专利名称：喷墨记录装置和墨盒组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过将油墨输出到记录目标介质进行打印的喷墨记录装置，以及用于该喷墨记录装置的墨盒组件。
背景技术：
喷墨打印机是已知的，其通过将油墨从喷墨头的喷嘴输送到记录纸张上进行打印。一般地说，这种喷墨打印机具有将油墨供给到喷墨头的可拆卸的墨盒。在墨盒中没有油墨的状态下，当驱动喷墨头进行输出操作时，那么不仅不能进行打印，而且有时空气会从墨盒进入喷墨头中。空气已经进入其中的喷墨头在某些情况下不能使用。因此，需要检测储存在墨盒中的油墨量。提出检测油墨量的方法为，进行打印时，通过估计并累计每次所用的油墨量来检测油墨量。但是，在这种计算中往往会出现误差。因而，需要在具有足够余量的情况下停止使用该墨盒。结果，造成油墨浪费。因此，提出下面的方法(例如见日本专利申请公开9-00181，图7)。也就是，具有比油墨比重小的比重的浮子设置于储存在墨盒中的油墨上。浮在油墨上的浮子的高度用光学传感器从外面进行检测，从而检测储存在墨盒中的油墨量。
通常将具有光透射性的染料油墨(dye ink)用作油墨用在喷墨打印机中。但是，这样会出现问题，例如，往往使轮廓模糊，特别是打印字母时，因为油墨在记录纸上渗开。因此，要求经常用来记录字母的黑色油墨是颜料油墨(pigment ink)，其具有不透光性，以便进行高质量的打印。然而，当打算用如上所述的技术对使用颜料油墨的墨盒进行油墨量检测时，由于油墨和浮子都不具有透光性而会出现下面的问题。即，用光学传感器不仅不可能检测浮子，并且也不能检测精确的油墨量。因此，提出对只使用具有不透明度的油墨的墨盒用光学传感器直接检测油墨本身。价格较便宜的透光型传感器通常用作用来检测的光学传感器。但是，当进行比较精确的检测时，或者为了进一步降低成本而采用精度不太令人满意的传感器时，提出用于容纳油墨作为检测目标的部分的厚度部分地变薄，以便缩短传感器的发光部分和光接收部分的距离。然而对于位于部分地变薄的部分的油墨，由于表面张力油墨附着在壁面上，并且油墨液面升高。因此，带来的问题是检测高于实际油墨液面的油墨液面，并且不可能正确检测预定的油墨量。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种喷墨记录装置和用于该装置的墨盒组件，其中用于储存透光油墨的墨盒和储存不透光油墨的墨盒可以一起使用，并且任何一个墨盒的油墨量都可以精确地检测。
根据本发明的第一方面，提供一种用于喷墨记录装置的墨盒组件，其包括第一墨盒1a，该第一墨盒1a包括用于储存透光油墨的第一油墨容器11，和不透明部件34，该不透明部件34设置在第一油墨容器内，使得该不透明部件34能够根据油墨的剩余量移动，该第一油墨容器11具有不透明部件34横穿过的第一透光区；以及第二墨盒1d，该第二墨盒1d包括用于储存不透光油墨的第二油墨容器11，该第二油墨容器具有第二透光区，并且该第二墨盒不包括不透明部件34。
根据包括本发明的多个墨盒的墨盒组件，透光油墨和不透光油墨可以以混合方式一起使用。具体说，透光油墨的存在可以用设置在第一油墨容器内并随着油墨量移动的不透明部件阻挡光的传输来检测，而不透光油墨的存在用油墨阻挡光的传输来检测。因此，在该墨盒组件中，可以简化用于容纳不透光油墨的墨盒结构，并且能够减少生产成本以及避免资源浪费性损耗。而且，在本发明的墨盒组件中，透光油墨可以是染料油墨，并且不透光油墨可以是颜料油墨。
根据本发明的第二方面，提供一种喷墨记录装置101，其包括输出油墨的喷墨头5；固定第一墨盒1a的第一固定器70a，该第一墨盒1a包括用于储存透光油墨的第一油墨容器11和不透明部件34，该不透明部件34设置在第一油墨容器11内，使得该不透明部件34能够随着油墨的剩余量移动，该第一油墨容器11具有该不透明部件34横穿过的第一透光区；固定第二墨盒1d的第二固定器70d，该第二墨盒1d包括用于储存不透光油墨的第二油墨容器11，该第二油墨容器11具有第二透光区；第一光学传感器21a，其包括相互相对设置从而插入在由第一固定器70a固定的第一墨盒1d的第一透光区的第一发光部分ee和第一光接收部分rr；以及第二光学传感器21d，其包括相互相对设置从而插入在由第二固定器70d固定的第二墨盒1d的第二透光区的第二发光部分和第二光接收部分，该第二发光部分和第二光接收部分沿着油墨液面变化的方向设置在高于第一光学传感器21a的第一发光部分和第一光接收部分的位置。
