喷墨成像设备及光检测方法
【专利摘要】本发明提供的喷墨成像设备包括：多个墨盒、能够在导轨上移动的滑架、光接收第一单元、光接收第二单元和控制单元。通过本发明提供的喷墨成像设备和光检测方法，能够改善检测墨盒的安装位置的方法，减少或者避免喷墨成像设备无法检测安装有兼容墨盒芯片的墨盒是否安装在正确的位置的情况，从而避免出现打印质量下降或者损坏打印机的问题，如果喷墨成像设备上设置了多个光接收单元，还能提高检测墨盒的安装位置的效率。
【专利说明】喷墨成像设备及光检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于喷墨打印成像领域，尤其涉及喷墨成像设备及光检测方法。
【背景技术】
[0002]现有一种喷墨成像设备，在其内部设置了一个光接收单元，而在墨盒芯片上设置一个发光单元(具体地为LED)，喷墨成像设备通过向墨盒芯片发送相应的控制指令，来控制发光器的点亮或者熄灭，以实现墨盒位置检测及提示用户墨盒状态等方面的功能(参见引证文件I)。具体地，多个墨盒芯片通过同一条总线连接到喷墨成像设备，该墨盒芯片存储有自身的识别信息(identification information,简称ID信息),喷墨成像设备通过发送包含ID信息的指令来具体地控制某一个墨盒芯片，当从喷墨成像设备接收的指令中包含的ID信息与墨盒芯片存储的ID信息相同时，墨盒芯片确认是对自身的控制，并根据指令中的光控制信息，点亮或者熄灭墨盒芯片上的LED。喷墨成像设备根据引证文件I说明书图21-22所示的流程对墨盒芯片发出的光进行检测，以判断墨盒是否安装到了正确的位置。检测方法为:点亮一个墨盒芯片上的LED，然后将安装墨盒的托架移动到光接收器，使被点亮的这个墨盒正对光接收器，如果光接收器能接收到光，则表示这个墨盒安装位置正确；再依次点亮其它的墨盒，移动托架，检测是否接收到光，从而判断所有的墨盒是否安装在正确的位置。
[0003]然而，由于这种检测方法过于简单，并具备明显的规律性，一些非原始厂商往往利用这个检测方式的漏洞，制造能够轻易躲避这个检测方法的兼容墨盒芯片，使用安装有这些兼容墨盒芯片的墨盒时，如果恰巧不小心将墨盒安装到了错误的位置，而喷墨成像设备不能够检测出来，从而导致打印混色等质量问题，甚至损坏打印机的喷墨头。一种已知的能够躲避这个检测方法的是墨盒芯片不用判断从喷墨成像设备接收到的指令是否包含了与墨盒芯片存储的相同的ID信息，直接根据光控制信息点亮或者熄灭墨盒芯片上的LED (参见引证文件2)。
[0004]一些其他类型的喷墨成像设备虽然并不是采用引证文件I中的方法检测墨盒的安装位置，但也存在检测方法过于简单并具有规律性的问题，并且还存在光检测时间过长的问题。因此，有必要对现有的检测方案进行改善。
[0005]【引证文件1:CN1636744A】
【引证文件2:CN103182849A]
【发明内容】
[0006]为改善检测墨盒芯片的安装位置的方法，提高喷墨成像设备检测墨盒是否安装在正确的位置的速度，本发明实施例提供了喷墨成像设备和光检测方法。
[0007]【应用例I】
本发明提供了一种喷墨成像设备，其包括: 多个墨盒，每一个墨盒具有发光单元；能够移动的滑架，包括第一安装位置和第二安装位置的多个安装位置被布置在所述滑架的移动方向上；
光接收第一单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光；
光接收第二单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光；以及控制单元，用于点亮或者熄灭墨盒上的发光单元，还用于确定是否正确的墨盒被安装在所述安装位置；其中，
当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元，而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元时，控制单元点亮待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第一单元和光接收第二单元此时接收到的光强分别记为第一光强和第二光强；然后控制单元熄灭待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元，并点亮待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第一单元和光接收第二单元此时接收到的光量分别记为第三光强和第四光强；
所述控制单元还基于上述的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强来确定是否正确的墨盒被分别安装在第一安装位置和第二安装位置。
[0008]可见，由于喷墨成像设备具有多个光接收单元，减少了滑架移动的次数，能够快速地对多个墨盒的安装位置进行检测。
[0009]【应用例2】
在另外的实施例中，可选地，所述喷墨成像设备还包括随机选择单元，其用于根据预设的随机算法，从多个墨盒中随机选择一个或者多个墨盒作为可疑墨盒；则
在确定正确的墨盒安装在第一安装位置和第二安装位置之后，滑架控制单元移动滑架以使得可疑墨盒待安装到的安装位置面对所述光接收第一单元，控制单元点亮可疑墨盒的发光单元，所述光接收第一单元·此时接收到的光强记为第五光强；
所述控制单元还基于上述的第五光强来确定是否正确的墨盒被安装在可疑墨盒待安装到的安装位置。
[0010]【应用例3】
在另外的实施例中，可选地，所述喷墨成像设备还包括随机选择单元，其用于根据预设的随机算法，从多个墨盒中随机选择一个或者多个墨盒作为可疑墨盒；则，
在确定正确的墨盒安装在第一安装位置和第二安装位置之后，滑架控制单元移动滑架以使得可疑墨盒待安装到的安装位置面对所述光接收第二单元，控制单元点亮可疑墨盒的发光单元，所述光接收第二单元此时接收到的光强记为第六光强；
