TWI294356B - Ink tank for liquid printing apparatus, method of manufacturing same, liquid printing apparatus with same, and method of detecting remaining ink - Google Patents

Description

1294356 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一能夠檢測該墨水罐中之剩餘墨水的墨水 罐、一列印設備、製造此墨水罐之方法、及檢測該剩餘墨 水之方法。 【先前技術】

在一列印媒介、諸如紙張及薄塑膠片（例如OHP )上 列印包含字母之影像的列印系統之中，已有一液體列印系 統，其藉著將液體墨水施加至該列印媒介，在該列印媒介 之一列印表面上施行接觸式或非接觸式列印。 一噴墨列印系統尤其具有很多優點，諸如高速列印、 可輕易產生彩色列印、在諸如紙張及布的列印媒介上之列 印會g力、小噪音、及產生高品質歹iJ印影像之能力。 當作一用於包含該噴墨列印設備的各種列印設備之墨 水供給源，採用一卡匣型墨水罐。所採用之大部份墨水匣 係可由該列印設備分開。 該列印設備具有一機件，以檢測該卡匣中之剩餘墨水 ，俾能防止該列印操作之一不小心中斷’當該卡匣中之墨 水用完時，這中斷將以別的方式發生。用於檢測該卡匣中 之剩餘墨水的存在之機件包含一機件，其使用一檢測該卡 匣中的電極間之傳導狀態的機構；及一機件，其使用一用 於光學檢測墨水的機構。 特別地是，用於光學檢測墨水之存在或不存在的機構 -5- (2) 1294356 之結構係簡單的，且不需要一大裝置，並因此已發現很多 應用。 當作此一機件用於光學檢測剩餘墨水之一範例，一使 用棱鏡之機件係於美國專利第5616929及6361136號中提 出。使用稜鏡之剩餘墨水檢測機件具有一在該列印設備側 面上、及在該墨水匣側面上之發光部份及光接收部份；一 由諸如聚丙燃的透光材料所製成之稜鏡反射表面。當該卡 匣中之墨水用盡及該稜鏡之一介面由墨水變化至空氣時， 來自該列印設備側面上之發光部份的光線係藉著該稜鏡反 射表面全反射，且藉由該列印設備側面上之光接收部份所 檢測。基於光學反射強度中之一變化，決定該卡匣中是否 有墨水。 然而，根據光學反射強度中之一變化檢測該墨水匣中 之墨水的存在或不存在之機件具有以下問題之可能性。 當該發光部份之一輸出係增加以改善檢測該剩餘墨水 之準確性時，除了需要檢測之反射光以外，不想要、不規 則地反射光束及擴散光束係由藉著該發光部份所放射之光 線產生。這些不想要之光束可在一相當大之強度下抵達該 光接收部份，造成該精密之墨水檢測困難。然而，對於檢 測墨水之存在或不存在設定一高輸出閥値，以應付這些相 當大強度之不規則反射光束及擴散光束，可能造成該剩餘 墨水檢測及檢測延遲之降低精確度的另一問題。 【發明內容】 -6 - (3) 1294356 本發明已由這些問題之觀點所達成。本發明之一目的 係提供一用於液體列印設備之墨水罐，該列印設備能夠以 高精確度地光學檢測該墨水罐中之剩餘墨水；一製造該墨 水罐及該液體列印設備之方法；及藉著配備有該墨水罐的 液體列印設備檢測剩餘墨水之方法。 爲達成上面之目的，本發明提供一在其中形成有墨水 容置室之墨水罐，以容置墨水，其中該墨水容置室係能夠 容置墨水，該墨水包含一當藉著由外側輻射的光線激發時 照亮之發光材料；其中該墨水罐具有一光徑，以將來自該 墨水罐外側之輻射狀光線導入該墨水容置室，及將藉由該 發光材料所產生之光線引導至該墨水罐外面。 再者，於紫外線範圍或紅外線範圍、而不包含可見光 波長範圍中，該發光材料具有一光發射波長帶及一光吸收 波長帶。該發光材料之光發射波長帶及一峰値光發射波長 ，分別與該發光材料之光吸收波長帶及一峰値光吸收波長 不同。 該墨水罐亦可包含^一^集光機構’以收集由該發光材料 所產生之光線。 該集光機構可包含一凸透鏡。 該集光機構可包含一配置在該墨水容置室內側之反射 鏡。 該墨水罐可包含一擴散機構，以將該輻射狀光線擴散 進入該墨水容置室。 該擴散機構可包含一凹透鏡。 (4) 1294356 該墨水罐可包含一反射機構，以根據該墨水容置室中 之剩餘墨水量將該輻射狀光線反射至該墨水罐外面。 該墨水罐亦可包含一墨水供給通口，以由該墨水容置 室供給墨水至一列印設備。 該墨水罐可具有一能夠附接至該列印設備及由該列印 設備分離之墨水匣。 該墨水容置室可容置墨水。 本發明亦提供一能夠藉著使用由墨水罐所供給的墨水 列印影像之列印設備；其中該墨水罐具有一能夠容置墨水 之墨水容置室，該墨水包含一當藉著由外側輻射的光線激 發時照亮之發光材料，及一光徑，以將來自該墨水罐外側 之輻射狀光線導入該墨水容置室，及將藉由該發光材料所 產生之光線引導至該墨水罐外面；其中該列印設備具有一 發光部份，以經過該光徑將該輻射狀光線投射進入該墨水 容置室，及一光接收部份，以經過該光徑接收及檢測藉由 該發光材料所產生之光線。 於上面之結構中，藉著該發光部份所放射之光線的波 長可不同於藉由該光接收部份所接收之光線的波長。 該列印設備可另包含一反射光接收部份，以根據該墨 水容置室中之剩餘墨水量接收及檢測由該墨水罐所反射之 輻射狀光線。 該發;7t部份可發射峰値波長λ 1之光線，並使其譜帶 位於一紫外線範圍或一紅外線範圍中；該反射光接收部份 可具有波長λ 1之檢測光線的靈敏度；及該光接收部份可 -8- (5) 1294356 具有峰値波長λ 2之檢測光線的一靈敏度，並使其譜帶位 於一不同於該波長λ 1之紫外線範圍或紅外線範圍中。 該列印設備可藉著使用噴墨式列印頭列印一影像，該 列印頭能夠射出由該墨水罐所供給之墨水。 本發明亦提供一製造墨水罐之方法，其中該墨水罐具 有一能夠容置墨水之墨水容置室，該方法包含該等步驟： 製備一殼體，至少該墨水容置室形成在其中；形成一墨水 供給部份，以使該殼體中之墨水容置室與該墨水罐外面相 通；形成一光徑，以將由該墨水罐外側所投射之輻射狀光 線導入該墨水容置室，及將該墨水容置室中所產生之光線 引導至該墨水匣外面；將一當藉著由該墨水匣外側所投射 之輻射狀光線激發時照亮之發光材料溶解或散布於墨水中 ;及將已溶解或散布有該發光材料之墨水充塡進入該墨水 容置室。 製造一墨水罐之方法可另包含該步驟：提供一集光機 構，以收集藉由該發光材料所產生之光線。 本發明亦提供一檢測墨水容置室中之剩餘墨水的方法 ，其包含該等步驟：將輻射狀光線投射進入該墨水容置室 ;用該輻射狀光線激發該墨水容置室中之墨水所包含的發 光材料，以產生光線；及根據該發光材料所產生之光線檢 測該墨水容置室中之剩餘墨水量。 如上面所述，本發明將該輻射狀光線投射進入該墨水 容置室，以激發該墨水容置室中之墨水所包含的發光材料 供照亮。藉著檢測該發光材料所產生之具有與該輻射狀光 -9 - (6) 1294356 線波長不同的波長之光線，其係可能檢測該墨水容置室中 之剩餘墨水。 亦即，不論該墨水容置室中是否有剩餘墨水’藉著檢 測該墨水中之發光材料所產生的光線能夠可靠地決定是否 有剩餘墨水，而不會受該輻射狀光線之擴散光束或不規則 反射光束所影響。 譬如，用於檢查墨水之存在的光量或光強度之閥値可 被設定爲低的，以確保該檢測光量之一大S/N比率，並藉 此能夠以高精確度地檢測該剩餘墨水之存在或不存在。 其係亦可能檢測該墨水罐是否安裝在該列印設備上， 及防止未安裝該墨水罐地施行該列印操作。 本發明之上面及其他目的、效果、特色及優點將由其 具體實施例之以下敘述會同所附圖面而變得更明顯。 【實施方式】

將藉著參考所附圖面敘述本發明之具體實施例。 (第一具體實施例） 如圖1及圖2所示，於此具體實施例中，一墨水匣 1 1 〇之本體係由接合在一起之外蓋構件1 A及殼體構件i b 所製成。其內部係藉著一分隔壁面6分成一墨水容置室 5A及一吸收體容置室5B。該吸收體容置室5B係形成具 一與大氣相通之大氣相通通口 2，及一墨水供給通口 8, 以供給墨水至一未示出之噴墨式列印頭。一吸收體3安裝 -10- (7) 1294356 在該吸收體容置室5 B中，其藉著毛細管吸引力吸收及保 有墨水，及施加一負壓至待由該墨水供給通口 8供給之墨 水。該墨水容置室5A僅只經過一相通通口 7與該吸收體 容置室5B相通。 