墨盒和在墨盒中形成沟槽的方法

文档序号:2486808阅读:249来源:国知局

专利名称::墨盒和在墨盒中形成沟槽的方法
技术领域
:本发明涉及一种墨盒,该墨盒包括构造成储存墨的第一室和构造成随着第一室中的墨量在第二室中移动的可动构件。
背景技术
:已知的喷墨打印机构造成用墨在纸张上打印图像。已知的墨盒构造成可拆卸地安装至打印机。墨盒具有在该墨盒中形成的墨室,并且墨室构造成在该墨室中储存墨。当将墨盒安装至打印机时,将储存在墨室中的墨供应至打印机。另一种已知的喷墨打印机、诸如在JP-A-5-340791中描述的打印机具有墨容器,该墨容器具有用于检测墨容器中的墨面的液面传感器。液面传感器具有位于墨容器的一侧的发光二极管和位于墨容器的另一侧的光电晶体管。墨容器的内表面具有与从发光二极管发射的光的路径相交的特定部分,并且该特定部分具有对墨的高可湿性,例如该特定部分具有在该特定部分中形成的微小沟槽。通过毛细管作用防止特定部分上墨滴的产生。因此,防止光通过墨滴的透镜效应的漫射,并可靠地检测墨面。另一种已知的墨盒、诸如在JP-A-2005-169662中描述的墨盒具有透光壳体,并且壳体的内表面具有在该内表面中形成的网状扩散槽。附着于内表面的墨通过毛细管作用被吸引到扩散槽中并保存在沟槽中。因此,用户能够从壳体的外部准确地识别保存在扩散槽中的墨的颜色。又一种已知的墨盒、诸如在JP-A-2007-268793中描述的墨盒具有壳体,该壳体具有在该壳体中形成的墨室;和可枢转构件,该可枢转构件位于墨室中。可枢转构件构造成基于墨室中的墨量枢转。该已知的墨盒还具有从壳体向外延伸的透光部分,并且该透光部分具有在该透光部分中形成的内部空间。可枢转构件的检测部分构造成在透光部分的内部空间中在竖直方向上移动。更具体而言,当预定量的墨储存在墨室中时,检测部分接触透光部分的底部内表面,而当储存在墨容器中的墨减少并且墨量变得少于预定量时,检测部分离开透光部分的底部内表面向上移动。检测部分具有扩散表面和/或透光部分的内表面的一部分具有扩散表面,该部分在检测部分移动时面对检测部分。扩散表面具有在它们之间产生毛细力的微小凹凸。由附着于扩散表面的墨形成的气泡通过毛细力在扩散表面上迅速地扩散,使得气泡迅速消失。因此,可枢转构件在不受气泡干扰的情况下移动。然而,在JP-A-2007-268793中描述的墨盒中,墨可积聚在透光部分的底部内表面上。积聚的墨可阻碍可枢转构件的运动。更具体而言,积聚的墨可接触检测部分并且当检测部分试图移动离开透光部分的底部内表面时,积聚的墨将检测部分保持在底部内表面处。可使底部内表面朝向墨室倾斜,以从底部内表面去除积聚的墨,但积聚的墨可能不会持续地从底部内表面去除。即使当将JP-A-5-340791中描述的具有高可湿性的特定部分、在JP-A-2005-169662中描述的扩散槽、或在JP-A-2007-268793中描述的扩散表面应用于透光部分的内表面,当墨扩散并被引导至底部内表面时,墨也可能易于积聚在底部内表面处。
发明内容因此,出现了对于克服现有技术的这些及其它缺点的墨盒和在墨盒中形成沟槽的方法的需求。本发明的技术优点在于防止墨积聚在中空部分的底部内表面处以及使可动构件平稳地移动。根据本发明的实施例,墨盒包括框架,该框架包括在该框架中形成的第一室的至少一部分,并且该第一室构造成储存墨。墨盒还包括位于框架的侧壁处的中空部分。中空部分包括在该中空部分中形成的第二室,并且该第二室与第一室相连续并且从框架的侧壁的内表面延伸离开第一室。墨盒还包括可动构件,该可动构件位于第二室中并构造成基于第一室中的墨量移动,并且中空部分的限定第二室的内表面具有朝向第一室延伸的沟槽。第一墨室和第二室的至少一部分填充有墨。当消耗储存在第一室中的墨、并且第一室中的墨面逐渐下降时,储存在第二室中的墨被储存在第一室中的墨吸引并沿沟槽被引导至第一室。因为储存在第二室中的墨被引导至第一室,所以墨不会积聚在中空部分的底部内表面处。因此,避免可动构件与积聚的墨之间的接触。可动构件可构造成在第一位置与第二位置之间移动,在该第一位置处,可动构件接触中空部分的限定第二室的内表面的一部分,在该第二位置处,可动构件离开中空部分的限定第二室的内表面的该部分。当第一室中的墨量少于预定量时,可动构件可位于第二位置处,并且当第一室中的墨量大于等于预定量时,可动构件可位于第一位置处。沟槽可构造成通过毛细管作用朝向第一室吸引附着于中空部分的限定第二室的内表面的墨。采用该构造,即使当储存在第一室中的墨减少时墨与储存在第一室中的墨分开,并且墨作为墨滴附着于中空部分的内表面,墨滴也不会滴到中空部分的底部内表面上,并且在通过沟槽的毛细管作用朝向第一室扩散的同时朝向第一室被引导。框架可具有在高度方向上的高度、在宽度方向上的宽度、和在深度方向上的深度,并且第二室可从框架的侧壁的内表面在深度方向上延伸。可动构件可具有在高度方向上延伸的板形,并且在宽度方向上第二室的宽度可小于第一室的宽度。采用该构造,可动构件具有轻的重量并且能快速地移动。尽管采用该构造,墨易于保留在第二室中,但因为墨通过沟槽被引导至第一室,所以墨不会积聚在中空部分的底部内部空间处。墨盒还可包括枢转地位于第一室中的可枢转构件,并且可枢转构件包括在该可枢转构件的第一端处的可动构件和在该可枢转构件的第二端处的浮子部分。可动构件构造成在第一室中与浮子部分的运动相关联地运动。框架可具有在高度方向上的高度、在宽度方向上的宽度、和在深度方向上的深度,并且第二室可从框架的侧壁的内表面在深度方向上延伸。沟槽可在深度方向上延伸。墨盒还可包括构造成将墨从第一室供应到框架的外部的供墨口,并且沟槽可朝向第一室并靠近供墨口延伸。