CN1704246A - 喷墨设备的墨水剩余量检测组件、具有该组件的墨水容器和喷墨设备 - Google Patents

Abstract

一种能够安装到墨水容器上的墨水剩余量检测组件，用于检测在用于喷墨记录的墨水容器中的墨水剩余量，所述墨水剩余量检测组件包括：一支撑基板；至少一个设在所述支撑基板的一侧上的检测电极；以及设在所述支撑基板的所述一侧上的可读写的非易失性信息存储部件；以及设在所述支撑基板上的信息传递部件，用于向外面发送根据所述检测电极是否与墨水接触而提供的与墨水剩余量相关的信息，并且用于从外面接收将要写入所述信息存储元件中的信息。

Description

喷墨设备的墨水剩余量检测组件、 具有该组件的墨水容器和喷墨设备

技术领域

本发明涉及喷墨记录或打印，更具体地说涉及用于检测在容放有将要被供应给喷墨记录头的墨水的墨水容器中的墨水剩余量的墨水剩余量检测组件、设有这种墨水剩余量检测组件的墨水容器以及可使用这种墨水容器的喷墨记录设备。

背景技术

喷墨记录至少使用用于喷墨的记录头和用于容纳将要被供应入记录头的墨水容器。由于墨水是耗材，所以墨水容器或具有一体的墨水容器和记录头的墨盒在许多情况中能够以可拆卸的方式安装在喷墨记录设备上，并且在其墨水容器耗尽时，可以更换采用新的容器。

已经提出用于检测在墨水容器中墨水存在的技术并且投入使用以通知用户需要更换墨水容器。用于检测墨水存在的方法包括：

(1)在墨水容器中设置一对电极，并且利用流经墨水的电流来检测墨水液位(墨水液面的高度)是否到达预定液位。

(2)在墨水容器的内壁表面上设置其折射率大致等于墨水折射率的棱镜，并且将光导向该棱镜。利用在当墨水液面位置高于棱镜位置时与当它低于棱镜时之间的光折射差异来检测出墨水液位是否到达预定液位。

(3)利用在位于墨水容器中的墨水和设在墨水容器外面的电极之间的静电电容变化来检测墨水液位是否到达预定液位。

可以将这些方法结合。或者可以将这些方法中的一种或多种与所谓的点计数法(dot count method)结合，其中根据所打印的点数和喷墨口数量来推断出使用的墨水量。

将参照图12(a)-(c)对在上述方法中的用于以光学方式检测墨水剩余量的传统检测系统进行说明。

图12(a)为设有用于以光学方式检测墨水剩余量的装置的传统墨水容器101的剖视图。图12(b)为墨水容器101的杯形部分102的透视图。

墨水容器101包括杯形部分102和盖着该杯形部分102以形成用于容纳墨水的壳体104的封盖部分103。壳体104的内部由与杯形部分102一起形成的隔壁114分隔成两个空间，并且隔壁114在其下部处具有一连通部分109。其中一个空间为用于直接(基本上没有墨水保持泡沫等)容纳墨水的墨水容纳腔室106，并且除了连通部分109之外它是密封的。另一个空间为用于容纳用于保持墨水的负压产生构件111的负压产生构件容纳腔室105。负压产生构件容纳腔室105的壁设有用于将墨水向外供应进记录头部分(未示出)的供墨口110和用于根据墨水的消耗从外面将大气导入墨水容器101中的通气孔108。在图12(a)中，保持墨水的负压产生构件111的区域由阴影线表示。

隔壁114在负压产生构件容纳腔室105侧处的壁表面设有从连通部分109向上延伸的导气槽119，用来促进大气从负压产生构件容纳腔室105向墨水容纳腔室106的引导。在负压产生构件容纳腔室105中，在通气孔108周围设有没有包含负压产生构件111的缓冲空间。

在由记录头部分将墨水从负压产生构件111消耗至在负压产生构件容纳腔室105中的气液界面111a到达在图12(a)中示出的导气槽119的顶端这样一个程度时，空气通过随后的墨水消耗导入负压产生构件容纳腔室105中，并且所导入的空气通过连通部分109进入墨水容纳腔室106。在该位置中，在墨水容纳腔室106中的墨水通过连通部分109被供入负压产生构件容纳腔室105，并且填充该负压产生构件111。这被称为“气液交换操作”。

因此，即使在负压产生构件容纳腔室105中的墨水由记录头部分消耗，相应量的墨水会从墨水容器腔室106供入负压产生构件111，从而使在负压产生构件容纳腔室105中的气液界面111a基本上保持在恒定液位。因此，负压产生构件111可在其中保持基本上恒定量的墨水，由此使供给记录头部分的墨水的负压基本上保持为恒定水平，因此稳定向记录头部分的供墨。

墨水容纳腔室106的底面设有具有90°顶角的三棱镜形状的光学反射构件113，并且该光学反射构件113与杯形部分102模制成一体。另一方面，在其上将要安装墨水容器101的喷墨记录设备的主组件中(未示出)，如图12(c)所示，在光学反射构件113下方设有一光学传感器组件151，并且该光学传感器组件151具有一光发射部分152和一光接收部分153。

当在墨水容纳腔室106中没有任何墨水时，如由图12(c)中的实线所示的那样，从光发射部分152发出的光入射在光学反射构件113上，并且由棱镜的两个斜面反射而回到光接收部分153。当墨水液位高于光学反射构件113的斜面的光入射位置时，从光发射部分152发出并且入射在光学反射构件113上的光如由虚线箭头所示那样大部分透射过该光学反射构件113。因此，可以根据返回到光接收部分153的光的量来检测墨水是否存在。