根据本发明的喷墨记录装置，该第二光学传感器设置在高于第一光学传感器的位置。这是基于这样的事实，即油墨的存在(剩余量)用第一油墨容器中的不透明部件检测，同时油墨的存在(剩余量)的检测与第二油墨容器中的不透明部件无关。例如，油墨剩余量的存在可以通过检测由油墨阻挡光传输来检测，因为剩余油墨在第二油墨容器中起不透明部件的作用。因此，能够正确地检测储存透光油墨的第一墨盒的被检测油墨量和储存不透光油墨的第二墨盒的被检测油墨量。
在根据本发明的喷墨记录装置中，第一和第二透光区可以设置在分别从第一和第二油墨容器11的侧表面伸出的第一和第二凸起51处；第一和第二凸起51可以具有内部空间51a，其分别与第一和第二油墨容器11的内部空间连通；并且该第一和第二凸起51的宽度分别小于第一和第二油墨容器11侧表面的宽度。而且，凸起51的宽度可以不大于3mm。因此，可以使用廉价的透光型光学传感器，其中光接收部分和发光部分设置成互相靠近。
在根据本发明的喷墨记录装置中，第一和第二凸起51都可以形成在至少这样大小的面积上，即该面积的大小等于沿油墨液面变化方向的第一和第二透光区尺寸的组合所获得的大小。因此，该凸起用作透光区，并且储存油墨的量可以用光学传感器检测。
在根据本发明的喷墨记录装置中，第一和第二凸起51可以形成为具有同样的尺寸。而且，第一和第二墨盒1a、1d也可以具有同样的尺寸。因此，第一和第二墨盒可以采用通用的零部件。这可以减少墨盒的生产成本。
在根据本发明的喷墨记录装置中，第一墨盒1a可以包括摆动部件32，它可以相对于设置在第一油墨容器11的支点摆动，该摆动部件32可以包括设置在其一端的不透明部件34和设置在其另一端的浮子33，该浮子33具有比透光油墨比重小的比重，并且该不透明部件34可以设置在第一凸起51的内部空间51a内。因此，浮子的轨迹由摆动部件固定。因此，可以避免浮子由于诸如油墨表面张力的任何干扰而附着于油墨容器的侧表面。
在根据本发明的喷墨记录装置中，当不透明部件34和浮子33位于油墨液体中时摆动部件32所受到的由分别产生在不透明部件34和浮子33上的浮力和重力引起的转动力可以沿着第一方向，该第一方向与当至少部分不透明部件34和浮子33从油墨液体表面伸出时摆动部件32所受到的由分别产生在不透明部件34和浮子33上的浮力和重力引起的转动力的第二方向相反；并且当摆动部件32受到沿第一方向的转动力时不透明部件34位于第一透光区，而当摆动部件32受到沿第二方向的转动力时不透明部件34位于偏离第一透光区的位置。因此，可以用第一光学传感器检测到在第一油墨容器中没有透光油墨的情况以及储存有透光油墨的墨盒没有安装于固定器的情况。
在根据本发明的喷墨记录装置中，第一和第二墨盒1a、1d可以分别相对于第一和第二固定器70a、70d拆下。因此，通过更换第一和第二墨盒的简单操作可以重新充满油墨。
根据本发明的喷墨记录装置还可以包括判断单元62，其根据第一和第二光学传感器21a、21d所获得的检测结果判断第一和第二墨盒1a、1d中油墨的剩余量；其中，当第一光学传感器21a检测到不透明部件34时，该判断单元62判断安装在第一固定器70a的第一墨盒1a中充填有足够的油墨量的状态，当第一光学传感器70a没有检测到不透明部件34时，该判断单元62判断下面任何一种状态，即安装在第一固定器70a的第一墨盒1a中的油墨减少的状态，和第一墨盒1a没有安装在第一固定器70a中的状态；并且当第二光学传感器21d检测到粘附在第二凸起51内壁上的油墨时，判断单元62判断安装于第二固定器70d的第二墨盒1d中充填有足够的油墨量的状态，当第二光学传感器21d没有检测到粘附在第二凸起51内壁上的油墨时，判断单元62判断下面任何一种状态，即安装在第二固定器70d的第二墨盒1d中的油墨减少的状态，和第二墨盒1d没有安装在第二固定器70d中的状态。因此，判断单元可以用第一和第二光学传感器不仅分别判断第一和第二墨盒中油墨量，而且分别判断第一和第二墨盒是否安装在第一和第二固定器中。