沟槽的宽度可大于O.lpm并小于100nm。储存在墨盒中的墨可包括颜料墨或染料墨。颜料颗粒的平均直径为大约O.l]Lim。因此,即使当使用颜料墨时,因为沟槽具有大于颗粒的直径的宽度,所以墨能沿沟槽被引导至第一室。此外,因为沟槽的宽度小于10(Him,所以墨不被保持在沟槽中。因此可动构件的运动可不会受到保存在沟槽中并从沟槽突出的墨的干扰。沟槽的宽度可大于等于l)im并小于等于5(Him。颜料颗粒的直径不用必须一致,并且可改变。因此,为了避免颗粒直径的变化对墨的运动的影响,将沟槽的宽度的下限值设定为l(am。墨的表面张力也不用必须一致,并且根据墨的种类或其它因素改变。因此,将沟槽的宽度的上限值设定为5(Him。因此,墨都能朝向第一室有效地运动,而与颜料颗粒的直径的变化或表面张力的变化无关。中空部分可包括透光部分,并且可动构件可构造成在透光部分中移动。采用该构造,能从墨盒的外部经由透光部分视觉地或光学地检测可动构件的运动。根据本发明的另一实施例,构造成安装至喷墨打印机的墨盒包括框架,该框架包括在该框架中形成的第一室的至少一部分,并且该第一室构造成储存墨。墨盒还包括位于框架的侧壁处的中空部分,并且中空部分包括在该中空部分中形成的第二室。当将墨盒安装至喷墨打印机时,第二室与第一室相连续,并且该第二室在水平方向上从框架的侧壁的内表面延伸离开第一室。墨盒还包括可动构件,该可动构件位于第二室中并构造成基于第一室中的墨量移动,并且中空部分的限定第二室的内表面具有朝向第一室延伸的沟槽。第一墨室和第二室的至少一部分填充有墨。当消耗第一室中的墨、并且第一室中的墨面逐渐下降时,储存在第二室中的墨被储存在第一室中的墨吸引并沿沟槽被引导至第一室。因为储存在第二室中的墨被引导至第一室,所以墨不会积聚在中空部分的底部内表面处。因此,避免可动构件与积聚的墨之间的接触。可动构件构造成在第一位置与第二位置之间移动,在该第一位置处,可动构件接触中空部分的限定第二室的内表面的一部分,在该第二位置处,可动构件离开中空部分的限定第二室的内表面的该部分定位,并且当将墨盒安装至喷墨打印机时,第二位置位于第一位置上方。当将墨盒安装至喷墨打印机时,可动构件具有在竖直方向上延伸的板形,并且当将墨盒安装至喷墨打印机时,在水平方向上第二室的宽度小于第一室的宽度。采用该构造,可动构件具有轻的重量并且能快速地移动。在该构造中,墨易于保留在第二室中。然而,因为墨通过沟槽被引导至第一室,所以墨不会积聚在中空部分的底部内部空间处。当将墨盒安装至喷墨打印机时,沟槽向下并朝向第一室延伸。根据本发明的又一实施例,在墨盒中形成沟槽的方法包括如下步骤将熔融树脂注入在第一模具构件与第二模具构件之间形成的间隙中,该第一模具构件具有带有凹凸的预定的粗糙表面并具有与中空部分的限定第二室的内表面的形状对应的形状,该第二模具构件具有与中空部分的外部形状对应的形状;以及在树脂固化之后,将第一模具构件与树脂分开。采用该方法,通过将第一模具构件与固化树脂分开,在中空部分的内部空间中容易地形成沟槽。通过以下结合附图的实施例的描述,对于本领域的普通技术人员,本发明的实施例的其它目的、特征、和优点将显而易见。为了较完整地理解本发明、由此满足的需求、以及本发明的目的、特征、和优点,现在将参考结合附图作出的以下说明。图1是根据本发明的实施例的墨盒的透视图。图2(A)和2(B)分别是图1的墨盒的前视图和剖视图,在附图中省略了墨引导部分。图3是图2(A)中由双点划线包围的部分III的放大图,在附图中省略了可枢转构件。图4(A)和4(B)是对在图1的墨盒的中空部分的内表面中形成沟槽的方法进行解释的示意图。图5是根据本发明的例子1的中空部分的内表面的放大图像。图6是在墨盒安装至供墨装置期间、根据本发明实施例的供墨装置和图1的墨盒的剖视图。图7是当完成墨盒安装至供墨装置时供墨装置和墨盒的剖视图。图8是根据本发明的另一实施例的墨盒的与图3中的部分III对应的部分的放大图。具体实施例方式通过参考图1至8理解本发明的实施例以及它们的特征和技术优点,在各图中相同的附图标记用于相同的对应部分。参考图1至5,描述根据本发明的实施例的墨盒10。墨盒10构造成与喷墨打印机一起使用。墨盒IO构造成安装至喷墨打印机的供墨装置120的盒容纳壳体121。墨盒10包括壳体20、墨引导部分15、中空部分140、可枢转构件60、空气连通口81、和供墨口91。参考图l,墨盒IO具有大致的扁平六面体形状。具体而言,壳体20具有大致的长方体形状,该长方体形状具有在宽度方向51上的宽度、在高度方向52上的高度、和在深度方向53上的深度。高度和深度中的每一个都可大于宽度。参考图1至2(B),壳体20可包括前面102、与前面102相对的后面101、上面103、和与上面相对的下面104、左侧面105、和与左侧12面105相对的右侧面106。左侧面105和右侧面106的面积可大于前面102、后面IOI、上面103、和下面104中的每一个的面积。墨盒10构造成当在图1示出的竖直取向上取向的同时在插入方向50上从前面102侧插入盒容纳壳体121。当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,上面103位于壳体20的顶部而下面104位于壳体20的底部。壳体20包括框架110和膜70。框架110包括壳体20的六个面101-106。因此,壳体20的六个面101-106对应于框架110的六个面。在以下的说明中,由指定壳体20的相应面的附图标记101-106表示框架110的相应面。框架110包括透光的例如透明的或半透明的合成树脂。