KR20060135272A - 잉크 잔량 검출 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20060135272A KR1020050055126A KR20050055126A KR20060135272A KR 20060135272 A KR20060135272 A KR 20060135272A KR 1020050055126 A KR1020050055126 A KR 1020050055126A KR 20050055126 A KR20050055126 A KR 20050055126A KR 20060135272 A KR20060135272 A KR 20060135272A
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Abstract

잉크 잔량 검출 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 장치는 소정량의 잉크를 저장하는 잉크 저장부, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지하고, 감지된 결과를 출력하는 잉크잔량 감지부, 출력된 결과에 응답하여 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 토출된 단위 액적의 양을 산정하는 산정부 및 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 잉크잔량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 온도에 따른 편차로 인한 소정량의 잉크 마진을 더 마련할 필요가 없으므로 불필요한 잉크 소모를 절감할 수 있으며, 잉크를 리필한 경우에도 잉크 잔량의 검출이 가능한 효과를 거둘 수 있다. 또한, 화상형성장치마다 다른 온도 환경에서도 정확하게 잉크 잔량을 계산할 수 있으며, 잉크가 소량 남았을 경우에도 잉크 잔량을 정확하게 검출할 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

Description

잉크 잔량 검출 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting ink level}
도 1은 종래의 잉크 잔량 검출 방법을 설명하기 위한 참고도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 장치의 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
도 4은 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 방법에 대한 다른 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
200: 잉크 저장부 210: 잉크잔량 감지부
220: 산정부 223: 제1 계수부
226: 단위액적량 계산부 230: 단위액적량 저장부
240: 잉크잔량 산출부 243: 제2 계수부
246: 잉크잔량 계산부 250: 잉크부족 표시부
본 발명은 잉크를 토출하여 인쇄 매체에 소정의 화상을 인쇄하는 프린터(printer), 팩시밀리(facsimile), 복합기(MFP: Multi-Function Product) 등과 같은 잉크젯(ink-jet)방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크 잔량 감지 센서 및 토출된 액적 개수의 계수(dot count)를 혼용하여 저장된 잉크 잔량을 보다 정확하게 검출하는 잉크 잔량 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
잉크젯방식 화상형성장치에서 인쇄 매체에 토출하기 위하여 저장된 잉크의 잔량을 검출하는 일반적인 방법은 잉크 레벨 센서에 의한 방법과 토출된 액적 개수의 계수에 의한 방법이 있다.
잉크 레벨 센서에 의한 방법은 광 센서(optical sensor), 웨이트 센서(weight sensor), 자기 센서(magnetic sensor) 등과 같은 센서에 의하여 저장된 잉크의 잔량을 감지하여 검출한다.
토출된 액적 개수의 계수에 의한 방법은 노즐로부터 토출된 잉크의 액적 개수를 계수하여 저장된 잉크의 잔량을 계산하여 검출한다.
종래의 잉크 잔량 검출 방법을 살펴보면, 잉크 레벨 센서에 의한 방법은 아날로그적인 변화를 감지하므로 정확한 잉크 잔량의 검출이 어렵고, 센싱 구조상 잉크가 소량 남았을 경우에는 정밀한 잉크 잔량을 검출하기 더 난해한 문제점을 갖는다.
도 1은 잉크 헤드(head)의 온도 변화에 따른 도트 지름의 관계를 그래프로 도시한 것이다. 도 1에 따르면, 온도가 상승할수록 잉크의 점도(viscosity)가 낮아지므로 온도의 변화가 노즐로부터 토출되는 잉크의 단위 액적량에 영향을 크게 미친다. 또한, 실제로 온도의 변화에 따른 잉크의 단위 액적량은 최대 20%의 편차가 발생하기도 한다. 토출된 액적 개수의 계수에 의한 방법에 의하여 잉크 잔량을 계산하면, 화상형성장치에서 인쇄하는 온도 환경에 따라 토출되는 잉크의 단위 액적에 대한 편차가 크므로 정확한 잉크 잔량을 계산하기 어렵다. 이를 해결하기 위한 일반적인 방안으로 소정량의 잉크 마진을 더 마련하여 주입하지만 마진으로 인하여 불필요한 잉크가 소모되는 문제점을 갖는다. 또한, 잉크를 리필한 경우에는 잉크 잔량을 검출하는 것이 불가능한 문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 잉크 잔량 감지 센서 및 토출된 액적 개수의 계수(dot count)를 혼용하여 저장된 잉크 잔량을 보다 정확하게 검출하는 잉크 잔량 검출 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 장치는, 소정량의 잉크를 저장하는 잉크 저장부, 센서를 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지하고, 감지된 결과를 출력하는 잉크잔량 감지부, 상기 출력된 결과에 응답하여 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 토출된 단위 액적의 양을 산정하는 산정부 및 상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 잉크잔량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 잉크잔량 감지부는 상기 잉크 잔량의 범위에서 상한 잉크 잔량 또는 하한 잉크 잔량에 대응하는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 검출하고, 검출된 결과를 출력하는 것이 바람직하다.
