CN104417052B - 打印设备以及残余墨检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打印设备以及残余墨检测方法。本发明实施例涉及在残余墨检测中判断有墨状态和气泡状态并且精确地判断有无墨。打印设备基于供给至两个电极中的一个电极的电流来测量储墨器中的两个电极之间的电压，并且将测量出的电压与第一阈值电压进行比较。在测量出的电压低于第一阈值电压的情况下，将测量出的电压与比第一阈值电压低的第二阈值电压进行比较。根据这两个比较的结果，进行控制以供给电流，再次测量两个电极之间的电压并且再次检查残余墨量。在怀疑精确判断的情况下，通过再次检查来判断有无墨。

Description

打印设备以及残余墨检测方法

技术领域

本发明涉及一种打印设备以及残余墨检测方法，并且例如尤其涉及一种具有用于检测利用电极的储墨器中的残余墨的配置的喷墨打印设备以及残余墨检测方法。

背景技术

近年来，喷墨打印设备(以下称为“打印设备”)已经普及，这些打印设备各自将墨从打印头的喷嘴排出至诸如打印纸张薄片等的打印介质，并且将墨施加到打印介质上以形成点，从而进行打印。打印头的各喷嘴设置有诸如加热器或压电元件等的排出能量产生元件。通过将电信号施加至该元件来使喷嘴排出墨。

在这种打印设备中，由安装至打印设备主体的储墨器来供给打印头要消耗的墨。因此，在不管储墨器中墨量是否不足打印设备都继续打印的情况下，不能以正常的排出量来排出墨，并且打印图像中会出现诸如浓度不均匀等的缺陷。尤其是在使用加热器来排出墨的热打印设备中，如果在打印头中无墨残留的状态下将电信号施加至加热器，则排出能量的负荷可能被直接施加至喷嘴面，并且打印头可能出现故障。

为解决上述问题，这样的打印设备通常具有用于检测储墨器中的低残余墨量的配置。以下将检测储墨器中的低残余墨量称为残余墨检测。作为残余墨检测方法，光学方法、机械方法和电极方法已经被投入实际使用。特别地，由于电极方法不需要复杂的配置并且能够以低成本制造，因而其被广泛使用。

利用电极方法的残余墨检测对将电流供给至插入储墨器中的一对电极时所生成的电压值进行测量，并且将检测出的电压值与针对检测出的电压而设置的阈值电压进行比较，从而检测有无墨。然而，在利用电极方法的残余墨检测中，如果将墨供给至打印头时所生成的气泡残留在储墨器中，则即使实际上不存在墨，电流也可能经由气泡流经两个电极之间。因此，检测出的电压可能表现为与有墨时相类似的值，并且尽管实际上不存在墨，也可能错误地检测到有墨。

例如，大气连通墨供给系统引入空气，从而在维持压力平衡的同时将墨供给至打印头。此时伴随着墨消耗而引入的外部空气通常在储墨器的墨层中改变为气泡，并且气泡在移动至空气层时消散。然而，例如，在连续打印高占空比图像(high-duty image)的情况下，气泡可能在移动至空气层时没有消散的情况下残留在储墨器中。即使在另一类型的供给系统中，也可能发生储墨器内的这种气泡形成。

日本特开2007-268805提出如下的方法，该方法用于测量通电时间段内的时刻1和时刻2(时刻1<时刻2)处的电压值，为各时刻分别设置阈值电压，并且将电压值与阈值电压进行比较，从而判断以下三种状态：有墨状态、无墨状态和有气泡状态。

日本特开2007-268805利用表示相对于有气泡状态下的通电时间而获得了阶梯式电压特性的特性。在有气泡状态下，在通常的测量时间内相对于有墨状态下的电压特性，产生的差异并不大。由于这个原因，如果在时刻1处电压值表现特定范围内的中间值，则通电持续到该电压值急剧增加的时刻。在时刻2处测量电压，并且确认该电压值是否超过预定阈值电压。如果该电压值超过阈值电压，则判断有气泡状态，并且认为无墨。另外，结果，即使在认为有墨的情况下，如果在重复执行残余墨检测时、时刻1处的电压值多次表现为中间值，则无论时刻2处的电压值如何都认为无墨。

然而，在通电时间段内，在有墨状态和有气泡状态的任一状态下，电压值随着时间的经过而逐渐增加，然后电压达到饱和。因此，难以通过延长通电时间段来观察电极之间的非导通状态。此外，从测量时间的观点，延长通电时间段意味着在完成所有颜色的墨的测量之前需要很长时间。此外，在重复检测中间电位以判断气泡状态的方法中，需要重复执行残余墨检测。因此，在获得判断结果之前需要时间。

