專利名稱：一種帶有替代壓電傳感器的墨盒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及噴墨打印機領域，特別涉及一種用于具有利用壓電傳感 器模塊檢測墨盒中墨水量的功能的噴墨打印機上的帶有替代壓電傳感器的
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背景技術：
噴墨打印機的打印信息除了記錄在噴墨打印機上外，還記錄在存儲芯片 上，如圖l所示，其中，存儲芯片一般固定在墨盒上，作用是控制墨盒和噴 墨打印機匹配以及在后續打印過程中打印信息的提供，在存儲芯片中，記錄 有關墨盒型號、顏色、墨水總量等初始信息及在后續打印過程中得到的打印 曰期、墨盒中的墨水余量等打印信息。噴墨打印機存儲有預設墨盒的型號和 顏色等初始信息。
在開始打印時，噴墨打印機檢測存儲芯片所存儲的初始信息后，控制應 用墨盒中的墨水打印。在打印過程中，噴墨打印機記錄打印日期、墨盒中的 墨水余量等打印信息。
在工作過程中，噴墨打印機會將打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信 息傳送給存儲芯片保存，如果噴墨打印機從存儲芯片中讀出的數據顯示墨盒 中的墨水余量不足時，則會提醒用戶更換或停止控制打印過程。
可見，噴墨打印機在打印過程中，需要對安裝在該噴墨打印機上的墨盒 進行檢測，檢測的方式為檢測固定在墨盒上的存儲芯片存儲的初始信息，檢 測成功后，該噴墨打印機才能打印。這種方法被噴墨打印機生產廠商利用， 在固定在墨盒上的存儲芯片上設置被檢測通過的噴墨打印機的初始信息，從 而對噴墨打印機使用的墨盒進行壟斷銷售及加價銷售，提高了用戶使用該噴墨打印機的成本。
噴墨打印機生成廠商還把這種方法應用在對墨盒中的墨水余量是否充 盈的判斷上，具體過程以下進行詳細敘述。
圖2為現有的噴墨打印機、存儲芯片和壓電傳感器模塊之間的通信交互 示意圖，在圖l所示結構的基礎上，為了對墨盒的墨水余量進行測量，其又 在墨盒中設置了壓電傳感器模塊，該壓電傳感器模塊由位于墨盒中的腔體和 粘于腔體的壓電陶瓷組成。在檢測墨盒中的墨水余量時，噴墨打印機向該壓 電傳感器模塊發送較高電壓的直流脈沖，該直流脈沖會導致該壓電傳感器模
塊產生機械形變，相當于對腔體敲擊了一下；隨后，腔體將產生的共振引起 壓電陶瓷的振動，產生相應的激勵響應，被噴墨打印機檢測到。由于不同的 激勵響應的頻率特性代表墨盒中的墨水容量信息，所以噴墨打印機根據檢測 得到的激勵響應的頻率特性就可以確定當前墨盒中的墨水余量，根據確定的 墨水余量不足的結果提醒使用的用戶及時更換墨盒或控制打印主體不再打 印。
該壓電傳感器模塊可以設置在存儲芯片上或單獨固定在墨盒上。 由于噴墨打印機生產廠商為了進一步對墨盒進行壟斷，利用該壓電傳感 器模塊的特性，噴墨打印機除了檢測該壓電傳感器模塊的諧振特性外，還可 以檢測該壓電傳感器模塊的不同極性、不同電壓或不同時長下的充放電特性 等，這樣，在確定墨盒中的墨水余量的同時，對檢測得到的該壓電傳感器模 塊的各種特性和預設的有墨水余量的各種特性進行匹配，根據匹配結果確定 是否允許使用該墨盒，根據確定的墨水余量不足的結果提醒使用的用戶以及 確定不繼續打印。例如噴墨打印機向該壓電傳感器模塊發送激勵信號，該 激勵信號可以為對該壓電傳感器模塊進行充電后再撤消的信號，噴墨打印機 檢測該壓電傳感器模塊的激勵響應，得到激勵響應的諧振特性和充放電特 性，用于匹配噴墨打印機預設的激勵響應的特性；再如，噴墨打印機向該壓 電傳感器模塊發送激勵信號，該信號可以為對該壓電傳感器模塊進行不同電 源極性的較高電壓的直流脈沖，噴墨打印機檢測該壓電傳感器模塊的激勵響應，該激勵響應為在不同電源極性下的激勵響應特性，用于匹配噴墨打印機 預設的激勵響應的特性。
