专利名称：墨盒和记录设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种墨盒和设有盒安装部的记录设备，其中墨盒被可拆卸地装载于该盒安装部上。
背景技术：
在已知的图像记录装置中，墨盒位于设置有记录头的滑架的外部，并且该墨盒和记录头经由管彼此连接。墨盒经由形成在盒安装部中的开口沿水平方向被安装到盒安装部中，该开口位于例如图像记录装置的前表面上。该盒安装部容纳可附接到该盒安装部且可从该盒安装部拆卸的墨盒。当墨盒被安装到盒安装部中时，形成从墨盒延伸到记录头的墨通道。墨被从墨盒经由该墨通道供应到记录头。墨盒设有用于允许检测墨盒内剩余墨量和墨盒类型的检测区域。用于容纳该墨盒的盒安装部设有传感器，该传感器用于在墨盒被安装的同时和当墨盒已被安装到盒安装部中时检测墨盒的检测区域。在将墨盒安装到盒安装部期间，加速度在墨盒的安装方向上作用到墨盒上。该加速度取决于使用者的操作。如果使用者太快地将墨盒插入盒安装部中，则可能出现传感器不能准确地检测墨盒的检测区域的问题。由于检测区域在安装方向上具有较小的尺寸，传感器趋向于更难以检测检测区域，因为检测的进行取决于使用者插入墨盒的速度。
发明内容
已经考虑上述情况做出本发明，本发明的目的是提供一种记录设备，该记录设备能够控制将墨盒安装到盒安装部中的安装速度，并且还能准确地检测墨盒的检测部。为了实现上述和另外的目的，提供一种墨盒，所述墨盒可沿安装方向安装到记录设备的盒安装部中。所述墨盒包括本体、第一信号阻挡部、第二信号阻挡部和供墨部。所述本体包括前表面、定位成面对所述前表面的后表面和其中容纳墨的墨腔室。所述第一信号阻挡部位于所述前表面处或邻近所述前表面，且在与所述安装方向垂直的高度方向上延伸，其中所述第一信号阻挡部被构造成防止来自所述盒安装部的信号通过所述第一信号阻挡部，所述第一信号阻挡部具有上端和在所述高度方向上位于所述上端的相反侧的下端。 所述第二信号阻挡部比所述第一信号阻挡部在所述安装方向上进一步向前伸出，其中所述第二信号阻挡部被构造成当所述第二信号阻挡部接收到所述信号时防止所述信号通过所述第二信号阻挡部。所述供墨部被设置在所述前表面的沿所述高度方向的下端处或邻近所述前表面的沿所述高度方向的所述下端，其中所述供墨部的端部比所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部在所述安装方向上进一步向前伸出。在将所述墨盒安装到所述盒安装部期间，所述第一信号阻挡部的所述上端定位成比所述第一信号阻挡部的所述下端在所述安装方向上进一步向前。优选地，所述本体包括从所述前表面延伸到所述后表面的上表面和位于所述上表面的相反侧的底表面，其中所述上表面设有接合部，所述接合部与锁定构件接合，用于防止安装在所述盒安装部中的所述本体朝向所述后表面移动。优选地，所述墨盒还包括信号可透射部，所述信号可透射部被构造成使信号通过所述信号可透射部，且所述信号可透射部在所述安装方向上位于所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部之间。优选地，当所述盒安装部中的墨针接触所述供墨部时，所述第一信号阻挡部的所述上端比所述第一信号阻挡部的所述下端进一步向前。优选地，所述第一信号阻挡部位于所述前表面的沿所述高度方向的大致中间位置处。优选地，所述第一信号阻挡部位于所述本体内，且所述第一信号阻挡部被构造成基于所述墨腔室中的墨量防止来自所述盒安装部的信号通过所述第一信号阻挡部。优选地，所述墨盒还包括臂构件，所述臂构件位于所述墨腔室内且被构造成基于所述墨腔室中的墨量在透光状态和低透光状态之间改变其姿态，其中所述臂构件具有指示器，所述指示器位于所述墨腔室中且用作所述第一信号阻挡部。优选地，所述本体具有在所述高度方向上的高度和在与所述安装方向及所述高度方向垂直的宽度方向上的厚度，所述高度比所述本体的所述宽度大。所述高度方向是竖直方向，且所述供墨部就所述高度方向而言位于所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部的下方。优选地，所述供墨部的所述端部形成有墨出口，并且所述供墨部进一步包括供墨阀本体和偏压构件，供墨阀本体可移动地设置在所述供墨部中，偏压构件在封闭所述墨出口的方向上偏压所述供墨阀本体的，墨针抵抗所述偏压构件的偏压力而被插入到所述墨出口中。优选地，所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部具有比所述供墨部在所述安装方向上的突出长度小的突出长度。根据本发明另一方面，提供一种包括盒安装部的记录设备，所述盒安装部被构造成允许墨盒被沿安装方向插入到所述盒安装部中。所述盒安装部包括引导部、墨针、光学传感器和控制单元。在将所述墨盒安装到所述盒安装部期间，所述引导部在所述安装方向上引导所述本体。当所述本体被安装到所述盒安装部中时，所述墨针可被插入到所述供墨部中。一旦所述墨针插入到所述供墨部中，所述光学传感器定位成在所述安装方向上与检测区域一致，在将所述墨盒安装到所述盒安装部中期间，所述检测区域能够改变从所述光学传感器输出的光的光学特性，所述光学传感器基于所述光的在所述检测区域处改变的所述光学特性发出信号。所述控制单元被构造成根据从所述光学传感器输出的所述信号确定关于所述墨盒的信息。优选地，所述检测区域由第一表面和第二表面限定，第一表面大致在所述高度方向上延伸，第二表面大致在所述高度方向上延伸且在所述安装方向上与所述第一表面对准，所述第一表面在所述高度方向上具有第一端和第二端，所述第二端离所述供墨部的所述端部比所述第一端离所述供墨部的所述端部远，并且所述第二表面在所述高度方向上具有第三端和第四端，所述第四端离所述供墨部的所述端部比所述第三端离所述供墨部的所述端部远。