CN201427438Y - 一种带有替代压电传感器的墨盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可拆卸的安装在需要用传感器模块检测墨水状态的喷墨打印机上的墨盒。在墨盒里设置有模拟装载了传感器模块的墨盒动作的替代压电传感器、与打印机侧的接触部件电连接的容器电接触部件、控制与打印机交换墨盒个体信息的控制部件。当打印机通过容器电接触部件向墨盒侧的替代压电传感器发出激励信号时，替代压电传感器模拟压电传感器模块的各种特性，通过容器电接触部件输出与上述压电传感器模块所输出的代表有墨水剩余量的信号相等价的信号。这样，本实用新型中所述的墨盒可被需要用传感器模块检测墨盒的收容室内墨水状态的喷墨打印机所识别，并能使该打印机利用其在成像介质上形成图像。

Description

一种带有替代压电传感器的墨盒

技术领域

本实用新型涉及喷墨打印机领域，特别涉及一种用于具有利用压电传感器模块检测墨盒中墨水量的功能的喷墨打印机上的带有替代压电传感器的墨盒。

背景技术

喷墨打印机的打印信息除了记录在喷墨打印机上外，还记录在存储芯片上，如图1所示，其中，存储芯片一般固定在墨盒上，作用是控制墨盒和喷墨打印机匹配以及在后续打印过程中打印信息的提供，在存储芯片中，记录有关墨盒型号、颜色、墨水总量等初始信息及在后续打印过程中得到的打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信息。喷墨打印机存储有预设墨盒的型号和颜色等初始信息。

在开始打印时，喷墨打印机检测存储芯片所存储的初始信息后，控制应用墨盒中的墨水打印。在打印过程中，喷墨打印机记录打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信息。

在工作过程中，喷墨打印机会将打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信息传送给存储芯片保存，如果喷墨打印机从存储芯片中读出的数据显示墨盒中的墨水余量不足时，则会提醒用户更换或停止控制打印过程。

可见，喷墨打印机在打印过程中，需要对安装在该喷墨打印机上的墨盒进行检测，检测的方式为检测固定在墨盒上的存储芯片存储的初始信息，检测成功后，该喷墨打印机才能打印。这种方法被喷墨打印机生产厂商利用，在固定在墨盒上的存储芯片上设置被检测通过的喷墨打印机的初始信息，从而对喷墨打印机使用的墨盒进行垄断销售及加价销售，提高了用户使用该喷墨打印机的成本。

喷墨打印机生成厂商还把这种方法应用在对墨盒中的墨水余量是否充盈的判断上，具体过程以下进行详细叙述。

图2为现有的喷墨打印机、存储芯片和压电传感器模块之间的通信交互示意图，在图1所示结构的基础上，为了对墨盒的墨水余量进行测量，其又在墨盒中设置了压电传感器模块，该压电传感器模块由位于墨盒中的腔体和粘于腔体的压电陶瓷组成。在检测墨盒中的墨水余量时，喷墨打印机向该压电传感器模块发送较高电压的直流脉冲，该直流脉冲会导致该压电传感器模块产生机械形变，相当于对腔体敲击了一下；随后，腔体将产生的共振引起压电陶瓷的振动，产生相应的激励响应，被喷墨打印机检测到。由于不同的激励响应的频率特性代表墨盒中的墨水容量信息，所以喷墨打印机根据检测得到的激励响应的频率特性就可以确定当前墨盒中的墨水余量，根据确定的墨水余量不足的结果提醒使用的用户及时更换墨盒或控制打印主体不再打印。

该压电传感器模块可以设置在存储芯片上或单独固定在墨盒上。

由于喷墨打印机生产厂商为了进一步对墨盒进行垄断，利用该压电传感器模块的特性，喷墨打印机除了检测该压电传感器模块的谐振特性外，还可以检测该压电传感器模块的不同极性、不同电压或不同时长下的充放电特性等，这样，在确定墨盒中的墨水余量的同时，对检测得到的该压电传感器模块的各种特性和预设的有墨水余量的各种特性进行匹配，根据匹配结果确定是否允许使用该墨盒，根据确定的墨水余量不足的结果提醒使用的用户以及确定不继续打印。例如：喷墨打印机向该压电传感器模块发送激励信号，该激励信号可以为对该压电传感器模块进行充电后再撤消的信号，喷墨打印机检测该压电传感器模块的激励响应，得到激励响应的谐振特性和充放电特性，用于匹配喷墨打印机预设的激励响应的特性；再如，喷墨打印机向该压电传感器模块发送激励信号，该信号可以为对该压电传感器模块进行不同电源极性的较高电压的直流脉冲，喷墨打印机检测该压电传感器模块的激励响应，该激励响应为在不同电源极性下的激励响应特性，用于匹配喷墨打印机预设的激励响应的特性。