當墨水係藉著連接至該墨水供給通口 8之列印頭所耗 盡時，該吸收體容置室5B中之墨水係在藉著該吸收體3 所施加之一預定負壓下由該墨水供給通口 8供給至該列印 頭。因該吸收體容置室5B中之剩餘墨水量減少，該墨水 容置室5 A中之墨水係經過該相通通口 7藉著該空氣-液體 交換供給進入該吸收體容置室5B。該墨水容置室5A及該 吸收體容置室5B間之壓力差造成該墨水容置室5A中之墨 水經過該相通通口 7移入該吸收體容置室5B。同時，該 吸收體容置室5B中之空氣係導入該墨水容置室5A。藉著 此製程，該墨水匣1 1 〇能在一預定壓力下由該墨水供給通 口 8穩定地供給該墨水。 圖1係該墨水匣11 〇之一橫截面圖，並於該墨水容置 室5 A中具有墨水，且圖2係一側視圖，如由圖1之箭頭 II方向中所視。圖1對應於一取自圖2沿著剖線a-a’之橫 截面。圖3係該墨水匣110之一橫截面圖，而於該墨水容 置室5A中沒有墨水。 此具體實施例係設計成可檢測該墨水匣i 1 〇的墨水容 置室5A中之剩餘墨水。用於此目的，該墨水容置室5A 係由一透明之樹脂材料所形成，該材料可透射一稍後敘述 的特定波長之光線。 -11 - (8) 1294356 使用該墨水匣110之噴墨列印設備具有一發光單元（ 發光部份）13,其具有一內建之發光二極體（未示出）。 來自該光發射二極體之光線係藉著一圓頂形聚光透鏡1 3 A 所聚集，且地垂直投射朝向該墨水容置室5A之底部。讓 所投射光線1 1之波長爲λ 1。該墨水容置室5 A及吸收體 容置室5B中所容置之墨水具有一散布在其中之發光材料 1 0。由該發光單元1 3所放射之波長；I 1的投射光線1 1通 過該墨水容置室5A之底部壁面，該底部壁面對於此波長 係透明的，且係輻射碰撞該墨水。散布於該墨水中之發光 材料1 〇吸收該波長λ 1的投射光線1 1，且被激發以產生 波長λ 2的光線1 2，該波長λ 2係不同於該波長λ 1。 在該噴墨列印設備側面上，第一光接收單元（第一光 接收部份）1 5係位於接近該墨水匣1 1 0及在該墨水匣之外 側。該第一光接收單元15具有一功能（靈敏度），以檢 測波長λ 2的光線1 2。該墨水容置室5 Α之一壁面係與一 集光構件1 6 —體成形，該集光構件係位於該第一光接收 單元15及該墨水容置室5A中的墨水之間。該集光構件 1 6係一凸透鏡，及有效率地收集藉著散布於該墨水中之發 光材料1 〇所放射的光線1 2，而不管該墨水容置室5 A中 之墨水量，及將所聚集的光線導入該第一光接收單元1 5。 如上面所述，此具體實施例使用該投射光線1 1以激 發該發光材料1 0，以產生光線。該投射光線1 1係由該發 光單元1 3輻射碰撞該墨水容置室5A中之墨水，以激發散 布於該墨水中之發光材料10。藉著該發光材料10所產生 -12- (9) 1294356 之光線1 2係接著藉由該第一光接收單元1 5所檢測。以此 製程，檢測該墨水容置室5A中之剩餘墨水。 當該墨水容置室5A中有墨水時，如圖1所示，該墨 水中之發光材料1 〇吸收波長λ 1之激發光線1 1，該光線 係由該發光單元13投射朝向該墨水容置室5Α中之墨水。 如此激發之發光材料1 〇現在產生波長λ 2之光線1 2，該 波長λ 2係不同於該激發光線1 1之波長λ 1。藉由該發光 材料1 〇所產生的光線1 2之一部份係藉著該集光構件1 6 所聚集，用於藉著該第一光接收單元1 5檢測。 在另一方面，當該墨水容置室5 Α係無墨水時，如圖 3所示，於該墨水容置室5A中無發光材料10。如此，輻 射該激發光線1 1不會產生光線1 2。該第一光接收單元1 5 也不會檢測到光線1 2。 如上面所述，不論藉由該發光材料1 0所產生之光線 12是否藉著該第一光接收單元15所檢測，決定該墨水容 置室5A中之墨水的存在或不存在。 製成該第一光接收單元1 5，以檢測藉由該發光材料 1 〇所產生的波長λ 2之光線1 2，但不檢測來自該發光單元 1 3之波長λ 1的激發光線1 1。譬如，切開一特別波長範圍 之濾光器係提供於該第一光接收單元1 5中，以將波長；l i 的激發光線減少或切割至此一不可藉著該第一光接收單元 1 5檢測之程度。萬一該激發光線1 1之擴散光束及不規則 地反射光束抵達或接近該第一光接收單元1 5，它們之強度 係藉著該濾光器減少或切割，且如此不會藉著該第一光接 -13- (10) 1294356 收單元1 5所檢測。