专利名称：液体容器、检测其中液体量的方法及液体喷射记录设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种由液体喷射记录设备例如喷墨记录设备用的液体容器、一种能够检测在其液体容器中的液体量的液体喷射记录设备和一种用于检测在液体容器中的液体量的方法。
背景技术：
喷墨型记录设备(喷墨记录设备)是一种从记录装置中将墨水喷射到记录介质上以便记录图像的记录设备。该记录装置容易在尺寸上缩小。另外它能够高速地记录下高精度图像。
通常的喷墨记录设备包括一个供液系统(供墨系统)和一个墨水容器(液体容器)。该供墨系统用来将记录墨水以液体形式提供给记录装置(记录头)。该液体容器用来容纳用于供墨系统的墨水，并且可拆卸地与供墨系统连接。另外，作为液体容器的墨水容器可拆卸(可更换)地安装在喷墨记录设备中为墨水容器提供的空间中。
已经知道一些用于检测在墨水容器例如上述的墨水容器中的墨水量(剩余量)以及在其中有或没有墨水的方法。例如，已知这样一些方法一种使用ROM和软件来计算从喷墨记录头中喷射出的墨滴次数然后根据喷射墨滴的次数来计算出墨水量的方法；一种光学方法，该方法将棱镜设置在墨水容器的侧壁和底壁上，并且使用由这些棱镜所反射的光；诸如，日本特许公开专利申请07-218321和07-311072披露了光学方法。根据这些方法，墨水容器设有由一透明部件构成的墨水检测部分，并且通过检测从光源投射出的并由墨水检测部分反射的光来检测出有或没有墨水。
图13是一种典型的喷墨型记录设备的透视图，其显示出其总体结构。如在图13中所示，墨盒20包括一个墨水容器7和一个记录头1。该记录头1位于墨水容器的底部并且与墨水容器7连接。在该图中的墨盒20是如此构成的使得记录头1和墨水容器7相互分开，如将在后面所述一样。然而，记录头1和墨水容器可以不分开。
另外，墨水容器7包括一个光学棱镜(未示出)，它用来检测在墨水容器7中剩余的墨水量，并且它安装在墨水容器7的底壁的内表面上。
在该图中的记录头1包括一个用于产生用于喷射墨水的能量(更具体地说用于改变墨水物相的能量)的热能的装置(例如电热换能器，激光器等)，更具体的说，改变墨水的物相。因此，与用非热能之外的能量来喷射墨水的喷墨装置中的喷墨记录头相比，它能够实现更高的记录密度以及更高的精度。
参照图13，该喷墨设备设有用来检测在墨水容器7中剩余的墨水量的光学单元(检测装置)14。该光学单元14包括一个红外线的LED(发光元件)15和一个光敏晶体管(感光部件)16，它们是如此安装在光学单元14上使得它们沿着记录纸张的输送方向(由箭头F表示)对准。该光学单元14安装在成像设备的主体组成的底盘17上。墨盒20安装在滑架2上。当墨盒从在图13中所示的位置向右移动时，它到达位于光学单元14上方的位置。在该位置中，光学单元14能够通过墨水容器7的底壁来检测出在该墨水容器7中有或没有墨水。
图14是表示在墨水检测部分、将光投射在墨水检测部分上的发光元件以及光敏部分三者之间的位置关系的示意图。该墨水检测部分是在墨水容器中设置有的一个透明元件，该发光元件将光投射在墨水检测部分上，该感光部件截取来自发光元件的光。图14(A)显示出其中具有墨水的墨水容器，而图14(B)显示出其中没有墨水的墨水容器。
参照图14(A)和14(B)，来自发光元件31(光源)的光从墨水容器7的底壁下方进入墨水检测部分(棱镜等)50。光检测部分50是墨水容器7的透明底壁一个组成部分。当如在图14(A)中所示在墨水容器7中有墨水44时，从下方进入墨水容器7的来自发光元件31的光被吸收，同时它行进穿过光路1→光路2′。因此，该光不会到达感光部件32上。另一方面，当墨水容器7中的墨水已经完全耗尽时，也就是说，当如在图14(B)中所示墨水容器7中没有任何墨水时，从下方进入墨水容器7的光通过墨水检测部分(棱镜等)50的倾斜表面反射，并且经过光路1→光路2→光路3到达感光部件32上，所述墨水检测部分是墨水容器的透明底壁的一个组成部分。换句话说，根据从发光元件31投射出的光是否到达感光部件32来确定在墨水容器7中是否有墨水。发光元件31和感光部件32位于成像设备的主体组成上。
但是，液体容器例如具有上述光学反射系统的墨水容器存在以下技术问题。也就是说，虽然它能够检测出在墨水容器中有或没有墨水，但是它不能在墨水容器中的墨水正在消耗的同时类推地检测出墨水容器中剩余的墨水量。诚然，现有一种墨水剩余量检测系统，该系统使用一种用于计算从喷墨记录头喷射墨滴的次数(点数)的辅助装置，因此能够检测出剩余的墨水量。然而，问题在于这种系统非常复杂。
