專利名稱：墨盒和一組墨盒的制作方法
技術領域：
本發明涉及容納墨的墨盒以及使用該墨盒的噴墨打印機。
背景技術：
已知一種其上安裝了容納墨的墨盒的噴墨打印機，包括探測墨盒中剩余墨量的剩余墨量探測傳感器。例如日本專利No.2960614的圖2披露了一種這樣的傳感器，它使用光學傳感器，包括發射光的光發射器和接收從光發射器發出并且穿過透明墨盒的光的光接收器。
在包括用于探測墨盒中剩余墨量的光學傳感器的噴墨打印機中，光學傳感器可能會錯誤地探測到墨盒中的剩余墨量較少，即使在還沒有把墨盒安裝到噴墨打印機上時。當把含有少量墨的墨盒從打印機上取下時，剩余墨量探測傳感器不能探測到墨盒已經從噴墨打印機上移走了。由于噴墨打印機不能確定墨盒是否安裝到了打印機上，打印機就可能出現各種誤操作，如噴墨等。為了解決該問題，除了剩余墨量探測傳感器外，還可以提供一個探測墨盒是否安裝到噴墨打印機上的傳感器，這樣會增加成本。
發明內容
因此，本發明的一個方面是提供一種墨盒和一種噴墨打印機，其中可以用一個探測器探測墨盒中的剩余墨量和墨盒是否安裝到噴墨打印機上。
墨盒可以包括第一探測部分，它定位在墨盒上使得當墨盒安裝在成像設備中時成像設備的探測器能夠探測第一探測部分，還包括第二探測部分，它定位在墨盒上使得在把墨盒安裝到成像設備中或者從成像設備上取下時探測器能夠探測第二探測部分。第二探測部分可以定位在朝向墨盒的一個表面與第一探測部分分開的位置，其中該表面是指在把墨盒安裝到成像設備中的過程中首先插入到成像設備中的一個表面。
當安裝墨盒完成后，探測器能夠探測第一探測部分，從而探測墨盒中的剩余墨量。在安裝或取下墨盒的過程中，探測器能夠探測第二探測部分，從而探測到墨盒是否安裝在成像設備中。因此，可以用單獨一個探測器探測墨盒中的剩余墨量和墨盒是否安裝在成像設備中。由于第二探測部分可以定位在朝向墨盒首先插入成像設備的一個表面與第一探測部分分開的位置，在安裝完成后，探測器不能探測到第二探測部分。
可以用能夠阻礙探測器的光發射部分發出的光使之不能到達探測器的光接收部分的材料來形成第一探測部分和第二探測部分。因此可以使用非接觸型探測器探測剩余墨量(由于消耗它隨時間變化)和確定墨盒是否安裝在成像設備中。
墨盒可以包括一個能夠容納墨的墨盒體。墨盒體可以至少部分由具有透光性的材料形成。第一探測部分可以是遮光板，它由基本不透光的材料形成。遮光板可以可移動地設置在墨盒體中，從而隨著墨盒體中墨量的變化而改變位置。由于第一探測部分可以是允許光穿過的遮光板，并且它放置在墨盒體中使得它隨著墨盒體中剩余墨量的變化而移動，所以就能夠探測出由于墨的消耗而隨時間變化的剩余墨量。由于第二探測部分可以定位在沿著墨盒在安裝墨盒的方向上與第一探測部分分開的位置，因此只有在一個預定方向上把墨盒安裝到成像設備中或者從成像設備中取下墨盒時探測器才能探測到第二探測部分。當安裝結束后，探測器就只能探測到第一探測部分了。所以通過避免用探測器探測第二探測部分的復雜操作能夠簡化安裝和取下墨盒的操作。由于安裝或取下墨盒的操作變得簡單了，就能夠避免在安裝過程中強度可能比墨盒其余部分低的、暴露出來的第二探測部分由于與墨盒安裝部分接觸而斷裂。
墨盒可以進一步包括能夠容納墨的墨盒體和覆蓋墨盒體在把墨盒安裝到成像設備中的過程中首先插入成像設備中的那一端的帽。第二探測部分可以是從帽的側表面向外伸出的伸出部分。伸出部分可以基本不透光。在這種結構中，第二探測部分可以形成為結構相對簡單的伸出部分。
在包括第一和第二墨盒的一組墨盒中，第一墨盒的第一最大墨容量可以和第二墨盒的第二最大墨容量不同。第一墨盒的伸出部分的形狀可以和第二墨盒的伸出部分的形狀不同。一個成像設備可能能夠容納兩個或更多個墨盒。在這樣的實施例中，第一墨盒的最大墨容量可以大于第二墨盒的最大墨容量。第一墨盒和第二墨盒可以包括不同形狀的伸出部分(如第二伸出部分)。因此，探測器探測第一墨盒上伸出部分的方式可以和探測第二墨盒上伸出部分的方式不同。這樣就能夠使用伸出部分來確定安裝好的墨盒的最大墨容量。另外，根據探測到的墨盒最大墨容量，可以把墨盒中的剩余墨量輸出給如個人計算機等外設。
墨盒可以包括作為分開的部件的墨盒體和帽。因此，當墨盒體和帽是分開的部件時，可以以具體成像設備的規格所決定的不同形狀來提供帽。
墨盒可以進一步包括一個覆蓋至少一部分伸出部分的蓋。這樣就能夠避免在把墨盒安裝到成像設備中或從成像設備中取下時損壞伸出部分。
在各個示例性的實施例中，成像設備可以包括一個墨盒安裝部分，它能夠安裝墨盒；一個探測器，當墨盒安裝在成像設備中時，探測器能夠探測第一探測部分，在把墨盒安裝到成像設備中或把墨盒從成像設備上取下的過程中，探測器能夠探測第二探測部分；和一個控制裝置，它根據探測器對第一探測部分的探測計算墨盒中的剩余墨量，根據探測器是否探測到第二探測部分確定墨盒是否安裝到墨盒安裝部分中。
