專利名稱：流體盒和流體量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種被構造成存貯流體的流體盒和被構造成檢測這種流體盒中的流體量的流體量檢測系統(tǒng)。所述流體可以是墨、流體燃料、氣體燃料等等。
背景技術：
已知的噴墨記錄設備通過從記錄頭向記錄介質噴射墨來執(zhí)行打印。墨盒常常是可拆卸地安裝到已知的噴墨記錄設備上的。如果記錄頭在空墨盒的情況下試圖噴射墨，那么空氣可進入該記錄頭中，這可導致打印故障。此外，記錄頭可因空氣的進入而被毀壞。為了避免這種情況的出現(xiàn)，不得不時常監(jiān)視墨盒中墨液面或墨量，以便在墨盒變空前停止從記錄頭噴出墨。
例如，為了檢測墨盒中的墨量，墨盒可包括柔性薄膜形成的用于存貯墨的容器、被構造成容納該容器的殼體、和結合到墨容器的薄膜表面的檢測板，該檢測板被構造成可在殼體內部滑動。容器的內部可以不與大氣連通。因此，容器內部的壓力會隨著容器內墨的消耗或減少而下降。當大氣壓力與容器內部壓力之間的差值大于或等于閾值時，容器的薄膜會開始變形，以便減小容器的內部空間，于是該容器內部空間的內部壓力可維持恒定。此時，結合到容器的薄膜的檢測板可以運動。通過檢測該檢測板的運動，可確定出容器內墨的減少。
然而，當容器中的墨量變得非常少時，無法通過檢測該檢測板的運動而精確地確定出容器中的墨量。
發(fā)明內容
因此，已經(jīng)出現(xiàn)對克服有關領域中的這些及其他缺點的流體盒和流體量檢測系統(tǒng)的需求。本發(fā)明的技術優(yōu)勢在于，可精確地確定出流體盒中的流體量。
依據(jù)本發(fā)明的實施方案，提供一種包括流體容器的流體盒。流體容器包括流體腔室，該流體腔室被構造成存貯流體；和流體出口通道，該流體出口通道被構造成將流體從流體腔室的內部經(jīng)由流體出口通道供應到流體腔室的外部。該流體容器還包括第一柔性片部分和第二柔性片部分。第一柔性片部分具有面對流體容器的內部的第一表面、和與第一表面相反且面對流體容器的外部的第二表面，其中第一柔性片部分被構造成當作用于第一表面上的壓力(P1)與作用于第二表面上的壓力(P2)之間的壓力差(P2-P1)等于或大于第一值時，第一柔性片部分變形。第二柔性片部分具有面對流體容器的內部的第三表面、和與第三表面相反且面對流體容器的外部的第四表面，其中第二柔性薄膜被構造成當作用于第三表面上的壓力(P3)與作用于第四表面上的壓力(P4)之間的壓力差(P4-P3)等于或大于第二值時第二柔性薄膜變形。第二值大于第一值。
依據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，提供一種包括流體容器的流體盒。該流體容器包括流體腔室，該流體腔室被構造成存貯流體；和流體出口通道，該流體出口通道被構造成將流體從流體腔室的內部經(jīng)由流體出口通道供應到流體腔室的外部。該流體容器還包括第一柔性片部分和第二柔性片部分。第一柔性片部分限定流體容器的外表面的第一部分，并且第二柔性片部分限定流體容器的外表面的第二部分。第一柔性片部分比第二柔性片部分更柔性。
當流體腔室內部的流體減少時，第一柔性片部分首先變形，在第一柔性片部分變形到第一柔性片部分將不能變形的那一點后，第二柔性片部分變形。因此，通過檢測第二柔性片部分的變形，可以得知流體盒內的流體量。特別是，可以得知流體盒是幾乎空的。
對于本領域的普通技術人員而言，通過下文對本發(fā)明的詳細說明并結合附圖，本發(fā)明的其他目的、特點、以及優(yōu)點將變得顯然。
為了更全面地理解本發(fā)明、本發(fā)明所能滿足的需要及其目的、特征和技術優(yōu)勢，現(xiàn)在參考結合附圖所給出的下述說明。
圖1是依據(jù)本發(fā)明實施方案的墨盒的透視圖。
圖2A-2C是圖1墨盒的分解圖。
圖3A和3B分別是圖2B的墨容器的頂視圖和底視圖。
圖4是圖2B的墨容器的分解圖。
圖5A和5B是沿圖2B的V-V線獲得的圖2B的墨容器的橫剖面圖。
圖6A和6B是示意圖，示出了圖1的墨盒安裝到噴墨記錄設備上的過程。
圖7A和7B是示意圖，示出了檢測余留在圖1墨盒中的墨的不同量的過程。
圖8A和8B是示意圖，示出了依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案檢測余留在墨盒中的墨的不同量的過程。
圖9A和9B是示意圖，示出了依據(jù)本發(fā)明又一個實施方案檢測余留在墨盒中的墨的不同量的過程。
圖10A和10B也是依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的墨容器的橫剖面圖。
圖11是依據(jù)本發(fā)明又一個實施方案的墨容器的透視圖。
圖12是用于形成圖1的墨容器的基部和圓柱形柔性片的透視圖。
圖13是從沿圖11的箭頭C的方向觀察的圖11的墨容器的前視圖。
圖14A是沿著圖13的A-A線獲得的圖11的墨容器的剖視圖。
圖14B是沿著圖13的B-B線獲得的圖11的墨容器的剖視圖。
