專利名稱：液體余量檢測裝置、墨盒及成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液體余量檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液體余量檢測裝置、墨盒 及成像裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有以噴墨方式進(jìn)行輸出的打印機(jī)、傳真機(jī)和復(fù)印機(jī)等設(shè)備均包含液體噴射系 統(tǒng)，液體噴射系統(tǒng)在使用過程中容易受到消耗品，例如墨水等容量的限制，使得用戶在使用 過程中需要經(jīng)常更換消耗品儲存容器，例如墨盒等。因此，更換消耗品儲存容器的時機(jī)需要 對消耗品的用量進(jìn)行檢測?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用光檢測技術(shù)對液體余量進(jìn)行檢測。以檢測噴墨打印機(jī)中墨盒 的墨水量為例，現(xiàn)有技術(shù)中的一種檢測方式為在容納墨水的墨水腔中設(shè)置一含有白色反 光面的分隔壁，由光傳感器發(fā)射出的紅外光經(jīng)由墨水和空氣到達(dá)反光面，進(jìn)而反射回光傳 感器，由此通過墨水和空氣間的透光差異來監(jiān)測墨水余量；現(xiàn)有技術(shù)中的另一種檢測方式 為在容納墨水的儲墨腔底部安裝一塊三棱鏡，當(dāng)有墨水覆蓋三棱鏡時，由光傳感器發(fā)射來 的入射光投射到三棱鏡和墨水的交界面時，入射光直接射入墨水，此時光傳感器接收不到 反射光，表明墨水充足，當(dāng)墨水耗盡，此時整個三棱鏡露出，入射光經(jīng)過三棱鏡發(fā)生全反射， 此時光接收器接收到反射光，此時說明墨水已經(jīng)耗盡。發(fā)明人在對現(xiàn)有技術(shù)的研究過程中發(fā)現(xiàn)，第一種檢測方式過多依賴墨水的透光 率，當(dāng)墨盒中使用了不透光的墨水時，則無法進(jìn)行檢測；第二種檢測方式中的三棱鏡容易被 人為去除，或者光傳感器的發(fā)光口被遮擋物阻擋，因此導(dǎo)致光傳感器接收不到光線，從而造 成打印機(jī)誤判墨盒中始終充滿墨水，由此導(dǎo)致打印機(jī)難以實時檢測墨水余量。

實用新型內(nèi)容本申請實施例的目的在于提供一種液體余量檢測裝置、墨盒及成像裝置，以解決 現(xiàn)有技術(shù)難以對液體余量進(jìn)行準(zhǔn)確檢測的問題。為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供如下技術(shù)方案一種液體余量檢測裝置，包括檢測腔、與所述檢測腔通過第一導(dǎo)管相連的空腔、 以及第二導(dǎo)管，所述第二導(dǎo)管的一端開口與所述空腔相連，在所述第二導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置活塞，其 中，所述檢測腔的內(nèi)壁為弧面，所述檢測腔由透明材料制成，所述檢測腔內(nèi)裝有透明 液體，當(dāng)所述檢測腔內(nèi)沒有所述透明液體時，所述檢測腔形成凹透鏡形狀；所述透明液體的折射率大于所述透明材料的折射率，所述透明材料的折射率大于 空氣的折射率。所述第一導(dǎo)管與水平面垂直，所述第一導(dǎo)管的上端開口與所述檢測腔的底部相 連，所述第一導(dǎo)管的下端開口與所述空腔的頂部相連。所述空腔、第一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管的體積之和不小于所述透明液體的體積。[0012]所述檢測腔內(nèi)的透明液體中注入有與所述空腔內(nèi)的氣體類型一致的氣體。所述空腔內(nèi)儲存有氣體，所述第二導(dǎo)管兩端各具有一突起部，所述突起部用于阻 止所述活塞在所述第二導(dǎo)管內(nèi)運動時滑出所述第二導(dǎo)管。所述氣體包括氮氣、或空氣。