所述控制单元还基于上述的第六光强来确定是否正确的墨盒被安装在可疑墨盒待安装到的安装位置。
[0011]【应用例4】
在另外的实施例中，可选地，所述喷墨成像设备还包括计时单元；
所述计时单元用于计算控制单元点亮待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元的时刻与光接收第一单元接收到第一光强的时刻的时间差；
所述控制单元还基于上述的第一光强、第二光强和计算的时间差来确定是否正确的墨盒被安装在第一安装位置。
[0012]【应用例5】在另外的实施例中，可选地，所述喷墨成像设备还包括计时单元；
所述计时单元用于计算控制单元点亮待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元的时刻与光接收第二单元接收到第四光强的时刻的时间差；
所述控制单元还基于上述的第三光强、第四光强和计算的时间差来确定是否正确的墨盒被安装在第二安装位置。
[0013]【应用例6】
在另外的实施例中，可选地，所述喷墨成像设备还包括存储单元，其至少存储了多个不同闪烁频率的发光模式；则
当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元，而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元时，控制单元从存储单元存储的多个发光模式中，随机选择其中一种发光模式来控制待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第一单元此时接收到的光强记为第七光强；
所述控制单元还基于上述的第七光强是否与所述随机选择的发光模式对应，来确定是否正确的墨盒被安装在第一安装位置。
[0014]【应用例7】
在另外的实施例中，可选地，所述喷墨成像设备还包括存储单元，其至少存储了多个不同闪烁频率的发光模式；则 当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元，而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元时，控制单元从存储单元存储的多个发光模式中，随机选择其中一种发光模式来控制待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第二单元此时接收到的光强记为第八光强；
所述控制单元还基于上述的第八光强是否与所述随机选择的发光模式对应，来确定是否正确的墨盒被安装在第二安装位置。
[0015]本发明还提供了一种确定多个墨盒之一是否被正确安装在喷墨成像设备中的光检测方法，所述喷墨成像设备包括:能够在导轨上移动的滑架，包括第一安装位置和第二安装位置的多个安装位置被布置在所述滑架的移动方向上；光接收第一单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光；以及光接收第二单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光，所述方法包括:
检测当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元、待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元被点亮时所述光接收第一单元和光接收第二单元分别接收到的第一光强和第二光强；
检测当待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元被熄灭、待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元被点亮时所述光接收第一单元和光接收第二单元分别接收到的第三光强和第四光强；
基于上述的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强来确定是否正确的墨盒被分别安装在第一安装位置和第二安装位置。
[0016]可见，由于喷墨成像设备具有多个光接收单元，减少了滑架移动的次数，能够快速地对多个墨盒的安装位置进行检测。[0017]通过本发明提供的喷墨成像设备和光检测方法，能够改善检测墨盒的安装位置的方法，减少或者避免喷墨成像设备无法检测安装有兼容墨盒芯片的墨盒是否安装在正确的位置的情况，从而避免出现打印质量下降或者损坏打印机的问题，如果喷墨成像设备上设置了多个光接收单元，还能提高检测墨盒的安装位置的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1所示的是一种用于喷墨成像的墨盒的结构图；
图2所示的是一种喷墨打印机的透视图；
图3所示的是喷墨打印机的主体盖被打开的状态的透视图；
图4所示的是各个墨盒和主体侧的控制电路之间的电连接关系图；
图5所示的是墨盒的发光电路和光接收单元的光接收电路的配置的电路图；
图6A和6B所示的是实施例一确定黑色墨盒安装位置过程的示意图；
图7A和7B所示的是实施例一确定青色墨盒安装位置过程的示意图；
图8A和SB所示的是实施例一确定品红色墨盒安装位置过程的示意图；
图9A和9B所示的是实施例一确定黄色墨盒安装位置过程的示意图；
图1OA和IOB所示的是墨盒安装错误的情况下确定墨盒安装位置过程的示意图；
图11所示的是表示从发射光到接收到光的时间差的时间轴线；
图12所示的是表示持续发光的时长与持续接收到光的时长的时间轴线；
图13示例性地示出喷墨成像装置存储的发光模式的方波信号示意图；
图14A和14B所示的是实施例五确定黑色和青色墨盒安装位置过程的示意图；
