CN103101316B

CN103101316B - 液体消耗装置

Info

Publication number: CN103101316B
Application number: CN201210447832.9A
Authority: CN
Inventors: 上柳雅史; 西原雄; 西原雄一; 吉田淳平
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: US8662648B2; JP2013099890A; US20130114084A1; CN103101316A; JP5903841B2

Abstract

本发明涉及液体消耗装置。能够抑制在棱镜的底面以及空洞部产生的噪音光，更加准确地检测液体的残留状态。液体消耗装置包括并排配置有发光部和受光部的检测部、容纳液体并配置有棱镜的液体容器、能够装卸液体容器并在与棱镜相对的位置上设置有开口部的滑架、以及配置在滑架的开口部的遮光部。在驱动部使滑架沿发光部和受光部并排的方向移动时，通过遮光部遮蔽照射光的一部分来抑制在棱镜底面以及空洞部产生的噪音光。

Description

液体消耗装置

技术领域

本发明涉及液体消耗装置。

背景技术

在作为液体消耗装置的一个例子的喷墨方式的印刷装置中一般来说安装有作为能够卸下的液体容器的墨盒。在墨盒中有包括用于检测墨盒内的墨水量低于预定量的棱镜的墨盒。关于使用了棱镜的墨水的残留状态的检测，能够利用从发光元件照射的光入射到棱镜并由形成棱镜的顶角的斜面反射时根据斜面是否与墨水接触而反射状态不同，基于入射到受光元件的光的强度水平等来进行检测。

在专利文献1中公开了以下技术：为了防止透过棱镜而进入墨盒内的墨水中的光在墨盒内的墨水上表面和空气的界面反射，并再次入射到棱镜内，被受光元件接收的情况，而在墨盒内部设置用于抑制在墨水上表面和空气的界面的反射的构造物。但是，反射不仅在墨盒内的墨水上表面和空气的界面发生，而且有时也在棱镜的光入射的面发生。在专利文献1记载的技术中，不能抑制这样的反射。

【现有技术文献】

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开平10-232157号公报；

专利文献2：日本专利文献特开2002-264355号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

考虑到上述的问题，本发明所要解决的问题是提供抑制在棱镜的光入射的面发生的反射，对液体的残留状态进行更加准确的检测的技术。

用于解决问题的手段

本发明是为了解决上述问题中的至少一部分而作出的，能够通过以下的方式或者应用例实现。

应用例1

一种液体消耗装置，包括：检测部，所述检测部的发光部和受光部被并排配置；液体容器，所述液体容器容纳液体，并且在所述液体容器中配置有根据所述液体容器内的液体的量将从所述发光部照射的光向所述受光部反射的棱镜；滑架，在所述滑架上能够装卸所述液体容器，并且在所述液体容器被安装到所述滑架上时所述滑架的与所述棱镜相对的位置设置有开口部；驱动部，所述驱动部使所述滑架沿所述发光部和所述受光部并排的方向移动；以及遮光部，所述遮光部被配置于所述滑架的所述开口部。

在上述的液体消耗装置中，在滑架的与棱镜相对的位置设置开口部，并在开口部配置有遮光部，因此当滑架沿发光部和受光部并排的方向移动时，遮光部能够遮蔽从发光部照射的照射光的一部分。因此，能够抑制在棱镜的底面反射的光，提高液体容器内的液体的残留状态的判断精度。

应用例2

如应用例1所述的液体消耗装置，其中，所述遮光部被设置为在与所述滑架移动的方向交叉的方向上分割所述开口部。在这样的液体消耗装置中，分割滑架的开口部而设置遮光部，因此即使滑架移动，遮光部的位置也不会相对于滑架偏移。另外，即使棱镜和检测部的位置关系在与滑架移动的方向交叉的方向上偏移，遮光部也能够遮蔽从发光部照射的照射光的一部分。因此，能够进一步提高液体容器内的液体的残留状态的判断精度。

应用例3

如应用例1或2所述的液体消耗装置，其中，所述棱镜在与所述检测部相对的面的中央部具有空洞部，所述遮光部在所述滑架移动的方向上的宽度大于所述空洞部在所述滑架移动的方向上的宽度。在这样的液体消耗装置中，即使在棱镜的与检测部相对的面的中央部设置用于抑制棱镜成形时的变形的空洞部，由于遮光部在滑架移动的方向上的宽度大于空洞部的宽度，因此能够抑制空洞部处反射的光。

应用例4

如应用例1至3中任一项所述的液体消耗装置，其中，所述遮光部的与所述检测部相对的面是相对于所述液体容器的底面倾斜的倾斜面。在这样的液体消耗装置中，通过遮光部的倾斜面，能够将入射到遮光部的光向与受光部不同的方向反射。因此，能够抑制通过遮光部反射的光入射到受光部。

应用例5

如应用例4所述的液体消耗装置，其中，所述遮光部具有的所述倾斜面在所述遮光部和所述检测部相对时向所述发光部侧倾斜。在这样的液体消耗装置中，遮光部所具有的倾斜面处反射的光向发光部侧反射，因此能够更有效地抑制通过遮光部反射的光入射到受光部。

