CN111367151A - 碳粉残量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳粉残量检测装置包含墨粉盒、搅拌结构、反射区、第一清洁组件、第二清洁组件以及收发器。墨粉盒内部储存有碳粉，并具有透光区。搅拌结构可转动地设置于墨粉盒中并搅拌碳粉。反射区设置于搅拌结构上。第一清洁组件设置于搅拌结构上。第二清洁组件设置于墨粉盒上。收发器设置于墨粉盒的外部的本体，并发出发射信号通过透光区到达反射区。反射区通过反射发射信号而产生的反射信号通过反射区被收发器接收。转动中的第一清洁组件间歇地清洁固定的透光区，固定的第二清洁组件间歇地清洁转动中的反射区。

Description

碳粉残量检测装置

技术领域

本发明涉及一种碳粉残量检测装置，特别涉及一种相对转动清洁反射式碳粉残量检测装置。

背景技术

墨粉盒为打印机不可或缺的组件，主要功能为储存碳粉以及打印过程中提供碳粉。在不断地打印出文件后，墨粉盒内的碳粉将随之减少，需实时检测碳粉残量，并告知使用者更换墨粉盒最佳时机。目前已知的检测方式包括红外线穿透式、粉末震动检测以及打印数量计算方式。

图1显示一种已知的碳粉残量检测方式的示意图。图2显示图1的碳粉残量检测方式的局部立体图。如US6496662中揭示的碳粉检测残量方式。如图1与图2所示，打印机的本体300中安装有墨粉盒310。本体300的一侧安装有发射器320及接收器330，而墨粉盒310的侧壁设置有透明窗口311。当碳粉残量低时，发射器320发射出的信号340通过透明窗口311到达反射面350，而被反射面350反射后通过透明窗口311到达接收器330，接收器330接收到信号340时，即可判定碳粉残量为低。由于要判断出低的碳粉残量，所以透明窗口311与反射面350需要设置在墨粉盒310的腔室315的底部，腔室315中也设置有旋转桨360，旋转桨360上设置有清洁组件370同时清洁固定不动的透明窗口311和反射面350。虽然可以达到低碳粉量检测的功能，但是固定不动的反射面350需要有延伸部355的支撑，且位于墨粉盒310边缘的反射面350与透明窗口311之间的间隙380又不能太大(图1以夸大方式显示)，使得固定不动的反射面350及延伸部355很容易将碳粉分成两区，两区的碳粉不易流通(阻碍碳粉的流通)，使得低碳粉量时，不易流动的碳粉仍残留于反射面350与透明窗口311之间的间隙380，或者使得高碳粉量时，不易流动的碳粉来不及进入反射面350与透明窗口311之间的间隙380，影响残量检测结果。此外，清洁组件370同时清洁固定不动的透明窗口311和反射面350，需要精确控制清洁组件370的两侧的安装或制造公差，以免影响清洁结果或造成运转不顺的问题。

因此，上述现有技术的确有改良的空间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种相对转动清洁反射式碳粉残量检测装置，通过在转动的搅拌结构上设置反射区以及第一清洁组件，配合墨粉盒上设置的第二清洁组件，使得第一清洁组件可以清洁透光区，并使得第二清洁组件可以清洁反射区，配合收发器达成检测碳粉残量的功能。

本发明的另一个目的是提供一种相对转动清洁反射式碳粉残量检测装置，通过在墨粉盒的相对两侧分别设置透光区以及反射区，在转动的搅拌结构的相对两侧分别设置第一清洁组件与第二清洁组件，使得第一清洁组件可以清洁透光区，并使得第二清洁组件可以清洁反射区，配合收发器达成检测碳粉残量的功能。

为达上述目的，本发明提供一种碳粉残量检测装置，包含：墨粉盒，内部储存有碳粉，并具有透光区；搅拌结构，可转动地设置于墨粉盒中，并搅拌碳粉；反射区，设置于搅拌结构上；第一清洁组件，设置于搅拌结构上；第二清洁组件，设置于墨粉盒上；以及收发器，设置于墨粉盒的外部的本体，并发出发射信号通过透光区到达反射区，反射区通过反射发射信号而产生的反射信号通过反射区被收发器接收，其中转动中的第一清洁组件间歇地清洁固定的透光区，固定的第二清洁组件间歇地清洁转动中的反射区。