图15A和15B所示的是实施例五确定品红色和黄色墨盒安装位置过程的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面，结合附图，对本发明的喷墨成像设备的内部构成和工作原理进行示例性描述，因此本发明的范围不仅限于实施例中的特定例子。
[0020]图1是可拆卸地安装到本发明喷墨成像设备中的墨盒的结构图，该墨盒I包括向打印机供应墨水的出墨口 12和容纳墨水的壳体11，该壳体包括底侧面、前侧面、和与底侧面相对的上侧面。出墨口 12设置在底侧面上，一墨盒芯片100设置前侧面上。墨盒100包括发光单元101，该发光单元101设置在前侧面靠近上侧面的位置处。墨盒芯片100包括电路板103、控制单元102和接口电路104。
[0021]其中，控制单元一般包括了控制电路和存储电路，控制电路根据存储电路存储的控制程序和喷墨成像设备发送的指令执行各项处理。存储电路一般存储控制程序和有关成像盒的信息，例如是墨盒识别信息，制造厂商，生产日期，墨水使用量和墨水剩余量等，墨盒识别信息可以是墨水颜色信息，也可以是控制单元的器件地址，或者是其他可以区分不同墨盒类型的信息。该存储电路采用常见的非易失性存储器，例如EPROM，EEPROM, FLASH，铁电存储器，相变存储器等，也可以采用易失性存储器加上供电电源的方案，例如SRAM+电池或电容，DRAM+电池或电容。
[0022]接口单元用于电连接到喷墨成像设备，接收成像设备发送的指令，接口单元与喷墨成像设备之间的连接，可以是有线方式，也可以是无线方式，下面以有线连接为例进行描述。
[0023]图2描绘了利用其中安装了上述墨盒实现成像的喷墨打印机200，而图3是示出图2所示的主体盖201被打开的状态的透视图。
[0024]如图2所示，喷墨打印机200的主要部分由这样一种机构形成，该机构通过扫描其上安装有记录头和墨盒的滑架205 (图3)来执行记录。该主要部分被主体盖201以及其他壳体部分覆盖，在该主要部分之前和之后设置纸张排出托盘203和自动纸张馈送器(automatic sheet feeder, ASF) 202。该喷墨打印机200还包括具有显示器的操作单元213，该显示器分别指示在主体盖201关闭的状态下和主体盖201打开的状态下该喷墨打印机200的情况，该操作单元213还设置有电源开关和复位开关。
[0025]在主体盖201打开的状态下，如图3所示，用户可以看见在其上承载有记录头单元105 以及墨盒 1K、1C、IM 和 IY (K、C、M 和 Y 分别是 black、cyan、magenta 和 yellow 的简写，下文中这些墨盒有时由相同的附图标记“I”来表示)的滑架205移动的范围。事实上，当主体盖201打开时，执行以下操作:其中滑架205自动移动至图3所示的几乎中心的位置(下文中称为“墨盒交换位置”)。用户可以在这个墨盒交换位置替换每个墨盒。
[0026]记录头单元105包括对应于记录头单元105中每种颜色的墨水的片状记录头(图3中未示出)。这些记录头通过滑架205的移动在诸如纸张的记录介质上扫描，并且在该扫描操作期间向记录介质喷射墨水，从而实现记录。也就是说，滑架205与在其移动方向上延伸的导轴207可滑动地啮合在一起，能够接受滑架电机及驱动皮带传送的驱动力而移动。从而，对应于K、C、M和Y颜色墨水的各记录头根据由主体侧的控制电路通过柔性电缆206发送的喷射数据，实现墨喷射。喷墨打印机200还设置包括片材馈送辊和片材排出辊的片材馈送机构以把从自动片材馈送器202供应的记录介质(图中未示出)传送到排出托盘203。与墨墨盒支架整体设置的记录头单元105可拆卸地安装在滑架205上，墨盒支架上设置有多个可以安装墨盒的位置，这些墨盒的安装位置沿滑架的移动方向布置，各个墨盒I相对于该记录头单元105可拆卸地安装在这些位置上。
[0027]记录头单元105具有与各个墨盒I对应的连接器，连接器连接到柔性电缆206，另一方面每个连接器都和其对应的墨盒I上设置的墨盒芯片的接口电路104电连接，因此主体侧的控制电路还可以通过柔性电缆206控制墨盒芯片上每个发光单元101的点亮和熄灭。
[0028]更具体地，在上述墨盒交换位置，当某个墨盒I中剩余的墨量不足时，该墨盒I上的发光单元101会被交替点亮和熄灭，从而形成闪烁的光信号。在这种情况下，用户通过从喷墨打印机200上方查看墨盒1，可观察到这个闪烁的光信号，从而达到提醒用户墨量的状态的目的。
[0029]具有光接收元件的光接收单元210被设置为靠近滑架移动范围的端部分。于是，当每个墨盒I的发光单元101在滑架205的移动过程中经过该光接收单元210时，每个墨盒I的发光101被点亮(即，发光)，并且通过光接收单元210接收发光单元101发出的光。根据此时滑架205的位置，可以检测滑架205上的每个墨盒I的位置。
[0030]图4结合各个墨盒I的电路板100，示出了柔性电缆206中用于连接墨盒I和主体侧的主控制电路300的布线结构。如图4所示，用于电连接四个墨盒I的线路包含四条信号线，并且对四个墨盒I是公用的(所谓的“公共总线连接”)。也就是说，用于各个墨盒I的连接线路包含四条信号线，即，电源信号线“VDD”，接地信号线“GND”，数据信号线“DATA”和时钟信号线“CLK”。电源信号线“VDD”用于对墨盒芯片供电，数据信号线“DATA”从主控制电路300向墨盒芯片传送与例如点亮发光单元101和使发光单元101闪烁等操作相关的控制信号(控制数据)，如下面将要描述的那样。尽管在本实施例中使用了四条信号线，但本发明不限于此，例如，借助于通过其他方法获得接地信号，可省略接地信号线“GND”。还可组合信号线“CLK”和“DATA”。在这种情况下，没有必要为每一个墨盒I提供一条信号线“DATA”，并且可减少柔性电缆206中的信号线数量。例如，当在打印机中为八种颜色的墨盒中每一个设置一条数据信号线DATA时，需要十一条信号线，即，八条数据信号线DATA，一条电源信号线VDD，一条接地信号线GND，以及一条时钟信号线CLK。这使得柔性电缆206的布线结构变得复杂，并增加了成本。因此，上述公共总线连接为其中安装有多种颜色的墨盒的喷墨打印机提供了低成本的好处。利用墨盒芯片存储的识别信息，可以通过上述的公共总线向墨盒芯片发送带有上述识别信息的读写操作指令(例如读取指令、写入指令)或者光线控制指令(例如光线点亮指令、光线熄灭指令)，就可以像引证文件I (CN1636744A)那样具体地控制特定的墨盒。
