[发明专利]墨量检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及打印机，尤其是打印机墨盒墨量的检测装置及其检测方法。

背景技术

喷墨打印机工作时会不断消耗墨水，直至将墨盒内的墨水消耗殆尽。如果消费者获取不到墨尽的提示信息，继续打印，不仅造成纸张的浪费，还会使喷墨打印机损坏，影响打印品质。为了用户能及时得到墨水用尽的警示信息，需要设计用于旨在防止墨盒内墨量耗尽时喷墨打印机仍然工作的检测装置。

目前，喷墨打印机的墨量检测装置主要有三种：1、光感应式检测装置，喷墨打印机发送光束后，通过墨盒上的反射镜反射，有墨水时，反射镜被墨水浸泡，喷墨打印机无法接收到反射光，无墨水时，则有反射光被喷墨打印机接收，籍此可判断墨盒内墨水的有无。其不足是无法判断具体的墨量；2、电阻检测装置，墨盒内设有两个触点，两个触点之间布满墨水时，墨水作为电阻，喷墨打印机通过检测两个触点之间的电阻值即可判断墨水余量；3、压电元件检测装置，通过墨盒中墨水量对压电元件的挤压力，测得墨腔的剩余墨量。这几种检测装置均需要有导体或反射镜等伸入墨腔内，导体与墨水接触，容易影响墨水品质，且其占有空间体积而减少了墨盒的储墨量。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构简单、成本低的墨量检测装置。

本发明的另一目的是提供一种应用上述墨量检测装置的墨量检测方法。

本发明的还一目的是提供一种应用上述墨量检测装置的喷墨打印机。

为实现上述的目的，本发明提供的墨量检测装置包括设置在墨盒上部两侧且与墨盒的墨腔连通的振动腔和接收腔，振动腔和接收腔具有相同的截面面积；一发声器件，发声器件密封连接在振动腔上；一声电转换器件，声电转换器件密封连接在接收腔上；控制器，控制器电连接发声器件和声电转换器件，控制器向所述发声器件发出控制信号，和接收声电转换器件的接收信号，并分析得出墨量信息。

根据声学原理知识，声音经过一个变截面管时，会发生声波的反射和透射,透射系数与截面面积比以及插管的长度有关。本方案的振动腔、墨腔和接收腔形成一个传声管，其中的墨腔相当于一个插管。假设振动腔和接收腔的截面积均为                                               ,墨腔的截面积为(),墨腔连接在振动腔和接收腔之间的长度为，则一频率为的声波经过传声管时，该声波透射系数为，其中，,,，，为声波在空气中传播的速度,为声波在空气中传播的波长。当一固定频率的声波通过墨腔时，随着墨腔中墨量的消耗，墨腔内空腔截面积增大，该声波透射系数发生变化，接收腔接收到的声波声强与墨腔内空腔截面积成一定函数关系。根据接收腔接收到的声波的声强值可得到墨腔内空腔截面积，从而计算得出墨腔内剩余墨量。

所以，本方案的发声器件发出的一固定频率的声波经过振动腔传播进入墨腔，而后通过接收腔被声电转换器件接收，根据接收到的声强值与墨腔内空腔截面积的对应关系，可得出墨量。

具体的方案是，发声器件包括可调频率发生器，可调频率发生器输入端电连接控制器输出端；第一扬声器，第一扬声器的电信号接线端与可调频率发生器输出端连接，第一扬声器的喇叭口密封连接在振动腔入口处。此方案中第一扬声器实现电声转换的功能，通过可调频率发生器调节第一扬声器发出一固定频率的声波，声波从振动腔进入墨腔。

更具体的方案是，声电转换器件包括密封连接在接收腔出口处的第二扬声器；模数转换模块，第二扬声器的电信号接线端与模数转换模块输入端连接，模数转换模块输出端连接控制器输入端。此方案的第二扬声器实现声电转换的功能，声波经过传声管后被第二扬声器转化为电信号，电信号再通过模数转换模块转化为数字信号，数字信号被输送到控制器。

本发明提供的墨量检测方法，其检测步骤包括控制器控制发声器件连续发出一固定频率的声波；当该声波经过振动腔进入墨腔，然后被接受腔接收到时，声电转换器件将声波信号转化并发送至控制器；控制器根据接收到的声波的声强值以及声波声强值与墨腔空腔截面积之间的对应关系，可得出墨腔空腔体积，从而计算得出剩余墨量。

具体的方案是，发声器件包括可调频率发生器，可调频率发生器输入端电连接控制器输出端；第一扬声器，第一扬声器的电信号接线端与可调频率发生器输出端连接，第一扬声器的喇叭口密封连接在振动腔入口处。此方案中第一扬声器实现电声转换的功能，通过可调频率发生器调节第一扬声器发出一固定频率的声波，声波从振动腔进入墨腔。