圖15是依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的墨容器的透視圖。
圖16是用于形成圖15的墨容器的基部和圓柱形柔性片的透視圖。
具體實施例方式
通過參考圖1-16，可以理解本發(fā)明的實施方案以及其特征和優(yōu)勢，在各個附圖中相同的數(shù)字用于指代相同的對應部分。
如圖1所示，作為依據(jù)本發(fā)明實施方案的流體盒的一個例子，墨盒1具有大致六面體的形狀。
如圖2B所示，墨盒1包括墨容器100和殼體200，該殼體200被構造成容納墨容器100。如圖1所示，殼體200包括本體210和蓋子220。如圖2A所示，本體210是具有開口211的盒子形狀，且被構造成包圍墨容器100的大致整個部分。蓋子220被焊接到本體210上，以便覆蓋開口211。
如圖2B所示，墨容器100包括框架10、墨出口部分20、檢測部分30以及墨分送部分50，其中框架10包括墨腔室60。墨腔室60存儲墨。墨腔室60中的墨可經(jīng)由墨出口部分20供應到墨盒1的外部，更具體地說，可供應到噴墨記錄設備1000(在圖6A和6B中)。檢測部分30可用于檢測墨腔室60中的墨量。墨可經(jīng)由墨分送部分50分送到墨腔室60中。
如圖2A-2C所示，墨容器100設置在殼體200中，其中墨出口部分20在蓋子220側。墨盒1被構造成安裝到噴墨記錄設備1000上，其中蓋子220位于下側，也就是說，其中墨容器100的墨出口部分20位于下側。在下文中，將結合墨盒1(墨容器100)安裝到噴墨記錄設備1000上的取向來定義墨盒1和墨容器100的頂部、底部、上側和下側、以及它們的垂直方向和它們的水平方向。與垂直及水平方向垂直的方向被定義為墨盒1和墨容器100的厚度方向。
框架10由樹脂材料例如聚乙烯樹脂例如通過模制形成。如圖2B所示，框架10包括板構件11，該板構件11可具有大致正方形形狀。如圖3A和3B所示，兩個板構件11設置為在墨容器100的厚度方向上(在圖3A和3B中的頂部-底部方向上)彼此面對。如圖2B所示，每個板構件11均具有大致圓形的開口11a。傾斜壁12從各板構件11的開口11a的邊緣沿徑向向內延伸，從而接近相對的傾斜壁12。由傾斜壁12的內緣限定的圓的直徑小于開口11a的直徑。如圖3A、3B、5A和5B所示，傾斜壁12在內緣處彼此相連。
如圖2B所示，焊接部分13環(huán)繞各開口11a設置，薄膜110焊接到焊接部分13。薄膜110包括兩層柔性層。一層由尼龍形成，而另一層由聚乙烯形成，其與框架10的材料相同。在焊接部分13處，采用將各薄膜110的與對應一個焊接部分13相接觸的聚乙烯層，將兩層薄膜110分別焊接到框架10上，從而覆蓋并緊密地密封各個開口11a。由傾斜壁12和覆蓋各個開口11a的薄膜110限定的空間充當墨腔室60。每個薄膜110均具有面對墨容器100內部例如面對墨腔室60的內表面，并具有與該內表面相反且面對墨容器100外部的外表面。
如圖5A所示，當墨腔室60中充滿墨時，每個薄膜110相對于墨容器100的厚度方向沿著相反方向膨脹，從而從框架10的表面突出。當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時，墨腔室60不與大氣連通。因此，墨腔室60內的壓力可隨著墨腔室60中墨的消耗或減少而降低。此時，作用于薄膜110內表面的壓力(P1)與作用于薄膜110外表面的壓力(P2)之間可能存在壓力差(P2-P1)。P2可以是大氣壓力。當壓力差(P2-P1)到達第一閾值時，柔性薄膜110開始依據(jù)墨腔室60中墨的減少而變形，以便減少墨腔室60的容量。薄膜110的變形保持了墨腔室60內部的壓力的恒定。這樣，墨盒1中的墨可被供應到噴墨記錄設備1000的記錄頭，并從該記錄頭穩(wěn)定且適當?shù)貒姵觥Ｈ鐖D5B所示，當存貯在墨腔室60內的墨減少時，薄膜110與對應的傾斜壁12相接觸，并在其大致中央部分處彼此接觸。在這種狀態(tài)下，墨腔室60的容量將不再減少，并且薄膜110也不再沿使墨腔室60變窄的方向變形。
如圖2B、3A和3B所示，墨出口部分20包括墨出口通道21和墨出口機構120。檢測部分30包括連通通道31和檢測薄膜130。墨分送部分50包括墨分送通道51和墨分送塞子150?？蚣?0包括墨出口通道21、連通通道31和墨分送通道51，它們與傾斜壁12的內緣相對地設置在框架10上。墨出口通道21從和板構件11之間的板構件11的底面左端相鄰的位置向下延伸(如圖2B和3B所示)。連通通道31從板構件11之間的板構件11的底面的中間部分向下延伸。連通通道31被設置成鄰近且平行于墨出口通道21。墨分送通道51從和板構件11之間的板構件11的頂面的右端相鄰的位置向上延伸(如圖2B和3A所示)。
如圖2B所示，分別允許墨出口通道21及連通通道31與墨腔室60連通的連通口12a、12b形成在兩個傾斜壁12的接頭上。允許墨分送通道51與墨腔室60連通的連通口12c形成在傾斜壁12中的一個上。