发明内容

因此，构思了本发明作为对传统技术的上述缺点的响应。

例如，根据本发明的打印设备和残余墨检测方法能够使用电极在很短的时间内精确地检测储墨器中有无残余墨。

根据本发明的一个方面，提供一种打印设备，包括：储墨器，其内部设置有两个电极；测量单元，用于通过将电流供给至所述两个电极中的一个电极来测量所述两个电极之间的电压，所述打印设备的特征在于还包括：判断单元，用于在所述测量单元测量出的电压高于或等于第一阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中不存在墨，并且在测量出的电压低于或等于比所述第一阈值电压低的第二阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中存在墨；以及控制单元，用于在所述测量单元测量出的电压高于所述第二阈值电压并且低于所述第一阈值电压的情况下，进行控制以使所述测量单元再次进行测量。

根据本发明的另一方面，提供一种打印设备中的残余墨检测方法，所述打印设备包括内部设置有两个电极的储墨器，所述残余墨检测方法包括以下步骤：向所述两个电极中的一个电极供给电流并进行所述两个电极之间的电压的测量，所述残余墨检测方法的特征在于还包括以下步骤：在测量出的电压高于或等于第一阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中不存在墨；在测量出的电压低于或等于比所述第一阈值电压低的第二阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中存在墨；以及在测量出的电压高于所述第二阈值电压并且低于所述第一阈值电压的情况下，进行控制以再次进行所述测量。

由于能够在短时间内精确地检测有无残余墨，因此本发明是特别有利的。根据本发明，将检测出的电压与两个阈值分别进行比较，并且仅在难以判断有无残余墨的情况下，进行残余墨的再次检查。因而，在多数情况下，不必再次检查就能在短时间内进行检测。另外，由于仅在难以判断有无残余墨的情况下才进行残余墨的再次检查，因此能够进行更精确的检测。

通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明典型实施例的喷墨打印设备的内部构成的示意性立体图。

图2A、2B、2C和2D是示出利用电极方法的残余墨检测的构成的图。

图3是示出恒定电流产生电路的详细构成的电路图。

图4是示出图3所示的点310处所测量出的电压波形的示例的时序图。

图5是示出图1所示的打印设备的控制结构的框图。

图6是示出利用电极方法的残余墨检测的控制结构的框图、即图5所示的包围部分551的详细构成。

图7A、7B和7C是残余墨检测的时序图。

图8A和8B是示出顺次进行充电、放电和开放(open)时的图6所示的点610处的电压波形的时序图。

图9是示出各自表示墨和包括电极的部分之间的电气关系的等效电路的图。

图10是示出正常序列中的充电时间T1、阈值电压Vt0和阈值电压Vt1的确定方法的时序图。

图11A、11B和11C是示出气泡检测序列中的充电时间T1’、放电时间T2’和阈值电压Vt2的确定方法的时序图。

图12是示出残余墨检测的正常序列的流程图。

图13是示出气泡检测序列的流程图。

图14A和14B是残余墨检测的时序图。

具体实施方式

将根据附图来详细说明本发明的典型实施例。注意，相同的附图标记表示已说明的部分，并且将省略其重复说明。

在本说明书中，术语“打印”不仅包括诸如字符和图形等的重要信息的形成，而且还广泛地包括打印介质上的图像、数字、图案等的形成，或者介质的处理，而与它们重要还是不重要，以及它们是否被可视化以使人们可以在视觉上感知无关。

同样，术语“打印介质”不仅包括普通打印设备中使用的纸张薄片，而且还广泛地包括能够接受墨的诸如布料、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材和皮革等的材料。

此外，与上述“打印”的定义类似，应当广泛地解释术语“墨”(以下还称为“液体”)。即，“墨”包括如下的液体，当施加至打印介质上时，该液体可以形成图像、数字、图案等，可以处理打印介质，并且可以处理“墨”。例如，墨的处理包括施加至打印介质的墨中所包含的着色剂凝固或不可溶解。

