專利名稱：液體檢測裝置及其制造方法、使用該裝置的液體容納容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其適用于檢測噴墨式記錄裝置等液體消耗裝置中的液體 (墨水)余量等的液體檢測裝置、包括該液體檢測裝置的液體容納容器、 以及液體檢測裝置的制造方法。肖景絲作為以往的液體消耗裝置的代表例，有包括圖像記錄用的噴墨式記錄 頭的噴墨式記錄裝置。作為其他的液體噴射裝置，例如可以列舉出具有 用于液晶顯示器等的濾色器制造的色料噴射頭的裝置；具有用于有機(jī)EL顯示器、面發(fā)光顯示器(FED)等的電極形成的電極材料(導(dǎo)電漿體)噴 射頭的裝置；具有用于生物芯片制造的生物有機(jī)物噴射頭的裝置；具有作 為精密移液管的試料噴射頭的裝置等。在作為液體消耗裝置的代表例的噴墨式記錄裝置中，在托架上安裝有 噴墨記錄頭，所述噴墨記錄頭具有壓力產(chǎn)生單元，對壓力產(chǎn)生室進(jìn)行施 壓；和噴嘴開口，將被施壓的墨水作為墨滴噴射出。所述噴墨式記錄裝置 通過經(jīng)由流路向記錄頭持續(xù)地供應(yīng)墨水容器內(nèi)的墨水而可以持續(xù)地印刷。 墨水容器例如可以作為墨盒而構(gòu)成，所述墨盒可以在墨水被消耗完的時點(diǎn) 由使用者簡單地更換并可以進(jìn)行裝卸。以往，作為墨盒的墨水消耗的管理方法有如下的方法，即，將記錄頭 的墨滴的射出數(shù)及通過維修保養(yǎng)而被吸引的墨水量由軟件累計計算，從而 通過計算對墨水消耗進(jìn)行管理的方法、通過在墨盒上安裝液面檢測用的電 極而對墨水實(shí)際被消耗了預(yù)定量的時點(diǎn)進(jìn)行管理的方法等。但是，通過軟件累計計算墨滴的吐出數(shù)或墨水量而計算墨水消耗這樣 的管理方法存在以下的問題。記錄頭吐出的墨滴會產(chǎn)生重量偏差。該墨滴
的重量偏差不會對畫質(zhì)產(chǎn)生影響，但是考慮到由于偏差引起的墨水消耗量 的誤差被累積的情況，需要向墨盒填充具有富余量的墨水。因此，某些個 體會產(chǎn)生剩下富余量部分的墨水的問題。另一方面，對于通過電極對墨水被消耗完的時點(diǎn)進(jìn)行管理的方法，由 于可以檢測出墨水的實(shí)際量，因此能夠以高可靠性管理墨水余量。但是， 由于墨水的液面的檢測取決于墨水的導(dǎo)電性，因此具有可檢測的墨水種類 受到限制、電極的密封結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的缺點(diǎn)。另外，作為電極的材料，通 常使用導(dǎo)電性好、耐腐蝕性也高的貴金屬，因此會增加墨盒的制造成本。 并且，由于需要安裝兩根電極，因此制造工序變多，結(jié)果會增加制造成 本。這里，在專利文獻(xiàn)1中，作為壓電裝置(這里，稱為傳感器單元)公 開了為了解決上述問題而開發(fā)的裝置。該傳感器單元利用以下方式來監(jiān)視 墨盒內(nèi)的墨水余量，S卩，由于強(qiáng)制振動后的振動板的殘留振動(自由振 動)所引起的殘留振動信號的共振頻率會根據(jù)傳感器腔室的內(nèi)部中有無墨 水而發(fā)生變化，所述傳感器腔室與層積有壓電元件的振動板相對。另外，專利文獻(xiàn)2公開了如下的技術(shù)，即，將金屬制傳感器基體通過 膜來密封并配置在單元基體的凹處內(nèi)而成品化，所述金屬制傳感器基體裝 載有包括壓電元件的傳感器芯片。該單元基體的傳感器基體按照面對墨水 容器的墨水輸出流路的方式被配置。此時，單元基體通過密封橡膠液密地 配置在墨水容納容器上。為了確保密封橡膠的液密性，而設(shè)有將單元基體 向墨水容器一側(cè)推壓的彈簧。專利文獻(xiàn)3的圖7或圖12公開了通過隔壁及其左右的主體殼壁而在三 處支承傳感器基體的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)4公開了如下的技術(shù)，即，在與傳感 器相對的液體中設(shè)置防波壁，即使罐內(nèi)的液面起泡，也會使氣泡難以進(jìn)入 到傳感器腔室內(nèi)。專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開2001 - 146030號公報； 專利文獻(xiàn)2:日本專利文獻(xiàn)特開2006 - 281550號公報； 專利文獻(xiàn)3:日本專利文獻(xiàn)特開2006 - 315302號公報； 專利文獻(xiàn)4:日本專利文獻(xiàn)特開2001 - 328277號公報
發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所要解決的問題)雖然專利文獻(xiàn)2的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)專利文獻(xiàn)1所公開的檢測原理，但需要與墨水容器分開地設(shè)置單元基體，為了將該單元基體液密地固定在墨水 容器上，密封橡膠和彈簧是不可缺少的。這樣，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，部件數(shù)量增多，并且用于確保密封橡 膠的液密性的組裝也很復(fù)雜。另外，由于單元基體采用聚丙烯和彈性體的兩色成形，因此變得昂蟲 貝°在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中，壓電元件的振動被在三處與傳感器基體接觸 的主體殼體吸收，因此難以充分確保壓電元件能夠檢測出的振動。另外， 由于將傳感器基體定位在形成在主體殼體上的開口部，因此在注入墨水 時，可能會在傳感器基體周圍的微細(xì)間隙中殘留氣泡，從而誤檢測出墨水 用盡。專利文獻(xiàn)4的防波壁也不能防止這種情況，這是因?yàn)椋诔跗谧⑷?墨水時防波壁會阻礙墨水的流動，很有可能使傳感器周圍產(chǎn)生氣泡。這里，本發(fā)明的目的在于提供一種可以減少部件數(shù)量的液體檢測裝 置、使用該液體檢測裝置的液體容納容器、以及液體檢測裝置的制造方 法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有可以加大液體檢測時的振幅的結(jié) 構(gòu)的液體檢測裝置、使用該液體檢測裝置的液體容納容器、以及液體檢測 裝置的制造方法。本發(fā)明的其他的目的在于提供一種通過在導(dǎo)入液體時使氣泡難以殘留 在傳感器基體周圍的結(jié)構(gòu)來降低誤檢測的液體檢測裝置。 (解決問題的手段)本發(fā)明的一個方式的液體檢測裝置的特征在于，包括 主體殼體，經(jīng)由開口部而露出形成有流路；傳感器基體，通過所述主體殼體的所述開口部，與所述流路面對配置；
傳感器芯片，包括壓電元件，所述壓電元件被裝載在與所述傳感器基 體面對所述流路的面相反的一側(cè)的面上；膜，將所述傳感器基體保持在所述開口部中，并且密封所述開口部；以及隔壁，在所述主體殼體內(nèi)將所述流路間隔成上游一側(cè)和下游一側(cè)； 其中，所述傳感器芯片具有接納作為檢測對象的液體的傳感器腔室， 所述傳感器基體包括第一孔，從所述流路的上游一側(cè)向所述傳感器腔室引導(dǎo)所述液體；和第二孔，從所述傳感器腔室向所述流路的下游一側(cè)引導(dǎo)所述液體；在所述開口部的進(jìn)深方向上，所述傳感器基體在所述傳感器基體的所 述第一孔與第二孔之間的位置處能夠僅經(jīng)由所述隔壁而與所述主體殼體接觸。在本發(fā)明的一個方式中，當(dāng)壓電元件振動時，裝載有包括壓電元件的 傳感器芯片的傳感器基體也會振動。如果該傳感器基體與主體殼體的接觸 面積大，則傳感器基體的振動會被主體殼體吸收。此時，對于通過壓電元 件檢測出的例如殘留振動波形的振幅來說，無法得到能夠通過壓電元件檢 測出的程度的足夠的大小。在本發(fā)明的一個方式中，在實(shí)施方式中，傳感 器基體在開口部的進(jìn)深方向上能夠僅通過隔壁與主體殼體接觸。因此，被 主體殼體吸收的振動變成最低限度，從而可以確保能夠壓電元件檢測出的 足夠的振幅。另外，在將傳感器基體安裝在開口部中時，可以通過隔壁來 支承傳感器基體，從而可以防止傳感器基體掉落到開口部的內(nèi)部。本發(fā)明的一個方式可以如下構(gòu)成所述主體殼體在與所述傳感器基體 相對的位置處具有流路壁，所述隔壁與所述主體殼體的所述流路壁一體地 形成并向所述傳感器基體延伸。此時，在成形主體殼體時，可以一體地形 成隔壁。本發(fā)明的一個方式可以如下構(gòu)成所述主體殼體還具有輔助支承部， 所述輔助支承部在向所述開口部安裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以 外的一處或多處支承所述傳感器基體。由此，在將傳感器基體安裝到開口
