專利名稱：墨盒及使用墨盒的噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及給記錄裝置頭供應(yīng)墨水的墨盒。
背景技術(shù)：
專利文檔1提出把一個(gè)包含壓電振動(dòng)器的傳感器附著在墨水容器的一側(cè)以使該壓電振動(dòng)器可同墨水接觸?；谠搲弘娬駝?dòng)器與墨水接觸和該壓電振動(dòng)器暴露在大氣中時(shí)剩余振動(dòng)的差別，進(jìn)行在該壓電振動(dòng)器以上是否存在墨水的檢測(cè)。
由于氣泡具有介于液體和大氣之間的中間性狀，所以該壓電振動(dòng)器的剩余特性變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致檢測(cè)錯(cuò)誤。
為了解決這樣一個(gè)問題，專利文檔2公開了在容納液體液面?zhèn)鞲衅鞯膮^(qū)域放置一個(gè)沿水平方向伸展的壁狀物，用于防止氣泡和液體液面?zhèn)鞲衅髦苯咏佑|。
專利文檔1JP-A-2001-328278專利文檔2歐洲專利申請(qǐng)公開號(hào)NO.1053877，42頁(yè)，第320段，圖79。
但是，墨水具有包含表面活性劑等的成份，這樣如果記錄頭中消耗了大量墨水，如打印圖像等時(shí)，由于通過大氣通孔進(jìn)入的大氣，產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致大量聚集的氣泡吸附在傳感器上。由于氣泡具有介于液體和大氣之間的中間性狀，所以壓電振動(dòng)器的剩余特征變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致墨水液面檢測(cè)錯(cuò)誤。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠防止因?yàn)橛赡挟a(chǎn)生的氣泡導(dǎo)致的氣泡吸附造成的檢測(cè)錯(cuò)誤的墨盒，并藉此穩(wěn)定地檢測(cè)墨水液面或墨水量。
為此，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種墨盒，包括具有至少一個(gè)其中儲(chǔ)存墨水的墨水腔的容器；置于所述容器內(nèi)，并在所述墨水腔內(nèi)的一部分內(nèi)限定出傳感器容納區(qū)域的分隔壁，所述分隔壁還限定了上部間隙和下部間隙，通過所述間隙所述傳感器容納區(qū)域和所述墨水腔的另一個(gè)部分處于液態(tài)貫通；和置于所述傳感器容納區(qū)域內(nèi)，包含壓電元件的液體液面?zhèn)鞲衅?。所述上部間隙阻止氣泡按原樣進(jìn)入所述容納區(qū)域，并且如果氣泡被從所述上部間隙推入所述容納區(qū)域，則放大和破壞所述氣泡。
由于該配置，在氣泡的流動(dòng)力超過由上部間隙產(chǎn)生的毛細(xì)作用力的極限前，如果氣泡在墨水腔的較高部分聚集，它不通過分隔壁的上部間隙，從而被防止流入傳感器容納區(qū)域。如果在液面附近的氣泡的數(shù)量增加并且氣泡的流動(dòng)力超過了間隙的毛細(xì)作用力的極限，氣泡在被放大的同時(shí)從間隙進(jìn)入傳感器容納區(qū)域內(nèi)部，在此過程中，氣泡被破壞。因此，氣泡被防止進(jìn)入傳感器周圍和聚集在傳感器周圍，從而防止構(gòu)成液體液面?zhèn)鞲衅饕徊糠值膲弘娫?duì)液體液面的錯(cuò)誤檢測(cè)。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)方面中，多個(gè)分隔壁在水平方向彼此分離地放置。因此，可以更可靠地防止氣泡進(jìn)入傳感器容納區(qū)域。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)方面中，分隔壁的放置使得所述上部間隙的附近的容納區(qū)域的一部分向著所述液體液面?zhèn)鞲衅鲾U(kuò)張和增大。因此，氣泡在通過上部間隙時(shí)容易擴(kuò)張，然后被破壞。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)方面中，上部間隙被設(shè)置成0.5mm到1mm的尺寸，以便防止在墨盒主體內(nèi)的較高部分聚集的氣泡直接進(jìn)入傳感器容納區(qū)域，并且如果氣泡移動(dòng)到傳感器容納區(qū)域，它被膨脹并可靠地被破壞。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)方面中，分隔壁的上部間隙和液體液面?zhèn)鞲衅髦g的距離被設(shè)置為不小于8mm，以便氣泡在吸附到傳感器前就能被破壞掉。
本公開涉及包含在申請(qǐng)?zhí)枮镹o.P2001-359232(2001年11月26日遞交)和申請(qǐng)?zhí)枮镹o.P2002-305861(2002年10月21日遞交)的日本專利申請(qǐng)中的主題，這些申請(qǐng)通過參考其整體被清楚地構(gòu)成本說明書的一部分。