상기 산정부는 상기 출력된 결과에 응답하여 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 액적의 개수를 계수하는 제1 계수부 및 상기 계수된 개수를 이용하여 상기 토출된 단위 액적의 양을 계산하는 단위액적량 계산부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단위액적량 계산부는 상기 토출된 단위 액적의 양을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것이 바람직하다.
Figure 112005033851559-PAT00001
(여기서,
Figure 112005033851559-PAT00002
는 상기 토출된 단위 액적의 양이고,
Figure 112005033851559-PAT00003
는 상기 상한 잉크 잔량이며,
Figure 112005033851559-PAT00004
는 상기 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00005
는 상기 제1 계수부에서 계수된 액적의 개수이다.)
상기 잉크잔량 산출부는 상기 하한 잉크 잔량이 검출된 이후에 토출된 액적의 개수를 계수하는 제2 계수부 및 상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 계수된 액적의 개수에 따라 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 계산하는 잉크잔량 계산부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 잉크잔량 계산부는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 다음의 수 학식을 이용하여 계산하는 것이 바람직하다.
Figure 112005033851559-PAT00006
(여기서,
Figure 112005033851559-PAT00007
는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00008
는 상기 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00009
는 상기 산정된 단위 액적의 양이며,
Figure 112005033851559-PAT00010
는 상기 제2 계수부에서 계수된 액적의 개수이다.)
상기 잉크잔량 감지부는 상기 하한 잉크 잔량을 상기 잉크 저장부에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 5%로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 산정부에서 산정된 단위 액적의 양을 저장하는 단위액적량 저장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 산정부는 상기 상한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 상한 잉크 잔량이 검출되지 않으면, 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 단위 액적의 양을 갱신하여 산정하는 것이 바람직하다.
상기 잉크잔량 산출부는 상기 하한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 하한 잉크 잔량만 검출되지 않으면, 상기 단위액적량 저장부에 저장된 단위 액적의 양을 독출하고, 상기 독출된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 것이 바람직하다.
상기 계산된 잉크 잔량이 기 설정된 임계 값 보다 작으면, 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 부족함을 표시하는 잉크부족 표시부를 더 포함하는 것이 바 람직하다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 방법은, 센서를 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지하는 단계, 상기 감지된 결과에 의하여 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 토출된 단위 액적의 양을 산정하는 단계 및 상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지하는 단계는 상기 잉크 잔량의 범위에서 상한 잉크 잔량 또는 하한 잉크 잔량에 대응하는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 검출하는 것이 바람직하다.
상기 산정하는 단계는 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 액적의 개수를 계수하는 단계 및 상기 계수된 개수를 이용하여 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에서 상기 토출된 단위 액적의 양을 계산하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 계산하는 단계는 상기 토출된 단위 액적의 양을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것이 바람직하다.
Figure 112005033851559-PAT00011
(여기서,
Figure 112005033851559-PAT00012
는 상기 토출된 단위 액적의 양이고,
Figure 112005033851559-PAT00013
는 상기 상한 잉크 잔량이며,
Figure 112005033851559-PAT00014
는 상기 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00015
는 상기 계수된 액 적의 개수이다.)
상기 산출하는 단계는 상기 하한 잉크 잔량이 검출된 이후에 토출된 액적의 개수를 계수하는 단계 및 상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 계수된 액적의 개수에 따라 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 계산하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 계산하는 단계는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것이 바람직하다.