本发明还提供一种碳粉残量检测装置，包含：墨粉盒，内部储存有碳粉，并于一侧具有透光区；搅拌结构，可转动地设置于墨粉盒中，并搅拌碳粉；反射区，设置于墨粉盒的另一侧的内表面；第一清洁组件，设置于搅拌结构的一侧上；第二清洁组件，设置于搅拌结构的另一侧上；以及收发器，设置于墨粉盒的外部的本体，并发出发射信号通过透光区到达反射区，反射区通过反射发射信号而产生的反射信号通过反射区被收发器接收，其中转动中的第一清洁组件间歇地清洁固定的透光区，转动中的第二清洁组件间歇地清洁固定的反射区。

通过本发明的上述实施例，可以准确告知使用者墨粉盒的更换时机。或者，可以让补充墨粉盒进行补充碳粉的工作，适用于按需供粉的双仓墨粉盒，其中前端仓槽实时供应打印所需碳粉，后端仓槽为储备碳粉用。当判断前端仓槽的碳粉残量不足时，后端仓槽适当补充碳粉至前端仓槽。这种设置可减少尚未使用的碳粉不断搅拌而影响其物理性质(即延长使用寿命)。此外，本发明的实施例相对于红外线穿透式检测方式更便利，仅单侧组装，因此减少电子料件及组装工时。与震动检测方式相比，墨粉盒结构相对简易，不需将传感器置于墨粉盒内部，电子线材也不需连接墨粉盒。与打印数量计算的检测方式相比，本发明的实施例更加准确，可确切判断目前的碳粉残量，且持续转动的反射区不会阻碍碳粉的流通。

为了让本发明之上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1显示一种已知的碳粉残量检测方式的示意图；

图2显示图1的碳粉残量检测方式的局部立体图；

图3与图4显示依据本发明第一实施例的碳粉残量检测装置的两种状态的俯视示意图；

图5显示依据本发明第一实施例的碳粉残量检测装置的侧视示意图；

图6与图7显示收发器所接收到的反射信号的位准与时间的关系图；

图8显示依据本发明第一实施例的碳粉残量检测装置的部分零件的立体示意图；

图9显示图8的局部放大图；

图10显示图8的另一视角的局部放大图；

图11显示移除图10的部分零件的局部放大图；

图12显示收发器、第二清洁组件与固定座的立体图；

图13显示依据本发明第二实施例的碳粉残量检测装置的俯视示意图；

图14与图15显示收发器所接收到的反射信号的位准与时间的关系图；

图16显示依据本发明第三实施例的碳粉残量检测装置的俯视示意图；

图17与图18显示依据第一实施例的搅拌结构的两个例子的立体图。

元件标号说明：

S1：发射信号；

S2：反射信号；

10：墨粉盒；

10A：长边；

10B：短边；

12：透光区；

13：内表面；

14：固定座；

15：缺口；

20：搅拌结构；

22：桨；

24：弹片；

25：孔洞；

30：反射区；

40：第一清洁组件；

50：第二清洁组件；

60：收发器；

61：发射器；

62：接收器；

70：补充墨粉盒；

100：碳粉残量检测装置；

300：本体；

310：墨粉盒；

311：透明窗口；

315：腔室；

320：发射器；

330：接收器；

340：信号；

350：反射面；

355：延伸部；

360：旋转桨；

370：清洁组件；

380：间隙。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

本发明的实施例采用单一侧向红外线反射设计。于机台内部同侧放置两个传感器，一个为发射器、一个为接收器，两个合称收发器，墨粉盒需设置透光区供信号进出。搅拌结构上设置清洁组件，在搅拌过程中清除透光区上的碳粉。

如图3至图5与图8至图12所示，本发明第一实施例的碳粉残量检测装置100装设于打印机的本体300中，并且包含墨粉盒10、搅拌结构20、反射区30、第一清洁组件40、第二清洁组件50以及收发器60。值得注意的是，图3与图4的搅拌结构20仅以示意方式呈现。

墨粉盒10内部储存有碳粉，特别是干碳粉，并具有透光区12。墨粉盒10具有长边10A及短边10B，长边10A与短边10B连接，且长边10A比短边10B长。透光区12可以利用透光材料制作成再固定至墨粉盒10的侧壁(短边10B)，封住墨粉盒10的侧壁的开口。