在日本公开的专利申请平7-164626(USP6137503)中披露了具有这种墨水剩余量光学检测装置的墨水容器的结构。

最近，喷墨记录设备变得能够打印全色图像，因此所用的墨水种类数增加。这增加了承载在喷墨记录设备上的墨水容器的种类，并且鉴于此，分别赋予这些墨水容器固有信息以防止这些墨水容器被错误安装。为了使墨水容器具有该墨水容器的固有信息，已知给该墨水容器设置一机械ID结构、在墨水容器上粘贴条形码标签以及为该墨水容器设置例如ROM的信息存储元件。

发明内容

上述最近趋势增加了墨水颜色数量以及墨水容器种类数量。另一方面，从移动使用方面看，还要求占地更小和减小尺寸。减小喷墨记录设备的尺寸必须减小墨水容器的尺寸，并且要求墨水剩余量检测装置要小。

一般来说，将与所检测的墨水剩余量相关的信息传送给喷墨记录设备，通过该喷墨记录设备来通知用户需要更换墨水容器。虽然已知墨水容器设有固有信息，但是该信息用于防止墨水容器的错误安装。

因此，本发明的主要目的在于提供一种墨水容器、一种墨盒和一种喷墨设备，其中可以用简单的结构检测与容纳在墨水容器中的墨水相关的信息，并且能够方便可靠地存储所检测到的信息。

根据本发明的第一方面，提供了一种能够安装在墨水容器上的墨水剩余量检测组件，用于检测在用于喷墨记录的墨水容器中的墨水剩余量，所述墨水剩余量检测组件包括：支撑基板；至少一个设在所述支撑基板的一侧上的检测电极；以及设在所述支撑基板的所述一侧上的可读写的非易失性信息存储部件；以及设在所述支撑基板上的信息传递部件，用于向外发送根据所述检测电极是否与墨水接触而提供的与墨水剩余量相关的信息，并且用于从外接收将要写入所述信息存储元件中的信息。

根据本发明的这个方面，将检测电极、信息存储部件和信息传递部件设在支撑基板上，并且它适合于安装在小型墨水容器上，因此可以提供紧凑和简单的墨水剩余量检测组件。由于信息存储部件为非易失性存储器，所以信息不容易丢失。

根据本发明的第二方面，提供了一种墨水容器，它包括：用于容纳墨水的墨水腔室；用于从所述墨水腔室将墨水供入记录头的供墨口；如在第一方面中限定的墨水剩余量检测组件。所述墨水容器还包括：构成所述墨水腔室的外壁和所述供墨口的壳体构件，其中将所述墨水剩余量检测组件安装在所述壳体构件上，并且使所述检测电极暴露于所述墨水腔室内部。

根据本发明的这个方面，基本上不用增大墨水容器尺寸就能够使墨水容器获得与墨水剩余量相关的信息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种喷墨记录设备，用于使用用于将从如在第二方面中所限定的能够可拆卸安装在所述喷墨记录设备上的墨水容器中供应的墨水喷射出的记录头在记录材料上进行记录，所述设备包括：用于以可拆卸的方式保持所述墨水容器的保持部分；以及通过安装在所述墨水容器上的所述墨水剩余量检测组件的所述信息传递部件在自身和所述墨水剩余量检测组件之间发送和接收信息的设备侧信息传递部件。

根据本发明的这个方面，该喷射记录设备具有用于在自身和安装在墨水容器上的墨水剩余量检测组件之间发送和接收信息的设备侧信息传递部件，该喷墨记录设备能够根据从墨水剩余量检测组件获取的信息控制其操作，并且与墨水容器的墨水剩余量相关的信息能够由墨水容器自身所拥有。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于墨水容器的制造方法，该墨水容器包括在内部容纳墨水的墨水腔室和从墨水腔室将墨水供入记录头的供墨口，所述方法包括：预制构成所述墨水腔室的外壁和所述供墨口的壳体构件的步骤，其中将如在第一方面中限定的所述墨水剩余量检测组件安装到所述墨水腔室上，并且将所述检测电极暴露于所述墨水腔室内部；将墨水填充进所述墨水腔室的步骤；以及将表示墨水存在的信息写入在所述墨水剩余量检测组件的所述信息存储部件中的步骤。

根据本发明的这个方面，表示墨水存在的数据在填充墨水之后写入墨水剩余量检测组件中，能够将该数据方便可靠地写入墨水容器自身中。另外，可以防止在给墨水容器重新填充墨水时在由墨水剩余量检测组件所检测到的信息和保存在信息存储部件中的信息之间可能出现的不一致性。

