개부는 각각의 중심 또는 인접한 고정날개부들 사이의 간 극 중심이, 검출하고자 하는 단위 잉크레벨에 각각 대응되도록 배치된 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제10항에 있어서,

상기 두 전극 사이에서 감지된 신호는 소정 주파수의 교류 입력에 대한 출력 전압인 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
잉크탱크;

상기 잉크탱크 내의 잉크레벨에 따라 변하는 신호의 추이를 감지하고, 구조적으로 특정된 적어도 하나 이상의 단위레벨마다 신호의 극대값 또는 극소값이 감지되도록 하여 잉크레벨이 해당 단위레벨에 도달하였음을 검출하는 단위레벨 검지부;

잉크레벨이 어느 한 단위레벨을 통과한 때부터 다음 단위레벨에 도달할 때까지 프린터 헤드를 통해 분사된 잉크도트를 계수하여 잉크 소모량을 산출하는 잉크 소모량 검지부; 및

상기 단위레벨 검지부에 의해 검지된 단위레벨에서 상기 잉크 소모량 검지부에 의해 검지된 잉크 소모량을 빼서 잉크레벨을 산출하는 잉크레벨 산출부;를 포함하는 잉크젯 프린터의 잉크레벨 검지장치.
제14항에 있어서,

상기 잉크 소모량 검지부는,

분사된 잉크도트를 계수하는 도트계수부;

계수된 도트 수에 도트 당 평균부피를 곱하여 잉크 소모량을 산출하는 소모량 계산부; 및

계산된 잉크 소모량 값을 저장하는 소모량 저장부;를 포함하고,

상기 소모량 저장부는 새로운 단위레벨에 도달할 때마다 초기화되는 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제14항에 있어서,

상기 단위레벨 검지부는,

주기적으로 잉크레벨에 따라 변하는 전기적 신호를 감지하는 잉크레벨신호 감지부;

감지된 잉크레벨신호를 일시적으로 저장하는 신호 저장부; 및

해당 주기에 감지된 잉크레벨 신호를 상기 신호 저장부에 이미 저장되어 있는 이전 주기의 잉크레벨 신호와 비교하여 그 대소를 판별함으로써 극대값 또는 극소값을 검출하는 단위레벨통과 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제16항에 있어서,

상기 잉크레벨신호 감지부는,

상기 잉크 탱크의 상부에 설치된 고정전극; 및

상기 고정전극과 소정 간격을 두고 대면하도록 배치되는 것으로, 잉크레벨의 변화에 따라 수평 이동하여 상기 고정전극과 대면하는 부분을 달리하는 이동전극;을 포함하고,

상기 고정전극과 이동전극중 어느 하나는, 이동전극의 이동 방향에 대하여 수직한 띠 형상으로서 서로 소정의 간극을 두어 배치되고 서로 연결된 다수의 고정날개부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 고정날개부들과 평행한 방향으로 배치된 띠 형상의 이동날개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제17항에 있어서,

상기 다수의 고정날개부는 그 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제17항에 있어서,

상기 다수의 고정날개부는 각각의 중심 또는 인접한 고정날개부들 사이의 간극 중심이, 검출하고자 하는 단위 잉크레벨에 각각 대응되도록 배치된 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.
제17항에 있어서,

상기 두 전극 사이에서 감지된 신호는 소정 주파수의 교류 입력에 대한 출력 전압인 것을 특징으로 하는 잉크레벨 검지장치.