搅拌结构20可转动地设置于墨粉盒10中，并搅拌碳粉。搅拌结构20的轴向大致平行于长边10A，并大致垂直于短边10B。

反射区30设置于搅拌结构20上。反射区30可以以铝箔或其他反射片来实施，也可以利用搅拌结构20本身的材质而形成一个具有反射能力的反射部位，比如是白色部位。

第一清洁组件40设置于搅拌结构20上，其可以以薄片或毛刷等方式实施。基于搅拌结构20的转动方向，第一清洁组件40与反射区30的相位相差180度。

第二清洁组件50设置于墨粉盒10上，其可以以薄片或毛刷等方式实施。第二清洁组件50靠近透光区12设置。

收发器60设置于墨粉盒10的外部的本体300，并发出发射信号S1通过透光区到达反射区30，反射区30通过反射发射信号S1而产生的反射信号S2通过反射区30被收发器60接收，其中转动中的第一清洁组件40间歇地清洁固定的透光区12，固定的第二清洁组件50间歇地清洁转动中的反射区30。在一个例子中，收发器60具有发射器61与接收器62。发射器61发射出发射信号S1，而接收器62接收反射信号S2。

在图3中，当碳粉残量为低时，反射区30被第二清洁组件50清洁后，发射信号S1通过透光区12到达反射区30，反射区30产生反射信号S2通过透光区12到达收发器60。在图4中，第一清洁组件40处于清洁透光区12的位置。值得注意的是，图3与图4是接续进行，因此，透光区12被第一清洁组件40清洁后，反射区30再被第二清洁组件50清洁，此时可以维持透光区12与反射区30处于不被碳粉遮挡的状态，使收发器60完成信号的发射与接收。换言之，在固定的第二清洁组件50清洁转动中的反射区30后，反射区30才被转动到透光区12的对面。

如图5至图7所示，打印机的处理器(未显示)依据反射信号S2的位准维持于低位准，判断碳粉残量为高(图6)，因为信号被碳粉遮蔽；并依据反射信号S2的位准维持于低位准伴随一个或多个短暂的高位准期间，判断碳粉残量为低(图7)，因为反射区是间歇地反射不被碳粉遮蔽的信号。当判定碳粉残量为低时，可以启动补充墨粉盒70补充新碳粉至墨粉盒10中，或者通知使用者替换墨粉盒10，此状况同样适用于其他实施例。

如图8所示，在本实施例中，搅拌结构20具有多个桨22及弹片24，具有多个孔洞25以方便碳粉流动的弹片24用来拨动墨粉盒10底部的碳粉往上运动，而桨22用来使碳粉往横向方向移动。在另一个例子中，弹片24可以与第一清洁组件40形成一体的组件，方便固定组装。

如图10至12所示，第二清洁组件50固定于墨粉盒10的固定座14上，搅拌结构20枢接于固定座14上。此外，第二清洁组件50固定于墨粉盒10的固定座14上，固定座14具有缺口15，发射信号S1通过缺口15进入透光区12，反射信号S2透过缺口15回到收发器60。因此，固定座14同时具有固定第二清洁组件50、枢接搅拌结构20及让发射信号S1与反射信号S2通过的功能。

如图13所示，本实施例的碳粉残量检测装置类似于第一实施例，不同之处在于反射区30是设置于墨粉盒10的另一侧的内表面13。反射区30可以以铝箔或其他反射片来实施，也可以利用墨粉盒10本身的材质形成一个具有反射能力的反射部位，比如是白色部位。因此，墨粉盒10的一侧具有透光区12，第一清洁组件40设置于搅拌结构20的一侧上，第二清洁组件50设置于搅拌结构20的另一侧上。收发器60设置于墨粉盒10的外部的本体300，并发出发射信号S1通过透光区12到达反射区30，反射区30通过反射发射信号S1而产生的反射信号S2通过反射区30被收发器60接收。转动中的第一清洁组件40间歇地清洁固定的透光区12，转动中的第二清洁组件50间歇地清洁固定的反射区30。

在本实施例中，透光区12到反射区30的光路大致平行于搅拌结构20的轴向，且大致垂直于墨粉盒10可被抽取替换的方向(如大箭头所示)。值得注意的是，可以将反射区设计成不易附着大量碳粉，因此也可省略第二清洁组件50。

如图14所示，打印机的处理器(未显示)依据反射信号S2的位准维持于低位准，判断碳粉残量为高。如图15所示，处理器依据反射信号S2的位准维持于高位准伴随一个或多个短暂的低位准期间，判断碳粉残量为低，其中短暂的低位准期间是被搅拌结构20遮蔽所造成。

如图16所示，本实施例类似于第二实施例，不同之处在于透光区12到反射区30的光路大致垂直于搅拌结构20的轴向，透光区12设置于侧壁(长边10A)上，且大致垂直于墨粉盒10可被抽取替换的方向(如大箭头所示)。