部中時，由于至少為兩點(diǎn)支承，因此能夠在組裝時穩(wěn)定地支承傳感器基 體。但是，所述輔助支承部在所述傳感器基體被所述膜相對于所述流路壁 實(shí)質(zhì)上平行地支承的狀態(tài)下不與所述傳感器基體接觸。由此，在壓電元件 進(jìn)行檢測時，傳感器基體可以僅與隔壁接觸，從而可以確保能夠通過壓電 元件檢測出的足夠的振幅。并且，在如液體檢測裝置下落時那樣作用有沖 擊力的異常情況下，傳感器基體與輔助支承部接觸，從而可以限制傳感器 基體的傾斜。由此，可以防止傳感器基體扎破膜。為了得到以上的效果，可以使從所述流路壁到所述輔助支承部的頂端 的高度比從所述流路壁到所述隔壁的頂端的高度小。在本發(fā)明的一個方式中，不要求被所述膜支承的所述傳感器基體與隔 壁始終接觸。也可以在被所述膜支承的傳感器基體與隔壁之間存在有微小 的間隙。但是，條件是與跟所述主體殼體一體地形成的所述隔壁之間的間 隙的流路阻力比所述第一孔的流路阻力大。這是因?yàn)椋梢杂纱俗柚挂后w 或氣泡經(jīng)由間隙從上游一側(cè)向下游一側(cè)通過，從而可以確保作為隔壁的功 能。另外，為了加大壓電元件的檢測振幅，更加優(yōu)選使傳感器基體與隔壁 不接觸。本發(fā)明的一個方式可以如下構(gòu)成所述隔壁的頂端部形成得比所述隔 壁的基端部薄，薄的頂端部位于所述傳感器基體的所述第一孔與所述第二 孔之間。這樣一來，可以使隔壁的成形性良好，并可以防止隔壁堵塞第一 孔、第二孔的一部分。在本發(fā)明的一個方式中，上述的隔壁也可以在所述第一孔與所述第二 孔之間與所述傳感器基體一體地形成。另外，也可以將上述的輔助支承部 與傳感器基體一體地形成。此時，可以使從所述傳感器基體到所述輔助支 承部的頂端的高度比從所述傳感器基體到所述隔壁的頂端的高度小。本發(fā)明的一個方式可以如下構(gòu)成所述傳感器基體具有如下形狀具 有各兩個邊在正交的兩個軸的方向上相對的四個邊，至少在所述主體殼體 的所述開口部中，在與所述傳感器基體的四個邊相對的位置處設(shè)置有向所 述傳感器基體的所述四個邊突出的至少四個定位部，在除了所述至少四個
定位部以外的區(qū)域內(nèi)，形成所述開口部的壁部與所述傳感器基體的四個邊 之間的間隙形成所述上游一側(cè)或所述下游一側(cè)的所述流路的一部分。
傳感器基體的至少四個邊通過至少四個定位部而被定位并被配置在開 口部內(nèi)，同時形成在除了至少四個定位部以外的區(qū)域中的間隙成為液體流 路。由此，可以減少由于在傳感器基體的周圍殘留有氣泡而導(dǎo)致的誤檢測 液體的情況。雖然通過四個定位部也形成了間隙，但是與現(xiàn)有技術(shù)相比， 其形成區(qū)域足夠小，因此不會成為氣泡成長的空間。
這里，至少四個定位部中的兩個定位部位于所述隔壁的延長線上。這 是因?yàn)椋梢栽诹髀返纳嫌我粋?cè)和下游一側(cè)之間僅使液體經(jīng)由傳感器腔室 流動。
另外，優(yōu)選的是，至少四個定位部中的一個定位部沿所述傳感器基體 的一個邊更優(yōu)選長邊形成得較長。這是因?yàn)?，可以有效地在旋轉(zhuǎn)方向上對 傳感器基體進(jìn)行定位。
另外，優(yōu)選的是，向所述流路的所述上游一側(cè)供應(yīng)液體的供應(yīng)口被配 置在不與所述傳感器基體的所述第一孔相對的位置處，從所述流路的所述 下游一側(cè)排出液體的排出口被配置在不與所述傳感器基體的所述第二孔相 對的位置處。這是因?yàn)椋梢允箯墓?yīng)口導(dǎo)入的液體或從傳感器基體的第 二孔導(dǎo)出的液體碰到傳感器基體或形成流路的壁而分散，從而容易流入間 隙。
并且，優(yōu)選的是，供應(yīng)口和排出口在除了所述至少四個定位部以外的 區(qū)域內(nèi)與所述開口部相對配置，所述供應(yīng)口向所述流路的所述上游一側(cè)供
應(yīng)液體，所述排出口從所述流路的所述下游一側(cè)排出液體。這是因?yàn)椋?此液體容易流入到上述間隙中。
本發(fā)明的另一方式的液體檢測裝置的特征在于，包括
主體殼體，經(jīng)由開口部而露出形成有流路；
傳感器基體，通過所述主體殼體的所述開口部，與所述流路面對配
置；
傳感器芯片，包括壓電元件，所述壓電元件被裝載在與所述傳感器基
體面對所述流路的面相反的一側(cè)的面上；
膜，將所述傳感器基體保持在所述開口部中，并且密封所述開口部；
流路壁，設(shè)置在所述主體殼體中，并與所述傳感器基體相對；以及 隔壁，在所述主體殼體內(nèi)將所述流路間隔成上游一側(cè)和下游一側(cè)； 其中，
所述傳感器芯片具有接納作為檢測對象的液體的傳感器腔室， 所述傳感器基體包括第一孔，從所述流路的上游一側(cè)向所述傳感器
腔室引導(dǎo)所述液體；和第二孔，從所述傳感器腔室向所述流路的下游一側(cè)
引導(dǎo)所述液體；
所述隔壁從所述傳感器基體或所述流路壁中的一者向另一者一體地延 伸而形成，
在所述隔壁與所述傳感器基體或所述流路壁的另一者之間設(shè)置有間 隙，所述間隙的流路阻力比所述第一孔的流路阻力大。
在本發(fā)明的另一方式中，對于與傳感器基體或流路壁一體地形成的隔 壁與其相對面之間的間隙，通過與第一孔的對比來定義流路阻力的大小。
如上所述，由于傳感器基體被膜支承，因此即使隔壁并非始終具有支持功 能，只要作為隔壁而能夠保證阻止液體或氣泡通過的功能即可。
在本發(fā)明的一個方式及另一方式中，所述主體殼體可以為容納所述液 體的容器的一部分。在本發(fā)明的其他方式中，定義了將液體容納容器的殼 體主體兼用作液體檢測裝置的殼體主體的液體容納容器。
當(dāng)液體檢測裝置的主體殼體與液體容納容器為一體時，傳感器基體的 振動會被液體容納容器吸收掉，因此應(yīng)用本發(fā)明的意義深遠(yuǎn)。另外，這樣 一來，不需要在液體檢測裝置與液體容納容器之間進(jìn)行密封，去除了密封 橡膠及彈簧，從而減少了部件數(shù)量，也提高了組裝效率。并且，本發(fā)明的 液體檢測裝置不限于將主體殼體作為液體容納容器的一部分。當(dāng)液體檢測 裝置的殼體主體的容量大時，振動吸收也大，因此從可靠地確保壓電元件 的檢測振幅的觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明的意義深遠(yuǎn)。
本發(fā)明的其他方式的液體檢測裝置的制造方法的特征在于，包括以下 工序
第一工序，將裝載有傳感器芯片的傳感器基體通過形成有流路的主體
殼體的開口部與所述流路面對配置，所述傳感器芯片包括壓電元件；
第二工序，將膜熔敷在所述開口部的周圍，通過所述膜將裝載有傳感
器芯片的傳感器基體支承在所述主體殼體上并且密封所述開口部；
其中，
所述第一工序包括以下工序通過隔壁來支承所述傳感器基體，所述 隔壁在所述主體殼體內(nèi)將所述流路間隔成上游一側(cè)和下游一側(cè)，
通過所述第一工序和所述第二工序，使傳感器腔室經(jīng)由形成在所述傳 感器基體上的第一孔與所述流路的上游一側(cè)連通，并且經(jīng)由形成在所述傳 感器基體上的第二孔與所述流路的下游一側(cè)連通，從而形成液體的檢測路 徑，所述傳感器腔室形成在所述傳感器芯片上，并接納作為檢測對象的液 體。