在所述高度方向上，在所述引导部和所述盒本体之间设置间隙，从而作为所述墨针与所述供墨部接触的结果，所述墨盒在安装操作期间维持其向前倾斜姿势，由此所述第一表面相对于所述高度方向倾斜，使得所述第二端位于所述第一端的沿所述安装方向的前方，并且所述第二表面相对于所述高度方向倾斜，使得所述第四端位于所述第三端的沿所述安装方向的前方。优选地，所述第二信号阻挡部包括检测部，所述检测部大致在所述高度方向上延伸且具有在所述安装方向上的作为所述第二表面的后表面。优选地，所述第一信号阻挡部包括端壁，所述端壁位于所述第二信号阻挡部的沿所述安装方向的后方，且大致在所述高度方向上延伸，所述端壁具有在所述安装方向上的作为所述第一表面的后表面。优选地，所述第一信号阻挡部包括端壁，所述端壁位于所述第二信号阻挡部的沿所述安装方向的后方，且大致在所述高度方向上延伸，所述端壁具有在所述安装方向上的作为所述第一表面的前表面。优选地，所述指示器用作所述第一信号阻挡部，所述指示器位于所述第二信号阻挡部的沿所述安装方向的后方，且所述指示器具有在所述安装方向上的作为所述第一表面的前表面。根据本发明又另一方面，提供一种设置有盒安装部的供墨设备，墨盒在所述安装方向上能够可拆卸地装载到该盒安装部中。所述墨盒包括盒本体，所述盒本体具有在安装方向上作为前侧的前壁，且在所述盒本体中限定其中容纳墨的墨腔室，所述盒本体具有在与所述安装方向垂直的第一方向上的高度；墨出口，所述墨出口被设置在所述前壁上，用于将所述墨腔室中的墨供应到外部；和检测区域，所述检测区域被设置在所述墨出口的沿所述安装方向的后方的位置处，且处于在所述第一方向上与所述墨出口不同的位置处，所述检测区域由大致在所述第一方向上延伸的第一表面和大致在所述第一方向上延伸且在所述安装方向上与所述第一表面对准的第二表面限定。所述盒安装部包括引导部，当所述墨盒被安装到所述盒安装部中时，所述引导部在所述安装方向上可滑动移动地引导所述盒本体；墨针，当所述盒本体被沿所述引导部滑动地引导时，所述墨针可插入到所述墨出口中； 光学传感器，所述光学传感器被设置成在所述墨针被插入到所述墨出口中时在所述安装方向上与所述检测区域一致，在将所述墨盒安装到所述盒安装部期间，所述检测区域能够改变从所述光学传感器发出的光的在所述安装方向上的光学特性，所述光学传感器基于所述光在所述检测区域中改变的光学特性输出光学信息；和控制单元，所述控制单元被构造成根据从所述光学传感器输出的所述光学信息确定关于所述墨盒的信息。根据本发明进一步的方面，提供一种沿安装方向可拆卸地装载到盒安装部上的墨盒，所述盒安装部具有设置有墨针和光学传感器的一个表面。所述墨盒包括盒本体，所述盒本体具有在所述安装方向上作为前侧的前壁和在所述安装方向上作为后侧的后壁，所述前壁和所述后壁在与所述安装方向垂直的第一方向上延伸，所述盒本体中限定其中容纳墨的墨腔室；供墨部，所述供墨部位于所述前壁的下部，用于将所述墨腔室中的墨供应到外部，所述供墨部具有在所述安装方向上位于前方的末端，在将所述墨盒装载到所述盒安装部期间，所述末端在第一位置处与所述墨针邻接；和检测区域，所述检测区域被设置在所述前壁上、位于在所述第一方向上处于所述供墨部上方且在所述供墨部的所述末端的沿所述安装方向的后方的位置处，所述检测区域在所述第一方向和所述安装方向上延伸且在所述安装方向上与所述光学传感器对准，同时在将所述墨盒装载到所述盒安装部期间，所述盒本体绕所述第一位置以向前倾斜的姿势枢转。
在附图中图1是示出结合有根据本发明实施例的墨盒的打印机的内部构造的示意图；图2是根据本实施例的墨盒的透视图；图3是根据本实施例的墨盒的竖向剖面图；图4是图1的打印机中的盒安装部的竖向剖面图；图5是图1的打印机中的控制单元的方框图，该控制单元被连接到光学传感器；图6是根据本实施例的墨盒和盒安装部的竖向剖面图，并且示出墨盒在盒安装部中的初始安装状态；图7是根据本实施例的墨盒和盒安装部的竖向剖面图，并且示出在图6的状态之后，墨盒在墨盒安装部中的装载状态；图8是图7中的VIII封闭区域的部分放大图，示出根据本实施的墨盒的主要部分；图9是根据本实施例的墨盒和盒安装部的竖向剖面图，并且示出墨盒在盒安装部中的安装状态；图IOA是图示当根据本实施例的墨盒在被向上枢转移动的同时被插入盒安装部时光学传感器的输出信号的时间图；图IOB是图示当根据本实施例的墨盒在被向上枢转移动的同时被装载到盒安装部时光学传感器的输出信号的时间图；图11是根据本实施例的第一变型的墨盒的部分放大图；图12是根据本实施例的第二变型的墨盒的部分放大图；图13是根据本实施例的第三变型的墨盒的部分放大图。
具体实施例方式首先，将参考图1到图10描述根据本发明实施例的墨盒30，其中相同的部件和组件由相同的附图标记表示以避免重复描述。首先将参考图1描述其中容纳墨盒30的打印机10的总体构造。术语“向上”、“向下”、“下”、“上方”、“下方”、“之下”、“右”、“左”、“前”、“后”等将在整个说明书中使用，假定