此外，除非另外说明，“喷嘴”一般是指墨排出口或与墨排出口相连通的液体通道、以及生成用于排出墨的能量所需的元件。

下述要使用的打印头用的元件基板(头基板)没有仅表示由硅半导体制成的基体，而是表示设置有元件、布线等的组件。

“在基板上”不仅简单地表示在元件基板上，而且还表示元件基板的表面和该表面附近的元件基板的内侧。在本发明中，“内置(built-in)”并不是表示将基板表面上的单独元件简单地配置为单独构件的术语，而是表示在例如半导体电路制造处理中一体地形成和制造元件基板上的各元件的术语。

喷墨打印设备的说明(图1)

图1是示出根据本发明典型实施例的喷墨打印设备的整体构成的示意性立体图。

如图1所示，喷墨打印头(以下称为打印头)101安装于滑架102上。滑架102连接至包括滑架马达(未示出)、驱动带114和轴112的驱动机构，并且能够在与打印介质115的(图1中箭头所示的)输送方向垂直的扫描方向上扫描打印头101。

编码器刻度111设置于与滑架102相对的面上。编码器刻度111由编码器113所发出的光进行照射并且基于透过光输出与滑架102的扫描位置相关联的信号。

以面向形成有打印头101的排出口(未示出)的排出面的方式设置稿台104，并且往复移动包括打印头101的滑架102。同时，将打印信号供给至打印头101以排出墨，从而打印输送至稿台上的打印介质115。

在作为打印头101的往复移动范围内和打印介质115的通过范围外的区域的非打印区域中，以面向打印头101的墨排出面的方式配置了恢复单元135。

与要从打印头101排出的墨的各种颜色相对应地，储存各种墨的储墨器131可拆卸地安装至储墨器供给单元132。在储墨器131安装至储墨器供给单元132的情况下，能够将储墨器131中分别储存的各种颜色的墨经由墨管133独立地供给至打印头101的喷嘴阵列。一对电极134设置在储墨器供给单元132和各储墨器131之间的安装部位处。

利用电极方法的残余墨检测的构成(图2A-图4)

图2A-2D是示出利用电极方法的残余墨检测的构成的图。

将图1中所示的一对电极134示出为图2A中的电极134a和134b，其中，电极134a和134b并联地设置于储墨器供给单元132上。电极134a是被配置为经由墨管133将来自储存墨的储墨器的墨供给至打印头101的中空销。电极134b是被配置为经由管205将外部空气引入至储墨器的中空销。一个电极134a连接至恒定电流产生电路206，并且另一个电极134b接地。电极134a还连接至用于测量电极之间的电压值的电压测量电路207。

储墨器131安装至储墨器供给单元132。橡胶密封件设置于储墨器131上。在将电极134a和134b插入储墨器131的情况下，橡胶密封件防止了储墨器131中的墨从插入部位泄漏。另外，挡板211设置于储墨器中。在安装有储墨器的情况下，挡板211包围电极134b。

在打印头消耗墨的情况下，从电极134a提取墨，并且从电极134b引入与提取出的墨量相对应的空气。当进行墨消耗时，储墨器中的液体水平降低。在残余墨检测时，将墨水平高于挡板211的状态212视为有墨状态(图2B)，并且将墨水平较低的状态213视为无墨状态(图2C)。注意，图2D示出在墨水平降低时形成气泡的状态。

图3是示出图2A中示出的恒定电流产生电路206的电路构成的示例的电路图。图4是示出图3中示出的点310处所测量出的电压波形的示例的时序图。

在残余墨检测时，接通开关301以将来自恒定电流产生电路206的恒定电流供给至电极134a。在这种配置中，恒定电流值是10μA，并且点302处的电压是3V。电压测量电路207使用A/D转换器，并且在如图4所示的测量请求信号Req的脉冲的上升时刻处采样并测量点310处的电压值。

如果电极134a和134b之间无墨，则这两个电极处于非导通状态并且具有与恒定电流产生电路的点302处的电位相同的电位。由于这个原因，电压测量电路207检测点302处的电压值(图4中的线401)。

另一方面，在有墨状态下，电流经由墨流经两个电极。因此，电压测量电路207对与(墨的电阻值)×(恒定电流值)相对应的电压值和源自依赖于通电时间而累积在电容成分中的电荷的电压值的总和进行检测。由于这个原因，在有墨状态下，检测到比点302处的3V电压值低的电压(图4中的线402)。因此，如果设置了预定阈值电压值，则能够检测有墨状态和无墨状态。然而，由于墨的电阻值在一定程度上依赖于墨量和墨组成等而改变，因此将阈值电压值设置为值Vt0(图4中的长短交替的虚线)，其中值Vt0接近于被视为无墨状态的点302处的电压值。