因此，該第一光接收單元1 5能 地檢測波長λ 2之光線12，而不會受波長λ 1的激 1 1所影響。這使其可能以高精確度檢測該墨水容濯 中之墨水的存在或不存在。再者，當未安裝該墨水 時，該第一光接收單元1 5不會檢測該光線1 2。這 可檢測該墨水匣1 1 0之存在或不存在。 安裝在該墨水匣110中之集光構件16收集藉 光材料1 〇所放射光線1 2之擴散光束，並將其導入 光接收單元15。如果該墨水容置室5Α中的墨水正 地運轉，只要該墨水存在，藉著該發光材料10所 光線1 2可被聚集及抵達該第一光接收單元1 5。如 進一步改善該剩餘墨水之檢測準確性。 該發光材料1 0係一藉著該光學激發所照亮之 諸如熒光材料及發出磷光之材料。在其中，合適之 一不會吸收光線及在一可見光範圍中照亮之材料。 材料1 〇有效地用於該剩餘墨水之檢測，及用於該 1 1 0之存在或不存在的檢測。再者，重要的是當一 以含有該發光材料之墨水列印在一列印媒介上時， 整成爲一列印液體之墨水不會在其色度及彩色飽和 化。譬如，該發光材料10可爲一不被藉著人眼看 光線激發至照亮的材料。 該發光材料10之範例包含一包含鈮（Nb )、 )及領（Er )之無機、紅外線磷，如於美國 5932 1 39號及日本專利申請案第〇8·〇〇3548及6〇· 夠可靠 發光線 ί室5Α 匣 110 意指亦 著該發 該第一 低液位 放射之 此能夠 物質， 材料係 該發光 墨水匣 影像係 原來調 度中惡 得見之 鏡（Yb 專利第 -029996 (11) 1294356 號中所揭示者。亦有一包含聚酯之紅外線發光材料，如於 美國專利第 5093147、 5614008、 4540595 及 5990197 號中 所揭示者。其係亦可能使用習知材料，諸如包含鈦菁染料 之紅外線發光材料，如於美國專利第6 1 4 9 7 1 9及6 5 1 3 9 2 1 號中所揭示者。 該發光材料10可爲一具有於可見光範圍中之光吸收 及放射譜帶的紫外線發光材料。當一紅外線磷係用作該發 光材料10時，由該發光單元13所投射的光線1 1之波長 及藉由該第一光接收單元1 5所檢測之波長兩者係於該可 見光範圍中，以致GaAs及.GaAlAs係適合用於該發光單 元13之材料。用於該第一光接收單元15之材料，InGaAs 及Si係適合的。 用於包含不同彩色墨水之墨水匣，該剩餘墨水之存在 或不存在亦可使用該相同之系統檢測。於此案例中，爲防 止該剩餘墨水檢測準確性中之可能的變化，且其可由不同 種類及密度之彩色墨水藉著該第一光接收單元1 5所接收 光線間之光強度差異所造成，於這些墨水中之發光材料1 〇 的濃度係根據該等墨水之種類及密度所調整。 (列印設備之範例結構） 圖1 4係一槪要透視圖，其顯示一能應用本發明的列 印設備之範例結構。 於此範例中，該列印設備5 0係一串列掃描型及具有 一可移動地引導在導引軸桿51、52上之滑架53，以致其 -15- (12) 1294356 可於一由箭頭A所指示之主要掃瞄方向中移動。該滑架53 係於該主要掃瞄方向中藉著一滑架馬達及一驅動力傳送機 件、諸如一皮譜帶往復運動地驅動，該傳送機件傳送該滑 架馬達之一驅動力。該滑架53安裝一列印頭10 (看圖15 )及一墨水罐，以將墨水供給至該列印頭1 〇。該列印頭 10及該墨水罐可形成該噴墨式卡匣。稍早所敘述之墨水匣 1 1 0可如該墨水罐安裝。該墨水匣1 1 〇中之墨水係經過該 墨水供給通口 8供給至該列印頭10。該墨水匣1 10能藉著 使用一安裝槓桿9 (看圖1 )附接至一墨水匣安裝部份或 由一墨水匣安裝部份分離，該墨水匣安裝部份設在該滑架 53或列印頭10上之一預定位置。已安裝該墨水匣11〇, 圖1之左邊通常係該列印設備之正面。 由該墨水匣1 1 〇供給墨水及將其施加至列印媒介以形 成一影像之列印頭1 〇，使用一能夠由其噴嘴射出墨水之噴 墨式列印頭。可使用各種型式之噴墨式列印頭，諸如一使 用電熱換能器（加熱器）者或一使用壓電元件者，以射出 墨水。當使用該電熱換能器時，它們加熱該墨水，以於墨 水中形成一氣泡，並當該氣泡膨脹時由該噴嘴排出墨滴。 