通过注模合成树脂、诸如聚縮醛、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、或它们的组合制造框架110。框架IIO具有大致的沿前面102、上面103、后面101、和下面104的矩形周边,以便在该框架110内限定空间。因此,在框架IIO的左侧面105和右侧面106上形成由一对开口。膜70中的每一个膜包括薄的透明树脂膜。膜70通过已知的热焊接方法在两侧面105、106上附着于框架110的边缘,使得两侧面105、106上的开口分别由膜70封闭。因此,将由框架110和膜70围绕的空间限定为构造成在该空间中储存墨的墨室12。尽管在该实施例中墨室12由框架110和膜70限定,但在另一实施例中墨室12可形成在具有平行六面体容器形状的框架中。参考图1,框架IIO包括在后面101处的墨引导部分15。墨引导部分15定位成稍低于后面101的中心部分。墨引导部分15包括从通过后面101形成的开口18朝墨室12延伸的圆柱形腔室17。当将墨从开口18引入圆柱形腔室17的内部时,墨经由圆柱形腔室17的内部流入墨室12。在该实施例中,至少填充在中空部分140中形成的内部空间147的至少一部分的墨量被引入墨盒10。参考图1至2(B),中空部分140可从邻近框架110的前面102的中心的部分向外延伸。通过中空部分140光学地、电学地、或视觉地检测储存在墨室12中的墨量。中空部分140具有大致的长方体形状,该长方体形状具有在宽度方向51上的宽度、在高度方向52上的高度、和在深度方向53上的深度。中空部分140的高度大于中空部分140的宽度和深度中的每一个。更具体而言,中空部分140由如下的壁限定以离开前面102预定的距离平行于前面102延伸的矩形前壁141、分别连接至前壁141的左侧和右侧的一对矩形侧壁142、和分别连接至前壁141的上侧和下侧的矩形上壁143和矩形底壁144。底壁144包括中空部分140的底部内表面。在该实施例中,在宽度方向51上前壁141的宽度和中空部分140的宽度小于前面102的宽度。中空部分140的宽度小于在盒容纳壳体121中设置的光学传感器123的发光元件113与受光元件114之间的间隙。当将盒IO安装至盒容纳壳体121时,中空部分140位于发光元件113与受光元件114之间的间隙中,使得发光元件113和受光元件114分别面对该对侧壁142。中空部分140包括在该中空部分140中形成的内部空间147,并且内部空间147与墨室12相连续。内部空间147从框架IIO的限定前面102的侧壁的内表面108在离开墨室12的方向上延伸。在该实施例中,内部空间147具有由相应的壁141至144的内表面限定的大致的长方体形状,该内部空间147的形状类似于中空部分140的外部形状。内部空间147具有在宽度方向51上的宽度、在高度方向52上的高度、和在深度方向53上的深度。内部空间147的高度大于内部空间147的宽度和深度。可枢转构件60的指示器部分62位于内部空间147中。在另一实施例中,中空部分140可以不从前面102向外延伸,但可通过从框架110的侧壁的内表面108在框架110的侧壁中形成凹部限定内部空间147和中空部分140。中空部分140包括与框架IIO相同的材料,即透明的或半透明的合成树脂。中空部分140允许光、例如可见光或红外光通过。当用光照射时,相应的壁141至144和内部空间147允许光通过。侧壁142中的每一个侧壁具有区域142A,当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,用从光学传感器123的发光元件113发出的光照射该区域142A。在另一实施例中,至少侧壁142中的每一个侧壁的区域142A可以是透光的,而除区域142A以外的部分可不是透光的,例如不透光的。参考图3,中空部分140的内表面具有在该内表面中形成的多个沟槽148,并且沟槽148朝向墨室12延伸。沟槽148分别形成在该对侧壁142的内表面、上壁143的内表面、和底壁144的内表面中。沟槽148在深度方向53上延伸,并且当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,沟槽148大致水平延伸。沟槽148中的每一个沟槽具有一宽度,该宽度允许附着于中空部分140的内表面的墨通过毛细管作用扩散,并且允许墨沿沟槽148移动。沟槽148的宽度可以是一致的,但沟槽148可具有各种不规则的宽度,只要该宽度至少在预定的范围内即可。沟槽148的宽度可落入0.1nm<d<10(Him的范围内,其中d为沟槽148的宽度。此外,沟槽148的宽度d可落入lpm《d《5(Him的范围内。中空部分140与框架IIO可为一体的。当注模框架110时,中空部分140与框架110—体地形成。在该实施例中,利用两个模具构件模制中空部分140。更具体而言,参考图4(A)和4(B),利用第一模具构件31和第二模具构件32通过注模树脂形成中空部分140,该第一模具构件31具有与内部空间147的形状对应的形状,而该第二模具构件32具有与中空部分140的外表面的形状对应的形状。在该实施例中,第一模具构件31的表面具有与沟槽148的宽度及深度对应的微小凹凸。具体的,通过将第一模具构件31的表面制成预定的表面粗糙度来形成微小凹凸。中空部分140通过以下步骤形成。参考图4(A),装配第一模具构件31和第二模具构件32,并将熔融树脂注入在第一模具构件31与第二模具构件32之间形成的间隙。然后,参考图4(B),在树脂固化之后,将第一模具构件31与固化树脂分开。因此,形成中空部分140的内部空间147。