可以看出，由于噴墨打印機廠商在噴墨打印機上設置了匹配墨盒的過 程，特別是匹配墨盒的墨水余量是否充盈的過程，為了正常使用噴墨打印機 廠商提供的噴墨打印機，必須使用噴墨打印機廠商提供墨盒，這給用戶的使 用帶來不方便及提高成本，也限制了其他墨盒廠商的公平竟爭機會。
另外，由于這種噴墨打印機廠商在噴墨打印機上設置了匹配墨盒的墨水 余量是否充盈的過程時，需要對墨盒進行改造，固定壓電傳感器模塊，因此， 沒有墨水的墨盒無法進行回收再利用，造成了環境污染。
實用新型內容
有鑒于此，本實用新型提供一種應用于需要用壓電傳感器模塊檢測收容 室內墨水狀態的噴墨打印機的帶有替代壓電傳感器的墨盒，該替代壓電傳感 器能夠模擬輸出與上述壓電傳感器模塊所輸出的代表墨盒中有墨水剩余的 信號相等價的信號。
根據上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的
一種墨盒，可拆卸的安裝在噴墨打印機上，具有收容打印用墨水的收容
室，其特征在于，還包括
容器電接觸部件，其可與所述打印機側的接觸部件電連接； 替代裝載在該墨盒內的檢測收容室內墨水狀態的壓電傳感器模塊的替
代壓電傳感器，裝在墨盒外部；
控制所述打印機對控制部件里的信息存儲單元的訪問以及和所述打印機
交換墨盒個體信息的控制部件，所述控制部件帶有信息存儲單元。
較佳地，所述容器電接觸部件由第一容器電接觸部件和第二容器電接觸
部件組成，其中，
所述控制部件通過第一容器電接觸部件和所述打印機通信； 所述替代壓電傳感器通過第二容器電接觸部件和所述打印機通信。較佳地，控制部件里包含儲存有對應所述收容室內墨水狀態的參數的信 息存儲單元。
較佳地，所述替代壓電傳感器為生成與所述容器電接觸部件所接收的所 述打印機的檢測條件相稱的信號的部件。
較佳地，所述替代壓電傳感器生成與有墨水情況下的所述壓電傳感器模 塊的特性相對應的信號經過容器電接觸部件傳送給所述打印機。
較佳地，所述控制部件、所述替代壓電傳感器和所述容器電接觸部件在 同一塊電路板上。
較佳地，所述墨水狀態指收容室內收容的墨水的總量。
較佳地，所述墨水狀態指所述收容室內有無墨水。
從上述方案可以看出，本實用新型設置了一種帶有替代壓電傳感器的墨 盒，該墨盒由容器電接觸部件、替代壓電傳感器和控制部件組成。當打印機 通過容器電接觸部件向墨盒側的替代壓電傳感器發出激勵信號時，替代壓電 傳感器模擬壓電傳感器模塊的各種特性，通過容器電接觸部件輸出與上述壓 電傳感器模塊所輸出的代表墨盒中有墨水剩余的信號相等價的信號。這樣， 本實用新型提供的墨盒就可以模擬匹配于噴墨打印機設定的激勵響應特性， 在噴墨打印積4企測得到該激勵響應特性后，匹配成功，控制繼續打印而不通 知用戶更換墨盒，從而不必使用噴墨打印機廠商提供的專用墨盒，給用戶的 使用帶來方便及降低成本，為其他墨盒廠商提供公平的竟爭機會。更進一步 地，由于本實用新型提供的墨盒不需要對墨盒進行特殊改造，固定壓電傳感 器模塊。所以，沒有墨水的墨盒可以再進行回收利用，減少了對環境的污染。
圖1為現有的噴墨打印機和存儲芯片之間的通信交互示意圖； 圖2為現有的噴墨打印機、存儲芯片和壓電傳感器模塊之間的通信交互 示意圖3為現有的噴墨打印機中所使用的壓電傳感器模塊的簡圖；圖4為本實用新型的具體實施例中的噴墨打印機和墨盒間的通信簡圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下舉具體 實施例并參照附圖，對本實用新型進行進一步詳細的說明。
由于現有技術中噴墨打印機廠商設計生產的噴墨打印機不僅需要通過 檢測芯片，還需要通過檢測墨盒中的墨水量是否充盈來識別墨盒是否可用， 并控制打印機使用該墨盒進行打印工作，所以其提供的墨盒也是具有能檢測 墨盒中墨水量的功能的專用墨盒，如具有壓電傳感器模塊的墨盒。
