CN113173007A - 墨盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种墨盒，其包括存储墨的墨室。突出室在使用墨盒时的重力方向上从墨室向上突出。摆动体具有浮子和检测部分。还包括检测室，检测部分在检测室中移动，并且利用检测室根据检测部分的位置检测存储在墨室中的墨量。在墨盒中，枢转地移动的摆动体的枢转中心设置在突出室内部。

Description

墨盒

本申请是名称为“墨盒”、申请日为2019年4月18日、申请号为201910310707.5的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种墨盒。

背景技术

已知的喷墨记录设备将墨从设置在记录头上的喷嘴喷射到记录介质上，从而在记录介质上记录图像。一种这样的喷墨记录设备包括可附接/可拆卸的墨盒。墨盒将墨存储在设置于墨盒中的墨室中。当墨盒安装在喷墨记录设备中时，墨盒的墨出口和记录设备的供墨口彼此连接，从而可以将存储在墨室中的墨供给到记录头。

当墨盒中剩余的墨量减少并且因此难以记录时，墨盒被更换为新墨盒，然后可以恢复记录。为了检测墨盒中剩余的墨量，提出了一种使用光学检测器的检测方法，如日本专利特开No.2017-114017中所描述的。根据日本专利特开No.2017-114017的墨盒包括：存储墨的墨室；检测窗口，该检测窗口是其中形成有与墨室连续的检测空间的透光部分；以及用于检测墨剩余量的摆动体。该摆动体包括：轴孔，该轴孔装配到设置于墨室中的支撑轴上；浮子，该浮子朝向两侧枢转地移动，其中轴孔在墨室中介于两侧之间；以及在检测窗口中枢转地移动的检测部分。摆动体绕支撑轴枢转地移动。检测窗口设置在包括在喷墨记录设备的主体中的光学传感器的光发射器和光接收器之间。在检测窗口内，在墨剩余量较大的情况下检测部分位于来自光发射器的光被阻挡的位置，而在墨剩余量较小的情况下检测部分移动到来自光发射器的光未被阻挡的位置。在这些情况下，基于光接收器接收的光量来检测墨室中的墨剩余量。

根据日本专利特开No.2017-114017的墨盒中所使用的摆动体响应于墨室中的液面的变化而枢转地移动，并且预期会平稳地移动。因此，在根据日本专利特开No.2017-114017的墨盒中，摆动体的轴孔松弛地装配到支撑轴上。

在根据日本专利特开No.2017-114017的墨盒中，摆动体的枢转中心(即，支撑轴和轴孔所在的位置)设置在墨室内。因此，摆动体的枢转中心在初始使用状态下(从墨盒被使用前的状态到墨室中剩余不少于一半的墨的状态)位于墨中。在该墨盒中，液面随着墨的消耗而下降，并且支撑轴和轴孔之间的用作枢转中心的区域暴露于空气和墨之间的界面。在这种情况下，根据发明人的研究，由于存在于支撑轴和轴孔之间的区域中的墨并且由于作用在摆动体的构件上的墨的表面张力，摆动体停止平稳移动。这导致不能适当地检测墨剩余量的问题。

发明内容

本发明提供一种墨盒，其包括：存储墨的墨室；突出室，该突出室在使用墨盒时的重力方向上从墨室向上突出；摆动体，所述摆动体具有浮子和检测部分；以及检测室，所述检测部分在检测室中移动，并且利用所述检测室根据检测部分的位置检测存储在墨室中的墨量。在墨盒中，枢转移动的摆动体的枢转中心设置在突出室内。