作为用于使用上述光学反射系统来类推地检测出剩余墨水量的方法中的一个方法，可以想到这样一种方法，其中沿着墨水的深度(墨水主体的高度)方向在墨水容器的其中一个侧壁上并排地设置多个由透明材料形成的墨水检测部分(棱镜等)。然而，这种方案需要接收由透明材料形成的墨水检测部分(棱镜等)反射的光的范围相当大，从而使得必须使用更多个由一个发光元件和一个感光部件构成的检测装置，更具体地说需要为由透明材料形成的多个墨水检测部分(棱镜等)中的每一个提供上述检测装置，这就增加了喷墨记录设备的成本。
如果对于多个检测部分(棱镜等)只使用一个检测装置，则显然从给定墨水检测部分(棱镜等)到该检测装置(唯一的检测装置)的距离越远，与从该发光元件发射出的光量(强度)相对的由该给定墨水检测部分(棱镜等)反射的光量(强度)就越小。因此，这种的设置会导致检测误差。从而，为了防止出现检测误差(确保检测精确度)，必须提高由墨水检测部分(棱镜等)反射(接收)的光量。为了提高由墨水检测部分(棱镜等)反射的光量，必须使发光元件提供更高的输出。设置具有更高输出的发光元件导致这样一些问题，即，喷墨打印机的总体组成的成本增加、能量消耗增加等。另外，将多个墨水检测部分(棱镜等)设置在该墨水容器的其中一个侧壁和底壁上需要相当大的空间，从而降低了在设备设计方面的自由程度。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而产生的，并且其主要目的在于提供一种其中的液体(墨水)量可以被类推地检测出的液体容器；一种用于检测在液体容器中的液体量的方法；以及一种液体喷射记录设备。
为了实现上述目的而产生的本发明其特征在于，一个用于容纳液体的液体容器，它包括一个具有多个屋顶形反射镜的反射部件，它们最少具有两个以预定夹角彼此倾斜的反射表面，并且这多个屋顶形反射镜沿着预定方向并排布置在液体容器的液体储存部分的预定部分上，从而来自光源的发散光进入该反射部件，随后它由每个屋顶形反射镜的最少两个反射表面反射，从而被分成多个光束，这些光束聚集到预定区域以使得可以检测出由反射部件反射的光量，从而确定出在墨水容器中的液体量。
根据上述结构布置，一个具有多个屋顶形反射镜的反射部件，这些反射镜具有最少两个以预定的夹角相互连接的反射表面，并且这些屋顶形反射镜沿着预定方向并排地布置在液体容器的液体储存部分的预定部分上，从而当来自光源的发散光进入该反射部件时，它随后由每个屋顶形反射镜的最少两个反射表面反射，由此被分成多个光束，这些光束聚集到预定区域上。因此，即使液体存储部分只设有一个检测装置，也可以确保能够根据图形图案的宽度和高度来类推地检测出在液体容器中的液体量，所述图形显示出由反射部件反射并且由感光部件检测出的光量(强度)变化。
当结合附图考虑以下本发明优选实施例的以下说明时，可以更加了解本发明的这些和其它目的、特征和优点。
图1是用来说明在本发明的第一实施例中的本发明液体容器的反射部件的光学性能的示意图，图1(a)是其透视图，图1(b)显示出从图1(a)中的方向1看到的反射部件和检测装置之间的光学关系，并且图1(c)显示出从图1(a)中的方向2看到的反射部件和检测装置之间的光学关系；图2是用来说明反射部件的光学性能的示意图，其反射区域是平坦的并且涂有反射铝膜；图3是用来显示由反射部件的反射区域反射的光束的路径的示意图，该反射部件包括多个V形笔直沟槽，这些沟槽具有以屋顶形状连接的两个反射表面(也被称为一维的会聚反射装置或屋顶形反射镜)，并且相互并排地布置；图4是描绘出多个反射部件的示意图，这些反射部件具有多个V形沟槽，并且相互并排地设置；图5是用于描述根据本发明的反射部件的附加作用的示意图；图6是用来说明本发明反射部件的另一个作用的示意图；图7是与本发明的液体量检测装置相匹配的典型液体容器的示意性剖视图；图8是用于描述在本发明第一实施例中的反射部件的示意图，图8(a)为位于墨水容器的其中一个侧壁上的反射部件的屋顶形反射镜部分的放大俯视图，图8(b)为该反射部件的屋顶形反射镜部分的透视图，并且图8(c)为一曲线图，其表示当将屋顶形反射镜布置成在第一实施例中的图案时由光敏侧接收的光量变化；图9是用于描述在本发明第二实施例中的反射部件的示意图，图9(a)是位于墨水容器的其中一个侧壁上的反射部件的屋顶形反射镜部分的放大俯视图，图9(b)是该反射部件的屋顶形反射镜部分的透视图，图9(c)是一个表示当将