墨盒、采用该墨盒的打印设备以及检测墨水剩余量的方法技术

一种利用光学传感器来检测墨水剩余量的墨盒，它具有相对于垂直方向以预定角度倾斜的、用于检测墨水剩余量的检测窗。在墨盒的内部垂直设有阻止件。当墨水高度高达检测窗时，自光学传感器照射的光透过检测窗。然后该光穿过墨水到达阻止件。因此，已到达阻止件的光的入射角与至检测窗的光的入射角是不同的。于是，已到达阻止件的光的大部分沿不同于入射方向的一方向由阻止件吸收或反射，这样就能使朝着光学传感器反射的光受到限制。当墨水高度未达检测窗时，自光学传感器照射的光在倾斜部分的内表面上进行反射，并朝着光学传感器传播。因此，可在反射光数量的基础上检测墨水剩余量。在具备这种结构的情况下，可提高检测墨盒中墨水剩余量的精确度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用在诸如打印机、复印机和传真机之类的打印设备中的墨盒。更具体地讲，本专利技术涉及一种可提高利用光学装置来检测墨盒中墨水剩余量的精确度的墨盒。
技术介绍
已提供了使用在打印机等中的多种墨盒，它们被构成为可利用光学装置来检测墨盒中的墨水高度。在此类墨盒中，墨水通常被存放在透光壳体中。墨水高度是通过利用根据墨水高度而发生变化的反射光的数量来检测的，其中光是从一光源照射到墨盒中的。图16A和16B示出了在传统墨盒200中检测墨水存在与否的原理。如图16A和16B所示，该墨盒200是由透光材料(例如，树脂材料、诸如聚丙烯)模制而成的，它包括其中容纳能充满墨水201的泡沫材料(多孔材料)202的主墨水槽203和其上受到自墨水传感器204照射的光的副墨水槽205。墨水201同时存放在主墨水槽203和副墨水槽205内。喷墨头207经由供墨孔206与墨盒200的底部相连接。墨水201自墨盒200经供墨孔206供给并自喷墨头207喷出。结果，可在记录媒体上获得图像。在墨盒200中，首先逐步消耗主墨水槽203中的墨水201(参见图16A)。在主墨水槽203中的墨水201几乎用完之后，使用副墨水槽205中的墨水201(参见图16B)。墨水传感器204包括朝着墨盒200照射红外线光的发光装置204a和接收来自墨盒200的反射光的光受器装置204b。该墨水传感器204被安置成可朝着副墨水槽205照射红外线光。如图16A所示，当墨盒200容纳大量的墨水时(当墨盒200在主墨水槽203和副墨水槽205中同时容纳墨水201时)，由于形成墨盒200的材料的折射率接近墨水201的折射率，因而自墨水传感器204的发光装置204a照射的红外线光(光学路径a1)在墨盒200中沿光学路径a2的方向传播同时穿透墨水201。因此，该红外线光由墨水201吸收，这样就只有极少量的光将要从墨盒200的内部朝着墨水传感器204中的光受器装置204b进行反射。即使光受器装置204b接收如此数量的反射光，也无法确定缺乏墨水。与此相对的是，如图16B所示，当墨盒200的副墨水槽205的上部区域缺乏墨水201时，由于形成墨盒200的材料的折射率不同于空气208的折射率，因而自墨水传感器204中的发光装置204a照射的红外线光(光学路径b1)在介于空气208与副墨水槽205的外壁的内表面之间的相界上进行反射(光学路径b2)。因此，大量的光自墨盒200的内部朝着墨水传感器204中光受器装置204b进行反射。因此，光受器装置204b接收大量的反射光，从而确定缺乏墨水。如上所述，要自墨盒200反射的光的数量根据墨水201在副墨水槽205中的预定高度上是否存在而发生变化。因此，可通过利用墨水传感器204中的光受器装置204b来检测墨水201的存在与墨水201的缺乏之间的反射光数量的差异来检测墨盒200中墨水201的剩余量。当墨盒200容纳有一定高度的墨水201时(当副墨水槽205中的墨水201的高度高达副墨水槽205的上部区域，尽管主墨水槽203中的墨水201几乎用完(未图示)时)，墨水201未被吸收在泡沫材料202中。因此，自墨水传感器204中的发光装置204a照射的红外线光由主墨水槽203的内壁或泡沫材料202反射(光学路径a3)。在这种情况下，当墨盒200容纳有深色墨水、诸如黑色和蓝绿色墨水时，自墨水传感器204中的发光装置204a照射的一定数量的红外线光(光学路径a1)由泡沫材料202所吸收。于是，无法确定为墨水缺乏的一定数量的反射光自墨盒200朝着墨水传感器204中的光受器装置204b进行反射。