专利名称：液体检测系统、液体容器、安装部件以及液体供应系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测向液体消耗装置供应液体的液体容器内的液体的有无的技术。
背景技术：
作为液体消耗装置的一个例子，已知有通过从喷射头喷射墨水等液体来印刷图像等的所谓喷墨式打印机。从喷射头喷射的液体被容纳在液体盒等专用的液体容器中，并经由连接管等供应给喷射头。并且，当液体盒内的液体用尽时，通常将盒更换成新的盒。
在这样的液体消耗装置中，如果在液体盒内的液体用尽而不向喷射头供应液体的状态下进行喷射动作，则有可能导致喷射头的损伤。因此，提出了安装有检测系统的盒，所述检测系统检测液体盒内的液体用尽(专利文献I)。由于检测系统被安装在液体盒自身上，因此能够迅速地检测盒内的液体用尽。
另外，提出了各种检测液体用尽的系统。例如，提出了在与喷射头一起被安装在托架上的副罐中检测副罐内的墨水变少的状态的检测系统，所述副罐从被设置在托架以外的不移动的地方的主罐经由管被供应墨水(专利文献2)。在该副罐中，在壁面具有开口部的壳体的该开口部由挠性的可变形部件堵住，该可变形部件被压缩弹簧从壳体内部向外侧施力推压。另外，板状部件(杠杆)被施力，以使板状部件(杠杆)与可变形部件相接，由于因墨水的消耗而导致的副罐内的负压，板状部件(杠杆)追随被牵引到副罐内侧的可变形部件而旋转。当伴随该旋转而被光学传感器检测出板状部件(杠杆)的自由端侧时，判断为副罐内的墨水变少，供应泵进行工作来向副罐内补充墨水(专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献I :日本专利文献特开2007-307894号公报；
专利文献2 :日本专利文献特开2007-136807号公报。
然而，当要将如专利文献I所示的检测系统安装在液体盒自身上时，在每次进行盒的更换时包含昂贵的传感器也要进行更换，因此存在盒的成本增大的问题。
另外，在专利文献2提出的检测系统中，由传感器直接检测杠杆，因此当墨水等液体泄露并附着到与液体室的隔膜相接的杠杆上时，有可能污染到传感器，其结果是，存在检测液体用尽的精度有可能下降的问题。发明内容
发明所要解决的问题
本发明是为了解决现有技术具有的上述问题而完成的，其目的在于提供能够不增加盒式液体容器的成本并能防止因传感器被液体污染而导致检测精度下降的技术。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题中的至少一部分，本发明的液体检测系统采用了以下结构。SP， 一种液体检测系统，所述液体检测系统检测液体容器内的液体的有无，所述液体容器构成为能够相对于液体消耗装置装卸，
在所述液体容器中设置有
液体容纳部，所述液体容纳部能够容纳被所述液体消耗装置消耗的液体；
液体室，液体从所述液体容纳部流入到所述液体室，并且所述液体室的一部分具有能够变形的变形部；
第一施力部件，对所述变形部作用施加力，所述施加力的方向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由所述液体室的压力变化产生的所述变形部的变形的方向相反； 以及
杠杆部件，所述杠杆部件被设置成能够以支点为中心转动，并以预定的杠杆比增大在第一接触点相接的所述变形部的位移并传递给第二接触点，
在所述液体消耗装置中设置有
传递部件，所述传递部件与所述杠杆部件的所述第二接触点抵接，并将所述第二接触点的位移传递给所述液体消耗装置的内部；
传感器，所述传感器通过检测由所述传递部件传递的位移，来检测所述液体容器内的液体的有无；以及
第二施力部件，当所述液体容器被安装到所述液体消耗装置上时，所述第二施力部件对所述传递部件向所述传递部件与所述杠杆部件抵接的方向施力，并通过该施力将该杠杆部件压向所述变形部。
在这样的本发明的液体检测系统中，从液体容器的液体容纳部流入液体的液体室的一部分设置有能够变形的变形部，第一施力部件的施加力作用于该变形部上，所述施加力朝向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由液体室的压力变化产生的变形部的变形的方向相反的方向。当液体容纳部内的液体用尽时，由于液体室的液体的压力发生变化，变形部发生变形，该变形部的位移通过杠杆部件以预定的杠杆比被增大。另外，由于被第二施力部件施力而与杠杆部件抵接的传递部件将被增大的位移传递给传感器，因此传感器检测被传递部件传递的位移，从而能够检测液体容器内的液体的有无。并且，在本发明的液体检测系统中，相对于液体容纳部、液体室、第一施力部件、以及杠杆部件被设置在液体容器侧，传递部件、第二施力部件、以及传感器被设置在液体消耗装置侧，当将液体容器安装到液体消耗装置上时，传递部件由于第二施力部件的施加力而与杠杆部件抵接，并且将杠杆部件压向变形部。
根据上述的结构，能够将液体检测系统分离为液体消耗装置侧和液体容器侧，能够与设置在液体消耗装置的内部的传感器分开来更换液体容器，因此与将传感器一体地设置到液体容器的情况相比能够降低液体容器的成本。另一方面，由于反映液体容纳部内的液体用尽而变形部发生变形的液体室和增大变形部的位移的杠杆部件能够设置在液体容器侧并配置在液体容纳部的附近，因此能够立即检测出被容纳在液体容器的液体容纳部的液体用尽的情况。
另外，传递部件被第二施力部件的力向与杠杆部件抵接的方向施力，利用该施加力使杠杆部件压向液体室的变形部。由此，不需要另外设置对杠杆部件施力以使杠杆部件随着液体室的变形部的变形而转动的施力部件，因此能够简化可分离为液体消耗装置侧和液体容器侧的液体检测系统的结构。