當作一列印媒介之紙張P係由一在該列印設備50前 面之插入開口 55插入、於其運送方向中顛倒、及於箭頭 B之輔助掃描方向中藉著一進紙滾筒56給入。當該列印 頭在該主要掃瞄方向中前進時，藉著造成該列印頭1 0在 一壓盤57上射出墨水朝向該紙張P之一列印區域，該列 印設備50施行一列印操作。藉著反複地交替該列印操作 -16· (13) 1294356 及一進紙操作，於該輔助掃描方向中給入該紙張P達一等 於每一主要掃瞄之列印寬度的距離。 在圖14中之滑架53的主要掃瞄衝程範圍之左端，安 裝一回復單元（回復操作機構）58，其面對安裝在該滑架 53上之列印頭10的一噴嘴形成表面。該回復單元58具有 一蓋子，其能夠覆蓋在該列印頭10之噴嘴上；及一吸入 泵，用於將一負壓導入該蓋子。該回復操作（亦稱爲一“ 以吸入爲基礎之回復操作”）係藉著將該負壓導入該蓋子 所施行，該蓋子關閉該等噴嘴，以由該等噴嘴吸出墨水， 俾能將該列印頭i 〇之墨水射出性能保持於良好狀態中。 將該列印頭1 0的墨水射出性能保持於良好狀態中之回復 操作，亦可藉著由該等噴嘴射出墨水進入該蓋子所完成（ 亦稱爲一 “以射出爲基礎之回復操作”），而不會促成該 影像形成。 該列印設備50具有該發光單元1 3及該光接收單元1 5 (在圖14未示出），配置它們，以致當該滑架53抵達一 用於檢測剩餘墨水之預定位置時，它們面對該墨水匣1 1 0 之墨水容置室5 A，如圖1所示。該剩餘墨水檢測位置可 被設定在一原位，在此安裝該回復單元5 8。於此案例中’ 當該滑架5 3移至該原位時’能檢測該剩餘墨水’如於該 列印頭1 〇之備用狀態期間、於該回復操作期間及於該列 印操作之一停止狀態期間。 圖1 5係圖1 4的列印設備中之控制系統的槪要方塊圖 -17- (14) 1294356 於圖1 5中，一中央處理單元1 〇〇施行控制該列印設 備的操作用之處理及資料處理。一唯讀記憶體1 0 1儲存諸 如處理程序之程式，及一隨機存取記憶體1 02係用作一用 於執行處理之工作區。來自該列印頭1 〇之墨水射出係藉 著該中央處理單元1 00所做成，並供給加熱器驅動資料（ 影像資料）及一驅動控制信號（熱脈衝信號）至該列印頭 驅動器10A。該中央處理單元1〇〇經過一馬達驅動器 103A控制該滑架馬達103，以於該主要掃瞄方向中驅動該 滑架53。其亦經過一馬達驅動器1〇4A控制一 P.F馬達 1 〇4，以於該輔助掃描方向中給入該紙張p。 於施行該墨水匣1 1 0中之剩餘墨水的檢測時，該中央 處理單元100將該滑架53移至該剩餘墨水檢測位置，以 使該墨水匣110之墨水容置室5A面朝該發光單元13及該 光接收單元1 5。激發光線1 1係由該發光單元丨3輻射進入 該墨水容置室5 A。該光接收單元1 5根據是否檢測到藉由 該發光材料10所產生之光線12，決定該墨水容置室5 A 中之剩餘墨水的存在或不存在。再者，該中央處理單元 1 〇〇回應於該檢測結果執行處理。譬如，當其發現在此沒 有墨水剩餘時’該中央處理單元中斷該列印操作或提示該 使用者以新的墨水匣替換該墨水匣1 1 0。 (第二具體實施例）

圖4及圖5說明本發明之第二具體實施例。圖4係一 橫截面視圖，顯示該墨水匣1 1 〇，並於該墨水容置室5 A -18· (15) 1294356 存在有墨水，及圖5係一側視圖，如由圖4箭頭V之方向 中所視。圖4係一取自圖5沿著剖線a-a’之橫截面。 此具體實施例不同於該第一具體實施例，其中該墨水 • 匣1 10係設有一擴散構件17，以擴散來自該發光單元1 3 . 之激發光線11。於此範例中，一凹透鏡係用作該擴散構件 1 7。該凹透鏡係由一對該激發光線1 1爲透明之樹脂所製 成，更特別地是透明等級之聚丙烯，及與該墨水容置室 # 5A —體成形。已通過該凹透鏡17之激發光線11係已擴 ^ 散，以致該墨水容置室5A中之墨水中的平均光強度降低 。然而，如果來自該發光單元13之激發光線11係設定爲 足夠強，以致來自該發光材料1 0之光強度飽合，該凹透 鏡之供應能夠使該激發光線1 1有效地輻射碰撞散布在一 _ 寬廣範圍中之發光材料1 〇。其結果是，所激發之發光材料 ' 1 〇的數量增加，如此增加藉由該光接收單元15所檢測的 光線1 2之數量，及改善該剩餘墨水之檢測準確性。 • (第三具體實施例） 圖6至圖8說明本發明之第三具體實施例。圖6係一