屋顶形反射镜布置成在第二实施例中的图案时由光敏侧接收的光量变化的曲线图；图10是用于描述在本发明第三实施例中的反射部件的示意图，图10(a)是位于墨水容器的其中一个侧壁上的反射部件的屋顶形反射镜部分的放大俯视图，图10(b)是该反射部件的屋顶形反射镜部分的透视图，图10(c)是一个表示当将屋顶形反射镜布置成第三实施例中的图案时由光敏侧接收的光量变化的曲线图；图11是根据本本发明的液体容器的反射部件的几个变型的透视图；图12是一个装有根据本发明液体容器的记录设备的示例的透视图；图13是一个根据现有技术的具有墨水量检测功能的典型喷墨记录设备的透视图；图14是表示根据现有技术的墨水容器的底部上的反射表面的示意图。
具体实施例方式
下面，将参照附图对本发明的优选实施例进行说明。顺便说一下，当在一幅图中的给定组成部件、部件、部分等其参考标号与在另一幅图中的给定组成部件、部件、部分等的标号相同时，这两者彼此对应。
图1是描述根据本发明的第一实施例中的本发明液体容器的反射部件的光学性能的示意图，图1(a)是其透视图，图1(b)是表示从图1(a)中的方向1看到的反射部件和检测装置之间的光学关系，图1(c)表示从图1(a)中的方向2看到的反射部件和检测装置之间的光学关系。
在图1中所示的反射装置包括多排反射部件30。这些排的反射部件30以间距P并排设置。每个反射部件(可以被称为屋顶形反射镜单元)30是一个透明元件(例如由透明树脂形成)，并且包括多个具有以预定夹角(在本实施例中为96°)连接的两个反射表面的屋顶形反射镜34。这些屋顶形反射镜(它们在下面将被简单地称为屋顶形反射镜)沿着预定方向并排地布置。每个反射部件30都如此设置，从而每个屋顶形反射镜的反射表面都构成反射部件39顶面的一部分，并且每个屋顶形反射镜的非反射表面构成反射部件30底面的一部分。在图1中的反射部件的屋顶形反射镜间距P为84μm，并且每个屋顶形反射镜的尺寸为84μm×100μm。
在反射部件30下方设有一个检测装置。该检测装置包括一个点光源31和一个感光部件32，它们都是光IC芯片的部件。反射部件30和感光部件32如此设置，从而在前者的底面和后者的光敏截取表面之间形成一个预定的间隙(在图1(b)中的间隙)。在图1(b)中。发光侧和光截取侧是分开的。然而，它们可以是一体的。实际上，在实际生产中，它们是一体的。
反射部件30的屋顶形反射镜34能够反射的基本条件是该屋顶形反射镜34的表面与液体以外的物质接触，该物质的折射率与屋顶形反射镜34的折射率不同。例如，如果反射部件30的材料为一种透明树脂，则当与屋顶形反射镜34的表面接触的物质是空气时，反射部件30将光反射；但是，当与房屋顶反射镜接触的物质是墨水时，反射部件30将光透射出。
参照图1(b)和1(c)，光线从发光侧(点光源31)到光截取侧(光IC芯片部件)的光路由实线和单点划线表示，用来表示来自点光源31的光线在由反射部件30反射之后会聚到感光部件上。
更具体地说，单点划线表示在光由反射部件30反射后的光路。另外，发光侧没有设置聚光部件例如透镜。因此，由感光部件截取的光是发散光。
从点光源31照射出的光(发散光)进入透明反射部件30，其由屋顶形反射镜34的处理表面反射两次，并且在预定区域上以窄带图案聚集在光截取侧(感光部件31阵列)上。换句话说，当光线以一维会聚的方式(图11)由反射部件30反射时，来自点光源的发散光由多个屋顶形反射镜反射(被分成在光源上不同的多束反射光束)，从而它在预定区域区域上聚集在感光部件阵列上。参照图1(c)，在该感光部件阵列上，形成其间距P为反射部件30的屋顶形反射镜的间距两倍的格栅图案(反射部件的屋顶形反射镜的放大图案)。
下面将参照图2-6，通过其反射区域由一维会聚型的光反射部件(其性能使得光线一维地会聚)覆盖的本发明的反射部件和其反射区域具有涂有反射铝膜的平面的普通反射部件之间的比较对根据本发明的反射部件的特征进行说明。
图2是用来说明具有涂有反射铝膜的平面反射表面的反射部件以及通过反射部件30的反射表面30a1将来自光传感器PS的光源31的光束引导至感光部件32所经过的路径的示意图。图2表示光源1；其感光区域的尺寸为PDWy×PDWx的感光部件32；以及具有涂有反射铝膜平面反射表面30a1的反射部件30。在图中，虚线表示从光源通过反射部件到感光部件的光路。由于几何原因，由光束的有效部分照射到的反射铝膜30a1的区域的宽度Lw1为感光部件32的感光区域的宽度PDWy的一半(Lw1＝1/2PDWy)。因此，当感光部件32的尺寸为400μm时，由光束有效部分照射的反射铝膜30a1的区域尺寸大约为200μm。换句话说，来自光源31的光到达感光部件32的量极小。