Figure 112005033851559-PAT00016
(여기서,
Figure 112005033851559-PAT00017
는 상기 저장된 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00018
는 상기 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00019
는 상기 산정된 단위 액적의 양이며,
Figure 112005033851559-PAT00020
는 상기 계수된 액적의 개수이다.)
상기 감지하는 단계는 상기 하한 잉크 잔량을 상기 잉크 저장부에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 5%로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 산정하는 단계에서 산정된 단위 액적의 양을 저장하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 산정하는 단계는 상기 상한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 상한 잉크 잔량이 검출되지 않으면, 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 단위 액적의 양을 갱신하여 산정하는 것이 바람직하다.
상기 산출하는 단계는 상기 하한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 하한 잉크 잔량만 검출되지 않으면, 상기 저장하는 단계에서 저장된 단위 액적의 양을 독출하고, 상기 독출된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 것이 바람직하다.
상기 계산된 잉크 잔량이 기 설정된 임계 값 보다 작으면, 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 부족함을 표시하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 잉크 잔량 검출 장치 및 방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 장치의 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 상기 잉크 잔량 검출 장치는 잉크 저장부(200), 잉크잔량 감지부(210), 산정부(220), 단위액적량 저장부(230), 잉크잔량 산출부(240) 및 잉크부족 표시부(250)를 포함하여 이루어진다. 상기 산정부(220)는 제1 계수부(223) 및 단위액적량 계산부(226)를 포함하여 이루어진다. 상기 잉크잔량 산출부(240)는 제2 계수부(243) 및 잉크잔량 계산부(246)를 포함하여 이루어진다.
잉크 저장부(200)는 인쇄 매체에 토출하기 위한 소정량의 잉크를 저장한다. 예를 들어, 잉크 저장부(200)는 잉크 카트리지에 구비된 잉크 탱크(ink tank)가 있다.
잉크잔량 감지부(210)는 센서(sensor)를 이용하여 잉크 저장부(200)에 저장 된 잉크 잔량을 감지하고, 감지된 결과를 제1 계수부(223)로 출력한다. 잉크잔량 감지부(210)에서 이용하는 센서는 잉크에 광을 주사하여 반사된 광량에 의해서 잉크 잔량을 센싱하는 광 센서(optical sensor), 잉크의 무게를 측정하여 잉크 잔량을 센싱하는 웨이트 센서(weight sensor), 자장을 이용하여 잉크 잔량을 센싱하는 자기 센서(magnetic sensor) 등이 있다.
여기서, 잉크잔량 감지부(210)는 상한 잉크 잔량(high level detect point) 또는 하한 잉크 잔량(low level detect point)에 대응하는 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량을 검출하고, 검출된 결과를 제1 계수부(223)로 출력한다.
기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 단위 노즐(nozzle)로부터 토출된 단위 액적의 양을 산정하기 위하여 특정 잉크 잔량에 해당하는 2개의 값을 화상형성장치에 설정한다. 화상형성장치에 설정된 값을 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량으로 마련하고, 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 최대값을 상한 잉크 잔량이라 하고, 최소값을 하한 잉크 잔량이라 한다.
상한 잉크 잔량은 잉크 저장부(200)에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 85%로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 하한 잉크 잔량은 잉크 저장부(200)에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 5%로 설정하는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 잉크 저장부(200)에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 5% 이하로 잉크가 잉크 저장부(200)에 저장되면, 시스템 구조적인 면에서 잉크잔량 감지부(210)의 센서를 이용하여 정확한 잉크 잔량을 감지하기 어렵기 때문이다. 그러나 센서의 종류, 센싱 방식 및 시스템 구조에 따라 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량 을 70%와 30%, 60%와 10% 등으로도 설정할 수 있으며, 센서의 감지하는 능력이 낮은 경우 하한 잉크 잔량을 높게 설정하여 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량을 90%와 60%로 설정할 수도 있다. 일반적으로 잉크 저장부(200)에서 최대 잉크 저장량의 90%를 기준으로 잉크 저장이 가능한 양으로 규정하고 나머지 10%를 마진으로 확보한다.
산정부(220)는 잉크잔량 감지부(210)로부터 출력된 결과에 응답하여 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 토출된 단위 액적의 양을 산정한다.