在附圖中圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄裝置的基本配置的輪廓的透視圖；圖2(a)和2(b)是示出根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的墨盒外觀的透視圖；圖3(a)和3(b)是示意性地示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的墨盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖4是以放大比例示出了圖3(a)中墨盒內(nèi)傳感器容納區(qū)域及其臨近區(qū)域的剖視圖。
圖5是示出了要安裝到墨盒上的液體液面?zhèn)鞲衅鞯囊粋€(gè)實(shí)施例的裝配透視圖；圖6(a)和6(b)是構(gòu)成了液體液面?zhèn)鞲衅饕徊糠值膫鞲衅餍酒瑢?shí)施例的頂視圖和圖6(a)中沿A-A線所取的剖視圖；圖7(a)到7(e)是描述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的墨盒內(nèi)的分隔壁的功能的剖視圖；圖8是示出了墨盒內(nèi)的分隔壁的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖9是示出了墨盒內(nèi)的分隔壁的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖10(a)和(b)是示出了本實(shí)用新型墨盒的另一個(gè)實(shí)施例的墨水儲(chǔ)存腔結(jié)構(gòu)的前視圖和在墨盒的上部形成的間隙附近的區(qū)域的放大的前視圖；圖11(a)和11(b)是示出墨盒內(nèi)檢測(cè)操作的示意性表示；和圖12是示出了本實(shí)用新型墨盒的另一個(gè)實(shí)施例的墨盒腔結(jié)構(gòu)的前視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖，示出了具體實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的墨盒和使用該墨盒的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄裝置基本配置輪廓的透視圖。用于給噴墨記錄頭120供墨的黑色墨盒122和彩色墨盒123被可分離地放置在車架(carriage)121頂面上，噴墨記錄頭120被安置在車架底面上。彩色墨盒123在寬度上窄于黑色墨盒122。
接著，下面將以彩色墨盒為例討論上面所描述的墨盒的一個(gè)實(shí)施例。
圖2(a)和2(b)是示出根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的墨盒外觀的透視圖。向一側(cè)打開的具有非常類似矩形的平面形狀的容器主體2和用于密封容器主體2的開口的蓋3構(gòu)成了用于儲(chǔ)存墨水的容器。
容器主體2在底部形成了一個(gè)能被連接到與記錄頭相通的中空供墨針(未示出)的供墨端口4，在上部形成了能安裝到記錄裝置車架上和從其上分開的固定構(gòu)件5和夾緊構(gòu)件6，固定構(gòu)件5和夾緊構(gòu)件6被和容器主體作為整體放置。存儲(chǔ)器裝置7被安放在固定構(gòu)件5的下方，閥門容納腔8被安放在夾緊構(gòu)件6的下方。
在供墨針插入和拔出時(shí)打開和關(guān)閉的閥門體(未示出)被容納在供墨端口4內(nèi)。
下面，將和圖3(a)和3(b)和圖4一起，討論容器主體2的內(nèi)部空間(墨盒內(nèi)部)。圖3(a)和3(b)是示意性地示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的墨盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖4以放大比例示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的墨盒主要部分的剖視圖。
如圖3(a)和3(b)所示，容器主體2的內(nèi)部空間被分隔壁10劃分成上部和下部部分。分隔壁10的延伸使得分隔壁10在供墨端口一側(cè)沿當(dāng)墨盒和記錄頭連接時(shí)的重力方向輕微地下垂。內(nèi)部空間的下部部分區(qū)域作為在墨盒連接到記錄頭的狀態(tài)時(shí)與大氣相通的下部墨水儲(chǔ)存腔11。另一方面，上部部分區(qū)域作為位于下部墨水儲(chǔ)存腔11之上的第一上部墨水儲(chǔ)存腔16和第二上部墨水儲(chǔ)存腔17。上部墨水儲(chǔ)存腔16和17彼此相鄰，中間插入一個(gè)垂直壁41。垂直壁41在底部形成了一個(gè)橫開的貫通孔41a。
