液体喷射装置、液体容器、及其制造方法与流程

本发明涉及一种液体喷射装置，该液体喷射装置能够容纳液体，并且包括构造成检测液体残余量的检测单元，本发明还涉及一种液体容器。

背景技术：

液体喷射装置包括供给系统，该供给系统将诸如墨水这样的液体供给到液体喷射头。在供给系统的上游，可拆卸地附接有保持液体的液体容器。一些液体喷射装置包括检测单元，该检测单元构造成检测液体容器内的液体剩余量。在安装在液体喷射装置中的液体容器内的液体剩余量较小的情况下，检测到该事实并且液体容器要换成新的液体容器，从而允许继续使用液体喷射装置。

日本专利公开No.2012－000861公开了一种液体容器，该液体容器包括根据液体容器内的液体剩余量围绕支撑轴摇动的摇动构件(摇动体)，并且基于摇动体的位置检测液体剩余量。

技术实现要素：

本发明是一种液体喷射装置，所述液体喷射装置喷射容纳在液体容器内的液体并且能够安装所述液体容器，所述液体容器能够容纳液体并且具有能够根据所容纳的液体量围绕支撑轴旋转的摇动体，其中，所述摇动体通过熔化所述支撑轴的一部分而组装到所述液体容器。

本发明的其它特征将通过下文(参照附图)对示例性实施例的描述而更加显明。

附图说明

图1是示出了液体喷射装置的主要部分的示意图；

图2是示出了能够安装在液体喷射装置中的液体容器的透视图；

图3是液体容器的分解透视图；

图4是示出了支撑轴与摇动体结合的状态的横截面图；

图5是示出了支撑轴与摇动体结合的状态的横截面图；

图6A是示出了间隔件的视图；

图6B是示出了间隔件的视图；

图6C是示出了间隔件的视图；

图6D是示出了间隔件的视图；

图7是示出了另一实施例的视图；

图8A是示出了另一实施例的视图；和

图8B是示出了另一实施例的视图；

具体实施方式

为了可靠地捕捉到液体容器内液面的变化并且检测液体剩余量的变化，需要在不干扰摇动体的运动的情况下支撑摇动体。对于日本专利公开No.2012－000861中公开的构造，在支撑轴穿过摇动体的轴孔之后，帽构件装配到支撑轴上，从而在不干扰摇动体的操作的情况下抑制摇动体的脱落。

(第一实施例)

然而，对于日本专利公开No.2012－000861中公开的构造，需要帽构件来抑制摇动体的脱落，因零件数目增加导致存在成本增加的问题。

因此，根据本发明，提供低成本的液体喷射装置，液体容器，及其制造方法。

在下文中，参照附图，给出对本发明的第一实施例的说明。

图1是示出了液体喷射装置的主要部分的示意图，本实施例能够应用到所述液体喷射装置。液体喷射装置包括：喷射液体的喷射头40、连接至喷射头40的若干可拆卸液体容器1、和控制液体从喷射头40喷射的控制单元50。此外，控制单元50包括液体剩余量检测单元51，该液体剩余量检测单元能够基于来自传感器52的信息检测液体容器1内的液体剩余量，所述传感器提供在容器安装单元55中，液体容器1安装到所述容器安装单元上。

喷射头40利用柔软的管状构件连接至液体容器1。喷射头40基于来自控制单元50的信息喷射从液体容器1供给的液体。传感器52包括光接收单元53和光发射单元54。光接收单元53接收由光发射单元54发射的光，并且将信号发送到液体剩余量检测单元51。

图2是示出了能够安装在液体喷射装置中的液体容器1的透视图。图3是液体容器1的分解透视图。液体容器1具有矩形－平行六面体外形，其中沿宽度方向(箭头y方向)的长度较小并且沿高度方向(箭头z方向)的长度和沿深度方向(箭头x方向)的长度均大于沿宽度方向的长度。宽度方向、高度方向和深度方向彼此垂直，并且沿这些方向形成主体框架7。

