專利名稱：利用溫度感測元件辨識墨盒種類的噴墨輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種噴墨輸出裝置，尤其是一種利用溫度感測元件來辨識墨盒種類的噴墨輸出裝置。
背景技術(shù)：
由于近年來電腦市場的蓬勃發(fā)展，電腦外設(shè)產(chǎn)品的需求隨之與日俱增，也導(dǎo)致其種類的多樣化及質(zhì)量的提升，在眾多現(xiàn)代電腦外設(shè)產(chǎn)品中，噴墨打印機(jī)一直是輸出設(shè)備的一大主流。自從彩色輸出打印漸漸蔚為風(fēng)尚，為了提高輸出打印質(zhì)量，包括有兩個個以上墨盒(Cartridge)的噴墨輸出裝置(除了噴墨打印機(jī)之外如傳真機(jī)、多功能處理器等均于此類裝置的范疇內(nèi))已成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，以支援黑色及各種不同多色打印方式相互組合的可能性。
由于多個墨盒必須同時安裝于同一臺噴墨輸出裝置上，而且不同的墨盒也被設(shè)計來配合不同配色原理的噴墨輸出需求，于是目前噴墨輸出裝置制造廠商的考慮重點(diǎn)之一是在進(jìn)行打印之前，墨盒是否已正確地安裝于適當(dāng)?shù)奈恢?，同時該噴墨輸出裝置是否能正確地辨識出墨盒的種類以配合適用于該配色原理的軟件。就目前的現(xiàn)有技術(shù)而言，為達(dá)到此辨識墨盒是否正確安裝及其種類的目的，多數(shù)情況下針對墨盒的機(jī)構(gòu)外型的不同種類做出不同的設(shè)計，并利用不同的墨盒承載器(Carrier)對應(yīng)不同的墨盒機(jī)構(gòu)外型以達(dá)辨識目的；另外也有利用在墨盒上裝設(shè)電阻值不同的辨識電阻(Identification Resistor)、再經(jīng)由適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計來辨識出不同的墨盒。
然而前述的現(xiàn)有技術(shù)均存在增加制造成本的因素，其中利用不同墨盒的機(jī)構(gòu)外型以達(dá)辨識目的的技術(shù)，由于制造廠商必須依照不同種類的墨盒機(jī)構(gòu)維持多條生產(chǎn)線，將導(dǎo)致成本無法下降；又如使用識別電阻以達(dá)辨識目的的技術(shù)，由于在目前噴墨輸出裝置的設(shè)計上，為了提升打印質(zhì)量及延長墨盒的使用壽命，部分機(jī)種會采用在打印頭(Printer Head)上加上熱敏電阻(Thermistor)或溫度感測元件(Thermal Sensing Element)(如熱二極管、熱電偶，或者電阻溫度計等)用來依據(jù)打印頭的工作溫度產(chǎn)生感測信號，而其控制電路則可依該感測信號調(diào)節(jié)墨水加熱時間等參數(shù)，防止溫度過熱或不足，以獲得較佳打印質(zhì)量。如此，識別電阻及熱敏電阻的重復(fù)使用，便造成了成本上的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用不同的溫度感測元件辨識不同種類的墨盒的噴墨輸出裝置，以解決上述已知墨盒辨識技術(shù)造成制造成本高昂或成本浪費(fèi)的問題。
本發(fā)明的權(quán)利要求書公開一種噴墨輸出裝置，其包括墨盒、偵測電路以及控制電路。其中墨盒包括有用來儲存墨水的墨水槽以及設(shè)于墨水槽底側(cè)的打印頭，打印頭包括有其上設(shè)有多個孔洞的噴孔片和積體電路板。積體電路板上設(shè)置多個對應(yīng)于多個孔洞的加熱元件，以及用來感測打印頭的溫度的溫度感測元件；偵測電路電連接于溫度感測元件，用來依據(jù)該溫度感測元件偵測到的打印頭的溫度產(chǎn)生感測信號；而控制電路電連接于偵測電路，用來依據(jù)感測信號辨識墨盒的種類。
本發(fā)明在不同種類的墨盒上裝設(shè)不同的溫度感測元件，使該噴墨輸出裝置在依據(jù)該感測信號判斷該打印頭的工作溫度的同時，也可由于不同的溫度感測元件導(dǎo)致其感測信號落于不同的信號范圍內(nèi)，從而達(dá)到辨識不同種類的墨盒的目的。


圖1為本發(fā)明噴墨輸出裝置的系統(tǒng)方塊圖；圖2為圖1中墨盒的示意圖；圖3為圖2中墨盒的局部詳細(xì)示圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的噴墨輸出裝置的一個實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖；圖5為圖1中感測信號對溫度變化的示意圖；圖6為圖4感測電壓對溫度變化的示意圖；圖7為本發(fā)明的辨識墨盒的種類的方法的流程圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下