在光传感器PS和反射部件之间的间隙和感光部件32截取的光量之间的关系由下面的等式表示光量＝1/(距离)2。图3为一示意图，显示出从光源通过本发明的反射部件到感光部件的光路，所述反射部件的反射区域包括多个具有反射性的倾斜表面的V形笔直沟槽(屋顶形反射镜)。在图3中，假设每个V形沟槽的倾斜壁的反射率与反射铝膜实际上相同。每个V形沟槽的两个倾斜壁之间的夹角(Ra)大约设定为95°以便使得来自光源31的光沿着与在图2中所示的路径相似的路径。在图3(B)中所示的光路与在图2(B)中所示的光路相似，该光路是从与沟槽的纵向方向垂直的方向看到的光路。然而，在表示从与沟槽的纵向方向平行的方向看的光路的图3(A)中，与感光部件32的感光区域相对应的反射部件30的反射区域的宽度Lw2比在图2(A)中的宽度Lw1宽得多。换句话说，在图3中所示的反射部件30将更大量的来自光源31的光引导至光传感器PS的感光部件32。
由于光源31被与感光部件32间隔开地设置，所以可以通过调节每个沟槽中的两个反射倾斜壁的夹角Ra来将光引导至目标区域。在本实施例中，将夹角Ra大约地设定为Rb.X5。因此，不仅来自光源31的光被引导至感光部件32，而且还被引导至在位置上相对于光源31(由图3(A)中的虚线所示的光路33)与感光部件32对称的区域上。
图4是表示具有多排大量V形沟槽的反射部件(屋顶形反射镜单元)30的示意图，其倾斜壁是具有反射性的。该图还表示来自光传感器PS的发光元件31的光线通过反射部件30被引导至感光部件阵列32所经过的路径。该布置基本上与在图3中的相同。因此，这里将不对该布置进行说明。还有在该布置中，与在图2中所示的具有涂有反射铝膜的平面反射区域的反射部件相比，把来自光源31的光线通过反射部件30更大量地引导到感光部件32上。
图5为表示与上述反射部件不同的本发明反射部件的效果的示意图。该图显示出液体量检测装置的性能与光传感器PS和反射部件30之间的间隙(距离)之间的关系。图5(A)显示出其中光传感器PS和反射部件30之间的间隙(距离)比正常距离更大的情况，而图5(B)显示出其中在光传感器PS和反射部件30之间的间隙(距离)是正常的情况。
在如图2中所示构成的反射部件中，由感光部件检测到的光量实际上与1/(距离)2成正比。因此，如果在图2中所示的反射部件和光传感器PS之间的距离加倍，如图5(A)中的反射部件和光传感器PS之间的距离和在图5(B)中的距离之间的关系一样，由感光部件32截取的光量降低大约25％；由图5(A)中的感光部件32检测到的光量大约为由在图5(B)中的感光部件32检测到的光量的25％。
在使用了根据本发明的反射部件的装置的情况下，由感光部件32在图3(A)中所示的与屋顶形反射镜的纵向方向垂直的方向上检测到的光量没有受到反射部件和光传感器PS之间的间隙(距离)变化的影响，这也可以从图5(A)和5(B)中看出。另一方面由感光部件32在图3(B)中所示的与屋顶形反射镜的纵向方向平行的方向上检测到的光量的为1/(距离)2。换句话说，根据的反射部件在由光敏部分检测到的来自光源的光量方面也是出色的，并且由光敏部分检测到的来自光源的光量受到在反射部件和光敏接收部分之间的间隙变化的影响。
图6是描述根据本发明的反射部件的另一个效果的示意图，该效果与第一个描述的效果不同，并且涉及液体量检测装置的性能和反射部件相对于光传感器PS放入反射部件的夹角(θ)之间的关系。从该图中可以看出，在使用根据本发明的反射部件的光量检测装置的情况中，来自点光源的光通过反射部件30被引导至光敏部分32所经过的光路不会受到相对于光敏部分32的光敏表面的反射部件30的夹角(θ)变化的影响。
从上面说明书中可以看出，使用根据本发明的反射部件30的反射区域具有单排或多排V形沟槽，这些沟槽的两个倾斜壁都具有反射性，其优点在于，与使用如图2中所示一样是平面反射区域的反射部件相比，它增加了被引导到光传感器PS的光敏部分的来自点光源的光线的绝对量。另外，它降低了由反射部件和光传感器之间的距离(间隙)变化对在光敏部分截取的光量的影响量。另外，它使得由光敏部分截取的光量对相对于光传感器的反射部件的夹角(θ)不敏感，从而防止了所检测到的光量由于反射部件的夹角(θ)变化而大大降低。
接下来，将参照图7-10对具有上述光学性能的反射部件的各个变型进行说明。