在液体容器1中，储存液体的部分的一部分由挠性膜形成。主体框架7包括侧表面9，该侧表面在深度方向和高度方向上加宽。面对侧表面9的另一侧表面由膜覆盖，从而在主体框架7内形成能够储存(容纳)液体的液体储存室4。此外，液体容器1包括剩余量检测室3和供给口2，所述剩余量检测室通过与液体储存室4连通并通过主体框架7的突出而形成，所述供给口能够将液体储存室4内的液体供给到液体容器1外。

液体容器1包括相对于侧表面9垂直地设置的支撑轴5和支撑柱8，并且还包括围绕支撑轴5旋转(能够旋转)的摇动体11。摇动体11包括浮动单元12和检测单元13。在旋转摇动体11的情况下，利用支撑柱8管控(限制)浮动单元12的运动。此外，液体容器还构造成通过摇动体1的旋转，检测单元13与浮动单元12的位置对应地在剩余量检测室3中运动。在液体储存室4内有足够的液体的情况下，浮动单元12利用液体的浮力升高并且在高度方向(箭头z方向)上位于上方。

在这种情况下，检测单元13构造成位于剩余量检测室3的最下方位置处、在传感器52的光接收单元53和光发射单元54之间。即，在液体储存室4内存在足够的液体的情况下，传感器52的光被检测单元13阻挡，液体剩余量检测单元51不从传感器52接收信号。在消耗液体储存室4内的液体的情况下，液体储存室4内的液体的液面逐渐降低，因此浮动单元12的位置逐渐降低，检测单元13的位置逐渐升高。

在液体储存室4内的液体剩余量非常少的情况下，浮动单元12位于最下方位置处并且检测单元13位于最上方位置处并到达来自传感器52的光未被阻挡的位置。此时，液体剩余量检测单元51从传感器52接收信号，在液体容器1内没有液体并且液体剩余量检测单元51识别出交换定时。如上所述，构造成根据检测单元13的位置进行传感器52的开/关操作，并且检测(能够检测)液体容器1内的液体剩余量。

注意到，根据本实施例，针对使用光学传感器作为传感器52的示例给出说明。然而，本发明不局限于此，并且可以使用其它系统(例如，磁传感器)。在磁传感器的情况下，检测单元13需要包括磁体。

如上所述，摇动体11根据液体储存室4内的液体剩余量的变化摇动，需要允许摇动体11摇动并且在支撑轴5穿过摇动体11的支撑轴通孔的状态下抑制摇动体脱落。根据本实施例，下述方法实现了摇动体11能够摇动并且不脱落的构造。

图4是示出了支撑轴5和摇动体11结合的状态的横截面图。根据本实施例，在组装摇动体11的情况下，支撑轴5穿过设置在摇动体11中的通孔。此后，已经穿过通孔的支撑轴5的末端部分被型锻，并且形成面积比通孔的开口面积更宽的止动部6，从而抑制摇动体11脱落。即，通过熔化作为支撑轴5的一部分的末端部分而将摇动体11组装到液体容器。通过使用利用恒定加热器或脉冲加热器加热金属块21并将金属块21按压到支撑轴5的末端部分的方法、或通过在支撑轴5的末端部分处因超声波焊接机或扭曲振动焊接机产生摩擦热的方法进行通过熔化支撑轴5的末端部分的型锻。

作为型锻之后的状态，在主体框架7、止动部6、和摇动体11之间设置一定程度的间隙，因此，需要摇动体11的运动尽可能不被干扰。为此，执行型锻使得支撑轴5的长度尺寸L大于摇动体11的厚度尺寸H。作为使摇动体11的运动不太可能被干扰的型锻方法，存在用于控制型锻量的方法。型锻量的控制包括用于沿高度方向将焊接工具(例如金属块21)从用于固定主体框架7的基准位置下降到恒定高度的焊接工具的到达高度的控制、和用于检测支撑轴5的末端位置并且以检测位置作为基准使焊接工具下降恒定量的位移量的控制。此外，通过以支撑轴5的末端位置作为基准使给定量的能量保持恒定而在主体框架、型锻部、和摇动体之间设置间隙的型锻控制是可能的。