在本發(fā)明的方法中，隔壁在第一工序中作為傳感器基體的支承部件發(fā) 揮作用，在第二工序中作為間隔上游及下游的間隔壁發(fā)揮作用。
在上述本發(fā)明的方法中，在所述第一工序中，通過輔助支承部與所述 隔壁一起來支承所述傳感器基體，在所述第二工序中，使所述輔助支承部 不與所述傳感器基體接觸。
本發(fā)明的其他方式提供一種液體檢測裝置，被安裝在液體容納容器 上，所述液體容納容器包括將容納在液體容納容器內(nèi)部的液體向外部供應(yīng) 的液體供應(yīng)口，所述液體檢測裝置的特征在于，包括
傳感器芯片；以及
裝載有所述傳感器芯片的傳感器基體；
其中，
所述傳感器芯片包括經(jīng)由開口部接納作為檢測對象的液體的腔室，
所述傳感器基體包括供應(yīng)路徑，從所述腔室的所述開口部一側(cè)供應(yīng)
所述液體；和排出路徑，從所述腔室的所述開口部一側(cè)排出所述液體； 所述傳感器芯片包括振動板，所述振動板面對所述腔室并可以振動，
在所述振動板上層積有壓電元件，
所述液體容納容器具有流路形成部，所述流路形成部與所述液體檢測
裝置的所述供應(yīng)路徑及所述排出路徑連通，
所述液體檢測裝置通過隔壁被支承在所述液體容納容器上，并通過膜 安裝在所述液體容納容器上，所述隔壁將所述流路形成部劃分成供應(yīng)流路 和導(dǎo)入流路，所述供應(yīng)流路向所述供應(yīng)路徑供應(yīng)所述液體，所述導(dǎo)入流路 從所述排出路徑導(dǎo)入所述液體。
該液體檢測容器通過液體容納容器的隔壁和膜來支承，可以直接配置 在液體容納容器中。


圖1是作為液體消耗裝置的噴墨式打印機(jī)的簡要立體圖2是相對于打印機(jī)的托架被進(jìn)行裝卸的墨盒的分解立體圖3是放大了圖2的一部分的墨水檢測裝置的分解立體圖4是墨盒的主視圖5是圖4的A1—A1截面圖6是圖4的B1—B1截面圖7是墨盒的右側(cè)視圖8是從背面觀察傳感器基體的立體圖9是從表面觀察安裝有傳感器芯片的傳感器基體的立體圖IO是墨水檢測裝置的組裝后的截面圖ll是示出傳感器基體的第一、第二孔與隔壁的位置關(guān)系的簡要說 明圖12A、 12B是示出隔壁的變形例的圖13A、 13B是示出設(shè)置有輔助支承部的變形例的圖14是示出將隔壁及輔助支承部設(shè)置在傳感器基體一側(cè)的變形例的
圖15是傳感器芯片的截面圖16是從各圖的上方觀察圖12B、圖13B、或者圖14所示的傳感器 基體210的安裝結(jié)構(gòu)而將其示意性地示出的俯視圖17A是以與圖16相同的狀態(tài)示出的本實(shí)施方式的俯視圖，圖17B 是圖17A的A2—A2截面圖，圖17C是圖17A的B2—B2截面圖18是示出圖17的更加具體的實(shí)施方式的俯視圖19是圖18的A3—A3截面圖； 圖20是圖18的B3—B3截面圖21是安裝傳感器基體210之前的主體殼體400的俯視圖； 圖22A是示出表示與圖17及圖18相同的狀態(tài)的其他的實(shí)施方式的俯 視圖，圖22B是圖22A的A4-A4截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，以下說明的本實(shí)施 方式并非不恰當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容，通過本實(shí)施方 式說明的所有結(jié)構(gòu)并非本發(fā)明所必需的解決方法。 (墨盒的簡要情況)
參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式的具有液體檢測裝置的墨盒(液體 容納容器)。
圖1示出使用本實(shí)施方式的墨盒的噴墨式記錄裝置(液體消耗裝置) 的簡要構(gòu)成。托架1經(jīng)由托架馬達(dá)2所驅(qū)動的定時帶3被導(dǎo)向部件4引 導(dǎo)，從而在壓紙巻軸5的軸向上往返移動。
在托架1的與記錄紙張6相對的一側(cè)裝載有噴墨式記錄頭12。在設(shè)置 于托架1的上部的固定器(沒有圖示)上，可裝卸地安裝有向記錄頭12 供應(yīng)墨水的墨盒100。
在作為該記錄裝置的非打印區(qū)域的起始位置(在圖1中，為右側(cè))中 配置有蓋部件13。當(dāng)裝載在托架1上的記錄頭12移動到起始位置時，蓋 部件13遮蔽記錄頭12的噴嘴形成面，從而在與噴嘴形成面之間形成密閉 空間。在蓋部件13的下方配置有泵單元10，所述泵單元IO用于向由蓋部 件13形成的密閉空間施加負(fù)壓、進(jìn)行清潔等。
在蓋部件13的打印區(qū)域一側(cè)的附近，按照可以在記錄頭12的移動軌 跡、例如水平方向上進(jìn)退的方式配置有擦拭部件11，所述擦拭部件11包 括橡膠等彈性板。當(dāng)托架1向蓋部件13—側(cè)往復(fù)移動時，擦拭部件11根 據(jù)需要擦拭記錄頭12的噴嘴形成面。
圖2是示出墨盒100的簡要構(gòu)成的分解立體圖。其中，以與墨盒100
安裝在托架1上的狀態(tài)時的上下方向一致的狀態(tài)示出了圖1。因此，在以
下的說明中使用的詞語上下是指將墨盒ioo裝載在托架1上的狀態(tài)時的上
下方向。
墨盒100具有膜104，覆蓋主體殼體102的背面；蓋體106，覆蓋 膜104及主體殼體102的底面；以及膜108，覆蓋主體殼體102的表面及 上表面。
主體殼體102被肋或壁復(fù)雜地分隔。主體殼體102包括墨水流路 部，由墨水容納區(qū)域及墨水輸出流路形成；墨水一側(cè)通路，使墨水容納區(qū) 域與大氣連通；以及大氣連通部，由大氣閥容納室及大氣一側(cè)通路形成。 省略其詳細(xì)的說明(例如，參照日本專利文獻(xiàn)特開2007- 15408)。
墨水流路部的墨水輸出流路最終與供墨部110連通，墨盒100內(nèi)的墨 水通過負(fù)壓從該供墨部110吸上來后進(jìn)行供應(yīng)。
向供墨部110扎入設(shè)置在托架1上的固定器的供墨針(沒有圖示)。 供墨部110具有供應(yīng)閥112，被供墨針推壓而滑動、開閥；密封部件 114，由與供墨針的周圍嵌合的彈性體等彈性材料形成；以及施壓部件 116，由對供應(yīng)閥112向密封部件114進(jìn)行施壓的螺旋彈簧形成。這些部 件通過以下方式進(jìn)行組裝，即，裝填施壓部件116，然后使密封部件114 與供墨部110嵌合，最后押入供應(yīng)閥112。
在主體殼體102的一個側(cè)面設(shè)置有桿120，所述桿120與設(shè)置在托架 1上的固定器一側(cè)卡合。在主體殼體102的一個側(cè)面上、例如桿120的下 方位置形成有位于供墨部110的上游一側(cè)的、墨水輸出流路的終端位置開 口而形成的開口部130。在開口部130的周緣形成有熔敷用肋132。并 且，形成有隔壁肋136，所述隔壁肋136將面對該開口部130的墨水輸出 流路134間隔成上游緩沖室134a及下游緩沖室134b (在圖2中，省略標(biāo) 號，參照后述的圖6及圖7)。 (墨水檢測裝置)
下面，參照圖2及圖3來說明使用主體殼體102、墨水輸出流路134 及隔壁肋136構(gòu)成的、作為本發(fā)明的液體檢測裝置的墨水檢測裝置200的
簡要情況。圖3放大示出了圖2所示的墨盒100中的墨水檢測裝置200。
在圖2及圖3中，墨水檢測裝置200包括樹脂制的主體殼體102， 形成有墨水輸出流路134;金屬制的傳感器基體210，通過主體殼體102 的開口部130與墨水輸出流路134面對配置；傳感器芯片220，裝載在與 傳感器基體210面對墨水輸出流路134的面相反的一側(cè)的面上；膜202， 將傳感器基體210保持在開口部130中，并且密封開口部130;以及隔壁 136，在主體殼體102內(nèi)將墨水輸出流路134間隔成上游一側(cè)和下游一 側(cè)。膜202粘接在傳感器基體210的上表面，并且熔敷在開口部130的周 圍的熔敷用肋132上。
