CN101085576B - 流体盒和流体量检测系统 - Google Patents
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Abstract
包括流体容器的流体盒。流体容器包括:存贮流体的流体腔室;和流体出口通道,它将流体从流体腔室内部经由流体出口通道供应到流体腔室外部。流体容器还包括第一柔性片部分和第二柔性片部分。第一柔性片部分具有面对流体容器内部的第一表面、和与第一表面相反且面对流体容器外部的第二表面,第一柔性片部分构造成当作用于第一表面的压力(P1)与作用于第二表面的压力(P2)之间的压力差(P2-P1)等于或大于第一值时变形。第二柔性片部分具有面对流体容器内部的第三表面、和与第三表面相反且面对流体容器外部的第四表面,第二柔性薄膜构造成当作用于第三表面的压力(P3)与作用于第四表面的压力(P4)之间的压力差(P4-P3)等于或大于第二值时变形。第二值大于第一值。
Description
技术领域
本发明涉及一种被构造成存贮流体的流体盒和被构造成检测这种流体盒中的流体量的流体量检测系统。所述流体可以是墨、流体燃料、气体燃料等等。
背景技术
已知的喷墨记录设备通过从记录头向记录介质喷射墨来执行打印。墨盒常常是可拆卸地安装到已知的喷墨记录设备上的。如果记录头在空墨盒的情况下试图喷射墨,那么空气可进入该记录头中,这可导致打印故障。此外,记录头可因空气的进入而被毁坏。为了避免这种情况的出现,不得不时常监视墨盒中墨液面或墨量,以便在墨盒变空前停止从记录头喷出墨。
例如,为了检测墨盒中的墨量,墨盒可包括柔性薄膜形成的用于存贮墨的容器、被构造成容纳该容器的壳体、和结合到墨容器的薄膜表面的检测板,该检测板被构造成可在壳体内部滑动。容器的内部可以不与大气连通。因此,容器内部的压力会随着容器内墨的消耗或减少而下降。当大气压力与容器内部压力之间的差值大于或等于阈值时,容器的薄膜会开始变形,以便减小容器的内部空间,于是该容器内部空间的内部压力可维持恒定。此时,结合到容器的薄膜的检测板可以运动。通过检测该检测板的运动,可确定出容器内墨的减少。
然而,当容器中的墨量变得非常少时,无法通过检测该检测板的运动而精确地确定出容器中的墨量。
发明内容
因此,已经出现对克服有关领域中的这些及其他缺点的流体盒和流体量检测系统的需求。本发明的技术优势在于,可精确地确定出流体盒中的流体量。
依据本发明的实施方案,提供一种包括流体容器的流体盒。流体容器包括:流体腔室,该流体腔室被构造成存贮流体;和流体出口通道,该流体出口通道被构造成将流体从流体腔室的内部经由流体出口通道供应到流体腔室的外部。该流体容器还包括第一柔性片部分和第二柔性片部分。第一柔性片部分具有面对流体容器的内部的第一表面、和与第一表面相反且面对流体容器的外部的第二表面,其中第一柔性片部分被构造成当作用于第一表面上的压力(P1)与作用于第二表面上的压力(P2)之间的压力差(P2-P1)等于或大于第一值时,第一柔性片部分变形。第二柔性片部分具有面对流体容器的内部的第三表面、和与第三表面相反且面对流体容器的外部的第四表面,其中第二柔性片部分被构造成当作用于第三表面上的压力(P3)与作用于第四表面上的压力(P4)之间的压力差(P4-P3)等于或大于第二值时第二柔性片部分变形。第二值大于第一值。
依据本发明的另一实施方案,提供一种包括流体容器的流体盒。该流体容器包括:流体腔室,该流体腔室被构造成存贮流体;和流体出口通道,该流体出口通道被构造成将流体从流体腔室的内部经由流体出口通道供应到流体腔室的外部。该流体容器还包括第一柔性片部分和第二柔性片部分。第一柔性片部分限定流体容器的外表面的第一部分,并且第二柔性片部分限定流体容器的外表面的第二部分。第一柔性片部分比第二柔性片部分更柔性。
当流体腔室内部的流体减少时,第一柔性片部分首先变形,在第一柔性片部分变形到第一柔性片部分将不能变形的那一点后,第二柔性片部分变形。因此,通过检测第二柔性片部分的变形,可以得知流体盒内的流体量。特别是,可以得知流体盒是几乎空的。
对于本领域的普通技术人员而言,通过下文对本发明的详细说明并结合附图,本发明的其他目的、特点、以及优点将变得显然。
附图说明
为了更全面地理解本发明、本发明所能满足的需要及其目的、特征和技术优势,现在参考结合附图所给出的下述说明。
图1是依据本发明实施方案的墨盒的透视图。
图2A-2C是图1墨盒的分解图。
图3A和3B分别是图2B的墨容器的顶视图和底视图。
图4是图2B的墨容器的分解图。
图5A和5B是沿图2B的V-V线获得的图2B的墨容器的横剖面图。
图6A和6B是示意图,示出了图1的墨盒安装到喷墨记录设备上的过程。
图7A和7B是示意图,示出了检测余留在图1墨盒中的墨的不同量的过程。
图8A和8B是示意图,示出了依据本发明的另一个实施方案检测余留在墨盒中的墨的不同量的过程。
图9A和9B是示意图,示出了依据本发明又一个实施方案检测余留在墨盒中的墨的不同量的过程。
图10A和10B也是依据本发明的另一个实施方案的墨容器的横剖面图。
