专利名称：具有识别装置的液体容器和检测液体容器安装状态的方法
技术领域：
本发明涉及一种备有一个改进和优选的识别装置的液体容器，这种液体容器可用于液体喷射记录设备，例如喷墨记录设备。本发明还涉及一种用于检测记录设备中液体容器的安装状态的方法。
在这些类型的记录设备中，喷墨记录设备通过将油墨从其记录装置喷射到记录介质上而在记录介质上记录图像。其记录装置能容易地制成紧凑。此外，它能够高速地记录高精度图像。特别地，喷墨记录设备使用一种记录装置，其特征在于在记录介质的垂直方向上的喷嘴数大于在水平方向上的喷嘴数，能进一步增加记录速度。另外，喷墨记录设备能够在不对普通记录纸进行特殊处理下而在普通记录纸上记录。因此，其运行成本较小。此外，利用多种油墨(例如彩色油墨)，它能够容易地记录彩色图像。换句话说，喷墨记录设备相对各种其对应记录设备具有各种优点。
上述类型的喷墨记录设备使用一个记录头(喷墨头)作为记录装置。为了记录图像，它以这样的图形从其喷墨头的细微喷嘴中喷射墨滴，以便墨滴落在记录介质(记录纸或其它类似记录介质)上，这些墨滴则形成一幅想要图像。有各种类型的喷墨头。例如，有一种类型，它使用机电换能器例如压电元件作为喷射能量产生元件，以产生用于从喷嘴中喷射油墨的能量，和一种类型，它使用具有热产生电阻器以加热液体的电热换能器，以便喷射液滴。
如上所述的喷墨记录设备具有一个液体供给系统，用于将液体形式的记录油墨供给其记录装置(记录头)。构成液体供给系统，以便能将存储油墨的油墨容器(液体容器)可移开地与液体供给系统连接。此外，构成用作液体容器的油墨容器，以便它能可移开地安装在一个喷墨记录设备的油墨容器安装部分中。
对于利用记录装置(记录头)打印彩色的喷墨记录设备所使用的可替换油墨容器，大致来说有两种类型的结构。在一种结构中，一个用于黑色油墨的可替换油墨容器与一个具有三个油墨室的可替换彩色油墨容器相分立，这三个油墨室一对一包含三种颜色油墨，即黄、红和蓝色油墨，而在另一种结构中，黑、黄、红和蓝色油墨各自存储在其特有的分立可替换容器中。
至于认出或识别上述类型中的一种与另一种的油墨容器的方法，有根据ROM中信息的电方法，根据油墨容器形状差的机械方法，根据光学反射差的光学方法，等等。日本专利申请第10-323993号公开各种光学系统中的一种，作为一种液体容器识别系统，按照这种系统，各容器的底壁设有一个取多边柱形的凹进，用于检测油墨容器存在或不在。日本专利申请第10-230616号公开另一种光学系统，按照这种系统，液体容器(油墨容器)设有一个容器存在(不在)检测部分，更具体地说，将液体容器的表面的一部分处理成镜子。日本专利申请第9-174877号公开另一种光学油墨容器识别系统，按照这种系统，在反射元件的表面上设置一块反射膜、反射箔或反射带，用于油墨容器识别。
图22是普通喷墨记录设备的透视图，用于表示其一般结构。如图22所示，墨盒20包括一个记录头1，和一个与其连接以对记录头1供给油墨的油墨容器7。构成墨盒20，以便如后文将要描述那样，使记录头1和油墨容器7相互可分开。然而，可以用一种墨盒制成记录设备，这种墨盒的记录头和油墨容器成整体。
油墨容器7的底壁具有一个用于检测油墨的剩余量的光学棱镜(未示出)，和一个用于检测油墨容器存在或不在的光学反射面(未示出)。
上述类型的喷墨记录设备，特别是那些使用一种热能产生装置和一种记录方法的组合的喷墨记录设备，能够以高密度记录，它们能够记录更精确的图像，这里热能产生装置(电热换能器、激光等)用于产生喷射油墨的热能，而记录方法利用热能产生装置所产生的热能来改变油墨的状态。
同样参考图22，喷墨记录设备具有一个光学单元14，用于检测油墨的剩余量和油墨容器存在或不在。光学单元14包括一个红外线LED(发光二极管)15和一个光电晶体管(光敏元件)16。发光二极管15和光敏元件16相互邻近安排，沿记录纸传送方向(箭头标记F所示方向)排成直线。光学单元14附在设备的主组件的底盘17上。参考图22，当其上承载墨盒20的滑架2从图22所示位置向右移动时，墨盒20移到利用光学单元14通过或根据油墨容器的底壁，能检测油墨容器7中油墨的状态和油墨容器存在或不在的位置。
图23是用于保持油墨容器7和记录头1的头保持器200的外部透视图。图23(a)表示头保持器200和不在头保持器200中的油墨容器7，而图23(b)表示头保持器200和在头保持器200中的油墨容器7。图24是用于表示油墨容器7的结构的示意图，图24(a)、图24(b)和图24(c)分别是油墨容器7的外部透视图、油墨容器7的底面的平面图和图24(a)中取平面A-A的油墨容器7的截面图。
参考图23，标号200表示头保持器，其中安装上述油墨容器7，并且它和记录头成整体。它例如保持用于分别包含蓝(C)、红(M)和黄(Y)油墨的油墨容器7(7C、7M和7Y)。头保持器200的底部具有记录头1，它喷出上述彩色油墨，并且它是头保持器200的底部的一个整体部分。头保持器200的底部还有一个窗(未示出)，通过它能分别用一个油墨存在(不在)检测部分和一个油墨容器存在(不在)检测部分来检测油墨存在(不在)和油墨容器存在(不在)。
参考图24(a)，油墨容器7具有一个三角形槽口250，它在侧壁的底缘。参考图24(b)和图24(c)，油墨容器7还有一个棱镜180和一个凹面反射部分190。棱镜180附在油墨容器7的底面上。凹面反射部分190是油墨容器7的底壁的一个整体部分，并且面向油墨容器7的外部。棱镜180用于检测油墨容器7中油墨的剩余量，而凹面反射部分190用于检测油墨容器存在或不在。
参考图24(b)，构成凹面反射部分190，以便当滑架往复移动时在滑架上所承载的油墨容器7往复移动的方向上，即滑架的移动方向上，以及在发光元件15和光敏元件16排成直线的方向(方向F)上，即与滑架的移动方向垂直的方向上，反射部分190的反射面的全部为弓形凹进。
图25表示油墨容器，其各自的光学单元14在正常位置。在这种情况下，光学单元14的发光元件15的发光部分，和光学单元14的光敏元件16的光敏部分接近凹面反射部分190的凹进弓形表面的中心18。此外，它们在这样位置，以便从发光元件15发射的红外线光束的中心轴与垂直于油墨容器7的底壁的方向平行。
参考图26，图26(a)表示一对一包含多种颜色油墨的多个油墨容器7各自的底部的结构，而图26(b)特别地以它们的底面所反射的光量来表示多个油墨容器7之间的差。如图26所示，一对一包含三种颜色不同(黄(Y)、红(M)、蓝(C))的油墨的三个油墨容器7并排并且平行地安排。各油墨容器7具有其特有的凹面反射部分190。
当承载如上所述构成的油墨容器7的滑架移动时，由图23所示的光敏元件16所接收的光量如图26所示变化。在图26中，实线表示所有三个油墨容器7都在滑架2上的情况，而虚线表示仅缺少红色油墨容器7的情况。
然而，关于液体容器，例如具有上述光学反射部分的油墨容器的现有技术具有下列问题。一般地，必须在考虑其与油墨、成本等的相容性的情况下，选择油墨容器的树脂材料。此外，一般地，树脂物质就其光学特性来说并不理想。因此，即使油墨容器设有一个凹面反射部分，例如上述的凹面反射部分来聚集它所接收的光，也必须使发光部分所发射的光量足够大，或发光部分设有一个聚光透镜，以及/或者使用一个非常敏感的传感器，作为光敏部分的传感器。
