專利名稱：墨盒、采用該墨盒的打印設(shè)備以及檢測墨水剩余量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用在諸如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)之類的打印設(shè)備中的墨盒。更具體地講，本發(fā)明涉及一種可提高利用光學(xué)裝置來檢測墨盒中墨水剩余量的精確度的墨盒。
背景技術(shù)：
已提供了使用在打印機(jī)等中的多種墨盒，它們被構(gòu)成為可利用光學(xué)裝置來檢測墨盒中的墨水高度。在此類墨盒中，墨水通常被存放在透光殼體中。墨水高度是通過利用根據(jù)墨水高度而發(fā)生變化的反射光的數(shù)量來檢測的，其中光是從一光源照射到墨盒中的。
圖16A和16B示出了在傳統(tǒng)墨盒200中檢測墨水存在與否的原理。如圖16A和16B所示，該墨盒200是由透光材料(例如，樹脂材料、諸如聚丙烯)模制而成的，它包括其中容納能充滿墨水201的泡沫材料(多孔材料)202的主墨水槽203和其上受到自墨水傳感器204照射的光的副墨水槽205。墨水201同時存放在主墨水槽203和副墨水槽205內(nèi)。噴墨頭207經(jīng)由供墨孔206與墨盒200的底部相連接。墨水201自墨盒200經(jīng)供墨孔206供給并自噴墨頭207噴出。結(jié)果，可在記錄媒體上獲得圖像。
在墨盒200中，首先逐步消耗主墨水槽203中的墨水201(參見圖16A)。在主墨水槽203中的墨水201幾乎用完之后，使用副墨水槽205中的墨水201(參見圖16B)。墨水傳感器204包括朝著墨盒200照射紅外線光的發(fā)光裝置204a和接收來自墨盒200的反射光的光受器裝置204b。該墨水傳感器204被安置成可朝著副墨水槽205照射紅外線光。
如圖16A所示，當(dāng)墨盒200容納大量的墨水時(當(dāng)墨盒200在主墨水槽203和副墨水槽205中同時容納墨水201時)，由于形成墨盒200的材料的折射率接近墨水201的折射率，因而自墨水傳感器204的發(fā)光裝置204a照射的紅外線光(光學(xué)路徑a1)在墨盒200中沿光學(xué)路徑a2的方向傳播同時穿透墨水201。因此，該紅外線光由墨水201吸收，這樣就只有極少量的光將要從墨盒200的內(nèi)部朝著墨水傳感器204中的光受器裝置204b進(jìn)行反射。即使光受器裝置204b接收如此數(shù)量的反射光，也無法確定缺乏墨水。
與此相對的是，如圖16B所示，當(dāng)墨盒200的副墨水槽205的上部區(qū)域缺乏墨水201時，由于形成墨盒200的材料的折射率不同于空氣208的折射率，因而自墨水傳感器204中的發(fā)光裝置204a照射的紅外線光(光學(xué)路徑b1)在介于空氣208與副墨水槽205的外壁的內(nèi)表面之間的相界上進(jìn)行反射(光學(xué)路徑b2)。因此，大量的光自墨盒200的內(nèi)部朝著墨水傳感器204中光受器裝置204b進(jìn)行反射。因此，光受器裝置204b接收大量的反射光，從而確定缺乏墨水。
如上所述，要自墨盒200反射的光的數(shù)量根據(jù)墨水201在副墨水槽205中的預(yù)定高度上是否存在而發(fā)生變化。因此，可通過利用墨水傳感器204中的光受器裝置204b來檢測墨水201的存在與墨水201的缺乏之間的反射光數(shù)量的差異來檢測墨盒200中墨水201的剩余量。
當(dāng)墨盒200容納有一定高度的墨水201時(當(dāng)副墨水槽205中的墨水201的高度高達(dá)副墨水槽205的上部區(qū)域，盡管主墨水槽203中的墨水201幾乎用完(未圖示)時)，墨水201未被吸收在泡沫材料202中。因此，自墨水傳感器204中的發(fā)光裝置204a照射的紅外線光由主墨水槽203的內(nèi)壁或泡沫材料202反射(光學(xué)路徑a3)。
在這種情況下，當(dāng)墨盒200容納有深色墨水、諸如黑色和藍(lán)綠色墨水時，自墨水傳感器204中的發(fā)光裝置204a照射的一定數(shù)量的紅外線光(光學(xué)路徑a1)由泡沫材料202所吸收。于是，無法確定為墨水缺乏的一定數(shù)量的反射光自墨盒200朝著墨水傳感器204中的光受器裝置204b進(jìn)行反射。
然而，當(dāng)墨盒200容納有淺色墨水、諸如黃色和深紅色墨水時，就會出現(xiàn)無法準(zhǔn)確地檢測墨盒200中墨水剩余量的問題。也就是說，由于紅外線光幾乎不能由淺色墨水所吸收，因而在容納有淺色墨水的墨盒200中傳播的紅外線光由泡沫材料202進(jìn)行反射。因此，雖然墨盒200的主墨水槽203和副墨水槽205中仍容納有墨水201，但光受器裝置204b將接收大量的反射光(圖16A中的光學(xué)路徑a3)。因此，副墨水槽205中預(yù)定高度上墨水201存在與否的反射光數(shù)量的差異較小，這樣就無法精確地檢測墨盒200中墨水201的剩余量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可提高利用光學(xué)裝置來檢測墨盒中墨水剩余量的精確度的墨盒。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，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設(shè)備上拆卸?？赏腹獾哪畽z測窗安置在墨水槽的外壁表面上。光學(xué)路徑變向件安置在墨水槽的內(nèi)部，與接觸墨水的墨水檢測窗的一表面離開一段預(yù)定距離。該光學(xué)路徑變向件使穿過墨水檢測窗的光的光學(xué)路徑方向改變。在墨盒上，墨水檢測窗相對于光學(xué)路徑變向件以預(yù)定角度傾斜。
根據(jù)該墨盒，當(dāng)墨盒安裝在成像設(shè)備上時，存放在墨水槽內(nèi)的墨水被供給至成像設(shè)備?？赏腹獾哪畽z測窗安置在墨水槽的外壁表面上。當(dāng)墨水槽中的墨水高度未達(dá)墨水檢測窗時，由設(shè)置在成像設(shè)備中的發(fā)光裝置朝著墨水檢測窗照射的光在墨水檢測窗的內(nèi)表面上反射，并且反射光朝著設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器傳播。
當(dāng)墨水槽中的墨水高度達(dá)到墨水檢測窗時，光透過介于墨水與墨水檢測窗之間的相界。然后，該光在墨水槽內(nèi)傳播，穿過墨水并到達(dá)置于墨水槽中的光學(xué)路徑變向件。到達(dá)光學(xué)路徑變向件的光的光學(xué)路徑的方向由光學(xué)路徑變向件來改變。墨水檢測窗相對于光學(xué)路徑變向件以預(yù)定角度傾斜，這樣至光學(xué)路徑變向件的光的入射角就不同于反射至墨水檢測窗的光的入射角。因此，可調(diào)節(jié)朝著設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器傳播的光。


下面將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實施例，在這些附圖中圖1是其中安裝有本發(fā)明第一實施例的墨盒的彩色噴墨打印機(jī)的立體圖；圖2是示出了該墨盒安裝在頭部單元上的狀態(tài)的側(cè)視圖；圖3A是該墨盒的側(cè)剖圖；圖3B是沿著圖3A中的線IIIb-IIIb剖切的局部剖視圖；圖3C是該墨盒底部的立體圖；圖4A和4B是該墨盒和墨水傳感器的側(cè)視圖；圖5是該墨盒和墨水傳感器的俯視圖；圖6是示出了該彩色噴墨打印機(jī)的電路的示意性框圖；圖7是其中一個控制程序的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理的流程圖；圖8是用于執(zhí)行墨水檢測的墨水檢測處理的流程圖；圖9是在圖8所示的墨水檢測處理期間執(zhí)行的校準(zhǔn)處理的流程圖；
圖10是墨盒檢測處理的流程圖；圖11是示出了來自墨盒的反射光中的變化量的示意性框圖；圖12A和12B是第二實施例的墨盒和墨水傳感器的側(cè)視圖；圖13A和13B是該第二實施例的墨盒和墨水傳感器的側(cè)視圖；圖14是第三實施例的墨盒的側(cè)視圖；圖15是第一實施例的墨盒的一種變化形式的側(cè)視圖；以及圖16A和16B是用于說明傳統(tǒng)墨水檢測原理的墨盒的剖視圖。
具體實施的方式下面將參照附圖來描述本發(fā)明的示范性實施例。將彩色噴墨打印機(jī)1用作為打印設(shè)備來進(jìn)行說明，該打印機(jī)包含有四個墨盒2(黑色墨盒2a、藍(lán)綠色墨盒2b、深紅色墨盒2c和黃色墨盒2d)，每個墨盒中存放一種特殊顏色的墨水，如黑色、藍(lán)綠色、深紅色和黃色。
如圖1所示，彩色噴墨打印機(jī)1包含有一墨水傳感器19。該墨水傳感器19被安置成可用光以一定角度(墨水傳感器發(fā)光表面相對墨盒在水平方向接近10度的轉(zhuǎn)角)照射墨盒2的一個表面，以便減小來自墨盒2的被照射表面的噪聲信號(不想要的反射光)。在彩色噴墨打印機(jī)1內(nèi)，一包含有打印機(jī)控制電路板100和托架電路板120的控制器通過將由墨水傳感器19所測得的反射光的數(shù)量與第一和第二閾值相比較來檢測墨盒2中是否存在預(yù)定高度的墨水以及墨盒2存在與否。另外，該控制器可通過校正墨盒2的檢測位置來精確地檢測所測得的反射光的數(shù)量。第一閾值是用于判斷反射光強(qiáng)度究竟是處于有墨水時的強(qiáng)度抑或沒有墨水時的強(qiáng)度的基準(zhǔn)值。第二閾值是用于判斷墨盒2存在與否的基準(zhǔn)值。
彩色噴墨打印機(jī)1包含有墨盒2、打印頭3、頭部單元4、托架5、驅(qū)動單元6、滾筒7、清空裝置8和墨水傳感器19。這些墨盒2中分別充滿著一種特殊顏色的墨水，如藍(lán)綠色、深紅色、黃色和黑色。打印頭3利用這些彩色墨水在諸如記錄紙之類的記錄媒體P上進(jìn)行打印。該打印頭3設(shè)置在頭部單元4上。墨盒2和頭部單元4安裝在托架5上。驅(qū)動單元6使托架5沿一直線往復(fù)運(yùn)動。滾筒7沿托架的往復(fù)運(yùn)動方向延伸，且面向打印頭3。
一對側(cè)蓋4b設(shè)置在安裝部分4a的兩側(cè)上，并且三個分隔件4c(參見圖2)豎立在頭部單元4的安裝部分4a上，并自該安裝部延伸。安裝部分4a被分隔，以便用分隔件4c來隔離四個墨盒2的容納空間。黑色墨盒2a、藍(lán)綠色墨盒2b、深紅色墨盒2c和黃色墨盒2d安裝在相應(yīng)的容納部分上。由于黑色墨盒2a的使用頻率較高，因而其容量大于其它墨盒2b-2d的容量。
驅(qū)動單元6包括托架軸9、引導(dǎo)板10、兩個滑輪11和12以及環(huán)帶13。托架軸9置于托架5的下端，且平行于滾筒7延伸。引導(dǎo)板10置于托架5的上端，且平行于托架軸9延伸?；?1和12置于托架軸9的兩端、介于托架軸9與引導(dǎo)板10之間。環(huán)帶13在滑輪11與12之間伸展。