除此之外，在本发明的液体检测系统中，由于并不是传感器直接检测杠杆部件的位移，而是检测被传递部件传递的位移，因此能够防止传感器的检测精度的降低。即，液体有时会泄露并附着到与液体室的位移部相接的杠杆部件。因此，如果使用传递部件来将杠杆部件的位移传递给传感器，则与通过传感器直接检测杠杆部件的情况相比，能够降低因附着在杠杆部件的液体而导致传感器被污染的风险。其结果是，能够防止传感器的检测精度的下降。
并且，在将新的液体容器安装到液体消耗装置上时，传递部件通过与杠杆部件抵接来反抗第二施力部件的施加力并移动。因此，传感器通过检测此时的传递部件的位移，能够检测新的液体容器是否安装。如此，由于一个传感器不仅能够检测液体容器内的液体的有无，还能够兼用作液体容器是否安装的检测，因此能够从整体上简化安装了液体检测系统的液体消耗装置的装置结构。
上述的所述液体容器也可以是具有引导部，所述引导部在所述杠杆部件因所述变形部的位移而转动时引导所述杠杆部件。
如此，由于杠杆部件的转动动作被引导部限制，因此能够以预定的杠杆比适当地增大与杠杆部件的第一接触点相接的变形部的位移，并可靠地传递给与第二接触点抵接的传递部件。其结果是，能够提高通过液体检测系统检测液体容器内的液体有无的精度。
另外，这样的本发明的液体检测系统也可以如下所述。首先，第一施力部件对液体室的变形部向变形部与杠杆部件相接的方向施力并通过该施力使杠杆部件向与第二施力部件的施力方向相反的方向转动。并且，所述第一施力部件的施加力可以被设定为比所述第二施力部件的施加力大。
根据该结构，当在液体容纳部内有液体时,通过第一施力部件的施加力使杠杆部件反抗第二施力部件的施加力而转动，并能够保持该状态(杠杆部件打开了的状态)。另一方面，当液体容纳部内的液体用尽而液体室的液体的压力发生变化、从而变形部反抗第一施力部件的施加力而发生变形时，通过第二施力部件的施加力使杠杆部件随着变形部的变形而转动，能够保持该状态(杠杆部件关闭了的状态)。
在上述的本发明的液体检测系统中，特别是第一施力部件的施加力与第二施力部件的施加力的比率可以被设定为大于等于杠杆部件的预定杠杆比。
根据本发明的其他的观点，采用以下结构。
一种液体容器，所述液体容器构成为能够相对于液体消耗装置装卸，并包括
液体容纳部，所述液体容纳部能够容纳被所述液体消耗装置消耗的液体；
液体室，液体从所述液体容纳部流入到所述液体室，并且所述液体室的一部分具有能够变形的变形部；
第一施力部件，对所述变形部作用施加力，所述施加力的方向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由所述液体室的压力变化产生的所述变形部的变形的方向相反； 以及
杠杆部件，所述杠杆部件被设置成能够以支点为中心转动，
所述杠杆部件在所述液体容器被安装到所述液体消耗装置上时与传递部件相接， 并且具有将在所述杠杆部件的第一接触点与所述杠杆部件相接的所述变形部的位移以预定的杠杆比增大的第二接触点，所述传递部件被设置在所述液体消耗装置上，并且其位移能够由设置于所述液体消耗装置的传感器检测。
如果将上述结构的液体容器安装到上述的液体检测系统涉及的液体喷射装置并使用，则能够得到与上述的液体检测系统同样的效果。
在上述的液体容器中，可以设置将上述的液体消耗装置的传递部件引导到所述第二接触点的通孔。
通过如此设置，能够由通孔引导液体消耗装置的传递部件，提高检测精度。
根据本发明的其他的观点，采用以下结构。
一种安装部件，所述安装部件构成为能够相对于液体消耗装置装卸，并包括
液体室，液体从外部流入到所述液体室，并且所述液体室的一部分具有能够变形的变形部；
第一施力部件，对所述变形部作用施加力，所述施加力的方向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由所述液体室的压力变化产生的所述变形部的变形的方向相反； 以及
杠杆部件，所述杠杆部件被设置成能够以支点为中心转动，并以预定的杠杆比增大在第一接触点相接的所述变形部的位移并传递给第二接触点，
所述杠杆部件在所述安装部件被安装到所述液体消耗装置上时与传递部件相接， 并且具有将在所述杠杆部件的第一接触点与所述杠杆部件相接的所述变形部的位移以预定的杠杆比增大的第二接触点，所述传递部件被设置在所述液体消耗装置上，并且其位移能够由设置于所述液体消耗装置的传感器检测。
根据如上所述的结构，具有与上述的液体容器同样的效果。
上述的安装部件可以具有连接部，所述连接部与液体输送管连接，所述液体输送管输送从外部流入到所述液体室的液体。通过设置连接部，液体输送管的连接变容易。
作为本发明的其他的观点，能够使用上述的安装部件采取以下结构。
—种液体供应系统,包括
液体贮存部；
液体输送管，所述液体输送管与所述液体贮存部连接，输送被贮存在液体贮存部中的液体；以及
与所述液体输送管连接的上述安装部件。
根据如上所述的结构，在从设置在液体消耗装置的外部的液体贮存部经由液体供应管来向液体消耗装置供应液体的方式中，具有与上述的液体检测系统以及上述的液体容器同样的效果。
图I是使用所谓的喷墨式打印机为例来示出第一实施例涉及的液体消耗装置的大致结构的说明图2是示出在盒保持器安装墨盒的情况的说明图3是示出第一实施例的墨盒的结构的分解立体图4是示出搭载在第一实施例的墨盒上的墨水检测机构的结构的分解立体图5的(a)和(b)是示出了墨水包内的墨水被供应给喷墨式打印机的情况的截面
