专利名称：墨盒和喷墨打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种给喷墨头提供墨水以便通过将墨水排出来进行打印的墨盒以及包括该墨盒的喷墨打印机。
背景技术：
已知这样一种喷墨打印机，其中从喷嘴向记录纸张排出墨水来进行打印。这种喷墨打印机通常设有可拆卸的墨盒。当驱动喷墨头在其中墨盒中的墨水耗尽的状态下进行喷墨操作时，不仅进行了打印，而且有时空气侵入到喷墨头中。已经侵入了空气的喷墨头在一些情况中不能使用。因此，必须检测存储在墨盒中的墨水量。想到这样一种检测墨水量的方法，其中通过估计和累积每次进行打印时所使用的墨水量来检测出墨水量。但是，在这种计算中容易出现误差。因此，必须在具有足够余量的情况下停止使用该墨盒。结果浪费了墨水。因此，已经提出以下的技术(例如，参见日本专利申请特许公开No.9-001819，图7)。也就是说，在装在墨盒中的墨水上布置具有小于墨水比重的特定比重的浮子。从外面检测出漂浮在墨水上的浮子的高度以检测出装在墨盒中的墨水量。
但是，根据由日本专利申请特许公开No.9-001819所提出的技术，浮子有时粘附在壁表面上，并且由于干扰例如附着在墨盒的墨水槽的内壁表面上的墨水的表面张力而不向下运动。如上所述，由日本专利申请特许公开No.9-001819所提出的技术容易受到干扰例如墨水的表面张力的影响。因此，出现这样的问题，从而不能指示装在墨盒中的墨水的正确量。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种能够表示出装在墨盒中的墨水量且不会因例如墨水的表面张力的干扰而受到过分影响的墨盒以及一种包括该墨盒的喷墨打印机。
根据本发明的第一方面，提供一种墨盒，它包括一墨水槽11，201，它存储有墨水200；以及一摆动部件32，203，它可摆动地支撑在墨水槽11，201中并且具有被支撑为当墨水槽11，201中的墨水量不小于预定量时设置在墨液中的平衡部件33，202；其中平衡部件33，202的重量和体积如此设定，从而当该平衡部件33，202设置在墨水液体中时，在平衡部件33，202上所产生出的浮力和重力作用下该摆动部件32，203所受到的旋转力204沿着第一方向，该第一方向与当一部分平衡部件33，202从墨水的液面中伸出时在平衡部件33，202上所产生出的浮力和重力作用下摆动部件所受到的旋转力205的第二方向相反。
图24显示出本发明的墨盒的一实施例。图24在概念上显示出本发明的墨盒的布置和操作。本发明的墨盒包括一平衡部件202，它在其中存储有墨水200的墨水槽201中在例如任意支撑部件203的帮助下如此受到支撑，从而与墨水槽201的壁面没有任何接触。
如图24A所示，在本发明的墨盒中，当在墨水槽201中墨水200的量保持为不小于预定量时，作用在平衡部件202上的浮力大于重力。因此，旋转力(在图24A中所示的箭头204，沿着第一方向的旋转力)沿着朝着墨水200的液面的方向作用。但是，平衡部件202如此受到支撑，从而平衡部件202没有漂浮在墨水200的液面上，即平衡部件202留在墨水槽200中。当使用墨水200并且装在墨水槽201中的墨水量降低到小于预定量时(具体地说，当墨水减少直到一部分平衡部件202从墨水液面中伸出时)，作用在平衡部件202上的浮力减小。因此，作用在平衡部件202上的重力大于浮力。因此，如图24B所示一样，朝向墨水槽201的底面的旋转力(在图24B中所示的箭头205，沿着第二方向的旋转力)作用在平衡部件202上。该平衡部件202朝着墨水槽201的底面运动。
可以通过使用例如传感器来检测如图24中所示的平衡部件202的位移来检测出装在墨盒中的墨水的剩余量。在如上所述的墨盒的情况中，平衡部件202如此受到支撑，从而与墨水槽中的壁面没有任何接触。另外，平衡部件202的位移轨道可以在一定程度上是固定的。因此，在墨水减少时可以防止平衡部件202由于任意干扰例如附着在墨水槽201的内壁表面上的墨水的表面张力而粘附在墨水槽的壁面上。可以更加准确地指示出在墨盒中的墨水量。
在本发明的墨盒中，摆动部件80可以包括可摆动地支撑在墨水槽11，201中的连接部件32A、设在连接部件32A的一个端部处的检测目标部分34A和设在连接部件32A的另一个端部处的平衡部件33A；并且平衡部件33A和检测目标部分34A的重量和体积可以如此设定，从而当整个平衡部件33A和整个检测目标部分34A设置在墨液中时在分别由平衡部件33A和检测目标部分34A上产生出的浮力和重力作用下摆动部件80所受到的旋转力沿着第一方向，该第一方向与当部分平衡部件33A和检测目标部分34A从墨水的液面中伸出时在分别由平衡部件33A和检测目标部分34A上产生出的浮力和重力作用下摆动部件80所受到的旋转力的第二方向相反。
根据本发明的墨盒，平衡部件和检测目标部分的轨道由摆动部件确定。因此，当墨水减少时，可以在没有受到干扰例如附着到墨水槽的内壁表面上的墨水的表面张力的过分影响的情况下指示出装在墨水槽中的墨水剩余量的状态。
在本发明的墨盒中，调节摆动部件80沿着第一方向的旋转的调节部件35A可以设在墨水槽11中，并且当通过调节部件35A来调节摆动部件80时检测目标部分34A可以设在检测位置处。因此，当在墨水槽中存储有不小于预定量的墨水时，可以可靠地使在检测位置处的检测目标部分停止。
在本发明的墨盒中，当检测目标部分34A设置在检测位置处时平衡部件33A可以设在低于检测目标部分34A的位置处。因此，当装在墨水槽中的墨水减少时，检测目标部分在平衡部件之前从墨水液面中伸出。因此，摆动部件在附着在检测目标部分上的墨水向下流之后开始沿着第二方向旋转。因此，当摆动部件开始沿着第二方向转动时可以降低墨水的表面张力在检测目标部分上的影响。
在本发明的墨盒中，当摆动部件80沿着第二方向转动时检测目标部分34A可以设置在非检测位置处。因此，可以区分并且识别出其中墨水量与预定量相比减少的状态和其中墨水量保持为不小于预定量的状态。
在本发明的墨盒中，沿着第一方向的旋转力其大小基本上与沿着第二方向的旋转力的大小相同。因此，引起沿着第一和第二方向的旋转的旋转力可以按照平衡良好的方式施加在摆动部件上。因此，可以指示出在墨水槽中的墨水剩余量的状态，且不仅不会受到墨水的表面张力的过分影响，而且也不会受到例如由于墨水粘度增加而引起的干扰的过分影响。
在本发明的墨盒中，在墨盒1A的使用状态中，连接部件32A可以如此支撑在墨水槽11中，从而通过使连接部件32A垂直投影到墨水液面上而获得的投影面的宽度是最窄的。因此，当连接部件从墨水液面伸出时，可以减小在连接部件和墨水液面之间的接触面积。因此，可以降低墨水的表面张力在连接部件上的影响。
在本发明的墨盒中，连接部件32A可以如此支撑在墨水槽11中，从而与墨水液面相反侧的连接部件32A的侧壁表面与该墨水液面倾斜相交。因此，当连接部件从墨水液面中伸出时，可以进一步减小在连接部件和墨水液面之间的接触面积。因此，可以进一步降低墨水的表面张力在连接部件上的影响。
在本发明的墨盒中，在与墨水液面相反侧的连接部件32A的侧壁表面上可以形成至少一个朝着墨水液面伸出并且沿着连接部件32A的延伸方向延伸的伸出部32aA。因此，当连接部件从墨水液面中伸出时可以进一步减小在连接部件和墨水液面之间的接触面积。因此可以进一步降低墨水的表面张力对连接部件的影响。
在本发明的墨盒中，平衡部件33A可以为一浮子，它由树脂形成并且其比重小于透光墨水的比重。因此，可以提高在平衡部件上所产生出的浮力相对于在平衡部件上所产生出的重力的比例。因此，可以获得足够大的沿着第一方向的旋转力。
在本发明的墨盒中，平衡部件33A可以由聚丙烯形成。因此，聚丙烯的比重为0.9，并且该比重通常小于透光墨水的比重。因此，当采用聚丙烯作为平衡部件时，可以提高在平衡部件上所产生出的浮力。
在本发明的墨盒中，平衡部件33A可以在其中具有紧密封闭的空间36A。因此，即使采用其比重大于墨水的任意树脂时，也可以降低整个平衡部件的比重。另外，可以用相同材料形成平衡部件和摆动部件。
当平衡部件在其中具有紧密封闭的空间时，平衡部件33A可以设有形成为一体的一外壳33aA和一帽33bA，帽33bA可以布置在外壳33aA的开口处，并且外壳33aA的内部空间可以紧密密封以形成紧密封闭的空间36A。因此，可以方便且廉价地生产出摆动部件。
在本发明的墨盒中，紧密封闭空间36A与平衡部件33A的体积的体积比K可以由下式表示(2X-Y)/2X-0.1＜K＜(2X-Y)/2X+0.1其中X表示树脂的比重，并且Y表示透光墨水的比重。因此，可以确定按照平衡良好的方式沿着第一方向和第二方向施加在摆动部件上的旋转力。
在本发明的墨盒中，紧密封闭空间36A相对于平衡部件33A的体积的体积比K可以不小于0.3并且不大于0.5。比例K的优选范围为在采用比重为0.9的优选树脂作为形成平衡部件的材料并且采用比重为1.07的优选墨水时所获得的优选范围。当紧密封闭空间相对于平衡部件的体积的体积比K如上所述一样设定在该范围内时，可以确定出按照平衡良好的方式沿着第一和第二方向施加在摆动部件上的旋转力。
在本发明的墨盒中，检测目标部分34A可以具有不透明性。因此，可以使用光学传感器作为检测检测目标部分的位移的检测器。
在本发明的墨盒中，在墨盒1A的使用状态中，检测目标部分34A可以如此设在连接部件32A上，从而通过将检测目标部分34A垂直投影到墨水液面上而获得的投影面的宽度是最窄的。因此当检测目标部分从墨水液面中伸出时，可以减小在检测目标部分和墨水液面之间的接触面积。因此，进一步降低了墨水的表面张力的影响，由此可以使摆动部件更平稳地转动。
在本发明的墨盒中，墨盒103还可以包括一调节表面156，用来调节摆动部件的位移；该墨水槽131可以具有沿着相对于墨水表面向下倾斜的方向延伸的向下倾斜内表面134b；摆动部件可以形成有一邻接部分160a，它能够根据摆动部件的位置选择地处于抵靠在调节表面156的位置处以及与调节表面156分开的位置处；并且在与向下倾斜的内表面134b相对的一部分摆动部件处可以形成有一伸出部159，它在邻接部分160a在分开位置和邻接位置之间运动期间总是与向下倾斜的内表面134b相对。
根据本发明的墨盒，在摆动部件和向下倾斜内表面之间的距离由形成在与向下倾斜的内表面相对的那部分摆动部件处的伸出部保持。因此，可以避免由于墨水的表面张力而引起的在摆动部件和与之相对的向下倾斜内表面之间的粘附以及妨碍摆动部件的平稳位移动作。因此，该摆动部件在墨水的剩余量改变时平稳地运动，因此可以在误差较小的情况下检测出在墨水槽中的墨水剩余量到达预定量这个事实。
在本发明的墨盒中，墨水槽131可以形成有一凹槽134a，它具有两个彼此相对的向下倾斜内表面134b并且由两个相对的向下倾斜内表面134a限定；至少一部分摆动部件可以介于在凹槽134a中相对的两个向下倾斜内表面134b之间；并且伸出部159可以从与这两个向下倾斜内表面134b中的一个相对的一部分摆动部件朝着每个向下倾斜内表面134b伸出。因此，可以通过缩短在摆动部件和形成在墨水槽中的凹槽的向下倾斜内表面之间的距离来使凹槽的宽度变窄。因此，可以很容易从凹槽外面检测到摆动部件的位移。
在本发明的墨盒中，摆动部件可以形成有一薄板状部分160，当邻接部分160a位于邻接位置处时该薄板状部分介于在凹槽134a中相对的两个向下倾斜内表面134b之间，并且伸出部159可以从该薄板状部分160中伸出。因此，可以进一步使形成用于墨水槽的凹槽的宽度变窄。
在本发明的墨盒中，肋条158可以从与摆动部件相对的两个向下倾斜内表面134b的每个部分朝着摆动部件伸出。因此，留在向下倾斜内表面和摆动部件之间的墨水沿着肋条向下落。因此，可以进一步避免由墨水的表面张力引起的在向下倾斜内表面和摆动部件之间的粘附。
在本发明的墨盒中，肋条158可以沿着摆动部件的位移轨道连续地设置。因此，留在向下倾斜内表面和摆动部件之间的墨水更有效地顺利下落。
在本发明的墨盒中，凹槽159的顶部可以由朝着向下倾斜内表面134b伸出的弯曲表面构成。在该布置中，摆动部件的伸出部和向下倾斜内表面彼此成点对点接触，并且在摆动部件的伸出部和向下倾斜内表面之间的接触面积减小。因此，该摆动部件很难受到墨水的表面张力影响，并且可以使摆动部件平稳地移动。
在本发明的墨盒中，邻接部分160a可以为沿着内表面延伸的柱状伸出部，并且壁157可以按照竖立的方式相邻设置，当邻接部分160a抵靠着至少调节表面156时该壁沿着邻接部分160a的延伸方向与调节表面156相交。因此，摆动部件的邻接部分和调节表面彼此成线接触，并且在邻接部分和调节表面之间的接触面积减小。因此，邻接部分和调节表面难以在墨水的表面张力的作用下彼此粘附。当与调节表面相交的壁按照竖立的方式设在调节表面上时，存储或聚集在调节表面上的墨水在形成在调节表面和壁面之间的边界处的弯曲部分的毛细管力的作用下被抽出并且除去。因此，可以进一步避免在墨水的表面张力的作用下在邻接部分和调节表面之间的粘附。
