專利名稱：儲墨器、打印設(shè)備和檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠檢測儲墨器中的墨剩余量的儲墨器和打印設(shè)備以及檢測墨剩余量的方法。

背景技術(shù)：
通常，作為包括噴墨打印設(shè)備的各種打印設(shè)備的墨提供源，采用盒式儲墨器(下文中稱為墨盒)。已知有許多可從各打印設(shè)備拆卸的墨盒。
當(dāng)墨盒中的墨用完時，可能出現(xiàn)打印動作中途停止的問題。為了克服該問題，提出了多種檢測墨盒中的墨剩余量的機構(gòu)從而可以在墨用盡之前和/或在打印動作之間補充或更換墨或墨盒。提出了幾種機構(gòu)作為檢測墨盒中的墨剩余量的檢測機構(gòu)。例如，有通過確認(rèn)設(shè)置在墨盒中的電極之間的導(dǎo)通狀態(tài)來檢測墨剩余量的機構(gòu)。還有通過光學(xué)方法檢測墨剩余量的機構(gòu)等。由于光學(xué)地檢測是否有墨的方法構(gòu)成簡單并且不需要大的裝置，因此該方法在許多墨盒中被采用。
作為光學(xué)地檢測墨剩余量的機構(gòu)，例如，日本特開平7-218321(1995)提出了一種使用棱鏡的機構(gòu)。使用棱鏡的墨剩余量檢測機構(gòu)在包括墨盒的打印設(shè)備上配備有光發(fā)射部和光接收部，并且在墨盒中或在墨盒上配備有由聚丙烯等透光材料構(gòu)成的棱鏡反射面。當(dāng)墨盒中的墨用完并且棱鏡反射面的界面從聚丙烯墨改變?yōu)榫郾┛諝鈺r，這導(dǎo)致相對折射率的改變，并且從打印設(shè)備側(cè)的光發(fā)射部發(fā)射的光在棱鏡反射面上全反射，并且被打印設(shè)備側(cè)的光接收部檢測到。這樣，基于這種光學(xué)反射強度的改變來檢測墨盒中是否有墨。
在基于這種光學(xué)反射強度的改變來檢測墨盒中是否有墨的機構(gòu)中，存在如下的情況除了反射光之外，由從光發(fā)射部發(fā)射的光所產(chǎn)生的不規(guī)則反射光和散射光也可能到達(dá)光接收部。并非總能將不規(guī)則反射光和散射光與來自棱鏡的反射光區(qū)別開，這可能導(dǎo)致是否有墨的錯誤檢測。
為了克服該問題，日本特開平10-323993(1998)報告了一種通過在棱鏡底面部設(shè)置凹狀多面體來減少棱鏡底面部的反射光從而更準(zhǔn)確地檢測是否有墨的方法。另一種用于更準(zhǔn)確地檢測是否有墨的方法在光發(fā)射部和光接收部前方設(shè)置偏振片，還在棱鏡緊前方設(shè)置用于改變光振動方向的部件，來減少除在棱鏡和墨之間的邊界面處反射的反射光之外的光。然而，在采用這些方法的情況下，存在可能使到達(dá)光接收部的反射光減少，從而使得結(jié)果的魯棒性較差。
日本特開2006-159789公開了一種基于發(fā)光物質(zhì)所發(fā)射的光來檢測墨剩余量的方法。具體地，墨含有發(fā)光物質(zhì)由于光發(fā)射部發(fā)射的光的波長和光接收部接收的光的波長彼此不同，因此該方法可以解決由從光發(fā)射部發(fā)射的光所產(chǎn)生的不規(guī)則反射光和散射光的問題。然而，該方法有必須向墨中添加發(fā)光物質(zhì)的限制。


發(fā)明內(nèi)容
希望解決上述傳統(tǒng)技術(shù)中的問題。即，希望解決由從光發(fā)射部發(fā)射的光所產(chǎn)生的不規(guī)則反射光和散射光引起的墨剩余量的錯誤檢測的問題，從而實現(xiàn)以高精度光學(xué)地檢測打印設(shè)備的墨容納部中的墨剩余量的儲墨器和打印設(shè)備。希望提供墨剩余量檢測系統(tǒng)和檢測墨剩余量的方法。
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種儲墨器，包括墨容納部，用于容納墨；以及光學(xué)檢測部件，用于光學(xué)地檢測所述墨容納部中是否有墨，所述光學(xué)檢測部件包括發(fā)光物質(zhì)；以及光反射部，用于將從所述墨容納部的外部照射的照射光反射到所述發(fā)光物質(zhì)上，以使得所述發(fā)光物質(zhì)被來自所述光反射部的反射光激勵并發(fā)射波長與所述照射光的波長不同的光。