[0031]主控制电路300在喷墨打印机200中执行数据处理和操作控制。因此，尽管没有在图中示出，但主控制电路300 —般包括了 CPU、其中存储有用于操作控制的程序的ROM、以及作为工作区域的RAM。根据控制电路300中的ROM中存储的程序，主控制电路300可以控制发光单元的发光、根据接收到的光强进行的光电流的检测、滑架205的移动和墨盒I的位
置的检查等。
[0032]图5所示的是墨盒芯片的发光电路以及光接收单元210的光接收电路的配置电路图，发光单元由LED构成，并通过开关晶体管来控制LED的阴极是否接地GND，来点亮或者熄灭LED，可见，当开关晶体管导通时，LED的阴极连接到GND端，LED被点亮。发光单元还可以由其他发射光的元件构成，可以发射可见光或者不可见光(例如红外光)。光接收单元是由光电晶体管形成的传感器，并且其光电流根据由光接收单元所接收的光强而变化。如图5所示的电路，光电流的变化直接影响到负载电阻上的分压，也即光强的变化会转变为电压变化，接收的光强可以由电压表示。
[0033]实施例一
本实施例提供了一种喷墨成像设备，其包括前述的多个墨盒、滑架、滑架电机、光接收单元和主控制电路。
[0034]主控制电路通过如图6A到6B至图9A到9B示出的墨盒位置检测过程来确定正确的墨盒是否安装到了待安装位置上。滑架205可沿着导轴207移动，并且包括按照从左侧起的顺序设置的四个位置，即黑色位置(K)、青色位置(C)、品红色位置(M)和黄色位置(Y)。黑色墨盒1K、青色墨盒1C、品红色墨盒IM和黄色墨盒IY分别安装在黑色位置(K)、青色位置(C)、品红色位置(M)和黄色位置(Y)。光接收单元210固定在打印机200上。图6A至9B示出其中墨盒I被正确地安装在滑架205中的正确位置上的状态，本发明所称的墨盒的待安装位置，即为墨盒应该正确安装的位置，例如黑色墨盒IK的待安装位置是黑色位置(K)。根据主控制电路300中的ROM中存储的程序，控制将在下面描述的发光单元的发光、根据接收到的光强进行的光电流的检测、滑架205的移动、墨盒I的位置的检查。
[0035]在图6A至6B中，黑色墨盒IK的LED 101首先被点亮。图6A示出了其中光接收单元210面对黑色墨盒IK的位置。在这种情况下，光接收单元210接收的光强为563mV，以下将图6A中点亮某特定墨盒芯片并将光接收单元正对着特定墨盒的待安装位置进行光检测的过程定义为正对位置检测。接下来，图6B示出了滑架205沿导轴207向左移动了对应于一个墨盒的距离，并且光接收单元210面对着青色墨盒IC的状态。在这种情况下，由于黑色墨盒IK的LED 101被点亮，因此，到达光接收单元210的光强为20mV，这远小于当光接收单元210面对黑色墨盒IK的情况，以下将图6B中点亮某特定墨盒芯片并将光接收单元正对着特定墨盒的待安装位置的相邻位置进行光检测的过程定义为相邻位置检测。可见，当墨盒安装到待安装位置，也即墨盒安装正确时，正对位置检测阶段光接收单元接收到的光强肯定远大于相邻位置检测阶段接收到的光强。光接收单元接收的光可能包含了环境光，例如图6B中，光接收单元接收的光强20mV可能是黑色墨盒IK的发光单元101散射过来的光，也可能是喷墨成像设备内部和周围的环境光。
[0036]图7A至图9B为在青色墨盒IC的LEDlOl被点亮的状态、品红色墨盒IM的LEDlOl被点亮的状态、以及黄色墨盒IY的LEDlOl被点亮的状态中，顺序地执行上述操作的情况的示意视图。各个附图中表格示出被点亮的墨盒和在各个墨盒的待安装位置处由光接收单元接收的光强之间的关系。由于制造误差，即使当相同的电路中通过相同的电流，各个墨盒的多个LED的发射光强也是变化的，结果，这有时导致安装到各个墨盒上的LEDlOl的变化。此夕卜，由于墨盒I的替换频率不同，例如墨水形成的墨雾(mist)的污溃就会附着在墨盒I上，这有时会减少发射光的强度。因此，各个墨盒I的发射光强有时是变化的。
[0037]下面将描述确定墨盒I的位置的方法。
[0038]对应于上述图中所示的表格的数据被存储在喷墨打印机200的存储单元中，并且基于该数据确定墨盒的安装位置。优先，确定黑色墨盒IK的位置。找到当黑色墨盒IK的LEDlOl被点亮时由光接收单元210接收最大光强的位置。由于在黑色位置K处的光强最大并超过了阈值(例如IOOmV),为563mV，因此可以确定黑色墨盒IK安装在黑色位置(K)上。以此方式，当被点亮的墨盒的颜色与接收光强最大处滑架205的位置的颜色一致时，确定墨盒被安装在正确的位置，也即其待安装位置上。类似地，通过寻找关于每种颜色的最大值，可以确定青色墨盒、品红色墨盒和黄色墨盒是否分别地被安装在青色位置、品红色位置和黄色位置上。
[0039]接着将描述检查被安装在错误位置上的墨盒I的方法。