10、30噴墨輸出裝置12、32墨盒12a墨水槽 14、34偵測電路16、36控制電路18、38感測信號20、40打印頭 22溫度感測元件24噴孔26加熱元件42熱敏電阻44、54接觸點(diǎn)50分壓電路52分壓電阻58電壓源 60模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器具體實(shí)施方式

請參照圖1，圖1顯示本發(fā)明所公開的一種噴墨輸出裝置10的系統(tǒng)方塊圖。噴墨輸出裝置10中的許多其他特征與現(xiàn)有技術(shù)相同并為該領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所廣泛悉知，故無需詳細(xì)描述。但是，本發(fā)明提供了一種墨盒辨識方法，其在墨盒(Ink Cartridge)12上所裝設(shè)的溫度感測元件(Thermal SensingElement)22使噴墨輸出裝置10在依據(jù)感測信號18判斷墨盒12上打印頭(Printer Head)20的工作溫度的同時，還可以用不同的溫度感測元件22導(dǎo)致其感測信號18落于不同的信號范圍內(nèi)，達(dá)到辨識不同種類的墨盒12的目的。噴墨輸出裝置10的詳細(xì)組成及動作原理將詳述如下。
如圖1所示，噴墨輸出裝置10包括墨盒12，墨盒12與本發(fā)明相關(guān)的部分詳細(xì)構(gòu)造如圖2及圖3所示，在圖2中，墨盒12包括用來儲存墨水的墨水槽12a以及設(shè)于墨水槽12a底側(cè)的打印頭20。在圖3中，打印頭20包括多個噴孔(Nuzzles)24以及對應(yīng)于多個噴孔24的多個用來加熱墨水的加熱元件(Heating Element)26以及用來感測打印頭20的溫度的溫度感測元件22。噴墨輸出裝置10還包括電連接于溫度感測元件22的偵測電路(DetectingCircuit)14，其用來依據(jù)溫度感測元件22偵測到的打印頭20的溫度產(chǎn)生感測信號18；以及電連接于偵測電路14的控制電路(Controller)16，其用來依據(jù)感測信號1 8辨識墨盒12的種類。在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明中所公開的噴墨輸出裝置10通常為噴墨打印機(jī)，然而其他諸如傳真機(jī)或多功能處理器(Multi-Function Processor，MFP)等也屬于本發(fā)明涵蓋的范圍。而本發(fā)明中的溫度感測元件22可為用來感測打印頭20工作溫度的熱敏電阻，但是凡是如熱二極管(Thermal Diode)、熱電偶(Thermal Couple)以及電阻溫度計(Resistance Temperature Detector，RTD)等物理特性隨溫度變化而變化的裝置，均屬于本發(fā)明涵蓋的范圍。此外，本發(fā)明中的偵測電路14通常包括電連接于溫度感測元件22的信號感應(yīng)電路(Signal Sensing Circuit)，其用來產(chǎn)生感測信號18；還包括電連接于該信號感應(yīng)電路的信號轉(zhuǎn)換電路(SignalConverter)，其用來將該信號感應(yīng)電路所產(chǎn)生的感測信號18轉(zhuǎn)換成其他類型(例如模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D converter)，用來將該信號感應(yīng)電路所產(chǎn)生的感測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字類型)。但其他一切可達(dá)相同功能的各種設(shè)計，也屬于本發(fā)明涵蓋的范圍。請參照圖4，在圖4中列舉出如圖1所示本發(fā)明的噴墨輸出裝置10的一個實(shí)施例，其組成詳述如下。
如圖4所示，其為本發(fā)明所公開技術(shù)的一個實(shí)施例，為一種噴墨輸出裝置30，其包括墨盒32，該墨盒的基本構(gòu)造與圖2及圖3所示墨盒12的構(gòu)造雷同，故不詳述。墨盒32上裝設(shè)有打印頭40，而在打印頭40上設(shè)有經(jīng)由打印頭接觸點(diǎn)44電連接于偵測電路34的熱敏電阻42，其用來感測圖3中打印頭40處的溫度。噴墨輸出裝置30的偵測電路34包括用作信號感應(yīng)電路的分壓電路50，其經(jīng)由偵測接觸點(diǎn)54電連接于熱敏電阻42，該分壓電路50包括電壓源58及分壓電阻52，用來產(chǎn)生分壓電壓，若熱敏電阻42為Rt，分壓電阻52為R，電壓源58為V，而該分壓電壓為Vt，則其關(guān)系式為Vt＝[Rt/(R+Rt)]V。偵測電路34還包括電連接于分壓電路50的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器60，用來將該分壓電壓轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)數(shù)字類型的感測信號38。噴墨輸出裝置30還包括電連接于偵測電路34的控制電路(Controller)36，其用來依據(jù)感測信號38辨識墨盒32的種類。