如圖3B和4所示，墨出口機構120的一部分插入到墨出口通道21中。墨出口機構120被構造成當墨盒1沒安裝到噴墨記錄設備1000上時關閉墨通道，而當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時打開該墨通道，并且將墨抽出管1015(在圖6A中)插入墨出口機構120中。這樣，當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時，墨腔室60中的墨可經(jīng)由墨出口通道21供應到噴墨記錄設備1000。
連通通道31經(jīng)由連通口12a與墨腔室60連通，并且具有和連通口12a相對的下端開口。如圖3B所示，檢測薄膜130焊接到連通通道31上，從而覆蓋連通通道31的下端開口。當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時，檢測薄膜130位于面對設置在噴墨記錄設備1000中的墨量檢測傳感器1014(在圖6A和6B中)的位置處。檢測薄膜130由聚酯薄膜例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜形成，該薄膜上蒸鍍有鋁。檢測薄膜130具有光反射性和柔性。檢測薄膜130的表面面積小于每個薄膜110的表面面積。檢測薄膜130的剛性高于薄膜110的剛性。薄膜110比薄膜130更柔性。薄膜130具有面對墨容器100內部的內表面，并且具有與該內表面相反且面對墨容器100外部的外表面。當使用墨盒1時，作用于薄膜130內表面的壓力(P3)與作用于薄膜130外表面的壓力(P4)之間可能產(chǎn)生壓力差(P4-P3)。P4可以是大氣壓力。當壓力差(P4-P3)到達第二閾值時，薄膜130開始向墨容器100的內部變形。第二閾值大于第一閾值。
如圖3B和4所示，墨分送塞子150插入墨分送通道51。墨分送塞子150由彈性材料形成。在墨容器100與殼體200裝配在一起之前，墨分送塞子150配合到墨分送通道51的上端部分(遠離墨腔室60的一端)。墨分送針(未示出)經(jīng)由墨分送塞子150插入，以便向墨腔室60分送墨。在墨填充到墨腔室60之后，墨容器100與殼體200裝配在一起。當墨容器100與殼體200裝配在一起時，墨分送塞子150被形成在殼體200的本體210上的突出部向下壓，從而進入墨分送通道51的下端中。
如圖4所示，墨出口通道21與連通通道31的長度不同，并且它們的下端彼此不對準。如圖2B所示，連通通道31的下端(檢測部分30)與具有部分地插入到墨出口通道21中的墨出口機構120的墨出口部分20的下端對準。
一對框架調節(jié)構件14從相應的板構件11的下端向下延伸。更具體地說，框架調節(jié)構件14相對于連通通道31與墨出口通道21相對設置，并且沿與墨出口通道21及連通通道31平行的方向延伸。各調節(jié)構件14的下端與連通通道31的下端(檢測部分30)和具有部分地插入到墨出口通道21中的墨出口機構120的墨出口部分20的下端對準。
各個板構件11由薄板形成。因此，各個板構件11沒有足夠的剛性。如圖3A和3B所示，為了增強剛性，在板構件11之間設置肋15a-15g。
回頭參考圖1，彎曲部分240在本體210的在本體210的表面中具有最大面積的表面上向外彎曲。形成彎曲部分240以容納墨容器100，由于填充到墨腔室60中的墨，薄膜110擴張或膨脹。
蓋子220包括蓋構件223和側壁224。蓋構件223具有比本體210的開口211稍大的面積，并且覆蓋該開口211。側壁224從蓋構件223的邊緣伸出。當蓋子220配合到本體210上時，側壁224與本體210的外表面接觸。如圖1所示，蓋構件223具有供墨孔221和暴露孔222，當墨容器100容納在殼體200中時，供墨孔221與暴露孔222分別位于與墨出口部分20和檢測部分30相對應的位置處。供墨孔221與墨出口通道21相連通。暴露孔222向墨盒1的外部暴露出檢測薄膜130。當墨容器100容納在殼體200中時，一對蓋子調節(jié)構件(未示出)設置在蓋構件223中，并位于與墨容器100的一對框架調節(jié)構件14相對應的位置處。當容納有墨容器100的本體210被蓋子220覆蓋時，蓋子調節(jié)構件與各個框架調節(jié)構件14相接觸。這樣，可調節(jié)墨容器100在殼體200內部在墨盒1厚度方向上的運動。
參考圖6A和6B，描述將墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上。
墨盒1被構造成安裝到噴墨記錄設備1000的安裝部分1010上。安裝部分1010包括安裝面1013和一對夾緊構件1011，所述夾緊構件1011從安裝面1013延伸出。每個夾緊構件1011均包括設置在其頂部的鉤部分1012，從而面對相對的鉤部分1012。當墨盒1安裝到安裝部分1010上時，鉤部分1012被構造成與蓋子220的側壁224相接合。各夾緊構件1011均具有柔性。因此，當墨盒1安裝到安裝部分1010上時，通過蓋子220使夾緊構件1011沿彼此離開的方向移動。