然而，当墨盒200容纳有浅色墨水、诸如黄色和深红色墨水时，就会出现无法准确地检测墨盒200中墨水剩余量的问题。也就是说，由于红外线光几乎不能由浅色墨水所吸收，因而在容纳有浅色墨水的墨盒200中传播的红外线光由泡沫材料202进行反射。因此，虽然墨盒200的主墨水槽203和副墨水槽205中仍容纳有墨水201，但光受器装置204b将接收大量的反射光(图16A中的光学路径a3)。因此，副墨水槽205中预定高度上墨水201存在与否的反射光数量的差异较小，这样就无法精确地检测墨盒200中墨水201的剩余量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可提高利用光学装置来检测墨盒中墨水剩余量的精确度的墨盒。根据本专利技术的一个方面，墨盒具有其中可存放墨水的墨水槽，且可自利用墨水成像的成像设备上拆卸。可透光的墨水检测窗安置在墨水槽的外壁表面上。光学路径变向件安置在墨水槽的内部，与接触墨水的墨水检测窗的一表面离开一段预定距离。该光学路径变向件使穿过墨水检测窗的光的光学路径方向改变。在墨盒上，墨水检测窗相对于光学路径变向件以预定角度倾斜。根据该墨盒，当墨盒安装在成像设备上时，存放在墨水槽内的墨水被供给至成像设备。可透光的墨水检测窗安置在墨水槽的外壁表面上。当墨水槽中的墨水高度未达墨水检测窗时，由设置在成像设备中的发光装置朝着墨水检测窗照射的光在墨水检测窗的内表面上反射，并且反射光朝着设置在成像设备中的光受器传播。当墨水槽中的墨水高度达到墨水检测窗时，光透过介于墨水与墨水检测窗之间的相界。然后，该光在墨水槽内传播，穿过墨水并到达置于墨水槽中的光学路径变向件。到达光学路径变向件的光的光学路径的方向由光学路径变向件来改变。墨水检测窗相对于光学路径变向件以预定角度倾斜，这样至光学路径变向件的光的入射角就不同于反射至墨水检测窗的光的入射角。因此，可调节朝着设置在成像设备中的光受器传播的光。附图说明下面将参照附图来详细描述本专利技术的示范性实施例，在这些附图中图1是其中安装有本专利技术第一实施例的墨盒的彩色喷墨打印机的立体图；图2是示出了该墨盒安装在头部单元上的状态的侧视图；图3A是该墨盒的侧剖图；图3B是沿着图3A中的线IIIb-IIIb剖切的局部剖视图；图3C是该墨盒底部的立体图；图4A和4B是该墨盒和墨水传感器的侧视图；图5是该墨盒和墨水传感器的俯视图；图6是示出了该彩色喷墨打印机的电路的示意性框图；图7是其中一个控制程序的校准数据输入处理的流程图；图8是用于执行墨水检测的墨水检测处理的流程图；图9是在图8所示的墨水检测处理期间执行的校准处理的流程图； 图10是墨盒检测处理的流程图；图11是示出了来自墨盒的反射光中的变化量的示意性框图；图12A和12B是第二实施例的墨盒和墨水传感器的侧视图；图13A和13B是该第二实施例的墨盒和墨水传感器的侧视图；图14是第三实施例的墨盒的侧视图；图15是第一实施例的墨盒的一种变化形式的侧视图；以及图16A和16B是用于说明传统墨水检测原理的墨盒的剖视图。具体实施的方式下面将参照附图来描述本专利技术的示范性实施例。将彩色喷墨打印机1用作为打印设备来进行说明，该打印机包含有四个墨盒2(黑色墨盒2a、蓝绿色墨盒2b、深红色墨盒2c和黄色墨盒2d)，每个墨盒中存放一种特殊颜色的墨水，如黑色、蓝绿色、深红色和黄色。如图1所示，彩色喷墨打印机1包含有一墨水传感器19。该墨水传感器19被安置成可用光以一定角度(墨水传感器发光表面相对墨盒在水平方向接近10度的转角)照射墨盒2的一个表面，以便减小来自墨盒2的被照射表面的噪声信号(不想要的反射光)。在彩色喷墨打印机1内，一包含有打印机控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与墨水一起使用、且可自利用所述墨水成像的成像设备拆卸的墨盒，包括： 存放墨水的墨水槽； 可透光、且安置在所述墨水槽的外壁表面上的墨水检测窗；以及 安置在所述墨水槽的内部、与接触墨水的所述墨水检测窗的一表面离开一段预定距离、并使穿过墨水检测窗的光的光学路径方向改变的光学路径变向件，其中所述墨水检测窗相对于所述光学路径变向件以一预定角度倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：村神厚，灵山雅俊，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]