專利名稱：液體容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體的液體容器。
背景技術(shù)：
己知有安裝容納有墨水的墨盒并消耗從該墨盒供應(yīng)而來的墨水在印刷 介質(zhì)上進(jìn)行印刷的噴墨式打印機(jī)。在這種打印機(jī)中，還已知有安裝了用于 對(duì)所容納的墨水的消耗狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)的傳感器的打印機(jī)(例如，專利文 獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開2001-146030號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)2:日本專利文獻(xiàn)特開2001-146019號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)3:日本專利文獻(xiàn)特開2004-50824號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，當(dāng)墨水具有導(dǎo)電性時(shí)，存在外來噪聲經(jīng)墨水侵入并惡化傳感器 檢測(cè)精度的危險(xiǎn)。這一問題不僅存在于噴墨式打印機(jī)用的墨盒中，而是用 于向液體噴射裝置供應(yīng)液體的液體容器中共同存在的問題，例如，向通過 噴射含有金屬成分的液體材料來在半導(dǎo)體上形成電極層的噴射裝置供應(yīng)液 體材料的液體容納體等。
本發(fā)明的目的在于，抑制經(jīng)由導(dǎo)電性液體而向?qū)δ葘?dǎo)電性液體的 狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)的傳感器侵入的噪聲。
本發(fā)明為解決上述問題中的至少一部分，能夠以以下方式或應(yīng)用例來 實(shí)現(xiàn)。 一種液體容器，用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體，其特征在
于，包括
液體容納部，容納導(dǎo)電性的所述液體；傳感器，設(shè)置在所述液體容納部中，對(duì)所述設(shè)置位置處的所述液體的
狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)；以及
靜電電容，為了去除噪聲而在恒定電位與所述液體之間產(chǎn)生。
根據(jù)應(yīng)用例1所述的液體容器，導(dǎo)電性液體通過產(chǎn)生于恒定電位與導(dǎo) 電性液體之間的靜電電容而與恒定電位交流連接，因此，能夠抑制外部噪 聲經(jīng)導(dǎo)電性液體侵入傳感器中。其結(jié)果是，例如傳感器的檢測(cè)精度上升。
在應(yīng)用例1所述的液體容器中，所述靜電電容可以是配置在所述傳感 器與所述液體之間的第一層疊體，所述第一層疊體包括配置在所述傳感 器側(cè)的第一絕緣部；配置在所述液體側(cè)的第二絕緣部；以及第一導(dǎo)電部， 配置在所述第一絕緣部與第二絕緣部之間，并與所述恒定電位電連接。由 此，能夠?qū)㈧o電電容配置在傳感器的附近，因此能夠更高效地抑制外部噪 聲經(jīng)導(dǎo)電性液體侵入傳感器中。
在應(yīng)用例1所述的液體容器中，所述靜電電容可以包括第三絕緣 部，形成為所述液體容納部的與所述液體接觸的內(nèi)表面中的至少一部分； 以及第二導(dǎo)電部，配置在與所述第三絕緣部中的與所述液體接觸的內(nèi)表面 相反的一側(cè)，并與所述恒定電位電接觸。由此，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成用 于去除噪聲的靜電電容。
在應(yīng)用例1所述的液體容器中，所述第三絕緣部與所述第二導(dǎo)電部可 以實(shí)際上覆蓋從預(yù)定方向觀看所述液體容納部?jī)?nèi)部的所述液體時(shí)的平行投 影面。例如，所述液體容納部可以是外形呈近似長(zhǎng)方體的中空體，并且至 少與所述近似長(zhǎng)方體的一面對(duì)應(yīng)的壁可由第二層疊體形成，所述第二層疊 體將所述第三絕緣部作為內(nèi)側(cè)，并將所述第二導(dǎo)電部作為外側(cè)。此時(shí)，所 述第二層疊體可包括絕緣膜和導(dǎo)電膜。由此，當(dāng)從預(yù)定方向觀看時(shí)，液體 全體被與恒定電位連接的導(dǎo)體所覆蓋，因此能夠有效地吸收侵入導(dǎo)電性液
體中的噪聲。
在應(yīng)用例1所述的液體容器中，所述恒定電位是所述液體噴射裝置的 框架地線，當(dāng)所述液體容器被安裝在所述液體噴射裝置上時(shí)，所述液體可 與所述框架地線電連接。 —種液體容器，用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體，其特征在于，包括
液體容納部，容納導(dǎo)電性的所述液體；
傳感器，設(shè)置在所述液體容納部中，對(duì)所述液體的余量進(jìn)行電檢測(cè)；
導(dǎo)電部件，被提供恒定電位，并不與所述液體接觸；以及
絕緣部件，當(dāng)所述液體存在于所述液體容納部中時(shí)，該絕緣部件被夾
在所述液體與所述導(dǎo)電部件之間。
根據(jù)應(yīng)用例2所述的液體容器，可獲得與應(yīng)用例1中的液體容器相同
的作用和效果。


圖1是示出第一實(shí)施例中的印刷系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的說明圖； 圖2是示出墨盒被安裝在印刷頭單元上的狀態(tài)的圖； 圖3是第一實(shí)施例中的墨盒的第一外觀立體圖； 圖4是第一實(shí)施例中的墨盒的第二外觀立體圖； 圖5是第一實(shí)施例中的墨盒的第一分解立體圖； 圖6是第一實(shí)施例中的墨盒的第二分解立體圖； 圖7是概念性地示出從大氣開放孔至液體供應(yīng)部的路徑的圖； 圖8是將盒主體10從正面?zhèn)扔^看的圖； 圖9是將盒主體10從背面?zhèn)扔^看的圖； 圖10是將圖8和圖9簡(jiǎn)化后的示意圖； 圖11是對(duì)第一實(shí)施例中的傳感器部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖； 圖12是在第一實(shí)施例中以壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13是在比較例中以壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖14是將從差壓閥附近到液體供應(yīng)部的結(jié)構(gòu)的概要截面與印刷頭的 概要截面一并示出的圖15是對(duì)第二實(shí)施例中的傳感器部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖16是在第二實(shí)施例中以壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示意圖17是第二實(shí)施例的變形例中的墨盒的分解立體圖18是在第二實(shí)施例的變形例中以壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示意圖19是密封型墨盒的主視圖以及側(cè)視圖； 圖20是示出圖19中的B—B截面的第一圖； 圖21是示出圖19中的B—B截面的第二圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖并基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 A.第一實(shí)施例 打印機(jī)以及墨盒的結(jié)構(gòu)-
參考圖1以及圖2,對(duì)第一實(shí)施例中的打印機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1 是示出第一實(shí)施例中的印刷系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2是示出墨盒被 安裝在印刷頭單元上的狀態(tài)的圖。
印刷系統(tǒng)包括打印機(jī)1000和計(jì)算機(jī)2000。打印機(jī)1000經(jīng)由連接器 CN與計(jì)算機(jī)2000相連。