在该实施例中,当将第一模具构件31与固化树脂分开时,第一模具构件31的微小凹凸在树脂上滑动,从而在第一模具构件31与树脂之间的接触表面上形成沟槽148。沟槽148的宽度或深度取决于第一模制构件31的表面上的凹凸的形状而改变。可通过将第一模制构件31的表面形成为具有预定表面粗糙度的方式间接确定凹凸的尺寸。具体的,例如利用具有与日本工业标准(JIS)B0601中规定的标准符合的各种表面粗糙度的多个第一模制构件31形成多个内部空间147,并且分析用电子显微镜拍摄的内表面的图像,以找到在内表面中形成的沟槽148的宽度。然后,通过找到能够形成具有期望宽度的沟槽148的表面粗糙度,可确定第一模制构件31的表面上的凹凸的尺寸。通过利用以这种方式找到的具有表面粗糙度的第一模制构件31形成内部空间147,当将第一模制构件31与固化树脂分开时可在中空部分140的内表面上形成具有期望宽度的沟槽148。图5是沟槽148的放大图像。图5中所示的放大图像是利用超深度彩色3D形状测定显微镜(SuperFocalColor3DProfileMicroscope)(型号来自KEYENCE公司的VK-9500)拍摄的。对于沟槽148的宽度的测量,使用形状分析应用(ShpaeAnalysisApplication)(VK-HlA9,Ver,:2.2丄0)。测量的条件为放大倍率X20;并且光学变焦XI。参考图2(B),可枢转构件60位于墨室12中。可枢转构件60用于确定储存在墨室12中的墨量。可枢转构件60具有大致位于可枢转构件60的中心处的轴66。轴66由设置在框架110上的轴支撑部分(未示出)支撑,使得可枢转构件60可绕墨室12中的轴66枢转。可枢转构件60包括不透光的树脂材料。通过注模树脂材料制造可枢转构件60。树脂材料包括添加黑色颜料、例如炭黑的尼龙、聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯、聚烯烃、丙烯酸树脂、或它们的组合。可枢转构件60的整体不一定是不透光的,只要指示器部分62阻挡从光学传感器123的发光元件113发射的光即可。可枢转构件60包括浮子部分63,该浮子部分63具有在该浮子部分63中形成的空腔。在该实施例中,浮子部分63位于可枢转构件60的与指示器部分62相对的端部。浮子部分63构造成浮在墨上并且根据墨室12中的墨面上下移动。当浮子部分63移动时,可枢转构件60绕轴66枢转。在另一实施例中,浮子部分63可以不具有在该浮子部分63中形成的空腔,但浮子部分63可包括比重小于墨的比重的材料。可枢转构件60包括指示器部分62。在该实施例中,浮子部分62位于可枢转构件63的与浮子部分63相对的端部。指示器部分62具有在髙度方向52上延伸的薄板形状。当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,指示器部分62在竖直方向上延伸。指示器部分62在宽度方向51上的宽度小于指示器部分62的高度。因为指示器部分62具有轻的重量,所以可枢转构件60能快速地枢转。可枢转构件60除浮子部分63以外可具有薄板形状。指示器部分62位于中空部分140的内部空间147中。指示器部分62构造成当可枢转构件60枢转时,在内部空间147中沿高度方向52移动。当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,指示器部分62构造成当可枢转构件60枢转时,在内部空间147中沿竖直方向移动。在该实施例中,指示器部分62构造成在由图2(B)中的实线指示的第一位置与如由图2(B)中的虚线指示的离开第一位置的第二位置之间移动,在该第一位置处,可动构件接触底壁144的内表面,而在该第二位置处,可动构件离开底壁144的内表面并接触上壁143的内表面。当将墨盒IO安装至盒容纳壳体121时,第二位置位于第一位置上方。参考图2(B),当浮子部分63根据墨室12中的墨面的位置上下移动时,可枢转构件60枢转,并且指示器部分62在内部空间147中根据可枢转构件60的枢转运动而上下移动。具体的,当浮子部分63向上移动时,可枢转构件60沿由图2(B)中的箭头67指示的方向枢转,并且指示器部分62在内部空间147中向下移动。当指示器部分62接触中空部分140的底壁144的内表面时,指示器部分62保持在第一位置处。当指示器部分62位于第一位置处时,指示器部分62位于侧壁142的区域142A之间,该区域142A由图1中的虚线围绕,并且位于侧壁142的下部。当指示器部分62位于第一位置处、并且用垂直于侧壁142行进的光照射区域142A中的一个区域时,通过区域142A的光被指示器部分62阻挡。相反,当墨减少、并且墨量变得少于预定量时,浮子部分63与墨面的下降相关联地向下移动。可枢转构件60相应地沿由图2(B)中的箭头68指示的方向枢转,并且指示器部分62在内部空间147中向上移动。当指示器部分62接触中空部分140的上壁143的内表面时,指示器部分62保持在第二位置处。当指示器部分62位于第二位置处时,指示器部分62从区域142A之间縮回。当指示器部分62位于第二位置处、并且用垂直于侧壁142行进的光照射区域142A时,光在不被指示器部分62阻挡的情况下通过中空部分140。参考图7,在该实施例中,当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,光从光学传感器123的发光元件113发射至侧壁142中的一个侧壁的区域142A。当指示器部分62位于第一位置处时,光被指示器部分62阻挡。