所述透明材料包括聚四氟乙烯、聚氯乙烯、或螢石；所述透明液體包括有機(jī)液體苯、或有機(jī)液體甘油；一種墨盒，包括前述的液體余量檢測裝置，所述墨盒還包括儲墨腔和與所述儲墨 腔相連的出墨口，所述第二導(dǎo)管的另一端開口與所述儲墨腔相連。一種成像裝置，包括前述的墨盒，所述墨盒的出墨口與所述成像裝置的抽液探針 相連。所述成像裝置還包括用于向所述檢測腔內(nèi)的透明液體發(fā)射檢測光線的光發(fā)射 器，以及用于接收所述檢測光線穿過所述透明材料后的出射光的光接收器。由以上本申請實施例提供的技術(shù)方案可見，本申請實施例公開的液體余量檢測裝 置，包括檢測腔、與檢測腔通過第一導(dǎo)管相連的空腔、以及第二導(dǎo)管，第二導(dǎo)管的一端開口 與空腔相連，在第二導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置活塞，檢測腔的內(nèi)壁為弧面，檢測腔由透明材料制成，檢測 腔內(nèi)裝有透明液體，當(dāng)檢測腔內(nèi)沒有透明液體時，檢測腔形成凹透鏡形狀，空腔內(nèi)儲存有氣 體，透明液體的折射率大于透明材料的折射率，透明材料的折射率大于空氣的折射率。應(yīng)用 本申請實施例公開的液體余量檢測裝置構(gòu)造簡單，且不受液體種類的限制，可以有效、實時 且準(zhǔn)確地檢測液體余量，并可相應(yīng)提高使用該液體余量檢測裝置的墨盒或者打印設(shè)備的使 用壽命。

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請液體余量檢測裝置的第一實施例示意圖；圖2為本申請液體余量檢測裝置的第二實施例示意圖；圖3為本申請墨盒的第一個實施例示意圖；圖4為本申請墨盒的第二個實施例示意圖；圖5為本申請墨盒的第三個實施例示意圖。
具體實施方式
本申請實施例提供了一種液體余量檢測裝置、墨盒及成像裝置，不僅能夠?qū)σ后w 的有無進(jìn)行檢測，也能夠?qū)σ后w余量進(jìn)行檢測。其原理在于，通過液體量在充足或不足時會 引起相鄰介質(zhì)的折射率發(fā)生變化，從而對光通路產(chǎn)生影響，由匯聚光逐漸轉(zhuǎn)為發(fā)散光，由此 實現(xiàn)液體余量檢測。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請實施例中的技術(shù)方案，并使本申請實 施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本申請實施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖1，為本申請液體余量檢測裝置的第一實施例示意圖該液體余量檢測裝置包括檢測腔110、第一導(dǎo)管120、空腔130、第二導(dǎo)管140和 活塞150。其中，檢測腔110通過第一導(dǎo)管120與空腔130相連，第二導(dǎo)管140的一端開口 (圖1中為左側(cè)開口 )與空腔130相連。檢測腔110的內(nèi)壁為弧面，檢測腔110由透明材料 制成，檢測腔110內(nèi)裝有透明液體，當(dāng)檢測腔110內(nèi)沒有透明液體時，檢測腔110形成凹透 鏡形狀；空腔130內(nèi)儲存有氣體，第二導(dǎo)管140兩端各具有一突起部141，突起部141用于阻 止活塞150在第二導(dǎo)管140內(nèi)運動時滑出第二導(dǎo)管140。其中，空腔130、第一導(dǎo)管120和 第二導(dǎo)管140的體積之和不小于檢測腔110內(nèi)透明液體的體積。圖1中，第一導(dǎo)管120與水平面垂直，該第一導(dǎo)管120為一細(xì)導(dǎo)管，即保證空腔130 內(nèi)充滿氣體時，該氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可以使透明液體不會從檢測腔110內(nèi)通過第一導(dǎo)管120 流入空腔130，第一導(dǎo)管120的上端開口與檢測腔110的底部相連，第一導(dǎo)管120的下端開 口與空腔130的頂部相連；第二導(dǎo)管140與水平面平行，第二導(dǎo)管140的一端開口與空腔 130的底部相連。