打印机10被设置在打算使用的方向上。打印机10被构造成根据喷墨记录系统通过将墨滴喷射到片材上形成图像。打印机10中适用于容纳四种墨盒30。如图1所示，打印机10包括供墨单元100、记录头21以及连接于供墨单元100和记录头21之间的四个墨管20。为了简明，在图1中描绘了仅一个墨盒30和对应的墨管20。供墨单元100包括盒安装部110，在该盒安装部110上能够装载四种墨盒30。每个墨盒30存储要在打印机10中使用的青色、品红色、黄色和黑色四种颜色中的一种颜色的墨。盒安装部110具有形成有暴露到大气的开口 112的一侧(前侧)。墨盒30能够被插入盒安装部110中，并且经由开口 112从盒安装部110拆除。在正常情况下开口 112被设置在打印机10的框架处的盖构件(未示出)覆盖。盖被打开以安装墨盒30。当墨盒30被完全地装载到盒安装部110上时，墨盒30经由对应颜色的墨管20连接到记录头21。记录头21包括多个喷嘴四和四个副容器观，每个副容器观对应于四种颜色的一种颜色。每个副容器观临时存储从相同颜色的墨盒30经由对应的墨管20供应的墨的四种颜色中的一种。记录头21利用喷嘴四以精细墨滴形式选择性地喷射从各个墨盒30供应的墨。打印机10还包括在片材馈送方向上以如下顺序布置的片材供应盘15、片材供应辊23、片材通道M、一对传输辊25、压盘沈、一对排出辊22和排出盘16。如图1所示，通过片材供应辊23从片材供应盘15供应到片材通道M的片材被该对传输辊25输送到压盘 26。然后，墨被从记录头21选择性地喷射到输送到压盘沈上的片材上以在片材上形成墨图像。然后片材被该对排出辊22排出到排出盘16。接下来将参考图2和图3描述根据本实施例的墨盒30的详细构造。墨盒30以图2所示的竖立状态被关于安装/拆除方向50插入盒安装部110或从盒安装部110拆除。更准确地，墨盒30以竖立状态被沿安装方向56插入盒安装部110，而沿拆除方向55从盒安装部110拆除(见图6和图9)。墨盒30包括限定墨盒30的外轮廓的盒本体31。墨盒30中限定其中存储墨的墨腔室36。墨腔室36可以是限定于盒本体31内部的空间，或可以由与盒本体31分离且处于盒本体31内部的构件限定。盒本体31具有大致平坦的矩形形状，其具有较小的宽度(沿箭头51所示的方向， 该方向将被称为宽度方向或水平方向)、比宽度大的高度(沿箭头52所示的方向，该方向将被称为竖直方向)和比宽度大的深度(沿箭头53所示的方向，该方向将被称为与高度方向和宽度方向垂直的深度方向)。墨盒30相对于盒安装部110的安装/拆除方向50对应于深度方向53。盒本体31具有前壁40、后壁42、顶壁39、底壁41和一对侧壁83、84。前壁40和后壁42分别是当将墨盒30安装到盒安装部110中时的前端壁和后端壁，且在深度方向53 上彼此分开。该对侧壁83、84在深度方向53上延伸且被连接到前壁40和后壁42。顶壁 39在深度方向53上延伸，用于将前壁40、后壁42和该对侧壁83、84的上端连接。底壁41 在深度方向53上延伸，用于将前壁40、后壁42和该对侧壁83、84的下端连接。前壁40在竖直方向52上的大致中间位置设置有检测部33。检测部33具有箱形， 带有允许墨腔室36中的墨与检测部33流体连通的开口。检测部33具有在安装方向56上位于前方的端壁45。端壁45具有透光特性。检测部33还具有一对侧壁，该对侧壁在宽度方向51上彼此面对且由例如树脂的透光材料制造。该对侧壁允许从光学传感器114(图4) 发出的光通过该对侧壁。光学传感器114被设置在盒安装部110处。如图3所示，检测部33中设置有中空空间。传感器臂60被可枢转移动地设置在墨腔室36中。传感器臂60具有杆状臂本体61和轴64。传感器臂60被可枢转移动地支撑到轴64。轴64在宽度方向51上延伸且被支撑到该对侧壁83、84。轴64可不被支撑到该对侧壁83、84。臂本体61具有设有可移动地位于中空空间中的指示器62的一端和设有浮子63的另一端。由于该结构，传感器臂60适合于根据墨腔室36中的墨量在如图3所示的下位置和上位置(未示出)之间改变其枢转姿势，其中在下位置中，指示器62接近检测部33的底壁，在上位置中，指示器62接近检测部33的顶壁。换言之，指示器62位于前壁40 处或邻近前壁40。指示器62具有当传感器60处于下位置时在安装方向56上位于前方的前表面46。 前表面46在宽度方向51和竖直方向52 (即与深度方向53或安装方向56垂直的方向)上延伸。指示器62具有挡光特性或光削弱特性，使得当从光学传感器114发出的光被照射到指示器62上时，光学传感器114能够输出表示光的低水平的信号。在墨盒30在盒安装部110中的安装状态下，检测部33可在透光状态和低透光状态之间变化。在透光状态，不少于红外光的预定量能够透过检测部33，在低透光状态，低于红外光的预定量透过(光被遮断、被棱镜削弱或被反射镜反射以改变光路)。更具体地，当指示器62处于其上位置和下位置时分别提供透光状态和低透光状态。根据检测部33的透光状态，能够检测墨腔室36中的墨量。如图3所示，供墨部37被设置在前壁40上的处于检测部分33的竖直方向52上的下方的位置。供墨部37具有圆筒状且从前壁40沿安装方向56向前突出。供墨部37具有比检测部33的突出长度大的突出长度。供墨部37具有末端部72，该末端部72上形成有墨出口 71。在供墨部37中形成在安装/拆除方向50上延伸的墨通道38，以便允许墨腔室 36和外部之间经由墨出口 71流体连通。供墨部37可被设置成邻近前壁40的下端。墨出口 71能够利用供墨部37内设置的供墨阀70而打开或关闭。供墨阀70包括螺旋弹簧73和阀本体74。螺旋弹簧73将阀本体74朝向墨出口 71偏压，从而使得阀本体 74能够封闭墨出口 71。盒安装部110设有墨针122(图4)。一旦将墨盒30安装到盒安装部110时，墨针122抵抗螺旋弹簧73的偏压力而在拆除方向55上推压阀本体74且打开墨出口 71。结果，存储于墨腔室36中的墨经由墨通道38流入墨针122。附带地，代替供墨阀70，可使用覆盖墨出口 71的膜。在后者的情况下，一旦将墨盒 30安装到盒安装部110中，墨针122便刺破膜以打开墨出口 71。如图3所示，墨盒31的前壁40还设有检测部49，该检测部49处于邻近检测部33 且在检测部33的沿安装方向56的前方的位置。检测部49阻挡或削弱在宽度方向51上行进的红外光。