當(dāng)滑輪11藉由托架電動機(jī)(CR電動機(jī))101而沿正反方向旋轉(zhuǎn)時，連接在環(huán)帶13上的托架5根據(jù)滑輪11沿正反方向的旋轉(zhuǎn)沿著托架軸9和引導(dǎo)板10作直線往復(fù)運(yùn)動。
從置于彩色噴墨打印機(jī)1的一側(cè)或下部內(nèi)的紙盒(未圖示)中供給記錄媒體P。從紙盒供給的記錄媒體P被供給到打印頭3與滾筒7之間，以便用自打印頭3噴射的墨滴在記錄媒體P上進(jìn)行打印。接著，該記錄媒體P輸出到彩色噴墨打印機(jī)1之外。在圖1中省略了供紙機(jī)構(gòu)和記錄媒體P的輸出機(jī)構(gòu)。
清空裝置8安置在滾筒7的附近。當(dāng)頭部單元4置于復(fù)位位置中時，該清空裝置8與打印頭3相對。在復(fù)位位置中，形成在打印頭3中的噴嘴被清空且覆蓋，以防墨水變干。該清空裝置8包括清空蓋14、泵15、凸輪16和廢墨池17。清空蓋14接觸噴嘴表面，以便覆蓋形成在打印頭3中的噴嘴(未圖示)。當(dāng)頭部單元4位于復(fù)位位置中時，打印頭3中的噴嘴由清空蓋14覆蓋，以便通過凸輪16利用泵15吸入夾帶在打印頭3內(nèi)的墨水和氣泡，從而使打印頭3清空。所吸入的墨水被存放在廢墨池17內(nèi)。
擦拭件20鄰近清空裝置8設(shè)置在滾筒7的側(cè)方上。該擦拭件20呈槳葉狀，它根據(jù)托架5的移動來擦拭打印頭3的噴嘴表面。設(shè)有一蓋件18來覆蓋打印之后位于復(fù)位位置中的打印頭3的噴嘴，以防墨水變干。
墨水傳感器19檢測墨盒2的存在與否以及墨盒2中是否存在墨水。在下文中，墨水的存在是指墨水高度高于副墨水槽45中的預(yù)定高度，而墨水的缺乏則是指墨水高度低于副墨水槽45中的預(yù)定高度。墨水傳感器19安置在驅(qū)動單元6的端部附近(圖1中的左側(cè))，它包括紅外線發(fā)光裝置19a(參見圖5)和紅外線光接收器19b(參見圖5)。墨水傳感器19被安置成紅外線發(fā)光裝置19a的發(fā)光表面和紅外線光接收器19b的光接收表面傾斜的量與墨盒2的傾斜部分51a(參見圖4)的傾斜度相同。另外，墨水傳感器19相對于墨盒2的傾斜部分51a沿水平方向轉(zhuǎn)過約10度進(jìn)行設(shè)置(參見圖5C中的墨水傳感器19)。墨盒2的傾斜部分51a相對于垂直方向傾斜約20度。自紅外線發(fā)光裝置19a照射的光從墨盒2反射，該反射光由紅外線光接收器19b接收。根據(jù)接收到的反射光的數(shù)量來檢測墨盒2的存在與否以及墨盒2中是否存在墨水。這些檢測的細(xì)節(jié)將在下文中描述。
如圖2所示，頭部單元4與墨盒2可分離地連接，以便向打印頭3提供墨水，如上所述。頭部單元4包括安裝部分4a和固定臂21。在具有平坦表面的安裝部分4a上安裝著墨盒2。安裝部分4a具有一對側(cè)蓋4b，且由三個分隔件4c分隔成四個區(qū)域。墨盒2安裝在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
安裝部分4a具有供墨通道22，該通道穿過安裝部分4a與打印頭3連通。該供墨通道22與相應(yīng)的墨水出口50相連通。供墨通道22和墨水出口50的各連接部分由O形環(huán)23所密封。該連接允許墨水從墨盒2流至打印頭3。接合凸起24自安裝部分4a凸出。每個接合凸起24安置在供墨通道22的側(cè)方上(圖2所示供墨通道22的左側(cè))，以便定位各墨盒2。
用于調(diào)節(jié)墨盒2的上下移動的凸起部分4f形成在頭部單元4中的各接合凸起24之后(圖2所示接合凸起24的左側(cè))。
可擺動地支承于頭部單元4的頂部(圖2中的頂部)的固定臂21向下壓，并將相應(yīng)的墨盒2固定在安裝部分4a上，如圖2所示。雖然下文中將描述其中一個固定臂21，但另外三個固定臂21具有相同的結(jié)構(gòu)，且以類似的方式操作。固定臂21藉由擺動軸25可樞轉(zhuǎn)地支承于其一端上(圖2中的左端)。一輔助彈性件26卷繞在擺動軸25的外周上。該輔助彈性件26的一端與頭部單元4的彈簧接合部分4d相接合，另一端則固定在固定臂21上，同時輔助彈性件26始終在固定臂21上施加其推壓力。因此，當(dāng)阻擋部分27未與頂蓋4e的端部4g(下文中將描述)相接合時，固定臂21由來自輔助彈性件26的推壓力抬升，并保持這種狀態(tài)(由圖2中的雙點(diǎn)劃線和虛線所表示的狀態(tài))。于是，頭部單元4中的墨盒安裝部分可充分地打開，并可提高用戶在安裝或拆卸墨盒2時的可操作性。
呈三角形(從側(cè)面看)的阻擋部分27形成于固定臂21的一端(圖2中的左端)。該阻擋部分27有助于固定臂21壓下并使墨盒2保持固定狀態(tài)。固定臂21具有用于引導(dǎo)擺動軸25的槽21a。該槽21a的長度足以使阻擋部分27自頂蓋4e釋放。當(dāng)形成在固定臂21上的凸起部分21b被壓制時，固定臂21沿著槽21a在圖2中向下移動。于是，頂蓋4e與左端部分27的接合被釋放。當(dāng)要固定墨盒2時，將處于由圖2中的雙點(diǎn)劃線和虛線所示的狀態(tài)中的固定臂21的自由端21c向下壓。結(jié)果，固定臂21繞擺動軸25向下轉(zhuǎn)動。在壓制部分28接觸到墨盒2的頂壁56之后，固定臂21頂著輔助彈性件26繞壓制部分28與頂壁56的接觸部分轉(zhuǎn)動。當(dāng)阻擋部分27從頂蓋4e的下方移動至頂蓋4e的端部4g的右側(cè)時，固定臂21因形成在固定臂21中的槽21a而相對于擺動軸25在圖2中向上移動，并且由于固定臂21繞壓制部分28與頂壁56的接觸部分轉(zhuǎn)動，因而阻擋部分27與頂蓋4e的端部4g相接合。因此，可保持墨盒2由壓制部分28和接合棘爪29所推壓和固定的狀態(tài)。
如上所述，壓制部分28置于固定臂21的下側(cè)上。在該壓制部分28中設(shè)有呈彈性壓縮狀態(tài)的壓縮彈簧(未圖示)，并在圖2中向下壓墨盒2。可伸出和縮回的壓制部分28通常由壓縮彈簧保持在伸出位置中。如上所述，當(dāng)固定臂21轉(zhuǎn)向墨盒2時，壓制部分28接觸到墨盒2的頂壁56，以便壓制部分28在圖2中向上縮回。因此，壓制部分28可通過阻擋部分27和壓縮彈簧向墨盒2上施加推壓力，從而在圖2中向下壓墨盒2。
接合棘爪29固接于固定臂21的下側(cè)，接近壓制部分28(圖2所示壓制部分28的左側(cè))。該接合棘爪29使墨盒2定位在預(yù)定位置上。如圖2所示，當(dāng)接合棘爪29接觸到限定有第二接合凹部57的壁面時，該接合棘爪29位于第二接合凹部57的底部之外。墨盒2的定位細(xì)節(jié)將在下文中進(jìn)行描述。
如圖3A所示，墨盒2被制成為基本中空的盒狀。所有的墨盒2均具有相同的結(jié)構(gòu)。在墨盒2中設(shè)有分隔壁41和42，以便將墨盒2的內(nèi)部分隔成三個區(qū)域，即空氣夾帶腔43、主墨水槽44和副墨水槽45。空氣夾帶腔43系用于將空氣送入到主墨水槽44中的一空間，它經(jīng)由形成在墨盒2的底壁46中的空氣入口47與外部(空氣)相連通。在空氣夾帶腔43(圖3A)和主墨水槽44的上方設(shè)有一連通通道43a，以使它們彼此連通。因此，空氣可經(jīng)由該連通通道43a從空氣夾帶腔43送入到主墨水槽44中。
主墨水槽44基本封閉，以便在其中存放墨水，它容納有可吸收墨水的泡沫材料(多孔件)48。在位于主墨水槽44的下部的分隔壁42中形成有流墨口49。主墨水槽44經(jīng)由該流墨口49與副墨水槽45相連通。泡沫材料48由例如海綿或纖維材料所制成，它可利用毛細(xì)管在其中保存墨水，并以壓縮狀態(tài)容納在主墨水槽44內(nèi)。因此，例如，即使當(dāng)墨盒2掉落或跌下而使其中的墨水從主墨水槽44泄漏到空氣夾帶腔43中時，也能防止該墨水從空氣入口47泄漏到墨盒2之外。
副墨水槽45中存放墨水，它由來自墨水傳感器19的紅外線光照射(參見圖4)。該副墨水槽45置于墨盒2的一側(cè)且被基本封閉。該副墨水槽45經(jīng)由流墨口49與主墨水槽44相連通。存放在主墨水槽44和副墨水槽45中的墨水經(jīng)由形成在墨盒2的底壁46中的出墨口50供給至打印頭3(參見圖2)。
副墨水槽45的側(cè)部51具有朝著副墨水槽45傾斜的下傾部分51a。該傾斜部分51a的內(nèi)表面(圖3A所示傾斜部分51a的主墨水槽44側(cè)的左表面)具有多個棱柱52。如上所述，傾斜部分51a相對于垂直方向傾斜大約20度。
棱柱52用于檢測墨盒2中是否存在墨水。該棱柱52與由透明或半透明的透光材料所制成的側(cè)壁51的傾斜部分51a的內(nèi)表面(接觸墨水的表面)一體成形。至于透光材料，例如可采用丙烯酸樹脂、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、甲基丙烯酸、甲基戊烯聚合物或玻璃。
如圖3B所示，每個棱柱各自具有多個反射表面，并且這些棱柱52交替地形成峰頂和谷底。這些反射表面沿著傾斜部分51a的長度方向從一端(圖3A中的頂端)至另一端(圖3A中的底端)向下傾斜地延伸，并沿著墨盒2的厚度方向(沿與圖3A的圖紙相垂直的方向)排列。于是，墨水可流過整個棱柱52。在具備這種結(jié)構(gòu)的情況下，可獲得來自棱柱52的所需的反射光的數(shù)量，而不會將墨水遺留棱柱52上。
如上所述，在傾斜部分51a的內(nèi)表面上設(shè)有棱柱52的情況下，紅外線光可自與傾斜部分51a相對的方向(參見圖5C)從墨水傳感器19沿一傾斜方向(沿相對于水平方向傾斜大約10度的方向)進(jìn)行照射。結(jié)果，可防止不涉及檢測墨水存在與否的紅外線光由紅外線光接收器19b所接收。于是，紅外線光接收器19b可主要接收檢測墨水存在所必需的紅外線光。這樣就能提高檢測墨水存在的精確度。
要從墨水傳感器19中的紅外線發(fā)光裝置19a朝著傾斜部分51a進(jìn)行照射的紅外線光通常具有預(yù)定的射束角(±10度的相鄰角)。因此，紅外線光的光束發(fā)散度隨著紅外線光的傳播變大，這樣射向傾斜部分51a的每單元區(qū)域的光的數(shù)量就減少了。為了避免該現(xiàn)象，在傾斜部分51的整個內(nèi)表面上設(shè)置具有多個反射表面的棱柱52。因此，這些反射表面能有效地反射所照射的紅外線光，并且墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b可有效地接收反射光。在該實施例中，如圖3B所示，形成在藍(lán)綠色、深紅色和黃色墨盒2b-2c中的棱柱52具有十六個反射表面，而形成在黑色墨盒2a中的棱柱52則事實上具有二十四個反射表面。這些反射表面彼此相交時所處的各峰脊角在棱柱52中為基本90度。