如圖6A和6B所示，墨量檢測傳感器1014設置在安裝部分1010中。墨量檢測傳感器1014包括被構造成發(fā)光的光發(fā)射部分1014a；和被構造成接收從光發(fā)射部分1014a發(fā)出的光的光接收部分1014b。光發(fā)射部分1014a和光接收部分1014b安裝在安裝面1013上。墨量檢測傳感器1014被構造成檢測從光發(fā)射部分1014a發(fā)出并被光接收部分1014b接收到的光的強度。如果接收到的光的強度等于或大于光強閾級，墨量檢測傳感器1014不向確定機構(例如，噴墨記錄設備1000的電路板(未示出))輸出信號。當接收到的光的強度低于光強閾級時，墨量檢測傳感器1014向噴墨打印機1000的電路板輸出信號?？蛇x擇的是，當接收到的光的強度等于或大于閾級時，墨量檢測傳感器1014可向電路板輸出信號，而當接收到的光的強度低于閾級時，可以不向電路板輸出信號。
如圖6A所示，墨抽出管1015從安裝面1013在與墨出口部分20相對應的位置處突出。墨抽出管1015與墨通道1013a相連通。墨盒1內部的墨可經(jīng)由墨通道1013a供應到形成在噴墨記錄設備1000的記錄頭(未示出)的墨噴射開口。當墨盒1安裝到安裝部分1010上時，如圖6B所示，墨抽出管1015經(jīng)由形成在蓋子220上的供墨孔221插入到墨出口部分20中。這樣，可從墨盒1供應墨。
參考圖7A和7B，描述墨盒1的墨量檢測。圖7A和7B示出了當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時的墨量檢測傳感器1014和設置在檢測部分30的連通通道31處的檢測薄膜130。
如圖7A所示，當墨腔室60中的墨量充足時，薄膜130的一部分是彎曲的。更具體地說，向墨容器100內部延伸的環(huán)形突起部分131形成在檢測薄膜130上。檢測薄膜130的大致中間部分的光發(fā)射區(qū)域被從光發(fā)射部分1014a發(fā)出的光照射。光發(fā)射區(qū)域是大致平坦的，并且大致與安裝面1013相平行，光發(fā)射部分1014a和光接收部分1014b安裝到安裝面1013上。因此，光從光發(fā)射區(qū)域反射并被光接收部分1014b接收。當墨盒1中的墨量充足時，所接收到的光的強度等于或大于閾級。因此，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒1中的墨量是充足的。
當墨腔室60內部的墨減少時，該墨腔室60的內部壓力也降低。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，薄膜110開始變形，從而保持墨腔室60的內部壓力不變或緩解內部壓力的下降。由于第二閾值大于第一閾值，即使當薄膜110開始變形時，檢測薄膜130也不變形。在這種狀態(tài)下，光接收部分1014b接收到的光的強度仍等于或大于光強閾級。因此，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒1中的墨量是充足的。
當墨腔室60內部的墨繼續(xù)減少到如圖5B所示的程度時，薄膜110就不再沿減少墨腔室60容量的方向變形。在這種狀態(tài)下，如果墨腔室60內部的墨進一步地減少，那么墨腔室60的內部壓力也下降，但是薄膜110將不能變形以緩解內部壓力的下降。因此，內部壓力繼續(xù)下降并到達使檢測薄膜130變形的程度。更具體地說，當壓力差(P4-P3)到達第二閾值時，檢測薄膜130開始變形。如圖7B所示，當檢測薄膜130開始變形時，檢測薄膜130的光發(fā)射區(qū)域被拉向墨容器100的內部，同時與安裝面1013大致平行。圖7B所示的墨量檢測傳感器1014與變形后的檢測薄膜130的光發(fā)射區(qū)域之間的距離比圖7A所示的墨量檢測傳感器1014與未變形的檢測薄膜130的光發(fā)射區(qū)域之間的距離變大了。因此，所接收的光的強度變得比光強閾級低。在這種狀態(tài)下，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒1是空的。
如上所述，墨容器100包括墨腔室60，墨腔室60的用于存貯墨的空間由傾斜壁12和兩個薄膜110限定。薄膜110被構造成根據(jù)墨腔室60內部存貯的墨的消耗或減少，在減小墨腔室60容量的方向上變形。框架10包括連通通道31，連通通道31與墨腔室60連通。連通通道31的下端開口被柔性檢測薄膜130所覆蓋。當壓力差(P4-P3)到達比第一閾值大的第二閾值時，檢測薄膜130開始變形。因此，隨著由于墨腔室60的墨的消耗而引起的墨腔室60內部的壓力的降低，薄膜110首先開始沿減小該墨腔室60容量的方向變形。當墨腔室60內的墨從墨腔室60中剩余的墨很少且薄膜110不能在使墨腔室60變窄的方向上變形的狀態(tài)下繼續(xù)減少時，檢測薄膜130開始變形。這樣，通過檢測檢測薄膜130的變形而確定出墨腔室60內墨的減少。
