专利名称：墨盒和一组墨盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及容纳墨的墨盒以及使用该墨盒的喷墨打印机。
背景技术：
已知一种其上安装了容纳墨的墨盒的喷墨打印机，包括探测墨盒中剩余墨量的剩余墨量探测传感器。例如日本专利No.2960614的图2披露了一种这样的传感器，它使用光学传感器，包括发射光的光发射器和接收从光发射器发出并且穿过透明墨盒的光的光接收器。
在包括用于探测墨盒中剩余墨量的光学传感器的喷墨打印机中，光学传感器可能会错误地探测到墨盒中的剩余墨量较少，即使在还没有把墨盒安装到喷墨打印机上时。当把含有少量墨的墨盒从打印机上取下时，剩余墨量探测传感器不能探测到墨盒已经从喷墨打印机上移走了。由于喷墨打印机不能确定墨盒是否安装到了打印机上，打印机就可能出现各种误操作，如喷墨等。为了解决该问题，除了剩余墨量探测传感器外，还可以提供一个探测墨盒是否安装到喷墨打印机上的传感器，这样会增加成本。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种墨盒和一种喷墨打印机，其中可以用一个探测器探测墨盒中的剩余墨量和墨盒是否安装到喷墨打印机上。
墨盒可以包括第一探测部分，它定位在墨盒上使得当墨盒安装在成像设备中时成像设备的探测器能够探测第一探测部分，还包括第二探测部分，它定位在墨盒上使得在把墨盒安装到成像设备中或者从成像设备上取下时探测器能够探测第二探测部分。第二探测部分可以定位在朝向墨盒的一个表面与第一探测部分分开的位置，其中该表面是指在把墨盒安装到成像设备中的过程中首先插入到成像设备中的一个表面。
当安装墨盒完成后，探测器能够探测第一探测部分，从而探测墨盒中的剩余墨量。在安装或取下墨盒的过程中，探测器能够探测第二探测部分，从而探测到墨盒是否安装在成像设备中。因此，可以用单独一个探测器探测墨盒中的剩余墨量和墨盒是否安装在成像设备中。由于第二探测部分可以定位在朝向墨盒首先插入成像设备的一个表面与第一探测部分分开的位置，在安装完成后，探测器不能探测到第二探测部分。
可以用能够阻碍探测器的光发射部分发出的光使之不能到达探测器的光接收部分的材料来形成第一探测部分和第二探测部分。因此可以使用非接触型探测器探测剩余墨量(由于消耗它随时间变化)和确定墨盒是否安装在成像设备中。
墨盒可以包括一个能够容纳墨的墨盒体。墨盒体可以至少部分由具有透光性的材料形成。第一探测部分可以是遮光板，它由基本不透光的材料形成。遮光板可以可移动地设置在墨盒体中，从而随着墨盒体中墨量的变化而改变位置。由于第一探测部分可以是允许光穿过的遮光板，并且它放置在墨盒体中使得它随着墨盒体中剩余墨量的变化而移动，所以就能够探测出由于墨的消耗而随时间变化的剩余墨量。由于第二探测部分可以定位在沿着墨盒在安装墨盒的方向上与第一探测部分分开的位置，因此只有在一个预定方向上把墨盒安装到成像设备中或者从成像设备中取下墨盒时探测器才能探测到第二探测部分。当安装结束后，探测器就只能探测到第一探测部分了。所以通过避免用探测器探测第二探测部分的复杂操作能够简化安装和取下墨盒的操作。由于安装或取下墨盒的操作变得简单了，就能够避免在安装过程中强度可能比墨盒其余部分低的、暴露出来的第二探测部分由于与墨盒安装部分接触而断裂。
墨盒可以进一步包括能够容纳墨的墨盒体和覆盖墨盒体在把墨盒安装到成像设备中的过程中首先插入成像设备中的那一端的帽。第二探测部分可以是从帽的侧表面向外伸出的伸出部分。伸出部分可以基本不透光。在这种结构中，第二探测部分可以形成为结构相对简单的伸出部分。
在包括第一和第二墨盒的一组墨盒中，第一墨盒的第一最大墨容量可以和第二墨盒的第二最大墨容量不同。第一墨盒的伸出部分的形状可以和第二墨盒的伸出部分的形状不同。一个成像设备可能能够容纳两个或更多个墨盒。在这样的实施例中，第一墨盒的最大墨容量可以大于第二墨盒的最大墨容量。第一墨盒和第二墨盒可以包括不同形状的伸出部分(如第二伸出部分)。因此，探测器探测第一墨盒上伸出部分的方式可以和探测第二墨盒上伸出部分的方式不同。这样就能够使用伸出部分来确定安装好的墨盒的最大墨容量。另外，根据探测到的墨盒最大墨容量，可以把墨盒中的剩余墨量输出给如个人计算机等外设。
墨盒可以包括作为分开的部件的墨盒体和帽。因此，当墨盒体和帽是分开的部件时，可以以具体成像设备的规格所决定的不同形状来提供帽。
墨盒可以进一步包括一个覆盖至少一部分伸出部分的盖。这样就能够避免在把墨盒安装到成像设备中或从成像设备中取下时损坏伸出部分。
在各个示例性的实施例中，成像设备可以包括一个墨盒安装部分，它能够安装墨盒；一个探测器，当墨盒安装在成像设备中时，探测器能够探测第一探测部分，在把墨盒安装到成像设备中或把墨盒从成像设备上取下的过程中，探测器能够探测第二探测部分；和一个控制装置，它根据探测器对第一探测部分的探测计算墨盒中的剩余墨量，根据探测器是否探测到第二探测部分确定墨盒是否安装到墨盒安装部分中。