除圖1中示出的第一導(dǎo)管120和第二導(dǎo)管140的形狀外，上述兩個導(dǎo)管也 可以為螺旋形或者S型，對此本實用新型實施例不進(jìn)行限制。其中，檢測腔110內(nèi)的透明液 體中可以注入與空腔130內(nèi)的氣體類型一致的氣體，以促使透明液體可以更靈活地流動。上述實施例的所示的裝置，透明液體的折射率大于透明材料的折射率，透明材料 的折射率大于空氣的折射率。其中，透明材料可以包括聚四氟乙烯(折射率為1.3500)、聚 氯乙烯(折射率為1.3900)、或螢石(折射率為1.434)，透明液體可以包括有機(jī)液體苯(折 射率為1. 5012)、或有機(jī)液體甘油(折射率為1. 4730)，空腔130內(nèi)的氣體可以包括氮氣、或 空氣。參見圖2，為本申請液體余量檢測裝置的第二實施例示意圖圖2示出的第二實施例與第一實施例不同之處在于，其中檢測腔110順時針旋轉(zhuǎn) 了 90度，即檢測腔110內(nèi)透明液體的液面與水平面平行；并且，優(yōu)選的，第二導(dǎo)管140的一 端開口位于空腔130的中部。需要說明的是，第一實施例中的第二導(dǎo)管140的一端開口也 可以位于空腔130中部，在此不單獨示出。參見圖3，為本申請墨盒的第一實施例示意圖該墨盒為包含了前述液體余量檢測裝置第一實施例所描述的液體余量檢測裝置， 該墨盒還包括儲墨腔210和出墨口 220，其中，儲墨腔210與第二導(dǎo)管140的另一端開口(圖 3中的右側(cè)開口 )相連。當(dāng)圖3所示墨盒應(yīng)用在成像裝置內(nèi)時，通過出墨口 220與成像裝 置的抽液探針(圖3中未示出)相連，成像裝置還包括用于向檢測腔110內(nèi)的透明液體發(fā) 射檢測光線的光發(fā)射器，以及用于接收檢測光線穿過透明材料后的出射光的光接收器，圖3 中僅單獨示出了成像裝置的光發(fā)射器和光接收器。下面結(jié)合前述圖3，描述應(yīng)用本申請液體余量檢測裝置對墨盒中的墨水余量進(jìn)行 檢測的過程圖3中，檢測腔110內(nèi)壁的透明材料、透明液體與空氣的折射率應(yīng)滿足如下關(guān)系 式Ns^<NMW4<NMa#。其中，字母N表示相應(yīng)下角標(biāo)所述的折射率。當(dāng)透明液體充滿 中空半球形的檢測腔110的腔體內(nèi)時，由于空氣、透明材料和透明液體三者的折射率滿足上述關(guān)系式，因此充滿透明液體的半球形腔體形成一個凸透鏡，從光發(fā)射器發(fā)射出的光線 穿過該凸透鏡后匯聚于光接收器所在位置；當(dāng)半球形腔體內(nèi)沒有透明液體時，則檢測110 的腔體形成一個凹透鏡，經(jīng)由光發(fā)射器發(fā)射出的光穿過凹透鏡后光線向四周發(fā)散。處于初始狀態(tài)時，即儲墨腔210中存有足量墨水，且透明液體充滿檢測腔110，空 腔130內(nèi)充滿某種氣體時，透明液體和空腔130中的氣體對活塞150的壓力等于儲墨腔210 中墨水對活塞150的壓力，從而使得活塞150兩側(cè)受力平衡，活塞150靜止于第二導(dǎo)管140 內(nèi)靠近空腔130的位置。此時，由光發(fā)射器發(fā)射的光線穿過檢測腔110后匯聚于光接收器 的位置處，光接收器一旦檢測到強(qiáng)度較高的匯聚光則表明儲墨腔210中的墨水處于滿墨水 的狀態(tài)。當(dāng)成像裝置抽取并消耗墨水時，儲墨腔210中的墨水逐漸減少，進(jìn)而使得墨水對 活塞150的壓力也相應(yīng)減小，活塞150受檢測腔110和空腔130的壓力而慢慢向儲墨腔210 的一側(cè)滑動，致使靠近空腔130 —側(cè)的第二導(dǎo)管140的體積增大，也即氣體的體積逐漸增 大，壓強(qiáng)減小，透明液體通過細(xì)導(dǎo)管開始往空腔130中流動，直至活塞150再度平衡為止。