在本發(fā)明的第二方面，提供了一種打印設(shè)備，其能夠裝載如上所述的儲墨器，所述打印設(shè)備包括光發(fā)射部件，用于將具有第一波長的光照射到所述儲墨器的所述光反射部上；光接收部件，用于接收從所述儲墨器發(fā)射的光；檢測器，用于檢測所接收到的由所述儲墨器中的所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)射的具有第二波長的光；以及判斷部件，用于基于由所述檢測器檢測到的具有所述第二波長的光的量來判斷所述儲墨器中的墨剩余量。
在本發(fā)明的第三方面，提供了一種檢測儲墨器中是否有墨的方法，包括如下步驟從光源照射具有第一波長的照射光；將所述照射光引導(dǎo)至所述儲墨器中的棱鏡，所述棱鏡具有選定的折射率以使得如果所述棱鏡具有與墨的界面，則通過該界面折射所述照射光，并且如果所述棱鏡具有與空氣的界面，則所述照射光從該界面全內(nèi)反射，所述棱鏡包括發(fā)光物質(zhì)，當(dāng)具有所述第一波長的所述照射光被所述發(fā)光物質(zhì)吸收時，所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)射具有第二波長的光；檢測從所述棱鏡射出的光；以及判斷步驟，用于根據(jù)所射出的光，判斷是光被折射并且所述儲墨器中有墨還是光被全內(nèi)反射到所述發(fā)光物質(zhì)上并且所述儲墨器中沒有墨。
根據(jù)本發(fā)明，儲墨器配備有發(fā)光物質(zhì)，由從外部照射并在光反射部上反射而成為反射光的照射光激勵該發(fā)光物質(zhì)。發(fā)光物質(zhì)被反射光照射并且發(fā)射波長與原照射光的波長不同的光。由此，能夠解決由從光發(fā)射部發(fā)射的光所產(chǎn)生的不規(guī)則反射光和散射光引起的墨剩余量的錯誤檢測的問題，并實現(xiàn)能夠以高精度光學(xué)地檢測墨容納部中的墨剩余量的儲墨器。
另外，根據(jù)本發(fā)明，打印設(shè)備配備有光發(fā)射部件，用于向儲墨器的光反射部照射光。打印設(shè)備還配備有光接收部件，其可以接收由本身能夠接收從光反射部反射的光的發(fā)光物質(zhì)發(fā)射的光。因此，使得光發(fā)射部件發(fā)射的光的波長與光接收部件接收的光的波長不同。由此，能夠解決由從光發(fā)射部發(fā)射的光所產(chǎn)生的不規(guī)則反射光和散射光引起的墨剩余量的錯誤檢測的問題，并實現(xiàn)能夠以高精度光學(xué)地檢測墨容納部中的墨剩余量的打印設(shè)備。
根據(jù)如下(參照附圖)對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。



圖1A是根據(jù)第一實施例的墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略框圖； 圖1B是當(dāng)有墨時圖1A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的說明圖； 圖1C是當(dāng)無墨時圖1A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的圖； 圖2A是打印頭單元的結(jié)構(gòu)和滑架的斜視圖； 圖2B是示出圖2A的兩個部件結(jié)合時的狀態(tài)的斜視圖； 圖3是示出噴墨打印設(shè)備的控制系統(tǒng)的框圖； 圖4A是示出墨剩余量檢測之前的滑架的示意性框圖； 圖4B是示出墨剩余量檢測之后的滑架的示意性框圖； 圖5是示出打印處理的流程圖； 圖6A是根據(jù)第二實施例的墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略框圖； 圖6B是圖6A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略斜視圖； 