圖3為現有的噴墨打印機中所使用的壓電傳感器模塊的簡圖，其由腔體 和壓電傳感器構成。當墨盒中有足夠墨水時，腔體將被墨水填滿，而當墨水 耗盡或即將耗盡時，腔體才會由于缺少墨水而進空氣。壓電傳感器有如下的 特性若在其端面施加電壓，會產生機械形變；在傳感器上施加壓力，其端 面會產生電壓。由以上壓電傳感器的特性知，如果給壓電傳感器模塊的壓電 傳感器兩端面上加一個較高電壓的直流脈沖，此直流脈沖將導致壓電傳感器 產生形變。隨后，腔體將產生共振，并能維持一定時間。腔體的振動會引起 粘于其上的壓電傳感器的振動從而產生相應的電壓。傳感器產生的電壓信號 的諧振頻率，就是腔體共振的頻率，不同的頻率代表著不同的充盈度。因此， 通過判斷傳感器產生的電壓信號的諧振頻率即可判斷墨水是否耗盡。
于是，現有技術中，利用壓電傳感器模塊來檢測墨盒中墨水量的噴墨打 印機就是用激勵檢測方法來判斷墨盒中的墨水是否充盈，即噴墨打印機向壓 電傳感器模塊附加激勵信號后，檢測得到壓電傳感器模塊的激勵響應特性， 噴墨打印機根據預設的表示墨盒中的墨水充盈的激勵響應特性和檢測得到 的激勵響應特性比較，確定是否允許繼續打印。因此，為了可以得到能夠與 噴墨打印機預設的激勵響應特性相匹配的激勵響應特性，且不使用噴墨打印 機廠商提供的具有壓電傳感器模塊的專用墨盒，本實用新型提供了一種帶有 替代壓電傳感器的墨盒，它包括容器電接觸部件、替代壓電傳感器和控制部件。這三者可以分離開來，之間用導線相連，也可以設置在同一塊電路板上。 其中，容器電接觸部件與打印機的接觸部電連接，替代壓電傳感器和控制部 件都通過容器電接觸部件和打印機通信。當噴墨打印機分別與替代壓電傳感 器和控制部件間的通信相對獨立時，容器電接觸部件由第一容器電接觸部件 和第二容器電接觸部件組成，控制部件通過第一容器電接觸部件和打印機之
間交換墨盒的個體信息，替代壓電傳感器通過第二容器電接觸部件和打印機 之間交換墨盒中墨水狀態的信息。
由于噴墨打印機生產廠商為了進一 步對墨盒進行壟斷，現有技術中的噴 墨打印機除了確定墨盒中的墨水余量的同時，還需要檢測該壓電傳感器模塊 的各種特性，然后將其與預設的有墨水余量的各種特性進行匹配，根據匹配 結果確定是否允許使用該墨盒，根據確定的墨水余量不足的結果提醒用戶以 及確定不繼續打印。所以，本實用新型中提供的墨盒中的替代壓電傳感器需 要能夠模擬壓電傳感器模塊的各種特性，輸出與上述壓電傳感器模塊所輸出 的代表有墨水剩余量的信號相等價的信號。
具體地說，目前噴墨打印機所采用的激勵檢測方法有兩種，其中一種為
加電脈沖方法，也稱為充電方法；另一種為短路方法，也稱為放電方法。在 具體實現時，由不同的充電時間長度、充電電壓極性、放電時間長度、充放 電次數、充放電順序等，可以形成不同的激勵檢測方法。
在不同的激勵檢測方法中，對應不同的激勵信號組合。噴墨打印機檢測 本實用新型提供的墨盒中的替代傳感器得到的匹配于噴墨打印機設定的激 勵響應特性也會存在差別。本實用新型為了敘述方4更，可以將激勵檢測方法 分為三類
第一類諧振特性激勵檢測，激勵信號對本實用新型提供的墨盒中的替 代傳感器進行若干次充電、放電激勵后撤消，噴墨打印機檢測該替代傳感器 得到的激勵響應特性為逐漸衰減的正弦交變電壓，其頻率、幅度及相位等在 設定的范圍內，匹配于噴墨打印機設置的激勵響應的諧振特性；
第二類充電特性激勵檢測，激勵信號為對本實用新型提供的墨盒中的替代傳感器進行短時充電激勵后撤消激勵，噴墨打印機檢測該替代傳感器得到的激勵響應特性為逐漸降低的電壓，其電壓-時間的曲線具有噴墨打印機
設定的特征，匹配于噴墨打印機設置的激勵響應的充電特性；
第三類放電特性激勵檢測，激勵信號為對本實用新型提供的墨盒中的已充滿電的替代傳感器進行短時放電后撤消，噴墨打印機檢測該替代傳感器得到的激勵響應特性為逐漸回升的電壓，其電壓一時間曲線具有噴墨打印機設定的特征，匹配于噴墨打印機設置的激勵響應的放電特性。
例如，針對使用壓電陶瓷器件作為壓電傳感器模塊中的壓電傳感器來檢測墨盒中的墨水量充盈的噴墨打印機，用壓電陶瓷器件作為本實施例中所述的墨盒中的替代傳感器，用存儲芯片作為本實施例中所述的墨盒中的控制模塊，用一些可導電的金屬片作為容器電接觸部件。其中，壓電陶瓷器件置于墨盒的外部，不與墨盒中的墨水相接觸。
