CN103171299A - 一种打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打印机，包括壳体、托架、激光发生器和激光接收器，激光发生器能够产生与墨盒中的墨水面成一定的角度α的激光束，激光接收器位于激光发生器发出的激光束照射到墨盒中的墨水面上反射后所对应的位置上，激光接收器具有一定的长度以保证激光发生器发出的激光束随着墨水面高低的变化而反射出的光能被激光接收部接收，并根据激光接收部接收的墨水面反射出的光的位置变化判断剩余墨水量的多少。解决现有打印机不能连续实时提供墨水剩余量而只提示墨水的有无的技术问题。

Description

一种打印机

技术领域

本发明涉及一种打印机。

背景技术

喷墨记录至少使用用于喷墨的记录头和用于容纳将要被供应到记录头的墨水容器。由于墨水是耗材，所以墨水容器或具有一体的墨水容器和记录头的墨盒在许多情况中能够以可拆却的方式安装在喷墨记录设备上，并且在其墨水容器耗尽时，可以更换采用新的容器。

已经提出用于检测在墨水容器中墨水存在的技术并且投入使用以通知用户需要更换墨水容器。用于检测墨水存在的方法包括：

(1)在墨水容器中设置一对电极，并且利用流经墨水的电流来检测墨水液位(墨水面的高度)是否到达预定液位。

(2)在墨水容器的内壁表面上设置其折射率大致等于墨水折射率的棱镜，并且将光导向该棱镜。利用在当墨水面位置高于棱镜位置时与当它低于棱镜时之间的光折射差异来检测出墨水液位是否到达预定液位。

(3)利用在位于墨水容器中的墨水和设在墨水容器外面的电极之间的静电电容变化来检测墨水液位是否到达预定液位。

欧洲专利EP0769382公开了一种检测墨水容器中墨水余量的装置和方法，其中，墨水容器中的墨水量是通过感知墨水平指示器的相对位置而检测到的，光源和感光器被设置在一条直线上，当墨水容器位于墨水感知区域时允许检测墨水平，当可见位置没有被墨水平遮挡时，来自光源的光可以被感光器获得，反之无法获得。

然而，该技术的一个典型问题是测量通常不准确，并且在墨水容器为空或者接近空时更准确。因此，在墨水容器即将为空以前才给消费者提供墨不足的通知，所以消费者在能够购买另一墨水容器以前已经用完墨。此外，现有墨水容器的墨水余量测量一般都与墨水没有时间关系，只提示墨水的有无，即不能进行实时测量并将墨水量通知消费者，许多消费者期望准确地并且连续地测量墨水容器内的实际墨量。通过这样做，不仅可以给消费者提供关于墨水容器中剩余的墨量的信息，而且可以给消费者提供关于在更换该墨之前剩余的时间量的信息。

发明内容

本发明提供一种打印机，以解决现有打印机不能连续实时提供墨水剩余量而只提示墨水的有无的技术问题。

为了实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种打印机，包括壳体、位于壳体内部用于承载墨盒的托架以及墨水余量检测机构，其特征是，所述墨水余量检测机构包括激光发生器和激光接收器，所述激光发生器能够产生与所述墨盒中的墨水面成一定的角度α的激光束，所述激光接收器位于所述激光发生器发出的激光束照射到墨盒中的墨水面上反射后所对应的位置上，所述激光接收器具有一定的长度以保证激光发生器发出的激光束随着墨水面高低的变化而反射出的光能被所述激光接收部接收，并根据所述激光接收部接收的所述墨水面反射出的光的位置变化判断剩余墨水量的多少。

所述激光发生器和激光接收器设置在所述壳体上。

所述激光发生器和激光接收器设置在所述托架上。

所述墨水面反射出的光位置变化为所述激光接收部实时接收的所述墨水面反射出的光位置与所述墨水面反射出的光位置变化为所述激光接收部墨盒墨满高度为h时接收的所述墨水面反射出的光位置之间的位移ΔH。

所述墨水剩余量L为：L＝h-ΔH/2cosα。

在采用了上述技术方案后，可以实时检测墨水容器内的实际墨量，不仅可以给消费者提供关于墨水容器中剩余的墨量的信息，而且可以给消费者提供关于在更换该墨之前剩余的时间量的信息，此外本发明不受测量距离和墨水面温度的影响，抗干扰能力强，工作稳定。

