CN101032888A - 液体余量检测方法、故障检测装置、液体消耗装置及液体容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够对检测单元在液体被耗尽时反馈回有液体的误操作进行检测的液体余量检测方法、故障检测装置、液体消耗装置以及液体容器。液体容器(1)包括：墨水包(7)；与墨水包(7)连接且容积可收缩的传感器室(21)；可检测传感器室(21)的容积变化的墨水检测部(11)；以及开关阀机构(12)，其被配置在墨水包(7)和传感器室(21)之间，能够阻断墨水从墨水包(7)向传感器室(21)的流入。墨水检测部(11)在传感器室(21)的容积通过在关闭开关阀机构(12)的状态下从墨水供应口(9)吸引传感器室(21)的墨水而收缩的状态、和打开开关阀机构(12)的状态下，对液体容器(1)进行检测操作。

Description

液体余量检测方法、故障检测装置、液体消耗装置及液体容器

技术领域

本发明涉及设置在液体容器中的检测单元的故障检测方法、故障检测装置、液体消耗装置以及液体容器，其中所述液体容器向喷出微量液滴的液体喷射头等液体消耗装置供应墨水等液体。

背景技术

印染装置、微扩散器、甚至要求以超高质量进行印刷的商用记录装置等的液体喷射头从可在装置主体上装卸的液体容器接收被喷出液的供应。为了防止喷射头因空打而受到损伤，需要监视容器的液体余量。

因此，提出了对在记录装置中使用的、作为液体容器的墨盒中的墨水余量进行检测的各种方案。

作为这种检测液体余量的结构，例如提出了如下结构，其包括：液体容纳室，通过加压单元的加压，将储存的液体排出到液体检测室；和检测单元，其配置阻隔在加压单元的压力的区域中，并检测液体检测室的容积变化(例如参照专利文献1)。

该液体检测室例如由柔性薄膜等构成室壁的一部分，从而即使在液体容纳室中有充足的液体余量的情况下，当液体容纳室不受加压单元的加压从而不从液体容纳室排出液体时，其容积也保持在最小限度。当在加压单元的加压下从液体容纳室排出液体时，液体检测室的容积根据所排出的液体量而扩大。

另一方面，当实施加压单元的加压时从液体容纳室排出的液体量会随着液体容纳室内的液体余量的减少而逐渐减少。然后，当从液体容纳室排出的液体量减少时，液体检测室的容积的增加也会随之减少。

从而，检测单元可以检测在加压单元的加压时液体检测室的液体容量是否达到了规定水平。

专利文献1：日本专利文献特开2004-351871号公报。

但是，在上述的液体容器中，用适当的推压部件将构成室壁一部分的柔性薄膜向容积减少的方向推压，以便在不从液体容纳室排出液体时，液体检测室保持最小容积。因此，每当从液体容纳室排出液体而使液体检测室的容积增大时，柔性薄膜都要重复变形以扩大液体检测室的容积，因此，必须用高耐久性的高价材料形成该柔性薄膜，由此会产生导致液体容器的成本上升的问题。

对此，可以设想有下述结构的液体容器，在该容器中，为了不使液体检测室的容积反复变动，将液体检测室配置在施加了加压单元的压力的区域中，并用适当的推压部件将构成室壁一部分的柔性薄膜向容积增大的方向推压，使得即使在不从液体容纳室排出液体时，液体检测室也会保持在最大容积。

但是，在具有上述结构的液体容器中，不管是处于加压单元的加压状态还是非加压状态，液体检测室的容积均增大，并在液体停止从液体容纳室流入的状态、即液体被耗尽的状态下，液体检测室开始收缩容积。

因此，在液体消耗装置的使用过程中存在如下问题：对检测单元在液体被耗尽时反馈回有液体的误操作(故障)无法进行检测。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述课题，提供一种能够对检测单元在液体被耗尽时反馈回有液体的误操作进行检测的液体余量检测方法、故障检测装置、液体消耗装置以及液体容器。

本发明的上述目的通过下述液体余量检测方法来完成，所述液体余量检测方法针对液体容器进行检测，其特征如下：所述液体容器包括：供应口，向液体消耗装置供应液体；液体容纳室，从液体排出口排出所储存的液体；液体检测室，与所述液体容纳室连接，其容积可根据来自该液体容纳室的液体流入而扩大，而可在液体停止从所述液体容纳室流入时收缩；检测单元，检测所述液体检测室的容积变化；以及阀机构，被配置在所述液体容纳室和所述液体检测室之间，能够阻断液体从所述液体容纳室向所述液体检测室的流入；其中，所述检测单元在所述液体检测室的容积通过在关闭所述阀机构的状态下从所述吸引口吸引所述液体检测室的液体而收缩的状态下，以及所述阀机构打开的状态下，进行检测操作。

