专利名称：墨盒探测器,装有该探测器的喷墨打印机及由其探测的墨盒的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及到一种墨盒探测器，该探测器可操作以探测墨盒是否适当地安装在墨盒固定器上。本发明还涉及一种喷墨打印机，该喷墨打印机设有上述墨盒探测器，并且涉及上述墨盒探测器中所采用的墨盒。
在上述的喷墨打印机中，需要探测在墨盒中的剩余墨水量和墨盒的安装条件，以便防止由于墨盒中剩余墨水的缺少，或者由于墨盒的不良安装所造成的打印缺陷，或者以便发出警报，指示墨水缺少或不良安装。为此，人们提出了一种机构，以便能够通过单个反射式光学传感器探测墨盒的剩余墨水量和不良安装(例如，日本专利公开No.10-230616A和No.9-174877A)。
在上述探测器中，光束从光学传感器发出，到两个反射器(棱镜)上，反射器设置在墨盒的底部，并且根据从反射器收到的反射光束量探测剩余墨水量和安装条件。具体地说，用于探测剩余墨水量的反射器是透明的，以便根据剩余墨水量可以变化反射率(反射光的亮度)，而用于探测安装条件的反射器是镜面精加工的，以便不管墨水剩余量多少能够反射光。
然而，在上述相关技术的喷墨打印机中，具有如下缺陷。
i)墨盒必须设置两个反射器，两个反射器有单独的元件形成，因此，增加了部件数目和生产步骤，使墨盒成本较高。
ii)由于即使当执行打印操作时墨盒反射器暴露于打印机内部，因此具有这种可能，即在打印操作期间诸如喷溅墨水的墨滴可能粘附在反射器上，使得光学传感器的探测不稳定。
iii)当光学传感器接收到反射光时，确定适当地安装了墨盒。因此，当光学传感器收到了外部的干扰光线时，尽管墨盒还没有安装但易于确定为墨盒适当地安装了。由此，可能开始打印操作，而没有使当地安装墨盒。
本发明的另一个目的是提供一种装有这种墨盒探测器的喷墨打印机，以及由这种墨盒探测器探测的墨盒。
为了实现上述目的，本发明提供一种墨盒探测器，包括墨盒；墨盒固定器，墨盒可拆地安装在墨盒固定器上；至少一个第一反射器，其设置在墨盒固定器中；反射式光学传感器，包括光发射器和光接收器，所述光学传感器可操作形成一个光路，所述光路起源于光发射器，通过第一反射器到光接收器；及遮光元件，其设置在墨盒内，当墨盒安装在墨盒固定器上时其可操作遮住所述光路。
第一反射器可以设置或整体设置在墨盒固定器的底部上。与反射器设置为可移动元件的情况相比，采用这种结构，不仅能够简化结构，而且还能够增强探测墨盒安装条件的可靠性。
此外，遮光元件可以在墨盒下部(相对于墨盒固定器墨盒的插入方向的下游部分)与墨盒一体形成。采用这种结构，能够减少墨盒的元件数目和生产步骤。
墨盒可以形成有凹槽，当墨盒安装在墨盒固定器上时凹槽覆盖第一反射器，从而形成凹槽的侧壁中的至少一个用作遮光元件。采用这种结构，由于当安装了墨盒时，第一反射器被覆盖，因此能够可靠地防止由于打印操作所造成的飞溅在第一反射器上的污物或墨。
当墨盒暂时安装在墨盒固定器上时，遮光元件不会遮住光路。采用这种结构，能够避免这种不便，即在墨盒的暂时安装状态进行打印操作。
墨盒探测器可以还包括设置在墨盒内的第一接合件；及设置在墨盒固定器中的第二接合件。第一接合件可以与第二接合件接触，从而墨盒被保持在遮光元件不遮住光路的第一位置。此外，第一接合件可以与第二接合件接合，从而墨盒被保持遮光元件遮住光路的第二位置。
在一种实施方式中，第一接合件设置为形成在墨盒上的凸起部分；第二接合件设置在弹性件的自由端部，弹性件以悬臂式的方式由墨盒固定器支撑；第二接合件是V形件，包括第一倾斜部分和第二倾斜部分，以便朝向墨盒凸起；当墨盒保持在第一位置时所述凸起部分与第一倾斜部分接触；及当墨盒保持在第二位置时所述凸起部分由第二倾斜部分保持。