应用例6

如应用例1至5中任一项所述的液体消耗装置，其中，

所述遮光部的与所述检测部相对的面朝向所述检测部突出于所述滑架的与所述检测部相对的面。在这样的液体消耗装置中，遮光部的与检测部相对的面接近检测部的发光部以及受光部，因此能够加宽可抑制棱镜的底面以及空洞部反射的光的范围。

应用例7

如应用例1至6中任一项所述的液体消耗装置，其中，所述遮光部的与所述检测部相对的面至少具有两个倾斜面，所述至少两个倾斜面以与所述滑架移动的方向交叉的方向为中心对称。在这样的液体消耗装置中，遮光部的与检测部相对的面是对称形状，因此能够使得遮光部能够抑制棱镜的底面以及空洞部处反射的光的范围也相对于棱镜的中心对称。因此，能够检测液体的残留状态的范围的设定变得容易。

应用例8

如应用例1至7中任一项所述的液体消耗装置，其中，所述滑架包括反射板，所述检测部使用所述发光部对所述反射板照射光，通过所述受光部接收从所述反射板反射的反射光，并基于所述接收到的反射光来检测所述检测部有无故障。在这样的液体消耗装置中，当使用棱镜进行余量检测时，能够利用作为棱镜的底面以及空洞部处反射的光的成为噪音光的光来检测检测部的故障。

本发明除了作为上述的液体消耗装置的构成之外，还能够构成为：液体消耗装置的控制方法、使用了液体消耗装置的印刷方法、以及用于执行上述控制或者印刷的计算机程序。该计算机程序可以被记录到计算机可读取的记录介质中。作为记录介质，可以使用例如软盘、CD-ROM、DVD-ROM、光磁盘、存储卡、以及硬盘等各种介质。

附图说明

图1是示出作为本发明的一个实施例的印刷装置的主要部分的立体图；

图2是印刷装置的简要构成图；

图3是示出检测部的电气构成的说明图；

图4是墨盒的立体图；

图5是用于说明在墨水室内没有墨水的情况下棱镜反射光的情形的模式图；

图6是用于说明在墨水室内存在充足墨水的情况下棱镜反射光的情形的模式图；

图7是用于说明由于棱镜和检测部的位置关系的变化而产生的噪音光的图；

图8是示出仿真噪音光的量的变化得到的结果的图；

图9是示出包括遮光罩的滑架的模式图；

图10是示出从检测部侧观察滑架的开口部的附近所看到的情况的模式图；

图11是示出滑架包括遮光罩的情况下的噪音光的图；

图12是示出滑架包括带倾斜的遮光罩的情况下的噪音光的图；

图13是示出滑架包括M字形遮光罩的情况下的噪音光的图；

图14是示出在滑架的下表面一体地设置开口部并从检测部侧观察开口部所看到的情况的模式图；

图15是示出带倾斜的遮光罩的其他的例子的图；

图16是示出朝向检测部突出于滑架的底面的遮光罩的图；

图17是示出在朝向内侧分别倾斜的倾斜面的边界部设置有凹状的凹陷的遮光罩的一个例子的图；

图18是示出底面部对称地朝向外侧倾斜的遮光罩的一个例子的图；

图19是示出墨盒的其他的构成的立体图。

符号说明

10…印刷装置

20…滑架

21、22…开口部

27…带倾斜的遮光罩

30…马达

33…滑架马达

35…印刷头

40…控制单元

42…判定部

44…传感器故障检测部

50、54、55、56、58…遮光罩

51、53…带倾斜的遮光罩

52…M字形遮光罩

521、522、551、552、561、562…倾斜面

60…计算机

70…显示面板

72…接口

81…故障检测板

90…检测部

92…发光元件

94…受光元件

100、100c…墨盒

101…底面

110、110c…供墨口

120、120c…杆

130、130c…墨水容纳部

150、150c…基板

170、170c…棱镜

170a、170b…倾斜面

171…空洞部

180…墨水室

201、203、211、212、213、214、215、217、219…光路

A、B、C、D…有效检测宽度

PA…印刷介质

IK…墨水

HD…主扫描方向

VD…副扫描方向

FFC 1、FFC 2…电缆

L…传感器中心线

M…棱镜中心线

具体实施方式

A.第一实施例：

A-1.印刷装置的构成：

图1是示出作为本发明一个实施例的印刷装置10的主要部分的立体图。图2是印刷装置10的简要构成图。在图1中绘制有相互正交的XYZ轴。在此之后的图中如果需要也附有XYZ轴。在本实施例中，在印刷装置10的使用姿势下，Z轴方向是铅垂方向，印刷装置的X轴方向的面是正面。印刷装置10的主扫描方向是Y轴方向，副扫描方向是X轴方向。作为液体消耗装置的印刷装置10包括：安装有容纳了青色、品红色、黄色、黑色等墨水IK的墨盒100各一个，并且具有故障检测板81的滑架20、在主扫描方向HD上驱动滑架20的滑架马达33、与滑架20的主扫描方向HD平行地配置的用于检测墨水的残留状态的检测部90、在副扫描方向VD上运送印刷介质PA的送纸马达30、搭载在滑架20上并喷出从墨盒100供应的墨水IK的印刷头35、以及基于从经由预定的接口72连接的计算机60等接收到的印刷数据，控制滑架马达33以及送纸马达30、印刷头35进行印刷的控制单元40。控制单元40上连接有显示印刷装置10的动作状态等的显示面板70。另外，滑架20通过电缆FFC1与控制单元40连接，检测部90通过电缆FFC 2与控制单元40连接。