根据上述的液体余量检测方法，当在关闭配置在液体容纳室和液体检测室之间的阀机构，阻断液体从液体容纳室流入的状态下从供应口吸引所述液体检测室的液体时，液体容纳室处于虚拟的墨水耗尽状态。

因此，可以通过在液体消耗装置的使用过程中一边使液体容器处于虚拟的液体耗尽状态，一边通过检测单元检测液体检测室的容积变化来确认该检测单元的操作不良。

即，通过检测单元在关闭阀机构并从供应口吸引液体检测室的液体状态和打开阀机构的状态下检测液体检测室的容积，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

在上述的液体余量检测方法中，所述液体容纳室在加压单元的加压下从液体排出口排出所储存的液体，所述液体检测室被配置在所述加压单元施加压力的区域。

根据上述的液体余量检测方法，当在液体容纳室中有足够的液体余量时，不管是处于加压单元的加压状态还是非加压状态，液体检测室的容积均扩大，并在液体停止从液体容纳室流入的状态、即液体被耗尽的状态下，液体检测室开始收缩容积。

因此，既便加压单元随着液体的供应反复对液体容纳室进行加压和非加压，液体检测室的容积也不会收缩，从而不会使液体检测室的容积反复变动。从而，构成例如液体检测室的一部分的柔性薄膜等不会因反复变动而产生疲劳。

另外，在上述的液体余量检测方法中，优选的是，当在关闭所述阀机构的状态下从所述供应口吸引所述液体检测室的液体时，如果所述检测单元检测到所述液体检测室的扩大状态，就判断为所述检测单元操作不良。

根据上述的液体余量检测方法，当在关闭阀机构的状态下从供应口吸引液体检测室的液体时，尽管液体检测室处于虚拟的墨水耗尽状态，但如果检测单元仍检测到液体检测室的扩大状态，则判断为检测单元不良。

另外，本发明的上述目的通过下述的故障检测装置来达成。该故障检测装置对液体容器中的检测单元的故障进行检测，其特征如下：所述液体容器包括：供应口，向液体消耗装置供应液体；液体容纳室，从液体排出口排出所储存的液体；液体检测室，与所述液体容纳室连接，其容积可根据来自所述液体容纳室的液体流入而扩大，并可在液体停止从所述液体容纳室流入时收缩；检测单元，可检测所述液体检测室的容积变化；以及阀机构，被配置在所述液体容纳室和所述液体检测室之间，能够阻断液体从所述液体容纳室向所述液体检测室的流入；所述故障检测装置包括：闭锁机构，关闭所述阀机构；吸引机构，在关闭所述阀机构的状态下从所述供应口吸引所述液体检测室的液体；控制部，当在关闭所述阀机构的状态下从所述供应口吸引所述液体检测室的液体时，如果所述检测单元检测到所述液体检测室的扩大状态，就判断所述检测单元操作不良。

根据上述的故障检测装置，通过在关闭阀机构从而阻断液体从液体容纳室流入的状态下吸引所述液体检测室的液体，液体检测室中的液体将处于虚拟的液体耗尽状态。

因此，可以通过在液体消耗装置的使用过程中一边使液体容器处于虚拟的液体耗尽状态，一边通过检测单元检测液体检测室的容积变化来确认该检测单元的操作不良。

另外，在上述的故障检测装置中，所述液体容纳室在加压单元的加压下从液体排出口排出所储存的液体，所述液体检测室被配置在所述加压单元施加压力的区域。

根据上述的故障检测装置，当在液体容纳室中有足够的液体余量时，不管是处于加压单元的加压状态还是非加压状态，液体检测室的容积均扩大，并在液体停止从液体容纳室流入的状态、即液体被耗尽的状态下，液体检测室的容积方可开始收缩。

因此，既便加压单元随着液体的供应反复对液体容纳室进行加压和非加压，液体检测室的容积也不会收缩，从而不会使液体检测室的容积反复变动。从而，构成例如液体检测室的一部分的柔性薄膜等不会因反复变动而产生疲劳。

本发明的上述目的通过下述液体消耗装置来达成。该液体消耗装置具有上述结构的故障检测装置，其特征在于，可拆卸地安装有所述液体容器，并以微量液滴从喷射头喷出从所述液体容器的所述供应口供应的液体。

根据上述结构的液体消耗装置，由于可在检测单元检测液体容器的液体余量的同时确认所述检测单元的操作不良，因此，可以可靠地防止喷射头因空打而受到损伤。

另外，本发明的目的通过对液体容器进行检测的液体余量检测方法来达成。其特征如下：所述液体容器包括：向液体消耗装置供应液体的供应口；储存液体的液体容纳室；液体检测室，与所述液体容纳室连接，其容积可根据来自所述液体容纳室的液体流入而扩大，并可在液体停止从所述液体容纳室流入时收缩；检测单元，可检测所述液体检测室的容积变化；以及阀机构，被配置在所述液体容纳室和所述液体检测室之间，能够阻断液体从所述液体容纳室向所述液体检测室的流入；