优选方式是，光学传感器和墨盒固定器彼此相对可移动。这里，优选方式是多个第一反射器沿光学传感器和墨盒固定器之间相对移动的方向布置。采用这种结构，可以由同一个光学传感器探测多个墨盒的安装条件。
此外，墨盒探测器可以还包括设置在墨盒中的第二反射器，第二反射器根据墨盒中剩余的墨水量反射从光发射器发射出的光并改变其亮度(intensity)。这里，当墨盒安装在墨水盒固定器上时，第二反射器可以操作形成起源于光发射器到光接收器的光路的一部分。采用这种结构，可以由同一个光学传感器探测墨盒的安装条件和剩余墨水量。
根据本发明，还提供了一种喷墨打印机，包括上述墨盒探测器。
此外，根据本发明，还提供了一种墨盒，可操作可拆地连接到墨盒固定器上，墨盒固定器设有第一反射器，第一反射器能够形成光路的一部分，所述光路起源于外部的光学传感器的光发射器到光学传感器的光接收器，所述墨盒包括
储墨器，用于在其中存储墨水；第二反射器，其根据储墨器中剩余的墨水量反射从光发射器发射的光并改变其亮度，第二反射器可操作形成光路的一部分，所述光路起源于光发射器到光接收器；及遮光元件，当墨盒安装在墨盒固定器上时其遮住所述光路，其由第一反射器和光学传感器形成。
优选方式是，当墨盒安装在墨水盒固定器上时，遮光元件遮住第一反射器从光发射器发射的光。
这里，可以形成有凹槽，以便当墨盒安装在墨盒固定器上时覆盖第一反射器，从而形成凹槽的侧壁中的至少一个用作遮光元件。可以如此形成凹槽，即围绕第一反射器的外周边。
此外，优选方式是凹槽形成在与墨盒固定器相对的表面上。
墨盒可以还包括第一接合件。在一种实施方式中，第一接合件与设置在墨盒固定器中的第二接合件接触，致使墨盒被保持在遮光元件不遮住光路的第一位置。第一接合件与第二接合件接合，从而墨盒被保持在遮光元件遮住光路的第二位置。
优选方式是，第二反射器和遮光元件沿墨盒固定器和光学传感器彼此相对运动的方向并列。
图9A至9C是表示探测安装条件和探测剩余墨水量的说明图；
图10是沿图7中的X-X线的墨水供给部分的剖视图，图中示出了墨盒完全安装的状态；及图11是沿图7中的Y-Y线的墨水供给部分的剖视图，图中示出了墨盒临时安装的状态。
打印头15安装在滑架18上，滑架18沿供纸通道13的横向(沿图2中的从左到右的方向)往复运动，并且打印头15适合于执行在纸P上的点矩阵式打印。纸P的位置由台板19调节。打印头15的打印系统是喷墨系统，其中通过排出墨水将字母或图像打印在纸P上，并且用于打印的墨水从墨水供给部分20供给到打印头15，墨水供给部分20设置在打印机10的后部的区域。
滑架18由一对前导向轴21和后导向轴22支撑以便从左到右运动，并且根据滑架驱动机构23的驱动运动被强制地移动。滑架驱动机构23包括凸轮轴24和滑架电机26，凸轮轴24布置在与其平行的前导向轴21之下，滑架电机26用于通过减速齿轮系25(图2)使凸轮轴24转动。在凸轮轴24的外部周围表面上，形成有螺旋形的凸轮槽(未示出)，从滑架18伸出的凸轮随动件27适合于与凸轮槽配合。当凸轮轴24根据滑架电机26的驱动运动转动时，凸轮随动件27沿轴向方向由凸轮槽的螺旋移动动作被移动。由这种方式，可以使滑架18根据滑架电机26的正常和反向驱动从左到右往复运动。
如图3所示，打印头15安装在滑架18的上部上。具有柔性的扁电缆28和墨水管28从打印头15的侧面的区域拉出，并且墨水通过墨水管29从墨水供给部分20供给打印头15。滑架18具有传感器安装部分18a，传感器安装部分18a从滑架18的后部向下延伸，反射式光学传感器30包括用于发射光束到后部的发光元件30a和用于接收反射的光束的光接收元件30b，光学传感器30连接在传感器安装部分18a的后表面上。