下面，将参照图7针对其上装有本发明的反射部件的墨水容器7(液体容器)对本发明的实施例进行说明，该容器包括一个用来储存有由海绵等形成的吸墨部件41的腔室；一个直接存储有墨水44的液体储存腔室45；以及一个连接着吸墨部件腔室42和液体存储腔室45的连接通道43。该墨水容器7还包括一个墨水出口46，该出口连接在吸墨部件腔室42上，并且通过该出口将墨水容器7内的墨水提供给喷墨记录头(未示出)，该喷墨头喷射出作为记录液体的墨水以记录图像。然而，具有单排或多排屋顶形反射镜的本发明反射部件30不仅适用于上述墨水容器7，而且还适用于其中直接存储墨水的简单墨水容器、整个都填充有存储墨水的吸墨部件的墨水容器等。换句话说，本发明的反射部件可以与任何液体容器相配合。
参照图7，反射部件30连接在与该液体存储腔室45的底壁垂直的液体存储腔室45的其中一个壁的内表面上。它从底壁垂直延伸出。由单光源(发光元件)31和感光部件32构成的检测装置(未示出)牢固地连接在墨水容器7外面的一个位置上，并且直接面对着连接在墨水容器7上的反射部件30。在图7中所示的结构布置并不没有限制本发明的用途。例如，当将本发明应用在比在图7中所示的容器大得多的墨水容器上时，该感光部件的尺寸相对应于在该更大墨水容器中的墨水量地增大，或者可以通过增加单光源光地输出来增加在单光源和检测装置之间的距离，或者可以使检测装置移动而不是使墨水容器移动。在喷墨记录设备地内部空间使得难以将上述检测装置安装在面对着墨水容器地其中一个侧壁的位置上的情况下，可以使用光引导装置例如一根光纤等来把光从检测装置的发光元件引导到将朝着具有反射部件的墨水容器的侧壁投射的位置，或者将由反射部件反射的光引导至检测装置的感光部件上，从而该检测装置可以安装在这样一个例如面对着墨水容器的底壁的位置上，该位置不会面对墨水容器的上述侧壁。如上所述，液体容器由透明树脂例如PP、PE等形成，并且反射部件30是如此安装在液体容器上，从而当墨水反射部件30完全浸入在墨水容器中的液体(墨水)中时，反射部件30的每个屋顶形反射镜34的反射表面保持与墨水容器中的液体(墨水)接触。另外，本发明的反射部件可以用于(可以装在)各种类型的液体容器(墨水容器)上，只要它具有上述的结构。使用与液体容器相同的透明材料作为反射部件30的材料，这使得可以使用任意一种注射模塑方法来形成反射部件，从而使得更容易地制造出该反射部件(墨水容器)。
该墨水容器7是可以通过单独或两个或多个可拆卸地安装在记录设备的滑架上，该滑架沿着与记录纸张的运动方向相交的方向来回运动。当安装有两个或更多墨水容器7时，它们相互平行地设置并且与滑架的运动方向垂直。
参照图1(c)，每个反射部件30包括多个屋顶形反射镜，并且在两个相邻反射部件30之间的部分35如此构成，从而使得从检测装置侧投射到部分35上的光线能够笔直地传送穿过部分35。但是，该部分35可以构成为如在图1(a)中所示一样的平屋顶形式，或者以谷的形式。换句话说，部分35的形状可以根据用来形成部分35(反射部件；墨水容器)的方法或者所需要的精度来确定。在本发明实施例的下面说明中所参考的附图例如图8(b)或图9(b)中，没有显示出反射部件30的部分35。但是，即使反射部件如在图1(a)中所示地构成，其光学性能实际上与在本发明实施例的以下说明中所参考的附图中的反射部件30相同。
(实施例1)图8是一个用来表示在本发明第一实施例中的反射部件的附图，图8(a)是在墨水容器的其中一个侧壁上的反射部件的屋顶形反射镜部分的放大俯视图，图8(b)是反射部件的屋顶形反射镜部分的透视图，图8(c)是表示在第一实施例中由反射部件反射并且由感光部件检测到的光量变化的曲线图。更具体地说，图8(b)是反射部件相对于墨水容器7的内侧的透视图。接下来，将对本发明的实施例进行详细说明。
参照图8(a)，反射部件(屋顶形反射镜单元)30装在墨水容器7的其中一个侧壁上，从而多个屋顶形反射镜并排地布置的方向变得与墨水容器7的运动方向A(滑架的运动方向)垂直。