關(guān)于噴墨輸出裝置10辨識不同種類墨盒的動作原理，請參照圖1及圖5。在圖1中，溫度感測元件22在感測到打印頭20的工作溫度后產(chǎn)生相對應(yīng)的物理特性量，而該物理特性量經(jīng)由偵測電路14產(chǎn)生相對應(yīng)的感測信號18。在圖5中將打印頭20的工作溫度變化表示為溫度軸T上的兩個溫度值T1及T2，也即其溫度變化量介于T1及T2之間，而溫度感測元件22對應(yīng)于打印頭20的工作溫度變化的物理特性變化關(guān)系則表示為溫度感測元件曲線Etsa，則其相對應(yīng)于溫度值T1、T2的兩個感測信號值分別為Sa1、Sa2。于是控制電路16即可通過判斷介于Sa1及Sa2之間的感測信號值來決定打印頭20的工作溫度值，也依據(jù)該溫度值給予噴墨輸出裝置10適當(dāng)?shù)拿顏磉M(jìn)行調(diào)節(jié)墨水加熱時間等參數(shù)。若在另一不同的墨盒12上裝設(shè)其他對應(yīng)于溫度變化的物理特性變化不同的溫度感測元件22，則其經(jīng)由偵測電路14產(chǎn)生的相對應(yīng)感測信號18對溫度的關(guān)系于圖5中可表示為另一溫度感測元件曲線Etsb，而曲線Etsb對應(yīng)于該兩個溫度值T1、T2的兩個感測信號值分別為Sb1、Sb2。請注意，為了利用由于不同的溫度感測元件22導(dǎo)致其感測信號1落于不同的信號范圍內(nèi)，而達(dá)到辨識不同種類的墨盒12的目的，必須確保圖5中的感測信號值Sb1大于Sa2，也即確保圖5中的溫度感測元件曲線Etsa對應(yīng)于由該兩個溫度值T1、T2所定義的溫度范圍的感測信號范圍(介于Sa1及Sa2)，與溫度感測元件曲線Etsb對應(yīng)于同樣溫度范圍的感測信號范圍(介于Sb1及Sb2)不會有重覆的區(qū)間。如此一來，當(dāng)偵測電路14產(chǎn)生感測信號18時，控制電路16即可通過判斷感測信號18落于感測信號軸S上的其中一個感測信號范圍，來決定感測信號18是由對應(yīng)于該感測信號范圍的溫度感測元件曲線的溫度感測元件22經(jīng)由偵測電路14所產(chǎn)生的，也就是說，控制電路16可通過上述辨識溫度感測元件22的方法辨識其相對應(yīng)的墨盒12。若應(yīng)用同樣的工作原理，而將位于感測信號軸S上的相對應(yīng)于不同溫度感測元件曲線的感測信號范圍作更細(xì)密的分割，并同樣確保任兩個感測信號范圍均無重覆的區(qū)間，則可以辨識更多種類的墨盒。請參照圖4及圖6，其中列舉了如上所述本發(fā)明的噴墨輸出裝置30辨識不同種類墨盒的工作原理的一個實(shí)施例，詳述如下。
請參照圖4及圖6。在圖4中，熱敏電阻42在感測到打印頭40的工作溫度后產(chǎn)生相對應(yīng)的電阻值，而該電阻值經(jīng)由偵測電路34中的分壓電路50產(chǎn)生相對應(yīng)的分壓電壓，再經(jīng)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器60產(chǎn)生相對應(yīng)數(shù)字類型的感測信號38。在圖6中將打印頭40的工作溫度變化表示為溫度軸T上的兩個溫度值T1及T2，也即其溫度變化量介于T1及T2之間，而熱敏電阻42對應(yīng)于打印頭40的工作溫度變化的電阻值變化關(guān)系則表示為熱敏電阻曲線Rta，則其相對應(yīng)于溫度值T1、T2的兩個感測信號值分別為Vta1、Vta2。于是控制電路16即可通過判斷介于Vta1及Vta2之間的感測信號值決定打印頭40的工作溫度值，并依據(jù)該溫度值給予噴墨輸出裝置30適當(dāng)?shù)拿顏碚{(diào)節(jié)墨水加熱時間等參數(shù)。若在另一個不同的墨盒32上裝設(shè)其他對應(yīng)于溫度變化的電阻值變化不同的熱敏電阻42，則其經(jīng)由偵測電路34產(chǎn)生的相對應(yīng)感測信號38對溫度的關(guān)系在圖6中可表示為另一熱敏電阻曲線Rtb，而該曲線Rtb對應(yīng)于兩個溫度值T1、T2的兩個感測信號值分別為Vtb1、Vtb2。