在副墨水槽45的頂部處設(shè)有反射器53，它面向棱柱52，同時兩者之間還留有預(yù)定空間。該反射器53使已經(jīng)由傾斜部分51a和棱柱52穿過副墨水槽45的紅外線光的傳播路徑發(fā)生變化。該反射器53相對于棱柱52以一定角度進(jìn)行設(shè)置，并被做成袋狀，以便在其中提供氣室。事實上，反射器53在墨盒2中垂直延伸。因此，該反射器53相對于棱柱52傾斜。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的墨盒2，當(dāng)打印頭3使用墨水時，根據(jù)墨水的消耗量將空氣從空氣夾帶腔43送入到主墨水槽44中。結(jié)果，主墨水槽44中墨水的高度下降(參見圖4A)。當(dāng)主墨水槽44中的墨水被用完時，副墨水槽45中的墨水被供給至打印頭3。此時，副墨水槽45中的壓力減小。然而，空氣從空氣夾帶腔43經(jīng)由主墨水槽44和流墨口49送入到副墨水槽45中，這樣就能緩和減小的壓力，并且墨水的高度下降(參見圖4B)。
因此，在墨盒2中，首先消耗存放在主墨水槽44中的墨水，然后再消耗存放在副墨水槽45中的墨水。因此，僅僅通過利用墨水傳感器19來檢測副墨水槽45中是否存在墨水就能檢測墨盒2中墨水的剩余量。
墨盒2的底壁46在與所設(shè)置的墨水出口50相對的一端(圖3A中的左端)中具有第一接合凹部55。該第一接合凹部55與自頭部單元4的安裝部分4a凸出的接合凸起24(參見圖2)相接合，以使墨盒2就位。如圖3C所示，第一接合凹部55大致設(shè)于墨盒2的厚度的當(dāng)中(沿與圖3A的圖紙相垂直的方向)。在墨盒2的墨水出口50和頭部單元4的供墨通道22的外周內(nèi)均設(shè)有環(huán)形溝槽，兩者經(jīng)由安置在其環(huán)形溝槽內(nèi)的O形環(huán)23彼此相連接(參見圖2)。然而，由于墨盒2將因托架5移動時的慣性而繞墨水出口50(O形環(huán)23)轉(zhuǎn)動，因而僅僅靠O形環(huán)23連接是不能使墨盒2適當(dāng)定位的。因此，如上所述，在墨盒2的底壁46上設(shè)置可與頭部單元4的接合凸起24相接合的第一接合凹部55(參見圖3C)。這樣可阻止墨盒2轉(zhuǎn)動，并可將該墨盒2定位在適當(dāng)位置上。結(jié)果，可將墨盒2適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ陬^部單元4上。
墨盒2的頂壁56具有第二接合凹部57，當(dāng)墨盒2固定至頭部單元4時，該第二接合凹部與設(shè)置在頭部單元4的固定臂21上的接合棘爪29相接合(參見圖2)。該第二接合凹部57可防止墨盒2向上和沿著墨盒2的寬度方向(沿著圖3A中的左右方向)移動。第二接合凹部57大致設(shè)置在沿墨盒2的寬度方向(沿著圖3A中的左右方向)的頂壁56的當(dāng)中，即，沿著墨盒2的寬度方向的、介于墨水出口50與第一接合凹部55的當(dāng)中。因此，墨盒2被平衡支承在三點(diǎn)上，即第二接合凹部57、墨水出口50和第一接合凹部55。也就是說，第二接合凹部57、墨水出口50和第一接合凹部55形成一大致二等邊三角形，并且它們是該三角形的頂點(diǎn)。在具備這種結(jié)構(gòu)的情況下，可防止墨盒2升高和震顫(rattling)。因此，可將墨盒2穩(wěn)定且牢固地固定在頭部單元4上。
一對側(cè)壁58設(shè)置在第二接合凹部57的兩側(cè)上(圖3A的圖紙中的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè))。這兩個側(cè)壁58彼此相對，同時兩者之間還留有預(yù)定空間。圖3A中示出了設(shè)置在遠(yuǎn)側(cè)上的側(cè)壁58，而圖2中則示出了設(shè)置在近側(cè)上的側(cè)壁58。該對側(cè)壁58可防止墨盒沿墨盒2的厚度方向(沿與圖3A的圖紙相垂直的方向)移動。側(cè)壁58的表面沿墨盒2的厚度方向彼此面對。介于側(cè)壁58的相對表面之間的距離大致等于要與第二接合凹部57相接合的固定臂21的接合棘爪29的寬度(參見圖2)。因此，當(dāng)固定臂21的接合棘爪29與第二接合凹部57相接合時，接合棘爪29與側(cè)壁58相接合，這樣側(cè)壁58就能防止墨盒沿墨盒2的寬度方向(沿與圖3A的圖紙方向相垂直的方向)移動。
如上所述，頭部單元4通過沿墨盒2的厚度方向(沿與圖3A的圖紙相垂直的方向)往復(fù)運(yùn)動來進(jìn)行打印。在打印期間，頭部單元4幾乎不會增減其速度，從而改善了打印速度。因此，倘若墨盒2因頭部單元4的劇烈移動而沿頭部單元4的移動方向偏離，則會因該偏離而在頭部單元4中產(chǎn)生振動，從而降低打印質(zhì)量。然而，側(cè)壁58、第一接合凹部57和墨水出口50可防止墨盒2沿頭部單元4的移動方向偏離，從而頭部單元4可平滑地往復(fù)運(yùn)動而不會引起振動。結(jié)果，可獲得極好的打印質(zhì)量。
墨盒2在其側(cè)部(圖2和3A中的左側(cè))上具有一對肋狀件61。圖3A中示出了其中一個肋狀件61，而圖2中則示出了另一個。象側(cè)壁58一樣，這兩個肋狀件61安置在兩個位置上，同時兩者之間還留有預(yù)定距離。頭部單元4具有自與肋狀件61相對應(yīng)的一個位置凸出的接合凸起4h(參見圖2)。當(dāng)墨盒2安裝在頭部單元4上時，該接合凸起4h插設(shè)在肋狀件61之間(參見圖2)。因此，肋狀件61可防止墨盒2在打印的同時向一旁偏離。
頂壁56包括第一頂壁56a和第二頂壁56b。第一頂壁56a自第二接合凹部57的一側(cè)(圖3A中的左側(cè))延伸。第二頂壁56b則自第二接合凹部57的另一側(cè)(圖3A中的右側(cè))延伸。第一頂壁56a自底壁46的設(shè)置高度低于第二頂壁56b。在與第一頂壁56a的側(cè)部相對的一端上設(shè)有一手柄59。該手柄59自第二頂壁56b向上伸出，以便用戶在自頭部單元4裝卸墨盒2時能很容易地捏住該手柄59。因此，當(dāng)用戶想要從頭部單元4中取出其中一個墨盒2、諸如更換該墨盒2時，用戶可捏住手柄59將該墨盒2從頭部單元4中拔出。于是，可在不干擾其它墨盒2的情況下取出該墨盒2。當(dāng)用戶想要將墨盒2安裝在頭部單元4上時，用戶也可通過捏住手柄59來很容易地將該墨盒2安裝在頭部單元4上。
當(dāng)將墨盒2安裝在頭部單元4上時，將該墨盒2從第一頂壁56a的側(cè)部插入到頭部單元4中的一預(yù)定位置上。如上所述，第一頂壁56a自底壁46的設(shè)置高度低于第二頂壁56b，這樣第一頂壁56a就不會與抬升的固定臂21的軸部的周圍相干擾。因此，可很容易地將墨盒2安裝在頭部單元4上而不會被頭部單元4卡住(參見圖2)。
頂壁56不應(yīng)薄于墨盒2的其余部分，以便保持剛性來承受住來自固定臂21的壓制部分28的壓力。
第一凸起62自第一頂壁56a的一側(cè)(圖3中的右側(cè))凸出。第二接合凹部57的壁面的其中之一系該第一凸起62的一部分。因此，當(dāng)固定臂21的接合棘爪29與第二接合凹部57相接合時，該第一凸起62可防止墨盒2向上移動和沿墨盒2的寬度方向(沿圖3A中的右向)偏離。
下面將參照圖4A和4B來描述墨水高度的檢測原理。在圖4A和4B中，省略了頭部單元4和用于墨水傳感器19的安裝件。
如圖4A所示，當(dāng)墨盒2容納有足以打印的墨水71時(當(dāng)至少副墨水槽45中充滿著墨水71時)，自墨水傳感器19中的紅外線發(fā)光裝置19a照射的紅外線光(光學(xué)路徑X)穿過墨水71，并在墨盒2的副墨水槽45中傳播。這是由于形成墨盒2的材料的折射率接近墨水71的折射率而發(fā)生的。然后，紅外線光到達(dá)安置在副墨水槽45中的反射器53。到達(dá)反射器53的紅外線光因形成反射器53的材料與氣室72之間折射率的差異而在介于反射器53的內(nèi)表面與氣室72之間的相界(phase boundary)上進(jìn)行反射(光學(xué)路徑Y(jié)1)。
墨盒2的傾斜部分51a相對于反射器53、換句話說相對于垂直方向傾斜大約20度，這樣紅外線光相對于反射器53的傾角與自紅外線發(fā)光裝置19a照射的紅外線光相對于傾斜部分51a的傾角是不同的。因此，照射到反射器53中的紅外線光(光學(xué)路徑Y(jié)1)在反射器53上以與相對于傾斜部分51a的傾角不同的一定角度進(jìn)行反射。于是，大部分的反射紅外線光不會朝著紅外線光接收器19b傳播，這樣就只有極少量的光線回射到紅外線光接收器19b。
如圖4B所示，當(dāng)主墨水槽44中的墨水71被用完而墨盒2的副墨水槽45中墨水的高度不足以達(dá)到反射器53的底部時，自墨水傳感器19中的紅外線發(fā)光裝置19a照射的紅外線光(光學(xué)路徑X)在介于副墨水槽45的外壁的內(nèi)表面與空氣之間的相界上進(jìn)行反射(光學(xué)路徑Y(jié)2)。這是由于形成墨盒2的材料的折射率不同于空氣的折射率而發(fā)生的。結(jié)果，大量的光線回射到紅外線光接收器19b。
要自墨盒2的內(nèi)部反射、以及朝著紅外線光接收器19b傳播的光線的數(shù)量(光學(xué)路徑Y(jié)2)根據(jù)墨水71的存在與否發(fā)生變化。因此，通過利用墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b所測得的反射光的數(shù)量即可精確地檢測墨盒2中墨水71的存在與否。
傾斜部分51a和反射器53置于副墨水槽45的上部。因此，可在墨水71將要缺乏時在副墨水槽45的上部檢測到較低的墨水，即，可在墨盒2中的墨水71變空之前檢測到表示墨水71不久將被用完的接近空置的狀態(tài)。
在該實施例中，傾斜部分51a相對于反射器53傾斜大約20度。然而，它并不僅限于上述角度，傾斜部分51a較佳地相對于反射器53傾斜大約15-25度。也就是說，當(dāng)傾斜部分51a相對于反射器53傾斜大約15度或更大時，將要從反射器53朝著紅外線光接收器19b反射的光線數(shù)量受到限制。另外，當(dāng)傾角接近25度或更小時，可防止墨水71一直聚積在傾斜部分51a上。
下面將描述設(shè)置墨水傳感器19時使其發(fā)光表面相對于墨盒2的傾斜部分51a(圖5)沿水平方向轉(zhuǎn)過大約10度進(jìn)行安置的原因。在圖5中，安裝在頭部單元4上的墨盒2a-2d沿著箭頭W所示的方向來回移動。
當(dāng)墨水傳感器19被安置成使其發(fā)光表面垂直于傾斜部分51a(參見圖5中的墨水傳感器19A)時，自紅外線發(fā)光裝置19a照射的光線(光學(xué)路徑XA)穿過由透光材料所制成的傾斜部分51a。然而，料想穿過傾斜部分51a的入射光(光學(xué)路徑XA)可能會因外表面上細(xì)微的凹凸不平而在傾斜部分51a的外表面上進(jìn)行反射。接著，該反射光(光學(xué)路徑Y(jié)A)由紅外線光接收器19b接收。結(jié)果，即使副墨水槽45中實際存在著墨水71，墨水傳感器19也可能會判斷此高度上不存在墨水。因而，這種布局對檢測墨水存在與否的精確度上具有不利的影響。
當(dāng)設(shè)置墨水傳感器19使其發(fā)光表面相對于墨盒2的傾斜部分51a沿水平方向轉(zhuǎn)過大約10度以上進(jìn)行安置(參見圖5中的墨水傳感器19B)時，倘若墨盒2b不存在時，自紅外線發(fā)光裝置19a照射的光線(光學(xué)路徑XB)可能會由相鄰的墨盒2c反射。當(dāng)由該相鄰的墨盒2c所反射的光線(光學(xué)路徑Y(jié)B)由紅外線光接收器19b接收時，即使墨盒2b不存在，墨水傳感器19也可能判斷該墨盒2b存在于位置上。結(jié)果，可能存在不能準(zhǔn)確地檢測墨盒2b存在與否的情況。