通过结合附图阅读以下本发明优选实施方案的说明将更加清楚本发明的这些和其它目的、特征和优点。

附图说明

图1为根据本发明一个实施方案的墨水容器的剖视图。

图2为在图1的墨水容器中位于墨水剩余量检测组件周围的部分的剖视图。

图3为从杯形部分内部观看在图1的墨水容器中具有墨水剩余量检测组件的部分的透视图。

图4为图2中所示的墨水剩余量检测组件的透视图。

图5显示出在图1的实施方案中的墨水剩余量检测组件的电气结构。

图6显示出由图1的实施方案中的墨水剩余量检测组件进行的检测操作。

图7显示出根据本发明另一个实施方案的墨水剩余量检测组件的电气结构。

图8显示出根据本发明一个实施方案的非接触型墨水剩余量检测组件的实施例的电气结构。

图9为根据本发明另一个实施方案的墨水容器的剖视图。

图10为根据本发明再一个实施方案的墨水容器的剖视图。

图11为根据本发明再一个实施方案的位于墨水剩余量检测组件周围的墨水容器的剖视图。

图12显示出用于以光学方式检测墨水剩余量的传统检测系统的示例。

具体实施方式

将参照这些附图对本发明的实施方案进行说明。

图1为根据本发明一个实施方案的墨水容器的剖视图。该实施方案的墨水容器1的结构与在图12中所示的墨水容器101的结构基本上相同。更具体地说，壳体4由杯形部分2和封盖部分3构成。该壳体4的内部由隔壁14分隔成直接容纳或将要容纳墨水的墨水容纳腔室6和用于容纳负压产生构件11的负压产生构件容纳腔室5。隔壁14在下部处设有一连通部分9。构成负压产生构件容纳腔室5的壁表面设有一供墨口10和一通气孔8。在墨水容器1处于使用中(在墨水容器1可操作地设置在喷墨记录设备中)的状态下，通过在封盖部分3中形成通气孔8并且通过在杯形部分2的底壁中形成供墨口10而使通气孔8占据上部位置，并且供墨口10占据下部位置。在负压产生构件11和供墨口10之间设有用于促进从负压产生构件11将墨水供入供墨口10的墨水引导构件12。

将用于检测与在墨水容纳腔室6中的墨水剩余量相关的信息的墨水剩余量检测组件20设在构成墨水容纳腔室6的区域中。与该墨水剩余量检测组件20相关的结构与在图12中所示的墨水容器101不同。将对墨水剩余量检测组件20进行详细说明。

图2为根据本发明该实施方案的墨水容器邻近墨水剩余量检测组件处的剖视图。图3为从杯形部分内部观看的在根据该实施方案的墨水容器中具有墨水剩余量检测组件的部分的透视图。图4为图2中所示的墨水剩余量检测组件的透视图。图2为这样一个示意性剖视图，它显示出与墨水剩余量检测组件20相关的主要结构，而不是沿着特定直线剖开的视图。

下面将参照图2-4对与墨水剩余量检测组件20相关的结构进行说明。墨水容器1在杯形部分2的底壁处的构成墨水容器1外表面(图1)的表面处设有一凹槽2a，并且将墨水剩余量检测组件20装配到该凹槽2a中。该墨水剩余量检测组件20包括一支撑基板21和承载在该支撑基板21的第一表面21a上的信息存储元件22。在该实施方案中的信息存储元件22为能够以电的、磁的或电磁的方式从中读取或删除信息并且能够以电的、磁的或电磁的方式在其中写入信息的非易失性记忆存储设备。该信息存储元件22由未示出的密封剂覆盖并且受到保护。

支撑基板21的第一表面21a还设有一对用于检测墨水容纳腔室6中的墨水剩余量的检测电极23，并且这些电极23相互间隔开。支撑基板21的与第一表面21a相对的第二表面21b设有一对分别与检测电极23连接的外部接触电极24，并且设有用于多个与信息存储元件22的触点电连接的元件的外部接触电极25。

在杯形部分2的凹槽2a中设有两个沿杯形部分2的厚度方向贯穿的通孔2b。在与墨水剩余量检测组件20的检测电极23的位置对应的位置处形成这些通孔2b，并且检测电极23在通孔2b中向墨水容纳腔室6的内部暴露出。这样，支撑基板21的第二表面21b指向墨水容器1外，并且用于检测的外部接触电极24和用于所述元件的外部接触电极25在墨水容器1的外表面处暴露出。该信息存储元件22以及在墨水剩余量检测组件20和杯形部分2之间的间隙由粘合剂材料26密封，从而将墨水剩余量检测组件20固定，并且防止墨水从墨水容纳腔室6中泄漏出。

在杯形部分2的内壁表面中，在通孔2b之间形成有分离槽2c。由此，位于在通孔2b之间的分离槽2c的相应侧面处的区域为分开区域27。该结构能够用来防止在通孔2b之间形成墨水桥路(墨水连通)，而不管在墨水容纳腔室6中的墨水用尽这个事实，从而将检测出排空。在位于杯形部分2的内壁表面中的通孔2b之间可以设置除了分离槽2c之外的另一种不平滑结构。

每个通孔2b在从杯形部分2内部看时呈漏斗形式，从而在墨水剩余量较小时，墨水趋向于聚集在通孔2b中。另外，如图3所示，通孔2b的内侧壁部分(漏斗表面)设有多个用于产生毛细作用力的毛细沟槽2d，以便将通孔2b中的墨水朝着墨水剩余量检测组件20导向。由此，可以将通孔2b中的墨水抽取到检测电极23的表面上。在将墨水容器1(图1)从喷墨记录设备中拆卸下时，可以将墨水容器1倒置，可能产生气泡可能附着到通孔2b的侧表面或通孔2b上的结果。即使出现这种情况，在墨水容器1然后成安装取向(在使用期间的姿态)时，毛细管沟槽2d也能够用来使墨水收回到墨水剩余量检测组件20中。