当墨水容器7通过滑架沿着方向A移动时，多个屋顶形反射镜的上所述一样布置在其上，即，设置在反射部件(屋顶形反射镜单元)30的反射区域上从而它们变得与滑架的运动方向垂直，表示由在如图1中所示的感光部件截取的光量变化的曲线图的图形变成与在图8(c)中所示的一样。从该分布状态中可以看出在图8(c)中相对于从滑架运动开始起所经过的时间中由感光部件所截取的光量，与墨水接触的屋顶形反射镜的数量差异影响了由感光部件所截取的光量(反射光的强度)的峰值，如由在图8(c)中的峰值(1)和(2)所示一样，。这是因为与墨水接触的屋顶形反射镜透射光线，而不会反射光线。更具体地说，当在液体容器45中的液体(墨水)消耗时，在液体容器45中的液体(墨水)液面沿着在图8(b)中的箭头B所示的方向(从反射部件30的顶侧朝向底侧)下落，从而一个接一个地逐渐暴露出这些屋顶形反射镜。与墨水接触的屋顶形反射镜透射光即不会反射光，如前面针对反射部件的光学性能所述一样。因此，随着没有与墨水接触的反射部件30的屋顶形反射镜34的数量增加(与墨水接触的屋顶形反射镜34的数量减小)，由反射部件反射的光量(强度)增加，例如，在图8(c)中从数值(2)增加到数值(1)。顺便说一下，在图8(c)中的曲线的图形宽度(3)与反射部件(屋顶形反射镜单元)30的宽度相对应(在与并排地布置屋顶形反射镜的方向垂直的方向上)。
因此，可以根据由反射部件(屋顶形反射镜单元)30所反射的光量(强度)的峰值的变化来类推地检测出液体(墨水)量。顺便说一下，在本发明中，顶峰表示在图8(c)中的时间轴线上的波形(图形)的顶峰。
(实施例2)本实施例类似于第一实施例，除了反射部件的宽度在与并排布置反射部件的多个屋顶形反射镜的方向垂直的方向上逐渐地改变。接下来将对本实施例进行详细地说明。
图9是用来描述在本发明第二实施例中的反射部件的视图，图9(a)为在墨水容器的其中一个侧壁上的反射部件的屋顶形反射镜部分的放大俯视图，图9(b)是该反射部件的屋顶形反射镜部分的透视图，图9(c)是表示在本发明第二实施例中由反射部件所接收到的光量的变化的曲线图。
参考图9(a)，反射部件(屋顶形反射镜单元)30连接在墨水容器7的其中一个侧壁上，其设置成使得多个屋顶形反射镜平行排列的方向与墨水容器7的移动方向A(滑架的移动方向)相垂直。另外，就与该反射部件的多个屋顶形反射镜平行排列的方向垂直的方向(滑架的移动方向A)而言，反射部件(屋顶形反射镜单元)30的宽度朝着顶部侧逐渐减小；就与反射镜平行排列的方向垂直的方向而言，反射部件的每个屋顶形反射镜的尺寸具有如下关系，即越靠近墨水容器的顶部，其尺寸越会比在墨水容器的底部侧上的相邻屋顶形反射镜的尺寸小预定量。
关于墨水容器7，其上如上所述地排列了多个长度不同的屋顶形反射镜，该墨水容器由滑架沿着方向A移动，表示图1中所示的感光元件所接收的光量变化的曲线的图案变为如图9(c)所示。在本实施例中，就与反射镜平行排列的方向的垂直方向而言，在墨水容器的其中一个侧壁上的反射部件30的多个屋顶形反射镜尺寸是不同的，它们被设置为满足如下关系，即一个给定的屋顶形反射镜越靠近墨水容器的顶部，则就与反射镜平行排列方向的垂直方向而言的尺寸就越比墨水容器底部侧上与其相邻的屋顶形反射镜的尺寸小预定量。不仅反射部件反射的光量的顶峰值变化，例如从数值(1)到数值(2)，然后再到数值(1)，而且上述的曲线的图案的宽度也发生了变化，例如从宽度(1)到宽度(2)，然后再到宽度(3)。
更具体地说，随着液体容器中液体(墨水)的消耗，液体容器45中液体(墨水)的液位沿着图9(b)中箭头B所示方向(从反射部件30侧朝着底部侧)下降，一个接一个地逐渐暴露出屋顶形镜子。如前面关于反射部件的光学性质所描述的，与墨水接触的屋顶形反射镜透射光而不是反射光。因此，随着反射部件30的不与墨水相接触的屋顶形反射镜34的数量增加(与墨水接触的屋顶形反射镜34数量减少)，反射部件所反射的光量(强度)增加，例如从图9(c)中的数值(2)变为数值(1)。另外，就载体的移动方向而言，反射部件的反射光线的区域面积尺寸增大，例如从宽度1变为宽度2，因为就与屋顶形反射镜平行排列方向的垂直方向而言，反射部件30被形成为其给定部分越靠近容器的底壁，该给定部分就越宽。
因此，可以根据显示感光元件所截取的光量变化的曲线图案中反射部件(屋顶形反射镜30)所反射的光量(强度)的峰值变化，以及就载体的移动方向而言的宽度的变化，来类推地检测液体(墨水)量。上述的这种方法是根据两种类型的变量，也就是根据显示感光元件所截取的光量变化的曲线图案中反射部件(屋顶形反射镜30)所反射的光量(强度)的峰值的变化，以及与载体的移动方向而言的宽度的变化来检测墨水容器中墨水的量。因此，它比第一个实施例更有优势，因为即使墨水容器中墨水量变得非常少，从而由反射部件所反射的光量也非常少的情况下，该方法也能够精确地检测出墨水容器中的墨水量。在本实施例中，就与屋顶形反射镜34平行地排列方向垂直的方向而言，反射部件被构成其宽度符合如下条件，即，反射部件的给定部分越靠近墨水容器的底壁，则该给定部分就越宽。然而，反射部件的上述宽度也可以符合下述条件，即反射部件的给定部分越靠近墨水容器的底壁，则该给定部分就越窄。