圖6C是有墨情況下圖6A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的說明圖； 圖6D是無墨情況下圖6A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的說明圖； 圖7A是根據(jù)第三實施例的墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略框圖； 圖7B是有墨情況下圖7A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的說明圖；以及 圖7C是無墨情況下圖7A的墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的說明圖。

具體實施例方式 第一實施例 下面參照

本發(fā)明的第一實施例。圖1A是示出本實施例中的儲墨器5和用于墨剩余量檢測的檢測器10的概略框圖。圖1B是內(nèi)部有墨的情況下圖1A的設(shè)備的動作的說明圖并且圖1C是內(nèi)部無墨的情況下的動作的說明圖。儲墨器5的內(nèi)部可以容納墨6，并且儲墨器5的底部具有界面3、遮光部7和發(fā)光物質(zhì)4，其中，界面3是依賴于墨的有無而使光的折射改變的光學(xué)棱鏡11的界面，遮光部7用于遮擋來自外部的光，并且發(fā)光物質(zhì)4接收第一波長的光并發(fā)射第二特定波長的光。此外，在儲墨器5的下部(甚至可在儲墨器5的下方)形成光源1和光接收部2成為一體的檢測器10。將在后面詳細(xì)說明使用該檢測器10的檢測墨剩余量的方法。圖2A是接收來自多個儲墨器(分別對應(yīng)于不同顏色的墨)的墨的供給并且執(zhí)行打印動作的打印頭單元405的結(jié)構(gòu)例子。圖中還示出了包括該打印頭單元的滑架415的斜視圖。圖2B是示出圖2A的兩個組件(打印頭和滑架)結(jié)合在一起的狀態(tài)的斜視圖。
與儲墨器中的不同顏色的墨相對應(yīng)的記錄頭設(shè)置在打印頭單元405中。對于各記錄頭，打印頭單元405具有墨入口107、第一鎖定部155和用于信號傳送的電觸點(未示出)，墨入口107連接至設(shè)置在各儲墨器底部的墨供給口，第一鎖定部155位于打印頭單元405背部的前表面上，并用于將各顏色儲墨器鎖定到打印頭單元405，電觸點位于打印頭單元405背部的背面上。
可沿軸417運動的滑架415設(shè)置有形狀與儲墨器的前部的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的保持部。儲墨器的前部是與鎖定到打印頭單元405的鎖定部155的背部相對的部分。設(shè)置用于安裝并固定打印頭單元405的桿419。以圖2B所示的方式，還設(shè)置用于連接至打印頭側(cè)的電接觸部的電接觸部418。在滑架415上的特定位置處布置有與各記錄頭/儲墨器組件相對應(yīng)的第二鎖定部156、與各記錄頭/儲墨器組件相對應(yīng)的連接器152和布線到連接器152的布線部159。通過在各打印頭單元405上安裝各儲墨器5并將打印頭單元405配備在滑架415上，打印設(shè)備整體變?yōu)榭捎涗洜顟B(tài)。在該狀態(tài)下，能夠在滑架415橫過打印介質(zhì)(紙張等)的表面移動的同時從打印頭排出墨，從而在打印介質(zhì)上進行打印。
控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖3是示出上述噴墨打印設(shè)備的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的框圖。控制電路300進行用于打印設(shè)備的數(shù)據(jù)處理和動作控制。具體地，CPU 301根據(jù)存儲在ROM 303中的程序進行處理。當(dāng)CPU301進行處理時，RAM 302用作工作區(qū)。