通过下文参考附图对示例性实施例的描述，本公开的其他特征和方面将变得明显。

附图说明

图1A和图1B是示出了示例性墨盒的视图。

图2A和图2B是示出了示例性摆动体在墨盒内部枢转地移动的状态的视图。

图3是示出了另一示例性墨盒的视图。

图4A、图4B、图4C和图4D是示出了另一示例性摆动体在墨盒内部枢转地移动的状态的视图。

图5是示出了在摆动体的枢转中心形成之前的状态的视图。

图6A、图6B、图6C和图6D是示出形成了摆动体的枢转中心和墨室的状态的视图。

具体实施方式

本公开提供了一种具有摆动体的墨盒，即使墨被消耗，该摆动体也可以平稳地枢转移动。

现在，将在此参考附图描述本公开的多个实施例、特征和方面。

图1A是根据本发明的墨盒的分解透视图。该墨盒包括主体框架10、第一盖1和第二盖2。由这些元件围成的空间是墨室。墨室可以存储墨。第一盖1和第二盖2由例如一对薄膜片材形成。例如，透明树脂膜可用于所述薄膜片材。通过使用热焊接将这些薄膜片材附着到由树脂制成的主体框架10上来形成墨室。在图1A中，主体框架10的形状类似于具有沿第一方向敞开的多个开口的框架。墨室通过将第一盖1和第二盖2连接到主体框架10而形成。然而，墨室不限于这种形式，而是可以构造成任何形式，只要可以存储墨即可。例如，主体框架10可以与第一盖1一体地形成，以具有类似于具有底部以及沿第一方向敞开的一开口的容器的形状，而第二盖2可以附着到主体框架10上以覆盖所述开口。或者，主体框架10可以与第一盖1和第二盖2一体地形成。

在使用墨盒时的重力方向上，墨盒在墨盒的下部具有墨出口16。在图1A中，墨出口16从主体框架10敞开。这里，使用墨盒时的重力方向(下文中简称为“重力方向”)是与图1A中的第二方向平行的方向。“使用墨盒时”是指墨盒安装在喷墨记录设备中的情况。在图1A中，表示第二方向的箭头在重力方向上指向上方。从充分利用墨的角度来看，墨出口优选地在重力方向上设置在墨盒中心下方的位置。

突出室14和检测室18以在重力方向上从墨室向上突出的方式设置在墨盒中。在图1A中，两个开口在重力方向上设置在主体框架10的上部，并且突出室14和检测室18分别通过这两个开口与墨室连通。突出室14在重力方向上向上突出，而检测室18不需要向上突出，这将在后面描述。例如，检测室18可以在与重力方向相交的方向上(即，在第一方向上或在与重力方向和第一方向相交的方向上)突出。突出室14和检测室18可以与主体框架10一体形成。在图1A中，突出室14与主体框架10一体形成。检测室18是用于检测存储在墨室中的墨量的室，这将在后面详细描述。

摆动体20设置在墨室内。摆动体20是能够响应于墨室内的液体量的变化而枢转移动的构件。摆动体20包括检测部分22和浮子部分23。检测部分22和浮子部分23通过第一臂24和第二臂25彼此连接。形成枢转中心的轴孔21在第一臂24和第二臂25之间的位置处设置在摆动体20中。轴孔21松弛地装配到支撑轴13上，支撑轴13的形状类似于沿第一方向突出的突起。支撑轴13的端部由诸如覆盖构件3或第二盖2的构件覆盖，从而防止轴孔21从支撑轴13脱落。或者，支撑轴13的端部可以由于热量而变形以防止轴孔21脱落。摆动体20围绕由轴孔21和支撑轴13构成的枢转中心枢转地移动。摆动体20的枢转中心不限于这种形式，而是可以构造成任何形式，只要在摆动体20枢转移动时枢转中心用作枢转移动的中心即可。

图1B示出了在墨室充满墨并安装在喷墨记录设备中的情况下(即，在使用墨盒时)的墨盒。摆动体20的轴孔21松弛地装配在设置于突出室14内部的支撑轴13上。作用在浮子部分23上的浮力使得摆动体20围绕作为枢转中心的轴孔21枢转地移动。枢转移动使得摆动体20的检测部分22在检测室18内移动。检测部分22可以从检测室18移动到墨室中。注意，突起12设置在墨室内部，并且由于第一臂24与突起12接触，可以管控摆动体的枢转运动(也就是说，浮子部分23沿重力方向向上移动的运动)。在图1B所示的状态下，检测部分22被定位成阻挡从包括在喷墨记录设备中的光发射器41发出的光，从而防止光到达也包括在喷墨记录设备中的光接收器42。基于未到达光接收器42的光或者光量少于预定量，可以检测到墨室中剩余足够量的墨。

在墨室未装墨的状态下，由于第二臂25和浮子部分23的总重量与第一臂24和检测部分22的总重量之间的平衡，摆动体20旋转。图2A示出了墨室中装满墨的墨盒，该状态与图1B中的状态相同。图2B示出了在墨从图2A中的状态被消耗后墨室中没有墨的墨盒。

如图2A所示，摆动体20松弛地装配在突出室14内的支撑轴13上，以便能够围绕轴孔21所在的枢转中心枢转(旋转)。枢转中心与检测部分22的重心之间的最短距离L1优选地小于枢转中心与浮子部分23的重心之间的最短距离L2。此外，第一臂24和检测部分22的总体积优选地小于第二臂25和浮子部分23的总体积。在墨室装满墨30的状态下，浮力在重力方向上向上作用在浮子部分23上，这使得摆动体20绕轴孔21的中心逆时针旋转。如上所述，第一臂24因此与突起12接触并被防止进一步移动，检测部分22静止在检测室18内部。