在本发明的墨盒中，调节表面156可以为与墨水表面相交的倾斜面。因此，聚集在调节表面上的墨水沿着调节表面的倾斜方向向下流动。因此，墨水更难以聚集在调节表面上。
另外，在本发明的墨盒中，在使用墨水时摆动部件可以根据存储在墨水槽131中的墨水量的增加/减少而在墨水槽131中绕着与墨水面的位移方向垂直的轴线中心转动。因此，当摆动部件转动时，摆动部件的轨道是稳定的。因此，向下倾斜内表面和摆动部件难以在墨水的表面张力作用下相互粘附在一起。
在本发明的墨盒中，伸出部159和与之相对的向下倾斜内表面134b可以形成在摆动部件的端部附近。因此，可以可靠地避免由墨水的表面张力引起的摆动部件附着在向下倾斜内表面上。
在本发明的墨盒中，伸出部159B和与之相对的向下倾斜内表面134b可以形成在摆动部件的轴线附近。当伸出部形成在摆动部件的旋转轴线附近时，当摆动部件旋转时可以使伸出部的位移范围变窄。可以减小与摆动部件的伸出部相对的向下倾斜内表面。
另外，在本发明的墨盒中，墨水槽131可以具有与由墨水使用引起的墨水表面位移方向基本上垂直的调节表面156和沿着从调节表面156的一个端部相对于调节表面向下倾斜的方向延伸的向下倾斜内表面134b；摆动部件可以形成有一邻接部分160a，它根据摆动部件的位置选择地处于抵靠在调节表面156的位置处以及与调节表面156分开的位置处；在墨水槽131的内壁表面上可以形成由两个彼此相对的向下倾斜内表面134b限定的凹槽134a；至少一部分摆动部件可以介于在该凹槽中相对的两个向下倾斜内表面134b之间；在邻接部分160a在分开位置和邻接位置之间的运动期间总是与每一个向下倾斜内表面134b相对的一伸出部159可以从与向下倾斜内表面134b相对的摆动部件的每一部分朝着每个向下倾斜内表面134b伸出；并且肋条158可以从与摆动部件相对的两个向下倾斜内表面134b的每个部分朝着摆动部件伸出。
在本发明的墨盒中，墨水槽131可以具有用来调节摆动部件的位移的一调节表面156和从调节表面156的一个端部朝着墨水液面向下延伸的壁面169；摆动部件可以形成有一邻接部分160a，它根据摆动部件的位置选择地位于抵靠着调节表面156的位置和与调节表面分开的位置处；并且在调节表面156和壁面169上的肋条157可以从调节表面156和壁面169中的每一个伸出。
当采用如上所述的布置时，留在墨水槽的调节表面上的墨水沿着肋条向下落。因此，摆动部件和墨水槽的调节表面的邻接部分难以在墨水的表面张力作用下相互粘附在一起。因此，当摆动部件根据墨水剩余量的变化而转动时，该摆动部件平滑地转动。可以在误差较小的情况下检测出在墨盒中的墨水剩余量到达预定量这个事实。
在本发明的墨盒中，设置在与邻接部分160a相对的侧面上的肋条157可以具有一侧面，该侧面在邻接部分160a和调节表面156之间的邻接位置位于内侧上的情况下沿着相对于与调节表面156和壁面169垂直的方向或该垂直方向向外的方向倾斜。因此，由在调节表面和肋条之间边界处的毛细管力引起的抽吸力(下面同样被称为“毛细管力”)减小。因此，墨水难以存储或聚集在边界处。
在本发明的墨盒中，肋条157可以连续地设在从调节表面156的一个端部到另一个端部的范围上。因此，留在调节表面上的墨水趋向沿着肋条向下落。
在本发明的墨盒中，肋条157可以连续地设在从壁面169的上端到下端的范围上。因此，留在向下倾斜内表面上的墨水趋向沿着肋条向下落。
在本发明的墨盒中，在肋条157和调节表面156之间的边界附近肋条157和调节表面156上的曲线其曲率小于在肋条157和壁面169之间的边界附近肋条157和壁面169上的曲线的曲率。因此，在肋条和壁面之间的边界处所获得的毛细管力大于在肋条和调节表面之间的边界处所获得的毛细管力。因此，留在调节表面和肋条之间的边界处的墨水趋向沿着肋条向下落。
在本发明的墨盒中，调节表面156可以为与墨水表面相交的倾斜面。因此，留在调节表面上的墨水将更容易向下落。
在本发明的墨盒中，墨水槽131可以具有一向下倾斜的内表面134b，它沿着相对于与由墨水使用引起的墨水表面的位移方向垂直的表面向下倾斜的方向延伸；并且肋条158可以从与摆动部件相对的一部分向下倾斜内表面134b朝着摆动部件伸出。
当采用如上所述的布置时，留在与摆动部件相对的墨水槽的向下倾斜内表面上的墨水趋向于沿着肋条向下落。因此，摆动部件和与该摆动部件相对的向下倾斜内表面难以在墨水的表面张力作用下相互粘附在一起。因此，当摆动部件根据墨水剩余量的变化而转动时，该摆动部件平滑地转动。可以在误差较小的情况下检测出在墨盒中的墨水剩余量基本上为零的情况。
在本发明的墨盒中，肋条158可以沿着摆动部件的移动轨道连续地设置。因此，可以有效地将存储或聚集在摆动部件和与之相对的向下倾斜内表面之间的墨水排出。
在本发明的墨盒中，在墨水槽131的内壁上可以形成其中两个向下倾斜内表面134b彼此相对的凹槽134a，该摆动部件的至少一部分可以介于在凹槽134a中相对的两个向下倾斜内表面134b之间，并且肋条158可以分别从两个向下倾斜内表面134b朝着摆动部件伸出。因此，可以缩短在摆动部件和形成在墨水槽中的凹槽的向下倾斜内表面之间的距离。因此，可以很容易从凹槽外面检测出摆动部件的位移。
在本发明的墨盒中，在肋条158和向下倾斜内表面134b的上端之间的边界附近肋条158和向下倾斜内表面134b上的曲线其曲率可以小于在肋条158和向下倾斜内表面134b的下端之间的边界附近肋条158和向下倾斜内表面134b上的曲线的曲率。因此，在肋条的下端和与摆动部件相对的向下倾斜内表面之间的边界处所获得的毛细管力大于在肋条上端和与摆动部件相对的向下倾斜内表面之间的边界处所获得的毛细管力。因此，留在肋条和与摆动部件相对的向下倾斜内表面之间的边界处的墨水将沿着肋条向下落。
在本发明的墨盒中，摆动部件可以具有薄板状横断面160，它与两个向下倾斜内表面134b相对以形成凹槽134a。因此，可以进一步缩短在摆动部件和形成在墨水槽中的凹槽的向下倾斜内表面之间的距离。因此，更容易从凹槽的外面检测出摆动部件的位移。
在本发明的墨盒中，摆动部件在墨水消耗时可以根据存储在墨水槽131中的墨水量的增加/减小而在墨水槽131中绕着与墨水表面的位移方向垂直的轴线的中心转动。因此，当摆动部件转动时，摆动部件的轨道是稳定的。因此，摆动部件和与之相对的向下倾斜内表面难以在墨水的表面张力作用下相互粘附在一起。
在本发明的墨盒中，墨水槽131可以具有与由墨水消耗引起的墨水表面的位移方向基本上垂直的调节表面156以及从调节表面156的相应端部朝着调节表面156向下延伸的壁面169和向下倾斜内表面134b；摆动部件可以形成有一柱状邻接部分160a，它沿着与位移方向垂直的方向延伸并且根据摆动部件的位置位于抵靠着调节表面156邻接的位置和与之分开的位置处；第一肋条157可以从调节表面156和壁面169伸出，该第一肋条157位于壁面169和调节表面156两者上并且当邻接部分160a处于邻接位置处时与邻接部分160a相邻地设置；在墨水槽131的内壁上可以形成有由一对彼此相对的向下倾斜内表面134b限定的凹槽134a；并且摆动部件的至少一部分可以介于在凹槽134a中相对的向下倾斜内表面134b之间，并且第二肋条158可以从与摆动部件相对的向下倾斜内表面134b的每一个部分朝着摆动部件伸出。
根据本发明的第二方面，提供一种喷墨打印机，它包括一安装部分70，根据第一方面的墨盒安装在其上以从安装在安装部分70上的墨盒1提供出的墨水在介质上进行记录；其中在可以检测到设在检测位置处的检测目标部分34的位置处设有一检测器21，用来检测安装在安装部分70上的墨盒1的检测目标部分34。
根据本发明的喷墨打印机，当摆动部件转动时平衡部件和检测目标部分的旋转轨道是固定的。因此，可以用该检测器正确地检测墨水量，且不会受到例如由墨水表面张力引起的干扰的过分影响。
在本发明的喷墨打印机中，喷墨打印机还可以包括一判断单元62，用来根据由检测器21获得的检测结果来判断墨盒1和喷墨打印机60的状态；其中在检测器21检测到检测目标部分34的情况下通过判断单元62对其中将足够量的墨水充入到安装在安装部分70上的墨盒1中的状态作出判断，同时在检测器21没有检测到检测目标部分34的情况下对其中装在安装在安装部分70上的墨盒1中的墨水减少的状态和其中墨盒1没有安装在安装部分70上的状态中的任一个状态作出判断。因此，可以用一个检测器判断出墨盒中的墨水剩余量的状态和墨盒是否安装。
在本发明的喷墨打印机中，检测器21可以是透光型传感器。因此，可以使用廉价的透光型传感器。因此，可以实现喷墨打印机的低成本。
根据本发明的第三方面，提供一种墨盒，它包括一墨水槽11，201，其中存储有墨水；一浮子33，202，它漂浮在墨水上；一支撑部件32，203，它可摆动地支撑着浮子，从而该浮子与墨水槽的内表面没有任何接触；一检测目标部分34A，它设在支撑部件32，203或浮子上；以及一调节部件35A，它如此调节支撑部件，从而当装在墨水槽中的墨水量不少于预定量时浮子设置在墨水中。在该墨盒的情况下，当墨水槽中存在预定量墨水时，该浮子在调节部件的帮助下保持在墨水中。当墨水少于预定量时，浮子漂浮在墨水表面上，并且浮子也可以随着墨水表面下降而进行摆动运动。因此，可以借助设在支撑部件或浮子上的检测目标部分来检测出墨水剩余量。在该墨盒的情况下，支撑部件可摆动地支撑着浮子且浮子与墨水槽的内表面没有任何接触。因此，该浮子不会在墨水的表面张力作用下由墨水槽的内表面限制住。当墨水不少于预定量时，浮子保持在墨水中。因此，浮子不会受到墨水的表面张力影响。为了使得浮子的摆动运动能够更加准确地跟随墨水残余量，最好如在本发明的第一方面中一样调节或控制浮子的浮力和重力。
图1为一示意图，显示出包括根据第一实施方案的墨盒的喷墨打印机。
图2为沿着在图1中所示的II-II线剖开的剖视图，显示出在图1中所示的墨盒。
图3为沿着在图2中所示的III-III线剖开的剖视图，显示出在图2中所示的浮子。
图4为一剖视图，显示出其中在图1中所示的墨盒的墨水槽中的墨水量较少的情况。
图5显示出在图1中所示的摆动部件的旋转原理。
图6显示出在图1中所示的浮子中的空气比例和作用在浮子上的浮力和重力之间的关系。
图7A和7B为剖视图，显示出根据第二实施方案的墨盒。
图8为沿着在图7中所示的VIII-VIII线剖开的剖视图。
图9为一展开图，显示出在图7中所示的摆动部件。
图10为沿着在图9中所示的X-X线剖开的剖视图。
图11显示出根据第三实施方案的喷墨打印机的示意性布置。
图12显示出在图11中所示的墨盒，其中图12A显示出一平面图，图12B显示出左侧视图，而图12C显示出底视图。
图13为一透视图，显示出从向下位置中看到的在图11中所示的墨盒。
图14为沿着在图12B中所示的IV-IV线剖开的剖视图。
图15显示出具有沿着在图12A中所示的V-V线剖开的横截面的透视图。
图16显示出具有沿着在图12A中所示的V-V线剖开的横截面的顶视图。
图17显示出具有沿着在图12A中所示的V-V线剖开的横截面的前视图。
图18A为沿着在图16中所示的VIIIA-VIIIA线剖开的剖视图，图18B为沿着在图16中所示的VIIIB-VIIIB线剖开的剖视图，而18C为沿着在图17中所示的VIIIC-VIIIC线剖开的剖视图。
图19为剖视图，显示出在图14中所示的供墨阀，其中图19A显示出阀关闭状态，而图19B显示出阀打开状态。
图20为透视图，显示出在图15中所示的阀塞。
图21为一流程图，显示出针对在图11中所示的墨盒的安装/拆卸进行的安装状态判断过程。
图22为一放大图，显示出根据第四实施方案的墨盒的局部横截面。
图23为一透视图，显示出根据第五实施方案的墨盒的局部横截面。
图24示意性地显示出本发明的墨盒的一个实施例，其中图24A显示出其中充分填充有墨水的情况，而图24B显示出其中墨水减少的情况。
具体实施例方式
第一实施方案下面将参照这些附图对根据本发明的第一实施方案进行说明。
图1为一局部示意图，显示出包括有根据第一实施方案的墨盒的喷墨打印机。在图1中所示的墨盒1给出了沿着在图2中所示的I-I线切开的墨盒1的剖面结构。在图1中所示的箭头71表示墨水的流动，而箭头72表示大气的流动。图2为沿着在图1中所示的II-II线剖开的墨盒1的剖视图。图3为沿着在图2中所示的III-III线剖开的浮子33的剖视图。
如图1所示，喷墨打印机60包括喷墨头5，用来朝着记录纸张P排放透光墨水；墨盒1，它存储有要被排放给喷墨头5的墨水(在该图中的I)；滑架6，用于使喷墨头5在沿着导向装置7的特定方向(与纸面垂直的方向)进行线性往复运动；一输送机构8，用来沿着与平行于喷墨头5的喷墨表面的喷墨头5运动方向垂直的方向输送记录纸张P；一清洁单元9，用来将容纳在喷墨头5中的空气和粘度较高的墨水抽出；一传感器(检测器)21，用来检测出容纳在墨盒1中的墨水量和墨盒1是否存在；以及一控制单元22，用来控制上面各个部件。