如圖3中示意性示出的，安裝在滑架415上的打印頭單元405配備有打印頭105K、105Y、105M和105C，這些打印頭中形成有分別用于排出黑色(K)、黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)的墨的多個排出口。另外，與這些打印頭相對應(yīng)地將儲墨器5K、5Y、5M和5C(對應(yīng)于墨的各種顏色)可拆卸地安裝在打印頭單元405的支架上。打印頭單元405和滑架415組件通過電連接器216連接至控制電路300，但是連接系統(tǒng)還可以是無線的。用于如上所述判斷儲墨器中的墨剩余量的檢測器10也連接至控制電路300。
圖4A是示出墨剩余量檢測之前的滑架415的示意圖；圖4B是示出墨剩余量檢測之后的滑架415的示意圖。當(dāng)用戶開始打印處理時，滑架415開始沿圖4A的箭頭α方向運動(即，如圖中所示向左)。然后，當(dāng)各儲墨器5(5K、5Y、5M和5C)到達(dá)檢測器10的位置時，檢測器10對各儲墨器5進行墨剩余量檢測。
在本實施例中，使得由設(shè)置在檢測器10中的光源1(參見圖1A)發(fā)射的光在波長被發(fā)光物質(zhì)4改變后被光接收部2所接收。即，對檢測器10進行配置以使得光接收部2能夠僅檢測由發(fā)光物質(zhì)4發(fā)射的光的波長(而不能檢測由光源最初發(fā)射的光的波長)，從而防止墨剩余量的錯誤檢測(檢測到光源的光)。然而，可以使用測量發(fā)射光的波長和發(fā)光物質(zhì)輸出光的波長這兩種波長的檢測器，并且可以對以各波長發(fā)射的光量進行比較以確定相對輸出量。可以通過對以各波長輸出的光的相對量進行比較來確定墨剩余量。下面將詳細(xì)說明該方法。
發(fā)光物質(zhì)4是通過光激勵而發(fā)光的熒光物質(zhì)或磷光物質(zhì)等的物質(zhì)，在這些物質(zhì)當(dāng)中，吸收波長和發(fā)光波長彼此分離的物質(zhì)是理想的。作為這種發(fā)光物質(zhì)的原料，可以列舉吸收帶和發(fā)射帶在紫外區(qū)和可見區(qū)的若丹明衍生物、二萘嵌苯衍生物、嵌二萘衍生物、熒光素衍生物等。此外，可以使用包含吸收帶和發(fā)射帶在可見區(qū)和紅外區(qū)的釹(Nd)、鐿(Yb)或鉺(Er)的無機紅外發(fā)光熒光體等。另外，可以使用包含聚酯的紅外發(fā)光體、包含酞菁的紅外發(fā)光體等。可以使用不偏離本發(fā)明范圍的任何其它物質(zhì)。
可以使用發(fā)光帶與發(fā)光物質(zhì)4的吸收帶重疊的任何光源1，并且紫外LED、可見LED和紅外LED等是合適的。只要不偏離本發(fā)明的范圍，可以使用除這些之外的任何光源。
表1示出可以在本發(fā)明中使用的發(fā)光物質(zhì)、光發(fā)射元件和光接收元件的組合。
表1 發(fā)光物質(zhì)、光發(fā)射元件和光接收元件的組合
公司T…東芝半導(dǎo)體公司 公司N…日亞公司 在本實施例中，用于光學(xué)地檢測是否有墨的光學(xué)棱鏡11與儲墨器5一體成型，并且設(shè)置在儲墨器5的底部。如圖1B所示，當(dāng)有墨6時，從光源1發(fā)射的波長為λ1的入射光12在光學(xué)棱鏡11的界面3處折射，成為波長為λ1的折射光13。在這之后，折射光13在墨的表面處反射并成為折射光15，并且折射光15到達(dá)遮光部7；因此其不會到達(dá)發(fā)光物質(zhì)4。盡管存在通過入射光12的散射而產(chǎn)生的光14(以及通過入射光12在其它界面處反射而產(chǎn)生的光)直接到達(dá)光接收部2的情況，但由于光接收部2僅識別發(fā)光物質(zhì)4所能發(fā)射的波長為λ2的光，因而光接收部2不識別波長為λ1的光14。
存在光學(xué)棱鏡11的內(nèi)部和界面3處散射的波長為λ1的光16可能到達(dá)發(fā)光物質(zhì)4的可能性。如果光16到達(dá)發(fā)光物質(zhì)4并且激勵發(fā)光物質(zhì)4，則發(fā)光物質(zhì)4將發(fā)射波長為λ2的光，并且光接收部2將識別出該光，這將引起錯誤檢測。然而，由于光16是非常弱的光，受到激勵的發(fā)光物質(zhì)的量較小。即使發(fā)光物質(zhì)4被激勵并且發(fā)射波長為λ2的光，也可以通過在光接收部2中設(shè)置光量的閾值來避免錯誤檢測。