控制装置可以根据探测器对第一探测部分的探测计算墨盒中的剩余墨量。控制装置还可以根据探测器是否探测到第二探测部分确定墨盒是否安装到墨盒安装部分中。因此不一定要分别设置探测墨盒是否安装在墨盒安装部分中的探测器和探测墨盒中剩余墨量的探测器。这样的结构能够减少生产成本。
墨盒可以进一步包括一个墨容器，它能够容纳墨；一个供墨通道，墨容器中的墨通过供墨通道能够有选择地提供到墨容器外部的位置，当墨盒安装到成像设备中时，供墨通道能够与连接管配合从而把墨提供给成像设备中的打印头；一个第一伸出部分，它设在墨盒的外壁上，第一伸出部分沿着该外壁在把墨提供到墨容器外部位置的方向上延伸；和一个第二伸出部分，它设在墨盒的外壁上，第二伸出部分沿着该外壁在把墨提供到墨容器外部位置的方向上延伸，并且用基本不透光的材料形成。第一探测部分可以可移动地设在第一伸出部分中。第二探测部分可以包括第二伸出部分。至少一部分第一伸出部分可以定位在墨盒上，从而在墨盒安装在成像设备中时它置于设在成像设备中的对射式传感器的光发射部分和光接收部分之间。至少一部分第二伸出部分可以定位在墨盒上从而在把墨盒安装到成像设备中和从成像设备中取下时，它从光发射部分和光接收部分之间穿过。
一种喷墨打印机可以包括一个能够向记录介质上喷墨的打印头；和一个能够安装墨盒的墨盒安装部分；一个具有光发射部分和光接收部分的对射式传感器；和把墨盒中的墨提供给打印头的连接管。墨盒安装部分可以构造成使得在把墨盒安装到喷墨打印机中的过程中，第二伸出部分在第一伸出部分之前从光发射部分和光接收部分之间穿过；当墨盒安装在喷墨打印机中时，至少一部分第一伸出部分置于光发射部分和光接收部分之间，并且至少一部分连接管与供墨通道配合在一起；并且在把墨盒从喷墨打印机上取下的过程中，在第一伸出部分从光发射部分和光接收部分之间的位置移走后，第二伸出部分从光发射部分和光接收部分之间穿过。
当墨盒安装过程完成后，对射式传感器可以利用第一伸出部分探测墨盒中的剩余墨量。当把墨盒安装到成像设备或喷墨打印机上或者从成像设备或喷墨打印机上取下时，对射式传感器能够探测到第二伸出部分经过对射式传感器。因此，利用一个对射式传感器能够探测墨盒是否安装到成像设备或喷墨打印机上和墨盒中的剩余墨量。
第一探测部分可以用基本不透光的材料形成并且根据墨容器中的墨量在第一伸出部分内部移动。利用这种结构，使用对射式传感器能够可靠地探测到墨盒的墨容器中的剩余墨量。
墨盒可以包括与所述外壁平行放置的第二外壁。第一伸出部分可以只形成在所述外壁上。这样的结构可以使得墨盒具有不对称的形状，避免墨盒不正确地安装到成像设备中。
墨盒可以进一步包括一个第一肋和一个第二肋，它们定位在所述外壁上使得第一伸出部分置于第一肋和第二肋之间。当把墨盒安装到成像设备上时，肋可以起到引导件的作用。这样就能够再次避免把墨盒不正确地安装到成像设备中。
第一伸出部分的第一宽度和第二伸出部分的第二宽度可以小于光发射部分和光接收部分之间的距离。利用这种结构，就能够很容易实现安装和取下墨盒。
第二伸出部分的宽度可以小于第一伸出部分的宽度。第二伸出部分可以是基本不透光的薄板件。第一伸出部分在与把墨提供到墨容器外部位置的方向垂直的方向上的第一长度可以大于第二伸出部分在与把墨提供到墨容器外部位置的方向垂直的方向上的第二长度。利用这种结构，第二伸出部分可以很容易地穿过对射式传感器。这样可以很容易地执行安装和取下墨盒。
供墨通道可以设有阀件，当供墨通道与连接管配合在一起时，阀件打开供墨通道。利用这种结构，可以避免在使用墨盒时墨从供墨通道中泄漏出来。
下面参考附图描述本发明的实施例，其中用类似的附图标记表示类似的元件，在附图中图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的喷墨打印机的概观；图2A是墨盒的平面图；图2B是墨盒的左侧视图；图2C是墨盒的底视图；图3是墨盒的底视透视图；图4是墨盒沿图2B中线IV-IV的剖视图；图5A是供墨阀的剖视图，所示供墨阀处于关闭状态；图5B是供墨阀的剖视图，所示供墨阀处于打开状态；图6是图5A和5B中示出的供墨阀的透视图；图7是墨盒沿图4中线VII-VII的剖视图；图8是流程图，示出了探测墨盒是否安装到喷墨打印机上的过程；
图9A是大墨盒的左侧视图；图9B是大墨盒的底视透视图；图10是流程图，示出了探测墨盒是否安装到喷墨打印机上的过程；和图11是根据本发明的改进的墨盒的底视透视图。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的第一个实施例。根据该实施例的彩色喷墨打印机1能够喷射四种颜色的墨。如图1所示，彩色喷墨打印机1包括打印头2、四个墨盒3、四个保持器4、滑架5、输送机构6、清洗装置7和控制装置8。打印头2具有向纸张P上喷射青色(C)、黄色(Y)、洋红色(M)和黑色(K)四种颜色墨的喷嘴2a。四个墨盒3的每个墨盒(3a，3b，3c，3d)包含四种颜色墨中的一种。作为墨盒保持器的四个保持器4的每个保持器(4a，4b，4c，4d)把各个墨盒3安装在其上。墨盒3沿着与图1中从顶部到底部方向平行的垂直方向分别安装在保持器4上。滑架5在垂直于图1纸张的方向上沿着导轨9直线往复移动打印头2。输送机构6在垂直于打印头2的移动方向和平行于喷墨表面的方向上输送纸张P。清洗装置7从打印头2中抽吸空气或高粘性的墨。控制装置8执行对喷墨打印机1的整体控制。