[0040]图1OA和IOB示出了当青色墨盒IC与品红色墨盒IM的安装位置颠倒时的位置检测过处的示意视图。也就是说，青色墨盒IC安装在品红色位置(M)上，而品红色墨盒IM安装在青色位置(C)上。在图1OA中，青色墨盒IC被点亮，光接收单元210面对安装在青色位置(C)上的品红色墨盒1M，在这种情况下，光接收单元210接收到的光强为20mV。接下来，图1OB示出了滑架205沿导轴207向左移动了对应于一个墨盒的距离，并且光接收单元210面对着安装在品红色位置(M)上的青色墨盒IC的状态。在这种情况下，由于青色墨盒IC的LED 101被点亮，因此，到达光接收单元210的光强为320mV。由于青色墨盒IC的LEDlOl被点亮时由光接收单元210接收到最大光强的位置是品红色位置(M)，因此，喷墨打印机200的主控制电路能够确定青色墨盒IC被不正确地安装在品红色位置(M)上。类似地通过寻找墨盒的LEDlOl被点亮时由光接收单元210接收到的最大光强的位置，可以确定品红色墨盒IM被错误地安装在青色位置(C)上。[0041]然而，如【背景技术】提到的，现有的喷墨成像设备仅仅采用类似本发明图6A至9B的有规律的检测方法来确定墨盒的安装位置，容易被发现检测方法的漏洞。因此，本实施例中，在按照现有的方法确定正确的墨盒都安装到了待安装位置后，还从多个墨盒中随机抽样一个或者多个墨盒，再次进行墨盒安装位置补充检测。
[0042]对应地，喷墨打印机的主控制电路中还可以包括一个随机选择模块或者随机选择程序，用于根据预设的随机算法，从多个墨盒中随机选择一个或者多个墨盒作为可疑墨盒。
[0043]上述的预设的随机算法可以在对多个墨盒编号后，采用常规的随机数产生方法，随机产生一个或者多个可以对应到墨盒的编号。假设多个墨盒的数量是N，N个墨盒分别对应到I至N中的一个数字，然后产生范围1-N的一个或者多个随机数，这样就能随机地选择到一个或者多个可疑墨盒。此外，随机数也可以根据当前的喷墨成像设备的时钟来产生，例如取当前喷墨成像设备的内部时钟的秒针数值，例如秒针数值是37，将32除以N，取余数然后加I作为随机数。
[0044]在确定正确的墨盒都安装到了待安装位置后，滑架控制单元(即滑架电机)移动滑架205以使得可疑墨盒待安装到的安装位置(即与可疑墨盒的颜色对应的安装位置)面对光接收单元210，然后主控制电路按照预设的规则点亮或者熄灭可疑墨盒的发光单元。由于前面图6A至图9B所示的检测方法，都是先进行正对位置检测，然后进行相邻位置检测，所以在对可疑墨盒进行补充检测时，上述预设的规则可以是同样地进行“正对-相邻”检测，此夕卜，为避免重复同样的“正对-相邻”检测时轻易地避开，也可以先进行相邻位置检测，然后进行正对位置检测，即“相邻-正对”，甚至“相邻-正对-相邻”或者“正对-相邻-正对”。该预设的规则可以根据需要进行设置。
[0045]另外一方面，光接收单元接收到的光强会随着不同的预设规则而不同，主控制电路判断接收到的光强的规律是否与预设的规则对应，以此来确定可疑墨盒是否安装到了待安装位置上，也即确定是否正确的墨盒安装到了可疑墨盒对应的待安装位置上。例如，当主控制电路对安装“相邻-正对-相邻”的规则点亮或者熄灭可以墨盒的发光单元时，如果光接收单元接收到的光强符合“较小-较大-较小”这样与“相邻-正对-相邻”对应的规律，则表示可疑墨盒安装到了待安装位置上。
[0046]当随机选择模块或者程序选择出的可疑墨盒不止一个时，其他的可疑墨盒采用类似的预设的规则来进行补充检测。
[0047]本实施例提供的喷墨成像设备，由于补充的位置检测具有随机性，能够改善检测墨盒的安装位置的方法，减少或者避免喷墨成像设备无法检测安装有兼容墨盒芯片的墨盒是否安装在正确的位置的情况，从而避免出现打印质量下降或者损坏打印机的问题。
[0048]另外，本实施例中，喷墨成像设备也可以不先对多个墨盒进行如图6A至图9B所示常规方法进行光检测，而是直接利用随机选择模块或者程序直接选择出可疑的墨盒，然后按照上述的预设的规则点亮或者熄灭可疑墨盒的发光单元，并通过光接收单元接收的光强来判断可疑的墨盒是否安装到了待安装位置上。当随机选择的可疑墨盒都安装到了正确的位置上，就可以粗略地判断所有的墨盒都安装到了正确的位置上。
[0049]实施例二
上述实施例一中，如果主控制电路对光接收单元210在正对位置检测阶段或者相邻位置检测阶段接收到的光强没有时间限制，仅仅要求在正对位置检测阶段接收到一个较大的光强即可，则主控制电路容易被兼容墨盒芯片所欺骗。例如，正对位置检测阶段发光单元持续发光时长为2秒，而光接收单元仅仅判断是否接收到最大的光强，而不判断接收到最大光强的持续时长是否接近2秒。为避免出现此类情况，本实施例喷墨打印机的主控制电路中还可以包括一个计时模块或者计时程序，用于对正对位置检测阶段或者相邻位置检测阶段光接收单元接收到预设光强时进行计时。
[0050]仍然以图6A和图6B为例，图6A中，当滑架移动以使得黑色位置(K)面对光接收单元210时，主控制电路点亮待安装到所述黑色位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元101，光接收单元210此时接收到的光强记为第一光强，计时模块或者计时程序用于计算主控制电路点亮发光单元的时刻与光接收单元接收到第一光强的时刻的时间差。例如，当从点亮发光单元的时刻开始计时，在光接收单元接收到第一光强时判断计时模块或者计时程序的计时时间(例如600毫秒)，即可得到这两者的时间差(600毫秒)，如图11所示；
或者是，当滑架移动以使得黑色位置(K)面对光接收单元210时，主控制电路点亮待安装到所述黑色位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元101，光接收单元210此时接收到的光强记为第一光强，计时模块或者计时程序用于一方面计算从主控制电路点亮发光单元到熄灭发光单元的时长Tl，另一方面计算光接收单元210接收到第一光强到不再接收到第一光强的时长T2，然后比较这两个时长Tl、T2之间的时间差，如图12所示。
[0051]图6B中，当滑架移动以使得与所述黑色位置(K)不同的青色位置(C)面对光接收单元210时，主控制电路点亮待安装到所述黑色位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元101，所述光接收单元210此时接收到的光强记为第二光强；