图3是示出检测部90的电气构成的说明图。检测部90包括发光元件92以及受光元件94。发光元件92照射光，受光元件94接收光。检测部90由反射型的光断续器构成。检测部90包括例如LED(Light EmittingDiode，发光二极管)来作为发光元件92，并且包括例如光电晶体管来作为受光元件94。检测部90调整PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号的占空比(接通时间和断开时间的比)来使LED发光。从LED发出的光在后述的墨盒100内的棱镜处反射并入射到光电晶体管之后，被转换成电流值。

检测部90所包括的发光元件92以及受光元件94被配置成与滑架20的主扫描方向HD平行地排列(图2)。另外，发光元件92以及受光元件94被配置为当滑架20被滑架马达33驱动并位于检测部90所包括的发光元件92以及受光元件94之上时经由滑架20所具有的开口部21与墨盒100内的棱镜170相对。后面说明开口部21以及棱镜170。

控制单元40包括余量判定部42和传感器故障检测部44。控制单元40包括CPU，其通过将预先存储在ROM中的控制程序展开到RAM并执行来作为余量判定部42、传感器故障检测部44发挥功能。另外，控制单元40控制滑架20的往复运动和送纸，并且通过作为驱动控制部发挥功能来控制印刷头35的驱动，从而控制向印刷介质PA的墨水IK的喷出。

余量判定部42是判断墨盒100内的墨水IK的余量是比预定量多还是在预定量以下的功能部。余量判定部42通过电缆FFC 2获取基于入射到光电晶体管的光的电流值，并基于获取的电流值来判断墨盒100内的墨水IK的余量是否在预定量以下。以下也将墨水IK的余量在并非没有墨水的预定量以下称为“墨水即将耗尽”。具体地说，余量判定部42在通过电缆FFC2获取的电流值超过与预定的墨水的余量对应的电流值时判断为墨水即将耗尽。

余量判定部42当在例如印刷装置10起动时、向印刷介质PA印刷的一个作业结束的定时、印刷执行中等预定的定时滑架20在检测部90之上移动时，针对各个墨盒100判断墨水IK的余量是否为墨水即将耗尽。当余量判定部42判断是墨水即将耗尽时，控制单元40向与控制单元40连接的显示面板70或者接口72输出用于显示墨盒的余量仅剩少许或者显示催促更换墨盒100的信息或者指示。

传感器故障检测部44是判断检测部90是否正常地动作的功能部。传感器故障检测部44例如在余量判定部42判断墨水IK的余量是比预定量多还是在预定量以下的定时之前，使滑架20所具有的故障检测板81移动到检测部90之上来检测检测部90的故障。后面说明传感器故障检测部44以及故障检测板81的详细情况。

A-2.墨盒的构成：

图4是墨盒100的立体图。墨盒100包括：容纳作为液体的墨水IK的大致长方体形状的墨水容纳部130、搭载有存储与墨盒100相关的信息的存储器的基板150、以及用于向滑架20装卸墨盒100的杆120。在墨盒100的底面101(当墨盒100被安装到印刷装置10所具有的滑架20上时的与墨盒100的-Z方向对应的面)上形成有在墨盒100被安装到滑架20上时***设置在滑架20上的供墨针(未图示)的供墨口110。在使用前的状态下，供墨口110的开口由薄膜密封。

墨水容纳部130包括在内部容纳墨水IK的墨水室180。如图5所示，在墨水室180的内部的处于-Z方向的底部上配置有由两个倾斜面170a、170b形成顶角的等腰直角三棱柱状的棱镜170。棱镜170设置在墨盒100的底面101上。当将这些墨盒100从上方安装到滑架20时，能够从墨盒100向印刷头35供应墨水IK。

A-3.通过棱镜进行的墨水余量检测：

图5是用于说明在墨水室180内没有墨水的情况下，墨盒100的墨水室180内所具有的棱镜170反射光的情形的模式图。棱镜170由聚丙烯形成为透明状。另外，在棱镜170上的底面的中心部设置有空洞部171(凹部)用以抑制成形棱镜170时产生的变形(Sink Marks，凹槽)。此外，棱镜170的“底面”是指与棱镜的顶角相对的面。棱镜170的光的反射状态根据与倾斜面170a、170b接触的流体的折射率而不同。具体地说，如图5所示，在倾斜面170a、170b接触空气的情况下，即，在墨水IK的量变少的情况下，由于棱镜170与空气的折射率不同，从检测部90所具有的发光元件92向棱镜170的倾斜面170a照射的光(光路201)在棱镜170的倾斜面170a处反射。然后，该反射光进一步在另一个倾斜面170b处反射而入射到受光元件94(光路203)。即，通过光在棱镜170内两次全反射，从发光元件92入射的光的行进方向反转180度，向受光元件94射出。