检测部49具有与检测部33的宽度相同的宽度。检测部49的宽度被设定为使得在将墨盒30安装到盒安装部110中时检测部49能够被置于光学传感器114的发光元件和光接收元件之间。检测部49位于供墨部37的末端部72的就安装方向56而言的后方。 就竖直方向52而言，检测部33和检测部49都形成在供墨部37的上方(即处于与墨出口 71不同的位置)。因此，如图3所示，在检测部49和检测部33之间在安装/拆除方向50上形成有空间(或间隔)。在宽度方向51上行进的红外光能够通过该空间，而不被阻挡或削弱到预定量以下的水平。检测部49具有后表面47，该后表面47在安装方向56上位于后方且位于端壁45的在安装方向56上的前方。后表面47在宽度方向51和竖直方向52上(即在与深度方向53垂直的方向上)延伸。后表面47可以是在宽度方向51和深度方向53上延伸的板状构件。在检测部49和检测部33之间在安装方向56上，检测部49的后表面47和指示器 62的前表面46限定允许光通过其透射的区域。由后表面47和前表面46限定的区域将被称为检测区域48，光在该检测区域48内透过使得光学传感器能够输出高电平信号。
检测区域48具有关于安装/拆除方向50的尺寸D (Dl或D2)(见图3、图IOA和图 10B)。尺寸D可以根据检测部49在安装/拆除方向50上的尺寸而进行改变。尺寸D的变化用于区别墨盒30的类型，例如墨的颜色、墨的成分和墨盒30中装填的初始墨量。如图2所示，引导部35从顶壁39向上突出且在深度方向53上延伸。肋或伸出结构可被用作引导部35。此外，引导部35具有比盒本体31的宽度小的宽度。引导部35具有在安装方向56上位于后方的端面，该端面用作接合部43。接合部 43位于顶壁39的在深度方向53上的中央附近的位置。接合部43是在宽度方向51和竖直方向52上延伸的竖直平表面。接合部43可以是在宽度方向51和在安装/拆除方向50 上延伸的板状构件。当墨盒30被安装到盒安装部110中时，接合部43与设置在盒安装部 110上的锁定杆145接合。引导部35具有在安装方向56上位于前方的另一端面，该另一端面作为引导表面 35F。引导表面35F在安装方向56上向下且向前对角地倾斜。如图2和图3所示，另一引导部44从底壁41向下突出且在深度方向53上延伸。 板或伸出片段可用作引导部44。此外，引导部44具有比盒本体31的宽度小的宽度。当墨盒30被安装到盒安装部110中或从盒安装部110拆除时，引导部35和44适合于分别被沿设置在盒安装部110的内周上的引导沟槽108、109(图4)引导。接下来将参考图4详细描述盒安装部110。盒安装部110包括壳体101，该壳体101是形成有处于打印机10前侧的开口 112 的箱形构件。如图4所示，壳体101包括顶壁101T、在竖直方向52上与顶壁IOlT对置的底壁101B、在深度方向53上与开口 112对置的前壁IOlF和在插入/拆除方向50上延伸且将顶壁IOlT与底壁IOlB连接的一对侧壁(未示出)。顶壁101T、底壁101B、前壁IOlF和侧壁的内表面限定其中用于容纳墨盒30的内部空间。顶壁IOlT的内表面形成有四个引导沟槽108且底壁IOlB的内表面形成有四个引导沟槽109。每对引导沟槽108、109适合于接收对应颜色的墨盒30。引导沟槽108、109在深度方向53上延伸以分别接收墨盒30的引导部35、44。具体地，当墨盒30被安装在壳体 101中或从壳体101拆除时，引导部35被插入对应的引导沟槽108，而引导部44被插入对应的引导沟槽109中。以该方式，墨盒30在安装/拆除方向50上的移动能够被引导沟槽 108,109 引导。前壁IOlF的内表面在与底壁IOlB的内表面相邻的位置处设有四个连接部103。 每个连接部103位于前壁IOlF的内表面上，使得当墨盒30被容纳在壳体101中时连接部 103与对应颜色的墨盒30的供墨部37对准。每个连接部103包括墨针122和保持部121。墨针122是管状的树脂针。每个墨针122穿透前壁IOlF且被连接到对应颜色的墨管20，从而墨能够经由墨管20被供应到记录头21。保持部121被形成为在深度方向53上延伸的圆筒状。墨针122同轴地延伸通过保持部121。保持部121中适合于当墨盒30被插入盒安装部110中时容纳圆筒状的供墨部 37 (见图6、图7和图9)。如图6所示，一旦将墨盒30安装到盒安装部110中，供墨部37便被密封地插入保持部121的内周面预定深度。作为供墨部37插入保持部121的结果，墨针 122被插入供墨部37的墨出口 71。因而，容纳在墨腔室36中的墨能够流出墨腔室36且进入墨针122(见图9)。四个光学传感器114被设置在前壁IOlF的内表面上，光学传感器114各对应于可安装到壳体101中的四种墨盒30。如图4所示，每个光学传感器114位于对应的连接部103 上方，且具有马蹄状外形。这些光学传感器114沿宽度方向51成行排列。光学传感器114包括例如发光二极管(LED)的发光元件和例如光遮断器或光接收器的光接收元件。发光元件和光接收元件以在宽度方向51上其间有规定间隔地彼此对置 (未示出)。发光元件和光接收元件分别由构成光学传感器114的马蹄状外形的壳体围绕。 发光元件从壳体沿一个方向发出光，而光接收元件接收从发光元件发出的光。墨盒30的检测部33和检测部49适合于进入发光元件和光接收元件之间的空间，使得光学传感器114 能够在检测位置处检测安装的墨盒30的透光状态。光学传感器114基于从发光元件发出的光是否被光接收元件接收进行确定。光学传感器114能够进行检测的位置被称为“检测位置”，该位置在图4、图6、图7、图8、图11、图12和图13中由光学传感器114中的圆圈表示。在这些图中检测位置(圆圈)与发光元件或光接收元件一致。