图6是示出了设置在第一实施例的墨盒上的杠杆部件的结构的说明图7是示出了设置在第一实施例的盒保持器上的杆以及传感器的结构的立体图8的(a) (C)是示出了通过设置在盒保持器的内部的传感器来检测墨盒内的墨水有无的情况的说明图9是示出了作为第二实施例涉及的液体消耗装置的喷墨式打印机的大致结构的说明图10是示出了在盒保持器安装第二实施例涉及的接合器的情况的图11是示出了第二实施例的接合器的结构的分解立体图12是示出了搭载在第二实施例的接合器上的墨水检测机构的结构的分解立体图13的(a)和(b)是示出了墨水经由墨水供应管被供应给液体供应装置的情况的截面图。
符号说明
10..喷墨式打印机，20...托架，22...喷射头，
40..墨盒，42...盒保持器，44...插入孔，
46..墨水吸取针，48...杆，70...墨水包，
74..墨水供应单元，76...墨水注入口，78...墨水供应口，
80..墨水检测机构，100...液体室，102...流入口，
104. 流出口，106. 止回阀，108...施力弹簧，
110. 突起，112. 受压板，118. 膜，
120. 杠杆部件，122...轴孔，124...引导孔，
126. 轴销，128.引导销，130.凸部，
132. 抵接部，134...施力弹簧，136. 传感器，
138. 遮光部，140...流入通路，142...流出通路，
400. 接合器，410...墨水供应管插入孔，
474..墨水供应单元，478...墨水供应口，
480..液体流入连接器，500...外部大容量墨水罐，
510. 壳体，520. 外部墨水包，530...喷嘴，
墨水供应管... 600。具体实施方式
下面，为了使上述的本发明的内容更加清楚，按照以下顺序对实施例进行说明。
A.第一实施例
A-1.喷墨式打印机的结构
A-2.墨盒的结构
A-3.杆以及传感器的结构
A-4.墨盒内的墨水有无的检测
B.第二实施例
A.第一实施例
A-1.喷墨式打印机的结构
图I是使用所谓喷墨式打印机为例来示出第一实施例涉及的液体消耗装置的大致结构的说明图。图示的喷墨式打印机10呈大致箱形的外观形状，在前表面的大致中央处设置前表面盖11，在其左侧相邻处设置多个操作按钮15。前表面盖11在其下端侧被枢轴支承，当将其上端侧向眼前侧倒下时，出现排出作为印刷介质的印刷纸张2的细长的排纸口 12。另外，在喷墨式打印机10的背面侧设置有未图示的供纸托盘，当在供纸托盘上设置印刷纸张2并对操作按钮15进行操作时，从供纸托盘供给印刷纸张2，在内部对印刷纸张2 的表面印刷了图像等之后从排纸口 12排出印刷纸张2。
另外，在喷墨式打印机10的上表面侧设置有上表面盖14。上表面盖14在里侧被枢轴支承，当在眼前侧抬起来打开上表面盖14时，能够确认喷墨式打印机10的内部的状态、或者进行喷墨式打印机10的修理等。
在喷墨式打印机10的内部设置有在主扫描方向上往复运动并在印刷纸张2上形成墨点的托架20、以及使托架20往复运动的驱动机构30等。在托架20的底面侧(朝向印刷纸张2的那侧)，搭载形成有多个喷嘴的喷射头22，从喷嘴向印刷纸张2喷射墨水来进行图像等的印刷。在本实施例的喷墨式打印机10中，能够使用青色、品红色、黄色、黑色四种墨水来印刷全色图像，与该情况对应地，在被搭载在托架20的喷射头22上按照墨水的种类设置喷嘴。
从形成在喷射头22上的喷嘴喷射的墨水被容纳在被称为墨盒40的专用容器中。 墨盒40被安装在设置于与托架20分开的位置的盒保持器42，墨盒40内的墨水经由盒保持器42以及墨水管24被供应给托架20的喷射头22。在本实施例的喷墨式打印机10中，在前表面盖11的右侧相邻处设置有与前表面盖11同样地在下端侧被枢轴支承的盒更换用盖 13，当将盒更换用盖13的上端侧向眼前侧倒下时，露出盒保持器42，从而能够拆装墨盒40。 对在盒保持器42上安装墨盒40的情况以及墨盒40的详细结构在后面使用其他图来说明。
此外，在本实施例的喷墨式打印机10中，使用青色、品红色、黄色、黑色四种墨水， 因此墨盒40也按照墨水的种类来设置。各个墨盒内的墨水经由按照墨水的种类设置的墨水管24而被供应给喷射头22对应的喷嘴。
使托架20往复运动的驱动机构30由在内侧形成了多个齿形的定时带32以及用于驱动定时带32的驱动马达34等构成。定时带32的一部分被固定在托架20上，当驱动定时带32时，能够被在主扫描方向延伸设置的未图示的导轨引导，并且使托架20在主扫描方向上往复运动。
另外，在使托架20在主扫描方向移动的印刷区域外的位置设置被称为初始位置的区域，在初始位置搭载有为了能够正常印刷而进行维修的维修机构。维修机构由以下部件等构成帽部件50，其被按压到在喷射头22的底面侧(朝向印刷纸张2的那侧)形成有喷嘴的面(喷嘴面)，从而以包围喷嘴的方式形成封闭空间；升降机构(未图示)，其为了使帽部件50按压到喷射头22的喷嘴面而使帽部件50升降；以及吸引泵(未图示)，其向通过帽部件50被按压到喷射头22的喷嘴面来形成的封闭空间导入负压。
并且，在喷墨式打印机10的内部还搭载有用于运送印刷纸张2的未图示的送纸机构、控制喷墨式打印机10的整体动作的控制部60等。通过控制部60控制使托架20往返运动的动作、运送印刷纸张2的动作、从喷嘴喷射墨水的动作、为了能够正常地印刷而执行维修的动作等所有的动作。
图2是示出了在盒保持器42安装墨盒40的情况的说明图。如图所示，在盒保持器42按照每个墨盒40设置有从眼前侧朝向里侧插入墨盒40的插入孔44。在该插入孔44 的里侧的面上朝向眼如侧立起设直有用于从墨盒40吸取墨水的墨水吸取针46。另外，在墨盒40的背面设置有未图示的墨水供应口。当在盒保持器42的插入孔44将墨盒40插入到里侧进行安装时，墨水吸取针46被插入到墨水供应口，并能够将墨盒40内的墨水吸取到盒保持器42。