喷墨头5具有其上形成有用于喷墨的许多喷嘴(未示出)的喷墨表面。喷墨头5由控制单元22如此控制，从而从供墨管4提供出的墨水从相应的喷嘴中喷出。如图1所示，供墨管4的一个端部与喷墨头5连接，并且其另一个端部与供墨管41连接。如图1所示，供墨管41为与墨盒1连接的锥形管子或管道。在密封顶端的多个部分处形成有多个墨水流入口42，从而这些墨水流入口42沿着圆周方向设在外壁上。管内的墨水流动通道43通过墨水流入口42与外面连通。
墨盒1为由透光合成树脂形成的基本上为长方体形的壳体。如图1所示，墨盒1包括一墨水槽11，它存储有墨水(在该图中的I)；一墨水流出通道12，它如后面所述一样贯穿包装17设置以便使得存储在墨水槽11中的墨水能够向墨盒1外面流出；一大气流入通道13，它使得大气能够流进墨水槽11中；一接头14，用来连接墨水槽11和供墨管41并且将供墨管41保持在墨水流出通道12中；以及一光闸机构(包括一摆动部件)30。墨盒1可拆卸地安装在喷墨打印机60的安装部分70上。
如图1所示，墨水槽11为由墨盒1的内壁限定的墨水存储腔室。墨水槽11包括一墨水流出口15，它使得存储在墨水槽11中的墨水能够向墨水流出通道12流出；以及一大气流入口16，它使得大气能够在墨水从墨水流出口15流出时流入(在图1中所示的箭头72)。如图1所示，第一实施方案的墨盒1具有设在墨水槽11的底面处的墨水流出口15。大气流入口16设在墨水槽11的上表面处。墨水槽11通过墨水流出口15与墨水流出通道12连通。另外，墨水槽11通过大气流入口16与大气流入通道13连通。
如图2所示，在墨水槽11的一个内侧壁上形成有朝着墨水槽11里面伸出并且从墨水槽11的底面延伸至位于在墨水槽11的高度方向上的中心附近的位置的伸出部51。如图2所示，在伸出部51的底壁51a的中心附近形成有从墨水槽11的内部看为凹形并且沿着墨水槽11的高度方向延伸的凹槽52。该凹槽52具有与墨水槽11的内部连通并且其中可以有墨水的内部空间52a。
如图1所示，墨水流出通道12形成在墨水槽11的下部处。墨水流出通道12通过墨水流出口15与墨水槽11连通。如图1所示，大气流入通道13形成在墨水槽11的上部处。大气流入通道13通过大气流入口16与墨水槽11连通，并且它通过设在与大气流入口16相反一侧上的流入口与墨水槽11的外面连通。在其中没有使用墨盒1的状态中，设在大气流入通道13与大气流入口16相反一侧上的流入口密封，从而大气不会通过大气流入通道13流到墨水槽11中。
接头14连接着墨水槽11和供墨管41。接头14包括布置在由墨盒1的内壁分隔的空间中的包装17以及形成在包装17下面的插孔18。包装17用由柔性树脂构成的弹性部件形成。墨水流出通道12形成在包装17中。当供墨管41没有插入到包装17中时，墨水流出通道12通过包装17的弹性力密封。插孔18为穿过墨盒1的底面形成的圆孔。在墨水槽11与供墨管41连接时插孔18用作供墨管41的插口。
连接墨水槽11和供墨管41的过程如下。首先，将供墨管41插入到接头14的插孔18中。随后，在插入到插孔18中的供墨管41的顶端到达包装17处并且包装17由具有锥形针形状的顶端的供墨管41刺穿时，进一步将供墨管41压靠在包装17上。随后，进一步将供墨管41压靠在包装17上，并且使供墨管41刺穿形成用于包装17的墨水流出通道12。最后，进一步挤压供墨管41直到形成在供墨管41的顶端处的墨水流入口42到达墨水槽11的内部。因此完成在墨水槽11和供墨管41之间的连接。因此，存储在墨水槽11中的墨水通过墨水流入口42流进供墨管41的管内墨水流动通道43(在图1中所示的箭头71)。
根据存储在墨水槽11中的墨水量来驱动光闸机构30。光闸机构30布置在墨水槽11的底部处。如图1所示，光闸机构30包括一支撑座31、一连杆(连接部件)32、布置在连杆32的一个端部处的一浮子(平衡部件)33、布置在连杆32的另一个端部处的光闸(检测目标部分)34以及一调节部件35。在第一实施方案中，摆动部件由连杆32、浮子33和光闸34构成。
如图1和2所示，支撑座31由一对具有梯形侧面的板构件构成。支撑座31固定在墨水槽11的底部中央附近。连杆32为沿着特定方向延伸的薄板状部件。如图1所示，连杆32如此受到支撑，从而连杆32在沿着延伸方向的中央部分处介于构成支撑座31的那对板构件之间。如图1所示，连杆32如此支撑和布置，从而当在墨水槽11中存储有足够的墨水时，连杆32的延伸方向与墨水槽11的伸出部51的底壁51a垂直。另外，连杆32可以绕着连杆32支撑在支撑座31的枢轴点摆动地支撑在支撑座31上。连杆32如此支撑在支撑座31上，从而连杆32相对于墨水液面的投影面的宽度最窄。
如图1所示，浮子33在与形成有墨水槽11的凹槽52的侧壁一侧相对的一侧上形成在连杆32的端部处。浮子33为由具有圆柱形的聚缩醛树脂构成的部件。浮子33与光闸34相比具有庞大的体积。如图3所示，填充有空气的紧密封闭空间36形成在浮子33中。因此，整个浮子33的比重小于墨水的比重。因此，如图1所示，当在墨水槽11中存储有足够量的墨水并且整个浮子33设置在墨水中时，则在浮子33上产生出的浮力增加。但是，当容纳在墨水槽11中的墨水量较少并且至少一部分浮子33从墨水液面伸出时，则在浮子33上产生出的浮力减小(参见图5)。
如图1所示，光闸34形成在位于与其上布置有浮子33的一侧相对的一侧上的连杆32的端部处。该光闸34为不透明并且基本上为矩形的薄板状部件。该光闸34如此布置，从而在连杆32进行摆动运动时光闸34沿着形成在墨水槽11的侧壁上的凹槽52的内部空间52a中运动(转动)。具体地说，如图1所示，当在墨水槽11中存储有足够量的墨水并且整个浮子33设置在墨水中时，因为作用在浮子33上的浮力大于重力，所以浮子33朝着墨水液面向上运动，并且连杆32沿着在图1中的顺时针方向(第一方向)旋转。因此，光闸34布置在位于墨水槽11的凹槽52的底部附近的检测位置(与传感器21相对的位置)处。在该情况下，如图1所示，连杆32沿着第一方向的旋转运动如后面所述一样由调节部件35调节，从而该光闸34不会设置在低于检测位置的位置处。另一方面，当容纳在墨水槽11中的墨水量减少并且一部分浮子33从墨水液面中伸出时，则因为作用在浮子33上的重力大于浮力，所以浮子33如图4所示一样朝着墨水槽11的底面向下运动，并且连杆32沿着在图1中的逆时针方向(沿着第二方向)转动。因此，如图4所示一样，光闸34布置在位于墨水槽11的凹槽52的上部附近的非检测位置(与传感器21相对的位置)处。
如图1所示，调节部件35为形成为从墨水槽11的底部向上延伸的板状部件。该调节部件35调节连杆32沿着特定方向(第一方向)的转动，从而当在墨水槽11中存储有足够量的墨水并且整个浮子33设置在墨液中时，该光闸34不会设置在低于检测位置的位置处。具体地说，如图1所示，调节连杆32沿着第一方向(在图1中的顺时针方向)的转动，并且通过在整个浮子33设置在墨液中时使得调节部件35的上端能够抵靠在连杆32的底面上，从而将光闸34布置在检测位置处。
如图1所示，清洁单元9包括安装在喷墨头5的喷墨表面上的清洁帽10和抽吸墨水的抽吸泵10a。该清洁单元9布置在与喷墨头5相对的位置处，并且记录纸张P介于其间。清洁单元9可以沿着相对于喷墨头5的喷墨表面靠近或分开的方向运动。抽吸泵10a的驱动由控制单元22控制。
传感器21为具有彼此相对的光发射部分和光接收部分的透射型光学传感器。如图2所示，该传感器21如此布置，从而形成在墨水槽11的侧壁上的凹槽52从墨水槽11的外侧插入在光发射部分和光接收部分之间。在第一实施方案中，通过检测出传感器21的光发射部分和光接收部分之间的光传输是否被光闸机构30的光闸34阻挡来判断在墨水槽11中的墨水残余量以及墨盒1是否安装。具体地说，墨盒1的墨水和外壳是透光的，而光闸机构34的光闸34是不透明的。因此，当将光闸34布置在位于墨水槽11的凹槽52中的底部附近的检测位置(与传感器21相对的位置)处时(如在图1中所示的状态)，从传感器21的光发射部分发射出的光被光闸34阻挡。但是，当光闸34处于非检测位置时(在图4中所示的状态)，从传感器21的光发射部分发射出的光由光接收部分接收。也就是说，传感器21如此操作，从而根据从光发射部分发射出的光是否被光接收部分接收到来打开/关闭来自传感器21的输出。
控制单元22包括用作计算处理单元的CPU(中央处理单元)、其中存储有供CPU执行的程序和供这些程序使用的数据的ROM(只读存储器)以及在程序执行期间暂时存储数据的RAM(随机存取存储器)。这些部件集成为一个单元，并且CPU、ROM和RAM用作相应的功能部分。因此，控制喷墨打印机1。控制单元22还包括驱动单元61和判断单元62的功能部分。驱动单元61设置用来控制相应单元包括例如喷墨头5、滑架6和用于驱动输送机构8的马达以及清洁单元9的抽吸泵10a的驱动。
判断单元62根据传感器21的检测结果来判断是否存在墨盒1和容纳在墨水槽11中的墨水量的状态。具体地说，当光闸34设置在检测位置处(如图1所示的状态)并且该传感器21检测到光闸34的存在以输出ON时，则它判断墨水槽11中填充有足够量的墨水。当传感器21没有检测任何东西从而输出OFF时，则它判断其中存储在墨水槽11中的墨水量减少的状态和其中墨盒1没有安装在安装部分70上的状态中的任一个状态。
接下来，将参照图1和4对光闸机构30的操作进行说明。图4为墨盒1的剖视图，显示出其中在墨水槽11中的墨水量较少的情况。另一方面，图1为墨盒1的剖视图，显示出其中在墨水槽11中的墨水量较多的情况。当在墨水槽11中的墨水量如图1所示较多时，整个光闸机构30布置在存储在墨水槽11中的墨液中。在该情况下，整个连杆32在作用在浮子33上的重力和浮力和作用在光闸34上的重力和浮力的组合力作用下受到沿着第一方向(在图1和5中的顺时针方向)的旋转力。但是，如图1所示，连杆32的底面部分抵靠在光闸机构30的调节部件35的上端，因此调节了连杆32沿着第一方向的转动。具体地说，如图1所示，如此调节光闸34，从而该光闸34不会转动到低于传感器21的检测位置的任意位置处。因此，当在墨水槽11中的墨水量较多时，光闸34如图1所示一样布置在检测位置处。当光闸34在该状态下布置在检测位置处时，传感器21输出ON。
另一方面，如图4所示，当在墨水槽11中的墨水量随着墨水消耗而减少时，浮子33和光闸34逐渐出现在墨水液面上。因此，作用在浮子33和光闸34上的浮力逐渐减小，并且作用在浮子33和光闸34上的重力的影响增大。在该情况下，对于作用在整个连杆32上的重力而言，作用在浮子33上的重力的影响增大，因为浮子33与光闸34相比较重。当墨水量减少至预定量时，出现这样一种状态，其中沿着顺时针方向产生在浮子33上的浮力与沿着逆时针方向的重力平衡。当墨水进一步消耗时，作用在浮子33上的浮力进一步减小。如上所述一样作用在整个连杆32上的组合力为沿着第二方向(在图4和5中的逆时针方向)的旋转力，并且连杆32沿着第二方向转动。因此，连杆32与调节部件35的端部分开以沿着朝着墨水液面的方向运动，并且光闸34运动到如图4所示一样的非检测位置。当在墨水槽11中的墨水剩余量接近零时，由浮子33和光闸34所产生出的浮力为零，并且沿着第二方向的旋转力进一步增加。当光闸34布置在非检测位置处时，传感器21输出OFF。
接下来，将参照图5和6对连杆32的旋转原理的细节进行说明。图5示意性地显示出光闸机构30。图6显示出在浮子33中的空气相对于浮子33体积的体积比与作用在浮子33上的浮力和重力之间的关系。实际上，如图5所示一样，连杆32的旋转方向由作用在右边部分(在光闸34侧上)和左边部分(在浮子33侧上)的浮力和重力的组合力与支撑座31的支撑点的边界确定。但是，为了简化说明，现在将假设施加在光闸机构30上的所有力作用在浮子33上的情况下进行说明。也就是说，在该说明书中，作用在除了浮子33之外的组成部分(光闸34和连杆32)上的浮力和重力被忽略不计。相反，认为由整个光闸机构30受到的浮力和重力作用在浮子33上。假设浮子33具有有效总体积A，而紧密封闭空间36具有有效体积B，从而保持如上所述的假设。在该假设情况下，使连杆32沿着第一方向和第二方向转动的旋转力由作用在浮子33上的浮力和重力确定。
当作用在浮子33上的浮力远大于重力时，沿着第一方向的旋转力很大地施加在浮子33上。因此，当墨水液面随着墨水消耗而下降时，浮子33将受到影响例如墨水的表面张力。在这种情况下，恐怕浮子33不会跟随墨水液面下降，并且光闸34不会从检测位置运动到非检测位置。另一方面，当浮子33的重力远大于浮力时，沿着第二方向的旋转力很大地施加在浮子33上。因此，当墨水消耗并且减少时，恐怕浮子33在其中在墨水槽11中留有一定量墨水的状态中到达墨水槽11的底部，并且光闸34运动到非检测位置。
