JP5801960B2 - 流体レベルセンサー及び関連する方法 - Google Patents
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Description
上記したように、リザーバすなわち流体室内の流体のレベルを決定するために利用できる多くの技術が存在する。たとえば、インクカートリッジ内で光ビームを反射または屈折させて、電気的な及び/またはユーザーが視認することができるインクレベル指標を生成するために、プリズムが使用されている。背圧インジケータは、リザーバ内の流体レベルを決定するための別の手段である。いくつかの印刷システムは、インクレベル(またはインク残量。以下同じ)を決定する方法として、インクジェットプリントカートリッジから噴射されるインク滴の数を数える。さらに他の技術は、印刷システムにおける流体レベルのインジケータとして流体の導電率を使用する。しかしながら、流体レベルを検出するシステム及び技術の精度及びコストを改善することに関する課題が依然として存在している。
図1は、本開示の1実施形態にしたがう、本明細書に開示されている流体レベルセンサー及び方法を実施するのに適したインクジェット印刷システム100として具現化された流体噴射装置を示している。この実施形態では、流体噴射アセンブリは、流体滴噴射プリントヘッド114として開示されている。インクジェット印刷システム100は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102、インク供給アセンブリ104、搭載アセンブリ106、媒体搬送アセンブリ108、電子プリンターコントローラ110、及び、インクジェット印刷システム100の種々の電気的構成要素に電力を供給する少なくとも1つの電源112を備えている。インクジェットプリントヘッドアセンブリ102は、印刷媒体118に印刷するために、複数のオリフィスすなわちノズル116を通じて、印刷媒体118に向けてインク滴を噴射する少なくとも1つの流体噴射アセンブリ114(プリントヘッド114)を備えている。印刷媒体118を、紙、カード用紙、透明フィルム(OHPフィルムなど)、ポリエステル、合板、フォームボード(foam board:発泡板)、布地、キャンバス(カンバス)などの、任意のタイプの適切なシート状物質やロール材とすることができる。ノズル116は、典型的には、1以上の列すなわちアレイをなすように配置され、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102と印刷媒体118とが互いに相対的に移動する際に、ノズル116から適切な順番でインクを噴射することにより、文字、記号、及び/又は他の図形あるいは画像を印刷媒体118上に印刷するようになっている。
|α(Vgs−Vt)2
という関係でバイアスされていることに留意されたい。ここで、VgsはDAC500からのバイアス電圧である。Vgsは、ゲート−ソース間電圧であり、Vtは、電流源504の電流生成トランジスタのゲート閾値電圧である。電流源504は、図6に一般的に示されている範囲選択回路を備えており、該選択回路は、DAC500からの電圧を、1×(1倍)、10×(10倍)及び100×(100倍)という範囲について電流をそれぞれ生成する3つの電流生成トランジスタ600、602、604のうちの1つに印加できるようにしている。電流を生成するために1つのトランジスタが選択されると、DAC500からの電圧がその選択されたトランジスタのゲートに印加され、該選択されたトランジスタによって電流源504が供給する電流の量が決定される。
Rpeak=Rmin+(Rpd%×(Rmax−Rmin))
Rdetect=Rpeak+((Rmax−Rmin)×(Dmin%/2))
Claims (16)
- ノズルと、
流体チャネルと、
センサー回路
を備え、
前記センサー回路は、
前記流体チャネルの底部にあるセンサープレートと、
前記センサープレートに結合されて、該センサープレートに電圧を生じさせるための電流源と、
入力レジスターと、
前記入力レジスターから入力コードを受け取って、前記電流源に加えられるバイアス電圧を提供するためのデジタル−アナログ変換器(DAC)と、
前記DACから前記バイアス電圧をサンプリングして、該バイアス電圧を前記電流源に加えるための入力サンプルアンドホールド
を備え、
前記センサー回路は、ノズルプライミングイベント中にインクレベルを決定し、該イベントによって、前記ノズルを通じて前記流体チャネル内に引き込まれた空気に前記センサープレートがさらされることからなる、流体レベルセンサー。 - 前記センサー回路は、
前記電流源に前記バイアス電圧を加えている間閉じた位置において前記センサープレートを短絡し、開いた位置において前記電流源からの電流を前記センサープレートに加えるためのスイッチ
をさらに備える、請求項1の流体レベルセンサー。 - 前記センサー回路はさらに、前記センサープレートにおけるアナログ応答電圧をサンプリングするための出力サンプルアンドホールドを備える、請求項1または2の流体レベルセンサー。
- 前記センサー回路はさらに、前記アナログ応答電圧をデジタル値に変換するためのアナログ−デジタル変換器(ADC)を備える、請求項3の流体レベルセンサー。
- 前記センサー回路はさらに、前記デジタル値を格納するための出力レジスターを備える、請求項4の流体レベルセンサー。
- 前記電流源は電流生成トランジスタを備え、前記バイアス電圧は、該電流生成トランジスタに加えられる、請求項1〜5のいずれかの流体レベルセンサー。
- 前記電流源は、3つの異なる電流範囲中の電流を生成するための3つの電流生成トランジスタを備える、請求項1〜5のいずれかの流体レベルセンサー。
- 前記電流源はさらに、前記DACからの電圧を、前記3つの電流生成トランジスタのうちの1つに加えるための範囲選択回路を備える、請求項7の流体レベルセンサー。
- 前記センサー回路は、前記ノズルプライミングイベントを開始する、請求項1〜8のいずれかの流体レベルセンサー。
- ノズル、流体スロット、及び、該ノズルを該流体スロットに流体結合するための流体チャネルと、
前記流体チャネルの底部にあるセンサープレートと、
前記センサープレートに電圧応答を生じさせるための電流源と、
入力コードを、前記電流源に加えられるバイアス電圧に変換するDACと、
前記DACから前記バイアス電圧をサンプリングして前記電流源に加えるための入力サンプルアンドホールド要素と、
前記電圧応答を測定するための出力サンプルアンドホールド要素
を備える、インクジェットプリントヘッド。 - 前記電圧応答をデジタル値に変換するADCをさらに備える、請求項10のインクジェットプリントヘッド。
- 前記入力コードを前記DACに提供するための入力レジスターと、
前記デジタル値を格納するための出力レジスター
をさらに備える、請求項11のインクジェットプリントヘッド。 - 前記電流源に前記バイアス電圧を加えている間閉じた位置において前記センサープレートを短絡し、開いた位置において、前記電流源からの電流を前記センサープレートに加えるためのスイッチをさらに備える、請求項10〜12のいずれかのインクジェットプリントヘッド。
- 前記電流源は電流生成トランジスタを備え、前記バイアス電圧は、該電流生成トランジスタに加えられる、請求項10〜12のいずれかのインクジェットプリントヘッド。
- 前記電流源は、3つの異なる電流範囲中の電流を生成するための3つの電流生成トランジスタを備える、請求項10〜12のいずれかのインクジェットプリントヘッド。
- 前記電流源はさらに、前記DACからの電圧を、前記3つの電流生成トランジスタのうちの1つに加えるための範囲選択回路を備える、請求項15のインクジェットプリントヘッド。
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