在嗔墨式打印机10中内直有未图不的墨水通路和供应栗。从墨水吸取针46吸取的墨水通过墨水通路被引导到与盒保持器42的背面侧连接的墨水管24 (参考图I)。另外， 设置在墨水通路的中途的供应泵(例如，隔膜泵)吸入墨盒40内的墨水并向设置在托架20 内的未图示的副罐压送墨水。此外，如前所述，本实施例的喷墨式打印机10安装有青色、品红色、黄色、黑色四种颜色的墨盒40，墨盒40内的墨水彼此独立地被供应给喷射头22。因此，在盒保持器42的内部按照每个墨盒40设置墨水通路和供应泵。
另外，杆48从盒保持器42的插入孔44的里侧的面向眼前侧突出。后面详细叙述， 在盒保持器42的内部设直有用于检测墨盒40内的墨水有无的传感器，杆48起到将墨盒40 内的状态传递给传感器的作用。此外，关于杆48以及传感器的结构在后面详细进行说明。
A-2.墨盒的结构
图3是示出本实施例的墨盒40的结构的分解立体图。如图所示，墨盒40由容纳墨水的墨水包70以及容纳墨水包70的盒壳体72等构成。墨水包70通过使没有通过墨水等液体的膜贴合成袋状并以隔着墨水供应单元74的状态关闭袋的开口部来形成。此外，本实施例的墨盒40相当于本发明的“液体容器”，本实施例的墨水包70相当于本发明的“液体容纳部”。
在墨水供应单兀74设直有用于在墨盒40的制造阶段向墨水包70注入墨水的墨水注入口 76、被插入所述的盒保持器42侧的墨水吸取针46的墨水供应口 78、用于检测墨水包70内的墨水有无的墨水检测机构80等。此外，对墨水检测机构80的详细结构在后面叙述。
容纳墨水包70的盒壳体72由前壳体82和后壳体84构成。后壳体84被形成为箱形状，并能够在内部容纳墨水包70的袋部分。另一方面，前壳体82是覆盖墨水包70的墨水供应单元74并与后壳体84嵌合来密封(盖住)开口部的部件。另外，在前壳体82上设置有在将墨盒40安装到了盒保持器42时被插入盒保持器42侧的墨水吸取针46的吸取针用通孔86、以及被插入杆48的杆用通孔88。
图4是示出搭载在本实施例的墨盒40的墨水检测机构80的结构的分解立体图。 此外，在图4中，示出了在使墨水供应口 78朝铅垂向上的状态下从上方观看墨水包70的墨水检测机构80的情况。如图所示，在墨水检测机构80中设置有大致圆筒形状的液体室 100，在该液体室100开设有墨水包70内的墨水流入的流入口 102和向墨水供应口 78流出墨水的流出口 104。另外，液体室100通过由挠性的材料形成的膜118覆盖上端面。
在液体室100的内部设置有阻止从流入口 102流入到液体室100的墨水倒流的止回阀106、将膜118向液体室100的外侧施力的施力弹簧108等。施力弹簧108与从液体室100的底面向上方立起设置的突起110嵌合并被定位，并以压缩了的状态被设置。另外，在施力弹簧108和膜118之间插入有受压板112。该受压板112通过连结将施力弹簧108的施加力传递给膜118的受压部114以及限制止回阀106的移动的限制部116而被一体地构成。当将受压板112的限制部116嵌入到液体室100的流入口 102时，止回阀106向上方的移动被限制，并且受压部114以夹在施力弹簧108和膜118之间的状态被定位。此外，在本实施例中，受压部114和限制部116被一体地构成，但也可以单独被构成。
另外，在构成液体室100的一个端面(在图中为上端面)的膜118上设置有从液体室100的外侧相接的杠杆部件120。杠杆部件120在一端侧设置有轴孔122，并与设置在液体室100的外侧面的轴销126嵌合而以能够转动的方式被枢轴支承。另一方面，在杠杆部件120的另一端侧设置有引导孔124，被固定在墨水供应单元74上的引导销128插穿该引导孔124来引导杠杆部件120的转动动作。并且，在杠杆部件120的上表面(与跟膜118 相接的面相反侧的面)上设置有作为抵接部132的凸部，所述抵接部132与所述盒保持器 42侧的杆48的顶端抵接。在具有这样结构的墨水检测机构80的墨水包70中，墨水包70 内的墨水如下地被供应给盒保持器42。
图5的(a)和(b)是示出了墨水包70内的墨水被供应给喷墨式打印机10的情况的截面图。此外，在图5中，为了避免图示的复杂，对于杠杆部件120或受压板112的限制部116等省略了图示。如前所述，在喷墨式打印机10中内置有未图示的供应泵，所述供应泵从墨盒40侧吸入墨水并向托架20压送墨水。在图5的(a)中示出了喷墨式打印机10 的供应泵没有工作时的情况，在图5的(b)中示出了喷墨式打印机10的供应泵工作时的情况。
如前所述，在液体室100内设置有施力弹簧108，所述施力弹簧108对膜118向液体室100的外侧进行施力。如图5的(a)所示，在喷墨式打印机10的供应泵没有工作时， 为了使液体室100的容积增加，施力弹簧108将膜118推出，伴随液体室100的容积的增加， 墨水经由连接墨水包70和流入口 102的流入通路140流入到液体室100。在流入口 102设置有止回阀106，所述止回阀106允许向液体室100流入墨水并阻止发生倒流。此外，图中的虚线的箭头表示墨水的流向。
当喷墨式打印机10的供应泵工作时，墨水被从墨水供应口 78吸引，液体室100内的墨水经由连接流出104和墨水供应78的流出通路142而被供应给盒保持器42。并且， 在本实施例的墨盒40中，流出通路142的内径被设定为比流入通路140的内径大，因此向液体室100的墨水的流入不会赶上来自液体室100的墨水的流出，液体室100内成为负压。 因此，如图5的(b)所示，膜118反抗施力弹簧108的力以被引向液体室100的内侧的方式发生变形。