當(dāng)設(shè)置墨水傳感器19使其發(fā)光表面相對于傾斜部分51a沿水平方向轉(zhuǎn)過大約10度進(jìn)行安置(參見圖5中的墨水傳感器19C)時，光線XC自紅外線發(fā)光裝置19a照射，并在傾斜部分51a的外表面上進(jìn)行反射。然而，紅外線光接收器19b對反射光的接收(參見圖5中的光學(xué)路徑Y(jié)A)可能會受到限制。因此，如圖4中所述，當(dāng)墨水存在時，穿過傾斜部分51a的光線不會被紅外線光接收器19b來接收。另一方面，當(dāng)墨水不存在時，該光線在介于傾斜部分51a的內(nèi)表面與空氣之間的相界上進(jìn)行反射，并且紅外線光接收器19b接收該反射光(光學(xué)路徑Y(jié)C)。由此可根據(jù)反射光的數(shù)量來準(zhǔn)確地檢測墨水的存在與否。另外，即使墨盒2c不存在，自紅外線發(fā)光裝置19a照射的光線(參見光學(xué)路徑XC1)也不會照射到相鄰的墨盒2d。因此，可準(zhǔn)確地檢測墨盒2的存在與否。
在該實施例中，墨水傳感器19相對于傾斜部分51a轉(zhuǎn)過大約10度。然而，墨水傳感器19的旋轉(zhuǎn)量是由諸如墨盒2的尺寸、介于各墨盒2之間的距離以及介于墨盒2與墨水傳感器19之間的距離之類的多種因素所決定的。因此，旋轉(zhuǎn)量并不受該實施例的限制，當(dāng)與紅外線光從前面垂直照射在墨盒2上的情況(如圖5中的墨水傳感器19A所示)相比時，只要墨水傳感器19的發(fā)光表面相對于傾斜部分51a轉(zhuǎn)過一定度數(shù)進(jìn)行安置即可。
如圖6所示，彩色噴墨打印機(jī)1的控制器包括打印機(jī)控制電路板100和托架電路板120。打印機(jī)控制電路板100裝有由單塊芯片所構(gòu)成的微機(jī)(CPU)91，存儲將由CPU 91所執(zhí)行的各種控制程序和固定值數(shù)據(jù)的ROM 92，系用于臨時存儲各種數(shù)據(jù)的存儲器的RAM 93，系非易失可重寫存儲器的EEPROM 94，圖像存儲器95以及門陣列(G/A)96。
CPU 91執(zhí)行用于根據(jù)預(yù)先存儲在ROM 92中的控制程序來檢測是否存在墨水以及墨盒2存在與否的控制。CPU 91產(chǎn)生打印定時信號和復(fù)位信號，以便將這些信號傳送至門陣列96。CPU 91與供用戶發(fā)出諸如打印之類的命令用的操作面板107、驅(qū)動用于使托架5移動的托架電動機(jī)(CR電動機(jī))101的電動機(jī)驅(qū)動電路102、激活用于供給記錄媒體P的供給電動機(jī)(LF電動機(jī))103的電動機(jī)驅(qū)動電路104、檢測記錄媒體(打印紙)P的前端邊緣的片材傳感器105、檢測托架5的起始位置的起始位置傳感器106、墨水傳感器19等相連接。各裝置均由CPU 91來控制。
ROM 92存儲作為控制程序、即用于輸入自通過測量墨盒2的檢測位置所獲得的理論值的偏移量(校正值)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理(參見圖7)、用于檢測墨盒2中是否存在墨水的墨水檢測處理(參見圖8)、以及用于檢測頭部單元4上是否存在墨盒2的墨盒檢測處理(參見圖10)的諸程序的一部分的、墨水傳感器19與墨盒2的被照射表面之間的位置關(guān)系(相對位置)。下面將詳細(xì)地描述各個程序。至于固定值數(shù)據(jù)，ROM 92存儲用于根據(jù)所測得的反射光強(qiáng)度來檢查墨水是否缺乏的第一閾值、用于根據(jù)所測得的反射光強(qiáng)度來檢查墨盒2是否不存在的第二閾值、以及可噴墨直到墨水的高度(墨水剩余量)從接近空置高度成為空置高度為止的最多次數(shù)的空置閾值。
RAM 93包括表示彩色噴墨打印機(jī)1置于用于維修該彩色噴墨打印機(jī)1的維修模式中的維修模式標(biāo)記93a。該維修模式是通過操作設(shè)置在操作面板107上的模式開關(guān)107a所設(shè)置的。維修模式的選擇使維修模式標(biāo)記93a接通。該維修模式標(biāo)記93a將在輸入表示彩色噴墨打印機(jī)1的維修已完成的命令時切斷。只有當(dāng)維修模式標(biāo)記93a接通時，才能執(zhí)行校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理，并且才能存儲校正值。
EEPROM 94包括校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a、第一至第四計數(shù)器94b-94e、以及第一至第四接近空置標(biāo)記94f-94i。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a存儲通過校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理所測得的校正值、即自墨盒2的適當(dāng)檢測位置的偏移量作為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
如上所述，在該實施例的彩色噴墨打印機(jī)1中，墨水傳感器19相對于墨盒2的被照射表面(傾斜部分51a)轉(zhuǎn)過大約10度進(jìn)行安置。然而，常常發(fā)生這樣一種情況，即墨水傳感器19可能因墨水傳感器19的安裝角度中的變化而沒有使其發(fā)光表面相對于水平方向轉(zhuǎn)過大約10度進(jìn)行安置。在這種情況下，墨水傳感器19和墨盒2均未被設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。也就是說，墨盒2偏離其適當(dāng)檢測位置，致使墨水傳感器19不能精確地檢測位于適當(dāng)檢測位置上的墨盒2。因此，通過在裝運(yùn)之前先執(zhí)行校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理來檢測適當(dāng)檢測位置與實際檢測位置之間的誤差，并將該偏移量寫入到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中作為校正值(在裝運(yùn)之前預(yù)先進(jìn)行)。
當(dāng)檢測墨盒2存在與否(墨盒是否不存在的檢查)以及是否存在墨水(墨水是否缺乏的檢查)時，相對于存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中的校正值來調(diào)整其中檢測反射光的數(shù)量的檢測位置(托架5的一個位置)。結(jié)果，即使墨水傳感器19和墨盒2的被照射表面因墨水傳感器19的安裝角度中的變化而未置于適當(dāng)位置上，也能準(zhǔn)確地檢測墨盒2和墨水的存在與否。
第一至第四計數(shù)器94b-94e統(tǒng)計來自打印頭3的噴墨次數(shù)。各計數(shù)器94b-94e每當(dāng)從相應(yīng)的墨盒2中噴出一滴墨水時增加1。墨盒2被預(yù)先充滿預(yù)定數(shù)量的墨水，以便可在墨水量的基礎(chǔ)上預(yù)知最多噴墨次數(shù)。由此，統(tǒng)計噴墨次數(shù)可大體估計消耗掉的墨水量。
彩色噴墨打印機(jī)1包括分別用于墨盒2a-2d的第一至第四計數(shù)器94b-94e。這些計數(shù)器94b-94e統(tǒng)計并存儲來自相應(yīng)的墨盒2a-2d的噴墨次數(shù)。存儲在計數(shù)器94b-94e中的計數(shù)值在墨水檢測處理時被引用。每當(dāng)計數(shù)值達(dá)到預(yù)定數(shù)字，墨水傳感器19就對墨水高度進(jìn)行檢測(墨水檢測處理，參見圖8)，以便判斷實際墨水高度(墨盒2中的墨水剩余量)。
不僅在進(jìn)行打印時、而且在進(jìn)行用于吸取墨盒2中的氣泡的清空以及用于解決阻塞的沖洗時，均從墨盒2中噴出預(yù)定數(shù)量的墨水。已知的是，打印中噴墨多少次相當(dāng)于要在這些處理中所使用的墨水量。當(dāng)進(jìn)行清空或沖洗時，相應(yīng)的計數(shù)器94b-94e通過向它們所存儲的計數(shù)值增加相當(dāng)于清空或沖洗的噴墨次數(shù)的計數(shù)值來更新它們的計數(shù)值。
單個的第一至第四接近空置標(biāo)記94f-94i分別用于各墨盒2a-2d。當(dāng)相應(yīng)墨盒2中的墨水接近空置時，這些接近空置標(biāo)記94f-94i被接通。接近空置表示墨水傳感器19的一種墨水檢測極限，即墨水傳感器19檢測到墨水缺乏的狀態(tài)。
如圖3和4所示，墨盒2充滿著墨水。在墨盒2中，首先消耗存放在主墨水槽44中的墨水，然后在主墨水槽44幾乎被用完之后再使用副墨水槽45中的墨水。當(dāng)副墨水槽45的墨水高度低于反射器53的底部時，自墨水傳感器19中的紅外線發(fā)光裝置19a照射的光線由棱柱52朝著墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b進(jìn)行反射(光學(xué)路徑Y(jié)2)。因此，將要由墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b所測得的反射光的數(shù)量增加。將所測得的反射光數(shù)量輸入到CPU 91中作為一個信號，以便反射光中的變化量能使CPU 91識別出墨盒2接近空置。結(jié)果，與接近空置的墨盒2相對應(yīng)的接近空置標(biāo)記94f-94i被接通。
當(dāng)?shù)谝恢恋谒慕咏罩脴?biāo)記94f-94i被接通(墨水傳感器19檢測出墨水缺乏)時，相應(yīng)的墨盒2a-2d中的墨水并沒有完全用完(墨盒2a-2d沒有空置)。仍然能進(jìn)行打印直到墨盒2a-2d真正空置為止(直到噴墨次數(shù)達(dá)到空置閾值為止)。
在該實施例中，為了精確地檢測出墨水已用完，當(dāng)?shù)谝恢恋谒慕咏罩脴?biāo)記94f-94i中的任何一個被接通時，將存儲在與其接近空置標(biāo)記94f-94i被接通的墨盒2相對應(yīng)的計數(shù)器94b-94e中的計數(shù)值清零。接著，計數(shù)器94b-94e從零開始計數(shù)一直到空置閾值，從而提高了檢測墨水用完的精確度。在這種情況下，當(dāng)計數(shù)器94b-94e中的任何一個計數(shù)至空置閾值時，控制器1立即使打印頭3暫停打印，或者當(dāng)打印完成至預(yù)定斷點(diǎn)時使打印頭3停止打印。與此同時，控制器通過例如操作面板107中的顯示器(未圖示)或揚(yáng)聲器(未圖示)來提示用戶須要更換空置的墨盒2。當(dāng)諸如在更換了墨盒2之后，CPU 91檢測出墨水已存在時(參見圖10)，已被接通的第一至第四接近空置標(biāo)記94f-94i將被切斷。