所述液体余量检测方法闭锁所述阀机构，经由所述供应口来吸引液体，使得所述液体检测室的容积收缩，检测所述液体检测室的容积变化。

根据上述的液体余量检测方法，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

另外，在上述的余量检测方法中，优选的是，当从所述检测单元输出的信号表示所述液体检测室的扩大状态时，判断所述检测单元异常。或者，优选的是，当从所述检测单元输出的信号表示所述液体检测室的缩小状态时，判断所述检测单元正常。

根据上述的液体余量检测方法，能够容易地检测出液体容纳室中有无液体和检测单元的操作不良。

另外，本发明的上述目的通过下述的液体容器来达成，所述液体容器的特征如下：其包括：可导入第一加压流体的第一加压室；第二加压室，不与所述第一加压室流体连通，并可导入第二加压流体；储存液体的液体容纳室；检测单元，其具有与所述液体容纳室连接、且容积根据来自该液体容纳室的液体流入而扩大的液体检测室，该检测单元可检测所述液体检测室的容积变化；以及柔性部件，划分形成连接所述液体容纳室和所述液体检测室的流路的至少一部分，并能够阻断所述流路；

其中，所述液体检测室和所述液体容纳室被配置成在导入所述第一加压室的第一加压流体的作用下减小其体积，所述柔性部件被配置成在导入所述第二加压室的第二加压流体的作用下阻断所述流路。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

在上述的液体容器中，优选如下：所述液体检测室通过可根据液体检测室的液体容量而变形的薄膜密封在所述液体检测室的上表面形成的开口部而构成，并将液体检测装置的检测单元配置在所述液体检测室的底部。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

此外，在上述的液体容器中，优选如下：移动部件被安装在所述薄膜上，并通过所述薄膜与所述液体检测室的液体容量的变化相对应的变形而移动。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

此外，在上述的液体容器中，优选如下：所述检测单元是压电型检测单元，在该压电型检测单元中具有形成在所述液体检测室中的凹部，在所述移动部件根据所述液体检测室的液体容量的变动而移动到预定位置的状态下，所述凹部与所述移动部件的平行于水平面的一个面相配合而形成封闭空间，该压电型检测单元给所述凹部施加振动，并且可检测随所述振动而产生的自由振动的状态。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

此外，在上述的液体容器中，优选如下：所述移动部件在与所述压电型检测单元的振动面相对的区域中具有与所述振动面大致平行的面。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

此外，在上述的液体容器中，优选如下：所述移动部件在推压单元的作用下被推向与配置所述压电型检测单元的方向相反的方向。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

此外，在上述的液体容器中，优选如下：所述推压单元由弹性部件构成。

根据上述的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

发明效果

根据本发明的液体余量检测方法，可以通过在液体消耗装置的使用过程中一边使液体容器处于虚拟的液体耗尽状态，一边通过检测单元检测液体检测室的容积变化来确认该检测单元的操作不良。

因此，通过检测单元在关闭阀机构并从供应口吸引液体检测室的液体的状态和打开阀机构的状态下检测液体检测室的容积，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

根据本发明的故障检测装置，可以通过在液体消耗装置的使用过程中一边使液体容器处于虚拟的液体耗尽状态，一边通过检测单元检测液体检测室的容积变化来确认该检测单元的操作不良。

另外，根据本发明的液体消耗装置，可以可靠地防止喷射头因空打而受到损伤。

另外，根据本发明的液体容器，可以检测液体容纳室的液体的有无以及检测单元的操作不良。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的故障检测装置的框图；

图2是作为故障检测对象的液体容器的纵截面图；

图3是液体容纳室的液体处于耗尽状态时的液体容器的纵截面图；

图4是阀机构关闭从而处于虚拟的液体耗尽状态的液体容器的纵截面图；

图5是表示图1所示的故障检测装置的故障检测方法的顺序流程图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的液体余量检测方法、故障检测装置以及液体消耗装置的优选实施方式进行详细说明。

图1是本发明一个实施方式的故障检测装置的框图，图2是作为故障检测对象的液体容器的纵截面图，图3是液体容纳室的液体被耗尽时的液体容器的纵截面图，图4是关闭阀机构以使液体容器处于虚拟的液体耗尽状态的纵截面图，图5示出的是图1所示的故障检测装置的故障检测方法的顺序流程图。