在图5中显示出墨水剩余量检测组件20的电气结构。在墨水容器1侧中，用于与墨水剩余量检测组件20的信息存储元件22连接的各种元件的外部接触电极25为数据输入/输出触点DI/DO、用于驱动信息存储元件22的电压源触点Vdd和用于电接地的共用触点COM。另一方面，喷墨记录设备50具有用于可拆卸地安装墨水容器1的滑架51，并且墨水容器1安装在该滑架51上。该滑架51以可拆卸或一体的方式承载用于喷墨的喷墨记录头(未示出)，并且墨水从墨水容器1被供入喷墨记录头。从喷墨记录头将所供应的墨水喷射出，以便在由纸张或树脂材料片材制成的记录材料上进行记录。

滑架51设有检测触点51a和用于元件的触点51b，用来在安装墨水容器1时与检测外部接触电极24和元件外部接触电极25电连接。检测触点51a和元件触点51b与喷墨记录设备50的控制器(未示出)电连接，并且从触点51a提供的信息必要时由该控制器处理，然后通过触点51b输入给信息存储元件22。

通过将墨水容器1安装在滑架51上从而使检测触点51a和元件触点51b通过与检测外部接触电极24和元件外部接触电极25接触来电连接。为了在将墨水容器1安装到滑架51上时使检测触点51a和元件触点51b与检测外部接触电极24和元件外部接触电极25正确接触，如图6所示，检测触点51a和元件触点51b优选地为由导电材料构成的片簧形式。在图6中所示的检测触点51a和元件触点51b为与墨水容器1有关的连接部分的结构的示例，并且这些结构和配置可以适当地进行改变。

下面将仍然参照图6对在该实施方案中的墨水剩余量检测进行说明。当墨水容纳腔室6中的墨水量足够时，如图6(a)所示，墨水剩余量检测组件20的两个检测电极23通过在墨水容纳腔室6中的墨水相互电连接。因此，喷墨记录设备50的控制器通过检测在这些检测电极23之间流过的电流来判定在墨水容器1中留有墨水(墨水的存在)。然后，通过数据输入/输出触点(在图5中的触点DI/DO)在适当的定时将喷墨记录设备50的控制器(图5)的判定结果作为表示墨水的信息写入墨水剩余量检测组件20的信息存储元件22中。

当在墨水容纳腔室6中的墨水被消耗并且在墨水容器腔室6中的墨水由分离区域27在两个检测电极23之间分开时，电流在检测电极23之间中断。响应于在检测电极23之间的电流中断，该喷墨记录设备50的控制器判定没有墨水。根据判定结果，控制器通过数据输入/输出触点更新在墨水剩余量检测组件20中的信息存储元件22的墨水存在数据，由此将墨水缺乏信息写入在其中。可以通过如下方式进行该数据的更新，即，通过将已经作为表示墨水存在的数据写入信息存储元件22中的数据重写或者通过在信息存储元件22中的另一个存储区域另外写入表示墨水缺乏的数据同时保留表示墨水存在的数据。同时，控制器通过喷墨记录设备50本身将墨水缺乏告知用户以促进墨水容器1的更换，或者按要求停止记录操作。

如上所述，根据本发明的这些实施方案，将检测电极23设在支撑基板21的一侧上，而将用于检测的外部接触电极24设在其相对侧上，从而可以在小空间内布置利用导电率的可靠墨水剩余量检测部件。另外，由于不使用任何光学部件，因此不会有因为在墨水和反射构件(例如棱镜)之间的反射界面的反射的恶化而导致错误检测的缺点，并且因此，该墨水容器适合于在用过的墨水容器中再次填充墨水而重新使用。

另外，信息存储元件22被承载在支撑基板21上，因此可以在信息存储元件22中写入在由检测电极23检测之后通过喷墨记录设备50处理的有关信息剩余量的数据。结果，通过利用元件外部接触电极25读取存储在信息存储元件22中的数据，可以通过简单的方式得知有关墨水容器1中的墨水剩余量的信息。此外，将信息存储元件22承载在墨水容器1的面向内侧的表面上，结果，信息存储元件22受到支撑基板21的保护，并且因此保护信息存储元件22不被损坏。

不需要使与墨水剩余量有关的信息严格精确，但是可以逐步的或者是粗略的表示墨水是否存在，因此所必须的数据量较小。信息存储元件22可以是半导体芯片元件，因此，即使承载有信息存储元件22，墨水剩余量检测组件20的尺寸仍然很小。如果能够书写和读取，信息存储元件22不限于通过擦除和书写信息来重写信息的那些元件，也可以是在另外的区域中写入信息的那些元件。

通过能够减小墨水剩余量检测组件20的尺寸，可以在小尺寸墨水容器或者在小尺寸喷墨记录设备中引入墨水剩余量的可靠检测和与墨水剩余量有关的信息的存储。

在前面的描述中，由墨水剩余量检测组件20处理的信息是指示墨水是否存在的信息。但是，通过高精度地检测在检测电极23之间流动的电流强度(level of the current)，可以检测到墨水量接近于无的状态。如图6(b)所示，在两个检测电极23之间的墨水刚刚分开之前，检测电极23之间的电阻要高出很多，因此，尽管在检测电极23之间的电流不是零，电流比在墨水量大的时候的电流小很多。因此，通过检测在检测电极23之间刚刚没有电流流过的状态之前的电流变化，可以检测到墨水容纳腔室6中的墨水剩余量的量的微小。可以改进分离区域27的三维结构，从而放大电流的变化。