因此，为了改善对在墨水槽11中的墨水剩余量的检测精确度，沿着第一方向和第二方向作用在浮子33上的旋转力中的任一个不会极度减小。最优选的是，在整个浮子33的有效体积A和充入进浮子33的紧密封闭空间36中的空气的有效体积B之间的比例如此设定，从而沿着第一和第二方向的旋转力彼此大致相等。作用在浮子33上的沿着第一方向的旋转力F1和沿着第二方向的旋转力F2表示如下F1＝AY-(A-B)X...(1)F2＝(A-B)X ...(2)A浮子33的总体积；B充入进浮子33的紧密封闭空间36中的空气体积；X浮子33的比重；Y墨水的比重。
尤其是，AY对应于作用在浮子33上的组合浮力，并且(A-B)X(＝F2)对应于作用在浮子33上的组合重力。也就是说，沿着第一方向的旋转力F1表示为作用在浮子33上的组合浮力和组合重力之间的差异。在图6中显示出在旋转力F1和F2之间的关系。图6的水平轴线表示体积比B/A，在图6中的虚线表示沿着第一方向作用在浮子33上的旋转力F1相对于体积比B/A的变化，在图6中的实线表示沿着第二方向的旋转力F2相对于体积比B/A的变化。如图6所示，在封闭空间36相对于浮子33的总体积的体积比B/A变大时，沿着第一方向的旋转力F1变大。另一方面，在体积比B/A变小时，沿着第二方向的旋转力F2变大。假设沿着第一方向的旋转力的大小与沿着第二方向的旋转力相同，即假设F1＝F2，则根据公式(1)和公式(2)获得下面的公式AY-(A-B)X＝(A-B)X...(3)
因此，当F1＝F2时，紧密封闭空间36相对于浮子33的总体积的体积比B/A＝K由下式表示K＝(2X-Y)/2X...(4)作为浮子33的材料的聚缩醛树脂其比重为1.41，而墨水的比重为1.07。因此，根据公式(4)，体积比K为0.62。实际上，优选的是，在下面的范围内来确定体积比K(2X-Y)/2X-0.1＜K＜(2X-Y)/2X+0.1...(5)具体地说，当与在采用聚缩醛树脂作为浮子33的材料中一样比重为1.41或其附近的数值时，优选的是，体积比K为不小于0.5并且不大于0.7。
在上述连杆32的旋转原理的说明中，已经忽略了作用在除了浮子33之外的组成部分(光闸34和连杆32)上的浮力和重力确定出浮子33的优选体积比K(＝B/A)。但是，当作用在光闸34和连杆32上的浮力和重力相对于作用在浮子33上的浮力和重力明显更大时，必须考虑作用在光闸34和连杆32上的浮力和重力来确定优选的体积比K(＝B/A)。
根据上述第一实施方案，当连杆32根据在墨水槽11中的墨水量转动时，浮子33和光闸34的位移轨道由连杆32固定。因此，可以指示出在墨水槽11中的墨水量，且不会受到例如由墨水表面张力引起的干扰的非常大的影响。
根据第一实施方案，即使当沿着第一方向的旋转力在墨水槽11中存储有足够墨水时作用在连杆32上时，也可以借助调节部件35可靠地使光闸34停止在检测位置处。
根据第一实施方案，当墨水量减少并且连杆32沿着第二方向转动时，光闸34移动到非检测位置，并且由传感器21检测到光闸34在检测位置处的存在。因此，可以将其中在墨水槽11中的墨水量减少至小于预定量的情况和其中墨盒1没有安装在安装部分70上的情况检测作为相同的情况。也就是说，可以通过使用传感器21检测出其中在墨水槽11中的墨水量减少至小于预定量的情况和其中墨盒1没有安装在安装部分70上的情况。因此，在根据第一实施方案的喷墨打印机的情况中，通过使用一个传感器21，不仅可以判断出在墨水槽11中的墨水剩余量，而且还可以区分出是否需要新安装具有较大墨水剩余量的另一个墨盒1。因此，降低了成本。
根据第一实施方案，浮子33设有紧密封闭空间36。因此，可以有效地降低整个浮子33的比重。在上述第一实施方案中，浮子33采用其比重大于墨水的材料。但是，浮子33可以由其比重小于墨水的材料形成，以便获得足够大的沿着第一方向的旋转力。
根据第一实施方案，例如当紧密封闭空间36相对于浮子33的总体积的体积比K为0.62时，沿着第一方向作用在连杆32上的旋转力其大小与沿着第二方向的旋转力相同。因此，可以使连杆32更加平滑地转动，且不会受到例如由墨水粘度增大以及墨水表面张力的干扰的很大影响。可以更加准确地指示出在墨水槽11中的墨水量。
另外，根据第一实施方案，光闸34具有不透明性，并且该光闸34布置在形成在墨水槽11中的宽度较窄的凹槽52的内部空间中。因此，可以使用廉价的透光型光学传感器作为检测器。设有浮子33和光闸34的连杆32构成为其相对于墨水液面的投影面宽度较小的薄板状部件。因此，连杆32受到来自墨水的表面张力减小。因此，可以使光闸34正确地跟随墨水的减少而移动。
第二实施方案下面将参照这些附图对根据本发明的第二实施方案进行说明。在该第二实施方案中，只有光闸机构与在第一实施方案中的光闸机构不同。因此，在涉及第二实施方案的附图中，与第一实施方案相同的那些部件由相同的参考标号表示，并且其说明将省略。
图7为剖视图，显示出根据第二实施方案的墨盒。图7A显示出其中墨水槽11的内部充满墨水的状态，而图7B显示出其中在墨水槽11中的墨水被消耗的状态。图8为沿着在图7B中所示的VIII-VIII线剖开的剖视图。墨盒1A的光闸机构30A根据存储在墨水槽11中的墨水量驱动。如图7A所示一样，光闸机构30A布置在墨水槽11的底部处。该光闸机构30A包括一支撑座31A、一连杆(连接部件)32A、布置在连杆32A的一个端部处的一浮子(平衡部件)33A、布置在连杆32A的另一个端部处的一光闸(检测目标部分)34A以及一调节部件35A。摆动部件80由连杆32A、浮子33A和光闸34A构成。
如图7所示，支撑座31A为固定在墨水槽11的底部中央附近的具有梯形侧面的部件。连杆32A为沿着特定方向延伸的薄板状部件。连杆32A如此受到支撑，从而延伸方向相对于墨水槽11的伸出部51的底壁51a(参见图2)形成预定的倾角。另外，连杆32A如此支撑在支撑座31A上，从而该连杆32A可以绕着连杆32A支撑在支撑座31上的枢轴点摆动。连杆32A如此支撑在支撑座31A上，从而通过相对于墨水液面垂直地投影该连杆32A所获得的投影面的宽度最窄，并且与墨水液面相对的连杆32A的表面(在图7A中的连杆32A的上表面)相对于墨水液面具有预定的倾角。另外，如图7A所示，连杆32A在沿着延伸方向的中央附近稍微弯曲，从而该连杆32A在支撑在支撑座31A上时朝着墨水槽11向上凹。如图8所示，可以在与墨水液面相反侧的连杆32A的表面上形成有一弯曲部分(伸出部)32aA。
如图9所示，浮子33A为具有圆柱形形状的部件。如后面所述一样，浮子33A与光闸34A相比具有庞大的体积。另外，如后面所述一样，如图10中所示一样在浮子33A中形成有将填充空气的紧密封闭空间36A。
如图7所示，光闸34A形成在与其上布置有连杆32A的浮子33A的一侧相对的一侧上的端部处。光闸34A为不透明且基本上为矩形的薄板部件。该光闸34A如此布置，从而当连杆32A进行摆动运动时，光闸34A在形成在墨水槽11的侧壁上的凹槽52的内部空间52A中运动(转动)。具体地说，如图7A所示，当在墨水槽11中存储有足够量的墨水并且整个浮子33A设置在墨水中时，则作用在浮子33A上的浮力大于重力。因此，当浮子33A朝着墨水液面向上运动时，则该连杆32A沿着在图7中的顺时针方向(第一方向)转动，并且光闸34A布置在墨水槽11的凹槽52的检测位置(与传感器21相对的位置)处。在该情况下，光闸34A如此布置，从而通过相对于墨水液面将光闸34A垂直投影而获得的投影面的宽度最窄。在该情况下，如图7A所示一样，如后面所述一样形成在光闸34A的上部处的杆状邻接部件34aA抵靠在调节部件35A上，从而该光闸34A不会设置在低于检测位置的任意位置处。因此，调节了连杆32A沿着第一方向的转动。另一方面，如图7B所示，当在墨水槽11中的墨水量减少并且一部分浮子33A从墨水液面中伸出时，则作用在浮子33A上的重力大于浮力。因此，如图7B所示一样，浮子33A朝着墨水槽11的底面向下运动，并且连杆32A沿着在图7B中的逆时针方向(第二方向)转动。因此，如图7B所示一样，光闸34A布置在位于墨水槽11的凹槽52的上部附近的非检测位置(没有与传感器21相对的位置)处。
如图7A所示，在光闸34A的上端处设有在其中光闸34A布置在检测位置处的状态中向上延伸的延伸部分。相对于延伸部分的两个侧面沿着垂直方向(与图面垂直的方向)安装的杆状邻接部件34aA形成在延伸部分的上端附近。
如图7A所示，调节部件35A形成在墨水槽11的凹槽52和伸出部51的上端处。在墨水槽11中存储有足够量墨水并且整个浮子33A设置在墨液中时，调节部件35A抵靠在光闸34A的邻接部件34aA上。因此，调节部件35A用作这样一个部件，它调节连杆32A沿着特定方向(第一方向)的转动，从而不会使光闸34A设置在低于检测位置的任何位置处。
如上所述，在第二实施方案中，如图7A中所示一样，当在墨水槽11中的墨水量较多并且整个浮子33A设置在墨液中时，则邻接部件34aA抵靠在调节部件35A上，该光闸34A布置在凹槽52的检测位置处，并且该光闸34A布置在高于浮子33A的位置处。另外，在第二实施方案中，设置在沿着延伸方向的中央附近的那部分连杆32A稍微弯曲，从而该部分朝着墨水槽11向上凹。因此，该光闸34A与其中连杆32A没有弯曲的情况相比布置在上面位置处。
下面将参照图9和10对摆动部件80的结构进行说明。图9为一展开图，显示出该摆动部件80。图10为沿着在图9中所示的X-X线剖开的剖视图。图10A为一剖视图，显示出浮子33A的展开状态，并且图10B为一剖视图，显示出浮子33A的装配状态。摆动部件80由聚丙烯树脂制成。如图9所示，摆动部件80在其中浮子33A展开的状态下形成为一体。如图10A所示，浮子33A包括一外壳33aA、一帽33bA和一连接部件33cA。如图10A所示，外壳33aA为沿着特定方向延伸的圆柱形部件。外壳33aA设有具有设在一个端部处的开口的内部空间。帽33bA为用于紧密密封外壳33aA的内部空间的部件。连接部件33cA为用于连接外壳33aA和帽33bA的板状部件。连接部件33cA的一个端部与位于沿着外壳33aA的延伸方向的中央附近的部分连接，并且其另一个端部与帽33bA的端面连接。
当将展开的摆动部件80装配上时，则连接部件33cA如图10A中所示一样弯曲，并且设置在与连接在连接部件33cA上的端面相对的一侧上的帽33bA的端部布置在外壳33aA的开口处(在图10A中所示的箭头)。如图10B所示，通过使帽33bA与外壳33aA的开口接合来紧密密封外壳33aA的内部空间。因此，形成该紧密密封空间36A。作为用于形成摆动部件80的材料的聚丙烯的比重为0.9。因此，在该实施方案中，优选的是，紧密封闭空间36A的体积相对于浮子33A的体积的比例K为不小于0.3并且不大于0.5(参见公式(5))。
根据上述第二实施方案，如图7A所示，浮子33A的布置位置低于光闸34A的下端。因此，当在墨水槽11中的墨水量减少时，光闸34A在浮子33A之前从墨水液面中伸出。因此，浮子33A在附着在光闸34A附近的墨水流下之后从墨水液面中伸出以使连杆34A转动。因此，可以降低墨水表面张力在光闸34A转动时的影响。可以指示出正确的墨水量。
根据第二实施方案，连杆32A如此布置，从而通过相对于墨水液面将该连杆32垂直投影获得的投影面的宽度最窄。因此，可以减小在连杆32A和墨水液面之间的接触面积。因此，可以降低当连杆32A转动时墨水表面张力在连杆32A上的影响，并且可以更加正确地指示出墨水量。
根据第二实施方案，如图7A所示一样，连杆32A如此布置，从而可以与墨水液面相对的连杆32A的侧壁相对于墨水液面倾斜。因此，可以进一步减小在连杆32A和墨水液面之间的接触面积。连杆32相对于随着墨水消耗而下降的墨水液面倾斜地布置。因此，连杆32同样可以很容易对墨水进行液体切断。该光闸机构30更加平滑地运动。因此，可以进一步降低墨水表面张力在连杆32A上的影响。
根据第二实施方案，如图8所示一样，弯曲部分32aA形成在可以与墨水液面相对的连杆32A的侧壁上。因此，可以进一步减小在连杆32A和墨水液面之间的接触面积。因此，可以进一步降低墨水表面张力在连杆32A上的影响。
另外，根据第二实施方案，浮子33A由比重为0.9的聚丙烯形成，该比重轻于墨水的比重。因此，可以很容易增大作用在浮子33A上的浮力。这有助于浮子33A的小型化。即使在墨水进入紧密封闭空间36A中时，也可以在浮子33A上产生出浮力，因为浮子33A的比重轻于墨水的比重。
根据第二实施方案，通过使以成一体的方式形成的摆动部件80的外壳33aA和帽33bA接合，从而在浮子33A中形成该紧密封闭空间36A。因此，可以很容易并且廉价地生产出该浮子33A。