상기 산정부(220)는 제1 계수부(223) 및 단위액적량 계산부(226)를 포함하여 이루어진다.
제1 계수부(223)는 잉크잔량 감지부(210)에서 상한 잉크 잔량이 검출된 이후부터 하한 잉크 잔량이 검출되기 전까지 토출된 액적의 개수를 누적하여 계수한다. 토출된 액적의 개수는 화상형성장치에 구비된 모든 노즐을 통하여 분사된 도트(dot)의 총 개수를 말한다.
단위액적량 계산부(226)는 제1 계수부(223)에서 계수된 개수를 이용하여 다음의 수학식에 의해 노즐로부터 토출된 단위 액적의 양을 계산한다. 토출된 단위 액적의 양은 단위 노즐로부터 분사된 단위 도트의 액적에 대한 양을 말한다.
[수학식 1]
Figure 112005033851559-PAT00021
여기서,
Figure 112005033851559-PAT00022
는 단위 노즐로부터 토출된 단위 액적의 양이고,
Figure 112005033851559-PAT00023
는 상한 잉크 잔량이며,
Figure 112005033851559-PAT00024
는 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00025
는 제1 계수부(223)에서 계수된 액적의 개수이다.
예를 들어, 잉크 저장부(200)에서 저장할 수 있는 최대 잉크량이 60ml이고, 상한 잉크 잔량이 잉크 저장부(200)에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 85%이며, 하한 잉크 잔량이 최대 잉크량의 5%이고, 제1 계수부(223)에서 계수된 액적의 개수가 20,000,000번이라면, 단위액적량 계산부(226)에 의하여 단위 노즐로부터 토출된 단위 액적의 양은 (60ml*85%-60ml*5%)/20000000=2.4pl로 계산된다.
단위액적량 저장부(230)는 단위액적량 계산부(226)에서 계산된 단위 액적의 양을 저장한다.
잉크잔량 산출부(240)는 단위액적량 계산부(226)에서 계산된 단위 액적의 양을 이용하여 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량을 산출한다.
상기 잉크잔량 산출부(240)는 제2 계수부(243) 및 잉크잔량 계산부(246)를 포함하여 이루어진다.
제2 계수부(243)는 잉크잔량 감지부(210)에서 하한 잉크 잔량이 검출된 이후에, 화상형성장치에 구비된 모든 노즐로부터 토출된 액적의 개수를 누적하여 계수한다.
잉크잔량 계산부(246)는 단위액적량 계산부(226)에서 계산된 단위 액적의 양을 이용하여 제2 계수부(243)에서 계수된 액적의 개수에 따라 다음의 수학식에 의해 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량을 계산한다.
[수학식 2]
Figure 112005033851559-PAT00026
여기서,
Figure 112005033851559-PAT00027
는 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00028
는 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00029
는 단위액적량 계산부(226)에서 계산된 단위 액적의 양이며,
Figure 112005033851559-PAT00030
는 제2 계수부(243)에서 계수된 액적의 개수이다.
상기한 예에 연결하여, 잉크 저장부(200)에서 저장할 수 있는 최대 잉크량이 60ml이고, 하한 잉크 잔량이 최대 잉크량의 5%이며, 제2 계수부(243)에서 계수된 액적의 개수가 x개이고, 단위 액적의 양이 2.4pl로 계산되면, 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량은 제2 계수부(242)에서 계수된 액적의 개수에 따라 잉크잔량 계산부(246)에 의하여 60ml*5%-2.4pl*x로 계산된다.
본 발명에 의하면, 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량이상이면 잉크잔량 감지부(210)의 센서에 의하여 잉크 잔량을 감지하고, 하한 잉크 잔량 이하이면 단위액적량 계산부(226)에서 계산된 단위 액적의 양을 이용하여 토출된 액적의 개수를 계수(dot count)하여 잉크 잔량을 계산한다.
잉크부족 표시부(250)는 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당하면 잉크 잔량이 낮음(low)을 표시하고, 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량이 기 설정된 임계 값에 해당하면 잉크 잔량이 부족함(empty)을 표시한다. 여기서, 잉크부족 표시부(250)는 화상형성장치에 구비된 LCD 패널(panel) 또 는 호스트 장치(host devise)의 운영체제인 윈도우즈(windows)에 마련된 대화상자 등을 통하여 표시한다. 임계 값은 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크가 부족하여 화상형성장치의 인쇄 동작을 제한하는 기 설정된 값을 말한다.