图11是依据本发明又一个实施方案的墨容器的透视图。
图12是用于形成图1的墨容器的基部和圆柱形柔性片的透视图。
图13是从沿图11的箭头C的方向观察的图11的墨容器的前视图。
图14A是沿着图13的A-A线获得的图11的墨容器的剖视图。
图14B是沿着图13的B-B线获得的图11的墨容器的剖视图。
图15是依据本发明的另一个实施方案的墨容器的透视图。
图16是用于形成图15的墨容器的基部和圆柱形柔性片的透视图。
具体实施方式
通过参考图1-16,可以理解本发明的实施方案以及其特征和优势,在各个附图中相同的数字用于指代相同的对应部分。
如图1所示,作为依据本发明实施方案的流体盒的一个例子,墨盒1具有大致六面体的形状。
如图2B所示,墨盒1包括墨容器100和壳体200,该壳体200被构造成容纳墨容器100。如图1所示,壳体200包括本体210和盖子220。如图2A所示,本体210是具有开口211的盒子形状,且被构造成包围墨容器100的大致整个部分。盖子220被焊接到本体210上,以便覆盖开口211。
如图2B所示,墨容器100包括框架10、墨出口部分20、检测部分30以及墨分送部分50,其中框架10包括墨腔室60。墨腔室60存储墨。墨腔室60中的墨可经由墨出口部分20供应到墨盒1的外部,更具体地说,可供应到喷墨记录设备1000(在图6A和6B中)。检测部分30可用于检测墨腔室60中的墨量。墨可经由墨分送部分50分送到墨腔室60中。
如图2A-2C所示,墨容器100设置在壳体200中,其中墨出口部分20在盖子220侧。墨盒1被构造成安装到喷墨记录设备1000上,其中盖子220位于下侧,也就是说,其中墨容器100的墨出口部分20位于下侧。在下文中,将结合墨盒1(墨容器100)安装到喷墨记录设备1000上的取向来定义墨盒1和墨容器100的顶部、底部、上侧和下侧、以及它们的垂直方向和它们的水平方向。与垂直及水平方向垂直的方向被定义为墨盒1和墨容器100的厚度方向。
框架10由树脂材料例如聚乙烯树脂例如通过模制形成。如图2B所示,框架10包括板构件11,该板构件11可具有大致正方形形状。如图3A和3B所示,两个板构件11设置为在墨容器100的厚度方向上(在图3A和3B中的顶部-底部方向上)彼此面对。如图2B所示,每个板构件11均具有大致圆形的开口11a。倾斜壁12从各板构件11的开口11a的边缘沿径向向内延伸,从而接近相对的倾斜壁12。由倾斜壁12的内缘限定的圆的直径小于开口11a的直径。如图3A、3B、5A和5B所示,倾斜壁12在内缘处彼此相连。
如图2B所示,焊接部分13环绕各开口11a设置,薄膜110焊接到焊接部分13。薄膜110包括两层柔性层。一层由尼龙形成,而另一层由聚乙烯形成,其与框架10的材料相同。在焊接部分13处,采用将各薄膜110的与对应一个焊接部分13相接触的聚乙烯层,将两层薄膜110分别焊接到框架10上,从而覆盖并紧密地密封各个开口11a。由倾斜壁12和覆盖各个开口11a的薄膜110限定的空间充当墨腔室60。每个薄膜110均具有面对墨容器100内部例如面对墨腔室60的内表面,并具有与该内表面相反且面对墨容器100外部的外表面。
如图5A所示,当墨腔室60中充满墨时,每个薄膜110相对于墨容器100的厚度方向沿着相反方向膨胀,从而从框架10的表面突出。当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时,墨腔室60不与大气连通。因此,墨腔室60内的压力可随着墨腔室60中墨的消耗或减少而降低。此时,作用于薄膜110内表面的压力(P1)与作用于薄膜110外表面的压力(P2)之间可能存在压力差(P2-P1)。P2可以是大气压力。当压力差(P2-P1)到达第一阈值时,柔性薄膜110开始依据墨腔室60中墨的减少而变形,以便减少墨腔室60的容量。薄膜110的变形保持了墨腔室60内部的压力的恒定。这样,墨盒1中的墨可被供应到喷墨记录设备1000的记录头,并从该记录头稳定且适当地喷出。如图5B所示,当存贮在墨腔室60内的墨减少时,薄膜110与对应的倾斜壁12相接触,并在其大致中央部分处彼此接触。在这种状态下,墨腔室60的容量将不再 减少,并且薄膜110也不再沿使墨腔室60变窄的方向变形。
如图2B、3A和3B所示,墨出口部分20包括墨出口通道21和墨出口机构120。检测部分30包括连通通道31和检测薄膜130。墨分送部分50包括墨分送通道51和墨分送塞子150。框架10包括墨出口通道21、连通通道31和墨分送通道51,它们与倾斜壁12的内缘相对地设置在框架10上。墨出口通道21从和板构件11之间的板构件11的底面左端相邻的位置向下延伸(如图2B和3B所示)。连通通道31从板构件11之间的板构件11的底面的中间部分向下延伸。连通通道31被设置成邻近且平行于墨出口通道21。墨分送通道51从和板构件11之间的板构件11的顶面的右端相邻的位置向上延伸(如图2B和3A所示)。