主控制电路基于上述的第一光强、第二光强和计算的时间差(上述的任意一个)来确定是否正确的墨盒被安装在黑色位置(K)。主控制电路基于上述的第一光强和第二光强来确定是否正确的墨盒被安装在正确的位置的原理已经在实施例一中进行了描述，在此不再赘述。显然，不同批次的元器件之间往往存在较小的差异，因此上述的时间差的绝对值较小时(定义为小于或者等于第一预设时长值，例如50毫秒)，可以理解为工艺或者器件的原因，但是当上述的时间差较大时(定义为大于第一预设时长值，例如100毫秒)，就理解为不合理的。因此，在第一光强、第二光强和计算的时间差都满足上述的要求时，才能确认正确的墨盒被安装到了正确的安装位置上。其余的墨盒也可以采用同样的方法来确认是否安装到了正确的安装位置上。
[0052]实施例三
现有技术中，为了提高光检测的效率，主控制电路在正对位置检测阶段和相邻位置检测阶段点亮发光单元的持续时长不同，具体为在正对位置检测阶段点亮发光单元的持续时长较长，而在相邻位置检测阶段点亮发光单元的持续时间较短。由于具有这一个规律性，兼容墨盒芯片可以在接收到光线控制指令时，延时执行，如果延时时长恰好能将相邻位置检测阶段屏蔽，则就能确保正对位置检测阶段接收到一个较大的光强，而相邻位置检测阶段不能接收到光。兼容墨盒芯片这样也能欺骗喷墨打印机的主控制电路。
[0053]为避免出现此类情况，本实施例喷墨打印机的主控制电路中还可以包括一个随机时间产生模块或者随机时间产生程序，用于产生随机长度的时间。
[0054]仍然以图6A和图6B为例，图6A中，当滑架移动以使得黑色位置(K)面对光接收单元210时，主控制电路点亮待安装到所述黑色位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元101，光接收单元210此时接收到的光强记为第一光强，而控制单元在第一预设时间后熄灭该发光单元。图6B中，当滑架移动以使得与所述黑色位置(K)不同的青色位置(C)面对光接收单元210时，主控制电路点亮待安装到所述黑色位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元101，所述光接收单元210此时接收到的光强记为第二光强，而控制单元在第二预设时间后熄灭该发光单元。也就是说，黑色墨盒上的发光单元，在正对位置检测阶段和相邻位置检测阶段中，被持续点亮的时间分别是第一预设时间和第二预设时间。其中，所述第一预设时间与所述第二预设时间的差值不大于第一预设时间的一半，或者，所述第一预设时间或第二预设时间的时长由随机时间产生单元确定。
[0055]主控制电路基于上述的第一光强、第二光强来确定是否正确的墨盒被安装在黑色位置(K)上。其余的墨盒也可以采用同样的方法来确认是否安装到了正确的安装位置上。
[0056]可见，由于本实施例中，正对位置检测阶段和相邻位置检测阶段点亮发光单元的持续时长基本相同或者持续时长由随机时间产生单元确定，可以避免兼容墨盒芯片通过延时或者记录光检测规律的方式来欺骗喷墨成像设备，确保检测墨盒安装位置的功能正常实施，从而避免了打印质量下降或者损坏喷墨成像装置的事情发生。
[0057]实施例四
现有技术中，喷墨成像设备上的光接收单元仅仅用于检测发光单元是否发光，即通过判断接收的光强是否超过某个阈值，来得知发光单元是否发光。但是这样固定的检测和判断方式，容易形成规律并被兼容墨盒芯片所欺骗。为此，本实施例提供了一种喷墨成像设备，与实施例一类似地，其包括多个墨盒、滑架、光接收单元和控制单元，不同之处是还包括了存储单元，存储单元用于至少存储了多个不同闪烁频率的发光模式，本实施例中，多个表示至少两个。不同闪烁频率的发光模式，包括恒定闪烁频率的发光模式和不恒定闪烁频率的发光模式。如图13所示方波信号，该方波信号用于控制图5中所示的开关晶体管，假设开关晶体管在方波信号为高电平时导通。可见发光模式I和发光模式2都是恒定闪烁频率的发光模式，发光模式I的闪烁频率比发光模式2的闪射频率高，而发光模式3是不恒定闪烁频率的发光模式，闪烁频率逐渐变慢。本实施例中，并不限定是图13所示的50%占空比来控制发光单元，还可以是其他比例占空比或者可变化的占空比。
[0058]还是以图6A为例，当所述滑架移动以使得黑色安装位置(K)面对所述光接收单元210时，喷墨成像设备的主控制电路从存储单元存储的多个发光模式中，随机选择其中一种来控制待安装到所述黑色安装位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元，假设随机选择的是图13所示的发光模式1，则发光单元会按照每秒闪烁4次的方式(即闪烁频率为4Hz)，顺序地被点亮和熄灭，光接收单元此时接收到的光强与随机选择的发光模式I对应地，为占空比约50%、频率约4Hz的方波信号(考虑噪声等因素，可能不是清楚、标准的方波信号)。由于光接收单元接收的光强与发光模式I对应，因此，主控制电路可以判断黑色墨盒IK被安装到了正确的黑色安装位置(K)上。
[0059]如果随机选择的是其他的发光模式，主控制器可以通过光接收单元接收的光强是否与随机选择的发光模式对应，来确定是否正确的墨盒被安装在待安装位置上。
[0060]另外，如图6B所示，当所述滑架移动以使得与黑色安装位置(K)不同的青色安装位置(C)面对所述光接收单元210时，控制单元点亮待安装到所述黑色安装位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元，所述光接收单元此时接收到的光强记为第二光强；则所述控制单元除了在正对位置检测对发光单元发射的光进行检查外，还可以结合第二光强来共同确定是否正确的墨盒被安装在待安装位置。
[0061]实施例五
如果喷墨成像设备中安装的墨盒为五个，则按照如图6A到9B所示的方法确定墨盒的安装位置，则需要移动滑架四次。由于对成像色彩要求越来越丰富，在喷墨成像设备安装的墨盒达到了 8个(即8种颜色)，甚至部分达到了 12个。如果都按照现有技术这样一个一个地移动检测，则每次都需要花费很长的时间来检测，影响了喷墨成像设备的工作效率。为此，本实施例的喷墨成像设备除了包括前述的多个墨盒、滑架和主控制电路，还包括了至少两个光接收单元。为方便说明，以图14A至图15B所示的包括了光接收第一单元210和光接收第二单元220的喷墨成像设备为例，对本实施例的具体方案进行说明。
