KR20010047944A

KR20010047944A - 저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수 레벨측정장치

Info

Publication number: KR20010047944A
Application number: KR1019990052383A
Authority: KR
Inventors: 곽희국; 이형구
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2001-06-15
Also published as: KR100374592B1; US6337959B1; JP2001194208A

Abstract

저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치가 개시된다. 저수레벨 검출기는 기판과, 상기 기판에 소정간격 이격되게 지지되는 판형 제1전극판과, 상기 기판으로부터 상기 제1전극판의 높이정도까지 연장되며 상기 제1전극판의 외주면과 대응되는 개구부를 갖는 중공형 제2전극판을 구비하는 전극부와, 검사대상 용액이 저수되는 용기 외부의 설정된 액위레벨 검지위치에 수평방향으로 제2전극판의 길이방향이 놓여지도록 전극부가 설치되어 제1전극판과 제2전극판에 의해 측정되는 정전용량 변동으로부터 상기 검지위치상에서의 상기 용액의 유무를 검출하는 저수레벨 검출부를 구비한다. 이러한 저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치에 의하면, 비접촉식에 의해 용기 외부에서 용기내에 저수된 액위레벨을 검출할 수 있어 구조가 간단하고, 용기에 고착된 잉크에 의한 액위측정에러가 저감된다.

Description

저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치{Liquid level detector and liquid level detecting apparatus of image printing system}

본 발명은 저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 비접촉식으로 용기 내에 저수된 액체의 저수레벨을 측정하는 저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치에 관한 것이다.

용기 내에 담긴 액체의 저수레벨을 측정하는 장치는 잉크를 현상제로 사용하는 레이저 프린터나 복사기와 같은 습식 현상방식의 인쇄기에 채용되어 용기내에 잔류된 잉크의 저수량에 대한 정보를 제공한다. 인쇄기는 채용된 저수레벨 측정장치로부터 제공되는 잉크의 잔류량 정보를 이용하여 잉크의 고갈을 막도록 적절한 조치를 취한다. 이와 같이 저수레벨 측정장치의 채용에 의해 잉크의 공급상태를 관리함으로써, 인쇄작업도중 잉크의 고갈에 의한 미숙된 인쇄작업 처리 또는 작업중단을 피할 수 있다.

종래의 광학식 저수레벨 측정기는 광원과 광검출기를 구비하여, 광원으로부터 용기에 조사된 광중 용기로부터 반사된 광량 또는 투과된 광량을 광검출기로 검출하여 저수레벨을 측정하였다. 그런데, 이러한 광학식 저수레벨 측정기는 잉크가 빠져나간 부분의 용기 내벽에 응고된 잉크에 의해 저수레벨 측정오류를 일으킬 수 있는 단점이 있다.

종래 저수레벨 측정기의 다른 예로서, 용기내에 설치되는 부유체의 수직 변위를 검출하여 저수된 액체의 저수레벨을 측정하는 방식이 있다. 그런데, 검사대상 용액의 종류마다 그 비중이 다르기 때문에, 현상액의 비중변동에 따라 부유체를 달리 제작하여야하는 번거러움이 있다.

이 밖에도, 용기내에 두 개의 전극 판을 설치하고, 상기 전극판 사이에 저수된 용액의 레벨변화에 대응하여 측정되는 정전용량 변화로부터 저수레벨을 측정하는 방식이 있다. 그러나 토너가 용액의 저수레벨변동에 관계없이 전극판에 고착되는 경우가 발생되어 저수레벨 측정에러를 야기시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 창안된 것으로서, 용기내에 저수된 액체의 저수레벨 정보를 용기 외부에서 정밀하게 측정할 수 있는 저수레벨 측정기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저수레벨 검출기를 나타내보인 도면이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 저수레벨 검출기의 전극부를 나타내보인 분리사시도이고,

도 3은 도 1의 저수레벨 검출부의 일 예를 나타내보인 회로도이고,

도 4는 본 발명이 적용되는 인쇄기를 나타내보인 단면도이고,

도 5는 도 4의 인쇄기에 채용된 저수레벨 측정장치를 나타내보인 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 저수레벨 검출기 11: 전극부