在喷墨打印机1中，当滑架5在垂直于图1纸张的方向上往复移动打印头2时，输送机构6在图1的左右方向上输送纸张P。随着打印头2的移动，墨从安装在保持器4上的墨盒3通过供应管10提供给打印头2的喷嘴2a。墨从喷嘴2a喷射到纸张P上，从而在纸张P上执行打印。
清洗装置7包括能够靠近和远离打印头2的喷墨表面的清洗帽11，以便覆盖或暴露出喷墨表面，并且还包括从喷嘴2a中抽吸墨的抽吸泵59。当打印头2位于打印头2能够在纸张P上执行打印的打印区域之外时，清洗装置7能够从打印头2中抽吸打印头2中包含的空气或由于水蒸发而造成的粘性较高的墨。
四个保持器4(4a-4d)排成一行。含有青色、黄色、洋红色和黑色墨的墨盒3a-3d分别安装在四个保持器4a-4d上。
供墨管12和空气引导管13分别位于保持器4底部与墨盒3的供墨阀21和空气引导阀22对应的位置。保持器4设有探测墨盒3中剩余墨量的光学传感器14(对射式传感器)。传感器14具有光发射部分14a和光接收部分14b，它们基本设置在相同的高度，从而把一部分墨盒3置于它们之间。为了确定墨盒3中的剩余墨量，传感器14探测设在墨盒3中的遮光机构23是否遮住了从光发射部分14a发出的光。探测结果输出到控制装置8。
下面详细描述墨盒3。墨盒3a-3d具有基本相同的结构。
如图2到4所示，墨盒3包括其中含墨的墨盒体20、打开或关闭从墨盒体20向打印头2供墨的供墨通道的供墨阀21、打开或关闭把空气引入墨盒体20的空气引导通道的空气引导阀22、阻碍从传感器14的光发射部分14a发出的用于探测墨盒3中剩余墨量的光的遮光机构23、和覆盖墨盒3下部的帽24。
墨盒体20由具有透光性的合成树脂形成。如图4所示，墨盒体20与大致在水平方向上延伸的分隔壁30整体形成。分隔壁30把墨盒体20的内部分成设置在分隔壁30上部的墨室(墨容器)31和设置在分隔壁30下部的阀室32、33。墨室31中充有一种颜色的墨。阀室32、33分别容纳供墨阀21和空气引导阀22。在阀室32中形成了供墨通道以把墨室31中的墨导向墨盒3的外部。在供墨通道中，如图5B所示，墨从墨室31向下流动。如图2B和2C所示，略微向外伸出并且向下延伸的伸出部分34形成在墨盒3的一个侧壁上，其形成位置大致在关于墨盒3高度方向的中心部分。遮光机构23的遮光板60放置在伸出部分34的内部空间中。在墨盒3安装到保持器4上后，如图7所示，伸出部分34位于光发射部分14a和光接收部分14b之间。伸出部分34的宽度小于光发射部分14a和光接收部分14b之间的距离，从而在伸出部分34和光发射部分14a/光接收部分14b之间提供了预定的距离。在墨盒3形成了伸出部分34的侧壁边沿上，相对于水平方向设有一对肋55，它们平行于伸出部分34延伸，从而将伸出部分34放置在这对肋55之间。在肋55上形成了锥形部分，当把墨盒3安装到保持器4上时，锥形部分引导与之相对的保持器4的侧壁。在墨盒体20的上部焊接了帽件35。帽件35关闭墨盒体20中的墨室31。
用来把墨充到墨盒3的空墨室31中的充墨孔36设置在阀室32、33之间。由合成橡胶形成的塞子37装配到充墨孔36中。在图4中，充墨孔36的上端与墨盒体20中的墨室31连通。通过把充墨针(未示出)插入充墨孔36中的塞子37把墨充入墨室31。
向下延伸的圆柱形部分38在容纳供墨阀21的阀室32的顶部处与分隔壁30整体形成。在圆柱形部分38的下端放置着薄膜部分39，它阻碍形成在圆柱形部分38中的连通通道。向上和向下延伸的圆柱形部分40、41在容纳空气引导阀22的阀室33的顶部处与分隔壁30整体形成。在下侧圆柱形部分41的下端放置着薄膜部分42，它阻碍形成在圆柱形部分40、41中的连通通道。在圆柱形部分40的上面放置圆柱形部件43，它延伸到墨室31的上端。
如图4、5A和5B所示，供墨阀21包括阀壳45和阀体46，阀壳45可以由例如合成橡胶形成为大致圆柱形形状，并且具有弹性，阀体46由合成树脂等形成并且容纳在阀壳45内。从图5A和5B的上侧(从墨室31的一侧)依次放置推压部分47、阀座48和接合部分49，它们与阀壳45整体形成。
阀体46的下端接触阀座48的上表面(离墨室31较近的一端)。阀座48形成有通孔48a，它在阀座48的轴部处沿垂直方向延伸。在接合部分49上形成了引导孔49a，它与通孔48a连通并且向下延伸。引导孔49a朝向图5A和5B的下侧变宽，使得引导孔49a下侧的直径大于其上侧直径。形成环形槽49b以围绕引导孔49a。限定了引导孔49a的壁在引导孔49a直径增宽的方向上很容易弹性变形。因此，当供墨管12插入引导孔49a时，供墨管12和引导孔49a能够彼此紧密接触，从而能够避免墨泄露。即使供墨管12不正确地或以一定角度插入引导孔49a时，限定了引导孔49a的壁能够在引导孔49a直径增宽的方向上变形，从而使得供墨管12装配到引导孔49a中。