信息存储元件22可以存储与墨水剩余量有关的信息之外的信息。例如墨水容器1固有的信息、产品数量、存储的墨水的种类、颜色、生产日期、批号等可以存储在信息存储元件22中。这些条信息在墨水容器1的制造过程中已经写入信息存储元件22中。

当安装墨水容器1的时候，喷墨记录设备50的控制器读取写在信息存储元件22中的信息。喷墨记录设备50侧存储有将要与写入信息存储元件22中的信息进行对比的参考数据。喷墨记录设备50将墨水容器1的数据与存储在设备中的数据进行比较，判定该墨水容器1是否可以用于喷墨记录设备50，和/或墨水容器的位置是否正确，并且如果必要，产生一个警告。

如果安装在该设备上的墨水容器1为重新填充有墨水的重复使用墨水容器，则墨水剩余量检测组件20的信息存储元件22将表示墨水缺乏的数据存储作为与墨水剩余量相关的信息。这样，在将重复使用的墨水容器1安装在喷墨记录设备50上时，在由检测电极23提供的信息和由信息存储元件22提供的信息之间关于墨水剩余量方面出现矛盾。

鉴于这种情况，喷墨记录设备50的控制器优先考虑由检测电极23提供的信息，并且重写在信息存储元件22中的墨水剩余量信息。这样，可以避免出现矛盾。或者，在再加工墨水容器1期间的墨水容器制造步骤中以及在制造新墨水容器期间，在将墨水填充在壳体4中之后可以将表示墨水存在的信息写入信息存储元件22中。这里，信息的重写也意味着信息的写入和更新。例如，重复使用墨水容器1的信息存储元件22已经存储有表示墨水缺乏的信息。在这种情况中，可以将表示墨水缺乏的数据重写或改写，或者可以将表示墨水存在的数据写入信息存储元件22中的另一个区域中。在墨水填充过程中，如此填充墨水，即，墨水至少接触检测电极，并且接触的墨水在墨水容器1的使用状态下延续至供墨口。

这样，即使在重复利用的墨水容器1安装在喷墨记录设备50上的时候，可以避免由检测电极23所提供的信息和信息存储元件22所提供的信息之间的不一致。即使从外观不能知道墨水容器1是否使用过，但是可以通过读出存储在信息存储元件22中的信息来容易可靠地确认墨水容器1中是否存在墨水。

最普及的喷墨记录设备50的类型是利用多种墨水的全色类型。因此，喷墨记录设备50装载有多个容放有不同颜色墨水的墨水容器1，在很多情况下，不同颜色的墨水容器1的容器本体是相同的。将用于不同颜色的墨水容器1设定在预定用于相应颜色的位置中。在这种情况中，要求信息存储元件22具有与墨水颜色相关的信息以及与墨水剩余量相关的信息。然后，喷墨记录设备50的控制器读取写在信息存储元件22中的与墨水颜色相关的信息，并且检验墨水容器是否被设置在正确的位置中，由此可以按要求检测出墨水容器1的错误安装。

在重复使用这种彩色记录墨水容器1时，重新使用的墨水容器1和重新记忆的墨水容器1已经具有写在信息存储元件22中的与墨水颜色相关的信息。因此，在将墨水重新填充进墨水容器1中时，从信息存储元件22中将已经写在该信息存储元件22中的与墨水颜色相关的信息读出。这样，不必重写与墨水颜色相关的信息。可以填充与对应于关于墨水颜色的信息的颜色不同的墨水。在这种情况中，根据将要填充的墨水重写已经写在信息存储元件22中的表示墨水颜色的数据。在重新使用该墨水容器1时，需要在重新填充墨水之前清洁墨水腔室的内部。这是因为旧的墨水即使量较少但容易保留在墨水容器1中，应该避免墨水的颜色混合。即使在重新填充同色墨水时或者在情况为单色记录并且因此信息存储元件22没有包含与墨水颜色相关的信息时，残留在墨水腔室中的少量墨水也会随着时间变质，因此需要清洁墨水腔室。

墨水剩余量检测组件20的电气结构不限于在图5中所示的那种。下面将参照图7(a)-(c)对墨水剩余量检测组件20的电气结构的其它实施方案进行说明。

在图7(a)中所示的实施例中，用来连接检测电极23的其中一个外部接触电极24是与外部接触电极25一样的用于元件的触点COM。为了检测在检测电极23之间流过的电流，在检测电极23之间施加电势差就足够了，在这种情况中，这些电极中的一个电接地。由于信息存储元件22的其中一个触点接地，所以它可以通用。这样，与在图5中所示的实施例相比，墨水剩余量检测组件20的用于外部连接的接触电极的数量减小一个，因此在喷墨记录设备侧中的触点数量可以减少一个。换句话说，在墨水容器和喷墨记录设备之间的电连接位置数量减少，从而可以减少不正确接触的可能性。

在图7(b)中所示的实施例中，信息存储元件22a具有模拟/数字处理功能。由检测电极23提供的信息为模拟信息。如果信息存储元件22a本身具有将模拟信息转换成可以在信息存储元件22a的存储区域中处理的那种类型的数字数据的功能，则可以将由检测电极23提供的信息直接输入给信息存储元件22a，并且可以在信息存储元件22a中进行预定的模拟/数字处理，并且与墨水剩余量相关的信息可以存储在信息存储元件22a的存储区域中，并且能够通过外部接触电极25a输入/出喷墨记录设备。采用这种结构，可以消除墨水剩余量检测组件20的检测外部接触电极和喷墨记录设备侧的检测触点，因此可以减少电连接位置的数量。该信息存储元件22a不限于单芯片结构，而是可以采用混合结构。