通常，在墨水平低于储墨器中的挡板211的状态213中，电极变为非导通状态。然而，如图2D所示，在储墨器中累积有气泡的状态(以下称为气泡状态)中，电流经由气泡流经电极。由于这个原因，即使在无墨状态下，电极也具有中间电位，并且不能正确地检测无墨状态(图4中的曲线403)。

喷墨打印设备的控制结构(图5)

图5是示出图1中示出的打印设备的控制结构的框图。

通过配置于控制板521上的ASIC 522中的接口(I/F)电路505来接收从主机设备501所发送的控制命令或打印数据。ROM 503存储有CPU 502进行工作所要使用的程序、控制打印头101所需的各种表、以及基准电压值，其中，该基准电压值是通过清洁操作或墨填充操作将墨供给至各储墨器的状态下施加恒定电流的情况下所生成的电极之间的电压值。CPU 502根据ROM 503中预先存储的程序或者从主机设备501经由I/F电路505输入的控制命令来控制打印设备整体。

将接口(I/F)电路505接收到的打印数据发送至图像处理电路506，根据打印方法来进行各种图像处理，并且将处理后的数据例如存储在诸如DRAM等的RAM 504中。RAM 504包括存储列数据的打印缓冲器、CPU 502执行程序所使用的工作区、以及临时保持经由接口电路505从主机设备501接收到的控制数据和打印数据的接收缓冲器。

定时信号输出电路510接收编码器113输出的滑架102的位置信息的信号，然后将用于各电路的操作的定时信号输出至图像处理电路506、打印数据传输控制电路508和热脉冲产生电路509。

根据来自定时信号输出电路510的定时信号，图像处理电路506从RAM504读出打印数据并将所读出的打印数据传输至打印数据传输控制电路508。在接收打印数据时，打印数据传输控制电路508进行与打印头驱动方法相对应的数据处理，生成头驱动数据，并且将所生成的数据临时存储于SRAM(未示出)中。热脉冲产生电路509基于分割脉冲宽度调制驱动方法来生成热脉冲。基于来自定时信号输出电路510的定时信号来进行从SRAM的头驱动数据读取和热脉冲生成，并且将头驱动数据和热脉冲输出至打印头101。

设备主体驱动电路531驱动马达532并控制传感器(未示出)。图5中示出的包围部分551表示使用电极方法的残余墨检测的构成，这将与图6一起在后面说明。

利用电极方法的残余墨检测的控制结构(图6)

图6是示出利用电极方法的残余墨检测的控制结构的框图、即图5中示出的包围部分551的详细构成。

测量选择电路544包括恒定电流产生电路(恒定电流源)206、用于供给恒定电流的开关(SW1)602、用于选择要进行的检测的储墨器的储墨器选择器604、以及连接至放电用的GND的开关(SW2)603。这些元件基于来自残余墨量测量控制电路541的控制信号来进行工作。电压测量电路207包括AD值测量控制电路611和A/D端口612。AD值测量控制电路611根据来自残余墨量测量控制电路541的测量请求信号Req的发送定时，来从A/D端口612读取点610处的电压值。将获取到的电压值存储在残余墨量测量控制电路541的寄存器(未示出)中。在将阈值电压与该电压值进行比较的情况下，CPU 502通过参考寄存器来进行该比较。在AD值测量控制电路611接收到来自残余墨量测量控制电路541的测量请求信号Req的情况下，AD值测量控制电路611通过发送应答信号Ack来应答该请求。

残余墨量测量控制电路541控制测量选择电路544和AD值测量控制电路611。储墨器选择器604根据信号inksel0和inksel1来切换要选择的测量颜色的墨。例如，在这两个信号都为电平“低”(00b)的情况下，选择储墨器Y(储存黄色墨)。在信号Inkon为电平“高(H)”的情况下，接通开关(SW1)602，并将开关602连接至储墨器选择器604中通过信号inksel0和inksel1所指定的墨颜色的储墨器。因此，恒定电流产生电路206将恒定电流供给至所指定的储墨器。在生成测量请求信号Req的情况下，AD值测量控制电路611读取AD值，并且将读取到的AD值输出至残余墨量测量控制电路541。在信号Inkdis为电平“高”的情况下，接通开关(SW2)603并将其连接至接地侧。