在根据本发明的喷墨记录装置中，透光油墨可以是染料油墨，而不透光油墨可以是颜料油墨。因此，能够以混合方式使用染料油墨和颜料油墨。
图1是示意图，示出包括根据本发明实施例的墨盒的喷墨打印机；图2A和图2B示出沿图1的II-II线截取的剖面图，示出图1所示的墨盒；图3示出沿图1的III-III线截取的剖面图，示出图1所示的墨盒；图4A和图4B示出沿图1的IV-IV线截取的剖面图，示出图1所示的墨盒。
具体实施例方式
下面将结合
本发明的优选实施例。
图1是示意图，示出根据本发明实施例的喷墨打印机(喷墨记录装置)。
如图1所示，该喷墨打印机101包括将四种油墨，即深蓝(C)、黄(Y)、洋红(M)、和黑(K)油墨输出给记录纸P的喷墨头5；储存将要输出到该喷墨头5的相应的油墨的墨盒1a到1d；沿导向器7按照一定的方向(垂直于附图纸面的方向)直线往复移动喷墨头5的支架6；沿着垂直于喷墨头5的移动方向平行于喷墨头5的油墨输出表面输送记录纸P的输送装置8；抽吸包含在喷墨头5内的高粘性油墨和空气的清除单元9；分别检测墨盒1a至1d的油墨量和墨盒1a至1d是否安装在支架1a至1d上的光学传感器21a至21d；以及控制上述元件的控制装置22。
喷墨头5具有油墨输出表面，在该油墨输出表面上形成有许多喷嘴。喷墨头5从喷嘴输出由控制单元22控制从油墨供给管道4a至4d供给的相应的油墨。每个油墨供给管道4a至4d的一端连接于喷墨头5，另一端连接于每个油墨供给管41a至41d。
墨盒1a至1d可拆卸地安装在固定器70a至70d。向外(从附图纸面离开的方向)凸出的凸起51形成在每个墨盒1a至1d的侧面的中心部分。该凸起51沿垂直方向延伸，并且其宽度为3mm。凸起51具有与容纳油墨容器11连通的内部空间51a，这在稍后描述(见图3)。储存在墨盒1a至1c中的相应的深蓝色、黄色、和洋红色油墨是染料油墨，并且具有透光性或透明性。而储存在墨盒1d的黑色油墨是颜料油墨，并且具有不透明性。具有透明性的透光区形成在凸起51。
清除单元9在喷墨头5的驱动轨道上设置在记录纸P的外侧。该清除单元9包括清洁杯10，其能够沿着接近/离开喷墨头5的油墨输出表面的方向移动并且安装在喷墨头5的油墨输出表面，并且该清除单元9包括抽吸油墨的抽吸泵10a。该抽吸泵10a的驱动操作由控制单元22所控制。
每个光学传感器21a至21d是透光型的光学传感器，其输出检测结果给控制单元22。该光学传感器21a至21d是U形的。相互相对的发光部分和光接收部分设置在该光学传感器的相应的两端。根据发光部分发射的光是否被光接收部分所接收，检测结果输出接通(ON)/断开(OFF)。光学传感器21a至21d设置成使墨盒1a至1d的各自的凸起51设置在发光部分和光接收部分之间(见图3)。光学传感器21d在墨盒1d中的设置位置即检测位置在垂直方向上比光学传感器21a至21c在墨盒1a至1c中的设置位置即检测位置高。
控制单元22包括用作计算处理单元的CPU(中央处理器)；其中存储有将由CPU执行的程序和用于程序所用的数据的ROM(只读存储器)；以及在程序执行过程中临时存储数据的RAM(随机存取存储器)。这些元件以整体方式起各自功能部分的作用，因此该喷墨打印机1被控制。控制单元22具有驱动单元61和判断单元62的功能部分。该驱动单元61设置成控制相应单元的驱动，例如包括喷墨头5、支架6和用于驱动输送机构8的电机以及清除单元9的抽吸泵10a。判断单元62根据从光学传感器21a至21d输出的检测结果判断墨盒1a至1d是否存在和储存的油墨量。