日本专利申请第9-174877号公开一种油墨容器，作为上述问题的解决办法。按照这个专利申请，使油墨容器(液体容器)的反射面的反射率得到改进，通过沉积将它制成一个镜子，或在其上布置一块反射膜。应用这种改进反射率的类型，在反射部分的反射光与非反射部分的反射光之间有足够量的强度差。换句话说，改进油墨容器的反射部分是检测油墨容器存在的有效手段之一。然而，对油墨容器进行上述处理被认为是消耗性的，增加了油墨容器成本，这样增加了喷墨记录设备的成本。此外，有另一个技术问题，它与光学反射系统(棱镜、凹面镜)所特有的问题类似，这个技术问题将在后文描述(能检测油墨容器的存在或不在，但是不能根据其中油墨的颜色来识别油墨容器；不能检测油墨容器的不完全安装，即油墨容器相对于油墨容器安装部分的“飘浮”)。
其次是关于反射光学系统(棱镜、凹面镜)自身的问题。在现有技术的情况下，能检测液体容器存在或不在，但是不可能识别各油墨容器中油墨的颜色，或液体容器已经安放在液体容器安装部分中的方式。换句话说，即使将一个包含特定颜色的油墨的给定油墨容器安装在一个不正确的安装部分，即专用于另一种颜色的油墨的油墨容器的安装部分，也检测不出错误。此外，即使一个给定油墨容器“飘浮”在油墨容器安装部分中，也检测不出该条件，不能对记录设备侧供给足够量的油墨。在这些情况下，有时不能获得想要图像。
至于利用上述反射光学部件，根据其中油墨的颜色来识别(检测)油墨容器的装置，有可能根据其中油墨的颜色而形成在反射光学部件中定位不同的多个油墨容器。然而，这种方法由于下列原因有问题。也就是，近年来，在利用喷墨记录设备打印多色图像的技术领域已经取得相当大进展。因此，将多个油墨容器安排在有限空间，使得难以为识别各油墨容器中油墨的颜色，而改变在反射光学部分中定位不同的多个油墨容器。换句话说，安装在滑架上的油墨容器的数量越大，就越难以成功地将这种光学油墨容器识别装置投入实际使用。此外，仅利用各油墨容器上用于检测反射光学部分的单检测设备，极其难以准确地检测(识别)各油墨容器中油墨的颜色；换句话说，为了准确，希望使用多个检测设备，其数量与油墨容器数配合。然而，对各油墨容器都使用一个检测设备增加了喷墨记录设备成本。
为了描述上述问题，参考一种使用六种或七种颜色不同的油墨的喷墨记录设备，在现有技术的情况下，按照这种设备将一个反射光学部件附在各油墨容器上，并且其相对各容器的定位根据其中油墨的颜色而改变，使得难以识别滑架上的多个油墨容器，根据尺寸，各反射光学部件相对各油墨容器的底面的比保持相同，而与其中油墨颜色不同的油墨容器数(6-7)无关。然而，为了根据其上反射光学部件的位置来识别油墨容器，各油墨容器必须具有六或七个不同区域，将一个反射光学部件附在其中之一上以供识别。因此，根据尺寸，对其中之一附着一个反射光学部件的区域的全部(6-7)，相对于油墨容器的底面的比相当大。换句话说，必须保留一个相当大区域，以根据其中油墨颜色用于油墨容器识别，减小了油墨容器设计的自由度。此外，检测从其反射光的区域的尺寸较大，可能使得有必要增加检测设备数。
还可能减小各反射光学部件的尺寸，以便对其中之一附着一个反射光学部件以供识别的油墨容器的六至七个区域的总尺寸保持足够小，以占据油墨容器的底面的一个相对小部分。然而，这种布置减小了反射面的尺寸，因此减小了反射光的强度，这样又可能导致错误检测。
为了更详细地描述，同样参考一个检测设备，当给定油墨容器的反射光到达时，或当给定油墨容器的反射光量检测为比一个设定值大时，接收反射光的侧识别一个给定油墨容器。因此，有可能根据油墨容器的反射光的强度，仅利用一个单识别设备来识别各油墨容器。然而，在这种情况下，必须根据光强度将一个小范围分成六至七个光强度不同的子范围。因此，为了保证检测准确性，有必要使油墨容器的反射光灵活，这样又要求发光侧(发光元件)输出高。准备高输出发光元件增加了喷墨打印机的主组件的成本，和/或其功率消耗，这是有问题的。
按照本发明的一个方面，提供一种用于包含液体的液体容器，它包括一个反射部件，具有多个按预定方向安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个反射面，在它们之间以预定角安置；其中所述反射部件通过所述多个顶镜组件将入射光有效地分成多个光束，并且将顶镜组件的至少两个反射面所顺序反射的光束聚集在预定位置。
优选地，作为发散光的入射光由所述反射部件一维或两维地反射和聚集。
优选地，该容器还包括一个附加顶镜组件，具有以一个不同的预定角安置的反射面，以便使一维或两维会聚的反射光分散并会聚到不同区域。
优选地，发光元件安排在所述反射部件之下的所述反射部件的投影区内，以便反射光分散并会聚到不同区域。
优选地，预定角不为90度。
优选地，安排多个所述反射部件，以便一维或两维会聚的反射光分散并会聚到不同区域。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于包含液体的液体容器，它包括一个反射部件，具有多个安排在预定位置的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个反射面，在它们之间以预定角安置；其中所述顶镜组件沿预定方向顺序地安排。
优选地，在相对于所述顶镜组件的接触位置，设有一个空间。
按照本发明的又一个方面，提供一种用于包含液体的液体容器的区别方法(例如不完全安装)，其中所述液体容器包括一个反射部件，具有多个沿预定方向安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个反射面，在它们之间以预定角安置，并且所述反射部件通过所述多个顶镜组件将入射光分成多个光束，以便由所述顶镜组件各自的至少两个反射面所顺序反射的光束在预定位置聚集，所述方法包括区别步骤，以根据聚光束所构成的反射光的分布图形，区别所述液体容器。
按照本发明的又一个方面，提供一种用于检测包含液体的液体容器的安装状态的方法，其中所述液体容器包括一个反射部件，具有多个沿预定方向安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个反射面，在它们之间以预定角安置，并且其中所述反射部件通过所述多个顶镜组件将入射光有效地分成多个光束，并且将顶镜组件的至少两个反射面所顺序反射的光束聚集在预定位置，所述方法包括根据聚光束所构成的反射光的位置的变化，检测所述液体容器的安装状态。
优选地，根据所述反射部件的反射光的宽度，区别与所述液体容器有关的信息。
优选地，根据具有峰的反射光部分的数量，区别与所述液体容器有关的信息。
优选地，根据反射光的图形的间距，区别与所述液体容器有关的信息。
优选地，根据所述反射部件的反射光的峰值差，区别所述液体容器。
优选地，根据所述反射部件的反射光的宽度差，区别所述液体容器。
优选地，根据所述反射部件的反射光的数量差，区别所述液体容器。
优选地，根据所述反射部件的反射光的间隔，区别所述液体容器。
优选地，根据所述反射部件的衍射光，区别与所述液体容器有关的信息。
按照本发明的又一个方面，提供一种液体喷射式记录设备，以通过从一个液体容器中喷射液体来实行记录，所述设备包括一个滑架，能够承载具有如上限定的结构的所述液体容器；第一检测装置，用于区别所述液体容器；和第二检测装置，用于检测所述设备中所述液体容器的安装状态。
优选地，所述第一和第二检测装置包括点光源装置和光接收装置。
优选地，光源装置发射发散光。
优选地，所述光源装置和所述光接收装置相互成整体。