如图4所示，墨水供给部分20包括设置在打印机10内部的后部区域中的墨盒固定器31，及可拆地从上面安装在墨盒固定器31上的两个墨盒32A，32B。如图8所示，在墨盒32A内分隔出储墨器34A，以便存储第二墨水(例如，诸如青色，品红，黄色，红色，绿色，蓝色的彩色墨水)。第二墨水从形成在墨盒32A的底部中的墨水出口33A适当地排出。在墨盒32A的内部还隔离出废储墨器36，以便存储从形成在底部中的回收入口35供给的废墨水。当墨盒32A安装在墨盒固定器31上的预定(特定的)位置时，墨水出口33A和回收入口35与形成在墨盒固定器31底部中的连接口37A，38相连通，由此允许第二墨水的供给和废墨水的回收。
另一方面，在墨盒32B的内部，分隔有储墨器34B，储墨器34B存储第一墨水(例如，黑色墨水)并且适当地从墨盒32B的底部中的墨水出口33B排出第一墨水。当墨盒32B安装在墨盒固定器31上的预定(特定的)位置时，墨水出口33B与形成在墨盒固定器31的底部中的连接口37B相连通，由此允许第一墨水的供给。
墨盒32A，32B沿滑架18(光学传感器30)的移动方向排列成一排。在墨盒32A，32B的前面与光学传感器30的移动路径L(见图5)相对的位置，墨盒32A，32B分别设有反射器39A，39B(用于探测剩余墨水量的反射器)，反射器39A，39B呈直角三角形棱镜(棱柱)的形状，并且彼此成直角的两个棱镜反射面S1，S2延伸到储墨器34A，34B中。如图9B所示，当光学传感器30移动到与反射器39A相对的位置并且将光发射到反射器时，发射的光通过反射器39A的内部，由棱镜反射面S1，S2顺序反射，并且被光接收元件30b接收。当光学传感器30移动到与反射器39B相对的位置时光发射到其上，发射的光通过反射器39B的内部，由棱镜反射面S1，S2顺序反射，并且被光接收元件30b接收。
如果在储墨器34A，34B中剩余墨水的水平面高于棱镜反射面S1，S2，则棱镜反射面S1，S2的反射率较低(反射光的亮度较低)，而如果在储墨器34A，34B中剩余墨水的水平面低于棱镜反射面S1，S2，则棱镜反射面S1，S2的反射率较高(反射光的亮度较高)。总之，在棱镜反射面S1，S2如图9A中所示与墨水接触的状态下，光学传感器30发射的光束被墨水吸收，以至反射率较低，而在棱镜反射面S1，S2如图9B中所示与空气接触的状态下，光学传感器30发射的光束不被墨水吸收，以至反射率较高。以这种方式，可以根据光学传感器30的光接收元件30b探测到的数值探测墨盒32A，32B中的剩余墨水量(在预定水平面处存在或不存在墨水)。
如图4和6所示，在墨盒固定器31的底部上，沿滑架18(光学传感器30)的移动方向(光学传感器30的移动路径L)成一排并且以向上突出的姿态固定有两个反射器(用于探测安装条件的反射器)40A，40B。以与用于探测剩余墨水量的反射器39A，39B相同的方式，反射器40A，40B中的每一个具有直角三角形棱镜(棱柱)形状的棱镜部分40a，并且光学传感器30的反射光路由两个棱镜反射面S3，S4形成，反射面S3，S4彼此成直角。另一方面，凹槽(中空的部分)41A，41B整体形成在各个墨盒32A，32B的下部中。当墨盒32A，32B安装在墨盒固定器31的预定位置时，反射器40A，40B插入在凹槽41A，41B中，并且覆盖了周围。在这种情况下，整体形成在凹槽41A，41B的一侧的表面(与光学传感器相对的壁部分)上的遮光元件42A，42B置于光学传感器30和反射器40A，40B之间，从而遮住光学传感器30和反射器40A，40B之间的光路(照射路径和反射路径)。