[0062]在图14A至14B中，黑色墨盒IK的LED 101和青色墨盒IC的LEDlOl先后被点亮。图14A示出了其中光接收单元210面对黑色墨盒IK的位置，光接收单元220面对青色墨盒IC的位置，而黑色墨盒IK的LEDlOl首先被点亮的情况。在这种情况下，光接收单元210接收的光强为563mV，而光接收单元220接收的光强为20mV，这远小于面对黑色墨盒IK的光接收单元210接收的光强。然后，如图14B所示，主控制电路熄灭待安装到所述黑色安装位置(K)的黑色墨盒IK的发光单元101，并点亮待安装到所述青色安装位置(C)的青色墨盒IC的发光单元101，在这种情况下，由于青色墨盒IC的LED 101被点亮，因此，到达光接收单元210的光强为20mV，到达光接收单元220的光强为320mV。
[0063]接下来，图15A示出了滑架205沿导轴207向左移动了对应于两个墨盒的距离，并且光接收单元210面对着品红色墨盒1M、光接收单元220面对着黄色墨盒IY的状态。与图14A至14B的控制方法类似地，顺序地执行上述操作，依次点亮品红色墨盒IM和黄色墨盒1Y，并记录光接收单元210、220接收到的光强。附图14A至15B中的表格示出被点亮的墨盒和在各个墨盒的待安装位置处由光接收单元接收的光强之间的关系。
[0064]下面将描述确定墨盒I的位置的方法。
[0065]对应于上述图中所示的表格的数据被存储在喷墨打印机200的存储单元中，并且基于该数据确定墨盒的安装位置。优先，确定黑色墨盒IK的位置。找到当黑色墨盒IK的LEDlOl被点亮时接收最大光强的光接收单元(光接收单元210或者光接收单元220)，并找到该光接收单元的位置。由于在黑色位置K处的光接收器210接收到的光强最大并超过阈值(例如IOOmV),为563mV，而且不面对着黑色位置K的光接收单元220接收到的光强非常小(20mV)，因此可以确定黑色墨盒IK安装在黑色位置(K)上。以此方式，当被点亮的墨盒的颜色与接收光强最大处的光接收单元的位置的颜色一致时，确定墨盒被安装在正确的位置，也即其待安装位置上。类似地，通过寻找关于每种颜色的最大值，并且光接收单元接收的光强分别为一大一小时，可以确定青色墨盒、品红色墨盒和黄色墨盒是否分别地被安装在青色位置、品红色位置和黄色位置上。
[0066]可见，由于喷墨成像设备具有至少两个光接收单元，减少了滑架移动的次数，能够快速地对多个墨盒的安装位置进行检测。对于具备了两个以上光接收单元的喷墨成像设备，由于滑架移动的次数可以进一步减少，能大大地提升检测速度，尤其是当设置在喷墨成像设备上的光接收单元与墨盒的数量相同时，无需移动滑架就能一次性通过自定义的发光控制方法来确定墨盒的安装位置，这样能更加快速地完成检测。自定义的发光方法可以有多种，例如利用跑马灯的方式依次点亮并熄灭各个墨盒上的发光单元，并利用与墨盒数量相同的光接收单元同步检测接收到的光强，如果多个光接收单元接收的光强规律与跑马灯的发光方法对应，则可以确定所有的墨盒都安装到了待安装位置，即正确的位置上。
[0067]变形例
为清楚描述起见，上述的各个实施例一般仅仅采用了一种不规则性的发光控制方法或者喷墨成像设备的配置和相应的检测方法。为了提高这些方案的不规则程度或者提高检测效率，还可以将上述各个实施例的两个或者两个以上的检测方案结合起来，例如结合实施例一的随机选择单元和实施例二的计时单元，再例如结合实施例三的随机时间产生单元和实施例四的多个光接收单元，再例如将实施例一至四的任意一个或者几个方案应用到实施例五中，以及其他结合方式得到的方案。。
[0068]本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令或者相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0069]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种喷墨成像设备，其特征在于，包括: 多个墨盒，每一个墨盒具有发光单元； 能够移动的滑架，包括第一安装位置和第二安装位置的多个安装位置被布置在所述滑架的移动方向上； 光接收第一单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光； 光接收第二单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光；以及控制单元，用于点亮或者熄灭墨盒上的发光单元，还用于确定是否正确的墨盒被安装在所述安装位置；其中， 当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元，而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元时，控制单元点亮待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第一单元和光接收第二单元此时接收到的光强分别记为第一光强和第二光强；然后控制单元熄灭待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元，并点亮待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第一单元和光接收第二单元此时接收到的光量分别记为第三光强和第四光强； 所述控制单元还基于上述的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强来确定是否正确的墨盒被分别安装在第一安装位置和第二安装位置。