壳体101还设有四个锁定杆145 (作为锁定构件)。每个锁定杆145用来将安装在盒安装部110上的对应颜色的墨盒30保持在安装位置。如图4所示，每个锁定杆145被设置在开口 112的上端。锁定杆145是臂状的且具有中心部，轴147穿过该中心部延伸。轴147被支撑到壳体101。因而，锁定杆145可绕处于开口 112的上部处的轴147的轴线枢转地移动。锁定杆145具有作为操作部149的第一侧和作为被接合部146的第二侧。操作部 149从开口 112向外延伸，用于手动地枢转移动锁定杆145。被接合部146延伸到壳体101中。被接合部146适合于与墨盒30的接合部43接合。当与接合部43接合时，被接合部146用来将墨盒30限制在安装位置中。尽管未示出，但锁定杆145设有螺旋弹簧以使被接合部146沿图6中的顺时针方向枢转地移动。如果当被接合部146与接合部43接合时，操作部149被向下推压，则被接合部146被向上枢转地移动以与接合部43脱离。接下来，将参考图5描述打印机10的控制单元90。控制单元90是用于控制打印机10的整体操作的微型计算机。如图5所示，控制单元 90 包括 CPU91、R0M92、RAM93、EEPR0M94 和 ASIC95。R0M92存储CPU91使用其来控制打印机10的操作且执行后面描述的处理的各种程序。RAM93临时存储CPU91用来执行程序的数据和信号。RAM93还作为用于处理数据的工作区域。EEPR0M94存储即使对打印机10的供电终止后也应该保存的设定和标记。例如，EEPR0M94存储表示光学传感器114的输出信号和墨盒30的类型之间的相互关系的数据(查找表)。ASIC95被连接到光学传感器114。此外，尽管未示出，如下部分也连接到ASIC95 用于驱动片材馈送辊23和输送辊对25等的驱动电路、用于在打印机10上输入各种指令的输入单元和用于在打印机10上显示信息的显示单元。光学传感器114根据光接收元件接收到的光的强度来输出模拟电信号(电压信号或电流信号)。控制单元90以规定定时监视从光学传感器114输出的这些电信号。当电信号表示电平大于或等于规定阈值的电平(电压值或电流值)时，控制单元90确定电信号为高电平，而当电信号的表示电平小于规定阈值时，控制单元90确定电信号为低电平。在本实施例中，当光学传感器114的光在检测位置处被阻挡或削弱时，控制单元90确定来自光学传感器114的输出信号是低电平，当光既不被阻挡又不被削弱时为高电平。接下来将参考图6到图10描述将墨盒30安装到盒安装部110中的操作。如图6所示，在打开通常覆盖开口 112的盖构件(未示出)之后，墨盒30与开口 112对准，使得前壁40处于安装方向56上的前侧。盖的移动被传感器(未示出)检测到， 该传感器根据盖的状态输出信号。控制单元90基于该传感器的输出信号检测到盖被打开。 一旦检测到盖被打开，控制单元90便控制光学传感器114发出红外光。换言之，打开盖作为致动光学传感器114的触发。响应从光学传感器114输出的信号，控制单元90基于CPU91 的操作时钟来执行计算。为了安装墨盒30，使用者用他的手指保持盒本体31的一部分，该部分靠近后壁 42。盒本体31的手指保持部是不确定的。然而，根据预想或假设的安装方式，假设打印机 10通常被安装在使用者的桌子上，则将墨盒30插入到盒安装部110伴随着使用者俯视盒安装部110的开口 112。因此，使用者可通常用他的手指夹持位于跨越盒本体31的竖向中央部和上端部之间的区域。墨盒30的盒本体31可具有指示使用者接触墨盒30的夹持区域的打印标志。可替代地，可对盒本体31设置防滑构件，或可在盒本体31的外表面部分地形成防滑形状，以便于盒本体31被使用者的手指夹持。在将墨盒30插入到盒安装部110中的初始阶段，使得锁定杆145的被接合部146 与引导部35的引导表面35F接触。当墨盒30被进一步插入到盒安装部110中时，被接合部146越过整个引导部35。因而，锁定杆145被沿图6和图7所示的逆时针方向枢转地移动。同时，墨针122被插入到供墨部37的墨出口 71，并且墨针122的内端与供墨阀70 的阀本体74邻接，该阀本体74被螺旋弹簧73朝向墨出口 71偏压。然后，墨盒30抵抗螺旋弹簧73的偏压力而被进一步插入到盒安装部110中。换言之，使用者沿安装方向56推压墨盒30的后壁42。以这种方式，安装速度被螺旋弹簧73的偏压力缓和。如上所述，墨出口 71被设置在前壁40上的与盒本体31的底壁41相邻的位置。 假定使用者用他的手指在与后壁42邻近且在盒本体31的竖向中央部和上端部之间的部分处夹持盒本体31。换言之，墨出口 71位于使用者夹持盒本体31的部分下方的位置处。因此，当墨针122与供墨阀70接触时，墨盒30被推压以沿图6的顺时针方向枢转地移动。更具体地，墨盒30被偏压以绕墨针122和供墨阀70彼此接触的位置(将被称为 “接触位置”)在其后侧枢转地向上移动，直到沿顺时针方向最大但在墨盒30和盒安装部 110之间的空隙的范围内的程度。换言之，接触位置用作盒本体31绕其枢转地移动的支点。 基于引导沟槽108和引导部35之间形成的间隙以及引导沟槽109和引导部44之间的间隙来确定空隙的范围。在墨针122被插入供墨部37的同时，墨针122被恒定地施加来自供墨阀70的反作用力和与墨出口 71的滑动摩擦力。因此，只要使用者将墨盒30推压到盒安装部110中以完全插入墨盒30，墨盒30的盒本体31就被保持在墨盒30以其前侧低且后侧高的状态在空隙的范围内尽可能倾斜(翘起)的状态。如图7所示，当墨盒30被沿安装方向56进一步插入到盒安装部110中时，检测部 49在定时Tl时通过光学传感器114的检测位置。在定时Tl时，由于检测部49阻挡或削弱光，光学传感器114输出低电平信号(见图IOA和图10B)。