利用上述两个开关(SW1，SW2)602和603，可以使电极在充电、放电和开放这三个状态之间进行转换。例如，在接通开关(SW1)602并且断开开关(SW2)603的情况下，获得充电状态。在断开SW1并且接通SW2的情况下，获得放电状态。在断开SW1并且断开SW2的情况下，获得开放状态。注意，开关(SW1)602还被称为第一开关，并且开关(SW2)603还被称为第二开关。

残余墨检测的时序图(图7A-7C)

图7A-7C是残余墨检测的时序图。

图7A示出残余墨量测量控制电路541的控制信号的变化。图7B示出开关(SW1)602和开关(SW2)603的状态以及电极的状态。图7C示出点610处的电压波形。

在图7A中，在信号inksel0和inksel1这两者都为电平“低”的情况下设置“00b”，并且选择储存黄色墨的储墨器(Y)。在区间P1中，在开放时间段T0(参见图7C)期间，信号Inkon0和Inkdis都为电平“低”。如图7B所示，开关(SW1)602和开关(SW2)603断开，并且电极处于开放状态。

然后，在区间P2中，在时间段T1(参见图7C)期间，信号Inkon0为电平“高”并且信号Inkdis为电平“低”。如图7B所示，接通开关(SW1)，断开开关(SW2)，并且电极处于充电状态。最后，在区间P3中，在时间段T2(参见图7C)期间，信号Inkon0为电平“低”，并且信号Inkdis为电平“高”。如图7B所示，断开开关(SW1)，接通开关(SW2)，并且电极处于放电状态。

在电极处于开放状态的时间段T0(区间P1)期间的时间t0，进行电压值获取(t0为开放状态结束之前的例如64μs的预定时间)，并且获取该时间的点610处的电压值Vs0作为AD值。还在充电时间段T1(区间P2)期间的时间t1，进行电压值获取(t1为充电状态结束之前的例如64μs的预定时间)，并且获取电压值Vs1作为AD值。将获取到的AD值分别存储在残余墨量测量控制电路541的寄存器1和寄存器2中。

将获取到的AD值Vs1与阈值电压Vt0进行比较，由此判断有无墨。可以重复共同表示为M1的区间P1-P3(从P4开始同样表示为M2)。

顺次进行充电、放电和开放时的点610处的电压波形(图8A、8B和图9)

图8A和8B是示出顺次进行充电、放电和开放时的点610处的电压波形的时序图。参照图8A，801-803表示在不同的放电时间顺次进行充电、放电和开放时的点610处所测量出的电压波形的示例。图8B示出放电时移除电极之间所累积的电荷。参照图8A和8B，实线表示有墨状态下所测量出的电压和电荷量的变化的波形，并且长短交替的虚线表示气泡状态下所测量出的电压和电荷量的波形。

首先将说明有墨状态下的波形(实线)。

在充分地进行放电的情况下，充分地移除电极之间的电荷、直到图8B的时间T_n+2为止，因此很少出现开放状态下的电位(图8A中的801)。在没有充分地进行放电的情况下，如图8B中的时间T_n和T_n+1所示，没有充分地移除电极之间的电荷，因此生成了开放状态下的利用残余电荷的电位(图8A中的802和803)。

接着将说明气泡状态下的波形(长短交替的虚线)。

关注图8B中的时间T_n+2。由于有墨状态下充足的放电时间在气泡状态中变得不充足、并且存在残余电荷，因此生成了开放状态下的利用残余电荷的电位(图8A中的801)。关注图8B中的时间T_n和T_n+1。与有墨状态相比，气泡状态中的残余电荷量较大。由于这个原因，与有墨状态相比，开放状态下利用残余电荷所生成的电位较高(图8A中的802和803)。

图9是示出各自表示墨和包括电极的部分之间的电气关系的等效电路的图。如图9所示，能够用电容成分C和电阻成分R来表示墨或气泡的电气特性。在气泡状态下，电极和墨之间的接触面积减小。因此，气泡状态下的电阻成分Rb大于有墨状态下的电阻成分Ri，即Rb>Ri。另一方面，气泡状态下的电容成分Cb和有墨状态下的电容成分Ci保持Cb≈Ci的关系。因此，如图8B所示，电荷的放电曲线由于电阻成分的差异而改变。

接着将说明使用由如上所述的放电曲线中的差异所引起的残余电荷所生成的电压值来判断有墨状态和气泡状态的方法。

正常序列中的充电时间T1、阈值电压Vt0和阈值电压Vt1的确定方法(图 10)