2.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述多个墨盒通过公共总线的方式连接到喷墨成像设备。
3.根据权利要求2所述的喷墨成像设备，其特征在于，所示发光单元根据从所述公共总线上接收到的光线点亮指令而被点亮。
4.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述喷墨成像设备还包括随机选择单元，其用于根据预设的随机算法，从多个墨盒中随机选择一个或者多个墨盒作为可疑墨盒；则 在确定正确的墨盒安装在第一安装位置和第二安装位置之后，滑架控制单元移动滑架以使得可疑墨盒待安装到的安装位置面对所述光接收第一单元，控制单元点亮可疑墨盒的发光单元，所述光接收第一单元此时接收到的光强记为第五光强； 所述控制单元还基于上述的第五光强来确定是否正确的墨盒被安装在可疑墨盒待安装到的安装位置。
5.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述喷墨成像设备还包括随机选择单元，其用于根据预设的随机算法，从多个墨盒中随机选择一个或者多个墨盒作为可疑墨盒；则， 在确定正确的墨盒安装在第一安装位置和第二安装位置之后，滑架控制单元移动滑架以使得可疑墨盒待安装到的安装位置面对所述光接收第二单元，控制单元点亮可疑墨盒的发光单元，所述光接收第二单元此时接收到的光强记为第六光强； 所述控制单元还基于上述的第六光强来确定是否正确的墨盒被安装在可疑墨盒待安装到的安装位置。
6.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述喷墨成像设备还包括计时单元； 所述计时单元用于计算控制单元点亮待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元的时刻与光接收第一单元接收到第一光强的时刻的时间差； 所述控制单元还基于上述的第一光强、第二光强和计算的时间差来确定是否正确的墨盒被安装在第一安装位置。
7.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述喷墨成像设备还包括计时单元； 所述计时单元用于计算控制单元点亮待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元的时刻与光接收第二单元接收到第四光强的时刻的时间差； 所述控制单元还基于上述的第三光强、第四光强和计算的时间差来确定是否正确的墨盒被安装在第二安装位置。
8.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述喷墨成像设备还包括存储单元，其至少存储了多个不同闪烁频率的发光模式；则 当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元，而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元时，控制单元从存储单元存储的多个发光模式中，随机选择其中一种发光模式来控制待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第一单元此时接收到的光强记为第七光强； 所述控制单元还基于上述的第七光强是否与所述随机选择的发光模式对应，来确定是否正确的墨盒被安装在第一安装位置。
9.根据权利要求1所述的喷墨成像设备，其特征在于，所述喷墨成像设备还包括存储单元，其至少存储了多个不同闪烁频率的发光模式；则 当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元，而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元时，控制单元从存储单元存储的多个发光模式中，随机选择其中一·种发光模式来控制待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元，所述光接收第二单元此时接收到的光强记为第八光强； 所述控制单元还基于上述的第八光强是否与所述随机选择的发光模式对应，来确定是否正确的墨盒被安装在第二安装位置。
10.一种确定多个墨盒之一是否被正确安装在喷墨成像设备中的光检测方法，所述喷墨成像设备包括:能够在导轨上移动的滑架，包括第一安装位置和第二安装位置的多个安装位置被布置在所述滑架的移动方向上；光接收第一单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光；以及光接收第二单元，用于接收由所述多个墨盒的发光单元发射的光，所述方法包括: 检测当所述滑架移动以使得所述第一安装位置面对所述光接收第一单元而与所述第一安装位置不同的第二安装位置面对所述光接收第二单元、待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元被点亮时所述光接收第一单元和光接收第二单元分别接收到的第一光强和第二光强； 检测当待安装到所述第一安装位置的墨盒的发光单元被熄灭、待安装到所述第二安装位置的墨盒的发光单元被点亮时所述光接收第一单元和光接收第二单元分别接收到的第三光强和第四光强； 基于上述的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强来确定是否正确的墨盒被分别安装在第一安装位置和第二安装位置。
【文档编号】B41J2/175GK103847238SQ201310708146
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】孙学进, 陈浩 申请人:珠海艾派克微电子有限公司