在本实施方式中，以与其类型为同时对液体容纳室和液体检测室进行加压的液体容器对应的液体余量检测方法、故障检测装置以及液体消耗装置为例进行说明。

如图1所示，本实施方式的故障检测装置100是用来检测设置在液体容器1中的墨水检测部(检测单元)11的故障的。液体容器1是墨盒，该墨盒可拆卸地安装在图中未示出的喷墨式记录装置(液体消耗装置)的盒安装部上，并向装备在记录装置上的打印头(喷射头)供应墨水(液体)。

故障检测装置100包括作为基本构件的如下部分：闭锁单元71，其是关闭阀机构12(阀机构)的闭锁机构；吸引机构73，在关闭开关阀机构12的状态下从液体容器1的供应口9吸引传感器室(液体检测室)21的墨水，即进行真空吸引；以及控制部75，当进行真空吸引时，在墨水检测部11检测到传感器室21的扩大状态的情况下判定墨水检测部11为操作不良。另外，控制部75也可以如下构成：当进行真空吸引时，如果墨水检测部11检测出传感器室21的缩小状态，就判断为墨水检测部11操作正常。

除此之外，该故障检测装置100另外还包括：加压单元77，用于向液体容器1的加压室3(第一加压室)输送加压空气；操作部79，用于输入故障检测顺序；以及显示部81，显示故障检测结果。

在这里，对作为检查对象的液体容器1进行说明。

如图2所示，液体容器1包括：容器主体5，划分形成有被加压单元77或喷墨式记录装置的加压单元加压的加压室3；墨水包(液体容纳室)7，储存墨水并被容纳在加压室3内，并且通过加压室3的加压而从排出口(液体排出口)7a排出所储存的墨水；墨水供应口(供应口)9，用于向作为外部液体消耗装置的喷墨式记录装置的打印头供应墨水；墨水检测部11，位于墨水包7和墨水供应口9之间，用于检测墨水余量；以及开关阀机构12，被配置在墨水包7和墨水检测部11之间，并可阻断墨水从墨水包7向墨水检测部11的流入。

容器主体5包括：处于密闭状态的加压室3；作为加压气体注入部的加压口13，如箭头A所示，该加压口3用于图中未示出的加压单元向该加压室3输送加压空气；以及处于大气开放状态的空间44(第二加压室)。

该加压室3被施加有故障检测装置100的加压单元77或喷墨式记录装置的加压单元供应的加压气体的压力。从而，由加压单元所施加的压力对容纳在加压室3中的墨水包7和墨水检测部11二者同等地起作用。

墨水包7是将筒状的排出口7b结合到柔性袋体7a的一端侧而形成的，其中，所述柔性袋体7a是通过将在具有柔性的树脂薄膜层上层叠铝层而形成的覆铝多层薄膜彼此的边缘部相互粘合而形成的，所述筒状排出口7b与墨水检测部11的墨水流入口(液体流入口)11a相连接。该墨水包7通过使用覆铝多层薄膜来确保高阻气性。

墨水包7和墨水检测部11通过将墨水流入口11a嵌合连接在排出口7b上而成相互连接的状态。即，通过解除排出口7b和墨水流入口11a的嵌合，可彼此分离。

另外，在排出口7b上装备有用于在墨水流入口11a之间进行气密性连接的封装。在连接墨水检测部11之前，向墨水包7中预先填充被调节成高脱气度状态的墨水。

墨水检测部11包括：检测部壳体19，具有使与墨水包7的排出口7b连接的墨水流入口11a和与墨水供应口9连接的墨水流出口(液体流出口)11a连通的凹形空间19a；柔性薄膜23，封闭凹形空间19a的开口，从而划分形成传感器室(液体检测室)21；压力检测部25，安装在凹形空间19a的底部19b上；受压板(移动部件)27，与所述压力检测部25相对地被固定在柔性薄膜23上；以及压缩螺旋弹簧(推压单元)29，被压装在所述受压板27和底部19b之间，并将受压板27和柔性薄膜23向传感器室21的容积扩大的方向弹性推压。

传感器室21优选通过由柔性薄膜23封闭凹形空间19a的开口来构成，其中所述凹形空间19a设置在形成所述传感器室21的部件、即检测部壳体19上。柔性薄膜23起到在供应到传感器室21内的墨水的压力下对受压板27施加位移的隔膜的作用。为了提高检测精度，使之能够检测墨水微小的压力变化，柔性薄膜23最好具有足够的柔性。通过上述结构，可以通过用柔性薄膜23热焊封闭凹形空间19a的开口这样简单的制造工序来形成传感器室21，从而能够容易地制造高密闭性的传感器室21。

在检测部壳体19中，在划分形成凹形空间19a的周壁的一端与其一体地形成了墨水排出口11c，并且在与该墨水排出口11c相对的周壁上贯穿形成了与墨水供应口9连通的墨水流出口11b。虽然图中没有示出，但在墨水供应口9中安装有阀机构，当将墨盒安装到喷墨式记录装置的盒安装部上时，该阀机构通过安装在盒安装部上的供墨针的插入而打开流路。