如图4和9C所示，在墨盒32A，32B没有安装在墨盒固定器31上的状态下，反射器40A，40B暴露着。当在这种状态下光学传感器30移动到与反射器40A相对的位置时，发射的光束通过反射器40A内部，顺序在反射面S3，S4上反射并且将进入光接收元件30b中。当在这种状态下光学传感器30移动到与反射器40B相对的位置时，发射的光束通过反射器40B内部，顺序在反射面S3，S4上反射并且将进入光接收元件30b中。另一方面，如图9A和9B所示，在墨盒32A，32B安装在墨盒固定器31上的状态下，反射器40A，40B的前部区域覆盖有遮光元件42A，42B。当在这种状态下光学传感器30移动到与反射器40A相对的位置时，发射的光束被遮光元件42A遮住，并且不会到达反射器40A，也不会到达光学传感器30的光接收元件30b。当在这种状态下光学传感器30移动到与反射器40B相对的位置时，发射的光束被遮光元件42B遮住，并且不会到达反射器40B，也不会到达光学传感器30的光接收元件30b。
以这种方式，可以通过光学传感器30探测墨盒32A，32B的安装条件，而不必对墨盒32A，32B提供用于探测安装条件的反射器。此外，在如上所述的墨盒32A，32B没有安装在墨盒固定器31上的状态下，由于光接收元件30b总是受到光辐射，因此，即使外部干扰光发射到光接受元件30b，外部干扰光也不会影响墨盒32A，32B的安装条件探测结果。此外，在墨盒32A，32B安装在墨盒固定器31上的状态下，由于反射器40A，40B覆盖有凹槽41A，41B，即使在打印操作期间飞溅墨水墨水也不会粘附在反射器40A，40B上。结果，可以防止由于墨水粘附在反射器40A，40B上而引起的错误探测。
图10是沿图7中的线X-X的墨水供给部分的剖视图，其中示出了墨盒完全安装的状态，图11是沿图7中的线Y-Y的墨水供给部分的剖视图，其中示出了墨盒暂时安装的状态。如图所示，在墨盒固定器31的后部中，以竖立的方式设有两个锁紧板43A，43B。锁紧板43A，43B是弹性板元件，在其上部的端部中形成有V形锁紧部分44A，44B。当墨盒32A，32B从上面安装在墨盒固定器31上时，从墨盒32A，32B的后部表面伸出的凸起部分45A，45B位于锁紧板43A，43B的锁紧部分44A，44B上，如图11所示，从而以暂时安装状态固定墨盒32A，32B。在这种情况下，墨盒32A，32B的遮光元件42A，42B位于反射器40A，40B的棱镜部分40a之上，并且不会遮住光学传感器30和反射器40A，40B之间的光路。
此外，在上述暂时安装状态下，当墨盒32A，32B向下推动，锁紧板43A，43B由凸起部分45A，45B按压而倾斜，以便一度后退，然后骑在凸起部分45A，45B上而倾斜回来，以便向前返回。在锁紧板43A，43B已经倾斜返回之后，锁紧部分44A，44B如图10所示与凸起部分45A，45B的上部接合，并且墨盒32A，32B固定(锁紧)在其安装位置中。在这种情况下，墨盒32A，32B的遮光元件42A，42B置于反射器40A，40B的棱镜部分40a和光学传感器30之间，以便遮住光学传感器30的光路。
如上所述，根据本实施例，打印机10的结构为包括反射式光学传感器30，其投射光到墨盒固定器31以便根据反射光探测墨盒32A，32B的安装条件；反射器40A，40B，其设置在墨盒固定器31上以便形成光学传感器30的反射光路；及遮光元件42A，42B，其设置在墨盒32A，32B中，并且当墨盒32A，32B安装在墨盒固定器31上时其适合于遮住光学传感器30的光路。简而言之，尽管通过反射式光学传感器30探测墨盒32A，32B的安装条件，但不必对墨盒32A，32B提供用于探测安装条件的反射器。从而，不仅能够降低墨盒32A，32B的成本，而且也能够防止由于诸如飞溅在反射器上的墨水的污物或外部干扰光引起的安装条件的错误识别。