在检测部49已移动通过光学传感器114后，光学传感器114在定时T2时检测检测区域48 (检测部49和指示器62之间的空间)。在定时T2时，如图IOA和图IOB所示，由于检测区域48中没有阻挡或削弱光，光学传感器114的输出信号从低电平改变到高电平。在定时T2时，即使在光在某种程度上可被阻挡或削弱的情况下，光的合成量不少于预定量，且因此光学传感器114仍输出高电平信号。控制单元90恒定地监视来自光学传感器114的输出信号的状态。一旦检测到光学传感器114的输出信号在定时T2时已从低电平改变到高电平，控制单元90便存储表示检测部49被检测到的标记。同时，如图7所示，墨针122已被进一步插入供墨部37内且打开供墨阀70。因而允许墨被从墨腔室36经由墨针122供应到墨管20。当墨盒30被沿安装方向56进一步插入时，如图9所示，墨盒30被完全容纳在壳体101中(处于安装位置)。此时，在定时T3时，检测部33到达光学传感器114的检测位置。如果当墨盒30处于安装位置时，多于规定的墨量留在墨腔室36内，则光学传感器 114在定时T3时检测到传感器臂60的指示器62。换言之，由于光被指示器62阻挡或削弱， 光学传感器114的输出信号在定时T3时和之后表示低电平。如果当墨盒30处于安装位置时，留在墨腔室36中的墨量小于规定量，则指示器62 位于检测部33内的其上位置。因此，光学传感器114不检测指示器62且在定时T3之后继续输出高电平信号(在图IOA和图IOB中由粗点线表示)。如图IOA和图IOB所示，光学传感器114的输出信号首先从高电平改变到低电平 (在定时Tl时)，然后当检测部49通过光学传感器114的检测位置(在定时！^)时再次改变到高电平。接下来，当指示器62在通过检测区域48之后到达检测位置时，在定时T3时输出信号从高电平改变到低电平。控制单元90能够基于来自光学传感器114的表示检测部49的检测的输出信号来确定安装的墨盒30的类型。例如，每个检测部49可具有区别墨盒30的类型的、安装/拆除方向50上的尺寸。即，可根据墨盒30的类型确定该尺寸。由于检测元件49的尺寸的差别，光学传感器114输出不同时间周期的低电平信号。因此控制单元90能够基于光学传感器114的输出信号的差别来确定墨盒30的类型。可替代地，可根据存储在墨盒30中的墨的颜色和墨腔室36中的墨量做出检测元件49的尺寸的区别。在安装位置中，作为墨盒30沿安装方向56移动的结果，接合部43与被接合部146 对准。通过螺旋弹簧(未示出)的偏压力，锁定杆145被沿图9中的顺时针方向枢转地移动，从而被接合部146与接合部43接触。因此，能够维持安装位置。因而完成了墨盒30在盒安装部110中的安装。锁定杆145能够提供如图9所示的可锁定枢转位置和如图6所示的不锁定枢转位置，在可锁定枢转位置处，被接合部146与接合部43接合，在不锁定枢转位置处，被接合部 146不与接合部43接合。在墨盒30的插入过程期间，墨盒30已被维持在墨盒30在空隙范围内绕支点(接触位置)沿顺时针方向尽可能枢转地移动的状态。同时，检测部49和指示器62顺序地到达光学传感器114的检测位置。因为盒本体31的枢转运动，检测部49和检测部33也沿顺时针方向枢转地移动。因此，如图8所示，限定检测区域48的、检测部49的后表面47及指示器62的前表面46相对于安装/拆除方向50 (水平方向)倾斜角度θ。后表面47和前表面46倾斜使得其上端部相对于其下端部在安装方向56上位于前方。假定尺寸Dl是当前表面46和后表面47平行于竖直方向52 (见图10Β)时前表面 46和后表面47之间关于安装/拆除方向50的尺寸。而且，如图8和图IOA所示，尺寸D2是当前表面46和后表面47相对于安装/拆除方向50倾斜角度θ时前表面46和后表面47 之间关于安装/拆除方向50的尺寸。如在本实施例中在盒本体31相对于安装/拆除方向 50枢转地移动角度θ的状态下，在光学传感器114的检测位置处，尺寸D2大于尺寸Dl (D2 =Dl/sin θ )。这意味着在尺寸D2的情况(图10A)下与尺寸Dl的情况(图10B)相比，定时T2和定时T3之间的时段能够更长。换言之，由于盒本体31的倾斜姿势(向前倾斜，前下且后上姿势)，允许光学传感器114从本实施例中检测到后表面47通过(从低电平信号改变到高电平信号)到检测到前表面46通过(从高电平信号改变到低电平信号)具有更长的时间。由于上述构造，当墨盒30被装载到盒安装部110上时，在检测区域48到达光学传感器114的检测位置之前，墨针122被插入墨出口 71中。一旦墨针122插入墨出口 71中， 墨盒30便被施加在墨针122和供墨阀70彼此邻接的接触位置产生的阻力(来自供墨阀70 的反作用力和与墨出口 71的滑动摩擦力)。阻力沿拆除方向55作用，从而用来减慢使用者将墨盒30插入盒安装部110中的速度(即检测区域48接近光学传感器114的检测位置的速度)。此外，由于检测区域48被设置于在竖直方向52上不同于墨出口 71的位置，由于在接触位置产生的阻力的产生，在使用者将墨盒30安装到盒安装部110中的操作期间，检测区域48绕接触位置(支点)枢转地移动。结果，如图IOA和图IOB所示，尺寸D2(当墨盒30以其前侧上且后侧下的状态倾斜时，后表面47和前表面46之间关于安装/拆除方向50的尺寸)能够变得比尺寸Dl (当墨盒30不处于前倾姿势时，后表面47和前表面46之间关于安装/拆除方向50的尺寸) 大。由于该构造，即使考虑光学传感器114的输出信号的上升时间和下降时间以及控制单元90的操作时钟，尺寸Dl被设置成尽可能小，也能够准确地检测检测区域48。