在该喷墨打印机中101，储存在墨盒1a至1d中的相应的油墨通过供给管道4a至4d供给到喷墨头5。喷墨头5被支架6往复地驱动。相应的油墨从喷嘴输出到由输送机构8输送的记录纸P，并且因此所希望的图像形成在记录纸P上。在每次打印完成时喷墨头5由支架6向清除单元9的清洁杯10移动。之后，清洁杯10移动以接触喷墨头5的油墨输出表面。在这种情况下驱动抽吸泵10a，并且从喷墨头5的喷嘴抽吸空气和高粘度的油墨。
下面将参考图2和图3详细说明墨盒1a至1c(第一墨盒组件)和光学传感器21a至21c。该墨盒1a至1c仅仅是在储存的油墨类型上相互不同，对于这些墨盒其他设置是一样的。关于墨盒1a的任何说明可以用于墨盒1b和1c。因此，只详细地说明墨盒1a，关于墨盒1b和1c的详细说明将被省去。图2是沿图1的II-II线截取的剖面图，示出了墨盒1a。图2A是剖面图，示出墨盒1a中储存有足够量的油墨的情况。图2B是剖面图，示出墨盒1a中没有储存有足够量的油墨的情况。在附图中，箭头71表示油墨的流动，而箭头72表示空气的流动。图3是沿图1的III-III线截取的剖面图，示出了墨盒1a。
如图2A所示，墨盒1a是由透光合成树脂形成的基本上长方形的平行六面体形状的壳体。墨盒1a包括油墨容器11，其储存深蓝色染料透光油墨(附图中的I在墨盒1b中表示黄色染料油墨，在墨盒1c中表示洋红染料油墨)；流出通道12，其设置成穿透地通过填充物17(在稍后描述)，用于使储存在油墨容器11中的油墨能够流墨盒1a的外面；空气流入通道13，其使空气能够流进油墨容器11；接头14，其连接油墨容器11和油墨供给管41a并将油墨供给管41a固定在油墨流出通道12中；以及活门机构30。该油墨供给管41a具有多个油墨流入口42a，其形成为该油墨流动42a位于密封末端的圆周方向；和内管形油墨流动通道43a，其通过油墨流入口42a与外面连通。
油墨容器11是被墨盒1a的内壁分隔的空间。该油墨容器11具有油墨流出口15，其使储存的油墨能够流到油墨流出通道12中；和空气流入口16，当油墨从油墨流出口15流动时，其使空气能够流动(见箭头72)。油墨流出口15设置成通过该油墨容器11的底面。空气流入口16设置成通过该油墨容器11的顶面。也就是，该油墨容器11通过油墨流出口15与油墨流出通道12连通，并且该油墨容器11通过空气流入口16与油空气流入通道13连通。如图3所示，向油墨容器11内侧凸出的凸起52设置在该油墨容器11的内侧壁上。凸起51形成为从该凸起52的底壁52a向该油墨容器11的外侧凸出并沿垂直方向从该底面向该中心附近的位置延伸整个范围。凸起51的内部空间51a与该油墨容器11的内部连通，其中可以有油墨存在。
油墨流出通道12设置在该油墨容器11的下部。该油墨流入通道12通过油墨流出口15与油墨容器11连通。空气流入通道13设置在该油墨容器11的上部。该空气流入通道13经空气流入口16与该油墨容器11连通，并且该空气流入通道13在与该空气流入口16相对的侧面与大气连通。当墨盒1a处于未使用状态时，与该空气流入口16相对的侧面被密封，从而空气不流进空气流入通道13中。
接头14连接该油墨容器11和油墨供给管41a。该接头14具有填充物17，其设置在被该墨盒1a的内壁隔离的空间内；和插入孔18，其形成在该填充物17的下部。该填充物17由用柔性树脂形成的弹性件构成。油墨流出通道12形成在该填充物17中。当油墨供给管41a没有插入该填充物17中时，油墨流出通道12被该填充物17的弹性力所密封。该插入孔18是圆形孔，其通过该墨盒1a的底面成形。当该油墨容器11与该油墨供给管41a连接时，该油墨供给管41a插入该插入孔18中。
当该油墨容器11与该油墨供给管41a相互连接时，该油墨供给管41a插入该接头14的插入孔18中。当插入该插入孔18的该油墨供给管41a的末端到达该填充物17，该油墨供给管41a进一步受压时，该填充物17被该油墨供给管41a的末端刺破，其末端具有尖锥针形状，并且该油墨供给管41a穿过形成在该填充物17中的油墨流出通道12。当已经穿过该填充物17的油墨供给管41a进一步受压时，该油墨供给管41a的末端穿过该油墨流出口16到达该油墨容器11，并完成连接。在这种情况下，该油墨供给管41a的油墨流入口42a设置在该油墨容器11中。因此，形成流动(箭头71)，其中，储存在该油墨容器11中的油墨通过该油墨流入口42a流进设置在该油墨供给管41a中的内部管形油墨流动通道43a。