如上所述，在熔化和型锻支撑轴的情况下，将摇动体组装到液体容器上，从而抑制摇动体的脱落。因此，可以以较低成本制造液体容器。

注意到，优选的是，支撑轴5的长度较长并且型锻之后的止动部6的高度高于液体容器1的框架部的高度，并且在焊接用于密封液体储存室4的膜的情况下，支撑轴的端部同时焊接到膜上。因此，可以抑制膜的颤动和挠曲。

此外，在密封构件是比膜更硬的构件、例如树脂板的情况下，止动部6的长度小于框架部的高度，因此，可以构造成使得树脂板等的组装不容易被干扰。

(第二实施例)

在下文中，参照附图，给出对本发明的第二实施例的说明。注意到，由于本实施例的基本构造与第一实施例的构造类似，在下文第二实施例中仅对特征性构造进行说明。

图5是示出了本实施例中支撑轴5与摇动体11结合的状态的横截面图。在本实施例中，在组装摇动体11的情况下，支撑轴5穿过设置在摇动体11中的通孔。此后，支撑轴5穿过具有预定宽度的间隔件15的孔，并且支撑轴5的末端部分被型锻，从而形成面积比通孔的面积更宽的止动部6。在形成止动部6之后，移除间隔件15。如上形成的止动部6以不干扰摇动体11的操作的方式抑制摇动体11脱落。

在本实施例中，在用型锻工具、例如金属块型锻的情况下，形成的止动部6到达间隔件的位置是端部的基准，并且可以在不太可能受到例如主体框架的厚度、支撑轴的长度、和摇动体的厚度的部件公差的影响的状态下进行型锻。例如金属的材料被用于间隔件15，以便不与支撑轴5或摇动体11熔化在一起。这里，间隔件的材料不限于金属，可以使用已经受到表面处理以便不被焊接的树脂等。

图6A到6D是示出了间隔件15的视图。如图6A所示，间隔件15分成两部分。这些部分如图6B所示设置成覆盖支撑轴5的外周，并且型锻被执行。在如图6C所示完成型锻之后，如图6D所示拆卸间隔件15。这里，间隔件15的分割不限于分割成两部分，其可以分割成若干部分。

间隔件15能够插入到主体框架7和摇动体11之间。在摇动体11的型锻表面的一侧是端部基准的情况下，在型锻支撑轴5时摇动体11也被熔化。在这种情况下，支撑轴5的材料和摇动体11的材料是支撑轴5的熔点低于摇动体11的熔点的材料的组合，从而抑制了摇动体11的焊接。例如，在支撑轴5形成至此的主体框架7的材料是聚乙烯(PE)材料并且摇动体11的材料是聚丙烯(PP)材料的情况下，PE材料的熔点低于PP材料的熔点，因此可以仅熔化并型锻支撑轴5而不熔化摇动体11。

(第三实施例)

图7、8A和8B是示出了本发明的其他实施例的视图。在上述实施例中，对通过经由模制形成主体框架7的一个侧部并且将膜等附接至另一侧部而形成液体储存室4的形式进行说明。然而，本发明不局限于此。如图7所示，本发明可以以用膜等形成两个侧部而不通过模制形成壁表面(除支撑轴5的外周之外)的形式应用到主体框架。

此外，主体框架的支撑轴与摇动体的支撑轴通孔之间的关系还可以体现在图8B所示的支撑轴设置在摇动体中并且支撑轴通孔形成在主体框架中的构造中。在该情况下，优选地，从主体框架的外表面型锻形成在摇动体中的支撑轴并且型锻部由膜等覆盖，从而抑制液体泄漏。

尽管参照示例性实施例描述了本发明，应理解，本发明不局限于公开的示例性实施例。下文权利要求的范围应符合最广的解释，以便涵盖所有修改和等同结构及功能。