墨水检测部11中的压力检测部25包括：底板31，当可从墨水包7向传感器室21内供应墨水时，受压板27在压缩螺旋弹簧29的推压力的作用下离开该底板31；墨水引导通路33，其是形成在底板31上的凹部；以及压电型传感器(压电型检测单元)35，在给墨水引导通路33施加振动的同时，检测随着所述振动而产生的自由振动的状态。

该压电型传感器35可以通过墨水引导通路33是否被受压板27覆盖来检测不同的自由振动的状态(剩余振动的振幅或频率的变化)。

因此，例如设置在喷墨式记录装置中的控制部根据压电型传感器35所检测的自由振动的状态来检测支承受压板27的柔性薄膜23的变形，由此可以检测传感器室21内的容积变化。即，作为检测单元的墨水检测部11过与设置在喷墨式记录装置上的检测装置相连接而作为检测装置的一部分来发挥功能。

推压受压板27的压缩螺旋弹簧29的推压方向是如上述那样传感器室21的容积扩大的方向(与配置压电型传感器35的方向相反的方向)。从而在通常情况下(墨水包7的墨水还没有耗尽的时候)，受压板27和底板31如图2所示那样维持离开状态。

并且，当在墨水包7中剩有足够的墨水余量时，即使加压单元的压力施加在加压室3上，也维持所述离开状态。即，压缩螺旋弹簧29具有一个推压力，该推压力与在加压单元的加压下而从墨水包7流入传感器室21的墨水流入压力相配合，抵抗加压单元的压力而使受压板27离开底部19b。

另一方面，如图3所示，当墨水包7的墨水处于耗尽状态而停止从墨水包7流入墨水，或者当从墨水供应口9吸引墨水时，在传感器室21内的负压的作用下，受压板27抵抗压缩螺旋弹簧29的推压力而移动，并与底板31紧密接触。

如图3所示，在受压板27与底板31紧密接触的状态下，形成在底板31上的凹部、即墨水引导通路33与受压板27相配合而划分形成检测空间，当受压板27如图2所示处于离开底板31的状态时，该墨水引导通路33向传感器室21开放。受压板27在与压电型传感器35的振动面相对的区域中具有与所述振动面基本平行的面。

在墨水检测部11中，当在供应加压室3的加压空气对墨水包7的加压的作用下而从墨水包7向传感器室21供应墨水时，墨水流入压力与压缩螺旋弹簧29的推压力相配合而使柔性薄膜23向上方膨胀变形。由于受压板27离开底板31，墨水引导通路33处于向传感器室21开放的状态，并同时通过传感器室21而从墨水供应口9向记录头一侧供应墨水。

即使加压室3处于规定的加压状态，如果容纳在墨水包7中的墨水减少，则从墨水包7供应给传感器室21的墨水量也会减少。由此，由于传感器室21内的压力减少，因此，受压板27与具有墨水引导通路33的底板31逐渐接近。

即，当传感器室21中的液体容量在规定量以下时，受压板27与作为振动作用区域的墨水引导通路33相配合而划分形成检测空间，因此，压电型传感器35所检测的自由振动状态的变化变得显著，从而能够正确且可靠地检测出传感器室21中的液体容量到达规定水平的时刻或者状态。在本实施方式中，将受压板27因传感器室21内的压力减少而与底板31紧密接触，并与墨水引导通路33相配合而划分形成检测空间的时刻设定为墨水包7的墨水被耗尽的状态。

开关阀机构12被配置在墨水包7和墨水检测部11之间，可以阻断墨水从墨水包7向墨水检测部11的流入。流入口37经由墨水流入口11a与墨水包7连通。开关阀机构12具有使流入口37和流出口39连通的阀室41，其中所述流入口37与墨水包7相连通，所述流出口39与传感器室21相连通。流入口37经由墨水流入口11a与墨水包7连通。流出口39经由墨水排出通路11c与传感器室21连通。

阀室41是通过用隔膜45来封闭凹陷处43的开口而构成的，其中所述凹陷处43设置在形成阀室41的部件、即检测部壳体19上。通过上述结构，可以通过用隔膜45热焊并封闭凹陷处43的开口这种简单的制造工序来形成阀室41，从而能够容易地制造高密闭性的阀室41。

隔膜45由可变形的薄膜(柔性部件)形成。可通过隔膜45的变形(紧密接触)来闭塞向阀室41开口的流出口39。隔膜45的配置空间44被加压室3和隔壁46隔开。该空间44经由开口部48与大气连通。