推压部分47包括基本是圆柱形的侧壁47a和延伸部分47b，侧壁47a从阀座48的外表面向墨室31延伸，延伸部分47b与侧壁47a整体形成从而从侧壁47a的上端在推压部分47的径向向内延伸。延伸部分47b的底面与阀体46接触。利用侧壁47a和延伸部分47b的弹性向下推阀体46。在延伸部分47b的内侧上形成了开口47c，它允许整体形成的侧壁47a和延伸部分47b很容易弹性变形。
如图5A，5B和6所示，阀体46包括与阀座48接触的底部50，从底部50的周边向墨室31延伸的、大致为圆柱形的阀体侧壁51，和从底部50的大致中心部分向墨室31伸出得比阀体侧壁51高的膜刺破部分52。
在面对阀座48的底部50的下侧上形成了向阀座48伸出的环形伸出部分50a。推压部分47把阀体46推向阀座48。如图5A所示，利用环形伸出部分50a与阀座48上表面的紧密接触，阀体46关闭阀座48的通孔48a。因此就关闭了供墨通道。在环形伸出部分50a的外侧同时又在阀体侧壁51的内侧的底部50的一部分上形成了多个连通通道53，它们形成在把底部50的周边等分的位置。例如，在本实施例中，在底部50上形成了八个连通通道53。
如图5A、5B和6所示，膜刺破部分52包括四个板件52a-52d，在平面图中它们以大致十字形放在一起。膜刺破部分52位于底部50的大致中心部分。在相邻的板件52a-52d之间设有在垂直方向上延伸的槽54。膜刺破部分52经过形成在延伸部分47b内侧上的开口47c向上伸出。如图4所示，膜刺破部分52的尖端所处的位置比薄膜部分39略低。
如图5B所示，当把墨盒3安装到保持器4上时，设在保持器4上的供墨管12插入引导孔49a，这样供墨管12的尖端就抵抗推压部分47的推压力把阀体46升起。因此，阀体46在使得推压部分47变形的同时向上移动，从而阀体46的环形伸出部分50a离开阀座48。这时，向上移动的阀体46的膜刺破部分52用它的尖端刺破薄膜部分39。因此，如图4和5B所示，墨室31中的墨经过形成在圆柱形部分38中的连通通道流入阀室32。然后墨流入阀体46的连通通道53并且经过供墨管12流向打印头2。这时阀室32起到供墨通道的作用并且在阀室32中出现来自墨室31的向下墨流动。
空气引导阀22包括阀壳45和容纳在阀壳45中的阀体46。空气引导阀22与供墨阀21具有基本相同的结构。即推压部分47向下推动的阀体46与阀壳45的阀座48紧密接触，使得阀体46关闭通孔48a。当墨盒3安装到保持器4上时，空气引导管13插入形成在阀壳45中的引导孔49a。类似于供墨阀21，空气引导阀22的阀体46向上移动，并且膜刺破部分52刺破圆柱形部分41的薄膜部分42。从而空气经过阀体46的连通通道53从空气引导管13流入阀室33。空气经过圆柱形部分40、41和圆柱形部件43的内部通道引入墨室31的上部。
如图4所示，遮光机构23放置在墨室31的下部。遮光机构23包括不透光型遮光板60，光不能穿过遮光板60，还包括空心浮子61、连接遮光板60和浮子61的连接件62，以及放置在分隔壁30的上表面上并且可转动地支撑连接件62的支撑件63。连接件62在其一端设有遮光板60，在其另一端设有浮子61。放置连接件62使得它在平行于图4纸张的垂直平面中绕设在支撑件63上的枢轴点转动。
遮光板60是具有预定面积的薄板件，并且把它放置在与图4的纸张平行的垂直表面中。当墨盒3安装到保持器4上时，设在保持器4上的传感器14的光发射部分14a和光接收部分14b与形成在墨盒体20侧壁上的伸出部分34处于基本相同的高度。当遮光板60位于伸出部分34的内部空间中时，遮光板60阻碍从光发射部分14a发出并且穿过透明墨盒体20的壁和墨室31中的墨的光。浮子61大致为圆柱形，它内部充满空气。整个浮子61的比重小于墨室31中的墨的比重。
在墨室31中剩下的墨量较大并且设在连接件62一端的浮子61完全在墨中的状态下，因为浮子61由于浮力漂浮，如图4中的实线所示，设在连接件62另一端的遮光板60位于伸出部分34中阻碍光发射部分14a发出的光的位置。
在墨室31中剩下的墨量减少并且一部分浮子61从墨室31中墨所处的水平面处暴露出来的状态下，由于施加给浮子61的浮力变小，浮子61向下移动。因此，如图4中的点划线所示，遮光板60移动到伸出部分34上面的位置，在该位置遮光板60不阻碍来自光发射部分14a的直射光。因此，来自光发射部分14a的直射光以大致笔直的光路穿过具有透光性的伸出部分34，并且由光接收部分14b接收。这样传感器14就探测到墨室31中的剩余墨量较少了。
与墨盒体20不同，帽24用不具有透光性的材料形成。如图2A到4所示，帽24利用例如超声焊接固定到墨盒体20上，同时覆盖住墨盒体20的下部。在帽24的底部与供墨阀21和空气引导阀22对应的位置形成了圆形伸出部分65。当把墨盒3放置在如桌子上时，由于具有圆形伸出部分65，粘在供墨阀21或空气引导阀22的通口或引导孔49a附近的墨就不大可能粘到桌子上。