CPU 91通過地址總線98和數(shù)據(jù)總線99分別與ROM 92、RAM 93、EEPROM 94以及門陣列96相連接。
根據(jù)自CPU 91傳送的打印定時信號，門陣列96輸出打印數(shù)據(jù)(驅(qū)動信號)、與打印數(shù)據(jù)同步的傳送時鐘CLK、鎖存信號、用于產(chǎn)生基本打印波形信號的參數(shù)信號以及噴射定時信JET，并將這些信號傳送至安裝有頭部驅(qū)動器的托架電路板120。打印數(shù)據(jù)(驅(qū)動信號)用于在存儲于圖像存儲器95中的圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上在記錄媒體上打印圖像。噴射定時信號將以預(yù)定時間間隔輸出。門陣列96將自諸如計算機(jī)之類的外部設(shè)備經(jīng)Centronics接口(I/F)97傳送的圖像數(shù)據(jù)存儲在圖像存儲器95中。門陣列96在自主機(jī)經(jīng)Centronics接口97傳送的Centronics數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生Centronics數(shù)據(jù)接收中斷信號，并將該信號傳送至CPU 91。門陣列96與托架電路板120之間的信號通信經(jīng)由由帶狀電纜來進(jìn)行。
如上所述，墨水傳感器19包括紅外線發(fā)光裝置19a和紅外線光接收器19b。墨水傳感器19自紅外線發(fā)光裝置19a照射紅外線光(圖4中的光學(xué)路徑X)，并利用紅外線光接收器19b來檢測反射光的數(shù)量(圖4中的光學(xué)路徑Y(jié))。所接收的反射光由紅外線光接收器19b光電轉(zhuǎn)換，并作為與所接收的反射光的數(shù)量相關(guān)的電模擬信號進(jìn)行檢測。接著，通過連接在紅外線光接收器19b上的A/D轉(zhuǎn)換器19c將所測得的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。然后，將所轉(zhuǎn)換的信號輸入到CPU91中。在墨水檢測處理和墨盒檢測處理時將由墨水傳感器19所測得的反射光的數(shù)量與第一和第二閾值相比較。由此可檢測墨水以及墨盒2的存在與否。A/D轉(zhuǎn)換器19c在諸如取樣、量化及二進(jìn)制轉(zhuǎn)換之類的若干步驟中將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
托架電路板120用安裝在托架電路板120上的頭部驅(qū)動器(驅(qū)動電路)來驅(qū)動打印頭3。該打印頭3通過撓性配線板與頭部驅(qū)動器相連接，該配線板上的配線圖案是由銅箔形成在厚度為15-50μm的聚酰亞胺薄膜上的。頭部驅(qū)動器經(jīng)由安裝在打印機(jī)控制電路板100上的門陣列來控制，并向各驅(qū)動裝置施加具有與記錄模式相對應(yīng)的波形的驅(qū)動脈沖。結(jié)果，噴出預(yù)定數(shù)量的墨水。
如圖7所示，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理在裝運(yùn)之前執(zhí)行，其中對墨盒2自適當(dāng)檢測位置的偏移進(jìn)行檢測，并將偏移量存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中作為校正值。
如上所述，只有在彩色噴墨打印機(jī)1置于維修模式時才可執(zhí)行校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理。在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理中，首先CPU 91判斷維修模式標(biāo)記93a是否被接通(S1)(在下文中S表示一個步驟)。當(dāng)維修模式標(biāo)記93a未被接通(S1否)時，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理結(jié)束。當(dāng)維修模式標(biāo)記93a被接通(S1是)時，CPU 91利用起始位置傳感器106確認(rèn)托架5位于起始位置中，然后通過驅(qū)動CR電動機(jī)101將托架5移動至離開起始位置一段預(yù)定距離的原始位置(S2)。起始位置是用于控制托架5的位置的一個位置。通過用起始位置傳感器106檢測到托架5位于起始位置中，在不停止的情況下執(zhí)行被移動后托架5的位置、噴墨位置以及噴墨定時的控制。原始位置是離開起始位置一段預(yù)定距離的一個位置，并且是執(zhí)行校準(zhǔn)處理所處的預(yù)定位置。接著，CPU 91允許紅外線發(fā)光裝置19a照射預(yù)定數(shù)量的光線(S3)，并使托架5朝著墨水傳感器19低速移動(S4)。當(dāng)托架5到達(dá)預(yù)定檢測位置時(當(dāng)托架5從起始位置移動預(yù)定距離時)，檢測反射光的數(shù)量(S5)。更具體地講，在S5處，CPU 91允許紅外線光接收器19b接收自墨盒2反射的光線，接著CPU 91經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器俘獲反射光強(qiáng)度(反射光的數(shù)量)。對反射光強(qiáng)度不僅在墨盒2的適當(dāng)檢測位置上、而且在比墨盒2的寬度寬的區(qū)域中進(jìn)行檢測。反射光強(qiáng)度以模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(參見圖11A和11B)。
接著，相對于所俘獲的反射光強(qiáng)度，CPU 91檢測表示基準(zhǔn)墨盒2從墨盒缺失強(qiáng)度變化至墨盒存在強(qiáng)度的檢測信號所處的強(qiáng)度變化位置(S6)。當(dāng)墨盒2不存在(未安裝在頭部單元4上)時，反射的紅外線光的數(shù)量較小。因此，反射光強(qiáng)度落在墨盒缺失強(qiáng)度內(nèi)。另一方面，當(dāng)墨盒2存在(安裝在頭部單元4上)時，反射的紅外線光的數(shù)量較大。因此，反射光強(qiáng)度就落在墨盒存在強(qiáng)度內(nèi)。也就是說，墨盒2的檢測位置是反射光強(qiáng)度從墨盒缺失強(qiáng)度變化至墨盒存在強(qiáng)度所處的位置(參見圖11A和11B)。
可獲得在S6處所測得的強(qiáng)度變化位置自料想要被測得的適當(dāng)強(qiáng)度變化位置(理論值)的偏移量。所獲得的值(實際檢測位置自適當(dāng)檢測位置的偏移量)被稱之為托架移動距離α。CPU 91將該偏移量存儲到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中作為校正值(S7)。適當(dāng)檢測位置(理論值)作為托架5自起始位置的移動量進(jìn)行存儲。于是，實際檢測位置等于理論值±α(托架移動量)。±α的距離成為校正值，并被存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中。
在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理中存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中的校正值在將在墨水檢測處理和墨盒檢測處理期間執(zhí)行的校準(zhǔn)處理(S15)中被使用。檢測到來自墨盒2的反射光所處的檢測位置被校正，并且可精確地檢測反射光強(qiáng)度。
在該實施例中，相對于S6中的基準(zhǔn)墨盒2將實際檢測位置與理論檢測位置相比較。基準(zhǔn)墨盒2是安裝在托架5上居于首位的那個墨盒2，換句話說，就是將被率先檢測到(率先到達(dá)檢測位置)的黑色墨盒2a。
如圖8所示，墨水檢測處理以預(yù)定時間間隔重復(fù)執(zhí)行，以便當(dāng)打印頭操作時檢測墨水消耗量。也就是說，在第一至第四計數(shù)器94b-94e中的任何一個統(tǒng)計達(dá)到預(yù)定噴墨次數(shù)時便執(zhí)行墨水檢測處理。在其它情況下、例如緊接在打印開始之前、或者當(dāng)檢測到墨盒2的安裝時也可較佳地執(zhí)行墨水檢測處理。
在墨水檢測處理中，首先CPU 91判斷在彩色噴墨打印機(jī)1中正在執(zhí)行哪一項處理(S11)。當(dāng)正在進(jìn)行打印(S11打印)時，CPU 91執(zhí)行單路徑打印處理，以便進(jìn)行單路徑打印(S12)。在單路徑打印處理(S12)中，為了統(tǒng)計墨水消耗量，CPU 91統(tǒng)計各墨盒2的噴墨次數(shù)，并使存儲在相應(yīng)計數(shù)器94b-94e中的計數(shù)值增加。
接著，CPU 91判斷墨盒2的第一至第四接近空置標(biāo)記94f-94i中的任何一個是否被接通(S13)。當(dāng)?shù)谝恢恋谒慕咏罩脴?biāo)記94f-94i中的任何一個被切斷(S13否)時，CPU 91判斷在其接近空置標(biāo)記被切斷的墨盒2的計數(shù)值中是否存在大于或等于預(yù)定值d(例如100)的計數(shù)值(S14)。每當(dāng)噴墨次數(shù)達(dá)到預(yù)定值d時就執(zhí)行墨水檢測處理，以便檢測墨水是否存在。
當(dāng)計數(shù)值大于或等于預(yù)定值d(例如100)時(S14是)，CPU 91執(zhí)行校準(zhǔn)處理，在該處理中校正檢測位置，并讀取反射光強(qiáng)度(反射光的數(shù)量)，以便由墨水傳感器19檢測是否存在墨水(S15)。在校準(zhǔn)處理(S15)之后，所俘獲的反射光強(qiáng)度大于或等于第一閾值(S16)。第一閾值是用于判斷反射光強(qiáng)度是否落在墨水存在強(qiáng)度或缺乏強(qiáng)度內(nèi)的基準(zhǔn)值。
當(dāng)所俘獲的反射光的數(shù)量大于或等于第一閾值(S16是)時，副墨水槽45的墨水高度低于反射器53的底端。這意味著該墨水高度(墨盒2中墨水的剩余量)接近空置(測定墨水缺乏)。因此，將與接近空置的墨盒2相對應(yīng)的接近空置標(biāo)記94f-94i接通(S17)，并將該接近空置的墨盒2的計數(shù)值(存儲在相應(yīng)的計數(shù)器94b-94e的計數(shù)值)清零(S18)。然后，CPU 91執(zhí)行其它的處理(S19)，并完成墨水檢測處理。