另一方面,当指示器部分62位于第二位置处时,光在不被指示器部分62阻挡的情况下到达受光元件114。因此,基于由受光元件114接收到的光强度确定墨室12是否具有预定的墨量。参考图1至2(B),在框架110的前面102上形成有空气连通口81和供墨口91。空气连通口81在中空部分140与前面102的邻近上面103的端部之间通过前面102形成。空气连通口81构造成使墨室12与墨盒10的外部连通。当不使用墨盒10时,即当不将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,空气连通口81由密封件(未示出)封闭。参考图6和7,当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,杆137被插入空气连通口81,使得空气连通口81打开并且墨室12中的压力变得等于大气压力。参考图1至2(B),供墨口91在中空部分140与前面102的邻近下面104的端部之间通过前面102形成。供墨口91构造成将墨从墨室12供应至墨盒10的外部。当不使用墨盒10时,即当不将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,供墨口91由密封件(未示出)封闭。参考图6和7,当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,墨管134被插入供墨口91,使得经由墨管134可将墨从墨盒IO供应至喷墨打印机的打印头。可将分别覆盖空气连通口81和供墨口91的诸如粘性膜的简单构件、或者分别通过弹簧从墨室12侧封闭空气连通口81和供墨口91的阀用作分别封闭空气连通口81和供墨口91的密封件。参考图6和7,描述供墨装置120。供墨装置120设置在喷墨打印机中。供墨装置120构造成将墨供应至喷墨打印机的打印头。供墨装置120包括墨盒10安装至的盒容纳壳体121。盒容纳壳体121构造成将墨盒10安装并容纳在该盒容纳壳体121中。盒容纳壳体121具有通过该盒容纳壳体121形成的开口127。墨盒IO经由开口127插入盒容纳壳体121。光学传感器123设置在与盒容纳壳体121的开口127相对的壁129处。光学传感器123电连接至喷墨打印机的控制器(未示出)。光学传感器123构造成检测中空部分140中的指示器部分62。在该实施例中,将具有发光元件113和受光元件114的透射光电断路器用作光学传感器123。当将墨盒10安装至盒容纳壳体121时,中空部分140被插入光学传感器123的发光元件113与受光元件114之间,并且中空部分140与在发光元件113和受光元件114之间形成的光路115相交。更具体而言,中空部分140的侧壁142中的每一个侧壁的区域142A与光路115相交。壁129具有通过该壁形成的开口132,并且开口132从壁129的内表面延伸至壁129的外表面。墨管134从壁129的内表面朝向开口127延伸,并且墨管134的内部与开口132相连续。柔性管(未示出)连接至壁129的外表面,使得柔性管的内部与开口132相连续。柔性管连接至打印头。当将墨盒IO安装至盒容纳壳体121时,墨管134被插入供墨口91,并且形成从供墨口91延伸至柔性管的墨路。杆137从壁129的内表面朝向开口127延伸。当将墨盒IO安装至盒容纳壳体121时,杆137被插入空气连通口81。因此,使墨室12与墨盒10的外部经由空气连通口81流体连通。在该实施例中,多个沟槽148形成在中空部分140的内表面中,更具体而言,分别形成在侧壁142的内表面、上壁143的内表面、和底壁144的内表面中。因此,当消耗储存在墨盒10的墨室12中的墨、并且墨室12中的墨液面逐渐下降时,储存在内部空间147中的墨被储存在墨室12中的墨吸引并沿沟槽148被引导至墨室12。因为储存在内部空间147中的墨被引导至墨室12,所以墨不会积聚在中空部分140的底壁144的内表面处。因此,避免指示器部分62与积聚的墨之间的接触,由此指示器部分62能在内部空间147中平稳地移动。因为通过沟槽148避免墨滴粘着于侧壁142的内表面,所以可防止来自发光元件113的光通过墨滴的透镜效应的漫射,因此能改善光学传感器123的检测准确度。沟槽148构造成通过毛细管作用吸引附着于中空部分140的内表面的墨。因此,即使当墨室12中的墨减少时墨与储存在墨室12中的墨分开,并且墨作为墨滴附着于中空部分140的内表面,墨滴也不会滴在中空部分140的底壁144的内表面上,并且在通过沟槽148的毛细管作用朝向墨室12扩散的同时朝向墨室12被引导。因此,防止墨积聚在中空部分140的底壁144的内表面处。在该实施例中,指示器部分62具有在高度方向52上延伸的板形,使得指示器部分62具有轻的重量并且能快速地移动。内部空间147的宽度相对狭窄。在该构造中,墨易于保留在内部空间147中。然而,因为墨通过沟槽148被引导至墨室12,所以墨不会积聚在底壁144的内部空间处,因此指示器部分62能平稳地移动。沟槽148的宽度大于O.lnm并小于100pm。储存在墨盒10中的墨可包括颜料墨或染料墨。颜料颗粒的平均直径为大约0.1)im。因此,即使当使用颜料墨时,因为沟槽148具有大于颗粒的直径的宽度,所以墨能沿沟槽148被引导至墨室12。此外,因为沟槽148的宽度小于100pm,所以墨不会保持在沟槽148中,并且指示器部分62的运动不会受保存在沟槽148中并从沟槽148突出的墨干扰。沟槽148的宽度可大于等于lpm并小于等于50pm。颜料颗粒的直径不用必须一致,并且可改变。