如以下描述本发明的实施例的各段落将要详细描述，按照本发明的优选实施例的特征方面中的一个方面，为了根据其中油墨的颜色来识别一个液体容器(油墨容器)，并且检测设备中液体容器的安装状态(不完全安装)，一个光学反射部件包括经受微处理的多个顶形镜，以便各顶形镜的反射面相互之间以预定角安置，该光学反射部件由透光物质形成，并且布置在液体容器上，以便其反射面(分界面)与一种折射率与该反射部件极大不同的物质(在以下实施例中为气体)接触。准备上述结构布置，对于相对之间以预定角安置的反射部件的顶形镜，使用它们各自的反射面的反射光量的分布曲线的图形的不同，更具体地说，分布曲线的位置、间距、大小等，则能根据其中油墨的颜色来识别液体容器。此外，根据液体容器上的反射部件的反射光聚集其上的光敏元件上的光点与正常光点的偏差，检测液体容器的安装状态(不完全安装)。
按照本发明的另一个特征方面，反射部件的反射部分由多个顶形镜构成，能够将反射光聚集在一个任选点上。因此，本发明使得有可能减小液体容器(油墨容器)上反射部件所要求的空间量，并且增加反射部件所反射的光量，而不在反射部件的反射面上执行特殊处理，例如沉积反射膜。此外，就光接收侧所接收的反射部件的反射光量的分布曲线的图形来说，能使各反射部件与其它反射部件不同。因此，能在各液体容器(油墨容器)上布置一个顶形镜的结构和布置与其它反射部件不同的反射部件，以便能根据其中油墨的颜色来识别各液体容器(油墨容器)，以及根据液体容器上反射部件的反射光聚集其上的光敏元件上的光点与正常光点的偏差，能检测各液体容器的安装状态(不完全安装)。
考虑以下连同附图对本发明的优选实施例所作的描述，本发明的这些和其它目的、特点和优点将变得更加显而易见。
图2是用于描述反射部件的光学特性的示意图，其平反射面覆有铝膜。
图3是按照本发明的具有多个V形槽的反射部件(称为一维聚光式反射装置，或顶形镜)的示意截面图，用于表示从那里和到那里的光路，其倾斜表面各自构成反射面。
图4是具有大量V形反射槽的反射部件的示意截面图。
图5是用于描述按照本发明的反射部件的另一个方面的示意图。
图6也是用于描述按照本发明的反射部件的另一个方面的示意图。
图7是按照本发明的具有多个V形槽的反射部件(称为两维聚光反射装置，或弓形镜)的示意截面图，用于表示从那里和到那里的光路，其倾斜表面各自构成反射面。
图8是按照本发明的液体容器的一个实施例的截面图。
图9是用于描述按照本发明的液体容器的第一实施例的反射部件的示意图，图9(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶形部分的放大平面图，图9(b)是具有反射部件的油墨容器的底面的透视图，以及图9(c)是表示当油墨容器的底面设有反射部件，其顶形镜按照本发明的图形之一安排时，由接收侧所收的光量的分布的曲线图。
图10是用于描述按照本发明的液体容器的第二实施例的反射部件的示意图，图10(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶形部分的放大平面图，图10(b)是具有顶形镜的反射部件的油墨容器的底面的透视图，以及图10(c)是表示当油墨容器的底面上的反射部件的顶形镜按照本发明的另一种图形安排时，由接收侧所接收的光量的分布的曲线图。
图11是用于描述按照本发明的液体容器的第三实施例的反射部件的示意图，图11(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶形部分的放大平面图，图11(b)是具有顶形镜的反射部件的油墨容器的底面的透视图，以及图11(c)是表示当油墨容器的底面上的反射部件的顶形镜按照本发明的另一种图形安排时，由接收侧所接收的光量的分布的曲线图。
图12是用于描述按照本发明的液体容器的第四实施例的反射部件的示意图，图12(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶形部分的放大平面图，图12(b)是具有顶形镜的反射部件的油墨容器的底面的透视图，以及图12(c)是反射部件和检测设备(光敏元件，发光元件)的组合的示意截面图，用于表示它们的光学关系。
图13(a)和图13(b)是当反射部件的顶形镜按照本发明的第四实施例安排时，由光接收侧所接收的光量的曲线图，用于表示由光接收侧所接收的光量的分布的图形。
图14是用于描述按照本发明的液体容器的第五实施例的反射部件的示意图，图14(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶形部分的放大平面图，图14(b)是具有顶形镜的反射镜的油墨容器的底面的透视图，以及图14(c)是反射部件和检测设备(光敏元件，发光元件)的组合的示意截面图，用于表示它们的光学关系。
图15(a)和图15(b)是当油墨容器的底面设有按照本发明的第五实施例的顶形镜的反射部件时，由光接收侧所接收的光量的分布的曲线图。
图16是用于描述按照本发明的液体容器的第六实施例的反射部件的示意图，图16(a)是油墨容器的底面上的反射部件的顶形部分的放大平面图，图16(b)是具有顶形镜的反射部件的油墨容器的底面的透视图，以及图16(c)是表示当油墨容器的底面设有按照本发明的第六实施例的顶形镜的反射部件时，由接收侧所接收的光量的分布的曲线图。
图17是用于描述按照本发明的液体容器的第七实施例的状态(“飘浮”)检测的示意图，图17(a)是油墨容器的底面上的反射元件，以及发光元件和光敏元件的透视图，图17(b)是构成油墨容器的底面上的反射部件的顶形装置的放大视图，图17(c)是用于表示从发光元件到光敏元件的光路的示意图，以及图17(d)是用于表示由于油墨容器的“飘浮”而引起的光路的偏移的示意图。
图18是由光敏元件所接收的光量的曲线图，用于表示发光元件的光衍射的发生。
图19是根据顶形镜安排的图形，按照本发明的液体容器的反射部件的各种变更之一的透视图。
图20是表示对于按照本发明的液体容器的反射部件，根据顶形镜的结构的各种变更。
图21是记录设备的一例的透视图，其中可安装按照本发明的液体容器。
图22是具有常规油墨容器检测功能的典型喷墨记录设备的透视图，用于表示其一般结构。
图23是头保持器的外部透视图，其中安装图22所示的油墨容器，并且其具有一个记录头。
图24是图23所示的按照现有技术的典型油墨容器的透视图，用于表示其结构。
图25是用于表示图22所示油墨容器的底部的反射面的示意图。
图26(a)是用于表示一对一存储彩色油墨的油墨容器的各自底部的结构的示意图，以及图26(b)是表示在经过图26(a)所示油墨容器的各自底面(反射部件)反射之后，由光敏元件所接收的发光元件所发射的光量的变化。
图1是用于描述按照本发明的液体容器的反射部件的光学特性的图。图1(a)是反射部件的透视图，以及图1(b)是如图1(a)方向“1”所见的反射部件和检测设备的组合的截面图，用于表示其光学关系。图1(c)是如图1(a)方向“2”所见的反射部件和检测设备的组合的截面图，用于表示其光学关系。
在图1所示油墨容器的实施例的情况下，以间距P1平行安排多个反射部件30。各反射部件(以下可能将其称为镜单元)30透明(例如用透明树脂形成)，并且包括多个平行安排的“三角(daha)”棱镜(以下为了方便将其称为顶镜)。“三角”棱镜是一个截面为V形的棱镜，并且具有一对相互之间以预定角(本实施例中90°)安置的反射面。更具体地说，反射部件30的顶面具有具有多排平行安排的顶形镜34，并且反射部件30的底面是平的。图1中顶镜的间距P2例如为84μm。各顶镜的测量为84μm×100μm。