在下部墨水儲(chǔ)存腔11內(nèi)形成一個(gè)通過貫通流動(dòng)通道18與第一上部墨水儲(chǔ)存腔16相通的分隔室19。因此，來自分隔室19的墨水在貫通流動(dòng)通道18內(nèi)上升，向上流動(dòng)并進(jìn)入第一上部墨水儲(chǔ)存腔16(見圖4中的墨水A)。分隔室19配備有與下部墨水儲(chǔ)存腔11的上部區(qū)域相通的上部貫通孔19a和與下部墨水儲(chǔ)存腔11的下部區(qū)域相通的下部貫通孔19b。
下部墨水儲(chǔ)存腔11在頂部形成了當(dāng)墨盒被置于記錄裝置的車架121之上時(shí)通過大氣流動(dòng)通道(區(qū)域43等)與大氣相通的通孔(開口)67。因此，當(dāng)墨盒1被放在墨盒夾持器內(nèi)時(shí)，大氣通過空氣流動(dòng)通道被導(dǎo)入最上游的墨水儲(chǔ)存腔，在這個(gè)實(shí)施例中是下部墨水儲(chǔ)存腔11。
在本實(shí)施例的墨盒中，下部貫通孔19b和貫通孔41b的孔大小的直徑被設(shè)置使得，墨水按照下部墨水儲(chǔ)存腔11、第一上部墨水儲(chǔ)存腔16和第二上部墨水儲(chǔ)存腔17的順序被消耗。
第一上部墨水儲(chǔ)存腔16被放置在第二上部墨水儲(chǔ)存腔17的上游，下部墨水儲(chǔ)存腔11的下游。面對(duì)垂直壁41并位于通孔67之上的液體液面?zhèn)鞲衅?1被安裝到第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)頂角(側(cè)壁)的附近。液體液面?zhèn)鞲衅?1具有用于檢測(cè)第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)的墨水液面的壓電元件。
圖5示出了液體液面?zhèn)鞲衅?1的一個(gè)實(shí)施例。通過拉伸金屬或聚合體材料的注模形成了呈末端封閉的管狀體的箱體100，在底部有用于露出傳感芯片110的窗口101(稍后描述)。具有通孔102以使傳感器芯片110的壓電元件116可以露出的底部盤103通過粘連層104被固定在箱體100的底面。傳感器芯片110在位置上與窗口101對(duì)應(yīng)放置，各向異性導(dǎo)體105被容納在箱體100內(nèi)以便與傳感器芯片110的表面接觸。
線路板106，如柔性電纜，被放置在各向異性導(dǎo)體105的表面，該各向異性導(dǎo)體105按照需要，在蓋等的幫助下被與粘連膠帶107一起固定于壓縮狀態(tài)。并且線路板106被拉出墨盒表面以外，從而形成液體液面?zhèn)鞲衅?1。
圖6(a)和6(b)示出了傳感器芯片110的一個(gè)實(shí)施例。在盤狀構(gòu)件111的中心形成通孔112，振動(dòng)盤113疊放在外表面并被固定，用于形成板114。在振動(dòng)盤113的表面上形成下電極115、盤狀壓電元件116和上電極117，電極115和117被連接到略微凸出其他區(qū)域形成的接線端118和119上。
對(duì)所描述的液體液面?zhèn)鞲衅?1，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被提供給壓電元件116并且振動(dòng)盤113的振動(dòng)區(qū)域和壓電元件116振動(dòng)預(yù)定的次數(shù)時(shí)，從驅(qū)動(dòng)信號(hào)停止的時(shí)間點(diǎn)開始發(fā)生剩余振動(dòng)，并且在壓電元件116內(nèi)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)。剩余振動(dòng)依賴于振動(dòng)盤113和墨水是否發(fā)生接觸所導(dǎo)致的聲阻抗的變化。因此，測(cè)量反向電動(dòng)勢(shì)，從而就能知道液體液面?zhèn)鞲衅?1的振動(dòng)區(qū)域和墨水是否發(fā)生接觸。這樣，當(dāng)?shù)谝簧喜磕畠?chǔ)存腔16中的墨水被消耗并且墨水液面下降到墨水傳感器的振動(dòng)部分以下時(shí)，至少因液面變化所致的聲阻抗差別被檢測(cè)到。在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16中是否儲(chǔ)存了充足的墨水或消耗了給定數(shù)量或更多的墨水能被檢測(cè)。