根据该第二实施方案，光闸34A如此布置，从而通过相对于墨水液面将光闸34A垂直投影而获得的投影面的宽度最窄。因此，可以减小在光闸34A和墨水液面之间的接触面积。因此，可以降低当光闸34A转动时墨水表面张力在该光闸34A上的影响。
第三实施方案下面将对本发明的第三实施方案进行说明。在该第三实施方案中，本发明应用于能够喷射四种颜色墨水的喷墨打印机上。
如图11所示，喷墨打印机101例如包括一喷墨头102，它设有用于向记录纸张P喷射青(C)、黄(Y)、品红(M)和黑(K)四种颜色墨水的喷嘴102a；四个支架104(104a，104b，104c，104d)，它们用作用于安装四个分别存储有四种颜色墨水的墨盒103(103a，103b，103c，103d)的墨盒安装部分；一滑架105，它使喷墨头102沿着特定方向(与纸面垂直的方向)沿着引导件109线性往复运动；一输送机构106，它沿着与平行于喷墨头102的喷墨表面的喷墨头102的运动方向垂直的方向输送记录纸张P；一清洁单元107，它将容纳在喷墨头102中的高粘度墨水和空气抽出；以及一控制单元108，它管理着整个喷墨打印机101的控制。
在喷墨打印机101中，记录纸张P通过输送机构106沿着在图11中的向左和向右方向输送，同时通过滑架105驱动喷墨头102沿着与在图11中的纸面垂直的方向往复运动。与之协作，从安装有墨盒103的支架104通过供墨管110将墨水提供给喷墨头102的喷嘴102a。另外，从喷嘴102a向记录纸张P喷墨，并且对记录纸张P进行打印。
如图11所示，清洁单元107包括可以安装在喷墨头102上从而覆盖着喷墨表面的清洁帽111和从喷嘴102a吸出墨水的抽吸泵170。清洁单元107布置在与喷墨头102相对的位置处，并且记录纸张P介于它们之间。清洁单元107可以沿着相对于喷墨头102的喷墨表面接近或分开的方向运动。当喷墨头102处于其中可以对记录纸张P进行打印的打印范围之外时，可以使用抽吸泵170来吸出混入到喷墨头102中的空气和/或由于水分从喷嘴102a中蒸发出而导致具有高粘度的墨水。
如图11所示，四个支架104a至104d设在喷墨打印机101中同时在喷墨打印机101中排列成一排。存储有青、黄、品红和黑色墨水的四个墨盒103a至103d分别安装在这四个支架104a至104d上。四种颜色墨水中的黑色墨水在大多数情况中比其它三种颜色墨水使用得更加频繁。在这种情况中，优选的是，黑色墨水的墨盒的体积比彩色墨水的墨盒103a至103c的体积更大。
如后面所述一样，供墨管(连通管)112和大气导入管113在支架104的底部处分别竖立地设在与墨盒103的供墨阀121和大气导入阀122分别对应的位置处。为支架104设置光学传感器114(透光型光学传感器)以便检测出在墨盒103中的墨水剩余量。传感器114具有光发射部分114a和光接收部分114b，它们布置在相同的高度位置处并且彼此相对，从而墨盒103介于两个侧面之间。如后面所述一样检测出来自光发射部分114a的光是否被设在墨盒103中的光闸机构123挡住。将所得到的检测结果输出给控制单元108。
接下来，将对墨盒103进行详细说明。在该实施方案中，分别存储有三种颜色墨水的墨盒103a至103c具有与存储有黑色墨水的墨盒103d相同的结构。因此，将对其中一个墨盒103进行说明。
如图12至14所示一样，墨盒103包括一墨盒主体120，它存储有墨水；一供墨阀121，它能够打开/关闭供墨通道以将容纳在墨盒主体120中的墨水提供给喷墨头102；一大气导入阀122，它能够打开/关闭大气导入通道以从外面将大气导入进墨盒主体120中；一光闸机构123，它阻挡从用于检测在墨盒103中的墨水剩余量的传感器114的光发射部分114a中发射出的光；以及一帽124，它罩着墨盒主体120的下端。
墨盒主体120由透光合成树脂形成。如图14所示一样，水平延伸的分隔壁130一体地形成在墨盒主体120中。墨盒主体120的内部空间由分隔壁130分隔成设置在上边上的墨水腔室(墨水槽)131和设置在下边的两个阀容纳腔室132、133。墨水腔室131充有每一种颜色的墨水。供墨阀121和大气导入阀122分别容纳在两个阀容纳腔室132、133中。在该布置中，用来将装在墨水腔室131中的墨水向外引导的供墨通道构造在阀容纳腔室132中。如后面所述一样，在供墨通道中形成从墨水腔室131一侧向下引导的墨流(参见图19B)。如在图12B和12C中所示一样，在沿着墨盒主体120的侧壁的高度方向的基本上中央位置处形成有稍微向外伸出并且沿着向下方向延伸的伸出部134。在其中墨盒103安装在支架104上的状态下，设置用于支架104的传感器114的光发射部分114a和光接收部分114b设置在与形成在墨盒主体120的侧壁上的伸出部134大致相等的高度处。
如图15至17所示一样，在墨水腔室131中在伸出部134的内侧处形成有一凹槽134a。如图15至17所示一样，该凹槽134a沿着与墨水表面垂直的方向(向下倾斜的方向)延伸，并且该凹槽134a具有彼此相对的两个内壁表面(向下倾斜内表面)134b。如图15至17中所示一样，在凹槽134a中布置有如后面所述一样的光闸机构123的防护板(检测目标部分)160，从而该防护板160介于凹槽134a的两个内壁表面134b之间。如在图15至17中所示一样，在内壁表面134b的每一个上形成有一肋条158，它朝着布置在凹槽134a中的防护板160伸出并且沿着垂直方向延伸。如在图15至17中所示一样，在墨水腔室131中形成有两个邻接目标表面(调节表面)156，它们在相同的平面中从相应内壁表面134b的上端沿着彼此分开的方向延伸。邻接目标表面156为如后面所述一样用来抵靠在形成在防护板160的上端处的邻接部分160a上的表面。邻接目标表面156为倾斜表面，每一个表面朝着墨水腔室131的底面倾斜预定角度(与墨水表面相交)(参见图14)。如在图15至17中所示一样，在墨水腔室131中形成有垂直壁面169，每个壁面与内壁表面134b的端部和邻接目标表面156的端部连接，内壁表面134b设置在与连接在墨水腔室131的内壁上的侧面相对的侧面上，邻接目标表面156设置在与连接在墨水腔室131的内壁上的侧面相对的侧面上。如在图15至17中所示一样，肋条157如此形成，从而其中每一个肋条都在邻接目标表面156和垂直壁面169上延伸，并且其中每一个肋条都垂直于抵靠在邻接目标表面156上的邻接部分160a的延伸方向设置。在其中邻接部分160a抵靠在邻接目标表面156上的状态中，如图15所示，邻接部分160a的顶端与肋条157的侧面相邻且相对地设置。如在图15至17中所示一样，肋条157连续地形成在从位于墨水腔室131的内壁侧面上的邻接目标表面156的端部到与之相对的端部的范围上并且连续形成在从位于邻接目标表面156的侧面上的垂直壁面169的端部到与之相对的端部的范围上。图18显示出在肋条157和邻接目标表面156以及垂直壁面169之间的边界的剖视图。在该实施方案的墨盒的情况下，如图18所示，该边界的曲率半径根据肋条157和邻接目标表面156以及垂直壁面169之间的连接部分的位置而不同。图18A显示出在肋条157和邻接目标表面156之间的边界的横截面。图18B显示出在肋条157和垂直壁面169的上端区域之间的边界的横截面。图18C显示出在肋条157和垂直壁面169的下端区域之间的边界的横截面。如在图18A至18C中所示一样，形成在肋条157和邻接目标表面156之间的边界处的弯曲部分(在图18A中的A)的曲率小于形成在肋条157和垂直壁面169之间的边界处的弯曲部分(在图18B和18C中的B和C)的曲率。形成在肋条157和垂直壁面169的上端区域之间的边界处的弯曲部分(在图18B中的B)的曲率小于形成在肋条157和垂直壁面169的下端区域之间的边界处的弯曲部分(在图18C中的C)的曲率。
如在图14至17中所示一样，设在墨水腔室131的下部空间中的光闸机构123包括一防护板160(检测目标部分)，它相对于光是不透明的；一中空浮子161(平衡部件)；一连接部件162，它连接着防护板160和浮子161；以及一支撑座163，它设在分隔壁130的上边并且可转动地支撑着连接部件162。移动部件(摆动部件)由防护板160、浮子161和连接部件162构成。浮子161为具有其中充有空气的紧密封闭空间的圆柱形部件。整个浮子161的比重小于在墨水腔室131中变化的墨水的比重。防护板160和浮子161分别设在连接部件162的两个端部处。在沿着连接部件162的延伸方向的中央附近形成有一柱状旋转轴162a，它沿着与连接部件162的两个侧面垂直的方向伸出。该连接部件162在垂直平面中(在与该图的纸面平行的平面中)可以绕着旋转轴162a的中心转动地支撑在支撑座163上。
如在图14至17中所示一样，形成在连接部件162上的旋转轴162a从位于连接部件162的两个侧面上的平坦表面沿着与墨水表面的位移方向垂直的方向伸出。为了使连接部件162的转动平滑，该旋转轴162a如此支撑在支撑座163上，从而该旋转轴162a也可以在一定程度上在与图16的纸面平行的平面中转动。也就是说，支撑座163在下面的位置处支撑着摆动部件，从而还允许除了连接部件162绕着旋转轴162a的中心的转动之外的运动。从连接部件162的两个侧面伸出的旋转轴162a沿着伸出方向的顶端抵靠在位于从墨水腔室131的底面(如后面所述一样的分隔壁130)竖立地设置的一对支撑板163a的互相相对侧面上的侧壁表面上。因此，沿着在图16的纸面上的向右和向左方向来调节整个摆动部件的位移。
防护板160为一薄板状部件，它与垂直平面(与图14的纸面平行的平面)平行并且具有预定的面积。如图14所示，该防护板160具有一矩形区域以及形成为从矩形区域的上端进一步向上延伸的三角形伸出区域。具有从防护板160朝着两个肋条157(在沿着墨水表面的方向上)延伸的柱状形状的邻接部分160a形成在伸出区域的上端处。邻接部分160a在墨水腔室131中抵靠在邻接目标表面156上。因此，调节连接部件162沿着特定方向(第一方向)的转动以将防护板160布置在预定位置处。具体地说，如图14所示，当邻接部分160a抵靠在邻接目标表面156上时，防护板160布置在凹槽134a的位于光发射部分114a和光接收部分114b之间的检测位置处。在该情况下，已经穿过透光墨盒主体120的壁和墨水腔室131中的墨水从传感器114的光发射部分114a发射出的光被防护板160阻挡。另一方面，当邻接部分160a与邻接目标表面156分开时(当摆动部件处于由图14中的双点划线表示的状态中时)，防护板160布置在除了检测位置之外的任意位置处。在该情况下，从光发射部分114a发射出的光没有受到阻挡地到达光接收部分114b。
因此，在其中在墨水腔室131中的墨水剩余量较大并且设在连接部件162的一个端部处的整个浮子161设置在墨水中的状态中(在其中摆动部件处于由图14中的实线所示的状态中的情况下)，浮子161根据作用在浮子161上的浮力而浮动，并且连接部件162转动。但是，防护板160的邻接部分160a抵靠在邻接目标表面156上，并且调节了连接部件162的转动。因此，设在连接部件162的另一个端部处的防护板160布置在检测位置处，即在从光发射部分114a发射出的光在投射中受到阻挡的位置处。但是，当在墨水腔室131中的墨水剩余量减少并且一部分浮子161从墨水液面中伸出时，则作用在浮子161上的浮力减小，并且浮子161根据重力向下运动(在其中摆动部件由在图14中的双点划线表示的状态中)。因此，防护板160朝着与伸出部134的内部相比较向上设置的位置(非检测位置)运动，从而从光发射部分114a发射出的直射光没有被防护板160阻挡。因此，从光发射部分114a发射出的直射光沿着线性光路透射穿过透光伸出部134，并且该光由光接收部分114b直接接收。因此，通过传感器114检测出其中在墨水腔室131中的墨水剩余量减小的状态。
如在图14至17中所示一样，从防护板160朝着凹槽134a的内壁表面134b伸出的柱状销(伸出部)159分别形成在防护板160的矩形区域的两个侧面(在摆动部件的端部附近)上。销159的顶端构成为形成弯曲表面。如图14所示一样，在邻接部分160a抵靠在邻接目标表面156上的位置和邻接部分160a与邻接目标表面156分开的位置之间的运动范围内，这些销159的顶端总是处于与凹槽134a的内壁表面134b相对的状态中。销159具有形成这样一种程度的间隙的伸出量，从而即使在销159的顶端抵靠在凹槽134a的内壁表面134b上并且防护板160最贴近地靠近内壁表面134b时，至少在防护板160和内壁表面134b之间的墨水的表面张力不会引起毛细现象。