作為S11的一種結(jié)果，當(dāng)正在執(zhí)行的處理是清空或沖洗(S11清空，沖洗)時，CPU 91執(zhí)行清空或沖洗處理(S22)。在清空處理中，將墨水噴出以清空墨盒2中的氣泡。在沖洗處理中，將墨水噴出以解決打印頭3中的阻塞。在清空和沖洗處理(S22)中，預(yù)定數(shù)量的墨水將被噴出。已知的是，當(dāng)進(jìn)行打印時噴墨多少次相當(dāng)于要在清空和沖洗處理中噴出的墨水量。與要在該處理中噴出的墨水量相對應(yīng)的計數(shù)值被預(yù)先存儲在ROM 92中作為固定值。因此，CPU 91統(tǒng)計在該處理中消耗墨水的噴墨次數(shù)，并使要存儲在相應(yīng)的計數(shù)器94b-94e中的計數(shù)值增加。在清空或沖洗處理(S22)完成之后，流程轉(zhuǎn)到S13。
作為S13的一種結(jié)果，當(dāng)墨盒2的第一至第四接近空置標(biāo)記94f-94i中的任何一個被接通(S13是)時，CPU 91判斷其接近空置標(biāo)記被接通的墨盒2的計數(shù)值是否大于或等于空置閾值(S14)。其接近空置標(biāo)記被接通的墨盒2的墨水高度無法由墨水傳感器19所檢測，于是CPU 91通過統(tǒng)計接近空置標(biāo)記94f-94i被接通之后的噴墨次數(shù)來檢測墨水空置。
當(dāng)其接近空置標(biāo)記被接通的墨盒2的計數(shù)值小于空置閾值時(S20否)，該墨盒2仍然容納有足以進(jìn)行打印的墨水。因此，流程轉(zhuǎn)到S19。在各個處理被執(zhí)行(S19)之后，墨水檢測處理結(jié)束。作為S20的一種結(jié)果，當(dāng)其接近空置標(biāo)記被接通的墨盒2的計數(shù)值大于或等于空置閾值時(S20是)，CPU 91執(zhí)行墨水空置處理，以便通過顯示器或揚(yáng)聲器來提示墨水空置(S21)。在墨水空置處理(S21)完成之后，流程轉(zhuǎn)到S19。在S19中執(zhí)行諸如臨時存儲無法打印在RAM 93中的數(shù)據(jù)的各個處理，然后墨水檢測處理結(jié)束。
作為S14的一種結(jié)果，當(dāng)其接近空置標(biāo)記被切斷的墨盒2的計數(shù)值中存在大于或等于預(yù)定值(例如100)的計數(shù)值(S14否)時，流程轉(zhuǎn)到S19。當(dāng)S19的各個處理已完成時，墨水檢測處理結(jié)束。
作為S16的一種結(jié)果，當(dāng)所俘獲的反射光強(qiáng)度小于第一閾值(S16否)時，墨盒2中的墨水高度還未接近空置。因此，流程躍過S17而移動至S18。
當(dāng)用另一個墨盒2來更換墨盒2(拆除并安裝至頭部單元4)(墨盒檢測處理)時，將與所更換的墨盒2相對應(yīng)的計數(shù)器94b-94e的計數(shù)值設(shè)置為零，之后相應(yīng)的計數(shù)器94b-94e統(tǒng)計噴墨次數(shù)。然而，由于可能存在例如安裝在用于打印之前已被用過的墨盒2、或者墨盒2在制造中多樣化等情況，因而所更換的墨盒2并不是始終充滿有相同數(shù)量的墨水?？紤]到要從各彩色噴墨打印機(jī)1的打印頭3中噴出的墨水量的不同，計數(shù)值直到接近空置也始終不會變得相同。因此，倘若噴墨次數(shù)從開始使用墨水連續(xù)計數(shù)直到墨水空置，就難以判斷在一定閾值(預(yù)定計數(shù)值)墨水是否空了，這樣，料想會在預(yù)定計數(shù)值上會檢測到的墨水空置狀態(tài)就可能無法精確地測定。然而，在檢測到接近空置時，可以相信墨盒2中墨水的剩余量幾乎相同，這樣，用于消耗剩余墨水的噴墨次數(shù)(計數(shù)值)也將相同。因此，用于消耗剩余墨水的必要噴墨次數(shù)被稱之為空置閾值。統(tǒng)計從零開始直到空置閾值的計數(shù)，所謂零是檢測到接近空置(接近空置標(biāo)記94f-94i被接通)時的一個點(diǎn)，由此可精確地檢測墨水空置狀態(tài)。
如圖9所示，在校準(zhǔn)處理(S15)中，為了檢測墨水是否存在，根據(jù)存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中的校正值來校正墨盒2的檢測位置，并在已校正的檢測位置上俘獲反射光強(qiáng)度(反射光的數(shù)量)。
在校準(zhǔn)處理(S15)中，首先CPU 91將托架5移動至其原始位置(S31)，接著將托架5自原始位置朝著墨水傳感器19進(jìn)一步移動(S32)。CPU 91判斷托架5是否已到達(dá)向其中一個墨盒2的適當(dāng)位置添加上校正值后所處的位置(S33)。當(dāng)托架5已到達(dá)添加校正值后所處的檢測位置時(S33是)，CPU 91允許紅外線發(fā)光裝置19a照射預(yù)定數(shù)量的光線，以便檢測反射光強(qiáng)度(S34)。接著，CPU 91判斷是否檢測到關(guān)于所有四個墨盒2的反射光強(qiáng)度(S35)。當(dāng)檢測到所有墨盒2的反射光強(qiáng)度時(S35是)，校準(zhǔn)處理(S15)結(jié)束。
另一方面，作為S33的一種結(jié)果，當(dāng)托架5尚未到達(dá)向墨盒2的適當(dāng)檢測位置添加上校正值后所處的檢測位置時(S33否)，流程返回至S32，并且CPU 91將托架5朝著墨水傳感器19移動。作為S35的一種結(jié)果，當(dāng)未檢測到所有墨盒2的反射光強(qiáng)度時(S35否)，流程返回至S32。校準(zhǔn)處理(S15)將繼續(xù)進(jìn)行直到檢測到所有墨盒2的反射光強(qiáng)度為止。
在校準(zhǔn)處理(S15)中，墨水傳感器19檢測自各個墨盒2的特定位置反射的反射光的數(shù)量(反射光強(qiáng)度)。即，反射光強(qiáng)度是精確定點(diǎn)的(pinpoint)數(shù)據(jù)。因此，可減少要處理的數(shù)據(jù)量，從而有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。雖然由于對墨水是否存在的檢測是在打印時進(jìn)行的、因而托架5高速移動，但仍然能在存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器94a中的校正值的基礎(chǔ)上將各個墨盒2準(zhǔn)確地傳傳送至檢測位置。因此，可精確地檢測反射光強(qiáng)度(即使它是點(diǎn)的數(shù)據(jù))。
如圖10所示，在墨盒檢測處理中檢測墨盒的存在與否。該墨盒檢測處理是在更換墨盒2時進(jìn)行的。由設(shè)置在彩色噴墨打印機(jī)1的罩殼上的傳感器對該罩殼的打開和關(guān)閉的檢測被認(rèn)為是墨盒2的更換。
在墨盒檢測處理中，CPU 91判斷彩色噴墨打印機(jī)1的罩殼在打開后是否被關(guān)閉(S41)。當(dāng)CPU 91檢測到罩殼關(guān)閉時，該CPU 91執(zhí)行校準(zhǔn)處理(S15)，以便檢測來自處于預(yù)定檢測位置的墨盒2的反射光強(qiáng)度。然后，CPU 91判斷其接近空置標(biāo)記94f-94i被接通的墨盒2的反射光強(qiáng)度是否小于第一閾值，也就是說，是否至少副墨水槽45裝有墨水。當(dāng)反射光強(qiáng)度小于第一閾值時(S43是)，這意味著要更換其中副墨水槽45中的墨水高度較低的墨盒2，于是將與該墨盒2相對應(yīng)的接近空置標(biāo)記94f-94i切斷(S44)。并且，將與該墨盒2相對應(yīng)的計數(shù)器94b-94e的計數(shù)值清零。然后，CPU 91判斷是否在四個位置上檢測到大于第二閾值(用于檢測墨盒缺失的閾值)的反射光強(qiáng)度(S46)。當(dāng)在任何一個位置上檢測到小于或等于第二閾值的反射光強(qiáng)度時，檢測出墨盒2不存在。因此，執(zhí)行墨盒不存在誤差處理，以便通過顯示器或揚(yáng)聲器來提示墨盒2不存在(S47)，然后墨盒檢測處理結(jié)束。
作為S41的一種結(jié)果，當(dāng)CPU 91判斷彩色噴墨打印機(jī)1的罩殼未關(guān)閉時(S41否)，墨盒檢測處理結(jié)束。作為S43的一種結(jié)果，當(dāng)反射光強(qiáng)度等于或大于第一閾值時(S43否)，流程轉(zhuǎn)到S46。作為S46的一種結(jié)果。當(dāng)在四個位置上檢測到超出第二閾值的反射光強(qiáng)度時(S46是)，這意味著安裝有所有四個墨盒2，于是墨盒檢測處理結(jié)束。
如圖11所示，豎軸表示反射光的數(shù)量。該反射光的數(shù)量朝著豎軸的上端增大。在圖11中，虛線表示用于檢查墨水缺乏的第一閾值。當(dāng)反射光強(qiáng)度大于或等于第一閾值時，這意味著墨水缺乏(接近空置)。當(dāng)反射光強(qiáng)度小于第一閾值時，這意味著墨水存在。第一閾值下方的虛線表示用于檢查墨盒2不存在的第二閾值。
圖11中的上圖部分示出了在適當(dāng)檢測位置檢測的理論反射光強(qiáng)度。如上圖部分所示，當(dāng)利用第一閾值來檢查所獲得的反射光強(qiáng)度(信號波形)時，可檢測出是否存在墨水。當(dāng)利用第二閾值來檢查同一反射光強(qiáng)度時，可檢測出墨盒2存在與否。由于墨水的存在與缺乏之間、以及墨盒2的存在與不存在之間的反射光的數(shù)量是絕對不同的，因而可采用這種檢查方法。
圖11中的下圖部分示出了在頂著墨盒2的被照射表面沿垂直方向有一定偏移地設(shè)置墨水傳感器19時在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理中所測得的反射光強(qiáng)度的信號波形。從該下圖部分中可清楚地看到，實際檢測位置自適當(dāng)檢測位置向左偏移。處于首位的黑色墨盒2a在校準(zhǔn)處理中用作為一基準(zhǔn)。自黑色墨盒2a的適當(dāng)檢測位置的偏移量則用作為校正值。
下面將參照圖12A-12B來描述第二實施例。雖然第一實施例中的墨盒2具有用于改變紅外線光的光學(xué)路徑的反射器，但第二實施例中的墨盒130具有用于吸收所照射的紅外線光的紅外線光吸收件131。相同的部件由與第一實施例相同的標(biāo)號來表示，這里就不再說明那些相同部件了。
在圖12A和12B中省略了頭部單元4、墨水傳感器19的安裝件等。
同第一實施例那樣，墨盒130在將被照射紅外線光的傾斜部分51a的內(nèi)表面(接觸墨水的表面)上具有多個棱柱52。分隔壁42將墨盒130的內(nèi)部分隔成容納泡沫材料48的主墨水槽44和其中包含有紅外線光吸收件131的副墨水槽45。紅外線光吸收件131吸收自紅外線發(fā)光裝置19a照射的、穿過墨盒130的紅外線光。該紅外線光吸收件131置于副墨水槽45中，以便與棱柱52相對，其中兩者之間留有預(yù)定距離。
下面將描述用于檢測具有紅外線光吸收件131的墨盒130中是否存放有墨水的方法。同第一實施例那樣，墨水傳感器19從紅外線發(fā)光裝置19a朝著墨盒130的傾斜部分51a照射紅外線光。于是，紅外線光接收器19b接收反射光。當(dāng)反射光的數(shù)量小于或等于一定值時，CPU 91判斷墨盒130中存在著墨水(圖12A)。當(dāng)反射光的數(shù)量大于該一定值時，CPU 91判斷墨盒130中不存在墨水(圖12B)。