控制裝置可以根據探測器對第一探測部分的探測計算墨盒中的剩余墨量。控制裝置還可以根據探測器是否探測到第二探測部分確定墨盒是否安裝到墨盒安裝部分中。因此不一定要分別設置探測墨盒是否安裝在墨盒安裝部分中的探測器和探測墨盒中剩余墨量的探測器。這樣的結構能夠減少生產成本。
墨盒可以進一步包括一個墨容器，它能夠容納墨；一個供墨通道，墨容器中的墨通過供墨通道能夠有選擇地提供到墨容器外部的位置，當墨盒安裝到成像設備中時，供墨通道能夠與連接管配合從而把墨提供給成像設備中的打印頭；一個第一伸出部分，它設在墨盒的外壁上，第一伸出部分沿著該外壁在把墨提供到墨容器外部位置的方向上延伸；和一個第二伸出部分，它設在墨盒的外壁上，第二伸出部分沿著該外壁在把墨提供到墨容器外部位置的方向上延伸，并且用基本不透光的材料形成。第一探測部分可以可移動地設在第一伸出部分中。第二探測部分可以包括第二伸出部分。至少一部分第一伸出部分可以定位在墨盒上，從而在墨盒安裝在成像設備中時它置于設在成像設備中的對射式傳感器的光發射部分和光接收部分之間。至少一部分第二伸出部分可以定位在墨盒上從而在把墨盒安裝到成像設備中和從成像設備中取下時，它從光發射部分和光接收部分之間穿過。
一種噴墨打印機可以包括一個能夠向記錄介質上噴墨的打印頭；和一個能夠安裝墨盒的墨盒安裝部分；一個具有光發射部分和光接收部分的對射式傳感器；和把墨盒中的墨提供給打印頭的連接管。墨盒安裝部分可以構造成使得在把墨盒安裝到噴墨打印機中的過程中，第二伸出部分在第一伸出部分之前從光發射部分和光接收部分之間穿過；當墨盒安裝在噴墨打印機中時，至少一部分第一伸出部分置于光發射部分和光接收部分之間，并且至少一部分連接管與供墨通道配合在一起；并且在把墨盒從噴墨打印機上取下的過程中，在第一伸出部分從光發射部分和光接收部分之間的位置移走后，第二伸出部分從光發射部分和光接收部分之間穿過。
當墨盒安裝過程完成后，對射式傳感器可以利用第一伸出部分探測墨盒中的剩余墨量。當把墨盒安裝到成像設備或噴墨打印機上或者從成像設備或噴墨打印機上取下時，對射式傳感器能夠探測到第二伸出部分經過對射式傳感器。因此，利用一個對射式傳感器能夠探測墨盒是否安裝到成像設備或噴墨打印機上和墨盒中的剩余墨量。
第一探測部分可以用基本不透光的材料形成并且根據墨容器中的墨量在第一伸出部分內部移動。利用這種結構，使用對射式傳感器能夠可靠地探測到墨盒的墨容器中的剩余墨量。
墨盒可以包括與所述外壁平行放置的第二外壁。第一伸出部分可以只形成在所述外壁上。這樣的結構可以使得墨盒具有不對稱的形狀，避免墨盒不正確地安裝到成像設備中。
墨盒可以進一步包括一個第一肋和一個第二肋，它們定位在所述外壁上使得第一伸出部分置于第一肋和第二肋之間。當把墨盒安裝到成像設備上時，肋可以起到引導件的作用。這樣就能夠再次避免把墨盒不正確地安裝到成像設備中。
第一伸出部分的第一寬度和第二伸出部分的第二寬度可以小于光發射部分和光接收部分之間的距離。利用這種結構，就能夠很容易實現安裝和取下墨盒。
第二伸出部分的寬度可以小于第一伸出部分的寬度。第二伸出部分可以是基本不透光的薄板件。第一伸出部分在與把墨提供到墨容器外部位置的方向垂直的方向上的第一長度可以大于第二伸出部分在與把墨提供到墨容器外部位置的方向垂直的方向上的第二長度。利用這種結構，第二伸出部分可以很容易地穿過對射式傳感器。這樣可以很容易地執行安裝和取下墨盒。
供墨通道可以設有閥件，當供墨通道與連接管配合在一起時，閥件打開供墨通道。利用這種結構，可以避免在使用墨盒時墨從供墨通道中泄漏出來。
下面參考附圖描述本發明的實施例，其中用類似的附圖標記表示類似的元件，在附圖中圖1示意性地示出了根據本發明的一個實施例的噴墨打印機的概觀；圖2A是墨盒的平面圖；圖2B是墨盒的左側視圖；圖2C是墨盒的底視圖；圖3是墨盒的底視透視圖；圖4是墨盒沿圖2B中線IV-IV的剖視圖；圖5A是供墨閥的剖視圖，所示供墨閥處于關閉狀態；圖5B是供墨閥的剖視圖，所示供墨閥處于打開狀態；圖6是圖5A和5B中示出的供墨閥的透視圖；圖7是墨盒沿圖4中線VII-VII的剖視圖；圖8是流程圖，示出了探測墨盒是否安裝到噴墨打印機上的過程；
圖9A是大墨盒的左側視圖；圖9B是大墨盒的底視透視圖；圖10是流程圖，示出了探測墨盒是否安裝到噴墨打印機上的過程；和圖11是根據本發明的改進的墨盒的底視透視圖。
具體實施例方式
下面詳細描述本發明的第一個實施例。根據該實施例的彩色噴墨打印機1能夠噴射四種顏色的墨。如圖1所示，彩色噴墨打印機1包括打印頭2、四個墨盒3、四個保持器4、滑架5、輸送機構6、清洗裝置7和控制裝置8。打印頭2具有向紙張P上噴射青色(C)、黃色(Y)、洋紅色(M)和黑色(K)四種顏色墨的噴嘴2a。四個墨盒3的每個墨盒(3a，3b，3c，3d)包含四種顏色墨中的一種。作為墨盒保持器的四個保持器4的每個保持器(4a，4b，4c，4d)把各個墨盒3安裝在其上。墨盒3沿著與圖1中從頂部到底部方向平行的垂直方向分別安裝在保持器4上。滑架5在垂直于圖1紙張的方向上沿著導軌9直線往復移動打印頭2。輸送機構6在垂直于打印頭2的移動方向和平行于噴墨表面的方向上輸送紙張P。清洗裝置7從打印頭2中抽吸空氣或高粘性的墨。控制裝置8執行對噴墨打印機1的整體控制。