在图7(c)中所示的实施例中，可以与在墨水容纳腔室6中的墨水接触的电极数量为一个。如果可以检测到在电极之间流经墨水的电流，则用于检测墨水剩余量的成对电极不必设在墨水容器中。因此，在图7(c)中所示的实施例中，将其中一个检测电极23设置在墨水剩余量检测组件20中，也就是说设在墨水容器中，并且将另一个检测电极23a设置在记录头52的与墨水接触的那部分中。记录头52具有用于喷墨的元件(未示出)，并且设有用于喷墨的各种电路，而这些电路的一部分可以用于检测电极23a。例如，在记录头为如下类型时，也就是通过电热换能元件在墨水中产生薄膜沸腾来使用墨水，并且利用薄膜沸腾所产生的气泡的压力来喷射墨水，在很多情况下，电热换能元件的表面设有作为抗空化膜的Ta膜。Ta膜可以用作一个检测电极23a，也就是要设置在记录头52中的电极23a。利用这种结构，可以进一步减少墨水剩余量检测组件20的电极数量。

在图7(a)-(c)中，通过物理接触来在墨水容器和喷墨记录设备之间进行信息传送。但可以是非接触类型。图8示出这样一个实施例。

图8所示的墨水剩余量检测组件30利用所谓的RF-ID(射频识别)并利用几个GHz量级的高频无线电波(微波)进行非物理接触的信息传送。设置一个天线部分34，用于在一对检测电极33、信息存储元件32、信息存储元件32和喷墨记录设备之间进行通讯。将检测电极33、信息存储元件32和天线部分34设置在支撑基板(未显示)上。检测电极33和信息存储元件32设置在支撑基板的一侧上，从而不会物理性地暴露在墨水容器的外面。将天线部分34设置在与具有检测电极33和信息存储元件32的一侧相对的侧面上，以减少墨水容器中的墨水对无线电波的高频能量的吸收。另一方面，喷墨记录设备设有天线部分36，用于在墨水剩余量检测组件30和它之间发送和接收信息。

如图8(b)所示，信息存储元件32包括：存储区域32c，用于存储墨水容器固有的信息和/或与墨水剩余量有关的信息；模拟/数字处理部分32a，用于将来自检测电极33的模拟信息转换为数字信息；RF部分(高频处理部分)32d，与天线部分34相连，用于将RF信号转换为数字信号以及用于将数字信号转换为RF信号；逻辑部分32b，用于将模拟/数字处理部分32a所转换的数字信息类型转换为与墨水剩余量有关的数据类型，用于将与墨水剩余量有关的转换数据写入存储区域32c，用于将与墨水剩余量有关的转换数据发送至RF部分32d，以及用于控制在模拟/数字处理部分32a、存储区域32c和RF部分32d之间的信号发送和接收。

图8(b)所示的信息存储元件32的结构与图7(b)、(c)所示的信息存储元件的结构类似，但是设置有RF部分32d。图7(b)和(c)所示的信息存储元件包括用于与触点连接的导线，代替图8(b)的RF部分32d。

通过上述用于非接触式信号发送和接收的结构，消除了用于在墨水剩余量检测组件30和喷墨记录设备之间传输信息所必须的接触结构，从而可以实现简单的结构，墨水剩余量检测组件30的位置自由程度也获得了明显的改善。

在前面的非物理式接触类型的描述中，使用了利用GHz量级的高频无线电波的RF-ID作为信息存储元件。可以使用通过利用高频电磁感应的电磁感应连接的RF-ID，当然其紧凑性没有利用高频无线电波的RF-ID那么好。在这种情况下，信息存储部件的优势与墨水剩余量检测部件的结合在一起。当使用电磁感应的时候，天线部分是环形线圈天线。

当具有模拟/数字处理功能的信息存储元件用作结合图7(b)、(c)和图8所描述的信息存储元件的时候，信息存储元件自身可以切换存储区域中的存储方法，并可以根据墨水容器的剩余量信息切换判定算法。这样，当例如不仅在仅检测存在/不存在的时候逐步地检测墨水剩余量时可以有效的利用有限的存储区域。结果，可以使信息存储元件的存储器尺寸小，因此可以节约成本，可以减小墨水剩余量检测组件的尺寸。

针对本发明可以使用的墨水容器进行描述。在前面的实施方案中，墨水容器1具有墨水容纳腔室6和负压产生构件容纳腔室5(图1)，但是本发明不限于这个实施例。

图9是使用本发明的墨水容器的剖视图。图9所示的墨水容器60，壳体的整个内部空间用于直接容纳墨水(墨水容纳腔室65)。墨水容器60的底壁设有供墨口62，用于将墨水供入记录头(未显示)。供墨口62设有弹性阀薄膜63。当将墨水容器60安装在喷墨记录设备(未显示)上时，仅在其中插入墨水排放管(未显示)时弹性阀薄膜63开放，由此防止在墨水容器60没有安装在喷墨记录设备上时墨水从墨水容器60中泄漏。