在该液体室100内产生的负压通过墨水包70内的墨水经由流入通路140而流入到液体室100而慢慢被消除。于是，膜118由于施力弹簧108的力再次被推向液体室100 的外侧，液体室100的容积复原，因此喷墨式打印机10的供应泵在停止后经过了预定的时间后复原到如图5的(a)所示的状态。并且，当喷墨式打印机10的供应泵再次工作时，液体室100内成为负压，如图5的(b)所述，膜118成为被引向液体室100的内侧的状态。此外，本实施例的施力弹簧108相当于本发明的“第一施力部件”。
如此，在经由液体室100将墨水包70内的墨水供应给盒保持器42的过程中，当墨11水包70内的墨水用尽时，即使液体室100内是负压也不会从墨水包70向液体室100流入墨水，液体室100内的负压在喷墨式打印机10的供应泵停止经过了预定的时间后也没被消除，膜118如图5的(b)所示成为保持被引向液体室100的内侧的状态。
如此，在本实施例的墨盒40中，当墨水包70内的墨水用尽时，构成液体室100的一个端面的膜118成为保持以被引向液体室100的内侧的方式发生变形的状态，因此通过检测该膜118的位移，能够检测出墨水包70内的墨水用尽。但是，由于本实施例的膜118 的位移小，因此使用如下的杠杆部件120来使位移增大。
图6是示出了设置在本实施例的墨盒40上的杠杆部件120的结构的说明图。如图所示，在杠杆部件120的一个端侧设置有轴孔122，在被设置在液体室100的外侧面的轴销126 (参考图4)被嵌入到轴孔122的状态下，杠杆部件120能够以该轴孔122为中心转动。另外，在杠杆部件120的另一端侧设置有引导孔124，被固定在墨水供应单元74的引导销128(参考图4)被插穿到引导孔124中。当杠杆部件120转动时，通过引导销128沿引导孔124移动来引导杠杆部件120的转动动作，因此能够以高精度限制杠杆部件120的转动(位移)。此外，本实施例的引导孔124和引导销128相当于本发明的“引导部”。
另外，在杠杆部件120的与膜118面对的那侧的面上设置有与膜118相接的半球体状的凸部130，在与杠杆部件120的跟膜118面对的那侧相反侧的面上设置有作为凸部的抵接部132，所述抵接部132与设置在盒保持器42侧的杆48的顶端抵接。并且，从成为杠杆部件120的支点的轴孔122到抵接部132的距离D2被设定为比从轴孔122到凸部130的距离Dl大，因此当与凸部130相接的膜118发生变形时，该位移以杠杆比R( = D2/D1 > 1， 本实施例中是3. I)被增大，并传递到抵接部132。如上所述被杠杆部件120增大的膜118 的位移使用杆48被传递给如前所述被设置在盒保持器42的内部的传感器。
A-3.杆以及传感器的结构
图7是示出了设置在本实施例的盒保持器42上的杆48以及传感器136的结构的立体图。此外，在图7中示出了从图2所示的盒保持器42的里侧观看杆48以及传感器136 的情况。如图所示，在杆48上安装有施力弹簧134，所述施力弹簧134朝向被安装在盒保持器42上的墨盒40(向图中的空白箭头的方向)对杆48施力。此外，本实施例的杆48相当于本发明的“传递部件”，本实施例的施力弹簧134相当于本发明的“第二施力部件”。
另外，本实施例的传感器136使用凹字形状的所谓透过型光电传感器。该传感器 136被设置成未图示的发光部和受光部相对，并且受光部接受发光部发出的光。此外，图中的虚线箭头表示光的透过方向。
并且，在杆48的与朝向墨盒40的那侧相反侧的端部设置有遮光部138。当杆48 由于施力弹簧134的力而向墨盒40侧移动时,遮光部138被插入到传感器136的发光部和受光部之间，并遮住来自发光部的光。其结果是，传感器136的受光部由于没能接受来自发光部的光，因此能够检测出杆48的位置发生了变化。此外，本实施例的传感器136使用透过型光电传感器，但只要是能够检测出杆48的位移即可，并不被限定为光电传感器。
A-4.墨盒内的墨水有无的检测
图8的(a) (C)是示出了通过设置在盒保持器42的内部的传感器136来检测墨盒40内的墨水有无的情况的说明图。首先，在图8的(a)中，示出了在墨盒40安装到盒保持器42之前的状态。如前所述，在设置在盒保持器42侧的杆48上被安装施力弹簧134，对杆48向墨盒40施力。在没有安装墨盒40时，杆48由于施力弹簧134的力而向墨盒40 侧移动，因此杆48的遮光部138被插入到传感器136的发光部和受光部之间(参考图7)， 成为遮住来自发光部的光的状态。
并且，当将墨盒40安装在盒保持器42上时，如图8的(b)所示，由于杆48的顶端与被设置在墨盒40侧的杠杆部件120的抵接部132抵接，因此杆48反抗施力弹簧134的力而向盒保持器42的里侧移动。于是，杆48的遮光部138离开传感器136，传感器136成为透过光的状态。如此，传感器136基于由于杆48的遮光部138的移动而从光的遮断状态向透过状态变化，能够检测出墨盒40被安装。
这里，如前所示，杆48所抵接的墨盒40侧的杠杆部件120以预定的杠杆比R(= D2/D1 > 1，参考图6)增大构成液体室100的一个端面的膜118的位移并传递给杆48。另外，与杠杆部件120的凸部130相接的膜118被设置于液体室100的内部的施力弹簧108 向液体室100的外侧施力。并且，在本实施例中，液体室100的施力弹簧108的施加力A和杆48的施力弹簧134的施加力B之间的关系被设定为满足式A > RXB0如此，由于液体室 100的施力弹簧108的施加力A被设定为比杆48的施力弹簧134的施加力B大，因此如图 8的(b)所示，膜118被施力弹簧108的施加力A向液体室100的外侧推出，杠杆部件120 被保持为打开了的状态。另外，与杠杆部件120抵接的杆48反抗施力弹簧134的施加力B， 成为被推回到了盒保持器42的里侧的状态(传感器136透过了光的状态)。