活门机构30根据储存在油墨容器11中的油墨量而被驱动。该活门机构30设置在该油墨容器11的底部。该活门机构30包括支撑台31、杠杆(摆动部件)32、设置在该杠杆32一端的浮子33、设置在该杠杆32另一端的活门(不透明部件)34，以及调节部件35。
该支撑台31是固定在该油墨容器底部中心附近的梯形部件。该杠杆32沿一定方向伸出的薄板状部件。该杠杆32由该支撑台31支撑使其延伸方向设置成垂直于该油墨容器11的凸起52的底壁52a，并且杠杆32绕沿该延伸方向中心的枢轴点摆动。
浮子33是由聚醛树脂构成的部件，具有设置在该杠杆32的端部的圆柱形形状，该端部与其上形成有该油墨容器的凸起51的侧壁相对。浮子33与活门34相比有巨大的体积，该浮子33中形成有充满空气的封闭的空间。整个浮子33的比重小于油墨的比重。因此，当在油墨容器中的油墨量很大时，整个浮子位于油墨中，那么，在浮子33上产生的浮力较大，并且由于浮子33沿该方向(以下称之为第一方向)转动使其向上运动所带来的转动力产生在该杠杆32上。另一方面，当油墨量很小时，并且该浮子33的至少一部分从油墨液面伸出时，如图2B所示，那么在浮子33上产生的浮力较小，并且在该方向(以下称之为第二方向)使浮子33向下运动的转动力产生在该杠杆32上。
该活门34是形成在该杠杆的端部的不透明的并且大体长方形的区域，该端部与浮子33设置在其上的一侧相对。该活门34设置成使该活门34在杠杆32进行摆动运动时通过形成在该油墨容器11侧壁表面上的凸起51的内部空间51a。特别是，如图2A所示，当油墨容器11内的油墨量很大并且整个浮子33位于油墨中时，浮子33向上运动，并且杠杆32顺时针方向(第一方向)转动。因此，该活门34处于在该油墨容器11侧面上的凸起51底部附近的检测位置。如图2B所示，当油墨量小并且部分浮子33从油墨液面伸出时，浮子33向下运动，并且杠杆32沿逆时针方向(第二方向)转动。因此，该活门34处于该油墨容器11侧面上的凸起51顶部附近的非检测位置。活门34的重量和体积与浮子33的重量和体积相比足够小。在活门34上产生的重力和浮力与浮子33上产生的重力和浮力相比足够小。换句话说，产生在杠杆32上的沿第一和第二方向的转动力是由产生在浮子33上的重力和浮力与产生在活门34上的重力和浮力确定。但是，沿第一和第二方向的转动力主要是由浮子33产生的重力和浮力确定。
如图2A所示，调节部件35调节杠杆32的摆动运动，当油墨容器11内的油墨量很大并且整个浮子33位于油墨中时，以使活门34位于检测位置。该调节部件35是板形形状，并且设置在该油墨容器11的底部，特别是，通过使该调节部件35的端部能够与杠杆32接触调节转动，以便当油墨容器11内的油墨量很大并且整个浮子33位于油墨中时，该活门34位于检测位置。
如图3所示，该光学传感器21a设置成使得形成在该油墨容器11侧壁上的部分凸起(第一透光区)51从该油墨容器11的外面被设置在该发光部分和光接收部分之间。该光学传感器21a检测透光油墨是否被活门机构30的活门34所挡住，并且该光学传感器21a输出所得到的检测结果。换句话说，当活门机构30的活门34位于检测位置时，在该位置，该光学传感器21a设置在该凸起51的底部附近，该光学传感器21a输出接通检测结果给控制单元22的判断单元，当活门机构30的活门34不位于检测位置时，输出断开检测结果。
下面将说明活门机构30和光学传感器21a的工作。如图2A所示，当油墨容器11中的油墨量大时，整个活门机构30处于储存的油墨液体中。在这种情况下，杠杆32沿第一方向受到转动力，该转动力是产生在浮子33上的重力和浮力与产生活门34上的重力和浮力的组合的结果。然而，当杠杆32与调节部件35的端部接触时，在第一方向的转动被调节。在这种状态，活门34位于检测位置，当活门34位于检测位置时，光学传感器21a输出接通给判断单元62。已经从光学传感器21a输入接通的判断单元62判断墨盒1a被安装在固定器70a，并且足够量的油墨储存在油墨容器11中。