在本实施方式中，从墨水供应口9吸引墨水而产生的阀室41的负压使隔膜45产生变形，通过该变形来闭塞向阀室41开口的流出口39。即，从墨水供应口9吸引的传感器室21的墨水使经由流出口39而与传感器室21连通的阀室41成为负压，在该负压的作用下使隔膜45变形，从而能够闭塞流出口39。

即，可以在不另外在隔膜45上设置施加外力的机构的情况下简单地构成开关阀机构12。

从而如图4所示，如果通过从墨水供应口9吸引墨水，使阀室41成为负压来闭塞流出口39，便阻断了来自墨水包7的墨水流入。如果在该状态下进一步从墨水供应口9吸引墨水，则由于传感器室21内的压力减少而使受压板27按靠近底板31的方式移动，并最终紧密接触在底板31上。

即，通过开关阀机构12阻断与墨水包7之间的连通，可以使墨水包7处于虚拟的墨水耗尽状态。之后，当对加压室3进行加压时，开关阀机构12在来自墨水包7的压力的作用下打开，传感器室21返回到有墨水的状态。

在该液体容器1中，当传感器室21中的墨水容量(液体容量)达到规定量以下时，受压板27和墨水引导通路33相配合来划分形成作为振动作用区域的检测空间，从而出现相应于墨水引导通路33的声阻的频率。该频率比受压板27离开底板31时的声阻的频率要低，其差异显著。因此，压电型传感器35检测的自由振动状态的变化也变得显著，从而可以正确且可靠地检测到传感器室21中的墨水容量达到规定水平的时刻或者状态。

即，根据本实施方式的液体余量检测方法，墨水检测部11能够在传感器室21的容积通过在关闭开关阀机构12的状态下从墨水供应口9吸引传感器室21的墨水、即进行真空吸引而收缩的状态下，以及开关阀机构12打开的状态下，对上述的液体容器1进行检测操作。

通过在关闭开关阀机构12，阻断墨水从墨水包7流入的状态下进行真空吸引，传感器室21处于虚拟的墨水耗尽状态。

因此，即使在其类型为同时对墨水包7和传感器室21进行加压的液体容器1中，也可以通过在喷墨式记录装置的使用过程中一边使液体容器1处于虚拟的墨水耗尽状态，一边通过墨水检测部11检测传感器室21的容积变化来确认该墨水检测部11的操作不良。

即，通过在关闭开关阀机构12并进行从供应口吸引传感器室21的墨水的真空吸引的状态和打开开关阀机构12的状态下检测传感器室21的容积，可以检测传感器室21的墨水的有无以及墨水检测部11的操作不良。

例如，当在打开开关阀机构12的状态下检测到有墨水的信号，而在关闭开关阀机构12的状态下检测到无墨水的信号时，在墨水包7中有墨水。

当在打开开关阀机构12的状态下检测到无墨水的信号，而在关闭开关阀机构12的状态下也检测到无墨水的信号时，在墨水包7中没有墨水。

当在打开开关阀机构12的状态下检测到无墨水信号或有墨水信号，而在关闭开关阀机构12的状态下检测到有墨水信号时，压电型传感器35操作不良。

当液体容器1安装在故障检测装置100上时，如图1所示，空间44经由开口部48而与闭锁单元71连通。

例如可以将输送加压空气的致动器用作关闭开关阀机构12的闭锁机构、即闭锁单元71。从而，当通过闭锁单元71向空间44供应加压空气时，隔膜45以与凹陷处43紧密接触的方式发生位移，并可通过封闭流出口39来阻断液体从墨水包7流入传感器室21。

关闭开关阀机构12的闭锁机构的结构如下：吸引机构73从墨水供应口9吸引墨水而产生的阀室41的负压使隔膜45变形，由此可以闭塞向阀室41开口的流出口39。此时，可以省略故障检测装置100的闭锁单元71。

控制部75可以使用例如配有CPU的计算机。控制部75除了控制闭锁单元71、吸引机构73的动作之外，还可以将在控制闭锁单元71、吸引机构73时从墨水检测部11的压电型传感器35返回的检测信号与规定值作比较，从而进行墨水检测部11的优劣判断。

即，在故障检测装置100所进行的故障检测中，由闭锁单元71关闭开关阀机构12，并在阻断来自墨水包7的墨水流入的状态下通过吸引机构73来进行真空吸引，由此使传感器室21处于虚拟的墨水耗尽状态。因此，即使在其类型为同时对墨水包7和传感器室21进行加压的液体容器1中，通过在虚拟的墨水耗尽状态下使传感器室21的容积收缩，并通过控制部75对此时来自墨水检测部11的检测值进行判断，也可以检测出墨水检测部11在液体被耗尽时反馈回有液体的误操作。