在该结构中，在其中墨盒103安装在支架104上的状态中，墨盒主体120的伸出部134插入在传感器114的光发射部分114a和光接收部分114b之间。在该情况下，伸出部134的宽度比在光发射部分114a和光接收部分114b之间的距离更窄。因此，在光发射部分114a和光接收部分114b和伸出部134之间保持预定的间距。如图12和13所示，沿着与伸出部134的延伸方向相同的方向延伸从而使伸出部134介于它们之间的一对肋条155设置在其上形成有伸出部134的外壁表面上沿着水平方向(在图12B中的纸面的向左/向右方向)的两个端部处，用于墨盒主体120。盖部件135焊接在墨盒主体120的上端上。在墨盒主体120中的墨水腔室131由盖部件135封闭。
如图14所示，在两个阀容纳腔室132、133之间形成有一注入孔136，以便将墨水注入进空墨盒103的墨水腔室131中。由合成橡胶制成的插塞部件137被可压迫地插入到注入孔136中。如图14所示，与在墨盒本体120中的墨水腔室131连通的开口在侧壁上端附近穿过一部分注入孔136形成。当充入墨水时，在注入孔136中的插塞部件137被注墨针(未示出)刺穿，并且注墨针穿过位于侧壁上端附近的通过部分注入孔136形成的开口，从而通过注墨针将墨水注入到墨水腔室131中。
如图14所示，在构成用于在其中容纳供墨阀121的阀容纳腔室132的顶板的一部分分隔壁130处一体地形成有向下伸出的圆柱形部分138。在圆柱形部分138的下端处设有封闭着形成在圆柱形部分138中的连通通道的薄膜部分139。另一方面，在构成用于在其中容纳大气导入阀122的阀容纳腔室133的顶板的一部分分隔壁130处一体地形成有两个分别向上和向下伸出的圆柱形部分140、141。在设在下边的圆柱形部分141的下端处设有用来封闭形成在圆柱形部分140、141中的连通通道的薄膜部分142。另外，如图14所示，在圆柱形部分140的上边设有向上延伸至墨水腔室131的上端的圆柱形部件143。
如图14所示，供墨阀121包括用合成橡胶等形成为具有基本上圆柱形形状并且具有弹性的阀主体145以及容纳在阀主体145中并且由合成树脂制成的阀塞146。如图19所示，阀主体145包括一推压部分147、一阀座部分148和一装配部分149，它们一体地形成并且从上侧(墨水腔室131侧)开始按照这个顺序排列。
在该结构中，阀塞146的下表面抵靠在阀座部分148的上表面(在面对着墨水腔室131的一侧上的端面)。通过阀座部分148的一部分轴心形成沿着垂直方向延伸的通孔148a。形成与阀座部分148的通孔148a连通并且向下延伸的导孔149a，用于装配部分149。导孔149a形成为具有朝着其中直径在下面位置处增大的端部加宽的形状。围绕着导孔149a形成有一环形沟槽149b。在该结构中，用于形成导孔149a的壁可以方便地沿着导孔149a的直径膨胀的方向弹性变形。因此，当将供墨管112插入到导孔149a中时，可以通过改善在导孔149a和供墨管112之间的紧密接触性能来尽可能避免墨水的泄漏。即使当在其中供墨管112相对于导孔149a倾斜的状态中或在其中导孔149a的中心轴线偏离供墨管112的中心轴线的状态中将供墨管112插入到导孔149a中时，也能可靠地将供墨管112插入到导孔149a中，因为该壁部分可以沿着导孔149a的直径膨胀的方向弹性变形。
如图19所示，推压部分147包括从阀座部分148朝着墨水腔室131侧延伸的圆柱形侧壁部分147a和从侧壁部分147a的上端沿着侧壁部分147a的径向方向向内一体地伸出的伸出部分147。伸出部分147b的下表面抵靠着阀塞146。阀塞146在侧壁部分147a和伸出部分147b的弹性力作用下被向下推压。在伸出部分147b的内侧处形成有一开口147c。在该结构中，按照一体的方式形成的侧壁部分147a和伸出部分147b可以轻易地弹性变形。
如图19和20所示一样，阀塞146包括抵靠在阀主体145的阀座部分148上的底部150、从底部150的外圆周侧面部分朝着墨水腔室131延伸的圆柱形阀侧壁部分151和与阀侧壁部分151相比从底部150的中央朝着墨水腔室131过多伸出的阻断部分152。
在阀塞146的底部150的下表面(与阀座部分148相对的端面)上形成有朝着阀座部分148伸出的环形伸出部150a。通过阀主体145的推压部分147将阀塞146朝着阀座部分148推压。在其中环形伸出部150a与阀座部分148的上表面紧密接触的状态(在图19A中所示的状态)中，阀座部分148的通孔148a由阀塞146封闭，并且将供墨通道封闭。另外，多个(例如，八个)用来使阀塞146的上部空间和下部空间之间连通的连通通道153形成在沿着阀塞146的部分底部150的圆周方向等距离分开的位置处，阀塞的那部分底部150与环形伸出部150a相比设置在外圆周侧上并且与阀侧壁部分151相比设在内圆周侧上。
如图19和20所示，阀塞146的阻断部分152由如在平面图中所示一样以交叉的形式组合的四块板部件152a、152b、152c、152d构成。阻断部分152竖立地设在底部150的基本上中央部分处。如图20所示，沿着垂直方向延伸的沟槽154分别形成在彼此垂直组合在一起的板部件之间(例如在板部件152a、152b之间)。阻断部分152在阀主体145的伸出部分147b的内侧处穿过开口147c，从而阻断部分152向上伸出。如图14所示，阻断部分152的顶端在将墨盒103安装在支架104上之前布置在稍低于圆柱形部分138的薄膜部分139的位置处。
当将墨盒103安装在支架104上时，设置用于支架104的供墨管112插入到阀主体145的导孔149a中。因此阀塞146由供墨管112克服阀主体145的推压部分147的推压力被向上推。阀塞146向上运动同时使推压部分147变形。设在阀塞146的底面上的环形伸出部150a与阀座部分148分开(参见图19B)。在该情况中，圆柱形部分138的薄膜部分139被已经向上运动的阀塞146的阻断部分152的顶端穿透。因此，如图14和19B所示一样，容纳在墨水腔室131中的墨水通过在圆柱形部分138中的连通通道流进阀容纳腔室132。另外，从供墨管112通过阀塞146的连通通道153将墨水提供给喷墨头102。在该情况下，阀容纳腔室132用作供墨通道。形成从墨水腔室131的一侧向下引导的墨水流(在图19B中的箭头)。
如图14所示，大气导入阀122设有阀主体145和容纳在该阀主体145中的阀塞146。大气导入阀122按照与供墨阀121相同的方式构成。也就是说，大气导入阀122如此构成，从而在推压部分147的作用下被向下推压的阀塞146与阀主体145的阀座部分148紧密接触，从而阀塞146将通孔148a关闭。当将墨盒103安装在支架104上时，大气导入管道113插入到形成在阀主体145中的导孔149a中。与供墨阀121类似，阀塞146向上运动，并且圆柱形部分141的薄膜部分142被阀塞146的阻断部分152穿透。因此，外界大气通过阀塞146的连通通道153从大气导入管113流进阀容纳腔室133中。另外，大气通过圆柱形部件143的内部通道和圆柱形部分140、141导入进墨水腔室131的上部中。
与墨盒主体120不一样，帽124由不能让光透射穿过的不透明材料形成。如图12至14所示，帽124在其中用它罩着墨盒主体120的下端的状态中例如通过超声波焊接固定在墨盒主体120上。向下伸出的两个环形伸出部165分别形成在帽124的底部与供墨阀121和大气导入阀122分别相对应的位置处。在该结构中，例如当将墨盒103放置在桌子上时，附着在供墨阀121和大气导入阀122的入口附近的那些部分上的墨水难以附着到例如桌子表面上。
如图12至14所示一样，在与形成在墨盒主体120的外壁上的伸出部134相同的侧面上在帽124的侧壁部分上形成有沿着垂直方向延伸的肋条166。该肋条166形成在伸出部134下方。如图12B和14所示，在墨盒主体120的伸出部134中的肋条166和防护板160布置在沿着垂直方向彼此分开预定距离的位置处。肋条166设置在低于防护板160的位置处。因此肋条166在其中将墨盒103安装在支架104上的状态中设置在低于传感器114的光发射部分114a和光接收部分114b的位置处。另外，如在其中沿着安装方向看该墨盒103的平面图中所看到的一样，肋条166位于介于传感器114的光发射部分114a和光接收部分114b之间的位置处。肋条166的宽度比伸出部134的宽度窄，肋条166的伸出距离比伸出部134的伸出距离短。
如此检测肋条166，使得该肋条166在传感器114的光发射部分114a和光接收部分114b之间穿过，从而只有在墨盒103安装在支架104上或在从支架104将墨盒103拆卸下时瞬时切断来自传感器114的光发射部分114a的光。另一方面，肋条166在墨盒103的安装状态中处于低于传感器114的位置处。因此，该肋条166不会被传感器114检测到。只有布置在墨水腔室131中的防护板160可以由传感器114检测到。也就是说，只有在墨盒103安装/拆卸时，肋条166才可以被传感器114检测到。因此，可以通过使用如后面所述一样的控制单元108根据肋条166的检测结果来识别出是否安装有墨盒103。在第三实施方案中，如此设置该结构，从而只有沿着特定方向安装/拆卸墨盒103时肋条166才能够被传感器114检测到。因此，不必进行以其它方式进行以便用传感器114检测肋条166的任何复杂的操作。另外，可以极大地避免例如由于与支架104接触而引起的肋条166的断裂，从而该肋条166暴露到外面并且在强度方面看较脆弱。
接下来，将对控制单元108进行说明。控制单元108管理着由喷墨打印机101进行的各种操作的控制，这些操作包括例如从喷墨头102的喷嘴102a中将墨水喷射出、将纸张提供给喷墨头102并且将已经经过由喷墨头102进行打印的打印纸张排出。该控制单元108包括例如用作计算处理单元的CPU(中央处理单元)、其中存储有由CPU执行的程序和用于这些程序的数据的ROM(只读存储器)、在程序执行期间暂时存储有数据的RAM(随机存取存储器)、非易失性存储器例如可重写EEPROM(可电子擦写可编程只读存储器)、输入/输出接口以及总线。如图11所示，控制单元108根据从外部个人计算机(PC)182输入的各种信号来控制用于构成该喷墨打印机101的多个装置，例如包括喷墨头102、用于驱动滑架105的输送机构106的马达以及清洁单元107的抽吸泵170。
如图11所示，控制单元108还包括用来根据来自传感器114的输出信号判断墨盒103的安装状态的安装状态判断部分180以及用来计算容纳在墨水腔室131中的墨水剩余量的墨水剩余量计算部分181。
下面将参照在图21中所示的安装状态判断过程流程图对安装状态判断部分180和墨水剩余量计算部分181的处理步骤进行说明。在图21中，Si(i＝10，11，12，...)表示该处理操作的每个步骤。该流程图以实施例的方式显示出在将用于存储黑色墨水的墨盒103d安装在支架104d上时所进行的处理步骤。
首先，如果在其中将电源施加给喷墨打印机101的状态中在S10的判断过程中判断设置用于帽124的肋条166没有被传感器114检测到(在S10的判断结果为“No”的情况中)，则该程序前进至S14的墨水剩余量计算过程。另一方面，如果在S10的判断过程中判断肋条166被传感器114检测到(在S10的判断结果为“Yes”的情况中)，则该程序前进至S11的判断过程。在S11的判断过程中，紧接着在检测到肋条166之前判断是否已经安装有墨盒。如果紧接着在检测到肋条166之前墨盒103d已经安装在支架104d上(在S11的判断结果为“Yes”的情况中)，则判断已经从支架104d将墨盒103d拆除了，并且存储与墨盒103d处于非安装状态的事实相对应的信息(S12)。在该情况中，不必计算出墨水剩余量。因此，该程序实际上重新开始。
如果紧接着在S11的判断过程中检测到肋条166之前墨盒103d还没有安装(在S11的判断结果为“No”的情况中)，则因此通过将墨盒103d安装在支架104d上来检测到在图13中所示的墨盒103d的肋条166。因此，存储与墨盒103d处于安装好的状态中的事实相对应的信息(S13)。之后，该程序前进至S14的墨水剩余量计算过程。
在S14的墨水剩余量计算过程中，如果检测到光闸机构123的防护板160(如果墨水剩余量足够)，则从墨盒103d的最大容量和在墨盒103d的安装时刻之后已经排出的墨水液滴数量的累积数值中大致计算出墨水剩余量。另一方面，如果光闸机构123的防护板160没有被检测到(如果墨水剩余量减少)，则从在其中防护板160没有被检测到的状态中所获得的墨水剩余量和在到达上述状态之后已经排出的墨水液滴数量的累积数值中更加准确地计算出墨水剩余量。将在S14中计算出的墨水剩余量传送给PC182(S15)，并且该程序返回。
将包括例如墨盒103的安装状态和排出墨水的累积数值的信息存储在非易失性存储器例如EEPROM中，以便即使在其中喷墨打印机101的电源被关闭的状态中也能保持该信息。