另外，使用图5如前面所示，当设置在盒保持器42的内部的供应泵工作而墨水被从墨盒40的墨水供应78吸引时，液体室100内成为负压，因此膜118反抗施力弹簧108的力而以被引向液体室100的内侧的方式发生变形。此时，如果墨水包70内残留有墨水，则墨水从墨水包70流入到液体室100，因此液体室100内的负压被消除，因此膜118被再次推向液体室100的外侧，盒保持器42的供应泵在停止后经过了预定的时间之后，如图8的 (b)所示，传感器136成为透过了光的状态。
另一方面，当墨水包70内的墨水用尽时，墨水不会从墨水包70流入到液体室100， 液体室100内的负压不会被消除，因此如图8的(C)所示，膜118成为保持被引入到液体室 100的内侧的状态。虽然该膜118与杠杆部件120的凸部130未被贴紧固定，但被施力弹簧 134的力向与杠杆部件120抵接的方向施力的杆48利用该施加力而使杠杆部件120追随膜 118的变形而转动，因此杠杆部件120被保持为关闭的状态。另外，虽然与杠杆部件120的凸部130相接的膜118的位移小，但该位移在抵接部132中以预定的杠杆比R( = D2/D1 > I，参考图6)被增大。其结果是，杆48向墨盒40侧移动，杆48的遮光部138被插入到传感器136中，因此传感器136成为光被遮住的状态。如此，传感器136基于被杆48的遮光部 138遮住了光(杆48发生了移动)，能够检测出墨水包70内的墨水用尽。
此外，如前所述，在喷墨式打印机10的供应泵停止后到经过了预定的时间的期间，即使在墨水包70内残留有墨水，液体室100内的负压有时也不会被消除，因此在本实施例中，检测供应泵在停止后经过了预定的时间后传感器136的光是否被遮住。
如以上说明的那样，在本实施例的喷墨式打印机10中，在检测墨盒40内的墨水用尽的系统(液体检测系统)中，相对于一个端面由膜118构成的液体室100和使膜118的位移增大的杠杆部件120被设置在墨盒40侧，检测位移的传感器136和将被杠杆部件120 增大的位移传递给内部的传感器136的杆48被设置在盒保持器42侧，当墨盒40被安装在盒保持器42上时，杆48被施力弹簧134向与杠杆部件120抵接的方向施力。由此，能够使液体检测系统分离成盒保持器42侧和墨盒40侧，能够与内置在盒保持器42中的昂贵的传感器136分开来更换墨盒40，因此与将传感器136与墨盒40 —体地设置的情况相比，能够降低墨盒40的成本。另一方面，通过墨水包70内的墨水用尽而墨水不会流入从而I吴118 成为发生了变形的状态的液体室100和使膜118的位移增大的杠杆部件120能够设置在墨盒40侧并配置在墨水包70的附近，因此能够没有误差地立即检测出墨水包70内的墨水用尽的情况。
另外，本实施例的传感器136并不是直接地检测使膜118的位移增大的杠杆部件 120，而是检测传递被杠杆部件120增大的位移的杆48。墨水有时会泄露并附着在与液体室 100的膜118相接的杠杆部件120上，因此如果使用杆48将杠杆部件120的位移传递给传感器136，则与直接地通过传感器136检测杠杆部件120的情况相比，能够降低传感器136 因附着在杠杆部件120上的墨水而污染的风险，从而能够防止传感器136的检测精度降低。
另外，本实施例的杆48通过施力弹簧134的力而向与杠杆部件120抵接的方向被施力，利用该施加力将杠杆部件120压向液体室100的膜118。由此，不需要另外设置以与膜118的位移连动的方式将杠杆部件120向膜118施力的施力部件，因此能够简化液体检测系统的构造。
另外，如前所述，液体室100的施力弹簧108的施加力A和杆48的施力弹簧134 的施加力B的关系被设定为将杠杆部件120的杠杆比(轴孔122和抵接部132的距离D2/ 轴孔122和凸部130的距离Dl > I)设为R，满足式A彡RXB，液体室100的施力弹簧108 的施加力A比杆48的施力弹黃134的施加力B变大。因此，当墨水残留在墨水包70内时， 被施力弹簧108的施加力A将膜118向液体室100的外侧推出，能够将杠杆部件120保持为打开了的状态。另一方面，当墨水包70内的墨水用尽时，如果膜118由于液体室100内成为负压而以被引向液体室100的内侧的方式发生变形，则杆48由于施力弹簧134的施加力B而使杠杆部件120追随膜118的变形而发生转动，因此能够使杠杆部件120保持为关闭的状态。
另外，如前所述，当墨盒40被安装在盒保持器42上时，本实施例的杆48通过与杠杆部件120抵接而反抗施力弹簧134的力，并向盒保持器42的里侧移动。因此，传感器136 基于因杆48的遮光部138的移动而从光的遮断状态变化为透过状态，能够检测出安装了墨盒40。如此,除了检测墨水包70内的墨水的有无之外,还能够通过一个传感器136进行墨盒40被安装了的情况的检测，因此能够简化作为搭载了液体检测系统的喷墨式打印机10 整体的构造。
另外，如前所述，使膜118的位移增大的杠杆部件120设置有引导孔124，当杠杆部件120以轴孔122为中心转动时，被固定在墨水供应单元74上的引导销128沿引导孔124 移动，由此引导杠杆部件120的转动动作。如此，通过限制杠杆部件120的转动动作，能够以预定的杠杆比R适当地增大与杠杆部件120的凸部130相接的膜118的位移，并能够可靠地传递给与抵接部132抵接的杆48，因此能够提高检测墨水包70内的墨水用尽的情况的精度。
B.第二实施例