检测设备包括一个取照相IC芯片形式的点光源31，和一个光敏元件32。安排该检测设备，以便它将在反射部件30之下，当将按照本发明的油墨容器适当地安置在喷墨记录设备中时，在反射部件30的底面与光敏元件32的光接收面之间存在预定间隙。在图1(b)中，发光侧与光接收侧分立。然而，两侧可以成整体；实际上，整体式发射/接收元件在使用中。
原则上，必须遵循的是具有象一排顶34那样轮廓的反射部件30的外表面与一种物质接触，这种物质的折射率与反射部件30的材料相当不同，并且它不是液体形式。
参考图1(b)和图1(c)，从发光侧到接收侧(取照相IC芯片形式的光敏元件32)的光路3000用实线和单点划线的组合来表示，表示由发射侧(点光源31)所发射的光3000在经过反射部件30的反射之后聚集的方式。特别地，图中的单点划线表示光经过顶镜34的反射之后的光路。发光侧不设有聚光装置，例如透镜。因此，光3000是发散的。
从点光源31投影的光3000(发散光)穿过透明反射部件30，由相互之间以预定角安置的顶镜34的经处理的两个表面一对一反射两次，并且返回，从而以带形近似地聚集在光接收侧(取阵列形式的光敏元件31)上的一个任选点。换句话说，返回光或反射光按照一维方向会聚。此外，如图1(c)所示，在光敏元件32的阵列上，投影一幅栅格图像，其间距为反射部件的间距P的两倍。
其次，参考图2至图6，按照本发明的反射部件使用一种反射装置，它仅在一维上使光聚集。这种反射部件的特征将与普通反射部件比较来描述，其反射面是平的并且涂有铝膜。
图2是用于描述普通反射部件的示意图，其反射面是平的并且涂有铝膜。它表示经由反射部件30的反射面30a1，从光传感器PS的光源31到光敏元件32的光通量的光路。在图2中，检测装置包括光源31；光敏元件32，其光接收面尺寸为PDWy×PDWx；和反射部件30，其反射面30a1涂有反射铝膜。图中的虚线表示经由反射部件30从光源1到光敏元件32的光路。根据几何学，与光的有效通量对应的反射铝膜30a1的部分的宽度Lw1为12PDWy:Lw1=12PDWy.]]>因此，如果光敏元件32的尺寸是400μm，则与光的有效通量对应的上述铝反射膜30a1的部分的尺寸约为200μm。换句话说，到达光敏元件32的光源31的光量非常小。
光传感器PS与反射部件30之间的间隙(距离)，与光敏元件32所接收的光量之间的关系如下光量∝1/(距离)2。
图3是用于表示按照本发明的液体容器的具有V形反射面(有时可能将它称为顶镜)的反射部件30与光敏元件32之间的光路的示意图。
假定图3中V形槽各自的两个表面的反射率实际上和上述铝反射膜相等。因此，将V形槽的两个反射面之间的角(Ra)设置为约95度，以便光路成为和前述设置大约相同。更具体地说，参考图3(b)，如从垂直于V形槽的方向所见，在本设置中的光路和图2(b)所示的前述设置类似，在它们之间实际上无差别。然而，如图3(a)所示，如从平行于V形槽的方向所见，本设置中的光路与图2所示前述设置的光路不同；本设置中的Lw2比前述设置中的Lw1宽。换句话说，具有多个顶镜的反射部件30使较大量的光从发光元件引到光传感器PS的光敏元件32。
在光源31与光敏元件32之间有一定距离。因此，通过调节上述角Ra，能将发光元件31的光引导到目标接收点。实际上，因为角Ra设置为约95度，不仅使光引导到光敏元件32，而且还引导到关于光源31与光敏元件32的位置对称的位置(图3(a)中虚线表示的光通量)。
图4是包括多个V形槽(有时将它们称为顶镜单元)的反射部件30的示意图。本图表示近似光路，通过这些通路将光传感器PS的发光元件31的光经由反射部件30引导到光敏元件32的阵列。这种设置的效果这里将不作描述，因为它们和图3所示设置的效果相同。这种反射部件30与图2所示具有平铝反射膜的反射部件30比较，也将发光元件31的较大比率的光引导到光敏元件32。
图5是用于描述按照本发明的油墨容器的反射部件的效果之一的示意图，这个效果与上述效果不同。这个效果与光传感器PS和反射部件30之间的间隙(距离)的特性有关。图5(a)表示一种设置，其中光传感器PS和/或反射部件30已从标准位置移开，以便增加它们的距离，而图5(b)表示设置，其中它们在其标准位置。
在图2所示反射部件的情况下，由光敏元件检测的光量与1/(距离)2成正比。因此，如果图5(a)中与图2所示反射部件和光传感器PS之间的距离等效的间隙30002，例如是图5(b)中间隙3002的两倍，则光路的总长度，即图5(a)中从发光元件到反射部件的光路的距离，与从反射部件到光敏部件的光路的距离的和，也为图5(b)中的和的两倍。因此，图5(a)中光敏元件32所检测的光量实际上是图5(b)中光敏元件所检测的光量的约25％。
然而，如从图5(a)和图5(b)将会理解，在按照本发明的油墨容器的反射部件的情况下，在与图3(a)的平面平行的方向上，由光敏元件32所检测的光量不依赖于间隙(距离)。另一方面，在与图3(b)的平面平行的方向上，由光敏元件所检测的光量可以说与1/距离成比例。换句话说，按照本发明的油墨容器的反射部件在这个间隙的变化对光敏元件所检测的光量的影响方面同样优越。
图6是用于描述按照本发明的油墨容器的反射部件的另一效果的示意图。如本图所示，即使反射部件30相对光传感器PS的角(θ)改变，这个反射部件同样优越，光源的光经由反射部件30引导到光敏部分32的方式实际上保持相同；反射部件30相对于光传感器PS的角(θ)的改变实际上对于光敏部件32所接收的光量没有影响。
如上所述，使用具有单个或多个V形槽的反射部件30具有优点，因为与图2所示其反射面为平的反射部件比较，它使发光元件31的光引导到光传感器PS的光敏部分32的绝对量较大。换句话说，在本反射部件30的情况下，其反射面具有单个或多个V形槽，即使反射部件与光传感器之间的距离(间隙)变化，由光敏元件所检测的发光元件的光量也几乎没有变化。并且在本反射部件30的情况下，光敏元件所检测的发光元件的光量对光传感器与反射部件之间的角(θ)的改变不敏感；即使角(θ)改变，光接收部件所检测的光量也减少非常小。
其次，参考图7，将描述光源31的光由反射部件两维聚集的方式。
图7(a)是上述反射部件在与V形槽垂直的平面中的示意截面图，用于描述反射部件的上述反射特性。当反射部件的这个截面绕一个旋转轴Ro旋转时，获得一个圆柱部件，其侧壁具有多个V形槽，如图7(b)所示。本发明特征在于将这样的圆柱部件的侧面上的V形槽的一部分用作反射目标；本发明特征在于反射部件的“第二反射功能”。更具体地说，反射部件包括多个顶镜或顶棱镜，其反射面在槽的纵向弯曲，并且其部分用作反射识别目标OE。在图7中的反射部件的情况下，反射元件OE可与两个同样截锥的侧面的组合比较。图7(c)是反射部件的一例在与槽平行的平面中的示意截面图，该反射部件由多个上述反射元件(OE)平行安排而构成，沿Y轴方向排成直线，以及图7(d)是图7(c)中反射部件的示意透视图。
参考图7(c)和图7(d)，标号Ro是上述V形槽的旋转对称轴，而标号CC是该旋转对称轴上的一个点。点FP是当反射部件由安排在这个点处的光源的发散光照亮时，反射部件的反射光聚集的点。换句话说，如果将图1至图6所示安排在平面上的反射部件的顶镜安排在图7所示的圆柱面上，或一个球面上(未示出)，则反射部件的反射光两维聚集。
其次，参考图8至图12，将描述在液体容器上布置具有上述光学特性的反射部件的各种方式。