打印機(jī)1000包括副掃描運(yùn)送機(jī)構(gòu)、主掃描運(yùn)送機(jī)構(gòu)、頭驅(qū)動(dòng)結(jié) 構(gòu)、以及用于控制各機(jī)構(gòu)的主控制部2。副掃描運(yùn)送機(jī)構(gòu)包括送紙馬達(dá)3 和送紙滾筒(platen) 4，并通過向送紙滾筒傳遞送紙馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來向副掃 描方向運(yùn)算紙張P。主掃描運(yùn)送機(jī)構(gòu)包括托架馬達(dá)5、滑輪7、張緊設(shè)置 在托架馬達(dá)5和滑輪7之間的驅(qū)動(dòng)帶8、以及與送紙滾筒4的軸并列設(shè)置 的滑動(dòng)軸9。固定在驅(qū)動(dòng)帶8上的托架6可滑動(dòng)地由滑動(dòng)軸9保持。托架 馬達(dá)5的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)帶8被傳遞給托架6，托架6沿著滑動(dòng)軸9在送紙 滾筒4的軸向(主掃描方向)上往返移動(dòng)。頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在托架6 上的印刷頭單元60，并驅(qū)動(dòng)印刷頭，使其向紙張P上噴射墨水。如后所 述，在印刷頭單元60的上方配置有支座(在圖1中省略了圖示)，可在 該支座上拆卸自如地安裝多個(gè)墨盒。打印機(jī)1000還包括供用戶進(jìn)行打印 機(jī)的各種設(shè)定或確認(rèn)打印機(jī)狀態(tài)的操作部等，但對(duì)此省略詳細(xì)的說明。
如圖2所示，印刷頭單元6包括印刷頭61以及配置在印刷頭61上面 的支座62。支座62被構(gòu)成為可安裝多個(gè)墨盒1。支座62中形成有用于對(duì) 墨盒1進(jìn)行定位和固定的凸起63和凹入部64。具有安裝銷(端子)的連接機(jī)構(gòu)以及盒電路被配置在支座62的X軸負(fù)方向一側(cè)的開口部65中(省 略圖示)。此外，后述的供墨針被配置在印刷頭61的上面。
除了圖2之外，還參考圖3 圖6，進(jìn)一步說明墨盒l(wèi)。圖3是第一實(shí) 施例中的墨盒的第一外觀立體圖。圖4是第一實(shí)施例中的墨盒的第二外觀 立體圖。圖4示出了從與圖3的觀看方向相反的方向觀看的圖。圖5是第 一實(shí)施例中的墨盒的第一分解立體圖。圖6是第一實(shí)施例中的墨盒的第二 分解立體圖。圖6示出了從與圖5的觀看方向相反的方向觀看的圖。
在墨盒1的內(nèi)部容納具有導(dǎo)電性的液體。在墨盒1如圖2那樣被安裝 在支座62上的狀態(tài)下，墨水經(jīng)供墨針供應(yīng)到印刷頭61中。
如圖3和圖4，墨盒1具有近似長(zhǎng)方體形狀，并包括Z軸正方向一 側(cè)的面le、 Z軸負(fù)方向一側(cè)的面lf、 X軸正方向一側(cè)的面lg、 X軸負(fù)方向 一側(cè)的面lh、 Y軸正方向一側(cè)的面li、 Y軸負(fù)方向一側(cè)的面lj。下面，為 了便于說明，將面le稱為頂面，將面lf稱為底面，將面lf稱為右側(cè)面 面，將面lh稱為左側(cè)面，將面li稱為正面，將面lj稱為背面。并且，將 這些面le lj所處的那一側(cè)分別稱為頂面?zhèn)?、底面?zhèn)?、右?cè)面?zhèn)?、左?cè)面 側(cè)、正面?zhèn)?、背面?zhèn)取?br> 在底面lf上設(shè)有液體供應(yīng)部50，該液體供應(yīng)部50具有用于向噴墨式 打印機(jī)供應(yīng)墨水的供應(yīng)孔。在底面lf上還開設(shè)有用于向墨盒1的內(nèi)部導(dǎo)入 大氣的大氣開放孔IOO (圖6)。
大氣開放孔100具有可使形成于噴墨式打印機(jī)的印刷頭60上的凸起 63 (圖2)以產(chǎn)生預(yù)定空隙的裕量插入的深度和直徑。用戶在剝離掉氣密 地密封大氣開放孔100的密封膜90后，將墨盒1安裝到支座62上。凸起 63起到防止忘記剝離密封膜90的作用。
在左側(cè)面lh上設(shè)有卡合桿11。在卡合桿11上形成有凸起lla。當(dāng)墨 盒l(wèi)被安裝在支座62上時(shí)，通過凸起11a與支座62的凹入部64相卡合， 墨盒1被固定在支座62上(圖2)。
在左側(cè)面lh的卡合桿11的下方設(shè)有電路基板34 (圖4)。電路基板 34上形成有多個(gè)電極端子34a，這些電極端子34a經(jīng)由設(shè)置于盒6上的連 接機(jī)構(gòu)(省略圖示)而與盒電路電連接。在墨盒1的頂面le和背面lj上貼有外表面膜55。
此外，參考圖5、圖6，對(duì)墨盒1的內(nèi)部機(jī)構(gòu)、部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。 墨盒1包括盒主體10、以及覆蓋盒主體10的正面?zhèn)鹊纳w部件20。
在盒主體10的正面?zhèn)刃纬捎芯哂懈鞣N形狀的肋板(rib) 10a (圖 3)。覆蓋盒主體10的正面?zhèn)鹊哪?0設(shè)置在盒主體IO和蓋部件20之間。 膜80致密地貼在盒主體10的肋板10a的正面?zhèn)鹊亩嗣嫔?，以便不產(chǎn)生空 隙。由這些肋板10a和膜80將墨盒l(wèi)的內(nèi)部劃分形成多個(gè)小室，例如后述 的墨水容納室、緩沖室。關(guān)于這些各室，將在后面進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
在盒主體10的背面?zhèn)刃纬捎胁顗洪y容納室40a和氣液分離室70a (圖 6)。差壓閥容納室40a容納差壓閥40，該差壓閥40包括閥部件41、彈簧 42以及彈簧座43。在包圍氣液分離室70a的底面的內(nèi)壁上形成堤壩70b， 氣液分離膜71被貼在該堤壩70b上，從而整體構(gòu)成了氣液分離過濾器 70。
在盒主體10的背面?zhèn)冗€形成有多個(gè)溝槽10b (圖6)。當(dāng)以覆蓋盒主 體10的背面?zhèn)鹊拇笾氯康姆绞秸迟N了外表面膜55時(shí)，這些溝槽10b在 盒主體10與外表面膜55之間形成后述的各種流路，例如用于使墨水或大 氣流動(dòng)的流路。
接著，對(duì)上述電路基板34周圍的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在盒主體IO的左側(cè) 面的下面?zhèn)?，形成有傳感器容納室30a (圖6)。液體余量傳感器模塊31 和固定彈簧32被容納在傳感器容納室30a中。固定彈簧32將液體余量傳 感器模塊31壓靠并固定在傳感器容納室30a的下面?zhèn)鹊膬?nèi)壁上。傳感器容 納室30a的右側(cè)面?zhèn)鹊拈_口由蓋部件33所覆蓋，在蓋部件33的外表面固 定了上述的電路基板34。將傳感器容納室30a、液體余量傳感器模塊31、 固定彈簧32、蓋部件33、電路基板34、以及后述的傳感器流路形成室統(tǒng) 稱為傳感器部30。
在電路基板34上設(shè)有EEPROM ( Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory,電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)等可改寫的 非易失性存儲(chǔ)器，用于記錄噴墨式打印機(jī)的墨水消耗量等。
在盒主體10的底面?zhèn)龋O(shè)有上述液體供應(yīng)部50和大氣開放孔100，并且還設(shè)有減壓孔110、傳感器流路形成室30b、以及迷宮流路形成室95a (圖6)。當(dāng)在墨盒1的制造工序中注入墨水時(shí)，使用減壓孔110吸出空 氣以使墨盒1的內(nèi)部減壓。傳感器流路形成室30b和迷宮流路形成室95a 構(gòu)成后述的墨水容納室的一部分。
在墨盒1制完之后，液體供應(yīng)部50、大氣開放孔100、減壓孔110、 迷宮流路形成室95a、以及傳感器流路形成室30b的開口部分別被密封膜 54、 90、 98、 95、 35密封。其中，密封膜90如上所述在墨盒1被安裝到 噴墨式打印機(jī)的托架6上之前由用戶剝掉。由此，大氣開放孔100與外部 連通，大氣被導(dǎo)入墨盒l(wèi)的內(nèi)部。此外，密封膜54被構(gòu)成為在墨盒l(wèi)被安 裝在噴墨式打印機(jī)的托架6上時(shí)被盒6上的供墨針戳破。