更具體地講，當(dāng)副墨水槽45充滿著墨水71時，如圖12A所示，自紅外線發(fā)光裝置19a照射的紅外線光(光學(xué)路徑X)由紅外線光吸收件131所吸收。這是由于形成傾斜部分51a(棱柱52)的材料的折射率與墨水71的折射率極為接近、以致紅外線光穿過墨水71并在墨盒130中傳播所發(fā)生的。當(dāng)紅外線光到達(dá)副墨水槽45中的紅外線光吸收件131時，該紅外線光由紅外線光吸收件131所吸收。因此，墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b將接收少量的反射光(反射光的數(shù)量小于或等于一定數(shù)量)。
同第一實施例那樣，傾斜部分51a相對于紅外線光吸收件131傾斜大約20度。倘若紅外線光吸收件131的紅外線光吸收特性老化，則例如該紅外線光吸收件131將會反射紅外線光。即使發(fā)生這種情況，在該實施例中，由于傾斜部分51a如上所述是傾斜的，因而已到達(dá)紅外線光吸收件131的紅外線光也不會朝著傾斜部分51a反射(光學(xué)路徑X)。因而，與墨水高度檢測無關(guān)的、將要由墨水傳感器19的紅外線光接收器19b所測得的紅外線光的數(shù)量會受到限制。
當(dāng)副墨水槽45中只剩下一半墨水71時，如圖12B所示，墨水高度低于傾斜部分51a。因此，由于形成傾斜部分51a(棱柱52)的材料的折射率不同于空氣的折射率，因而自墨水傳感器19的紅外線光發(fā)生裝置19a照射的紅外線光(光學(xué)路徑X)在介于棱柱52與空氣之間的相界上進(jìn)行反射(光學(xué)路徑Y(jié)3)。由此，墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b將接收大量的反射光(反射光的數(shù)量超出一定數(shù)量)。
如上所述，根據(jù)第二實施例中的墨盒130，紅外線光吸收件131可吸收與墨水檢測無關(guān)的紅外線光。自墨盒130的內(nèi)部反射的反射光的數(shù)量根據(jù)墨水的存在與否會發(fā)生顯著變化。通過利用墨水傳感器19中的紅外線光接收器19b來檢測反射光的數(shù)量差異可精確地檢測墨盒130中是否存在墨水。
傾斜部分51a(棱柱52)和紅外線光吸收件131置于副墨水槽45的頂部。由此，它可在墨盒130中的墨水71用完之前判斷墨水缺乏。
市場上通?？少I到的、眾所周知的紅外線光吸收件可用作為上述紅外線光吸收件131。例如，該紅外線光吸收件可將玻璃材料用作為基質(zhì)、由V(礬)、Fe(鐵)、Cu(銅)、Co(鈷)或Ni(鎳)、或者這些金屬的不同組合的其中一種所制成。該基質(zhì)材料不僅限于固體或液體。例如，該基質(zhì)材料可含有紅外線光吸收劑，諸如乙酰丙酮、蒽醌化合物、萘醌化合物、二胺二亞乙基硫醇鎳(diaminedisethylenthiolatenickel)派生物、芳族二胺金屬復(fù)合物、芳族二硫醇金屬復(fù)合物、以及脂族二硫醇金屬復(fù)合物的金屬螯化物。該紅外線光吸收件可具有允許吸收件吸收特定區(qū)域內(nèi)的光波長的濾波特性。較佳的是，其光波長為700-900納米的紅外線光的吸收系數(shù)為90％或更多。
另外，主墨水槽44的內(nèi)壁和除形成有棱柱52的內(nèi)壁之外的副墨水槽45的內(nèi)壁可具有能吸收紅外線光的涂層。此外，泡沫材料本身也可為紅外線光吸收件。
第二實施例的彩色噴墨打印機(jī)1的電氣結(jié)構(gòu)與第一實施例的彩色噴墨打印機(jī)1是相同的。第二實施例的彩色噴墨打印機(jī)1中執(zhí)行的各種處理與第一實施例的彩色噴墨打印機(jī)1中執(zhí)行的也是相同的。因此，將不再對它們進(jìn)行描述了。
如各實施例中所述的那樣，根據(jù)本發(fā)明的彩色噴墨打印機(jī)1，光線以一定角度照射在墨盒2的被照射表面上，并且反射光的數(shù)量由墨水傳感器19來進(jìn)行檢測。然后，通過將所測得的反射光的數(shù)量與用于檢查墨水缺乏的閾值和用于檢查墨盒2缺失的閾值相比較可檢測出墨水和墨盒2的缺乏。由此，可準(zhǔn)確地檢測出墨水和墨盒2的存在與否。
當(dāng)檢查出墨水缺乏或墨盒2不存在時，在從墨盒2的實際檢測位置自理論(適當(dāng))檢測位置的偏移中所獲得的誤差的基礎(chǔ)上校正托架5的位置。甚至當(dāng)藉由墨水傳感器19的墨盒2的實際檢測位置因墨水傳感器19的安裝中的振動而偏離適當(dāng)檢測位置時，也能校正該偏移。因此，可精確地檢測反射光的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的墨盒，當(dāng)墨水槽中的墨水高度沒有高到墨水檢測窗時，由設(shè)置在成像設(shè)備中的發(fā)光裝置朝著墨水檢測窗照射的光在墨水檢測窗的內(nèi)表面上進(jìn)行反射，并且反射光朝著設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器傳播。因此，設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器可接收大量的反射光。當(dāng)墨水槽中的墨水高度高到墨水檢測窗時，光線穿透墨水與墨水檢測窗之間的相界。于是，該光線在墨水槽內(nèi)傳播、穿過墨水到達(dá)置于墨水槽中的光學(xué)路徑變向件。到達(dá)該光學(xué)路徑變向件的光的光學(xué)路徑方向因該光學(xué)路徑變向件而改變。墨水檢測窗相對于光學(xué)路徑變向件傾斜預(yù)定角度，以使光線入射至光學(xué)路徑變向件的入射角不同于光線入射至墨水檢測窗的入射角。因此，可調(diào)節(jié)朝著設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器進(jìn)行傳播的光線。由此，設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器可接收少量的反射光。如上所述，反射光的數(shù)量對于墨水的存在與否會有很大的差異。因此，設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器對墨水存在與否的錯誤檢測會受到限制，并且也能提高檢測墨水存在與否的精確度。
根據(jù)本發(fā)明的墨盒，光學(xué)路徑變向件設(shè)置在經(jīng)墨水檢測窗通入到墨水槽內(nèi)、且朝著多孔件進(jìn)行傳播的光線的光學(xué)路徑上。因此，當(dāng)墨水槽中的墨水高度高到墨水檢測窗時，在由多孔件反射之前先由光學(xué)路徑變向件改變光學(xué)路徑的方向。由此，由多孔件反射穿過墨水槽的光、以及由設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器接收的反射光會受到限制。
根據(jù)本發(fā)明的另一種墨盒，當(dāng)副墨水槽容納有墨水時，在由容納多孔件的主墨水槽反射之前先由光學(xué)路徑變向件改變穿過副墨水槽中墨水的光的光學(xué)路徑方向。因此，由容納多孔件的主墨水槽反射穿過副墨水槽的光、以及由設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器接收反射光會受到限制。
根據(jù)另一種墨盒，在接觸墨水的墨水檢測窗的表面上設(shè)有多個棱柱，以便當(dāng)墨水變空時，朝著墨水檢測窗照射的光能有效地朝著設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器進(jìn)行反射。另外，這些棱柱形成在用于防止墨水殘留在其上的方向中，以使殘留在棱柱上的墨水減至最少。當(dāng)墨水槽變空時，也不會發(fā)生錯誤的檢測，即雖然該墨水槽已變空了，但由于墨水殘留在棱柱上，因而會錯誤地檢測該墨水槽還含有墨水。
根據(jù)另一種墨盒，墨水檢測窗相對于光學(xué)路徑變向件傾斜大約15-25度。也就是說，當(dāng)墨水檢測窗相對于光學(xué)路徑變向件傾斜大約15度或更大時，將要從光學(xué)路徑變向件朝著光受器進(jìn)行反射的光的數(shù)量會受到限制。另外，當(dāng)傾角約為25度或更小時，可防止墨水一直聚積在棱柱上。
根據(jù)另一種墨盒，光學(xué)路徑變向件由透光件制成為袋狀，并且其中容納有空氣，這樣穿過光學(xué)路徑變向件的光學(xué)路徑的方向就會因墨水與空氣之間折射率的差異而在介于墨水與空氣之間的相界處發(fā)生變化。由此，由多孔件反射的已穿過墨水槽的光、以及由設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器接收的反射光會受到限制。
根據(jù)另一種墨盒，設(shè)置在墨水槽中的分隔壁是光學(xué)路徑變向件，這樣就無須再個別提供光學(xué)路徑變向件。因此，可減少部件數(shù)量，從而可降低墨盒的制造成本。
根據(jù)另一種墨盒，光學(xué)路徑變向件是反射穿過墨水檢測窗的光的反射壁。由此，由多孔件反射已穿過墨水槽的光、以及當(dāng)墨水槽中的墨水高度高到墨水檢測窗時由設(shè)置在成像設(shè)備中的光受器接收反射光會受到限制。
雖然已參照其特殊實施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但本技術(shù)領(lǐng)域中的那些熟練技術(shù)人員應(yīng)明白的是，在不脫離本發(fā)明精神實質(zhì)的情況下，本發(fā)明還可有多種變化和變型。例如，在第一實施例中，傾斜部分51a的表面相對于反射器53的相對表面傾斜大約20度。然而，這并不受第一實施例的限制。反射器53也可相對于傾斜部分51傾斜來取代使傾斜表面51傾斜。倘若采用這種結(jié)構(gòu)，則可獲得與第一實施例相同的效果。
在第一實施例中，反射器53被做成袋狀，以便在其中容納空氣。在具備這種結(jié)構(gòu)的情況下，已到達(dá)反射器53的光被反射。然而，只要已到達(dá)反射器53的光能被反射，反射器53也可為反射板。雖然反射器53可分離地設(shè)置在副墨水槽45中，如圖15所示，但分隔主墨水槽44和副墨水槽45的分隔壁42可為反射器。
在第二實施例中，要被紅外線光照射的傾斜部分51a相對于紅外線光吸收件131傾斜。然而，該傾斜部分51a也可與紅外線光吸收件131平行設(shè)置。也就是說，如圖13A和13B所示，當(dāng)從墨盒140的側(cè)面看側(cè)壁51是垂直設(shè)置的，并且紅外線光吸收件141是平行于側(cè)壁51(棱柱52)安置在墨盒140中的。由于檢測墨盒140中是否存在墨水的原理類似于上述對墨盒2、130的檢測，因而這里就不再對其進(jìn)行描述了。在這種情況下，通過將紅外線光吸收件141安置在要自紅外線發(fā)光裝置19a照射的紅外線光的光學(xué)路徑X上同樣可精確地檢測墨水的存在與否。在這種情況下，同樣可將墨水傳感器19相對于墨盒140沿水平方向轉(zhuǎn)過大約10度安置。