在噴墨打印機1中，當滑架5在垂直于圖1紙張的方向上往復移動打印頭2時，輸送機構6在圖1的左右方向上輸送紙張P。隨著打印頭2的移動，墨從安裝在保持器4上的墨盒3通過供應管10提供給打印頭2的噴嘴2a。墨從噴嘴2a噴射到紙張P上，從而在紙張P上執行打印。
清洗裝置7包括能夠靠近和遠離打印頭2的噴墨表面的清洗帽11，以便覆蓋或暴露出噴墨表面，并且還包括從噴嘴2a中抽吸墨的抽吸泵59。當打印頭2位于打印頭2能夠在紙張P上執行打印的打印區域之外時，清洗裝置7能夠從打印頭2中抽吸打印頭2中包含的空氣或由于水蒸發而造成的粘性較高的墨。
四個保持器4(4a-4d)排成一行。含有青色、黃色、洋紅色和黑色墨的墨盒3a-3d分別安裝在四個保持器4a-4d上。
供墨管12和空氣引導管13分別位于保持器4底部與墨盒3的供墨閥21和空氣引導閥22對應的位置。保持器4設有探測墨盒3中剩余墨量的光學傳感器14(對射式傳感器)。傳感器14具有光發射部分14a和光接收部分14b，它們基本設置在相同的高度，從而把一部分墨盒3置于它們之間。為了確定墨盒3中的剩余墨量，傳感器14探測設在墨盒3中的遮光機構23是否遮住了從光發射部分14a發出的光。探測結果輸出到控制裝置8。
下面詳細描述墨盒3。墨盒3a-3d具有基本相同的結構。
如圖2到4所示，墨盒3包括其中含墨的墨盒體20、打開或關閉從墨盒體20向打印頭2供墨的供墨通道的供墨閥21、打開或關閉把空氣引入墨盒體20的空氣引導通道的空氣引導閥22、阻礙從傳感器14的光發射部分14a發出的用于探測墨盒3中剩余墨量的光的遮光機構23、和覆蓋墨盒3下部的帽24。
墨盒體20由具有透光性的合成樹脂形成。如圖4所示，墨盒體20與大致在水平方向上延伸的分隔壁30整體形成。分隔壁30把墨盒體20的內部分成設置在分隔壁30上部的墨室(墨容器)31和設置在分隔壁30下部的閥室32、33。墨室31中充有一種顏色的墨。閥室32、33分別容納供墨閥21和空氣引導閥22。在閥室32中形成了供墨通道以把墨室31中的墨導向墨盒3的外部。在供墨通道中，如圖5B所示，墨從墨室31向下流動。如圖2B和2C所示，略微向外伸出并且向下延伸的伸出部分34形成在墨盒3的一個側壁上，其形成位置大致在關于墨盒3高度方向的中心部分。遮光機構23的遮光板60放置在伸出部分34的內部空間中。在墨盒3安裝到保持器4上后，如圖7所示，伸出部分34位于光發射部分14a和光接收部分14b之間。伸出部分34的寬度小于光發射部分14a和光接收部分14b之間的距離，從而在伸出部分34和光發射部分14a/光接收部分14b之間提供了預定的距離。在墨盒3形成了伸出部分34的側壁邊沿上，相對于水平方向設有一對肋55，它們平行于伸出部分34延伸，從而將伸出部分34放置在這對肋55之間。在肋55上形成了錐形部分，當把墨盒3安裝到保持器4上時，錐形部分引導與之相對的保持器4的側壁。在墨盒體20的上部焊接了帽件35。帽件35關閉墨盒體20中的墨室31。
用來把墨充到墨盒3的空墨室31中的充墨孔36設置在閥室32、33之間。由合成橡膠形成的塞子37裝配到充墨孔36中。在圖4中，充墨孔36的上端與墨盒體20中的墨室31連通。通過把充墨針(未示出)插入充墨孔36中的塞子37把墨充入墨室31。
向下延伸的圓柱形部分38在容納供墨閥21的閥室32的頂部處與分隔壁30整體形成。在圓柱形部分38的下端放置著薄膜部分39，它阻礙形成在圓柱形部分38中的連通通道。向上和向下延伸的圓柱形部分40、41在容納空氣引導閥22的閥室33的頂部處與分隔壁30整體形成。在下側圓柱形部分41的下端放置著薄膜部分42，它阻礙形成在圓柱形部分40、41中的連通通道。在圓柱形部分40的上面放置圓柱形部件43，它延伸到墨室31的上端。
如圖4、5A和5B所示，供墨閥21包括閥殼45和閥體46，閥殼45可以由例如合成橡膠形成為大致圓柱形形狀，并且具有彈性，閥體46由合成樹脂等形成并且容納在閥殼45內。從圖5A和5B的上側(從墨室31的一側)依次放置推壓部分47、閥座48和接合部分49，它們與閥殼45整體形成。
閥體46的下端接觸閥座48的上表面(離墨室31較近的一端)。閥座48形成有通孔48a，它在閥座48的軸部處沿垂直方向延伸。在接合部分49上形成了引導孔49a，它與通孔48a連通并且向下延伸。引導孔49a朝向圖5A和5B的下側變寬，使得引導孔49a下側的直徑大于其上側直徑。形成環形槽49b以圍繞引導孔49a。限定了引導孔49a的壁在引導孔49a直徑增寬的方向上很容易彈性變形。因此，當供墨管12插入引導孔49a時，供墨管12和引導孔49a能夠彼此緊密接觸，從而能夠避免墨泄露。即使供墨管12不正確地或以一定角度插入引導孔49a時，限定了引導孔49a的壁能夠在引導孔49a直徑增寬的方向上變形，從而使得供墨管12裝配到引導孔49a中。