在液體供應(yīng)部50的內(nèi)部，從下面?zhèn)乳_始依次容納有密封部件51、彈 簧座52、堵塞彈簧53。當(dāng)在液體供應(yīng)部50中插入了供墨針66時(shí)，密封 部件51進(jìn)行密封以使液體供應(yīng)部50的內(nèi)壁與供墨針66的外壁之間不產(chǎn)生 空隙。當(dāng)墨盒1沒有被安裝到托架6上時(shí)，彈簧座52抵接在密封部件51 的內(nèi)壁，以堵塞液體供應(yīng)部50。堵塞彈簧53朝著向密封部件51的內(nèi)壁抵 接彈簧座52的方向施力。 一旦供墨針被插入液體供應(yīng)部50中，供墨針的 上端就上推彈簧座52，從而在彈簧座52與密封部件51之間產(chǎn)生空隙，墨 水從該空隙被供應(yīng)到供墨針中。
接著，為了易于理解，參考圖7，概念性地說明從大氣開放孔100到 液體供應(yīng)部50的路徑。圖7是概念性地示出從大氣開放孔100到液體供應(yīng) 部50的路徑的圖。
從大氣開放孔100到液體供應(yīng)部50的路徑大體上分為上游側(cè)的大氣 導(dǎo)入部以及下游側(cè)的墨水容納部。
大氣導(dǎo)入部從上游側(cè)開始依次包括蜿蜒通路310、上述的容納氣液 分離膜71的氣液分離室70a、連結(jié)氣液分離室70a和墨水容納室的連結(jié)部 320 360。蜿蜓通路310的上游端與大氣開放孔100連通，其下游端與氣 液分離室70a連通。蜿蜒通路310細(xì)長(zhǎng)蜿蜒地形成，以延長(zhǎng)大氣開放孔 100至第一墨水容納部的距離。由此，能夠抑制墨水容納部?jī)?nèi)的墨水中的 水分蒸發(fā)。氣液分離膜71由容許氣體透過但不容許液體透過的材質(zhì)構(gòu)成。通過將氣液分離膜71配置在氣液分離室70a的上游側(cè)和下游側(cè)之間， 能夠抑制從墨水容納部逆流而來的墨水通過氣液分離室70a而進(jìn)入上游 側(cè)。連結(jié)部320 360的具體結(jié)構(gòu)將在后面進(jìn)行說明。
墨水容納部的上游側(cè)依次包括第一墨水容納室370、容納室連接通路 380以及第二墨水容納室390。容納室連接通路380的上游側(cè)與第一墨水 容納室370連通，容納室連接通路380的下游側(cè)與第二墨水容納室390連 通。
墨水容納部還從第二墨水容納室390的下游側(cè)開始依次包括迷宮流 路400、第一流動(dòng)通路410、上述的傳感器部30、第二流動(dòng)通路420、緩 沖室430、上述容納差壓閥40的差壓閥容納室40a、第三流動(dòng)通路450。 迷宮流路400包括由上述迷宮流路形成室95a形成的空間，并形成為三維 迷宮形狀。通過迷宮流路400捕獲混入墨水內(nèi)的氣泡，從而能夠抑制氣泡 混入迷宮流路400下游的墨水中。第一流動(dòng)通路410與上游端連通，其下 游端與傳感器部30的傳感器流路形成室30b連通。第二流動(dòng)通路420的上 游端與傳感器部30的傳感器流路形成室30b連通，其下游端與緩沖室430 連通。緩沖室430是即便傳感器部30中的墨水變沒從而檢測(cè)出墨水用盡 之后也儲(chǔ)存預(yù)定量的墨水以能夠執(zhí)行預(yù)定量印刷的小室。緩沖室430與差 壓閥容納室40a連通。在差壓閥容納室40a中，通過差壓閥40，差壓閥容 納室40a下游側(cè)的墨水壓力被調(diào)整為低于上游側(cè)的墨水壓力，從而下游側(cè) 的墨水成處于負(fù)壓狀態(tài)。第三流動(dòng)通路450的上游端與差壓閥容納室40a 連通，其下游端與液體供應(yīng)部50連通。
配置在印刷頭61上面的供墨針66被插入液體供應(yīng)部50中。容納在液 體供應(yīng)部50中的墨水經(jīng)供墨針66被供應(yīng)到印刷頭61中。印刷頭61在主 控制部2的控制下，將供應(yīng)而來的墨水從形成于其下面的噴嘴NZ噴射到 紙張P上。
當(dāng)制造墨盒l(wèi)時(shí)，如在圖7中以虛線ML1概念性地示出液面那樣，將 墨水填充至位于墨水容納部最上游側(cè)的第一墨水容納室370為止。當(dāng)墨盒 1內(nèi)部的墨水被印刷頭61逐漸消耗時(shí)，液體朝著下游流動(dòng)，隨之液面向下 游側(cè)移動(dòng)，并代替之，大氣通過大氣導(dǎo)入部從上游流入墨水容納部中。而且，當(dāng)墨水被進(jìn)一步消耗時(shí)，如在圖7中以虛線ML2概念性地示出液面 那樣，液面將到達(dá)傳感器部30。于是，大氣進(jìn)入傳感器部30中，從而由 液體余量傳感器模塊31檢測(cè)出墨水用盡。 一旦檢測(cè)出墨水用盡，墨盒1 在存在于傳感器部30下游側(cè)(緩沖室430等)的墨水完全被消耗之前的 階段，停止印刷，并向用戶通知墨水用盡。這是因?yàn)橐韵略蛉绻谀?水完全用盡之后還進(jìn)行印刷，就會(huì)有空氣混入印刷頭31中，從而存在產(chǎn) 生缺陷的危險(xiǎn)。
依據(jù)以上的說明，參考圖8 圖10，對(duì)大氣開放孔100至液體供應(yīng)部 50的路徑上的各結(jié)構(gòu)部件在墨盒1內(nèi)的具有結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖8是將盒主 體10從正面?zhèn)扔^看的圖。圖9是將盒主體10從背面?zhèn)扔^看的圖。圖10的 (a)是將圖8簡(jiǎn)化后的模式圖。圖10的(b)是將圖9簡(jiǎn)化后的模式圖。
在墨水容納部中，第一墨水容納室370以及第二墨水容納室390形成 在盒主體10的正面?zhèn)取５谝荒菁{室370以及第二墨水容納室390在圖 8以及圖10的(a)中分別以單向陰影線和交叉陰影線表示。容納室連接 通路380形成在盒主體10的背面?zhèn)戎袌D9和圖IO的(b)所示的位置處。 連通孔371是使容納室連接通路380的上游端和第一墨水容納室370連通 的孔，連通孔391是使容納室連接通路380的下游端和第二墨水容納室 390連通的孔。
在大氣導(dǎo)入部中，蜿蜒通路310以及氣液分離室70a分別形成在盒主 體IO的背面?zhèn)戎袌D9和圖10的(b)所示的位置處。連通孔102是使蜿蜒 通路310的上游端和大氣開放孔100連通的孔。蜿蜒通路310的下游端貫 穿氣液分離室70a的側(cè)壁而與氣液分離室70a連通。
更詳細(xì)地說，圖7所示的大氣導(dǎo)入部的連結(jié)部320 360包括配置在 盒主體10的正面?zhèn)鹊牡谝豢臻g320、第三空間340、第四空間350 (參見 圖8和圖10的(a))、以及配置在盒主體IO的背面?zhèn)鹊牡诙臻g330、 第五空間360 (參見圖9和圖IO的(b))，并且各空間從上游開始依符 號(hào)順序串聯(lián)形成為一條流路。連通孔322是連通氣液分離室70a和第一空 間320的孔。連通孔321、 341是分別連通第一空間320和第二空間330、 以及第二空間330和第三空間340的孔。第三空間340和第四空間350通過將第三空間340和第四空間350隔開的肋板上所形成的切口 342而連 通。連通孔351、 372是分別連通第四空間350和第五空間360、以及第五 空間360和第一墨水容納室370的孔。
在墨水容納部中，迷宮流路400、第一流動(dòng)通路410形成在盒主體10 的正面?zhèn)戎袌D8以及圖10的(a)所示的位置處。連通孔311被設(shè)在將第 二墨水容納室390和迷宮流路400隔開的肋板上，用于連通第二墨水容納 室390和迷宮流路400。如參考圖6所說明的那樣，傳感器部30配置在盒 主體10的左側(cè)面的下面?zhèn)?圖8 圖10)。第二流動(dòng)通路420和上述的 氣液分離室70a分別形成在盒主體IO的背面?zhèn)戎袌D9和圖10的(b)所示 的位置處。緩沖室430和第三流動(dòng)通路450形成在盒主體IO的正面?zhèn)戎袌D 8和圖10的(a)所示的位置處。連通孔312是連通傳感器部30的迷宮流 路形成室95a (圖6)與第二流動(dòng)通路420的上游端的孔，連通孔431是連 通第二流動(dòng)通路420的下游端與緩沖室430的孔。連通孔432是直接連通 緩沖室430與差壓閥容納室40a的孔。連通孔451和連通孔452是分別連 通差壓閥容納室40a與第三流動(dòng)通路450、以及第三流動(dòng)通路450與液體 供應(yīng)部50內(nèi)部的供墨孔的孔。
這里，圖8和圖10的(a)所示的空間501是未填充墨水的未填充 室。未填充室501不在大氣開放孔100至液體供應(yīng)部50的路徑上，而是獨(dú) 立存在。在未填充室501的背面?zhèn)仍O(shè)有與大氣連通的大氣連通孔502。當(dāng) 用減壓包包裝墨盒1時(shí)，未填充室501成為蓄積了負(fù)壓的脫氣室。由此， 在墨盒1被包裝的狀態(tài)下，盒主體10內(nèi)部的氣壓被保持在規(guī)定值以下， 從而能夠供應(yīng)沒有溶存空氣的墨水。
傳感器部30的結(jié)構(gòu)