在本实施例中，检测区域48用作从光学传感器114发出的光的光学特性在安装方向56上能够被改变(高或低)的区域。这个区域可被沿安装方向56对准的构件限定，该构件具有彼此不同的光学特性。可替代地，构成该区域的构件可具有彼此相同的光学特性， 但是光学传感器114可根据构件内的墨或挡光构件的存在性来检测光强度的改变。各种变型是可以想到的。图11中示出本实施例的第一变型，其中相同的部件和组件由与该实施例相同的附图标记表示，以避免重复描述。在第一变型中，省略传感器臂60。由于没有设置传感器臂60，当检测部33中有墨时，从发光元件发出的光被阻挡或削弱，而当检测部33中没留有墨时，光透过。如图11所示，检测部33具有在宽度方向51和竖直方向52上延伸的内表面77(端壁45的后表面)。 在第一变型中，代替指示器62的前表面46，内表面77与检测部49的后表面47 —起用来限定检测区域148。与前述实施例相同，内表面77应该由透光材料制成，从而光学传感器114 不检测端壁45的通过，而且存储在墨盒30的墨腔室36中的墨应该具有挡光特性(或至少将光削弱到光学传感器114能够输出低电平信号的水平)，诸如黑色颜料墨。因此，控制单元90确定光学传感器114的输出信号是否为高电平或低电平的阈值需要被适当地设定，以便检测墨在检测位置处的透光状态。假定尺寸D3是当后表面47和内表面77平行于竖直方向52时后表面47和内表面77关于安装/拆除方向50的尺寸。尺寸D4(在图11中示出)是当由于墨盒30的盒本体31的枢转运动，后表面47和内表面77相对于安装/拆除方向50倾斜角度θ时，后表面47和内表面77之间关于安装/拆除方向50的尺寸。在第一变型中，在光学传感器114 的检测位置处，尺寸D4大于尺寸D3(D4 = D3/sin θ )。该构造也能够实现与本实施例相同的技术效果。图12中示出本实施例的第二变型，其中相同的部件和组件由与该实施例相同的附图标记表示，以避免重复描述。在第二变型中，光学传感器114可以被构造成当检测部33的端壁245达到光学传感器114的检测位置时输出低电平信号。更具体地，如图12所示，端壁245具有与检测部 49的后表面47对置的前表面78。该前表面78在宽度方向51和竖直方向52上延伸。第二变型中的检测区域M8由后表面47和前表面78限定。与上述实施例不同，端壁M5由遮光材料(或至少将光削弱到光学传感器114能够输出低电平信号的水平)制成。此外， 阈值需要被设定成使得控制单元90能够检测前表面78的通过(当前表面78到达检测位置时从光学传感器114输出的信号从高电平改变到低电平)。尺寸D5被假定为当后表面47和前表面78平行于竖直方向52时后表面47和前表面78之间关于安装/拆除方向50的尺寸。尺寸D6 (在图12中示出)是当由于墨盒30 的盒本体31的枢转运动，后表面47和前表面78相对于安装/拆除方向50倾斜角度θ时， 后表面47和前表面78之间关于安装/拆除方向50的尺寸。也在第二变型中，在光学传感器114的检测位置处，尺寸D6大于尺寸D5 (D6 = D5/sin θ )。因此，该构造也能够实现与本实施例相同的技术效果。图13中示出本实施例的第三变型，其中相同的部件和组件由与该实施例相同的附图标记表示，以避免重复描述。限定检测区域48的表面可不必要与前述实施例和变型一样在宽度方向51和竖直方向52上延伸。如图13所示，在第三变型中，检测元件49的后表面347相对于竖直方向 52倾斜，使得后表面347的上部位于其后部的安装方向56上的前方。第三变型的检测区域 348由后表面347和前表面78限定。后表面347和前表面78由不透光(或至少削弱光) 的材料制成，使得当光分别被照射到后表面347和前表面78时光学传感器114能够输出低电平信号。这里，点P被限定为倾斜后表面347和通过检测位置中心的水平线之间的交叉点。 尺寸D7是前表面78和点P之间的水平距离，但是前表面78沿与竖直方向52平行的方向取向。尺寸D8是当前表面78相对于安装/拆除方向50倾斜角度θ时前表面78和点P 之间的水平距离。也由于该构造，由于墨盒30的盒本体31的枢转运动，在光学传感器114的检测位置处，能够使得尺寸D8比尺寸D7大。因此，该构造也能够实现与本实施例相同的技术效果。 相反，代替后表面347，端壁245的前表面78可关于竖直方向52倾斜，使得前表面78的上部位于其后部的就安装方向56而言的前方。
权利要求
1.一种墨盒，所述墨盒能够在安装方向上安装在记录设备的盒安装部中，所述墨盒包括本体，所述本体包括前表面、后表面和墨腔室，所述后表面定位成面对所述前表面，所述墨腔室中容纳墨；第一信号阻挡部，所述第一信号阻挡部位于所述前表面处或邻近所述前表面，且所述第一信号阻挡部在与所述安装方向垂直的高度方向上延伸，其中所述第一信号阻挡部被构造成防止来自所述盒安装部的信号通过所述第一信号阻挡部，所述第一信号阻挡部具有上端和在所述高度方向上位于所述上端的相反侧的下端；第二信号阻挡部，所述第二信号阻挡部比所述第一信号阻挡部在所述安装方向上进一步向前伸出，其中所述第二信号阻挡部被构造成当所述第二信号阻挡部接收到所述信号时防止所述信号通过所述第二信号阻挡部；和供墨部，所述供墨部设置在所述前表面的沿所述高度方向的下端处或邻近所述前表面的沿所述高度方向的所述下端，并且所述供墨部构造成将所述墨从所述墨腔室供应到外部，其中所述供墨部的端部比所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部在所述安装方向上进一步向前伸出；其中在将所述墨盒安装到所述盒安装部中期间，所述第一信号阻挡部的所述上端定位成比所述第一信号阻挡部的所述下端在所述安装方向上进一步向前。