墨水容器60的底壁设有负压产生结构64，用于在墨水容纳腔室65中产生负压。负压产生结构64包括在墨水容器60的外表面中形成的第一凹槽64a、在墨水容器60的内表面上形成的第二凹槽64b，以及用于将凹槽64a、64b彼此连接的互连通道64c。例如互连通道64c可以是蜿蜒的通道。墨水容器60的内压低于外压，墨水在第二凹槽64b中形成弯液面，并保持在墨水容纳腔室65中。当随着墨水的消耗内压降低时，空气通过互连通道引入到墨水容纳腔室65中，从而使墨水容纳腔室65的内部保持为预定的负压。

将墨水剩余量检测组件61安装在墨水容器60的侧壁上。该墨水剩余量检测组件61可以为上述类型中的任一种，并且如此安装，即，检测电极(未示出)接触着在墨水容纳腔室65中的墨水。在墨水剩余量检测组件61按照这样的方式安装在墨水容器60的侧壁上时，可以通过在使用中的墨水容器60的取向中选择墨水剩余量检测组件61相对于垂直方向的安装位置来正确确定将要检测的墨水缺乏的墨水液面高度。可以将三个或多个检测电机安装在不同高度位置处，以便不会破坏墨水剩余量检测组件61的紧凑性优点。然后，通过检测在相应检测电极之间的导电状态，从而可以逐步地检测中间墨水剩余量，包括中间液位。

图10为采用了本发明的墨水容器的剖视图。在图10的实施例中，整个壳体内部为容纳着用于保持墨水的负压产生构件74的负压产生构件容纳腔室75。墨水容器70其结构与从中省去了墨水容纳腔室6的图1所示的墨水容器1的结构基本上相同，因此省略了其详细说明。

在该实施例中，墨水剩余量检测组件71安装在墨水容器70的侧壁上。与图9的实施例类似，本实施例的墨水剩余量检测组件71可以采用上述实施方案中的任一个，并且将检测电极(未示出)安装成接触着在负压产生构件容纳腔室75中的墨水。通过采用三个或多个检测电极，从而与图9的实施例类似，这些电极可以安装用于逐步墨水剩余量检测。但是在该实施例中，墨水在其被吸收在负压产生构件74中的状态下接触着检测电极。需要在检测电极周围形成如图3所示的毛细管沟槽，并且恰当选择负压产生构件74的毛细作用力和毛细管沟槽的毛细作用力，从而在检测电极之间的电连接在墨水容器70中的墨水处于所要求高度处时打开。在图10中所示的结构可以用于图1的墨水容器1。

图11为根据本发明再一个实施方案的墨水剩余量检测组件的周围结构的剖视图。在图11所示的墨水容器80中，墨水剩余量检测组件81设置在供墨口86中。墨水腔室80a可以直接容纳墨水，或者可以通过负压产生构件利用吸收来保持墨水。在供墨口86内部，在靠近墨水腔室80a的端部处设有一过滤器88，并且在出墨侧端部处设有弹性阀薄膜89，从而在过滤器88和弹性阀薄膜89之间限定中间腔室87。

将墨水剩余量检测组件81如此固定在墨水容器80上，即，支撑基板82的一侧的一个端部向中间腔室87的内部暴露，并且另一侧的一部分向墨水容器80的外部暴露出。在支撑基板82的伸入到中间腔室87中的一侧的区域中形成检测电极84。信息存储元件83承载在支撑基板82的一个表面上，并且由密封剂密封。支撑基板82的向墨水容器80的外面暴露出的另一侧的区域具有用于与外面电连接的外部接触电极85。在墨水剩余量检测组件81和墨水容器80之间的间隙由粘合剂材料密封。采用这种结构的墨水剩余量检测组件81，可以检测在墨水容器80中的墨水剩余量，并且可以存储与墨水剩余量相关的信息。

为了进一步确保本发明的有益效果，将检测电极设置在与墨水量对应的位置处，在该处将检测剩余量，并且将墨水填充成接触着检测电极，并且填充墨水延续至供墨口附近。这适用于将墨水重新填充进重复使用的墨水容器中的情况。

尽管已经参照在这里所披露的结构对本发明进行了说明，但是本发明不限于所给出的这些细节，本申请旨在覆盖落入本发明的改进目的或者所附权利要求的范围内的这些改进或者改变。

Claims (18)

1.一种能够安装在墨水容器上的墨水剩余量检测组件，其用于检测在用于喷墨记录的墨水容器中的墨水剩余量，所述墨水剩余量检测组件包括：

一支撑基板；

至少一个设在所述支撑基板的一侧上的检测电极；

设在所述支撑基板的所述一侧上的可读写的非易失性信息存储部件；以及

设在所述支撑基板上的信息传递部件，用于向外面发送根据所述检测电极是否与墨水接触而提供的与墨水剩余量相关的信息，并且用于从外面接收将要写入所述信息存储元件中的信息。

2.如权利要求1所述的墨水剩余量检测组件，其特征在于，所述信息传递部件包括与所述检测电极电连接的检测外部接触电极，以及与所述信息存储元件电连接的元件外部接触电极。

3.如权利要求1所述的墨水剩余量检测组件，其特征在于，所述信息存储部件包括用于将由所述检测电极提供的模拟信息转换为数字信息的模拟/数字处理部分，以及用于存储与墨水剩余量有关的信息的存储区域。

4.如权利要求3所述的墨水剩余量检测组件，其特征在于，所述信息传递部件包括设置在所述一侧的相对侧上并且与所述信息存储元件电连接的元件外部接触电极。

5.如权利要求3所述的墨水剩余量检测组件，其特征在于，所述信息传递部件具有天线部分，用于利用高频电磁感应或者高频无线电波来进行非接触式的信息发送和接收，而且所述信息存储部件包括一个高频处理部分，用于使由所述模拟/数字处理部分提供的数字信息和高频信号相互转换。