可以看出，由于喷墨打印机厂商在喷墨打印机上设置了匹配墨盒的过程，特别是匹配墨盒的墨水余量是否充盈的过程，为了正常使用喷墨打印机厂商提供的喷墨打印机，必须使用喷墨打印机厂商提供墨盒，这给用户的使用带来不方便及提高成本，也限制了其他墨盒厂商的公平竞争机会。

另外，由于这种喷墨打印机厂商在喷墨打印机上设置了匹配墨盒的墨水余量是否充盈的过程时，需要对墨盒进行改造，固定压电传感器模块，因此，没有墨水的墨盒无法进行回收再利用，造成了环境污染。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种应用于需要用压电传感器模块检测收容室内墨水状态的喷墨打印机的带有替代压电传感器的墨盒，该替代压电传感器能够模拟输出与上述压电传感器模块所输出的代表墨盒中有墨水剩余的信号相等价的信号。

根据上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种墨盒，可拆卸的安装在喷墨打印机上，具有收容打印用墨水的收容室，其特征在于，还包括：

容器电接触部件，其可与所述打印机侧的接触部件电连接；

替代压电传感器，装在墨盒外部，不与收容室里的墨水相接触，用以替代装载在该墨盒内的检测收容室内墨水的状态的压电传感器模块；

带有信息存储单元的控制部件，其控制所述打印机对控制部件里的信息存储单元的访问，和所述打印机交换墨盒的个体信息。

较佳地，所述容器电接触部件由第一容器电接触部件和第二容器电接触部件组成，其中，

所述控制部件通过第一容器电接触部件和所述打印机通信；

所述替代压电传感器通过第二容器电接触部件和所述打印机通信。

较佳地，控制部件里的信息存储单元储存有对应所述收容室内收容的墨水的状态的参数。

较佳地，所述墨水的状态指收容室内收容的墨水的总量。

较佳地，所述墨水的状态指所述收容室内有无墨水。

较佳地，所述替代压电传感器为生成与所述容器电接触部件所接收的所述打印机的检测条件相称的信号的部件。

较佳地，生成与存在有墨水情况下的所述压电传感器模块的特性相对应的信号的部件。

较佳地，所述控制部件、所述替代压电传感器和所述容器电接触部件在同一块电路板上。

从上述方案可以看出，本实用新型设置了一种带有替代压电传感器的墨盒，该墨盒由容器电接触部件、替代压电传感器和控制部件组成。当打印机通过容器电接触部件向墨盒侧的替代压电传感器发出激励信号时，替代压电传感器模拟压电传感器模块的各种特性，通过容器电接触部件输出与上述压电传感器模块所输出的代表墨盒中有墨水剩余的信号相等价的信号。这样，本实用新型提供的墨盒就可以模拟匹配于喷墨打印机设定的激励响应特性，在喷墨打印机检测得到该激励响应特性后，匹配成功，控制继续打印而不通知用户更换墨盒，从而不必使用喷墨打印机厂商提供的专用墨盒，给用户的使用带来方便及降低成本，为其他墨盒厂商提供公平的竞争机会。更进一步地，由于本实用新型提供的墨盒不需要对墨盒进行特殊改造，固定压电传感器模块。所以，没有墨水的墨盒可以再进行回收利用，减少了对环境的污染。

附图说明

图1为现有的喷墨打印机和存储芯片之间的通信交互示意图；

图2为现有的喷墨打印机、存储芯片和压电传感器模块之间的通信交互示意图；

图3为现有的喷墨打印机中所使用的压电传感器模块的简图；

图4为本实用新型的具体实施例中的喷墨打印机和墨盒间的通信简图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