參考圖11和圖12，進(jìn)一步對(duì)上述傳感器部30的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖 11是對(duì)第一實(shí)施例中的傳感器部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。圖ll示出了圖10 中的A—A截面。圖12是在第一實(shí)施例中以作為傳感器的壓電裝置為中心 的電結(jié)構(gòu)的示意圖。
上述液體余量傳感器模塊31包括作為傳感器主體的壓電裝置210、 振動(dòng)板204、第一基板205、金屬板206、以及第二基板207。壓電裝置210包括上述電極201、壓電層202以及下部電極203，其中壓電層202由 鋯鈦酸鉛(PZT)等壓電材料形成。振動(dòng)板204向墨水傳遞壓電裝置210 的振動(dòng)，并相反地向壓電裝置210傳遞墨水的振動(dòng)。振動(dòng)板204是絕緣性 薄膜。第一基板205、金屬板206、以及第二基板207是具有孔的板，并 以此順序被層疊。第一基板205例如使用將生片燒結(jié)而制的陶瓷。金屬板 206例如使用不銹鋼等具有導(dǎo)電性的金屬。第二基板207例如使用樹脂。 在第一基板205的表面以覆蓋第一基板205的孔的方式配置振動(dòng)板204， 并以與第一基板205的孔中間隔著振動(dòng)板204的方式配置壓電裝置210。 從而形成了由第一基板205、金屬板206、以及第二基板207的各孔和振 動(dòng)板204界定的腔室。如圖11所示，該腔室的A—A截面大致呈"〕"型。
液體余量傳感器模塊31如圖11所示那樣配置在盒主體10的傳感器流 路形成室30b (圖6)的上部。從而，該腔室形成墨水容納部的一部分。 隨著打印機(jī)1000消耗墨水，墨盒1內(nèi)的墨水在該"〕"型腔室內(nèi)如圖11 中的箭頭所示那樣流動(dòng)。從以上說明可知，當(dāng)墨盒1內(nèi)部有足夠的墨水 時(shí)，也就是說，當(dāng)圖11所示的腔室內(nèi)部充滿墨水時(shí)，導(dǎo)體的金屬板206 與充滿腔室內(nèi)部的墨水接觸。
對(duì)上述"〕"型腔室(墨水的流路)進(jìn)行更加具體的說明。在"〕" 型腔室中，將沿振動(dòng)板204的部分設(shè)為第一流路、將位于第一流路的上游 側(cè)并與第一流路大致垂直的部分設(shè)為第二流路，將位于第一流路的下游側(cè) 并與第一流路大致垂直的部分設(shè)為第三流路。壓電裝置210沿第一流路而 配置。第二流路的內(nèi)表面的一部分以及第三流路的內(nèi)表面的一部分分別由 導(dǎo)體的金屬板206形成(圖11)。
參考圖12進(jìn)一步對(duì)墨盒1的電結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖12中，通過等價(jià) 電路示出了包括壓電裝置210在內(nèi)的墨盒1的電結(jié)構(gòu)。電阻R1和R2表示 墨水的阻抗。靜電電容Cl表示在墨水與壓電裝置210的下部電極203之 間產(chǎn)生的靜電電容，所述墨水與壓電裝置210的下部電極203中間隔著作 為絕緣體的振動(dòng)板204而彼此相對(duì)。該靜電電容起到電容器的作用。節(jié)點(diǎn) nl表示墨水與作為絕緣體的振動(dòng)板204相接觸的節(jié)點(diǎn)。如圖12所示，壓 電裝置210的各電極201和203分別與電路基板34的多個(gè)電極端子34a中的一個(gè)電連接。其結(jié)果是，當(dāng)墨盒l(wèi)被安裝在支座62上時(shí)，壓電裝置210 的各電極與打印機(jī)1000的托架電路67電連接。而且，如圖12所示，導(dǎo)電 性的金屬板206與電路基板34的多個(gè)電極端子34a中的接地端子電連接。 其結(jié)果是，當(dāng)墨盒1被安裝在支座62上時(shí)，金屬板206被連接在打印機(jī) 1000中的作為穩(wěn)定電位的框架地線VSS上。從而，當(dāng)腔室內(nèi)部充滿墨水 時(shí)，墨水與金屬板206接觸，從而經(jīng)由金屬板206與框架地線VSS連接。 圖12中的節(jié)點(diǎn)nl表示墨水與框架地線VSS的連接點(diǎn)(墨水與金屬板206 的連接點(diǎn))。在圖12中，電阻R1表示在腔室中從金屬板206觀看時(shí)處于 壓電裝置210 —惻的墨水的電阻，即處于金屬板206至振動(dòng)板204間的墨 水的電阻。在圖12中，電阻R2表示從金屬板206觀看時(shí)處于與壓電裝置 210相反的一側(cè)的墨水的電阻，例如，處于圖7所示的第一墨水容納室 370、第二墨水容納室390、緩沖室430等中的墨水的電阻。
在圖12中，以符號(hào)NS表示的交流電源(噪聲源)概念性地示出了從 外部傳遞到墨盒1內(nèi)的墨水中的噪聲。
接著，對(duì)利用傳感器所進(jìn)行的墨水余量檢測(cè)進(jìn)行說明。在打印機(jī)1000 中，主控制部2和托架電路67被構(gòu)成為可經(jīng)由總線交換信號(hào)。托架電路 67具有作為其功能模塊的傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml。主控制部2與托架電路67的 傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml通過協(xié)作對(duì)各墨盒1執(zhí)行檢測(cè)墨水余量的處理(墨水余 量檢測(cè)處理)。具體地說，主控制部2在開始墨水余量判斷處理后，向傳 感器驅(qū)動(dòng)部Ml送出請(qǐng)求用于判斷墨水余量的頻率測(cè)定(在后面進(jìn)行說 明)的指令、以及用來確定作為該頻率測(cè)定對(duì)象的墨盒1的數(shù)據(jù)。傳感器 驅(qū)動(dòng)部Ml在接收到指令和數(shù)據(jù)后，對(duì)作為對(duì)象的墨盒1開始執(zhí)行頻率確 定處理。具體地說，傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml經(jīng)由對(duì)應(yīng)的電極端子34a，將壓電 裝置210的上部電極201或下部電極203中的一個(gè)連接到發(fā)生傳感器驅(qū)動(dòng) 信號(hào)DS的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)線上。此外，傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml經(jīng)由對(duì)應(yīng)的電 極端子34a，將壓電裝置210的上部電極201或下部電極203中的另一個(gè) 連接到框架地線VSS上。在壓電裝置210的電極201和203連接在傳感器 驅(qū)動(dòng)信號(hào)線或框架地線VSS上之后，傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS經(jīng)傳感器驅(qū)動(dòng)信 號(hào)線被施加在壓電裝置210的電極上。傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS例如是包含一個(gè)以上梯形脈沖的信號(hào)。
一旦傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS被施加在壓電裝置210的電極上，該壓電裝 置210就會(huì)發(fā)生變形(伸縮)。在傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS結(jié)束施加的定時(shí)， 傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml從壓電裝置210的連接有傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的電極斷開 該信號(hào)線。于是，壓電裝置210與墨水余量相應(yīng)地進(jìn)行振動(dòng)(伸縮)，并 且，壓電裝置210從與傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)線斷開的電極經(jīng)由電極端子34a向 托架電路67輸出與振動(dòng)相應(yīng)的電壓(應(yīng)答信號(hào)RS)。托架電路67的傳感 器驅(qū)動(dòng)部Ml測(cè)定應(yīng)答信號(hào)RS的頻率。
傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml在測(cè)定到應(yīng)答信號(hào)RS的頻率之后，向主控制部2 發(fā)送測(cè)定結(jié)果。主控制部2基于從傳感器驅(qū)動(dòng)部Ml接收的頻率的檢測(cè)結(jié) 果，判斷作為處理對(duì)象的墨盒1的墨水余量。例如，當(dāng)墨水余量為預(yù)定量 以上時(shí)，壓電裝置210以第一固有振動(dòng)頻率Hl (例如，約30KHz)振 動(dòng)，當(dāng)墨水余量小于預(yù)定量時(shí)，壓電裝置210以第二固有振動(dòng)頻率H2 (例如，約llOKHz)振動(dòng)。gp，當(dāng)墨水余量為預(yù)定量以上時(shí)，與壓電裝 置210中間夾著振動(dòng)板204而相對(duì)的腔室內(nèi)部處于填充有墨水的狀態(tài)，當(dāng) 墨水余量小于預(yù)定量時(shí)，與壓電裝置210中間夾著振動(dòng)板204而相對(duì)的腔 室內(nèi)部處于沒有墨水而存在空氣的狀態(tài)。如此，壓電裝置210的諧振頻率 反映壓電裝置210周圍狀態(tài)的不同而發(fā)生變化。主控制部2在所接收的頻 率測(cè)定結(jié)果基本與第一固有振動(dòng)頻率Hl相等時(shí)，作出墨水余量處于預(yù)定 量以上的判斷，在所接收的頻率測(cè)定結(jié)果基本與第二固有振動(dòng)頻率H2相 等時(shí)，作出墨水余量小于預(yù)定量的判斷。
根據(jù)以上說明的第一實(shí)施例，經(jīng)金屬板206向墨盒1內(nèi)部的墨水施加 作為恒定的穩(wěn)定電位的框架地線VSS的電位。其結(jié)果是，能夠抑制外部噪 聲經(jīng)導(dǎo)電性墨水而侵入壓電裝置210中。從而，例如能夠在將壓電裝置 210作為電氣式傳感器來使用的墨水余量的檢測(cè)中提高其精度。
為了易于理解，參考圖13，將墨水沒有被連接在穩(wěn)定電位上的場(chǎng)合作 為比較例進(jìn)行說明。圖13是在比較例中以壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示 意圖。在圖13中，比較例中的打印機(jī)IOOO和墨盒l(wèi)a的結(jié)構(gòu)部件中被標(biāo)注 與圖12相同的符號(hào)的結(jié)構(gòu)部件與在圖12中進(jìn)行說明的同一符號(hào)的結(jié)構(gòu)部件相同，因此省略其說明。在比較例中的墨盒l(wèi)a中，電阻R3表示導(dǎo)電性 墨水的電阻。在比較例中，與阻抗R3對(duì)應(yīng)的部分、即導(dǎo)電性墨水起天線 作用，從而從外部噪聲源NS接收噪聲并傳遞給壓電裝置210。其結(jié)果 是，壓電裝置210可能會(huì)受噪聲影響而發(fā)生振動(dòng)。并且，有可能向托架電 路67傳播交流噪聲。其結(jié)果是，使用壓電裝置210的墨水余量的檢測(cè)精 度存在惡化的危險(xiǎn)。在第一實(shí)施例中，抑制了這種外部噪聲的侵入。
而且，從圖11可知，金屬板206被配置在壓電裝置210附近。就是 說，墨水在壓電裝置210附近被連接在框架地線VSS上。其結(jié)果是，能夠 更加有效地抑制外部噪聲的侵入。如果墨水被連接到穩(wěn)定電位上的位置遠(yuǎn) 離壓電裝置210，則從與穩(wěn)定電位連接的連接點(diǎn)到壓電裝置210為止的墨 水容易起天線作用，可接收到噪聲，因此，如第一實(shí)施例那樣，優(yōu)選在壓 電裝置210附近將墨水連接在穩(wěn)定電位上。
此外，由于向墨水施加恒定的電位，因此墨水自身成屏蔽狀態(tài)，能夠 抑制外部噪聲侵入壓電裝置210中。
此外，從圖11可知，金屬板206如上述那樣形成"〕"型腔室的上 游側(cè)和下游側(cè)的一部分。即，金屬板206位于墨水與壓電裝置210中間隔 著振動(dòng)板204而相對(duì)的位置(上述的第一流路)的上游側(cè)和下游側(cè)這兩 側(cè)。從而，墨水在于壓電裝置210附近所流動(dòng)的墨水的上游側(cè)和下游側(cè)的 兩側(cè)被連接到框架地線VSS上。其結(jié)果是，能夠更有效地抑制外部噪聲侵 入壓電裝置210中。
此外，金屬板206是作為用于確保壓電裝置210附近的剛性以抑制壓 電裝置210的振動(dòng)衰減的臺(tái)座而發(fā)揮功能的部件，因此，能夠抑制僅僅為 了將墨水連接到框架地線VSS上而導(dǎo)致部件數(shù)增加。
第一實(shí)施例的變形例-
將導(dǎo)電性墨水電連接到框架地線VSS上的位置不局限于第一實(shí)施例那 樣的金屬板206的部分。參考圖14，對(duì)作為變形例的其他例子進(jìn)行說明。 圖14是將從差壓閥40附近到液體供應(yīng)部50的結(jié)構(gòu)的概要截面與印刷頭 61的概要截面一并示出的圖。在圖14中，為進(jìn)行適當(dāng)說明并易于理解， 省略了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，示出了簡(jiǎn)潔的概要結(jié)構(gòu)。墨水容納部被構(gòu)成差壓閥40的閥部件41分成上游側(cè)流路213和下游側(cè)流路214。上游側(cè)流路213是與 圖6和圖7所示的差壓閥容納室40a的上游側(cè)相當(dāng)?shù)牟糠?。下游?cè)流路 214是其下游端達(dá)到液體供應(yīng)部50的流路，并包括上述差壓閥容納室40a 的下游側(cè)、以及圖7所示的第三流動(dòng)通路450。上游側(cè)流路213和下游側(cè) 流路214實(shí)際上都具有更復(fù)雜的構(gòu)造。
彈簧42將閥部件41向形成在相反側(cè)的壁面上的閥座一側(cè)(圖14的左 側(cè))施力。此外設(shè)有旁路流路215，該旁路流路215的第一端部與下游側(cè) 流路214連通，其第二端部與形成閥座的壁面連通。當(dāng)下游側(cè)流路214內(nèi) 部的墨水壓力與彈簧42所施加的壓力之和大于上游側(cè)流路213內(nèi)部的墨 水壓力時(shí)，閥部件41頂在閥座上，構(gòu)成關(guān)閉的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，上游 側(cè)流路213和下游側(cè)流路214在物理上分離，以便墨水不從上游側(cè)流路 213流入下游側(cè)流路214中。
另一方面，當(dāng)下游側(cè)流路214的墨水被消耗從而下游側(cè)流路214內(nèi)部 的墨水壓力與彈簧42所施加的壓力之和小于上游側(cè)流路213內(nèi)部的墨水 壓力時(shí)，在閥部件41與閥座之間產(chǎn)生空隙。其結(jié)果是，上游側(cè)流路213 與旁路流路215連通，墨水從上游側(cè)流路213經(jīng)由旁路流路215流入下游 側(cè)流路214中。所述墨水的流入一直持續(xù)到下游側(cè)流路214內(nèi)部的墨水壓 力與彈簧42所施加的壓力之和與上游側(cè)流路213內(nèi)部的墨水壓力達(dá)到平 衡為止。 一旦下游側(cè)流路214內(nèi)部的墨水壓力與彈簧42所施加的壓力之 和與上游側(cè)流路213內(nèi)部的墨水壓力達(dá)到平衡，閥部件41就頂在閥座 上，阻礙了上游側(cè)流路213和旁路流路215之間的連通，從而上游側(cè)流路 213和旁路流路215在物理上分離。通過這樣的結(jié)構(gòu)，下游側(cè)流路214內(nèi) 的墨水壓力總是被保持得低于上游側(cè)流路213內(nèi)的墨水壓力。
在第一變形例中，用導(dǎo)體形成闊部件41。閥部件41的導(dǎo)體例如使用 導(dǎo)電性橡膠、導(dǎo)電性合成橡膠等導(dǎo)電性樹脂。此外，在第一變形例中，用 導(dǎo)體形成與閥部件41接觸的彈簧42。彈簧42的導(dǎo)體例如使用不銹鋼。并 且，在彈簧42上連接配線，并將彈簧42電連接到電路基板34的多個(gè)電極 端子34a中的接地端子上。其結(jié)果是，當(dāng)墨盒l(wèi)被安裝在支座62上時(shí)，閥 部件41被連接在打印機(jī)1000中的作為穩(wěn)定電位的框架地線VSS上(圖14中的實(shí)線)。當(dāng)上游側(cè)流路213充滿墨水時(shí)，墨水經(jīng)由閥部件41以及 彈簧42而被電連接在框架地線VSS上。
通過以上結(jié)構(gòu)，也可獲得與第一實(shí)施例相同的作用和效果。此外，由 于閥部件41和彈簧42是使得液體供應(yīng)部50附近的墨水處于負(fù)壓所必需的 部件，因此，能夠抑制僅僅為了將墨水連接到框架地線VSS上而導(dǎo)致部件 數(shù)增加。