此外，由于反射器40A，40B是固定的元件，该元件整体设置在墨盒固定器31的底部中，因此，与由可移动元件形成的反射器40A，40B相比，不仅能够简化结构，而且也可以增强探测安装条件的可靠性。
此外，由于遮光元件42A，42B整体形成在墨盒32A，32B的下部中，因此能够减少墨盒的元件数目和生产步骤。
再者，由于墨盒32A，32B具有凹槽41A，41B，当墨盒32A，32B安装在墨水固定器31上之后凹槽41A，41B覆盖反射器40A，40B，并且遮光元件42A，42B形成在凹槽41A，41B的一侧表面上，因此当安装了墨盒32A，32B时能够保护反射器40A，40B，并且能够防止由于诸如飞溅的墨滴的污物所引起的不佳探测或反射器40A，40B的损坏。
此外，当墨盒32A，32B暂时安装在墨盒固定器31上时，遮光元件42A，42B将不会遮住光学传感器30的光路，由此能够避免在墨盒32A，32B暂时安装状态下进行打印操作。
再者，由于墨盒固定器31和光学传感器30彼此相对可以移动，因此可以探测多个墨盒32A，32B的安装条件，并且通过同一个光学传感器30能够探测墨盒32A，32B中的剩余墨水量。
而且，墨盒固定器31设置有多个反射器40A，40B，多个反射器40A，40B沿光学传感器30的相对运动的方向(沿图4和5中的线L)排列成一排，因此，同一光学传感器30能够探测多个墨盒32A，32B的安装条件。
此外，墨盒32A，32B设置有反射器39A，39B，反射器39A，39B用于探测剩余墨水量，使得剩余墨水量能够由光学传感器30探测，因此，同一光学传感器30能够探测剩余墨水量，以及墨盒32A，32B的安装条件。
尽管前面描述了本发明的实施例，但本发明不限于上述实施例的内容，根据本发明权力要求中的说明和本发明的详细说明，本领域普通技术人员能够对本发明做出修改和应用，这些都落在本发明的范围内。
例如，尽管在上述实施例中，遮光元件形成在凹槽的一侧表面上，凹槽整体形成在墨盒中，但遮光元件可以呈任何形状，只要墨盒安装在墨盒固定器上时遮光元件能够遮住光学传感器30的光路。例如，遮光元件可以在墨盒一个侧表面上以钩状的形状(L形)形成。
此外，尽管在上述实施例中，墨盒安装在打印机主体上，但是，本发明能够在打印机中实现，其中墨盒安装在滑架上。具体地说，通过将反射器设置在墨水固定器上，墨水固定器安装在滑架上，由设置在打印机主体上的光学传感器探测反射器，能够获得与上述实施例类似的功能和有利的效果。
根据上述的本发明，尽管由反射式光学传感器探测墨盒的安装条件，但是不必提供具有用于探测安装条件的反射器的墨盒，不仅能够降低墨盒的成本，而且也能够防止由于诸如飞溅在反射器上的墨水的污物或外部干扰光引起的安装条件的错误识别。
权利要求
1.一种墨盒探测器，包括墨盒；墨盒固定器，墨盒可拆地安装在墨盒固定器上；至少一个第一反射器，其设置在墨盒固定器中；反射式光学传感器，包括光发射器和光接收器，所述光学传感器可操作形成一个光路，所述光路起源于光发射器，通过第一反射器到光接收器；及遮光元件，其设置在墨盒上，当墨盒安装在墨盒固定器上时该遮光元件可操作遮住所述光路。
2.根据权利要求1所述的墨盒探测器，其中第一反射器整体地固定在墨盒固定器的底部上。
3.根据权利要求1所述的墨盒探测器，其中遮光元件在相对于墨盒固定器墨盒的插入方向的下游部分与墨盒一体形成。
4.根据权利要求1所述的墨盒探测器，其中墨盒形成有凹槽，当墨盒安装在墨盒固定器上时凹槽覆盖第一反射器，从而形成凹槽的侧壁中的至少一个用作遮光元件。