再次參考圖3，覆蓋著液體液面?zhèn)鞲衅?1的分隔壁62被置于第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)。分隔壁62將第一上部墨水儲(chǔ)存腔16分為傳感器容納區(qū)域65和另一個(gè)墨水儲(chǔ)存區(qū)域，在傳感器容納區(qū)域65中放置了液體液面?zhèn)鞲衅?1。在該實(shí)施例中，分隔壁62被放置為面對(duì)液體液面?zhèn)鞲衅?1。所形成的分隔壁62具有從第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的一面?zhèn)缺谙蛑怪北?1上升的坡度(與傳感器的安裝表面大約成35度角)，并且具有和第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的深度(寬度)基本對(duì)應(yīng)的寬度，也就是使壁62能作為用于防止氣泡進(jìn)入的隔板的寬度。在這個(gè)實(shí)施例中，分隔壁62被構(gòu)建成和容器主體2塑造成整體的傾斜肋板。因此，在消耗墨水時(shí)產(chǎn)生的氣泡(如圖7所示)能被從較低側(cè)導(dǎo)到較高側(cè)并能被吸收在與液體液面?zhèn)鞲衅?1相對(duì)的一側(cè)。在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的分隔壁62和內(nèi)壁(頂壁和側(cè)壁)之間形成了傳感器容納區(qū)域65。傳感器容納區(qū)域65具有作為第一間隙的上部間隙63和作為第二間隙的下部間隙64。傳感器容納區(qū)域65容納液體液面?zhèn)鞲衅?1的一部分并破壞經(jīng)上部間隙63通過的氣泡a。
在分隔壁62的上邊緣和第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的上壁之間形成了上部間隙63。上部間隙63的尺寸被設(shè)置成0.5mm到1mm。因此，在傳感器容納區(qū)域65以外的氣泡a′的流動(dòng)力(flow force) (在其它墨水儲(chǔ)存區(qū)域)超過上部間隙63產(chǎn)生的毛細(xì)作用力，即在上部間隙63里形成的新月形墨水的吸持力(holding force)的極限之前，氣泡a′不被從上部間隙63導(dǎo)入傳感器容納區(qū)域65。如果氣泡a′的流動(dòng)力超過上部間隙63產(chǎn)生的毛細(xì)作用力的極限，則氣泡a′被從上部間隙63導(dǎo)入傳感器容納區(qū)域65。
如果上部間隙63小于0.5mm，氣泡a′不從上部間隙63流入傳感器容納區(qū)域65而仍聚集在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的頂部。另一方面，如果上部間隙63超過1mm，氣泡a′按原樣從上部間隙63流入傳感器容納區(qū)域65并吸附在液體液面?zhèn)鞲衅?1上。
另一方面，在分隔壁62的下邊緣和第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的側(cè)壁之間形成了下部間隙64。下部間隙64的尺寸被設(shè)置成小于0.5mm。因此，氣泡a′不從下部間隙64流入傳感器容納區(qū)域65而僅有墨水A流動(dòng)，所以傳感器容納區(qū)域65內(nèi)的墨水液面與傳感器容納區(qū)域65以外(第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的其它部分中)的墨水液面持平。在該實(shí)施例中，貫通流動(dòng)通道18的貫通孔18a開向上部墨水儲(chǔ)存腔16且通過它空氣被引入上部墨水儲(chǔ)存腔16，由于貫通流動(dòng)通道18的貫通孔18a被放置為在水平方向從下部間隙64向上部間隙63偏移的，所以下部間隙64可以在較大的尺寸中設(shè)定，最好是在0.5mm到3.0mm的范圍內(nèi)。
第二上部墨水儲(chǔ)存腔17毗鄰第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的側(cè)面部分放置。在第二上部墨水儲(chǔ)存腔17內(nèi)，環(huán)形壁24確定了過濾腔34。
差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門容納腔33被置于過濾腔34后面，分隔壁25插入它們中間，如圖3(b)所示。使差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門容納腔33與供墨端口4通過凹陷部分35相通。分隔壁25形成了用于把墨水A從過濾腔34導(dǎo)入差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門容納腔33的通孔25a。
在分隔壁24和10之間提供有具有向兩側(cè)開放的貫通(橫向)孔26a的分隔壁26。在分隔壁24的一側(cè)(與第一上部墨水儲(chǔ)存腔16相對(duì)一側(cè))提供有具有橫向貫通通孔27a的分隔壁27。在分隔壁27和容器主體2之間配備有與貫通孔27a相通并沿垂直方向伸展的貫通通道28。使貫通通道28通過通孔29和區(qū)域30和30a與過濾腔34相通。
根據(jù)上面所描述的配置，如果墨盒1被放置在記錄裝置的墨盒夾持器內(nèi)，則下部墨水儲(chǔ)存腔11通過通孔67和大氣流通通道(區(qū)域43等)與大氣相通。供墨端口4內(nèi)的閥門體(未示出)在供墨針插入時(shí)被打開。