與第一變形例一樣，在第二變形例中用導(dǎo)體形成閥部件41。另一方 面，在第二變形例中，不將彈簧42連接到框架地線VSS上。代替之，經(jīng) 由印刷頭61將墨水電連接到框架地線VSS上。
這里，用于插入墨盒1的液體供應(yīng)部50中的供墨針66豎立設(shè)置在印 刷頭61的上面。此外，在印刷頭61的底面具有噴嘴板61b，該噴嘴板 61b由鋁、不銹鋼等導(dǎo)體構(gòu)成，并具有許多噴嘴NZ。噴嘴板61b通過配線 而與框架地線VSS連接(圖14的虛線)。印刷頭61的內(nèi)部形成有內(nèi)部流 路610，該內(nèi)部流路610的一端向供墨針66的頂端部開口，其另一端開口 成噴嘴。墨盒1內(nèi)部的墨水從供墨針66—側(cè)的端部流經(jīng)內(nèi)部流路610的內(nèi) 部，并從噴嘴吐出。但是，由于通過上述閥部件41和彈簧42，閥部件41 下游側(cè)的墨水處于負(fù)壓狀態(tài)，因此墨水不會(huì)從噴嘴孔自動(dòng)吐出。在內(nèi)部流 路610中途的壁面上配置有壓電元件PZT。該壓電元件PZT在主控制部2 的控制下伸長(zhǎng)，從而將內(nèi)部流路610壓縮變形，由此墨滴IN從噴嘴孔吐 出。代替上述的通過壓電元件來噴射墨水的方式，例如也可以采用通過利 用內(nèi)部流路610內(nèi)配置的加熱器使內(nèi)部流路610內(nèi)產(chǎn)生氣泡(bubble)來 吐出墨滴的方法等。
從以上的說明可知，本實(shí)施例中的印刷頭61對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的液 體噴射部。
從配置了壓電裝置210的腔室的下游側(cè)到圖14中的上游側(cè)流路213為 止的空間被墨水充滿。而且，從下游側(cè)流路214至噴嘴NZ的空間也被墨 水充滿。上游側(cè)流路213內(nèi)的墨水與下游側(cè)流路214內(nèi)的墨水通過導(dǎo)體的 閥部件41而電連接。并且，下游側(cè)流路214內(nèi)的最下游部分的墨水與噴 嘴板61b接觸，并經(jīng)噴嘴板61b連接在框架地線VSS上。從而，壓電裝置210附近的腔室內(nèi)的墨水經(jīng)閥部件41和噴嘴板61b被電連接在作為穩(wěn)定電 位的框架地線VSS上。
通過以上結(jié)構(gòu)，也可獲得與第一實(shí)施例相同的作用和效果。此外，由 于閥部件41和噴嘴板61b是墨盒1以及打印機(jī)1000所必需的部件，因 此，能夠抑制僅僅為了將墨水連接到框架地線VSS上而導(dǎo)致部件數(shù)增加。
但經(jīng)由印刷頭61將墨水電連接到框架地線VSS上的辦法不局限于將 噴嘴板61b連接在框架地線VSS上的方法。可以采用將印刷頭61中與墨 水接觸的各種部件用導(dǎo)電性材料形成，并該導(dǎo)電性部件電連接在框架地線 VSS上的結(jié)構(gòu)。例如，可將供墨針66的全部或者一部分，具體地說供墨 針66中與墨水接觸的頂端部或者頂端部附近的部分用導(dǎo)電性材料形成。 并且，也可以通過配線來將導(dǎo)電性部分與框架地線VSS電連接?；蛘撸?可以在將供墨針66的頂端部分的墨水導(dǎo)入內(nèi)部流路610內(nèi)的開口部上安 裝用導(dǎo)電性材料形成的蓋。并在該蓋上設(shè)置開口，以允許墨水導(dǎo)入內(nèi)部流 路610中。而且，也可以通過配線來將該蓋與框架地線VSS電連接。
如以上說明的第一變形例以及第二變形例所示，電連接到框架地線 VSS上的位置不局限于第一實(shí)施例所示的金屬板206的位置。S卩，只要將 墨水容納部中與墨水接觸的內(nèi)表面中的至少一部分用導(dǎo)體形成并將該導(dǎo)體 連接在框架地線VSS上即可。
B.第二實(shí)施例 打印機(jī)以及墨盒的結(jié)構(gòu)
參考圖15以及圖16，對(duì)第二實(shí)施例進(jìn)行說明。圖15是對(duì)第二實(shí)施例 中的傳感器部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。圖15示出了圖IO中的A—A截面。 圖16是在第二實(shí)施例中以作為傳感器的壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示意 圖。
第二實(shí)施例中的打印機(jī)1000b以及墨盒l(wèi)b的概要結(jié)構(gòu)與參考圖1 圖 10進(jìn)行說明的打印機(jī)1000b以及墨盒l(wèi)b的概要結(jié)構(gòu)相同，因此省略說
明，在下面的說明中，對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一符號(hào)。
第一實(shí)施例的墨盒1和第二實(shí)施例的墨盒l(wèi)b的不同點(diǎn)在于傳感器部
的結(jié)構(gòu)。如圖15所示，第二實(shí)施例的傳感器部30具有液體余量傳感器模塊31b，用以替代第一實(shí)施例的液體余量傳感器模塊31。
第二實(shí)施例的液體余量傳感器模塊31b除具有與第一實(shí)施例相同的壓 電裝置210、振動(dòng)板204、第一基板205、金屬板206以及第二基板207之 外，還具有絕緣薄膜211和導(dǎo)電薄膜212。絕緣薄膜211和導(dǎo)電薄膜212 配置在壓電裝置210和振動(dòng)板204之間。絕緣薄膜211配置在壓電裝置 210 —側(cè)，導(dǎo)電薄膜212配置在振動(dòng)板204 —側(cè)。第二實(shí)施例的液體余量 傳感器模塊31b的其余結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的液體余量傳感器模塊31的結(jié) 構(gòu)相同，因此省略說明。在壓電裝置210與墨水之間，從壓電裝置210 — 側(cè)開始依次層疊了絕緣層(絕緣薄膜211)、導(dǎo)電層(導(dǎo)電薄膜212)以 及絕緣層(振動(dòng)板204)。并且，如圖16所示，導(dǎo)電薄膜212電連接在電 路基板34的多個(gè)電極端子34a中的接地端子上。其結(jié)果是，當(dāng)墨盒1被安 裝在支座62上時(shí)，導(dǎo)電薄膜212被連接在打印機(jī)1000b中的作為穩(wěn)定電位 的框架地線VSS上。
參考圖16進(jìn)一步對(duì)墨盒l(wèi)b的電結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖16中，通過等價(jià) 電路示出了包括壓電裝置210在內(nèi)的墨盒l(wèi)b的電結(jié)構(gòu)。與圖13—樣，電 阻R3表示墨水的電阻。靜電電容C3表示在導(dǎo)電薄膜212與壓電裝置210 的下部電極203之間產(chǎn)生的靜電電容，所述導(dǎo)電薄膜212與壓電裝置210 的下部電極203中間隔著絕緣薄膜211而彼此相對(duì)。靜電電容C4表示由 墨水與導(dǎo)電薄膜212形成的靜電電容，所述墨水與導(dǎo)電薄膜212中間隔著 作為絕緣體的振動(dòng)板204而彼此相對(duì)。節(jié)點(diǎn)n2與導(dǎo)電薄膜212對(duì)應(yīng)，示出 了導(dǎo)電薄膜212經(jīng)34a被連接在框架地線VSS上。
根據(jù)以上說明的第二實(shí)施例，在液體余量傳感器模塊31b的腔室中， 墨水經(jīng)靜電電容C4而與作為穩(wěn)定電位的框架地線VSS交流連接。其結(jié)果 是，能夠抑制靜電電容C4的交流分量經(jīng)由導(dǎo)電性墨水侵入壓電裝置210 中。從而，例如能夠在將壓電裝置210作為電氣式傳感器來使用的墨水余 量的檢測(cè)中提高其精度。
此外，由于只要將層疊體的片數(shù)增加兩個(gè)就行，因此液體余量傳感器 模塊31b的制造也比較容易。
而且，由于導(dǎo)電薄膜212不直接與墨水接觸，因此無需考慮導(dǎo)電薄膜212的耐墨水性(對(duì)墨水的抗腐蝕性等)，能夠采用廉價(jià)材料。此外，也 不存在因?qū)щ姳∧?12被腐蝕而造成的墨水泄漏。
*第二實(shí)施例的變形例