12: 제1전극판 13: 지지바

14: 제2전극판 15: 기판

16: 세퍼레이터 17: 통형 브라켓트

20: 저수레벨 검출부 21: 발진회로

22: 제1스위치소자 23: 제2스위치소자

24: 제3스위치소자 25: 제4스위치소자

28: 액위레벨 판정부 30: 용기

41: 제1군 저장용기 42: 제2군 저장용기

43: 용매 저장용기 44: 착탈용 공급용기

45: 주입부 46: 페현상액 회수통

60: 콘츄롤러

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 저수레벨 측정기는 기판과, 상기 기판에 소정간격 이격되게 지지되는 판형 제1전극판과, 상기 기판으로부터 상기 제1전극판의 높이정도까지 연장되며 상기 제1전극판의 외주면과 대응되는 개구부를 갖는 중공형 제2전극판을 구비하는 전극부와; 검사대상 용액이 저수되는 용기 외부의 설정된 액위레벨 검지위치에 수평방향으로 상기 제2전극판의 길이방향이 놓여지도록 상기 전극부가 설치되어 상기 제1전극판과 상기 제2전극판에 의해 측정되는 정전용량 변동으로부터 상기 검지위치상에서의 상기 용액의 유무를 검출하는 저수레벨 검출부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 제1전극판은 원형판이고, 상기 저수레벨 검출부는 상기 제1전극판과 상기 제2전극판의 정전용량 변화에 대응하는 주파수의 전기적 신호를 출력하는 발진회로부와; 상기 발진회로부로부터 출력되는 신호로부터 상기 검지위치에서의 상기 현상액의 유무를 판정하는 액위레벨 판정부;를 구비한다.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄기의 저수레벨 측정장치는 인쇄기의 현상기로 공급할 용액을 저수하는 용기와; 상기 용기의 외부에서 수직방향을 따라 소정간격을 두고 설정된 액위 검출위치마다 설치되며 검지위치상에서의 상기 용액의 유무에 따른 정전용량 변화를 검출하여 그에 대응되는 신호를 출력하는 복수의 저수레벨 검출기와; 상기 저수레벨 검출기 각각을 구동하는 시간이 상호 중첩되지 않도록 제어하면서 상기 저수레벨 검출기 각각으로부터 출력되는 신호로부터 상기 용액의 저수레벨을 판정하는 콘츄롤러;를 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저수레벨 측정기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 저수레벨 검출기를 나타내보인 도면이다.

도면을 참조하면, 저수레벨 검출기(10)는 전극부(11)와 저수레벨 검출부(20)를 구비한다.

전극부(11)는 기판(15), 제1전극판(12) 및 제2전극판(14)을 갖는다.

제1전극판(12)은 기판(15)과 그 중심을 연결하는 지지바(13)에 의해 기판(15)으로부터 소정간격 이격되어 용기(30)에 대향되게 설치된다. 상기 지지바(13)는 도체로 형성된다. 상기 제1전극판(12)은 원형판인 것이 바람직하다.

제2전극판(14)은 상기 지지바(13)를 그 중심으로 하여 기판(15)으로부터 제1전극판(12)의 높이까지 연장되어 있다. 제2전극판(14)은 상기 제1전극판(12)과 소정간격 이격되도록 그 내경이 상기 제1전극판(12)의 외경보다 크게 형성된다. 상기 제2전극판(14)은 중공을 갖는 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 전극부(11)의 바람직한 예가 도 2에 도시되어 있다. 도면에서 참조부호 16은 제1전극판(12)과 제2전극판(14) 사이에 끼워지는 세퍼레이터이고, 17은 제2전극판(14)이 지지되는 통형 브라켓트이다. 제2전극판의 외측면과 제1전극판 사이의 정전용량 변화에 대한 감도를 높이기 위해 상기 세러페이터(16) 및 통형 브라켓트(17)는 제2전극판의 내측면과 제1전극판 사이의 정전용량을 감소시킬 수 있는 유전율이 낮은 절연물질로 형성되는 것이 바람직하다.

이와같은 전극부(11)는 제1전극판(12)과 제2전극판(14) 사이에 인가되는 전계에 의해 형성되는 전기력선(E)이 도시된 바와같은 분포를 갖음으로써, 용기(30)내에 저수된 액체의 유무에 따른 유전율 변화에 의해 그 정전용량이 변화게 된다.

저수레벨 검출부(20)는 제1전극판(12)과 제2전극판(14)에 의해 변동되는 정전용량으로부터 검사대상 액위레벨에서의 용액의 유무를 판정한다. 도 3에 이러한 저수레벨 검출부(20)의 일 예가 도시되어 있다.

저수레벨검출부(20)는 커패시터(C)가 되는 제1전극판(12)과 제2전극판(14)의 정전용량에 따라 발진할 수 있도록 된 발진회로(21)와, 발진회로(21)에서 출력되는 신호로부터 액위레벨을 판정하여 그 결과를 출력하는 액위레벨 판정부(28)를 갖는다.