為了使噴墨打印機能夠識別本實施例所述的墨盒并能夠執行打印操作，則當噴墨打印機向壓電陶瓷器件附加激勵信號后，本實施例所述的墨盒中的壓電陶瓷器件所產生的激勵響應的特性必須與壓電傳感器模塊所輸出的代表有墨水剩余的激勵響應的特性相同。選擇合適的材料、選定合適的結構和尺寸以及使用合適的制造工藝，可以制作出符合上述特性要求的壓電陶瓷器件。
由于本實施例中的噴墨打印機分別與存儲芯片和壓電陶瓷器件之間的通信是相對獨立，因此本實施例所述的墨盒中的容器電接觸部件被設置為由第一容器電接觸部件和第二容器電接觸部件組成。圖4為本實施例中的噴墨打印機和墨盒間的通信簡圖。其中，墨盒上的存儲芯片通過第一容器電接觸部件和噴墨打印機之間交換墨盒的個體信息，如墨盒的顏色、生產日期、制造商代碼等；墨盒上的壓電陶瓷器件通過第二容器電接觸部件和打印機之間交換墨盒中有墨水剩余的信息。
本實施例所述的墨盒中的存儲芯片、容器電接觸部件、壓電陶瓷器件可以分離開來，之間用導線相連，也可以設置在同一塊電路板上。從以上實施例可以看出，本實用新型提供的帶有替代壓電傳感器的墨盒可以模擬匹配于噴墨打印機的激勵響應特性,在噴墨打印機檢測得到該激勵響應特性后，匹配成功，控制繼續打印而不通知用戶更換墨盒，從而不必佳二用噴墨打印機廠商提供的專用墨盒，給用戶的使用帶來方便及降低成本，為其他墨盒廠商提供公平的竟爭機會。
更進一步地，由于本實用新型提供的墨盒不需要對墨盒進行特殊改造，固定壓電傳感器模塊。所以，沒有墨水的墨盒可以再進行回收利用，減少了對環境的污染。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種墨盒，可拆卸的安裝在噴墨打印機上，具有收容打印用墨水的收容室，其特征在于，還包括容器電接觸部件，其可與所述打印機側的接觸部件電連接；替代裝載在該墨盒內的檢測收容室內墨水狀態的壓電傳感器模塊的替代壓電傳感器，裝在墨盒外部；控制所述打印機對控制部件里的信息存儲單元的訪問以及和所述打印機交換墨盒個體信息的控制部件，所述控制部件帶有信息存儲單元。
2、 如權利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述容器電接觸部件由第一容 器電接觸部件和第二容器電接觸部件組成，其中， 所述控制部件通過第一容器電接觸部件和所述打印機通信； 所述替代壓電傳感器通過第二容器電接觸部件和所述打印機通信。
3、 如權利要求1或2所述的墨盒，其特征在于，控制部件里包含儲存有對 應所述收容室內墨水狀態的參數的信息存儲單元。
4、 如權利要求3所述的墨盒，其特征在于，所述替代壓電傳感器為生成與
5、 如權利要求4所述的替代壓電傳感器，其特征在于，所述替代壓電傳感 器生成與有墨水情況下的所述壓電傳感器模塊的特性相對應的信號經過容 器電接觸部件傳送給所述打印機。
6、 如權利要求3所述的墨盒，其特征在于，所述控制部件、所述替代壓電 傳感器和所述容器電接觸部件在同一塊電路板上。
專利摘要本實用新型提供一種可拆卸的安裝在需要用傳感器模塊檢測墨水狀態的噴墨打印機上的墨盒。在墨盒里設置有模擬裝載了傳感器模塊的墨盒動作的替代壓電傳感器、與打印機側的接觸部件電連接的容器電接觸部件、控制與打印機交換墨盒個體信息的控制部件。當打印機通過容器電接觸部件向墨盒側的替代壓電傳感器發出激勵信號時，替代壓電傳感器模擬壓電傳感器模塊的各種特性，通過容器電接觸部件輸出與上述壓電傳感器模塊所輸出的代表有墨水剩余量的信號相等價的信號。這樣，本實用新型中所述的墨盒可被需要用傳感器模塊檢測墨盒的收容室內墨水狀態的噴墨打印機所識別，并能使該打印機利用其在成像介質上形成圖像。
文檔編號B41J2/175GK201427438SQ20082018221
公開日2010年3月24日 申請日期2008年12月12日 優先權日2008年12月12日
發明者尹愛國, 汪棟杰 申請人:珠海艾派克微電子有限公司