請注意，為了利用由于不同的溫度感測元件42導(dǎo)致其感測信號38落于不同的信號范圍內(nèi)、而達(dá)到辨識不同種類的墨盒32的目的，必須確保圖6中的感測信號值Vtb1大于Vta2，也即確保圖5中的熱敏電阻曲線Rta對應(yīng)于由兩個溫度值T1、T2所定義的溫度范圍的感測信號范圍(介于Vta1及Vta2)，與溫度感測元件曲線Rtb對應(yīng)于同樣溫度范圍的感測信號范圍(介于Vtb1及Vtb2)不會有重覆的區(qū)間。如此一來，當(dāng)偵測電路34產(chǎn)生感測信號38時，控制電路36即可通過判斷感測信號38落于感測信號軸Vt上的其中一個感測信號范圍，來決定感測信號18是由對應(yīng)于該感測信號范圍的熱敏電阻曲線的熱敏電阻42經(jīng)由偵測電路34所產(chǎn)生的，也就是說，控制電路36可通過上述辨識該溫度感測元件42的方法辨識其相對應(yīng)的墨盒32。
另外，還可將溫度感測元件22設(shè)置于墨盒12之上，而位于打印頭20之外，也可達(dá)到相同感測打印頭20溫度的效果。
請參閱圖7，圖7為本發(fā)明的辨識墨盒的種類的方法的流程圖。如圖1中的噴墨輸出裝置10，其中所包括的各個元件如前所述，則該方法包括有下列步驟步驟70利用溫度感測元件22感測打印頭20的溫度；步驟72利用偵測電路14依據(jù)溫度感測元件22偵測到打印頭20的溫度產(chǎn)生感測信號18；步驟74利用控制電路16依據(jù)感測信號18來辨識墨盒12的種類。
其中各步驟的詳細(xì)操作原理是與前段所述本發(fā)明的噴墨輸出裝置10辨識墨盒12的種類的操作原理相同，故不再重覆贅述。
與現(xiàn)有噴墨輸出裝置技術(shù)中如利用不同墨盒的機(jī)構(gòu)外型或者利用識別電阻來達(dá)到辨識不同種類的墨盒的目的的方法以裝置相比，本發(fā)明的噴墨輸出裝置具備利用已有的偵測打印頭工作溫度的溫度感測元件，來達(dá)到辨識墨盒種類的目的，具有降低制造成本的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所做的同等變形與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種噴墨輸出裝置，包括至少一個墨盒(Ink Jet Cartridge)，其包括墨水槽，打印頭(Print Head)及溫度感測元件(Thermal Sensing Element)，其中，該墨水槽是用來儲存墨水的，而該打印頭設(shè)于該墨水槽的底側(cè)且包括有多個噴孔(Nozzles)及對應(yīng)于該多個噴孔的多個加熱元件(Heating Element)，且該溫度感測元件是用來感測該打印頭的溫度的；偵測電路(Detecting Circuit)，其電連接于該溫度感測元件，用來依據(jù)該溫度感測元件偵測到該打印頭的溫度產(chǎn)生感測信號；以及控制電路(Controller)，其電連接于該偵測電路，依據(jù)該感測信號來辨識該墨盒的種類。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨輸出裝置，其中，該偵測電路包括信號感應(yīng)電路(Signal Sensing Circuit)，其電連接于該溫度感測元件，用來產(chǎn)生感測信號。
3.如權(quán)利要求2所述的噴墨輸出裝置，其中，該信號感應(yīng)電路是分壓電路。
4.如權(quán)利要求2所述的噴墨輸出裝置，其中，該偵測電路還包括信號轉(zhuǎn)換電路(Signal Converter)，其電連接于該信號感應(yīng)電路，用來將該信號感應(yīng)電路所產(chǎn)生的感測信號轉(zhuǎn)換成其他類型。
5.如權(quán)利要求4所述的噴墨輸出裝置，其中，該信號轉(zhuǎn)換電路是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D converter)，用來將該信號感應(yīng)電路所產(chǎn)生的感測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字類型。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨輸出裝置，其中，該溫度感測元件為熱敏電阻(Thermistor)，其電阻值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