推壓部分47包括基本是圓柱形的側壁47a和延伸部分47b，側壁47a從閥座48的外表面向墨室31延伸，延伸部分47b與側壁47a整體形成從而從側壁47a的上端在推壓部分47的徑向向內延伸。延伸部分47b的底面與閥體46接觸。利用側壁47a和延伸部分47b的彈性向下推閥體46。在延伸部分47b的內側上形成了開口47c，它允許整體形成的側壁47a和延伸部分47b很容易彈性變形。
如圖5A，5B和6所示，閥體46包括與閥座48接觸的底部50，從底部50的周邊向墨室31延伸的、大致為圓柱形的閥體側壁51，和從底部50的大致中心部分向墨室31伸出得比閥體側壁51高的膜刺破部分52。
在面對閥座48的底部50的下側上形成了向閥座48伸出的環形伸出部分50a。推壓部分47把閥體46推向閥座48。如圖5A所示，利用環形伸出部分50a與閥座48上表面的緊密接觸，閥體46關閉閥座48的通孔48a。因此就關閉了供墨通道。在環形伸出部分50a的外側同時又在閥體側壁51的內側的底部50的一部分上形成了多個連通通道53，它們形成在把底部50的周邊等分的位置。例如，在本實施例中，在底部50上形成了八個連通通道53。
如圖5A、5B和6所示，膜刺破部分52包括四個板件52a-52d，在平面圖中它們以大致十字形放在一起。膜刺破部分52位于底部50的大致中心部分。在相鄰的板件52a-52d之間設有在垂直方向上延伸的槽54。膜刺破部分52經過形成在延伸部分47b內側上的開口47c向上伸出。如圖4所示，膜刺破部分52的尖端所處的位置比薄膜部分39略低。
如圖5B所示，當把墨盒3安裝到保持器4上時，設在保持器4上的供墨管12插入引導孔49a，這樣供墨管12的尖端就抵抗推壓部分47的推壓力把閥體46升起。因此，閥體46在使得推壓部分47變形的同時向上移動，從而閥體46的環形伸出部分50a離開閥座48。這時，向上移動的閥體46的膜刺破部分52用它的尖端刺破薄膜部分39。因此，如圖4和5B所示，墨室31中的墨經過形成在圓柱形部分38中的連通通道流入閥室32。然后墨流入閥體46的連通通道53并且經過供墨管12流向打印頭2。這時閥室32起到供墨通道的作用并且在閥室32中出現來自墨室31的向下墨流動。
空氣引導閥22包括閥殼45和容納在閥殼45中的閥體46。空氣引導閥22與供墨閥21具有基本相同的結構。即推壓部分47向下推動的閥體46與閥殼45的閥座48緊密接觸，使得閥體46關閉通孔48a。當墨盒3安裝到保持器4上時，空氣引導管13插入形成在閥殼45中的引導孔49a。類似于供墨閥21，空氣引導閥22的閥體46向上移動，并且膜刺破部分52刺破圓柱形部分41的薄膜部分42。從而空氣經過閥體46的連通通道53從空氣引導管13流入閥室33。空氣經過圓柱形部分40、41和圓柱形部件43的內部通道引入墨室31的上部。
如圖4所示，遮光機構23放置在墨室31的下部。遮光機構23包括不透光型遮光板60，光不能穿過遮光板60，還包括空心浮子61、連接遮光板60和浮子61的連接件62，以及放置在分隔壁30的上表面上并且可轉動地支撐連接件62的支撐件63。連接件62在其一端設有遮光板60，在其另一端設有浮子61。放置連接件62使得它在平行于圖4紙張的垂直平面中繞設在支撐件63上的樞軸點轉動。
遮光板60是具有預定面積的薄板件，并且把它放置在與圖4的紙張平行的垂直表面中。當墨盒3安裝到保持器4上時，設在保持器4上的傳感器14的光發射部分14a和光接收部分14b與形成在墨盒體20側壁上的伸出部分34處于基本相同的高度。當遮光板60位于伸出部分34的內部空間中時，遮光板60阻礙從光發射部分14a發出并且穿過透明墨盒體20的壁和墨室31中的墨的光。浮子61大致為圓柱形，它內部充滿空氣。整個浮子61的比重小于墨室31中的墨的比重。
在墨室31中剩下的墨量較大并且設在連接件62一端的浮子61完全在墨中的狀態下，因為浮子61由于浮力漂浮，如圖4中的實線所示，設在連接件62另一端的遮光板60位于伸出部分34中阻礙光發射部分14a發出的光的位置。
在墨室31中剩下的墨量減少并且一部分浮子61從墨室31中墨所處的水平面處暴露出來的狀態下，由于施加給浮子61的浮力變小，浮子61向下移動。因此，如圖4中的點劃線所示，遮光板60移動到伸出部分34上面的位置，在該位置遮光板60不阻礙來自光發射部分14a的直射光。因此，來自光發射部分14a的直射光以大致筆直的光路穿過具有透光性的伸出部分34，并且由光接收部分14b接收。這樣傳感器14就探測到墨室31中的剩余墨量較少了。
與墨盒體20不同，帽24用不具有透光性的材料形成。如圖2A到4所示，帽24利用例如超聲焊接固定到墨盒體20上，同時覆蓋住墨盒體20的下部。在帽24的底部與供墨閥21和空氣引導閥22對應的位置形成了圓形伸出部分65。當把墨盒3放置在如桌子上時，由于具有圓形伸出部分65，粘在供墨閥21或空氣引導閥22的通口或引導孔49a附近的墨就不大可能粘到桌子上。