另一方面，如图2B所示，由于油墨的消耗，当油墨容器11中的油墨量减少时，浮子33和活门34逐渐出现在油墨液面上。因此，产生在浮子33上沿顺时针方向的浮力与产生在活门34上沿逆时针方向的浮力相比大大减小，因为如上所述浮子33的体积比活门34的体积大得多。结果，当油墨被消耗达到一定量时，如上所述的组合力作为指向第二方向的转动力，并且杠杆32沿第二方向转动。因此，杠杆32从调节部件35的端部分开，并且活门34位于非检测位置。当油墨的剩余量接近于零时，那么，产生在浮子33上的浮力为零，并且沿第二方向的转动力大。当活门34位于非检测位置时，该光学传感器21a输出断开给判断单元62。已经从光学传感器21a输入断开的判断单元62，判断墨盒1a不安装在固定器70a，或没有足够量的油墨储存在该油墨容器11中。
下面将参考图4说明墨盒1d(第二墨盒组件)和光学传感器21d的细节。图4是沿图1的IV-IV线截取的剖面图，其示出墨盒1d。图4A是剖面图，其示出在墨盒1d中储存有足够的油墨量的情况。图4B是剖面图，其示出在墨盒1d中没有储存足够油墨量的情况，并且油墨的不足被检测。在该附图中，箭头73表示油墨的流动，而箭头74表示空气的流动。
除活门机构30之外，该墨盒1d的部件或零件基本上由与墨盒1a相同的部件或零件构成，其具有同样形状和尺寸。因此，墨盒1d的零部件以同样的附图标记表示，其详细说明将被省去。
如图4A所示，墨盒1d是由透光的合成树脂形成的基本长方形的平行六边形形状的盒子。墨盒1d包括用于储存不透明黑色颜料油墨(附图中的I′)的油墨容器11；使储存在油墨容器11中的油墨能够流动到该墨盒1d外面的油墨流出通道12；使空气能够流入该油墨容器11中的空气流入通道13；连接该油墨容器11和油墨供给管41d并将该油墨供给管41d固定在该油墨流出通道12内的接头14；支撑台31和调节部件35。该油墨供给管41d是具有锥形形状的管子，以连接于该墨盒1d。该油墨供给管41d具有多个油墨流入口42d，其形成为使该油墨流入口42d设置在密封末端的圆周方向，并且内管形油墨流动通道43d经油墨流入口42d与外面连通。
支撑台31和调节部件35设置在该油墨容器11的底部。这些部件具有与墨盒1a的活门机构30的支撑台31和调节部件35同样的形状和尺寸，其以与通过从墨盒1a的活门机构30拆下杠杆32、浮子33、和活门34而得到的结构同样的方式构造。也就是说，墨盒1d的油墨容器11的形状和尺寸构造成与墨盒1a至1c每个的油墨容器11的形状和尺寸相同。
如图4A和4B所示，由于油墨的表面张力，与油墨容器11的中心部分相比，在油墨容器11每个壁表面附近油墨液面升高。特别是，凸起51的宽度较窄为3mm。因此，油墨液面由于内部空间51a的毛细现象进一步升高。因此，光学传感器21d预先设置在较高的位置，高出的量为当油墨量为被检测的预定量时液面比油墨容器中心部分被检测的液面增加的量。
光学传感器21d设置为，使得设置在该油墨容器11侧壁的凸起51从该油墨容器的外面插入在发光部分和光接收部分之间(见图3)。光学传感器21d检测透光度是否被油墨容器11中的不透光油墨所挡住。也就是说，当油墨出现在光学传感器21d设置在凸起51中心附近的检测位置时，光学传感器21d输出接通检测测结果给控制单元22的判断单元62，或当油墨不存在时，输出断开。另一方面，当从光学传感器21d输入断开时，判断单元62判断墨盒1d没有安装在固定其70d，或没有足够量的油墨储存在油墨容器11中。
在上述说明的优选实施例中，通过每个光学传感器21a至21c，能够正确地检测透光的染料油墨储存在其中的每个墨盒1a至1c的被检测的油墨量，通过光学传感器21d能够正确地检测不透光颜料油墨储存在其中的墨盒1d的被检测的油墨量。因此，根据油墨量不足的检测事实，在染料油墨储存在其中的墨盒1a至1c和颜料油墨储存在其中的墨盒1d之间的被检测的油墨量完全相同的。因此，甚至当染料油墨和颜料油墨以混合方式一起使用时，根据同样的逻辑也能够检测每个墨盒1a至1d的正确的油墨量。