當(dāng)記錄頭消耗墨水A時(shí)，供墨端口4的壓力下降到額定值以下，這樣，差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門容納腔33內(nèi)的差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門被打開(如果供墨端口4的壓力上升到額定值之上，差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門被關(guān)閉)，差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門容納腔33內(nèi)的墨水A通過供墨端口4流入記錄頭。
另外，當(dāng)記錄頭內(nèi)的墨水消耗繼續(xù)下去時(shí)，下部墨水儲(chǔ)存腔11內(nèi)的墨水A經(jīng)分隔室19和貫通流動(dòng)通道18流入第一上部墨水儲(chǔ)存腔16。
另一方面，當(dāng)消耗墨水時(shí)，空氣通過與大氣相通的通孔67流入，下部墨水儲(chǔ)存腔11內(nèi)的墨水液面下降。接著，當(dāng)墨水A被消耗并且墨水液面到達(dá)貫通孔19a時(shí)，來自下部墨水儲(chǔ)存腔11的墨水和大氣一起通過貫通流動(dòng)通道18流入第一上部墨水儲(chǔ)存腔16。因此，在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)，氣泡由于浮力作用而上升，僅有墨水A通過垂直壁41下部的貫通孔41a流入第二上部墨水儲(chǔ)存腔17。墨水A從第二上部墨水儲(chǔ)存腔17通過分隔壁27的貫通孔27a，在貫通通道28內(nèi)上升并從貫通通道28經(jīng)過通孔29和區(qū)域30及30a進(jìn)入過濾腔34的上部部分。
此后，過濾腔34內(nèi)的墨水A通過過濾器并經(jīng)通孔25a流入差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門容納腔33。接著，墨水經(jīng)過在差動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥門打開時(shí)開放的通孔，然后在凹陷部分35向下運(yùn)動(dòng)并流入供墨端口4。這樣，墨水能被從墨盒供應(yīng)給記錄頭。
接著，將參考圖7(a)到7(e)討論分隔壁62的功能。
墨水被消耗時(shí)，當(dāng)墨水和大氣一起經(jīng)貫通流動(dòng)通道18從下部墨水儲(chǔ)存腔11流入第一上部墨水儲(chǔ)存腔16并且氣泡在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)上升時(shí)，分隔壁62的功能被發(fā)揮。
也就是說，當(dāng)墨水A被消耗時(shí)，伴隨墨水消耗，氣泡a進(jìn)入第一上部墨水儲(chǔ)存腔16。氣泡a被相對(duì)于液面傾斜放置的分隔壁62所引導(dǎo)，從而氣泡a被移動(dòng)到遠(yuǎn)離傳感器容納區(qū)域65的位置(圖7(a))。氣泡a于上部空間在墨水中所含表面活性劑等作用下聚集成氣泡a′。
當(dāng)伴隨著墨水消耗已進(jìn)入的氣泡數(shù)量增加時(shí)，上部空間內(nèi)氣泡a′的數(shù)量增加(圖7(b))，最終氣泡a′到達(dá)分隔壁62的上部間隙63。
如果在這個(gè)狀態(tài)下墨水A再被消耗，把由氣泡a產(chǎn)生的氣泡a′從空間S移動(dòng)到間隙63的力通過浮力作用在氣泡a′上。由于這個(gè)力比在間隙63產(chǎn)生的新月M的毛細(xì)作用力小，氣泡a′不能通過上部間隙63，而圍繞上部間隙聚集膨脹(圖7(c))。使傳感器容納區(qū)域65通過分隔壁62的下部間隙64與第一上部墨水儲(chǔ)存腔16相通但氣泡不通過下部間隙64進(jìn)入傳感器容納區(qū)域65，這樣傳感器容納區(qū)域65內(nèi)墨水A的液面被保持在初始狀態(tài)。
當(dāng)墨水A被進(jìn)一步消耗并且在墨水液面附近的氣泡a′的流動(dòng)力超過在上部間隙63的新月形M的毛細(xì)作用力限制時(shí)，氣泡a′在上部間隙63前面彼此融合成一個(gè)更大的氣泡a″，該氣泡a″漸漸通過上部間隙63的狹窄空隙并在象肥皂泡一樣向外增大的同時(shí)流出上部間隙63，進(jìn)入傳感器容納區(qū)域65(圖7(d))。當(dāng)更大的氣泡a″增大到極限點(diǎn)時(shí)，更大的氣泡a″在傳感器容納區(qū)域65內(nèi)被破壞(圖7(e))。
也就是說，由于傳感器容納區(qū)域65是從上部間隙63向著傳感器一側(cè)逐漸伸展形成的，流入傳感器容納區(qū)域65的氣泡a″在傳感器容納區(qū)域65內(nèi)逐漸膨大并被破壞。