附图说明

图1为本发明中打印机结构框图；

图2为本发明中墨盒结构图；

图3为本发明激光检测墨水面高度原理图；

图4为本发明墨盒墨满时的检测图；

图5为本发明墨盒墨水处于中间位置时的检测图；

图6为本发明墨盒墨尽时的检测图；

附图说明：1打印机，2壳体，3托架，4引导轴，5墨盒，6激光发生器，7激光接收器，8储墨腔，9负压腔，10出墨口，11把持件，12卡位，13面盖，14墨液面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明中打印机1的结构框图，如图1所示，打印机1包括壳体2以及位于壳体内部的托架3，壳体2覆盖了用于使承载着记录头单元和墨盒的托架扫描运动并且用于在托架运动期间进行记录的机构在内的主要部分，其中托架3承载着记录头单元(未示出)以及墨盒5，用于相应颜色墨水的记录头通过托架3的运动来扫描记录材料，在该期间记录头喷墨以进行打印，托架3可滑动地与沿着其运动方向延伸的引导轴4接合通过传递机构来驱动，该打印机1还包括位于壳体2上的用于检测墨水量的激光发生器6与激光接收器7，在检测墨水量时，激光发生器6与激光接收器7位于墨盒上方相对应的位置处，正常工作时，激光发生器6能够产生具有一定强度的激光束，该激光束能够穿透墨盒表面并射向墨水，激光接收器7的接收面具有一定的长度，该长度至少大于墨水充足时的墨水面高度，用于接收经墨水面反射后的激光束。

图2为本发明墨盒结构示意图，如图所示，一种墨盒5，包括近似长方体形状的容器主体，其内部被分隔板分割成具有容纳墨水的储墨腔8和容纳有负压保持件的负压腔9，储墨腔9中储存有供应至记录头中的墨水如墨水。墨盒5的底面设有用于供应墨水的供墨口10，通过将墨水容器5安装到托架3上，可使该供墨口10与记录头的墨水引入开口连接，用于将储墨腔8中的墨水输送到记录头中。墨水容器的侧壁上分别含有一个由树脂材料制成的保持件11与安装卡位12，墨水容器可围绕安装卡位12被支承的一部分移动，从而可靠的安装在容器托架上。

位于墨盒顶面的面盖13与墨盒壳体以焊接方式结合成一体，从而将墨盒壳体的开口密封，其中面盖采用无色透明材料制成，整体成水平光滑型，从而防止照射到面盖上的激光束发生散射，影响检测结果。

图3为本发明激光检测墨水面高度工作原理图，如图3所示，墨满时墨水的高度为h，由激光发生器发射的激光以角度α投射到被测墨水面上，又以角度α被墨水面发射，由激光接收器接收。当被测墨水面高度变化Δh时，反射光束位移ΔH，且有ΔH＝2Δh cos α，给定α后，ΔH与Δh呈线性关系，只要检测出发射光束的位移ΔH，即可实现对墨水面高度变化Δh的测量，墨水剩余量R为：R＝h-ΔH/2 cos α。

图4为本发明墨盒墨满时的检测状态图，如图4所示，激光发生器6与激光接收器7设置在打印机中与墨盒上方相对应的位置处，其中激光接收器7具有一定的接收长度且表面设置有不同的刻度表示，内部包含有光电转换元件，可以将接收到的光信号转换为电信号并在相应的刻度处显示，在打印开始时，墨水容器内具有充足的墨水，激光发生器6以一定的角度发射激光束S，激光束S穿过墨盒表面并照射到墨水面14上，经墨水面14反射后的激光束R被激光接收器的A位置接收并显示，此时表示墨满状态。

随着打印过程的进行，墨水不断的消耗，如图5所示，当打印一段时间后，墨水面14下降到图5所示位置处，此时激光发生器6发射的激光束S穿过墨盒表面后经墨水面反射，反射后的激光束R被激光接收器7的B位置接收并显示，此时表示墨中状态。

图6为本发明墨盒墨尽时的检测状态图，此时激光发生器6以一定的角度发射激光束S，激光束S穿过墨盒表面并照射到墨水面14上，经墨水面14反射后的激光束R被激光接收器的C位置接收并显示，此时表示墨尽状态。

由此，在整个打印过程中，本发明中的墨水余量检测装置可以准确并且连续地测量墨盒内的实际墨水量并显示，通过这样做，可以给消费者提供关于墨盒中剩余的墨水量的信息，而且可以给消费者提供关于在更换该墨盒之前剩余的时间量的信息。

Claims (5)

1.一种打印机，包括壳体、位于壳体内部用于承载墨盒的托架以及墨水余量检测机构，其特征是，所述墨水余量检测机构包括激光发生器和激光接收器，所述激光发生器能够产生与所述墨盒中的墨水面成一定的角度α的激光束，所述激光接收器位于所述激光发生器发出的激光束照射到墨盒中的墨水面上反射后所对应的位置上，所述激光接收器具有一定的长度以保证激光发生器发出的激光束随着墨水面高低的变化而反射出的光能被所述激光接收部接收，并根据所述激光接收部接收的所述墨水面反射出的光的位置变化判断剩余墨水量的多少。

2.如权利要求1所述的打印机，其特征是，所述激光发生器和激光接收器设置在所述壳体上。

3.如权利要求1所述的打印机，其特征是，所述激光发生器和激光接收器设置在所述托架上。

4.如权利要求1所述的打印机，其特征是，所述墨水面反射出的光位置变化为所述激光接收部实时接收的所述墨水面反射出的光位置与所述墨水面反射出的光位置变化为所述激光接收部墨盒墨满高度为h时接收的所述墨水面反射出的光位置之间的位移ΔH。

5.如权利要求4所述的打印机，其特征是，所述墨水剩余量L为：L＝h-ΔH/(2cosα)。

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