接着，使用图9到图13的(b)对第二实施例涉及的接合器、液体供应系统进行说明。图9是将作为图I记载的第一实施例涉及的液体消耗装置的喷墨式打印机10改变一部分而得的作为第二实施例的喷墨式打印机10。下面以与第一实施例不同的部分为中心进行说明。
在第二实施例中，代替第一实施例的墨盒40，接合器400被安装在盒保持器42 (参考图9和图10)上。接合器400设置有用于从外部将挠性的墨水供应管600导入到接合器 400的内部的墨水供应管插入孔410。在接合器400被安装在盒保持器42上的状态下，墨水供应管600从接合器400延伸，因此无法关闭盒更换盖13。因此，在第二实施例涉及的喷墨式打印机10中，没有设置第一实施例的喷墨式打印机10的盒更换盖13。墨水供应管 600是由硅橡胶、EPDM(三元乙丙橡胶)、氯乙烯等构成的挠性的管。
贮存有被供应给喷墨式打印机10的墨水的外部大容量墨水罐500被设置在喷墨式打印机10的外部。外部大容量墨水罐500在由纸板等构成的壳体510内部容纳有由聚乙烯等塑料构成的挠性的外部墨水包520。外部墨水包520能够容纳比能容纳在第一实施例的墨盒40的墨水包70中的墨水量更大容量的墨水。在外部墨水包520中，由聚丙稀等塑料构成的喷嘴530被液密地熔敷在外部墨水包520的内壁上，被贮存在外部墨水包520 的墨水经由该喷嘴530被供应给喷墨式打印机10。
墨水供应管600的一端与喷嘴530连接。另外，墨水供应管600的另一端与被设置在后述的接合器400的墨水供应单元474的液体流入连接器480连接。因此，被贮存在外部墨水包520的墨水经由喷嘴530、墨水供应管600、墨水供应单元474、墨水供应口 478 被供应给喷墨式打印机10。在图9中，为了容易地进行说明，示出了一个接合器400和外部大容量墨水罐500连接的情况，对于其他的接合器省略图示。但是，实际上图9所示的四个接合器400的任一个均与贮存了对应颜色或对应种类的墨水的外部大容量墨水罐500连接。
接着，对接合器400的结构进行说明。图11是接合器400以及插穿到接合器400 内部的墨水供应管600的分解立体图。接合器400与第一实施例的墨盒40同样，由前壳体 482、后壳体484以及墨水供应单元474构成。构成接合器400的各部件与实施例I的墨盒 40的部件相同。作为不同的部分，代替墨盒40的墨水包70而例举了连接墨水供应管600 的情况。
接着，对于墨水供应单元474进行详细地说明。图12是第二实施例涉及的墨水供应单元474的分解立体图。与第一实施例的墨盒的墨水供应单元74的大部分是相同的。但是，在第二实施例中，由于没有与墨盒40的墨水包70相当的部件，因此没有设置墨水注入口 76。另外，在设置用于连接墨水供应管600的液体流入连接器480的方面也不同。其他的结构，特别是检测机构80的结构与第一实施例是相同的。
图13的(a)和(b)是说明从墨水供应管600经由接合器400的墨水供应单元474 向喷墨式打印机10供应墨水的情况的截面图。与在第一实施例中叙述的相同，喷墨式打印机10中内置有未图示的供应泵，所述供应泵从接合器400侧吸入墨水，并将墨水向喷墨式打印机10的喷射头22压送。图13的(a)示出了喷墨式打印机10的供应泵没有工作时的情况，图13的(b)示出了喷墨式打印机10的供应泵工作时的情况。这些情况与在第一实施例中的墨盒40的墨水供应单元74的墨水供应的情况是相同的。对于在第一实施例中从墨水包70向墨水供应单元74供应墨水的情况，在第二实施例中仅在被贮存在外部大容量墨水罐500中的墨水经由墨水供应管600而被供应的方面上不同。即，喷墨式打印机10 的供应泵未工作时、以及供应泵工作时的墨水的流向、液体室100的负压的状况、施力弹簧 108和膜118的变形的状况等与第一实施例的情况相同。
在第二实施例中，对于检测外部大容量墨水罐500的墨水有无省略了详细的说明，但是能够通过与第一实施例的“A-4.墨盒内的墨水有无的检测”同样的方法进行。即， 当外部大容量墨水罐500的墨水用尽时，墨水不会从外部大容量墨水罐500流入到液体室 100，液体室100的负压没被消除，因此如图8的(c)所示，膜118成为保持被引入到液体室 100的内侧的状态。并且，如在第一实施例中说明的那样，杆48的遮光部138被插入到传感器136中，传感器136成为光被遮挡的状态，从而能够检测出外部大容量墨水罐500内的墨水用尽的情况。
如上所述，在第二实施例中，与第一实施例同样也能够检测外部大容量墨水罐500 内的墨水有无，因此第二实施例也能够得到与第一实施例同样的效果。这里，接合器400相当于本发明的安装部件，接合器400、墨水供应管600、外部大容量墨水罐500相当于本发明的液体供应系统。
以上说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限于上述所有的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。
例如，在前述的实施例中，使内置在盒保持器42中的供应泵工作来从墨盒40的墨水供应口 78吸引墨水。但是，也可以对墨水包70从外部加压，来压送墨水包70内的墨水。 此外，该情况下，液体室100的施力弹簧108不是压缩弹簧，只要是对膜118向引向液体室 100的内侧的方向施力的拉伸弹簧即可。当墨水残留在墨水包70内时，膜118通过从墨水包70压送的墨水的压力而被推向液体室100的外侧。另一方面，当墨水包70内的墨水用尽时，由于墨水不被供应而液体室100的压力降低，因此膜118被施力弹簧108的力引向液体室100的内侧。通过杠杆部件120使这样的膜118的位移增大，并使用杆48传递给盒保持器42内的传感器136，由此与前述的实施例同样，能够检测出墨水包70内的墨水用尽的情况。