如图2B所示,分别允许墨出口通道21及连通通道31与墨腔室60连通的连通口12a、12b形成在两个倾斜壁12的接头上。允许墨分送通道51与墨腔室60连通的连通口12c形成在倾斜壁12中的一个上。
如图3B和4所示,墨出口机构120的一部分插入到墨出口通道21中。墨出口机构120被构造成:当墨盒1没安装到喷墨记录设备1000上时关闭墨通道,而当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时打开该墨通道,并且将墨抽出管1015(在图6A中)插入墨出口机构120中。这样,当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时,墨腔室60中的墨可经由墨出口通道21供应到喷墨记录设备1000。
连通通道31经由连通口12b与墨腔室60连通,并且具有和连通口12b相对的下端开口。如图3B所示,检测薄膜130焊接到连通通道31上,从而覆盖连通通道31的下端开口。当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时,检测薄膜130位于面对设置在喷墨记录设备1000中的墨量检测传感器1014(在图6A和6B中)的位置处。检测薄膜130由聚酯薄膜例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜形成,该薄膜上蒸镀有铝。检测薄膜130具有光反射性和柔性。检测薄膜130的表面面积小 于每个薄膜110的表面面积。检测薄膜130的刚性高于薄膜110的刚性。薄膜110比薄膜130更柔性。薄膜130具有面对墨容器100内部的内表面,并且具有与该内表面相反且面对墨容器100外部的外表面。当使用墨盒1时,作用于薄膜130内表面的压力(P3)与作用于薄膜130外表面的压力(P4)之间可能产生压力差(P4-P3)。P4可以是大气压力。当压力差(P4-P3)到达第二阈值时,薄膜130开始向墨容器100的内部变形。第二阈值大于第一阈值。
如图3B和4所示,墨分送塞子150插入墨分送通道51。墨分送塞子150由弹性材料形成。在墨容器100与壳体200装配在一起之前,墨分送塞子150配合到墨分送通道51的上端部分(远离墨腔室60的一端)。墨分送针(未示出)经由墨分送塞子150插入,以便向墨腔室60分送墨。在墨填充到墨腔室60之后,墨容器100与壳体200装配在一起。当墨容器100与壳体200装配在一起时,墨分送塞子150被形成在壳体200的本体210上的突出部向下压,从而进入墨分送通道51的下端中。
如图4所示,墨出口通道21与连通通道31的长度不同,并且它们的下端彼此不对准。如图2B所示,连通通道31的下端(检测部分30)与具有部分地插入到墨出口通道21中的墨出口机构120的墨出口部分20的下端对准。
一对框架调节构件14从相应的板构件11的下端向下延伸。更具体地说,框架调节构件14相对于连通通道31与墨出口通道21相对设置,并且沿与墨出口通道21及连通通道31平行的方向延伸。各调节构件14的下端与连通通道31的下端(检测部分30)和具有部分地插入到墨出口通道21中的墨出口机构120的墨出口部分20的下端对准。
各个板构件11由薄板形成。因此,各个板构件11没有足够的刚性。如图3A和3B所示,为了增强刚性,在板构件11之间设置肋 15a-15g。
回头参考图1,弯曲部分240在本体210的在本体210的表面中具有最大面积的表面上向外弯曲。形成弯曲部分240以容纳墨容器100,由于填充到墨腔室60中的墨,薄膜110扩张或膨胀。
盖子220包括盖构件223和侧壁224。盖构件223具有比本体210的开口211稍大的面积,并且覆盖该开口211。侧壁224从盖构件223的边缘伸出。当盖子220配合到本体210上时,侧壁224与本体210的外表面接触。如图1所示,盖构件223具有供墨孔221和暴露孔222,当墨容器100容纳在壳体200中时,供墨孔221与暴露孔222分别位于与墨出口部分20和检测部分30相对应的位置处。供墨孔221与墨出口通道21相连通。暴露孔222向墨盒1的外部暴露出检测薄膜130。当墨容器100容纳在壳体200中时,一对盖子调节构件(未示出)设置在盖构件223中,并位于与墨容器100的一对框架调节构件14相对应的位置处。当容纳有墨容器100的本体210被盖子220覆盖时,盖子调节构件与各个框架调节构件14相接触。这样,可调节墨容器100在壳体200内部在墨盒1厚度方向上的运动。
参考图6A和6B,描述将墨盒1安装到喷墨记录设备1000上。
墨盒1被构造成安装到喷墨记录设备1000的安装部分1010上。安装部分1010包括安装面1013和一对夹紧构件1011,所述夹紧构件1011从安装面1013延伸出。每个夹紧构件1011均包括设置在其顶部的钩部分1012,从而面对相对的钩部分1012。当墨盒1安装到安装部分1010上时,钩部分1012被构造成与盖子220的侧壁224相接合。各夹紧构件1011均具有柔性。因此,当墨盒1安装到安装部分1010上时,通过盖子220使夹紧构件1011沿彼此离开的方向移动。