图6是用于说明在墨水室180内存在充足墨水IK的情况下，墨盒100的墨水室180内所具有的棱镜170反射光的情形的模式图。如图6所示，当在墨水室180内存在倾斜面170a以及170b与墨水IK接触的程度的墨水IK的情况下，由于棱镜170与墨水IK的折射率相同，从发光元件92照射的光(光路201)的大部分如图6所示，在倾斜面170a处折射，在墨水IK内被吸收。因此，在倾斜面170b处反射并入射到受光元件94(光路203)的光的量与图5中所示的墨水的量变少的情况相比是少量的。

但是，也有时存在入射到受光元件94的光包含除上述的棱镜170的倾斜面170b处的反射光(光路203)以外的光的情况。在检测部90所具有的发光元件92照射的光不仅是如图5以及图6所示垂直入射到棱镜170的底面的光(光路201)，还具有大的指向性的情况下，发光元件92还照射例如图5以及图6中所示的光路211那样的光。在这样的情况下，光也被照射到空洞部171以及棱镜170的底面(光路211)，因此，照射光的一部分在空洞部171以及棱镜170的底面反射并入射到受光元件94(光路212)。这样，与在棱镜170的倾斜面170b处反射并入射到受光元件94的光(光路203)不同的光(以下，也称为噪音光)不是由墨水室180内的墨水IK的量所引起的光。因此，有时会对判定墨水即将耗尽产生影响。

并且，由于滑架20的往复运动，安装在滑架20上的墨盒100所具有的棱镜170和检测部90的位置关系相对地变化，因此噪音光的量不一定是固定的。因此，在这一点上，恐怕会对判定墨水即将耗尽产生影响。

图7是用于说明由于棱镜170和检测部90的位置关系的变化而产生的噪音光的图。在图7中，Y轴是经过与滑架20的主扫描方向HD平行地配置的检测部90的发光元件92和受光元件94的轴。另外，在图7中“Y＝0”表示棱镜170和检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94处于以下的位置关系。首先，将从作为由倾斜面170a和倾斜面170b形成的交线的棱镜的棱线(ridge line，脊线)向Y轴引出的垂线作为“棱镜中心线M”。接着，将从检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94的中心向Y轴引出的垂线(通过检测部90所具有的发光元件92的发光部中心和受光元件94的受光部中心间的中央的垂线)作为“传感器中心线L”。“Y＝0”表示该棱镜中心线M和传感器中心线L一致的位置。在图7中，将在Y＝0时发光元件92所在的一侧作为Y轴的正侧，受光元件94所在的一侧作为Y轴的负侧。此外，在印刷装置10中，滑架20被马达30移动，但是在之后的说明中，为了说明的方便，将棱镜中心线M的位置固定于“Y＝0”，使传感器中心线L相对地移动。然后，说明此时由于棱镜170和检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94的相对的位置关系的变化而产生的噪音光的变化。

如图7的(A)所示，在传感器中心线L比空洞部171位于负侧的情况下，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)作为噪音光入射到受光元件94。如图7的(B)所示，在传感器中心线L位于空洞部171的内侧的情况下，来自空洞部171的反射光(光路212)入射到受光元件94。并且，如图7的(C)所示，当传感器中心线L比空洞部171位于正侧时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)再次入射到受光元件94。这样，噪音光的发生状况根据棱镜中心线M和传感器中心线L的位置关系而变化。当上述的噪音光大量与用于判定墨水即将耗尽的光(例如，如图7所示的光路203的光)重叠时，余量判定部42难以准确地判断墨水IK的墨水即将耗尽。

图8是示出仿真在棱镜170和检测部90的相对位置变化的情况下的噪音光的量的变化的结果的图。在图8中，“Y＝0”表示棱镜中心线M和传感器中心线L一致的位置。即“Y＝0”的状态是棱镜170和检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94处于图7的(B)的位置的状态。

图8中所示的阈值是在印刷装置10中作为余量判定部42判定有无墨水IK的基准的电流值。阈值能够在印刷装置10中适当地设定。在电流值比阈值高的情况下，例如，余量判定部42判定为墨水即将耗尽，在电流值比阈值低的情况下判定为存在墨水(比预定值多)。图8中所示的有效检测宽度示出电流值变为阈值以下的传感器中心线L的移动宽度。在棱镜170和检测部90相对地位于其有效检测宽度内的情况下，余量判定部42能够准确地判定墨水即将耗尽。因此，当有效检测宽度宽时，在使滑架20移动的同时判定墨水即将耗尽的情况下，检测范围的允许值相对于主扫描方向(Y轴方向)上的检测部90和棱镜170的相对的位置偏移增大。

图8中所示的曲线a示出在棱镜170和检测部90的位置关系如图7的(A)、(B)以及(C)那样变化情况下的电流值。在这种情况下的有效检测宽度A比与后述的实施例对应的曲线b、c、以及d的有效检测宽度B、C以及D窄。其中一个原因是因为从棱镜170的底面以及空洞部171在宽的范围接收噪音光。因此，在本实施例中，为了抑制这样的噪音光，在滑架20上设置遮光罩50。以下说明遮光罩50。