参考图8，这里，将参考一种油墨容器7(液体容器)来描述按照本发明的具有顶镜的反射部件30，该油墨容器7包括一个油墨吸收部件室42，存储由海绵或其它类似材料形成的油墨吸收部件41；一个液体存储室45，直接存储油墨44的本体；一个通道43，将油墨吸收部件室42和液体存储室45连接；和一个油墨出口46，附在油墨吸收部件室42上，并且通过它将液体容器7之内的油墨供给一个喷墨记录头(未示出)，该喷墨记录头通过喷射油墨作为记录液体来记录图像。然而，按照本发明的具有顶镜的反射部件30能用于任何液体容器。
此外，将仅参考结构布置描述反射部件30，其中反射部件30安置在液体容器的底面上。然而，它可以安置在液体容器上除面对下一个液体容器(油墨容器)的表面外的任意表面上，例如对喷墨记录设备(图21)的主组件上的光接收设备的设置提供更多的自由度。
反射部件30安置在油墨容器7的壁7a中的凹进中，以便构成反射部件30的顶面的顶镜34保持与一种非液体物质(本例中为空气)接触，这种非液体物质的反射率与用作反射部件30的材料的透明树脂相当不同；反射部件30安置在油墨容器7的壁7a的凹进中，在顶镜与凹进的底部之间存在一个空间47。本反射部件30可与各种液体容器(油墨容器)相容，只要反射部件由透明树脂形成，并且如此构造以便能够安置从而其反射面保持与一种反射率与该反射部件不同的物质接触。使用透明树脂作为反射部件30的材料，使得有可能利用注塑或其它方法形成反射部件30，这样简化了反射部件的制造。
可将单个或多个油墨容器7可去除地安装在喷墨记录设备的滑架上，滑架沿与记录纸传送方向垂直的方向往复移动。当在滑架上安装多个油墨容器7时，它们并排平行安排，以便油墨容器的纵向成为与滑架的往复移动方向平行。
参考图1(c)，反射部件30的相邻两个顶镜部分由一个部分35分开，来自下面的光允许通过这个部分向上穿过。这个部分35可以取具有平顶的壁的形式，它比各顶镜部分的反射面的脊较高，如图1(a)所示，或可以取凹进平截面底部的形式。这个部分35的结构可以按照生产方法和要求精度变更。以下，为了简化，将没有上述部分35而示意地画出反射部件30，如图9(b)、图10(b)等所示，并且将据此描述反射部件30。不论按照本发明的反射部件是如图1还是如图9(b)、图10(b)等构成，其光学特性保持相同。以下实施例1至6关于反射部件的结构，该反射 部件用于根据液体容器内油墨的颜色来识别液体容器，并且实施例8关于反射部件的结构，该反射部件用于检测一个液体容器是否在液体喷射设备的液体容器安装部分中的适当位置(不适当位置)。
(实施例1)图9是用于描述按照本发明的反射部件的第一实施例的示意图。图9(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶镜部分的放大视图，以及图9(b)是反射部件的顶镜部分的透视图。图9(c)是表示当液体容器具有反射部件的第一实施例时，由光接收侧所接收的光量的分布的曲线图，其中顶镜如图9(b)所示安置。这里应该注意，图9是如斜上方所见的反射部件的侧面的透视图，当反射部件附在液体容器上时，这个侧面面对液体容器的内部。以下，将详细地描述本发明的这个实施例。
参考图9(a)，反射部件30具有第一和第二顶镜单元(反射部件)30A和30B，并且它在油墨容器7的底壁上，使其顶镜的纵向与油墨容器7的移动方向A(滑架移动的方向)平行。第一顶镜单元30A具有八个顶镜34A，而第二顶镜单元30B具有四个顶镜34B。顶镜34A和顶镜34B的深度(在移动方向A上的尺寸)以及两个反射面之间的角度相同。
当具有反射部件30的油墨容器7由滑架沿方向A移动时(该反射部件30的顶镜为上述布置)，则由光敏元件所接收的光量的分布成为如图9(c)所示。如从光敏元件所接收的光量相对于自滑架开始移动所经过时间的分布曲线明显地看到，当油墨容器7沿方向A移动时出现两个峰(1)和(2)。这些峰(1)和(2)相差一个差(3)，出现这些峰是因为第一和第二顶镜单元30A和30B之间的顶镜数不同，其中顶镜平行安排，以便它们的纵向与滑架移动方向A平行。参考图9(c)，持续时间(4)和(5)相同。
在本实施例的情况下，通过分别检测第一和第二顶镜单元30A和30B所接收的光量的分布曲线的峰(1)和(2)的值，以及两个峰(1)和(2)的值之间的差(3)，能获得关于各油墨容器7的信息。为了区别滑架上平行安排的多个油墨容器，使各油墨容器上的反射部件与其它油墨容器上的反射部件不同，在光敏元件所接收的光量的分布曲线的峰值方面，使峰之间不同，以便能区别多个油墨容器。本发明所述的峰是表示光敏元件所接收的光量与从滑架开始移动所经过的时间(X轴)之间关系的分布曲线的一个或多个峰。
(实施例2)本实施例是第一实施例的变型，它与第一实施例不同在于第一镜单元和第二镜单元的顶镜深度不同。下面详细地描述本实施例。
图10是用于描述按照本发明的反射部件的第二实施例的图。图10(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶镜部分的放大视图，以及图10(b)是反射部件的顶镜部分的透视图。图10(c)是曲线图，表示当液体容器具有反射部件的第二实施例时，由光接收侧所接收的光量的分布，该反射部件的顶镜如图10(b)所示安置。
参考图10(a)，反射部件30具有第一和第二顶镜单元(反射部件)30A和30B，并且它在油墨容器7的底壁上，使所有顶镜平行安排，以便它们的纵向与油墨容器7的移动方向A平行。在数量和各顶镜的至少两个反射面之间的角度方面，第一和第二顶镜30A和30B相同。在顶镜深度(在移动方向A上的尺寸)方面，它们不同。
当具有反射部件30的油墨容器7由滑架沿方向A移动时(该反射部件30的顶镜为上述结构和布置)，则由光敏元件所接收的光量的分布成为如图10(c)所示。
在本实施例的情况下，由油墨容器的底面上的顶镜单元30A和30B的深度来确定关于各油墨容器7的信息、接收反射光的持续时间(3)和(4)。因此，通过检测与峰(1)和(2)对应的持续时间(3)和(4)，或持续时间(3)和(4)之间的差，能认出关于各油墨容器的信息。为了区别滑架上平行安排的多个油墨容器，根据顶镜深度，使各油墨容器上的反射部件与其它油墨容器上的反射部件不同，以便根据从各顶镜单元接收反射光的持续时间，对应于反射部件上两个顶镜单元的持续时间之间的差，在多个油墨容器之间接收反射光的持续时间的差，能区别多个油墨容器。上述这种根据接收反射光的持续时间来识别油墨容器的方法的优点是，即使反射光量受到薄雾(薄雾是喷墨所特有的一个问题)影响而减小，接收反射光的持续时间也不大可能改变。
(实施例3)本实施例是第一实施例的另一种变型，它与第一实施例不同在于第一镜单元和第二镜单元的顶镜数不同。下面详细地描述本实施例。
图11是用于描述按照本发明的反射部件的第三实施例的示意图。图11(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶镜部分的放大视图，以及图11(b)是反射部件的顶镜部分的透视图。图11(c)是曲线图，表示当液体容器具有反射部件的第三实施例时，由光接收侧所接收的光量的分布，其中顶镜如图11(b)所示安置。
参考图11，反射部件30具有第一、第二和第三顶镜单元30A、30B和30C，并且它在油墨容器7的底壁上，这样安排，以便所有顶镜与油墨容器7的移动方向A平行。在顶镜数、顶镜深度(在滑架移动方向上的尺寸)以及顶镜的至少两个反射面之间的角度方面，第一、第二和第三顶镜单元30A、30B和30C相同。然而，第一和第二镜单元30A和30B之间的间距B与第二和第三镜单元30B和30C之间的间距C不同。