帽24具有肋状伸出部分66，它形成在帽24的一个侧壁上，与形成在墨盒体20上的伸出部分34位于相同一侧。伸出部分66在墨流出的方向上垂直延伸。如图2B和4所示，伸出部分66和放置在墨盒体20的伸出部分34的内部空间中的遮光板60在垂直方向上(在墨流出的方向上或墨盒3安装到保持器4的方向上)彼此之间隔开预定距离放置，其中伸出部分66处于比遮光板60低的位置。换言之，伸出部分66放置在朝向墨盒安装方向的前侧(朝向墨盒3的一个表面，在把墨盒3安装到墨盒保持器4的过程中，该表面首先插入墨盒保持器4中)与遮光板60分开的位置。当墨盒3安装到保持器4上时，伸出部分66放在比传感器14的光发射部分14a和光接收部分14b低的位置。如图7所示，在墨盒3的顶视图中，伸出部分66置于光发射部分14a和光接收部分14b之间的位置。伸出部分66的宽度比伸出部分34的宽度小。伸出部分66的伸出距离比伸出部分34的伸出距离短。
只有在把墨盒3安装到保持器4上或者把墨盒3从保持器4上取下时，伸出部分66才从光发射部分14a和光接收部分14b之间穿过以阻碍光发射部分14a发出的光。因此传感器14在安装过程中探测到伸出部分66。在完成把墨盒3安装到保持器4上的过程的状态下，传感器14探测不到伸出部分66，而是探测到放置在伸出部分34中的遮光板60。更具体地说，当安装墨盒3或者把墨盒3从保持器4上取下时，传感器14探测到伸出部分66。因此控制装置8确定出墨盒3是否安装到保持器4上。只有在一个方向上安装或取下墨盒3时，传感器14才探测到伸出部分66。因此，传感器14探测伸出部分66的复杂操作就不必要了。另外，当墨盒3安装在保持器4上时，还能够避免强度较低的、暴露出来的伸出部分66由于例如与保持器4接触而断裂。
帽24是与墨盒体20分开的部件。因此墨盒3的帽24的形状可以根据喷墨打印机1的不同规格而改变。例如，如图3所示，在关于伸出部分66宽度方向上的每个端侧，沿垂直方向延伸的肋67形成在墨盒3的帽24上。由于具有肋67，在保持器4上形成了与肋67配合的槽(未示出)。帽24上有肋67的墨盒3只安装在和这种帽24相配的喷墨打印机1上。通过改变肋67的形状、数量和位置，可以实现墨盒体20和帽24之间的多种不同组合。因此，具有特殊规格的墨盒3能够安装在其规格与墨盒3的规格相配的喷墨打印机1上。
下面描述控制装置8。控制装置8控制喷墨打印机1的各种操作，如从打印头2的喷嘴2a喷墨、向打印头2送纸以及在用打印头2完成打印后排纸等。控制装置8包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等非易失性存储器、输入/输出接口和总线，其中ROM存储CPU执行的程序和程序中使用的数据，RAM在执行程序时暂时存储数据。如图1所示，控制装置8根据从个人计算机(PC)82的外设输入的各种信号控制喷墨打印机1的单元或装置，如打印头2、驱动滑架5的输送机构6的马达、以及清洗装置7的抽吸泵59等。
控制装置8起到墨盒探测器80的功能，它根据从传感器14输出的信号探测墨盒3是否安装到保持器4上，还起到剩余墨量计算器81的功能，即计算墨室31中的剩余墨量。
下面参考图8的流程图描述对墨盒探测器80和剩余墨量计算器81的操作。
在喷墨打印机1打开的状态下，如果传感器14没有探测到设在帽24上的伸出部分66(S10NO)，那么流程前进到执行剩余墨量计算过程的S 14。如果传感器14探测到伸出部分66(S10YES)，流程前进到S11，在该步骤判断是否在步骤S10中传感器14探测到伸出部分66之前墨盒3已经安装到保持器4上。如果在传感器14探测到伸出部分66之前墨盒3已经安装到保持器4上(S11YES)，那么在S12就判断出墨盒3从保持器4上移走了并且把这样的信息存储在控制装置8中。由于不必计算剩余墨量，流程就返回开始。
如果在传感器14探测到伸出部分66之前墨盒3没有安装到保持器4上(S11NO)，那么在步骤S13就判断出墨盒3安装到了保持器4上，并且把这样的信息存储在控制装置8中。然后流程前进到S14去执行剩余墨量计算过程。
在剩余墨量计算过程S14中，当墨室31中的剩余墨量充足并且传感器14探测到遮光机构23的遮光板60时，根据墨盒3的最大墨容量和把墨盒3安装到保持器4上后一共喷出的墨滴数目来估计墨室31中的剩余墨量。当墨室31中的剩余墨量较少并且传感器14没有探测到遮光机构23的遮光板60时，就根据传感器14探测不到遮光板60那一刻的剩余墨量和从传感器14探测不到遮光板60起喷出的墨滴总数来更精确地计算墨室31中的剩余墨量。把在步骤S14中计算出来的和剩余墨量相关的信息在步骤S15送到PC82并且流程返回START。
关于墨盒3是否安装到保持器4上和喷出墨滴总数的信息存储在如EEPROM等非易失性存储器中，以便在关闭喷墨打印机1后保持这些信息。