在圖2及圖3中，墨水檢測裝置200還可以具有壓蓋230，配置在 傳感器基體210、傳感器芯片220以及膜202的上側(cè)；中繼端子240，容 納在壓蓋230中，具有端子242，所述端子242經(jīng)由形成在膜202上的孔 202a與傳感器芯片220電接觸；以及電路基板250，容納在壓蓋230中， 并且與中繼端子240的端子244電連接。另外，作為本發(fā)明的液體檢測裝 置200，壓蓋230、中繼端子240以及電路基板250不是必須的構(gòu)成要 素。
參照圖4 圖11來詳細(xì)地說明墨水檢測裝置200。圖4是主體殼體 102的主視圖。如作為圖4的A1-A1截面圖的圖5所示，墨水輸出流路 134在到達(dá)圖2所示的供墨部110之前的終端一側(cè)的位置處通過開口部130 露出。
如作為圖4的B1—B1截面圖的圖6和作為墨盒100的右側(cè)視圖的圖7 所示，通過開口部130露出的墨水輸出流路134被隔壁136間隔成了上游 緩沖室134a和下游緩沖室134b。并且，如圖6所示，面對上游緩沖室 134a配置供應(yīng)口 135a，如圖4所示，面對下游緩沖室B4b配置排出口 135b。
圖8是從下方觀察傳感器基體210的立體圖。如圖9所示，在傳感器 基體210上設(shè)置有在厚度方向上貫通的第一孔(供應(yīng)路)212和第二孔 (排出路)214。
圖9是從上方觀察裝載有傳感器芯片220的傳感器基體210的立體
圖。另外，圖10是示意性地表示圖2及圖3所示的墨水檢測裝置200組裝 后的狀態(tài)的截面圖。另外，圖15是傳感器芯片的截面圖。
在圖10及圖15中，傳感器芯片220具有接納作為檢測對象的墨水 (液體)的傳感器腔室222，為了能夠接納墨水，傳感器腔室222的下表 面敞開。如圖9及圖15所示，用振動板224封閉傳感器腔室222的上表 面。并且，在振動板224的上表面配置有壓電元件226。
具體地說，如圖15所示，傳感器芯片220通過在腔室板300上層積振 動板224而構(gòu)成，并具有振動腔室形成基部300，所述振動腔室形成基部 300具有彼此相對的第一面300a及第二面300b。傳感器芯片200還具有層 積在腔室形成基部300的第二面300b —側(cè)的壓電元件226。
在振動腔室形成基部300中按照其向第一面300a側(cè)開口的方式形成有 腔室222，所述腔室222用于接納作為檢測對象的介質(zhì)(墨水)，為圓筒 形的空間形狀，腔室222的底面部222a由振動板224可振動地形成。換言 之，整個振動板224中的實(shí)際振動的部分的輪廓由腔室222限定。在振動 腔室形成基部300的第二面300b—側(cè)的兩端形成有電極端子228、 228。
在振動腔室形成基部300的第二面300b上形成有下部電極310，該下 部電極310與一個電極端子228連接。
在下部電極310上層積有壓電層312，在該壓電層312上層積有上部 電極314。上部電極314連接在與下部電極310絕緣的輔助電極320上。 該輔助電極320與另一個電極端子228連接。
壓電元件226例如發(fā)揮根據(jù)由傳感器腔室222內(nèi)的墨水的有無引起的 電特性(例如頻率)的不同來判斷墨水用盡的功能。作為壓電層的材料， 可以使用鋯鈦酸鉛(PZT)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、或者不使用鉛的無鉛 壓電膜等。
傳感器芯片220通過將芯片主體的下表面放置在傳感器基體210的上 表面中央部而由粘接層216與傳感器基體210 —體地固定，并且由該粘接 層216使傳感器基體210和傳感器芯片220之間密封。 (檢測墨水余量)
如圖IO所示，從墨水輸出流路134的供應(yīng)口 135a導(dǎo)入的墨水滯留在
上游緩沖室134a中，所述上游緩沖室134a為用隔壁136間隔開的一個房 間。
該上游緩沖室134a經(jīng)由傳感器基體210的第一孔212與傳感器芯片 220的傳感器腔室222連通。因此，上游緩沖室134a內(nèi)的墨水隨著墨水導(dǎo) 出經(jīng)由第一孔212導(dǎo)入到傳感器腔室222中。這里，來自通過壓電元件 226而被振動的振動板224的振動傳遞給墨水，通過該殘留振動波形的頻 率來檢測墨水的有無。在傳感器腔室222中除了墨水以外還混入了空氣的 用盡終點(diǎn)，殘留振動波形的衰減大，與充滿了墨水的狀態(tài)時相比成為高頻 率。通過檢測該頻率可以檢測出墨水用盡。
具體地說，當(dāng)向壓電元件226施加電壓時，振動板224隨著壓電元件 226的變形而變形。如果在使壓電元件226強(qiáng)制性地變形后，解除電壓的 施加，則振動板224會暫時殘留有撓曲振動。該殘留振動是振動板224和 傳感器腔室222內(nèi)的介質(zhì)的自由振動。因此，通過將向壓電元件226施加 的電壓轉(zhuǎn)變成脈沖波形或矩形波，可以容易得到施加電壓后的振動板224 和介質(zhì)的共振狀態(tài)。
該殘留振動是振動板224的振動，是伴隨著壓電元件226的變形而產(chǎn) 生的。因此，壓電元件226伴隨著殘留振動而產(chǎn)生反電動勢。
如圖10所示，電路基板250具有電極254，所述電極254與貫穿表背 面的通孔252連接。來自與傳感器芯片220接觸的中繼端子240的信號經(jīng) 由通孔252及電極254而被裝載在打印機(jī)主體上的解析電路(沒有圖示) 處理，其結(jié)果被傳送給裝載在電路基板250上的半導(dǎo)體存儲裝置(沒有圖 示)。gP，壓電元件226的反電動勢經(jīng)由中繼端子240傳送給解析電路， 其結(jié)果被存儲在半導(dǎo)體存儲裝置中。
由于可以通過這樣檢測出的反電動勢來確定共振頻率，因此可以根據(jù) 該共振頻率來檢測墨盒100內(nèi)有無墨水。并且，在半導(dǎo)體存儲裝置中存儲 有墨盒100的種類等的識別信息、墨盒IOO所容納的墨水的顏色信息、以 及墨水的現(xiàn)存量等的信息。
隨著更多墨水的導(dǎo)出，滯留在傳感器腔室222內(nèi)的墨水經(jīng)由傳感器基 體210的第二孔214被導(dǎo)入到下游緩沖室134b中。并且，經(jīng)由墨水排出口
135b沿墨水輸出流路134被導(dǎo)出，最終經(jīng)由供墨部110 (參照圖2)從墨 盒100排出。
(傳感器基體的支承方法及支承結(jié)構(gòu))
為了將傳感器基體210、傳感器芯片220、以及膜202安裝在開口部 130中，需要以下兩個工序第一工序，將裝載有傳感器芯片220的金屬 制傳感器基體210通過形成有流路134的主體殼體102的開口部130與流 路134面對配置；第二工序，將膜202熔敷在開口部130的周圍的肋132 上，通過膜202將傳感器基體210支承在主體殼體102上。并且，如上所 述，通過第一工序和第二工序使形成在傳感器芯片220上的傳感器腔室 222經(jīng)由形成在傳感器基體210上的第一孔212與上游緩沖室134a連通， 并且經(jīng)由形成在傳感器基體210上的第二孔214與下游緩沖室134b連通， 從而形成液體的檢測路徑。
在本實(shí)施方式中，在膜202熔敷前的第一工序中，僅通過隔壁136支 承傳感器基體210 (隔壁的支承功能)。這是因?yàn)?，在?02被熔敷在開 口部130的周圍的熔敷用肋132之前，必須將傳感器基體210臨時定位在 開口部130的預(yù)定的位置處。另外，在第二工序中，在傳感器基體210被 膜202支承之后，在開口部130的進(jìn)深方向上，傳感器基體210僅能夠與 隔壁136接觸(隔壁的上游和下游的間隔功能)。并且，由于傳感器基體 210被膜202支承，因此不要求傳感器基體210始終與隔壁136相接觸， 但是，始終要求隔壁136的上游和下游的間隔功能。
這里，如圖10所示，在本實(shí)施方式中，為了劃分墨水輸出流路134， 具有與傳感器基體210相對配置的流路壁102a。并且，隔壁136與該流路 壁102a—體地形成。該隔壁136是為了將墨水輸出流路134分隔成上游緩 沖室134a和下游緩沖室134b而不可缺少的結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)?，如果不存?隔壁136，則不能保證作為墨水輸出流路134內(nèi)的介質(zhì)的墨水或氣泡經(jīng)過 傳感器腔室222。而如果墨水輸出流路134內(nèi)的墨水或氣泡不經(jīng)過傳感器 腔室222，則傳感器芯片220會誤檢測出墨水用盡終點(diǎn)。