발진회로(21)는 제1전극판(12)과 제2전극판(14)으로된 커패시터(C)의 정전용량 변화에 대응하는 전기적 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 제1스위치소자(22)는 발진회로(21)의 작동을 온/오프 제어하기 위한 것이다. 제2스위치소자(23)와 제3스위치소자(24)는 제1스위치 소자(22)가 턴 오프되면, 커패시터(C)의 정전용량에 따라 교번으로 스위치 온/오프 된다. 즉, 제1스위치소자(22)를 턴 오프시키면, 제2스위치 소자(23)가 턴온된다. 제2스위치소자(23)가 턴온되면 커패시터(C)가 충전되고, 커패시터(C)가 소정 전위에 도달하면, 제3스위치소자(24)가 턴 온되면서 제2스위치소자(23)는 턴 오프된다. 제3스위치소자(24)가 턴온되면, 커패시터(C)는 방전하게되고, 커패시터(C)의 전위가 소정레벨 이하로 떨어지면 제3스위치소자(24)는 오프되고, 제2스위치소자(23)가 다시 턴온된다. 이와 같이 제2스위치소자(23)와 제3스위치소자(24)가 교번으로 온/오프 되는 주기는 커패시터(C)의 정전용량에 따라 결정된다. 따라서 제4스위치소자(25)의 에미터단자를 통해 액위레벨 판정부(28)로 출력되는 신호의 주파수는 제1전극판(12)과 대하고 있는 위치상에서의 용액의 유무에 따라 변동된다.

액위레벨 판정부(28)는 검사대상 위치상에서의 용액의 유무를 판정하기 위해 설정된 비교기준값과 상기 발진회로(21)부터 출력되는 신호를 비교하여 용액유무를 판정한다.

도 4는 본 발명이 적용되는 인쇄기를 나타내보인 도면이다.

도면을 참조하면, 현상기(50)로 현상액을 공급하기 위한 현상액 공급경로상에 제1군 저장용기(41)와, 제2군 저장용기(42) 및 용매 저장용기(43)를 구비하고 있다. 제1군 저장용기(41)는 착탈용 공급용기(44)로부터 주입부(45)를 통해 주입되는 색상별 고농축의 현상액을 각각 독립적으로 저장할 수 있도록 설치되어 있다.

제2군 저장용기(42)는 제1군 저장용기(41)와 용매저장용기(43)로부터 공급된 용액을 저수하며, 저수된 용액을 대응하는 현상기(50)로 공급한다. 참조부호 46은 폐 현상액 회수통이다.

각 용기(41)(42)내에 저수된 액위레벨을 검출하기 위한 저수레벨 검출기(10)들이 설치되어 있다. 이러한 저수레벨 검출기(10)들로부터 저수레벨을 측정하는 저수레벨 측정장치가 도 5에 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일기능을 하는 요소는 동일참조부호로 표기한다.

도면을 참조하면, 저수레벨 측정장치는 용기(42)에 대하여 수직변위에 따라 설치된 복수의 저수레벨 검출기(10)와 저수레벨 검출기(10)의 작동을 제어하는 콘츄롤러(60)를 구비한다.

상기 저수레벨 검출기(10)들은 설정된 만수 액위레벨, 보충필요레벨, 고갈레벨 각각에 대한 용액의 유무를 판정할 수 있도록 설치되어 있다. 또 다르게는 설정된 만수 액위레벨, 보충필요레벨에만 설치될 수도 있다.

콘츄롤러(60)는 각 저수레벨 검출기(10)들의 온/오프 작동을 제어하고, 각 저수레벨 검출기(10)들에서 출력되는 정보로부터 용기(42)내에 저수된 액체의 레벨을 측정한다.

각 저수레벨 검출기(10)들이 도 3의 발진회로(21)를 갖는 경우 콘츄롤러(60)는 제1스위치소자(22)를 제어하여 각 저수레벨 검출기(10)들의 온/오프 작동을 제어한다.