在上述的实施例中，使用一个传感器14能够探测到墨盒3是否安装到保持器4上和墨室31中剩余墨量这些状态。传感器14探测遮光板60随墨室31中剩余墨量而移动的位置。根据传感器14不能探测到遮光板60那一刻所探测到的剩余墨量能够精确计算出墨室31中的剩余墨量。
伸出部分34只形成在墨盒3的一个侧壁上，这使得墨盒3不对称。因此就能够避免墨盒3不正确地安装到保持器4上。
当把墨盒3安装到保持器4上时，肋55起到引导件的作用，用来引导保持器4的相对侧壁。因此，能够正确地把墨盒3安装到保持器4上。
在伸出部分34和光发射部分14a/光接收部分14b之间保持了预定的距离，这样就能够很容易地把墨盒3安装到保持器4上或从保持器4上取下。
伸出部分66的宽度比伸出部分34的宽度小。伸出部分66的伸出距离比伸出部分34的伸出距离短。因此能够很容易地把墨盒3安装到保持器4上或从保持器4上取下。
墨盒3设有在把供墨管12插入墨盒3时打开的供墨阀21，所以就能够避免在把墨盒3安装到保持器4上时墨从供墨管12中泄漏出来。
在上述的实施例中，当连接件62随着墨室31中剩余墨量变化而移动时，遮光板60随之移动。但是，通过把遮光板60直接连接到漂浮在墨上的浮子上也可以移动遮光板60。
伸出部分34形成在墨盒3的一个侧壁上。但是，可以在墨盒3的相对侧壁上形成与伸出部分34具有基本相同形状的另一个伸出部分。在这种情况下，优选不论墨盒3是否朝向相反方向，墨盒3都能正确地安装到保持器4上。
可以取消起到引导件功能的肋55。
当墨盒3安装到保持器4上时，在伸出部分34和光发射部分14a/光接收部分14b之间保持了预定距离。但是，可以放置伸出部分34使之与光发射部分14a和光接收部分14b紧密接触。
伸出部分66的宽度比伸出部分34的宽度小。伸出部分66的伸出距离比伸出部分34的伸出距离短。只要伸出部分66能够从光发射部分14a和光接收部分14b之间穿过，可以改变伸出部分66的形状。例如，伸出部分66可以和伸出部分34具有相同的宽度或者具有比伸出部分34宽的宽度。伸出部分66可以和伸出部分34具有相同的伸出距离或者具有比伸出部分34的伸出距离长的伸出距离。
在该实施例中，沿着形成在墨盒体20上的伸出部分34的延伸方向，肋状伸出部分66形成在帽24的一个侧壁上。但是，喷墨打印机1可以使用不同的方式来探测墨盒3是否安装到保持器4上，而不必局限于使用伸出部分66。例如在墨盒体20或帽24上，沿着伸出部分34的延伸方向可以提供薄板形成的遮光件，这样当把墨盒3安装到保持器4上时，传感器14在探测到伸出部分34之前探测到该遮光件，在把墨盒3从保持器4上取下时传感器14也探测到该遮光件。遮光件的材料可以是任何不透光的材料。可以用通常的方式固定遮光件，如热焊接或粘结等。
在阀室32中设有供墨阀21。但是，可以不把供墨阀21放在阀室32中，而是用弹性件或密封件来密封阀室32。在这种情况下，当墨盒3安装到保持器4上时，供墨管12可以插入弹性件或密封件。
下面描述第二个实施例。注意这里用类似的附图标记表示类似的元件。第一个实施例结合进行描述的墨盒3a-3d具有基本相同的结构和容量。第二个实施例将结合彩色墨的墨盒3a-3c与具有比墨盒3a-3c大的容量的黑色墨的墨盒3d′进行描述。由于与青色、黄色或洋红色墨相比，要更频繁地使用黑色墨，所以可能要较大的墨盒3d′。如果不经常使用喷墨打印机1而大墨盒3d′又一直安装在保持器4上，那么墨盒3d′中的大量墨就会长时间地处于不使用状态，这会导致墨的品质下降。因此根据第二个实施例的喷墨打印机1构造成使得图1所示的保持器4d能够有选择地在其上安装与墨盒3a-3c具有相同容量的墨盒3d或大墨盒3d′(图9A和9B)。
如图9A和9B所示，大墨盒3d′包括墨盒体70和覆盖墨盒体70下部的帽71。伸出部分76形成在帽71上。伸出部分76具有大致为叉形的形状，具有在垂直方向上对齐的探测部分76a、76b。探测部分76a、76b都不具有透光性。当把容量较小的墨盒3d安装到保持器4上或从保持器4上取下时，伸出部分66只阻挡光发射部分14a发出的光一次。当把大墨盒3d′安装到保持器4上或从保持器4上取下时，伸出部分76的探测部分76a、76b两次阻挡光发射部分14a发出的光。这样控制装置8根据光发射部分14a发出的光被阻挡的次数(探测到伸出部分66、76的次数)就能够探测保持器4上安装了墨盒3d还是3d′。
下面参考图10的流程图描述当可拆卸地把墨盒3d、3d′安装到保持器4d上时墨盒探测器80和剩余墨量计算器81所执行的操作。
在喷墨打印机1打开的状态下，如果传感器14没有探测到设在帽24上的伸出部分66、76(S110NO)，那么流程前进到执行剩余墨量计算过程的S116。如果传感器14探测到伸出部分66、76(S110YES)，流程前进到S111，在该步骤判断是否在步骤S110中传感器14探测到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′已经安装到保持器4上。如果在传感器14探测到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′已经安装到保持器4上(S111YES)，那么在S112就判断出墨盒3d、3d′从保持器4上移走了，并且把这样的信息存储在控制装置8中。由于不必计算剩余墨量，流程就返回开始。