因此,为了避免颗粒直径的变化对墨的运动的影响,将沟槽148的大于O."m的宽度的下限值设定为lpm。墨的表面张力也不用必须一致,并且根据墨的种类或其它因素改变。因此,将沟槽148的小于100nm的宽度的上限值设定为50pm。因此,墨能朝向墨室12有效地运动,而与颜料颗粒的直径的变化或表面张力的变化无关。在该实施例中,利用具有预定表面粗糙度的第一模具构件31形成内部空间147,并且同时在中空部分140的内表面中形成具有期望宽度的沟槽148。因此,在不需要以与形成内部空间147的步骤不同的步骤在中空部分140的内表面中形成沟槽148的情况下,容易地形成沟槽148。在该实施例中,沟槽148在深度方向53上延伸,并且当将墨盒IO安装至盒容纳壳体121时水平地延伸。参考图8,在另一实施例中,沟槽149朝向墨室12并靠近供墨口91延伸,并且当将墨盒IO安装至盒容纳壳体121时向下并朝向墨盒12延伸。沟槽149如图8中所示地逐渐向下倾斜。沟槽149可防止墨在沟槽149的与中空部分140的前壁141邻近的端部处的积聚,因此可通过墨滴的自重和通过沟槽149的毛细力将附着于中空部分140的内表面的所有墨滴朝向墨室12引导。除如上所述的倾斜之外,以与沟槽148相同的方式构造沟槽149。描述了本发明的实例。然而,本发明不局限于以下所示的例子。以与上述实施例中描述成例子1至例子3的墨盒的墨盒IO相同的方式、以及以与比较例子1至比较例子3的墨盒相同的方式制造墨盒。这些盒的框架110和膜70由聚丙烯制成。当墨盒取向在安装取向(图1中所示取向)时,按不达到内部空间147的量将墨注入墨室12,该安装取向是当将墨盒安装至盒容纳壳体121时墨盒取向的取向。使用具有36.0mN/m的表面张力的颜料墨(BrotherIndustries,Ltd.的型号LC10Bk)。利用全自动表面张力计(KyowaInterfaceScienceCo.,Ltd.;型号CBVP-Z)基于已知的Wilhelmy方法进行所使用的颜料墨的表面张力的测量。在例子1的墨盒中,利用具有0.8pm的表面粗糙度的金属模具形成中空部分140和内部空间147。发现在中空部分140的内表面中形成具有5|im的平均宽度的沟槽。通过利用超深度彩色3D形状测定显微镜(SuperFocalColor3DProfileMicroscope)(型号来自KEYENCE公司的VK-9500)在以下测量条件下拍摄中空部分140的内表面的图像、并通过用形状分析应用程序(ShapeAnalysisApplication)(VK-HlA9,Ver.:2.2丄0)分析图像数据测量沟槽的宽度。更具体而言,通过形状分析应用程序随机选择十个沟槽,并且通过分析测量所选择的相应沟槽的宽度,并计算宽度的平均值。计算出的平均值解释为例子1中的沟槽宽度。放大倍率X20光学变焦xi在例子2的墨盒中,利用具有0.4pm的表面粗糙度的金属模具形成中空部分140和内部空间147。发现在中空部分140的内表面中形成具有l|Lim的平均宽度的沟槽。以与例子1中相同的测量方法测量沟槽的宽度。在例子3的墨盒中,利用具有5.0nm的表面粗糙度的金属模具形成中空部分140和内部空间147。发现在中空部分140的内表面中形成具有50pm的平均宽度的沟槽。以与例子1中相同的测量方法测量沟槽的宽度。在比较例1的墨盒中,利用具有10.(Him的表面粗糙度的金属模具形成中空部分140和内部空间147。发现在中空部分140的内表面中形成具有10(Him的平均宽度的沟槽。以与例子1中相同的测量方法测量沟槽的宽度。23[比较例2]在比较例2的墨盒中,利用具有0.1Hm的表面粗糙度的金属模具形成中空部分140和内部空间147。发现在中空部分140的内表面中形成具有O.lpm的平均宽度的沟槽。以与例子1中相同的测量方法测量沟槽的宽度。在比较例3的墨盒中,利用具有0.05pm的表面粗糙度的金属模具形成中空部分140和内部空间147。在中空部分140的内表面中未发现形成有能评价为沟槽的事物的存在。换言之,在中空部分140的内表面中未形成沟槽。利用例子1至例子3、和比较例1至比较例3的相应墨盒以以下方式进行试验。使墨盒倾斜,使得用墨填充内部空间147,然后使墨盒回到安装取向,使得墨从内部空间147运动到墨室12。然后,在墨盒回到安装取向之后立即视觉地观察内部空间147中墨的存在或缺失。还进行利用具有940nm波长的红外光的检测试验。在检测试验中,用红外光照射侧壁142的区域142A,并且确定通过侧壁142的区域142A的红外光的强度是否大于等于预定的值。对于例子1至例子3、和比较例1至比较例3每个进行三次上述试验。关于内部空间147中墨的存在或缺失,在试验的任何时候在中空部分140内表面上未视觉地发现墨滴时,则试验结果评价为"没有"。否则,则试验结果评价为"存在"。此外,关于检测试验,在试验的任何时候通过中空部分140的红外光的透射比的平均值大于等于50%时,则试验结果评价为"可能"。否则,则试验结果评价为"不可能"。如果检测试验的试验结果是"可能",则能利用光学传感器123准确地确定墨室12中的墨量。[评价结果1]表1中示出评价试验的结果。表1:评估试验1的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如表1中所示,在例子1至例子3中未视觉地发现墨附着在内部空间147中。在检测试验中,在例子1至例子3中获得大于等于预定值的透射比。相反,在比较例1至比较例3中视觉地发现了墨附着在内部空间147中。在检测试验中,在比较例1至比较例3中未获得大于等于预定值的透射比。