A-4.包括遮光罩的滑架的构成：

图9是示出包括遮光罩50的滑架20的模式图。图9示意性地示出了在以YZ平面截断墨盒100的墨水室180内的配置有棱镜170的位置的情况下的截面图。

在滑架20上设置有将滑架20的底面部开口的开口部21。图10是示出了从检测部90侧观察滑架20的开口部21的附近看到的情形的模式图。开口部21被设置在当棱镜170由于滑架20的往复运动而位于检测部90的正上方时与检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94相对的位置(Y轴的正上方)。

在滑架20上设置有遮光罩50，遮光罩50在与棱镜170的棱线平行的方向上分割开口部21。遮光罩50针对每个墨盒100封闭开口部21的一部分，遮光罩50的底面是与XY平面平行的面。另外，遮光罩50覆盖棱镜的底面的一部分并被设置在与墨盒100安装到滑架20的安装位置对应的开口部21的每一个的大致中央处。在本实施例中，遮光罩50与滑架20一体成形。遮光罩50的Y方向的宽度比空洞部171的Y方向的宽度宽。遮光罩50的材质与棱镜170的材质不同，是吸收光的材质，在本实施例中通过以黑色着色的聚苯乙烯来构成。因此，与棱镜170的底面或者空洞部171处的反射而引起的噪音光相比，由遮光罩50处的反射引起的噪音光的量是微小的。此外，遮光罩50相当于本申请的“遮光部”。

滑架20还包括用于检测检测部90是否正常地动作的故障检测板81。在本实施例中，故障检测板81通过反射入射光的反射镜形成。当故障检测板81位于检测部90的正上方时，从发光元件92垂直入射到故障检测板81的光(光路201)在入射的位置处全反射，因此不入射到受光元件94。另一方面，具有从发光元件92照射的光路211的一部分的照射光在故障检测板81处反射并入射到受光元件94(光路219)。此外，故障检测板81相当于本申请的“反射板”。

传感器故障检测部44基于当使滑架20所具有的故障检测板81移动到检测部90之上时入射到受光元件94的光来检测检测部90的异常。具体地说，传感器故障检测部44在预定的定时移动滑架20使得故障检测板81位于检测部90的正上方，并从发光元件92向故障检测板81照射光。传感器故障检测部44在基于入射到检测部90所具有的受光元件94的光量的电流值比预定的电流值下降的情况下(例如由于受光元件94被墨水雾弄脏而不能充分受光的情况或者由于故障检测板被墨水雾弄脏而不能反射入射光的情况)判断为检测部90发生了异常。另外，在基于入射到受光元件94的光量的电流值比预定的电流值增加的情况下(例如，检测部90的电气电路发生了异常的情况下)判断为检测部发生了异常。在这样的情况下，传感器故障检测部44在与控制单元40连接的显示面板70上或者经由接口72与印刷装置10连接的计算机60的显示画面上显示催促修理检测部90、清洁故障检测板81等信息、或者输出用于显示的指示或者信息。这样，能够将判定墨水IK的余量是否比预定量多或者在预定量以下时不需要的光(光路211)用于判定检测部90有无异常。

图11是示出在滑架20包括遮光罩50的情况下的噪音光的图。如图11的(B)所示，在传感器中心线L位于遮光罩50的内侧的情况下，从发光元件92射出的光211被遮光罩50遮蔽，因此噪音光几乎不会入射到受光元件94。虽然从发光元件92射出的光211也会被遮光罩50反射并入射到受光元件94(光路213)，但是与棱镜170的底面或者空洞部171处的反射光(例如，光路214)相比，其量是微小的。另外，在从发光元件92射出的光的一部分(光路211)以及棱镜底面170或者空洞部171处反射的光(光路214)在遮光罩50的侧壁处被遮蔽的情况下，具有光路214的噪音光也不会入射到受光元件94。如图11的(A)所示，当传感器中心线L比遮光罩50位于负侧并且位于从发光元件92射出的光211不能被遮光罩50遮蔽的位置时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)作为噪音光入射到受光元件94。而且，如图11的(C)所示，传感器中心线L比遮光罩50位于正侧并且位于棱镜底面170或者空洞部171处反射的光(光路214)变得不能被遮光罩50的侧壁遮蔽的位置时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)入射到受光元件94。