如图17所示，第一清洁组件40与反射区30的相位相差135度。如图18所示，第一清洁组件40与反射区30的相位相差90。在其他例子中，第一清洁组件40与反射区30的相位可以相差150、120、45度或其他度数，以获得较佳清洁效果。

通过本发明的上述实施例，可以准确告知使用者墨粉盒的更换时机。或者，可以让补充墨粉盒进行补充碳粉的工作，适用于按需供粉的双仓墨粉盒，其中前端仓槽实时供应打印所需碳粉，后端仓槽为储备碳粉用。当判断前端仓槽的碳粉残量不足时，后端仓槽适当补充碳粉至前端仓槽。这种设置可减少尚未使用的碳粉不断搅拌而影响其物理性质(亦即延长使用寿命)。此外，本发明的实施例相对于红外线穿透式检测方式来得便利，仅单侧组装，因此减少电子料件及组装工时。与震动检测方式相比，墨粉盒结构相对简易，不需将传感器置于墨粉盒内部，电子线材也不需连接墨粉盒。与打印数量计算的检测方式相比，本发明的实施例更加准确，可确切判断目前的碳粉残量，且持续转动的反射区不会阻碍碳粉的流通。

综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种碳粉残量检测装置，其特征在于，包含：

墨粉盒，内部储存有碳粉，并具有透光区；

搅拌结构，可转动地设置于所述墨粉盒中，并搅拌所述碳粉；

反射区，设置于所述搅拌结构上；

第一清洁组件，设置于所述搅拌结构上；

第二清洁组件，设置于所述墨粉盒上；以及

收发器，设置于所述墨粉盒的外部的本体，并发出发射信号通过所述透光区到达所述反射区，所述反射区通过反射所述发射信号而产生的反射信号通过所述反射区被所述收发器接收；其中

转动中的所述第一清洁组件间歇地清洁固定的所述透光区，固定的所述第二清洁组件间歇地清洁转动中的所述反射区。

2.如权利要求1所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中所述第二清洁组件靠近所述透光区设置。

3.如权利要求1所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中基于所述搅拌结构的转动方向，所述第一清洁组件与所述反射区的相位相差180、150、135、120、90或45度。

4.如权利要求1所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中在固定的所述第二清洁组件清洁转动中的所述反射区后，所述反射区才被转动到所述透光区的对面。

5.如权利要求1所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中所述第二清洁组件固定于所述墨粉盒的固定座上，所述搅拌结构枢接于所述固定座上。

6.如权利要求1所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中所述第二清洁组件固定于所述墨粉盒的固定座上，所述固定座具有缺口，所述发射信号通过所述缺口进入所述透光区，所述反射信号透过所述缺口回到所述收发器。

7.如权利要求1所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中：依据所述反射信号的位准维持于低位准，判断碳粉残量为高；以及依据所述反射信号的位准维持于低位准伴随一个或多个短暂的高位准期间，判断碳粉残量为低。

8.如权利要求7所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中当判定碳粉残量为低时，启动补充墨粉盒补充新碳粉至所述墨粉盒中。

9.一种碳粉残量检测装置，其特征在于，包含：

墨粉盒，内部储存有碳粉，并于一侧具有透光区；

搅拌结构，可转动地设置于所述墨粉盒中，并搅拌所述碳粉；

反射区，设置于所述墨粉盒的另一侧的内表面；

第一清洁组件，设置于所述搅拌结构的一侧上；

第二清洁组件，设置于所述搅拌结构的另一侧上；以及

收发器，设置于所述墨粉盒的外部的本体，并发出发射信号通过所述透光区到达所述反射区，所述反射区通过反射所述发射信号而产生的反射信号通过所述反射区被所述收发器接收；其中

转动中的所述第一清洁组件间歇地清洁固定的所述透光区，转动中的所述第二清洁组件间歇地清洁固定的所述反射区。

10.如权利要求9所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中所述透光区到所述反射区的光路平行于所述搅拌结构的轴向，且垂直于所述墨粉盒可被抽取替换的方向。

11.如权利要求9所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中所述透光区到所述反射区的光路垂直于所述搅拌结构的轴向，且垂直于所述墨粉盒可被抽取替换的方向。

12.如权利要求9所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中：依据所述反射信号的位准维持于低位准，判断碳粉残量为高；以及依据所述反射信号的位准维持于高位准伴随一个或多个短暂的低位准期间，判断碳粉残量为低。

13.如权利要求12所述的碳粉残量检测装置，其特征在于，其中当判定碳粉残量为低时，启动补充墨粉盒补充新碳粉至所述墨粉盒中。

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