此 時，因為有部分透明液體已流入到空腔130中，檢測腔110的光線匯聚能力將會下降(有發(fā) 散光線)，光接收器接收到的匯聚光的強(qiáng)度降低，表明墨水已被部分消耗掉；隨著成像裝置 繼續(xù)抽取使用墨水，檢測腔110中的透明液體大量流入空腔中，光接收器接收到的光線強(qiáng) 度將進(jìn)一步下降，相應(yīng)表明墨水已被耗盡大部分。當(dāng)儲墨腔210中的墨水被完全耗盡時，檢測腔110中的透明液體也全部流入空腔 130中，活塞150處于第二導(dǎo)管140內(nèi)靠近儲墨腔210的突起部141，此時檢測腔110已完 全成為一凹透鏡，由光發(fā)射器發(fā)射而來的光線穿過檢測腔110后具有最大程度的發(fā)散性， 光接收器接收到的光線強(qiáng)度最弱，表明墨水已消耗完。上述光接收器具備光敏特性，可感知光線的強(qiáng)度大小并能將其轉(zhuǎn)換成電信號輸入 至成像裝置的主控制器中；成像裝置可以根據(jù)預(yù)設(shè)的代表光線強(qiáng)度的電信號值所對應(yīng)的墨 水余量來實時檢測儲墨腔中的墨水使用情況，并隨時發(fā)出墨水用盡的警報，以提醒用戶及 時更換墨盒。參見圖4，為本申請墨盒的第二實施例示意圖該墨盒為包含了前述液體余量檢測裝置第二實施例所描述的液體余量檢測裝置， 該墨盒還包括儲墨腔210和出墨口 220，其中，儲墨腔210與第二導(dǎo)管140的另一端開口(圖 4中的右側(cè)開口)相連。當(dāng)圖4所示墨盒應(yīng)用在成像裝置內(nèi)時，通過出墨口 220與成像裝 置的抽液探針(圖4中未示出)相連，成像裝置還包括用于向檢測腔110內(nèi)的透明液體發(fā) 射檢測光線的光發(fā)射器，以及用于接收檢測光線穿過透明材料后的出射光的光接收器，圖4 中僅單獨示出了成像裝置的光發(fā)射器和光接收器。參見圖5，為本申請墨盒的第三實施例示意圖，該實施例示出了墨盒的俯視圖由圖5可看出，該墨盒主要由通過第二導(dǎo)管140相連的檢測腔110和儲墨腔210構(gòu) 成。其中，當(dāng)圖5所示墨盒應(yīng)用在成像裝置內(nèi)時，通過出墨口與成像裝置的抽液探針(圖5 中未示出)相連，成像裝置還包括用于向檢測腔110內(nèi)的透明液體發(fā)射檢測光線的光發(fā)射 器，以及用于接收檢測光線穿過透明材料后的出射光的光接收器。由上述實施例可見，本申請實施例公開的液體余量檢測裝置，包括檢測腔、與檢測 腔通過第一導(dǎo)管相連的空腔、以及第二導(dǎo)管，第二導(dǎo)管的一端開口與空腔相連，在第二導(dǎo)管
6內(nèi)設(shè)置活塞，檢測腔的內(nèi)壁為弧面，檢測腔由透明材料制成，檢測腔內(nèi)裝有透明液體，當(dāng)檢 測腔內(nèi)沒有透明液體時，檢測腔形成凹透鏡形狀，透明液體的折射率大于透明材料的折射 率，透明材料的折射率大于空氣的折射率。應(yīng)用本申請實施例公開的液體余量檢測裝置構(gòu) 造簡單，且不受液體種類的限制，可以有效、實時且準(zhǔn)確地檢測液體余量，并可相應(yīng)提高使 用該液體余量檢測裝置的墨盒或者打印設(shè)備的使用壽命。本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實 施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例 的部分說明即可。雖然通過實施例描繪了本申請，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請有許多變形和 變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的 精神。