由于现有技术中喷墨打印机厂商设计生产的喷墨打印机不仅需要通过检测芯片，还需要通过检测墨盒中的墨水量是否充盈来识别墨盒是否可用，并控制打印机使用该墨盒进行打印工作，所以其提供的墨盒也是具有能检测墨盒中墨水量的功能的专用墨盒，如具有压电传感器模块的墨盒。

图3为现有的喷墨打印机中所使用的压电传感器模块的简图，其由腔体和压电传感器构成。当墨盒中有足够墨水时，腔体将被墨水填满，而当墨水耗尽或即将耗尽时，腔体才会由于缺少墨水而进空气。压电传感器有如下的特性：若在其端面施加电压，会产生机械形变；在传感器上施加压力，其端面会产生电压。由以上压电传感器的特性知，如果给压电传感器模块的压电传感器两端面上加一个较高电压的直流脉冲，此直流脉冲将导致压电传感器产生形变。随后，腔体将产生共振，并能维持一定时间。腔体的振动会引起粘于其上的压电传感器的振动从而产生相应的电压。传感器产生的电压信号的谐振频率，就是腔体共振的频率，不同的频率代表着不同的充盈度。因此，通过判断传感器产生的电压信号的谐振频率即可判断墨水是否耗尽。

于是，现有技术中，利用压电传感器模块来检测墨盒中墨水量的喷墨打印机就是用激励检测方法来判断墨盒中的墨水是否充盈，即喷墨打印机向压电传感器模块附加激励信号后，检测得到压电传感器模块的激励响应特性，喷墨打印机根据预设的表示墨盒中的墨水充盈的激励响应特性和检测得到的激励响应特性比较，确定是否允许继续打印。因此，为了可以得到能够与喷墨打印机预设的激励响应特性相匹配的激励响应特性，且不使用喷墨打印机厂商提供的具有压电传感器模块的专用墨盒，本实用新型提供了一种带有替代压电传感器的墨盒，它包括容器电接触部件、替代压电传感器和控制部件。这三者可以分离开来，之间用导线相连，也可以设置在同一块电路板上。其中，容器电接触部件与打印机的接触部电连接，替代压电传感器和控制部件都通过容器电接触部件和打印机通信。当喷墨打印机分别与替代压电传感器和控制部件间的通信相对独立时，容器电接触部件由第一容器电接触部件和第二容器电接触部件组成，控制部件通过第一容器电接触部件和打印机之间交换墨盒的个体信息，替代压电传感器通过第二容器电接触部件和打印机之间交换墨盒中墨水状态的信息。

由于喷墨打印机生产厂商为了进一步对墨盒进行垄断，现有技术中的喷墨打印机除了确定墨盒中的墨水余量的同时，还需要检测该压电传感器模块的各种特性，然后将其与预设的有墨水余量的各种特性进行匹配，根据匹配结果确定是否允许使用该墨盒，根据确定的墨水余量不足的结果提醒用户以及确定不继续打印。所以，本实用新型中提供的墨盒中的替代压电传感器需要能够模拟压电传感器模块的各种特性，输出与上述压电传感器模块所输出的代表有墨水剩余量的信号相等价的信号。

具体地说，目前喷墨打印机所采用的激励检测方法有两种，其中一种为加电脉冲方法，也称为充电方法；另一种为短路方法，也称为放电方法。在具体实现时，由不同的充电时间长度、充电电压极性、放电时间长度、充放电次数、充放电顺序等，可以形成不同的激励检测方法。

在不同的激励检测方法中，对应不同的激励信号组合。喷墨打印机检测本实用新型提供的墨盒中的替代传感器得到的匹配于喷墨打印机设定的激励响应特性也会存在差别。本实用新型为了叙述方便，可以将激励检测方法分为三类：

第一类：谐振特性激励检测，激励信号对本实用新型提供的墨盒中的替代传感器进行若干次充电、放电激励后撤消，喷墨打印机检测该替代传感器得到的激励响应特性为逐渐衰减的正弦交变电压，其频率、幅度及相位等在设定的范围内，匹配于喷墨打印机设置的激励响应的谐振特性；