因此,确认当至少在中空部分140的内表面中形成具有宽度d在lnm《d《50(im的范围内的沟槽时,在不使墨滴或积聚的墨保留在内部空间147中的情况下,墨快速地从内部空间147运动至墨室12。作为例子4,制备能在上述实施例的墨盒IO中使用的墨。制备的墨是颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号LC10Bk)。在喷墨打印机中己使用例子4的墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号DCP750CN)。墨的表面张力为35.7mN/m。利用全自动表面张力计(KyowaInterfaceScienceCo.,Ltd.;型号CBVP-Z)基于已知的Wilhelmy方法进行表面张力的测量。更具体而言,测量三次表面张力并计算平均值。计算出的值定义为例子4的墨的表面张力。在例子5和比较例4至比较例8中以相同的方式进行表面张力的测量。[例子5]作为例子5,制备添加0.05。/。的乙炔二醇(acetylenediol)型表面活性剂的颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号BK1)。墨的表面张力为32.9mN/m。作为比较例4,制备在喷墨打印机(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号DCP-llOC)中使用的颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号LC09Bk)。墨的表面张力为38.9mN/m。作为比较例5,制备添加0.1。/。的乙炔二醇(acetylenediol)型表面活性剂的颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号BK2)。墨的表面张力为29.7mN/m。作为比较例6,制备添加0.P/。的乙炔二醇(acetylenediol)型表面活性剂的颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号BK3)。墨的表面张力为30.0mN/m。作为比较例7,制备添加0.27%的垸醇酰胺型表面活性剂的颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd.,型号BK4)。墨的表面张力为29.7mN/m。作为比较例8,制备添加0.3%的酒精型表面活性剂的颜料墨(BrotherIndustriesCo.,Ltd,,型号BK5)。墨的表面张力为31.4mN/m。利用分别储存有例子4、例子5、和比较例4至比较例8的墨的容器、和具有宽度d在5|im《d《50nm的范围内的在宽度方向(水平方向)上延伸的多个沟槽的试件,进行观察相应的墨相对于试件的扩散和滴落的试验。将具有板杆形的树脂件用作试件。试件具有3mm的厚度、10mm的宽度、和70mm的长度。在试件中形成多个沟槽的方法与上述实施例中在中空部分140的内表面中形成沟槽148的方法大致相同。更具体而言,利用具有预定表面粗糙度的模具构件将熔融树脂模制成试件。在模具构件的表面于固化树脂上滑动的同时,通过将模具构件与固化树脂分开在试件的表面中形成多个沟槽。在试验中使用的试件由聚丙烯制成。通过如下方式进行评价试验使试件位于储存有50mm深度的相应墨的相应容器中、使试件浸泡30秒、将试件拉出到大气中、然后测量直到附着在试件表面上的墨滴落为止的时间。对于例子4、例子5、和比较例4至比较例8每个进行三次上述试验。评价试验2用于了解墨是否可应用于墨盒10,该墨盒10具有在中空部分140的内表面中形成的宽度d在5pm《d《50^im范围内的多个沟槽148。每当试验时在将试件拉出到大气中之后,在限制时间(3分钟)内不保留任何墨滴的情况下墨沿沟槽在宽度方向上移动并从试件落下时,则评价墨适宜在墨盒10中使用。当墨在限制时间内不落下,则评价该墨是不适宜的。表2中示出评价试验的结果。27表2:评价试验2的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>如表2中所示,在例子4和例子5中,墨滴在限制时间(3分钟)内从试件落下。在例子4和例子5中,墨沿在试件中形成的沟槽在宽度方向上扩散,然后墨沿试件的两个横向的端部的侧表面竖直向下地落下。相反,在比较例4至比较例8中,墨在测量地限制时间(3分钟)内在宽度方向上不沿沟槽扩散,并且墨不从试件落下。因此,发现具有30.0至38.0mN/m的表面张力的墨、或者更具体而言具有31.0至35.0mN/m的表面张力的墨容易地沿具有至少5pm《d《50jim的宽度d的沟槽扩散。因此,能够说当在中空部分140的内表面中形成具有宽度d在5|im《d《50^im的范围内的沟槽时,具有30.0至38.0mN/m的表面张力的墨、或者更具体而言具有31.0至35.0mN/m的表面张力的墨沿沟槽迅速地从内部空间147运动到墨室12。尽管己结合各种示例性结构和示意性实施例描述了本发明,但本领域的技术人员要理解的是在不偏离本发明的范围的情况下,可作出上述结构和实施例的其它变型和改进。通过考虑在此公开的本发明的说明书和实践,其它的结构和实施例对本领域的技术人员而言将显而易见。在本发明的真实范围由所附权利要求限定的情况下,说明书和描述的例子是示意性的。权利要求1.