因为凸起51的的宽度为3mm，可以使用光接收部分和发光部分设置成很靠近的廉价的透光型光学传感器。换句话说，为了使用廉价的透光型光学传感器21a至21d，被光学传感器21a至21d检测的透光区形成在窄宽度的凸起51。结果，在墨盒1d的凸起51中油墨液面与油墨容器11中心部分的液面相比明显地升高。然而，根据这个实施例，既便在这样的情况下，也能够正确地检测油墨量。因此，既便用廉价的光学传感器21a至21d，所有的油墨都能够充分地检测。
凸起51在油墨容器11中油墨液面变化的方向具有透光区。因此，能够用光学传感器21a至21d检测储存的油墨量另外，因为所有的墨盒1a至1d具有同样的形状和尺寸，因此可以使用通用的零件。因此能够减少墨盒1a至1d的生产成本。
墨盒1a至1c具有活门机构30，并且浮子33的轨迹由杠杆固定。因此，能够避免浮子33由于诸如油墨表面张力的任何干扰粘附在油墨容器11的侧壁。
活门34只有在墨盒1a至1d安装于固定器70a至70d并且储存的油墨足够时才处于检测位置，在不同于上述情况的其他情况下，处于非检测位置。因此，判断单元62能够关于油墨容器11中不剩余透光油墨的情况和储存透光油墨的墨盒1a至1d不安装在固定器70a至70d的情况做出同样的判断。
另外，墨盒1a至1d相对于固定器70a至70d是可拆卸的。因此，通过更换墨盒1a至1d的简单的操作可以重新充满油墨。
说明已经说明可本发明的优选实施例，但是本发明不限于上述实施例，上述实施例在权利要求限定的范围内可以变化并构造成其他不同形式。例如，本发明的实施例构造成使不透光油墨只用于黑色。但是，对上述构造没有限制。可以使用任何其他颜色的不透光油墨，只要透光油墨和不透光油墨以混合方式一起使用。
本发明的实施例构造成凸起51的宽度为3mm。但是，对上述构造没有限制。凸起51的宽度可以不小于3mm，或凸起51的宽度可以不大于3mm。为了用廉价的透光型光学传感器非常精确地检测油墨量，优选凸起具有不大于3mm的窄宽度。
另外，本发明的实施例构造成使整个墨盒1a至1d是透光区，因为个墨盒1a至1d用透明件构成。但是，对上述构造没有限制。至少包括检测位置的凸起51的部分是透光区。
本发明的实施例构造成使墨盒1a至1c、1d的所有部分，除了活门结构30之外，具有同样的尺寸。但是，对上述构造没有限制。各墨盒可以构造成相互具有不同的尺寸。
本发明的实施例构造成使得其包括设置在一端的浮子33和设置在另一端的活门34的杠杆32构成被支撑台31可摆动地支撑的活门结构30。但是，对上述构造没有限制。可以提供另外的活门机构，例如，活门机构仅由有具有活门的浮子构成，以被设置在凸起51。
另外，本发明的实施例构造成使得墨盒1a至1d是可拆卸地安装在固定器71a至71d。但是，对上述构造没有限制。墨盒可以以不可拆卸的方式固定于固定器。
本发明的实施例构造成使判断单元62不仅判断墨盒1a至1d的油墨容器11中的油墨量，而且还判断墨盒1a至1d是否安装在固定器70a至70d中。但是，对上述构造没有限制。判断单元可以只判断油墨容器11中的油墨量。
权利要求
1.一种用于喷墨记录装置的墨盒组件，包括第一墨盒，该第一墨盒包括用于储存透光油墨的第一油墨容器，和设置在该第一油墨容器内的不透明部件，该不透明部件能够随着油墨的剩余量移动，该第一油墨容器具有该不透明部件横穿过的第一透光区；和第二墨盒，该第二墨盒包括用于储存不透光油墨并具有第二透光区的第二油墨容器，该第二墨盒不包括不透明部件。
2.根据权利要求1的墨盒组件，其中该透光油墨是染料油墨，而该不透光油墨是颜料油墨。
3.根据权利要求1的墨盒组件，其中该第一油墨容器中存在的油墨通过该不透明部件阻挡光传输来检测，而该第二油墨容器中存在的油墨利用通过第二透光区的油墨阻挡光传输来检测。