6.一种墨水容器，它包括：

用于容纳墨水的墨水腔室；

用于将墨水从所述墨水腔室供入记录头的供墨口；

如在权利要求1-5中任一项中所限定的墨水剩余量检测组件；

所述墨水容器还包括：

构成所述墨水腔室的外壁和所述供墨口的壳体构件，

其中，将所述墨水剩余量检测组件安装在所述壳体构件上，并且使所述检测电极暴露于所述墨水腔室的内部。

7.如权利要求6所述的墨水容器，其特征在于，将墨水如此地容纳在所述墨水腔室中，即，墨水与所述检测电极接触，并且与所述检测电极相接触的墨水延续至所述供墨口。

8.如权利要求6或者7所述的墨水容器，其特征在于，将所述墨水剩余量检测组件安装成使得具有所述信息存储部件的一侧面对所述墨水腔室。

9.如权利要求6、7或者8所述的墨水容器，其特征在于，所述壳体构件设有与所述一个检测电极或者多个检测电极的数量和位置相对应的一个通孔或者多个通孔，并且将所述墨水剩余量检测组件安装成使得所述一个检测电极或者多个检测电极与所述一个通孔或者多个通孔相对应。

10.一种喷墨记录设备，用于使用记录头在记录材料上进行记录，该记录头用于将从如在权利要求6-9中任一项所限定的能够以可拆卸的方式安装到所述喷墨记录设备上的墨水容器中供应的墨水喷射出，所述设备包括：

用于以可拆卸的方式保持所述墨水容器的保持部分；以及

设备侧信息传递部件，用于通过安装在所述墨水容器上的所述墨水剩余量检测组件的所述信息传递部件在自身和所述墨水剩余量检测组件之间发送和接收信息。

11.一种喷墨记录设备，用于使用记录头在记录材料上进行记录，该记录头用于将从设置有如权利要求2、3或4中所限定的墨水剩余量检测组件的所述墨水容器供应的墨水喷射出，其中，所述墨水容器能够以可拆卸的方式安装到喷墨记录设备上，所述设备包括：

用于以可拆卸的方式保持所述墨水容器的保持部分；以及

设备侧信息传递部件，用于通过安装在所述墨水容器上的所述墨水剩余量检测组件的所述信息传递部件在自身和所述墨水剩余量检测组件之间发送和接收信息；

其中，所述墨水容器包括构成用于容纳墨水的墨水腔室的外壁的壳体构件，将所述墨水剩余量检测组件安装到所述壳体构件上，并且使所述检测电极暴露于所述墨水腔室的内部；

触点，用于在将所述墨水容器安装在所述保持部分中时与外部接触电极接触，该外部接触电极设在所述墨水剩余量检测组件的所述支撑基板的所述一个侧面的相对侧面。

12.一种喷墨记录设备，用于使用记录头在记录材料上进行记录，该记录头用于将从设置有如权利要求5所限定的墨水剩余量检测组件的所述墨水容器供应的墨水喷射出，其中，所述墨水容器能够以可拆卸的方式安装到喷墨记录设备上，所述设备包括：

用于以可拆卸的方式保持所述墨水容器的保持部分；以及

设备侧信息传递部件，用于通过安装在所述墨水容器上的所述墨水剩余量检测组件的所述信息传递部件在自身和所述墨水剩余量检测组件之间发送和接收信息；

其中，所述墨水容器包括构成用于容纳墨水的墨水腔室的外壁的壳体构件，将所述墨水剩余量检测组件安装到所述壳体构件上，并且使所述检测电极暴露于所述墨水腔室的内部；

所述设备侧信息传递部件包括用于在自身和所述墨水剩余量检测组件天线部分之间发送和接收信息的设备侧天线部分。

13.一种用于墨水容器的制造方法，该墨水容器包括在内部容纳墨水的墨水腔室和将墨水从墨水腔室供入记录头的供墨口，所述方法包括：

制备构成所述墨水腔室的外壁和所述供墨口的壳体构件的步骤，其中，将如权利要求1-5中任一项所限定的所述墨水剩余量检测组件安装到所述墨水腔室上，并且使所述检测电极暴露于所述墨水腔室的内部；

将墨水填充进所述墨水腔室的步骤；以及

将表示墨水存在的信息写入所述墨水剩余量检测组件的所述信息存储部件中的步骤。

14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述填充步骤如此填充墨水，即，使墨水接触所述检测电极，并且与所述检测电极接触的墨水延续至所述供墨口。

15.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述信息存储部件具有已经写入的表示墨水缺乏的信息，并且所述写入步骤更新已经写入的信息。

16.如权利要求13-15中任一项所述的制造方法，还包括将与要填充的墨水颜色相关的信息写入所述墨水剩余量检测组件的所述信息存储部件中的步骤。

17.如权利要求13、14或15所述的制造方法，其特征在于，所述信息存储部件具有已经写入的与墨水颜色相关的信息，并且所述墨水填充步骤填充所述颜色的墨水。

18.如权利要求13、14或15所述的制造方法，其特征在于，所述信息存储部件具有已经写入的与墨水颜色相关的信息，并且所述填充步骤填充颜色与所述已经写入的颜色不同的墨水，以及

所述方法还包括：

更新与墨水颜色相关的信息的步骤。

Images