KR200141096Y1 - 잉크 젯트 기록장치의 잉크 잔량 감지장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

잉크 젯트 기록장치에서 잉크 카트리지내에 남아있는 잉크 잔량을 감지하는 장치에 관한 것이다.

나. 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제

잉크 잔량을 항상 정확히 감지할 수 있는 잉크 잔량 감지장치를 제공한다.

다. 고안의 해결방법의 요지

전원전압에 연결되는 제1전극판과 높이에 따라 분할된 전극 셀들을 가지는 제2전극판을 잉크 카트리지내의 대향되는 두 내벽면에 하나씩 부착하고, 잉크량에 따라 제1전극판과 전기적으로 연결되는 전극 셀들의 갯수에 해당하는 레벨로 잉크 잔량을 표시한다.

라. 고안의 중요한 용도

잉크 젯트 기록장치의 잉크 잔량을 감지하여 표시하는데 이용한다.

Description

잉크 젯트 기록장치의 잉크 잔량 감지장치

본 고안은 잉크 젯트(ink jet) 기록장치에 관한 것으로, 특히 잉크 카트리지(ink catridge)내에 남아있는 잉크 잔량을 감지하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로 용지나 OHP(Overhead Project) 필름과 같은 기록매체에 화상을 인쇄하는 방식들중에 와이어 도트방식, 열전사방식, 잉크 젯트방식등과 같은 방식들은 고유의 기록헤드를 사용하고 있다. 상기한 기록방식들중 잉크 젯트방식은 기록매체에 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 방식이다. 이러한 잉크 젯트방식을 채용한 기록장치에 구비되는 기록헤드는 잉크를 분사하기 위한 미세한 분출 구멍(ejection hole)이 각각 형성된 노즐들을 다수 구비한다. 노즐들내에 있는 잉크는 각각의 노즐에 하나씩 대응되게 설치된 발열소자(heating element)에 의해 가열되어 팽창됨으로써 노즐 외부로 분사되어 기록매체에 부착되게 된다.

이때 잉크는 잉크 젯트 기록장치에 장착되는 잉크 카트리지로부터 노즐들에 공급된다. 잉크 카트리지는 잉크가 충진되어 있는 상태로 제공되며 잉크 카트리지내의 잉크가 모두 소모되면 교환 및 폐기하도록 되어 있다. 이때 잉크 카트리지에는 기록헤드가 일체로 구비되어 있어 잉크 카트리지내의 잉크가 모두 소모된 경우 기록헤드도 잉크 카트리지와 함께 폐기하도록 되어 있다. 이러한 잉크 카트리지는 캐리지(carriage)에 설치된 홀더(holder)에 장착하여 사용하게 되며, 용이하게 교환할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 잉크 카트리지는 잉크가 모두 소모되면 교환하여야 하므로 사용자는 현재의 잉크 잔량을 알 수 있어야 한다. 즉, 사용자가 추후 인쇄 가능량이나 잉크 카트리지의 교환 여부를 판단하기 위해서는 잉크 잔량을 확인하여야 한다.

이를 위해 이전에는 잉크 카트리지에 투명창을 설치하여 왔었다. 그러나 투명창을 설치할 경우 사용자가 육안으로 잉크 잔량을 확인하여 판단하여야 함에 따라 실제 잉크 잔량을 정확하게 확인하기 곤란하였었다.

이에따라 보다 정확하게 잉크 잔량을 감지하기 위해 잉크 카트리지 교환 시점부터 사용되는 잉크량을 잉크 젯트 기록장치의 제어부에서 카운트하여 잉크 잔량을 감지하여 왔었다. 이때 잉크 사용량은 기본적으로 기록헤드의 노즐들을 구동하는 횟수로서 카운트된다. 이와 같이 실제 잉크 사용량을 카운트하고 카운트값을 원래의 잉크량값에서 감산하여 잉크 잔량을 감지함으로써 잉크 잔량을 정확하게 사용자에게 알릴 수 있게 되었다.

그러나 상기한 기술은 새로운 잉크 카트리지를 교환한후에는 반드시 잉크 사용량 카운트값을 사용자가 키(key) 조작에 의해 클리어시켜 주어야 하는 불편함이 있었다. 또한 잉크 카트리지를 교환하지 않았음에도 불구하고 사용자의 키 오조작으로 인해 카운트값이 클리어되는 경우가 종종 발생하여 왔었다. 이러한 경우에는 현재 남은 잉크 잔량을 다시 셋팅(setting)할 수 없기 때문에 이후부터 실제적인 잉크 잔량을 정확히 감지할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 잉크 잔량을 항상 정확히 감지할 수 있는 잉크 잔량 감지장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 사용자에 의한 별도의 조작이 없이도 잉크 잔량을 정확히 감지할 수 있는 잉크 잔량 감지장치를 제공함에 있다.