如果在传感器14探测到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′没有安装到保持器4上(S111NO)，并且探测到伸出部分66一次(S113YES)，那么在S114就判断出小墨盒3d安装到了保持器4d上，并且把这样的信息存储在控制装置8中。然后流程前进到S116去执行剩余墨量计算过程。如果在传感器14探测到伸出部分66、76之前墨盒3d、3d′没有安装到保持器4d上(S111NO)，并且探测到伸出部分76两次，即探测到探测部分76a、76b(S113NO)，那么在S115就判断出大墨盒3d′安装到了保持器4上，并且把这样的信息存储在控制装置8中。然后流程前进到S116去执行剩余墨量计算过程。
在剩余墨量计算过程S116中，当墨室31中的剩余墨量充足并且传感器14探测到遮光机构23的遮光板60时，根据墨盒3d、3d′的最大墨容量(墨盒3d和3d′的最大墨容量不同)和把墨盒3d、3d′安装到保持器4上后一共喷出的墨滴数目来估计墨室31中的剩余墨量。当墨室31中的剩余墨量较少并且传感器14没有探测到遮光机构23的遮光板60时，就根据传感器14探测不到遮光板60那一刻的剩余墨量和从传感器14探测不到遮光板60起喷出的墨滴总数来更精确地计算墨室31中的剩余墨量。把在步骤S116中计算出来的和剩余墨量相关的信息在步骤S117送到PC82并且流程返回开始。
关于墨盒3d、3d′是否安装到保持器4d上、如果已经安装了那么是墨盒3d还是3d′安装到保持器4d上、以及喷出墨滴数的信息存储在如EEPROM等非易失性存储器中，以便在关闭喷墨打印机1后保持这些信息。
根据第二个实施例的墨盒3和喷墨打印机1将达到下述效果。
形成在帽24上的不透光伸出部分66、76和放置在伸出部分34内部空间中的遮光板60沿着墨盒3的安装方向设置。伸出部分66、76所处的位置比遮光板60低(墨盒3安装方向的前侧，即朝向墨盒3的一个表面，在把墨盒3安装到墨盒保持器4的过程中，该表面首先插入墨盒保持器4中)。因此，只有在墨盒3安装到保持器4上时或者从保持器4上移走时，探测剩余墨量的传感器14才探测到伸出部分66、76，并且墨盒探测器80能够确定墨盒3是否安装到保持器4上、以及如果已经安装了那么保持器4上是安装了墨盒3d还是3d′。因此，作为探测墨盒3是否安装到保持器4上以及如果已经安装了那么是安装了墨盒3d还是3d′的探测器不必与传感器14分别设置。这样就避免增加生产成本。只有在一个方向上把墨盒3安装到保持器4上时或者从保持器4上移走时传感器14才探测到伸出部分66、76。因此，传感器14探测伸出部分66、76的复杂操作就不必要了。另外，当墨盒3安装在保持器4上时，还能够避免强度较低的、暴露出来的伸出部分66、76例如由于与保持器4接触而断裂。
含有黑色墨的小墨盒3d和大墨盒3d′分别具有伸出部分66、76，它们的形状彼此不同。因此利用伸出部分66、76墨盒探测器80能够确定墨盒3d、3d′是否安装到保持器4d上和如果已经安装了是安装了墨盒3d还是3d′。根据墨盒探测器80探测出来的安装到保持器4d上的墨盒3d、3d′的类型，剩余墨量计算器81精确地计算墨盒3中的剩余墨量。
下面描述根据第二个实施例的改进。
(1)为了在把墨盒3安装到保持器4上或者从保持器4上移走时避免损坏伸出部分66、76，墨盒3可以具有一个盖件来覆盖至少一部分伸出部分66、76。如图11所示，根据第二个实施例的一个改进的墨盒90包括墨盒体91和帽92，帽92上形成有伸出部分93。在墨盒体91上设有沿垂直方向延伸的大致为长方形柱状的盖94。盖94覆盖住伸出部分93的上部或者伸出部分93的上部插入盖94。因此在墨盒90中，盖94保护伸出部分93。所以，即使在把墨盒90安装到保持器4上时伸出部分93与保持器4接触，也不大可能损坏伸出部分93。可以用可透光盖件把伸出部分93完全覆盖起来。这样就能够进一步避免损坏伸出部分93。
(2)可以整体形成墨盒体20、70、91和帽24、71、92。因此就能够减少墨盒3、90使用的部件数目。另外，还能够去掉把帽24、71、92连接到墨盒体20、70、91上这一装配过程，从而能够避免增加生产成本。
(3)探测墨盒3、90中剩余墨量的传感器不限于输出信号的光学传感器14，该信号与光发射部分14a发出的直射光是否到达光接收部分14b相对应，并且光接收部分14b与光发射部分14a用几乎笔直的光路相连。例如，可以采用这样一种输出信号的光学传感器，该信号与光接收部分是否接收到光发射部分发出的并且在被探测件的表面上反射的光相对应。在这种情况下，几乎笔直从光发射部分发出的光的光路可以被具有预定反射系数的部件暂时阻碍。与反射系数相关的、从部件上反射出的间接光入射到光接收部分。