图8中的曲线b示出了包括上述遮光罩50的情况下的有效检测宽度的仿真结果。在包括遮光罩50的情况下的有效检测宽度B比不包括遮光罩50的情况下的有效检测宽度A宽。这是因为，通过使用遮光罩50，来自棱镜170底面的反射光(光路214)不入射到受光元件94的范围(传感器中心线L比图11的(A)靠正侧，比图11的(C)靠负侧)变宽。另外，有效检测宽度B中的电流值比有效检测宽度A中的电流值低。这是因为，在传感器中心线L比图11的(A)位于正侧，比图11的(C)位于负侧的情况下，仅有通过遮光罩50反射的比较弱的反射光(光路213)入射到受光元件94。因此，如果是包括遮光罩50的印刷装置10，能够减少噪音光，与没有遮光罩50的情况相比更能够准确地检测墨水的残留状态。由此，能够避免在墨盒100内还充分地残留有能够用于印刷的墨水IK但是却要求更换墨盒100、或者虽然没有了墨水IK但是还继续墨水喷出动作而损坏墨水喷射头这样的问题。另外，由于滑架20和遮光罩50一体成形，即使滑架20移动，遮光罩50的位置也不会相对于滑架20偏移。因此，即使不进行滑架20和遮光罩50的对位，也能够更加准确地检测墨水的残留状态。而且，即使不使用相对昂贵的具有锐利的指向角的发光元件，也能够通过设置遮光罩50来判定墨水的残留状态，因此能够减少印刷装置10的制造所需的成本。

B.第二实施例：

在第一实施例中，遮光罩50的底面(遮光罩50的与检测部90相对的面)是平面(与-Z方向垂直的面)。与此相对，在第二实施例中，说明遮光罩的底面倾斜的情况。图12是示出滑架20包括带倾斜的遮光罩51的情况下的噪音光的图。如图12所示，带倾斜的遮光罩51在对齐传感器中心线L和棱镜中心线M的情况下底面朝向发光元件92侧倾斜。带倾斜的遮光罩51相对于Y轴的横向宽度以及相对于棱镜中心线M的纵向宽度与第一实施例的遮光罩50的宽度相同。带倾斜的遮光罩51的底面的倾斜角度在本实施例中是45度。具体地说，带倾斜的遮光罩51的与检测部90相对的面与Y轴所成的角度为45度的倾斜。带倾斜的遮光罩51的底面相当于本申请的“倾斜面”。

与包括第一实施例的遮光罩50的情况同样地，如图12的(B)所示，在传感器中心线L位于带倾斜的遮光罩51的内侧的情况下，从发光元件92射出的光211被带倾斜的遮光罩51遮蔽，因此，噪音光几乎不会入射到受光元件94。从发光元件92射出的光211在带倾斜的遮光罩51的倾斜面处向与对受光元件94入射的方向不同的方向(光路215)反射。另外，在从发光元件92射出的光(光路211)被带倾斜的遮光罩51的侧壁遮蔽的情况下，具有光路214的噪音光也不会入射到受光元件94。如图12的(A)所示，传感器中心线L比带倾斜的遮光罩51位于负侧并且位于从发光元件92射出的光211不被带倾斜的遮光罩51遮蔽的位置时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)作为噪音光入射到受光元件94。而且，如图12的(C)所示，当传感器中心线L比带倾斜的遮光罩51位于正侧时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)不被带倾斜的遮光罩51遮蔽，因此入射到受光元件94。

以图8中的曲线c示出了包括带倾斜的遮光罩51的情况下的有效检测宽度的仿真结果。包括带倾斜的遮光罩51的情况下的有效检测宽度C比不包括带倾斜的遮光罩51的情况下的有效检测宽度A宽。这是因为，通过使用带倾斜的遮光罩51，来自棱镜170底面的反射光(光路214)不会入射到受光元件94的范围(传感器中心线L比图12的(A)靠正侧，比图12的(C)靠负侧)变宽。另外，有效检测宽度C中的电流值比第一实施例的有效检测宽度B中的电流值低。这是因为，在传感器中心线L比图12的(A)位于正侧，比图12的(C)位于负侧的情况下，从发光元件92照射的光(光路211)在带倾斜的遮光罩51的倾斜面处向与对受光元件94入射的方向不同的方向(光路215)反射。因此，在包括上述的带倾斜的遮光罩51的印刷装置10中，与阈值的比较变得更加容易，能够精度更高地判断墨水即将耗尽。因此，仅仅通过在遮光罩的底面设置倾斜，就能够进一步减少噪音光，因此能够通过简单设计的改变得到更好的效果。

此外，有效检测宽度C相对于“Y＝0”是不对称的，正侧的有效检测宽度比负侧的有效检测宽度窄。这是因为，带倾斜的遮光罩51如图12所示倾斜面朝向发光元件92侧，来自棱镜170底面的反射光(光路214)入射到受光元件94的位置(图12的(C))与遮光罩50(图11的(C))相比更接近棱镜170的空洞部171。

C.第三实施例：

在第二实施例中，遮光罩的底面是在对齐传感器中心线L和棱镜中心线M的情况下底面朝向发光元件92侧倾斜的倾斜面。与此相对，在第三实施例中，说明具有以与滑架的移动的方向交叉的方向为中心对称的两个倾斜面的遮光罩。

图13是示出滑架20包括M字形遮光罩52的情况下的噪音光。如图13所示，M字形遮光罩52在与检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94相对的一侧具有分别向内侧倾斜的两个倾斜面521、522。两个倾斜面的角度在本实施例中分别是45度。另外，M字形遮光罩52的底面具有相对于由棱镜170的棱线和棱镜中心线M形成的面对称的形状。M字形遮光罩52相对于Y轴的横向宽度以及相对于棱镜中心线M的纵向宽度与第一实施例的遮光罩50以及第二实施例的带倾斜的遮光罩51的宽度相同。