도 1은 통상적인 잉크 젯트 기록장치의 캐리지 메카니즘 구조도,

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 잉크 카트리지의 구조도,

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 회로도,

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 처리 흐름도.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 고안은 전원전압에 연결되는 제1전극판과 높이에 따라 분할된 다수의 전극 셀들을 가지는 제2전극판을 잉크 카트리지내의 대향되는 두 내벽면에 하나씩 부착하고, 잉크량에 따라 제1전극판과 전기적으로 연결되는 전극 셀들의 갯수에 해당하는 레벨로 잉크 잔량을 표시함을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 구체적인 회로구성, 부품, 처리흐름, 논리상태등과 같은 많은 특정 상세들이 본 고안의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 고안이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저 잉크 젯트 기록장치의 캐리지 메카니즘(carriage mechanism)의 구조를 사시도로서 보인 도 1을 참조하여 본 고안을 이해하는데 유용한 캐리지 메카니즘을 설명한다. 프레임(108)에 고정되어 수평으로 신장되게 설치된 캐리어 샤프트(carrier shaft)(104)에 설치되는 캐리지(102)는 캐리지 모터(도시하지 않았음)에 의해 캐리어 샤프트(104)를 따라 횡방향으로 이동한다. 상기 캐리지(100)내에는 전술한 바와 같이 잉크통과 기록헤드가 일체화된 잉크 카트리지(102)가 장착된다. 기록헤드는 잉크 카트리지의 저면에 용지면과 대향되게 설치되는데, 기록헤드의 노즐들은 본체에 있는 헤드구동회로에 의해 구동된다. 이때 노즐들과 헤드구동회로간의 회로 연결은 잉크 카트리지(102)와 캐리지(100) 각각의 대향되는 면에 부착된 각각의 FPC(Flexible Printed Circuit)상에 형성된 도전성 접점 패턴(pattern)들간의 접촉에 의해 이루어진다. 그리고 캐리지(100)에 연결된 FPC(106)는 본체의 헤드구동회로까지 이어진다. 여기서 도 1은 캐리지(100)에 잉크 카트리지(102)가 장착되어 있는 상태를 보인 것이므로, 캐리지(100)와 잉크 카트리지(102)의 접점 패턴들은 외부에서 보이지 않게 되므로 도시하지 않고 생략하였다.

상기한 바와 같은 잉크 카트리지(102)내의 잉크 잔량을 감지하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 잉크 카트리지(102)의 구조를 도 2의 단면도로서 도시하였고, 그에 따른 회로도를 도 3으로서 도시하였다. 본 고안은 잉크 잔량을 감지하기 위해 도 2와 같이 두개의 제1,제2전극판(116,118)을 잉크 카트리지(102)의 대향되는 두 내벽면(120,122) 각각에 하나씩 부착한다. 도 2에서 참조부호 110은 잉크 카트리지(102)의 뚜껑이고, 112는 다수의 노즐들로 이루어지는 기록헤드이며, 114는 잉크를 나타낸다. 통상적으로 잉크 젯트 기록장치에 사용되는 잉크(114)는 도전성을 가진다. 이러한 잉크(114)는 잉크 카트리지(102)내에 채워져있는 스펀지(sponge)에 스며있게 되나, 도 2에서는 혼동을 피하기 위해 스펀지를 도시하지 않고 생략하였다.

상기 제1,제2전극판(116,118)은 도 3에 보인 실시예와 같이 잉크 카트리지(102)의 내벽면(120,122)과 동일한 형태로 할 수 있다. 그리고 제1,제2전극판(116,118)의 폭은 내벽면(120,122)의 폭과 동일하거나 좁아도 되나, 제1,제2전극판(116,118)의 높이는 충만시의 잉크(114) 높이에 대응되게 한다. 여기서 제1,제2전극판(116,118)의 높이는 서로 동일하게 하는 것이 바람직하며, 제2전극판의 전극 셀들(118a∼118h)중 적어도 가장 위에 있는 전극 셀(118a)이 충만시의 잉크(114)에 접촉되도록 한다.