- 橫截面視圖，其顯示該墨水匣110，並於該墨水容置室5A - 存在有墨水，圖7係一*側視圖，如由圖6箭頭V11之方向 中所視，及圖8係一橫截面視圖，顯示該墨水匣1 1 0，並 於該墨水容置室5 A中沒有墨水。圖6係一取自圖7沿著 剖線a-a’之橫截面。 於該先前之具體實施例中，該墨水匣110具有該墨水 -19- (s' (16) 1294356 容置室5A及該吸收體容置室5B。該墨水匣110僅只需要 形成一具有該墨水容置室5A之墨水罐。譬如，該墨水容 置室5A可形成在一彈性像袋子之卡匣內側，或其可使用 幾乎該墨水匣110中之整個空間所形成，用於直接容置墨 水。 於此具體實施例中’製成該墨水容置室5A，以於幾 乎該墨水匣1 1 〇內側之整個空間中直接容置墨水。此具體 實施例之基本功能係類似於該第一具體實施例之基本功能 。此具體實施例另提供一在該墨水匣1 1 0內側之反射鏡1 8 。該反射鏡1 8收集由該發光材料1 0所產生之光線1 2、增 加該光線之數量或強度、及將其引導至該第一光接收單元 1 5，如此改善該剩餘墨水之檢測準確性。 (第四具體實施例） 圖9至圖1 2說明本發明之第四具體實施例。圖9係 一橫截面視圖，顯示該墨水匣110，並於該墨水容置室5A 存在有墨水，圖10係一側視圖，如由圖9之箭頭X方向 中所視，及圖1 1係一橫截面視圖，顯示該墨水匣1 1 〇，並 於該墨水容置室5A中沒有墨水。圖9係一取自圖10沿著 剖線a-a’之橫截面。 此具體實施例之基本功能係類似於該第一具體實施例 之功能。此具體實施例不同於第一具體實施例，其中三稜 鏡4係安裝在該墨水匣110中，且第二光接收單元（第二 光接收部分）1 4係設在該列印設備側面上。該第二光接收 -20- (17) 1294356 單元14具有檢測由該發光單元1 3所福射之波長λ 1的投 射光線1 1之功能。當該墨水容置室5 Α中沒有墨水時’如 圖1 1所示，該第二光接收單元14檢測藉著該稜鏡4全反 射之投射光線1 1。當墨水存在於該墨水容置室5 A中時， 如圖9所示，由該投射光線1 1所激發之發光材料1 〇產生 波長λ 2之光線1 2，該光線12係接著藉由該第一光接收 單元1 5所檢測。 圖1 2係一觀念槪要圖，其顯示當光線在0之入射角 進入該三棱鏡4之表面時，該三稜鏡4如何工作。於圖12 中，當在該棱鏡4下方時有空氣，該入射光線係藉著該空 氣及該三稜鏡4間之一介面所反射，並使該反射光之一反 射角等於0之入射角。這代表一狀態，其中沒有墨水存在 於該墨水容置室5Α中，如於圖11中。在另一方面，當在 圖1 2中之三稜鏡4下方有墨水時，該入射光線係在折射 角度0 ’下經過該墨水及該三稜鏡4間之介面折射，及如一 藉著圖1 2中之二點虛線所指示的傳送光線般傳播。這代 表一狀態，其中於該墨水容置室5 Α中有墨水，如於圖9 中0 如上述，該第二光接收單元1 4檢測由該發光單元1 3 所輻射之波長λ 1的投射光線1 1。在另一方面，當藉著該 投射光線1 1激發時，該第一光接收單元1 5檢測由該發光 材料10所產生之波長λ 2的光線12。如此，當該第一光 接收單元1 5及該第二光接收單元1 4沒有任一個檢測到光 線時，其可決定該墨水匣1 1 〇係未安裝。當該第一光接收 21 - (18) 1294356 單元15檢測到光線（波長λ 2的光線12 )時，其能決定 該墨水存在於在該墨水容置室5A中。再者，當該第一光 接收單元1 5未能檢測到光線（波長λ 2的光線12 )，及 該第二光接收單元14檢測到光線（波長λ 1的光線1 1 ) 時，其能決定該已安裝墨水匣110的墨水容置室5Α中沒 有墨水。 圖13說明有關上面之三種決定。當安裝用作一墨水 罐之墨水匣1 1 〇及如果在其中沒有墨水時，檢測到波長入 1的投射光線1 1。如果有墨水，檢測到波長λ 2的光線12 。當未安裝該墨水匣11 〇時，既未檢測到波長λ 1的光線 1 1，也未檢測到波長λ 2的光線12。這樣一來，可藉著波 長；I 1及λ 2之檢測光線的組合檢查墨水之存在及是否已 安裝該墨水匣。 