帽24具有肋狀伸出部分66，它形成在帽24的一個側壁上，與形成在墨盒體20上的伸出部分34位于相同一側。伸出部分66在墨流出的方向上垂直延伸。如圖2B和4所示，伸出部分66和放置在墨盒體20的伸出部分34的內部空間中的遮光板60在垂直方向上(在墨流出的方向上或墨盒3安裝到保持器4的方向上)彼此之間隔開預定距離放置，其中伸出部分66處于比遮光板60低的位置。換言之，伸出部分66放置在朝向墨盒安裝方向的前側(朝向墨盒3的一個表面，在把墨盒3安裝到墨盒保持器4的過程中，該表面首先插入墨盒保持器4中)與遮光板60分開的位置。當墨盒3安裝到保持器4上時，伸出部分66放在比傳感器14的光發射部分14a和光接收部分14b低的位置。如圖7所示，在墨盒3的頂視圖中，伸出部分66置于光發射部分14a和光接收部分14b之間的位置。伸出部分66的寬度比伸出部分34的寬度小。伸出部分66的伸出距離比伸出部分34的伸出距離短。
只有在把墨盒3安裝到保持器4上或者把墨盒3從保持器4上取下時，伸出部分66才從光發射部分14a和光接收部分14b之間穿過以阻礙光發射部分14a發出的光。因此傳感器14在安裝過程中探測到伸出部分66。在完成把墨盒3安裝到保持器4上的過程的狀態下，傳感器14探測不到伸出部分66，而是探測到放置在伸出部分34中的遮光板60。更具體地說，當安裝墨盒3或者把墨盒3從保持器4上取下時，傳感器14探測到伸出部分66。因此控制裝置8確定出墨盒3是否安裝到保持器4上。只有在一個方向上安裝或取下墨盒3時，傳感器14才探測到伸出部分66。因此，傳感器14探測伸出部分66的復雜操作就不必要了。另外，當墨盒3安裝在保持器4上時，還能夠避免強度較低的、暴露出來的伸出部分66由于例如與保持器4接觸而斷裂。
帽24是與墨盒體20分開的部件。因此墨盒3的帽24的形狀可以根據噴墨打印機1的不同規格而改變。例如，如圖3所示，在關于伸出部分66寬度方向上的每個端側，沿垂直方向延伸的肋67形成在墨盒3的帽24上。由于具有肋67，在保持器4上形成了與肋67配合的槽(未示出)。帽24上有肋67的墨盒3只安裝在和這種帽24相配的噴墨打印機1上。通過改變肋67的形狀、數量和位置，可以實現墨盒體20和帽24之間的多種不同組合。因此，具有特殊規格的墨盒3能夠安裝在其規格與墨盒3的規格相配的噴墨打印機1上。
下面描述控制裝置8。控制裝置8控制噴墨打印機1的各種操作，如從打印頭2的噴嘴2a噴墨、向打印頭2送紙以及在用打印頭2完成打印后排紙等。控制裝置8包括中央處理器(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存儲器(RAM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)等非易失性存儲器、輸入/輸出接口和總線，其中ROM存儲CPU執行的程序和程序中使用的數據，RAM在執行程序時暫時存儲數據。如圖1所示，控制裝置8根據從個人計算機(PC)82的外設輸入的各種信號控制噴墨打印機1的單元或裝置，如打印頭2、驅動滑架5的輸送機構6的馬達、以及清洗裝置7的抽吸泵59等。
控制裝置8起到墨盒探測器80的功能，它根據從傳感器14輸出的信號探測墨盒3是否安裝到保持器4上，還起到剩余墨量計算器81的功能，即計算墨室31中的剩余墨量。
下面參考圖8的流程圖描述對墨盒探測器80和剩余墨量計算器81的操作。
在噴墨打印機1打開的狀態下，如果傳感器14沒有探測到設在帽24上的伸出部分66(S10NO)，那么流程前進到執行剩余墨量計算過程的S 14。如果傳感器14探測到伸出部分66(S10YES)，流程前進到S11，在該步驟判斷是否在步驟S10中傳感器14探測到伸出部分66之前墨盒3已經安裝到保持器4上。如果在傳感器14探測到伸出部分66之前墨盒3已經安裝到保持器4上(S11YES)，那么在S12就判斷出墨盒3從保持器4上移走了并且把這樣的信息存儲在控制裝置8中。由于不必計算剩余墨量，流程就返回開始。
如果在傳感器14探測到伸出部分66之前墨盒3沒有安裝到保持器4上(S11NO)，那么在步驟S13就判斷出墨盒3安裝到了保持器4上，并且把這樣的信息存儲在控制裝置8中。然后流程前進到S14去執行剩余墨量計算過程。
在剩余墨量計算過程S14中，當墨室31中的剩余墨量充足并且傳感器14探測到遮光機構23的遮光板60時，根據墨盒3的最大墨容量和把墨盒3安裝到保持器4上后一共噴出的墨滴數目來估計墨室31中的剩余墨量。當墨室31中的剩余墨量較少并且傳感器14沒有探測到遮光機構23的遮光板60時，就根據傳感器14探測不到遮光板60那一刻的剩余墨量和從傳感器14探測不到遮光板60起噴出的墨滴總數來更精確地計算墨室31中的剩余墨量。把在步驟S14中計算出來的和剩余墨量相關的信息在步驟S15送到PC82并且流程返回START。