2.如权利要求1所述的墨盒，其中所述本体包括从所述前表面延伸到所述后表面的上表面和位于所述上表面的相反侧的底表面，并且其中所述上表面设有接合部，所述接合部与锁定构件接合，用于防止安装在所述盒安装部中的所述本体朝向所述后表面移动。
3.如权利要求1所述的墨盒，还包括信号可透射部，所述信号可透射部被构造成使所述信号通过所述信号可透射部，并且所述信号可透射部在所述安装方向上位于所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部之间。
4.如权利要求1所述的墨盒，其中当所述盒安装部中的墨针接触所述供墨部时，所述第一信号阻挡部的所述上端比所述第一信号阻挡部的所述下端进一步向前。
5.如权利要求4所述的墨盒，其中所述第一信号阻挡部位于所述前表面的沿所述高度方向的大致中间位置处。
6.如权利要求1所述的墨盒，其中所述第一信号阻挡部位于所述本体内，并且所述第一信号阻挡部被构造成基于所述墨腔室中的墨量防止来自所述盒安装部的所述信号通过所述第一信号阻挡部。
7.如权利要求6所述的墨盒，还包括臂构件，所述臂构件位于所述墨腔室内，且被构造成基于所述墨腔室中的墨量在透光状态和低透光状态之间改变所述臂构件的姿态，其中所述臂构件具有指示器，所述指示器位于所述墨腔室中且用作所述第一信号阻挡部。
8.如权利要求1所述的墨盒，其中所述本体具有在所述高度方向上的高度和在与所述安装方向及所述高度方向垂直的宽度方向上的厚度，所述高度比所述本体的所述宽度大，其中所述高度方向是竖直方向，并且其中所述供墨部就所述高度方向而言位于所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部的下方。
9.如权利要求1所述的墨盒，其中所述供墨部的所述端部形成有墨出口，并且所述供墨部还包括供墨阀本体和偏压构件，所述供墨阀本体可移动地设置在所述供墨部中，所述偏压构件在封闭所述墨出口的方向上偏压所述供墨阀本体，墨针抵抗所述偏压构件的偏压力而被插入到所述墨出口中。
10.如权利要求9所述的墨盒，其中所述第一信号阻挡部和所述第二信号阻挡部具有比所述供墨部在所述安装方向上的突出长度小的突出长度。
11.一种记录设备，包括盒安装部，所述盒安装部被构造成允许根据权利要求1-10中任一项所述的墨盒在所述安装方向上插入到所述盒安装部中；所述盒安装部包括引导部，在将所述墨盒安装到所述盒安装部中期间，所述引导部在所述安装方向上引导所述本体；墨针，当所述本体被安装在所述盒安装部中时，所述墨针能够插入到所述供墨部中；光学传感器，在将所述墨针插入到所述供墨部中时，所述光学传感器定位成在所述安装方向上与检测区域一致，在将所述墨盒安装到所述盒安装部中期间，所述检测区域能够改变从所述光学传感器输出的光的光学特性，所述光学传感器基于所述光的在所述检测区域处改变的所述光学特性发出信号；和控制单元，所述控制单元被构造成根据从所述光学传感器输出的所述信号确定关于所述墨盒的信息。
12.如权利要求11所述的记录设备，其中所述检测区域由第一表面和第二表面限定， 所述第一表面大致在所述高度方向上延伸，所述第二表面大致在所述高度方向上延伸且在所述安装方向上与所述第一表面对准，所述第一表面在所述高度方向上具有第一端和第二端，所述第二端离所述供墨部的所述端部比所述第一端离所述供墨部的所述端部远，并且所述第二表面在所述高度方向上具有第三端和第四端，所述第四端离所述供墨部的所述端部比所述第三端离所述供墨部的所述端部远；并且其中在所述高度方向上在所述引导部和所述盒本体之间设置间隙，从而作为所述墨针与所述供墨部接触的结果，所述墨盒在安装操作期间维持所述墨盒的向前倾斜姿势，由此所述第一表面相对于所述高度方向倾斜，使得所述第二端位于所述第一端的沿所述安装方向的前方，并且所述第二表面相对于所述高度方向倾斜，使得所述第四端位于所述第三端的沿所述安装方向的前方。
13.如权利要求11所述的记录设备，其中所述第二信号阻挡部包括检测部，所述检测部大致在所述高度方向上延伸，且具有在所述安装方向上的作为所述第二表面的后表面。
14.如权利要求13所述的记录设备，其中所述第一信号阻挡部包括端壁，所述端壁位于所述第二信号阻挡部的沿所述安装方向的后方，且大致在所述高度方向上延伸，所述端壁具有在所述安装方向上的作为所述第一表面的后表面。
15.如权利要求13所述的记录设备，其中所述第一信号阻挡部包括端壁，所述端壁位于所述第二信号阻挡部的沿所述安装方向的后方，且大致在所述高度方向上延伸，所述端壁具有在所述安装方向上的作为所述第一表面的前表面。
16.如权利要求13所述的记录设备，其中，当所述指示器用作所述第一信号阻挡部时， 所述指示器位于所述第二信号阻挡部的沿所述安装方向的后方，并且所述指示器具有在所述安装方向上的作为所述第一表面的前表面。
全文摘要
墨盒和记录设备。墨盒可拆卸地装载到记录设备的盒安装部中。墨盒包括盒本体，具有在与安装方向垂直的第一方向上的高度；墨出口，在盒本体的前壁上；检测区域，在墨出口的安装方向的后方且在第一方向上与墨出口不同的位置，由在第一方向上延伸的第一和第二表面限定，第二表面在安装方向上与第一表面对准。盒安装部包括引导部，当墨盒装载到盒安装部时，引导部在安装方向上可滑动地引导盒本体；墨针；光学传感器，当墨针安装到墨出口时在安装方向上与检测区域一致，在将墨盒装载到盒安装部期间，检测区域能改变从传感器发出的光在安装方向上的光学特性，传感器基于光学特性输出光学信息；控制单元，根据光学信息确定关于墨盒的信息。
文档编号B41J2/175GK102285239SQ20111004718
公开日2011年12月21日 申请日期2011年2月24日 优先权日2010年6月17日
发明者中村宙健, 神户智弘 申请人:兄弟工业株式会社