既然該第一及第二光接收單元15及14具有不同之可 檢測波長範圍，甚至在該發光材料1 0產生擴散光線1 2之 狀態下，在此不可能發生錯誤之檢測。 (第五具體實施例） 製造該墨水匣（墨水罐）110之方法能包含以下之步 驟。 製備一殼體之步驟，其中形成至少一空間（墨水容置 空間），以容置墨水；形成一墨水供給部份之步驟，以使 該殼體中之墨水容置空間與外側相通；提供一集光裝置及 /或一光徑之步驟，用於收集該墨水匣內側所產生之光線 -22- (19) 1294356 ，以將所聚集的光線引導至該墨水匣外面；於墨水中溶解 或分散一發光材料之步驟，該發光材料當藉由一來自該墨 水匣外側所輻射之外部光線所激發時照亮；及將如此獲得 之墨水充塡進入該墨水容置空間的步驟。結合這些步驟能 製造該墨水匣（墨水罐）110。

除了該噴墨列印設備以外，本發明可廣泛地應用於那 些使用各種列印頭之列印設備，該等列印頭將墨水施加至 一列印媒介。再者，該列印設備係而不限於該串列掃描型 ，且亦可爲一使用修長形列印頭之實線型列印設備，該列 印頭延伸在該列印媒介之列印區域的一整個寬度上方。 本發明已關於較佳具體實施例詳細地敘述，且現在對 於熟諳此技藝者將由該前文變得明顯的是可作改變及修改 ，而於其更寬廣之態樣中不會由本發明脫離，且因此，本 發明之用意係於該等顯而易見的申請專利範圍中涵蓋所有 此等變化。

【圖式簡單說明】 圖1係一根據本發明第一具體實施例之含有墨水的墨 水匣之橫截面視圖； 圖2係根據本發明第一具體實施例的墨水匣之側視圖 ，如由圖1之方向II所視； 圖3係根據本發明第一具體實施例的墨水匣之橫截面 視圖，而在該墨水匣中沒有墨水； 圖4係一根據本發明第二具體實施例之含有墨水的墨 -23- ③ (20) 1294356 水匣之橫截面視圖； 圖5係根據本發明第二具體實施例的墨水匣之側視圖 ，如由圖4之方向V所視； ~ 圖6係一根據本發明第三具體實施例之含有墨水的墨 β 水匣之橫截面視圖； 圖7係根據本發明第三具體實施例的墨水匣之側視圖 ，如由圖6之方向VII所視； φ 圖8係根據本發明第三具體實施例的墨水匣之橫截面 | 視圖，而在該墨水匣中沒有墨水； 圖9係一根據本發明第四具體實施例之含有墨水的墨 水匣之橫截面視圖； 圖1 〇係根據本發明第四具體實施例的墨水匣之側視 圖，如由圖9之方向X所視； • 圖11係根據本發明第四具體實施例的墨水匣之橫截 面視圖，而在該墨水匣中沒有墨水； • 圖1 2說明本發明第四具體實施例之墨水匣的稜鏡中 之光徑； 圖1 3係一判定表，以根據本發明之第四具體實施例 ' 決定墨水之存在或不存在； . 圖14係一槪要透視圖，顯示一能應用本發明的列印 設備之範例結構；及 圖1 5係該列印設備中之剩餘墨水檢測系統的一方塊 圖，而本發明能應用至該列印設備。 -24- (21) 1294356 【主要元件符號說明】 1 A :外蓋構件 ' 1B :殼體構件 % 2 :相通通口 . 3 :吸收體 4 :稜鏡 5 A :墨水容置室 φ 5B :吸收體容置室 ‘ 6 :分隔壁面 7 :相通通口 8 :墨水供給通口 9 :安裝槓桿 _ 1 〇 :發光材料 • 10A :列印頭驅動器 1 1 :投射光線 # 1 2 :光線 13 :發光單元 1 3 A :聚光透鏡 - 14 :光接收單元 . 1 5 :光接收單元 1 6 :集光構件 1 7 :擴散構件 1 8 :反射鏡 5 0 :列印設備 -25 (22) 1294356 51 :導引軸桿 52 :導引軸桿 5 3 :滑架

5 5 :插入開口 5 6 :進紙滾筒 57 :壓盤 5 8 :回復單元 100 :中央處理單元 1 〇 1 :唯讀記憶體 102 :隨機存取記憶體 103 :滑架馬達 103A:馬達驅動器 104 : P.F 馬達 1 0 4 A :馬達驅動器 1 1 0 :墨水匣

26- ③

Claims (1)