如图6A和6B所示,墨量检测传感器1014设置在安装部分1010 中。墨量检测传感器1014包括:被构造成发光的光发射部分1014a;和被构造成接收从光发射部分1014a发出的光的光接收部分1014b。光发射部分1014a和光接收部分1014b安装在安装面1013上。墨量检测传感器1014被构造成检测从光发射部分1014a发出并被光接收部分1014b接收到的光的强度。如果接收到的光的强度等于或大于光强阈级,墨量检测传感器1014不向确定机构(例如,喷墨记录设备1000的电路板(未示出))输出信号。当接收到的光的强度低于光强阈级时,墨量检测传感器1014向喷墨打印机1000的电路板输出信号。可选择的是,当接收到的光的强度等于或大于阈级时,墨量检测传感器1014可向电路板输出信号,而当接收到的光的强度低于阈级时,可以不向电路板输出信号。
如图6A所示,墨抽出管1015从安装面1013在与墨出口部分20相对应的位置处突出。墨抽出管1015与墨通道1013a相连通。墨盒1内部的墨可经由墨通道1013a供应到形成在喷墨记录设备1000的记录头(未示出)的墨喷射开口。当墨盒1安装到安装部分1010上时,如图6B所示,墨抽出管1015经由形成在盖子220上的供墨孔221插入到墨出口部分20中。这样,可从墨盒1供应墨。
参考图7A和7B,描述墨盒1的墨量检测。图7A和7B示出了当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时的墨量检测传感器1014和设置在检测部分30的连通通道31处的检测薄膜130。
如图7A所示,当墨腔室60中的墨量充足时,薄膜130的一部分是弯曲的。更具体地说,向墨容器100内部延伸的环形突起部分131形成在检测薄膜130上。检测薄膜130的大致中间部分的光发射区域被从光发射部分1014a发出的光照射。光发射区域是大致平坦的,并且大致与安装面1013相平行,光发射部分1014a和光接收部分1014b安装到安装面1013上。因此,光从光发射区域反射并被光接收部分1014b接收。当墨盒1中的墨量充足时,所接收到的光的强度等于或大 于阈级。因此,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒1中的墨量是充足的。
当墨腔室60内部的墨减少时,该墨腔室60的内部压力也降低。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,薄膜110开始变形,从而保持墨腔室60的内部压力不变或缓解内部压力的下降。由于第二阈值大于第一阈值,即使当薄膜110开始变形时,检测薄膜130也不变形。在这种状态下,光接收部分1014b接收到的光的强度仍等于或大于光强阈级。因此,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒1中的墨量是充足的。
当墨腔室60内部的墨继续减少到如图5B所示的程度时,薄膜110就不再沿减少墨腔室60容量的方向变形。在这种状态下,如果墨腔室60内部的墨进一步地减少,那么墨腔室60的内部压力也下降,但是薄膜110将不能变形以缓解内部压力的下降。因此,内部压力继续下降并到达使检测薄膜130变形的程度。更具体地说,当压力差(P4-P3)到达第二阈值时,检测薄膜130开始变形。如图7B所示,当检测薄膜130开始变形时,检测薄膜130的光发射区域被拉向墨容器100的内部,同时与安装面1013大致平行。图7B所示的墨量检测传感器1014与变形后的检测薄膜130的光发射区域之间的距离比图7A所示的墨量检测传感器1014与未变形的检测薄膜130的光发射区域之间的距离变大了。因此,所接收的光的强度变得比光强阈级低。在这种状态下,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒1是空的。
如上所述,墨容器100包括墨腔室60,墨腔室60的用于存贮墨的空间由倾斜壁12和两个薄膜110限定。薄膜110被构造成根据墨腔室60内部存贮的墨的消耗或减少,在减小墨腔室60容量的方向上变形。框架10包括连通通道31,连通通道31与墨腔室60连通。连通通道31的下端开口被柔性检测薄膜130所覆盖。当压力差(P4-P3)到达比第一阈值大的第二阈值时,检测薄膜130开始变形。因此,随着由于墨腔室60的墨的消耗而引起的墨腔室60内部的压力的降低,薄膜110 首先开始沿减小该墨腔室60容量的方向变形。当墨腔室60内的墨从墨腔室60中剩余的墨很少且薄膜110不能在使墨腔室60变窄的方向上变形的状态下继续减少时,检测薄膜130开始变形。这样,通过检测检测薄膜130的变形而确定出墨腔室60内墨的减少。
在检测薄膜130变形之前,检测薄膜130的一部分被弯曲。采用这一弯曲部分,检测薄膜130具有一些变形余量。因此,检测薄膜130的变形范围相对增大,并且检测薄膜130的变形被可靠地检测到。