与包括上述的第一实施例的遮光罩50以及第二实施例的带倾斜的遮光罩51的情况同样地，如图13的(B)所示，在传感器中心线L位于M字形遮光罩52的内侧的情况下，从发光元件92射出的光211被M字形遮光罩52遮蔽，因此，噪音光几乎不会入射到受光元件94。另外，与包括第二实施例的带倾斜的遮光罩51的情况同样地，从发光元件92射出的光211在M字形遮光罩52的各个倾斜面521、522处反射而向与对受光元件94入射的方向不同的方向反射。因此，入射到受光元件94的来自M字形遮光罩52的反射光(光路217)是微弱的。另外，在从发光元件92射出的光(光路211)被M字型遮光罩52的侧壁遮蔽的情况下，具有光路214的噪音光也不会入射到受光元件94。

如图13的(A)所示，当传感器中心线L比M字形遮光罩52位于负侧并且位于从发光元件92射出的光211不被M字形遮光罩52遮蔽的位置时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)作为噪音光入射到受光元件94。而且，如图13的(C)所示，在传感器中心线L比M字形遮光罩52位于正侧并且位于棱镜底面170或者空洞部171处反射的光(光路214)不被M字形遮光罩52遮蔽的位置时，来自棱镜170的底面的反射光(光路214)入射到受光元件94。

图8中以曲线d示出了包括M字形遮光罩52的情况下的有效检测宽度的仿真结果。包括M字形遮光罩52的情况下的有效检测宽度D比没有遮光罩时的有效检测宽度A宽。这是因为，通过使用M字形遮光罩52来自棱镜170底面的反射光(光路214)不会入射到受光元件94的范围(传感器中心线L比图13的(A)位于正侧，比图13的(C)位于负侧)变宽。因此，在包括上述的M字形遮光罩52的印刷装置10中，能够减少噪音光，比没有M字型遮光罩52的情况更能够准确地检测墨水的残留状态。另外，有效检测宽度D中的电流值比第一实施例的有效检测宽度B中的电流值低。这是因为，在传感器中心线L比图13的(A)位于正侧、比图13的(C)位于负侧的情况下，从发光元件92照射的光(光路211)在M字形遮光罩52的两个倾斜面处向与对受光元件94入射的方向不同的方向反射。因此，在包括M字形遮光罩52的印刷装置10中，相比包括第一实施例的遮光罩50的印刷装置10，与阈值的比较更加容易，能够高精度地判断墨水即将耗尽。而且，有效检测宽度D与第二实施例的有效检测宽度C不同，其具有以Y轴的数值以0(Y＝0)为基准对称的宽度。这是因为，M字形遮光罩52与带倾斜的遮光罩51不同，具有相对于由棱镜170的棱线和棱镜中心线M形成的面对称的形状。因此，与包括带倾斜的遮光罩51的印刷装置10相比，即使不对墨盒100内的棱镜中心线M和检测部90所具有的发光元件92以及受光元件94的传感器中心线L进行准确地对位，也能够以充分的精度来判定墨水即将耗尽。因此，能够检测残留状态的范围的设定变得容易，能够提高印刷装置10的设计的自由度。

D.变形例：

以上，说明了本发明的各种的实施例，但是本发明不限定于上述的实施例，在不脱离其主旨的范围能够采取各种的构成。例如，可以进行以下的变形。

在上述的实施例中，遮光罩50与滑架20一体成形，但是也可以不必一体成型。例如，可以将遮光的构件安装于滑架20或者印刷装置10使得遮光罩位于滑架20的开口部21和检测部90之间。另外，开口部21可以不针对各个墨盒100设置。图14是示出在滑架20的下表面一体地设置开口部22并从检测部90侧观察开口部22所看到的情形的模式图。遮光罩58被配置在开口部22和检测部90之间。即使是这样的开口部22，通过配置遮光罩58也能够抑制来自棱镜170或者空洞部171的噪音光。遮光罩58的配置方法不限定于图14所示的配置方法，能够适当地设置于用于抑制来自棱镜170或者空洞部171的噪音光的位置。

在上述的实施例中，通过反射入射光211的反射镜来形成故障检测板81，但是也可以通过在滑架20的一部分涂装反射材料来形成。

在上述的实施例中，在棱镜170中设置有空洞部171，但是也可以不设置空洞部171。

带倾斜的遮光罩51的倾斜面的倾斜角度不限定于上述的实施例中所示的角度。图15是示出带倾斜的遮光罩的其他的例子的图。图15中所示的带倾斜的遮光罩53朝向发光元件92倾斜约20度。这样，倾斜面的倾斜的角度只要是能够抑制遮光罩50的底面的反射就可以设定为任意的角度。

遮光罩50可以在不干扰滑架20的往复运动的范围内朝向检测部90突出于滑架20的底面。图16是示出朝向检测部90突出于滑架20的底面的遮光罩54的图。如果是这样的遮光罩54，与不从滑架20突出的遮光罩50相比，通过遮光罩54的侧壁能够遮断来自棱镜170的底面的反射光(例如，图16所示的光路214)的范围变宽，因此能够更加加宽有效检测宽度。