그리고 제1전극판(116)은 저항(R0)을 통해 전원전압 Vcc에 연결하며, 제2전극판(118)은 높이에 따라 8개의 전극 셀들(118a∼118h)로 분할한다. 이때 전극 셀들(118a∼118h)의 높이는 서로 동일하게 분할하며, 전극 셀들(118a∼118h) 각각의 사이에는 절연체로 이루어지는 갭(gap)들(G1∼G7)을 하나씩 형성한다. 이러한 전극 셀들(118a∼118h)은 인코더(encoder)(124)의 입력단자들(D1∼D7)에 각각 하나씩 대응되게 연결되며, 인코더(124)의 입력단자들(D1∼D7) 각각과 접지사이에는 저항들(R1∼R8)이 하나씩 대응되게 접속된다. 이때 전극 셀들(118a∼118h)과 인코더(124)간에는 도 1의 FPC(106)에 의해 연결되며, 제1전극판(116)과 저항(R0)간에도 FPC(106)에 의해 연결된다.

또한 인코더(124)는 마이컴(126)에 의해 인에이블되며, 잉크(114)를 통해 제1전극판(116)과 전기적으로 연결되는 전극 셀들(118a∼118h)의 갯수를 나타내는 값을 가지는 감지데이타를 발생하여 마이컴(126)에 인가한다. 이러한 인코더(124)로서는 예를들어 통상적인 8라인-3라인 우선순위(priority) 인코더인 텍사스 인스투르먼트(TEXAS INSTRUMENTS) 사의 LS148을 사용한다.

상기 마이컴(126)은 통상적인 잉크 젯트 기록장치의 제어부로서 사용되는 마이컴에 본 고안의 실시예의 흐름도를 보인 도 4에 따른 기능을 수행하도록 프로그램한 것이다. 마이컴(126)은 일정 주기마다 도 4의 (130)단계에서 인에이블신호를 인코더(124)의 인에이블단자(Ein)에 인가함으로써 인코더(124)를 인에이블시켜 감지데이타를 리드하고, (132)단계에서 감지데이타값에 대응되는 레벨, 즉 8가지의 레벨중 하나로 잉크 잔량을 표시장치(128)를 통해 표시한다. 이때 표시장치(128)는 예를들어 통상적인 LED(Light Emitting Diode) 8개를 배열하여 사용하거나 LCD(Liquid Crystal Display)를 사용한다. LED들을 사용할 경우 예를들어 레벨 1부터 레벨 8까지 각 레벨에 대응되게 하나부터 8개까지 하나씩 증가되게 온시킨다.

여기서 잉크 카트리지(102)의 잉크량에 따른 본 고안의 동작예를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다. 먼저 잉크 카트리지(102)의 잉크량이 충만상태일 경우 제2전극판(118)의 전극 셀들(118a∼118h)이 모두 잉크(114)를 통해 제1전극판(116)과 전기적으로 연결됨으로써 전극 셀들(118a∼118h)로부터는 모두 전원전압 Vcc에 의한 하이신호가 출력되어 인코더(124)에 인가된다.

이후부터 잉크(114)가 점차 소모될수록 잉크(114)를 통해 제1전극판(116)과 전기적으로 연결되는 전극 셀들(118a∼118h)의 갯수가 점차적으로 적어지게 된다. 즉, 전극 셀들(118a∼118h)의 출력신호는 모두 하이상태이었다가 잉크(114)가 소모됨에 따라 가장 위에 있는 전극 셀(118a)부터 점차적으로 하나씩 로우상태가 된다. 그리고 이에 대응하여 인코더(124)로부터 마이컴(126)에 인가되는 감지데이타값도 점차적으로 작아지게 되며, 최종적으로 잉크 카트리지(102)내에 잉크(114)가 모두 소진되면 전극 셀들(118a∼118h)의 출력신호는 모두 로우상태가 된다. 그에따라 마이컴(126)에 의해 표시장치(128)에 표시되는 잉크 잔량 레벨도 레벨 8부터 레벨 1까지 순차적으로 감소된다.

여기서 상술한 바와 같은 인코더(124)의 입력과 출력의 논리상태와 그에 따라 마이컴(126)에 의해 표시장치(128)에 표시되는 잉크 잔량 표시레벨들을 표로서 정리하여 보이면 하기 표 1과 같이 된다. 그리고 하기 표 1에서 H는 하이상태를 나타내고, L은 로우상태를 나타내며, x는 돈 캐어(don't care)조건을 나타낸다.