상기한 예에 연결하여, 만일 임계 값이 잉크 저장부(200)에 저장할 수 있는 최대 잉크량의 3%라면, 60ml*3%=60ml*5%-2.4pl*x와 같은 관계를 가지므로 500,000개 이상으로 단위 액적을 토출할 경우 잉크부족 표시부(250)에서 잉크 잔량이 부족함을 표시한다.
잉크 카트리지를 교체하지 않고 잉크만 리필한 경우에도 본 발명인 잉크 잔량 검출 장치에 의해 잉크 잔량을 검출하기 위하여, 산정부(220)는 잉크잔량 감지부(210)에서 상한 잉크 잔량이 검출된 후 상한 잉크 잔량이 검출되지 않으면, 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 단위 액적의 양을 갱신하여 산정한다. 상한 잉크 잔량이 검출된 후 상한 잉크 잔량이 검출되지 않는 경우는 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량이 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량 사이 또는 하한 잉크 잔량 이하에 해당하여 잉크잔량 감지부(210)에서 상한 잉크 잔량이 검출되고, 검출된 후 상한 잉크 잔량 이상으로 잉크 저장부(200)에 잉크가 리필되어 잉크잔량 감지부(210)에서 상한 잉크 잔량이 검출되지 않는 경우를 말한다.
또한, 잉크잔량 계산부(246)는 잉크잔량 감지부(210)에서 하한 잉크 잔량이 검출된 후 하한 잉크 잔량만 검출되지 않으면, 단위액적 저장부(230)에 저장된 단위 액적의 양을 독출하고, 독출된 단위 액적의 양을 이용하여 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량을 산출한다. 하한 잉크 잔량이 검출된 후 하한 잉크 잔량만 검 출되지 않는 경우는 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량 이하에 해당하여 하한 잉크 잔량이 검출되고, 검출된 후 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량 사이로 잉크 저장부(200)에 잉크가 리필되어 잉크잔량 감지부(210)에서 상한 잉크 잔량은 검출되지만 하한 잉크 잔량이 검출되지 않는 경우를 말한다.
도 3은 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
먼저, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제300단계). 상기 센서는 잉크에 광을 주사하여 반사된 광량에 의해서 잉크 잔량을 센싱하는 광 센서, 잉크의 무게를 측정하여 잉크 잔량을 센싱하는 웨이트 센서, 자장을 이용하여 잉크 잔량을 센싱하는 자기 센서 등이 있다.
제300단계에서 감지된 잉크 잔량이 기 설정된 상한 잉크 잔량에 해당하는지 여부를 판단한다(제310단계).
제310단계에서 판단된 결과, 제300단계에서 감지된 잉크 잔량이 상한 잉크 잔량에 해당하지 않는다고 판단되면, 제300단계에서 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제300단계).
제310단계에서 판단된 결과, 제300단계에서 감지된 잉크 잔량이 상한 잉크 잔량에 해당한다고 판단되면, 제310단계에서 상한 잉크 잔량이 검출된 이후부터 토출된 액적의 개수를 계수한다(제320단계). 토출된 액적의 개수는 화상형성장치에 구비된 모든 노즐을 통하여 분사된 도트(dot)의 총 개수를 말한다.
제320단계 후에, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당하는지 여부를 판단한다(제330단계).
제330단계에서 판단된 결과, 저장된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당하지 않는다고 판단되면, 제320단계에서 토출된 액적의 개수를 누적하여 계수한다(제320단계).
제330단계에서 판단된 결과, 저장된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당한다고 판단되면, 제320단계에서 누적하여 계수된 액적의 개수를 이용함으로써 다음의 수학식에 의해 화상형성장치에 구비된 단위 노즐로부터 토출된 단위 액적의 양을 계산한다(제340단계). 제340단계는 계산된 단위 액적의 양을 메모리 또는 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 저장 매체에 저장한다.