關于墨盒3是否安裝到保持器4上和噴出墨滴總數的信息存儲在如EEPROM等非易失性存儲器中，以便在關閉噴墨打印機1后保持這些信息。
在上述的實施例中，使用一個傳感器14能夠探測到墨盒3是否安裝到保持器4上和墨室31中剩余墨量這些狀態。傳感器14探測遮光板60隨墨室31中剩余墨量而移動的位置。根據傳感器14不能探測到遮光板60那一刻所探測到的剩余墨量能夠精確計算出墨室31中的剩余墨量。
伸出部分34只形成在墨盒3的一個側壁上，這使得墨盒3不對稱。因此就能夠避免墨盒3不正確地安裝到保持器4上。
當把墨盒3安裝到保持器4上時，肋55起到引導件的作用，用來引導保持器4的相對側壁。因此，能夠正確地把墨盒3安裝到保持器4上。
在伸出部分34和光發射部分14a/光接收部分14b之間保持了預定的距離，這樣就能夠很容易地把墨盒3安裝到保持器4上或從保持器4上取下。
伸出部分66的寬度比伸出部分34的寬度小。伸出部分66的伸出距離比伸出部分34的伸出距離短。因此能夠很容易地把墨盒3安裝到保持器4上或從保持器4上取下。
墨盒3設有在把供墨管12插入墨盒3時打開的供墨閥21，所以就能夠避免在把墨盒3安裝到保持器4上時墨從供墨管12中泄漏出來。
在上述的實施例中，當連接件62隨著墨室31中剩余墨量變化而移動時，遮光板60隨之移動。但是，通過把遮光板60直接連接到漂浮在墨上的浮子上也可以移動遮光板60。
伸出部分34形成在墨盒3的一個側壁上。但是，可以在墨盒3的相對側壁上形成與伸出部分34具有基本相同形狀的另一個伸出部分。在這種情況下，優選不論墨盒3是否朝向相反方向，墨盒3都能正確地安裝到保持器4上。
可以取消起到引導件功能的肋55。
當墨盒3安裝到保持器4上時，在伸出部分34和光發射部分14a/光接收部分14b之間保持了預定距離。但是，可以放置伸出部分34使之與光發射部分14a和光接收部分14b緊密接觸。
伸出部分66的寬度比伸出部分34的寬度小。伸出部分66的伸出距離比伸出部分34的伸出距離短。只要伸出部分66能夠從光發射部分14a和光接收部分14b之間穿過，可以改變伸出部分66的形狀。例如，伸出部分66可以和伸出部分34具有相同的寬度或者具有比伸出部分34寬的寬度。伸出部分66可以和伸出部分34具有相同的伸出距離或者具有比伸出部分34的伸出距離長的伸出距離。
在該實施例中，沿著形成在墨盒體20上的伸出部分34的延伸方向，肋狀伸出部分66形成在帽24的一個側壁上。但是，噴墨打印機1可以使用不同的方式來探測墨盒3是否安裝到保持器4上，而不必局限于使用伸出部分66。例如在墨盒體20或帽24上，沿著伸出部分34的延伸方向可以提供薄板形成的遮光件，這樣當把墨盒3安裝到保持器4上時，傳感器14在探測到伸出部分34之前探測到該遮光件，在把墨盒3從保持器4上取下時傳感器14也探測到該遮光件。遮光件的材料可以是任何不透光的材料。可以用通常的方式固定遮光件，如熱焊接或粘結等。
在閥室32中設有供墨閥21。但是，可以不把供墨閥21放在閥室32中，而是用彈性件或密封件來密封閥室32。在這種情況下，當墨盒3安裝到保持器4上時，供墨管12可以插入彈性件或密封件。
下面描述第二個實施例。注意這里用類似的附圖標記表示類似的元件。第一個實施例結合進行描述的墨盒3a-3d具有基本相同的結構和容量。第二個實施例將結合彩色墨的墨盒3a-3c與具有比墨盒3a-3c大的容量的黑色墨的墨盒3d′進行描述。由于與青色、黃色或洋紅色墨相比，要更頻繁地使用黑色墨，所以可能要較大的墨盒3d′。如果不經常使用噴墨打印機1而大墨盒3d′又一直安裝在保持器4上，那么墨盒3d′中的大量墨就會長時間地處于不使用狀態，這會導致墨的品質下降。因此根據第二個實施例的噴墨打印機1構造成使得圖1所示的保持器4d能夠有選擇地在其上安裝與墨盒3a-3c具有相同容量的墨盒3d或大墨盒3d′(圖9A和9B)。
如圖9A和9B所示，大墨盒3d′包括墨盒體70和覆蓋墨盒體70下部的帽71。伸出部分76形成在帽71上。伸出部分76具有大致為叉形的形狀，具有在垂直方向上對齊的探測部分76a、76b。探測部分76a、76b都不具有透光性。當把容量較小的墨盒3d安裝到保持器4上或從保持器4上取下時，伸出部分66只阻擋光發射部分14a發出的光一次。當把大墨盒3d′安裝到保持器4上或從保持器4上取下時，伸出部分76的探測部分76a、76b兩次阻擋光發射部分14a發出的光。這樣控制裝置8根據光發射部分14a發出的光被阻擋的次數(探測到伸出部分66、76的次數)就能夠探測保持器4上安裝了墨盒3d還是3d′。
下面參考圖10的流程圖描述當可拆卸地把墨盒3d、3d′安裝到保持器4d上時墨盒探測器80和剩余墨量計算器81所執行的操作。