4.一种喷墨记录装置，包括输出油墨的喷墨头；固定第一墨盒的第一固定器，该第一墨盒包括用于储存透光油墨的第一油墨容器和不透明部件，该不透明部件设置在第一油墨容器内，该不透明部件能够随着油墨的剩余量移动，该第一油墨容器具有该不透明部件横穿过的第一透光区；固定第二墨盒的第二固定器，该第二墨盒包括用于储存不透光油墨的第二油墨容器，该第二油墨容器具有第二透光区；第一光学传感器，其包括相互相对设置以便插入由第一固定器固定的第一墨盒的透光区的第一发光部分和第一光接收部分；以及第二光学传感器，其包括相互相对设置以便插入由第二固定器固定的第二墨盒的透光区的第二发光部分和第二光接收部分，该第二发光部分和第二光接收部分沿着油墨液面变化的方向设置在高于第一光学传感器的第一发光部分和第一光接收部分的位置。
5.根据权利要求4的喷墨记录装置，其中该第一和第二透光区设置在第一和第二凸起处，该第一和第二凸起分别从该第一和第二油墨容器的侧表面伸出；并且该第一和第二凸起分别具有与该第一和第二油墨容器的内部空间连通的内部空间，并且该第一和第二凸起的宽度分别小于该第一和第二油墨容器的侧面的宽度。
6.根据权利要求5的喷墨记录装置，其中该凸起的宽度不大于3mm。
7.根据权利要求5的喷墨记录装置，其中该第一和第二凸起都形成在至少这样大小的面积上，该面积的大小等于沿油墨液面变化方向的第一和第二透光区尺寸的组合所获得的大小。
8.根据权利要求5的喷墨记录装置，其中该第一和第二凸起具有同样的尺寸。
9.根据权利要求4的喷墨记录装置，其中该第一和第二墨盒具有同样的尺寸。
10.根据权利要求5的喷墨记录装置，其中该第一墨盒包括摆动部件，它可以相对于设置在第一油墨容器的支点摆动，该摆动部件包括设置在其一端的不透明部件和设置在其另一端的浮子，该浮子具有比透光油墨比重小的比重，并且该不透明部件设置在该第一凸起的内部空间中。
11.根据权利要求10的喷墨记录装置，其中当该不透明部件和该浮子位于油墨液体中时该摆动部件所受到的由分别产生在不透明部件和浮子上的浮力和重力所引起的转动力沿着第一方向，该第一方向与当至少部分该不透明部件和浮子从油墨液体表面伸出时该摆动部件所受到的由分别产生在该不透明部件和浮子上的浮力和重力所引起的转动力的第二方向相反；并且当该摆动部件受到沿第一方向的转动力时，该不透明部件位于第一透光区，而当该摆动部件受到沿第二方向的转动力时，该不透明部件位于偏离第一透光区的位置。
12.根据权利要求4的喷墨记录装置，其中该第一和第二墨盒相对与该第一和第二固定器分别是可拆卸的。
13.根据权利要求12的喷墨记录装置，还包括判断单元，其根据第一和第二光学传感器所获得的检测结果判断第一和第二墨盒中油墨的剩余量；其中当第一光学传感器检测到该不透明部件时，该判断单元判断安装在第一固定器的第一墨盒中充填有足够的油墨量的状态，当第一光学传感器没有检测到该不透明部件时，该判断单元判断下面任何一种状态，即安装在第一固定器的第一墨盒中的油墨减少的状态，和第一墨盒没有安装在第一固定器中的状态；并且当第二光学传感器检测到粘附在第二凸起内壁上的油墨时，判断单元判断安装于第二固定器的第二墨盒中充填有足够的油墨量的状态，同时，当第二光学传感器没有检测到粘附在第二凸起内壁上的油墨时，判断单元判断下面任何一种状态，即安装在第二固定器的第二墨盒中的油墨减少的状态，和第二墨盒没有安装在第二固定器中的状态。
14.根据权利要求4的喷墨记录装置，其中该透光油墨是染料油墨，该不透光油墨是颜料油墨。
全文摘要
用于储存透光油墨的墨盒(1a至1c)包括设置在其内的活门，该活门能够随着油墨的剩余量移动；和具有透光性并通过该活门的凸起(51)。用于储存不透光油墨的墨盒(1d)包括具有透光性的凸起51。分别检测位于墨盒(1a至1c)的凸起51的活门的光学传感器(21a至21c)比检测墨盒(1d)的凸起(51)的油墨的光学传感器(21d)在垂直方向设置在较高位置。可以使用储存透光油墨的墨盒和储存不透光油墨的墨盒，并且可以正确地检测任何一个墨盒的油墨量。
文档编号B41J2/175GK1603125SQ200410083349
公开日2005年4月6日 申请日期2004年9月30日 优先权日2003年9月30日
发明者片山直树 申请人:兄弟工业株式会社