根据上述第三实施方案，在防护板160和形成在墨水腔室131中的凹槽134a的内壁表面134b之间的距离由形成在摆动部件的防护板160的侧面上的销159保持。在该情况中，确保在防护板160和内壁表面134b之间的距离不会达到由于墨水的表面张力引起任何毛细现象的程度。可以避免由于墨水的表面张力引起的防护板160和内壁表面134b之间的粘附以及防护板160的位移的平滑运动变差。也就是说，在墨水表面随着墨水的消耗而下降时，介于防护板160和内壁表面134b之间的墨水表面可以同样下降。在防护板160和内壁表面134b之间不会留下任何可能通过墨水表面张力抑制防护板160的移动的墨水。因此，在第三实施方案中，防护板160可以根据墨水剩余量的变化而平滑地操作。因此，可以在误差较小的情况下检测出墨水腔室131中的墨水剩余量到达预定量这个事实。
摆动部件(可动部件)如此受到支撑，从而可以在与图16的纸面平行的平面中进行一定程度的转动。因此恐怕设在与由支撑座163提供的支撑点分开的位置处的防护板160会根据在防护板160和内壁表面134b之间的间距而太接近内壁表面134b。为了解决这个问题，可以通过加宽在防护板160和内壁表面134b之间的间距来使防护板160的操作平稳，且不会受到墨水表面张力的影响。但是，在该情况中，在传感器114的光发射部分114a和光接收部分114b之间的间距必须同样加宽，这从传感器114的灵敏度方面看是不理想的措施。根据在光发射部分114a和光接收部分114b之间的间距必须采用具有更高灵敏度的昂贵传感器。但是，根据第三实施方案，通过借助形成在摆动部件的防护板160的侧面上的销159将防护板160和内壁表面134b之间的间距调节至这样一种程度，从而防护板160的平滑运动不会受到墨水表面张力的破坏。因此，可以进一步缩短在防护板160和内壁表面134b之间的距离。同时，也可以使伸出部134的宽度变窄。另外，可以进一步使伸出部134的宽度变窄，因为防护板160为薄板状部件。因此，可以采用灵敏度较低的廉价透光型光学传感器作为传感器114。
另外，根据第三实施方案，沿着内壁表面134b的垂直方向延伸的肋条158形成在墨水腔室131中的凹槽134a的内壁表面134b上。因此，聚集在防护板160和内壁表面134b之间的墨水能够成功地沿着肋条158下落。因此，可以进一步避免由于墨水的表面张力而引起防护板160和内壁表面134b之间的粘附。
另外，根据第三实施方案，形成在摆动部件的防护板160的侧面上的销159的顶端由弯曲表面构成。因此，这些销159与在墨水腔室131中的凹槽134a的内壁表面134b点接触。因此，即使在销159和内壁表面134b之间留有墨水时，也可以将剩余量抑制在最小程度上。也就是说，这些销159和内壁表面134b难以在墨水的表面张力作用下粘附在一起。因此，在墨水剩余量变化时可以平滑地操作防护板160。可以在误差较小的情况下检测出在墨水腔室131中的墨水剩余量到达预定量这个事实。
根据第三实施方案，形成在防护板160的上部处的邻接部分160a为柱状部件。因此，在墨水腔室131中的邻接部分160a和邻接目标表面156线接触。因此，在邻接部分160a和邻接目标表面156之间的接触面积减小。因此，邻接部分160a和邻接目标表面156难以在墨水表面张力的作用下粘附在一起。因此，可以根据墨水剩余量的变化而使防护板160平滑地操作。可以在误差较小的情况下检测出在墨水腔室131中的墨水剩余量到达预定量这个事实。
根据第三实施方案，在位于邻接目标表面156和形成在邻接目标表面156和垂直壁面169上面的肋条157之间的边界处形成弯曲部分，通过该弯曲部分的毛细管力吸出聚集在形成在墨水腔室131中的邻接目标表面156上的墨水，并且墨水沿着该肋条157向下落。因此，邻接部分160a和邻接目标表面156难以在墨水表面张力的作用下粘附在一起。同时，在其中邻接部分160a抵靠在邻接目标表面156上的状态中，邻接部分160a的顶端与肋条157的侧面接触。因此，留在邻接部分160a和邻接目标表面156之间的墨水也被形成在位于邻接目标表面156和肋条157之间的边界处的弯曲部分的毛细管力抽出。因此，邻接部分160a可以很容易根据墨水表面的下降而以适当的定时与邻接目标表面156分开。
根据该第三实施方案，如图18所示，提供这样一种结构，其中形成在肋条157和垂直壁面169的下端区域之间的边界处的弯曲部分(在图18C中的C)的曲率、形成在肋条157和垂直壁面169的上端区域之间的边界处的弯曲部分(在图18B中的B)的曲率和形成在肋条157和邻接目标表面156之间的边界处的弯曲部分(在图18A中的A)的曲率顺序减小。因此，形成在肋条157和邻接目标表面156以及垂直壁面169之间的边界处的弯曲部分的毛细管力在向下设置的肋条157的下部处增加。该动作用来使墨水更整体向下运动。也就是说，聚集在邻接目标表面156和肋条157之间的边界附近的墨水将轻易地沿着肋条157向下落。
另外，根据该第三实施方案，形成在墨水腔室131中的邻接目标表面156是斜面。聚集在邻接目标表面156上的墨水沿着该斜面向下落并且流动。因此，该墨水更加难以聚集在邻接目标表面156上。
另外，根据该第三实施方案，具有防护板160的连接部件162转动，因此防护板160移动。因此，防护板160可以稳定地沿着预定轨道移动。因此，该防护板160难以粘附在设置在预定轨道外面的内壁表面134b上。
第四实施方案接下来，将参照这些附图对第四实施方案进行说明。在该第四实施方案中，与第三实施方案基本上相同的那些部件由相同的参考标号表示，并且其说明将省略。设在防护板160(检测目标部分)的上端处的邻接部分160a如此移动，从而当邻接部分160a从邻接部分160a抵靠在形成在墨水腔室131中的邻接目标表面156上的位置(检测位置)向邻接部分160a与邻接目标表面156分开的位置(非检测位置)运动时，防护板160描绘出圆弧形轨道。因此，在该第四实施方案中，如图22所示，在凹槽134a的相应内壁表面134b上形成有肋条158A，它们连续延伸同时沿着防护板160的移动轨迹(圆弧形轨道)弯曲并且朝着布置在凹槽134a中的防护板160伸出。
根据上述第四实施方案，聚集在防护板160的位移区域和凹槽134a的内壁表面134b之间的墨水能够顺利地沿着肋条158A向下落。因此，可以防止防护板160和内壁表面134b在墨水的表面张力作用下粘附在一起。因此，可以根据墨水剩余量的变化平滑地操作防护板160。可以在误差较小的情况下检测出在墨水腔室131中的墨水剩余量到达预定量这个事实。
第五实施方案接下来，将参照这些附图对第五实施方案进行说明。在该第五实施方案中，与第三实施方案基本上相同的那些部件由相同的参考标号表示，并且其说明将省略。
如图23所示，设在墨水腔室131的下侧空间中的光闸机构123B包括一不透明防护板160B(检测目标部分)、一中空浮子161(平衡部件)、连接着防护板160B和浮子161的连接部件162B、设在分隔壁130上并且可转动地支撑着连接部件162B的支撑座163以及用来防止连接部件162B出现任何横向波动的一对防护壁167。在第五实施方案中，可动部件(摆动部件)由防护板160B、浮子161和连接部件162B构成。浮子161为具有在其中填充有空气的紧密封闭空间的圆柱形部件。整个浮子161的比重小于容纳在墨水腔室131中的墨水的比重。防护板160B和浮子161分别设在连接部件162B的两个端部处。沿着与连接部件162B的侧面垂直的方向伸出的柱状旋转轴162aB形成在沿着连接部件162B的延伸方向的中央附近。连接部件162B可以绕着旋转轴162aB的轴线转动地支撑着在支撑座163上。如图23所示，那对防护壁167为从墨水腔室131的底面沿着垂直方向延伸出的板状部件。那对防护壁167在墨水腔室131中设在旋转轴162a和垂直壁面169之间。另外，那对防护壁167布置在这样的位置处，从而连接部件162B介于那对防护壁167之间。
防护板160B为一薄板状部件，它与垂直表面(与图14的纸面平行的平面)平行并且具有预定的面积。防护板160B具有矩形区域和形成为从矩形区域的上端进一步向上延伸的三角形伸出区域。在伸出区域的上端处形成有一邻接部分160a，它具有沿着与肋条157的侧壁垂直的方向(沿着墨水表面的方向)延伸的柱状形状。
如图23所示，在介于那对防护壁167之间的连接部件162B的两个侧面上都分别形成有朝着防护壁167的平面沿着垂直方向伸出的柱状销(伸出部)159B。这些销159B的顶端由弯曲表面构成。在该结构中，这些销159B的顶端在其中防护板169B的邻接部分160a在抵靠在邻接目标表面156上的位置(检测位置)和与邻接目标表面156分开的位置(非检测位置)之间运动的范围内总是与防护壁167的内侧表面相对。
根据上述第五实施方案，提供这样一种结构，其中形成在连接部件162B的两个侧面上的销159B由那对防护壁167夹着，从而保持着在防护板160B和内壁表面134B之间的距离。因此，可以防止防护板160B和内壁表面134b在墨水表面张力的作用下粘附在一起。因此，可以根据墨水剩余量的变化平滑地操作防护板160B。可以在误差较小的情况下检测出在墨水腔室131中的墨水余量到达预定量的事实。销159B和与之相对的防护壁167的侧面形成在旋转轴162aB附近。因此，销159B的移动范围减小，并且可以实现与该销159B相对的防护壁167的小尺寸。
上面已经对本发明的实施方案进行了说明。但是，本发明不限于上述实施方案，在权利要求中所限定的范围内可以对这些实施方案进行各种改变。例如，第一实施方案如此构成，从而调节部件35设置用来调节连杆32沿着第一方向的转动。但是，本发明并不限于此，该实施方案可以构成为没有设置调节部件35。
第一实施方案如此构成，从而当连杆32沿着第一方向转动时光闸34布置在检测位置处，并且当连杆32沿着第二方向转动时光闸34布置在非检测位置处。但是，本发明并不限于此，并且可以有以下布置。也就是说，在连杆32沿着第一方向转动时光闸34布置在非检测位置，而在连杆32沿着第二方向转动时光闸34布置在检测位置处。
在第一实施方案中浮子33由聚缩醛树脂形成，并且在第二实施方案中浮子33A由聚丙烯树脂形成。但是，本发明并不限于此。浮子可以由另一种树脂形成，或者浮子可以由树脂之外的材料形成。
另外，在第一实施方案中，紧密封闭空间的体积相对于浮子33的总体积的比例K如此确定，从而沿着连杆32的第一方向的旋转力其大小与沿着第二方向的旋转力相同。但是，本发明并不限于此。浮子33的体积比K可以如此确定，从而沿着第一方向的旋转力和沿着第二方向的旋转力中的任一个大于另一个。
第一实施方案构成为光闸34是不透明的。但是，本发明并不限于此。光闸可以构成为透光的。在该情况中，可以采用除了用在第一实施方案中的透光型光学传感器之外的传感器作为光闸34的检测器。
在第一实施方案中，采用透光型光学传感器作为传感器21。但是，本发明并不限于此。可以采用另一种光学传感器例如反射型光学传感器。或者，可以采用光学传感器以外的传感器。当采用反射型光学传感器作为传感器21时，优选的是，光闸34构成使得该表面的反射率升高。
另外，第一实施方案如此构成，从而传感器21不仅检测在墨水槽11中的墨水剩余量的状态而且还检测墨盒是否存在。但是，本发明并不限于此，并且可以采用以下布置。也就是说，传感器21可以只检测在墨水槽11中的墨水剩余量的状态。第一实施方案如此构成，从而浮子33和光闸34设在连杆32的端部处，并且连杆32的中央部分由支撑座支撑。但是，对此没有任何限制。如图24中所示，支撑部件203的一个端部可以为自由端，浮子202(平衡部件)可以安装在一个端部上，并且支撑部件203的另一个端部可以固定在墨水槽中。在该情况中，在浮子上可以设有检测目标部分。
第一和第二实施方案如此构成，从而采用透光墨水。但是，本发明并不限于此。可以采用不透光墨水。在该情况中，优选的是，墨水在消耗墨水的状态下不会聚集在检测位置处。
在第二实施方案中，弯曲部分32aA形成在与墨水液面相反侧的连杆32A的表面上。但是，本发明并不限于此。连杆32A与墨水液面相反侧的表面可以形成为具有任意形状，只要在该形状下在连杆32A和墨水液面之间的接触面积减小。例如，可以在与墨水液面相反侧的壁面上形成薄板状伸出部。
第三实施方案如此构成，从而防护板160布置成在形成在墨水腔室131中的凹槽134a的那对内壁表面134b之间移动。但是，本发明并不限于此。可以如此布置，从而防护板160沿着一个内壁表面移动。在该情况下，销159可以设在防护板169的一个侧面上，并且该销159可以形成为朝着一个相对内壁表面134b伸出。
第三实施方案如此构成，从而防护板160为薄板状。但是，本发明并不限于此。防护板160可以具有另一种形状例如任意的球形。