7.如權(quán)利要求1所述的噴墨輸出裝置，其中，該溫度感測元件為熱二極管(Thermal Diode)，其輸出電流值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨輸出裝置，其中，該溫度感測元件為熱電偶(Thermal Couple)，其環(huán)路電壓值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
9.如權(quán)利要求1所述的噴墨輸出裝置，其中，該溫度感測元件為電阻溫度計(Resistance Temperature Detector，RTD)，其電壓值或電流值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
10.一種辨識墨盒的種類的方法，其中，至少一個墨盒設(shè)置于該噴墨輸出裝置中，該墨盒包括墨水槽及打印頭，其中，該墨水槽用來儲存墨水，而該打印頭設(shè)于該墨水槽的底側(cè)，該打印頭包括多個噴孔以及對應(yīng)于該多個噴孔的多個加熱元件，該方法包括下列步驟在該不同的墨盒上設(shè)置不同的溫度感測元件；該溫度感測元件感測該墨盒內(nèi)打印頭的溫度；依據(jù)該溫度感測元件偵測到的溫度產(chǎn)生感測信號；以及依據(jù)該感測信號來辨識該墨盒的種類。
11.如權(quán)利要求10所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該噴墨輸出裝置還包括偵測電路，其電連接于該溫度感測元件，用來產(chǎn)生該感測信號。
12.如權(quán)利要求11所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該偵測電路還包括信號感應(yīng)電路，其電連接于該溫度感測元件，用來產(chǎn)生該感測信號。
13.如權(quán)利要求12所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該信號感應(yīng)電路是分壓電路。
14.如權(quán)利要求12所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該偵測電路還包括信號轉(zhuǎn)換電路，其電連接于該信號感應(yīng)電路，用來將該信號感應(yīng)電路所產(chǎn)生的感測信號轉(zhuǎn)換成其他類型。
15.如權(quán)利要求14所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該信號轉(zhuǎn)換電路是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其用來將該信號感應(yīng)電路所產(chǎn)生的感測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字類型。
16.如權(quán)利要求10所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該溫度感測元件為熱敏電阻，其電阻值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
17.如權(quán)利要求10所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該溫度感測元件為熱二極管，其輸出電流值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
18.如權(quán)利要求10所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該溫度感測元件為熱電偶，其環(huán)路電壓值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
19.如權(quán)利要求10所述的辨識墨盒的種類的方法，其中，該溫度感測元件為電阻溫度計，其電壓值或電流值會隨著該多個加熱元件的溫度變化而變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種噴墨輸出裝置，其在不同種類的墨盒上裝設(shè)不同的溫度感測元件，并利用偵測電路依照該溫度感測元件感測到的打印頭的工作溫度產(chǎn)生感測信號，并使控制電路在依據(jù)該感測信號判斷該打印頭的工作溫度的同時，也可通過利用不同的溫度感測元件使其感測信號落于不同的信號范圍內(nèi)而達(dá)到辨識不同種類的墨盒的目的。
文檔編號B41J2/175GK1502471SQ031029
公開日2004年6月9日 申請日期2003年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者廖協(xié)省, 張世彥, 李中興 申請人:明基電通股份有限公司