(实施例3)本实施例是本发明第一实施例的另一个改进例。在屋顶形反射镜组件(反射部件)的屋顶形反射镜并排布置的方向上它与第一实施例不同。接下来，将对本实施例进行详细说明。
图10是用来说明在本发明第三实施例中的反射部件的视图，图10(a)是在墨水容器上的其中一个侧壁上的反射部件的屋顶形反射镜部分的放大的俯视图，图10(b)是该反射部件的屋顶形反射镜部分的透视图，图10(c)是表示在本发明第三实施例中由感光部件接收的光量变化的曲线图。
参照图10(a)，本实施例中的反射部件(屋顶形反射镜单元)30装在墨水容器7的其中一个侧壁上，从而反射部件的屋顶形反射镜并排地布置的方向与墨水容器7的运动方向A一致(滑架的运动方向)。本实施例与第一和第二实施例本质的不同之处在于，不像与在第一和第二实施例中牢固地安装检测装置，在本实施例中的检测装置可以沿着由箭头B所示的方向移动。更具体地说，在本实施例中，为了检测在墨水容器中的墨水量，通过滑架使墨水容器移动至预定位置(例如，与滑架的起始位置相对应的位置)，并且检测装置(发光元件31和感光部件32的组合)沿着箭头B的方向移动，同时截取由反射部件反射的光。
当检测装置(发光元件31和感光部件32的组合)沿着箭头B的方向移动时，并且具有多个如上所述布置的屋顶形反射镜的反射部件处于与滑架的起始位置相对应的位置处(墨水容器7静止不动)，表示由在图1中所示的感光部件所截取的光量变化的曲线的图案变成与在图10(c)中所示的一样。
从显示出由检测装置的感光部件在该检测装置的运动期间所截取的光量变化的曲线的图案中可以看出，上述图案的宽度受到与墨水接触的反射部件的部分反射区域(屋顶形反射镜)的尺寸差异的影响；例如，它从宽度(1)变化至宽度(2)。
更具体地说，当墨水容器45中的液体(墨水)消耗时，在液体容器45中的液体(墨水)水平面沿着在图10(b)中的箭头B所示的方向(从反射部件30的顶面朝向底面)下落，从而使反射部件(屋顶形反射镜组件)30从顶侧开始从液体中逐渐露出。与前面针对反射部件的光学性能所述的一样，与墨水接触的屋顶形反射镜透射光线，即，不会反射光。因此，随着没有与墨水接触的反射部件30部分的宽度(尺寸)在与并排地布置屋顶形反射镜34的方向垂直的方向上增加(与墨水接触的反射部件30的部分减少)，表示由反射镜30反射并且由感光部件32截取的光量变化的曲线的图案的宽度从图案(1)的宽度增加到图案(2)的宽度。
换句话说，在本实施例中，可以根据表示由感光部件截取的光量变化的曲线的图案的宽度变化来类推地检测出液体(墨水)量。
顺便说一下，在本实施例中，检测装置如由在图10(b)中的箭头B所示地一样从墨水容器7的顶部移动至底部(从反射部件30的顶部到底部)。然而，该检测装置也可以反向地移动。
(其它实施例)为了便于说明，由于衍射而导致的由感光部件截取的光量没有表示由感光部件截取的光量的附图(图8(c)、9(c)和10(c))中给出。
在前面实施例中的每一个中，在图11(a)中表示出反射部件的反射部分的形状，并且反射部件的多个屋顶形反射镜中的每一个如在图11(b)-1中所示一样。因此，来自点光源的光由每个屋顶形反射镜(没有与液体(墨水)接触的)反射两次，从而如在图11(c)-1中所示地一样，它聚集在感光部件上。但是，根据本发明的反射部件的屋顶形反射镜的形状不必限制于在前面实施例中的形状。换句话说，该形状可以如在图11(b)-2或11(b)-3中所示地一样(三棱锥-多棱锥)，其也如在图11(c)-2或11(c)-3中所示一样分别将来自点光源的光反射两次。另外，在前面的实施例中，来自电光源的光线只能被反射二次。但是，如果每个屋顶形反射镜都是多棱锥的形式，则该反射可以出现三次或多次。另外，本发明的这个实施例的效果与前面实施例的那些相同。
在第一至第三实施例中，设在墨水容器上的反射部件的数量总是一个。然而，该数量可以为两个或更多，并且当该墨水容器7设置有两个或多个反射部件时，可以用与上述相同的方式来检测液体(墨水)量。还有在第一至第三实施例中，构成反射部件的屋顶形反射镜沿着预定方向并排布置并与紧邻的屋顶形反射镜相连。但是，可以具有预定间隔地布置它们，并且当它们间隔布置时，可以与第一至第三实施例所述的一样的方式来检测液体(墨水)量。另外，与墨水接触的每个屋顶形反射镜的反射表面可以涂有防水剂等，因为当反射表面(界面)是防水的时，墨水不太可能存留在屋顶形反射镜上，从而能够提高检测墨水量的精度。