当墨室中容纳的墨从图2A中的状态被消耗时，浮子部分23从墨中露出，如图2B所示，浮力停止起作用。当这种情况发生时，摆动体20绕轴孔21的中心顺时针旋转(枢转地移动)，如图2B中的箭头所示。这种旋转使检测部分22在检测室18内移动。检测部分22可以最终从检测室18移动到墨室中。已经移开的检测部分22不阻挡来自图1B中所示的光发射器41的光。结果，光接收器42接收光，并且基于该结果，可以检测到墨室中剩余的墨量变小。

在根据本发明的墨盒中，枢转地移动的摆动体20的枢转中心(即，图1A、1B、2A和2B中轴孔21和支撑轴13所在的部分)设置在突出室14内，该突出室在重力方向上从墨室向上突出。即使在墨室充满墨的初始状态下，在重力方向上从墨室向上突出的突出室14也不装墨。因此，突出室14内的枢转中心几乎不与墨接触，从而抑制了墨进入轴孔21与支撑轴13之间的空间的可能性。因此，摆动体20可以响应于墨室内的剩余墨量而平稳地枢转。

突出室14可以形成为使得除了摆动体20移动通过的空间之外突出室14和墨室彼此隔开，因此墨不容易进入突出室14。然而，从摆动体20的平稳移动的角度来看，墨室与突出室14优选地通过其尺寸使得墨能够流动的开口而彼此连通。开口设置在形成墨室的构件(例如，主体框架)中。考虑到这些点，优选的是，在与重力方向相交的第一方向上，突出室14和墨室之间的开口的宽度等于或小于墨室宽度的五分之四。而且，优选的是，在第一方向上，突出室14和墨室之间的开口的宽度等于或大于墨室宽度的五分之一。

为了避免增加墨盒的总体尺寸，优选的是，突出室14在重力方向上的高度h1类似于或小于检测室18在重力方向上的高度h2。更具体地，突出室14的高度h1与检测室18的高度h2之间的关系优选地满足0.3≤h1/h2≤1.1，或者更优选地0.5≤h1/h2≤1.0，或者甚至更优选地0.6≤h1/h2≤0.9。

图3示出了检测室在与重力方向相交的方向上突出的示例。在图3中，检测室18在与重力方向相交的方向上突出。注意，突出室14仍然在重力方向上从墨室向上突出。作为摆动体20的枢转中心的轴孔21设置在突出室14的内部。利用这种构造，在墨室充满墨的初始状态下，枢转中心不与墨接触，而检测部分22与墨接触。在图3的构造中，枢转中心与检测部分22的重心之间的最短距离L1优选地小于枢转中心与浮子部分23的重心之间的最短距离L2。另外，第一臂24的体积优选地小于第二臂25的体积。而且，第一臂24和检测部分22的总体积优选地小于第二臂25和浮子部分23的总体积。突起12也设置在图3中的墨盒中的墨室内。突起12与第一臂24接触并防止摆动体进一步顺时针移动。

图4A至4D示出了当存储在图3中的墨盒中的墨被消耗时摆动体20的移动。在图4A中，摆动体20处于静止状态，其中检测部分22和浮子部分23停留在墨30中。在图4B中，墨量减少，墨的液面到达检测室18。在图4C中，墨的液面在重力方向上低于检测部分22，检测部分22露出。此时，浮子部分23仍然停留在墨30中，浮力在重力方向上向上作用在浮子部分23上。这使得摆动体20能够保持静止。当墨被进一步消耗时，浮子部分23从墨30中露出，如图4D所示。在这种状态下，重力直接作用在浮子部分23上，并使摆动体20绕支撑轴13逆时针旋转，如图4D中的箭头所示。上述摆动体20的移动由作用在浮子部分23上的浮力和重力之间的平衡控制，并随着墨的液面的变化而变化。

图5示出了摆动体的枢转中心的示例性构造。图5是示出了摆动体20的枢转中心形成之前的状态的视图。在该示例中，摆动体20包括支撑轴26，并且支撑轴26的支撑轴端部27松弛地装配到突出室14中的摆动体支撑部11的轴孔21中。