一种墨盒,包括框架,所述框架包括在所述框架中形成的第一室的至少一部分,其中所述第一室构造成储存墨;中空部分,所述中空部分位于所述框架的侧壁处,其中所述中空部分包括在所述中空部分中形成的第二室,并且所述第二室与所述第一室相连续,并且所述第二室从所述框架的所述侧壁的内表面延伸离开所述第一室;和可动构件,所述可动构件位于所述第二室中,并构造成基于所述第一室中的墨量移动,其中所述中空部分的限定所述第二室的内表面具有朝向所述第一室延伸的沟槽。2.如权利要求l所述的墨盒,其中所述可动构件构造成在第一位置与第二位置之间移动,在所述第一位置处所述可动构件与所述中空部分的限定所述第二室的所述内表面的一部分接触,在所述第二位置处所述可动构件定位成离开所述中空部分的限定所述第二室的所述内表面的所述部分。3.如权利要求2所述的墨盒,其中当所述第一室中的墨量少于预定量时,所述可动构件位于所述第二位置处,并且当所述第一室中的墨量大于等于所述预定量时,所述可动构件位于所述第一位置处。4.如权利要求l所述的墨盒,其中所述沟槽构造成通过毛细管作用朝向所述第一室吸引附着于所述中空部分的限定所述第二室的所述内表面的墨。5.如权利要求l所述的墨盒,其中所述框架具有在高度方向上的高度、在宽度方向上的宽度、和在深度方向上的深度,其中所述第二室从所述框架的所述侧壁的所述内表面在所述深度方向上延伸,所述可动构件具有在所述高度方向上延伸的板形,并且在所述宽度方向上所述第二室的宽度小于所述第一室的宽度。6.如权利要求l所述的墨盒,还包括枢转地位于所述第一室中的可枢转构件,其中所述可枢转构件包括在所述可枢转构件的第一端处的所述可动构件和在所述可枢转构件的第二端处的浮子部分,并且所述可动构件构造成与所述第一室中的所述浮子部分的运动相关联地移动。7.如权利要求l所述的墨盒,其中所述框架具有在高度方向上的高度、在宽度方向上的宽度、和在深度方向上的深度,其中所述第二室从所述框架的所述侧壁的所述内表面在所述深度方向上延伸,并且所述沟槽在所述深度方向上延伸。8.如权利要求1所述的墨盒,还包括构造成将墨从所述第一室供应至所述框架的外部的供墨口,其中所述沟槽朝向所述第一室并靠近所述供墨口延伸。9.如权利要求l所述的墨盒,其中所述沟槽的宽度大于0.1pm且小于100jam。10.如权利要求8所述的墨盒,其中所述沟槽的宽度大于等于lpm且小于等于50jim。11.如权利要求l所述的墨盒,其中所述中空部分包括透光部分,并且所述可动构件构造成在所述透光部分中移动。12.—种墨盒,所述墨盒构造成安装至喷墨打印机,所述墨盒包括框架,所述框架包括在所述框架中形成的第一室的至少一部分,其中所述第一室构造成储存墨;中空部分,所述中空部分位于所述框架的侧壁处,其中所述中空部分包括在所述中空部分中形成的第二室,并且当将所述墨盒安装至所述喷墨打印机时,所述第二室与所述第一室相连续,并且所述第二室从所述框架的所述侧壁的内表面在水平方向上延伸离开所述第一室;和可动构件,所述可动构件位于所述第二室中,并构造成基于所述第一室中的墨量移动,其中所述中空部分的限定所述第二室的内表面具有朝向所述第一室延伸的沟槽。13.如权利要求12所述的墨盒,其中所述可动构件构造成在第一位置与第二位置之间移动,在所述第一位置处所述可动构件与所述中空部分的限定所述第二室的所述内表面的一部分接触,在所述第二位置处所述可动构件定位成离开所述中空部分的限定所述第二室的内表面的所述部分,并且当将所述墨盒安装至所述喷墨打印机时,所述第二位置在所述第一位置上方。14.如权利要求12所述的墨盒,其中当将所述墨盒安装至所述喷墨打印机时,所述可动构件具有在竖直方向上延伸的板形,并且当将所述墨盒安装至所述喷墨打印机时,在水平方向上所述第二室的宽度小于所述第一室的宽度。15.如权利要求12所述的墨盒,其中当将所述墨盒安装至所述喷墨打印机时,所述沟槽向下并朝向所述第一室延伸。16.—种在如权利要求1所述的墨盒中形成沟槽的方法,包括下述步骤将熔融树脂注入在第一模具构件和第二模具构件之间形成的间隙中,所述第一模具构件具有带有凹凸的预定粗糙表面,并具有与所述中空部分的限定所述第二室的所述内表面的形状对应的形状,所述第二模具构件具有与所述中空部分的外部形状对应的形状;以及在所述树脂固化之后将所述第一模具构件与所述树脂分开。17.—种在如权利要求12所述的墨盒中形成沟槽的方法,包括下述步骤-将熔融树脂注入在第一模具构件和第二模具构件之间形成的间隙中,所述第一模具构件具有带有凹凸的预定粗糙表面,并具有与所述中空部分的限定所述第二室的内表面的形状对应的形状,所述第二模具构件具有与所述中空部分的外表面的形状对应的形状;以及在所述树脂固化之后将所述第一模具构件与所述树脂分开。全文摘要墨盒和在墨盒中形成沟槽的方法。墨盒包括框架,它包括第一室的至少一部分,第一室储存墨。墨盒在框架的侧壁处包括中空部分。中空部分包括第二室,它与第一室相连续且从框架的侧壁的内表面延伸离开第一室。墨盒包括可动构件,它在第二室中并基于第一室中的墨量移动,中空部分的限定第二室的内表面具有朝第一室延伸的沟槽。该方法包括将熔融树脂注入在第一模具构件和第二模具构件之间形成的间隙中,第一模具构件具有带凹凸的预定粗糙表面,并具有与该内表面的形状对应的形状,第二模具构件具有与中空部分的外部形状对应的形状;在树脂固化之后将第一模具构件与树脂分开。本发明能防止墨积聚在中空部分的底部内表面处,且能使可动构件平稳地移动。文档编号B41J2/175GK101549587SQ2009101330公开日2009年10月7日申请日期2009年3月31日优先权日2008年3月31日发明者青山美千子申请人:兄弟工业株式会社
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