將墨水隔著靜電電容連接到框架地線VSS上的位置不局限于第一實(shí)施 例那樣的液體余量傳感器模塊31b附近。參考圖17和圖18，對(duì)作為變形 例的其他例子進(jìn)行說明。圖17是第二實(shí)施例的變形例中的墨盒的分解立 體圖。圖18是在第二實(shí)施例的變形例中以壓電裝置為中心的電結(jié)構(gòu)的示 意圖。圖17所示的本變形例的墨盒l(wèi)c與圖5所示的第一實(shí)施例的墨盒1 的不同點(diǎn)在于，覆蓋盒主體10的正面?zhèn)鹊哪さ慕Y(jié)構(gòu)。在第一實(shí)施例的墨 盒1中，在盒主體10的肋板10a的正面?zhèn)鹊亩嗣嫔险迟N了一張膜80 (圖 5)。而在本變形例中，在盒主體IO的肋板10a的正面?zhèn)鹊亩嗣嫔险迟N了 一張絕緣性膜81,并在該絕緣性膜81上重疊粘貼了大致相同大小的導(dǎo)電 性膜82。即，由絕緣性膜81和導(dǎo)電性膜82形成了墨盒1的壁，該壁與墨 水接觸的那一側(cè)(內(nèi)側(cè))為絕緣性膜81，與墨水相反的一側(cè)(外側(cè))為導(dǎo) 電性膜82。絕緣性膜81例如使用絕緣性樹脂膜。導(dǎo)電性膜82例如使用鋁 箔。
參考圖18，進(jìn)一步對(duì)墨盒l(wèi)c的電結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖18中，通過等 價(jià)電路示出了包括壓電裝置210在內(nèi)的墨盒l(wèi)c的電結(jié)構(gòu)。電阻R4和R5 表示墨水的電阻。靜電電容Cl表示由墨水與壓電裝置210的下部電極203 形成的靜電電容，所述墨水與壓電裝置210的下部電極203中間隔著作為 絕緣體的振動(dòng)板204而彼此相對(duì)。靜電電容C5由導(dǎo)電性膜82和墨水形成 的靜電電容，所述墨水與導(dǎo)電性膜82中間隔著絕緣性膜81而彼此相對(duì)。 如等價(jià)電路所示，墨水的電阻R4、 R5以及靜電電容C5在節(jié)點(diǎn)n3分岔并 構(gòu)成彼此并聯(lián)的關(guān)系。如圖18所示，導(dǎo)電性膜82電連接在電路基板34的 多個(gè)電極端子34a中的一個(gè)上。其結(jié)果是，當(dāng)墨盒l(wèi)c被安裝在支座62上 時(shí)，導(dǎo)電性膜82被電連接在打印機(jī)1000c的框架地線VSS上。
根據(jù)以上說明的本變形例，由靜電電容C5吸收外部噪聲，因此能夠 抑制外部噪聲的交流分量經(jīng)由導(dǎo)電性墨水侵入壓電裝置210中。從而，例 如能夠在將壓電裝置210作為電氣式傳感器來使用的墨水余量的檢測(cè)中提高其精度。
此外，在本實(shí)施例中，由此形成靜電電容C5的導(dǎo)電性膜82以及絕緣 性膜81構(gòu)成了與作為近似長(zhǎng)方體的中空體的墨盒l(wèi)c的一面相對(duì)應(yīng)的壁。
其結(jié)果是，如圖17所示，絕緣性膜81以及導(dǎo)電性膜82實(shí)際上覆蓋從Y 軸方向觀看墨盒l(wèi)c內(nèi)的墨水時(shí)的平行投影面(圖17)。從而能夠從全體 墨水中有效地吸收侵入墨水內(nèi)的交流噪聲。
導(dǎo)電性膜82以及絕緣性膜81也可以使用將鋁箔和絕緣性樹脂膜粘合 而成的現(xiàn)成的鋁層壓膜。
此外，在上述變形例中，用導(dǎo)電性膜82和絕緣性膜81覆蓋了近似長(zhǎng) 方體的墨盒l(wèi)c的整個(gè)一面，但并不是必須覆蓋整個(gè)面，也可以覆蓋一部分 面。
C.其他變形例
(1)在上述實(shí)施例及其變形例中，使用了隨著墨水的消耗向墨水容 納部中導(dǎo)入大氣的大氣開放型墨盒，但本發(fā)明的應(yīng)用不限于此。例如，也 能夠應(yīng)用于墨水被容納在密封的容器中并隨著墨水的消耗而容器收縮的密 封型墨盒中。參考圖19 圖21，對(duì)密封型墨盒的例子進(jìn)行說明。圖19是 密封型墨盒的主視圖以及側(cè)視圖。圖20是示出圖19中的B—B截面的第 一圖。圖21是示出圖19中的B—B截面的第二圖。圖20示出了墨盒l(wèi)d 的墨水余量為預(yù)定量以上的情況下的截面圖，圖21示出了墨盒l(wèi)d的墨水 余量為預(yù)定量以下的情況下的截面圖。
如圖19所示，墨盒l(wèi)d包括近似長(zhǎng)方體的中空的外殼20d、收納在 外殼20d內(nèi)的墨水包10d、供墨管51d、以及液體余量傳感器模塊31d。外 殼20d例如使用樹脂制成。墨水包10d例如通過將具有柔軟性的近似長(zhǎng)方 形的兩組合成樹脂膜10d一u以及10d—b粘貼而構(gòu)成了袋形狀。墨水包10d 的內(nèi)部填充有導(dǎo)電性墨水。供墨管51d被固定在外殼的一個(gè)面上，并且供 墨管51d的端部暴露在外部。在供墨管51d的外側(cè)端部上開設(shè)有供墨孔 50d。
當(dāng)將墨盒l(wèi)d安裝在沒有圖示的打印機(jī)上時(shí)，與打印機(jī)的印刷頭連通 的供墨針插入墨盒Id的供墨孔50d中。隨著墨水通過打印機(jī)的印刷頭內(nèi)的壓電元件而從噴嘴吐出，墨水從墨水包10d通過供墨管51d并從供墨孔 50d被供應(yīng)到印刷頭中。
在供墨管51d的中途配置有液體余量傳感器模塊31d。與第一實(shí)施例 中的液體余量傳感器模塊31 —樣，液體余量傳感器模塊31d用于判斷墨 盒l(wèi)d中容納的墨水的余量處于預(yù)定量以上還是預(yù)定量以下。
液體余量傳感器模塊31d與第一實(shí)施例一樣，具有壓電裝置210d，該 壓電裝置210d包括上部電極201d、壓電層202d以及下部電極203d。此 外，液體余量傳感器模塊31d還與第一實(shí)施例一樣，包括振動(dòng)板204d、第 一基板205d、金屬板206d、以及第二基板207d。這些結(jié)構(gòu)部件210d、 204d 206d按照與第一實(shí)施例中的液體余量傳感器模塊31相同的順序?qū)?疊。此外，與第一實(shí)施例的金屬板206 (圖11) 一樣，當(dāng)墨盒l(wèi)d被安裝 在打印機(jī)上時(shí)，金屬板206d被連接在打印機(jī)的框架地線VSS上。
液體余量傳感器模塊31d接合在構(gòu)成袋狀墨水包10d的上側(cè)的膜 10d—u上。在液體余量傳感器模塊31d與構(gòu)成墨水包10d的下側(cè)的膜10d—b 之間配置有彈簧216d。彈簧216d朝著擴(kuò)寬液體余量傳感器模塊31d與下 側(cè)的膜10cLb之間的空間的方向，對(duì)液體余量傳感器模塊31d與下側(cè)的膜 10d—b施加應(yīng)力。
當(dāng)墨水包10d的墨水余量為預(yù)定量以上時(shí)，墨水包10d被彈簧216d擴(kuò) 寬，從而如圖20所示，在壓電裝置210d下方形成被墨水填充的較寬的空 間。另一方面，當(dāng)墨水包10d的墨水余量為預(yù)定量以下時(shí)，彈簧216d由 于墨水包的收縮而被壓縮，從而如圖21所示，在壓電裝置210d下方形成 被墨水填充的較窄的空間。
對(duì)密封型墨盒l(wèi)d中的墨水余量的檢測(cè)進(jìn)行說明。與上述實(shí)施例中的 大氣開放型墨盒一樣，從打印機(jī)一側(cè)向壓電裝置210d施加傳感器驅(qū)動(dòng)信 號(hào)DS。于是，與大氣開放型墨盒一樣，壓電裝置210d根據(jù)墨水余量而振 動(dòng)(伸縮)，并向打印機(jī)輸出與振動(dòng)相應(yīng)的電壓(應(yīng)答信號(hào)RS)。這 里，在大氣開放型墨盒中，是測(cè)定應(yīng)答信號(hào)RS的頻率來判斷墨水余量 的，但在密封型墨盒l(wèi)d中，測(cè)定應(yīng)答信號(hào)RS的振幅大小來判斷墨水余 量。具體地說，當(dāng)墨水包10d的墨水余量為預(yù)定量以上、即在壓電裝置210d的下方形成了被墨水填充的較寬的空間時(shí)，應(yīng)答信號(hào)RS的振幅變 大。相反地，當(dāng)墨水包10d的墨水余量為預(yù)定量以下、即在壓電裝置210d 的下方形成了被墨水填充的較窄的空間時(shí)，應(yīng)答信號(hào)RS的振幅變小。從 而，打印機(jī)在應(yīng)答信號(hào)RS的振幅為預(yù)定值以上時(shí)，判斷為墨水包10d的 墨水余量為預(yù)定量以上，在應(yīng)答信號(hào)RS的振幅小于預(yù)定值時(shí)，判斷為墨 水包10d的墨水余量為預(yù)定量以下。
在以上說明的變形例的墨盒l(wèi)d中，墨盒l(wèi)d內(nèi)的墨水經(jīng)金屬板206d被 電連接在框架地線VSS上。其結(jié)果是，通過本變形例的墨盒l(wèi)d，可獲得 與第一實(shí)施例相同的作用和效果。
(2) 在上述實(shí)施例以及變形例中，作為傳感器的壓電裝置被配置在 墨盒中，但也可以配置在打印機(jī)一側(cè)，例如也可以沿著抵達(dá)打印機(jī)印刷頭 內(nèi)部的噴嘴的墨水流路來配置。具體地說，例如象在圖14中以虛線表示 的液體余量傳感器模塊31m那樣，也可以配置在印刷頭61中的從供墨針 66到噴嘴NZ為止的內(nèi)部流路610中。如此，傳感器只要配置在墨盒內(nèi)部 以及供墨針至噴嘴的墨水所存在的空間的一部分中即可。從以上的說明可 知，權(quán)利要求中的液體容納部對(duì)應(yīng)于本實(shí)施例中的墨水內(nèi)部以及供墨針至 噴嘴的墨水可存在的空間。