第三实施方案如此构成，从而肋条158设在凹槽134a的内壁表面134b的侧面上，并且肋条157在墨水腔室131中设在垂直壁面169和邻接目标表面156上。但是，本发明并不限于此。可以采用这样一种布置，其中没有设置上述肋条。
在第三至第五实施方案中，摆动部件的销159、159B的顶端由弯曲部分构成。但是，本发明不限于此。可以采用任意顶端形状，即使在墨水留在销159和内壁表面134b之间和/或在销159B和防护壁167的侧面之间的情况下，只要墨水不保持在摆动部件移动期间会使操作的平滑性变差的量。销159、159B的顶端形状可以为尖锐的或平坦的。
在第三实施方案中，设在防护板160的上端处的邻接部分160a为柱状部件。但是，本发明并不限于此。例如，邻接部分160a可以是板形的。第三实施方案如此构成，使得在墨水腔室131中的邻接目标表面156为倾斜表面。但是，本发明不限于此。邻接目标表面156可以是水平表面。
第三实施方案如此构成，使得摆动部件根据在墨水腔室131中的墨水量的增加/减少而绕着旋转轴162a的中心旋转。但是，本发明不限于此。例如，可以有下面的布置。也就是说，摆动部件由防护板和与之直接连接的浮子构成，摆动部件根据在墨水腔室中的墨水量的增加/减少移动以跟随着墨水液面的移动。
在第四实施方案中，形成在凹槽134a的内壁表面134b上的肋条158A沿着防护板160的移动轨道形成。但是，本发明并不限于此。为了尽可能在防护板160和内壁表面134b之间不保留墨水并且使摆动部件顺利地更平滑地转动，肋条158A优选形成为沿着形成在防护板160的侧面上的销159的移动轨道延伸。
在第三至第五实施方案中，可以适当地改变例如形成在墨水腔室131中的内壁表面134b和形成在邻接目标表面156和垂直壁面169上的肋条157、158、158A的形状、高度和宽度。在第三至第五实施方案中，肋条157形成在从邻接目标表面156和垂直壁面169的范围上，并且肋条158形成为从内壁表面134b朝着防护板160伸出。但是，本发明并不限于此。可以形成其中一个肋条。在第三至第五实施方案中，形成在从邻接目标表面156和垂直壁面169上的肋条157具有与邻接目标表面156垂直的伸出角度。但是，本发明并不限于此。伸出角度可以为钝角或锐角。但是，为了使墨水难以聚集在邻接目标表面156和肋条157之间的边界处，伸出角度优选为钝角。
在第三至第五实施方案中，肋条157连续地设在从邻接目标表面156的一个端部到另一个端部的范围上。但是，本发明并不限于此。肋条157可以在邻接目标表面156和垂直壁面169上延伸就足够了。还允许的是，肋条157延伸至邻接目标表面156的中间部分。在该布置中，为了在邻接目标表面156和防护板160的邻接部分160a之间不保留墨水，优选的是，肋条157在邻接目标表面156上延伸以在防护板160的邻接部分160a抵靠在邻接目标表面156上的状态中到达肋条157的侧壁表面与邻接部分160a的顶端接触的位置。同样，还可以允许的是，肋条157没有延伸至垂直壁面169的下端。
在第三至第五实施方案中，如图18A至18C所示，在位于形成在从邻接目标表面156到垂直壁面169的范围上的肋条157与邻接目标表面156和垂直壁面169之间的边界处形成的三个弯曲部分的曲率之间的关系保持参照图18A至18C所述的关系(图18A的曲率＜图18B的曲率＜图18C的曲率)。但是，也可以允许不保持如上所述的关系。
在第三至第五实施方案中，在位于形成在从邻接表面156到垂直壁面169的范围上的肋条157与邻接目标表面156和垂直壁面169之间的边界处形成的弯曲部分的曲率根据边界位置变化。同样，形成在位于内壁表面134b和形成在凹槽134a的内壁表面134b上的肋条158之间的边界处的弯曲部分的曲率可以根据边界位置变化。具体地说，优选的是，形成在位于肋条158和在内壁表面134b的上端附近的部分之间的边界处的弯曲部分的曲率小于形成在位于肋条158和在内壁表面134b的下端附近的部分之间的边界处的弯曲部分的曲率。当肋条158形成为保持如上所述的关系时，形成在位于肋条158和在内壁表面134b的下端附近的部分之间的边界处的弯曲部分的毛细管力大于形成在位于肋条158和在内壁表面134b的上端附近的部分之间的边界处的弯曲部分的毛细管力。因此，留在内壁表面134b和肋条158之间的边界处的墨水将沿着肋条158向下落。
在第三至第五实施方案中，肋条157、158与凹槽134a相关地设置。但是，本发明并不限于此。肋条可以设在与凹槽134a无关的任意位置处。
在第三至第五实施方案中，由防护板160、浮子161和连接部件162构成的可旋转部件用作摆动部件。但是，本发明并不限于此。该摆动部件可以为不可转动的如简单浮子的部件。即使在使用摆动部件时，还可以允许的是，防护板160不是薄板形状。
权利要求
1.一种墨盒，它包括一墨水槽，它存储墨水；以及一摆动部件，它可摆动地支撑在墨水槽中，并且具有一平衡部件，该平衡部件被支撑为当墨水槽中的墨水量不小于预定量时设置在墨液中；其中平衡部件的重量和体积如此设定，从而当该平衡部件设置在墨液中时，在由平衡部件上所产生出的浮力和重力作用下，该摆动部件所受到的旋转力沿着第一方向，该第一方向与当一部分平衡部件从墨水的液面中伸出时、在由平衡部件上产生出的浮力和重力作用下、摆动部件所受到的旋转力的第二方向相反。
2.如权利要求1所述的墨盒，其中所述摆动部件包括可摆动地支撑在墨水槽中的连接部件、设在连接部件的一个端部处的检测目标部分和设在连接部件的另一个端部处的平衡部件；并且平衡部件和检测目标部分的重量和体积如此设定，从而当整个平衡部件和整个检测目标部分设置在墨液中时，在分别由平衡部件和检测目标部分上产生出的浮力和重力作用下，摆动部件所受到的旋转力沿着第一方向，该第一方向与当部分平衡部件和检测目标部分从墨水的液面中伸出时、在分别由平衡部件和检测目标部分上产生出的浮力和重力作用下、摆动部件所受到的旋转力的第二方向相反。
3.如权利要求2所述的墨盒，其中调节摆动部件沿着第一方向的旋转的调节部件设在墨水槽中，并且当通过调节部件来调节摆动部件时，检测目标部分设在检测位置处。
4.如权利要求3所述的墨盒，其中当检测目标部分设置在检测位置处时，平衡部件设在低于检测目标部分的位置处。
5.如权利要求3所述的墨盒，其中当摆动部件沿着第二方向转动时，检测目标部分设置在非检测位置处。
6.如权利要求2所述的墨盒，其中沿着第一方向的旋转力的大小基本上与沿着第二方向的旋转力的大小相同。
7.如权利要求2所述的墨盒，其中在墨盒的使用状态中，所述连接部件如此支撑在墨水槽中，从而通过使连接部件垂直地投影到墨水液面上而获得的投影面的宽度是最窄的。
8.如权利要求7所述的墨盒，其中所述连接部件如此支撑在墨水槽中，从而连接部件中位于与墨水液面相反一侧的侧壁表面与该墨水液面倾斜相交。
9.如权利要求8所述的墨盒，其中在连接部件中位于与墨水液面相反一侧的侧壁表面上形成至少一个朝着墨水液面伸出并且沿着连接部件的延伸方向延伸的伸出部。
10.如权利要求1所述的墨盒，其中所述平衡部件为一浮子，它由树脂形成并且其比重小于透光墨水的比重。
11.如权利要求10所述的墨盒，其中平衡部件由聚丙烯形成。
12.如权利要求10所述的墨盒，其中平衡部件在其中具有封闭的空间。
13.如权利要求12所述的墨盒，其中平衡部件设有形成为一体的一外壳和一帽；并且该帽布置在外壳的开口处，并且外壳的内部空间被密封以形成该封闭的空间。
14.如权利要求12所述的墨盒，其中封闭空间相对于平衡部件的体积的体积比K由下式表示(2X-Y)/2X-0.1＜K＜(2X-Y)2X+0.1其中X表示树脂的比重，并且Y表示透光墨水的比重。
15.如权利要求12所述的墨盒，其中封闭空间相对于平衡部件的体积的体积比K不小于0.3并且不大于0.5。
16.如权利要求3所述的墨盒，其中检测目标部分具有不透明性。
17.如权利要求2所述的墨盒，其中在墨盒的使用状态中，检测目标部分如此设在连接部件上，从而通过将检测目标部分垂直投影到墨水液面上而获得的投影面的宽度是最窄的。
18.如权利要求2所述的墨盒，其中墨盒还可以包括一调节表面，用来调节摆动部件的位移；该墨水槽具有沿着相对于墨水表面向下倾斜的方向延伸的向下倾斜内表面；摆动部件形成有一邻接部分，它能够根据摆动部件的位置选择地处于抵靠在调节表面的位置处以及与调节表面分开的位置处；并且在与向下倾斜内表面相对的一部分摆动部件处形成有一伸出部，它在邻接部分在分开位置和邻接位置之间运动期间总是与向下倾斜内表面相对。
19.如权利要求18所述的墨盒，其中墨水槽形成有一凹槽，它具有两个彼此相对的向下倾斜内表面并且由这两个相对的向下倾斜内表面限定；至少一部分摆动部件介于在凹槽中相对的两个向下倾斜内表面之间；并且伸出部从与这两个向下倾斜内表面中的一个相对的一部分摆动部件朝着每个向下倾斜内表面伸出。
20.如权利要求2所述的墨盒，其中墨水槽具有与由墨水使用引起的墨水表面位移方向基本上垂直的调节表面和沿着从调节表面的一个端部相对于调节表面向下倾斜的方向延伸的向下倾斜内表面；摆动部件形成有一邻接部分，它根据摆动部件的位置选择地处于抵靠在调节表面的位置处以及与调节表面分开的位置处；在墨水槽的内壁表面上形成由两个彼此相对的向下倾斜内表面限定的凹槽；至少一部分摆动部件介于在该凹槽中相对的两个向下倾斜内表面之间；在邻接部分在分开位置和邻接位置之间的运动期间总是与每一个向下倾斜内表面相对的一伸出部从与向下倾斜内表面相对的摆动部件的每一部分朝着每个向下倾斜内表面伸出；并且一肋条从两个向下倾斜内表面中与摆动部件相对的每个部分朝着摆动部件伸出。
21.如权利要求2所述的墨盒，其中墨水槽具有用来调节摆动部件的位移的一调节表面和从调节表面的一个端部朝着墨水液面向下延伸的壁面；摆动部件形成有一邻接部分，它根据摆动部件的位置选择地位于抵靠着调节表面的位置和与调节表面分开的位置处；并且在调节表面和壁面整个范围上的肋条从调节表面和壁面中的每一个伸出。
22.如权利要求2所述的墨盒，其中墨水槽具有一向下倾斜内表面，它沿着相对于与由墨水使用引起的墨水表面的位移方向垂直的表面向下倾斜的方向延伸；并且一肋条从与摆动部件相对的一部分向下倾斜内表面朝着摆动部件伸出。
23.如权利要求2所述的墨盒，其中墨水槽具有与由墨水使用引起的墨水表面的位移方向基本上垂直的调节表面以及从调节表面的相应端部朝着调节表面向下延伸的壁面和向下倾斜内表面；摆动部件形成有一柱状邻接部分，它沿着与所述位移方向垂直的方向延伸并且根据摆动部件的位置位于抵靠着调节表面的位置和与之分开的位置处；第一肋条从调节表面和壁面伸出，该第一肋条位于壁面和调节表面两者的整个范围上并且当邻接部分处于邻接位置处时与邻接部分相邻地设置；在墨水槽的内壁上形成有由一对彼此相对的向下倾斜内表面限定的凹槽；并且摆动部件的至少一部分介于凹槽中相对的向下倾斜内表面之间，并且第二肋条从向下倾斜内表面中与摆动部件相对的每一个部分朝着摆动部件伸出。
24.一种喷墨打印机，它包括一安装部分，如权利要求2所述的墨盒安装在其上以用从安装在安装部分上的墨盒提供出的墨水在介质上进行记录；其中在可以检测到设在检测位置处的检测目标部分的位置处设有一检测器，用来检测安装在安装部分上的墨盒的检测目标部分。
25.如权利要求24所述的喷墨打印机，还包括一判断单元，用来根据由检测器获得的检测结果来判断墨盒和喷墨打印机的状态，其中在检测器检测到检测目标部分的情况下，通过判断单元对其中将足够量的墨水充入到安装于安装部分的墨盒中的状态作出判断，同时在检测器没有检测到检测目标部分的情况下对其中容纳于安装在安装部分上的墨盒中的墨水减少的状态和其中墨盒没有安装在安装部分上的状态中的任一个状态作出判断。
26.如权利要求24所述的喷墨打印机，其中所述检测器是透光型传感器。
27.一种墨盒，它包括一墨水槽，其中存储墨水；一浮子，它漂浮在墨水上；一支撑部件，它可摆动地支撑着浮子，从而该浮子与墨水槽的内表面没有任何接触；一检测目标部分，它设在支撑部件或浮子上；以及一调节部件，它如此调节支撑部件，从而当装在墨水槽中的墨水量不少于预定量时浮子设置在墨水中。
全文摘要
一种墨盒，它具有其中存储有墨水的墨水槽和布置在墨水槽中的光闸机构。该光闸机构包括一连杆，它可摆动地支撑，其一个端部设有光闸而另一个端部设有浮子。浮子的重量和体积如此设定，从而当整个光闸机构设置在墨水中时连杆在所产生出的浮力和重力的作用下运动的第一方向与其中当一部分浮子从墨水液面中伸出时连杆在浮力和重力的作用下运动的第二方向相反。墨水的剩余量可以在不会受到干扰例如墨水表面张力过分影响的情况下被指示出。
文档编号B41J2/175GK1603113SQ20041008
公开日2005年4月6日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年9月30日
发明者片山直树, 佐佐木丰纪, 神户智弘 申请人:兄弟工业株式会社