下面具体说明故障检测装置100对墨水检测部11的故障检测方法的顺序。

图5是示出图1所示的故障检测装置100的故障检测方法的顺序流程图。

当检测液体容器1中的墨水检测部11的故障时，首先通过闭锁单元71来闭锁开关阀机构12(S1)。

接着由吸引机构73从供应口9进行真空吸引(S2)。

当进一步进行真空吸引时，受压板27在传感器室21内的负压的作用下抵抗压缩螺旋弹簧29的推压力而移动，并与底板31紧密接触。由此，如图4所示，传感器室21的容积收缩(S3)。

此时，控制部75检测从墨水检测部11的压电型传感器35返回的检测信号(S4)。

检测部75根据该检测值来判断有无墨水(S5)，此时，如果从墨水检测部11返回没有墨水的检测信号，则判断墨水检测部11为良好(S6)。

另一方面，如果从墨水检测部11返回有墨水的检测信号，则判断墨水检测部11不良(S7)。

即，当进行真空吸引时，传感器室21处于虚拟的墨水耗尽状态，如果不顾上述情况而从墨水检测部11返回有墨水的检测信号，则判断墨水检测部11为不良。

控制部75根据所述判断结果，将故障检测结果显示在显示部81上(S8)。

另外，作为单体装置，上述的故障检测装置100例如既可以被设置成液体容器1的工厂生产线的最终检查工序，也可以安装在作为液体消耗装置的喷墨式记录装置等上。

本发明的液体容器中的液体容纳室、液体检测室、检测单元以及开关阀机构等结构不限于上述实施方式的结构，而是可根据本发明的主旨采取各种方式。

例如，在上述实施方式中，使用压缩螺旋弹簧29来作为将柔性薄膜23以及受压板27向离开压电型传感器35一侧推压的推压单元。

但也可以使用由橡胶等其它弹性部件构成的推压单元来代替压缩螺旋弹簧29。

另外，在上述实施方式中，将受压板27与墨水引导通路33相配合而划分形成检测空间的时刻设定为墨水包7的墨水被完全耗尽的状态，并将压电型传感器35作为检测墨水包7中的墨水余量为零的墨水用尽检测机构来发挥功能。

但是，如果将受压板27与墨水引导通路33相配合而划分形成检测空间的时刻设定为墨水包7的墨水几乎被耗尽的状态(残留有规定的微小量)，则也可以将压电型传感器35灵活用作检测墨水包7中的墨水余量即将为零的状态的墨水即将用尽检测机构。

另外，在上述实施方式的液体容器1中，通过加压单元的加压而从排出口7b排出墨水包7所储存的墨水，且传感器室21被配置在施加了加压单元的压力的区域中，但本发明的液体容器不限于此。

例如也可以是：通过从供应口吸引储存在液体容纳室中的液体，从而自液体排出口排出所述液体，不对液体容纳室进行加压的液体容器。

另外，在本发明的液体容器中，作为划分形成检测空间、并使压力检测部作用振动的振动作用区域的凹部不限于上述各实施方式所示的墨水引导通路33。本发明所述的凹部不仅可以是管状通路，还可以是向底板31的上面开放的简单的切口形状。

另外，本发明液体容器的用途不限于喷墨记录装置的墨盒，也可以转用于具有喷出微量液滴的液体喷射头等的各种液体消耗装置。

作为液体消耗装置的具体例子，例如可举出：在液晶显示器等的彩色滤光器的制造中使用的具有色料喷射头的装置；在有机EL显示器、面发光显示器(FED)等的电极形成中使用的具有电极材料(导电糊)喷射头的装置；在生物芯片的制造中使用的具有生物有机物喷射头的装置；作为精密移液管的具有样品喷射头的装置；印染装置；以及微扩散器等。

Claims (17)

1.一种液体余量检测方法，针对液体容器进行检测，其特征在于，所述液体容器包括：供应口，向液体消耗装置供应液体；液体容纳室，从液体排出口排出所储存的液体；液体检测室，与所述液体容纳室连接，其容积可根据来自该液体容纳室的液体流入而扩大，并可在液体停止从所述液体容纳室流入时收缩；检测单元，可检测所述液体检测室的容积变化；以及阀机构，被配置在所述液体容纳室和所述液体检测室之间，能够阻断液体从所述液体容纳室向所述液体检测室的流入；

其中，所述检测单元在所述液体检测室的容积通过在关闭所述阀机构的状态下从所述吸引口吸引所述液体检测室的液体而收缩的状态下，以及所述阀机构打开的状态下，进行检测操作。