当具有反射部件30的油墨容器7由滑架沿方向A移动时(该反射部件30的顶镜单元为上述布置)，则由光敏元件接收的光量的分布成为如图11(c)所示。
在本实施例的情况下，第一和第二峰(1)和(2)之间的间距(4)由第一和第二顶镜单元30A和30B之间的间距B所确定，而第二和第三峰(2)和(3)之间的间距(5)由第二和第三顶镜单元30B和30C之间的间距C所确定。因此，通过检测峰数(在本例中为三个峰(1)、(2)和(3))和相邻两个峰之间的间距(4)和(5)，能获得关于各油墨容器7的信息。
此外，根据检测到峰(1)、(2)和(3)的时点，能获得关于各油墨容器的信息。换句话说，通过检测反射部件相对于反射部件位于其上的油墨容器的绝对位置，能获得关于各油墨容器的信息。
因此，通过在多个油墨容器7各自上放置一个反射部件，该反射部件与其它反射部件的顶镜数、位置和间距不同，便可在油墨颜色方面识别滑架上平行放置的多个油墨容器7，从而通过检测光敏元件所接收的反射光量的分布曲线的峰数差，分布曲线的相邻两个峰之间的间距，和在它们之间反射光接收的定时，能识别这些油墨容器。只要光敏元件所检测的反射光量大于一定阈值(阈值能设置较低)，就能检测上述分布曲线的峰数。因此，上述这种根据上述峰数的识别方法能容忍在反射部件的制造期间所出现的反射部件之间的差异，有利于相对容易地制造反射部件，因此有可能减小液体容器成本。
(实施例4)本实施例是按照本发明的反射部件的一例，它仅有一个顶镜单元，这个顶镜单元有两个子单元，其顶镜的两个反射面的角不同。假定在这种情况下在光接收侧上的传感器的测量区可分。下面描述本实施例的细节。
图12是用于描述按照本发明的反射部件的第四实施例的示意图。图12(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶镜部分的放大视图，以及图12(b)是图12(a)中反射部件的顶镜部分的透视图。图12(c)是用于表示本发明的这个第四实施例中反射部件与检测设备(光敏元件，发光元件)之间的光学关系的图。图13(a)和图13(b)是表示由第四实施例的光接收侧所接收的光量的分布曲线的曲线图，其中顶镜如图12(b)所示安排。
参考图12(a)，反射部件30具有一个单顶镜单元，它有八个顶镜，并且该反射部件30在油墨容器7的底壁上，并排平行安排，以便所有顶镜与油墨容器7的移动方向A平行。在深度(在滑架移动方向上的尺寸)方面，所有顶镜相同。然而，反射部件30具有两个部分第一部分，从图中右侧开始数有五个顶镜34A，和第二部分，具有其次三个顶镜34B。顶镜34A和顶镜34B在顶镜的至少两个反射面之间的角度方面不同。
参考图12(c)，在如上述构成反射部件下，由点光源31向反射部件30发射的光分别被具有顶镜34A和顶镜34B的反射部件30的第一和第二部分所反射，成为两个反射光通量，它们聚集在光敏元件32上。在本实施例中，点光源31和光敏元件32安排在反射部件30的向下投影的范围之内，如图12(c)所示。然而，只要顶镜34A和顶镜34B能由点光源31照亮，点光源31可以安排在光敏元件的检测区的范围之外。
当具有反射部件30的油墨容器7由滑架沿方向A移动时(该反射部件30的顶镜单元为上述结构和布置)，则与反射部件30的第一部分(34A)对应的光敏元件的部分所接收的光量的分布，和与反射部件30的第二部分(34B)对应的光敏元件的部分所接收的光量的分布，分别成为如图13(a)和图13(b)所示。
因此，如图13(a)和图13(b)所示，通过测量与上述反射部件30的第一部分对应的光接收侧的点所接收的反射光量(1)，和与反射部件的第二部分对应的光接收侧上的点所接收的反射光量(2)，从而检测关于第一实施例(图9)所述的反射部件的第一和第二部分之间的反射光量的峰值差，关于第二实施例(图10)所述的反射部件的第一和第二部分所接收的反射光的持续时间，关于第三实施例(图11)所述的相邻峰之间的间距、反射光接收的定时、反射部件的第一和第二部分之间光接收侧上反射光接收点的差，能认出关于各油墨容器的信息。为了识别滑架上并排平行安排的多个油墨容器7，在多个油墨容器7上各自安置一个反射部件，它与其它反射部件在顶镜部分的两个部分各自的顶镜的两个反射面的角度、数目和位置上不同，以便通过检测关于第一实施例所述的反射光的峰值、多个油墨容器之间反射光的峰值差，关于第二实施例所述的反射光接收的持续时间、多个油墨容器之间反射光接收的持续时间的差，关于第三实施例所述的上述分布曲线的相邻峰之间的间距、反射光接收的定时、多个油墨容器之间反射光接收点的差，能识别这些油墨容器。
在本实施例中，在各油墨容器上仅安排一个反射部件30。然而，可以在各油墨容器上平行安排两个或多个反射部件30。
(实施例5)本实施例是按照本发明的反射部件的一例，它仅有一个顶镜单元，这个顶镜单元有两个顶镜数不同的子单元。在这种情况下假定光接收侧上的传感器的测量区可分。下面详细地描述本实施例的细节。
图14是用于描述按照本发明的反射部件的第五实施例的示意图。图14(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶镜部分的放大视图，以及图14(b)是图14(a)中反射部件的顶镜部件的透视图。图14(c)是用于表示本发明的这个第五实施例中反射部件和检测设备(光敏元件，发光元件)之间的光学关系的图。图15(a)和图15(b)是表示由第五实施例的光接收侧所接收的光量的分布的曲线图，其中顶镜如图14(b)所示安排。参考图14(a)，如同第四实施例，反射部件30的本实施例具有一个单顶镜单元，该单顶镜单元有八个顶镜，并且该反射部件30在油墨容器7的底壁上，这样安排，以便所有顶镜与油墨容器7的移动方向A平行。在深度(在滑架移动方向上的尺寸)方面，所有顶镜相同。然而，反射部件30有两个部分第一部分，从图中右侧数有五个顶镜34A，和第二部分，有其次三个顶镜34B。不同于第四实施例，尽管它们在各顶镜的至少两个反射面之间的角度相同，但是反射部件30的本实施例的第一和第二部分(34A)和(34B)的顶镜间距不同。
参考图14(c)，在反射部件如上所述构成下，由点光源31向反射部件30发射的光分别被具有顶镜34a和顶镜34b的反射部件30的第一和第二部件所分裂地反射，成为两个光通量，它们聚集在光敏元件32上。在本实施例中，如图14(c)所示，点光源和光敏元件32安排在反射部件30的向下投影范围之内。然而，只要顶镜34A和顶镜34B能被点光源31照亮，就可以将点光源31安排在光敏元件的检测区的范围之外。
当具有反射部件30的油墨容器7由滑架沿方向A移动时(该反射部件30的顶镜单元为上述结构和布置)，则与反射部件30的第一部分(34A)对应的光敏元件的部分所接收的光量的分布，和与反射部件30的第二部分(34B)对应的光敏元件的部分所接收的光量的分布，分别成为如图15(a)和图15(b)所示。