在噴墨打印機1打開的狀態下，如果傳感器14沒有探測到設在帽24上的伸出部分66、76(S110NO)，那么流程前進到執行剩余墨量計算過程的S116。如果傳感器14探測到伸出部分66、76(S110YES)，流程前進到S111，在該步驟判斷是否在步驟S110中傳感器14探測到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′已經安裝到保持器4上。如果在傳感器14探測到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′已經安裝到保持器4上(S111YES)，那么在S112就判斷出墨盒3d、3d′從保持器4上移走了，并且把這樣的信息存儲在控制裝置8中。由于不必計算剩余墨量，流程就返回開始。
如果在傳感器14探測到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′沒有安裝到保持器4上(S111NO)，并且探測到伸出部分66一次(S113YES)，那么在S114就判斷出小墨盒3d安裝到了保持器4d上，并且把這樣的信息存儲在控制裝置8中。然后流程前進到S116去執行剩余墨量計算過程。如果在傳感器14探測到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′沒有安裝到保持器4d上(S111NO)，并且探測到伸出部分76兩次，即探測到探測部分76a、76b(S113NO)，那么在S115就判斷出大墨盒3d′安裝到了保持器4上，并且把這樣的信息存儲在控制裝置8中。然后流程前進到S116去執行剩余墨量計算過程。
在剩余墨量計算過程S116中，當墨室31中的剩余墨量充足并且傳感器14探測到遮光機構23的遮光板60時，根據墨盒3d、3d′的最大墨容量(墨盒3d和3d′的最大墨容量不同)和把墨盒3d、3d′安裝到保持器4上后一共噴出的墨滴數目來估計墨室31中的剩余墨量。當墨室31中的剩余墨量較少并且傳感器14沒有探測到遮光機構23的遮光板60時，就根據傳感器14探測不到遮光板60那一刻的剩余墨量和從傳感器14探測不到遮光板60起噴出的墨滴總數來更精確地計算墨室31中的剩余墨量。把在步驟S116中計算出來的和剩余墨量相關的信息在步驟S117送到PC82并且流程返回開始。
關于墨盒3d、3d′是否安裝到保持器4d上、如果已經安裝了那么是墨盒3d還是3d′安裝到保持器4d上、以及噴出墨滴數的信息存儲在如EEPROM等非易失性存儲器中，以便在關閉噴墨打印機1后保持這些信息。
根據第二個實施例的墨盒3和噴墨打印機1將達到下述效果。
形成在帽24上的不透光伸出部分66、76和放置在伸出部分34內部空間中的遮光板60沿著墨盒3的安裝方向設置。伸出部分66、76所處的位置比遮光板60低(墨盒3安裝方向的前側，即朝向墨盒3的一個表面，在把墨盒3安裝到墨盒保持器4的過程中，該表面首先插入墨盒保持器4中)。因此，只有在墨盒3安裝到保持器4上時或者從保持器4上移走時，探測剩余墨量的傳感器14才探測到伸出部分66、76，并且墨盒探測器80能夠確定墨盒3是否安裝到保持器4上、以及如果已經安裝了那么保持器4上是安裝了墨盒3d還是3d′。因此，作為探測墨盒3是否安裝到保持器4上以及如果已經安裝了那么是安裝了墨盒3d還是3d′的探測器不必與傳感器14分別設置。這樣就避免增加生產成本。只有在一個方向上把墨盒3安裝到保持器4上時或者從保持器4上移走時傳感器14才探測到伸出部分66、76。因此，傳感器14探測伸出部分66、76的復雜操作就不必要了。另外，當墨盒3安裝在保持器4上時，還能夠避免強度較低的、暴露出來的伸出部分66、76例如由于與保持器4接觸而斷裂。
含有黑色墨的小墨盒3d和大墨盒3d′分別具有伸出部分66、76，它們的形狀彼此不同。因此利用伸出部分66、76墨盒探測器80能夠確定墨盒3d、3d′是否安裝到保持器4d上和如果已經安裝了是安裝了墨盒3d還是3d′。根據墨盒探測器80探測出來的安裝到保持器4d上的墨盒3d、3d′的類型，剩余墨量計算器81精確地計算墨盒3中的剩余墨量。
下面描述根據第二個實施例的改進。
(1)為了在把墨盒3安裝到保持器4上或者從保持器4上移走時避免損壞伸出部分66、76，墨盒3可以具有一個蓋件來覆蓋至少一部分伸出部分66、76。如圖11所示，根據第二個實施例的一個改進的墨盒90包括墨盒體91和帽92，帽92上形成有伸出部分93。在墨盒體91上設有沿垂直方向延伸的大致為長方形柱狀的蓋94。蓋94覆蓋住伸出部分93的上部或者伸出部分93的上部插入蓋94。因此在墨盒90中，蓋94保護伸出部分93。所以，即使在把墨盒90安裝到保持器4上時伸出部分93與保持器4接觸，也不大可能損壞伸出部分93。可以用可透光蓋件把伸出部分93完全覆蓋起來。這樣就能夠進一步避免損壞伸出部分93。
(2)可以整體形成墨盒體20、70、91和帽24、71、92。因此就能夠減少墨盒3、90使用的部件數目。另外，還能夠去掉把帽24、71、92連接到墨盒體20、70、91上這一裝配過程，從而能夠避免增加生產成本。