薄膜130的弯曲部分限定了环形突起部分131,环形突起部分131向墨容器100的内部延伸。因此,检测薄膜130平稳地向着墨容器100的内部变形。
容纳有墨容器100的壳体200具有供墨孔221和暴露孔222,所述供墨孔221与墨出口通道21连通,所述暴露孔222将检测薄膜130暴露到墨盒1的外部。因此,易于从墨盒1的外部例如从喷墨记录设备1000接近检测薄膜130。
供墨孔221和暴露孔222均形成在壳体200的平坦端部上。因此,被构造成经由供墨孔221抽出墨的墨抽出管1015、和被构造成经由暴露孔222检测墨盒1中墨量的墨量检测传感器1014均设置在喷墨记录设备1000的同一平面上,当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时,该平面面对壳体200的端部。这样,可缩小喷墨记录设备的尺寸。
检测薄膜130具有光反射性。检测部分30被设置成使得:当墨盒1安装到喷墨记录设备1000上时,检测薄膜130位于墨量检测传感器1014的光路上。这样,采用简单结构就能容易地检测出检测薄膜130的变形。
每个薄膜110的限定墨腔室60的表面面积均比检测薄膜130的表 面面积要大。因此,增大了由薄膜110变形所引起的墨腔室60的容量变化量。因此,足量墨存贮在墨腔室60中,并且能够可靠地检测出墨腔室60内墨的减少。
参考图8A和8B,描述依据本发明另一个实施方案的墨盒201。墨盒201的结构与墨盒1的结构相似。因此,仅针对墨盒201论述墨盒201与墨盒1之间的差别。
墨盒201包括检测部分330,检测部分330用于检测墨腔室60中的墨量。检测部分330包括大致圆柱形的连通通道331和检测薄膜130,该检测薄膜130焊接在连通通道331上,从而覆盖了连通通道331的下端开口。连通通道331包括调节构件331a,调节构件331a从接近连通通道331下端开口的位置向连通通道331的中心线横向地延伸。调节构件331a与形成在检测薄膜130上的环形突起部分131的一部分相接触。
如图8A所示,当墨腔室60中存贮有足量墨时,检测薄膜130的光发射区域是大致平坦的,并大致与安装面1013平行,墨量检测传感器1014的光发射部分1014a和光接收部分1014b安装在该安装面1013上,这一点与墨盒1的情况相类似。从光发射部分1014a发出的光被检测薄膜130反射,并被光接收部分1014b接收。当墨盒1中的墨量充足时,所接收到的光的强度等于或大于光强阈级。因此,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒1的墨量是充足的。
当墨腔室60内的墨减少时,该墨腔室60的内部压力也下降。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,薄膜110开始变形。当压力差(P4-P3)达到比第一阈值大的第二阈值时,检测薄膜130开始变形。因此,即使当薄膜110开始变形时,检测薄膜130也不变形。在这种状态下,光接收部分1014b接收到的光的强度仍等于或大于光强阈级。因此,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒201的墨量是充足的。
当墨腔室60内的墨在薄膜110将不能继续变形的情况下继续减少时,墨腔室60的内部压力到达使检测薄膜130变形的程度。更具体地说,当压力差(P4-P3)到达第二阈值时,检测薄膜130开始变形。如图8B所示,由于检测薄膜130开始变形,检测薄膜130的不与调节构件331a相接触的部分被拉向墨容器100的内部。由于采用了调节构件331a,检测薄膜130不对称地变形,例如,相对于穿过该检测薄膜130中心的垂直线不对称地变形。因此,检测薄膜130的大致中间部分即光检测区域位于相对于安装面1013倾斜一个角度的位置。如图8B所示,从光发射部分1014a发出的光从检测薄膜130向不指向光接收位置1014b的方向反射。因此,光接收部分1014b无法接收到光。因此,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒201是空的。
这样,与墨盒1相类似,可精确确定墨盒201的墨量。
墨盒201包括调节构件331a,调节构件331a调节一部分检测薄膜130的变形,以使检测薄膜130不对称地变形。由于采用了调节构件331a,从未变形的检测薄膜130上和从变形的检测薄膜130上反射的光的方向不同。当光接收部分1014b接收到反射光时,喷墨记录设备1000的电路板确定出墨盒201的墨量是充足的。当光接收部分1014b无法接收到光线时,电路板确定出墨盒201是空的。与结合墨盒1描述的、其中墨量检测传感器1014检测接收到的光的强度变化来确定墨盒1的墨量的上述实施方案相比,墨盒201的检测薄膜130的变形能被更可靠检测到。由于墨盒1的检测薄膜130反射的光的信噪比(S/N)可能相对较低,因此检测墨盒1的检测薄膜130的变形的精度可能没有检测墨盒201的检测薄膜的变形的精度大。