1. (1) 1294356 十、申請專利範圍 1· 一種在其中形成有墨水容置室以容置墨水之墨水 罐， 其中該墨水容置室係能夠容置墨水，該墨水包含一當 藉由來自外側輻射的光線激發時發光之發光材料； 其中該墨水罐具有一光徑，以將來自該墨水罐外側之 該輻射狀光線導入該墨水容置室，及將藉由該發光材料所 產生之光線引導至該墨水罐外面。 2·如申請專利範圍第i項之墨水罐， 其中於紫外線範圍或紅外線範圍、而不包含可見光波 長範圍中，該發光材料具有一光發射波長帶及一光吸收波 長帶； 其中該發光材料之光發射波長帶及一峰値光發射波長 ’分別與該發光材料之光吸收波長帶及一峰値光吸收波長 不同。 3 ·如申請專利範圍第1項之墨水罐，另包含一集光 機構’以收集由該發光材料所產生之光線。 4·如申請專利範圍第3項之墨水罐，其中該集光機 構包含一凸透鏡。 5 ·如申請專利範圍第3項之墨水罐，其中該集光機 構包含一配置在該墨水容置室內側之反射鏡。 6·如申請專利範圍第1項之墨水罐，另包含一擴散 機構’以將該輻射狀光線擴散進入該墨水容置室。 7·如申請專利範圍第6項之墨水罐，其中該擴散機 -27· (2) 1294356 構包含一凹透鏡。 8. 如申請專利範圍第1項之墨水罐，另包含一反射 機構，以根據該墨水容置室中之剩餘墨水量將該輻射狀光 線反射至該墨水罐外面。 9. 如申請專利範圍第1項之墨水罐’另包含一墨水 供給通口，以由該墨水容置室供給墨水至一列印設備。 1 0.如申請專利範圍第9項之墨水罐’形成一^能夠附 接至該列印設備及由該列印設備分離之墨水匣。 11.如申請專利範圍第1項之墨水罐，其中該墨水容 置室容置墨水。 1 2. —種能夠藉著使用由墨水罐所供給的墨水列印影 像之列印設備； 其中該墨水罐具有 一能夠容置墨水之墨水容置室，該墨水包含一當藉由 來自外側輻射的光線激發時照亮之發光材料，及 一光徑，以將來自該墨水罐外側之該輻射狀光線導入 該墨水容置室，及將藉由該發光材料所產生之光線引導至 該墨水罐外面； 其中該列印設備具有 一發光部份’以經過該光徑將該輻射狀光線投射進入 該墨水容置室，及 一光接收部份’以經過該光徑接收及檢測藉由該發光 材料所產生之光線。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之列印設備， -28 - ③ (3) 1294356 其中藉著該發光部份所放射之光線的波長不同於藉由 該光接收部份所接收之光線的波長。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之列印設備，另包含一 反射光接收部份，以根據該墨水容置室中之剩餘墨水量接 收及檢測由該墨水罐所反射之該輻射狀光線。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之列印設備， 其中該發光部份發射峰値波長λ 1之光線，並使其光 線譜帶位於一紫外線範圍或一紅外線範圍中； 其中該反射光接收部份具有檢測波長λ 1之光線的靈 敏度； 其中該光接收部份具有檢測峰値波長λ 2之光線的靈 敏度，並使其譜帶位在一不同於該波長λ 1之紫外線範圍 或紅外線範圍中。 1 6.如申請專利範圍第1 2項之列印設備， 藉著使用噴墨式列印頭列印一影像，該列印頭能夠射 出由該墨水罐所供給之墨水。 17· —種製造墨水罐之方法，其中該墨水罐具有一能 夠容置墨水之墨水容置室，該方法包含該等步驟： 製備一殻體，至少該墨水容置室係形成在其中； 形成一墨水供給部份，以使該殼體中之該墨水容置室 與該墨水罐外面相通； 形成一光徑，以將由該墨水罐外側所投射之輻射狀光 線導入該墨水容置室，及將該墨水容置室中所產生之光線 引導至該墨水匣外面； -29- ⑧ (4) 1294356 將一當藉著由該墨水匣外側所投射之該輻射狀光線激 發時發光之發光材料溶解或散布於墨水中；及 將已溶解或散布有該發光材料之墨水充塡進入該墨水 容置室。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項的製造墨水罐之方法， 另包含該步驟： 提供一集光機構，以收集藉由該發光材料所產生之光 線。 1 9 · 一種檢測墨水容置室中之剩餘墨水的方法，其包 含該等步驟： 將輻射狀光線投射進入該墨水容置室； 用該輻射狀光線激發該墨水容置室中之墨水所包含的 發光材料，以產生光線·，及 根據該發光材料所產生之光線檢測該墨水容置室中之 剩餘墨水量。 -30