[수학식 3]
Figure 112005033851559-PAT00031
여기서,
Figure 112005033851559-PAT00032
는 단위 노즐로부터 토출된 단위 액적의 양이고,
Figure 112005033851559-PAT00033
는 상한 잉크 잔량이며,
Figure 112005033851559-PAT00034
는 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00035
는 제320단계에서 누적하여 계수된 액적의 개수이다.
제340단계 후에, 제330단계에서 하한 잉크 잔량이 검출된 후부터 화상형성장치에 구비된 모든 노즐로부터 토출된 액적의 개수를 계수한다(제350단계).
제340단계에서 계산된 단위 액적의 양을 이용하여 제350단계에서 계수된 액적의 개수에 따라 다음의 수학식에 의해 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 계산한 다(제360단계).
[수학식 4]
Figure 112005033851559-PAT00036
여기서,
Figure 112005033851559-PAT00037
는 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00038
는 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00039
는 제340단계에서 계산된 단위 액적의 양이며,
Figure 112005033851559-PAT00040
는 제350단계에서 계수된 액적의 개수이다.
제360단계에서 계산된 잉크 잔량과 기 설정된 임계 값을 비교한다(제370단계). 임계 잉크 잔량은 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크가 부족하여 화상형성장치의 인쇄 동작을 제한하는 기 설정된 값을 말한다.
제370단계에서 비교한 결과, 제360단계에서 계산된 잉크 잔량이 임계 잉크 잔량 보다 크다고 판단되면, 제350단계에서 노즐로부터 토출된 액적의 개수를 누적하여 수행한다(제350단계).
제370단계에서 비교한 결과, 제360단계에서 계산된 잉크 잔량이 임계 잉크 잔량 보다 작다고 판단되면, 화상형성장치에 구비된 LCD 패널(panel) 또는 호스트 장치(host devise)의 운영체제인 윈도우즈(windows)에 마련된 대화상자 등을 통하여 잉크 잔량이 부족함을 표시한다(제380단계).
도 4은 본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 방법에 대한 다른 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
본 발명인 잉크 잔량 검출 방법에 의해 잉크 카트리지를 교체하지 않고 잉크만 리필한 경우에도 잉크 잔량을 검출하는 일 실시예이다.
먼저, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제400단계).
제400단계에서 감지된 잉크 잔량과 상한 잉크 잔량을 비교한다(제410단계).
제410단계에서 비교된 결과, 제400단계에서 감지된 잉크 잔량이 상한 잉크 잔량 보다 크다고 판단되면, 도 3의 제300단계에서 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제300단계).
제410단계에서 비교된 결과, 제400단계에서 감지된 잉크 잔량이 상한 잉크 잔량 보다 작다고 판단되면, 제400단계에서 감지된 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량을 비교한다(제415단계).
제415단계에서 비교된 결과, 제400단계에서 감지된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량 보다 크다고 판단되면, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제420단계).
제415단계에서 비교된 결과, 제400단계에서 감지된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량 보다 작다고 판단되면, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제430단계).
제430단계에서 감지된 잉크 잔량과 기 설정된 임계 잉크 잔량을 비교한다(제435단계). 임계 잉크 잔량은 잉크 저장부(200)에 저장된 잉크가 부족하여 화상형성장치의 인쇄 동작을 제한하는 기 설정된 값을 말한다.
제435단계에서 비교된 결과, 제430단계에서 감지된 잉크 잔량이 임계 잉크 잔량 보다 크다면, 제430단계에서 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제430단계).
제435단계에서 비교된 결과, 제430단계에서 감지된 잉크 잔량이 기 설정된 임계 잉크 잔량 보다 작다면, 화상형성장치에 구비된 LCD 패널(panel) 또는 호스트 장치(host devise)의 운영체제인 윈도우즈(windows)에 마련된 대화상자 등을 통하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 부족함을 표시한다(제440단계).
제420단계 후에, 제420단계에서 감지된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당하는지 여부를 판단한다(제421단계).
제421단계에서 판단된 결과, 제420단계에서 감지된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당하지 않는다고 판단되면, 센서를 이용하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지한다(제420단계).
제421단계에서 판단된 결과, 제420단계에서 감지된 잉크 잔량이 하한 잉크 잔량에 해당한다고 판단되면, 도 3의 제340단계에서 저장된 단위 액적의 양을 독출한다(제422단계).