在該實(shí)施例中，放置分隔壁62以形成逐漸擴(kuò)展的傳感器容納區(qū)域65，因此從上部間隙63移動(dòng)到傳感器容納區(qū)域65的氣泡a″容易被增大和破壞。
然后，隨著氣泡a′數(shù)量增加并且上部間隙63處的氣泡a′膨脹，最終形成的氣泡a″如上面所描述，在傳感器容納區(qū)域65內(nèi)逐漸膨大并隨后被破壞。每當(dāng)氣泡a″被破壞時(shí)，傳感器容納區(qū)域65內(nèi)的墨水液面發(fā)生變化以對(duì)應(yīng)于在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)的墨水液面(圖7(e))。
因此，在實(shí)施例中，由墨水A所致氣泡在傳感器周圍的聚集被抑制，這樣能可靠地防止大量的小氣泡a′流入液體液面?zhèn)鞲衅?1的區(qū)域和堆積在液體液面?zhèn)鞲衅?1上，用于液面檢測(cè)的剩余振動(dòng)的頻率特性的波動(dòng)能被抑制，并且墨盒內(nèi)的墨水液面能被以高精度穩(wěn)定地檢測(cè)。
在實(shí)施例中，分隔壁62形成傾斜的肋板，以使氣泡a′能從上部間隙63流入傳感器容納區(qū)域65并能逐漸膨大并被傳感器容納區(qū)域65的伸展破壞。因此，由于氣泡a′被破壞所導(dǎo)致的噴射的傳播變小，由于噴射所導(dǎo)致的聲阻抗的波動(dòng)能被最大限度地防止并且液體液面能被可靠地檢測(cè)。
在實(shí)施例中，分隔壁62相對(duì)液體液面?zhèn)鞲衅?1的安裝表面傾斜成35度的情況已被描述。但是本實(shí)用新型不局限于它。如果分隔壁62被設(shè)置成一定的傾斜角度，使得在墨水中上升的氣泡遠(yuǎn)離傳感器容納區(qū)域65，例如，成30度到60度的角度，則氣泡被分隔壁62輕易地從下部導(dǎo)入上部。
最好將相對(duì)于液面的傾斜角度設(shè)定在30到60度的范圍。另外，這里所用的液面指當(dāng)墨盒被安裝到記錄裝置上時(shí)墨水的液面。
在實(shí)施例中，人們希望分隔壁62和液體液面?zhèn)鞲衅?1之間的距離(最短尺寸)被設(shè)置成8mm到12mm。如果距離在該范圍之內(nèi)，因?yàn)闅馀荼黄茐那芭c液體液面?zhèn)鞲衅?1接觸的膨脹氣泡導(dǎo)致的液體液面的錯(cuò)誤檢測(cè)能被防止。液體液面?zhèn)鞲衅髦車萜髦黧w2的硬度可以被增加，好的檢測(cè)(振動(dòng))特性可以被在液體液面?zhèn)鞲衅?1中提供。
此外，在實(shí)施例中，分隔壁62是傾斜的肋板的情況已被描述。但是本實(shí)用新型不局限于它。如果分隔壁62是被塑造成象如圖8所示的圓弧狀肋板201或象如圖9所示的鉤狀肋板202，也能提供和那些實(shí)施例基本類似的優(yōu)點(diǎn)。
圖10(a)示出本實(shí)用新型墨盒的另一個(gè)實(shí)施例的容器主體2的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，在下部墨水儲(chǔ)存腔11之上形成的用于分隔第一上部墨水儲(chǔ)存腔16和第二上部墨水儲(chǔ)存腔17的壁41包括塑造成垂直壁41b的下部部分和塑造成向側(cè)壁傾斜的斜面41c的上部部分。
液體液面?zhèn)鞲衅?1被放置于第二上部墨水儲(chǔ)存腔17內(nèi)，以位于斜面41c的伸出平面之內(nèi)，傾斜壁72被形成以限定在其下端和斜面41c之間的間隙70，以及其上端的間隙71，并面向液體液面?zhèn)鞲衅?1。
因此，如圖10(b)所示，在間隙71附近的傳感器容納腔73的區(qū)域被以預(yù)定角度θ向液體液面?zhèn)鞲衅?1變細(xì)(增大)，因此當(dāng)氣泡被從間隙71推入傳感器容納腔73時(shí)，氣泡容易膨脹，然后被破壞。
壁72傾斜以使液體液面?zhèn)鞲衅?1被包含在伸出平面內(nèi)并且上部和液體液面?zhèn)鞲衅?1之間的距離變大。壁72具有所選擇的使第二上部墨水儲(chǔ)存腔17能被分隔程度的寬度或使氣泡不能從一側(cè)進(jìn)入的寬度。斜面41c和壁72限定了在上部延伸變大的傳感器容納區(qū)域73。
下部間隙70最好被設(shè)置為大約0.5mm到1mm，例如，比在墨水中產(chǎn)生并上升的氣泡尺寸窄小并且不影響墨水向下流動(dòng)的程度。在該實(shí)施例中，由于通孔41a在水平方向從下部間隙70向上部間隙71偏移，下部間隙70可以在較大的尺寸內(nèi)被設(shè)定，最好小于3.0mm。
根據(jù)實(shí)施例，如圖11(a)所示，通過貫通流動(dòng)通道18流入第一上部墨水儲(chǔ)存腔16的墨水經(jīng)過壁41底部的貫通孔41a流入第二上部墨水儲(chǔ)存腔17。如果流入腔內(nèi)的墨水含有氣泡，則氣泡沿著垂直壁41b上升，并進(jìn)而朝著遠(yuǎn)離液體液面?zhèn)鞲衅?1的方向沿傾斜壁72上升。因此，氣泡在第二上部墨水儲(chǔ)存腔17的上部聚集而不進(jìn)入傳感器容納區(qū)域73。因此，如果存在充足的墨水A，則防止了當(dāng)氣泡a進(jìn)入傳感器容納區(qū)域73時(shí)空氣層的產(chǎn)生。