權(quán)利要求1.一種液體余量檢測裝置，其特征在于，包括檢測腔、與所述檢測腔通過第一導(dǎo)管相 連的空腔、以及第二導(dǎo)管，所述第二導(dǎo)管的一端開口與所述空腔相連，在所述第二導(dǎo)管內(nèi)設(shè) 置活塞，其中，所述檢測腔的內(nèi)壁為弧面，所述檢測腔由透明材料制成，所述檢測腔內(nèi)裝有透明液體， 當(dāng)所述檢測腔內(nèi)沒有所述透明液體時，所述檢測腔形成凹透鏡形狀；所述透明液體的折射率大于所述透明材料的折射率，所述透明材料的折射率大于空氣 的折射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體余量檢測裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)管與水平面垂 直，所述第一導(dǎo)管的上端開口與所述檢測腔的底部相連，所述第一導(dǎo)管的下端開口與所述 空腔的頂部相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體余量檢測裝置，其特征在于，所述空腔、第一導(dǎo)管和 第二導(dǎo)管的體積之和不小于所述透明液體的體積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體余量檢測裝置，其特征在于，所述檢測腔內(nèi)的透明液 體中注入有與所述空腔內(nèi)的氣體類型一致的氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體余量檢測裝置，其特征在于，所述空腔內(nèi)儲存有氣 體，所述第二導(dǎo)管兩端各具有一突起部，所述突起部用于阻止所述活塞在所述第二導(dǎo)管內(nèi) 運動時滑出所述第二導(dǎo)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體余量檢測裝置，其特征在于，所述氣體包括氮氣、或空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體余量檢測裝置，其特征在于，所述透明材料包括聚四氟 乙烯、聚氯乙烯、或螢石；所述透明液體包括有機(jī)液體苯、或有機(jī)液體甘油。
8.—種墨盒，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7任意一項所述的液體余量檢測裝置， 所述墨盒還包括儲墨腔和與所述儲墨腔相連的出墨口，所述第二導(dǎo)管的另一端開口與所 述儲墨腔相連。
9.一種成像裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求8所述的墨盒，所述墨盒的出墨口與所 述成像裝置的抽液探針相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像裝置，其特征在于，所述成像裝置還包括用于向所述 檢測腔內(nèi)的透明液體發(fā)射檢測光線的光發(fā)射器，以及用于接收所述檢測光線穿過所述透明 材料后的出射光的光接收器。
專利摘要本實用新型公開了一種液體余量檢測裝置、墨盒及成像裝置，液體余量檢測裝置包括檢測腔、與所述檢測腔通過第一導(dǎo)管相連的空腔、以及第二導(dǎo)管，所述第二導(dǎo)管的一端開口與所述空腔相連，在所述第二導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置活塞，其中，所述檢測腔的內(nèi)壁為弧面，所述檢測腔由透明材料制成，所述檢測腔內(nèi)裝有透明液體，當(dāng)所述檢測腔內(nèi)沒有所述透明液體時，所述檢測腔形成凹透鏡形狀；所述透明液體的折射率大于所述透明材料的折射率，所述透明材料的折射率大于空氣的折射率。應(yīng)用本申請實施例公開的液體余量檢測裝置構(gòu)造簡單，且不受液體種類的限制，可以有效、實時且準(zhǔn)確地檢測液體余量，并可相應(yīng)提高使用該液體余量檢測裝置的墨盒或者打印設(shè)備的使用壽命。
文檔編號B41J2/175GK201895457SQ201020619268
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者劉衛(wèi)臣 申請人:珠海艾派克微電子有限公司