第二类：充电特性激励检测，激励信号为对本实用新型提供的墨盒中的替代传感器进行短时充电激励后撤消激励，喷墨打印机检测该替代传感器得到的激励响应特性为逐渐降低的电压，其电压-时间的曲线具有喷墨打印机设定的特征，匹配于喷墨打印机设置的激励响应的充电特性；

第三类：放电特性激励检测，激励信号为对本实用新型提供的墨盒中的已充满电的替代传感器进行短时放电后撤消，喷墨打印机检测该替代传感器得到的激励响应特性为逐渐回升的电压，其电压-时间曲线具有喷墨打印机设定的特征，匹配于喷墨打印机设置的激励响应的放电特性。

例如，针对使用压电陶瓷器件作为压电传感器模块中的压电传感器来检测墨盒中的墨水量充盈的喷墨打印机，用压电陶瓷器件作为本实施例中所述的墨盒中的替代传感器，用存储芯片作为本实施例中所述的墨盒中的控制模块，用一些可导电的金属片作为容器电接触部件。其中，压电陶瓷器件置于墨盒的外部，不与墨盒中的墨水相接触。

为了使喷墨打印机能够识别本实施例所述的墨盒并能够执行打印操作，则当喷墨打印机向压电陶瓷器件附加激励信号后，本实施例所述的墨盒中的压电陶瓷器件所产生的激励响应的特性必须与压电传感器模块所输出的代表有墨水剩余的激励响应的特性相同。选择合适的材料、选定合适的结构和尺寸以及使用合适的制造工艺，可以制作出符合上述特性要求的压电陶瓷器件。

由于本实施例中的喷墨打印机分别与存储芯片和压电陶瓷器件之间的通信是相对独立，因此本实施例所述的墨盒中的容器电接触部件被设置为由第一容器电接触部件和第二容器电接触部件组成。图4为本实施例中的喷墨打印机和墨盒间的通信简图。其中，墨盒上的存储芯片通过第一容器电接触部件和喷墨打印机之间交换墨盒的个体信息，如墨盒的颜色、生产日期、制造商代码等；墨盒上的压电陶瓷器件通过第二容器电接触部件和打印机之间交换墨盒中有墨水剩余的信息。

本实施例所述的墨盒中的存储芯片、容器电接触部件、压电陶瓷器件可以分离开来，之间用导线相连，也可以设置在同一块电路板上。

从以上实施例可以看出，本实用新型提供的带有替代压电传感器的墨盒可以模拟匹配于喷墨打印机的激励响应特性，在喷墨打印机检测得到该激励响应特性后，匹配成功，控制继续打印而不通知用户更换墨盒，从而不必使用喷墨打印机厂商提供的专用墨盒，给用户的使用带来方便及降低成本，为其他墨盒厂商提供公平的竞争机会。

更进一步地，由于本实用新型提供的墨盒不需要对墨盒进行特殊改造，固定压电传感器模块。所以，没有墨水的墨盒可以再进行回收利用，减少了对环境的污染。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种墨盒，可拆卸的安装在喷墨打印机上，具有收容打印用墨水的收容室，其特征在于，还包括：

容器电接触部件，其可与所述打印机侧的接触部件电连接；

替代装载在该墨盒内的检测收容室内墨水状态的压电传感器模块的替代压电传感器，装在墨盒外部；

控制所述打印机对控制部件里的信息存储单元的访问以及和所述打印机交换墨盒个体信息的控制部件，所述控制部件带有信息存储单元。

2、如权利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述容器电接触部件由第一容器电接触部件和第二容器电接触部件组成，其中，

所述控制部件通过第一容器电接触部件和所述打印机通信；

所述替代压电传感器通过第二容器电接触部件和所述打印机通信。

3、如权利要求1或2所述的墨盒，其特征在于，控制部件里包含储存有对应所述收容室内墨水状态的参数的信息存储单元。

4、如权利要求3所述的墨盒，其特征在于，所述替代压电传感器为生成与所述容器电接触部件所接收的所述打印机的检测条件相称的信号的部件。

5、如权利要求4所述的替代压电传感器，其特征在于，所述替代压电传感器生成与有墨水情况下的所述压电传感器模块的特性相对应的信号经过容器电接触部件传送给所述打印机。

6、如权利要求3所述的墨盒，其特征在于，所述控制部件、所述替代压电传感器和所述容器电接触部件在同一块电路板上。

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