(3)探測墨盒3、90中剩余墨量的傳感器不限于輸出信號的光學傳感器14，該信號與光發射部分14a發出的直射光是否到達光接收部分14b相對應，并且光接收部分14b與光發射部分14a用幾乎筆直的光路相連。例如，可以采用這樣一種輸出信號的光學傳感器，該信號與光接收部分是否接收到光發射部分發出的并且在被探測件的表面上反射的光相對應。在這種情況下，幾乎筆直從光發射部分發出的光的光路可以被具有預定反射系數的部件暫時阻礙。與反射系數相關的、從部件上反射出的間接光入射到光接收部分。
例如，用來探測墨盒3、90是否安裝到保持器4上的伸出部分66、76、93可以用具有預定反射系數的不透光材料形成。可以布置光學傳感器使之與墨盒3、90的安裝/拆卸途徑相關連，光學傳感器根據是否接收到反射光來輸出信號，從而使得在可拆卸地把墨盒3、90安裝到保持器4上時，光接收部分以預定的光強接收到光發射部分發出并且在伸出部分66、76、93上反射的間接光。這樣就能夠達到類似于第二個實施例的效果。另外，一部分帽24、71、92可以具有預定的反射系數。在這種情況下，光學傳感器的光發射部分和光接收部分可以不彼此相對放置，并且探測部分可以不必具有阻礙光路的結構。
與具有預定反射系數的伸出部分66、76、93類似，遮光板60的結構也可以具有預定的反射系數。另外，可以利用墨和墨盒體20、70、91的可透光壁的反射系數之間的差別來反射間接光，而不使用遮光板60。更具體地說，在墨接觸墨盒體20、70、91的壁的情況下，光接收部分可以接收到從墨和墨盒體20、70、91的壁之間的界面反射出的間接光。在墨用光的情況下，光穿過墨盒體20、70、91的壁，所以光接收部分不能接收到光。因此，可以把探測墨盒3、90中剩余墨量的探測器和探測墨盒3、90是否安裝到噴墨打印機1上的探測器組合起來使之具有相對簡單的結構。也可以使用接觸型傳感器來取代非接觸型光學傳感器14，(4)墨盒3沿著一個方向安裝到保持器4上或者從保持器4上取下。本發明也可以應用到這樣一種墨盒上，這種墨盒通過在兩個或更多個方向上移動墨盒把墨盒安裝到保持器4上或者從保持器4上取下，例如，可以首先向下移動墨盒，隨后再水平移動墨盒。
盡管已經詳細描述了本發明的實施例，本領域技術人員會認識到可以在這些實施例中作出許多可能的改進和改變。
權利要求
1.一種墨盒，包括墨盒體，在該墨盒體中形成墨室；透光部分，該透光部分設置在所述墨盒體上，其中所述透光部分具有形成在其中的內部空間，并且所述內部空間和所述墨室連通；可動構件，該可動構件設置在所述墨室里，并包括第一遮光部分，其中所述第一遮光部分設置在所述透光部分的內部空間內，所述可動構件能夠響應于在所述墨室里的墨量的變化而移動；以及第二遮光部分，其中所述第一遮光部分和所述第二遮光部分沿著所述墨盒的安裝方向對齊。
2.如權利要求1所述的墨盒，還包括沿著所述安裝方向從所述墨室朝向墨室的外部延伸的連通室。
3.如權利要求2所述的墨盒，還包括設置在所述連通室里的閥。
4.如權利要求1所述的墨盒，還包括覆蓋所述墨盒體的一端的帽，其中所述第二遮光部分設置在該帽上。
5.如權利要求1所述的墨盒，其中，所述透光部分是從所述墨盒體的外壁伸出的伸出部分。
6.如權利要求5所述的墨盒，其中，所述伸出部分在和所述安裝方向垂直的另一方向上的第一長度大于所述第二遮光部分在所述另一方向上的第二長度。
7.如權利要求1所述的墨盒，其中所述可動構件還包括浮子；所述第一遮光部分設置在所述可動構件的第一端處，所述浮子設置在所述可動構件的和所述第一端相對的第二端處；并且所述可動構件樞轉地支撐在所述第一遮光部分和所述浮子之間的位置處。
8.一組墨盒，包括根據權利要求1所述的第一墨盒和第二墨盒，其中第一墨盒的第一墨容量和第二墨盒的第二墨容量不同；并且第一墨盒的第二遮光部分的個數和第二墨盒的第二遮光部分的個數不同。
9.如權利要求3所述的墨盒，其中所述可動構件還包括浮子；所述第一遮光部分設置在所述可動構件的第一端處，所述浮子設置在所述可動構件的和所述第一端相對的第二端處；并且所述可動構件樞轉地支撐在所述第一遮光部分和所述浮子之間的位置處。
10.一組墨盒，包括根據權利要求9所述的第一和第二墨盒，其中第一墨盒的第一墨容量和第二墨盒的第二墨容量不同；并且第一墨盒的第二遮光部分的個數和第二墨盒的第二遮光部分的個數不同。
全文摘要
一種墨盒，包括墨盒體，在該墨盒體中形成墨室；透光部分，該透光部分設置在所述墨盒體上，其中所述透光部分具有形成在其中的內部空間，并且所述內部空間和所述墨室連通；可動構件，該可動構件設置在所述墨室里，并包括第一遮光部分，其中所述第一遮光部分設置在所述透光部分的內部空間內，所述可動構件能夠響應于在所述墨室里的墨量的變化而移動；以及第二遮光部分，其中所述第一遮光部分和所述第二遮光部分沿著所述墨盒的安裝方向對齊。
文檔編號G01F23/30GK101058258SQ20071009169
公開日2007年10月24日 申請日期2005年3月3日 優先權日2004年3月4日
發明者高木淳宏, 佐佐木豐紀 申請人:兄弟工業株式會社