在檢測薄膜130變形之前，檢測薄膜130的一部分被彎曲。采用這一彎曲部分，檢測薄膜130具有一些變形余量。因此，檢測薄膜130的變形范圍相對增大，并且檢測薄膜130的變形被可靠地檢測到。
薄膜130的彎曲部分限定了環(huán)形突起部分131，環(huán)形突起部分131向墨容器100的內部延伸。因此，檢測薄膜130平穩(wěn)地向著墨容器100的內部變形。
容納有墨容器100的殼體200具有供墨孔221和暴露孔222，所述供墨孔221與墨出口通道21連通，所述暴露孔222將檢測薄膜130暴露到墨盒1的外部。因此，易于從墨盒1的外部例如從噴墨記錄設備1000接近檢測薄膜130。
供墨孔221和暴露孔222均形成在殼體200的平坦端部上。因此，被構造成經(jīng)由供墨孔221抽出墨的墨抽出管1015、和被構造成經(jīng)由暴露孔222檢測墨盒1中墨量的墨量檢測傳感器1014均設置在噴墨記錄設備1000的同一平面上，當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時，該平面面對殼體200的端部。這樣，可縮小噴墨記錄設備的尺寸。
檢測薄膜130具有光反射性。檢測部分30被設置成使得當墨盒1安裝到噴墨記錄設備1000上時，檢測薄膜130位于墨量檢測傳感器1014的光路上。這樣，采用簡單結構就能容易地檢測出檢測薄膜130的變形。
每個薄膜110的限定墨腔室60的表面面積均比檢測薄膜130的表面面積要大。因此，增大了由薄膜110變形所引起的墨腔室60的容量變化量。因此，足量墨存貯在墨腔室60中，并且能夠可靠地檢測出墨腔室60內墨的減少。
參考圖8A和8B，描述依據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的墨盒201。墨盒201的結構與墨盒1的結構相似。因此，僅針對墨盒201論述墨盒201與墨盒1之間的差別。
墨盒201包括檢測部分330，檢測部分330用于檢測墨腔室60中的墨量。檢測部分330包括大致圓柱形的連通通道331和檢測薄膜130，該檢測薄膜130焊接在連通通道331上，從而覆蓋了連通通道331的下端開口。連通通道331包括調節(jié)構件331a，調節(jié)構件331a從接近連通通道331下端開口的位置向連通通道331的中心線橫向地延伸。調節(jié)構件331a與形成在檢測薄膜130上的環(huán)形突起部分131的一部分相接觸。
如圖8A所示，當墨腔室60中存貯有足量墨時，檢測薄膜130的光發(fā)射區(qū)域是大致平坦的，并大致與安裝面1013平行，墨量檢測傳感器1014的光發(fā)射部分1014a和光接收部分1014b安裝在該安裝面1013上，這一點與墨盒1的情況相類似。從光發(fā)射部分1014a發(fā)出的光被檢測薄膜130反射，并被光接收部分1014b接收。當墨盒1中的墨量充足時，所接收到的光的強度等于或大于光強閾級。因此，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒1的墨量是充足的。
當墨腔室60內的墨減少時，該墨腔室60的內部壓力也下降。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，薄膜110開始變形。當壓力差(P4-P3)達到比第一閾值大的第二閾值時，檢測薄膜130開始變形。因此，即使當薄膜110開始變形時，檢測薄膜130也不變形。在這種狀態(tài)下，光接收部分1014b接收到的光的強度仍等于或大于光強閾級。因此，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒201的墨量是充足的。
當墨腔室60內的墨在薄膜110將不能繼續(xù)變形的情況下繼續(xù)減少時，墨腔室60的內部壓力到達使檢測薄膜130變形的程度。更具體地說，當壓力差(P4-P3)到達第二閾值時，檢測薄膜130開始變形。如圖8B所示，由于檢測薄膜130開始變形，檢測薄膜130的不與調節(jié)構件331a相接觸的部分被拉向墨容器100的內部。由于采用了調節(jié)構件331a，檢測薄膜130不對稱地變形，例如，相對于穿過該檢測薄膜130中心的垂直線不對稱地變形。因此，檢測薄膜130的大致中間部分即光檢測區(qū)域位于相對于安裝面1013傾斜一個角度的位置。如圖8B所示，從光發(fā)射部分1014a發(fā)出的光從檢測薄膜130向不指向光接收位置1014b的方向反射。因此，光接收部分1014b無法接收到光。因此，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒201是空的。
這樣，與墨盒1相類似，可精確確定墨盒201的墨量。