5.根据权利要求1所述的墨盒探测器，其中当墨盒暂时安装在墨盒固定器上时，遮光元件不遮住光路。
6.根据权利要求5所述的墨盒探测器，还包括设置在墨盒上的第一接合件；及设置在墨盒固定器中的第二接合件；其中第一接合件与第二接合件接触，从而墨盒被保持在第一位置，在该第一位置遮光元件不遮住光路；及第一接合件与第二接合件接合，从而墨盒被保持在第二位置，在该第二位置遮光元件遮住光路。
7.根据权利要求6所述的墨盒探测器，其中第一接合件设置为形成在墨盒上的凸起部分；第二接合件设置在弹性件的自由端部，弹性件以悬臂式的方式由墨盒固定器支撑；第二接合件是V形件，包括第一倾斜部分和第二倾斜部分，以便朝向墨盒凸起；当墨盒被保持在第一位置时所述凸起部分与第一倾斜部分接触；及当墨盒被保持在第二位置时所述凸起部分由第二倾斜部分保持。
8.根据权利要求1所述的墨盒探测器，其中光学传感器和墨盒固定器彼此相对可移动。
9.根据权利要求8所述的墨盒探测器，其中多个第一反射器沿光学传感器和墨盒固定器之间相对移动的方向布置。
10.根据权利要求1所述的墨盒探测器，还包括设置在墨盒中的第二反射器，该第二反射器根据墨盒中剩余的墨水量反射从光发射器发射出的光并改变其亮度。
11.根据权利要求10所述的墨盒探测器，其中当墨盒安装在墨水盒固定器上时，第二反射器可操作形成起源于光发射器到光接收器的光路的一部分。
12.一种喷墨打印机，包括如权利要求1所述的墨盒探测器。
13.一种墨盒，可操作可拆地连接到墨盒固定器上，墨盒固定器设有第一反射器，第一反射器能够形成光路的一部分，所述光路起源于外部的光学传感器的光发射器到光学传感器的光接收器，所述墨盒包括储墨器，用于在其中存储墨水；第二反射器，其根据储墨器中剩余的墨水量反射从光发射器发射的光并且改变其亮度，第二反射器可操作形成光路的一部分，所述光路起源于光发射器到光接收器；及遮光元件，当墨盒安装在墨盒固定器上时其遮住所述光路，其由第一反射器和光学传感器形成。
14.根据权利要求13所述的墨盒，其中当墨盒安装在墨水盒固定器上时，遮光元件为第一反射器遮住从光发射器发射的光。
15.根据权利要求14所述的墨盒，其中形成有凹槽，当墨盒安装在墨盒固定器上时该凹槽覆盖第一反射器，从而形成凹槽的侧壁中的至少一个用作遮光元件。
16.根据权利要求15所述的墨盒，其中所述凹槽成形为围绕第一反射器的外周边边。
17.根据权利要求15所述的墨盒，其中凹槽形成在与墨盒固定器相对的表面上。
18.根据权利要求13所述的墨盒，还包括第一接合件，其中第一接合件与设置在墨盒固定器中的第二接合件接触，从而使墨盒保持在第一位置，在该第一位置遮光元件不遮住光路；及第一接合件与第二接合件接合，从而墨盒被保持在第二位置，在该第二位置遮光元件遮住光路。
19.根据权利要求13所述的墨盒，其中第二反射器和遮光元件沿墨盒固定器和光学传感器彼此相对运动的方向并列。
全文摘要
一种墨盒，可拆地安装在墨盒固定器上。至少一个第一反射器设置在墨盒固定器中。反射式光学传感器包括光发射器和光接收器。光学传感器如此布置，即形成一个光路，光路起源于光发射器，通过第一反射器到光接收器。遮光元件设置在墨盒上，当墨盒安装在墨盒固定器上时其可操作遮住光路。第二反射器设置在墨盒中。第二反射器根据墨盒中剩余的墨水量改变对从光发射器发射出的光的反射率。
文档编号B41J2/175GK1451545SQ03110440
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月16日
发明者藤川雅史, 铃木智二 申请人:精工爱普生株式会社