為了將墨水輸出流路134間隔成上游緩沖室134a和下游緩沖室 134b，必須使隔壁136與傳感器基體210抵接，或者具有至少不會使氣泡
經(jīng)由傳感器基體210與隔壁136之間的間隙通過的微小的間隙。換言之，
間隙的流路阻力比第一孔212的流路阻力大，并且至少不能允許氣泡通 過。這是隔壁136的原本的功能。
另一方面，在安裝傳感器基體210時(第一工序)，隔壁136與傳感 器基體210抵接而被支承，從而可以防止傳感器基體210掉落到開口部 130的內(nèi)部。S口，在第一工序中，隔壁136具有臨時支承傳感器基體210 的功能。
在膜202被熔敷在開口部130的周圍的熔敷用肋132上、傳感器基體 210及傳感器芯片220被安裝到開口部130之后，傳感器基體210除了與 傳感器芯片220及膜202接觸以外僅與隔壁136接觸。g卩，在開口部130 的進(jìn)深方向上，傳感器基體210僅能夠與隔壁136接觸。
在這種情況下，可以通過壓電元件226檢測出殘留振動波形。這是因 為，在本實(shí)施方式中，墨水檢測裝置200的主體殼體102是墨盒100的主 體殼體的一部分，容量大。 一般來說，主體殼體102通過樹脂制造，例如 由聚丙烯等柔軟材料形成，如果容量大，則振動吸收變大。
這里，如果壓電元件226發(fā)生振動，則除了振動板224以外，裝載有 該傳感器芯片220的傳感器基體210也會振動。如果該傳感器基體210與 主體殼體102的接觸面積大，則傳感器基體210的振動會被主體殼體102 吸收掉。此時，無法得到能夠通過壓電元件226檢測出的足夠大的殘留振 動波形的振幅。
在本實(shí)施方式中，傳感器基體210僅被膜202和隔壁136支承，因此 主體殼體102所吸收的振動波變成最低限度，從而可以確保能夠通過壓電 元件226檢測出的足夠的振幅。
圖11是從下方觀察在隔壁136的中途進(jìn)行截斷的狀態(tài)的圖。隔壁136 位于傳感器基體210的第一孔212和第二孔214之間。并且，隔壁136的 頂端部的最大厚度是在隔壁136與第一孔212和第二孔214相切的情況下 出現(xiàn)的，而不能堵塞第一孔212和第二孔214。這是因?yàn)椋瑫龃蟀搭A(yù)定 設(shè)計的第一、第二孔的流路阻力。 (變形例)
如上所述，對本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但可以在實(shí)質(zhì)上不脫離 本發(fā)明的新事項(xiàng)和效果的情況下進(jìn)行多種變形，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說是容易理解的。因此，這樣的變形例全部被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例 如，在說明書或附圖中至少一次與更廣義或同義的不同的詞語一起記載的 詞語能夠在說明書或附圖的任何位置被置換為所述不同的詞語。
如圖12A、 12B所示，隔壁136也可以具有自由端136b的厚度比流路 壁102a—側(cè)的基端136a薄的錐形形狀。g卩，即使基端136a比第一孔212 和第二孔214的邊緣間的距離寬，只要自由端136b的厚度與圖IO相同小 于邊緣間的距離即可。這是因?yàn)椋粫龃蟮谝豢?12和第二孔214的流 路阻力。通過加厚基端136a，可以改善射出成形時的成形性。另外，作為 使自由端136b變薄的方法，除了如圖12B那樣形成為傾斜錐面以外，還 可以使自由端部彎曲。
為了提高傳感器基體210安裝時的穩(wěn)定性，也可以如圖13A、 13B那 樣構(gòu)成。即，也可以設(shè)置除隔壁136以外的輔助支承肋138。在圖13A、 13B中，在傳感器基體210的長度方向上的兩端側(cè)配置有可抵接的兩個輔 助支承肋138。但是，從流路壁102a到兩個輔助支承肋138的頂端的高度 Hl比到隔壁136的頂端的高度H2小。
在圖IO所示的實(shí)施方式中，傳感器基體210在安裝時僅被隔壁136支 承，因此傳感器基體210如蹺蹺板那樣受到中心支承，穩(wěn)定性差。在圖 13A、 13B的實(shí)施方式中，即使傳感器基體210發(fā)生傾斜，也由于其下降 的端部會與輔助支承肋138抵接，因此會與隔壁136形成兩點(diǎn)支承而變得 穩(wěn)定°
但是，在組裝完傳感器基體210后，如圖13B所示，傳感器基體210 被配置成與流路壁102a幾乎平行，因此傳感器基體210與輔助支承肋138 不接觸。由此，與圖10的實(shí)施方式相同可以大大地確保殘留振動的振 幅。
另外，即使在組裝完傳感器基體210后，發(fā)生了如作用有降落沖擊力 那樣的異常時，輔助支承肋138也可以防止傳感器基體210過度傾斜。因 此，可以防止被膜202支承的傳感器基體210過度傾斜后扎破膜202。
另外，隔壁136不限于設(shè)置在流路壁102a上。例如，如圖14所示， 也可以設(shè)置從傳感器基體210的第一孔212和第二孔214之間垂下的隔壁 216。該隔壁216與流路壁102a相接觸，或者具有流路阻力比第一孔212 的流路阻力大的微小間隙而與其相對。在圖14中，還設(shè)置有在傳感器基 體210的例如長度方向上的兩端垂下的輔助支承肋218。從傳感器基體 210的下表面到兩個輔助支承肋138的頂端的高度Hl比到隔壁136的頂端 的高度H2小。這樣一來，也可以得到與圖13A、 13B的實(shí)施方式相同的 效果。另外，也可以在流路壁102a和傳感器基體210中的一者上設(shè)置隔 壁，在另一者上設(shè)置輔助支承肋。這樣，當(dāng)在傳感器基體210上設(shè)置隔壁 216和/或輔助支承肋218時，例如可以通過切削加工來形成傳感器基體 210。
下面，參照圖16 圖21來說明用于防止因氣泡引起的誤檢測的結(jié)構(gòu)。
圖16是從各圖的上方觀察圖12B、圖13B、或圖14所示的傳感器基 體210的安裝結(jié)構(gòu)而將其示意性地示出的俯視圖。在圖16中，除去了膜 202。如圖16所示，在主體殼體102上形成有開口部102A,在傳感器基體 210配置在該開口部102A內(nèi)的狀態(tài)下，傳感器基體210被膜202支承。但 是，在圖16中沒有圖示膜202。
這里，在開口部102A的內(nèi)壁部與矩形狀的傳感器基體210的四個邊 之間形成有微小的間隙Dl。在設(shè)計上設(shè)定公差以減小該間隙Dl，使傳感 器基體210定位在開口部102A內(nèi)。
對圖16所示的結(jié)構(gòu)的問題進(jìn)行說明。在向主體殼體102內(nèi)填充墨水 時，使主體殼體102內(nèi)部形成為接近真空狀態(tài)后填充墨水。此時，雖然間 隙D1與圖IO所示的上游緩沖室134a或下游緩沖室134b連通，但是由于 狹窄到墨水都不能進(jìn)入的程度，因此當(dāng)墨水充滿上游緩沖室134a和下游緩 沖室134b時，在間隙Dl中會殘留有氣泡。
由于膜202例如像聚丙烯(PP)等那樣具有氣體滲透性，因此該氣泡 會在長時間吸入氣體后成長，并成長為大氣泡。成長的氣泡例如通過傳感 器基體210上的壓電元件226 (參考圖l)的振動等從間隙D1脫離，進(jìn)入
到圖10所示的與傳感器腔室222連通的上游緩沖室134a或下游緩沖室 134b中。如果該氣泡到達(dá)了傳感器腔室222內(nèi)，則盡管仍然殘留有墨水， 但仍會誤檢測出墨水用盡。
圖17A 圖17C示意性地示出了改善該問題的結(jié)構(gòu)。圖17A是以與圖 16相同的狀態(tài)示出的本實(shí)施方式的俯視圖。圖17B是圖17A的A2-A2截 面圖，圖17C是圖17A的B2—B2截面圖。