调节构件331a可与一部分检测薄膜130相接触,从而检测薄膜130不对称地变形。
本发明并不局限于上述实施方案。可以应用各种变型。例如,依据上述实施方案,向墨容器100内部延伸的环形突起部分131形成在检测薄膜130上。然而,突起部分131的形状并不局限于环形形状,该突起部分131可具有任何形状。进一步地,检测薄膜130也可以不具有突起部分。例如,如图9A和9B所示,在薄膜130变形前,整个薄膜130可以是平坦的,并且薄膜130可以向墨容器100的内部以碗状的形状变形。
在上述实施方案中,供墨孔221和暴露孔222可形成在被构造成容纳墨腔室100的壳体200的同一个端部上,其中,所述供墨孔221与墨出口通道21连通,所述暴露孔222暴露出检测部分30、330的检测薄膜130。然而,供墨孔221和暴露孔222可以形成在壳体200的不同端部上。
在上述实施方案中,使用光学传感器(例如墨量检测传感器1014)在不接触检测薄膜130的情况下检测出检测薄膜130的变形。然而,也可使用接触型传感器,该接触型传感器被构造成通过接触检测薄膜130而检测出检测薄膜130的变形。
参考图10A和10B,描述依据本发明另一个实施方案的墨容器2100。墨容器2100的结构与墨容器100的结构相似。因此,仅相对于墨容器2100论述墨容器2100与墨容器100之间的不同之处。
在墨容器2100中仅形成一个大致圆形的开口2011a。倾斜壁2012从开口2011a的边缘沿径向向内延伸,并形成碗状的形状。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,柔性薄膜110开始向碗状倾斜壁2012的底部变形。如图10B所示,当存贮在墨腔室2060中的墨减少时,薄膜110沿碗状形状与倾斜壁2012相接触。在这种状态下,墨腔室2060的容量不再减少,并且薄膜110不再变形。
如果墨腔室2060内的墨进一步地减少,那么墨腔室2060的内部压力也下降,但是薄膜110将不能变形以缓解内部压力的降低。因此,内部压力可继续下降并到达使检测薄膜130变形的程度。更具体地说,当压力差(P4-P3)到达第二阈值时,检测薄膜130开始变形。
参考图11到14B,描述依据本发明再一个实施方案的墨容器3100。
墨容器3100被构造成容纳在适当的壳体中,以提供墨盒。墨容器3100包括柔性片部分3110和基部3010。基部3010包括椭圆形壁3011和从该椭圆形壁3011的外边缘延伸的外周壁3013。基部3010进一步包括从椭圆形壁3011的中央延伸出的墨出口部分3020。外周壁3013与墨出口部分3020从椭圆形壁3011上沿相反方向延伸。
柔性片部分3110由圆柱形柔性片3110a形成。圆柱形柔性片3110a具有第一端部3110b和与第一端部3110b相反的第二端部3110c。第一端部3110b的内表面被焊在外周壁3013的外表面上,并且第二端部3110c被加热熔合以便形成汇合处3110d,从而封闭第二端部3110c。这样,形成了柔性片部分3110。圆柱形柔性片3110a是包括两层柔性层的薄膜。一层由尼龙形成,而另一层由聚乙烯形成,其与基部3010的材料相同。加入另一层以加强柔性片部分3110的刚性。
由柔性片部分3110、外周壁3013和椭圆形壁3011限定的内部空间充当被构造成存贮墨的墨腔室3060。
墨出口部分3020包括贯穿其形成的墨出口通道3021。墨出口通道3021从墨腔室3060伸出,并在墨出口部分3020的端部处朝向外侧开口。塞子3120压配合在墨出口通道3021中。塞子3120由橡胶形成。设置在喷墨打印机中的空心针刺过塞子3120,从而墨腔室3060内的墨可经由该空心针供应到喷墨打印机。当空心针从塞子3120中移除时,通过插入空心针而在塞子3120中产生的孔由于该塞子3120的弹性而 被关闭。
孔3031穿过椭圆形壁3011形成,并且柔性片构件3130附着于椭圆形壁3011的外表面,以便覆盖孔3031。柔性片构件3130由橡胶形成,并且铝箔附着于该橡胶的外表面上。柔性片构件3130被构造成能借助铝箔反光。
柔性片部分3110具有面对墨容器3100内部的内表面,例如面对墨腔室3060的内表面;并且具有与该内表面相反且面对墨容器3100外部的外表面。柔性片构件3130具有面对墨容器3100内部的内表面,例如面对墨腔室3060的内表面,并且具有与该内表面相反且面对墨容器3100外部的外表面。作用于柔性片部分3110内表面的压力(P1)与作用于柔性片部分3110外表面的压力(P2)之间可能存在压力差(P2-P1)。P2可以是大气压力。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,柔性片部分3110开始变形,以便减小墨腔室3060的容量。作用于柔性片构件3130内表面的压力(P3)与作用于柔性片构件3130外表面的压力(P4)之间可能存在压力差(P4-P3)。P4可以是大气压力。当压力差(P4-P3)达到第二阈值时,柔性片构件3130开始朝向墨容器3100的内部变形进入孔3031内。第二阈值大于第一阈值。