使用下述方法能够确定正常序列中的充电时间T1、阈值电压Vt0和另一阈值电压Vt1。

图10是用于说明正常序列中的充电时间T1、阈值电压(Vt0：第一阈值电压)和另一阈值电压(Vt1：第二阈值电压)的确定方法的时序图。

参照图10，使用阈值电压Vt0来判断有墨状态并将该阈值电压Vt0设置为接近饱和电压(在这种情况下为3V)。在引入气泡检测序列的情况下，除残余墨检测的正常序列的阈值电压Vt0之外，设置了低于第一阈值电压的另一阈值电压(Vt1：第二阈值电压)。如图4所示，由于在有墨状态下或者气泡状态下检测到中间电压，因此添加该阈值电压，并且在引入气泡检测序列的情况下，如果每当测量电压降低至阈值电压以下(V≤Vt0)时执行气泡检测序列，则测量时间变长，从而导致效率降低。

在本实施例中，将通过将变化量ΔVf和电压值Vf相加而获得的值Vf+ΔVf设置为另一阈值电压Vt1，其中，电压值Vf是在电极充分地浸渍于墨中的状态下在任意期望的充电时间段T1内的时间t1所测量出的电压值。通过设置阈值电压Vt1，在对能够可靠地被视为有墨状态的电压值进行测量(V<Vt1)的情况下，该状态能够被视为有墨状态，并且可以结束残余墨检测序列。注意，如上所述，由于气泡状态下、电阻成分大，因而测量值不会变得小于Vt1。另一方面，在测量值相对于电极充分地浸渍于墨中的状态下的电压值发生偏移(V≥Vt1)的情况下，怀疑是利用气泡的通电。因此，能够执行控制以转变至气泡检测序列。

气泡检测序列中的充电时间T1’、放电时间T2’和阈值电压Vt2的确定方 法(图11A-11C)

使用下述方法能够确定气泡检测序列中的充电时间T1’、放电时间T2’和阈值电压(Vt2：第三阈值电压)。

图11A-11C是用于说明气泡检测序列中的充电时间T1’、放电时间T2’和阈值电压Vt2的确定方法的时序图。

首先，如图11A所示，

(1)将用于判断气泡状态和有墨状态的阈值电压Vt2设置为任意期望值，以及

(2)设置满足关系Vc>Vt2的任意期望值Vc，在气泡状态下对电极进行通电，并且进行充电直至电压值变为Vc为止。

接着，如图11B所示，

(3)在有墨状态下对电极进行通电，进行时间T1’的充电，之后进行放电。执行该放电，直至稍后开放状态下(开放时间段T0内的时间t0)的电压值改变为能够被视为充分地进行放电的状态的电压值Vd为止。将此时的放电时间设置为T2tmp。

另外，如图11C所示，

(4)在气泡状态下对电极进行通电，进行时间T1’的充电，进行时间T2tmp的放电，并且对开放状态下(开放时间段T0内的时间t0)的电压值Vo进行测量。

(5)在Vo≥Vt2的情况下，进一步调整放电时间，从而获得保持Vo＝Vt2+ΔV的情况下的放电时间T2’。另一方面，在Vo<Vt2的情况下，将(2)中的电压值Vc设置为较大的值，并重复(2)-(5)，从而获得保持Vo＝Vt2+ΔV的情况下的放电时间T2’。然而，期望将Vc的值设置为等于或小于饱和电压(在这种情况下为3V)。在Vc超过饱和电压的情况下，需要将阈值电压Vt2的值重设得较低。

在执行上述(1)-(5)的情况下，能够确定充电时间T1’、放电时间T2’和阈值电压Vt2。

残余墨检测的流程图(图12和图13)

图12是示出残余墨检测的正常序列的流程图。

在步骤S1201中，检查前次检测之后是否消耗了预定墨量。在确认为消耗了预定墨量时，处理进入步骤S1202以执行放电序列。之后，处理进入步骤S1203以断开开关(SW1)602和开关(SW2)603并设置开放状态。

接着，在步骤S1204中，在开放时间段T0内的时间t0中进行电压测量。令Vs0为此时的测量电压值。在步骤S1205中，接通开关(SW1)602并且断开开关(SW2)603以设置充电状态。在步骤S1206中，在充电时间段T1内的时间t1中进行电压测量。令Vs1为此时的测量电压值。