墨盒201包括調節(jié)構件331a，調節(jié)構件331a調節(jié)一部分檢測薄膜130的變形，以使檢測薄膜130不對稱地變形。由于采用了調節(jié)構件331a，從未變形的檢測薄膜130上和從變形的檢測薄膜130上反射的光的方向不同。當光接收部分1014b接收到反射光時，噴墨記錄設備1000的電路板確定出墨盒201的墨量是充足的。當光接收部分1014b無法接收到光線時，電路板確定出墨盒201是空的。與結合墨盒1描述的、其中墨量檢測傳感器1014檢測接收到的光的強度變化來確定墨盒1的墨量的上述實施方案相比，墨盒201的檢測薄膜130的變形能被更可靠檢測到。由于墨盒1的檢測薄膜130反射的光的信噪比(S/N)可能相對較低，因此檢測墨盒1的檢測薄膜130的變形的精度可能沒有檢測墨盒201的檢測薄膜的變形的精度大。
調節(jié)構件331a可與一部分檢測薄膜130相接觸，從而檢測薄膜130不對稱地變形。
本發(fā)明并不局限于上述實施方案?？梢詰酶鞣N變型。例如，依據(jù)上述實施方案，向墨容器100內部延伸的環(huán)形突起部分131 形成在檢測薄膜130上。然而，突起部分131的形狀并不局限于環(huán)形形狀，該突起部分131可具有任何形狀。進一步地，檢測薄膜130也可以不具有突起部分。例如，如圖9A和9B所示，在薄膜130變形前，整個薄膜130可以是平坦的，并且薄膜130可以向墨容器100的內部以碗狀的形狀變形。
在上述實施方案中，供墨孔221和暴露孔222可形成在被構造成容納墨腔室100的殼體200的同一個端部上，其中，所述供墨孔221與墨出口通道21連通，所述暴露孔222暴露出檢測部分30、330的檢測薄膜130。然而，供墨孔221和暴露孔222可以形成在殼體200的不同端部上。
在上述實施方案中，使用光學傳感器(例如墨量檢測傳感器1014)在不接觸檢測薄膜130的情況下檢測出檢測薄膜130的變形。然而，也可使用接觸型傳感器，該接觸型傳感器被構造成通過接觸檢測薄膜130而檢測出檢測薄膜130的變形。
參考圖10A和10B，描述依據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的墨容器2100。墨容器2100的結構與墨容器100的結構相似。因此，僅相對于墨容器2100論述墨容器2100與墨容器100之間的不同之處。
在墨容器2100中僅形成一個大致圓形的開口2011a。傾斜壁2012從開口2011a的邊緣沿徑向向內延伸，并形成碗狀的形狀。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，柔性薄膜110開始向碗狀傾斜壁2012的底部變形。如圖10B所示，當存貯在墨腔室2060中的墨減少時，薄膜110沿碗狀形狀與傾斜壁2012相接觸。在這種狀態(tài)下，墨腔室2060的容量不再減少，并且薄膜110不再變形。
如果墨腔室2060內的墨進一步地減少，那么墨腔室2060的內部壓力也下降，但是薄膜110將不能變形以緩解內部壓力的降低。因此，內部壓力可繼續(xù)下降并到達使檢測薄膜130變形的程度。更具體地說，當壓力差(P4-P3)到達第二閾值時，檢測薄膜130開始變形。
參考圖11到14B，描述依據(jù)本發(fā)明再一個實施方案的墨容器3100。
墨容器3100被構造成容納在適當?shù)臍んw中，以提供墨盒。墨容器3100包括柔性片部分3110和基部3010?；?010包括橢圓形壁3011和從該橢圓形壁3011的外邊緣延伸的外周壁3013?；?010進一步包括從橢圓形壁3011的中央延伸出的墨出口部分3020。外周壁3013與墨出口部分3020從橢圓形壁3011上沿相反方向延伸。
柔性片部分3110由圓柱形柔性片3110a形成。圓柱形柔性片3110a具有第一端部3110b和與第一端部3110b相反的第二端部3110c。第一端部3110b的內表面被焊在外周壁3013的外表面上，并且第二端部3110c被加熱熔合以便形成匯合處3110d，從而封閉第二端部3110c。這樣，形成了柔性片部分3110。圓柱形柔性片3110a是包括兩層柔性層的薄膜。一層由尼龍形成，而另一層由聚乙烯形成，其與基部3010的材料相同。加入另一層以加強柔性片部分3110的剛性。
由柔性片部分3110、外周壁3013和橢圓形壁3011限定的內部空間充當被構造成存貯墨的墨腔室3060。
墨出口部分3020包括貫穿其形成的墨出口通道3021。墨出口通道3021從墨腔室3060伸出，并在墨出口部分3020的端部處朝向外側開口。塞子3120壓配合在墨出口通道3021中。塞子3120由橡膠形成。設置在噴墨打印機中的空心針刺過塞子3120，從而墨腔室3060內的墨可經(jīng)由該空心針供應到噴墨打印機。當空心針從塞子3120中移除時，通過插入空心針而在塞子3120中產(chǎn)生的孔由于該塞子3120的彈性而被關閉。
孔3031穿過橢圓形壁3011形成，并且柔性片構件3130附著于橢圓形壁3011的外表面，以便覆蓋孔3031。柔性片構件3130由橡膠形成，并且鋁箔附著于該橡膠的外表面上。柔性片構件3130被構造成能借助鋁箔反光。