在第二實施例中，分隔壁42或泡沫材料48可被構(gòu)成為紅外線光吸收件。另外，紅外線光吸收件131、141可容納在第一實施例中所述的袋狀反射器53內(nèi)。在這種情況下，紅外線光吸收件131、141可安置在墨盒中而與墨水71相分離。因此，紅外線光吸收件131、141可由例如對墨水敏感或者對墨水產(chǎn)生影響的材料所制成。另外，由于袋狀反射器53可封閉其中的紅外線光吸收件，因而紅外線光吸收件也可為液體。
在上述諸實施例中，彩色噴墨打印機(jī)1用作為成像設(shè)備。然而，本發(fā)明并不受特定實施例的限制。例如，本發(fā)明可應(yīng)用在噴墨型復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)上。在諸實施例中，彩色噴墨打印機(jī)1上安裝有四個墨盒2。然而，該噴墨打印機(jī)1可被構(gòu)成為能安裝預(yù)定數(shù)量的墨盒，至少為一個。
在上述各實施例中，在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入處理中，用于校正實際檢測位置自適當(dāng)檢測位置的偏移的校正值是在基準(zhǔn)墨盒2的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計的。在校準(zhǔn)處理(S15)中，根據(jù)基準(zhǔn)墨盒2的校正值來校正墨盒2的位置。另外，校正值也可相對于各個墨盒2來獲得，或者可獲得首位和末尾墨盒2的校正值。墨盒2的位置可在上述獲得的校正值的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正。結(jié)果，可在一適當(dāng)位置上更精確地檢測反射光的數(shù)量。
在上述各實施例中，每個墨盒2均設(shè)有一個計數(shù)器(第一至第四計數(shù)器94b-94e)。在墨水檢測處理中，計數(shù)器94b-94e統(tǒng)計墨水檢測的時間間隔。當(dāng)接近空置標(biāo)記94f-94i中的任何一個被接通時，與被接通的接近空置標(biāo)記94-94i相對應(yīng)的計數(shù)器94b-94e被清零，并且統(tǒng)計噴墨次數(shù)直到空置閾值。然而，每個墨盒2可設(shè)有兩個計數(shù)器。在墨水檢測中，在這種情況下，一個計數(shù)器可統(tǒng)計從第一次噴墨到墨水空置的噴墨總數(shù)，而另一個則可在噴墨次數(shù)的基礎(chǔ)上統(tǒng)計墨水檢測的時間間隔。
當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在傳真機(jī)上時，倘若在打印開始之前執(zhí)行的話，則對墨水剩余量的檢測是極其有效的。也就是說，傳真機(jī)可在記錄紙上打印數(shù)據(jù)之后刪除所接收的傳真數(shù)據(jù)。這樣就可以避免傳真裝置在沒有墨水的情況下在記錄紙上打印所接收的傳真數(shù)據(jù)，以致傳真裝置在用戶實際接收信息之前認(rèn)為該數(shù)據(jù)已被打印而刪除該數(shù)據(jù)的情況。
圖14中示出了墨盒2的第三實施例。如圖14所示，棱柱52形成在傾斜部分51a的內(nèi)表面上，以便延伸至通入到傾斜部分51a內(nèi)的垂直壁。在這種情況下，由于棱柱52的底端未形成在傾斜部分51a上，因而可有效地防止墨水71因墨水的表面張力而殘留在棱柱上。因此，可更精確地檢測墨水的存在與否。
權(quán)利要求
1.一種與墨水一起使用、且可自利用所述墨水成像的成像設(shè)備拆卸的墨盒，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檢測窗；以及安置在所述墨水槽的內(nèi)部、與接觸墨水的所述墨水檢測窗的一表面離開一段預(yù)定距離、并使穿過墨水檢測窗的光的光學(xué)路徑方向改變的光學(xué)路徑變向件，其中所述墨水檢測窗相對于所述光學(xué)路徑變向件以一預(yù)定角度傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，還包括容納在所述墨水槽內(nèi)、且能吸收墨水的多孔件，其中所述光學(xué)路徑變向件安置在通過所述墨水檢測窗通入到所述墨水槽內(nèi)、且朝著所述多孔件傳播的光的光學(xué)路徑上。
3.如權(quán)利要求2所述的墨盒，其特征在于，所述墨水槽利用安置在通過所述墨水檢測窗通入到所述墨水槽內(nèi)、且朝著所述多孔件傳播的光的光學(xué)路徑上的分隔壁分隔成具有墨水檢測窗的副墨水槽和其中容納有多孔件的主墨水槽，并且所述光學(xué)路徑變向件設(shè)置在所述分隔壁附近。
4.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述墨水檢測窗在其接觸墨水的表面上具有多個棱柱，其中所述棱柱沿著用于防止墨水積聚在上面的一方向延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述墨水檢測窗相對于所述光學(xué)路徑變向件以大約15-25度的預(yù)定角度傾斜。
6.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述光學(xué)路徑變向件由透光件制成為袋狀，其中容納有空氣。
7.如權(quán)利要求3所述的墨盒，其特征在于，所述光學(xué)路徑變向件是所述分隔壁。
8.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述光學(xué)路徑變向件是反射穿過所述墨水檢測窗的光的反射壁。
9.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述光學(xué)路徑變向件是吸收穿過所述墨水檢測窗的光的吸收壁。
10.一種其上可安裝如權(quán)利要求1所述的墨盒的打印設(shè)備，包括用光照射所述墨水檢測窗的照射器；接收由所述照射器照射的光的反射光的光受器；以及根據(jù)由所述光受器接收的反射光的數(shù)量來判斷是否存在墨水和墨盒存在與否的至少其中之一的控制器。
11.一種用于檢測要安裝在通過有選擇地從噴嘴噴墨來成像的打印設(shè)備上的、如權(quán)利要求1所述的墨盒中的墨水剩余量的墨水檢測方法，包括下列步驟用光照射所述墨盒的墨水檢測窗；接收來自所述墨盒的反射光；以及根據(jù)所接收的所述反射光的數(shù)量來判斷是否存在墨水和墨盒存在與否的至少其中之一。
12.一種與墨水一起使用、且可自利用所述墨水成像的成像設(shè)備拆卸的墨盒，包括存放墨水的墨水槽；可吸收存儲在所述墨水槽中的墨水的多孔件；將所述墨水槽分隔成一容納所述多孔件的區(qū)域和另一個區(qū)域的分隔壁；可透光、且安置在所述墨水槽的外壁表面上的墨水檢測窗；以及防止自所述墨水檢測窗入射的光由所述分隔壁或多孔件反射和自所述墨水檢測窗發(fā)射的阻止件。
13.如權(quán)利要求12所述的墨盒，其特征在于，所述阻止件是光學(xué)路徑變向件。
14.如權(quán)利要求12所述的墨盒，其特征在于，所述阻止件是吸光件。
15.如權(quán)利要求14所述的墨盒，其特征在于，所述阻止件是吸光涂層。
16.如權(quán)利要求14所述的墨盒，其特征在于，所述阻止件是吸光泡沫材料。
17.如權(quán)利要求12所述的墨盒，其特征在于，所述光學(xué)路徑變向件由透光件制成為袋狀，其中容納有空氣。
18.如權(quán)利要求17所述的墨盒，其特征在于，還包括容納在所述袋狀光學(xué)路徑變向件內(nèi)的吸光件。
19.如權(quán)利要求10所述的打印設(shè)備，其特征在于，所述照射器和光受器構(gòu)成墨水傳感器。
20.如權(quán)利要求19所述的打印設(shè)備，其特征在于，所述墨水傳感器安置在所述打印設(shè)備中，其發(fā)光表面相對于所述墨盒的墨水檢測窗沿水平方向轉(zhuǎn)過大約10度。
21.如權(quán)利要求14所述的墨盒，其特征在于，所述墨盒的墨水檢測窗相對于所述吸光件形成一角度。
22.如權(quán)利要求14所述的墨盒，其特征在于，所述墨盒的墨水檢測窗平行于所述吸光件設(shè)置。
23.如權(quán)利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述墨水檢測窗的所述表面是接觸墨水的內(nèi)表面。
24.如權(quán)利要求3所述的墨盒，其特征在于，所述墨水檢測窗設(shè)置在所述副墨水槽的外表面上。
25.一種與墨水一起使用、且可自利用所述墨水成像的成像設(shè)備拆卸的墨盒，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檢測窗；安置在所述墨水槽的內(nèi)部、與接觸墨水的所述墨水檢測窗的一表面離開一段預(yù)定距離、并使穿過墨水檢測窗的光的光學(xué)路徑方向改變的光學(xué)路徑變向件，其中所述墨水檢測窗相對于所述光學(xué)路徑變向件以一預(yù)定角度傾斜；容納在所述墨水槽內(nèi)、且能吸收墨水的多孔件，其中所述光學(xué)路徑變向件安置在通過所述墨水檢測窗通入到所述墨水槽內(nèi)、且朝著所述多孔件傳播的光的光學(xué)路徑上，其中，所述墨水槽利用安置在通過所述墨水檢測窗通入到所述墨水槽內(nèi)、且朝著所述多孔件傳播的光的光學(xué)路徑上的分隔壁分隔成具有墨水檢測窗的副墨水槽和其中容納有多孔件的主墨水槽，并且所述墨水檢測窗設(shè)置在所述副墨水槽的外表面上、位于所述分隔壁附近，并且所述光學(xué)路徑變向件由透光件制成為袋狀，其中容納有空氣。
26.如權(quán)利要求25所述的墨盒，其特征在于，所述墨水檢測窗相對于所述光學(xué)路徑變向件以大約15-25度的預(yù)定角度傾斜。
全文摘要
一種利用光學(xué)傳感器來檢測墨水剩余量的墨盒,它具有相對于垂直方向以預(yù)定角度傾斜的、用于檢測墨水剩余量的檢測窗。在墨盒的內(nèi)部垂直設(shè)有阻止件。當(dāng)墨水高度高達(dá)檢測窗時,自光學(xué)傳感器照射的光透過檢測窗。然后該光穿過墨水到達(dá)阻止件。因此,已到達(dá)阻止件的光的入射角與至檢測窗的光的入射角是不同的。于是,已到達(dá)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,這樣就能使朝著光學(xué)傳感器反射的光受到限制。當(dāng)墨水高度未達(dá)檢測窗時,自光學(xué)傳感器照射的光在傾斜部分的內(nèi)表面上進(jìn)行反射,并朝著光學(xué)傳感器傳播。因此,可在反射光數(shù)量的基礎(chǔ)上檢測墨水剩余量。在具備這種結(jié)構(gòu)的情況下,可提高檢測墨盒中墨水剩余量的精確度。
文檔編號B41J2/175GK1378916SQ021082
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者村神厚, 靈山雅俊 申請人:兄弟工業(yè)株式會社