在步骤S1207中，将测量电压值Vs1与第一阈值电压Vt0进行比较(第一比较)。如果比较结果为Vs1≥Vt0(等于或大于第一阈值电压)，则处理进入步骤S1209以判断状态为无墨状态，并结束处理。如果Vs1<Vt0，则处理进入步骤S1208。在步骤S1208中，将测量电压值Vs1与第二阈值电压Vt1进行比较(第二比较)。如果比较结果为Vs1≤Vt1(等于或小于第二阈值电压)，则处理进入步骤S1210以判断状态为有墨状态的状态，并结束处理。如果Vs1>Vt1，则处理进入步骤S1211以执行气泡检测序列。因此，再次测量电极之间的电压。

图13是示出气泡检测序列的流程图。

首先，在步骤S1221中，执行放电序列。接着，在步骤S1222中，断开开关(SW1)602和开关(SW2)603以设置开放状态。在步骤S1223中，在开放时间段T0内的时间t0中进行电压测量。令Vs0为此时的测量电压值。在步骤S1224中，接通开关(SW1)602并且断开开关(SW2)603以设置充电状态。

在步骤S1225中，在充电时间段T1’内的时间t1中进行电压测量。令Vs1为此时的电压值。在步骤S1226中，断开开关(SW1)602并且接通开关(SW2)603以在放电时间段T2’内设置接地放电状态。之后，在步骤S1227中，断开开关(SW1)602并且断开开关(SW2)603以设置开放状态。在步骤S1228中，在开放时间段T0内的时间t0中进行电压测量。令Vs0为此时的测量电压值。

在步骤S1229中，将测量电压值Vs0与第三阈值电压Vt2进行比较(第三比较)。如果Vs0≥Vt2(等于或大于第三阈值电压)，则处理进入步骤S1231以判断状态为气泡状态(无墨状态)，之后结束处理。如果Vs0<Vt2，则处理进入步骤S1230以判断状态为有墨状态，并结束处理。

墨Vt2(图14A和14B)

图14A和14B是残余墨检测的时序图。图14A是正常序列(图12)中的时序图，并且图14B是气泡检测序列(图13)中的时序图。图14A和14B各自从上侧起依次示出残余墨量测量控制电路541的控制信号的变化(1401A，1401B)、开关(SW1)和开关(SW2)的状态以及电极的状态(1402A，1402B)、以及气泡状态下的点610处的电压波形(1403A，1403B)。

如图14A所示，由于充电时间段(P2)内所获得的AD值Vs1满足Vt1<Vs1<Vt0，因此残余墨检测移动至气泡检测序列。如图14B所示，由于在开放时间段(P4)内所获得的AD值Vs0满足Vt2<Vs0，因此能够判断出气泡。由于这个原因，将该状态判断为无墨状态，并结束处理。

因此，根据上述实施例，在正常序列中，使用两个阈值电压来判断墨的有无。在存在气泡并且怀疑该判断的情况下，可以通过执行气泡检测序列来再次检查墨状态。

更具体地，一对电极的连接状态顺次切换为充电、放电和开放。在正常序列中充电时或者在气泡检测序列中开放时，测量电压值。针对各测量电压值设置阈值电压，并且分别将测量电压值与相应的阈值电压进行比较，从而即使在由于从储墨器中的墨所生成的气泡而造成电极短路的状态下也能够判断利用气泡所造成的短路。

通过采用上述配置，能够更可靠地进行残余墨检测。这还使得能够可靠地避免不想要的电流流至电路、并进行更可靠地加热器驱动控制。

尽管已经参考典型实施例已经说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (15)

1.一种打印设备，包括：

储墨器，用于储存墨；

两个电极，其设置在所述储墨器中；

测量单元，用于进行用于测量所述两个电极之间的电压差的测量操作；以及

判断单元，用于在所述测量单元测量出的电压差高于或等于第一阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中的墨量小于预定量，并且在测量出的电压差低于或等于比所述第一阈值电压低的第二阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中的墨量大于所述预定量，

所述打印设备的特征在于还包括：

控制单元，用于在所述测量单元测量出的电压差高于所述第二阈值电压并且低于所述第一阈值电压的情况下，进行控制以使所述测量单元在所述两个电极之间所累积的电荷进行放电之后再次进行测量。

2.根据权利要求1所述的打印设备，其中，还包括：

喷墨打印头，用于利用从所述储墨器所供给的墨来进行打印；

供给单元，用于向所述两个电极中的一个电极供给电流以用于所述测量单元所进行的测量；

第一比较单元，用于将所述测量单元测量出的电压差与所述第一阈值电压进行比较；以及

第二比较单元，用于将所述测量单元测量出的电压差与所述第二阈值电压进行比较。

3.根据权利要求2所述的打印设备，其中，所述控制单元包括第三比较单元，所述第三比较单元用于将所述测量单元在所述储墨器的再次测量中测量出的电压差与第三阈值电压进行比较，以及