제422단계 후에, 제421단계에서 하한 잉크 잔량이 검출된 후에 노즐로부터 토출된 액적의 개수를 계수한다(제423단계).
제423단계에서 계수된 액적의 개수에 따라 제422단계에서 독출된 단위 액적의 양을 이용하여 다음의 수학식에 의해 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 계산한다(제424단계).
[수학식 5]
Figure 112005033851559-PAT00041
여기서,
Figure 112005033851559-PAT00042
는 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00043
는 하한 잉크 잔량이고,
Figure 112005033851559-PAT00044
는 제422단계에서 독출된 단위 액적의 양이며,
Figure 112005033851559-PAT00045
는 제423단계에서 계수된 액적의 개수이다.
제424단계에서 계산된 잉크 잔량과 기 설정된 임계 잉크 잔량을 비교한다(제425단계).
제425단계에서 비교한 결과, 제424단계에서 계산된 잉크 잔량이 임계 잉크 잔량 보다 크다면, 제421단계에서 하한 잉크 잔량이 검출된 후에 노즐로부터 토출된 액적의 개수를 누적하여 계수한다(제423단계).
제425단계에서 비교한 결과, 제424단계에서 계산된 잉크 잔량이 임계 잉크 잔량 보다 작다면, 화상형성장치에 구비된 LCD 패널(panel) 또는 호스트 장치(host devise)의 운영체제인 윈도우즈(windows)에 마련된 대화상자 등을 통하여 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 부족함을 표시한다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.
이러한 본원 발명인 잉크 잔량 검출 장치 및 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 잉크 잔량 검출 장치 및 방법에 의하면, 잉크 잔량 감지 센서 및 토출된 액적 개수의 계수(dot count)를 혼용하여 저장된 잉크 잔량을 검출하는 잉크 잔량 검출 장치 및 방법을 제공한다.
이렇게 함으로써 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량 사이에서 센서에 의해 잉크 잔량을 감지하여 온도에 따른 편차로 인한 소정량의 잉크 마진을 더 마련할 필요가 없으므로 불필요한 잉크 소모를 절감할 수 있으며, 잉크를 리필한 경우에도 잉크 잔량의 검출이 가능한 효과를 거둘 수 있다.
또한, 하한 잉크 잔량 이하에서 잉크 잔량을 상한 잉크 잔량과 하한 잉크 잔량 사이에서 토출된 단위 액적량을 계산하여 토출된 액적의 개수를 계수함으로써 잉크 잔량을 검출하므로 화상형성장치마다 다른 온도 환경에서도 정확하게 잉크 잔량을 계산할 수 있으며, 잉크가 소량 남았을 경우에도 잉크 잔량을 정확하게 검출할 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

Claims (23)

  1. 소정량의 잉크를 저장하는 잉크 저장부;
    센서를 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지하고, 감지된 결과를 출력하는 잉크잔량 감지부;
    상기 출력된 결과에 응답하여 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 토출된 단위 액적의 양을 산정하는 산정부; 및
    상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 잉크잔량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잉크잔량 감지부는
    상기 잉크 잔량의 범위에서 상한 잉크 잔량 또는 하한 잉크 잔량에 대응하는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 검출하고, 검출된 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 산정부는
    상기 출력된 결과에 응답하여 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 액적의 개수를 계수하는 제1 계수부; 및
    상기 계수된 개수를 이용하여 상기 토출된 단위 액적의 양을 계산하는 단위 액적량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단위액적량 계산부는
    상기 토출된 단위 액적의 양을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
    Figure 112005033851559-PAT00046
    (여기서,
    Figure 112005033851559-PAT00047
    는 상기 토출된 단위 액적의 양이고,
    Figure 112005033851559-PAT00048
    는 상기 상한 잉크 잔량이며,
    Figure 112005033851559-PAT00049
    는 상기 하한 잉크 잔량이고,
    Figure 112005033851559-PAT00050
    는 상기 제1 계수부에서 계수된 액적의 개수이다.)