当墨腔室3060内的墨经由墨出口通道3021供应到喷墨打印机时,墨腔室3060的内部压力降低。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,柔性片部分3110开始变形,从而保持墨腔室3060的内部压力,或从而缓解了内部压力的降低。由于第二阈值大于第一阈值,即使当柔性片部分3110开始变形时,柔性片构件3130也不变形。
当墨腔室3060内的墨继续减少时,柔性片部分3110就不再在使墨腔室3060的容量减少的方向上变形。在这种状态下,如果墨腔室3060内的墨进一步减少,那么墨腔室3060的内部压力也下降,但是柔性片部分3110将不能变形以缓解内部压力的下降。因此,内部压力继续减 小,从而压力差(P4-P3)达到第二阈值。当压力差(P4-P3)达到第二阈值时,柔性片构件3130开始朝向墨容器3100的内部变形进入孔3031。
以与上述实施方案相类似的方式用光照射来检测柔性构件3130的变形,确定出墨容器3100是空的。
参考图15和16,描述依据本发明的又一个实施方案的墨容器4100。
墨容器4100的结构类似于墨容器3100的结构。因此,仅相对于墨容器4100论述墨容器4100与墨容器3100之间的不同之处。
墨容器4100的基部3010的椭圆形壁3011不具有任何贯穿其形成的孔。墨容器4100的基部3010的外周壁3013具有贯穿其形成的孔4031。孔4031被圆柱形柔性片3110a的第一端部3110b覆盖。铝薄膜在对应于孔4031的位置处附着于第一端部3110b的部分4130上。
柔性片部分3110具有面对墨容器4100内部的内表面,例如面对墨腔室3060的内表面;并且具有与该内表面相反且面对墨容器4100外部的外表面。部分4130具有面对墨容器4100内部的内表面,例如面对墨腔室3060的内表面;并且具有与该内表面相反且面对墨容器4100外部的外表面。作用于柔性片部分3110内表面的压力(P1)与作用于柔性片部分3110外表面的压力(P2)之间可能存在压力差(P2-P1)。P2可以是大气压力。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,柔性片部分3110开始变形,以便减小墨腔室3060的容量。作用于部分4130的内表面的压力(P3)与作用于部分4130的外表面的压力(P4)之间也可能存在压力差(P4-P3)。P4可以是大气压力。当压力差(P4-P3)达到第二阈值时,部分4130开始朝向墨容器4100的内部变形进入孔4031内。尽管部分4130和柔性片部分3100由相同材料形成,但是第二阈值大于第一阈值。这是因为部分4130的表面面积小于柔性片部分3110的表面面积。
当墨腔室3060内的墨减少时,墨腔室3060的内部压力也下降。当压力差(P2-P1)达到第一阈值时,柔性片部分3110开始变形,从而保持墨腔室3060的内部压力,或缓解内部压力的下降。由于第二阈值大于第一阈值,即使当柔性片部分3110开始变形时,部分4130也不变形。
当墨腔室3060内的墨继续减少时,柔性片部分3110就不再沿减小墨腔室3060容量的方向继续变形。在这种状态下,如果墨腔室3060内的墨进一步减少,那么墨腔室3060的内部压力也下降,但是柔性片部分3110将不能变形以缓解内部压力的下降。因此,内部压力继续减小,从而压力差(P4-P3)达到第二阈值。当压力差(P4-P3)达到第二阈值时,部分4130开始朝向墨容器4100的内部变形进入孔4031内。
以与上述实施方案相类似的方式用光照射来检测柔性元件4130的变形,确定出墨容器4100是空的。
虽然已经结合说明性实施方案和多种实施例结构对本发明进行了描述,但本领域技术人员应当明白,在不偏离本发明的范围的情况下,可以对上述实施方案和结构进行其它变化和修改。本领域技术人员从研究说明书或在此公开的本发明的实践将了解其他结构和实施方案。说明书及所描述的实施例仅用于示范,本发明的真实范围由所附权利要求限定。
Claims (19)
1.一种流体盒(1),包括:
流体容器(100),该流体容器(100)包括:
流体腔室(60),该流体腔室(60)被构造成存贮流体;
流体出口通道(21),该流体出口通道(21)被构造成经由第一开口(12a)与所述流体腔室(60)连通,并被构造成将流体从流体腔室(60)的内部经由所述流体出口通道(21)供应到所述流体腔室(60)的外部;
连通通道(31),所述连通通道(31)被构造成经由第二开口(12b)与所述流体腔室(60)连通,并且所述连通通道(31)包括与所述第二开口相对的第三开口;
第一柔性片部分(110),该第一柔性片部分(110)包括面对流体容器(100)的内部的第一表面、和与第一表面相反且面对流体容器(100)的外部的第二表面,其中第一柔性片部分(110)被构造成当作用于第一表面上的压力(P1)与作用于第二表面上的压力(P2)之间的压力差(P2-P1)等于或大于第一值时第一柔性片部分(110)变形;以及