另一方面，當(dāng)消耗墨水A時(shí)，如果在第一上部墨水儲(chǔ)存腔16內(nèi)的墨水被耗盡并且第二上部墨水儲(chǔ)存腔17內(nèi)的墨水A的液體液面下降，在傳感器容納區(qū)域73內(nèi)的墨水從間隙70流出，在傳感器容納區(qū)域73的上部部分產(chǎn)生了空氣層B，如圖11(b)所示。
因此，構(gòu)成了液體液面?zhèn)鞲衅?1一部分的壓電元件116的剩余振動(dòng)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生變化，故墨水A的液體液面降到低于液體液面?zhèn)鞲衅?1的檢測(cè)面61a的情況能被檢測(cè)到。
在實(shí)施例中，放置了液體液面?zhèn)鞲衅?1以使檢測(cè)面61a正對(duì)著墨水的液體表面，故墨水的液體表面離開液體液面?zhèn)鞲衅?1的時(shí)間點(diǎn)能比在前面的實(shí)施例中所描述的更清楚地被檢測(cè)。
由于液體液面?zhèn)鞲衅?1被置于墨盒頂部，墨水從液體液面?zhèn)鞲衅?1的連接區(qū)域的泄漏在被放置到記錄頭的狀態(tài)下能被防止。此外，即使墨盒被放置在車架上時(shí)，液體液面?zhèn)鞲衅?1也被置于車架打開的上表面上，故不必多余地減小傳感器的厚度，裝配的靈活性得到改善。
在上面所描述的實(shí)施例中，用于防止氣泡進(jìn)入并破壞氣泡的分隔壁63、72由盤狀構(gòu)件形成，該盤狀構(gòu)件限定了到容器的壁的間隙，但是如果使用具有小于氣泡尺寸的網(wǎng)或縫隙的盤狀構(gòu)件且在其上面部分和下面部分網(wǎng)的孔大小和縫隙的寬度被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，則也能提供類似的優(yōu)點(diǎn)。分隔壁63、72被和容器主體整體形成，但是如果分隔壁與容器主體分別形成或與蓋3整體形成，則也能提供類似的優(yōu)點(diǎn)。
在上面所描述的實(shí)施例中，一個(gè)分隔壁限定出傳感器容納區(qū)域。但是，另一個(gè)分隔壁75能在水平方向上遠(yuǎn)離分隔壁72被放置以便形成類似于前面所描述的上部間隙63的間隙74，從而限定在間隙74附近朝傳感器61增大的空間，如圖12所示。在此情況下，氣泡被較靠外的分隔壁75阻止，并被導(dǎo)入分隔壁75的上部，故氣泡能通過上部間隙74的作用而破壞。此外，少量在分隔壁75和分隔壁73之間產(chǎn)生的氣泡能進(jìn)而通過分隔壁72的上部間隙71的作用而被破壞。
因此，氣泡被分兩個(gè)階段破壞，故能可靠阻止氣泡進(jìn)入傳感器容納區(qū)域73，并且能可靠地防止氣泡吸附在置于上部的液體液面?zhèn)鞲衅?1上。
權(quán)利要求1.一種墨盒，包括具有至少一個(gè)其中儲(chǔ)存墨水的墨水腔的容器；置于所述容器內(nèi)，并在所述墨水腔內(nèi)的一部分內(nèi)限定出傳感器容納區(qū)域的分隔壁，所述分隔壁還限定了上部間隙和下部間隙，通過所述間隙所述傳感器容納區(qū)域和所述墨水腔的另一個(gè)部分處于液態(tài)貫通；和置于所述傳感器容納區(qū)域內(nèi)，包含壓電元件的液體液面?zhèn)鞲衅?，其中所述上部間隙阻止氣泡按原樣進(jìn)入所述容納區(qū)域，并且如果氣泡被從所述上部間隙推入所述容納區(qū)域，則放大和破壞所述氣泡。
2.如權(quán)利要求1所述墨盒，其中所述分隔壁相對(duì)于墨水的液面傾斜。
3.一種用于通過供墨端口給記錄頭提供墨水的墨盒，其中容器的空間被劃分分隔壁劃分成多個(gè)墨水儲(chǔ)存腔，所述墨水儲(chǔ)存腔通過通孔相連，并且墨水儲(chǔ)存腔中最上游的一個(gè)開向大氣，所述墨盒包括包含壓電元件的液體液面?zhèn)鞲衅?，所述傳感器被置于所述墨水?chǔ)存腔中靠下游的一個(gè)中的墨水液面檢測(cè)位置；和用于在其內(nèi)容納所述液體液面?zhèn)鞲衅鞯囊后w液面?zhèn)鞲衅魅菁{區(qū)域，所述容納區(qū)域由分隔壁限定，所述分隔壁相對(duì)于墨水的液面至少部分傾斜，并形成了上部和下部貫通間隙，其中所述上部間隙阻止氣泡按原樣進(jìn)入所述容納區(qū)域，并且如果氣泡被從所述間隙推入所述容納區(qū)域，則放大和破壞所述氣泡。
4.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中多個(gè)分隔壁在水平方向彼此分離地放置。
5.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述分隔壁的放置使得所述上部間隙的附近的容納區(qū)域的一部分向著所述液體液面?zhèn)鞲衅鲾U(kuò)張和增大。