因此，如图13(a)和图13(b)所示，通过测量与上述反射部件30的第一部分对应的光接收侧的点所接收的反射光量(1)，和与反射部件的第二部分对应的光接收侧上的点所接收的反射光量(2)，从而检测关于第一实施例(图9)所述的反射部件的第一与第二部分之间的反射光量的峰值差，关于第二实施例(图10)所述的反射部件的第一和第二部分所接收的反射光的持续时间，关于第三实施例(图11)所述的相邻峰之间的间距、反射光接收的定时、反射部件的第一和第二部分之间光接收侧上的反射光接收点的差，能认出关于各油墨容器的信息。为了识别滑架上并排平行安排的多个油墨容器7，在多个油墨容器7上各自安置一个反射部件，它与其它反射部件在顶镜数和顶镜间距上不同，以便通过检测关于第一实施例所述的反射光的峰值、多个油墨容器之间反射光的峰值差，关于第二实施例所述的反射光接收的持续时间、多个油墨容器之间反射光接收的持续时间差，关于第三实施例所述的上述分布曲线的相邻峰之间的间距、反射光接收的定时、多个油墨容器之间反射光接收点的差，能识别这些油墨容器。
在本实施例中，在各油墨容器上仅安排一个反射部件30。然而，可以在各油墨容器上平行安排两个或多个反射部件30。
(实施例6)按照本发明的反射部件的本实施例在反射部件布置方面是对第一至第五实施例的变型。更具体地说，将前述实施例中安排的两个顶镜单元相互垂直安排。下面描述本实施例的细节。
图16是用于描述按照本发明的反射部件的第六实施例的示意图。图16(a)是在油墨容器的底面上的反射部件的顶镜部分的放大视图，以及图16(b)是图16(a)中反射部件的顶镜部分的透视图。图16(c)是表示由光接收侧所接收的光量的分布的曲线图，其上如图16(b)所示安排顶镜。
参考图16(a)，反射部件30具有第一和第二顶镜单元30A和30B，它们以这样方式安排，以便第一镜单元30A的顶镜与第二顶镜单元30B的顶镜垂直。更具体地说，构成第一顶镜单元30A的顶镜34A与油墨容器7的移动方向A垂直，而构成第二顶镜单元30B的顶镜34B与油墨容器7的移动方向平行。在深度(在滑架移动方向上的尺寸)、顶镜数、以及顶镜的至少两个反射面之间的角度方面，第一和第二顶镜单元30A和30B相同。然而，为了使得有可能识别各油墨容器，如前述实施例所述，必须在一个或多个方面，例如顶镜深度、顶镜数、顶镜的两个反射面之间的角度、顶镜间距等方面，使各油墨容器与其它油墨容器不同。
当具有反射部件30的油墨容器7由滑架沿方向A移动时(该反射部件30的顶镜单元为上述结构和布置)，则由光接收侧所接收的光量的分布成为如图16(c)所示。光敏元件所接收的光量的这个分布由检测设备分析，以认出关于各油墨容器的信息。
同样在本实施例的情况下，利用关于前述实施例所述的各种油墨容器识别方法，对于各油墨容器，根据光敏元件侧所接收的反射光量的分布曲线的图形的特征，在其中油墨的颜色方面来识别多个油墨容器。
(实施例7)图17是用于描述按照本发明的液体容器相对于喷墨记录设备的液体容器安装部分的安置(不适当安置，例如“飘浮”)的图。图17(a)是用于表示在油墨容器的底面上的反射部件、发光元件和光敏元件的图。图17(b)是在油墨容器的底面上构成反射部件的顶镜单元的放大视图。图17(c)是用于表示发光元件的光聚集到光敏元件上的光路。图17(d)是用于表示当油墨容器在“飘浮”时，发光元件的光聚集到光敏元件上的光路。下面描述本实施例的细节。
参考图17(a)，顶镜单元(反射部件)30在油墨容器7的底面上，使其顶镜与油墨容器的移动方向A(滑架移动方向)垂直。显然，顶镜单元排列方向不限于这个方向，如第一至第六实施例那样，有各种安置顶镜的方式。本实施例特征在于，在与油墨容器7的移动方向垂直的截面方面，对各顶镜给定这样的拱顶形，以便其弯曲部分的中心在油墨容器侧，如图17(b)所示，并且在与油墨容器的移动方向平行的截面方面，对顶镜单元的反射部分(反射部件)给定这样的拱顶形，以便其弯曲部分的中心在油墨容器侧，如图17(b)所示。参考图17(c)，当发光元件散发的光由如上所述构成的顶镜或顶镜单元(反射部件)反射时，它两维聚集在光接收侧。参考图17(d)，如果油墨容器在Z方向“飘浮”，则由反射部件反射的光两维聚集在光敏元件上的点上，这个点与当油墨容器不“飘浮”时光聚集在光敏元件上的点不同。通过读取油墨容器的反射部件所反射的光聚集在光敏元件上的点与正常点的偏差量，能检测油墨容器是在正常位置还是“飘浮”。
(其它)
为便于描述，在前述实施例描述中所给出的曲线图中(图9(c)、图10(c)、图11(c)、图13、图15和图18)，没有表示由光敏元件所接收的光的衍射部分的量分布。
图18是用于描述由光敏元件所接收的光的衍射部分的量分布图。参考图18(a)，假定光敏元件接收的原始光量的分布曲线有三个峰。然而，实际上，如图18(b)所示，根据从滑架开始移动所经过的时间，在三个原始峰之前和之后，将有因衍射而产生的其它峰。这种由原始光的衍射产生的辅助光能由第一至第六实施例所用的各种油墨容器识别方法读取，以便提供另外的油墨容器识别方法。
更具体地说，通过将光敏元件的灵敏度或阈值设定为比到达光敏元件的衍射光量的峰值较小的值，就能检测光的这个衍射部分，换句话说，能将它作为反射部件所反射的光的一部分而认出。因此，利用按照第一至第六实施例的方法能读取它，以便提供在油墨的颜色方面来识别油墨容器的附加方法。此外，当光敏元件所接收的原始光量的分布曲线具有如图18(a)所示的三个峰时，实际上在原始光的相邻峰之间有衍射光的分布曲线的峰。然而，这些峰由原始光的峰所隐藏。因此，比原始光的峰较低的衍射光量的分布曲线的峰，将根据油墨容器(滑架)开始移动之后所经过的时间，仅在原始光的三个峰之前和之后出现，如图18(b)所示。换句话说，如果形成一种结构布置，以增加原始光的分布曲线的三个峰的间距、衍射光的分布曲线的峰，以便使得有可能将衍射光作为反射光的一部分而认出，则有可能同样利用上述按照第一至第六实施例的油墨容器识别方法，读取衍射光，以便提供另外的油墨容器识别方法。
在上前述各实施例的情况下，反射部件使用多个顶镜，这些顶镜如图20(b-1)成形，并且如图20(a)安排。而且，发光元件的光由顶镜偏转两次而聚集在光敏元件上。然而，按照本发明的反射部件所使用的顶镜的结构不必限于上述结构。例如，它可以取图20(b-2)或图20(b-3)所示的形状(三角形-多边形棱锥)。此外，它可以取图20(b-4)所示的形状(顶镜在圆柱面上形成)。并且在这些情况下，发光元件的光能如图20(c-2)、图20(c-3)、图20(c-4)和图20(c-5)所示偏转两次。此外，在前述实施例的情况下，发光元件的光仅偏转两次。然而，即使发光元件的光由于使用多边形棱锥而偏转两次以上，也可能获得如前述实施例所获得的效果相同的效果。
在所有第一至第六实施例中，油墨容器具有两个或多个反射部件。显然即使一个给定油墨容器仅有一个反射部件，也可能如第一至第六实施例的情况那样识别该油墨容器。相比较，第七实施例仅有一个反射部件。然而，即使第七实施例有两个或多个反射部件，也能如当它仅有一个反射部件时检测它那样来检测它。
此外，在第一至第七实施例的各自结构的情况下，只要在油墨容器上有空间可用，反射部件的数量和结构及怎样组合安排多个反射部件是任选的。也可能选择地按照油墨颜色来组合前述实施例。例如，有可能将具有反射部件的第一实施例的油墨容器用作洋红色油墨的油墨容器，而将具有反射部件的第二实施例的油墨容器用作黄色油墨的油墨容器。
并且在第一至第七实施例的各自结构的情况下，反射部件以这样方式位于油墨容器底壁的凹进中，以便反射部件的已加工面(具有顶镜的侧面)面对凹进的底，在已加工面与凹进的底之间有一层气体。虽然成本高，但是在反射部件的已加工面上沉积铝或其它类似物质，或以这样的方式在油墨容器的底面上沉积反射部件以便反射部件的已加工面面向油墨容器的外部，从而不需要这层气体，也能获得如前述实施例所获得效果相同的效果。换句话说，反射部件的选择和布置是任选的，它们可以按照用途来确定。