因此，當(dāng)儲墨器5中含有墨6時，光接收部2不識別光，并且不存在沒有墨6的判斷(誤判)。
如圖1C所示，當(dāng)儲墨器5中沒有墨6時，波長為λ1的入射光12在界面3處全反射(或全內(nèi)反射)，成為波長為λ1的全(內(nèi))反射光17，并且照射到發(fā)光物質(zhì)4上。發(fā)光物質(zhì)4被全反射光17激勵，并且發(fā)射波長為與波長λ1不同的λ2的光18。由于發(fā)光物質(zhì)4所發(fā)射的光18各向同性地發(fā)射，因此其到達(dá)光接收部2，并且光接收部2識別出儲墨器5中沒有墨6。因此，當(dāng)儲墨器5中不含有墨6時，光接收部2識別出光，并且不會出現(xiàn)判斷為儲墨器5中有墨6的誤判。
圖5是示出根據(jù)本實施例的打印處理的流程圖。在該處理中，首先，在步驟S401進行墨剩余量確認(rèn)處理。在該處理中，根據(jù)要記錄的作業(yè)的打印數(shù)據(jù)求出該作業(yè)的打印量，并且通過將該打印量和各儲墨器的剩余量進行比較來確認(rèn)儲墨器是否具有足夠的量以記錄該作業(yè)。在該處理中，可以使用此時由控制電路300對剩余量進行測量而獲得的量作為墨剩余量。
在步驟S402中，基于上述確認(rèn)處理判斷是否具有打印所要求的墨量。當(dāng)墨量足夠時，在步驟S403進行打印動作，在步驟S 404，指示操作部正在運行的指示器點亮(例如，以綠色點亮)，并進行正常終止。另一方面，當(dāng)在步驟S402判斷為沒有足夠的墨時，在步驟S405和S406，操作部的指示器通過例如以橙色閃爍來指示沒有足夠的墨，并且在步驟S407進行非正常終止。
因此，綜上所述，打印設(shè)備中設(shè)置有用于發(fā)射第一波長的光的光源1和用于接收第二波長的光的光接收部2。然后，當(dāng)儲墨器5中有墨時，遮光部7阻礙由光源1發(fā)射并通過光學(xué)棱鏡11的光照射到發(fā)光物質(zhì)4上。只有當(dāng)儲墨器5中沒有墨6時，從光源1發(fā)射的第一波長的光才被配置成照射到設(shè)置在儲墨器中并發(fā)射第二波長的光的發(fā)光物質(zhì)4上。這樣，發(fā)光物質(zhì)4發(fā)射第二波長的光，并且光接收部接收該第二波長的光從而識別出儲墨器中沒有墨。因此，可以實現(xiàn)能夠以高精度光學(xué)地檢測儲墨器中的墨剩余量的儲墨器和打印設(shè)備。
在本實施例中，盡管發(fā)光物質(zhì)4設(shè)置在儲墨器5中，但其也可以不設(shè)置在儲墨器5中而設(shè)置在打印設(shè)備主體中。然而，可以預(yù)期，由于多次重復(fù)檢測，發(fā)光性能將會劣化。因此，理想地，將發(fā)光物質(zhì)4配備在儲墨器5中從而容易地更換發(fā)光物質(zhì)。
本發(fā)明的打印設(shè)備可以裝載在上述墨剩余量檢測系統(tǒng)中使用的儲墨器5，并且實際地采用上述墨剩余量檢測系統(tǒng)。
可以通過包括如下步驟來制造儲墨器5(墨盒) 形成用于存儲墨6和光學(xué)棱鏡11這兩者的空間(墨存儲空間)，其中光學(xué)棱鏡11用于光學(xué)地檢測墨存儲空間中是否有墨； 將可由從儲墨器5的外部照射的外部光激勵的并且能夠發(fā)射光的發(fā)光物質(zhì)4安裝至儲墨器5；以及 形成用于使墨存儲空間與外部連通的墨供給部。
列舉用于將發(fā)光物質(zhì)4安裝至儲墨器5的如下方法。通過使用不包含發(fā)光物質(zhì)4的第一樹脂和包含發(fā)光物質(zhì)4的第二樹脂的雙色成型來成型墨存儲空間、光學(xué)棱鏡11和發(fā)光物質(zhì)4的一部分。在這種情況下，只要形成所希望的形狀，先對哪種樹脂成型都沒有問題。第一樹脂和第二樹脂可以是相同的樹脂或者可以是不同的樹脂。