由于圖17A是示出解決原理的圖，因此示意性地示出的傳感器基體 210是具有四個邊的矩形。在開口部402中，在與傳感器基體210的四個 邊相對的位置處局部性地設(shè)置有向傳感器基體210的四個邊突出的四個定 位部410、 411、 412、 413。
此時，如圖17A所示，在傳感器基體210的寬度方向上的長度與定位 部410、 412之間的距離之間會產(chǎn)生間隙Dl。同樣，在傳感器基體210的 長度方向上的長度與定位部411、 413之間的距離之間會產(chǎn)生間隙Dl。通 過在設(shè)計上用尺寸公差來規(guī)定間隙Dl，可以通過四個定位部410 413對 傳感器基體210進(jìn)行定位。并且，間隙Dl的尺寸與圖16所示的間隙Dl 相同，該間隙D1狹窄到墨水不能流入的程度。
另外，在除了四個定位部410、 411、 412、 413以外的區(qū)域內(nèi)，在形 成開口部402的壁部與傳感器基體210的四個邊之間形成有與通過上述設(shè) 計公差規(guī)定的間隙Dl相比足夠大的間隙D2。該間隙D2形成流路134的 一部分，該流路134形成在通過圖17A所示的隔壁136隔開的圖17B或圖 17C所示的上游緩沖室134a或下游緩沖室134b中。
艮口，在注入墨水時，如圖17B的實(shí)線所示，墨水經(jīng)由傳感器基體210 的第一孔212導(dǎo)入到傳感器腔室222內(nèi)，但是如圖17B的虛線所示，從供 應(yīng)口 135a導(dǎo)入到上游緩沖室134a的墨水碰到位于前進(jìn)方向上的前方的壁 (傳感器基體210)后分散，從而在傳感器基體210的周圍的間隙D2中也 流入了墨水?；蛘?，如圖17C的實(shí)線所示，墨水經(jīng)由傳感器基體210的第 二孔214從傳感器腔室222導(dǎo)出到排出口 135b中但是，如圖17C的虛線 所示，從第二孔214導(dǎo)出的墨水碰到位于前進(jìn)方向上的前方的壁(下游緩 沖室134b的壁)后分散，從而在傳感器基體210的周圍的間隙D2中也流
入了墨水。
這樣，在間隙D2中也充滿有墨水而不殘留氣泡。因此，可以防止墨 水用盡的誤檢測。
并且，為了使墨水容易流入間隙D2，優(yōu)選將上游緩沖室134a的供應(yīng) 口 135a設(shè)定在不與傳感器基體210的第孔214相對的位置，將下游緩沖 室134b的排出口 135b設(shè)定在不與傳感器基體210的第一孔214相對的位 置。這是因?yàn)?，如上所述，在被?dǎo)入或?qū)С龅哪那斑M(jìn)方向上的前方存 在壁，因此墨水容易分散而流入到間隙D2中。
這里，四個定位部之中的相對的兩個定位部410、 412位于隔壁136 的延長線上(參考圖17A)。這是因?yàn)椋绻贿@樣的話，則會通過間隙 D形成使隔壁136的一側(cè)與另一側(cè)連通的流路，從而形成了不經(jīng)過傳感器 腔室222的墨水流路。
圖18 圖21示出了將圖17A 圖17C的實(shí)施方式更加具體化的其他 實(shí)施方式。圖18是以與圖17相同的狀態(tài)示出的其他實(shí)施方式的俯視圖。 圖19是圖18的A3—A3截面圖，圖20是圖18的B3—B3截面圖。圖21 是安裝傳感器基體210之前的主體殼體400的俯視圖。
如圖18所示，在主體殼體400的開口部402的周圍形成有與膜202 (省略圖示)熱熔敷的環(huán)狀的熔敷帶404。傳感器基體210具有各兩個邊 在正交的兩個軸上相對的四個邊。傳感器基體210由于需要定位而具有四 個邊，但是連接該各個邊的形狀不受限制。
如圖18 圖21所示，在開口部402中，在與傳感器基體210的四個 邊相對的位置處，設(shè)置有向傳感器基體210的四個邊突出的四個定位部 410、 411、 412、 413。其中，定位部410沿傳感器基體210的一個邊、特 別是長邊形成得較長。其他的定位部411 413局部地設(shè)置在傳感器基體 210的其他的三個邊處。
通過在設(shè)計上對間隙D1 (在圖18 圖21中，予以省略)設(shè)定公差， 使傳感器基體210定位在開口部402內(nèi)，所述間隙Dl位于傳感器基體210 所具有的在正交的兩個軸上相對的各兩個邊、共計四個邊與跟這些邊相對 的四個定位部410 413之間。另外，通過使四個定位部中的至少一個定
位部410沿傳感器基體210的一個邊、特別是長邊形成得較長，可以有效
地在旋轉(zhuǎn)方向上對傳感器基體210進(jìn)行定位。但是，從產(chǎn)生氣泡的角度考 慮，不優(yōu)選過多地設(shè)定間隙Dl的區(qū)域，從限制旋轉(zhuǎn)的關(guān)系考慮，形成得 較長的定位部僅沿一個邊形成即可。
并且，在除了四個定位部410、 411、 412、 413以外的區(qū)域內(nèi)，在形 成開口部402的壁部與傳感器基體210的四個邊之間形成有與通過上述設(shè) 計公差規(guī)定的間隙Dl相比足夠大的間隙D2。該間隙D2形成流路134的 一部分，該流路134形成在通過隔壁136隔開的上游緩沖室134a或下游緩 沖室134b中。
如上所述，在使主體殼體400內(nèi)部形成為接近真空的狀態(tài)后填充墨 水。此時，由于與上游緩沖室134a或下游緩沖室134b連通的間隙D2也 可以成為墨水的流路，因此當(dāng)墨水充滿了上游緩沖室134a及下游緩沖室 134b時，間隙D2中也充滿了墨水而不會殘留氣泡。由此，可以防止墨水 用盡的誤檢測。
并且，四個定位部中的相對的兩個定位部410、 412位于隔壁136的 延長線上(參照圖21)，從而可以防止形成不經(jīng)過傳感器腔室222的墨水 流路。
在圖18 圖21所示的實(shí)施方式中，也將上游緩沖室134a的供應(yīng)口 135a設(shè)定在不與傳感器基體210的第 一孔214相對的位置，將下游緩沖室 134b的排出口 135b設(shè)定在不與傳感器基體210的第一孔214相對的位 置。對于該供應(yīng)口 135a及排出口 135b的位置，也可以如圖22A及圖22B 所示的那樣來設(shè)定。圖22A是示出與圖18A相同的狀態(tài)的其他的實(shí)施方式 的俯視圖，圖22B是圖22A的A4—A4截面圖。
在圖22A及圖22B所示的實(shí)施方式中，將設(shè)置在上游緩沖室134a中 的供應(yīng)口 135a和設(shè)置在下游緩沖室134b中的排出口 135b均配置在與開口 部402的間隙D2相對的位置處。此時，優(yōu)選設(shè)置隔開供應(yīng)口 135a和上游 緩沖室134a的間隔壁134al和隔開排出口 135b和下游緩沖室B4b的間隔 壁134bl。
這是因?yàn)椋瑥墓?yīng)口 135a導(dǎo)入的墨水徑直流入到間隙D2中，優(yōu)選被
間隔壁134al引導(dǎo)而流入到間隙D2中，同樣地，從傳感器基體210的第 二孔216排出的墨水碰到下游緩沖室134b的壁而分散后流入到間隙D2 中，優(yōu)選被間隔壁134M引導(dǎo)流入到間隙D2中。
另外，本發(fā)明的液體容納容器的用途不限于噴墨式記錄裝置的墨盒。 可以轉(zhuǎn)用于具有噴出微量的液滴的液體噴頭等的各種液體消耗裝置中。
作為液體消耗裝置的具體例子，例如可以列舉出具有用于液晶顯示 器等的濾色器制造的色料噴射頭的裝置；具有用于有機(jī)EL顯示器、面發(fā) 光顯示器(FED)等的電極形成的電極材料(導(dǎo)電漿體)噴射頭的裝置； 具有用于生物芯片制造的生物有機(jī)物噴射頭的裝置；具有作為精密移液管 的試料噴射頭的裝置；印染裝置或微分配器等。
另外，本發(fā)明的液體檢測裝置不限于組裝到架上式的墨盒中，也可以 組裝到未裝載在托架上的副罐、離架式的墨盒等中。