柔性片部分3110具有面對墨容器3100內部的內表面，例如面對墨腔室3060的內表面；并且具有與該內表面相反且面對墨容器3100外部的外表面。柔性片構件3130具有面對墨容器3100內部的內表面，例如面對墨腔室3060的內表面，并且具有與該內表面相反且面對墨容器3100外部的外表面。作用于柔性片部分3110內表面的壓力(P1)與作用于柔性片部分3110外表面的壓力(P2)之間可能存在壓力差(P2-P1)。P2可以是大氣壓力。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，柔性片部分3110開始變形，以便減小墨腔室3060的容量。作用于柔性片構件3130內表面的壓力(P3)與作用于柔性片構件3130外表面的壓力(P4)之間可能存在壓力差(P4-P3)。P4可以是大氣壓力。當壓力差(P4-P3)達到第二閾值時，柔性片構件3130開始朝向墨容器3100的內部變形進入孔3031內。第二閾值大于第一閾值。
當墨腔室3060內的墨經(jīng)由墨出口通道3021供應到噴墨打印機時，墨腔室3060的內部壓力降低。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，柔性片部分3110開始變形，從而保持墨腔室3060的內部壓力，或從而緩解了內部壓力的降低。由于第二閾值大于第一閾值，即使當柔性片部分3110開始變形時，柔性片構件3130也不變形。
當墨腔室3060內的墨繼續(xù)減少時，柔性片部分3110就不再在使墨腔室3060的容量減少的方向上變形。在這種狀態(tài)下，如果墨腔室3060內的墨進一步減少，那么墨腔室3060的內部壓力也下降，但是柔性片部分3110將不能變形以緩解內部壓力的下降。因此，內部壓力繼續(xù)減小，從而壓力差(P4-P3)達到第二閾值。當壓力差(P4-P3)達到第二閾值時，柔性片構件3130開始朝向墨容器3100的內部變形進入孔3031。
以與上述實施方案相類似的方式用光照射來檢測柔性構件3130的變形，確定出墨容器3100是空的。
參考圖15和16，描述依據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案的墨容器4100。
墨容器4100的結構類似于墨容器3100的結構。因此，僅相對于墨容器4100論述墨容器4100與墨容器3100之間的不同之處。
墨容器4100的基部3010的橢圓形壁3011不具有任何貫穿其形成的孔。墨容器4100的基部3010的外周壁3013具有貫穿其形成的孔4031?？?031被圓柱形柔性片3110a的第一端部3110b覆蓋。鋁薄膜在對應于孔4031的位置處附著于第一端部3110b的部分4130上。
柔性片部分3110具有面對墨容器4100內部的內表面，例如面對墨腔室3060的內表面；并且具有與該內表面相反且面對墨容器4100外部的外表面。部分4130具有面對墨容器4100內部的內表面，例如面對墨腔室3060的內表面；并且具有與該內表面相反且面對墨容器4100外部的外表面。作用于柔性片部分3110內表面的壓力(P1)與作用于柔性片部分3110外表面的壓力(P2)之間可能存在壓力差(P2-P1)。P2可以是大氣壓力。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，柔性片部分3110開始變形，以便減小墨腔室3060的容量。作用于部分4130的內表面的壓力(P3)與作用于部分4130的外表面的壓力(P4)之間也可能存在壓力差(P4-P3)。P4可以是大氣壓力。當壓力差(P4-P3)達到第二閾值時，部分4130開始朝向墨容器4100的內部變形進入孔4031內。盡管部分4130和柔性片部分3100由相同材料形成，但是第二閾值大于第一閾值。這是因為部分4130的表面面積小于柔性片部分3110的表面面積。
當墨腔室3060內的墨減少時，墨腔室3060的內部壓力也下降。當壓力差(P2-P1)達到第一閾值時，柔性片部分3110開始變形，從而保持墨腔室3060的內部壓力，或緩解內部壓力的下降。由于第二閾值大于第一閾值，即使當柔性片部分3110開始變形時，部分4130也不變形。
當墨腔室3060內的墨繼續(xù)減少時，柔性片部分3110就不再沿減小墨腔室3060容量的方向繼續(xù)變形。在這種狀態(tài)下，如果墨腔室3060內的墨進一步減少，那么墨腔室3060的內部壓力也下降，但是柔性片部分3110將不能變形以緩解內部壓力的下降。因此，內部壓力繼續(xù)減小，從而壓力差(P4-P3)達到第二閾值。當壓力差(P4-P3)達到第二閾值時，部分4130開始朝向墨容器4100的內部變形進入孔4031內。
以與上述實施方案相類似的方式用光照射來檢測柔性元件4130的變形，確定出墨容器4100是空的。
雖然已經(jīng)結合說明性實施方案和多種實施例結構對本發(fā)明進行了描述，但本領域技術人員應當明白，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對上述實施方案和結構進行其它變化和修改。本領域技術人員從研究說明書或在此公開的本發(fā)明的實踐將了解其他結構和實施方案。說明書及所描述的實施例僅用于示范，本發(fā)明的真實范圍由所附權利要求限定。