2.如权利要求1所述的液体余量检测方法，其特征在于，

所述液体容纳室在加压单元的加压下从液体排出口排出所储存的液体，

所述液体检测室被配置在所述加压单元施加了压力的区域。

3.如权利要求1或2所述的液体余量检测方法，其特征在于，

当在关闭所述阀机构的状态下从所述供应口吸引所述液体检测室的液体时，如果所述检测单元检测到所述液体检测室的扩大状态，就判断为所述检测单元操作不良。

4.一种故障检测装置，对液体容器中的检测单元的故障进行检测，其特征在于，所述液体容器包括：供应口，向液体消耗装置供应液体；液体容纳室，从液体排出口排出所储存的液体；液体检测室，与所述液体容纳室连接，其容积可根据来自所述液体容纳室的液体流入而扩大，并可在液体停止从所述液体容纳室流入时收缩；检测单元，可检测所述液体检测室的容积变化；以及阀机构，被配置在所述液体容纳室和所述液体检测室之间，能够阻断液体从所述液体容纳室向所述液体检测室的流入；

所述故障检测装置包括：

闭锁机构，关闭所述阀机构；

吸引机构，在关闭所述阀机构的状态下从所述供应口吸引所述液体检测室的液体；以及

控制部，当在关闭所述阀机构的状态下从所述供应口吸引所述液体检测室的液体时，如果所述检测单元检测到所述液体检测室的扩大状态，就判断为所述检测单元操作不良。

5.如权利要求4所述的故障检测装置，其特征在于，

所述液体容纳室在加压单元的加压下从液体排出口排出所储存的液体，

所述液体检测室被配置在所述加压单元施加压力的区域。

6.一种液体消耗装置，其特征在于，具有权利要求4或5中所述的故障检测装置，可拆卸地安装有所述液体容器，并使从所述液体容器的所述供应口供应的液体以微量液滴的状态从喷射头喷出。

7.一种液体余量检测方法，对液体容器进行检测，其特征在于，

所述液体容器包括：向液体消耗装置供应液体的供应口；储存液体的液体容纳室；液体检测室，与所述液体容纳室连接，其容积可根据来自所述液体容纳室的液体流入而扩大，并可在液体停止从所述液体容纳室流入时收缩；检测单元，可检测所述液体检测室的容积变化；以及阀机构，被配置在所述液体容纳室和所述液体检测室之间，能够阻断液体从所述液体容纳室向所述液体检测室的流入；

所述液体余量检测方法

闭锁所述阀机构，

经由所述供应口来吸引液体，使得所述液体检测室的容积收缩，

检测所述液体检测室的容积变化。

8.如权利要求7所述的液体余量检测方法，其特征在于，

当从所述检测单元输出的信号表示所述液体检测室的扩大状态时，判断所述检测单元异常。

9.如权利要求7所述的液体余量检测方法，其特征在于，

当从所述检测单元输出的信号表示所述液体检测室的缩小状态时，判断所述检测单元正常。

10.如权利要求8所述的液体余量检测方法，其特征在于，显示所述检测单元的异常。

11.一种液体容器，其特征在于，包括：

可导入第一加压流体的第一加压室；

第二加压室，不与所述第一加压室流体连通，并可导入第二加压流体；

储存液体的液体容纳室；

检测单元，其具有与所述液体容纳室连接、且容积根据来自该液体容纳室的液体流入而扩大的液体检测室，该检测单元可检测所述液体检测室的容积变化；以及

柔性部件，划分形成连接所述液体容纳室和所述液体检测室的流路的至少一部分，并能够阻断所述流路；

其中，所述液体检测室和所述液体容纳室被配置成在被导入所述第一加压室的第一加压流体的作用下而减小体积，

所述柔性部件被配置成在被导入所述第二加压室的第二加压流体的作用下而阻断所述流路。

12.如权利要求11所述的液体容器，其特征在于，

所述液体检测室通过可根据液体检测室的液体容量而变形的薄膜密封在所述液体检测室的上表面形成的开口部而构成，并将液体检测装置的检测单元配置在所述液体检测室的底部。

13.如权利要求12所述的液体容器，其特征在于，

移动部件被安装在所述薄膜上，根据所述薄膜与所述液体检测室的液体容量的变化相对应的变形而移动。

14.如权利要求13所述的液体容器，其特征在于，

所述检测单元是压电型检测单元，在该压电型检测单元中具有形成在所述液体检测室中的凹部，在所述移动部件根据所述液体检测室的液体容量的变动而移动到预定位置的状态下，所述凹部与所述移动部件的平行于水平面的一个面相配合而形成封闭空间，该压电型检测单元给所述凹部施加振动，并且可检测随所述振动而产生的自由振动的状态。

15.如权利要求14所述的液体容器，其特征在于，

所述移动部件在与所述压电型检测单元的振动面相对的区域中具有与所述振动面大致平行的面。

16.如权利要求14或15所述的液体容器，其特征在于，

所述移动部件在推压单元的作用下被推向与配置所述压电型检测单元的方向相反的方向。

17.如权利要求16所述的液体容器，其特征在于，所述推压单元由弹性部件构成。

Images