并且，在上述的實(shí)施方式中，將液體檢測裝置的殼體主體作為了液體 容納容器的殼體主體的一部分，而除去了如專利文獻(xiàn)2那樣的密封橡膠和 彈簧，但是不限于此。也可以作為與液體容納容器的殼體主體分開的單元 來構(gòu)成液體檢測裝置。此時，雖然也許不能除去密封橡膠和彈簧，但是即 使單元?dú)んw大型化，也可以將該單元?dú)んw的振動吸收抑制到最低限度，從 而有助于確保檢測波形的振幅。在上述實(shí)施方式中，也可以將液體噴射裝 置具體化為所謂全行式(foil head)(行打印頭(line head)方式)的打 印機(jī)，S卩，在與記錄紙張(省略圖示)的運(yùn)送方向(前后方向)交叉的方 向上，記錄頭19形成為與記錄紙張(省略圖示)的寬度方向(左右方 向)上的長度相對應(yīng)的整體形狀。
在上述實(shí)施方式中，將液體噴射裝置具體化為噴墨式打印機(jī)11，但是 不限于此，也可以具體化為噴射或噴出除墨水以外的其他液體(包括功 能材料的粒子分散或混合在液體中而形成的液狀體；類似凝膠的流狀體) 的液體噴射裝置。例如，也可以為如下的噴射裝置液狀體噴射裝置，噴 射液狀體，所述液狀體以分散或溶解的形態(tài)包含用于液晶顯示器、EL (電 發(fā)光)顯示器、以及面發(fā)光顯示器的制造等的電極材料及色料(像素材 料)等材料；液體噴射裝置，噴射用于生物芯片制造的生物有機(jī)物；液體
噴射裝置，作為精密移液管，噴射成為試料的液體。另外，還可以是如下 的噴射裝置以微量向鐘表或照相機(jī)等精密機(jī)械噴射潤滑油的液體噴射裝 置；為了形成用于光通信元件等的微小半球透鏡(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；為了對基板等進(jìn)
行蝕刻而噴射酸或堿等蝕刻液的液體噴射裝置；噴射凝膠(例如物理凝
膠)等流狀體的流狀體噴射裝置。并且，本發(fā)明可以適用于其中任一種的 液體噴射裝置。另外，在本說明書中，"液體"為不包含僅由氣體形成的 液體的概念，液體例如包括除無機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑、溶液、液狀樹脂、液 狀金屬(金屬熔液)等以外的液狀體、流狀體等。具有作為的試料噴射頭
的裝置；印染裝置或微分配器等。
權(quán)利要求
1. 一種液體檢測裝置，其特征在于，包括主體殼體，經(jīng)由開口部而露出形成有流路；傳感器基體，通過所述主體殼體的所述開口部，與所述流路面對配置；傳感器芯片，包括壓電元件，所述壓電元件被裝載在與所述傳感器基體面對所述流路的面相反的一側(cè)的面上；膜，將所述傳感器基體保持在所述開口部中，并且密封所述開口部；以及隔壁，在所述主體殼體內(nèi)將所述流路間隔成上游一側(cè)和下游一側(cè)；其中，所述傳感器芯片具有接納作為檢測對象的液體的傳感器腔室，所述傳感器基體包括第一孔，從所述流路的上游一側(cè)向所述傳感器腔室引導(dǎo)所述液體；和第二孔，從所述傳感器腔室向所述流路的下游一側(cè)引導(dǎo)所述液體；在所述開口部的進(jìn)深方向上，所述傳感器基體在所述傳感器基體的所述第一孔與第二孔之間的位置處能夠僅經(jīng)由所述隔壁而與所述主體殼體接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述主體殼體在與所述傳感器基體相對的位置處具有流路壁， 所述隔壁與所述主體殼體的所述流路壁一體地形成并向所述傳感器基體延伸。
3. 如權(quán)利要求2所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述主體殼體還具有輔助支承部，所述輔助支承部在向所述開口部安裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以外的一處或多處支承所述傳感器基 體，所述輔助支承部在所述傳感器基體被所述膜相對于所述流路壁實(shí)質(zhì)上 平行地支承的狀態(tài)下不與所述傳感器基體接觸。
4. 如權(quán)利要求2所述的液體檢測裝置，其特征在于，所述主體殼體還具有輔助支承部，所述輔助支承部在向所述開口部安 裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以外的一處或多處支承所述傳感器基 體，所述輔助支承部從所述流路壁向所述傳感器基體延伸而形成，并且從 所述流路壁到所述輔助支承部的頂端的高度比從所述流路壁到所述隔壁的 頂端的高度小。
5. 如權(quán)利要求2所述的液體檢測裝置，其特征在于，被所述膜支承的所述傳感器基體與跟所述主體殼體一體地形成的所述 隔壁之間的間隙的流路阻力比所述第一孔的流路阻力大。
6. 如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述隔壁的頂端部形成得比所述隔壁的基端部薄，薄的頂端部位于所述傳感器基體的所述第一孔與所述第二孔之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述主體殼體在與所述傳感器基體相對的位置處具有流路壁， 所述隔壁在所述第一孔與所述第二孔之間與所述傳感器基體一體地形成，并向所述流路壁延伸。
8. 如權(quán)利要求7所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述傳感器基體還具有輔助支承部，所述輔助支承部在向所述開口部安裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以外的一處或多處與所述流路壁接 觸并支承所述傳感器基體，所述輔助支承部在所述傳感器基體被所述膜相 對于所述流路壁實(shí)質(zhì)上平行地支承時不與所述流路壁接觸。
9. 如權(quán)利要求7所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述傳感器基體還具有輔助支承部，所述輔助支承部在向所述開口部安裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以外的一處或多處與所述流路壁接 觸并支承所述傳感器基體，所述輔助支承部從所述傳感器基體向所述流路壁延伸而形成，并且從 所述傳感器基體到所述輔助支承部的頂端的高度比從所述傳感器基體到所 述隔壁的頂端的高度小。
10. 如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的液體檢測裝置，其特征在于， 被所述膜支承的所述傳感器基體的所述隔壁與所述流路壁之間的間隙 的流路阻力比所述第一孔的流路阻力大。
11. 如權(quán)利要求l所述的液體檢測裝置，其特征在于，所述傳感器基體具有如下形狀具有各兩個邊在正交的兩個軸的方向 上相對的四個邊，至少在所述主體殼體的所述開口部中，在與所述傳感器基體的四個邊 相對的位置處設(shè)置有向所述傳感器基體的所述四個邊突出的至少四個定位 部，在除了所述至少四個定位部以外的區(qū)域內(nèi)，形成所述開口部的壁部與 所述傳感器基體的四個邊之間的間隙形成所述上游一側(cè)或所述下游一側(cè)的 所述流路的一部分。
12. 如權(quán)利要求11所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述至少四個定位部中的兩個定位部位于所述隔壁的延長線上。
13. 如權(quán)利要求11所述的液體檢測裝置，其特征在于，所述至少四個定位部中的一個定位部沿所述傳感器基體的一個邊形成 得較長。
14. 如權(quán)利要求13所述的液體檢測裝置，其特征在于，所述至少四個定位部中的一個定位部沿所述傳感器基體的長邊形成得 較長。
15. 如權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的液體檢測裝置，其特征在于，向所述流路的所述上游一側(cè)供應(yīng)液體的供應(yīng)口被配置在不與所述傳感 器基體的所述第一孔相對的位置處，從所述流路的所述下游一側(cè)排出液體 的排出口被配置在不與所述傳感器基體的所述第二孔相對的位置處。
16. 如權(quán)利要求15所述的液體檢測裝置，其特征在于， 供應(yīng)口和排出口在除了所述至少四個定位部以外的區(qū)域內(nèi)與所述開口部相對配置，所述供應(yīng)口向所述流路的所述上游一側(cè)供應(yīng)液體，所述排出 口從所述流路的所述下游一側(cè)排出液體。