  5. 제2항에 있어서, 상기 잉크잔량 산출부는
    상기 하한 잉크 잔량이 검출된 이후에 토출된 액적의 개수를 계수하는 제2 계수부; 및
    상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 계수된 액적의 개수에 따라 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 계산하는 잉크잔량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 잉크잔량 계산부는
    상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
    Figure 112005033851559-PAT00051
    (여기서,
    Figure 112005033851559-PAT00052
    는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이고,
    Figure 112005033851559-PAT00053
    는 상기 하한 잉크 잔량이고,
    Figure 112005033851559-PAT00054
    는 상기 산정된 단위 액적의 양이며,
    Figure 112005033851559-PAT00055
    는 상기 제2 계수부에서 계수된 액적의 개수이다.)
  7. 제2항에 있어서, 상기 잉크잔량 감지부는
    상기 하한 잉크 잔량을 상기 잉크 저장부에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 5%로 설정하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 산정부에서 산정된 단위 액적의 양을 저장하는 단위액적량 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 산정부는
    상기 상한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 상한 잉크 잔량이 검출되지 않으면, 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 단위 액적의 양을 갱신하여 산정하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 잉크잔량 산출부는
    상기 하한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 하한 잉크 잔량만 검출되지 않으면, 상기 단위액적량 저장부에 저장된 단위 액적의 양을 독출하고, 상기 독출된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 계산된 잉크 잔량이 기 설정된 임계 값 보다 작으면, 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 부족함을 표시하는 잉크부족 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 장치.
  12. 소정량의 잉크를 저장하는 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 검출하는 잉크 잔량 검출 방법에 있어서,
    센서를 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 감지하는 단계;
    상기 감지된 결과에 의하여 기 설정된 잉크 잔량의 범위에서 토출된 단위 액적의 양을 산정하는 단계; 및
    상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 감지하는 단계는
    상기 잉크 잔량의 범위에서 상한 잉크 잔량 또는 하한 잉크 잔량에 대응하는 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 검출하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 산정하는 단계는
    상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 액적의 개수를 계수하는 단계; 및
    상기 계수된 개수를 이용하여 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에서 상기 토출된 단위 액적의 양을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 계산하는 단계는
    상기 토출된 단위 액적의 양을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
    Figure 112005033851559-PAT00056
    (여기서,
    Figure 112005033851559-PAT00057
    는 상기 토출된 단위 액적의 양이고,
    Figure 112005033851559-PAT00058
    는 상기 상한 잉크 잔량이며,
    Figure 112005033851559-PAT00059
    는 상기 하한 잉크 잔량이고,
    Figure 112005033851559-PAT00060
    는 상기 계수된 액적의 개수이다.)
  16. 제13항에 있어서, 상기 산출하는 단계는
    상기 하한 잉크 잔량이 검출된 이후에 토출된 액적의 개수를 계수하는 단계; 및
    상기 산정된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 계수된 액적의 개수에 따라 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 감지 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 계산하는 단계는
    상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 다음의 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
    Figure 112005033851559-PAT00061
    (여기서,
    Figure 112005033851559-PAT00062
    는 상기 저장된 잉크 잔량이고,
    Figure 112005033851559-PAT00063
    는 상기 하한 잉크 잔량이고,
    Figure 112005033851559-PAT00064
    는 상기 산정된 단위 액적의 양이며,
    Figure 112005033851559-PAT00065
    는 상기 계수된 액적의 개수이다.)
  18. 제13항에 있어서, 상기 감지하는 단계는
    상기 하한 잉크 잔량을 상기 잉크 저장부에서 저장할 수 있는 최대 잉크량의 5%로 설정하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 산정하는 단계에서 산정된 단위 액적의 양을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  20. 제13항에 있어서, 상기 산정하는 단계는
    상기 상한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 상한 잉크 잔량이 검출되지 않으면, 상기 상한 잉크 잔량과 상기 하한 잉크 잔량 사이에 토출된 단위 액적의 양을 갱신하여 산정하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 산출하는 단계는
    상기 하한 잉크 잔량이 검출된 후 상기 하한 잉크 잔량만 검출되지 않으면, 상기 저장하는 단계에서 저장된 단위 액적의 양을 독출하고, 상기 독출된 단위 액적의 양을 이용하여 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량을 산출하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 계산된 잉크 잔량이 기 설정된 임계 값 보다 작으면, 상기 잉크 저장부에 저장된 잉크 잔량이 부족함을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 잔량 검출 방법.
  23. 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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