인코더 입력	인코더 출력	잉크 잔량 레벨
D0	D1		D2	D3	D4	D5	D6	D7	Q2	Q1	Q0
x	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	레벨 8
x	L	H	H	H	H	H	H	H	H	L	레벨 7
x	x	L	H	H	H	H	H	H	L	H	레벨 6
x	x	x	L	H	H	H	H	H	L	L	레벨 5
x	x	x	x	L	H	H	H	L	H	H	레벨 4
x	x	x	x	x	L	H	H	L	H	L	레벨 3
x	x	x	x	x	x	L	H	L	L	H	레벨 2
x	x	x	x	x	x	x	L	L	L	L	레벨 1

따라서 잉크 카트리지(102)내의 실제 잉크 잔량을 감지하여 표시함으로써 사용자가 별도의 키조작을 하지않아도 잉크 잔량이 항상 정확하게 표시되게 된다.

한편 잉크 잔량을 별도의 표시장치(128)를 사용하여 표시하는 대신에 통상적인 리모우트 판넬(remote pannel) 기능을 이용하여 퍼스널 컴퓨터(personal computer)의 모니터 화면상에 표시할 수도 있다. 상기 리모우트 판넬 기능은 잉크 젯트 기록장치와 퍼스널 컴퓨터에 설치된 프린터 드라이버(driver)간의 통신에 의해 잉크 젯트 기록장치의 각종 상태를 표시하거나 기능을 제어할 수 있는 기능이다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 고안의 실시예에서는 제2전극판(118)의 전극 셀들의 갯수를 8개로 만드는 것을 예시하였으나, 필요에 따라 얼마든지 다르게 할 수 있다. 이때 인코더(124)를 전극 셀들의 갯수에 대응되는 것을 사용하면 된다. 따라서 고안의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 실용신안등록 청구의 범위와 실용신안등록 청구의 범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 잉크 잔량을 감지하는데 사용자가 별도의 조작을 할 필요가 없을 뿐만아니라 항상 잉크 잔량을 정확히 감지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (10)

1. 잉크 젯트 기록장치에서 잉크 카트리지내에 있는 도전성 잉크 잔량을 감지하기 위한 장치에 있어서,

   전원전압에 연결되는 제1전극판과 높이에 따라 분할된 전극 셀들을 가지는 제2전극판을 상기 잉크 카트리지내의 대향되는 두 내벽면에 하나씩 부착하고, 상기 잉크량에 따라 상기 제1전극판과 전기적으로 연결되는 상기 전극 셀들의 갯수에 해당하는 레벨로 상기 잉크 잔량을 표시함을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2전극판의 높이가, 상기 잉크 충만시의 높이에 대응함을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2전극판이, 상기 전극 셀들 각각의 사이에 절연체로 이루어지는 갭을 가짐을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 잉크가 소모됨에 따라 상기 잉크를 통해 상기 제1전극판과 전기적으로 연결되는 상기 전극 셀들의 갯수가 점차적으로 적어지게 됨을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 전극 셀들이, 서로의 높이가 동일하게 분할됨을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
6. 잉크 젯트 기록장치에서 잉크 카트리지내에 있는 도전성 잉크 잔량을 감지하기 위한 장치에 있어서,

   상기 잉크 카트리지내의 한 내벽면에 부착되며 전원전압에 연결되는 제1전극판과,

   상기 제1전극판과 대향되게 다른 내벽면에 부착되고, 서로간에 절연되며 높이방향에 따라 분할된 전극 셀들을 가지는 제2전극판과,

   상기 전극 셀들에 연결되며 상기 잉크량에 따라 상기 잉크를 통해 상기 제1전극판과 전기적으로 연결되는 상기 전극 셀들의 갯수를 나타내는 값을 가지는 감지데이타를 발생하는 인코더와,

   상기 감지데이타값에 해당하는 레벨로 상기 잉크 잔량을 표시장치를 통해 표시하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1,제2전극판의 높이가, 상기 잉크 충만시의 높이에 대응함을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 잉크가 소모됨에 따라 상기 잉크를 통해 상기 제1전극판과 전기적으로 연결되는 상기 전극 셀들의 갯수가 점차적으로 적어지게 됨을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 전극 셀들이, 서로의 높이가 동일하게 분할됨을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 잉크 잔량을 상기 잉크 젯트 기록장치와 연결된 퍼스널 컴퓨터로 전송하여 모니터 화면상에 표시토록 함을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지장치.