并且，在前述的实施例中，基于从墨水供应口 78吸引墨水后经过一定期间传感器 136的光也被遮住，从而检测出墨水包70内的墨水用尽的情况。但是，也可以改变传感器 136的配置，而与其相反地，基于在从墨水供应78吸引墨水后经过了一定期间后传感器136 处于透过光的状态，从而检测出墨水包70内的墨水用尽的情况。在该情况下，当从墨水供应口 78吸引墨水后经过了一定期间时，在传感器136的光被遮挡的情况下，在墨水包70内残留有墨水。
权利要求
1.一种液体检测系统，所述液体检测系统检测液体容器内的液体的有无，所述液体容器构成为能够相对于液体消耗装置装卸，在所述液体容器中设置有液体容纳部，所述液体容纳部能够容纳被所述液体消耗装置消耗的液体；液体室，液体从所述液体容纳部流入到所述液体室，并且所述液体室的一部分具有能够变形的变形部；第一施力部件，对所述变形部作用施加力，所述施加力的方向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由所述液体室的压力变化产生的所述变形部的变形的方向相反；以及杠杆部件，所述杠杆部件被设置成能够以支点为中心转动，并以预定的杠杆比增大在第一接触点相接的所述变形部的位移并传递给第二接触点，在所述液体消耗装置中设置有传递部件，所述传递部件与所述杠杆部件的所述第二接触点抵接，并将所述第二接触点的位移传递给所述液体消耗装置的内部；传感器，所述传感器通过检测由所述传递部件传递的位移，来检测所述液体容器内的液体的有无；以及第二施力部件，当所述液体容器被安装到所述液体消耗装置上时，所述第二施力部件对所述传递部件向所述传递部件与所述杠杆部件抵接的方向施力，并通过该施力将该杠杆部件压向所述变形部。
2.如权利要求I所述的液体检测系统，其中，所述液体容器具有引导部，所述引导部在所述杠杆部件因所述变形部的位移而转动时引导所述杠杆部件。
3.如权利要求I或2所述的液体检测系统，其中，所述第一施力部件是对所述变形部向所述变形部与所述杠杆部件相接的方向施力并通过该施力使该杠杆部件向与所述第二施力部件的施力方向相反的方向转动的部件，所述第一施力部件的施加力被设定为比所述第二施力部件的施加力大。
4.如权利要求3所述的液体检测系统，其中，所述第一施力部件的施加力与所述第二施力部件的施加力的比率被设定为大于等于所述杠杆比。
5.一种液体容器，所述液体容器构成为能够相对于液体消耗装置装卸，并包括液体容纳部，所述液体容纳部能够容纳被所述液体消耗装置消耗的液体；液体室，液体从所述液体容纳部流入到所述液体室，并且所述液体室的一部分具有能够变形的变形部；第一施力部件，对所述变形部作用施加力，所述施加力的方向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由所述液体室的压力变化产生的所述变形部的变形的方向相反；以及杠杆部件，所述杠杆部件被设置成能够以支点为中心转动，所述杠杆部件在所述液体容器被安装到所述液体消耗装置上时与传递部件相接，并且具有将在所述杠杆部件的第一接触点与所述杠杆部件相接的所述变形部的位移以预定的杠杆比增大的第二接触点，所述传递部件被设置在所述液体消耗装置上，并且其位移能够由设置于所述液体消耗装置的传感器检测。
6.如权利要求5所述的液体容器，其中，在所述液体容器中设置有将所述液体消耗装置的传递部件引导到所述第二接触点的通孔。
7.一种安装部件，所述安装部件构成为能够相对于液体消耗装置装卸，并包括液体室，液体从外部流入到所述液体室，并且所述液体室的一部分具有能够变形的变形部；第一施力部件，对所述变形部作用施加力，所述施加力的方向与伴随对所述液体消耗装置的液体的供应而由所述液体室的压力变化产生的所述变形部的变形的方向相反；以及杠杆部件，所述杠杆部件被设置成能够以支点为中心转动，并以预定的杠杆比增大在第一接触点相接的所述变形部的位移并传递给第二接触点，所述杠杆部件在所述安装部件被安装到所述液体消耗装置上时与传递部件相接，并且具有将在所述杠杆部件的第一接触点与所述杠杆部件相接的所述变形部的位移以预定的杠杆比增大的第二接触点，所述传递部件被设置在所述液体消耗装置上，并且其位移能够由设置于所述液体消耗装置的传感器检测。
8.如权利要求7所述的安装部件，包括连接部，所述连接部与液体输送管连接，所述液体输送管输送从外部流入到所述液体室的液体。
9.一种液体供应系统,包括液体贮存部；液体输送管，所述液体输送管与所述液体贮存部连接，输送被贮存在液体贮存部中的液体；以及与所述液体输送管连接的权利要求7所述的安装部件。
全文摘要
本发明涉及液体检测系统、液体容器、安装部件以及液体供应系统。在液体容器侧设置有液体室，从液体容纳部流入液体；第一施力部件，其对液体室的变形部向与液体的压力相反方向施力；以及杠杆部件，其增大变形部的位移，在液体消耗装置侧设置有检测位移的传感器；将被增大的位移传递给传感器的传递部件；以及对传递部件施力的第二施力部件，当将液体容器安装到液体消耗装置上时，传递部件由于第二施力部件的施加力与杠杆部件抵接，并将杠杆部件压向变形部。如此，能够将液体检测系统分离为液体消耗装置侧和液体容器侧，因此不会使液体容器的成本增加，而能够立即检测出液体用尽的情况。
文档编号B41J2/175GK102529399SQ201110462188
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者唐泽政弘, 青木雄司, 高桥优 申请人:精工爱普生株式会社