可以使儲墨器5的包含發(fā)光物質(zhì)4的部分和不包含發(fā)光物質(zhì)4的部分分離地成型，然后可以通過超聲波或熱熔合兩組件，并用粘合劑粘合兩組件。下面說明將發(fā)光物質(zhì)4引入到用于包含發(fā)光物質(zhì)4的部分中的方法。首先，將發(fā)光物質(zhì)4施加到成型的樹脂。使該樹脂包含發(fā)光物質(zhì)4。利用該樹脂成型要包含發(fā)光物質(zhì)4的部分，并將包含發(fā)光物質(zhì)4的薄片粘附至成型的樹脂。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到任何合適的方法。
第二實施例 下面，將參照

本發(fā)明的第二實施例。由于本實施例的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，僅說明本實施例特有的結(jié)構(gòu)的部分。圖6A到6D是示出本實施例的墨剩余量檢測系統(tǒng)的圖。圖6A是墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略框圖，圖6B是墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略斜視圖，圖6C是在有墨情況下的動作的說明圖，并且圖6D是在無墨情況下的動作的圖。注意，對與圖1A到圖1C相同的組成部分賦予相同的附圖標(biāo)記。
與第一實施例不同，本實施例中未設(shè)置遮光部7。另外，用于光學(xué)地檢測是否有墨的光學(xué)棱鏡26具有界面3和界面8，并且發(fā)光物質(zhì)4設(shè)置在界面3和8之間。如圖6C所示，當(dāng)儲墨器25中有墨6時，從光源1發(fā)射的波長為λ1的入射光12在界面3處折射，成為波長為λ1的折射光13，并且不到達(dá)光接收部2。
盡管存在通過入射光12的散射而產(chǎn)生的光14和通過入射光12在墨6表面處的反射而產(chǎn)生的光15(包括在其它界面處反射的光)到達(dá)光接收部2的情況，但由于這些光的波長為λ1，所以光接收部2不識別這些光線。此外，盡管存在棱鏡26的內(nèi)部和界面3處散射的波長為λ1的光16可能到達(dá)發(fā)光物質(zhì)4的可能性，但由于光16是非常弱的光，發(fā)光物質(zhì)的受激勵部分較小。因此，可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置光量的閾值來避免由該發(fā)光所引起的錯誤檢測。
如圖6D所示，當(dāng)儲墨器25中沒有墨時，入射光12在界面3處全反射，并且成為波長為λ1的全反射光17，全反射光17照射到發(fā)光物質(zhì)4上。此時，發(fā)光物質(zhì)4被全反射光17激勵，并發(fā)射波長為與波長λ1不同的λ2的光18。發(fā)光物質(zhì)4發(fā)射的光18和在界面8處全反射的光19(包含波長為λ1和λ2的兩種光)到達(dá)光接收部2。光接收部2選擇地檢測出光18(波長為λ2)和光19的波長為λ2的成分，并且識別出儲墨器25中沒有墨6。
因此，設(shè)置了發(fā)射第一波長的光的光源1和用于接收第二波長的光的光接收部2。通過使用光學(xué)棱鏡26，只有當(dāng)儲墨器5中沒有墨6時，從光源1發(fā)射的第一波長的光配置成照射到設(shè)置在儲墨器中并發(fā)射第二波長的光的發(fā)光物質(zhì)4上。這樣，發(fā)光物質(zhì)4發(fā)射第二波長的光，并且光接收部接收該第二波長的光。因此，識別出儲墨器中沒有墨。因此，可以實現(xiàn)能夠以高精度光學(xué)地檢測儲墨器中的墨剩余量的儲墨器和打印設(shè)備。
第三實施例 下面，將參照

本發(fā)明的第三實施例。由于本實施例的基本結(jié)構(gòu)與第一和第二實施例相同，僅說明本實施例特有的結(jié)構(gòu)的部分。