(3) 在上述實(shí)施例以及變形例中，墨盒可拆卸地安裝在打印機(jī)上， 但代替之，也可以使用固定在打印機(jī)上的墨水罐。從上述實(shí)施例中的說明 可知，實(shí)施例中的墨盒與打印機(jī)的組合對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的液體噴射裝 置。
(4) 上述實(shí)施例采用了噴墨式打印機(jī)以及噴墨式打印機(jī)用的墨盒， 但也可以采用噴射或吐出墨水以外的其他液體的液體噴射裝置以及該液體 噴射裝置用的液體容器。這里所說的液體包括在溶劑中分散功能材料的顆 粒而得的液狀體、如凝膠狀這樣的流狀體。例如可以是在液晶顯示器、 EL (電致發(fā)光)顯示器、面發(fā)光顯示器、濾色器的制造等中使用的、用于 噴射將電極材料或色材等材料以分散或溶解的形式含有的液體的液體噴射 裝置；在生物芯片的制造中使用的用于噴射生物有機(jī)物的液體噴射裝置； 被用作精密移液管以噴射作為試料的液體的液體噴射裝置。此外，也可以采用向手表或相機(jī)等精密器械中精準(zhǔn)地噴射潤(rùn)滑油的液體噴射裝置；為 了形成用于光通信器件等的微半球透鏡(光學(xué)透鏡)等而向基板上噴射紫 外線硬化樹脂等透明樹脂液的液體噴射裝置；為了蝕刻基板等而噴射酸或 堿等蝕刻液的液體噴射裝置。而且，能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于這些裝置中的任 一種噴射裝置以及用于該噴射裝置的液體容器。
(5) 在上述實(shí)施例中，傳感器采用了壓電裝置，但也可以使用其他 類型的傳感器。例如，可以使用向墨水中施加電流并測(cè)定墨水的電阻值的 類型的傳感器。此外，不局限于檢測(cè)墨水余量的傳感器，也可以是對(duì)墨水 的粘度、種類、濃度等進(jìn)行電檢測(cè)的傳感器。 一般來說，只要是對(duì)墨水等 液體的狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)的傳感器就行。
(6) 在上述第一實(shí)施例及其變形例中，使金屬板206、閥部件41、 噴嘴板61b與墨水接觸，并將金屬板206、閥部件41、噴嘴板61b連接在 穩(wěn)定電位上，但不限于這些，可以使任意的導(dǎo)體在墨水容納部的任意位置 與墨水接觸并將該導(dǎo)體電連接在穩(wěn)定電位上。例如，在圖5中，也可以將 形成容納墨盒1內(nèi)部的墨水的小室的膜80設(shè)為導(dǎo)電性膜，并將該導(dǎo)電性 膜電連接在框架地線VSS上。如此，由于導(dǎo)電性膜實(shí)際上覆蓋從Y軸方 向觀看墨盒1內(nèi)的墨水時(shí)的平行投影面(圖5)，因此能夠更加有效地抑 制外部噪聲的侵入。
(7) 在上述第二實(shí)施例的變形例中，通過用絕緣性膜81和導(dǎo)電性膜 82的層疊體覆蓋盒主體來形成了用于去除噪聲的靜電電容，但不限于此。 例如，也可以在盒主體中，將形成容納墨水的小室的壁的一部分形成得較 薄，并在形成得較薄的部分的外側(cè)配置導(dǎo)體，然后將該導(dǎo)體連接在框架地 線VSS上。 一般來說，可以將墨水容納部中的與墨水接觸的內(nèi)表面的至少 一部分用絕緣體形成，在該絕緣體的與接觸墨水的內(nèi)表面相反的一側(cè)配置 導(dǎo)體，并將該導(dǎo)體連接在穩(wěn)定電位上。
(8) 在上述實(shí)施例以及變形例中，墨水或者用于去除噪聲的靜電電 容被連接在框架地線VSS上，但不限于此，只要連接在恒定電位上即可。 具體地說，也可以連接在信號(hào)地線或地面上。
(9) 在上述實(shí)施例中，以第一及第二墨水容納室、緩沖室為中心具體地限定了墨盒的性質(zhì)，但這些僅為示例，可在本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見 的范圍內(nèi)進(jìn)行變形或改進(jìn)。
以上，基于實(shí)施例、變形例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但上述的發(fā)明的實(shí) 施方式是用來易于理解本發(fā)明的，并不是用于限定本發(fā)明的。本發(fā)明可在 其宗旨以及權(quán)利要求書的范圍內(nèi)進(jìn)行變更、改進(jìn)，并且本發(fā)明包括其等同 物。
權(quán)利要求
1. 一種液體容器，用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體，其特征在于，包括液體容納部，容納導(dǎo)電性的所述液體；傳感器，設(shè)置在所述液體容納部中，對(duì)所述設(shè)置位置處的所述液體的狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)；以及靜電電容，為了去除噪聲而在恒定電位與所述液體之間產(chǎn)生。
2. 如權(quán)利要求1所述的液體容器，其中，所述靜電電容是配置在所述傳感器與所述液體之間的第一層疊體， 所述第一層疊體包括 配置在所述傳感器側(cè)的第一絕緣部； 配置在所述液體側(cè)的第二絕緣部；以及第一導(dǎo)電部，配置在所述第一絕緣部與第二絕緣部之間，并與所述恒 定電位電連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的液體容器，其中， 所述靜電電容包括-.第三絕緣部，形成為所述液體容納部的與所述液體接觸的內(nèi)表面中的 至少一部分；以及第二導(dǎo)電部，配置在與所述第三絕緣部中的與所述液體接觸的內(nèi)表面 相反的一側(cè)，并與所述恒定電位電接觸。
4. 如權(quán)利要求3所述的液體容器，其中，所述第三絕緣部與所述第二導(dǎo)電部實(shí)際上覆蓋從預(yù)定方向觀看所述液 體容納部?jī)?nèi)的所述液體時(shí)的平行投影面。
5. 如權(quán)利要求3所述的液體容器，其中， 所述液體容納部是外形呈近似長(zhǎng)方體的中空體，并且 至少與所述近似長(zhǎng)方體的一面對(duì)應(yīng)的壁由第二層疊體形成，所述第二層疊體將所述第三絕緣部作為內(nèi)側(cè)，并將所述第二導(dǎo)電部作為外側(cè)。
6. 如權(quán)利要求5所述的液體容器，其中，所述第二層疊體包括絕緣膜和導(dǎo)電膜。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液體容器，其中，所述恒定電位是所述液體噴射裝置的框架地線， 當(dāng)所述液體容器被安裝在所述液體噴射裝置上時(shí)，所述液體與所述框 架地線電連接。
8. —種液體容器，用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體，其特征在于，包括液體容納部，容納導(dǎo)電性的所述液體；傳感器，設(shè)置在所述液體容納部中，對(duì)所述液體的余量進(jìn)行電檢測(cè)； 導(dǎo)電部件，被提供恒定電位，且不與所述液體接觸；以及 絕緣部件，當(dāng)所述液體存在于所述液體容納部中時(shí)，該絕緣部件被夾 在所述液體與所述導(dǎo)電部件之間。
全文摘要
本發(fā)明的目的是抑制經(jīng)由導(dǎo)電性液體而向?qū)?dǎo)電性液體的狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)的傳感器侵入的噪聲。為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種液體容器，用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體，其包括容納導(dǎo)電性液體的液體容納部；傳感器，設(shè)置在液體容納部中，對(duì)設(shè)置位置處的液體的狀態(tài)進(jìn)行電檢測(cè)；靜電電容，為了去除噪聲而設(shè)置在恒定電位與液體之間。
文檔編號(hào)B41J2/175GK101417539SQ2008101711
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者水谷忠弘, 石澤卓, 勝村隆義, 西原雄一, 野瀨宏, 鱷部晃久 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社