在作为所述第三比较单元的比较结果、测量出的电压差高于或等于所述第三阈值电压的情况下，所述判断单元判断为所述储墨器中的墨量小于所述预定量，并且在通过再次测量所测量出的电压差低于所述第三阈值电压的情况下，所述判断单元判断为所述储墨器中的墨量大于所述预定量。

4.根据权利要求3所述的打印设备，其中，还包括：

第一开关，用于接通或断开要从所述供给单元供给至所述一个电极的电流；以及

第二开关，用于接通或断开所述一个电极向着接地端的连接，

其中，所述供给单元包括恒定电流源，

所述两个电极中的另一个电极接地，

所述第一开关和所述第二开关彼此连接，以及

所述测量单元测量所述第一开关和所述第二开关之间的电压差。

5.根据权利要求4所述的打印设备，其中，

在所述第一开关断开并且所述第二开关断开的情况下，所述两个电极处于开放状态，

在所述第一开关接通并且所述第二开关断开的情况下，所述两个电极处于充电状态，以及

在所述第一开关断开并且所述第二开关接通的情况下，所述两个电极处于放电状态。

6.根据权利要求5所述的打印设备，其中，所述两个电极的状态通过所述第一开关和所述第二开关的接通或断开的组合，来顺次重复所述开放状态、所述充电状态和所述放电状态。

7.根据权利要求6所述的打印设备，其中，所述第一比较单元将所述测量单元在所述充电状态中测量出的电压差与所述第一阈值电压进行比较，并且所述第二比较单元将所述测量单元在所述充电状态中测量出的电压差与所述第二阈值电压进行比较。

8.根据权利要求6所述的打印设备，其中，在所述控制单元的控制下的所述储墨器的再次测量中，所述第三比较单元将所述测量单元在所述开放状态、所述充电状态和所述放电状态顺次继续并且再次设置所述开放状态的情况下测量出的电压差与所述第三阈值电压进行比较。

9.根据权利要求1所述的打印设备，其中，每当消耗预定墨量时，进行残余墨检测。

10.根据权利要求1所述的打印设备，其中，

设置各自用于储存不同颜色的墨的多个所述储墨器，以及

所述打印设备还包括选择单元，所述选择单元用于从多个所述储墨器中选择要进行残余墨检测的储墨器。

11.根据权利要求10所述的打印设备，其中，还包括：

供给单元，用于向所述两个电极中的一个电极供给电流以用于所述测量单元所进行的测量，

其中，所述选择单元将要进行所述残余墨检测的储墨器与所述供给单元和所述测量单元相连接。

12.一种打印设备中的残余墨检测方法，所述打印设备包括设置有两个电极的用于储存墨的储墨器，所述残余墨检测方法包括以下步骤：

进行用于测量所述两个电极之间的电压差的测量操作；以及

判断步骤，用于在测量出的电压差高于或等于第一阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中的墨量小于预定量，并且在测量出的电压差低于或等于比所述第一阈值电压低的第二阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中的墨量大于所述预定量，

所述残余墨检测方法的特征在于还包括以下步骤：

在测量出的电压差高于所述第二阈值电压并且低于所述第一阈值电压的情况下，进行控制以在所述两个电极之间所累积的电荷进行放电之后再次进行测量。

13.根据权利要求12所述的残余墨检测方法，其中，还包括以下步骤：

向所述两个电极中的一个电极供给电流以用于测量；

将测量出的电压差与所述第一阈值电压进行比较；以及

将测量出的电压差与所述第二阈值电压进行比较。

14.根据权利要求13所述的残余墨检测方法，其中，还包括以下步骤：

将通过所述储墨器的再次测量所获得的电压差与第三阈值电压进行比较，

其中，在所述判断步骤中，在作为所述第三阈值电压和再次测量所获得的电压差之间的比较结果、再次测量所获得的电压差高于或等于所述第三阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中的墨量小于所述预定量，并且在再次测量所获得的电压差低于所述第三阈值电压的情况下，判断为所述储墨器中的墨量大于所述预定量。

15.根据权利要求12所述的残余墨检测方法，其中，每当喷墨打印头消耗预定墨量时，进行残余墨检测。