并且在第一至第七实施例的各自结构的情况下，当油墨容器移动时检测反射部件的反射光量。然而，可以移动具有发光元件和光敏元件的检测设备来代替移动油墨容器。所得效果和前述实施例的效果相同。此外，发光元件和光敏元件可以如前述实施例那样相互分立，或可以成整体。
至于根据上述油墨容器的反射部件的顶镜的图形所识别的信息，可能是制造数据、类型(颜色、型号)、特性(染料、颜料、粘度等)等。
最后，参考图21，将描述喷墨记录设备的一例，其中可安装上述油墨容器的任何一种。
图21所示的记录设备是一台喷墨记录设备，其中可去除地安装多个油墨容器，它们备有反射部件30，其具有单个或多个上述顶镜34。该设备包括一个滑架81，其上安装一个具有喷墨记录头(未示出)的头保持器200；一个头恢复单元82，包括一个头盖，用于防止喷墨记录头的多个喷嘴中油墨的干燥，和一个抽吸泵，当记录头开始不适当地操作时，用于抽吸记录头的多个喷嘴中的油墨；和一个纸张支持板83，其上传送用作记录介质的记录纸。
滑架81的原始位置在它与恢复单元21排成直线处。当皮带84由电动机或其它类似装置驱动时，滑架81以扫描方式向图中左侧移动。当滑架81以扫描方式移动的时候，油墨从头喷向纸张支持板(压纸卷筒)83上的记录纸，在记录纸上形成一幅图像。
如上所述，按照本发明，一种液体容器备有一个反射部件，它有多个顶镜，这些顶镜的至少两个反射面相对之间以预定角度安置，并且它们并排平行安排，以便它们的反射面以预定方向相交。因此，进入反射部件的光被多个顶镜分成多个光通量，它们一对一聚集在预定点。因此，本发明的应用使得有可能增加反射部件的反射效率，而不执行特殊处理，例如在反射部件的反射面上汽相沉积反射膜或其它类似处理，使得有可能减小反射部件成本。
此外，通过改变反射部件的顶镜的规格(图形、数量、宽度等)，能以大量方式改变光敏元件所接收的反射光量的分布曲线的图形。因此，能将多个不同规格(图形、数量、宽度等)的反射部件一对一附在多个液体容器上，以便根据图形，更具体地说，根据光敏元件所接收的反射光量的分布曲线的峰的位置、峰的间距、峰的大小等，能按其中油墨的颜色来识别各液体容器，并且根据给定液体容器的反射部件所反射光所聚集的点与正常点的偏差，能检测各液体容器是否在设备中其适当位置。
换句话说，按照本发明，有可能防止一个给定液体容器错误地安装在设备中，更具体地说，防止安装在一个用于不同油墨颜色液体容器的液体容器安装部分中，或防止不完全地安装在设备中，因此防止设备打印一幅不正确的图像。
虽然已经参考这里公开的结构描述了本发明，但是本发明不限于所述细节，并且本申请打算含盖如可能属于改进目的或以下权利要求范围之内的各种变型或改变。
权利要求
1.一种用于包含液体的液体容器，包括一个反射部件，具有多个沿预定方向安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个其间设有预定角度的反射面；其中所述反射部件通过所述多个顶镜组件，将入射光有效地分成多个光束，并且将顶镜组件的至少两个反射面所顺序反射的光束聚集在预定位置。
2.按照权利要求1的容器，其中发散的入射光由所述反射部件一维或两维地反射和聚集。
3.按照权利要求2的容器，还包括一个附加顶镜组件，它具有以一个不同预定角度设置的反射面，以便一维或两维会聚的反射光被分散并会聚到不同区域。
4.按照权利要求3的容器，其中在所述反射部件之下的所述反射部件的投影区内，安排一个发光元件，以便反射光分散并会聚到不同区域。
5.按照权利要求2的容器，其中安排多个所述反射部件，以便一维或两维会聚的反射光分散并会聚到不同区域。
6.一种用于包含液体的液体容器，包括一个反射部件，具有多个在预定位置安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个其间设有预定角度的反射面；其中所述顶镜组件沿预定方向连续地安排。
7.按照权利要求6的容器，其中所述反射部件组件的数量至少为两个。
8.按照权利要求6的容器，其中所述反射部件包括至少两个顶镜组件，它们具有相互不同的深度。
9.按照权利要求6的容器，还包括一个附加反射部件，它具有不同数目的顶镜组件。
10.按照权利要求6的容器，还包括一个附加反射部件，它具有以一个不同角度设置的反射面。
11.按照权利要求6至10中任何一个的容器，其中在相对于所述顶镜组件的接触位置处，设置一个空间。
12.一种用于区别包含液体的液体容器的方法，其中所述液体容器包括一个反射部件，它具有多个沿预定方向安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个其间设有预定角度的反射面，并且所述反射部件通过所述多个顶镜组件将入射光分成多个光束，以便由所述顶镜组件各自的至少两个反射面所顺序反射的光束聚集在预定位置，所述方法包括根据聚光束所构成的反射光的分布图形，区别所述液体容器。
13.一种用于检测一个用于包含液体的液体容器的安装状态的方法，其中所述液体容器包括一个反射部件，该反射部件具有多个沿预定方向安排的顶镜组件，所述顶镜组件各有至少两个其间设有预定角度的反射面，并且其中所述反射部件用于通过所述多个顶镜组件将入射光分成多个光束，并且用于将顶镜组件的至少两个反射面所顺序反射的光束聚集在预定位置，所述方法包括根据聚光束所构成的反射光的位置改变，检测所述液体容器的安装状态。
14.按照权利要求12的方法，其中根据所述反射部件的反射光的宽度，区别关于所述液体容器的信息。
15.按照权利要求12的方法，其中根据具有峰的反射光部分的数量，区别关于所述液体容器的信息。
16.按照权利要求12的方法，其中根据反射光的图形的间距，区别关于所述液体容器的信息。
17.按照权利要求12的方法，其中根据所述反射部件的反射光的峰值差，区别所述液体容器。
18.按照权利要求12的方法，其中根据所述反射部件的反射光的宽度差，区别所述液体容器。
19.按照权利要求12的方法，其中根据所述反射部件的反射光的数量的差，区别所述液体容器。
20.按照权利要求12的方法，其中根据所述反射部件的反射光的间隔差，区别所述液体容器。
21.按照权利要求12的方法，其中根据所述反射部件的衍射光，区别关于所述液体容器的信息。
22.一种液体喷射式记录设备，用于通过从一个液体容器中喷射液体而实行记录，所述设备包括一个能够承载所述液体容器的滑架，所述液体容器具有如权利要求1至11中任何一个所限定的结构；第一检测装置，用于区别所述液体容器；以及第二检测装置，用于检测所述设备中所述液体容器的安装状态。
23.按照权利要求22的设备，其中所述第一和第二检测装置包括点光源装置和光接收装置。
24.按照权利要求23的设备，其中光源装置发射发散光。
25.按照权利要求23或24的设备，其中所述光源装置和所述光接收装置相互成整体。
全文摘要
一种用于包含液体的液体容器，包括一个反射部件，具有多个沿预定方向安排的顶镜组件，顶镜组件各有至少两个其间设有预定角度的反射面；其中反射部件用于通过多个顶镜组件将入射光分成多个光束，并且用于将顶镜组件的至少两个反射面所顺序反射的光束聚集在预定位置。
文档编号B41J2/175GK1449920SQ0312158
公开日2003年10月22日 申请日期2003年3月31日 优先权日2002年3月29日
发明者小嵨嘉宪, 竹之内雅典, 山本肇, 井垣正彦, 清水英一郎, 小泷靖夫, 北畠健二 申请人:佳能株式会社