遮光罩的底面部能够采用与M字形遮光罩52不同的对称形状。图17是示出在分别向内侧倾斜的倾斜面551、552的边界部设置有凹状的凹陷的遮光罩55的一个例子的图。另外，图18是示出包括底面部对称地向外侧倾斜的倾斜面561、562的遮光罩56的一个例子的图。即使是这样的遮光罩55、56，与第三实施例同样地，能够得到Y轴的数值以0(Y＝0)作为基准对称的有效检测宽度。

在上述的实施例中，通过滑架20在检测部90之上往复运动来检测墨水残留状态，但是也可以使检测部90往复运动。即，只要检测部90和滑架20相对往复运动即可。

还能够采用除了上述的实施例中示出的墨盒100以外的具有其他的任意的构成的墨盒。图19是示出墨盒100的其他构成的立体图。基板150c可以倾斜地安装于墨盒100c的墨水容纳部130c。另外，棱镜170c也可以设置在杆120c侧。另外，供墨口110c可以通过盖或者薄膜(未图示)等密封。

在上述的实施例中，说明了将本发明应用于印刷装置和墨盒的例子，但是本发明可以用于喷射或者喷出墨水以外的其他的液体的液体消耗装置，另外，能够应用于容纳上述液体的液体容器。另外，本发明的液体容器能够应用于包括喷出微小量的液滴的液体喷射头等的各种液体消耗装置。所谓液滴是指从上述液体消耗装置中喷出的液体的状态，也包括尾部拖延成粒状、泪状、线状的状态。另外，这里所说的“液体”是液体消耗装置能够喷射的材料即可。例如，可以是物质为液相时的状态的物质，包括粘性高或低的液状态、溶胶、凝胶、水、以及其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)这样的流状态，并且除了作为物质的一个状态的液体以外，还包括由颜料或金属粒子等固形物形成的功能材料的粒子溶解、分散、或混合到溶剂中而形成的物质等。另外，作为液体的代表例子，可以列举出在上述实施例中说明的墨水或液晶等。这里，所谓墨水包括一般的水性墨水、油性墨水、以及凝胶墨水、热溶性墨水等各种液体组合物。作为液体消耗装置的具体例子，例如也可以是：喷射以分散或溶解的形式包含在液晶显示器、EL(电致发光)显示器、面发光显示器、滤色器的制造等中使用的电极材料或色材等材料的液体的液体喷射装置、喷射在生物芯片的制造中使用的生物有机物的液体消耗装置、用作精密移液管并喷射作为试料的液体的液体消耗装置。另外，还可以采用向时钟或照相机等精密机械定点喷射润滑油的液体喷射装置、为形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等而向基板上喷射紫外线硬化树脂等透明树脂液的液体消耗装置、以及为蚀刻基板等而喷射酸或碱等蚀刻液的液体消耗装置。

Claims

1.一种液体消耗装置，包括：

检测部，所述检测部的发光部和受光部被并排配置；

液体容器，所述液体容器容纳液体，并且在所述液体容器中配置有根据所述液体容器内的液体的量将从所述发光部照射的光向所述受光部反射的棱镜；

滑架，在所述滑架上能够装卸所述液体容器，并且在所述液体容器被安装到所述滑架上时所述滑架的与所述棱镜相对的位置设置有开口部；

驱动部，所述驱动部使所述滑架沿所述发光部和所述受光部并排的方向移动；以及

遮光部，所述遮光部被配置于所述滑架的所述开口部；

余量判定部，

所述余量判定部根据使所述检测部与所述棱镜的位置关系沿所述发光部和所述受光部并排的所述方向相对地变化时的光量判定液体余量为预定量以下。

2.如权利要求1所述的液体消耗装置，其中，

所述遮光部被设置为在与所述滑架移动的方向交叉的方向上分割所述开口部。

3.如权利要求2所述的液体消耗装置，其中，

所述棱镜在与所述检测部相对的面的中央部具有空洞部，

所述遮光部在所述滑架移动的方向上的宽度大于所述空洞部在所述滑架移动的方向上的宽度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的液体消耗装置，其中，

所述遮光部的与所述检测部相对的面是相对于所述液体容器的底面倾斜的倾斜面。

5.如权利要求4所述的液体消耗装置，其中，

所述遮光部具有的所述倾斜面在所述遮光部和所述检测部相对时向所述发光部侧倾斜。

6.如权利要求1至3中任一项所述的液体消耗装置，其中，

所述遮光部的与所述检测部相对的面朝向所述检测部突出于所述滑架的与所述检测部相对的面。

7.如权利要求1至3中任一项所述的液体消耗装置，其中，

所述遮光部的与所述检测部相对的面至少具有两个倾斜面，所述至少两个倾斜面以与所述滑架移动的方向交叉的方向为中心对称。

8.如权利要求1至3中任一项所述的液体消耗装置，其中，

所述滑架包括反射板，

所述检测部使用所述发光部对所述反射板照射光，通过所述受光部接收从所述反射板反射的反射光，并基于所述接收到的反射光来检测所述检测部有无故障。