圖7A到7C是本實施例的墨剩余量檢測系統(tǒng)的圖，其中，圖7A是墨剩余量檢測系統(tǒng)的概略框圖，圖7B是在有墨情況下墨剩余量檢測系統(tǒng)的動作的圖，并且圖7C是在無墨情況下的動作的圖。將與賦予圖6A到6D中和圖1A到圖1C中的組成部分的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記賦予圖7A到7C中相同的組成部分。
在本實施例的儲墨器35中，界面9設(shè)置在發(fā)光物質(zhì)4和用于檢測是否有墨6的光學(xué)棱鏡33之間。如圖7B所示，當(dāng)儲墨器35中有墨6時，從光源1發(fā)射的波長為λ1的入射光12在界面3處折射，成為波長為λ1的折射光13，并且不到達(dá)光接收部2。
盡管存在通過入射光12的散射而產(chǎn)生的光14和通過入射光12在墨6表面處的反射而產(chǎn)生的光15(包括通過在其它界面處反射而產(chǎn)生的光)到達(dá)光接收部2的情況，但由于這些光的波長為λ1，所以光接收部2不識別這些光線。此外，存在棱鏡33的內(nèi)部和界面3處散射的光16(波長為λ1)到達(dá)發(fā)光物質(zhì)4的可能性。然而，這樣的光在界面9處折射或散射，并且?guī)缀醪荒芗畎l(fā)光物質(zhì)4。即使發(fā)光物質(zhì)4被激勵并且發(fā)射波長為λ2的光，也可以通過在光接收部2中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置光量的閾值來避免錯誤檢測。此外，由于到達(dá)發(fā)光物質(zhì)4的光量較小，因此可以使該閾值小于第一和第二實施例的閾值。
當(dāng)儲墨器35中沒有墨6時，如圖7C所示，入射光12在界面3處全反射，成為照射到發(fā)光物質(zhì)4上的波長為λ1的全反射光17。由于全反射光17垂直入射在界面9上，由于在棱鏡和外部環(huán)境之間的界面保持光直線傳播的能力，全反射光17在幾乎不散射或折射的情況下照射到發(fā)光物質(zhì)4上。此時，發(fā)光物質(zhì)4被全反射光17(波長為λ1)激勵，并且發(fā)射波長為與波長λ1不同的λ2的光18。發(fā)光物質(zhì)4發(fā)射的光18和全反射光17到達(dá)光接收器2。光接收部2選擇地檢測出波長為λ2的光18，并識別出儲墨器35中沒有墨6。
如上所述，設(shè)置了用于發(fā)射c第一波長的光的光源1和用于接收第二波長的光的光接收部2。通過使用光學(xué)棱鏡33，只有當(dāng)儲墨器5中沒有墨6時，從光源1發(fā)射的第一波長的光配置成照射到設(shè)置在儲墨器5中并發(fā)射第二波長的光的發(fā)光物質(zhì)4上。利用該結(jié)構(gòu)，發(fā)光物質(zhì)4發(fā)射第二波長的光，并且光接收部接收該第二波長的光，因此識別出儲墨器中沒有墨。這樣，可以實現(xiàn)能夠以高精度光學(xué)地檢測儲墨器中的墨剩余量的儲墨器和打印設(shè)備。
盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種儲墨器，包括
墨容納部，用于容納墨；以及
光學(xué)檢測部件，用于光學(xué)地檢測所述墨容納部中是否有墨，所述光學(xué)檢測部件包括
發(fā)光物質(zhì)；以及
光反射部，用于將從所述墨容納部的外部照射的照射光反射到所述發(fā)光物質(zhì)上，以使得所述發(fā)光物質(zhì)被來自所述光反射部的反射光激勵并發(fā)射波長與所述照射光的波長不同的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲墨器，其特征在于，當(dāng)所述墨容納部中沒有墨時，所述光學(xué)檢測部件配置成所述發(fā)光物質(zhì)接收來自所述光反射部的所述反射光并發(fā)射光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲墨器，其特征在于，所述光學(xué)檢測部件包括遮光部，并且當(dāng)所述墨容納部中有墨時，所述光學(xué)檢