第二柔性片部分(130),该第二柔性片部分(130)覆盖所述第三开口,并包括面对流体容器(100)的内部的第三表面、和与第三表面相反且面对流体容器(100)的外部的第四表面,其中第二柔性片部分(130)被构造成当作用于第三表面上的压力(P3)与作用于第四表面上的压力(P4)之间的压力差(P4-P3)等于或大于第二值时第二柔性片部分(130)变形,其中第二值大于第一值。
2.依据权利要求1的流体盒,其中所述第二柔性片部分(130)的一部分是挠曲的。
3.依据权利要求2的流体盒,其中所述第二柔性片部分(130)包括环形突起部分(131),该环形突起部分(131)延伸离开所述第二柔性片部分(130)的相邻区域。
4.依据权利要求3的流体盒,其中所述环形突起部分(131)向所述流体容器(100)的内部延伸。
5.依据权利要求1的流体盒,还包括包围所述流体容器(100)的壳体(200),其中该壳体(200)具有贯穿所述壳体形成的流体供应孔(221)和暴露孔(222),其中所述流体供应孔(221)被构造成与流体出口通道(21)相连通,并且所述暴露孔(222)被构造成向所述壳体(200)的外部暴露第二柔性片部分(130)。
6.依据权利要求5的流体盒,其中所述壳体(200)包括大致平坦的端部,并且所述流体供应孔(221)和所述暴露孔(222)中的每一个均位于该大致平坦的端部处。
7.依据权利要求1的流体盒,其中所述第二柔性片部分(130)被构造成反射光。
8.依据权利要求1的流体盒,其中所述第二柔性片部分(130)被构造成不对称地变形。
9.依据权利要求8的流体盒,还包括调节构件(331a),该调节构件(331a)被构造成调节所述第二柔性片部分(130)的一部分的变形。
10.依据权利要求9的流体盒,其中所述调节构件(331a)接触所述第二柔性片部分(130)的所述部分。
11.依据权利要求1的流体盒,其中所述第一柔性片部分(110)的表面面积大于所述第二柔性片部分(130)的表面面积。
12.依据权利要求1的流体盒,其中所述流体容器(100、3100)还包括特定壁(3011),该特定壁(3011)具有贯穿所述特定壁形成的所述第三开口(3031、4031),并且所述第二柔性片部分(130、3130)接触所述特定壁,并覆盖所述第三开口(3031、4031)。
13.依据权利要求12的流体盒,其中所述流体容器(100)还包括另一个壁(11),所述另一个壁(11)具有贯穿所述另一个壁形成的第四开口(11a),并且所述第一柔性片部分(110)接触所述另一个壁(11),并覆盖所述第四开口(11a)。
14.依据权利要求1的流体盒,其中所述第一柔性片部分(110)和所述第二柔性片部分(130)中的每一个均包括相同的材料。
15.一种流体量检测系统,包括:
依据权利要求7的流体盒(1);
光发射部分(1014a);以及
光接收部分(1014b),
其中所述第二柔性片部分(130)位于如下位置,该位置使得在所述第二柔性片部分(130)变形之前,从光发射部分(1014a)发出并被所述第二柔性片部分(130)反射的光到达光接收部分(1014b)。
16.一种流体盒(1),包括:
流体容器(100),该流体容器(100)包括:
流体腔室(60),该流体腔室(60)被构造成存贮流体;
流体出口通道(21),该流体出口通道(21)被构造成经由第一开口(12a)与所述流体腔室(60)连通,并被构造成将流体从流体腔室(60)的内部经由所述流体出口通道(21)供应到所述流体腔室(60)的外部;
连通通道,所述连通通道被构造成经由第二开口(12b)与所述流体腔室(60)连通,并且所述连通通道包括与所述第二开口(12b)相对的第三开口;
第一柔性片部分(110),该第一柔性片部分(110)限定流体容器(60)的外表面的第一部分;以及
第二柔性片部分(130),该第二柔性片部分(130)覆盖所述第三开口,并限定流体容器(100)的外表面的第二部分,其中第一柔性片部分(110)比第二柔性片部分(130)更柔性。
17.依据权利要求16的流体盒,其中所述第二柔性片部分(130)被构造成反射光。
18.一种流体量检测系统,包括:
依据权利要求17的流体盒(1);
光发射部分(1014a);以及
光接收部分(1014b),
其中所述第二柔性片部分(130)位于如下位置,该位置使得在所述第二柔性片部分(130)变形之前,从光发射部分(1014a)发出并被所述第二柔性片部分(130)反射的光到达光接收部分(1014b)。
19.依据权利要求1的流体盒,其中所述流体容器(100)还包括:
框架(10),所述框架(10)包括所述流体腔室(60);
流体出口部分(20),所述流体出口部分(20)包括所述流体出口通道(21);和
检测部分(30),所述检测部分(30)包括所述连通通道(31)。
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