如果通过利用在第一至第三实施例的反射部件中的结构的差异来使其上装有的多个在其中填充有不同颜色(品红、黄、青、黑等)的墨水的墨水容器的反射部件的结构不同，则不仅能够类推地检测出墨水量，而且还能够根据将填充的墨水的颜色识别出在该墨水容器。
在第一和第二实施例中，用于检测在墨水容器中的墨水量的装置是如此构成的使得通过滑架移动墨水容器以检测出由反射部件所反射的光。然而，通过如在第三实施例中的结构设置可以获得与第一和第二实施例中的墨水余量检测部件的效果相类似的效果，在该第三实施例中，包括光线投射元件(发光元件)和用于检测反射光的感光元件的检测设备移动。另外，光投射元件(发光元件)和感光元件可以如本实施例一样彼此独立，或者彼此成为整体。
最后，参考图12，将对一个其中可以安装上述墨水容器的喷墨记录设备的示例进行描述。
如图12所示的记录设备包括一个滑架81，一个打印头复原单元82和一个纸架83。滑架81保持装有多个喷墨记录头(未显示)的打印头支架200，具有包括上述多个屋顶形反射镜34的反射部件30的多个墨水容器7可以可拆卸地安装在其中。打印头复原单元82包括一个用来防止在喷墨记录头的多个喷口中的墨水干枯的打印头盖；一个用来在记录头操作时从多个喷口中抽出墨水的抽吸泵；纸床83是一个作为记录介质的记录纸张从其顶表面上输送的纸张支撑部件。
滑架81的起始位置直接位于复原单元82的上方。在皮带84由电机等驱动时，在图面中的滑架向左移动。在滑架的这个向左运动期间，墨水从喷墨记录头朝位于纸架(平台)83上的记录纸张喷射。因此，在记录纸张上形成图像。
虽然已经参照在这里所披露的结构对本发明进行了说明，但是本发明并不限于所披露的细节中，本申请也包括在以下权利要求的改进或范围内的改变或变化。
权利要求
1.一种用于容纳液体的液体容器，它包括一个反射部件，其设置在液体容纳部分中并且具有多个沿着预定方向布置的屋顶形反射镜组件，每个所述的屋顶形反射镜组件具有至少两个在其中夹有预定夹角的反射表面；其特征为，所述反射部件用来通过所述多个屋顶形反射镜组件将散射的入射光分成多个光束，并且将随后由屋顶形反射镜组件的至少两个反射表面反射的光束聚集在预定位置处，并且其中根据由所述反射部件反射的光来检测出在所述液体容器中的液体量。
2.如权利要求1所述的液体容器，其中所述反射部件设置在所述液体容器部分的内表面上。
3.如权利要求3所述的液体容器，其中所述反射部件设置在与所述液体容器的高度相关的表面上。
4.一种检测在液体容器中的墨水量的方法，它包括以下步骤提供一个反射部件，该部件设在液体容器部分中具有多个沿着预定方向布置的屋顶形反射镜组件，每个所述屋顶形反射镜组件都具有至少两个设置在其中夹有预定夹角的反射表面，其特征为，所述反射部件用来通过所述多个屋顶形反射镜组件将散射的入射光分成多个光束，并且将随后由屋顶形反射镜组件的至少两个反射表面反射的光束聚集在预定位置处；并且根据由所述反射部件反射的光线来检测出在所述液体容器中的液体量。
5.一种用于通过从如前面权利要求中任一项所述的液体容器中喷射液体来进行记录的液体喷墨记录设备，所述设备包括一个用来承载所述液体容器的滑架；以及用来根据所述光来检测出在所述液体容器中的液体量的检测装置。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述检测装置包括一个发光源和一个感光体。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述发光源和所述感光体彼此成一体。
全文摘要
一种用于容纳液体的液体容器，它包括一个反射部件，它设置在液体容纳部分中并且具有多个沿着预定方向布置的屋顶形反射镜组件，每个所述屋顶形反射镜组件具有至少两个在其中夹有预定夹角的反射表面；其中所述反射部件用来通过所述多个屋顶形反射镜组件将散射的入射光线分成多个光束，并且将随后由屋顶形反射镜组件的至少两个反射表面反射的光束聚集在预定位置处，并且根据由所述反射部件反射的光来检测出在所述液体容器中的液体量。
文档编号B41J2/175GK1495415SQ03153918
公开日2004年5月12日 申请日期2003年8月20日 优先权日2002年8月20日
发明者小岛嘉宪, 山本肇, 井垣正彦, 清水英一郎, 畑佐延幸, 一郎, 幸, 彦 申请人:佳能株式会社