例如，用来探测墨盒3、90是否安装到保持器4上的伸出部分66、76、93可以用具有预定反射系数的不透光材料形成。可以布置光学传感器使之与墨盒3、90的安装/拆卸途径相关连，光学传感器根据是否接收到反射光来输出信号，从而使得在可拆卸地把墨盒3、90安装到保持器4上时，光接收部分以预定的光强接收到光发射部分发出并且在伸出部分66、76、93上反射的间接光。这样就能够达到类似于第二个实施例的效果。另外，一部分帽24、71、92可以具有预定的反射系数。在这种情况下，光学传感器的光发射部分和光接收部分可以不彼此相对放置，并且探测部分可以不必具有阻碍光路的结构。
与具有预定反射系数的伸出部分66、76、93类似，遮光板60的结构也可以具有预定的反射系数。另外，可以利用墨和墨盒体20、70、91的可透光壁的反射系数之间的差别来反射间接光，而不使用遮光板60。更具体地说，在墨接触墨盒体20、70、91的壁的情况下，光接收部分可以接收到从墨和墨盒体20、70、91的壁之间的界面反射出的间接光。在墨用光的情况下，光穿过墨盒体20、70、91的壁，所以光接收部分不能接收到光。因此，可以把探测墨盒3、90中剩余墨量的探测器和探测墨盒3、90是否安装到喷墨打印机1上的探测器组合起来使之具有相对简单的结构。也可以使用接触型传感器来取代非接触型光学传感器14，(4)墨盒3沿着一个方向安装到保持器4上或者从保持器4上取下。本发明也可以应用到这样一种墨盒上，这种墨盒通过在两个或更多个方向上移动墨盒把墨盒安装到保持器4上或者从保持器4上取下，例如，可以首先向下移动墨盒，随后再水平移动墨盒。
尽管已经详细描述了本发明的实施例，本领域技术人员会认识到可以在这些实施例中作出许多可能的改进和改变。
权利要求
1.一种墨盒，包括第一探测部分，该第一探测部分定位在墨盒上，使得当墨盒安装在成像设备中时成像设备的探测器能够探测第一探测部分；和第二探测部分，该第二探测部分定位在墨盒上，使得在把墨盒安装到成像设备中的过程中探测器能够探测第二探测部分；其中第一探测部分和第二探测部分沿着墨盒插入成像设备中的第一方向对齐。
2.如权利要求1所述的墨盒，其中用能够阻碍探测器的光发射部分发出的光使之不能到达探测器的光接收部分的材料来形成第一探测部分和第二探测部分。
3.如权利要求1所述的墨盒，进一步包括能够容纳墨的墨盒体，墨盒体至少部分由具有透光性的材料形成；其中第一探测部分是遮光板；并且遮光板可移动地设置在墨盒体中，从而响应于墨盒体中墨量的变化而改变位置。
4.如权利要求3所述的墨盒，进一步包括覆盖墨盒体的一端的帽；其中第二探测部分设置在该帽上。
5.如权利要求4所述的墨盒，第二探测部分具有遮光特性。
6.如权利要求1所述的墨盒，进一步包括能够容纳墨的墨盒体和覆盖墨盒体的一端的帽；其中第二探测部分设置在该帽上。
7.如权利要求5或6所述的墨盒，其中，所述墨盒体和所述帽是分开的构件。
8.一组墨盒，包括根据权利要求1所述的第一墨盒和第二墨盒，其中第一墨盒的第一墨容量和第二墨盒的第二墨容量不同；并且第一墨盒的第二探测部分的个数和第二墨盒的第二探测部分的个数不同。
9.如权利要求1所述的墨盒，其中第一探测部分设置在墨盒上，从而当墨盒安装在成像设备中时第一探测部分介于探测器的光发射部分和光接收部分之间；并且第二探测部分设置在墨盒上，从而在将墨盒安装在成像设备中的过程中第二探测部分穿过光发射部分和光接收部分之间。
10.如权利要求3所述的墨盒，其中，所述墨盒体包括从墨盒体的外壁伸出的伸出部分，其中遮光板可移动地设置在所述伸出部分中，从而响应于在所述墨盒体里的墨量的变化而改变位置。
11.如权利要求10所述的墨盒，其中，所述伸出部分在和所述第一方向垂直的第二方向上的第一长度大于所述第二探测部分在所述第二方向上的第二长度。
12.如权利要求10所述的墨盒，进一步包括可动构件，该可动构件设置在所述墨盒体里，从而响应于在所述墨盒体里的墨量的变化而改变位置，其中所述可动构件包括所述遮光板和浮子；所述遮光板设置在所述可动构件的第一端处，所述浮子设置在所述可动构件的和所述第一端相对的第二端处；并且所述可动构件枢转地支撑在所述遮光板和所述浮子之间的位置处。
全文摘要
本发明公开了一种墨盒，包括第一探测部分，该第一探测部分定位在墨盒上，使得当墨盒安装在成像设备中时成像设备的探测器能够探测第一探测部分；和第二探测部分，该第二探测部分定位在墨盒上，使得在把墨盒安装到成像设备中的过程中探测器能够探测第二探测部分；其中第一探测部分和第二探测部分沿着墨盒插入成像设备中的第一方向对齐。
文档编号G01F23/30GK101058259SQ20071009169
公开日2007年10月24日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年3月4日
发明者高木淳宏, 佐佐木丰纪 申请人:兄弟工业株式会社