상기 콘츄롤러(60)는 복수의 저수레벨 검출기(10)가 동시에 작동될 때 각각의 전극부(11)에 의해 형성되는 전기력선(E)이 상호 간섭을 일으켜 측정에러를 야기시키는 것을 억제하기 위해 설정된 순서에 따라 각 저수레벨 검출기(10)를 차례로 작동시킨다. 즉, 하나의 저수레벨 검출기(10)를 작동시킬 때는 타 저수레벨 검출기(10)를 모두 오프시키고, 작동중인 저수레벨 검출기(10)로부터 출력되는 신호로부터 검사위치에 용액이 차있는지를 판단한다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 저수레벨 검출기 및 이를 채용한 인쇄기의 저수레벨 측정장치에 의하면, 비접촉식에 의해 용기 외부에서 용기내에 저수된 액위레벨을 검출할 수 있어 구조가 간단하고, 용기에 고착된 잉크에 의한 액위측정에러가 저감된다.

Claims

기판과, 상기 기판에 소정간격 이격되게 지지되는 판형 제1전극판과, 상기 기판으로부터 상기 제1전극판의 높이 정도까지 연장되며 상기 제1전극판의 외주면과 대응되는 개구부를 갖는 중공형 제2전극판을 구비하는 전극부와;

검사대상 용액이 저수되는 용기 외부의 설정된 액위레벨 검지위치에 수평방향으로 상기 제2전극판의 길이방향이 놓여지도록 상기 전극부가 설치되어 상기 제1전극판과 상기 제2전극판에 의해 측정되는 정전용량 변동으로부터 상기 검지위치상에서의 상기 용액의 유무를 검출하는 저수레벨 검출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 저수레벨 검출기.
제1항에 있어서,

상기 제1전극판은 원형판인 것을 특징으로 하는 저수레벨 검출기.
제2항에 있어서,

상기 저수레벨 검출부는 상기 제1전극판과 상기 제2전극판의 정전용량 변화에 대응하는 주파수의 전기적 신호를 출력하는 발진회로부와;

상기 발진회로부로부터 출력되는 신호로부터 상기 검지위치에서의 상기 현상액의 유무를 판정하는 액위레벨 판정부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 저수레벨 검출기.
제1항에 있어서,

상기 제2전극판 내부에 상기 제2전극판을 지지할 수 있게 절연물질로 된 브라켓트와;

상기 제1전극판과 상기 제2전극판 사이에 절연물질로 된 세퍼레이터;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 저수레벨 검출기.
인쇄기의 현상기로 공급할 용액을 저수하는 용기와;

상기 용기의 외부에서 수직방향을 따라 소정간격을 두고 설정된 액위 검출위치마다 설치되며 검지위치상에서의 상기 용액의 유무에 따른 정전용량 변화를 검출하여 그에 대응되는 신호를 출력하는 복수의 저수레벨 검출기와;

상기 저수레벨 검출기 각각을 구동하는 시간이 상호 중첩되지 않도록 제어하면서 상기 저수레벨 검출기 각각으로부터 출력되는 신호로부터 상기 용액의 저수레벨을 판정하는 콘츄롤러;를 구비하는 인쇄기의 저수레벨 측정장치.
제5항에 있어서,

상기 저수레벨 검출기는

기판과, 상기 기판에 소정간격 이격되게 지지되는 판형 제1전극판과, 상기 기판으로부터 상기 제1전극판의 높이정도까지 연장되며 상기 제1전극판의 외주면과 대응되는 개구부를 갖는 중공형 제2전극판을 구비하는 전극부와;

상기 용기 외부의 설정된 액위레벨 검지위치에 수평방향으로 상기 제2전극판의 길이방향이 놓여지도록 상기 전극부가 설치되어 상기 제1전극판과 상기 제2전극판에 의해 측정되는 정전용량 변동으로부터 상기 검지위치상에서의 상기 현상액의 유무에 대응하는 신호을 상기 콘츄롤러로 출력하는 저수레벨 검출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 저수레벨 측정장치.
제6항에 있어서,

상기 제1전극판은 원형판인 것을 특징으로 하는 인쇄기의 저수레벨 측정장치.
제6항에 있어서,

상기 제2전극판 내부에 상기 제2전극판을 지지할 수 있게 절연물질로 된 브라켓트와;

상기 제1전극판과 상기 제2전극판 사이에 절연물질로 된 세퍼레이터;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄기의 저수레벨 측정장치.
제7항에 있어서,

상기 저수레벨 검출부는 상기 제1전극판과 상기 제2전극판의 정전용량 변화에 대응하는 주파수의 전기적 신호를 출력하는 발진회로부와;

상기 발진회로부로부터 출력되는 신호로부터 상기 검지위치에서의 상기 현상액의 유무에 대응되는 신호를 출력하는 액위레벨 판정부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 저수레벨 측정장치.