權利要求
1.一種流體盒，包括流體容器，該流體容器包括流體腔室，該流體腔室被構造成存貯流體；流體出口通道，該流體出口通道被構造成將流體從流體腔室的內部經(jīng)由流體出口通道供應到流體腔室的外部；第一柔性片部分，該第一柔性片部分包括面對流體容器的內部的第一表面、和與第一表面相反且面對流體容器的外部的第二表面，其中第一柔性片部分被構造成當作用于第一表面上的壓力(P1)與作用于第二表面上的壓力(P2)之間的壓力差(P2-P1)等于或大于第一值時第一柔性片部分變形；以及第二柔性片部分，該第二柔性片部分包括面對流體容器的內部的第三表面、和與第三表面相反且面對流體容器的外部的第四表面，其中第二柔性薄膜被構造成當作用于第三表面上的壓力(P3)與作用于第四表面上的壓力(P4)之間的壓力差(P4-P3)等于或大于第二值時第二柔性薄膜變形，其中第二值大于第一值。
2.依據(jù)權利要求1的流體盒，其中所述第二柔性片部分的一部分是撓曲的。
3.依據(jù)權利要求2的流體盒，其中所述第二柔性片部分包括環(huán)形突起部分，該環(huán)形突起部分延伸離開所述第二柔性片部分的相鄰區(qū)域。
4.依據(jù)權利要求3的流體盒，其中所述環(huán)形突起部分向所述流體容器的內部延伸。
5.依據(jù)權利要求1的流體盒，還包括包圍所述流體容器的殼體，其中該殼體具有貫穿殼體形成的流體供應孔和暴露孔，其中所述流體供應孔被構造成與流體出口通道相連通，并且所述暴露孔被構造成向所述殼體的外部暴露第二柔性片部分。
6.依據(jù)權利要求5的流體盒，其中所述殼體包括大致平坦的端部，并且所述流體供應孔和所述暴露孔中的每一個均位于該大致平坦的端部處。
7.依據(jù)權利要求1的流體盒，其中所述第二柔性片部分被構造成反射光。
8.依據(jù)權利要求1的流體盒，其中所述第二柔性片部分被構造成不對稱地變形。
9.依據(jù)權利要求8的流體盒，還包括調節(jié)構件，該調節(jié)構件被構造成調節(jié)所述第二柔性片部分的一部分的變形。
10.依據(jù)權利要求9的流體盒，其中所述調節(jié)構件接觸所述第二柔性片部分的所述部分。
11.依據(jù)權利要求1的流體盒，其中所述第一柔性片部分的表面面積大于所述第二柔性片部分的表面面積。
12.依據(jù)權利要求1的流體盒，其中所述流體容器還包括特定壁，該特定壁具有貫穿特定壁形成的特定開口，并且所述第二柔性片部分接觸所述特定壁，并覆蓋該特定開口。
13.依據(jù)權利要求12的流體盒，其中所述流體容器還包括另一個壁，所述另一個壁具有貫穿所述另一個壁形成的另一個開口，并且所述第一柔性片部分接觸所述另一個壁，并覆蓋所述另一個開口。
14.依據(jù)權利要求1的流體盒，其中所述第一柔性片部分和所述第二柔性片部分中的每一個均包括相同的材料。
15.一種流體量檢測系統(tǒng)，包括依據(jù)權利要求7的流體盒；光發(fā)射部分；以及光接收部分，其中所述第二柔性片部分位于如下位置，該位置使得在所述第二柔性片部分變形之前，從光發(fā)射部分發(fā)出并被所述第二柔性片部分反射的光到達光接收部分。
16.一種流體盒，包括流體容器，該流體容器包括流體腔室，該流體腔室被構造成存貯流體；流體出口通道，該流體出口通道被構造成將流體從流體腔室的內部經(jīng)由流體出口通道供應到流體腔室的外部；第一柔性片部分，該第一柔性片部分限定流體容器的外表面的第一部分；以及第二柔性片部分，該第二柔性片部分限定流體容器的外表面的第二部分，其中第一柔性片部分比第二柔性片部分更柔性。
17.依據(jù)權利要求16的流體盒，其中所述第二柔性片部分被構造成反射光。
18.一種流體量檢測系統(tǒng)，包括依據(jù)權利要求17的流體盒；光發(fā)射部分；以及光接收部分，其中所述第二柔性片部分位于如下位置，該位置使得在所述第二柔性片部分變形之前，從光發(fā)射部分發(fā)出并被所述第二柔性片部分反射的光到達光接收部分。
全文摘要
包括流體容器的流體盒。流體容器包括存貯流體的流體腔室；和流體出口通道，它將流體從流體腔室內部經(jīng)由流體出口通道供應到流體腔室外部。流體容器還包括第一柔性片部分和第二柔性片部分。第一柔性片部分具有面對流體容器內部的第一表面、和與第一表面相反且面對流體容器外部的第二表面，第一柔性片部分構造成當作用于第一表面的壓力(P1)與作用于第二表面的壓力(P2)之間的壓力差(P2－P1)等于或大于第一值時變形。第二柔性片部分具有面對流體容器內部的第三表面、和與第三表面相反且面對流體容器外部的第四表面，第二柔性薄膜構造成當作用于第三表面的壓力(P3)與作用于第四表面的壓力(P4)之間的壓力差(P4－P3)等于或大于第二值時變形。第二值大于第一值。
文檔編號B41J2/175GK101085576SQ2007101102
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權日2006年6月8日
發(fā)明者佐佐木豐紀 申請人:兄弟工業(yè)株式會社