測部件配置成所述遮光部遮擋所述反射光以避免所述反射光照射在所述發(fā)光物質(zhì)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲墨器，其特征在于，所述光反射部形成在所述墨容納部和棱鏡之間的界面處，并且所述光反射部配置成當(dāng)所述墨容納部中有墨時，折射所述照射光從而不將所述照射光反射至所述發(fā)光物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲墨器，其特征在于，所述發(fā)光物質(zhì)設(shè)置在所述棱鏡的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲墨器，其特征在于，所述發(fā)光物質(zhì)設(shè)置在所述棱鏡的外部。
7.一種打印設(shè)備，其能夠裝載根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲墨器，所述打印設(shè)備包括
光發(fā)射部件，用于將具有第一波長的光照射到所述儲墨器的所述光反射部上；
光接收部件，用于接收從所述儲墨器發(fā)射的光；
檢測器，用于檢測所接收到的由所述儲墨器中的所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)射的具有第二波長的光；以及
判斷部件，用于基于由所述檢測器檢測到的具有所述第二波長的光的量來判斷所述儲墨器中的墨剩余量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的打印設(shè)備，其特征在于，還包括滑架，所述滑架用于一起安裝所述儲墨器和用于排出來自所述儲墨器的墨的打印頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的打印設(shè)備，其特征在于，還包括處理部件，所述處理部件用于依賴于所述判斷部件的結(jié)果判斷是否應(yīng)當(dāng)進行打印。
10.一種檢測儲墨器中是否有墨的方法，包括如下步驟
從光源照射具有第一波長的照射光；
將所述照射光引導(dǎo)至所述儲墨器中的棱鏡，所述棱鏡具有選定的折射率以使得如果所述棱鏡具有與墨的界面，則通過該界面折射所述照射光，并且如果所述棱鏡具有與空氣的界面，則所述照射光從該界面全內(nèi)反射，所述棱鏡包括發(fā)光物質(zhì)，當(dāng)具有所述第一波長的所述照射光被所述發(fā)光物質(zhì)吸收時，所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)射具有第二波長的光；
檢測從所述棱鏡射出的光；以及
判斷步驟，用于根據(jù)所射出的光，判斷是光被折射并且所述儲墨器中有墨還是光被全內(nèi)反射到所述發(fā)光物質(zhì)上并且所述儲墨器中沒有墨。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括基于所述判斷步驟的結(jié)果，顯示指示所述儲墨器中是否有墨的通知。
全文摘要
提供了一種儲墨器、打印設(shè)備和檢測方法。通過解決由從光發(fā)射部發(fā)射的光產(chǎn)生的不規(guī)則反射光和散射光所引起的墨剩余量錯誤檢測的問題，實現(xiàn)了能夠以高精度光學(xué)地檢測墨容納部中的剩余墨量的儲墨器和打印設(shè)備。為了實現(xiàn)該目的，設(shè)置了用于發(fā)射第一波長的光的光源和用于接收第二波長的光的光接收部。通過使用光學(xué)棱鏡，只有當(dāng)儲墨器中沒有墨時，從光源發(fā)射的第一波長的光配置成照射到設(shè)置在儲墨器中并發(fā)射第二波長的光的發(fā)光物質(zhì)上。
文檔編號G01F23/292GK101607482SQ200910147280
公開日2009年12月23日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者池田真澄 申請人:佳能株式會社