17.—種液體檢測裝置，其特征在于，包括 主體殼體，經(jīng)由開口部而露出形成有流路；傳感器基體，通過所述主體殼體的所述開口部，與所述流路面對配置；傳感器芯片，包括壓電元件，所述壓電元件被裝載在與所述傳感器基體面對所述流路的面相反的一側(cè)的面上；膜，將所述傳感器基體保持在所述開口部中，并且密封所述開口部； 流路壁，設(shè)置在所述主體殼體中，并與所述傳感器基體相對；以及 隔壁，在所述主體殼體內(nèi)將所述流路間隔成上游一側(cè)和下游一側(cè)； 其中，所述傳感器芯片具有接納作為檢測對象的液體的傳感器腔室， 所述傳感器基體包括第一孔，從所述流路的上游一側(cè)向所述傳感器腔室引導(dǎo)所述液體；和第二孔，從所述傳感器腔室向所述流路的下游一側(cè)引導(dǎo)所述液體；所述隔壁從所述傳感器基體或所述流路壁中的一者向另一者一體地延 伸而形成，在所述隔壁與所述傳感器基體或所述流路壁的另一者之間設(shè)置有間 隙，所述間隙的流路阻力比所述第一孔的流路阻力大。
18. 如權(quán)利要求17所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述主體殼體還具有輔助支承部，所述輔助支承部在向所述開口部安裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以外的一處或多處支承所述傳感器基 體，所述輔助支承部從所述流路壁向所述傳感器基體延伸而形成，并且從 所述流路壁到所述輔助支承部的頂端的高度比從所述流路壁到所述隔壁的 頂端的高度小。
19. 如權(quán)利要求17所述的液體檢測裝置，其特征在于， 所述傳感器基體還具有輔助支承部，所述輔助支承部在向所述開口部安裝所述傳感器基體時在除了所述隔壁以外的一處或多處與所述流路壁接 觸并支承所述傳感器基體，所述輔助支承部從所述傳感器基體向所述流路壁延伸而形成，并且從 所述傳感器基體到所述輔助支承部的頂端的高度比從所述傳感器基體到所 述隔壁的頂端的高度小。
20. 如權(quán)利要求1或17所述的液體檢測裝置，其特征在于，所述主體殼體為容納所述液體的容器的 一部分。
21. —種液體容納容器，其特征在于，包括主體殼體，形成有液體容納部、與所述液體容納部連結(jié)的輸出流路、以及使所述輸出流路在所述輸出流路的終端一側(cè)的位置處露出的開口部；傳感器基體，通過所述主體殼體的所述開口部，與所述輸出流路面對 配置；傳感器芯片，包括壓電元件，所述壓電元件被裝載在與所述傳感器基 體面對所述輸出流路的面相反的 一側(cè)的面上；膜，將所述傳感器基體保持在所述開口部中，并且密封所述開口部；以及隔壁，在所述主體殼體內(nèi)將所述輸出流路間隔成上游一側(cè)和下游一 其中，所述傳感器芯片具有接納作為檢測對象的液體的傳感器腔室， 所述傳感器基體包括第一孔，從所述輸出流路的上游一側(cè)向所述傳感器腔室引導(dǎo)所述液體；和第二孔，從所述傳感器腔室向所述輸出流路的下游一側(cè)引導(dǎo)所述液體，在所述開口部的進(jìn)深方向上，所述傳感器基體在所述傳感器基體的所述第一孔與第二孔之間的位置處能夠僅與所述隔壁接觸。
22. —種容納容器，其特征在于，包括主體殼體，形成有液體容納部、與所述液體容納部連結(jié)的輸出流路、 以及使所述輸出流路在所述輸出流路的終端一側(cè)的位置處露出的開口部；傳感器基體，通過所述主體殼體的所述開口部，與所述輸出流路面對 配置；傳感器芯片，包括壓電元件，所述壓電元件被裝載在與所述傳感器基 體面對所述輸出流路的面相反的一側(cè)的面上； 膜，將所述傳感器基體保持在所述開口部中，并且密封所述開口部； 流路壁，設(shè)置在所述主體殼體中，并與所述傳感器基體相對；以及 隔壁，在所述主體殼體內(nèi)將所述輸出流路間隔成上游一側(cè)和下游一其中，所述傳感器芯片具有接納作為檢測對象的液體的傳感器腔室， 所述傳感器基體包括第一孔，從所述輸出流路的上游一側(cè)向所述傳感器腔室引導(dǎo)所述液體；和第二孔，從所述傳感器腔室向所述輸出流路的下游一側(cè)引導(dǎo)所述液體，所述隔壁從所述傳感器基體或所述流路壁中的一者向另一者一體地延伸而形成，在所述隔壁與所述傳感器基體或所述流路壁的另一者之間設(shè)置有間 隙，所述間隙的流路阻力比所述第一孔的流路阻力大。
23. —種液體檢測裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序第一工序，將裝載有傳感器芯片的傳感器基體通過形成有流路的主體 殼體的開口部與所述流路面對配置，所述傳感器芯片包括壓電元件-，第二工序，將膜熔敷在所述開口部的周圍，通過所述膜將裝載有傳感 器芯片的傳感器基體支承在所述主體殼體上并且密封所述開口部；其中，所述第一工序包括以下工序通過隔壁來支承所述傳感器基體，所述 隔壁在所述主體殼體內(nèi)將所述流路間隔成上游一側(cè)和下游一側(cè)，通過所述第一工序和所述第二工序，使傳感器腔室經(jīng)由形成在所述傳 感器基體上的第一孔與所述流路的上游一側(cè)連通，并且經(jīng)由形成在所述傳 感器基體上的第二孔與所述流路的下游一側(cè)連通，從而形成液體的檢測路 徑，所述傳感器腔室形成在所述傳感器芯片上，并接納作為檢測對象的液 體。
24. 如權(quán)利要求23所述的液體檢測裝置的制造方法，其特征在于， 在所述第一工序中，通過輔助支承部與所述隔壁一起支承所述傳感器 基體，在所述第二工序中，使所述輔助支承部不與所述傳感器基體接觸。
25. —種液體檢測裝置，被安裝在液體容納容器上，所述液體容納容器包括將容納在液體容納容器內(nèi)部的液體向外部供應(yīng)的液體供應(yīng)口，所述液體檢測裝置的特征在于，包括 傳感器芯片；以及裝載有所述傳感器芯片的傳感器基體； 其中，所述傳感器芯片包括經(jīng)由開口部接納作為檢測對象的液體的腔室，所述傳感器基體包括供應(yīng)路徑，從所述腔室的所述開口部一側(cè)供應(yīng)所述液體；和排出路徑，從所述腔室的所述開口部一側(cè)排出所述液體； 所述傳感器芯片包括振動板，所述振動板面對所述腔室并可以振動，在所述振動板上層積有壓電元件，所述液體容納容器具有流路形成部，所述流路形成部與所述液體檢測裝置的所述供應(yīng)路徑及所述排出路徑連通，所述液體檢測裝置通過隔壁被支承在所述液體容納容器上，并通過膜安裝在所述液體容納容器上，所述隔壁將所述流路形成部劃分成供應(yīng)流路和導(dǎo)入流路，所述供應(yīng)流路向所述供應(yīng)路徑供應(yīng)所述液體，所述導(dǎo)入流路從所述排出路徑導(dǎo)入所述液體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有可以減少部件數(shù)量或加大液體檢測時的振幅的結(jié)構(gòu)的液體檢測裝置、使用該液體檢測裝置的液體容納容器、以及液體檢測裝置的制造方法。液體檢測裝置(200)包括主體殼體(102)，經(jīng)由開口部(130)而露出形成有流路(134)；傳感器基體(210)，與主體殼體的流路面對配置；傳感器芯片(220)，被裝載在傳感器基體上；膜(220)，對保持有傳感器基體的開口部進(jìn)行密封；以及隔壁(136)，將流路間隔成上游一側(cè)(134a)和下游一側(cè)(134b)。傳感器芯片具有傳感器腔室(222)，傳感器基體包括第一孔(212)，將液體從上游一側(cè)(134a)向傳感器腔室引導(dǎo)；和第二孔(214)，將液體從傳感器腔室向下游一側(cè)(134b)引導(dǎo)。傳感器基體在開口部的進(jìn)深方向上能夠僅經(jīng)由隔壁與主體殼體接觸。
文檔編號G01F23/22GK101391527SQ200810088079
公開日2009年3月25日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者神戶康晴, 鲇澤貴幸, 鱷部晃久 申請人:精工愛普生株式會社