6.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述上部間隙尺寸為0.5mm到1mm。
7.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述分隔壁被形成為平坦的盤裝物。
8.如權(quán)利要求7所述墨盒，其中所述分隔壁和水平面成30度到60度角。
9.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述分隔壁橫斷面是圓弧形狀。
10.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述分隔壁橫斷面是鉤狀。
11.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述分隔壁的所述上部間隙和所述液體液面?zhèn)鞲衅髦g距離至少為8mm。
12.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述容器包括容器主體和用于密封所述容器主體的開口的蓋，并且所述分隔壁和所述容器主體或所述蓋一起整體塑造而成。
13.如權(quán)利要求1或3所述墨盒，其中所述液體液面?zhèn)鞲衅鞅恢糜谒鱿掠文畠?chǔ)存腔的上部區(qū)域或側(cè)面區(qū)域。
14.一種墨盒，包括具有至少一個(gè)其中儲(chǔ)存墨水的墨水腔的容器；置于所述容器內(nèi)，并在所述墨水腔內(nèi)的一部分內(nèi)限定出傳感器腔的分隔壁，所述分隔壁還限定了上部間隙和下部間隙，通過所述間隙所述傳感器腔和所述墨水腔的其他部分處于液態(tài)連通；置于所述傳感器腔內(nèi)，包含壓電元件的液體液面?zhèn)鞲衅?，其中所述上部間隙在0.5mm到1mm范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中所述下部間隙小于0.5mm。
16.如權(quán)利要求14所述墨盒，還包括開向所述墨水腔的貫通孔，從而通過所述貫通孔空氣可以被引入所述腔，其中所述貫通孔在水平方向從所述下部間隙向所述上部間隙偏移。
17.如權(quán)利要求16所述墨盒，其中下部間隙小于3mm。
18.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中所述分隔壁和所述液體液面?zhèn)鞲衅髦g的最小距離不小于8mm。
19.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中所述分隔壁相對(duì)于水平方向至少部分傾斜。
20.如權(quán)利要求19所述墨盒，其中傾斜角度范圍是30度到60度。
21.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中所述分隔壁具有平面形狀、拱形形狀或L形形狀。
22.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中所述分隔壁包括網(wǎng)狀盤。
23.如權(quán)利要求22所述墨盒，其中至少所述上部間隙和所述下部間隙其中之一由所述網(wǎng)狀盤的網(wǎng)眼尺寸限定。
24.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中所述分隔壁具有縫隙。
25.如權(quán)利要求24所述墨盒，其中至少所述上部間隙和所述下部間隙其中之一由所述縫隙限定。
26.如權(quán)利要求14所述墨盒，其中至少一個(gè)墨水腔包括與大氣相通的上游墨水腔和通過貫通流動(dòng)通道與所述上部墨水腔相通的下游墨水腔，并且所述傳感器腔被限定在部分所述下游墨水腔內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26所述墨盒，其中至少一個(gè)墨水腔還包括中間墨水腔，并且所述下游墨水腔通過所述貫通流動(dòng)通道和所述中間墨水腔與所述上部墨水腔相通。
專利摘要一種包含儲(chǔ)藏墨水并具有在墨盒被放置在記錄裝置中時(shí)和大氣相通的通孔67的容器主體2以及被置于容器主體2的拐角附近用于檢測(cè)墨水液面的液體液面?zhèn)鞲衅?1的墨盒。遮蔽液體液面?zhèn)鞲衅?1的分隔壁62被置于容器主體2內(nèi)。在分隔壁62和容器主體2的內(nèi)表面之間形成了消耗墨水時(shí)產(chǎn)生的氣泡被導(dǎo)入的上部間隙63和被置于上部間隙63之下的下部間隙64，并形成了與間隙63和間隙64均相通的用于破壞氣泡的傳感器容納區(qū)域65。
文檔編號(hào)B41J2/175GK2587643SQ0228962
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者坂井康人, 塚田憲兒, 品田聰 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社