更具体地，如图6A所示，摆动体20的支撑轴26朝向形成在突出室14的摆动体支撑部分11中的轴孔21定向。在这种状态下，摆动体20的支撑轴26的轴线设置成与轴孔21的轴线对准。摆动体20的枢轴由支撑轴26和支撑轴端部27形成，所述支撑轴具有柱形形状，其中心具有凹口，并且所述支撑轴端部的宽度大于支撑轴26的外径。

接下来，摆动体20沿孔的轴线下降并松驰地装配到轴孔21中。支撑轴端部27具有锥形形状，其中宽度朝向端部变小，因此容易将支撑轴26引导到轴孔21中。支撑轴26在中心处具有凹口，并且支撑轴端部27的宽度大于支撑轴26的宽度。因此，支撑轴端部27弹性变形并逐渐装配到轴孔21中，而不会在与轴孔21的表面接触时发生支撑轴26的侧部的破损等。在该步骤中，摆动体20旋转以使摆动体20的检测部分22进入墨盒的检测室内。支撑轴端部27的最大宽度大于轴孔21的直径，这防止了摆动体20脱落。在支撑轴26和轴孔21之间形成小间隙，摆动体20从而可以绕轴孔21的轴线向右或向左枢转地移动(旋转)。因此，摆动体20的枢转中心形成在突出室内。

随后，如图6D所示，第一盖1和第二盖2附着到主体框架上，以使摆动体20插设于其间，并且第一盖1和第二盖2覆盖主体框架的具有突出室14和开口的表面、以及相对的表面。通过使用例如热焊接(热压结合)来附着这些盖。在这种情况下，摆动体20优选地由熔点高于用于主体框架以及用于第一盖1和第二盖2的树脂的树脂制成，以减少摆动体20的热变形。从而，形成覆盖上下开口的一对壁，其中摆动体20插设于其间，因此形成存储墨的墨室。利用摆动体20松弛地装配到支撑轴26上并且支撑轴端部27的宽度大于轴孔21的内径的构造，可以在不使用覆盖构件等的情况下减小摆动体20脱落的可能性。

尽管已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。对下列权利要求的范围应作最广义的解释，从而涵盖所有变型以及等同的结构和功能。

Claims (11)

1.一种墨盒，包括：

存储墨的墨室；

摆动体，所述摆动体具有浮子和检测部分；以及

检测室，所述检测部分在所述检测室中移动，并且利用所述检测室根据检测部分的位置检测存储在所述墨室中的墨量，

其中，在使用所述墨盒时所述摆动体的枢转中心在重力方向上总是位于墨的液位上方。

2.根据权利要求1所述的墨盒，

其中，在与重力方向相交的方向上，所述开口的宽度等于所述墨室的宽度的五分之一或大于所述墨室的宽度的五分之一。

3.根据权利要求1所述的墨盒，

其中，所述检测室在重力方向上从所述墨室向上突出。

4.根据权利要求1所述的墨盒，还包括突出室，在使用墨盒时所述突出室在重力方向上从所述墨室向上突出；

其中，当在重力方向上所述突出室的高度为h1且所述检测室的高度为h2时，高度h1和高度h2满足0.3≤h1/h2≤1.1。

5.根据权利要求1所述的墨盒，还包括突出室，在使用墨盒时所述突出室在重力方向上从所述墨室向上突出；

其中，当在重力方向上所述突出室的高度为h1且所述检测室的高度为h2时，高度h1和高度h2满足0.5≤h1/h2≤1.0。

6.根据权利要求1所述的墨盒，还包括突出室，在使用墨盒时所述突出室在重力方向上从所述墨室向上突出；

其中，当在重力方向上所述突出室的高度为h1且所述检测室的高度为h2时，高度h1和高度h2满足0.6≤h1/h2≤0.9。

7.根据权利要求1所述的墨盒，

其中，所述检测室在与重力方向相交的方向上从所述墨室突出。

8.根据权利要求1所述的墨盒，

其中，所述枢转中心是所述摆动体的支撑轴松弛地装配到轴孔中的部分。

9.根据权利要求1所述的墨盒，还包括突出室，在使用墨盒时所述突出室在重力方向上从所述墨室向上突出；

其中，所述突出室与主体框架一体形成。

10.根据权利要求1所述的墨盒，还包括突出室，在使用墨盒时所述突出室在重力方向上从所述墨室向上突出；

其中，所述突出室和所述检测室与主体框架一体形成。

11.根据权利要求1所述的墨盒，还包括突出室，在使用墨盒时所述突出室在重力方向上从所述墨室向上突出；

其中，在使用墨盒时，所述突出室内的所述枢转中心不与墨接触。

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